(57)【要約】【課題】  画像信号サンプリング方法およびそれを用いた画像感知装置が提供すること。【解決手段】  画像信号サンプリング方法及び画像感知装置において、イメージセルアレイにおけるイメージセンサセルは、サンプリング前に複数のイメージセルグループに分割される。サンプリングされる画像は、複数の部分に分割されるため、本発明は、サンプリング後の画像処理のための高容量のバッファ又はサンプリングされた画像を保存するための高容量のメモリを必要としない。従って、イメージサンプリングのためのコストは、著しく低減する。更に、サンプリングされる画像を複数の部分に分割することにより、画像処理中、サンプリングされた画像を分割する必要がなく、これも又、画像処理の時間を著しく短縮させ、その性能と効率を向上させる。【選択図】  図2B
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のイメージセンサセルを、それぞれがイメージセンサセルの一部を有する複数のイメージセルグループに分割し、各イメージセルグループにおける前記イメージセンサセルにイメージサンプリング工程を順次行なうことを特徴とする画像信号サンプリング方法。
【請求項２】
前記イメージセルグループに施される前記イメージサンプリング工程を、その後に、画像処理規格により決定することを特徴とする請求項1に記載の画像信号サンプリング方法。
【請求項３】
前記各イメージセルグループにおける前記イメージセンサセルの数は、同一であることを特徴とする請求項1に記載の画像信号サンプリング方法。
【請求項４】
前記各イメージセルグループにおける前記イメージセンサセルの数は、互いに異なることを特徴とする請求項1に記載の画像信号サンプリング方法。
【請求項５】
全ての前記イメージセンサセルは、イメージセルアレイと呼ばれるアレイ順に配列されていることを特徴とする請求項1に記載の画像信号サンプリング方法。
【請求項６】
前記イメージセルアレイにおける前記イメージセンサセルは、複数の列に配列されており、前記イメージサンプリング工程は、前記イメージセルグループの列ごとに順次行なわれることを特徴とする請求項5に記載の画像信号サンプリング方法。
【請求項７】
前記イメージセルアレイにおける前記イメージセンサセルは、複数の行に配列されており、前記イメージサンプリング工程は、前記イメージセルグループの行ごとに順次行なわれることを特徴とする請求項5に記載の画像信号サンプリング方法。
【請求項８】
前記イメージセルアレイにおける各イメージセルグループの前記イメージセンサセルには、前記イメージサンプリング工程がジグザグ状に順次施されることを特徴とする請求項5に記載の画像信号サンプリング方法。
【請求項９】
前記各イメージセルグループにおける前記イメージセンサセルは、前記イメージセルアレイにおいて放射状に複数の列に配列されていることを特徴とする請求項5に記載の画像信号サンプリング方法。
【請求項１０】
複数のイメージセルグループに分割され、グループ化される複数のイメージセンサセルを備え、前記各イメージセルグループは、前記イメージセンサセルの一部を備え、サンプリングユニットとしての全ての前記イメージセルグループには、イメージサンプリング工程が施され、これにより、画像信号が、前記サンプリングユニットからサンプリングされ、生成されることを特徴とする画像感知装置。
【請求項１１】
前記イメージセルグループに施された前記イメージサンプリング工程は、その後に、画像処理規格によって決定されることを特徴とする請求項10に記載の画像感知装置。
【請求項１２】
前記各イメージセルグループにおける前記イメージセンサセルの数は、同一であることを特徴とする請求項10に記載の画像感知装置。
【請求項１３】
前記各イメージセルグループにおける前記イメージセンサセルの数は、互いに異なることを特徴とする請求項10に記載の画像感知装置。
【請求項１４】
全ての前記イメージセンサセルは、イメージセルアレイと呼ばれるアレイ順に配列されていることを特徴とする請求項10に記載の画像感知装置。
【請求項１５】
前記イメージセルアレイにおける前記イメージセンサセルは、複数の列に配置されており、イメージサンプリング工程は、前記イメージセルグループの列ごとに順次行なわれることを特徴とする請求項14に記載の画像感知装置。
【請求項１６】
前記イメージセルアレイにおける前記イメージセンサセルは、複数の行に配列されており、イメージサンプリング工程は、前記イメージセルグループの行ごとに順次行なわれることを特徴とする請求項14に記載の画像感知装置。
【請求項１７】
前記イメージセルアレイにおける前記各イメージセルグループの前記イメージセンサセルには、イメージサンプリング工程がジグザグ状に順次施されることを特徴とする請求項14に記載の画像感知装置。
【請求項１８】
