专利名称：摄像显示装置及方法
技术领域：
本发明涉及摄像显示装置以及在显示元件上显示摄像元件获得的图 像信息的方法。
背景技术：
本申请要求2007年12月28日提交的日本专利申请No.2007-340338 的优先权，在此以引证的方式将其全部内容结合进来。
具有摄像元件的数码相机已经广泛地用作摄像显示装置，该摄像元 件包括诸如CCD传感器或CMOS传感器的图像传感器。数码相机使用 摄像元件获得光学像，且在诸如LCD的显示元件上显示该图像作为直通 图像(through image),且响应于释放按钮的按下等在诸如存储卡的存储 介质中将图像存储为静态图像或运动图像。
一般地，显示元件的像素数目小于摄像元件的像素数目。因此，当 在显示元件上显示直通图像时，通过像素下采样来读取摄像元件的像素， 或者进行附加的像素信息处理，以适于显示元件的像素数目。
很多数码相机一般具有AF (自动对焦)功能和/或AE (自动曝光) 功能。己知的AF方案有相位差检测方案和对比度检测方案。具体而言， 当采用对比度检测方案时，如果摄像元件的摄像帧率低，则进行AF处理 需要花费很长的时间。
图12示出了用于解决这种问题的一种示例方法。在该示例中，摄像 元件的摄像帧率为120 *S，这是显示元件显示帧率60 fps的两倍。从摄 像元件的顺序摄像帧中交替地读取在垂直方向上空间不同的图像信息， 例如，奇数线的图像信息(ODD)和偶数线的图像信息(EVEN),且将 该顺序图像信息用于AF处理和AE处理。另一方面，显示元件通过1帧 间疏来以隔行方式显示图像。解决该问题的另一方法是提供两个摄像元件。在一种已知的摄像装
置中，当执行AF处理时， 一个摄像元件用于AF处理且另一个用于在显 示元件上显示直通图像(例如，参照日本特开平2007-097033，此处称为 专利文献l)。
然而，在图12所示的示例中，因为显示元件仅可显示ODD和EVEN 其中一个图像信息，因此垂直方向的分辨率变低。
另一方面，在专利文献1中披露的显示装置中，因为提供了两个摄 像元件，所以能够以适合AF处理的摄像帧率驱动一个摄像元件，且能够 以适合显示元件的显示帧率的摄像帧率驱动另一摄像元件，且当执行AF 处理时， 一个摄像元件用于AF处理且另一个用于在显示元件上显示直通 图像。因此，能够以短的时间执行AF处理，同时能够防止在显示元件上 显示的图像的分辨率降低。
然而，在这种情况下，因为相应摄像元件需要两个独立的摄像元件 读取控制部，所以摄像装置变大，且这导致成本增加。
发明内容
因此，鉴于上述情形，本发明的一个目标是提供一种小且廉价的摄 像显示装置及方法，同时，该装置的摄像元件的摄像帧率可以保持很高， 而不降低显示图像的分辨率。
实现上述目标的本发明的第一方案是一种摄像显示装置，该摄像显 示装置基于第一图像信息生成第二图像信息，其中在所述第一图像信息 中，包括与空间不同的像素阵列对应的多个帧的多种帧形成一个周期， 在所述第二图像信息中，包括与空间不同的像素阵列对应的多个帧的多 种帧形成一个周期，且该摄像显示装置显示由所述第二图像信息代表的 图像，其中所述摄像显示装置包括摄像元件，其用于对光学系统形成 的光学像进行光电转换；读取控制部，其用于控制所述摄像元件，以顺 序地读取第一图像信息，在所述第一图像信息中，包括与所述摄像元件 中包含的空间不同的像素阵列对应的多个帧的多种帧形成一个周期；显 示图像信息生成部，其用于基于所述第一图像信息生成要显示的第二图像信息，该第二图像信息包括形成一个周期的多种帧，该多种帧包括与 所述摄像元件中包含的空间不同的像素阵列对应的多个帧，且该第二图 像信息的帧率低于所述第一图像信息的帧率；以及显示部，其用于显示 由所述第二图像信息代表的图像。
