图像系统单芯片、包含其的图像获取系统及图像获取方法与流程

1.本发明系关于一种图像获取技术，尤其是关于一种图像系统单芯片、包含其的图像获取系统及图像获取方法。


背景技术：

2.公知的监视系统中，主要由图像捕获设备完成图像获取的动作，进而达到监视的目的。近年来，为达省电的目的，图像捕获设备多会在闲置时进入休眠状态或将传感器关闭，待事件触发后方自休眠状态唤醒或启动传感器，惟此种操作方式容易造成第一张图像获取的时间产生延迟。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种图像获取方法，包含：读取只读存储器(read only memory,rom)储存的程序数据；根据rom的程序数据，执行图像传感器启动程序以启动图像传感器，并控制图像传感器以获取初始图像；于执行图像传感器启动程序后，根据rom的程序数据执行加载器(program loader)，以将图像处理程序加载至非只读存储器；以及执行图像处理程序以接收初始图像。
4.本发明另提供一种图像系统单芯片(system on chip,soc)，包含rom组以及控制器组。rom组用于储存程序数据。控制器组电性连接rom组，用于：读取rom组的程序数据；根据rom组的程序数据，执行图像传感器启动程序以启动图像传感器，并控制图像传感器以获取初始图像；于执行图像传感器启动程序后，根据rom组的程序数据执行加载器，以将图像处理程序加载至非只读存储器；以及执行图像处理程序以接收初始图像。
5.本发明另提供一种图像获取系统，包含图像传感器以及图像soc。图像soc电性连接于图像传感器，包含rom以及控制器。rom用于储存程序数据。控制器电性连接rom，用于：读取rom的程序数据；根据rom的程序数据，执行图像传感器启动程序以启动图像传感器，并控制图像传感器以获取初始图像；于执行图像传感器启动程序后，根据rom的程序数据执行加载器，以将图像处理程序加载至非只读存储器；以及执行图像处理程序接收初始图像。
附图说明
6.结合附图阅读以下详细描述会最佳地理解本发明的态样。应注意，各种特征可能未按比例绘制。事实上，可出于论述清楚起见，而任意地增大或减小各种特征的尺寸。
7.图1a为本发明的一些实施例的图像获取系统的框图。
8.图1b为本发明的一些实施例的图像获取系统于不同阶段的操作顺序示意图。
9.图2a为本发明的一些实施例的图像获取系统的框图。
10.图2b为本发明的一些实施例的图像获取系统于不同阶段的操作顺序示意图。
11.图3a为本发明的一些实施例的图像获取系统的框图。
12.图3b为本发明的一些实施例的图像获取系统于不同阶段的操作顺序示意图。
13.图3c为本发明的一些实施例的图像获取系统于不同阶段的操作顺序示意图。
14.图4为本发明的一些实施例的图像获取方法的流程图。
15.图5为本发明的一些实施例的图像获取方法的流程图。
16.图6为本发明的一些实施例的图像获取方法的流程图。
具体实施方式
17.在下文更详细地论述本发明的实施例。然而，应了解，本发明提供可在广泛多种特定情境中体现的许多适用的概念。所论述特定实施例仅为说明性的且并不限制本发明的范畴。
18.公知的图像捕获设备自休眠状态唤醒或启动图像传感器时，因操作时间过长导致第一张图像获取的时间产生延迟，而为了降低第一张图像获取的时间延迟，进而有效率且快速地完成第一张图像的获取，本发明提供一种图像系统单芯片(system on chip,soc)、包含其的图像获取系统及图像获取方法。
19.请参阅图1a，其系本发明一些实施例的一图像获取系统1的框图。图像获取系统1包含一图像传感器11以及一图像soc 13。图像soc 13包含一只读存储器(read only memory,rom)131以及一控制器133。rom131储存一程序数据rp10。
20.于一些实施例中，图像传感器11与图像soc 13电性连接，rom 131与控制器133电性连接。于一些实施例中，图像soc 13与一非只读存储器9电性连接。组件间通过电性连接传递数据及信号。相关图像获取操作将于下文中进一步阐述。
21.请一并参考图1b，其系本发明一些实施例的图像获取系统1于不同阶段的操作顺序示意图。其中，方框100代表“图像获取系统1启动”阶段的操作，方框110代表“处理rom 131储存的程序数据rp10”阶段的操作，方框120代表“处理非只读存储器9加载的数据”阶段的操作。
