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DE10221033C1 - Method and device for temporarily storing data of a pixel-oriented, photosensitive component - Google Patents

Method and device for temporarily storing data of a pixel-oriented, photosensitive component

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Publication number
DE10221033C1
DE10221033C1 DE10221033A DE10221033A DE10221033C1 DE 10221033 C1 DE10221033 C1 DE 10221033C1 DE 10221033 A DE10221033 A DE 10221033A DE 10221033 A DE10221033 A DE 10221033A DE 10221033 C1 DE10221033 C1 DE 10221033C1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
address
data
system clock
memory element
photosensitive component
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE10221033A
Other languages
German (de)
Inventor
Hartmut Korsitzky
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Original Assignee
Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
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Publication date
Application filed by Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV filed Critical Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Priority to DE10221033A priority Critical patent/DE10221033C1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE10221033C1 publication Critical patent/DE10221033C1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/701Line sensors
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
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    • H04N25/70SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/71Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors
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Abstract

The arrangement has a memory element with data input alternately connected to output channels. Lower and higher address data are successively read from first and second data channels respectively. A shifted second clock is connected to a LSB memory address input. A rough address produced by a counter clocked by a first clock or its inversion is connected to the remaining memory address inputs if the first or second output channel is connected. The arrangement has a memory element with at least one data input and an address output, whereby the data input is alternately connected to output channels of the photosensitive component, whereby data for lower addresses and for higher addresses are successively read from the first and second data channels respectively and the memory element is larger than the number of pixels in the component. A rough address (RA) is produced by an incremental counter clocked by a first system clock (CLK). A second system clock (CLK1) shifted with respect to the first is connected to a LSB memory address input and the rough address is connected to the remaining memory address inputs of the first output channel is connected and inverted rough address is applied if the second output channel is connected. An Independent claim is included for a method of temporarily storing data for a pixel-oriented photosensitive component.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Zwischenspeichern von Daten eines pixelorientierten, photosensitiven Bauelementes.The invention relates to a method and a device for temporarily storing data pixel-oriented, photosensitive component.

Zur Erhöhung der Auslesegeschwindigkeit beim Erfassen der Ausgangsdaten, beispielsweise eines CCD-Sensors, wird der jeweilige Sensor mit mehreren Ausgängen versehen, um somit in gleicher Zeit parallel mehr Information auslesen zu können. Dabei ergeben sich für die Applikation des jeweiligen Sensors nachfolgende Vorteile:
To increase the readout speed when acquiring the output data, for example a CCD sensor, the respective sensor is provided with a plurality of outputs so that more information can be read out in parallel at the same time. The following advantages result for the application of the respective sensor:

  • 1. Eine Senkung der Ansteuertaktfrequenzen zur Senkung der Leistungsbilanz und Strombelastung im Bereich der Ansteuertakte, da meist hohe kapazitive Lasten getrieben werden müssen.1. A reduction in the drive clock frequencies to reduce the current account and Current load in the area of the control clocks, since mostly high capacitive loads are driven Need to become.
  • 2. Eine Verringerung der Anforderungen an die Videoausgangsstufen.2. A reduction in video output stage requirements.

Um sensorintern eine Zuordnung zum jeweiligen Videoausgang bei gleichzeitig paralleler Ansteuerung zu gewährleisten, wird das Sensorfeld segmentiert. Dadurch ergibt sich bezogen auf das Aufnahmeformat des Sensors ein geschachteltes Auslesen der entsprechenden Sensorinformationen. Nach der Erfassung der Sensordaten in einem nachfolgenden Datenverarbeitungssystem besteht meist die Aufgabe, ein dem optischen Abbild entsprechenden Datenstrom zur Datenkorrektur und -speicherung zu erstellen.An internal assignment to the respective video output with simultaneous parallel control to ensure, the sensor field is segmented. This results in relation to the Recording format of the sensor a nested reading of the corresponding sensor information. After the acquisition of the sensor data in a subsequent data processing system mostly the task of a data stream corresponding to the optical image for data correction and to create storage.

Werden die Sensordaten direkt, also geschachtelt, ausgelesen und aufgezeichnet, muss stets ein hard- oder softwaremäßiges Umsortieren erfolgen. Eine Darstellung dieses Signalstromes als abbildgleiches serielles Signal ist nur durch zusätzliche Nachbearbeitung (durch Hard- oder Software) möglich. Sollen außer einer normalen additiven Signalkorrektur (z. B. pixelbezogene Dunkelstromkorrektur) unter Umständen noch Makropixel (Zusammenfassen von optisch gesehen nacheinander folgender Pixel) gebildet werden oder zusätzlich eine PRNU-Korrektur (z. B. pixelbezogene Empfindlichkeitskorrektur zum Ausgleich des Randabfalls einer Optik) durchgeführt werden, so ist dies nur mit erheblichen Hard- oder Softwareaufwand zu bewerkstelligen. Bei zeitkritischen Anwendungen steht der erhebliche Hard- oder Softwareaufwand einer schnellen Bearbeitung der gewünschten Signale direkt entgegen.If the sensor data is directly, i.e. nested, read out and recorded, a must always Sorting by hardware or software. A representation of this signal stream as identical serial signal is only possible through additional post-processing (by hardware or software) possible. In addition to a normal additive signal correction (e.g. pixel-related Dark current correction) may also be macropixels (summarizing from an optical point of view) successive pixels) or a PRNU correction (e.g. pixel-related sensitivity correction to compensate for the edge drop of an optic) this can only be accomplished with considerable hardware or software expenditure. At Time-critical applications face the considerable hardware or software expenditure of a fast  Processing of the desired signals directly in the opposite direction.