本发明的第二方案属于第一方案中提及的摄像显示装置，其中所述 读取控制部控制所述摄像元件的读取，使得包括至少在垂直方向上空间 不同的图像信息。
本发明的第三方案属于第一方案中提及的摄像显示装置，其中，所 述显示图像信息生成部基于通过对所述第一图像信息的多个顺序帧中与 所述摄像元件中包含的空间相同的像素阵列对应的图像信息执行相加或 平均操作获得的图像信息，生成要显示的第二图像信息，其中在所述第 二图像信息中，包括与空间不同的像素阵列对应的多个帧的多种帧形成 一个周期，且其中所述第二图像信息的帧率低于所述第一图像信息的帧
本发明的第四方案属于第一方案中提及的摄像显示装置，其中所述 摄像元件包括拜尔阵列形式的滤色器，且所述显示图像信息生成部以使 得构成所述第二图像信息的各帧的图像信息包括呈拜尔阵列的颜色信息 的方式生成所述第二图像信息。
本发明的第五方案属于第四方面中提及的摄像显示装置，其中所述 图像信息生成部基于下采样的图像信息生成所述第二图像信息，其中该
下采样后的图像信息包括基于第(l+8n)条垂直线和第(4+8n)条垂直 线的像素信号生成的且构成拜尔阵列的R、 G和B图像信息和基于第 (3+8n)条垂直线和第(6+8n)条垂直线的且构摄像素信号生成的拜尔 阵列的R、 G和B图像信息，其中n是正整数。
本发明的第六方案属于第一方案中提及的摄像显示装置，其中所述 装置还包括对焦控制部，其通过处理从所述摄像元件顺序读取的所述第 一图像信息来控制所述光学系统进行对焦。
本发明的第七方案属于第一方案中提及的摄像显示装置，其中所述 显示部包括显示元件和图像偏移部，该显示元件以逐行方式显示由包括与所述摄像素元件中包含的空间不同的像素阵列对应的多个帧的所述第 二图像信息的各帧代表的图像，且该图像偏移部使所述显示元件显示的 所述多种帧的图像相互偏移。
实现上述目标的本发明的第八方案是一种用于摄像显示装置的摄像 和显示方法，该摄像显示装置基于第一图像信息生成第二图像信息，其 中在第一图像信息中，包括与空间不同的像素阵列对应的多个帧的多种 帧形成一个周期，在第二图像信息中，包括与空间不同的像素阵列对应 的多个帧的多种帧形成一个周期，且该摄像显示装置显示由所述第二图 像信息代表的图像，其中该方法包括以下步骤从摄像元件顺序地读取 所述第一图像信息，其中在所述第一图像信息中，包括与该摄像元件中 包含的空间不同的像素阵列对应的多个帧的多种帧形成一个周期；生成 要显示的所述第二图像信息，其中在该第二图像信息中，包括与空间不 同的像素阵列对应的多个帧的多种帧形成一个周期，且该第二图像信息
的帧率低于所述第一图像信息的帧率；以及，显示由所述第二图像信息
代表的图像。
根据本发明，因为使用一个摄像元件，通过适当控制从所述摄像元 件读取图像信息，选择空间不同的图像信息且在顺序显示帧中显示所选 的空间不同的图像信息，所以该装置可以小且廉价，同时可以在不损失 显示图像分辨率的情况下提高摄像元件的摄像帧率。
图1是说明本发明第一实施方式中的摄像显示装置的示意性结构的 功能框图。
图2示出了图1中所示的摄像显示装置的主要部分的工作的定时图。 图3是解释第一实施方式中的图像信息读取和图像处理的示例的图。
图4示出了第一实施方式的第一变型例的定时图。 图5示出了第一实施方式的第二变型例的定时图。 图6示出了第一实施方式的第三变型例的定时图。图7是说明本发明第二实施方式中的摄像显示装置的示意性结构的 功能框图。
图8示出了图7中所示像素移位部的示例的构成和工作的图。
图9示出了图7中所示摄像显示装置的主要部分的工作的定时图。
图10是解释第二实施方式中的图像信息读取和图像处理的示例的图。
图11是解释通过根据本发明的摄像显示装置读取图像信息的变型例 的图。
