DE69630085T2

DE69630085T2 - Bildaufnahmesystem und Signalverarbeitungsgerät von aufgenommenen Bildern

Info

Publication number: DE69630085T2
Application number: DE69630085T
Authority: DE
Inventors: Gaku Ohta-ku Watanabe; Kenichi Ohta-ku Kondo; Nobuo Ohta-ku Fukushima; Masayoshi Ohta-ku Sekine; Koichi Ohta-ku Sono; Motohiro Ohta-ku Ishikawa; Yuji Ohta-ku Koide
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-07-24
Filing date: 1996-07-23
Publication date: 2004-05-06
Anticipated expiration: 2016-07-24
Also published as: JPH0937130A; EP0756225B1; EP0756225A2; US5978020A; JP3216864B2; DE69630085D1; US6642958B2; EP0756225A3; US20020109778A1

Description

Allgemeiner Stand der Technik
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Bildaufnahmesystem, in dem eine Bildaufnahmeeinheit zur Verwendung mit einem externen Gerät verbunden ist, das der Verarbeitung von Bildern dient.
Beschreibung des Standes der Technik
Computer mit Anschlußendgeräten der PCMCIA-Normen sind allgemein eingerichtet, um mit kartenförmigen Einheiten verschiedener Funktionen verwendbar zu sein, die dort eingefügt sind als Faxgerät, Speicher und anderer Geräte. Das Verbindungsendgerät ermöglicht die Verwendung verschiedener kartenförmiger Einheiten durch gegenseitiges Ersetzen, solange sie den PCMCIA-Normen entsprechen. Die Verbindungsendgeräte gestatten somit selektives Verwenden kartenförmiger Einheiten verschiedener Funktionen, wie sie die Bedienperson wünscht.
7 zeigt beispielhaft ein Bildaufnahmesystem, das sich zusammensetzt aus einem Computer mit dem zuvor genannten Verbindungsendgerät und mit einer Bildaufnahmeeinheit, die mit dem Computer zu verbinden und von diesem zu lösen ist.
Die Darstellung von 7 enthält eine kartenförmige Bildaufnahmeeinheit 21, Computer 22, 24 und 26, die im Bildaufnahmesystem verwendbar sind, sowie Verbindungsendgeräte 23, 25 und 27, die jeweils zur Verbindung der Bildaufnahmeeinheit 21 mit den Computern 22, 24 und 26 angeordnet sind. Ein Fall, bei dem das Bildaufnahmesystem aufgebaut ist durch Verbinden der Bildaufnahmeeinheit 21 mit dem Verbindungsendgerät 23, ist nachstehend als erstes beschrieben.
Unter Bezug auf 7 wird ein Bild aufgenommen von einem optischen System und einer CCD, die enthalten ist in der Bildaufnahmeeinheit 21. Das aufgenommene Bild wird umgesetzt in digitale Bilddaten. Die aufgenommenen Bilddaten, die solchermaßen gewonnen werden, erfahren eine Übertragung durch das Verbindungsendgerät 23 mit dem Computer 22 bei einer vorbestimmten Geschwindigkeit.
Die Bildaufnahmeeinheit 21 sendet die aufgenommenen Bilddaten, die ein Farbsignal enthalten, an den Computer 22 in einer Rate von n Bildern pro Sekunde. Der Computer 22 verarbeitet dann die n Bilder/sec aufgenommenen Bilddaten, gesandt von der Bildaufnahmeeinheit 21, und ist in der Lage zur Anzeige der aufgenommenen Bilddaten in eine eingebaute Aufzeichnungseinrichtung.
Die Verwendung des Computers 22 kann ersetzt werden durch die Verwendung des Computers 24. Der Computer 24 ist versehen mit einem Verbindungsanschluß 25, der denselben Normen entspricht wie der Verbindungsanschluß 23 vom Computer 22, und einer Farbanzeigeeinrichtung, die derjenigen des Computers 22 gleicht.
Da der Verbindungsanschluß 25 dieselben Spezifikationen aufweist wie der Verbindungsanschluß 23, kann die Bildaufnahmeeinheit 21 mit dem Verbindungsanschluß 25 verbunden werden. Mit der Bildaufnahmeeinheit 21, verbunden mit dem Verbindungsanschluß 25, zeigt der Computer 24 an und zeichnet auf die aufgenommenen Bilddaten, gewonnen aus der Bildaufnahmeeinheit 21, in derselben Weise, als wenn die Bildaufnahmeeinheit mit dem Computer 22 verbunden wäre.
Die Bedienperson des Bildaufnahmesystems kann entweder den Computer 22 verwenden oder den Computer 24, und die Bedienperson kann auch die Bildaufnahmeeinheit 21 gemeinsam mit diesen verwenden.
Die vorgestellte Anordnung vom Bildaufnahmesystem leidet jedoch unter folgenden Problemen.
Im Bildaufnahmesystem, wie es in 7 gezeigt ist, wird ein Fall in Betracht gezogen, bei dem ein Computer 26 Verwendung findet. Der Computer 26 ist leicht und verbraucht weniger Strom als die Computer 22 und 24, hat aber eine niedrigere Verarbeitungsgeschwindigkeit als die Computer 22 und 24 und hat nur eine Monochromanzeigeeinrichtung anstelle einer Farbanzeigeeinrichtung.
Da der Verbindungsanschluß 27 auch derselben Norm entspricht wie die Verbindungsanschlüsse 23 und 25, ist der Computer 26 in der Lage, Daten mit der Bildaufnahmeeinheit 21 auszutauschen, wie sie mit dem Verbindungsendgerät 27 verbunden ist. Da jedoch die Verarbeitungsgeschwindigkeit des Computers 26 zu langsam ist, ist es unmöglich, die Verarbeitung der aufgenommenen Bilddaten abzuschließen, die aus der Bildaufnahmeeinheit 21 kommen. Im Ergebnis neigen die aufgenommenen Bilddaten zu einem Verlust von Teilen und eine Bildaufnahmeoperation kommt schnell zu einem Ende.