各イメージセルグループにおける前記イメージセンサセルは、前記イメージセンサアレイにおいて放射状に複数の列に配列されていることを特徴とする請求項14に記載の画像感知装置。
【請求項１９】
各イメージセンサセルは、複数のカラーセンサユニットを備え、該カラーセンサユニットは、それぞれ赤、緑及び青の光を感知するために用いられることを特徴とする請求項10に記載の画像感知装置。
【請求項２０】
各イメージセンサセルは、カラーセンサユニットを備え、該カラーセンサユニットは、それぞれ赤、緑及び青の光のうちのいずれか一つを感知するために用いられることを特徴とする請求項10に記載の画像感知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概述すると、画像信号サンプリング方法及びそれを用いた画像感知装置に関し、更に詳細に述べると、複数のイメージセンサセルを数個のイメージセンサグループに分割し、各イメージセンサグループから画像信号を順次生成する画像信号サンプリング方法及びそれを用いた画像感知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、デジタルカメラには、被写体から画像信号を感知する固体撮像素子(CCD)等のイメージセンサユニットが用いられている。これらのイメージセンサユニットは、複数のイメージセンサセルからなるイメージセンサアレイと呼ばれる複数の２次元アレイを有する。イメージセルアレイの各イメージセンサセルは、それぞれの位置に応じた画像を感知し、感知した画像を次の画像処理のために電気信号に変換する。  
【０００３】
図1は、イメージセルアレイにおける従来の画像信号サンプリング方法を示す。図1において、イメージセルアレイ10は、アレイ順に配列された複数のイメージセンサセル11を有する。従来の画像信号サンプリング方法は、以下の方法を含むいくつかの方法により行なうことができる。
（1）図1に示すように、セル11から始め、イメージセルアレイ10におけるイメージセンサセルからセルごと及び列ごとに画像信号をサンプリングする。
（2）セル11から始め、イメージセルアレイ10におけるイメージセンサセルからセルごと及び行ごとに画像信号をサンプリングする。
（3）セル11から始め、イメージセンサアレイ10におけるイメージセンサセルから各奇数の列又は行においてセルごとに、そして各偶数の列又は行においてセルごとに、画像信号をサンプリングする。
【０００４】
画像信号がサンプリングされて得られた後、通常、次に行う工程は画像処理である。画像処理中、処理工程に許容される容量が所定の規格に基づいて規定されるため、サンプリングされた画像信号は数個の画像領域に分割される。従って、デジタルカメラが上記した従来の方法のうちの一つを用いて画像信号をサンプリングする場合、まず、これらのサンプリングされた画像信号を保存するために、高容量のバッファ又はメモリが要求され、その後、サンプリングされバッファ又はメモリに保存された画像信号は、数個の画像領域に分割される。結果として、画像処理は、非常に遅くなり、これにより非常に長い時間が要求される。又、デジタルカメラに必要とされる高容量のバッファ又はメモリは、生産コストを著しく増大させる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、本発明は、イメージセンサセルが複数のサンプリングされた画像信号を得た後、画像処理手順を遅らせることなく行なうことができる画像信号サンプリング方法を提供する。
【０００６】
また、本発明は、画像処理のためのサンプリングされた全ての信号を保存する高容量のバッファ又はメモリを必要とせず、そのため、装置のための生産コストを著しく低減させることができる画像感知装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一つの実施例において、イメージサンプリング工程で複数のイメージセンサセルのサンプリングを可能とする画像信号サンプリング方法を提供する。この実施例において、複数のイメージセンサセルは、複数のイメージセルグループに分割される。その後、イメージサンプリング工程は、各イメージセルグループにおけるイメージセンサセルに順次施される。
【０００８】
本発明の一つの実施例において、複数のイメージセルグループに分割され、グループ化される複数のイメージセンサセルを備える装置が提供される。各イメージセルグループは、前記イメージセンサセルの一部を備え、イメージサンプリング工程は、サンプリングユニットとしての全てのイメージセルグループに施され、これにより、画像信号が前記サンプリングユニットからサンプリングされ生成される。
【０００９】
上記方法及び装置において、イメージセルグループに施されるイメージサンプリング工程は、その後に、画像処理規格により決定される。一つの実施例において、各イメージセルグループにおけるイメージセンサセルの数は同一である。別の実施例において、各イメージセルグループにおけるイメージセンサセルの数は互いに異なる。
