JPH0846845A - 画像処理システムおよび方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電子的なパンニングおよびズーミングを可能
にすること 【構成】 本装置１０は、光を入射することによりピク
セルデータの複数のラインおよびコラムを発生する画像
領域を備えた電子イメージセンサ１８と共に、パンニン
グ機能およびズーミング機能を実行する。マイクロプロ
セッサ１８等からの操作入力すなわちコマンドに応答し
て、入力デバイス１２によりパンニングコマンドおよび
ズーミングコマンドが発生される。イメージセンサ１８
には垂直インデクシング回路が結合されている。垂直イ
ンデクシング回路は、パンニングコマンドおよびズーミ
ングコマンドに応答してピクセルデータの多数の連続す
るラインを画像領域から選択的に転送する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般的には、電子画像
処理システムの分野に関し、より詳細には、フォーカル
プレーン（焦点平面）ズーミングおよびパンニングのた
めの装置および方法に関する。

【０００２】

【従来技術】電子イメージセンサーの技術により、製品
は改良され続け、極めて高い解像度およびデータレート
の製品が生み出されている。これと比較して、現在のビ
デオディスプレイ技術は遅れており、更に、業界の規格
フォーマットによって制限されている。この結果、現在
のディスプレイ技術は、高性能のイメージセンサの性能
をフルに活用しておらず、非効率的でかつコスト的に有
効でない技術しか利用していない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】例えば、デジタルズー
ミングを行うには、高解像度のイメージセンサから画像
データのすべてを読み出し、アナログ／デジタルコンバ
ータによりデジタル化し、メモリに記憶し、その後、画
像データの所定部分を読み出すようアドレス指定および
アクセスを行って、標準的解像度のディスプレイにズー
ミングされた画像を構成する。従って、高解像度のイメ
ージセンサを使用するには、システムの速度，コストお
よびサイズの点についてペナルティが課される。

【０００４】パンニングは、水平軸または垂直軸に沿っ
て視野を変えるようカメラを移動する代表的なカメラ操
作である。このようなカメラの移動は、周囲の良好な感
じ（すなわち、高さまたは深度の感覚）を伝えるのによ
く用いられる。モニター用では、各カメラのモニターテ
リトリーの範囲を広げるのに、限定された水平パンニン
グがよく用いられる。カメラをパンニングするのに一般
的にはビデオカメラのマウントを作動させるので、マウ
ントは摩耗したり機械的な故障が生じる。従って、機械
的な制御および操作をすることなくパンニングを行うの
に、電子イメージセンサの高性能および全能力を活用す
ることが有効である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、従来の
システムおよび方法に関連した欠点および問題を実質的
に解消または緩和した電子画像ズーミングおよびパンニ
ング用の装置および方法が提供される。

【０００６】本発明の一態様によれば、ピクセル（画
素）データの複数のラインおよびコラムを発生する画像
領域を備えたイメージセンサを含む画像処理システムが
提供される。パンニング機能および／またはズーミング
機能を示す操作入力に応答して、イメージセンサに結合
されたタイミングコントローラが、画像領域タイミング
信号およびインデックスレジスタタイミング信号を発生
する。画像領域タイミング信号によってタイミング制御
されるようにピクセルデータの複数のライン内に垂直方
向に索引（インデックス）し、インデックスレジスタに
転送することにより、ピクセルデータの多数の連続する
ラインが選択される。次に、インデックスレジスタは、
インデックスレジスタタイミング信号に応答して、その
コラムを更に選択するようにピクセルデータの選択され
たラインを水平方向に索引する。その後、垂直方向およ
び水平方向に索引されたピクセルデータのラインおよび
コラムが表示される。

【０００７】本発明の別の態様によれば、この装置は、
光を入射することによりピクセルデータの複数のライン
およびコラムを発生する画像領域を備えたイメージセン
サと共に、パンニング機能およびズーミング機能を実行
する。マイクロプロセッサ等からの操作入力またはコマ
ンドに応答して、入力デバイスによりパンニングコマン
ドおよびズーミングコマンドが発生される。イメージセ
ンサには垂直インデックス回路が結合されており、この
回路はパンニングコマンドおよびズーミングコマンドに
応答して画像領域からピクセルデータの多数の連続する
ラインを選択的に転送する。垂直インデックス回路には
水平インデックス回路が結合されており、ピクセルデー
タの選択された数の連続するラインを受けると共に、パ
ンニングコマンドおよびズーミングコマンドに応答し
て、ディスプレイのため受信したラインからピクセルデ
ータの多数の連続するコラムを選択する。

【０００８】本発明のさらに別の態様によれば、パンニ
ング機能およびズーミング機能を奏するための方法は、
オペレータまたはマイクロプロセッサからのパンニング
コマンドおよびズーミングコマンドを受けるステップを
含む。イメージセンサの画像領域内でピクセルデータの
複数のラインおよびコラムを発生し、パンニングコマン
ドおよびズーミングコマンドに応答して画像領域からピ
クセルデータの多数の連続するラインを選択的に転送す
る。パンニングコマンドおよびズーミングコマンドに応
答してディスプレイのためにピクセルデータの選択され
た数の連続するラインからピクセルデータの多数の連続
するコラムを選択する。

