[發(fā)明專利]成像設(shè)備和成像方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910141652.6
• 申請(qǐng)日: 2009-05-25
• 公開（公告）號(hào): CN101594464A
• 公開（公告）日: 2009-12-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 山崎正文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 奧林巴斯映像株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H04N5/232
• 分類號(hào): H04N5/232;H04N5/235
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 李 輝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于通過成像裝置的光電轉(zhuǎn)換對(duì)由成像鏡頭形成的物體進(jìn)行成像的成像設(shè)備和成像方法，更具體地涉及一種用于對(duì)圖像的由于手抖動(dòng)等因素造成的照相機(jī)抖動(dòng)(camera-shake)進(jìn)行校正的成像設(shè)備和成像方法。

背景技術(shù)

對(duì)于拍攝靜止照片的電子照相機(jī)等的成像設(shè)備而言，要求其能夠精確和可靠地拍攝所有種類的場(chǎng)景。然而，對(duì)于靜像(still-image)攝影而言公知的是，由于在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)拍攝照片時(shí)物體的移動(dòng)或照相機(jī)抖動(dòng)，在圖像中引入了照相機(jī)抖動(dòng)。圖像的這種“照相機(jī)抖動(dòng)”是一維(包括彎曲的)圖像朦朧狀態(tài)(haziness)，因此有時(shí)也稱為“模糊”，但是在本文檔中，將它稱為“照相機(jī)抖動(dòng)”。該“照相機(jī)抖動(dòng)”表示了一矢量，并且包括照相機(jī)抖動(dòng)的方向和由照相機(jī)抖動(dòng)的幅度所表示的照相機(jī)抖動(dòng)量。有時(shí)，圖像的照相機(jī)抖動(dòng)可有效地應(yīng)用到攝影技術(shù)上，例如搖拍(panning)，但是通常這被認(rèn)為損壞了圖像質(zhì)量，并且必須對(duì)其進(jìn)行避免。避免照相機(jī)抖動(dòng)的一種代表性方法是使用三腳架等穩(wěn)定地固定住照相機(jī)，而另一種方法是使用短時(shí)間曝光(高速快門)，但是當(dāng)條件不允許時(shí)這兩種方法都不能應(yīng)用并且無法應(yīng)用到手持低光(hand-held?low-lighting)攝影。另外，防止照相機(jī)抖動(dòng)的設(shè)備正變得普及，其通過驅(qū)動(dòng)成像鏡頭或成像裝置來減輕在成像裝置的成像表面上形成的圖像的照相機(jī)抖動(dòng)。然而，這些防止照相機(jī)抖動(dòng)的設(shè)備非常復(fù)雜并且需要先進(jìn)的控制，因而產(chǎn)生了成本增加的問題并且難于使照相機(jī)小型化。

作為解決上述問題的技術(shù)，已知技術(shù)是這樣的，例如當(dāng)設(shè)置了長(zhǎng)于預(yù)定值的曝光時(shí)間時(shí)，用被設(shè)置得小于預(yù)定值，例如1/f(秒)(其中f是用于35mm膠卷的攝影鏡頭的以mm為單位的焦距)的曝光時(shí)間來完成時(shí)分?jǐn)z影(time-division?photography)，基于獲得的多個(gè)圖像數(shù)據(jù)來檢測(cè)與圖像之間的相對(duì)移動(dòng)有關(guān)的信息，并且基于該檢測(cè)的移動(dòng)信息來校正圖像之間的相互照相機(jī)抖動(dòng)，因而組合這多個(gè)圖像數(shù)據(jù)來獲得單個(gè)靜止圖像(例如JP2001086398A)。

