[go: up one dir, main page]

RU2279187C2 - Method for receiving images - Google Patents

Method for receiving images Download PDF

Info

Publication number
RU2279187C2
RU2279187C2 RU2004126453/09A RU2004126453A RU2279187C2 RU 2279187 C2 RU2279187 C2 RU 2279187C2 RU 2004126453/09 A RU2004126453/09 A RU 2004126453/09A RU 2004126453 A RU2004126453 A RU 2004126453A RU 2279187 C2 RU2279187 C2 RU 2279187C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
matrix
image
movement
recorded
row
Prior art date
Application number
RU2004126453/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2004126453A (en
Inventor
Владимир Владимирович Шашкин (RU)
Владимир Владимирович Шашкин
Юрий Григорьевич Долганев (RU)
Юрий Григорьевич Долганев
Валерий Викторович Петров (RU)
Валерий Викторович Петров
Original Assignee
Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Омский Государственный Технический Университет"
ОАО "НПП "Прибор"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Омский Государственный Технический Университет", ОАО "НПП "Прибор" filed Critical Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Омский Государственный Технический Университет"
Priority to RU2004126453/09A priority Critical patent/RU2279187C2/en
Publication of RU2004126453A publication Critical patent/RU2004126453A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2279187C2 publication Critical patent/RU2279187C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
  • Image Processing (AREA)

Abstract

FIELD: methods for receiving moving and non-moving images.
SUBSTANCE: method includes mechanical shifting of CDMA matrix with periodical return to starting point, while movement of matrix is performed in order: to right, downwards, to left, and upwards (starting position), each time moving for a value of element of matrix. Prior to each movement of matrix information (image) is read from it and recorded in memorizing device, from appropriate address. Because image is recorded serially one line after another, during sending of image to output device, no additional processing of image is required.
EFFECT: decreased error caused by movements of matrices, and also prevented reading of one and the same elements of image.
4 dwg

Description

Изобретение относится к способам приема подвижных и неподвижных изображений (цифровые видеокамеры и фотокамеры, сканеры).The invention relates to methods for receiving moving and still images (digital video cameras and cameras, scanners).

Известен способ приема изображения с помощью датчика (US, патент, 4652928, кл. H 04 N 3/14, 1988), заключающийся в том, что к линейной матрице светочувствительных элементов посредством управляющего элемента прилагают механические вибрации перпендикулярно линейной матрице. В результате механических колебаний через строчную развертку преобразователя каждый элемент матрицы последовательно формирует четыре отсчета, соответствующие четырем элементам изображения, расположенным в форме матрицы в пределах периода развертки, соответствующих одному периоду вибрации.A known method of receiving images using a sensor (US patent 4652928, class H 04 N 3/14, 1988), which consists in the fact that mechanical vibrations are perpendicular to the linear matrix to a linear matrix of photosensitive elements. As a result of mechanical vibrations through a horizontal scan of the transducer, each matrix element sequentially generates four samples corresponding to four image elements located in the form of a matrix within the scan period corresponding to one vibration period.

Недостатками способа-аналога являются сложность реализации и достижение четкости изображения только за счет удвоения шага элемента изображения.The disadvantages of the analogue method are the complexity of implementation and the achievement of image clarity only by doubling the pitch of the image element.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому является способ приема и воспроизведения изображений (RU, патент, 2109409, кл. Н 04 N 3/14, 1998), заключающийся в том, что осуществляют механическое смещение матрицы светочувствительных элементов, изображение разбивают на равные окна, соответствующие числу элементов матрицы, изображение идентифицируют в памяти ОЗУ в виде блока записей, число записей равно числу пикселей в одном окне, смещение матрицы проводят попеременно в горизонтальном направлении на величину окна, а в вертикальном - на величину элемента изображения.The closest in technical essence and the achieved result to the claimed one is the method of receiving and reproducing images (RU, patent, 2109409, class N 04 N 3/14, 1998), which consists in the fact that the matrix of photosensitive elements is mechanically displaced, the image is divided into equal windows corresponding to the number of matrix elements, the image is identified in RAM memory as a block of records, the number of records is equal to the number of pixels in one window, the matrix is shifted alternately in the horizontal direction by the window size , and in the vertical - by the size of the image element.

