[发明专利]通过数字摄像机选取扫描区域的多个子窗口的方法

说明书

技术领域

本发明涉及通过数字摄像机选取扫描区域的子窗口的领域，其中数字摄像机提供所述扫描区域的数字视频流。此外，提供一种适合于选取扫描区域的子窗口的数字摄像机。

背景技术

通常，数字摄像机配备有数字视频传感器，适用于提供所述摄像机的用户想要拍摄的区域的视频数据。这些数字视频传感器例如是CCD(电荷耦合器件)传感器或CMOS传感器，它们两者均能对感兴趣的区域进行数字扫描(scanning)，以输送所述区域的数字视频流。

CCD图像传感器是电子装置，其能够将光图案(图像)转换为电荷图案(电子图像)。CCD由多个独立元件组成，它们具有收集、存储以及从一个元件向另一元件传输电荷的能力。连同硅的光敏特性一起使用来设计图像传感器。每个光敏元件然后将代表一个图像元素(像素)。

CCD图像传感器可以是彩色传感器或是单色传感器。在彩色图像传感器中，整体式RGB滤色器阵列提供彩色响应和彩色分离。单色图像传感器仅以黑色和白色进行传感。

另一重要问题是由数字图像传感器所提供的像素数量。例如3百万像素摄像机包括具有大约2048×1536像素的数字图像传感器。水平像素指的是图像传感器的一行中的像素数量。垂直像素指的是图像传感器的一列中的像素数量。像素数量越大，分辨率越好。例如，VGA分辨率是(640×480)，这意味着水平像素的数量是640，垂直像素的数量是480。通常像素是正方形的，但有时也可以是矩形的。

为了完整性，对CMOS(互补金属氧化物半导体)图像传感器的功能性进行描述。CMOS图像传感器以比CCD更低的电压运转，降低了便携式应用的功耗。每个CMOS有源像素传感器单元具有其自己的缓冲放大器，并可以单独地对其进行寻址和读取。常规使用的单元具有四个晶体管以及一个光敏元件。

除了它们的较低功耗以外，当与CCD相比较时，CMOS图像传感器通常具有更为简单的设计；通常仅仅是晶体和去耦器件。出于这个原因，通常更易于将它们设计得更小，并需要更少的支持电路。数字CMOS图像传感器提供数字输出，通常经由4/8或16位总线。数字信号是直接的，而不需要经由视频捕获卡来传递或转化。

代表区域的图像的数字信号因此准备好将在数字摄像机内被处理。现代的摄像机包括CPU，从而可以在摄像机装置上直接提供图像处理。利用作为摄像机一部分的光学系统，将预期窗口或区域聚焦在图像传感器上，随后图像传感器根据所扫描(scan)的区域来输送数字视频流。

已知的是数字摄像机能够对预期目标或预期区域进行数字缩放。数字缩放能够在由光学变焦透镜所提供的范围之外对主题进行缩放。数字缩放裁剪数字图像的中心，并将新裁剪的图像调整大小为选定分辨率的大小。但是类似于这种的数字缩放分别利用了整个传感器或由传感器所输送的视频数据，并且变得不可能对不在所述范围内的区域进行跟踪。

数字摄像机利用运动检测等来工作是已经公知的。US2004/0100560公开了一种数字摄像机及方法，其利用运动检测算法来在记录数字视频图像时使摄像机保持自动跟踪图像。另外，运动检测算法从传感器图像中选取视频帧，从而使所得视频图像跟踪场景，而与摄像机运动无关。

然而，现有技术并没有公开任何利用不直接在观察中的范围的数字视频数据的方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于通过数字摄像机选取扫描区域的子窗口的方法和数字摄像机装置，其克服了现有技术情况中的不足。

通过在所附独立权利要求中所限定的主题来解决本发明的目的。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于选取将要扫描的外部目标的扫描区域的多个子窗口的方法。所述提供是借助于提供所述扫描区域的数字视频流的数字摄像机来实现的。在第一步骤中，提供了定义所述多个子窗口中的一个或多个子窗口中的每一个的大小和位置，这些子窗口表现了位于所述扫描区域内的一个或多个感兴趣的范围。下一步，提供了从所述扫描区域的所述数字视频流中选取所述已定义的一个或多个子窗口，其中如果从所述多个子窗口中定义了多于一个子窗口，则所述选取基本上同时完成。扫描区域与由图像传感器所输送的数字视频数据相对应，并且所述子窗口为所述扫描区域的已定义的一部分。这意味着，在第一方法中，仅考虑整个扫描区域(数字图像)的已定义的部位/部分。由此，给出了在扫描区域中捕获多于一个窗口的可能性，由此致使有可能记录位于将要扫描的区域内的多于一个的目标。