【０００９】

【実施例】電子画像ズーミングおよびパンニングのため
の装置１０は、パンニングおよびズーミング選択デバイ
ス１２を含む。このデバイス１２は、オペレータが操作
モードを選択して操作の大きさ(magnitude) を示すこと
ができるようにする。従って、このパンニングおよびズ
ーミング選択デバイス１２は、マニュアル操作の形で操
作入力を受けることができる。このパンニングおよびズ
ーミング選択デバイス１２は、かかるコマンドを発生し
出力できるマイクロプロセッサまたは他の任意のデバイ
スでもよい。操作入力は、所望のパンニング方向（例え
ばアップ／ダウン方向および左／右方向）を示す。かか
る各入力は、所定のインクリメント量の示された方向へ
のパンニングを生じさせる。これとは異なり、パンニン
グ選択デバイス１２は、パンニング方向信号と所望のパ
ンニング量を更に示す値信号との双方を発生してもよ
い。ズーミング操作は、所望のズーミング量を選択する
ことにより示される。ズーミング操作入力は、ズーミン
グ操作時に所望する倍率を示す整数を入力または選択す
る形態でもよい。任意の入力デバイスが用いられてもよ
い。

【００１０】パンニングおよびズーミング選択デバイス
１２は、適当なパンニングコマンドおよびズーミングコ
マンドを発生し、これらをインデックス計算機１４へ送
る。インデックス計算機１４は、希望するズーミングお
よび／またはパンニングを行うのに必要なインデクシン
グ量を計算し、これを発生する。インデックス計算機１
４は、次に、計算されたインデクシング値をシステムタ
イミング回路１６へ送る。このタイミング回路１６は、
ズーミングインデクシング値およびパンニングインデク
シング値を含む入力に応答して、ビデオディスプレイタ
イミング信号の他に多数のイメージセンサタイミング信
号を発生する。イメージセンサ１８によって発生される
画像データは、システムタイミング回路１６によって発
生されるタイミング信号を使って、内部で処理され、ビ
デオプロセッサ２０へ転送される。画像データは、処理
され、ディスプレイ２２に表示される。従って、イメー
ジセンサ１８から画像ディスプレイ２２への転送のタイ
ミングは、システムタイミング回路１６によって発生さ
れるタイミング信号により制御される。

【００１１】フォーカルプレーンズーミングおよびパン
ニングは、視野の選択された部分を表示するようにする
２つの操作である。フォーカルプレーンズーミングは、
イメージセンサ１８内の画像データの一部を選択し、選
択された部分を視野全体に表示することによって、実行
される。例えば図２では、イメージセンサの画像領域
は、人の身長全体を示す画像３０を構成する画像データ
を含む。画像領域全体が水平ライン０〜Ｎおよび垂直ラ
イン０〜Ｌを含む場合、フォーカルプレーンズーミング
のための選択された画像部分は、水平ラインａ〜Ｎ−ｂ
および垂直ラインｃ〜Ｌ−ｄによって指定できる。フォ
ーカルプレーンズーミングにより、全視野にわたって拡
大された元の画像３０の選択された部分だけを示す視野
すなわち画像３２が発生される。

【００１２】フォーカルプレーンのパンニングは、水平
軸および垂直軸に沿って視野をシフトするように、全画
像領域のうちの表示された画像部分を水平または垂直方
向に移動させることである。表示された像３４が図３に
示されるようになっている場合、左にｘ量すなわちｘ本
の垂直ラインだけシフトすると、パンニングされた表示
画像３６が発生する。同様に、ｙ量すなわちｙ本の水平
ラインだけ下方にシフトすると、パンニングされた表示
画像３８が発生される。

【００１３】図４を参照すると、システムタイミング回
路１６およびインデックス計算機１４を含むタイミング
コントローラのより詳細なブロック略図が示されてい
る。マスタークロック信号は、水平カウンタ回路４２を
駆動するのに使用される。水平カウンタ回路４２は、ビ
デオ画像のうちの一ライン内の位置を指定するのに使用
される。水平カウンタ回路４２は、信号デコーダ６０へ
送られる水平カウント値を発生する。水平カウンタ回路
４２は、所定の最大値に達しリセットされるまで、マス
タークロック信号によってドライブされるとそのカウン
ト値をインクリメントする。リセット時に、水平ドライ
ブ信号が発生され、垂直カウンタ回路４４に送られる。
垂直カウンタ回路４４は、水平カウンタ回路４２がリセ
ットされ水平ドライブ信号を発生する度に、その垂直カ
ウント値をインクリメントする。垂直カウント値は、ビ
デオフレーム内のラインの番号を指定し、信号デコーダ
６０に送られる。信号デコーダ６０は、垂直ブランキン
グ（帰線消去）期間および水平ブランキング期間が発生
する時期を決定するように、垂直カウンタ値および水平
カウンタ値を使用する。更に、信号デコーダ６０は、ビ
デオ信号（例えば、当技術分野で知られているような複
合（コンポジット）ビデオ，ブランキングおよび同期信
号）を発生する。

