利用广角镜头拍摄的摄像数据的压缩方法、扩展显示方法、压缩装置、广角摄像装置以及...的制作方法

专利名称：利用广角镜头拍摄的摄像数据的压缩方法、扩展显示方法、压缩装置、广角摄像装置以及 ...的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是利用广角镜头拍摄的摄像数据的压缩方法、扩展显 示方法(decompressed display method)、压缩装置、广角摄像装置以及监 视系统。
背景技术：
专利文献1公开有带摄像头的手机和服务器通过公共线路而被连接 的图像发送系统。而且，从带摄像头的手机通过公共线路向服务器发送 通过该摄像头而拍摄的图像数据。服务器将接收的图像数据的图像的一 部分切出后向带扱像头的手机发送。带摄像头的手机显示接收的切出图像。
专利文献2公开有多个带摄像头的手机和服务器通过公共线路而被 连接的图像发送系统。而且，从一个带摄像头的手机通过公共线路向服 务器发送通过该摄像头拍摄的图像数据。服务器将接收的图像数据的图 像的一部分切出后向其他带摄像头的手机发送。其他的带摄像头的手机 显示接收的切出图像。
专利文献3公开有，从利用作为广角镜头的一种的鱼眼镜头所拍摄 的图像中，对一部分图像抑制变形并切出的算术性算法。
专利文献l:日本公开公报、特开2003-283819号(图1、图3、实 施形态的说明等)
专利文献2:日本公开公报、特开2003-284019号(图1、图4、实 施形态的说明等)
专利文献3:日本公开公报、特开2005-339313号(说明书摘要、图 4、图6、图9、实施形态的说明等)

发明内容
发明所要解决的课题
通过采用专利文献1或2所公开的技术，能够对利用鱼眼镜头等广
6角镜头拍摄的图像的一部分抑制变形并切出后，将该切出的图像发送并
显示。另外，为了抑制切出的图像的变形，可以采用专利文献3所公开 的技术。
但是，近年来在通过光电转换生成像的亮度分布数据的摄像装置中， 两百万像素、三百万像素等髙像素数的装置开始廉价供应。另外，五百 万像素左右的超高像素数的装置也开始被供应。
而且，通过将利用鱼眼镜头等广角镜头得到的像使用该高像素数的 摄像装置而向亮度分布数据转换，作为根据该亮度分布数据而生成的切 出图像，可以得到VGA(Video Graphics Array)尺寸(640 X 480点)或XGA (extended Graphics Array)尺寸(1024 X 768像点)程度的、具有实用 性的高析像度。
但是，这种使用鱼眼镜头等广角镜头的装置的主要用途，是作为监 视装置等。利用监视装置等实时地阅览或存储所拍摄的图像。另外，利 用监视装置等将存储的图像在之后进行再生并阅览。
将存储的图像在之后进行再生的情况下，存在希望对与实时阅览时 不同的范围进行阅览的情况。另外，存在希望切换进行再生的范闱的情 况。在使用通常的镜头的监视装置中，仅对实时阅览的范围进行拍摄， 其范围外的不进行拍摄。因此，在使用通常的镜头的监视装置中，之后 进行再生时，无法回应这种切换阅览范围的要求。相对于此，在使用鱼 眼镜头等广角镜头的监视装置巾，对切出范围外也进行拍摄。因此，在 使用广角镜头的监视装置中，通过存储或发送利用摄像装置拍摄的亮度 分布数据或基于该亮度分布数据的摄像图像数据，能够将图像进行切换 并再生。
另一方面，为了获得具有实用性的高析像度的切出图像，如上所述， 需耍采用高像素数的摄像装置。高像素数的摄像装置生成的亮度分布数 据、或基于该亮度分布数据的摄像图像数据的数据量，是庞大的。因此， 使用鱼眼镜头等广角镜头而能够将拍摄的图像的一部分切出并再生的监 视装置必须存储或发送的数据量，会非常的大。
本发明的目的在于获得一种能够有效地减少利用鱼眼镜头等广角镜 头所拍摄的图像的数据量的、利用广角镜头拍摄的摄像数据的压缩方法、 扩展显示方法、压缩装置、广角摄像装置以及监视系统。
解决课题的手段
7本发明涉及的利用广角镜头拍摄的摄像数据的压缩方法，具有:为了 减少包栝利用广角镜头拍摄的圆形图像的方形图像的、规定的圆形范围 外部的多个像素数据的颜色数，而将像素数据进行置换的步骤，和将置 换处理后的方形图像的图像数据进行压缩的步骤。
如果采用该方法，由于在利用广角镜头所拍摄的方形的摄像图像中 的、规定圆形范围外部的多个像素数据为了减少颜色数而被置换后进行 压缩处理，因此数据量被削减。因此，与不减少摄像图像的规定圆形范 围外部的颜色数而进行压缩的情况相比，通过该方法压缩后的摄像图像 的数据量被削减。
而且，在该方法中，对于方形的摄像图像的、规定的圆形范围内部 的像素数据不进行置换处理等。摄像图像保持不变。因此，相比将利用 广角镜头拍摄的方形摄像图像的图像数据本身原封不动地进行编码的情 况，能够在将圆形图像编码后的图像质量维持于与之相同的图像质量的 同时，使编码后的数据量减少。能够有效地减少利用广角镜头所拍摄的 图像的数据量。
本发明涉及的利/ n广角镜头拍摄的摄像数据的扩展显示方法，具有
扩展步骤和生成显示图像的步骤；其中，扩展步骤，是将作为包括利用 广角镜头拍摄的圆形图像的方形图像的图像数据、且在为了减少规定的 圆形范围外部的多个像素数据的颜色数而将像素数据进行置换后进行压 缩而形成的数据，进行扩展；生成显示图像的歩骤，是利川有关广角镜 头的像的变形的参数，对扩展处理后的图像的变形进行矫正，生成将扩 展处理后的图像的 一 部分切出的显示图像。
如果采用该方法，能够将利用鱼眼镜头等广角镜头而拍摄的图像的 数据量被有效地减少的图像数据进行扩展，并将其一部分的图像通过与 该广角镜头相应的参数适当地进行变形矫正后，进行显示。
本发明涉及的其他利用广角镜头拍摄的摄像数据的压缩方法，具有: 为了减少包括利用广角镜头拍摄的圆形图像的方形图像的、规定的圆形 范围外部的多个像素数据的颜色数，而将像素数据进行置换的步骤，和 将置换处理后的方形图像的图像数据通过区块编码分离为直流成分和交 流成分后进行编码、或者通过基于像素排列的行程编码而进行编码的歩 骤。
如果采用该方法，利用广角镜头拍摄的方形摄像图像，在像素数据 被置换以使规定的圆形范围外部的多个像素数据的颜色数减少的基础上，被进行区块编码。或者，通过基于像素排列的行程编码而被编码。 因此，与不减少摄像图像的规定的圆形范围外部的多个像素数据的颜色 数而进行了区块编码或行程编码的情况相比，以该方法压缩后的摄像图 像的数据量减少。而且，在该方法中，方形摄像图像的规定的圆形范围 内部的像素数据，保持摄像图像的原封不动，并被维持于与不进行该置 换处理而编码的情况相同的图像质量。能够有效地减少利用广角镜头拍 摄的图像的数据量。
本发明涉及的另一其他的利用广角镜头拍摄的摄像数据的压縮方
法，具有:为了减少包括利用广角镜头拍摄的圆形图像的方形图像的、规 定的圆形范围外部的多个像素数据的颜色数，而将像素数据进行置换的 步骤，和将置换处理后的方形图像的图像数据通过区块编码分离为直流 成分和交流成分，进而在每一频率成分的编码中至少对一个频率成分通 过基于像素排列的行程编码而进行编码的步骤。
如果采用该方法，利用广角镜头拍摄的方形摄像图像，在规定的圆 形范围外部的多个像素数据的颜色数被减少的基础上，被进行区块编码。 而且，至少一频率成分，通过基于像素排列的行程编码而被编码。因此， 与不减少摄像图像的规定的圆形范围外部的多个像素数据的颜色数而进 行了区块编码或行程编码的情况桕比，以该方法压缩后的摄像图像的数 据量减少。而且，在该方法中，方形摄像图像的规定的圆形范围内部的 像素数据，保持摄像图像的原封不动，并被维持于与不进行置换处理而 编码的情况相同的图像质量。能够有效地减少利用广角镜头拍摄的图像 的数据量。
本发明涉及的利用广角镜头拍摄的摄像数据的压缩装置，设有置换 手段和压缩手段；其中，置换手段，是为了减少包括利用广角镜头拍摄 的圆形图像的方形图像的、规定的圆形范围外部的多个像素数据的颜色 数，而将像素数据进行置换；压缩手段，将置换处理后的方形图像的图 像数据通过区块编码分离为直流成分和交流成分后进行编码，或者通过 基于像素排列的行程编码而进行编码。
如果采用该构成，利用广角镜头拍摄的方形摄像图像，在为了减少 规定的圆形范围外部的多个像素数据的颜色数而进行像素数据置换后， 进行区块编码。或者，通过基于像素排列的行程编码而被编码。因此， 与不减少摄像图像的规定的圆形范围外部的多个像素数据的颜色数而进 行区块编码或行程编码的情况相比，通过该构成压缩后的摄像图像的数
9据量减少。而且，在该构成中，方形摄像图像的规定的圆形范围内部的 像素数据，保持摄像图像的原封不动，并被维持于与不进行置换处理而 编码的情况相同的图像质量。能够有效地减少利甩广角镜头拍摄的图像 的数据量。