图12是解释现有技术的定时图。
具体实施例方式
下面将参考附图解释本发明的实施方式。 实施方式1
图1是说明本发明第一实施方式的摄像显示装置的示意性结构的功 能框图。该摄像显示装置包括摄像光学系统ll、摄像元件12、系统控制 部13、读取控制部14、 AE处理部15、 AF处理部16、图像处理部17、 镜头控制部18、输出控制部19、显示元件20和控制各部工作的定时发 生器21。这里，图像处理部17包括显示图像信息生成部，且显示元件 20包括显示部。
在图1中，通过摄像光学系统11在摄像元件12上形成被摄体(未 示出)的光学像，且对该光学像进行光电转换。摄像元件12由图像传感 器(诸如CDD传感器或CMOS传感器)构成。在本实施方式中，摄像 元件12由具有拜尔阵列形式的滤色器的单板CMOS传感器(例如，具有 4096x2400个像素)构成。
摄像元件12基于定时发生器21生成的定时信号，通过控制图像信 息(图像信号)的曝光时间和/或输出时间来控制摄像帧率，同时经由系 统控制部13通过读取控制部14控制像素的读取位置，按所需的读取模 式读取图像信息。通过内置的处理部(未示出)，对从摄像元件12读取 的图像信息执行诸如相干双采样(CDS)、自动增益控制(AGC)或A/D转换的所需处理，且该图像信息作为数字图像信息馈入到AE处理部15、
AF处理部16和系统控制部17。
AE处理部15检测输入图像信息的亮度分量，且基于检测结果，经 由系统控制部13、通过定时发生器21控制摄像元件12的曝光时间，使 得图像具有合适的亮度。
另一方面，AF处理部16基于输入图像信息计算图像的对比度，且 基于计算结果，通过经由镜头控制部18驱动摄像光学系统11，在摄像元 件12上形成被摄体的聚焦后的图像，使得能够获得高对比度的图像。因 此，在本实施方式中，用于执行摄像光学系统ll的对焦控制的对焦控制 部由AF处理部16和镜头控制部18构成。
图像处理部17构成用于从由摄像元件12读取的图像信息中选择要 在显示元件20上显示的图像信息的图像选择部。基于定时发生器21生 成的定时信号，图像处理部17对所选的图像执行各种图像处理，诸如消 除马赛克、边缘增强、尺寸调整、失真校正、色调及灰度校正，且将处 理后的图像信息传递到输出控制部19。尽管在图中没有示出，图像处理 部17还包括JPEG压縮部。基于释放按钮等的操作，图像处理部17控制 JPEG压縮部，使得它能够处理曝光后的静态图像或移动图像以存储在存 储介质中。
如需要，输出控制部19将从图像处理部17传递来的图像信息转换为 适合显示元件20的像素数目的大小和帧率，且基于定时发生器21生成 的定时信号，在显示元件20上显示转换后的图像信息。
需要背光的透射型LCD、反射型LCOS或发光EL元件均可以用作 显示元件20，然而在本实施方式中使用透射型LCD (例如1024x600像 素)。观察者可通过例如能够调节屈光标度(diopter scale)的取景器型目 镜光学系统(未示出)来观察显示元件20上显示的图像。
在图1中，利用CPU构成系统控制部13、 AE处理部15、 AF处理 部16、图像处理部17、输出控制部19和定时发生器21。
在本实施方式中，如图2的主要部分中的定时图所示，考虑了摄像 元件12的摄像帧率是显示元件20的显示帧率的两倍的示例性情况。为了显示直通图像，通过像素下采样对两个顺序摄像帧进行下采样，且通
过读取控制部14从摄像元件12读取图像信息Al和A2。此后，对另外 两个顺序摄像帧进行下采样，读取在垂直方向上空间不同的图像信息Bl 和B2。这里，图像信息Al和A2可以是在水平方向上空间不同的或空间 相同的。类似地，图像信息B1和B2也可以是在水平方上空间不同的或 空间相同的。然后，这些顺序的4个摄像帧形成一个周期(cycle),且以 相同的方式重复地读取它们。