【００１０】
上記方法及び装置において、全てのイメージセンサセルは、イメージセルアレイと呼ばれるアレイ順に配列される。
【００１１】
一つの実施例において、イメージセルアレイにおけるイメージセンサセルは、複数の列に配列され、イメージサンプリング工程は、列ごとにイメージセルグループに順次施される。別の実施例において、イメージセルアレイにおけるイメージセンサセルは、複数の行に配列され、イメージサンプリング工程は、行ごとにイメージセルグループに順次施される。更なる実施例において、イメージセルアレイにおける各イメージセルグループのイメージセンサセルには、ジグザグ状にイメージサンプリング工程が順次施される。更なる別の実施例において、各イメージセルグループにおけるイメージセンサセルは、イメージセルアレイにおいて放射状に複数の列に配列される。
【００１２】
上記方法及び装置において、各イメージセンサセルは、複数のカラーセンサユニットを備え、各カラーセンサユニットは、それぞれ赤、緑及び青の光を感知するために用いられる。別の実施例において、各イメージセンサセルは、それぞれ単一のカラーセンサユニットを備え、該各カラーセンサユニットは、それぞれ赤、緑及び青の光を感知するために用いられる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、少なくとも以下の利点を有する。まず、イメージセンサアレイにおけるイメージセンサセルは、画像のサンプリング前に、複数のイメージセンサグループにグループ化され分割される。これは、サンプリングされる画像が、サンプリング後の画像処理のための高容量バッファ又はサンプリングされた画像を保存するための高容量のメモリを必要としない複数の部分に分割されることを意図する。従って、イメージサンプリング工程のコストを、著しく低減する。加えて、最初にサンプリングされる画像を複数の部分に分割することにより、サンプリングされた画像を画像処理中に分割する必要がない。これも又、画像処理の時間を著しく短縮させ、その性能と効率を向上させる。
【００１４】
更に、本発明におけるイメージサンプリング工程は、各イメージセルグループにおける全てのイメージセンサセルに施される。これにより、イメージセンサセルに保存された電荷の平均消耗スピードは変わらず、サンプリングされた画像の質を更に保証する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明を図示の実施例の沿って説明する。
【実施例】
【００１６】
添付図面は、本発明を更に理解するために含まれ、本明細書の一部に組み込まれ、その一部を構成している。添付図面は、説明と共に本発明の実施例を示しており、本発明の本質を説明するために利用される。
【００１７】
図2Aは、本発明の一つの実施例による画像感知装置のブロック図を示す。
その装置（例えば、CMOSセンサ装置又はCCDセンサ装置）は、イメージセルアレイ210、ロジック回路230及びアナログ・デジタル変換機（A/D変換機）250を備える。イメージセルアレイ210は、これに限定されるものではないが、例えば、第1カラーセンサユニット、第2カラーセンサユニット及び第3カラーセンサユニットを備える複数のイメージセンサセル214を有する。これらのカラーセンサユニットには、それぞれ、例えば、赤、緑及び青のセンサユニットを用いることができる。別の実施例において、イメージセンサセル214に、単色のカラーセンサユニット、例えば、赤、緑又は青のうちの一つのイメージセンサユニットを用いることもできる。これらのイメージセンサセル214の出力は、信号をA/D変換器に転送するロジック回路230に全て連結されている。A/D変換器250は、ロジック回路230からのアナログ信号をデジタル信号に変換し、そして、これらの変換されたデジタル信号をA/D変換器250の出力端末へ出力する。
【００１８】
図2Bは、本発明の一つの実施例におけるイメージセルアレイを示した図である。イメージセルアレイ210は、アレイ順に配列された複数のイメージセンサセルを有する。本発明の一つの実施例において、イメージセルアレイ210のイメージセンサセルは、複数のイメージセルグループに分割される。図2Bに示すように、イメージセルアレイ210は、複数のイメージセルサブアレイ212を有する。イメージセルサブアレイ212は、イメージセンサセル214及び216を含む数個のイメージセンサセルを備える。イメージセルサブアレイ212のそれぞれのイメージセンサセルが画像を感知する順番を、図2Bに示すようにジグザグ状に配列することができる。即ち、画像を感知する順番を、イメージセンサセル214から始め、イメージセンサセル216で終了することができる。イメージセルサブアレイ212は、本発明の本実施例における画像信号をサンプリングするための基本ユニットである。