Aus der US-6,172,352 B1 ist ein Speicherelement zum Zwischenspeichern von Daten eines pixelorientierten photosensitiven Bauelementes mit mehreren parallelbetriebenen Ausgangskanälen bekannt. Das Speicherelement weist einen Dateneingang und einen Adresseingang auf, wobei der Dateneingang wechselseitig mit den Ausgangskanälen des photosensitiven Bauelementes über einen Multiplexer verbunden wird, wobei die Reihenfolge der Daten an dem Dateneingang nicht der Reihenfolge der Pixel des photosensitiven Elementes entspricht.US Pat. No. 6,172,352 B1 describes a storage element for temporarily storing data pixel-oriented photosensitive component with several parallel-operated output channels known. The memory element has a data input and an address input, the Data input alternately with the output channels of the photosensitive component via a Multiplexer is connected, the order of the data at the data input is not the Order of the pixels of the photosensitive element corresponds.

Der Erfindung liegt daher das technische Problem zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Zwischenspeichern von Daten eines pixelorientierten photosensitiven Bauelementes zu schaffen, mittels dessen mit geringem technischen Aufwand ein abbildgleicher serieller Signalstrom erzeugbar ist.The invention is therefore based on the technical problem, a method and an apparatus for To temporarily store data of a pixel-oriented photosensitive component, by means of which an identical serial signal stream can be generated with little technical effort is.

Die Lösung des technischen Problems ergibt sich durch die Gegenstände mit den Merkmalen der Patentansprüche 1 und 7. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.The solution to the technical problem results from the objects with the characteristics of Claims 1 and 7. Further advantageous embodiments of the invention result from the Subclaims.

Hierzu wird mittels eines inkrementierenden Zählers eine Rohadresse erzeugt, der durch einen ersten Systemtakt getaktet wird, sowie einem zweiten Systemtakt, der zu dem ersten Systemtakt verschoben ist, wobei der zweite Systemtakt mindestens mit dem LSB-Adresseingang des Speicherelementes verbunden ist, wobei die Rohadresse aus den übrigen Adresseingängen des Speicherelementes anliegt, wenn der erste Ausgangskanal auf den Dateneingang geschaltet ist und die invertierte Rohadresse an den übrigen Adresseingängen anliegt, wenn der zweite Ausgangskanal auf den Dateneingang des Speicherelementes geschaltet ist. Hierdurch wird mit minimalen Schaltungsaufwand ein Adress-Regime erzeugt, mittels dessen die Daten der Pixel in der richtigen Reihenfolge sequentiell in das Speicherelement eingeschrieben werden. Der Aufwand besteht lediglich in einem Zähler und einem zum ersten Systemtakt verschobenen zweiten Systemtakt. Die notwendige Invertierung des Zählerstandes, bei den üblichen Zählern teilweise sogar über invertierende Ausgänge vorhanden, stellt in der Digitaltechnik keinen großen Schaltungsaufwand dar. For this purpose, a raw address is generated by means of an incrementing counter System clock is clocked, and a second system clock, which is shifted to the first system clock is, the second system clock at least with the LSB address input of the memory element is connected, the raw address from the remaining address inputs of the memory element is present when the first output channel is switched to the data input and the inverted Raw address is present at the other address inputs when the second output channel is on the Data input of the memory element is switched. This will result in minimal circuitry generates an address regime by means of which the data of the pixels are sequential in the correct order be written into the memory element. The effort consists only in a counter and a second system clock shifted to the first system clock. The necessary inversion of the Meter reading, some of the usual meters even have inverting outputs, does not represent a large circuit effort in digital technology.  

Die aufgezeigte Lösung zur Erzeugung eines digitalen Datenstromes, dessen interne Anordnung der Datenwerte ein direktes Abbild des aufgenommenen optischen Abbildes darstellt, ermöglicht eine stark vereinfachte Weiterverarbeitung der Sensorsignale, wie Makropixelbildung und PRNU-Korrektur im linearen Adressraum.The solution shown for generating a digital data stream, the internal arrangement of which Data values represent a direct image of the recorded optical image, enables a strong Simplified further processing of the sensor signals, such as macropixel formation and PRNU correction in the linear address space.