Недостатками способа-прототипа являются сложность реализации, потеря точности изображения из-за погрешностей, связанных с перемещениями матрицы, а также избыточное считывание одних и тех же элементов изображения.The disadvantages of the prototype method are the complexity of implementation, the loss of image accuracy due to errors associated with the movements of the matrix, as well as excessive reading of the same image elements.

Задачей данного изобретения является упрощение способа и уменьшение погрешностей, связанных с перемещениями, а также исключение считывания одних и тех же элементов изображения.The objective of the invention is to simplify the method and reduce errors associated with movements, as well as the exclusion of reading the same image elements.

Патентуется способ приема изображений, включающий механическое смещение матрицы с периодическим возвратом в начальную точку, с идентификацией изображения в памяти запоминающего устройства, отличающийся тем, что матрицу выполняют по комплементарной технологии "металл - оксид - полупроводник" (КМОП-матрица), смещение КМОП-матрицы осуществляют в последовательности: вправо, вниз, влево и вверх в исходное положение, каждый раз перемещаясь на величину элемента матрицы, и перед каждым смещением матрицы с нее снимают изображение и записывают в запоминающее устройство по адресуA method of receiving images is patented, including mechanical displacement of the matrix with periodic return to the starting point, with image identification in the memory of the storage device, characterized in that the matrix is performed using the complementary metal-oxide-semiconductor technology (CMOS matrix), CMOS matrix offset carried out in the sequence: right, down, left and up to the starting position, each time moving by the value of the matrix element, and before each matrix shift, an image is taken from it and recorded in apominayuschee product at

K+2(N-1)+((2M-2)+D)2L, K + 2 (N-1) + ((2M-2) + D) 2L,

где N - номер элемента матрицы,where N is the number of the matrix element,

М - порядковый номер строки матрицы,M is the row number of the matrix,

L - количество элементов в строке,L is the number of elements in the row,

К и D зависят от порядкового номера перемещения матрицы, при этом К=1, D=0 в первоначальном состоянии матрицы, К=2, D=0 после первого перемещения матрицы, К=2, D=1 после второго перемещения матрицы, К=1, D=1 после третьего перемещения матрицы и К=1, D=0 после четвертого перемещения матрицы и возврата ее в исходное положение.K and D depend on the sequence number of the matrix move, with K = 1, D = 0 in the initial state of the matrix, K = 2, D = 0 after the first move of the matrix, K = 2, D = 1 after the second move of the matrix, K = 1, D = 1 after the third movement of the matrix and K = 1, D = 0 after the fourth movement of the matrix and its return to its original position.

На фиг.1 приведена структурная схема устройства для реализации предложенного способа.Figure 1 shows the structural diagram of a device for implementing the proposed method.

На фиг.2 приведена схема перемещений матрицы.Figure 2 shows the movement scheme of the matrix.

На фиг.3 представлена структура суммарного изображения, полученного в результате применения приведенного способа.Figure 3 presents the structure of the total image obtained as a result of applying the above method.

На фиг.4 показана последовательность записи изображения, полученного в результате применения способа в памяти запоминающего устройства.Figure 4 shows the recording sequence of the image obtained by applying the method in the memory of the storage device.

Ниже приводим конкретный пример реализации способа приема изображений.Below is a specific example of the implementation of the method of receiving images.

