(57)【要約】【課題】従来の技術による諸問題を解決するため、画像処理回路と画像センサーを基板に統合したインタラクティブ装置を提供する。【解決手段】画像処理回路と画像センサーを基板に統合したインタラクティブ装置は、処理モジュールと、処理モジュールの伝送インターフェイスに出力された画像物件の静的画像パラメーターでインタラクティブ装置の動作を制御する制御回路とを含む。該処理モジュールは、基板と、基板に形成されて画像に対応する複数のピクセル信号を取り込む画像センサーと、基板に形成されて複数のピクセル信号によって画像を構成する画像物件の１つ以上の静的画像パラメーターを決める概算ユニットと、基板に形成されてシリアル方式で画像物件の１つ以上の静的画像パラメーターを出力する伝送インターフェイスとを含む。【選択図】図２
2006054844.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像処理回路と画像センサーを基板に統合したインタラクティブ装置は、
処理モジュールと、
処理モジュールの伝送インターフェイスに出力された画像物件の静的画像パラメーターでインタラクティブ装置の動作を制御する制御回路とを含み、該処理モジュールは、
基板と、
基板に形成されて画像に対応する複数のピクセル信号を取り込む画像センサーと、
基板に形成されて複数のピクセル信号によって画像を構成する画像物件の１つ以上の静的画像パラメーターを決める概算ユニットと、
基板に形成されてシリアル方式で画像物件の１つ以上の静的画像パラメーターを出力する伝送インターフェイスとを含むことを特徴とするインタラクティブ装置。
【請求項２】
前記画像物件の静的画像パラメーターは、画像物件の座標、画像物件の面積パラメーター、画像物件の方向パラメーター、画像物件のカラーパラメーター、画像物件の端点数、画像物件の縦横比、または画像物件の境界パラメーターのいずれかまたはいくつかの組合であることを特徴とする請求項１記載のインタラクティブ装置。
【請求項３】
前記伝送インターフェイスがＩ２Ｃインターフェイスであることを特徴とする請求項１記載のインタラクティブ装置。
【請求項４】
前記伝送インターフェイスがＵＳＢであることを特徴とする請求項１記載のインタラクティブ装置。
【請求項５】
前記伝送インターフェイスがＵＡＲＴであることを特徴とする請求項１記載のインタラクティブ装置。
【請求項６】
前記画像センサーがＣＭＯＳセンサーであることを特徴とする請求項１記載のインタラクティブ装置。
【請求項７】
前記画像センサーがＣＣＤであることを特徴とする請求項１記載のインタラクティブ装置。
【請求項８】
画像処理回路と画像センサーを基板に統合したインタラクティブ装置は、
処理モジュールと、
処理モジュールの伝送インターフェイスに出力された動きベクトルでインタラクティブ装置の動作を制御する制御回路とを含み、該処理モジュールは、
基板と、
基板に形成されて画像に対応する複数のピクセル信号を取り込む画像センサーと、
基板に形成されて複数のピクセル信号によって動きベクトルを計算する計算ユニットと、
基板に形成されてシリアル方式で動きベクトルを出力する伝送インターフェイスとを含むことを特徴とするインタラクティブ装置。
【請求項９】
前記伝送インターフェイスがＵＡＲＴであることを特徴とする請求項８記載のインタラクティブ装置。
【請求項１０】
前記伝送インターフェイスがＩ２Ｃインターフェイスであることを特徴とする請求項８記載のインタラクティブ装置。
【請求項１１】
前記画像センサーがＣＭＯＳセンサーであることを特徴とする請求項８記載のインタラクティブ装置。
【請求項１２】
前記画像センサーがＣＣＤであることを特徴とする請求項８記載のインタラクティブ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はインタラクティブ装置に関し、特に画像処理回路と画像センサーを基板に統合したインタラクティブ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
マルチメディアの発展にしたがって、音声と画像のデジタル化は普及している。従来の画像センサーはデジタルビデオカムコーダー、デジタルスティルカメラ（ＤＳＣ）などに用いられる。解像度の高い画像センサーは精密なデジタル画像を作成できるため、画像識別、指紋識別などに応用され、解像度の低い画像センサーはインタラクティブトイに応用されることが多い。例えば、解像度の低い画像センサーをペットロボットに取り付ければ、ユーザーの動作を識別してそれに応じてリアクションすることが可能である。
【０００３】
図１を参照する。図１は従来のインタラクティブ装置１０のブロック図である。インタラクティブ装置１０は画像センサー１２と、マイクロコントローラー１４と、パラレルバス１６とを含む。画像センサー１２はＣＭＯＳアレイ２２とアナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）２４を含む。ＣＭＯＳアレイ２２に感知されたデータはＡＤＣ２４に送信される。ＣＭＯＳアレイ２２は複数のピクセルデータを感知し、画像は複数のピクセルデータからなる。しがたって、動的な連続画像を撮る場合、画像センサー１０のＣＭＯＳアレイ２２は途切れなくピクセルデータを生じさせなければならない。膨大なピクセルデータを送信するため、画像センサー１０と制御回路１２はパラレルバス１６でつながる。マイクロコントローラー１４は送信されたピクセルデータによって被写体の画像を組み立て、または被写体の状態を判断してインタラクティブ装置１０の動作を制御する。
【０００４】