本发明涉及的广角摄像装置，设有:广角镜头、摄像手段、摄像图像 生成手段以及压缩手段；其中，摄像手段中，通过被广角镜头会聚的光 而形成的圆形的像成像后，生成包括该圆形图像的方形图像；摄像图像 生成手段生成，为了减少方形图像中规定的圆形范围外部的颜色数而进 行置换、且将规定的圆形范围内部进行了色变换的摄像图像；压缩手段， 将摄像图像通过区块编码分离为直流成分和交流成分后进行编码、或者 通过基于像素排列的行程编码而进行编码。
如果采用该构成，利用广角镜头拍摄的方形摄像图像中，规定的圆 形范围外部的多个像素数据为了减少其颜色数而被置换。然后，该摄像 图像通过区块编码或行程编码而被编码。因此，与不将规定的圆形范围 外部置换为略均 一 的颜色而进行区块编码或行程编码的情况相比，以该 构成压缩后的摄像图像的数据量减少。而且，在该构成屮，方形摄像图 像的规定圆形范围内部，通过色变换而成为原封不动的摄像图像，并被 维持于与不进行该置换处理而编码的情况相同的图像质量。能够有效地 减少利川广角镜头拍摄的图像的数据量。
本发明涉及的广角摄像装置，在上述发明的构成的基础上，摄像手 段是三百万像素以上的摄像手段；且该广角摄像装置设有存储手段、扩 展手段以及显示图像生成手段；其中，存储手段存储通过压缩手段而被 压缩的图像的图像数据；扩展手段将存储于存储手段的被压縮图像的图 像数据进行扩展；显示图像生成手段生成，将通过扩展手段而被扩展的 图像的一部分切出、并以VGA尺寸以上的尺寸进行放大显示的切出图 像。
如果采用该构成，能够有效地减少利用广角镜头拍摄的图像的数据 量，减少存储手段的存储容量。而且，能够在拍摄之后将压缩存储于存 储手段的图像数据扩展，切出所希望的范围，得到VGA尺寸以上的、具 有实用性的高析像度的被扩大的显示图像。
本发明涉及的监视系统，设有广角摄像装置和阅览装置。而且，广 角摄像装置设有广角镜头、三百万像素以上的摄像手段、摄像图像生成 手段、压缩手段、存储手段、扩展手段以及显示图像生成手段；其中，三百万像素以上的摄像手段中，通过被广角镜头会聚的光而形成的圆形
的像成像后，生成包括该圆形图像的方形图像；摄像图像生成手段生成， 为了减少方形图像中规定的圆形范围外部的颜色数而将颜色进行置换、 且将规定的圆形范围内部进行了色变换的摄像图像；压缩手段，将摄像 图像通过区块编码分离为直流成分和交流成分后进行编码、或者通过基 于像素排列的行程编码而进行编码；存储手段存储通过压缩手段而被压 縮的图像的图像数据；扩展手段将存储于存储手段的被压缩图像的图像 数据进行扩展；显示图像生成手段生成，将通过扩展手段而被扩展的图 像的 一 部分切出、并以V G A尺寸以上的尺寸进行放大显示的切出图像。 另外，阅览装置设有显示手段，其中，显示手段将被放大处理后的切出 图像或被放大处理前的切出图像作为显示倒像而通过通信从广角摄像装 置接收，并显示接收到的显示图像。
如果采用该构成，能够在拍摄之后从利用广角摄像装置而拍摄的图 像切出所希望的范围，得到VGA尺寸以上的、具有实川性的高析像度被 放大的切出图像。
本发明涉及的其他监视系统，是设有广角摄像装置和阅览装置的监 视系统，其中，广角摄像装置设有广角镜头、并生成包栝利用该广角镜 头拍摄的圆形图像的方形图像，阅览装置设有显示通过广角摄像装置而 生成的方形图像、或其一部分的图像的显示手段。而且，其他的监视系 统设有置换手段、压缩手段、传送手段、扩展手段以及显示图像生成手 段；其中，置换手段，对于包括利用广角镜头拍摄的圆形图像的方形图 像，为了减少其规定的圆形范围外部的多个像素数据的颜色数而将像素 数据进行置换；压缩手段，将通过置换手段而被置换处理后的像素数据 通过区块编码分离为直流成分和交流成分后进行编码、或者通过基于像 素排列的行程编码而进行编码；传送手段，将通过压缩手段而被压缩的 图像，从存储通过压缩手段而被压縮的图像的存储手段、或从广角摄像 装置，向阅览装置传送；扩展手段，将存储于存储手段的被压缩图像、 或通过传送手段而被传送的被压缩图像进行扩展；显示图像生成手段生 成，将通过扩展手段而被扩展的图像进行放大缩小、或将通过扩展手段 而被扩展的图像的一部分切出后放大显示于显示手段的显示图像。
如果采用该构成，存储于存储手段的图像、或通过传送手段而被传 送的图像为，对利用广角镜头拍摄的方形摄像图像，在规定的圆形范围 外部的多个像素数据为了减少颜色数而被置换后，通过区块编码或行程200780019392.4
编码而被编码后的图像。因此，与不将规定的圆形范围外部置换为略均 一的颜色而进行区块编码或行程编码的情况相比，存储于存储手段的图 像、或通过传送手段而被传送的图像的数据量减少。而且，在该构成中， 方形摄像图像的规定圆形范围内部为原封不动的摄像图像，并被维持于 与不进行该置换处理而编码的情况下相同的图像质量。能够有效地减少 利用广角镜头拍摄的图像的数据量，从而有效地减少存储于存储手段的 图像的数据量或通过传送手段而被传送的图像的数据量。
本发明涉及的其他监视系统，在上述发明的构成的基础上，压缩手 段，对通过其压缩处理而生成的图像的数据附加有关广角镜头的像的变
形的参数；显示图像生成手段，对于通过扩展手段而被扩展的图像的变 形，利用附加于该图像的压缩数据上的参数而进行矫正。
如果采川该构成，即使广角镜头的种类发生改变，显示图像生成手 段也能够进行对应于该广角镜头的变形矫正，生成被适当地除去变形的 显示图像。
本发明涉及的另一其他的监视系统，设有存储手段、传送手段、扩 展手段、显示图像生成手段以及显示手段；其屮，存储手段存储图像数 据和有关广角镜头的像的变形的参数，该图像数据是，将包括利用广角 镜头拍摄的圆形图像的方形图像，在为了减少其规定的圆形范围外部的 多个像素数据的颜色数而将像素数据进行置换后，进行压缩而形成的； 传送手段传送存储于存储手段的上述图像数据和参数；扩展手段将通过 传送手段而被传送的被压缩图像进行扩展；显示图像生成手段，将利用 通过传送手段而被传送的参数对被扩展手段扩展的图像的变形进行矫正 后的图像的一部分切出、并生成显示图像；显示手段显示通过显示图像 生成手段而被生成的上述显示图像。
如果采用该构成，能够有效地压缩并保存包括利用广角镜头拍摄的 圆形图像的方形图像，然后，利用有关该广角镜头的像的变形的参数适 当地进行变形矫正，并显示将该变形矫正后的图像的 一 部分切出的图像。
本发明涉及的另一其他的监视系统，设有存储手段、扩展手段、传 送手段、显示图像生成手段以及显示手段；其屮，存储手段存储图像数 据和有关广角镜头的像的变形的参数，该图像数据是，将包括利用广角 镜头拍摄的圆形图像的方形图像，在为了减少其规定的圆形范围外部的 多个像素数据的颜色数而将像素数据进行置换后，进行压缩而形成的； 扩展手段将通过存储于存储手段的图像数据而得到的图像进行扩展；传
12送手段传送将通过扩展手段而生成的图像的一部分切出的部分图像的数
据、和参数；显示图像生成手段，利用通过传送手段而被传送的参数， 对由通过传送手段而被传送的部分图像的数据得到的图像的变形进行矫 正后，生成显示图像；显示手段显示通过显示图像生成手段而被生成的 显示图像。
如果采川该构成，能够有效地压缩并保存包括通过广角镜头拍摄的 圆形图像的方形图像，然后，利川有关该广角镜头的像的变形的参数适 当地进行变形矫正，并显示将该变形矫正后的图像的 一 部分切出的图像。
发明的效果
采用本发明，能够有效地减少利用鱼眼镜头等广角镜头拍摄的图像
的数据量。


图1为表示本发明实施形态涉及的超小型广角摄像装置的立体图。 图2为表示内装于图1的超小型广角摄像装置的摄影功能的方框图。 图3为超小型广角摄像装置的光学系统的说明图。 图4为表示在CMOS摄像装置的受光面成像的像的一例的说明图。 图5为表示图2屮的定制IC的硬件构成的方框图。 图6为表示利用图2屮的超小型广角摄像装置的摄像动作流程的流 程图。
图7为表示图2的监视系统屮的再生动作流程的流程图。
图8为表示图2中的PC显示控制部根据输入数据生成的显示指定
指令的一例的说明图。
图9为图2中个人计算机的大型LCD所显示的显示画面的组合的一
例示意图。
图10为表示利用超小型广角摄像装置的显示静止图数据的生成处 理流程的流程图。
符号说明
I 超小型广角摄像装置(广角摄像装置) 9 鱼眼镜头(广角镜头)
II USB电缆(传送手段的一部分)
1312个人计算机(阅览装置)
13监视系统
21CMOS摄像装置(摄像手段)
26HDD (存储手段)
31色变换处理部(置换手段、摄像图像生成手段)
32显示图像生成部(显示图像生成手段)
35JPEG引擎(压缩手段、扩展手段)
37装置通信部(传送手段的一部分)
43LCD(显示手段)
46主机通信部(传送手段的一部分)
具体实施例方式
以下，根据附图对本发明实施形态涉及的利用广角镜头拍摄的摄像 数据的压缩方法、扩展显示方法、压缩装置、广角摄像装置以及监视系 统进行说明。广角摄像装置，以成为监视系统的一部分的超小型广角摄 像装置为例进行说明。压缩装置，作为超小型广角摄像装置的一部分而 进行说明。压缩方法以及扩展显示方法，作为超小型广角摄像装置的动 作的一部分而进行说明。