22.具体而言，于方框100的阶段中，图像获取系统1启动。而当图像获取系统1启动并欲进行图像获取时，进入方框110的阶段，图像soc 13的控制器133读取rom 131的程序数据rp10。于一些实施例中，程序数据rp10包含一图像传感器启动程序以及一加载器(program loader)。
23.接着，根据rom 131的程序数据rp10，图像soc 13的控制器133执行图像传感器启动程序以启动图像传感器11，并控制图像传感器11以获取一初始图像。而执行图像传感器启动程序后，图像soc 13的控制器133根据rom 131的程序数据rp10执行加载器，以将一图像处理程序加载至非只读存储器9。
24.随后，当图像处理程序加载至非只读存储器9时，进入方框120的阶段，图像soc 13的控制器133执行图像处理程序接收初始图像。如此一来，通过将图像传感器启动程序提前于rom 131储存的程序数据rp10相关的程序中执行，便可提早启动图像传感器11以获取初始图像，以利在执行图像处理程序时更有效率且快速地完成第一张图像(即初始图像)的处理。
25.请参阅图2a，其系本发明一些实施例的一图像获取系统2的框图。图像获取系统2包含一图像传感器21、一图像soc 23、一传感器25以及一非只读存储器27。图像soc 23包含一rom 231以及一控制器233。rom231储存一程序数据rp20。非只读存储器27储存与图像传
感器21相关的一图像传感器数据21d。
26.于一些实施例中，图像传感器21、传感器25以及非只读存储器27与图像soc 23电性连接，rom 231与控制器233电性连接。于一些实施例中，图像soc 23与一非只读存储器8电性连接。组件间通过电性连接传递数据及信号。相关图像获取操作将于下文中进一步阐述。
27.请一并参考图2b，其系本发明一些实施例的图像获取系统2于不同阶段的操作顺序示意图。其中，方框200代表“事件发生并触发传感器25唤醒图像获取系统2”阶段的操作，方框210代表“图像获取系统2启动”阶段的操作，方框220代表“处理rom 231储存的程序数据rp20”阶段的操作，方框230代表“处理非只读存储器8加载的数据”阶段的操作。
28.具体而言，于方框200的阶段中，传感器25用于监测事件的发生(例如：物体的移动或开关的开启)。而当传感器25检测到事件的发生后，将产生一触发信号并将触发信号传送至图像soc 23以唤醒图像soc 23。另一方面，当图像soc 23的控制器233检测触发信号后，进入方框210的阶段，图像获取系统2启动。
29.当图像获取系统2启动并进行图像获取时，进入方框220的阶段，图像soc 23的控制器233基于触发信号启动系统的操作，读取rom 231的程序数据rp20。于一些实施例中，程序数据rp20包含一基本系统初始化程序、一图像传感器启动程序、其他系统初始化程序以及一加载器。
30.于一些实施例中，根据rom 231的程序数据rp20，图像soc 23的控制器233依序执行：(1)基本系统初始化程序，用以初始化系统；(2)图像传感器启动程序，用以启动图像传感器21，并控制图像传感器21以获取一初始图像；(3)其他系统初始化程序，用以进一步完成系统初始化；(4)加载器，用以将一图像处理程序加载至非只读存储器8。
31.于一些实施例中，图像soc 23的控制器233执行图像传感器启动程序时，图像soc 23的控制器233自非只读存储器27读取与图像传感器21相关的图像传感器数据21d。其中，图像传感器数据21d包含可编程(programmable)的多个控制指令以及相应于控制指令的多个参数。
32.详细来说，由于不同种类或不同规格的图像传感器21可由不同的控制指令的组合操作，且各控制指令需搭配参数执行，因此，用户可针对图像传感器21的规格及类型，先将相应的图像传感器数据21d写入置非只读存储器27中，图像soc 23的控制器233执行图像传感器启动程序时使用。
33.随后，当图像处理程序加载至非只读存储器8时，进入方框230的阶段，图像soc 23的控制器233依序执行：(1)程序启动，用以操作图像soc 23各模块的启动；(2)图像信号处理器(image signal processor,isp)的组态设定；(3)接收初始图像。