【００１４】更に、インデックス計算機１４は、フォー
カルプレーンズーミングおよびパンニングに関連した入
力を信号デコーダ６０へ送る。インデックス計算機１４
はパンニングコントローラ４８とズーミングコントロー
ラ５０とを含む。パンニングコントローラ４８は、パン
ニング選択デバイス１２（図１）からの方向および／ま
たは振幅入力を受け、所望のパンニング操作を行うのに
必要なインデクシング量を計算する。パンニングコント
ローラ４８は、左方向または右方向のパンニングを示す
入力を受けるアップ／ダウンカウンタ５２を含む。ＡＮ
Ｄ論理ゲート５６は、クロックイネーブル信号と所定の
整数Ｋで割られたフィールドインディケータ信号との論
理積演算を実行し、アップ／ダウンカウンタ５２のクロ
ック入力を制御するように使用される。当技術分野で知
られているように、フィールドインディケータ信号は、
処理されるビデオフレームの各フィールドのタイミング
を示すビデオディスプレイ信号である。整数Ｋは、パン
ニングおよびズーミングインデックスの更新の適当な回
数を発生する値である。従って、操作入力が左または右
へのパンニング操作を示している場合には、アップ／ダ
ウンカウンタ５２は、Ｋで割られたフィールドインディ
ケータ信号の各パルスで、更新されたパンニングインデ
ックス値をカウントし、これを発生する。このパンニン
グインデックス値は信号デコーダ６０へ送られ、それに
より、水平軸に沿う所望のパンニング操作を実行するの
に適当なイネーブル信号が発生される。

【００１５】同様に、第２のアップ／ダウンカウンタ５
４は、信号デコーダ６０へ送られるアップ／ダウンパン
ニングインデックス値を発生し、それにより、垂直軸に
沿う所望のパンニング操作を行うのに適当なイネーブル
信号が発生される。パンニング選択デバイス１２（図
１）からのパンニングコマンドは、アップ／ダウンカウ
ンタ５４への入力信号として送られる。このカウンタ５
４のクロック入力端も、Ｋで割られたフィールドインデ
ィケータ信号とＡＮＤゲート５８で論理積演算されたク
ロックイネーブル信号を受ける。同様にして、入力が上
方または下方へのパンニング操作を指示すると、アップ
／ダウンカウンタ５４は、Ｋで割られたフィールドイン
ディケータのパルスごとの更新されたパンニングインデ
ックス値をカウントして発生する。インデックス計算機
１４は、ズーミング選択デバイス１２（図１）からのズ
ーミング選択コマンドを受けるズーミングコントローラ
５０を更に含む。図示するように、ズーミングは、例え
ば２倍、４倍、ｍ倍までの所定の特定倍率に制限でき、
この場合、倍率は、主に、ディスプレイ２２（図１）の
解像度と比較されたイメージセンサ１８（図１）の解像
度によって制限される。

【００１６】信号デコーダ６０は、水平カウンタ４２か
らの水平カウント値および垂直カウンタ４４からの垂直
カウント値を受けると共に、パンニングコントローラ４
８からのパンニングインデックス値およびズーミングコ
ントローラ５０からのズーミングインデックス値を受
け、多数のイネーブル信号を発生する。このイネーブル
信号から、イメージセンサおよびビデオディスプレイタ
イミング信号が発生され、これらの関係が決まる。信号
デコーダ６０には、これらからのイネーブル信号を受け
るシリアルレジスタコントローラ６２，画像転送コント
ローラ６４およびインデックスレジスタコントローラ６
６が結合されている。画像転送コントローラ６４は、信
号デコーダ６０から画像領域ゲートイネーブル信号を受
け、適当なタイミングパルスすなわち画像領域ゲート信
号および記憶領域ゲート信号を発生して、イメージセン
サ１８の画像領域および記憶領域からの画像データの転
送を制御する。イメージセンサ１８の記憶領域内の画像
データは、一般に、少なくとも一つのシリアルレジスタ
に転送され、このレジスタからビデオプロセッサにデー
タがシリアルに呼び出される。シリアルレジスタコント
ローラ６２は、信号デコーダ６０からのシリアルレジス
タゲートイネーブル信号を受け、適当なタイミングパル
スすなわちシリアルレジスタゲート信号を発生して、イ
メージセンサ１８のシリアルレジスタからのシリアル出
力を制御する。

【００１７】フォーカルプレーンズーミングおよびパン
ニングを実行するため、インデックスレジスタゲートタ
イミング信号を発生して、画像データの垂直インデクシ
ングおよび水平インデクシングを制御するよう、インデ
クシングレジスタコントローラ６６が設けられている。
インデックスレジスタコントローラ６６，インデックス
レジスタゲートタイミング信号および関連するインデッ
クスレジスタの機能については、後に詳細に説明する。
図４に示すように、シリアルレジスタコントローラ６２
および画像転送コントローラ６４は、ズーミングコント
ローラ５０からのズーミングインデックス値を受けて、
ズーミング機能を実行するために、画像データを正しく
索引する。

【００１８】図５〜７を参照すると、コントローラ６２
〜６６によって発生される種々のタイミング信号を受け
るそれぞれの主要部品と共に、フレーム転送イメージセ
ンサ７０，インタラインすなわちインタデジテイティッ
ド（interdigitatied ）イメージセンサ９０およびＭＯ
Ｓをベースとするラインアドレス指定可能なイメージセ
ンサ１１０が示されている。