Da die Ausgabe und Übertragung der formierten Sensordaten dem optischen Abbild entspricht, ist auch ein direktes lineares Adressieren von Korrekturwerten sowohl beim Beschreiben als auch später beim Auslesen möglich, so dass keine komplizierten und unter Umständen sehr hardwareaufwendigen Adressberechnungen zum Programmieren des Korrekturwertspeichers vorgenommen werden müssen. Durch die Segmentierung des temporären Speicherelements wird es möglich, dass einerseits zu formierende Sensordaten in den temporären Speicher eingelesen und gleichzeitig formierte Sensordaten zur sich anschließenden Signalkorrektur bereitgestellt werden.Since the output and transmission of the formed sensor data corresponds to the optical image, is also direct linear addressing of correction values both when writing and later  possible when reading out, so that no complicated and possibly very hardware-intensive Address calculations for programming the correction value memory must be made. The segmentation of the temporary storage element makes it possible, on the one hand, to Forming sensor data is read into the temporary memory and simultaneously formed Sensor data for the subsequent signal correction are provided.

Wird die Invertierung nicht intern im Zähler vorgenommen, so kann diese vorzugsweise über XOR- Gatter erzeugt werden, wobei jedem Bit der Rohadresse ein XOR-Gatter zugeordnet wird, an dessen einem Eingang das jeweilige Bit der Rohadresse und an dem anderen Eingang der Systemtakt angelegt wird.If the inversion is not performed internally in the meter, this can preferably be done via XOR Gates are generated, each bit of the raw address being assigned an XOR gate, at the the respective bit of the raw address on one input and the system clock on the other input is created.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der zweite Systemtakt um 90° zum ersten Systemtakt verschoben, so dass jeweils hinsichtlich Laufzeiten stabil die Rohadressen des Zählers anliegen, bevor sich das LSB ändert.In a further preferred embodiment, the second system cycle is 90 ° to the first System clock shifted so that the raw addresses of the meter are stable in terms of run times before the LSB changes.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Speicherelement als Dual-Port-RAM ausgebildet, so dass gleichzeitig eingeschrieben und ausgelesen werden kann, wobei die Weiterverarbeitung der Sensordaten um den Faktor zwei erhöht wird, was wiederum Anwendungen in Echtzeit unterstützt bzw. erst ermöglicht.In a further preferred embodiment, the memory element is in the form of a dual-port RAM trained so that you can write and read at the same time, the Further processing of the sensor data is increased by a factor of two, which in turn is used in applications Supported or made possible in real time.

Vorzugsweise ist das photosensitive, pixelorientierte Bauelement als CCD-Zeile bzw. -Zeilen oder als CCD-Matrix ausgebildet.The photosensitive, pixel-oriented component is preferably in the form of a CCD line or lines or as CCD matrix formed.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst die Vorrichtung zur Generierung einer Ausleseadresse für das Speicherelement einen weiteren inkrementalen Zähler, dem ein Komparator mit einem Schwellwert zugeordnet ist, der der Hälfte des maximal adressierbaren Datenumfangs des Sensors entspricht, bei dessen Erreichen der Zählerstand invertiert und als neuer Zählerstand geladen wird.In a further preferred embodiment, the device for generating a Read address for the memory element another incremental counter, which is a comparator is assigned a threshold value that is half of the maximum addressable data volume of the When the sensor reaches it, the counter reading is inverted and loaded as a new counter reading becomes.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die Figur zeigen:The invention is explained in more detail below on the basis of a preferred exemplary embodiment. The  Figure show:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Dual-Port-RAMs mit 16 Speicherplätzen, Fig. 1 is a schematic representation of a dual-port RAMs with 16 memory locations,

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines CCD-Zeilen-Scanners mit vier Ausgangskanälen Fig. 2 is a schematic representation of a CCD line scanner with four output channels

Fig. 3 ein schematisches Blockschaltbild einer Bilddatenverarbeitungsein­ richtung, Figure 3 is a schematic block diagram of a direction Bilddatenverarbeitungsein.,

Fig. 4 ein schematisches Blockschaltbild zur Generierung der Adressbits zum Einschreiben der Daten in ein Speicherelement, Fig. 4 is a schematic block diagram for generation of the address for writing the data in a memory element,

Fig. 5 ein beispielhafter Signalverlauf für die Schaltung gemäß Fig. 4, Fig. 5, an exemplary waveform for the circuit of Fig. 4,

Fig. 6 eine schematische Darstellung des Speicherelementes nach dem Einschreiben und Fig. 6 is a schematic representation of the memory element after registered and

Fig. 7 ein schematisches Blockschaltbild zur Generierung der Adressbits zum Auslesen der Daten aus dem Speicherelement. Fig. 7 is a schematic block diagram for generation of the address for reading the data from the memory element.