Nebenbei ist es in einem solchen Falle unmöglich, Farbinformationen zu verwenden, die in den aufgenommenen Bilddaten enthalten sind, die aus der Bildaufnahmeeinheit 21 kommen, da der Computer 21 nur mit einer Monochromanzeige ausgerüstet ist.
Die vorliegende Erfindung richtet sich auf die Lösung des obengenannten Problems vom Stand der Technik. Ein Artikel von A. M. Light in Electronic Designs, Band 42, Nr. 24, mit dem Titel "Design a PCMCIA Add-2n Card for the PCI Bus", offenbart eine Karte mittels der ein peripheres Gerät mit einem lokalen Hochgeschwindigkeitsbus verbunden werden kann.
Die Europäische Patentanmeldung mit der Nr. EP-A-0 617 542 offenbart ein Aufzeichnungs- und/oder Wiedergabegerät, das eine digitale elektronische Kamera enthält, die verbunden werden kann mit einem abnehmbaren Aufzeichnungsmedium oder mit einem Hauptcomputer.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist eine Bildaufnahmeeinrichtung, wie sie im Patentanspruch 1 angegeben ist.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist ein Bildverarbeitungsverfahren, wie es im Patentanspruch 12 angegeben ist.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht einem Bildaufnahmesystem, die Merkmale und Leistungen eines angeschlossenen Computers zu verwenden und auch das Problem zu lösen, das sich ergibt aus den Unterschieden bezüglich der Datenverarbeitungsgeschwindigkeit der Bildaufnahmeeinrichtung und dem Computer.
Obige und weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung werden aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung deutlich.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
1 ist ein Blockdiagramm, das die Anordnung eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung zeigt.
2 ist ein Blockdiagramm, das die Anordnung einer Bildaufnahmeeinheit vom ersten Ausführungsbeispiel zeigt.
3 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Bildaufnahmeoperation für ein Bild im ersten Ausführungsbeispiel zeigt.
4 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Bewegungsbildaufnahmeroutine A im ersten Ausführungsbeispiel zeigt.
5 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Bewegungsbildaufnahmeroutine B im ersten Ausführungsbeispiel zeigt.
6 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Bildaufnahmeoperation eines dritten Ausführungsbeispiels dieser Erfindung zeigt;
7 ist ein Blockdiagramm, das beispielhaft das herkömmliche Bildaufnahmesystem zeigt.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung beschrieben.
(Erstes Ausführungsbeispiel)
Ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend anhand der 1 und 2 beschrieben.
1 ist ein Blockdiagramm, das ein Bildaufnahmesystem zeigt gemäß der Erfindung als erstes Ausführungsbeispiel dieser. 2 ist ein Blockdiagramm, das eine Bildaufnahmeeinheit vom ersten Ausführungsbeispiel zeigt.
Unter Bezug auf 1 enthält die Darstellung eine Bildaufnahmeeinheit 1, eine Einrichtungseinheit 2, die von Verbindungsspezifikationen ist, die jenen der Bildaufnahmeeinheit 1 äquivalent sind, einen Computer 3, eine CPU 4 vom Computer 3, Verbindungsanschlüssen 5 und 6 vom Computer 3, einer Anzeigeeinrichtung 7 vom Computer 3, einer Speichereinrichtung 8 vom Computer 3 und einem Bedienprogramm 9 der CPU 4.
Es wird nun Bezug genommen auf 2, die ein Blockdiagramm der Anordnung von der Bildaufnahmeeinheit 1 zeigt, wobei die Darstellung eine Linseneinheit 10, eine CCD 11, einen A/D-Umsetzer 12, eine digitale Signalverarbeitungseinrichtung (DSP) 13, einen FIFO-Speicher 14, eine Linsensteuerung 15, die die Linseneinheit 10 steuert und eine automatische Fokussiereinrichtung und eine automatische Bildstabilisierung (Verwackelschutzeinrichtung) enthält, die bekannt sind, einen Zeitgeber (TG) 16, der eingerichtet ist zum Aussenden von Zeitvorgabeimpulsen an die CCD 11 und an den A/D-Umsetzer 12, eine Steuereinheit 17, die eingerichtet ist in der Bildaufnahmeeinheit 1, eine Schnittstelle (Kamera-I/F) 18, vorgesehen für einen externen Anschluß, eine Lichteinheit 19, angeordnet bei der Bildaufnahmeeinheit 1 zum Beleuchten eines Gegenstands zur Aufnahme, und einen Zähler 20, eingerichtet zum Teilen der Frequenz der eingegebenen Taktimpulse und Ausgangssignalen frequenzgeteilter Taktimpulse (sind zu verwenden im zweiten Ausführungsbeispiel).
Das Bildaufnahmesystem nimmt Bilder auf mit der Bildaufnahmeeinheit 1, die mit dem Computer 3 verbunden ist.
(Bildaufnahme eines Stehbildes)
Eine Bildaufnahmeoperation eines Bildes für ein Bild ist nachstehend anhand der 1, 2 und 3 beschrieben, wobei letztere ein Ablaufdiagramm ist. Die Steuereinheit 17 der Bildaufnahmeeinheit 1 steuert diese Operation. Verschiedene Steueraktionen, die in den Schritten S11 bis S17 ausgeführt werden, sind nachstehend anhand 3 beschrieben.
In Schritt S11 veranlaßt die Steuereinheit 17 die CCD 11, die Leuchtdichte eines Gegenstands der Aufnahme zu beleuchten. Danach wird die Lichteinheit 19 zur Beleuchtung des Gegenstands gesteuert, um einen bestgeeignetsten Zustand zur Aufnahme eines Bildes bereitzustellen.