しかし、画像センサー１０のデータ量が膨大であり、パラレル伝送はもはやそれに応じきれない。なお、マイクロコントローラー１４も膨大なデータを分析しなければならない。したがって、すべてのピクセルデータをマイクロコントローラー１４で分析すれば処理遅延は必至である。のみならず、画像センサー１０は通常、光線を対応する電気信号に変換するシングルチップである。システム統合を強調する現在において改善する余地があると言うまでもない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この発明は前述の問題を解決するため、画像処理回路と画像センサーを基板に統合したインタラクティブ装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明による画像処理回路と画像センサーを基板に統合したインタラクティブ装置は処理モジュールと、処理モジュールの伝送インターフェイスに出力された画像物件の静的画像パラメーターでインタラクティブ装置の動作を制御する制御回路とを含む。該処理モジュールは、基板と、基板に形成されて画像に対応する複数のピクセル信号を取り込む画像センサーと、基板に形成されて複数のピクセル信号によって画像を構成する画像物件の１つ以上の静的画像パラメーターを決める概算ユニットと、基板に形成されてシリアル方式で画像物件の１つ以上の静的画像パラメーターを出力する伝送インターフェイスとを含む。
【０００７】
この発明は更に画像処理回路と画像センサーを基板に統合したインタラクティブ装置を提供する。該装置は、処理モジュールと、処理モジュールの伝送インターフェイスに出力された動きベクトルでインタラクティブ装置の動作を制御する制御回路とを含む。該処理モジュールは、基板と、基板に形成されて画像に対応する複数のピクセル信号を取り込む画像センサーと、基板に形成されて複数のピクセル信号によって動きベクトルを計算する計算ユニットと、基板に形成されてシリアル方式で動きベクトルを出力する伝送インターフェイスとを含む。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、画像センサーと、概算ユニットと、計算ユニットと、伝送インターフェイスとは同じ基板に統合される。概算ユニットは複数のピクセル信号の座標を判断してそれによって画像物件の寸法、境界、方向、カラーなどのパラメーターを決める。計算ユニットは画像センサーからの複数のピクセル信号から動きベクトルを計算する。伝送インターフェイスはＵＡＲＴまたはその他のインターフェイスであり、計算済みの画像パラメーターを伝送する。したがって、この発明を応用するインタラクティブ装置の制御回路は複雑なパラメーター計算を要せず、計算の簡素化は実現される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
かかる装置の特徴を詳述するために、具体的な実施例を挙げ、図示を参照にして以下に説明する。
【実施例１】
【００１０】
図２を参照する。図２はこの発明によるインタラクティブ装置３０のブロック図である。インタラクティブ装置はマウスまたはインタラクティブトイである。インタラクティブ装置３０は処理モジュール４４と制御回路４６とを含む。処理モジュール４４はチップであり、複数のデジタルピクセル信号を取り込んで処理モジュール４４に送信するＣＣＤまたはＣＭＯＳなどの画像センサー４２を含む。処理モジュール４４は更に、基板４１と、概算ユニット４５と、計算ユニット４６と、伝送インターフェイス４８、５２とを含む。画像センサー４２と、概算ユニット４５と、計算ユニット４６と、伝送インターフェイス４８、５２とはいずれも基板４１に形成される。
【００１１】
図３を参照する。図３は複数の画像を表す説明図である。各画像は複数のピクセル信号によって構成される。例えば、８００×６００の画像には４８００００個のピクセルが必要である。画像センサー４２は複数のピクセル信号を生じさせる。複数のピクセル信号を概算ユニット４５に送信した後、概算ユニット４５はピクセル信号によって画像の各パラメーターを判断する。目的画面１２０を例にすれば、目的画面１２０における目的物件１００の表示状態は、目的画面１２０における目的物件１００の座標、寸法、カラーパラメーター、方向と境界、目的物件の端点数、目的物件の縦横比などの画像パラメーターで決められる。例えば、目的物件１００を同じカラーパラメーターを有するピクセル信号の集合とし、概算ユニット４５はピクセル信号の数量と座標で目的画面１２０における目的物件１００の寸法、方向及び境界、グレイスケールなどのパラメーターを判断し、更に目的物件１００の端点数と縦横比を決定する。例えば、目的物件１００が長方形であると判断するほか、概算ユニット４５は目的物件の端点数と縦横比も決定できる。換言すれば、静的画像パラメーターは、静的状態にある目的物件１００を測って得たものである。
【００１２】
動的画像は、一連の画像が目の残像によって動くように見えるものである。動的画像では画像と画像の間隔が短いので、隣り合った画像間の差異が実に小さい。従来の方法によれば、複数のピクセル信号を組み立てて画像を１枚ずつ表示しなければならない。しかし、複数の画像間に同一の部分が相違の部分より多いのは普通である。したがって、画像間の重複部分を識別して除去することは動的画像の快速表示につながる。図３によれば、目的画面１２０は寸法が自由な複数の物件として区分けされる。目的画面１２０におけるいずれかの物件は、時間軸において前の画面１１０における物件との差異と、時間軸において次の画面１３０における物件との差異によってエンコードされる。目的物件１００を照合する際、前の画面１１０の検査範囲１１５におけるあらゆる類似した物件と逐一照合するか、または次の画面１３０の検査範囲１３５におけるあらゆる類似した物件と逐一照合する。図３によれば、前の画面１１０と次の画面１３０の物件から目的物件１００と最も差異が小さいのを探して参考物件１５０とする。参考物件１５０と目的物件１００の変位は動きベクトルとされ、計算ユニット４６は前述の方法で各物件の動きベクトルを求める。