34.如此一来，通过将图像传感器启动程序提前于rom 231储存的程序数据rp20相关的程序中执行，便可提早启动图像传感器21以获取初始图像，以利在执行图像处理程序时更有效率且快速地完成第一张图像(即初始图像)的处理。另外，用户得根据图像传感器21的规格或类型，将相应的图像传感器数据21d预先写入非只读存储器27，以增加系统使用的弹性。
35.于一些实施例中，非只读存储器8包含随机存取存储器(random access memory,ram)，非只读存储器27包含闪存(flash memory)。于一些实施例中，传感器25包含环境传感
器(例如：动态传感器、红外线动作传感器)或一开关，当环境传感器感应到事件发生(例如：检测物体移动)，或开关感应到事件发生(例如：开关开启)，便会产生触发信号。
36.于一些实施例中，图像soc 23通过一通用型的输入输出(general-purpose input/output,gpio)通道以及一集成电路间(inter-integrated circuit,i2c)信道与图像传感器21电性连接。图像soc 23的控制器233可分别通过gpio信道以及i2c信道控制图像传感器21。其中，i2c通道支持直接存储器访问(direct memory access,dma)模式，以提升图像soc 23的控制器233的使用效率。
37.请参阅图3a，其系本发明一些实施例的一图像获取系统3的框图。图像获取系统3包含一图像传感器31、一图像soc 33、一传感器35以及一非只读存储器37。图像soc 33包含一rom组331以及一控制器组333。rom组331储存一程序数据。非只读存储器37储存与图像传感器31相关的一图像传感器数据31d。
38.于一些实施例中，rom组331包含一rom 331a以及一rom 331b，控制器组333包含对应于rom 331a的一控制器333a以及对应于rom331b的一控制器333b。rom 331a储存程序数据的一部分rp30a，rom331b储存程序数据的一部分rp30b。
39.于一些实施例中，图像传感器31、传感器35以及非只读存储器37与图像soc 33电性连接，rom组331与控制器组333电性连接。于一些实施例中，图像soc 33与一非只读存储器7电性连接。组件间通过电性连接传递数据及信号。相关图像获取操作将于下文中进一步阐述。
40.请一并参考图3b，其系本发明一些实施例的图像获取系统3于不同阶段的操作顺序示意图。其中，方框300代表“事件发生并触发传感器35唤醒图像获取系统”阶段的操作，方框310代表“图像获取系统3启动”阶段的操作，方框320代表“处理rom 331a储存的程序数据rp30a”阶段的操作，方框330代表“处理rom 331b储存的程序数据rp30b”阶段的操作，方框340代表“处理非只读存储器7加载的数据”阶段的操作。
41.具体而言，于方框300的阶段中，传感器35用于监测事件的发生(例如：物体的移动或开关的开启)。而当传感器35检测到事件的发生后，将产生一触发信号并将触发信号传送至图像soc 33以唤醒图像soc 33。另一方面，当图像soc 33的控制器333a检测触发信号后，进入方框310的阶段，图像获取系统3启动。
42.当图像获取系统3启动并进行图像获取时，进入方框320的阶段，图像soc 33的控制器333a基于触发信号启动系统的操作，读取rom 331a的程序数据rp30a。于一些实施例中，程序数据rp30a包含一基本系统初始化程序、一触发另一控制器程序、其他系统初始化程序以及一加载器。
43.于一些实施例中，根据rom 331a的程序数据rp30a，图像soc 33的控制器333a依序执行：(1)基本系统初始化程序，用以初始化系统；(2)触发另一控制器程序，用以触发控制器333b；(3)其他系统初始化程序，用以进一步完成系统初始化；(4)加载器，用以将一图像处理程序加载至非只读存储器7。