【００１９】図５に示すように、フレーム転送イメージ
センサ７０は、パンニング操作のために水平軸および垂
直軸に沿って利用可能な追加領域を示すよう図示された
内部境界部７４を備えた画像領域７２を含む。画像領域
７２に光が入射すると、ポテンシャル井戸に捕捉された
電荷の形で画像すなわちピクセルデータが形成される。
これら電荷は、電荷結合デバイスのように、記憶領域７
６まで並列またはパケット状に転送される。このような
並列画像領域から記憶領域への転送は、画像領域ゲート
信号によって制御されタイミングがとられる。こうして
転送された画像データは、記憶領域ゲート信号によって
制御されタイミングがとられながら、記憶領域７６から
インデックスレジスタ８０までラインごとに移動され
る。インデックスレジスタ８０の連続ステージを介した
シリアルレジスタ８２への画像データの転送は、インデ
ックスレジスタゲート信号および垂直転送ゲート信号に
よって制御されタイミングがとられる。最後に、アンプ
８４へのシリアルレジスタ８２のシリアル出力は、シリ
アルレジスタゲート信号によって制御される。所定の位
置を維持するように索引することなく画像領域７２，記
憶領域７６およびインデックスレジスタ８０の左エッジ
に沿ってシリアルレジスタ８２まで暗色基準ピクセルを
移動するように、垂直転送レジスタ８６を更に設けるこ
とができる。画像領域７２の別の位置に位置する暗色基
準ピクセルもまた、同じように取り扱われる。暗色基準
ピクセルは、一般に、イメージセンサ内の既知の所定位
置で発生され、当技術分野で周知のビデオ処理の際の暗
色値に対する基準として使用される。

【００２０】図６を参照すると、インタラインイメージ
センサ９０は、画像および記憶領域９２を含む。この領
域９２で、単一ピクセル幅の画像部分９４が単一ピクセ
ル幅のメモリ部分９６とインタラインされる。従って、
すべての画像データをメモリ領域にパラレル転送するた
めに多数の画像領域ゲートパルスを必要とする代わり
に、同じことを行うのにたった一つのクロックパルスし
か必要としない。同様に、内部境界９８は、許容された
パンニングレンジを示すように図示されている。画像デ
ータは、記憶領域ゲート信号によってタイミングをとら
れながら、インデックスレジスタ１００へ転送される。
インデックスレジスタ１００内の画像データの索引およ
び下方移動とシルアルレジスタ１０２への転送とはそれ
ぞれ、インデックスレジスタゲートタイミング信号およ
び垂直転送ゲートタイミング信号によってタイミングが
とられる。アンプ１０４へのシルアルレジスタ１０２の
出力は、シルアルレジスタゲート信号によって制御され
タイミングがとられる。暗色基準ピクセルは、存在する
場合には、垂直転送ゲート信号によって制御される垂直
転送レジスタ１０６の使用により、シルアルレジスタ１
０２へ垂直に転送される。

【００２１】図７は、更に別のイメージセンサ技術に適
用された本発明を示す。イメージセンサ１１０は、アド
レスコントローラ１１４によってラインアドレス指定で
きる画像領域１１２を備えたＭＯＳをベースとするセン
サである。アドレスコントローラ１１４は、信号デコー
ダ６０等のような回路によって発生される制御信号を受
けることができる。この信号デコーダ６０等は、読み出
されかつ表示されるべきラインのアドレスを発生する。
画像データの各ラインは、そのラインのアドレスおよび
関連する制御信号を与えることにより、シリアルレジス
タ１１６に対し選択的に読み出される。インデックスレ
ジスタ１１６は、インデックスレジスタゲート信号およ
び垂直ゲート転送信号により制御されタイミングがとら
れながら、画像データを索引するのに使用される。シリ
アルレジスタ１１８は、索引された画像データを受け、
これら画像データをアンプ１２０にシリアルに出力す
る。垂直転送ゲート信号は、垂直転送レジスタ１２２を
制御して、暗色基準ピクセルを索引することなくシリア
ルレジスタ１１８に転送する。

【００２２】図８におけるフレーム転送イメージセンサ
７０（図５）のタイミング図に示したように、画像領域
ゲート信号は、パルス１３０により示されるように、垂
直ブランキング期間中はアクティブであり、画像領域７
２における画像データを下方の記憶領域７６にパラレル
転送する。論理ハイレベルによって示されるタイミング
図における種々のタイミング信号のうちのアクティブ期
間は、画像データの連続する水平ラインの転送をクロッ
ク制御するための所定の期間の複数のパルスを含む。同
時に、記憶領域７６に転送される画像データは、記憶領
域ゲート信号の多数のパルス１３２により制御されるイ
ンデックスレジスタ８０に向かって下方に移動される。
パルス１３４は、画像データを、例えば図２に示すとと
もに上記したように、ラインａへ垂直に索引するのに使
用される別の記憶領域ゲートパルスを示す。従って、画
像データは、ズーミング操作の準備中にラインａに索引
され、例えば図２に示される画像３２を完成する。従っ
て、画像データライン０〜ａ−１が廃棄され、シリアル
レジスタから読み出されることはない。その後、所定数
の記憶領域ゲートパルスが転送コントローラ６４（図
４）により発生され、ラインａ〜Ｎ−ｂからの画像デー
タの水平ラインがインデックスレジスタおよびシリアル
レジスタに転送される。これらレジスタでは、パルス１
３６によりタイミングがとられながら、これらが読み出
される。イメージセンサ１８における画像は実際には上
方面を下向きにしてフリップ操作されるが、説明のため
に、これら画像は右側が上向きになっていることに留意
されたい。