In Schritt S12 wird die Linseneinheit 10 durch die Linsensteuerung 15 veranlaßt, eine Fokussieraktion durchzuführen. Die Stabilisierungseinrichtung wird ebenfalls verwendet, falls dies erforderlich ist.
In Schritt S13 wird die Bildinformation für ein Bild als elektrische Ladung bei der CCD 11 durch die Linseneinheit 10 gespeichert. Diese Steuerung wird ausgeführt von der Steuereinheit 17. Die Zeitvorgabe des Lesens aus der CCD 11 wird entschieden durch Zeitvorgabeimpulse, die aus dem TG 16 kommen. Die elektrische Ladungsspeicherzeit der CCD 22 wird entschieden von der Steuereinheit 17 gemäß der Leuchtdichte vom in Schritt S11 gewonnenen Gegenstand.
In Schritt S17 wird der A/D-Umsetzer 12 zum Auslesen von Bilddaten für ein Bild veranlaßt, das in der CCD 11 gespeichert ist. Ein digitales Bildsignal, gewonnen vom A/D-Umsetzer 12, wird an die DSP 13 geliefert, um umgesetzt zu werden in ein Y-Signal (Leuchtdichtesignal) und in Farbdifferenzsignale. Diese Signale werden des weiteren umgesetzt in R-, G- und B-Signale. Die A/D-Umsetzgeschwindigkeit vom A/D-Umsetzer 12 und die Arbeitsweise der CCD 11 werden entschieden durch die Zeitvorgabeimpulse aus dem TG 16. Der TG 16 hat unterschiedliche Operationsimpulse, die ausgegebene Modi, einschließlich eines Modus 1 bis zu einem Modus 3 enthalten.
Im Modus 0 wird ein Signal aus einem Bild jedesmal dann herausgenommen, wenn ein Steuersignal aus der Steuereinheit 17 kommt. Im Modus 1 werden Operationsimpulse zur CCD 11 und zum A/D-Umsetzer in einer solchen Weise gesandt, daß die aufgenommenen Bilddaten für fünf Bilder veranlaßt werden, die auszugeben sind pro Sekunde für den DSP 13. Im Modus 2 werden Operationsimpulse zur CCD 11 und A/D-Umsetzer 12 in einer solchen Weise gesandt, daß die aufgenommenen Bilddaten für 15 Bilder, die pro Sekunde aus dem DSP 13 abzugeben sind, veranlaßt werden. Im Modus 3 werden Operationsimpulse an die CCD 11 und an den A/D-Umsetzer 12 in der Weise gesandt, daß sie die aufgenommenen Bilddaten für 13 Bilder veranlassen, die pro Sekunde von der DSP 13 abzugeben sind. Im Falle von 3 wird der Ablauf der Operation angenommen, als würde er im Modus 0 ausgeführt.
In Schritt S15 wird der DSP 13 veranlaßt, das Ausgangssignal vom A/D-Umsetzer 12 zu verarbeiten. In diesem Falle werden die Y- und die Farbdifferenzsignale umgesetzt in R-, G- und B- Signale. Der DSP 13 hat Ausgangssignale für R, G und B. Aus diesen Ausgangssignalen werden die Signale r, G und B gleichzeitig zu einer Zeit der zeilenweisen Basis abgegeben. In diesem Falle besteht ein Bild aus 250 Zeilen.
In Schritt S16 werden Signale aus dem DSP 13 zeitweilig im FIFO-Speicher 14 gespeichert, der eine Speicherkapazität für drei Bilder besitzt.
In Schritt S17 werden die Signale aus dem FIFO-Speicher 14 gelesen und zum Computer 3 durch die Schnittstelle 18 gesandt.
Ein Stehbild für ein Bild läßt sich erzielen durch die zuvor beschriebenen Schritte S11 bis S17.
Im Computer 3 werden die aus der Bildaufnahmeeinheit 1 kommenden Bilddaten auf der Anzeigeeinrichtung 7 dargestellt, und zu dieser Zeit werden sie in der Speichereinrichtung 8 gespeichert. Falls erforderlich überträgt der Computer 3 die Bilddaten zur Einrichtungseinheit 2. Die Operation des Computers wird entschieden durch das Operationsprogramm 9.
(Aufnahme bewegter Bilder)
Im Falle dieses Ausführungsbeispiels ist das Bildaufnahmesystem in der Lage, ein bewegtes Bild durch stetiges Aufnehmen von Stehbildern aufzunehmen, wie zuvor beschrieben. Die Bewegungsbildaufnahmeoperation ist als nächstes anhand der 1, 2, 4 und 5 beschrieben.
Beim Aufnehmen vom Bewegungsbild wird der Ablauf der Operation vom Bildaufnahmesystem eingeteilt in eine Routine A und in eine Routine B. In der Routine A werden aufgenommene Bilddaten aus der CCD 11 stetig in den FIFO-Speicher 14 eingeschrieben. In der Routine B werden die aufgenommenen Bilddaten aus dem FIFO-Speicher 14 gelesen und an den Computer 3 stetig ausgesandt durch die Schnittstelle 18. Die Steuereinheit 17 führt gleichzeitig die Routine A und die Routine B aus. Durch Ausführen der Routine A und der Routine B kann eine Bildaufnahmeoperation in einer passenden Weise für die Verarbeitungsgeschwindigkeit des Computers 3 ausgeführt werden. Die Routine A ist im Ablaufdiagramm von 4 gezeigt, während die Routine B im Ablaufdiagramm von 5 gezeigt ist.
Nachstehend zuerst beschrieben ist die Routine A anhand der 1, 2 und 4.
In Schritt S21 beginnt die Routine A. Die folgenden Aktionen werden ausgeführt von der Steuereinheit 17.
In Schritt S22 werden aufgenommene Bilddaten für ein Bild in derselben Weise gewonnen wie bei den Stehbildaufnahmeprozeduren, die zuvor beschrieben wurden. Die solchermaßen gewonnenen Bilddaten werden im FIFO-Speicher 14 gespeichert.