图l是表示本发明实施形态涉及的超小型广角摄像装置1的立体图。
超小型广角摄像装置1设有主体单元2、和通过信号线3与主体单 元2连接的摄像单元4。超小型广角摄像装置1，能够方便地放入口袋而 随身携带。另外，摄像单元4，可以通过无线通信与主体单元2连接， 也可以组装入主体单元2的一部分。
主体单元2，具有与便携音乐再生装置同等程度大小的略长方形的 板状。便携音乐再生装置，将HDD (硬盘驱动器)或半导体存储器等使 用于内容数据的记录。主体单元2上，LCD (液晶显示装置)5、输入装 置22 (参照图2)的多个操作键6、 USB (Universal Serial Connector) 连接器7等露出而配设。图1的主体单元2，在成为图1上侧的顶面上 排列配设有LCD5以及多个操作键6。另外，在成为图1的右下侧的侧 面上配设有USB连接器7。 USB连接器7可以连接USB电缆。USB电 缆具有电源用的配线和信号用的配线。作为USB连接器7，以例如为迷 你B型的小型为佳。
摄像单元4具有例如略立方体形状的外壳8。摄像单元4，在成为图1上侧的顶面上露出而配设有作为广角镜头的鱼眼镜头9。另外，在鱼眼 镜头9的露出位置的旁边，形成有话筒27用的通气孔10。该鱼眼镜头9， 与通常的鱼眼镜头相比突出量少，具有平面的被摄物相对面。
图2为表示内装于图1的超小型广角摄像装置1的摄影功能的方框 图。图2中除超小型广角摄像装置1之外，还图示有通过USB电缆11 与该超小型广角摄像装置1连接的、作为阅览装置的个人计算机12。监 视系统13通过超小型广角摄像装置1和个人计算机12而实现。
超小型广角摄像装置l，设有作为摄像手段的CMOS( Complementary Metal Oxide Semiconductor)摄像装置21。图3是超小型广角摄像装置1 的光学系统的说明图。CMOS摄像装置21，具有纵横尺寸比为4: 3(宽 长)的受光面22。另外，受光面22的长宽的纵横尺寸比也可以是16: 9 等。CMOS摄像装置21的受光面22上，纵横排列地配设有未图示的多 个受光元件。受光面22上配设有例如三百万像素的多个受光元件。
如图3所示，CMOS摄像装置21以鱼眼镜头9位于其受光而22的 略垂直方向的姿势而被配设。鱼眼镜头9具有180度以上(约200度) 的大视场角。由通过鱼眼镜头9而被会聚的被摄物光形成的像，成像于 CMOS摄像装置21的受光面22。
图4是表示成像于CMOS摄像装置21的受光面22上的像的一例的 说明图。如图4所示，通过鱼眼镜头9会聚的光，被投射于受光面22的 中央部分。通过该光，具有圆形轮廓的圆形图像成像于受光面22的中央 部分。圆形图像是通过鱼眼镜头9的被摄物的影像。另外，在受光面22 的、成为该圆形图像的范围外部的边缘部(图4中标注斜线的部分)上， 由于从摄像单元4漏出的光或因衍射等而蔓延的光等而产生少许的浓度 差。边缘部的受光光量不会成为均一的黑色的值。
CMOS摄像装置21，读入被排列于该受光面22的多个受光元件的 受光光量，生成与受光面22相同纵横比的方形图像的亮度分布数据。在 该方形图像的亮度分布数据中，其中央部分上具有通过圆形图像而形成 的亮度分布数据。
另外，也可以使用CCD (Charge Coupled Device)来代替CMOS摄 像装置21。但是，CMOS摄像装置21，能够以每一列读入排列于受光面 22的多个受光元件的受光光量。相对于此，CCD是以每一受光元件读入 受光光量。因此，CCD相比CMOS摄像装置21，存在为了生成一个亮 度分布数据而更花费时间的倾向。超小型广角摄像装置l，除这些LCD5、具有多个操作键6的输入装 置22、 USB连接器7、鱼眼镜头9、 CMOS摄像装置21之外，还设有定 制IC (Integrated Circuit) 23、 ASIC (Application Specific IC) 24、 DSP(Digital Signal Processor)25、作为存储数据的存储手段的HDD26、 话筒27、 AD转换器28、蓄电池29、电源电路30等。另外，这些电路 构成要素中，例如鱼眼镜头9、 CMOS摄像装置21、定制IC23、话筒27 等配设于摄像单元4，且其他的电路构成要素配设于主体单元2即可。
话筒27收集超小型广角摄像装置1的周围的声音。话筒27生成声 音等的声音信号。声音信号的波形，根据话筒27收集的声音而变化。 AD转换器28，对声音信号进行采样并生成声音数据。
蓄电池29存储电力。电源电路30，将由蓄电池29或USB电缆11 的电源用的配线供给的电力，通过直流电压而向超小型广角摄像装置1 的各构成耍素供给。
图5为表示图2中的定制IC23的硬件构成的方框图。定制IC23是 微型电子计算机的一种，具有I/O (输入输出)端口 61、计时器62、 CPU (中央处理装置)63、 RAM (随机存取存储器)64、 EEPROM (Electron ically Erasable and Programmable Read Only Memory) 65、 以及连接它们 的系统总线66等。
定制IC23的I/O端口 61上连接有CMOS摄像装置21或ASIC24等。 I/O端口 61 ，将从系统总线66供给的数据向CMOS摄像装置21或ASIC24 等供给，或者将从CMOS摄像装置21或ASIC24等供给的数据向连接于 系统总线66的CPU63等供给。
计时器62对时间进行计测。另外，计时器62计测的时间中，有例 如时刻等的绝对性时间、或从规定时点起的经过时间等。
EEPROM65存储数据。作为存储于定制IC23的EEPROM65的数据， 存在例如色变换处理程序67、或该色变换处理中所使用的数据等。作为 色变换处理中所使用的数据，存在例如色变换表68、置换区域数据69 等。
色变换表68，具有为了从CMOS摄像装置21生成的亮度分布数据 生成摄像静止图数据52而使用的数据。通过色变换表68，例如受光光 量的值与颜色的值被进行对照。
置换区域数据69，是表示使用色变换表68进行色变换的区域的数 据。置换区域数据69，例如将图4中的圆形图像的范围内部，作为使用
16色变换表68进行色变换的区域而存储。除此之外例如，置换区域数据 69例如也可以将图4中的圆形图像的范围外部作为不使用色变换表68 进行色变换的区域而存储。
CPU63 ，将存储于EEPROM65的色变换处理程序67读入RAM64并 执行。由此，在定制IC23中如图2所示，实现作为置换手段及摄像图像 生成手段的色变换处理部31。
色变换处理部31，从亮度分布数据生成摄像静止图数据52。色变换 处理部31，使用存储于EEPROM65的色变换表68或置换区域数据69 等而生成摄像静止图数据52。
DSP25是微型电子计算机的一种，具有未图示的I/0端口、计时器、 CPU、 RAM、 EEPROM、以及连接它们的系统总线等。DSP25的I/O端 口上连接有ASIC24等。DSP25的CPU，将存储于EEPROM的未图示的 显示图像生成程序读入RAM并执行。由此，在DSP25中如图2所示， 实现作为显示图像生成手段的显示图像生成部32。
静止图数据从ASIC24供给至显示图像生成部32。显示图像生成部 32，从被供给的静止图数据生成用于显示于规定的显示装置的显示静止 图数据。显示图像生成部32，例如从各种像点数(像素数)的静止图数 据生成规定的显示装置的析像度的显示静止图数据。另外，显示图像生 成部32，也可以是例如能够从各种像点数(像素数)的静止图数据生成 显示于规定的显示装置的一部分的显示静止图数据等。
ASIC24是微型屯子计算机的一种，具有未图示的I/O端口 、计时器、 CPU、 RAM、 EEPROM、以及连接它们的系统总线等。ASIC24的I/O端 口上连接有定制IC23、 DSP25、输入装置22、 LCD5、 AD转换器28、 HDD26、 USB连接器7等。ASIC24的CPU，将存储于EEPROM的未图 示的摄像控制程序读入RAM并执行。由此，在ASIC24中如图2所示， 实现摄像保存处理部33、处理管理部34、作为压缩手段和扩展手段的 JPEG (Joint Photographic Experts Group)弓l擎35、宁聂f象显示中5审IJ咅IS 36、 以及装置通信部37等。
摄像保存处理部33，将从定制IC23向ASIC24供给的摄像静止图数 据52保存-于HDD26。
JPEG引擎35，以JPEG方式压缩摄像静止图数据52。 JPEG方式， 例如首先通过将压缩对像的图像以每规定像素数(例如8X8像素)的区 块单位进行离散余弦变换(DCT)处理以及量子化处理，而得到图像的区块单位中的空间频率成分。图像的区块单位中的空间频率成分，由区