Устройство для реализации способа состоит из матрицы, выполненной по комплементарной технологии "металл - оксид - полупроводник" 1, шины 2, пьезодвигателя горизонтальных перемещений (ПГП) 3, пьезодвигателя вертикальных перемещений (ПВП) 4, аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 5, микроконтроллера 6, запоминающего устройства (ЗУ) 7, буфера каскада ПВП 8, буфера каскада ПГП 9. Была использована КМОП-матрица с разрешением 800Х600 пикселей. В КМОП-матрице в плоскости Х и Y с шагом 9.9 мкм расположены светочувствительные элементы. С помощью ПГП и ПГВ матрица приводится в движение, причем схема ее перемещений, показанная на фиг.2, следующая: из исходного положения вправо, затем вниз, потом влево и обратно в исходное положение, каждый раз перемещаясь на величину элемента матрицы (9,9 мкм). Перед каждым перемещением с матрицы снимается изображение и записывается в ЗУ так, что информация с первой светочувствительной ячейки в первой строке матрицы записывается по адресу 1 в ЗУ, информация с второй ячейки записывается по адресу 1+2=3, информация с N светочувствительной ячейки первой строки матрицы записывается по адресу 1+2(N-1). После первого сдвига информация из N светочувствительной ячейки первой строки записывается в ЗУ по адресу 2+2(N-1). После второго перемещения матрицы информация с первой светочувствительной ячейки первой строки КМОП-матрицы записывается по адресу 2+2(N-1)+2L, где L - количество элементов в одной строке матрицы. После третьего перемещения матрицы информация с первой светочувствительной ячейки первой строки КМОП-матрицы записывается по адресу 1+2(N-1)+2L. Обобщенная формула нахождения адреса для любой светочувствительной ячейки КМОП матрицы в любой строке и при любом количестве сделанных перемещений выглядит следующим образом:A device for implementing the method consists of a matrix made using the complementary metal-oxide-semiconductor technology 1, bus 2, a horizontal displacement piezomotor (GWP) 3, a vertical displacement piezomotor (PVP) 4, an analog-to-digital converter (ADC) 5, and a microcontroller 6, a storage device (memory) 7, a PVP cascade buffer 8, a PGP cascade buffer 9. A CMOS matrix with a resolution of 800X600 pixels was used. In the CMOS matrix, photosensitive elements are located in the X and Y plane with a step of 9.9 μm. Using GWP and PGW, the matrix is set in motion, and the pattern of its movements shown in Fig. 2 is as follows: from the starting position to the right, then down, then left and back to the starting position, each time moving by the value of the matrix element (9.9 μm). Before each movement, the image is taken from the matrix and recorded in the memory so that information from the first photosensitive cell in the first row of the matrix is recorded at address 1 in the memory, information from the second cell is recorded at 1 + 2 = 3, information from N photosensitive cells of the first row matrix is written at the address 1 + 2 (N-1). After the first shift, information from the N photosensitive cells of the first row is recorded in the memory at 2 + 2 (N-1). After the second movement of the matrix, information from the first photosensitive cell of the first row of the CMOS matrix is recorded at 2 + 2 (N-1) + 2L, where L is the number of elements in one row of the matrix. After the third movement of the matrix, information from the first photosensitive cell of the first row of the CMOS matrix is recorded at the address 1 + 2 (N-1) + 2L. The generalized formula for finding the address for any photosensitive cell of the CMOS matrix in any row and for any number of movements made is as follows:

ad=K+2(N-1)+((2M-2)+D)2L, ad = K + 2 (N-1) + ((2M-2) + D) 2L,

где ad - адрес ячейки,where ad is the address of the cell,

К - коэффициент, зависящий от порядкового номера перемещения (К=1 - в исходном состоянии и после третьего перемещения, К=2 - после первого и второго перемещения),K is a coefficient depending on the sequence number of the movement (K = 1 - in the initial state and after the third movement, K = 2 - after the first and second movement),

N - порядковый номер элемента матрицы в строке,N is the sequence number of the matrix element in the row,

М - порядковый номер строки матрицы,M is the row number of the matrix,

D - коэффициент, также зависящий от количества сделанных перемещений (D=1 - в исходном состоянии и после первого перемещения, D=2 - после второго и третьего перемещения),D - coefficient, also depending on the number of movements made (D = 1 - in the initial state and after the first movement, D = 2 - after the second and third movement),

L - количество элементов в строке.L is the number of elements in the row.