In der Fig. 1 ist beispielhaft ein Speicherelement mit 16 Speicherplätzen dargestellt, wobei in den einzelnen Speicherplätzen die binäre Adresse dargestellt ist. Auf dem Speicherplatz befindet sich dabei ein beliebiges Datum. Wie durch die beiden äußeren Pfeile angeordnet, soll das Speicherelement dabei derart aufgebaut sein, dass über zwei Ausgangskanäle die Daten ausgelesen werden können, wobei über den linken Ausgangskanal die Daten der Adressen 1-8 und über den rechten Ausgangskanal die Daten der Adressen 16-9 nacheinander auslesbar sind. Betrachtet man nun die binären Adressen, so stellt man fest, dass die Adressen der jeweils gleichzeitig an den beiden Ausgangskanälen anliegenden Speicherplätze sich binär als Invertierung der anderen darstellen lassen.A memory element with 16 memory locations is shown by way of example in FIG. 1, the binary address being shown in the individual memory locations. There is any date on the storage space. As arranged by the two outer arrows, the memory element should be constructed in such a way that the data can be read out via two output channels, the data of the addresses 1-8 via the left output channel and the data of the addresses 16-9 via the right output channel can be read out one after the other. If one now looks at the binary addresses, it is found that the addresses of the memory locations present at the same time on the two output channels can be represented in binary form as an inversion of the others.

Mittels dieser Vorbetrachtung soll nachfolgend die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Zwischenspeichern von Daten eines pixelorientierten, photosensitiven Bauelementes erläutert werden. The device according to the invention for Buffering data of a pixel-oriented, photosensitive component are explained.  

In der Fig. 2 ist schematisch ein 12 k-CCD-Zeilensensor dargestellt, dessen Daten parallel aus vier Ausgangskanälen auslesbar sind, wobei über die ersten beiden linken Ausgangskanäle die optisch am weitesten links angeordneten optischen Pixel und über die beiden anderen die optisch am weitesten rechts angeordneten optischen Pixel ausgelesen werden. Somit sind die ausgelesenen Daten nicht mehr in der richtigen Reihenfolge des durch den CCD-Zeilensensor aufgenommen Abbildes, was durch die in Fig. 3 zunächst schematisch dargestellte Vorrichtung behoben werden soll. Die Schaltung umfasst zunächst vier Analog-Digital-Wandler A/D 1-4, die jeweils einem Datenausgangskanal des CCD-Zeilensensors zugeordnet sind. Über einen Multiplexer MUX oder eine geeignete Tri-State- Ansteuerung der Ausgänge der A/D-Wandler sind die Ausgangsdaten der vier Analog-Digital-Wandler A/D 1-4 nacheinander auf einen Dateneingang D eines Dual-Port-RAMs DPR schaltbar, wobei mittels eines Adressgenerators AG 1 jeweils eine zugehörige Speicheradresse für das Dual-Port-RAM DPR generiert wird und mittels eines zweiten Adressgenerators AG 2 eine entsprechende Ausleseadresse für das Dual-Port-RAM DPR erzeugt wird, so dass am Ausgang des Dual-Port-RAMs DPR der Datenstrom wieder in der Reihenfolge der Abbildung angeordnet ist. Dadurch kann dieser einfach in einer nachfolgenden Bildverarbeitungseinheit BVE mit Korrekturdaten KOR bearbeitet werden. Bevor nun die konkreten Ausführungsformen für die Adressgeneratoren AG 1 und AG 2 beschrieben werden, soll zunächst die Vorüberlegung aus Fig. 1 auf die Darstellung gemäß Fig. 2 übertragen werden.In FIG. 2, a 12 k-CCD line sensor is shown schematically, whose data are read out in parallel from the four output channels, over the first two left output channels, the optically at the leftmost optical pixel and the other two furthest the optically at the right arranged optical pixels can be read out. Thus, the data read out are no longer in the correct order of the image recorded by the CCD line sensor, which is to be remedied by the device shown schematically in FIG. 3. The circuit initially comprises four analog-to-digital converters A / D 1-4, each of which is assigned to a data output channel of the CCD line sensor. The output data of the four analog-digital converters A / D 1-4 can be switched in succession to a data input D of a dual-port RAM DPR via a multiplexer MUX or a suitable tri-state control of the outputs of the A / D converters. whereby an associated memory address for the dual-port RAM DPR is generated by means of an address generator AG 1 and a corresponding read-out address for the dual-port RAM DPR is generated by means of a second address generator AG 2, so that at the output of the dual-port RAM RAMs DPR the data stream is again arranged in the order of the figure. As a result, this can easily be processed in a subsequent image processing unit BVE with correction data KOR. Before the specific embodiments for the address generators AG 1 and AG 2 are described, the preliminary consideration from FIG. 1 should first be transferred to the representation according to FIG. 2.

Tabelle 1 Table 1

Aus Tab. 1 kann ersehen werden, wie die Ausgangssignale dem optisch folgerichtigen Pixelnummern zugeordnet werden. Das Erzeugen entsprechender Speicheradressen wäre nur mittels umfangreicher Hardware durch Addierer mit Vorzeichenrechnung möglich. Diesen Aufwand gilt es zu minimieren. Vorgeschlagen wird deshalb in Fortsetzung zu Tab. 1 eine Speicheradresszuweisung gemäß Tab. 2. Die hier besonders gekennzeichneten Hexadezimalen Speicheradressen beziehen sich auf ein Speichersegment mit maximal 16384 adressierbaren Speicherplätzen, in denen mehr als die 12000 mindestens notwendigen Speicherplätze für die Zwischenspeicherung einer kompletten CCD-Zeile vorhanden sind.Table 1 shows how the output signals correspond to the optically consistent pixel numbers be assigned. The generation of corresponding memory addresses would only be extensive  Hardware possible through adder with signed calculation. It is important to minimize this effort. Therefore, in continuation to Tab. 1, a memory address assignment according to Tab. 2 is proposed Hexadecimal memory addresses specially marked here refer to Memory segment with a maximum of 16384 addressable memory locations in which more than the 12000 at least the necessary memory locations for the temporary storage of a complete CCD line available.