發(fā)明內(nèi)容

盡管這樣，但是確定的是前述JP2001086398A中公開的成像設(shè)備存在應(yīng)當(dāng)改進(jìn)之處，如下所述。也就是說，可容忍的圖像的照相機(jī)抖動(dòng)量取決于照相機(jī)抖動(dòng)的頻率、查看分辨率、圖像觀察距離和打印圖像時(shí)的放大倍率。出于該原因，當(dāng)這些條件改變時(shí)，即使按1/f(秒)完成攝影，也可能沒有充分地校正照相機(jī)抖動(dòng)。另外，對(duì)于過去已提出的許多電子照相機(jī)，能夠通過選擇圖像尺寸來設(shè)置圖像質(zhì)量，其中根據(jù)光電轉(zhuǎn)換的像素?cái)?shù)以及記錄和存儲(chǔ)所拍攝圖像數(shù)據(jù)時(shí)用于圖像數(shù)據(jù)的壓縮率，來表示成像裝置所拍攝的物體圖像。然而，對(duì)于前述JP2001086398中公開的成像設(shè)備，因?yàn)橛?/f(秒)曝光時(shí)間來拍攝多個(gè)圖像，而不管圖像質(zhì)量模式，所以未充分實(shí)現(xiàn)圖像質(zhì)量選擇功能。

作為提高校正圖像的照相機(jī)抖動(dòng)的精度的方法，可以考慮進(jìn)一步在時(shí)分?jǐn)z影中縮短曝光時(shí)間。然而，在此情況下圖像數(shù)據(jù)的S/N下降，所以需要先進(jìn)的技術(shù)來提高S/N。作為提高S/N的一種方法，可以考慮增加時(shí)分?jǐn)z影的數(shù)量和組合更多的圖像數(shù)據(jù)。然而，這樣做時(shí)，用于完成諸如照相機(jī)抖動(dòng)校正和圖像數(shù)據(jù)組合這樣的事情的圖像處理電路變得很復(fù)雜，圖像處理的負(fù)荷變得繁重，并且這對(duì)于其它處理有負(fù)面影響，導(dǎo)致功耗增加。

因此，考慮到前述方面，本發(fā)明的目的是提供一種可拍攝物體圖像同時(shí)用對(duì)應(yīng)于圖像質(zhì)量的精度有效地校正照相機(jī)抖動(dòng)的成像設(shè)備和成像方法。

實(shí)現(xiàn)上述目的的本發(fā)明的第一方面是一種成像設(shè)備，該成像設(shè)備進(jìn)行校正，以便減少由通過時(shí)分?jǐn)z影獲得的多幀圖像數(shù)據(jù)中的每一個(gè)顯示的多幀圖像的相互照相機(jī)抖動(dòng)，之后對(duì)顯示該相互照相機(jī)抖動(dòng)被校正后得到的多幀圖像的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行合成，該成像設(shè)備包括：成像裝置，用于對(duì)成像鏡頭形成的物體圖像進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換；圖像質(zhì)量設(shè)置單元，用于設(shè)置與多幀圖像的質(zhì)量有關(guān)的參數(shù)；曝光時(shí)間計(jì)算單元，用于基于所述參數(shù)和成像鏡頭的焦距來計(jì)算曝光時(shí)間以便使得多幀圖像的照相機(jī)抖動(dòng)量小于允許值；曝光控制單元，用于基于曝光時(shí)間來控制前述成像裝置的曝光以使得能夠連續(xù)地拍攝多幀圖像；照相機(jī)抖動(dòng)量檢測(cè)單元，用于計(jì)算多幀圖像中的每一個(gè)的照相機(jī)抖動(dòng)量；以及圖像合成單元，用于基于所述多幀圖像中的每一個(gè)的照相機(jī)抖動(dòng)量對(duì)該多幀圖像之間的相互照相機(jī)抖動(dòng)進(jìn)行校正，之后對(duì)顯示該相互照相機(jī)抖動(dòng)被校正后得到的多幀圖像的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行相加。

本發(fā)明的第二方面由根據(jù)本發(fā)明第一方面的成像設(shè)備來表征，其中圖像質(zhì)量設(shè)置單元所設(shè)置的用于確定圖像質(zhì)量的參數(shù)包含圖像尺寸或壓縮率中的至少一個(gè)。