Например, адрес третьего элемента КМОП-матрицы, находящегося в четвертой строке, и при двух сделанных перемещениях матрицы в ЗУ будет: ad=2+2(3-1)+((2×4-2)+2)2L=6+16L.For example, the address of the third element of the CMOS matrix in the fourth row, and with two movements of the matrix in the memory, will be: ad = 2 + 2 (3-1) + ((2 × 4-2) +2) 2L = 6 + 16L.

Таким образом, после всех сделанных перемещений матрицы и возврата ее в исходное положение структура суммарного снятого изображения будет иметь вид такой, как представлен на фиг.3, на этой фигуре прияты следующие обозначения: 1 - пиксели, отснятые, когда матрица находится в исходном состоянии, 2 - пиксели, отснятые после первого перемещения матрицы, 3 - пиксели, отснятые после второго перемещения матрицы, 4 - пиксели, отснятые после третьего перемещения матрицы. Разрешение суммарного изображения будет 3200Х2400 пикселей. В ЗУ информация записана последовательно строчка за строчкой так, как показано на фиг.4.Thus, after all the movements of the matrix and its return to its original position, the structure of the total captured image will look like that shown in figure 3, the following notation is pleasant in this figure: 1 - pixels captured when the matrix is in its original state, 2 - pixels captured after the first matrix move, 3 - pixels captured after the second matrix move, 4 - pixels captured after the third matrix move. The resolution of the total image will be 3200X2400 pixels. In the memory information is recorded sequentially line by line as shown in Fig.4.

Данный способ, например, позволит реализовать видеокамеру (фотокамеру) с высоким разрешением и четким изображением, причем сама КМОП-матрица может иметь низкое разрешение, а так как это одно из самых дорогих и сложных устройств цифровой видеокамеры (фотокамеры), то стоимость самой видеокамеры (фотокамеры) с высоким разрешением будет значительно ниже.This method, for example, will allow you to implement a video camera (camera) with a high resolution and a clear image, and the CMOS matrix itself may have a low resolution, and since this is one of the most expensive and complex devices of a digital video camera (camera), the cost of the video camera itself ( cameras) with high resolution will be significantly lower.

Так как изображение записано последовательно строка за строкой, то при выведении этого изображения на устройство вывода (телевизор, монитор) не требуется дополнительная обработка этого изображения.Since the image is recorded sequentially line by line, when this image is output to the output device (TV, monitor), additional processing of this image is not required.

Claims (1)

Способ приема изображений, включающий механическое смещение матрицы с периодическим возвратом в начальную точку, с идентификацией изображения в памяти запоминающего устройства, отличающийся тем, что матрицу выполняют по комплементарной технологии "металл-оксид-полупроводник" (КМОП-матрица), смещение КМОП-матрицы осуществляют в последовательности вправо, вниз, влево и вверх в исходное положение, каждый раз перемещаясь на величину элемента матрицы, и перед каждым смещением матрицы с нее снимают изображение и записывают в запоминающее устройство по адресуA method of receiving images, including the mechanical displacement of the matrix with periodic return to the starting point, with the identification of the image in the memory of the storage device, characterized in that the matrix is performed using the complementary metal-oxide-semiconductor technology (CMOS matrix), the CMOS matrix is shifted in the sequence to the right, down, left, and up to the initial position, each time moving by the value of the matrix element, and before each matrix shift, an image is taken from it and recorded in a memory triad at K+2(N-1)+((2M-2)+D)2L,K + 2 (N-1) + ((2M-2) + D) 2L, где N - номер элемента матрицы;where N is the number of the matrix element; М - порядковый номер строки матрицы;M is the row number of the matrix; L - количество элементов в строке;L is the number of elements in the row; К и D зависят от порядкового номера перемещения матрицы, при этом К=1, D=0 в первоначальном состоянии матрицы, К=2, D=0 после первого перемещения матрицы, К=2, D=1 после второго перемещения матрицы, К=1, D=1 после третьего перемещения матрицы и К=1, D=0 после четвертого перемещения матрицы и возврата ее в исходное положение.K and D depend on the sequence number of the matrix move, with K = 1, D = 0 in the initial state of the matrix, K = 2, D = 0 after the first move of the matrix, K = 2, D = 1 after the second move of the matrix, K = 1, D = 1 after the third movement of the matrix and K = 1, D = 0 after the fourth movement of the matrix and its return to its original position.
RU2004126453/09A 2004-08-31 2004-08-31 Method for receiving images RU2279187C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004126453/09A RU2279187C2 (en) 2004-08-31 2004-08-31 Method for receiving images