块单位的直流成分和区块单位的多个交流成分构成。接着，以JPEG方 式对图像的每一频率成分进行熵编码处理，减少图像的数据量。另外， 在熵编码处理中，图像的直流成分通过霍夫曼编码(Huffman encoding)等 的预测编码而进行编码，图像的各交流成分通过算术编码等的行程编码 而进行编码。
另外，JPEG引擎35也可以将以上的压縮处理以逆序执行而进行扩 展处理。JPEG引擎35将以上的压缩处理以逆序执行的话，能够从通过 JPEG方式而被压缩的图像数据得到摄像静止图数据52、或与摄像静止 图数据52略相同图像质量的静止图数据。
摄像显示控制部36，将显示图像生成部32生成的显示静止图数据 供给LCD5。由此，通过显示静止图数据得到的图像显示于LCD5。
装置通信部37，使用USB连接器7执行基于USB规格的数据通信。 装置通信部37，在与主机通信部46 (图2中的个人计算机12的主机通 信部46)之间接收发送通信数据。装置通信部37，具有例如SIC (still image class、静止图像等级)或MSC ( mass storage class、海量存储等级) 等的分类(class)处理部38。分类处理部38，具冇与类型相对应的终端等 的各种通信缓冲器。分类处理部38在通信数据通过装置通信部37而被 记录于通信缓冲器时，将该通信数据向主机通信部46发送。另外，分类 处现部38，在从主机通信部46接收通信数据时，将接收的通信数据保 存于通信缓冲器并通知装置通信部37。
处理管现部34管理超小型广角摄像装置1的动作。处理管理部34， 具体地说例如管理由ASIC24实现的摄像保存处现部33、 JPEG引擎35、 装置通信部37等，并管理摄像显示控制部36或由DSP25实现的显示图 像生成装部32的执行。
构成图2的监视系统13的个人计算机12，具有微型电子计算机41。 微型电子计算机41，具有未图示的I/0端口、计时器、CPU、 RAM以及 连接它们的系统总线等。微型电子计算机41的1/0端口上连接有键盘或 指示器等的输入装置42、作为显示手段的大型LCD43、 USB连接器44、 HDD45等。微型电子计算机41的CPU，将存储于HDD45的未图示的用 户程序读入RAM并执行。由此，在微型电子计算机41中如图2所示， 主机通信部46、 PC显示控制部47、 PC保存处理部48等被实现。另夕卜， USB连接器44的电源用的配线上连接有供电电路49。主机通信部46，利用USB连接器44在与装置通信部37之间接收发 送通信数据。主机通信部46，具有例如SIC或MSC等的分类处理部50。
PC保存处理部48，将主机通信部46所接收的显示静止图数据等的 各种通信数据作为接收数据51而保存于个人计算机12的HDD45。
PC显示控制部47，将个人计算机12的HDD45所存储的显示静止 图数据供给大型LCD43。由此，通过显示静止图数据得到的图像显示于 个人计算机12的LCD43。
另外，内装于EEPROM65、 DSP25的EEPROM、 ASIC24中所内装 的EEPROM等、被存储于个人计算机12的HDD45等存储装置的各种程 序和数据，可以是在这些装置出厂前被存储于这些存储装置的程序和数 据，也可以是在出厂后被安装并被存储于这些存储装置的程序和数据， 其中EEPROM65、 DSP25内装于超小型广角摄像装置1的定制IC23。在 出厂后安装的程序或数据，可以是例如被存储于未图示的CD-ROM等的 记录媒体的程序或数据，也可以是通过未图示的因特网等通信媒体而得 到的程序或数据。
另外，各种程序及数据中的一部分，也可以在出厂后安装。存储于 个人计算机12的HDD45的用户程序，也可以作为操作系统程序和应用 程序的组合等而被存储。进而，用户程序也可以作为操作系统程序、浏 览(阅览)程序、以及作为该浏览程序的一部分进行工作的插件程序等 的组合等而被存储。而且，例如插件程序等也可以在个人计算机12出厂 后安装。
接着，对具有以上构成的监视系统13的动作进行说明。 超小型广角摄像装置1的鱼眼镜头9，通过180度以上的大视场角 来会聚被摄物光。CMOS摄像装置21，以受光面22接收通过鱼眼镜头9 而会聚的光，生成成像于该受光面22的图像的亮度分布数据。图4所示 的图像成像于该受光面22的话，CMOS摄像装置21生成具有成像于中 央部的圆形图像的方形图像的亮度分布数据。在亮度分布数据中成为圆 形图像的范围外部的边缘部上，存在由于从摄像单元4漏出的光或因衍 射等而蔓延的光等引起的少许明亮部分。在成为圆形图像的范围外部的 边缘部上，产生浓度差。
图6为表示利用图2中的超小型广角摄像装置1的摄像动作流程的 流程图。
通过CMOS摄像装置21生成亮度分布数据的话，定制IC23的色变
19换处理部31，读入亮度分布数据(步骤ST1)、开始用于生成摄像静止 图数据52的色变换处理(步骤ST2)。
在色变换处理中，具体地说例如，色变换处理部31首先从 EEPROM65读入置换区域数据69，将CMOS摄像装置21生成的亮度分 布数据的图像分为圆形范围内的部分、和圆形范围外的部分。
接着，色变换处理部31，对于亮度分布数据的图像中圆形范围内部 的像素，从EEPROM65的色变换表68读入与该像素的受光光量对应的 颜色的值，将读入的值分配于该像素。另外，色变换处理部31，对于亮 度分布数据的图像中的圆形范围外的像素，将规定的颜色(例如黑色等) 的值分配于该像素。
由此，色变换处理部31生成，作为通过置换区域数据69特定的圆 形范围内部的图像而具有基于亮度分布数据的规定的颜色分布、且作为 通过置换区域数据69特定的圆形范围外的图像而具有规定的固定色(例 如均一的黑色)的摄像静止图数据52。
色变换处理部31 ，将生成的摄像静止图数据52供给ASIC24的摄像 保存处理部33。摄像保存处理部33，将被供给的摄像静止图数据52保 存于超小型广角摄像装置1的HDD26 (歩骤ST3)。由此，具有最新被 拍摄的图像的摄像静止图数据52被保存于超小型广角摄像装置1的 HDD26。
摄像保存处理部33，在将最新的摄像静止图数据52保存于HDD26 的同时，将此情况通知处理管理部34。当从摄像保存处理部33收到保 存的通知时，处理管理部34指示JPEG引擎35进行压缩处理。
来自处理管理部34的压缩处现的指示、即通过最新的摄像静止图数 据52的向HDD26的保存而被指示进行压缩处理的话，JPEG引擎35读 入保存于HDD26的摄像静止图数据52，开始摄像静止图数据52的压缩 处理(步骤ST4)。
在压缩处理中，具体地说例如，JPEG引擎35以区块单位读入保存 于HDD26的摄像静止图数据52，执行区块单位的DCT处理、行程编码 处理。由此，生成将摄像静止图数据52以〗PEG方式压缩后的静止图数 据。
JPEG引擎35，对生成的压缩静止图数据附加计时器所计测的时刻 信息等，然后将其保存于超小型广角摄像装置1的HDD26(步骤ST5)。 超小型广角摄像装置1的HDD26中，保存有将被拍摄的最新摄像静止图
20数据52压縮后的压缩静止图数据。另外，JPEG引擎35，将生成的压缩 静止图数据供给DSP25的显示图像生成部32。
CMOS摄像装置21，以规定的摄像周期生成亮度分布数据。超小型 广角摄像装置1，在每次亮度分布数据生成时，执行图6的摄像动作。 由此，超小型广角摄像装置1的HDD26中，存储有基于通过CMOS摄 像装置21而生成的亮度分布数据的压缩静止图数据。在超小型广角摄像 装置1的HDD26中，生成由多个压缩静止图数据构成的存储动画数据 53。 HDD26的存储动画数据53，通过在JPEG引擎35每次生成新的压 缩静止图数据时被追加该数据，而进行更新。
另外，HDD26中生成的存储动画数据53，除此之外还可以是MPEG (Moving Picture Experts Group)方式的动画数据等。MPEG方式的动画 数据，例如在HDD26中存储有多个摄像静止图数据52之后，通过例如 未图示的MPEG引擎生成即可。
在超小型广角摄像装置1屮执行以上那样基于图6的动画的记录处 理的同时，个人计算机12的输入装置42根据川户的键操作生成输入数 据。
图7为表示图2的监枧系统13中的再生动作流程的流程图。个人计 算机12的输入装置42，将生成的输入数据供给微型电子计算机41的PC 显示控制部47。 PC显示控制部47根据输入数据生成显示指定指令(步 骤ST11)。
图8为表示图2中的PC显示控制部47根据输入数据生成的显示指 定指令的一例的说明图。PC显示控制部47如图8所示，生成两种类的 图像模式切换指令、四种类的切出环位置调整指令、切出环尺寸调整指 令、显示设定保存指令等。PC显示控制部47，除图8所示之外还生成 例如显示开示指示指令、时刻指定指令、显示结束指定指令等。