因此，在本实施方式中，读取图像信息，使得该图像信息在与显示 元件20的各顺序显示帧相对应的摄像元件12的各顺序读取时段中包括 在垂直方向上空间不同的图像信息。即，例如在图2中，在包括与显示 帧Al对应的摄像帧1、 2的时段和包括与显示帧Bl对应的摄像帧3、 4 的时段中。
来自摄像元件12的读取图像信息被送到用于执行AE处理和AF处 理的AE处理部15和AF处理部16，同时被送到图像处理部17。图像处 理部17跳过来自摄像元件12的图像信息的每2帧中的1帧，且交替地 选择图像信息A1和图像信息B1。然后，图像处理部17处理所选的图像 信息Al和Bl，且经由输出控制部19将它们提供到显示元件20。
因此，与显示帧同步，以隔行方式在显示元件20上交替地显示与摄 像元件12的每隔一个摄像帧中的图像信息Al和Bl分别对应的图像信 息A和B。在本示例中，读取图像信息A3和B3，使得图像信息A3和 B3的空间关系与图像信息Al和Bl的空间关系相同。另外，图像信息 Al和A3以及图像信息Bl和B3分别是不同的数据。
图3是用于解释在这种情况下从摄像元件12读取图像信息的示例以 及图像处理部17中图像处理的示例的图。这里，具有拜尔阵列形式的滤 色器的4096x2400像素的CMOS传感器用作摄像元件12，且R、 G、 B 各1024x600像素的透射型LCD用作显示元件20。
在图3中，当从摄像元件12读取图像信息A1、 A2、 B1和B2时， 通过对摄像元件12的垂直线进行1/4下采样来读取4096x600个像素。例 如，对于图像信息A1和A2，分别读取第(l+8n)条水平线和第(4+8n)条水平线，且对于图像信息B1和B2，分别读取第(3+8n)条水平线和 第(6+8n)条水平线(n是正整数或0)。
另一方面，在图像处理部17中，对于所选的图像信息A1，提取第 (l+8n)条垂直线和第(4+8n)条垂直线，且通过组合构成拜尔阵列的 相邻2x2像素(8x8像素也可以)生成包括R、 G、 B颜色信息的2x2同 步图像数据。在这种情况下，通过对水平方向上最接近的相同颜色的像 素数据进行相加或间疏，来生成1024x600像素的图像信息A'。换句话说， 如图3所示意性示出的，通过组合在由4x4像素构成的区块的4个角的 2x2像素(GR、 B、 R、 GB)、在由6x4像素构成的区块的4个角的2x2 像素(R、 GB、 GR、 B)、在由6x4像素构成的区块的4个角的2x2像素 (B、 GR、 GB、 R)和由6x6像素构成的区块的4个角的2x2像素(GB、 R、 B、 GR)，生成包括R、 G、 B颜色信息的2x2同步图像数据。这些区 块分别以虚线示出。同时，各区块的像素与相邻区块的像素重叠。另外， 在低感光度的情况下，通过把相邻的相同颜色的像素相加来将R、 GB、 GR、 B组合为一个区块，从而生成同步图像数据。
类似地，对于所选图像信息B1，提取第(3+8n)条垂直线和第(6+8n) 条垂直线，且与图像信息A1的情况一样，通过组合构成拜尔阵列的相邻 2x2像素生成包括R、 G、 B颜色信息的1024x600像素的2x2同步图像 数据(图像信息B')。
因此，在所选的图像信息Al和Bl中，通过改变摄像元件12的读 取位置而读取像素，使得各同步像素的重心在显示元件20中在垂直方向 上空间偏移l/2相位(1/2像素间距)。同时，在图3中，在图像信息A1 和B1中，各同步像素的重心由实线圆圈表示，且在图像信息B1中由虚 线圆圈表示图像信息A1中各同步像素的重心，以清晰地示出它们之间的 空间相移。另夕卜，尽管在上述示例中，以使像素的相位相互偏移1/2的方 式读取了像素，但是即使在相位相互偏移2/5或l/3的情况下，分辨率也 可高于相位不偏移的情况。