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004126453/09A RU2279187C2 (en) 2004-08-31 2004-08-31 Method for receiving images

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004126453A RU2004126453A (en) 2006-02-10
RU2279187C2 true RU2279187C2 (en) 2006-06-27

Family

ID=36049726

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004126453/09A RU2279187C2 (en) 2004-08-31 2004-08-31 Method for receiving images

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2279187C2 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4097900A (en) * 1975-12-23 1978-06-27 Thomson-Csf Electro-acoustic device for reading a two dimensional image by means of an electrode network
US4383170A (en) * 1979-11-19 1983-05-10 Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha Image input device
US4543601A (en) * 1981-12-25 1985-09-24 Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha Solid state image sensor with high resolution
US4554586A (en) * 1982-05-12 1985-11-19 Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha Solid state image sensing device
US4652928A (en) * 1983-06-15 1987-03-24 Kabushiki Kaisha Toshiba Solid state image sensor with high resolution
RU2109409C1 (en) * 1992-07-28 1998-04-20 Пермское предприятие "ФЭН" Picture reception and display method

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4097900A (en) * 1975-12-23 1978-06-27 Thomson-Csf Electro-acoustic device for reading a two dimensional image by means of an electrode network
US4383170A (en) * 1979-11-19 1983-05-10 Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha Image input device
US4543601A (en) * 1981-12-25 1985-09-24 Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha Solid state image sensor with high resolution
US4554586A (en) * 1982-05-12 1985-11-19 Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha Solid state image sensing device
US4652928A (en) * 1983-06-15 1987-03-24 Kabushiki Kaisha Toshiba Solid state image sensor with high resolution
RU2109409C1 (en) * 1992-07-28 1998-04-20 Пермское предприятие "ФЭН" Picture reception and display method

Also Published As

Publication number Publication date
RU2004126453A (en) 2006-02-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6341688B2 (en) Solid-state imaging device and imaging system
JP4423112B2 (en) Solid-state imaging device and imaging system
US7450154B2 (en) Digital camera performing pixel shift based on electronic zoom
JP7007965B2 (en) Image sensor and electronic equipment having it
US8848079B2 (en) Solid-state imaging device and imaging system using buffered counter value of a counter
JPH05167937A (en) High speed photography equipment
CN102761712A (en) Imaging device
KR100996662B1 (en) Solid state imaging device
JP4423111B2 (en) Imaging device and imaging system
CN107046627A (en) Charge Domain, Analog Domain Hybrid CMOS‑TDI Image Sensor
US8665353B2 (en) Solid-state image pickup apparatus and method for driving the same
RU2279187C2 (en) Method for receiving images
CN101478633B (en) Analogue output combining circuit for CMOS image sensor, image sensor and electronic equipment
US4866528A (en) Image pickup apparatus providing lessened flicker in electronic still cameras and the like
JP2008042828A (en) Solid-state imaging device and driving method thereof.
JP2019114956A (en) Image processing system, imaging system, mobile
JPS6243393B2 (en)
JP5460342B2 (en) Solid-state image sensor and driving method of solid-state image sensor
JP6512786B2 (en) Imaging device, control method therefor, program, storage medium
JP2006228801A (en) Solid-state image sensor
JP2607550B2 (en) Solid-state imaging device
CN110049207B (en) Scanning module, scanning method, electronic shutter and camera device
JPS63318875A (en) solid-state imaging device
JP3436281B2 (en) Solid-state imaging device
SU1674153A1 (en) Device for graphic representation recognition

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090901