图9为图2中个人计算机12的大型LCD43所显示的显示画面的组 合的一例的示意图。图9 (A)是超小型广角摄像装置1所拍摄的广角画 面的一例。图9 (B)是将图9 (A)屮的实线框的范围内部切出的切出 画面的一例。在以下将图9 (A)中的实线框称为切出环。图9 (C)， 是在与图9 (B)的切出画面相同的切出画面的左上角分配有缩小的广角 画面的二重画面的一伊K
然后，PC显示控制部47根据输入数据生成的显示指定指令中，显 示开示指示指令是指示开始显示图9 (A)的广角画面的指令。时刻指定指令是对开始显示的图像的时刻进行指定的指令。显示结束指定指令是 指示画面的显示结束的指令。显示设定保存指令，是使该时点的显示设 定保存于超小型广角摄像装置1的指令。
另外，图8所示的图像模式切换指令，是指示将显示画面在图9(A) 的广角画面、图9 (B)的切出画面以及图9 (C)的二重画面这三个画 面中进行切换的指令。PC显示控制部47，能够通过两种类的图像模式 切换指令，指示将三个画面按照规定的顺序以顺向进行切换、或指示将 三个画面按照与此相反的顺序以反向进行切换。
切出环位置调整指令，是指示移动切出图像的指令。PC显示控制部 47，能够通过四种类的切出环位置调整指令，指示将从广角画面切出的 图像的范围向上下左右(以广角画面而言是屮心方向、外周方向、顺时 针方向以及逆时针方向)进行切换。
切出环尺寸调整指令，是指示将切出图像的大小进行放大缩小的指 令。PC显示控制部47，能够通过两种类的切出环尺寸调整指令，指示 将从广角画面切出的图像的大小缩小、并将后述的放大倍率进行放大(移 近目标、zoom in)，或者将从广角画面切出的图像的大小放大、并将后 述的放大倍率縮小(移离目标、zoom out)。
PC显示控制部47，将生成的显示指定指令供给主机通信部46。主 机通信部46，将被供给的显示指定指令存储于分类处现部50的通信缓 冲器。主机通信部46的分类处理部50，通过个人计算机12的USB连接 器44、 USB电缆11以及超小型广角摄像装置1的USB连接器7，向装 置通信部37的分类处理部38发送被存储于通信缓冲器的显示指定指令。 显示指定指令被存储于超小型广角摄像装置1的装置通信部37的通信缓 冲器(歩骤ST12)。
超小型广角摄像装暨1的装置通信部37，将通过通信缓冲器而接收 的显示指定指令供给ASIC24的处理管理部34。根据处理管理部34的指 示，超小型广角摄像装置1开始显示静止图数据的生成处理(歩骤S13)。
图10为表示利川超小型广角摄像装置1的显示静止图数据的生成处 理流程的流程图。超小型广角摄像装置1的ASIC24的处埋管理部34， 首先判断是否取得了显示指定指令(步骤ST31)。然后，在取得显示指 定指令时，处理管理部34将取得的显示指定指令保存于ASIC24的RAM 或HDD26等(步骤ST32)。
另外，在未取得显示指定指令的情况下，处理管理部34判断是否需
22要生成下一个显示静止图数据(步骤ST33)。处理管理部34,在例如存 储动画数据53被更新、或通过计时器计测了规定的显示更新周期时，判 断为需要生成下一个显示静止图数据。处理管理部34在此外的情况下则 判断为不需要生成下一个显示静止图数据。在不需要生成下一个显示静 止图数据的情况下，处理管理部34返回歩骤ST31，判断是否取得了显 示指定指令。另外，存储动画数据53，通过在每次JPEG引擎35压缩摄 像静止图数据52时被追加该数据，而进行更新。处理管理部34，可以 通过判断摄像静止图数据52是否被更新，来代替判断存储动画数据53 是否被更新。
这样，处理管理部34等待显示指定指令的取得、或存储动画数据 53等的更新、或显示更新周期的经过(步骤ST31 ST33)。在这样的情 况下，如图7所示，超小型广角摄像装置1的装置通信部37接收显示指 定指令的话，处理管理部34将该接收的显示指定指令保存于RAM等。
将接收到的显示指定指令保存于RAM等之后，处理管理部34根据 存储于RAM的显示指定指令的组合，指示显示静止图数据的生成(步 骤ST34)。
例如，在根据存储于RAM的显示指定指令的组合判断为被指示进 行实时的广角画面的图像的显示时，处现管理部34指示显示图像生成部 32生成基于HDD26所存储的摄像静止图数据52的广角画面的显示静止 图数据。
显示图像生成部32，取得HDD26所存储的摄像静止图数据52，将 其缩小为规定的纵横尺寸比和析像度，从而生成方形的广角画而的显示 静止图数据。另外，缩小处理例如可以通过将像素数据进行间隔剔除而 实现。显示图像生成部32，生成显示于个人计算机12的大型LCD43的、 数据量减少的规定尺寸的广角画面的显示静止图数据。
除此之外例如，根据存储于RAM的显示指定指令的组合判断为被 指示进行实时的切出画面的图像的显示时，处理管理部34指示显示图像 生成部32生成基于HDD26所存储的摄像静止图数据52的、切出画面的 显示静止图数据。
显示图像生成部32，取得HDD26所存储的摄像静止图数据52，从 该摄像静止图数据52切出与切出环的位置和尺寸相应的范围，执行使切 出图像的轮廓成为规定的纵横尺寸比和解析度的方形图像的图像的外形 矫正处理、或利用有关鱼眼镜头9的像的变形的参数的变形矫正处理(例如歪曲像差的矫正处理)等，从而生成切出画面的显示静止图数据。显
示图像生成部32，为了与个人计算机12的大型LCD43上显示的规定尺 寸相一致，以与切出的图像的尺寸相应的放大倍率进行放大，生成该被 放大处理的切出画面的显示静止图数据。另外，有关鱼眼镜头9的像的 变形的参数，事先存储于DSP25内的存储器等即可。
除此之外例如，在根据存储于RAM的显示指定指令的组合判断为 被指示进行过去的广角画面的图像的显示时，处理管理部34，指示JPEG 引擎35对HDD26所存储的存储动画数据53进行通过显示指定指令而被 指定的、过去时刻的压缩静止图数据的扩展，同时，指示显示图像生成 部32生成基于JPEG引擎35通过扩展而生成的静止图数据的、广角画 面的显示静止图数据。
JPEG引擎35被指示进行压缩静止图数据的扩展时，从HDD26所存 储的存储动画数据53读入被指定的时刻的压縮静止图数据，并将其扩 展。JPEG引擎35对读入的压缩静止图数据进行解析，执行行程复合化 处理、以区块单位的逆DCT变换处理等，生成扩展的广角画面的静止图 数据。
另外，显示图像生成部32，取得通过JPEG引擎35而被扩展的广角 画面(圆形图像)的静止图数据，根据需要从该数据切出规定部分，并 将其缩小为规定的纵横尺寸比和析像度，从而生成方形的广角画面的显 示静止图数据。显示图像生成部32，生成个人计算机12的大型LCD43 所显示的、规定尺寸的广角画面的显示静止图数据。另外，显示图像生 成部32，通过例如从HDD26读入JPEG引擎35保存于HDD26的扩展 静止图数据，来取得通过JPEG引擎35而被扩展的广角画而的静止图数 据即可。
如以上所述，显示图像生成部32生成基于RAM所存储的显示指定 指令的组合的显示静止图数据。通过新的显示指定指令的接收而RAM所 存储的显示指定指令的组合被更新时，显示图像生成部32生成基于该被 更新的组合的显示静止图数据。超小型广角摄像装置1，结束图7的步 骤ST13中的显示静止图数据的生成处理。
显示图像生成部32生成显示静止图数据的话，超小型广角摄像装置 1的装置通信部37如图7所示，将生成的显示静止图数据向个人计算机 12的主机通信部46发送(歩骤ST14)。
显示静止图数据，具体地说通过装置通信部37的通信缓冲器、超小
24型广角摄像装置1的USB连接器7、USB电缆11、个人计算机12的USB 连接器44，以及主机通信部46的通信缓冲器，向主机通信部46发送。
主机通信部46，将接收到的显示静止图数据供给PC保存处理部48。 PC保存处理部48,被从主机通信部46供给显示静止图数据等的接收数 据的话，将被供给的接收数据保存于个人计算机12的HDD45。由此， 显示静止图数据作为接收数据51而被保存于个人计算机12的HDD45。
另外，PC保存处理部48，向PC显示控制部47通知已将显示静止 图数据保存于HDD45这一情况。PC显示控制部47，从个人计算机12 的HDD45读入显示静止图数据，作为显示数据供给个人计算机12的大
:则T 厂，T A /1 ，
由此，PC显示控制部47生成的与显示指定指令相对应的图像，被 显示于个人计算机12的大型丄CD43 (步骤ST15)。
例如，在PC显示控制部47生成指示广角画面(圆形图像)的显示 的图像模式切换指令的情况下，图9(A)的广角画面被显示于个人计算 机12的LCD43。在广角画面屮，成为圆形图像的外侧的边缘部通过均 一的黑色而被显示。
另外，在PC显示控制部47生成指示切出画面的显示的图像模式切 换指令的情况下，从圆形图像(摄像静止图数据52等的图像)切出一部 分、且该切出部分被放大处理后的图9 (B)的切出画面，被显示于个人 计算机12的LCD43。