Tabelle 2 Table 2

Wie man aus Tab. 2 entnehmen kann, wird die Hälfte der 12000 Pixel von 0 beginnend inkrementierend in Richtung Speichermitte in den Speicher eingeschrieben, während die andere Hälfte vom Speicherende (3FFFH) beginnend dekrementierend in Richtung Speichermitte eingeschrieben werden.As can be seen from Table 2, half of the 12,000 pixels are incrementing starting from 0 written towards the middle of the memory while the other half from the end of the memory (3FFFH) starting with decrementing towards the middle of the memory.

Um das Prinzip der Speicheradressgenerierung besser darstellen zu können, werden in Tab. 3 die bereits aus Tab. 2 bekannten Zuordnungen zwischen Auslesetakt, CCD-Ausgang und hexadezimaler Speicherplatzadresse in eine gleichwertige Darstellung von Auslesetakt, CCD-Ausgang und binärer Speicherplatzadresse gewandelt. In order to be able to better illustrate the principle of memory address generation, they are already shown in Table 3 Assignments known from Tab. 2 between readout clock, CCD output and hexadecimal Memory location address in an equivalent representation of readout clock, CCD output and binary Storage location address changed.  

Tabelle 3 Table 3

Ausgehend von den in Tab. 3 generierten Werten kann folgende Adressbildungsvorschrift definiert werden:
Based on the values generated in Table 3, the following address formation rule can be defined:

  • 1. Für jeden Auslesetakt CLK des CCD-Sensors wird eine einfache (Wert +1) inkrementierende Rohadresse RA gebildet.1. For each read cycle CLK of the CCD sensor is a simple (value +1) incrementing Raw address RA formed.
  • 2. Das niederwertigste Adressbit C des zu schaffenden Adresszählers wird durch einen um 90° zu CLK verschobenen Takt CLK1 gebildet.2. The least significant address bit C of the address counter to be created is closed by a through 90 ° CLK shifted clock CLK1 formed.
  • 3. Die einzelnen Adressbits der Rohadresse RA werden jeweils durch eine logische XOR- Verknüpfung mit CLK als Wert B gebildet.3. The individual address bits of the raw address RA are each identified by a logical XOR Link with CLK formed as value B.
  • 4. Die Speicheradresse A wird aus dem zwischengespeicherten Wert B und C synthetisiert.4. The memory address A is synthesized from the temporarily stored values B and C.

In der Fig. 4 ist eine mögliche Ausführungsform zur Umsetzung dieser Bildungsvorschrift für den Adressgenerator AG 1 dargestellt, wobei angenommen wird, dass die vollständige Adresse (n + 1)- Bits lang ist, wobei (n + 1) gemäß dem Beispiel nach Tabelle 3 14 ist. Die Schaltung umfaßt einen inkrementierenden Zähler Z, der eine Rohadresse RA erzeugt, wobei die Rohadresse RA die obersten n Bit der Adressbits der unteren Pixel bildet. Jedes einzelne Bit dieser n Bit wird über ein XOR-Gatter mit dem ersten Systemtakt CLK verknüpft, mittels dessen auch der Zähler Z inkrementiert wird. Das Ausgangssignal B stellt die obersten n Bit der Adressbits für das Dual-Port-RAM DPR dar. Das LSB C des Adresssignals A wird durch einen zweiten Systemtakt CLK 1 gebildet, der um 90° zum ersten Systemtakt CLK verschoben ist. Wie dem Signalverlauf in Fig. 5 für eine beliebige Stelle im Ablauf zu entnehmen ist, wird durch die positive Flanke des ersten Systemtaktes CLK die Rohadresse RA inkrementiert, wobei der zweite Systemtakt CLK 1 noch Low ist. Aufgrund des High-Zustandes von CLK wird die Rohadresse RA über die XOR-Gatter nur durchgeschaltet. Der zweite Systemtakt CLK1 ist noch low, so dass das LSB C auch Low ist. A = RA + C ist somit die gewünschte Adresse für den CCD-Ausgang 1. Aufgrund der 90°-Verschiebung wechselt dann CLK1 auf High, so dass die gewünschte Adresse für den CCD-Ausgang 2 erzeugt wird. Mit der negativen Flanke CLK investiert das XOR-Gatter die Rohadresse RA, wobei CLK1 noch high ist. Dies stellt die gewünschte Adresse A = RA + C für den CCD-Ausgang 3 dar. Anschließend wird CLK1 Low und die gewünschte Adresse für den CCD-Ausgang 4 stellt sich ein. FIG. 4 shows a possible embodiment for implementing this formation rule for the address generator AG 1, it being assumed that the complete address is (n + 1) bits long, where (n + 1) according to the example in Table 3 14 is. The circuit comprises an incrementing counter Z which generates a raw address RA, the raw address RA forming the uppermost n bits of the address bits of the lower pixels. Each individual bit of these n bits is linked via an XOR gate to the first system clock CLK, by means of which the counter Z is also incremented. The output signal B represents the uppermost n bits of the address bits for the dual-port RAM DPR. The LSB C of the address signal A is formed by a second system clock CLK 1, which is shifted by 90 ° to the first system clock CLK. As can be seen from the signal curve in FIG. 5 for any point in the sequence, the raw address RA is incremented by the positive edge of the first system clock CLK, the second system clock CLK 1 still being low. Due to the high state of CLK, the raw address RA is only switched through via the XOR gates. The second system clock CLK1 is still low, so that the LSB C is also low. A = RA + C is therefore the desired address for CCD output 1. Due to the 90 ° shift, CLK1 then changes to high, so that the desired address for CCD output 2 is generated. With the negative edge CLK, the XOR gate invests the raw address RA, with CLK1 still high. This represents the desired address A = RA + C for CCD output 3. Then CLK1 goes low and the desired address for CCD output 4 is set.