In Schritt S23 erfolgt eine Überprüfung für den Freiraum in der Speicherkapazität für den FIFO-Speicher 14. Der FIFO-Speicher 14 von der Bildaufnahmeeinheit 1 hat eine Kapazität zum Speichern von Bilddaten für drei Bilder. Wenn Bilddaten für drei Bilder in den FIFO-Speicher 14 geschrieben sind, sendet der FIFO-Speicher 14 ein Ablaufsignal an die Steuereinheit 17. Die Steuereinheit 17 kann herausfinden, ob es freien Raum im FIFO-Speicher 14 durch das Ablaufsignal gibt.
Da die Steuereinheit 17 eingerichtet ist, sowohl die Routine A auszuführen, die dem Schreiben in den FIFO-Speicher 14 dient, als auch die Routine B, die dem Lesen aus dem FIFO-Speicher 14 dient, zeigt das Ablaufsignal, das vom FIFO-Speicher 14 kommt, auf, daß die Aktion zum Lesen aus dem FIFO-Speicher 14 langsamer erfolgt als die Aktion des Schreibens in den FIFO-Speicher 14. Mit anderen Worten, in einem solchen Falle ist die Bilddatenmenge, die pro Zeiteinheit aufgenommen wird, größer als die Bilddatenmenge, die der Computer 3 verarbeitet. In diesem Falle ist es dann erforderlich, die Bilddatenmenge zu reduzieren, die pro Einheitszeit aufgenommen werden.
Ist das Ablaufsignal in Schritt S23 festgestellt worden, geht der Ablauf zu einem Schritt S26. Falls im anderen Falle nein, kommt der Ablauf zu Schritt S24.
Im Schritt S24 erfolgt eine Überprüfung, um herauszufinden, ob eine Anforderung zum Stoppen der Bildaufnahmeoperation vom Computer 3 eingetroffen ist. Wenn dem so ist, kommt der Ablauf zu Schritt S25. Wenn nicht, kommt der Ablauf zurück zu Schritt 522, um die Bildaufnahmeoperation fortzusetzen.
In Schritt S25 kommt die Routine A zu Ende. Die Bildaufnahmeoperation bei der CCD 11 wird zu einem Halt gebracht. Zur selben Zeit hält die Linseneinheit 10, die CCD 11, der A/D-Umsetzer 12, der DSP 13, die Linsensteuerung 15, der TG 16 und die Lichteinheit 19 den Betrieb an.
Schreitet der Ablauf dann fort zu Schritt S26, gibt es zwei Modi zum Verringern der Bilddatenmenge, die pro Zeiteinheit aufgenommen wird. In einem Modus entscheidet die Bedienperson des Bildaufnahmesystems das Absenken der Bilddatenmenge, die pro Zeiteinheit aufgenommen werden und gibt einen Befehl zum Ausführen dieser Entscheidung. Im anderen Modus senkt die Bildaufnahmeeinheit 1 automatisch die Bilddatenmenge ab, die pro Zeiteinheit aufgenommen wird. Eine Wahl zwischen den beiden Verfahren wird zuvor im Programm 9 festgelegt. Im Falle des Befehls von der Bedienperson kommt der Ablauf zu einem Schritt 527. Im Falle des automatischen Ausführens durch die Bildaufnahmeeinheit 1 schreitet der Ablauf fort zu Schritt S28.
In Schritt S27 wird der laufende Ausgabemodus vom TG 16 gewechselt von der Bedienperson in einen anderen Modus, der einen passenden Wert unter den Ausgabemodi des TG 16, der in der vorherigen Beschreibung von Schritt S14 der Stehbildaufnahmeoperation beschrieben wurde. Im Ergebnis des Betätigens von der Bedienperson wird die aufgenommene Bilddatenmenge, die pro Zeiteinheit von der Bildaufnahmeeinheit 1 an den Computer 3 zu senden ist, abgesenkt. Der Ablauf kommt dann von Schritt S27 zu Schritt S31.
In Schritt S28 wird die Anzahl der Ausgabemodi vom TG 16, zuvor erwähnt in der obigen Beschreibung des Schrittes S14 der Stehbildaufnahmeoperation, um eins dekrementiert. Mit anderen Worten, mit dem angenommenen Ausgabemodus des TG 16 als Modus 3 wird übergewechselt von Modus 3 zu Modus 2. Dieser Wechsel veranlaßt die aufgenommene Bilddatenmenge pro Zeiteinheit, abgesenkt zu werden. Der Anfangswert des Modus ist zufällig gleich 3.
Die Bildaufnahmeeinheit 1 informiert den Computer 3 über die zuvor beschriebene Aktion, wenn der Ausgabemodus vom TG 16 verringert ist. Dann zeigt der Computer 3 die Aktion auf der Anzeigeeinrichtung 7 an.
In Schritt S29 erfolgt eine Überprüfung, um herauszufinden, ob der Ausgabemodus vom TG 16 der Modus 0 geworden ist. Wenn dem so ist, zeigt der Modus 0 auf, daß kein Bewegungsbild vom Bildaufnahmesystem aufgenommen werden kann. Dies führt zu einer Überprüfung, die in einem Falle gewonnen wird, bei dem die Lesegeschwindigkeit der aufgenommenen Bilddaten vom Computer 3 geringer geworden ist oder wenn keine Möglichkeit zum Auslesen der Daten besteht. Wenn der Ausgabemodus vom TG 16 als Modus 0 befunden wird, kommt der Ablauf zu einem Schritt S30. Falls nicht, kommt der Ablauf zum Schritt S31.
Im Schritt S30 wird eine Fehlerverarbeitungsaktion, die auszuführen ist im Falle des Modus 0, ausgeführt. Die Steuereinheit 17 informiert den Computer 3 darüber, daß die Bildaufnahmeaktion unmöglich ist, und der Ablauf kommt zu einem Schritt 525, um die Routine A abzuschließen.