另外，在PC显示控制部47生成指示二重画面的显示的图像模式切 换指令的情况下，由被缩小的数据量减少的圆形图像、和从圆形图像(摄 像静止图数据52等的图像)切出一部分且该切出部分被放大处理后的放 大图像构成的二重画面，即图9(C)的二重画面被显示于个人计算机12 的LCD43。
除此之外例如，在PC显示控制部47生成移动切出画面的切出环位 置调整指令的情况下，图像的屮心例如相比图9 (B)向上下左右方向少 许移动后的切出画面，被显示于个人计算机12的LCD43。该切出画面 也是如上述那样被放大处理的画面。
另外，在PC显示控制部47生成放大缩小切出画面的切出环尺寸调 整指令的情况下，图像的切出范围例如比图9 (B)更小或更大的切出画 面，被显示于个人计算机12的LCD43。
这样，个人计算机12的大型LCD43上显示基于显示静止图数据的画面。另一方面，超小型广角摄像装置l,重复执行图10的显示静止图
数据的生成处理。
然后，如图7所示，存储于超小型广角摄像装置1的HDD26的存储 动画数据53等被更新、或者是经过了显示更新周期的话(歩骤ST16)， 处理管理部34根据存储于RAM的显示指定指令的组合，指示生成下一 个显示静止图数据(步骤ST17)。 JPEG引擎35以及显示图像生成部32， 根据来自处理管理部34的下一个显示静止图数据的生成指示，生成下一 个显示静止图数据。装置通信部37，将生成的显示静止图数据向个人计 算机12的主机通信部46发送(步骤ST18) 。 PC保存处理部48，将接 收的显示静止图数据保存于HDD45。PC显示控制部47从个人计算机12 的HDD45读入显示静止图数据，作为显示数据供给个人计算机12的大 型LCD43。由此，通过下一个显示静止图数据而得到的画面被显示于个 人计算机12的大型LCD43 (步骤ST19)。
该第二个显示静止图数据，是基于超小型广角摄像装置1存储于 RAM的显示指定指令的组合的数据，是基于与最初的显示静止图数据相 同的显示指定指令的数据。因此，在通过最初的显示静止图数据得到的 显示画面和通过该第二个显示静止图数据得到的显示画面之问，鱼眼镜 头9拍摄的风景内存在变化时、例如人进行移动时，该变化作为画面变 化而被显示于个人计算机12的大型LCD43。
之后，超小型广角摄像装置1的处理管理部34也如图7所示，在每 次HDD26所存储的存储动画数据53等被更新、或者经过显示更新周期 时(步骤ST20)，重复执行下一个显示静止图数据的生成以及发送处理 (步骤ST21、 ST22)。个人计算机12的大型LCD43显示新接收的静止 图(步骤ST23)。
由此，通过利用超小型广角摄像装置1连续拍摄的多个静止图而形 成的动画，被显示于个人计算机12的大型LCD43 (歩骤ST15、 ST19、 ST23)。
另外，这样一来在超小型广角摄像装置1将根据被指定的显示指定 指令而连续拍摄的多个显示静止图数据向个人计算机12发送的期间，个 人计算机12的PC显示控制部47被从输入装置42供给新的输入数据的 话，根据该新的输入数据生成新的显示指定指令，并向超小型广角摄像 装置1发送。
然后，存储于超小型广角摄像装置1的RAM的显示指定指令的组合被更新。例如，存储于RAM的显示指定指令的组合，由指定显示广 角画面更新为指定显示切出画面。存储于超小型广角摄像装置1的RAM 的显示指定指令的组合被更新的话，处理管理部34使之后的指示与该更 新对应而进行变化。由此，个人计算机12的LCD43所显示的动画，例 如从图9 (A)所示的广角画面中的动画切换为图9 (B)所示的切出画 面中的动画。
另外，上述的监视系统13的动作，是根据个人计算机12的输入装 置42的操作，将超小型广角摄像装置1所拍摄的动画或基于该动画的动 画显示于个人计算机12的大型LCD43的情况下的动作。除此之外例如， 该实施形态涉及的监视系统13，也能够根据超小型广角摄像装置1的输 入装置22的操作，将超小型广角摄像装置1所拍摄的广角画面的动画或 基于该动画的切出画面的动画，显示于超小型广角摄像装置1的LCD5。 在该情况下，超小型广角摄像装置1的输入装置22生成显示指定指令， 显示图像生成部32生成超小型广角摄像装置1的LCD5用的显示静止图 数据，超小型广角摄像装置1的LCD5，对由通过显示图像生成部32生 成的显示静止图数据而得到的图像进行显示即可。
另外，上述监视系统13的动作，对动画的摄像处理、和将基于拍摄 的动画而得到的图像显示于LCD43的显示处理进行了说明。超小型广角 摄像装置l，除此之外还设有话筒27。话筒27生成声音信号。AD转换 器28对声音信号进行采样，并将声音数据向ASIC24的摄像保存处理部 33供给。摄像保存处理部33，将被供给的声音数据保存于超小型摄像装 置的HDD26。由此，超小型摄像装置的HDD26中保存有存储声音数据 54。超小型摄像装置，将该存储声音数据54与显示图像生成部32生成 的显示静止图数据一同向个人计算机12发送，个人计算机12从未图示 的扬声器输出基于存储声音数据54的发音等声音即可。通过这样，个人 计算机12能够再生超小型摄像装置所监控的动画以及声音。
如上所述，该实施形态涉及的监视系统13中，超小型广角摄像装置 1和个人计算机12通过USB电缆11而连接。然后，超小型广角摄像装 置1的CMOS摄像装置21，生成包括圆形图像的亮度分布数据。色变换 处理部31，生成包括圆形图像的方形的摄像静止图数据52。 JPEG引擎 35将摄像静止图数据52以JPEG方式进行压缩。HDD26存储由被压缩 的多个静止图数据构成的存储动画数据53。 JPEG引擎35将存储于 HDD26的被压缩的静止图数据进行扩展。显示图像生成部32，从被扩展的静止图数据生成显示于个人计算机12的LCD43或自身的LCD5的显 示图像数据。
因此，该实施形态涉及的监视系统13，能够将通过超小型广角摄像 装置1拍摄的摄像静止图数据52以JPEG方式进行压缩，之后将其扩展 并切出所希望的任意范围，将仅对该部分进行放大处理后的切出图像向 个人计算机12发送，并显示于个人计算机12的LCD43、或者将切出图 像显示于超小型广角摄像装置1的LCD5。
而且，色变换处理部31，根据置换区域数据69生成摄像静止图数 据52，其中，摄像静止图数据52将包括通过鱼眼镜头9而被拍摄的圆 形图像的方形图像的、成为规定的圆形范围外部的边缘部的多个像素数 据置换为单一色(例如黑色)的数据；JPEG引擎35将该摄像静止图数 据52以JPEG方式进行压缩。
因此，该边缘部的仅由单一色的像素数据构成的区块，通过利用 JPEG方式的区块编码，仅形成直流成分，不生成交流成分。另外，由于 边缘部上单一色的像素数据延续，因此通过利用JPEG方式的行程编码 而编码的交流成分的数据量被肖IJ减。
其结果是，通过采用该实施形态涉及的监视系统13中的压缩方法， 压缩后的摄像图像的数据量，与不将边缘部置换为单一色而以JPEG方 式进行压缩的情况相比减少很多。
而且，对于方形的摄像图像的、规定的圆形范围内部的像素数据， 不进行置换处理等。圆形图像为摄像图像原封不动的图像。因此，圆形 图像的压缩后的图像质量，能够维持于与不将边缘部置换为单一色而以 JPEG方式进行压缩的情况相同的图像质量。能够不降低圆形图像的图像 质量而有效地减少利用鱼眼镜头9所拍摄的图像的数据量。
另外，该实施形态的JPEG引擎35将这样被有效地压缩的压缩静止 图数据进行扩展，显示图像生成部32，利用有关鱼眼镜头9的像的变形 的参数对扩展处理后的图像的变形进行矫正，生成将扩展处理后的图像 的一部分切出的显示图像。因此，在有效地减少利用鱼眼镜头9所拍摄 的图像的数据量并保存于HDD26的基础上，将该图像数据扩展、并将其 一部分的图像通过对应于该广角镜头的参数适当地进行变形矫正之后， 能够通过与以标准镜头等拍摄同样被摄物的情况桕同的良好品质的图像 而进行显示。
另外，该实施形态中，JPEG引擎35将每当CMOS摄像装置21连
28续拍摄时便被更新的多个摄像静止图数据52全部以JPEG方式进行压 缩，作为存储动画数据53而保存。除此之外例如，JPEG引擎35也可以 通过将由于CMOS摄像装置21连续性拍摄而被更新的多个摄像静止图 数据52中的一部分、例如每隔一个以JPEG方式进行压缩并保存，来减 少作为存储动画数据53而存储的数据量。在每隔一个以JPEG方式进行 压缩并保存的情况下，存储动画数据53的画面速度为利用CMOS摄像 装置21拍摄中的画面速度的一半。