【００１９】
本発明は、図2Bに示すイメージセルサブアレイに限定されない。イメージセルアレイにおけるイメージセルサブアレイの数は、画像信号をサンプリングするための要件を満たすよう画像処理規格に基づき決定することができる。当業者は、画像処理中、サンプリングされた画像信号処理の容量要件を満たすようにイメージセルサブアレイにおけるイメージセンサセルの数を決定することができる。
【００２０】
イメージセルアレイにおけるイメージセルサブアレイを、異なる画像処理手順の要件に応じて配列することができる。例えば、図2Cは、別の実施例における本発明のイメージセルアレイの図を示している。イメージセルアレイは、放射状に複数の列に配列された複数のイメージセンサセルを有する。本発明の実施例において、イメージセルアレイにおけるイメージセンサセルは、例えば各列により複数のイメージセルグループに分割される。図2Cに示されるように、イメージセルアレイは、複数のイメージセルサブアレイを有し、各イメージセルサブアレイは、各列に複数のイメージセンサセルを有する。イメージセルサブアレイは、本発明において画像信号をサンプリングするための基本ユニットである。
【００２１】
本発明は、図2Cに示されるイメージセルサブアレイに限定されない。イメージセルアレイにおけるイメージセルサブアレイの数を、画像処理規格に応じて決定することができる。サンプリングされた画像信号を処理するための要件を満たすため、当業者は、画像処理中のサンプリングされた画像信号を処理する容量要件を満たすようにイメージセルサブアレイにおけるイメージセンサセルの数を決定することができる。
【００２２】
図2Bに関して、イメージセルアレイ210における3×3のイメージセンサセルを含むイメージセルサブアレイ212は、本発明の例示的な配列として用いられる。イメージセルアレイ210からの画像信号のサンプリング工程中、まず、イメージセルサブアレイ212は、画像信号をサンプリングするために用いられ、図2Bに示すように、214から216までの9個のイメージセンサセルにその工程を順次施す。図2Bに示される画像信号をサンプリングするための順番は、例示的な配列であり、本発明は、そのような特定の配列に限定されない。
【００２３】
イメージセルサブアレイにおける画像信号のサンプリングを行なう順番は、前述のジグザグ状に限定されず、画像処理規格に応じて決定することができる。その決定は、サンプリングされた画像信号の要件による。図3は、イメージセルアレイ210のイメージセルサブアレイから画像信号をサンプリングするためのフローチャートの実施例を示す。しかしながら、図3における方法は、本発明を限定するために利用されるのではない。以下の実施例において、各イメージセルアレイ（サブアレイ）における列又は行の数は、各列又は各行におけるイメージセンサセルの数であり、詳細は繰り返されない。
実施例1
【００２４】
図2Bにおいて、イメージセルアレイ210における画像信号をサンプリングする順番は、全てのイメージセルアレイのアレイごとであり、各イメージセルサブアレイにおいて列ごと又は行ごとである。
実施例2
【００２５】
イメージセルアレイ210における画像信号サンプリング方法は、奇数のイメージセルサブアレイから始まり、その後、偶数のイメージセルサブアレイに移る。各イメージセルサブアレイにおいて、画像信号をサンプリングする順番は、列又は行のいずれか所望の通り行うことができる。
【００２６】
本実施例を明確に説明するために、イメージセンサアレイ210は、M個×N個の要素からなるアレイとし、MとNは、イメージセンサアレイ210の列及び行をそれぞれ表す正の整数である。更に、Tijは、イメージセンサアレイ210に配列されたi番目の列及びj番目の行のイメージセンサセルを表している。又、イメージセルサブアレイは、X個×Y個の要素からなるアレイとし、X及びYは、それぞれ正の整数であり、イメージセンサアレイ210の列及び行の数を示している。XはMより小さく、YはNより小さい。
【００２７】
より具体的に、図2B及び図3に関し、ステップS401において、まず、イメージセンサアレイ210における一番目の列及び一番目の行のイメージセンサセルを示すイメージセンサセルT11にサンプリング工程が施される。ステップS403において、イメージセンサセルT11に対応するjの値には1が加えられ、iの値は同一に維持される。即ち、イメージセンサセルT12が次である。次に、ステップS405において、jの値がN/Yより大きいかが判断される。jの値がN/Yより小さい場合、ステップS409において、更なるサンプリング工程が別のイメージセンサセルTijに施され、その後、工程はステップS403に戻る。jの値がN/Yより大きい場合、ステップS407において、iには1が加えられ、jの値は1にリセットされる。
【００２８】