44.于一些实施例中，当图像soc 33的控制器333b被触发后，进入方框330的阶段，控制器333b读取rom 331b的程序数据rp30b。其中，程序数据rp30b包含一图像传感器启动程序。据此，根据rom 331b的程序数据rp30b，图像soc 33的控制器333b执行图像传感器启动程序，用以启动图像传感器31，并控制图像传感器31以获取一初始图像。
45.于一些实施例中，图像soc 33的控制器333b执行图像传感器启动程序时，控制器333b自非只读存储器37读取与图像传感器31相关的图像传感器数据31d。其中，图像传感器数据31d包含可编程的多个控制指令以及相应于控制指令的多个参数。
46.详细来说，由于不同种类或不同规格的图像传感器31可由不同的控制指令的组合操作，且各控制指令需搭配参数执行，因此，用户可针对图像传感器31的规格及类型，先将相应的图像传感器数据31d写入置非只读存储器37中，图像soc 33的控制器333b执行图像传感器启动程序时使用。
47.随后，当图像处理程序加载至非只读存储器7时，进入方框340的阶段，图像soc 33的控制器333a依序执行：(1)程序启动，用以操作图像soc 33各模块的启动；(2)isp的组态设定；(3)接收初始图像。
48.如此一来，通过多对控制器及rom的配置，便可将多个程序分散执行，以加速系统整体操作速度。另外，通过将图像传感器启动程序提前于rom 331b储存的程序数据rp30b相关的程序中执行，便可提早启动图像传感器31，以利在执行图像处理程序时更有效率且快速地完成第一张图像(即初始图像)的处理。再者，用户得根据图像传感器31的规格或类型，将相应的图像传感器数据31d写入非只读存储器37，以增加系统使用的弹性。
49.请一并参考图3c，其系本发明一些实施例的图像获取系统3于不同阶段的另一操作顺序示意图。其中，方框300代表“事件发生并触发传感器35唤醒图像获取系统”阶段的操作，方框310代表“图像获取系统3启动”阶段的操作，方框320代表“处理rom 331a储存的程序数据rp30a”阶段的操作，方框330’代表“处理rom 331b储存的程序数据rp30b”阶段的操作，方框340a以及340b代表“处理非只读存储器7加载的数据”阶段的操作。
50.于一些实施例中，当图像soc 33的控制器333b被触发后，进入方框330’的阶段，控制器333b读取rom 331b的程序数据rp30b。其中，程序数据rp30b包含图像传感器启动程序以及另一其他系统初始化程序。当图像soc 33的控制器333b被触发后，控制器333b读取rom 331b的程序数据rp30b。根据rom 331b的程序数据rp30b，图像soc 33的控制器333b依序执行：(1)图像传感器启动程序，用以启动图像传感器31，并控制图像传感器31以获取初始图像；(2)另一其他系统初始化程序，用以进一步完成系统初始化。
51.于一些实施例中，当图像处理程序加载至非只读存储器7时，进入方框340a以及方框340b的阶段。于方框340a的阶段中，图像soc 33的控制器333a依序执行：(1)程序启动，用以操作图像soc 33内控制器333a负责模块的启动；(2)接收初始图像。于方框340b的阶段中，图像soc 33的控制器333b依序执行：(1)程序启动，用以操作图像soc 33内控制器333b负责模块的启动；(2)isp的组态设定。须说明，于一些实施例中，方框340a的接收初始图像操作须待方框340b的isp的组态设定操作完成后进行。
52.本发明的一些实施例包含图像获取方法，其流程图如图4所示。这些实施例的图像获取方法由一图像获取系统以及图像soc(如前述实施例的图像获取系统及图像soc)实施。方法的详细操作如下。
53.首先，执行步骤s401，读取一rom储存的一程序数据。执行步骤s402，根据rom的程序数据，执行一图像传感器启动程序以启动一图像传感器，并控制图像传感器以获取一初始图像。执行步骤s403，于执行图像传感器启动程序后，根据rom的程序数据执行一加载器，以将一图像处理程序加载至一第一非只读存储器。执行步骤s404，执行图像处理程序以接
收初始图像。
54.本发明的一些实施例包含图像获取方法，其流程图如图5所示。这些实施例的图像获取方法由一图像获取系统以及图像soc(如前述实施例的图像获取系统及图像soc)实施。方法的详细操作如下。