【００２３】図９は、図６のインタラインイメージセン
サ９０に適用されたのと同じ垂直インデクシングを示
す。画像領域から記憶領域へのパラレル転送を実行する
のに、多数のパルスを使用する代わりに、単一のパルス
１４０だけでよい。タイミングパルス１４２〜１４６
は、実質的に、フレーム転送イメージセンサと同じ機能
を奏する。

【００２４】垂直インデクシングを行うのに、図７に示
されているＭＯＳをベースとするイメージセンサ１１０
のラインアドレス指定可能な特性が利用されている。例
えば、パンニングおよびズーミング選択デバイス１２か
らのズーミングコマンドに応答して、ラインａ〜Ｎ−ｂ
のアドレスを発生し、これらの水平ラインにおける画像
データだけを読み出すことができる。

【００２５】垂直ラインすなわちコラムｃ〜Ｌ−ｄの間
の画像データを得るために、水平軸にて索引を行うに
は、例えば、インデックスレジスタを使用してコラム０
〜ｃ−１における画像データを索引する。画像データの
各フレームを処理するためのタイミングを示す図１０お
よび画像データのうちの各水平ラインを処理するための
タイミングを示す図１１を参照すると、プレインデクシ
ング，整数インデクシングおよび余りインデクシングの
ためのタイミングが示されている。

【００２６】プレインデクシングとは、記憶領域からイ
ンデックスレジスタに画像データを転送することであ
る。インデックスレジスタは、追加しても、イメージセ
ンサの作動に対し別のタイミング条件すなわち遅延を生
じさせるものではないが、その理由は、テレビの規格に
より、一般に、フォーマットにおける余分なブランキン
グラインがディスプレイラスターの垂直帰線すなわち垂
直ブランク時間を受け入れることができるようになって
いるからである。この期間中、画像データのラインは順
次インデックスレジスタに送られるので、画像データの
ラインはシリアルレジスタからビデオプロセッサに読み
出される際に、完全に索引される。

【００２７】索引を行うのに水平ブランキング期間にお
いて利用できる時間は制限されているので、動作をクロ
ック制御するのに極めて高い周波数の信号を発生し使用
する代わりに、インデックスレジスタの多数のステージ
を使用する。この場合、各インデックスレジスタは、画
像データの各ラインを同じ所定数のピクセルだけ索引す
る。画像データのラインは、インデックスレジスタのす
べてのステージを通って下方に移動された後、所望位置
例えば位置ｃまで正しく索引されなければならない。

【００２８】図１２を参照すると、Ｐが画像データのラ
インを示し、予め索引すべきピクセルの数をＩで示した
場合、ズーム領域Ｚに到達するため、数字Ｉを利用可能
なインデックスレジスタの数で割ることにより、各イン
デックスレジスタがシフトすなわち前進するピクセル数
を発生できる。余りが残る場合には、部分Ｚを示す画像
データがビデオプロセッサによって受けられるデータだ
けとなるように、ピクセルの余りの数をシフトする作業
がシリアルレジスタに割り当てられる。垂直インデクシ
ングと同じように、部分Ｚまでの所望の画像データ部分
を読み出すのに必要なパルス数を計算し、部分Ｚの後の
画像データの残りを使用しないことにする。

【００２９】必要な索引を行うためのインデックスレジ
スタの数は、主に、この機能を実行するための水平ブラ
ンキング期間中に利用できる時間によって決定される。
索引できるピクセルの最大数すなわちＩ_MAX は、次式で
決定される。

【００３０】

【数１】

【００３１】索引のためのインデックスＩは、次式によ
って計算される。

【００３２】

【数２】

【００３３】各インデックスレジスタには同じ数のピク
セルを索引する作業が割り当てられているので、同じイ
ンデックスレジスタゲートクロック信号を使用して、す
べてのインデックスレジスタをクロック制御できる。

【００３４】シリアルレジスタが画像データの正しく索
引されたラインを含むと、このシリアルレジスタは、選
択されたズーミング機能に対して正しい倍率とするよう
に、シリアルレジスタコントローラ６２（図４）により
計算される周波数で、シリアルレジスタゲート信号によ
ってクロック制御される。一般に、ズーミング操作のた
めの周波数は、全視野を表示するために使用される周波
数以下となっている。例えば、２倍のズーム比が選択さ
れた場合、シリアルレジスタは全視野のレートの半分の
レートで読み出しを行わなければならない。ズーミング
操作中にはより低い周波数クロックレートを使用するの
で、アンプおよびシリアルレジスタの性能が改善され、
ノイズバンド幅も低減できる。

【００３５】パンニング機能を実行するには、上記と同
じ垂直インデクシングおよび水平インデクシングを行
い、イメージセンサにおける画像データの所望の部分を
得る。例えば、図３に示すようにＸ量だけ左側にパンニ
ングするには、画像領域の内側境界部の外側の画像デー
タを使用し、シフトされたすなわちパンニングされた視
野を構成するのに必要な付加的画像情報を発生できる。
表示すべきデータの所望部分に達するのに、水平パンニ
ングがインデックスレジスタおよびシリアルレジスタ内
の画像データのラインの水平インデクシングを必要とす
ることは、容易に理解できよう。イメージセンサにおい
て画像をフリップ操作する際、画像の左にパンニングす
るには、画像領域における内側境界の右までの画像デー
タを使用しなければならず、これにより、水平インデク
シングが必要となり得ることを思い出していただきた
い。従って、画像の右側にパンニングするには、恐らく
水平のインデクシングは不要であり、むしろデータの各
水平ラインの端部近くの画像データ部分を廃棄すること
が必要である。