ステップS411において、iの値がM/Xより大きいかが判断される。iの値がM/X以下の場合、サンプリング工程がステップS409でイメージセンサセルに施される。iの値がM/Xより大きい場合、ステップS413において、イメージセンサアレイにおける全てのイメージセンサセルにサンプリング工程が施されたかが判断される。全てのイメージセンサセルにサンプリング工程が施されていない場合、ステップS415において、サンプリング工程がイメージセンサセルT21に施され、工程は、ステップS403に戻る。イメージセンサアレイにおける全てのイメージセンサセルにサンプリング工程が施された場合、イメージセンサアレイにおけるサンプリング工程は終了する。
実施例3
【００２９】
イメージセルアレイにおける画像信号サンプリング方法の第3の実施例を図4A及び図4Bに示す。図4A及び図4Bと共に図2Bに関して、本実施例では、サンプリング工程を開始するイメージセルサブアレイは、第1イメージセルサブアレイとしてマークが付けられ。サンプリング工程を行なう次のイメージセルサブアレイは、第2イメージセルサブアレイとしてマークが付けられる。イメージセルアレイにおける全てのイメージセルサブアレイが連番でマークが付けられる。マークが付けられた番号によると、まず、奇数のイメージセルサブアレイがサンプリング工程を行い、その後、偶数のイメージセルサブアレイがサンプリン工程を行なう。
【００３０】
より詳細に説明すると、図4A及び図4Bは、本実施例におけるサンプリング工程を示す。ステップS501において、まず、イメージセンサアレイ210における1番目の列及び1番目の行のイメージセンサセルを示すイメージセンサセルT11にサンプリング工程が施される。ステップS503において、イメージセンサセルT11に対応するjの値には2が加えられ、iの値は同一に維持される。即ち、イメージセンサセルT13が次である。ステップS505において、jの値がN/Yより大きいかが判断される。jの値がN/Yより小さい場合、ステップS507において、更なるサンプリング工程が別のイメージセンサセルTijに施され、その後、工程はステップS503に戻る。jの値がN/Yの値がより大きい場合、ステップS509において、iに1が加えられ、jの値は1にリセットされる。ステップS511において、iの値がM/Xより大きいかが判断される。iの値がM/X以下の場合、ステップS507において、サンプリング工程がイメージセンサセルに施される。iの値がM/Xより大きい場合、ステップS513において、サンプリング工程が別のイメージセンサセルT12に施される。
【００３１】
図4Bを参照する。ステップS515において、イメージセンサセルT12に対応するjの値には、2が加えられ、iの値は同一に維持される。即ち、イメージセンサセルT14は次である。ステップS517において、jの値がN/Yより大きいかが判断される。jの値がN/Yより小さい場合、ステップS519において、更なるサンプリング工程が別のイメージセンサセルTijに施され、その後工程はステップS515に戻る。jの値がN/Yより大きい場合、ステップS521において、iには1が加えられ、jの値は、2にリセットされる。ステップS523において、iの値がM/Xより大きいかが判断される。iの値がM/X以下の場合、ステップS519において、サンプリング工程がイメージセンサセルTijに施される。iの値がM/Xより大きい場合、イメージセンサアレイにおけるサンプリング工程は終了する。
【００３２】
本発明は、特定の実施例を参照し記載されたが、記載された実施例への変形が、本発明の精神から逸脱しない限り行なわれることは当業者にとって自明である。従って、本発明の範囲は、添付された請求項によって限定され、上記の実施例によって限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】イメージセルアレイにおける従来の画像信号サンプリング方法を示す。
【図２Ａ】本発明の実施例による画像感知装置のブロック図を示す。
【図２Ｂ】本発明の実施例によるイメージセルアレイの配列図を示す。
【図２Ｃ】本発明の実施例によるイメージセルアレイの別の配列図示す。
【図３】本発明の別の実施例によるイメージセルアレイにおける画像信号サンプリング方法のフローチャートを示す。
【図４Ａ】本発明の更なる別の実施例によるイメージセルアレイにおける画像信号サンプリング方法のフローチャートを示す。
【図４Ｂ】本発明の更なる別の実施例によるイメージセルアレイにおける画像信号サンプリング方法のフローチャートを示す。
【符号の説明】
【００３４】
214  イメージセンサセル
230  ロジック回路
250  A/D変換器
212  イメージセルサブアレイ
216  イメージセンサセル
210  イメージセルアレイ
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
2005318506.tif 000009