另外，在该实施形态中，CMOS摄像装置21具有三百万像素。因此， 能够将压缩后的静止图数据通过JPEG引擎35进行扩展，并将该被扩展 的图像的一部分通过显示图像生成部32切出为VGA尺寸以上。因此， 能够在通过有效地减少HDD52的用于保存存储动画数据53的存储区域 的同时，从存储于HDD52的静止图数据切出所希望的范围并对该切出的 范围进行放大处理，而得到VGA尺寸以上的、具有实用性的高析像度的 显示图像。
以上的发明的实施形态是本发明的适宜实施形态的例子，但本发明 并不限于此，在不脱离发明的主旨的范围内可以进行各种变形、变更。
例如，在上述实施形态中，色变换处理部32将包括通过鱼眼镜头9 而拍摄的圆形图像的方形图像的、成为规定的圆形范围外部的边缘部的 多个像素数据置换为单一色(例如黑色)的数据。除此之外例如，色变 换处理部32也可以将边缘部的多个像素数据置换为略相同值的多个颜 色，或者进一步置换为多个多个颜色以达到桕比边缘部的原本的图像使 颜色数减少。通过这样，边缘部的多个像素数据成为略均一的颜色、或 颜色数被减少。即使是这样的变形例，由于通过JPEG方式压缩后的高 频成分被减少、或行程变长，因此与不将边缘部置换为略均一的颜色而 以JPEG方式进行压缩的情况相比，压缩后的数据量减少。
另外，作为规定的圆形范围，以不包括漏光或衍射光等的原本的被 摄物部分为佳，但也可以是在原本的被摄物部分的基础上、稍微加上其 周边、即将直径稍微扩大后的圆形范围。另外，被拍摄的图像成为椭圆 形这样的情况下，所谓的规定的圆形范围为该椭圆形的范围。
上述实施形态中，色变换处理部32将边缘部的多个像素数据置换为 单一色(例如黑色)的数据。除此之外例如，也可以通过JPEG引擎35 或之前的处理手段将边缘部的多个像素数据置换为单一色(例如黑色) 的数据。
29上述实施形态中，存储以JPEG方式压缩后的静止图数据(存储动 画数据53)的HDD26、扩展该被压缩的静止图数据的JPEG引擎35、以 及从被扩展的静止图数据生成显示静止图数据的显示图像生成部32，设 置于超小型广角摄像装置1中。这些构成要素，也可以全部或一部分设 置在个人计算机12中。
然后，例如在这些构成要素全部都设置在个人计算机12的情况下， 超小型广角摄像装置1的装置通信部37，将被.TPEG引擎35压缩的静止 图数据通过USB电缆]1向个人计算机12的主机通信部46发送即可。 在该情况下，与假设例如超小型广角摄像装置1的装置通信部37将未被 JPEG引擎35压缩的摄像静止图数据52原封不动地向个人计算机12的 主机通信部46发送的情况相比，能够减少发送的图像的数据量。
上述的实施形态屮表示了使用作为广角镜头的一种的鱼眼镜头9的 情况，但并不限于广角镜头。只要通过摄像装置21拍摄的被摄物的范围 比所显示的被摄物的范围大的话，就能够适用本实施形态所公开的构成。 利用本实施形态所公开的构成的话，能够期待与镜头的种类无关而使保 存或传送的数据量减少的效果。
在上述实施形态中，超小型广角摄像装置1和个人计算机12，通过 构成传送手段的装置通信部37、 USB电缆11以及主机通信部46，相互 接收发送通信数据。除此之外例如，超小型广角摄像装置1和个人计算 机12，也可以通过基于IEEE802.3规格等的通信电缆而连接、或通过 IEEE802.il规格等的无线通信而连接。另外，超小型广角摄像装置l和 个人计算机12，也可以相互不直接通信，而通过LAN (Local Area Network)或所谓的因特网等进行网络迮接，介由该网络上的、例如屮枢 设备、路由器等通信转发设备或服务器装置等，接收发送规定的通信数 据。
在以上的实施形态屮， 一台超小型广角摄像装置1和一台个人计算 机12，通过USB电缆11而连接。除此之外例如，也可以将一台超小型 广角摄像装置1和多台个人计算机12进行网络连接，或将多台超小型广 角摄像装置1和一台个人计算机12进行网络连接，或将多台超小型广角 摄像装置1和多台个人计算机12进行网络连接。在这些变形例的情况下， 各个人计算机12，将进行监控的超小型广角摄像装置1使用IP地址等网 络上的设备识别信息进行特定并发送显示指定指令即可。另外，各超小 型广角摄像装置1，对显示静止图数据附加发送目的地的个人计算机12
30的设备识别情报而进行发送即可。
上述的实施形态中，显示图像生成部32，执行规定图像的外形矫正 处理、或利用有关鱼眼镜头9的像的变形的参数的变形矫正处理(例如 歪曲像差的矫正处理)等。然后，有关该鱼眼镜头9的像的变形的参数， 事先存储于DSP25内的存储器等中。除此之外例如，显示图像生成部32， 也可以利用被附加于压缩静止图数据的、有关鱼眼镜头9等广角镜头的 像的变形的参数等，进行根据广角镜头的种类等而不同的变形矫正。另 外，该参数例如由JPEG引擎35附加于压缩静止图数据即可。这样，显 示图像生成部32能够与例如广角镜头的种类无关，而生成适当地除去因 该镜头而引起的图像的变形的、良好的显示图像。
特别是，在显示图像生成部32在个人计算机12侧被实现，且该个 人计算机12上网络连接有具有光学特性不同的鱼眼镜头9的多个超小型 广角摄像装置1的情况下，可以对压缩静止图数据附加该参数。由此， 显示图像生成部32，能够根据被该多个超小型广角摄像装置1压缩的各 静止图数据，生成适当地除去图像的变形的显示图像。显示图像生成部 32，例如在网络上连接有多个超小型广角摄像装置1、且其之间能够切 换摄像机的情况下，能够不受该超小型广角摄像装暨1的切换等的影响， 而生成适当地除去图像的变形的显示图像。
另外，附加于压缩静止图数据的参数，例如将该数据记录于摄像单 元4 (EEPROM65等、光学地读取地记录于镜头的方法也可以)，JPEG 引擎35在压缩时读入该记录后进行附加即可。除此之外例如也可以为， 显示图像生成部32等事先具有由与鱼眼镜头9的特性对应的多个参数构 成的表数据，JPEG引擎35附加指定使用该表中的哪个参数的信息。除 此之外例如也可以，事先拍摄测量用的标准构件，通过演算从该摄像图 像生成参数，将该生成的参数附加于压缩数据。另外，通过演算从该摄 像图像生成参数的处现，可以在超小型广角摄像装置1中执行，也可以 在个人计算机12中执行。另外，作为测量用的标准构件，使用例如在半 球状的物体的内侧附加坐标纸的标度、或从屮心附加多条放射状的线、 或附加多条同心圆的线的部件即可。多条放射状的线的间隔，例如为15 度、30度间隔即可。另外，同心圆的线的问隔，设为例如2cm等即可。 通过这样拍摄绘制有规定的线的半球状物体的内侧，在摄像图像中会产 生与鱼眼镜头9的像高特性对应的变形。
另外，在本发明中，监视系统例如可以是以下的构成。即，将压縮静止图数据和有关鱼眼镜头9的像的变形的参数保存于超小型广角摄像 装置1的HDD26、或通过网络等连接的服务器装置的存储装置，其中， 压缩静止图数据，是对于包括通过超小型广角摄像装置1的鱼眼镜头9 而拍摄的圆形图像的方形图像、在为了使其规定的圆形范围外部的多个 像素数据的颜色数减少而将像素数据置换后进行压缩而形成的。此时， 参数可以作为JEPG数据的标题数据而被附加，其中JEPG数据作为压缩 静止图数据。然后，超小型广角摄像装置1或服务器装置，将存储的压 缩静止图数据以及参数，向通过网络等而连接的个人计算机12传送。设 置在于个人计算机12的显示图像生成部，将接收到的压缩静止图数据的 图像进行扩展，使用接收的参数进行矫正，将该矫正后的图像的一部分 切出并生成显示图像。个人计算机12的LCD43显示该显示图像。
除此之外例如，在本发明中监视系统也可以是例如以下那样的构成。 即，将压缩静止图数据和有关鱼眼镜头9的像的变形的参数保存于超小 型广角摄像装置1的HDD26、或通过网络等连接的服务器装置的存储装 置，其中，压縮静止图数据，是对于包括通过超小型广角摄像装置1的 鱼眼镜头9而拍摄的圆形图像的方形图像、在为了使其规定的圆形范围 外部的多个像素数据的颜色数减少而将像素数据置换后进行压縮而形成 的。此时，参数可以作为JEPG数据的标题数据而被附加，其中JPEG数 据作为压缩静止图数据。然后，超小型广角摄像装置1或服务器装置， 将存储的压缩静止图数据的图像扩展，生成将该图像的 一 部分切出的部 分图像的数据。另外，超小型广角摄像装置1或服务器装置，将该部分 图像的数据和参数向通过网络等而被连接的个人计算机12传送。设置于 个人计算机12的显示图像生成部，利用接收的参数对通过接收的部分图 像的数据而得到的图像的变形进行矫正后，生成显示图像。个人计算机 12的LCD43显示该显示图像。
这些变形例所涉及的监视系统，能够有效地压缩并保存包括通过鱼 眼镜头9而拍摄的圆形图像的方形图像。而且，该监视系统，能够在该 拍摄之后，利用有关该鱼眼镜头9的像的变形的参数适当地进行变形矫 正，并显示将该变形矫正后的图像的 一 部分切出的图像。
而且，这些变形例涉及的监视系统等能够利用于，在通过网络等而 被连接的个人计算机等中阅览包括通过超小型摄像机广角摄像装置1拍 摄的圆形图像的图像。个人计算机等能够通过执行川于阅览该图像的专 用阅览软件程序等，而从网络等接收该图像并对接收到的图像进行视觉性矫正，从而进行显示以便阅览。