In Schritt S31 werden die im FIFO-Speicher 14 aktuell gespeicherten Daten durch die Routine B ausgelesen, und es erfolgt eine Überprüfung für irgendeinen Freiraum in der Speicherkapazität des FIFO-Speichers 14. Ist das Ablaufsignal festgestellt, kommt der Ablauf zu Schritt S32. Wenn nicht, kommt der Ablauf zu Schritt S22.
In Schritt S32 wird die Operation für eine vorbestimmte Zeitdauer ausgesetzt. Danach kommt der Ablauf erneut zu Schritt S31, um eine Überprüfung für einen Freiraum der Speicherkapazität vom FIFO-Speicher 14 zu machen.
Als nächstes beschrieben ist die Routine B anhand der 1, 2 und 5.
In Schritt S41 beginnt die Routine B. Die folgenden Aktionen werden alle von der Steuereinheit 17 ausgeführt.
In Schritt S42 erfolgt eine Überprüfung des Zustands vom FIFO-Speicher 14. Der FIFO-Speicher 14 sendet ein Leersignal an die Steuereinheit 17, wenn überhaupt keine aufgenommenen Bilddaten dort gespeichert sind. Das Leersignal wird festgestellt, und der Ablauf kommt zu Schritt 543. Wenn nicht, kommt der Ablauf zu Schritt S47.
In Schritt S43 wird der Ablauf der Operation aufgehoben für eine vorbestimmte Zeitdauer, um zu warten, bis aufgenommene Bilddaten im FIFO-Speicher gespeichert sind.
In Schritt S44 erfolgt eine Überprüfung des Zustands nach Fehlern. Mit anderen Worten, im Falle, bei dem die Aktion des Schrittes S43 zu einem gewissen Umfang ohne Ausführen der Aktion von Schritt 547 fortgesetzt wird, zeigt dieser Zustand auf, daß die Bildaufnahmeoperation gemäß der Routine A überhaupt noch nicht ausgeführt wurde. Wenn dieser Zustand festgestellt ist, erreicht der Ablauf einen Schritt 545. Wenn nicht, kommt der Ablauf zurück zu Schritt S42.
In Schritt S45 wird eine Fehlerverarbeitungsaktion ausgeführt. Der Computer 3 wird darüber informiert, daß die Bildaufnahmeoperation aufgrund des Auftretens eines Fehlers nicht fortgesetzt werden kann. Nach dem Schritt S45 kommt der Ablauf zu Schritt S46, um die Routine B abzuschließen.
Kommt der Ablauf von Schritt S42 zu Schritt S47, werden die aufgenommenen Bilddaten, die im FIFO-Speicher 14 gespeichert sind, ausgelesen.
In Schritt S48 werden die in Schritt S47 ausgelesenen Bilddaten zum Computer 3 ausgesandt.
(Zweites Ausführungsbeispiel)
Ein Bildaufnahmesystem, das ein zweites Ausführungsbeispiel nach der Erfindung darstellt, ist in derselben Weise wie das erste Ausführungsbeispiel aufgebaut und gleicht dem in den 1 und 2 Beschriebenen. Die Operation vom zweiten Ausführungsbeispiel in jedem Teil ist jedoch nicht genau dieselbe wie beim ersten Ausführungsbeispiel. Die Stehbildaufnahmeoperation vom zweiten Ausführungsbeispiel ist dieselbe wie diejenige des ersten Ausführungsbeispiels, das zuvor beschrieben wurde. Die folgende Beschreibung des zweiten Ausführungsbeispiels läßt folglich die Stehbildaufnahmeoperation fort und deckt nur die Bewegungsbildoperation ab.
(Aufnahme vom Bewegungsbild)
Wenn die Bildaufnahmeeinheit 1 mit dem Computer 3 verbunden ist, nimmt die Bildaufnahmeeinheit 1 durch die Schnittstelle 18 ein Betriebstaktsignal C1k0 aus dem Computer 3 auf. Das Betriebstaktsignal C1k0 hat eine Frequenz, die proportional ist zur Verarbeitungsgeschwindigkeit des Computers 3. Das Operationstaktsignal C1k0 wird eingegeben in den Zähler 20 aus der Schnittstelle (I/F) 18. Der Zähler ist ausgestattet mit einem Mittel zum Feststellen der Frequenz Fc vom Betriebstaktsignal C1k0. Informationen bezüglich der Frequenz Fc, die festgestellt sind, werden an die Steuereinheit 17 gesandt.
Der Zähler 20 empfängt aus der Steuereinheit 17 ein Signal 0c, dessen Frequenz höher ist als die des Signals C1k0 und verwendet dieses bei der Messung der Frequenz Fc. Die Frequenz Fc vom Signal C1k0 wird gemessen durch Zählen der Häufigkeit, für die das Signal 0c in einem Zyklus des Signals C1k0 variiert. Informationen bezüglich der gemessenen Frequenz Fc werden in der Steuereinheit 17 gespeichert. Wenn die Eigenfrequenz Fc vom Computer C bekannt ist, kann der Wert der Eigenfrequenz Fc zuvor in der Steuereinheit 17 gespeichert werden.
Dann vergleicht die Steuereinheit 17 die Frequenz Fc mit dem Ausgangsmodus vom TG 16, eingerichtet in der zu Schritt S14 beschriebenen Weise von der Stehbildaufnahmeoperation des ersten Ausführungsbeispiels. Der Ausgabemodus vom TG 16 wird umgeschaltet auf einen anderen Ausgabemodus gemäß dem Ergebnis des Vergleichs.
Die pro Zeiteinheit von der Bildaufnahmeeinheit 1 aufgenommene Bilddatenmenge kann durch diese Operation eingestellt werden auf die Verarbeitungsgeschwindigkeit vom Computer 3.
