TWI702566B

TWI702566B - 相機系統

Info

Publication number: TWI702566B
Application number: TW108109635A
Authority: TW
Inventors: 米塔艾民; 江志堅
Original assignee: 恆景科技股份有限公司
Priority date: 2019-03-20
Filing date: 2019-03-20
Publication date: 2020-08-21
Also published as: TW202036460A

Abstract

本發明提出一種相機系統，包括處理器、第一相機、第二相機與資料匯流排。處理器傳輸第一觸發訊號至第一相機使第一相機透過資料匯流排輸出第一資料至處理器。第一相機用以傳輸第二觸發訊號至第二相機使第二相機透過資料匯流排輸出第二資料至處理器。

Description

相機系統

本發明是有關於一種相機系統，且特別是有關於一種具有至少兩個相機的相機系統。

近年來有一些電子裝置，例如智慧型手機、筆記型電腦、監視器、無人機或其他嵌入式系統開始配置兩個以上的相機。多個相機可以包含彼此相似或不相似的相機與鏡頭以可提供更多的資訊，例如多個場景、多光譜響應、多種解析度、焦距、光學相位等等。舉例來說，根據兩個相機分別在不同的位置拍攝同一個場景所得到的影像可以計算出場景的深度，此深度可以用於三維影像的形成、物件辨識等應用。為了使用多個相機，處理器必須處理多個相機的介面，儲存與處理多個相機的資料，這樣的處理器架構可以包含一個處理器，其具有多個獨特的相機介面；或者使用外部的相機多工器，此多工器具有多個獨特的相機輸入介面，將輸入的資料整合成單一個輸出資料埠給只有單一個相機介面的處理器；或者對每個相機系統都使用一個獨特的處理器。這些解決方案會導致更高的硬體成本，並需要額外的電路板空間來支持這些處理器介面埠、額外的元件或額外的處理器，因此如何解決此問題，為此領域技術人員所關心的議題。

本發明的實施例提出一種相機系統，包括處理器、第一相機、第二相機與資料匯流排。處理器具有資料接收端以及相機觸發端。第一相機具有觸發輸入端、觸發輸出端以及資料輸出端，其中觸發輸入端電性連接至處理器的相機觸發端。第二相機具有觸發輸入端與資料輸出端，其中第二相機的觸發輸入端電性連接至第一相機的觸發輸出端。資料匯流排電性連接至處理器的資料接收端、第一相機的資料輸出端、以及第二相機的資料輸出端。處理器透過相機觸發端傳輸第一觸發訊號至第一相機使第一相機透過資料匯流排輸出第一資料至處理器。第一相機用以透過觸發輸出端傳輸第二觸發訊號至第二相機使第二相機透過資料匯流排輸出第二資料至處理器。

在一些實施例中，第一相機在接收到第一觸發訊號以後開始感測第一影像，其中第一資料包含第一影像。第一相機在透過資料匯流排輸出第一資料至處理器的第一時間區間傳輸第二觸發訊號至第二相機。

在一些實施例中，第一相機輸出第一資料至處理器以後，第一相機進入休眠模式或關機模式。

在一些實施例中，第一相機(第二相機)輸出第一資料(第二資料)至處理器以後，第一相機(第二相機)的資料輸出端被設定為高阻抗狀態。如此一來，第一資料與第二資料可以通過共用的資料匯流排輸出至處理器。

在一些實施例中，第二相機在接收到第二觸發訊號以後開始感測第二影像，其中第二資料包括第二影像。第二相機感測第二影像的時間區間是至少部分地重疊於第一相機輸出第一資料的第一時間區間。

在一些實施例中，第二相機輸出第二資料至處理器以後，第二相機進入休眠模式或關機模式。

在一些實施例中，第二相機輸出第二資料的第二時間區間是直接接續在第一相機輸出第一資料的第一時間區間之後，並且第一時間區間與第二時間區間彼此不重疊。

在一些實施例中，第一相機在接收到第一觸發訊號以後開始感測第一影像，其中第一資料包括第一影像中的一或多行像素。第一相機在感測第一影像的時間區間傳輸第二觸發訊號至第二相機。

在一些實施例中，第二相機在接收到第二觸發訊號以後開始感測第二影像，第二資料包括第二影像中的一或多行像素。第二相機感測第二影像的時間區間是至少部分地重疊於第一相機感測第一影像的時間區間。第二相機輸出第二資料的第二時間區間是直接接續在第一相機輸出第一資料的第一時間區間之後，並且第一時間區間與第二時間區間彼此不重疊。