如上所述生成的图像信息A'和B'输出到显示元件20，其中通过在输 出控制部19中执行像素间疏或相加/平均操作，图像信息A'和B，的垂直
ii线被调节为(1024x300)的一半，使得它们的尺寸将适于以隔行方式在 显示元件20上显示，且然后在显示元件20上以隔行方式显示图像信息A， 和B，。
根据本实施方式，具有利用一个摄像元件12的紧凑和低成本结构， 能够以高摄像帧率执行AF处理，且因为通过控制摄像元件12的读取位 置，以隔行的方式在显示元件20的顺序显示帧中显示由摄像元件12的 不同摄像帧获得的且在垂直方向上空间不同的图像信息，所以能够改善 显示图像在垂直方向的分辨率和动态分辨率。
在上面的解释中，尽管在图像处理部17中交替地选择要显示的图像 信息A1和B1，但是作为替换，如图4中所示，也可以交替地选择图像 信息A2和B2以进行显示。在这种情况下，对于图3中示出的各自所选 的图像信息A2和B2，提取第(3+8n)条垂直线和第(6+8n)条垂直线， 且和上面一样，生成包括R、 G、 B颜色信息的1024x600像素的2x2同 步图像数据，其中各数据包括构成拜尔阵列的一组相邻的2x2像素。
另外，如图5所示，在图像处理部17中，还可以选择摄像元件12 的与显示帧同步的所有图像信息，且通过对所选图像信息执行相加或平 均操作，在显示元件20中显示所选的图像信息。
而且，读取控制部14从摄像元件12读取的图像信息仅需要包括在 与显示元件20的顺序显示帧对应的摄像元件12的顺序读取时段中空间 不同的图像信息。因此，例如在图2中，可以通过在包括与显示帧A1对 应的摄像帧1和2的时段中执行下采样来顺序读取图像信息Al和Bl， 且可以通过在包括与显示帧Bl对应的摄像帧3和4的时段中执行下采样 来顺序读取图像信息Bl和Al，由此可以通过每2帧跳过1帧来交替地 选择并在显示元件20中显示图像信息Al和Bl 。
在上面，尽管解释了摄像元件12的摄像帧率是显示元件20的显示 帧率的2倍的情况，但是在摄像元件12的摄像帧率是显示元件20的显 示帧率的3倍以上的情况下，也可以按相同的方式进行控制。例如，在 摄像元件12的摄像帧率是显示元件20的显示帧率的3倍的情况下，考 虑6个摄像帧构成一个周期，例如，如图6所示，通过由读取控制部分14在第一组顺序的三个摄像帧中执行下采样，从摄像元件12读取图像信
息A1、 A2和A3，且通过在下一组顺序的三个摄像帧中执行下采样，读 取在垂直方向上与图像信息Al、 A2和A3空间不同的图像信息B1、 B2 和B3，通过选择每2帧下采样的的图像信息A1和B1，或者通过选择与 显示帧对应的三个摄像帧的图像信息并且对它们执行相加或平均操作， 在显示元件20上显示图像信息。
很明显，即使在这种情况下，仅需要在显示元件20的顺序显示帧中 显示摄像元件12的不同摄像帧中的空间不同的图像信息。例如，在图6 中，可以执行各种类型的读取控制。 一个示例为在包括与显示帧A1对 应的摄像帧1、 2、 3的时段中，通过顺序地执行像素下采样，在相同的 读取位置读取图像信息Al、 Al和Al，而在包括与显示帧Bl对应的摄 像帧4、 5、 6的时段中，通过顺序地执行像素下釆样，在同一读取位置 (该读取位置在空间上不同于图像信息Al的读取位置)读取图像信息 Bl、 B1禾卩B1。另一示例为在与显示帧Al对应的时段中，通过顺序地 执行像素下采样，读取图像信息A1、 Bl、 Bl，而在与显示帧B1对应的 时段中，通过顺序地执行像素下采样，读取图像信息B1、 Al、 Al。
实施方式2