(Drittes Ausführungsbeispiel)
Ein Bildaufnahmesystem, das ein drittes Ausführungsbeispiel nach der Erfindung bildet, ist nachstehend anhand der 1, 2 und 6 beschrieben. Das Aufnahmesystem ist in derselben Weise wie das erste zuvor beschriebene Ausführungsbeispiel eingerichtet. Die Arbeitsweise in jedem Teil unterscheidet sich jedoch vom ersten Ausführungsbeispiel.
Die Bildaufnahmeeinheit 1 ist mit dem Computer 3 in der in den 1 und 2 gezeigten Weise verbunden. Dann sendet die CPU 4 Informationen bezüglich des Anzeigeverfahrens der Anzeigeeinrichtung 3 an die Steuereinheit 17. Die Steuereinheit 17, die die Information bezüglich des Bildaufnahmeverfahrens gespeichert hat, das zuvor verwendet wurde, sendet die Information an die CPU 4.
Das Anzeigeverfahren der Anzeigeeinrichtung 7 wird folgendermaßen angenommen.
Auflösung: 320 Horizontalpixel und 240 Vertikalpixel pro Bild
Anzeigegeschwindigkeit: 10 Bilder pro s
Informationsmenge eines Pixels: 8 Bit, monochrom
Die Arbeitsweise vom Bildaufnahmesystem, das das dritte Ausführungsbeispiel nach der Erfindung bildet, ist nachstehend anhand des Ablaufdiagramms von 6 beschrieben.
In Schritt S51 macht die CPU 4 einen Vergleich zwischen dem Bildaufnahmeverfahren der Bildaufnahmeeinheit 1 und dem Anzeigeverfahren der Anzeigeeinrichtung 7. Hier wird das Bildaufnahmeverfahren der Bildaufnahmeeinheit 1 als das Folgende angenommen.
Auflösung: 640 Horizontalpixel und 480 Vertikalpixel pro Bild
Bildaufnahmegeschwindigkeit: 30 Bilder pro s
Informationsmenge pro Pixel: Farbe, 8 Bits für jede der
Farben R, G und B, 24 Bits insgesamt
Die CPU 4 informiert die Bedienperson des Bildaufnahmesystems über das Anzeigeverfahren der Anzeigeeinrichtung 7 und über das Bildaufnahmeverfahren der Bildaufnahmeeinheit 1.
In Schritt 552 wird abhängig davon, ob die Operation vom Betriebsprogramm 9 oder durch die Bedienperson des Bildaufnahmesystems ausgeführt wird, ob folgende Aktionen (a) und (b) ausgewählt sind.

(a) Das Bildaufnahmeverfahren der Bildaufnahmeeinheit wird angepaßt an das Anzeigeverfahren der Anzeigeeinrichtung 7.
(b) Das Anzeigeverfahren der Anzeigeeinrichtung 7 wird angepaßt an das Bildaufnahmeverfahren der Bildaufnahmeeinheit 1.

Wenn das Anzeigeverfahren der Anzeigeeinrichtung feststeht, wird die Aktion (a) ausgewählt, und der Ablauf kommt zu Schritt S53. Wenn die Aktion (b) ausgewählt ist, kommt der Ablauf zu Schritt S56.
In Schritt S53 führt der DSP 13 eine Verarbeitung aus, um die Anzahl von Pixeln aufgenommener Bilddaten, ausgegeben von der Bildaufnahmeeinheit, an das Anzeigeverfahren der Anzeigeeinrichtung 7 anzupassen. Da die Anzahl von Pixeln der aufgenommenen Bilddaten größer ist als die Anzahl von Pixeln, die von der Anzeigeeinrichtung 7 an dieser Stelle dargestellt werden können, werden die Anzahl von Pixeln sowohl in Vertikalals auch in Horizontalrichtung jeweils um die Hälfte verringert.
In Schritt S54 veranlaßt der DSP 13, den Umfang an Informationen, den jedes Pixel der aufgenommenen Bilddaten trägt, an die Informationsmenge anzupassen, die von der Anzeigeeinrichtung 7 dargestellt werden kann. Im Falle dieses Ausführungsbeispiels ist die Anzeigeeinrichtung 7 in der Lage zur Anzeige nur in Monochrom, und die Informationsmenge eines jeden Pixels ist nur 8 Bits. Die Informationsmenge eines jeden Pixels der aufgenommenen Bilddaten beträgt andererseits 24 Bits. In diesem Falle werden nur die Daten der Farbe G (8 Bits) der aufgenommenen Bilddaten an die Anzeigeeinrichtung 7 gesandt.
In Schritt S55 veranlaßt der DSP 13, daß die Bildgeschwindigkeit der aufgenommenen Bilddaten an die Anzeigegeschwindigkeit der Anzeigerichtung anzupassen. Da die Anzeigegeschwindigkeit der Anzeigeeinrichtung 7 10 Bilder/s beträgt, während die Bildaufnahmegeschwindigkeit der Bildaufnahmeeinheit 1 gleich 30 Bilder/s in diesem Falle ist, werden die aufgenommenen Bilddaten eines von drei Bildern ausgewählt und an die Anzeigeeinrichtung 7 gesandt.
In Schritt S56 wird das Anzeigeverfahren der Anzeigeeinrichtung angepaßt an das Bildaufnahmeverfahren der Bildaufnahmeeinheit 1. Es könnte möglich sein, die ganze Informationsmenge darzustellen, die von den aufgenommenen Bilddaten getragen sind. Jedoch ist diese Aktion (b) in einem Falle auszuwählen, bei dem beispielsweise die gesamten aufgenommenen Bilddaten in der Speichereinrichtung 8 zur Speicherung kommen, ohne die aufgenommenen Bilddaten in Ihrer Gesamtheit darzustellen.
Der Ablauf der Operation kommt in Schritt S57 zu einem Ende.