55.首先，执行步骤s501，检测触发信号。若未检测到触发信号，则重复执行步骤s501。若检测到一触发信号，则执行步骤s502，读取一rom储存的一程序数据。其中，触发信号系由一传感器产生，传感器包含一环境传感器或一开关。
56.执行步骤s503，根据rom的程序数据，执行一图像传感器启动程序以读取一非只读存储器(例如：闪存)储存的一图像传感器数据。其中，图像传感器数据报含多个控制指令以及相应于控制指令的多个参数。执行步骤s504，根据图像传感器数据启动一图像传感器，并控制图像传感器以获取一初始图像。
57.执行步骤s505，于执行图像传感器启动程序后，根据rom的程序数据执行一加载器，以将一图像处理程序加载至另一非只读存储器(例如：ram)。执行步骤s506，执行图像处理程序以接收初始图像。
58.本发明的一些实施例包含图像获取方法，其流程图如图6所示。这些实施例的图像获取方法由一图像获取系统以及图像soc(如前述实施例的图像获取系统及图像soc)实施。方法的详细操作如下。
59.首先，执行步骤s601，检测触发信号。若未检测到触发信号，则重复执行步骤s601。若检测到一触发信号，则执行步骤s602，读取一第一rom储存的一第一程序数据。其中，触发信号系由一传感器产生，传感器包含一环境传感器或一开关。
60.执行步骤s603，根据第一rom的第一程序数据，触发读取一第二rom储存的一第二程序数据。执行步骤s604，根据第二rom的第二程序数据，执行一图像传感器启动程序以读取一非只读存储器(例如：闪存)储存的一图像传感器数据。其中，图像传感器数据报含多个控制指令以及相应于控制指令的多个参数。执行步骤s605，根据图像传感器数据启动一图像传感器，并控制图像传感器以获取一初始图像。
61.执行步骤s606，于执行图像传感器启动程序后，根据第一rom的程序数据执行一加载器，以将一图像处理程序加载至另一非只读存储器(例如：ram)。执行步骤s607，执行图像处理程序以接收初始图像。
62.综上所述，本发明提供的图像soc、包含此图像soc的图像获取系统及图像获取方法，可通过提前启动图像传感器的方式，显著地降低第一张图像获取的时间延迟，以有效率且快速地完成第一张图像的获取。须说明，于一些实施例中，前述图像soc中，控制器包含可执行运算及指令的逻辑电路，惟其并非用以限制本发明硬件组件的实施态样。
63.上文的叙述简要地提出了本发明某些实施例的特征，而使得本发明所属技术领域具有通常知识者能够更全面地理解本发明内容的多种态样。本发明所属技术领域具有通常知识者当可明了，其可轻易地利用本发明内容作为基础，来设计或更动其他制程与结构，以实现与此处该的实施方式相同的目的和/或达到相同的优点。本发明所属技术领域具有通常知识者应当明白，这些均等的实施方式仍属于本发明内容的精神与范围，且其可进行各种变更、替代与更动，而不会悖离本发明内容的精神与范围。
64.【符号说明】
65.1:图像获取系统
66.2:图像获取系统
67.3:图像获取系统
68.7:非只读存储器
69.8:非只读存储器
70.9:非只读存储器
71.11:图像传感器
72.13:图像soc
73.21:图像传感器
74.21d:图像传感器数据
75.23:图像soc
76.25:传感器
77.27:非只读存储器
78.31:图像传感器
79.31d:图像传感器数据
80.33:图像soc
81.35:传感器
82.37:非只读存储器
83.100:方框
84.110:方框
85.120:方框
86.131:rom
87.133:控制器
88.200:方框
89.210:方框
90.220:方框
91.230:方框
92.231:rom
93.233:控制器
94.300:方框
95.310:方框
96.320:方框
97.330:方框
98.330’:方框
99.331:rom组
100.331a:rom
101.331b:rom
102.333:控制器组
103.333a:控制器
104.333b:控制器
105.340:方框
106.340a:方框
107.340b:方框
108.rp10:程序数据
109.rp20:程序数据
110.rp30a:程序数据
111.rp30b:程序数据
112.s401～s404:步骤
113.s501～s506:步骤
114.s601～s607:步骤。