在一些實施例中，處理器還包括：一資料同步端，電性連接至第一相機的同步端與第二相機的同步端；資料時脈端，電性連接至第一相機的資料時脈端與第二相機的資料時脈端；資料控制介面，電性連接至第一相機的控制介面與第二相機的控制介面；以及時脈輸出端，電性連接至第一相機的時脈輸入端與第二相機的時脈輸入端。在一些實施例中，第一相機是由處理器的資料控制介面上的訊號所觸發。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

100:相機系統

110:處理器

DR:資料接收端

DS:資料同步端

DC:資料時脈端

DCI:資料控制介面

CT:相機觸發端

CO:時脈輸出端

121:第一相機

122:第二相機

123B:資料匯流排

131:第一時脈輸入端

132:第一觸發輸入端

133:第一控制介面

134:第一資料輸出端

135:第一同步端

136:第一資料時脈端

137:觸發輸出端

138:第一電源接收端

141:第二時脈輸入端

142:第二觸發輸入端

143:第二控制介面

144:第二資料輸出端

145:第二同步端

146:第二資料時脈端

148:第二電源接收端

201~209:時間區間

301~308:時間區間

[圖1]是根據一實施例繪示相機系統的示意圖。

[圖2]是根據一實施例繪示相機系統的訊號時序圖。

[圖3]是根據一實施例繪示相機系統的訊號時序圖。

關於本文中所使用之『第一』、『第二』、...等，並非特別指次序或順位的意思，其僅為了區別以相同技術用語描述的元件或操作。

圖1是根據一實施例繪示相機系統的示意圖。請參照圖1，相機系統100包括處理器110、第一相機121與第二相機122。在此，處理器110可以是微處理器、微控制器、數位信號處理器、影像處理晶片、特殊應用積體電路等。第一相機121與第二相機122可以包括感光耦合元件(Charge-coupled Device，CCD)感測器、互補性氧化金屬半導體(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)感測器或其他合適的感光元件，用以擷取影像以及/或者影片。在一些實施例中，相機系統100可以設置在任意的電子裝置中，例如智慧型手機、任意形式的電腦或監視器等，本發明並不在此限。

處理器110具有資料接收端DR、資料同步端DS、資料時脈端DC、資料控制介面DCI、相機觸發端CT與時脈輸出端CO。第一相機121具有第一時脈輸入端131、第一觸發輸入端132、第一控制介面133、第一資料輸出端134、第一同步端135、第一資料時脈端136、觸發輸出端137與第一電源接收端138。第二相機122具有第二時脈輸入端141、第二觸發輸入端142、第二控制介面143、第二資料輸出端144、第二同步端145、第二資料時脈端146與第二電源接收端148。其中資料接收端DR透過資料匯流排123B電性連接至第一資料輸出端134與第二資料輸出端144。資料同步端DS電性連接至第一同步端135與第二同步端145。資料時脈端DC電性連接至第一資料時脈端136與第二資料時脈端146。資料控制介面DCI電性連接至第一控制介面133與第二控制介面143。相機觸發端CT電性連接至第一觸發輸入端132。時脈輸出端CO電性連接至第一時脈輸入端131與第二時脈輸入端141。觸發輸出端137電性連接至第二觸發輸入端142。第一電源接收端138與第二電源接收端148電性連接至電源(未繪示)。

資料接收端DR是用以接收來自第一相機121與第二相機122的多媒體資料，例如為影像、影片、聲音訊號或其組合。資料同步端DS是用以發出或接收同步訊號，在一些實施例中，此同步訊號是用以表示開始傳輸上述的多媒體資料，但在其他實施例中也可以用於同步其他操作。資料時脈端DC是用以提供一時脈，此時脈是用於取樣上述的多媒體資料。資料控制介面DCI是用以傳送或接受任意的控制訊號。例如，處理器110與第一相機121透過資料控制介面DCI彼此通訊以執行感測器中暫存器的初始化、感測器模式的控制、感測器的時間控制等功能。時脈輸出端CO是用以提供另一時脈，此另一時脈可用於第一相機121與第二相機122的系統操作或其他操作，本發明並不在此限。

特別的是，處理器110會觸發第一相機121開始感測，而第一相機121會自動地觸發第二相機122開始感測，因此不需要由處理器110來觸發第二相機122。具體來說，請參照圖1與圖2，圖2是根據一實施例繪示相機系統的訊號時序圖。首先，在時間區間201，處理器110透過相機觸發端CT傳送第一觸發訊號至第一相機121，使得第一相機121在時間區間202開始進行曝光程序，即感測第一影像。在曝光程序以後，第一相機121在時間區間203開始讀取第一影像的像素資料，在經過些微的延遲以後，第一相機121在時間區間204透過資料匯流排123B輸出資料(包括第一影像)至處理器110的資料接收端DR。值得注意的是，第一相機121可以同時讀取像素資料並傳輸資料至處理器110，因此時間區間203與時間區間204可以彼此部份地重疊。接下來，在時間區間205，第一相機121會透過觸發輸出端137傳輸觸發訊號至第二相機122。第二相機122在時間區間206接收到觸發訊號，之後便會在時間區間207開始進行曝光程序以感測第二影像。在完成曝光程序以後，第二相機122會在時間區間208開始讀取第二影像的像素資料，並且在經過些微的延遲以後，第二相機122會在時間區間209透過資料匯流排123B傳送資料(包括第二影像)至處理器110的資料接收端DR。