【００３６】同様に、図３に示すように、Ｙ量だけ上方
にシフトするには、画像領域内の内側境界部より下方の
画像データを使用してシフトされた視野を構成する。Ｙ
が内側境界部外の全付加領域を示している場合には、垂
直インデクシングは不要である。これとは逆に、Ｙが内
側境界部外の水平ラインの数よりも少ない場合には、垂
直インデクシングが必要である。下方にパンニングする
には、垂直インデクシングが必要であり、画像領域の底
部におけるデータのラインを廃棄する。

【００３７】以上で本発明について詳細に説明したが、
特許請求の範囲に記載した本発明の要旨から逸脱するこ
となく、本発明について種々の変形、置換および変更が
可能であると理解すべきである。

【００３８】以下の説明に関してさらに以下の項を開示
する。

【００３９】（１）ピクセルデータの複数のラインおよ
びコラムを発生するための画像領域を有するイメージセ
ンサと、操作入力を受けパンニングおよびズーミング選
択信号を発生するための操作入力デバイスと、前記イメ
ージセンサおよび前記操作入力デバイスに結合されてお
り、前記パンニングおよびズーミング選択信号に応答し
て画像領域タイミング信号およびインデックスレジスタ
タイミング信号を発生するためのタイミングコントロー
ラであって、前記画像領域はピクセルデータの多数の選
択されたラインを転送することによりピクセルデータの
前記複数のラインを垂直方向に索引する、前記タイミン
グコントローラと、前記タイミングコントローラおよび
前記イメージセンサに結合されており、ピクセルデータ
の前記垂直方向に索引されたラインを受け、水平方向に
索引し、前記インデックスレジスタタイミング信号に応
答して前記ラインのコラムを選択するためのインデック
スレジスタと、前記インデックスレジスタおよび前記タ
イミングコントローラに結合されており、ピクセルデー
タの前記垂直および水平方向に索引されたラインおよび
コラムを表示するためのディスプレイとを備えた、画像
処理システム。

【００４０】（２）前記タイミングコントローラが、前
記パンニングおよびズーミング選択信号を受け、パンニ
ングインデックス値およびズーミングインデックス値を
発生するためのインデックス計算機と、前記インデック
ス計算機に結合されており、前記パンニングインデック
ス値および前記ズーミングインデックス値に応答して前
記画像領域タイミング信号および前記インデックスレジ
スタタイミング信号を発生するためのシステムタイミン
グ回路とを備えた、第１項記載のシステム。 （３）前記タイミングコントローラが、前記パンニング
選択信号を受け、パンニングインデックス値を発生する
ためのパンニングコントローラと、前記ズーミング選択
信号を受け、ズーミングインデックス値を発生するため
のズーミングコントローラと、垂直ビデオラスタースキ
ャン位置および水平ビデオラスタースキャン位置を発生
するための垂直カウンタおよび水平カウンタと、前記イ
ンデックス計算機に結合されており、前記パンニングイ
ンデックス値および前記ズーミングインデックス値およ
び前記垂直ビデオラスタースキャン位置および前記水平
ビデオラスタースキャン位置に応答して前記画像領域タ
イミング信号および前記インデックスレジスタタイミン
グ信号を発生するためのシステムタイミング回路とを備
えた、第１項記載のシステム。 （４）前記タイミングコントローラが、前記パンニング
およびズーミング選択信号を受け、パンニングインデッ
クス値およびズーミングインデックス値を発生するため
のインデックス計算機と、前記インデックス計算機に結
合されており、前記パンニングインデックス値および前
記ズーミングインデックス値に応答して、前記画像領域
タイミング信号に対して所定数のタイミングパルスを発
生するためのシステムタイミング回路とを備えた、第１
項記載のシステム。 （５）前記システムタイミング回路が、ピクセルデータ
の前記数の前記複数のラインを選択するよう、前記パン
ニングインデックス値および前記ズーミングインデック
ス値に応答して前記タイミングパルスの所定数を増加す
る、第４項記載のシステム。 （６）前記インデックスレジスタが、所定数の連続する
ステージを備え、各連続するステージは、前記ピクセル
データの垂直方向に索引されたラインを所定数のコラム
だけシフトするよう、前記インデックスレジスタクロッ
ク信号によってクロック制御される、第１項記載のシス
テム。 （７）前記インデックスレジスタに結合されており、前
記ピクセルデータの選択されたラインおよびコラムを受
けるシリアルレジスタを更に備え、前記タイミングコン
トローラはシリアルレジスタクロック信号を更に発生
し、前記シリアルレジスタは前記ピクセルデータの垂直
方向および水平方向に牽引されたラインを前記ディスプ
レイにシリアルに出力し、前記タイミングコントローラ
は前記パンニングおよびズーミング選択信号に応答して
前記シリアルレジスタクロック信号の周波数を下げる、
第１項記載のシステム。 （８）前記インデックスレジスタに結合されており、前
記ピクセルデータの垂直および水平方向に索引されたラ
インを受けるシリアルレジスタを更に備え、前記タイミ
ングコントローラはシリアルレジスタクロック信号を発
生し、前記シリアルレジスタは前記ピクセルデータのラ
インの水平方向のインデクシングを完了する、第１項記
載のシステム。