Das Bildaufnahmeverfahren der Bildaufnahmeeinheit 1 ist angepaßt an das Anzeigeverfahren der Anzeigeeinrichtung 7 durch die Schritte S51 bis S56. Nach Abschluß des Anpaßprozesses wird der Bildaufnahmeeinheit zugestanden, die Bildaufnahmeoperation auszuführen.
Wie aus der vorigen Beschreibung hervorgeht, kann ein Mittel zum Steuern des Bildaufnahmemodus von der Bildaufnahmeeinheit 1 irgendwo innerhalb der Bildaufnahmeeinheit oder auf der Seite des Computers 3 angeordnet sein, die dem externen Verarbeitungsmittel für das aufgenommene Bildsignal dient.
Gemäß der Anordnung der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele sind die Funktion der Verarbeitung vom aufgenommenen Bildsignal durch die Bildaufnahmeeinheit und die Funktion der Steuerung der Bildaufnahmeoperation eingerichtet, in einem Teil innerhalb des externen Verarbeitungsgerätes für das aufgenommene Bildsignal ausgeführt zu werden. Die Anordnung gestattet folglich das Reduzieren der Größe von Aufnahmeeinheit, so daß die Bildaufnahmeeinheit eine kartenförmige Gestalt bekommen kann, wie eine Karte der PCMCIA-Normen, wie im Falle der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele.
Das herkömmliche Verfahren der Verarbeitung eines aufgenommenen Bildsignals mit einem Computer oder dergleichen hat einen Prozeß des Umsetzens des aufgenommenen Bildsignals in ein Signal erfordert, das mit dem Fernsehformat oder mit dem NTSC-System konform geht, bevor die Umsetzung in ein digitales Signal für den Computer erfolgt. Das herkömmliche Verfahren umfaßt somit einen Verdoppelungsteil beim Verarbeiten des Signals. Ein derart verschwenderischer Prozeß kann gemäß der Anordnung der Ausführungsbeispiele vermieden werden, die zuvor beschrieben wurden.
Gemäß der Anordnung der Ausführungsbeispiele nach der Erfindung kann eine Bildaufnahmefunktion einem Signalverarbeitungsgerät, wie einem Computer, hinzugefügt werden, ohne daß die Notwendigkeit irgendeiner komplexen Anordnung aufkommt.
Es ist ein spezielles vorteilhaftes Merkmal des Bildaufnahmesystems, daß die Fähigkeit der Bildaufnahmeeinheit eingestellt ist auf die Signalverarbeitungsfähigkeit, wie an die Signalverarbeitungsgeschwindigkeit und die Anzeigefähigkeit des Signalverarbeitungsgerätes. Nach der Erfindung kann folglich die Signalverarbeitungsoperation optimiert werden, um verschwenderische Prozesse zu vermeiden. Die Erfindung schafft folglich ein System, das Signale mit optimaler Geschwindigkeit verarbeitet und auch die Stromversorgung des ganzen Systems verringert.

Claims

Bildaufnahmeeinrichtung mit einem Steckanschluß (18) zum Anschließen an ein externes Gerät, die eingerichtet ist, bei angeschlossener Bildaufnahmeeinrichtung aufgenommene Bilddaten aus dem Steckanschluß an ein externes Gerät abzugeben, wobei die Bildaufnahmeeinrichtung weiterhin ausgestattet ist mit: einem Datenaustauschmittel (18) zum Austauschen von Daten mit einem angeschlossenen externen Gerät; einem Geschwindigkeitsfeststellmittel (17, 20) zum Messen oder Vorhersagen der Verarbeitungsgeschwindigkeit des externen Gerätes, wenn dieses angeschlossen ist; einem Geschwindigkeitsvergleichsmittel (17) zum Vergleichen der Verarbeitungsgeschwindigkeit des externen Gerätes, wie durch das Verarbeitungsgeschwindigkeitsfeststellmittel festgestellt, und mit einer Bildaufnahmegeschwindigkeit oder einer Bildaufnahmedatenausgabegeschwindigkeit der Bildaufnahmeeinrichtung; und mit einem Steuermittel (17) zum Variieren der Bildaufnahmeoperation der Bildaufnahmeeinrichtung gemäß dem Ergebnis des Vergleichs aus dem Geschwindigkeitsvergleichsmittel.
Bildaufnahmeeinrichtung nach Anspruch 1, die des weiteren ausgestattet ist mit einem Feststellmittel zum Messen oder Vorhersagen der maximalen Menge (Dm) aufgenommener Bilddaten, die pro Einheitszeit an das angeschlossene externe Gerät übertragen werden können, und mit einem Datenmengenvergleichsmittel, das einen Vergleich zwischen der festgestellten maximalen Menge (Dm) aufgenommener Bilddaten mit der Menge (Sp) aufgenommener pro Zeiteinheit von der Bildaufnahmeeinrichtung abgegebener Bilddaten ausführt.
Bildaufnahmeeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, die des weiteren über ein Betriebstaktfeststellmittel verfügt, um die Betriebstaktgeschwindigkeit vom externen Gerät zu messen oder vorherzusagen, und wobei das Geschwindigkeitsvergleichsmittel eingerichtet ist zum Vergleichen der Bildaufnahmegeschwindigkeit vom Bildaufnahmegerät mit der vom Betriebstaktfeststellmittel gemessenen oder vorhergesagten Betriebstaktgeschwindigkeit des externen Gerätes.
Bildaufnahmeeinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, die des weiteren über ein Informationsmittel verfügt, das wenigstens entweder den Betrieb der Bildaufnahmeeinrichtung oder ein angeschlossenes externes Gerät über das Ergebnis des Vergleichs informiert, den das Vergleichsmittel durchgeführt hat.
Bildaufnahmeeinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei der das Steuermittel zur Auswahl aus der Vielzahl von Pixeldaten eingerichtet ist, um so die Datenabgaberate zu verringern, wenn die Bildaufnahmeeinrichtung eine Vielzahl von Pixeldaten bezieht.
Bildaufnahmeeinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, deren Steuermittel eingerichtet ist, die Anzahl von pro Zeiteinheit von der Bildaufnahmeeinrichtung aufzunehmenden Bildern zu variieren.
Bildaufnahmeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, deren Steuermittel eingerichtet ist zur Auswahl und zur Abgabe aufgenommener Bilddaten für wenigstens ein Bild aus aufgenommenen Bilddaten für eine Vielzahl von zu Intervallen einer vorbestimmten Zeitlänge aus der Bildaufnahmeeinrichtung ausgesendeten Bildern.
Bildaufnahmeeinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, deren Variationssteuermittel Bilddaten für eine geringere Anzahl von Pixelzeilen als die Vielzahl von Pixelzeilen auswählt und abgibt, wenn die Bildaufnahmeeinrichtung Bilddaten für ein aus einer Vielzahl von Pixelzeilen zusammengesetztes Bild erzeugt.
Bildaufnahmeeinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, deren Steuermittel eingerichtet ist zum Auswählen und Abgeben von Daten für eine ausgewählte Anzahl von Farben aus den Farben der aufgenommenen Bilddaten, wenn die Bildaufnahmeeinrichtung Bilddaten für ein aus einer Vielzahl von Farben zusammengesetztes Bild erzeugt.
Bildaufnahmeeinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, deren Steuermittel eingerichtet ist zum Erhöhen oder Verringern der Menge an Informationen, die einem jeden die aufgenommenen Bilddaten erzeugenden Pixel zugehörig sind.
Bildverarbeitungssystem, mit einer Bildaufnahmeeinrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche in Verbindung mit einem elektronischen Gerät, das über ein Anzeigemittel zur Darstellung von von der Bildaufnahmeeinrichtung an das externe Gerät übertragenen Bilddaten verfügt.
Verarbeitungsverfahren, bei dem eine Bildaufnahmeeinrichtung mit einem Steckanschluß (18) mit einem externen Gerät verbunden ist, um so aufgenommene Bilddaten an das externe Gerät abzugeben, mit den Verfahrensschritten: Verwenden eines Datenaustauschmittels (18) zum Austausch von Daten mit dem angeschlossenen externen Gerät; Verwenden eines Verarbeitungsgeschwindigkeitsfeststellmittels (17, 20) zum Messen oder Vorhersagen der Verarbeitungsgeschwindigkeit des angeschlossenen externen Gerätes; Vergleichen der vom Bearbeitungsgeschwindigkeitsfeststellmittel festgestellten Verarbeitungsgeschwindigkeit des externen Gerätes mit der Bildaufnahmegeschwindigkeit oder der Ausgabegeschwindigkeit aufgenommener Bilddaten von der Bildaufnahmeeinrichtung; und Steuern des Variierens der Bildaufnahmeoperation von der Bildaufnahmeeinrichtung gemäß dem Vergleichsergebnis vom Geschwindigkeitsvergleichsmittel.
Verfahren nach Anspruch 12, mit dem weiteren Verfahrensschritt des Messens oder Vorhersagens der maximalen Menge (Dm) pro Zeiteinheit übertragbarer aufgenommener Bilddaten an das angeschlossene externe Gerät, und dem Verfahrensschritt des Vergleichens der festgestellten maximalen Menge (Dm) aufgenommener Bilddaten mit der Menge (Sp) pro Zeiteinheit von der Bildaufnahmeeinrichtung abgegebener aufgenommener Bilddaten.
Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, mit dem weiteren Verfahrensschritt des Messens oder Vorhersagens der Betriebstaktgeschwindigkeit vom externen Gerät, dessen Verfahrensschritt des Geschwindigkeitsvergleichens die Bildaufnahmegeschwindigkeit der Bildaufnahmeinrichtung mit der Betriebstaktgeschwindigkeit des externen Gerätes vergleicht, wobei die Betriebstaktgeschwindigkeit gemessen oder vorhergesagt ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, mit dem weiteren Verfahrensschritt des Informierens wenigstens der Bedienperson von der Bildaufnahmeeinrichtung oder des angeschlossenen Gerätes über das Ergebnis des Vergleichs aus dem Geschwindigkeitsvergleichsschritt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, bei dem eine Auswahl aus der Vielzahl von Pixeldaten erfolgt, wenn die Bildaufnahmeeinrichtung eine Vielzahl von Pixeldaten bezieht, um so die Datenausgabe erforderlichenfalls zu verringern.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16, das das Variieren der Anzahl von pro Zeiteinheit von der Bildaufnahmeeinrichtung aufzunehmender Bilder beinhaltet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 17, bei dem der Steuerschritt aufgenommene Bilddaten für wenigstens ein Bild unter aufgenommenen Bilddaten für eine Vielzahl von zu Intervallen vorbestimmter Zeitdauer aus der Bildaufnahmeeinrichtung ausgesandten Bildern auswählt und abgibt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 18, bei dem beim Erzeugen der Bildaufnahmeeinrichtung von Bilddaten für ein aus einer Vielzahl von Pixelzeilen zusammengesetztes Bild der Steuerschritt aufgenommene Bilddaten für eine geringere Anzahl von Pixelzeilen als die Vielzahl von Pixelzeilen auswählt und abgibt, wenn die Abgabegeschwindigkeit der Bildaufnahmeeinrichtung für externes Ansetzen zu hoch ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 19, bei dem der Steuerschritt Daten einer ausgewählten Anzahl von Farben aus den Farben der aufgenommenen Bilddaten auswählt und abgibt, wenn die Bildaufnahmeeinrichtung Bilddaten für ein aus einer Vielzahl von Farben zusammengesetztes Bild erzeugt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 20, bei dem der Steuerschritt den Umfang an Informationen erhöht oder verringert, die einem jeden Pixel zugehörig sind, die die aufgenommenen Bilddaten bilden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 21, das aus der Bildaufnahmeeinrichtung an das externe Gerät zu übertragende Bilddaten darstellt.