图7是说明本发明第二实施方式中的摄像显示装置的示意性结构的 功能框图。该摄像显示装置旨在通过提供像素偏移部31和像素偏移控制 部32，偏移在显示元件20上显示的图像的像素，从本质上提高分辨率， 同时使用图1所示的结构以逐行的方式在显示元件20上显示图像信息。 在本实施方式中，显示元件20和像素偏移部31包括显示部。
像素偏移部31配置为基于像素偏移控制部32的控制，与显示帧同 步地以光学方式偏移显示元件20的显示位置。同时，基于定时发生器21 生成的定时信号，通过系统控制部13控制像素偏移控制部32。
在本实施方式中，通过用像素偏移控制部32控制像素偏移部31， 与显示帧同步地对显示元件20的显示像素位置进行两点像素偏移，即未 偏移的原始像素位置与在水平和垂直方向上分别空间偏移了半个像素间 距的对角像素位置之间的两点像素偏移。
13因此，如图8所示，由液晶单元41和两个双折射板42a和42b构成 像素偏移部31。例如，由TN液晶或铁电液晶构成液晶单元41。液晶单 元41在施加电压的接通状态下以保持入射光的偏振方向不变的方式透过 入射光，而在不施加电压的关断状态下以使入射光的偏振方向旋转90度 的方式透过入射光。
另一方面，由诸如石英、铌酸锂、金红石、方解石或智利硝石的各 向异性晶体构成两个双折射板42a和42b。利用这些双折射板42a和42b， P偏振入射光通过双折射板41a使其像素位置在水平方向偏移半个像素间 距，且通过双折射板41b使其像素位置在垂直方向偏移半个像素间距， 而S偏振入射光透过但像素位置不偏移。
因而，例如，如图8 (a)所示，在从显示元件20入射到液晶单元 41的图像光的偏振面是水平方向(P偏振光)且液晶单元41被像素偏移 控制部32控制为关断状态的情况下，从显示元件20入射的图像光的偏 振面在液晶单元41的作用下旋转90度从而变为垂直方向(S偏振光)。 由此，入射到液晶单元41上的图像光的各像素1至4的观察像素位置在 未被双折射板42a和42b偏移而透过之后，分别成为像素位置l-A至4-A。
另一方面，如图8 (b)所示，在液晶单元41被像素偏移控制部32 控制为接通状态的情况下，从显示元件20入射的图像光的偏振面在透过 液晶单元41时不发生旋转，保持为P偏振。由此，入射到液晶单元41 上的图像光的各像素1至4的观察像素位置通过以下方式分别偏移至对 角像素位置l-B至4-B:在像素偏移部31中，通过双折射板42a使像素 位置在水平方向偏移半个像素间距，且通过双折射板42b使像素位置在 垂直方向偏移半个像素间距。这里，为了使图8 (a)和(b)中视图清晰， 示出了显示元件20的4个像素。
图9是示出根据本实施方式的摄像显示装置的主要部分的工作定时 图。和图2 —样，示出了摄像元件12的摄像帧率是显示元件20的显示 帧率的2倍的情况。在这种情况下，和图2的情况一样，通过对顺序的 两个摄像帧执行像素下采样，从摄像元件12读取图像信息A1和A2，通 过对后面的顺序两个摄像帧执行像素下采样，读取在垂直方向上与图像信息Al和A2空间不同的图像信息Bl和B2。
从摄像元件12读取的图像信息被送到AE处理部15和AF处理部 16以执行AE处理和AF处理，且被送到图像处理部17，通过每2帧跳 过1帧而交替地选择图像信息Al和图像信息Bl。在对所选的图像信息 Al和Bl执行图像处理之后，把所选的图像信息Al和Bl经由输出控制 部19发送到显示元件20，以逐行方式进行显示。
同时，通过像素偏移控制部32控制像素偏移部31的液晶单元41。 该液晶单元41在显示基于图像信息Al的图像信息A的情况中被控制为 关断(OFF)状态，从而在未发生偏移的原始像素位置A显示该显示元 件的像素位置。另一方面，该液晶单元41在显示基于图像信息B1的图 像信息B的情况中被控制为接通(ON)状态，从而在对角偏移的像素位 置B显示该显示元件20的像素位置。