Wie aus Fig. 5 zu ersehen ist, kann man mittels zweier um 90° phasenverschobener Takte CLK und CLK1 ohne großen Hardwareaufwand genau die Adressreihenfolge erzeugen, die gemäß beschriebener Aufgabenstellung notwendig ist. Es wird kein arithmetischer Hardwareaufwand benötigt und trotzdem wird bezogen auf den Takt CLK eine vierfach höhere Adresswechselfrequenz generiert. Die Ausgangssignale A können in einem elektronischen System selbstverständlich mit dem Systemtakt abgelatcht werden, um Spikes bei der Ansteuerung von Speichern zu vermeiden. Die auf diese Weise erzeugte Adressfolge generiert die zum Speichern von digitalisierten Sensordaten notwendigen Speicheradressen. Die hiermit abgelegten Datenwerte befinden sich nun in zwei Bereichen des Speichers symmetrisch zur Speichermitte.As can be seen from FIG. 5, two clock cycles CLK and CLK1, which are phase-shifted by 90 °, can be used to generate exactly the address sequence which is necessary in accordance with the task described, without major hardware expenditure. No arithmetic hardware expenditure is required and nevertheless a four times higher address change frequency is generated in relation to the clock CLK. In an electronic system, the output signals A can of course be latched off with the system clock in order to avoid spikes when activating memories. The address sequence generated in this way generates the memory addresses necessary for storing digitized sensor data. The data values stored herewith are now located in two areas of the memory symmetrically to the center of the memory.

Das Ergebnis ist in nachfolgender Tabelle 4 sowie Fig. 6 dargestellt. Die ersten 6000 Bildpunkte sind chronologisch auf den ersten Adressen und die zweiten 6000 Bildpunkte (6001-12000) sind auf den letzten Adressen chronologisch abgelegt, wobei die Mitte des Speichers leer ist. Dies ermöglicht eine sehr einfache Adressgenerierung zum Auslesen der zwischengespeicherten Daten The result is shown in Table 4 and Fig. 6 below. The first 6000 pixels are stored chronologically on the first addresses and the second 6000 pixels (6001-12000) are stored chronologically on the last addresses, the middle of the memory being empty. This enables a very simple address generation for reading out the temporarily stored data

Tabelle 4 Table 4

Wie aus der Tab. 4 ersehen wird, kann die erste Hälfte der zwischengespeicherten digitalisierten Sensorsignale (Bildpunkt 1 bis 6000) von der hexadezimalen Adresse 0000\H beginnend bis zur Adresse 176F\H linear mit dem Wert 1 inkrementierend adressiert werden. Die zur Adressierung des 6001. Bildpunktes notwendige Adresse wird durch einfache Negation aller Adressbits der Adresse des 6000. Bildpunktes synthetisiert. Die nachfolgenden Adressen der zwischengespeicherten Sensorsignale werden nun wieder durch einen mit dem Wert 1 inkrementierenden Zähler bis zum Speicherende generiert.As can be seen from Table 4, the first half of the cached digitized Sensor signals (pixels 1 to 6000) from the hexadecimal address 0000 \ H to Address 176F \ H can be addressed incrementally with the value 1. The to address the 6001. Pixel necessary address is obtained by simply negating all address bits of the address of the 6000th pixel synthesized. The subsequent addresses of the cached Sensor signals are now again through a counter incrementing with the value 1 up to End of storage generated.