另外，通过免费发布该个人计算机等所执行的专用的阅览软件程序， 并将包括通过超小型摄像机广角摄像装置1所拍摄的圆形图像的图像作 为免费样本等存储于介由网络可以访问的服务器装置等，任何人都能够 自由地阅览从通过超小型摄像机广角摄像装置1拍摄的圆形图像切出的 部分图像。在例如在考虑购买超小型摄像机广角摄像装置1的人群等的 情况下，在其购买之前，通过在自己的个人计算机上执行免费发布的阅 览软件程序等而阅览网络上的样本，能够确认切出图像为充分具有高质 量的图像。能够期待促进超小型摄像机广角摄像装置1的销售的效果。
产业上的利用可能性
本发明可以作为家庭或大楼等的安全系统、各种监视系统、狗等的 宠物或观光地等的远程监控系统、电视电话系统、电视会议系统、用于 连接相互远离的空间的系统、个人视频播放系统、人或车的行动记录系 统等，广泛地进行利用。
权利要求
1. 一种利用广角镜头拍摄的摄像数据的压缩方法，其特征在于，具有为了减少包括利用广角镜头拍摄的圆形图像的方形图像的、规定的圆形范围外部的多个像素数据的颜色数，而将像素数据进行置换的步骤，和将上述置换处理后的方形图像的图像数据进行压缩的步骤。
2. —种利用广角镜头拍摄的摄像数据的扩展显示方法，其特征在于， 具有扩展步骤和生成显示图像的步骤；其中，扩展步骤，是将作为包括利用广角镜头拍摄的圆形图像的方 形图像的图像数据、且在为了减少规定的圆形范围外部的多个像素数据 的颜色数而将像素数据进行置换后进行压缩而形成的数据，进行扩展；生成显示图像的歩骤，是利用有关上述广角镜头的像的变形的参数， 对上述扩展处理后的图像的变形进行矫正，生成将上述扩展处理后的图 像的 一 部分切出的显示图像。
3. —种利〗f j广角镜头拍摄的摄像数据的压缩方法，其特征在于，具有:为了减少包括利用广角镜头拍摄的圆形图像的方形图像的、规 定的圆形范围外部的多个像素数据的颜色数，而将像素数据进行置换的 步骤，和将上述置换处理后的方形图像的图像数据通过区块编码分离为直流成分 和交流成分后进行编码、或者通过基于像素排列的行程编码而进行编码 的步骤。
4. 一种利用广角镜头拍摄的摄像数据的压缩方法，其特征在于， 具有:为了减少包括利用广角镜头拍摄的圆形图像的方形图像的、规定的圆形范围外部的多个像素数据的颜色数，而将像素数据进行置换的 歩骤，和将上述置换处理后的方形图像的图像数据通过区块编码分离为直流成分 和交流成分，进而在每一频率成分的编码屮至少对一个频率成分通过基 于像素排列的行程编码而进行编码的步骤。
5. —种利用广角镜头拍摄的摄像数据的压缩装置，其特征在于，设 有置换手段和压缩手段；其中，置换手段，是为了减少包括利用广角镜头拍摄的圆形图像的 方形图像的、规定的圆形范围外部的多个像素数据的颜色数，而将像素 数据进行置换；压缩手段，将上述置换处理后的方形图像的图像数据通过区块编码 分离为直流成分和交流成分后进行编码，或者通过基于像素排列的行程 编码而进行编码。
6. —种广角摄像装置，其特征在于，设有:广角镜头、摄像手段、摄 像图像生成手段以及压缩手段；其中，摄像手段中，通过被上述广角镜头会聚的光而形成的圆形的 像成像后，生成包括该圆形图像的方形图像；摄像图像生成手段生成，为了减少上述方形图像中规定的圆形范围 外部的颜色数而将颜色进行置换、且将上述规定的圆形范围内部进行了 色变换的摄像图像；压缩手段，将上述摄像图像通过区块编码分离为直流成分和交流成 分后进行编码、或者通过基于像素排列的行程编码而进行编码。
7. 如权利要求6所述的广角摄像装置，其特征在于， 所说的摄像手段是三百万像素以上的摄像手段；并且，该广角摄像装置设有存储手段、扩展手段以及显示图像生成手段；其屮，存储手段存储通过上述压缩手段而被压缩的图像的图像数据； 扩展手段将存储于上述存储手段的上述被压缩图像的图像数据进行扩 展；显示图像生成手段生成，将通过上述扩展手段而被扩展的图像的一 部分切出、并以VGA尺寸以上的尺寸进行放大显示的切出图像。
8. —种监视系统，设有广角摄像装置和阅览装置，其特征在于， 广角摄像装置设有广角镜头、三百万像素以上的摄像手段、摄像图像生成手段、压缩手段、存储手段、扩展手段以及显示图像生成手段；其中，三百万像素以上的摄像手段屮，通过被上述广角镜头会聚的 光而形成的圆形的像成像后，生成包括该圆形图像的方形图像； 摄像图像生成手段生成，为了减少上述方形图像中规定的圆形范围外部 的颜色数而将颜色进行置换、且将规定的圆形范围内部进行了色变换的 摄像图像；压缩手段，将摄像图像通过区块编码分离为直流成分和交流成分后进行 编码、或者通过基于像素排列的行程编码而进行编码； 存储手段存储通过压缩手段而被压缩的图像的图像数据； 扩展手段将存储于存储手段的被压缩图像的图像数据进行扩展； 显示图像生成手段生成，将通过扩展手段而被扩展的图像的一部分切出、 并以VGA尺寸以上的尺寸进行放大显示的切出图像；阅览装置设有显示手段，其中，显示手段将被放大处理后的切出图 像或被放大处理前的切出图像作为显示图像而通过通信从广角摄像装置 接收，并显示接收到的显示图像。
9. 一种监视系统，设有广角摄像装置和阅览装置，其中，广角摄像 装置设有广角镜头、并生成包括利用该广角镜头拍摄的圆形图像的方形 图像，阅览装置设有显示通过上述广角摄像装置而生成的上述方形图像、 或其一部分的图像的显示手段，其特征在于，设有置换手段、压缩手段、传送手段、扩展手段以及显示图像生成 手段；其中，置换手段，对于包括利用上述广角镜头拍摄的圆形图像的方 形图像，为了减少其规定的圆形范围外部的多个像素数据的颜色数而将 像素数据进行置换；压缩手段，将通过上述置换手段而被置换处理后的像素数据通过区 块编码分离为直流成分和交流成分后进行编码、或者通过基于像素排列 的行程编码而进行编码；传送手段，将通过上述压缩手段而被压缩的图像，从存储通过上述 压缩手段而被压縮的图像的存储手段、或从上述广角摄像装置，向上述 阅览装置传送；扩展手段，将存储于上述存储手段的被压缩图像、或通过上述传送 手段而被传送的被压缩图像进行扩展；显示图像生成手段生成，将通过上述扩展手段而被扩展的图像进行 放大缩小、或将通过上述扩展手段而被扩展的图像的一部分切出后放大 显示于上述显示手段的显示图像。
10. 如权利要求9所述的监视系统，其特征在于， 所说的压缩手段，对通过其压缩处理而生成的图像的数据附加有关上述广角镜头的像的变形的参数 ，所说的显示图像生成手段，对于通过上述扩展手段而被扩展的图像 的变形，利用附加于该图像的压缩数据上的上述参数而进行矫正。
11. 一种监视系统，其特征在于，设有存储手段、传送手段、扩展手 段、显示图像生成手段以及显示手段；其中，存储手段存储图像数据和有关上述广角镜头的像的变形的参 数，该图像数据是，将包括利用广角镜头拍摄的圆形图像的方形图像， 在为了减少其规定的圆形范围外部的多个像素数据的颜色数而将像素数据进行置换后，进行压縮而形成的；传送手段传送存储于上述存储手段的上述图像数据和上述参数； 扩展手段将通过上述传送手段而被传送的被压缩图像进行扩展； 显示图像生成手段，将利用通过上述传送手段而被传送的上述参数对被上述扩展手段扩展的图像的变形进行矫正后的图像的一部分切出、并生成显示图像；显示手段显示通过上述显示图像生成手段而被生成的上述显示图像。
12. —种监视系统，其特征在于，设有存储手段、扩展手段、传送 手段、显示图像生成手段以及显示手段；其中，存储手段存储图像数据和有关上述广角镜头的像的变形的参 数，该图像数据是，将包括利用广角镜头拍摄的圆形图像的方形图像， 在为了减少其规定的圆形范围外部的多个像素数据的颜色数而将像素数 据进行置换后，进行压缩而形成的；扩展手段将通过存储于上述存储手段的上述图像数据而得到的图像 进行扩展；传送手段传送将通过上述扩展手段而生成的图像的-部分切出的部 分图像的数据、和上述参数；显示图像生成手段，利川通过上述传送手段而被传送的上述参数， 对由通过上述传送手段而被传送的上述部分图像的数据得到的图像的变 形进行矫正后，生成显示图像；显示手段显示通过上述显示图像生成手段而被生成的上述显示图像。
全文摘要
本发明的目的在于，有效地减少利用鱼眼镜头等的广角镜头拍摄的图像的数据量；本发明涉及的利用广角镜头(9)拍摄的摄像数据的压缩方法，具有步骤ST2和步骤ST4，其中，步骤ST2为了减少包括利用广角镜头(9)拍摄的圆形图像的方形图像的、规定的圆形范围外部的多个像素数据的颜色数，而将像素数据进行置换；步骤ST4将置换处理后的方形图像的图像数据进行压缩。
文档编号H04N11/04GK101455090SQ20078001939
公开日2009年6月10日 申请日期2007年5月14日 优先权日2006年5月29日
发明者小川达朗 申请人:Opt株式会社