图10是解释本实施方式中从摄像元件12读取图像信息的示例和图 像处理部分17中的图像处理的示例的图。类似于图3中的情况，读取控 制部14从摄像元件12顺序读取图像信息Al、 A2、 Bl和B2。图像处理 部分17还选择图像信息Al和Bl。对于图像信息Al，执行类似于与图3 情况的图像处理以生成图像信息A，。对于图像信息B1，执行图像处理以 生成与图像信息Al相比在水平和垂直方向上空间偏移了显示元件20的 半个像素间距的对角偏移图像信息B'。
因此，对于图像信息B1，提取第(3+8n)条垂直线和第(6+8n)条 垂直线，且通过组合构成拜尔阵列的相邻2x2像素生成包括R、 G、 B颜 色信息的1024x600像素的2x2同步图像数据。同时，在图10中，在图 像信息A1和B1中，用实线圆圈表示各同步像素的重心，且在图像信息 Bl中用虚线圆圈表示图像信息A中各同步像素的重心，以清晰地示出它 们之间的空间相移。
如上所述生成的图像信息A'和B'输出到显示元件20，在输出控制部 19中不改变其大小，且在对角方向上执行像素偏移而以逐行的方式显示 该图像信息A'和B'。
因此，根据本发明，和第一实施方式相比，水平和垂直方向上的分辨率都能够得到提高。
另外，本发明不限于是上述实施方式，且可以做出各种修改和变型。
例如，尽管在图3和10中在水平方向上从摄像元件12读取所有4096个
像素，但例如，如图11所示，在水平方向上也可以对像素进行下采样、
相加或平均等，作为1024x600像素的拜尔阵列的图像信息进行读取，把 图像处理部17中选择的图像信息处理为1024x600像素的R、 G、 B图像。
另外，尽管在第二实施方式中执行了对角方向的两点像素偏移，但 是可以在水平方向上进行两点像素偏移、在垂直方向上进行两点像素偏 移或者在水平和垂直方向上进行合计4点像素偏移。作为执行4点像素 偏移的示例，在摄像帧率是显示帧率的2倍的情况下，从摄像元件12读 取图像信息的周期例如可以是图3中分别读取各图像信息Al、 A2、 Bl 和B2的两个连续帧的连续8帧。在上述示例中，读取了用于各图像信息 Al、 A2、 B1和B2的两个连续帧，然而，用于显示信息的图像信息只需 是在空间上不同的A1、 A2、 B1和B2，并且要跳过的帧不必是图像信息 Al、 A2、 B1禾口B2。另外，在图像处理部17中，通过在输入图像信息中 每2帧跳过1帧而顺序地选择图像信息Al、 A2、 Bl和B2，从而顺序地 生成在水平和垂直方向上空间不同的4种图像信息，且对所选图像信息 执行图像处理。然后，在显示元件20上以逐行的方式显示生成的图像信 息，且通过用于4点像素偏移的像素偏移部，与显示帧同步地在水平和 垂直方向上执行4点像素偏移，来偏移显示元件20的像素位置。
此外，从摄像元件12读取的空间不同的图像信息并不限于上述实施 方式。例如，可以是来自摄像元件12的奇数线的图像信息或来自摄像元 件12的偶数线的图像信息。
权利要求
1. 一种摄像显示装置，该摄像显示装置基于第一图像信息生成第二图像信息，其中在所述第一图像信息中，包括与空间不同的像素阵列对应的多个帧的多种帧形成一个周期，在所述第二图像信息中，包括与空间不同的像素阵列对应的多个帧的多种帧形成一个周期，且该摄像显示装置显示由所述第二图像信息代表的图像，其中所述摄像显示装置包括摄像元件，其用于对光学系统形成的光学像进行光电转换；读取控制部，其用于控制所述摄像元件，以顺序地读取第一图像信息，在所述第一图像信息中，包括与所述摄像元件中包含的空间不同的像素阵列对应的多个帧的多种帧形成一个周期；显示图像信息生成部，其用于基于所述第一图像信息生成要显示的第二图像信息，该第二图像信息包括形成一个周期的多种帧，该多种帧包括与所述摄像元件中包含的空间不同的像素阵列对应的多个帧，且该第二图像信息的帧率低于所述第一图像信息的帧率；以及显示部，其用于显示由所述第二图像信息代表的图像。