【００４１】（９）パンニングコマンドおよびズーミン
グコマンドを受けるための入力デバイスと、ピクセルデ
ータの複数のラインおよびコラムを発生するための画像
領域を有するイメージセンサと、前記イメージセンサに
結合されており、前記パンニングコマンドおよび前記ズ
ーミングコマンドに応答してピクセルデータの多数の連
続するラインを前記画像領域から選択的に転送するため
の垂直インデクシング回路と、前記垂直インデクシング
回路に結合されており、前記ピクセルデータの選択され
た数の連続ラインを受け、前記パンニングコマンドおよ
び前記ズーミングコマンドに応答して前記連続ラインか
らピクセルデータの多数の連続するコラムを更に選択し
てディスプレイするための水平インデクシング回路とを
備えた、パンニング機能およびズーミング機能を実行す
るための装置。 （１０）前記水平インデクシング回路に結合されてお
り、ピクセルデータの前記選択されたラインおよびコラ
ムを受け、ディスプレイのために所定の周波数でピクセ
ルデータの前記ラインをシリアルに出力するためのシリ
アルレジスタを更に含む、第９項記載の装置。 （１１）前記水平インデクシング回路に結合されてお
り、ピクセルデータの前記選択されたラインおよびコラ
ムを受け、ディスプレイのために低くされた周波数でピ
クセルデータの前記ラインをシリアルに出力するための
シリアルレジスタを更に含む、第９項記載の装置。 （１２）前記水平インデクシング回路が、前記入力デバ
イスに結合されており、前記パンニングコマンドおよび
前記ズーミングコマンドに応答してパンニングインデッ
クス値およびズーミングインデックス値を計算するイン
デックス計算機と、前記インデックス計算機に結合され
ており、前記パンニングインデックス値および前記ズー
ミングインデックス値に応答してインデックスレジスタ
タイミング信号を発生するためのシステムタイミング回
路と、互いに連続的に結合された複数のインデクシング
ステージを有するインデックスレジスタであって、前記
インデックスレジスタの前記各ステージは、前記垂直イ
ンデクシング回路からピクセルデータの前記選択された
数の連続ラインを連続的に受け、前記インデックスレジ
スタタイミング信号に応答してピクセルデータの前記ラ
インを所定量だけ索引する、前記インデックスレジスタ
とを備えている、第９項記載の装置。 （１３）前記垂直インデクシング回路が、前記入力デバ
イスに結合されており、前記パンニングコマンドおよび
前記ズーミングコマンドに応答してパンニングインデッ
クス値およびズーミングインデックス値を計算するイン
デックス計算機と、前記インデックス計算機に結合され
ており、所定数のパルスを有する画像領域タイミング信
号を発生すると共に、前記パンニングインデックス値お
よび前記ズーミングインデックス値に応答して前記所定
数を変えるシステムタイミング回路とを備え、前記画像
領域は前記画像領域タイミング信号に応答して前記水平
インデクシング回路に並列にピクセルデータの前記複数
のラインを転送する、第９項記載の装置。

【００４２】（１４）パンニングコマンドおよびズーミ
ングコマンドを受けるステップと、イメージセンサの画
像領域内のピクセルデータの複数のラインおよびコラム
を発生するステップと、前記パンニングコマンドおよび
前記ズーミングコマンドに応答して、前記画像領域から
ピクセルデータの多数の連続するラインを選択的に転送
するステップと、ピクセルデータの前記選択された数の
連続するラインを受け、更に、前記パンニングコマンド
および前記ズーミングコマンドに応答して、前記連続す
るラインからディスプレイのためのピクセルデータの多
数の連続するコラムを選択するステップとを備えた、パ
ンニング機能およびズーミング機能を実行するための方
法。 （１５）ディスプレイのために低くされた周波数でピク
セルデータの前記選択されたラインおよびコラムをシリ
アルに出力するステップを更に含む、第１４項記載の方
法。 （１６）前記選択的に転送する工程が、前記パンニング
コマンドおよび前記ズーミングコマンドに応答してパン
ニングインデックス値およびズーミングインデックス値
を計算するステップと、前記パンニングインデックス値
および前記ズーミングインデックス値に応答してインデ
ックスレジスタタイミング信号を発生するステップと、
前記インデックスレジスタタイミング信号に応答してピ
クセルデータの各ラインを所定回数所定量だけ連続的に
シフトするステップとを更に含む、第１４項記載の方
法。 （１７）前記連続的にシフトするステップが水平ブラン
キング期間に実行される、第１６項記載の方法。 （１８）ピクセルデータの前記連続するコラムを選択す
るステップが、前記パンニングコマンドおよび前記ズー
ミングコマンドに応答してパンニングインデックス値お
よび前記ズーミングインデックス値を計算するステップ
と、所定数のパルスを有する画像領域タイミング信号を
発生し、前記パンニングインデックス値および前記ズー
ミングインデックス値に応答して前記所定数を変えるス
テップと、前記画像領域タイミング信号に応答して前記
画像領域内のピクセルデータの前記複数のラインを垂直
に索引するステップとを更に含む、第１４項記載の方
法。