【００１３】
概算ユニット４５と計算ユニット４６で画像の関連パラメーターを求めた後、画像パラメーターを伝送インターフェイス４８、５２に送信する。伝送インターフェイス４８、５２はＵＡＲＴ（汎用非同期送受信回路）インターフェイスである。同期シリアル伝送と比べ、非同期シリアル伝送は小寸法、低コスト、長距離伝送などの長所がある。ＵＡＲＴはインタラクティブ装置３０（またはプロセッサー）とそれに接続されるシリアル装置をつなげる非同期シリアル／パラレルデータ変換器である。更に詳しく、ＵＡＲＴはＲＳ−２３２がデータ端末装置（ＤＴＥ）に提供する機能と同じようなデータ互換機能を提供し、よってインタラクティブ装置３０はＵＳＢなどのシリアルバスでシリアル装置とデータを互換する。
【００１４】
ＵＡＲＴ以外（ＲＳ−２３２はＵＡＲＴの一種である）、伝送インターフェイス４８、５２にはＩ２ＣとＵＳＢを使用することも可能である。Ｉ２Ｃは２本の双方向（受信と送信）伝送ライン（シリアルデータラインＳＤＡとシリアルクロックラインＳＣＬ）でデータを伝送するものである。Ｉ２ＣとＵＳＢによる伝送は前述と類似していて、当業者にも周知されているので、ここで説明を省略する。
【００１５】
最後に、制御回路５４が伝送インターフェイス４８、５２からの動きベクトル、または目的物件１００の座標、寸法、カラーパラメーター、方向と境界、目的物件の端点数、目的物件の縦横比などの静的パラメーターを受信してから、前の画面１１０のあらゆる物件のコードを、目的画面１２０のあらゆる物件の動きベクトルと静的パラメーターと合わせて、目的画面１２０を還元する。または、画像を表示するのでなくその他の動作を要する場合、例えば被写体の動作を識別して作動することが要求される場合、制御回路５４はこれらのパラメーターでその他の処理を行い、インタラクティブ装置３０の動作を制御する。
【実施例２】
【００１６】
この発明の実施例２において、概算ユニット４５のデータを伝送する第一伝送インターフェイス４８と計算ユニット４６によって計算された動きベクトルを伝送する第二伝送インターフェイス５２は一つに統合される。
【実施例３】
【００１７】
マウスはカーソルを動かす装置であり、そこでカーソル（物件とされる）の変位は重要である。したがって、概算ユニット４５で決められた物件の寸法と方向などのパラメーターより、計算ユニット４６によって計算された動きベクトルは重要である。そのため、この発明の実施例３において、マウスなどの装置の場合、処理モジュール４４の基板４１は概算ユニット４５と第一伝送インターフェイス４８を含まず、計算ユニット４６と第二伝送インターフェイス５２のみ含む。
【実施例４】
【００１８】
更にこの発明の実施例４によれば実施例３と反対に、処理モジュール４４の基板４１は計算ユニット４６と第二伝送インターフェイス５２を含まず、概算ユニット４５と第一伝送インターフェイス４８のみ含む。
【００１９】
以上はこの発明に好ましい実施例であって、この発明の実施の範囲を限定するものではない。よって、当業者のなし得る修正、もしくは変更であって、この発明の精神の下においてなされ、この発明に対して均等の効果を有するものは、いずれもこの発明の特許請求の範囲に属するものとする。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
この発明を応用するインタラクティブ装置は、概算ユニットと計算ユニットなどで画像の諸パラメーターを予め計算するため、その制御回路が複雑なパラメーター計算を要しない。したがって計算の簡素化は実現される。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】従来のインタラクティブ装置のブロック図である。
【図２】この発明によるインタラクティブ装置のブロック図である。
【図３】複数の画像を表す説明図である。
【符号の説明】
【００２２】
１０、３０                    インタラクティブ装置
１２、４２                    画像センサー
１４                          マイクロコントローラー
１６                          パラレルバス
２２                          ＣＭＯＳアレイ
２４                          ＡＤＣ
４１                          基板
４４                          処理モジュール
４５                          概算ユニット
４６                          計算ユニット
４８、５２                    伝送インターフェイス
５４                          制御回路
１００、１５０                物件
１１０、１２０、１３０        画面
１１５、１２５、１３５        検査範囲
【図１】
2006054844.tif 000003
【図２】
2006054844.tif 000004
【図３】
2006054844.tif 000005