2. 根据权利要求1所述的摄像显示装置，其中所述读取控制部控制 所述摄像元件的读取，使得包括至少在垂直方向上空间不同的图像信息。
3. 根据权利要求1所述的摄像显示装置，其中，所述显示图像信息 生成部基于通过对所述第一图像信息的多个顺序帧中与所述摄像元件中 包含的空间相同的像素阵列对应的图像信息执行相加或平均操作获得的 图像信息，生成要显示的第二图像信息，其中在所述第二图像信息中， 包括与空间不同的像素阵列对应的多个帧的多种帧形成一个周期，且其 中所述第二图像信息的帧率低于所述第一图像信息的帧率。
4. 根据权利要求l所述的摄像显示装置，其中所述摄像元件包括拜 尔阵列形式的滤色器，且所述显示图像信息生成部以使得构成所述第二 图像信息的各帧的图像信息包括呈拜尔阵列的颜色信息的方式生成所述 第二图像信息。
5. 根据权利要求4所述的摄像显示装置，其中所述图像信息生成部 基于下采样后的图像信息生成所述第二图像信息，其中该下釆样后的图 像信息包括基于第(l+8n)条垂直线和第(4+8n)条垂直线的像素信号 生成的且构成拜尔阵列的R、 G和B图像信息和基于第(3+8n)条垂直 线和第(6+8n)条垂直线的像素信号生成的且构成拜尔阵列的R、 G和B 图像信息，其中n是正整数。
6. 根据权利要求l所述的摄像显示装置，其中所述摄像显示装置还 包括对焦控制部，其通过处理从所述摄像元件顺序读取的所述第一图像 信息来控制光学系统的对焦。
7. 根据权利要求1所述的摄像显示装置，其中所述显示部包括显示 元件和图像偏移部，该显示元件以逐行方式显示由包括与所述摄像素元 件中包含的空间不同的像素阵列对应的多个帧的所述第二图像信息的各 帧代表的图像，且该图像偏移部使所述显示元件显示的所述多种帧的图 像相互偏移。
8. —种用于摄像显示装置的摄像显示方法，该摄像显示装置基于第 一图像信息生成第二图像信息，其中在第一图像信息中，包括与空间不 同的像素阵列对应的多个帧的多种帧形成一个周期，在第二图像信息中， 包括与空间不同的像素阵列对应的多个帧的多种帧形成一个周期，且该 摄像显示装置显示由所述第二图像信息代表的图像，其中该方法包括以 下步骤从摄像元件顺序地读取所述第一图像信息，其中在所述第一图像信 息中，包括与该摄像元件中包含的空间不同的像素阵列对应的多个帧的 多种帧形成一个周期；生成要显示的所述第二图像信息，其中在该第二图像信息中，包括 与空间不同的像素阵列对应的多个帧的多种帧形成一个周期，且该第二 图像信息的帧率低于所述第一图像信息的帧率；以及显示由所述第二图像信息代表的图像。
全文摘要
本发明提供了一种摄像显示装置及方法，其能够提供小且廉价的装置，同时使得摄像元件的摄像帧率保持很高而不降低显示图像的分辨率。为了该目标，一种摄像显示装置包括对光学系统形成的光学像进行光电转换的摄像元件；显示图像信息的显示元件；从摄像元件顺序读取图像信息的读取控制部；以及图像选择部，其从通过读取控制部从摄像元件顺序读取的图像信息中选择要在显示元件上显示的图像信息。该读取控制部控制摄像元件的读取，使得在与显示元件的顺序显示帧对应的摄像元件的顺序读取时段中包括空间不同的图像信息，且图像选择部在顺序显示帧中选择从摄像元件读取的空间不同的图像信息。
文档编号H04N5/232GK101472069SQ20081018503
公开日2009年7月1日 申请日期2008年12月26日 优先权日2007年12月28日
发明者田中哲 申请人:奥林巴斯映像株式会社