In der Fig. 7 ist eine mögliche schaltungstechnische Umsetzung dieser Vorschrift für den zweiten Adressgenerator AG2 dargestellt. Der Zähler Z2 zählt bis zur Adresse des 6000. Billdpunktes hoch. Hierdurch wurden die ersten 6000-Bildpunkte chronologisch ausgelesen. Die Adresse des 6000. Bildpunktes ist gleichzeitig der Schwellwert S eines Komperators KOMP, der ein Load-Impuls generiet, so dass die über einen Inverter zurückgekoppelte Adresse als neuer Zählerstand geladen wird. Die binär invertierte Adresse des 6000. Bildpunktes ist aber genau die Adresse des 6001. Bildpunktes. Anschließend wird der Zähler einfach bis zur Adresse des 12.000. Bildpunkt inkrementiert. Anschließend beginnt der Zähler wieder bei Null.In FIG. 7 shows a possible circuit implementation of this rule is shown for the second address generator AG2. The counter Z2 counts up to the address of the 6,000th bill point. As a result, the first 6000 pixels were read out chronologically. The address of the 6000th pixel is also the threshold value S of a comparator KOMP, which generates a load pulse, so that the address fed back via an inverter is loaded as a new counter reading. The binary inverted address of the 6000th pixel is exactly the address of the 6001st pixel. Then the counter is simply up to the address of the 12,000. Incremented pixel. The counter then starts again from zero.

Das beschriebene Verfahren bzw. die beschriebene Vorrichtung lassen sich auch auf Elemente mit mehr als 4 Ausgangskanälen erweitern. Bei einer Ausführungsform mit 8 Ausgangskanälen müssen nur entsprechend die beiden untersten Bits der Adresse durch die Systemtakte erzeugt werden. Dabei können die beiden Systemtakte beispielsweise zur Erzeugung einer Abfolge:
00
01
10
11
verknüpft werden, wobei das obere Bit einfach durch Negierung von CLK und das untere Bit durch eine Verknüpfung CLK ⊕ CLK1 erzeugt wird. Allerdings kann auch aus Verlustleistungsgründen eine andere Abfolge mit weniger Zustandswechseln, wie beispielsweise
00
01
11
10
besser sein, wobei dann entsprechend nur die Ausgangskanäle 3, 4 bzw. 7 und 8 vertauscht werden müssen.
The described method and the described device can also be extended to elements with more than 4 output channels. In an embodiment with 8 output channels, only the two lowest bits of the address have to be generated by the system clocks. The two system clocks can be used, for example, to generate a sequence:
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are linked, the upper bit being generated simply by negating CLK and the lower bit by a link CLK ⊕ CLK1. However, another sequence with fewer changes of state, for example, can also occur for reasons of power loss
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be better, in which case only the output channels 3, 4 or 7 and 8 have to be exchanged accordingly.

Claims (10)