值得注意的是，當第一相機121於時間區間204傳輸資料至處理器110時，第一相機121也會傳送觸發訊號給第二相機122，也就是說，時間區間204與時間區間205是至少部份地重疊的。如此一來，當第一相機121於時間區間204傳輸資料時，第二相機122在時間區間207可以進行曝光程序，換言之，時間區間204可以至少部份地重疊於時間區間207，這樣可以達到平行處理的目的。在一些實施例中，時間區間209是直接接續在時間區間204之後，並且時間區間208與時間區間204彼此不重疊。在一些實施例中，時間區間209與時間區間204之間也可以有一間隔，本發明並不在此限。值得注意的是圖2僅是一範例，圖2中的各個時間區間可以做任意的位移。例如，時間區間201與時間區間202之間可能有間隔，而時間區間207與時間區間207之間也可以有一個小間隔。

在一些實施例中，在時間區間203之後，第一相機121可進入休眠模式或關機模式，其標示為斜線，藉此節省功率消耗。此外，在時間區間204之後，第一相機121 會設定其第一資料輸出端134為高阻抗狀態，其標示為斜線。具體來說，第一資料輸出端134是應用了三態邏輯(Three-state logic)，當第一資料輸出端134處於高阻抗狀態時，第二相機122的第二資料輸出端144可以輸出資料給處理器110，藉此達到第一相機121與第二相機122共用資料匯流排123B的目的。類似地，在時間區間208之後第二相機122可進入休眠模式或關機模式，並且在時間區間209之後可設定第二資料輸出端144為高阻抗狀態。

在一些實施例中，觸發輸出端137可以省略，第二觸發輸入端142是電性連接置處理器110的另一接口(未繪示)。在此例子中，第二相機121是由處理器110所觸發(而非第一相機121)。類似的是，處理器110會觸發第二相機122，使得傳輸資料的時間區間204會至少部分地重疊於曝光程序的時間區間207。

在圖2的實施例中，在第一相機121傳輸完整個第一影像以後，第二相機122才開始傳輸第二影像，但在其他實施例中第一相機121與第二相機122也可以交替地傳輸資料。舉例來說，圖3是根據一實施例繪示繪示相機系統的訊號時序圖。在時間區間301內，處理器110傳輸觸發訊號給第一相機121，然後在時間區間302第一相機121進行曝光程序以感測第一影像。在時間區間303，第一相機121開始讀取第一影像的一或多行的像素(而不是整張影像)，並且傳輸讀取的一或多行像素至處理器110。在時間區間304，第一相機121的第一資料輸出端134處於高阻抗狀態。值得注意的是，由於傳輸資料的時間區間非常接近讀取像素的時間(可參照圖2的時間區間208、209)，因此為了清楚起見，在圖3中僅繪示出第一資料輸出端134處於高阻抗狀態的時間區間304，而沒有繪示出第一資料輸出端134傳輸資料的時間區間。

在時間區間305，第一相機121傳輸觸發訊號給第二相機122，其中時間區間305與時間區間302是至少部份地重疊。在時間區間306，第二相機122接收到觸發訊號，因此在時間區間307開始進行曝光程序以感測第二影像。在時間區間308，第二相機122開始讀取第二影像的一或多行的像素，並將所讀取的一或多行像素傳輸到處理器110。在時間區間309內，第二相機122的第二資料輸出端144處於高阻抗狀態。同樣地為了簡化起見，在此僅繪示出第二資料輸出端144處於高阻抗狀態的時間區間309，而沒有繪示出第二資料輸出端144傳輸資料的時間區間。在此實施例中，當第一相機121傳輸資料時，第二相機122的第二資料輸出端144處於高阻抗狀態，反之在第二相機122傳輸資料時，第一相機121的第一資料輸出端134處於高阻抗狀態。值得注意的是，與圖2的實施例不同的是，在圖3中時間區間302與時間區間307是至少部份地彼此重疊，如此一來可以減少兩台相機曝光的時間差。

在上述提出的相機系統中，兩個相機可以共用一個處理器，並且可由第一相機來驅動第二相機，如此一來可以簡化整體電路的線路。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧相機系統

110‧‧‧處理器

DR‧‧‧資料接收端

DS‧‧‧資料同步端