【００４３】（１９）本装置１０は、ピクセルデータの
複数のラインおよびコラムが光を入射することにより発
生される画像領域７２、９２、１１２を備えた電子イメ
ージセンサ１８と共に、パンニング機能およびズーミン
グ機能を実行する。マイクロプロセッサ等からの操作入
力すなわちコマンドに応答して、入力デバイス１２によ
りパンニングコマンドおよびズーミングコマンドが発生
される。垂直インデックス回路１４、１６、６４、７
２、７６、８６が、イメージセンサ１８に結合されてお
り、パンニングコマンドおよびズーミングコマンドに応
答してピクセルデータの多数の連続するラインを画像領
域７２、９２、１１２から選択的に転送する。水平イン
デクシング回路１４、１６、６２、６６、８０、１０
０、１１６が、垂直インデクシング回路に結合されてお
り、ピクセルデータの所定数の連続するラインを受け、
パンニングコマンドおよびズーミングコマンドに応答し
てディスプレイのためこれらラインからピクセルデータ
の多数の連続するコラムを選択するようになっている。

【００４４】関連出願とのクロスレファレンス 本願は１９９４年１月２０日出願の「電子画像をセンタ
リングするための装置および方法」を発明の名称とする
米国特許出願第08/184,794号、代理人整理番号第17175
(32350-0944) に関連するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の簡略されたトップレベルのブ
ロック図である。

【図２】ズーミング要素を示す図である。

【図３】パンニング要素を示す図である。

【図４】インデックス計算機およびシステムタイミング
回路の簡略されたブロック図である。

【図５】フレーム転送イメージセンサに適用された本発
明の実施例の簡略されたブロックである。

【図６】インタラインイメージセンサに適用された本発
明の実施例の簡略されたブロックである。

【図７】ラインアドレス指定可能なイメージセンサに適
用された本発明の実施例の簡略されたブロック図であ
る。

【図８】フレーム転送イメージセンサにおける画像の垂
直シフトを示すタイミング図である。

【図９】インタラインイメージセンサにおける画像の垂
直シフトを示すための図である。

【図１０】画像データの各フレームのためのインデック
スレジスタゲートタイミングを示すタイミング図であ
る。

【図１１】画像データの各ラインのためのインデックス
レジスタゲートタイミングを示すタイミング図である。

【図１２】インデックス量を計算するのに使用されるデ
ィメンジョンを示す図である。

【符号の説明】

１２ パンニングおよびズーミング選択デバイス １４ インデックス計算機 １６ システムタイミング回路 １８ イメージセンサ ２０ ビデオプロセッサ ２２ ディスプレイ

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成７年５月２４日

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図４

【補正方法】変更

【補正内容】

【図４】

【手続補正４】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図５

【補正方法】変更

【補正内容】

【図５】

【手続補正５】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図６

【補正方法】変更

【補正内容】

【図６】

【手続補正６】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図７

【補正方法】変更

【補正内容】

【図７】

【手続補正７】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図８

【補正方法】変更

【補正内容】

【図８】

【手続補正８】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図９

【補正方法】変更

【補正内容】

【図９】

【手続補正９】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１０

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１０】

【手続補正１０】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１１】

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ピクセルデータの複数のラインおよびコ
   ラムを発生するための画像領域を有するイメージセンサ
   と、 操作入力を受けパンニングおよびズーミング選択信号を
   発生するための操作入力デバイスと、 前記イメージセンサおよび前記操作入力デバイスに結合
   されており、前記パンニングおよびズーミング選択信号
   に応答して画像領域タイミング信号およびインデックス
   レジスタタイミング信号を発生するためのタイミングコ
   ントローラであって、前記画像領域はピクセルデータの
   多数の選択されたラインを転送することによりピクセル
   データの前記複数のラインを垂直方向に索引する、前記
   タイミングコントローラと、 前記タイミングコントローラおよび前記イメージセンサ
   に結合されており、ピクセルデータの前記垂直方向に索
   引されたラインを受け、水平方向に索引し、前記インデ
   ックスレジスタタイミング信号に応答してピクセルデー
   タのコラムを選択するためのインデックスレジスタと、 前記インデックスレジスタおよび前記タイミングコント
   ローラに結合されており、ピクセルデータの前記垂直お
   よび水平方向に索引されたラインおよびコラムを表示す
   るためのディスプレイとを備えた、画像処理システム。
2. 【請求項２】 パンニングコマンドおよびズーミングコ
   マンドを受けるステップと、 イメージセンサの画像領域内のピクセルデータの複数の
   ラインおよびコラムを発生するステップと、 前記パンニングコマンドおよび前記ズーミングコマンド
   に応答して、前記画像領域からピクセルデータの多数の
   連続するラインを選択的に転送するステップと、 ピクセルデータの前記選択された数の連続するラインを
   受け、更に、前記パンニングコマンドおよび前記ズーミ
   ングコマンドに応答して、前記連続するラインからディ
   スプレイのためのピクセルデータの多数の連続するコラ
   ムを選択するステップとを備えた、パンニング機能およ
   びズーミング機能を実行するための方法。