1. Vorrichtung zum Zwischenspeichern von Daten eines pixelorientierten photosensitiven Bauelementes, umfassend mindestens ein pixelorientiertes photosensitives Bauelement mit mindestens zwei parallelbetriebenen Ausgangskanälen, wobei die Reihenfolge der Daten an den Ausgangskanälen nicht der Reihenfolge der Pixel auf dem photosensitiven Bauelement entspricht und einem Speicherelement mit mindestens einem Dateneingang und einem Adresseingang, wobei der Dateneingang wechselseitig mit den Ausgangskanälen des photosensitiven Bauelementes verbindbar ist, wobei über den ersten Ausgangskanal die Daten der unteren Adressen und den zweiten Ausgangskanal die Daten der oberen Adressen sukzessive ausgelesen werden, wobei das Speicherelement größer als die Anzahl der Pixel des photosensitiven Bauelementes ist, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines inkrementierenden Zählers (Z) eine Rohadresse (RA) erzeugbar ist, der durch einen ersten Systemtakt (CLK) getaktet wird, sowie einem zweiten Systemtakt (CLK1), der zu dem ersten Systemtakt (CLK) verschoben ist, wobei der zweite Systemtakt (CLK1) mindestens mit dem LSB-Adresseingang des Speicherelementes verbunden ist, wobei die Rohadresse (RA) an den übrigen Adresseingängen des Speichers anliegt, wenn der erste Ausgangskanal auf den Dateneingang (D) geschaltet ist und die invertierte Rohadresse an den Adresseingängen anliegt, wenn der zweite Ausgangskanal auf den Dateneingang (D) des Speicherelementes geschaltet ist.1. Device for temporarily storing data of a pixel-oriented photosensitive component, comprising at least one pixel-oriented photosensitive component with at least two output channels operated in parallel, the order of the data on the output channels not corresponding to the order of the pixels on the photosensitive component and a storage element with at least one data input and an address input, the data input being mutually connectable to the output channels of the photosensitive component, the data of the lower addresses being successively read out via the first output channel and the data of the upper addresses being successively read out via the first output channel, the memory element being greater than the number of pixels of the photosensitive element Component is characterized in that a raw address (RA) can be generated by means of an incrementing counter (Z), which is clocked by a first system clock (CLK), and a second system clock (CLK1), which is shifted to the first system clock (CLK), the second system clock (CLK1) being connected at least to the LSB address input of the memory element, the raw address (RA) being applied to the remaining address inputs of the memory when the the first output channel is connected to the data input (D) and the inverted raw address is present at the address inputs when the second output channel is connected to the data input (D) of the memory element. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bits der Rohadresse (RA) jeweils über ein XOR-Gatter mit dem ersten Systemtakt (CLK) verknüpft sind.2. Device according to claim 1, characterized in that the bits of the raw address (RA) are each linked to the first system clock (CLK) via an XOR gate. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Systemtakt (CLK1) um 90° phasenverschoben zum ersten Systemtakt (CLK) ausgebildet ist.3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the second system clock (CLK1) is 90 ° out of phase with the first system clock (CLK). 4. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Speicherelement als Dual-Port-RAM (DPR) ausgebildet ist. 4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the Memory element is designed as a dual-port RAM (DPR).   5. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das pixelorientierte photosensitive Bauelement als CCD-Sensor ausgebildet ist.5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the pixel-oriented photosensitive component is designed as a CCD sensor. 6. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Generierung einer Ausleseadresse für das Speicherelement einen zweiten inkrementierenden Zähler (Z2) umfasst, dem ein Schwellwert (S) zugeordnet ist, der der höchsten Adresse des über dem ersten Ausgangskanal eingelesenen Datums entspricht, bei dessen Erreichen der Zählerstand invertiert und als neuer Zählerstand geladen wird.6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the Device for generating a read address for the memory element a second Incrementing counter (Z2), to which a threshold value (S) is assigned, which the corresponds to the highest address of the date read in via the first output channel at the counter reading is inverted and loaded as a new counter reading. 7. Verfahren zum Zwischenspeichern von Daten eines pixelorientierten photosensitiven Bauelementes, mittels mindestens eines pixelorientierten photosensitiven Bauelementes, mit mindestens zwei parallelbetriebenen Ausgangskanälen, wobei die Reihenfolge der Daten an den Ausgangskanälen nicht der Reihenfolge der Pixel auf den photosensitiven Bauelement entspricht und einem Speicherelement mit mindestens einem Dateneingang und einem Adresseingang, wobei der Dateneingang wechselseitig mit den Ausgangskanälen des photosensitiven Bauelementes verbunden wird, wobei über den ersten Ausgangskanal die Daten der untersten Adressen und den zweiten Ausgangskanal die Daten der oberen Adressen sukzessive ausgelesen werden, wobei das Speicherelement größer als die Anzahl der Pixel des photosensitiven Bauelementes ist, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines inkrementierenden Zählers (Z) eine Rohadresse (RA) durch einen ersten Systemtakt (CLK) erzeugt wird, mittels eines zweiten Systemtaktes (CLK1), der zum ersten Systemtakt (CLK) verschoben ist, mindestens der LSB-Adresseingang des Speicherelementes beaufschlagt wird, wobei die Rohadresse (RA) an den übrigen Bits des Adresseingangs des Speicherelementes anliegt, wenn der erste Ausgangskanal auf den Dateneingang (D) des Speicherelementes geschaltet ist und die invertierte Rohadresse an den übrigen Bits des Adresseneingangs anliegt, wenn der zweite Ausgangskanal auf den Dateneingang (D) des Speicherelementes geschaltet ist.7. Method for temporarily storing data of a pixel-oriented photosensitive Component, by means of at least one pixel-oriented photosensitive component, with at least two parallel operated output channels, the order of the data the output channels not the order of the pixels on the photosensitive device corresponds and a storage element with at least one data input and one Address input, whereby the data input alternates with the output channels of the Photosensitive component is connected, the. Via the first output channel Data of the lowest addresses and the second output channel the data of the upper Addresses are read out successively, the memory element being larger than the number is the pixel of the photosensitive component, characterized in that by means of an incrementing counter (Z) a raw address (RA) by a first one System clock (CLK) is generated by means of a second system clock (CLK1), which is the first System clock (CLK) is shifted, at least the LSB address input of the memory element is applied, the raw address (RA) on the remaining bits of the address input of the Memory element is present when the first output channel on the data input (D) of the Storage element is switched and the inverted raw address on the other bits of the Address input is present when the second output channel on the data input (D) of the Storage element is switched. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und/oder zweite Systemtakt zum Umschalten der Ausgangskanäle des photosensitiven Bauelementes auf den Dateneingang des Speicherelementes verwendet wird.8. The method according to claim 7, characterized in that the first and / or second System clock for switching the output channels of the photosensitive component to the  Data input of the memory element is used. 9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Systemtakt (CLK1) um 90° phasenverschoben zum ersten Systemtakt (CLK) ausgebildet ist.9. The method according to claim 7 or 8, characterized in that the second system clock (CLK1) is 90 ° out of phase with the first system clock (CLK). 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Adresssignal zum Auslesen der Daten durch einen zweiten inkrementalen Zähler (Z2) erzeugt wird, dem ein Schwellwert (S) zugeordnet ist, der der höchsten Adresse des über den ersten Ausgangskanal eingelesenen Datums entspricht, bei dessen Erreichen der Zählerstand invertiert und als neuer Zählerstand geladen wird.10. The method according to any one of claims 7 to 9, characterized in that an address signal for reading out the data is generated by a second incremental counter (Z2), the one Threshold value (S) is assigned, which is the highest address of the first output channel corresponds to the read-in date, when reached the counter reading is inverted and as a new one Meter reading is loaded.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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