[發(fā)明專利]圖像穩(wěn)定性控制裝置、攝像裝置以及圖像穩(wěn)定性控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110324975.6
• 申請日: 2011-10-19
• 公開（公告）號: CN102540627A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 若松伸茂
• 申請（專利權(quán)）人: 佳能株式會社
• 主分類號: G03B5/00
• 分類號: G03B5/00;H04N5/232
• 代理公司: 北京怡豐知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11293
• 代理人: 遲軍;李艷麗

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及校正或防止因諸如手抖的抖動而出現(xiàn)的圖像抖動或圖像劣化的圖像穩(wěn)定性控制技術(shù)。

背景技術(shù)

近年來，攝像機(jī)的所有對于圖像拍攝重要的操作，例如用于確定曝光的操作和聚焦操作，都可以自動執(zhí)行。因此，即便不熟悉攝像機(jī)使用的用戶也可以幾乎總是成功地拍攝高質(zhì)量圖片。此外，近來市售的攝像機(jī)包括由抖動校正單元、驅(qū)動單元、抖動檢測單元等組成的圖像穩(wěn)定性控制裝置，并且被配置為防止因諸如手抖的抖動而出現(xiàn)的圖像抖動。包括由抖動校正單元、驅(qū)動單元、抖動檢測單元等組成的圖像穩(wěn)定性控制裝置的攝像機(jī)幾乎消除了致使拍攝者的拍攝錯誤的因素。

下面，簡要描述圖像穩(wěn)定性控制裝置。在圖像拍攝期間可能對攝像機(jī)發(fā)生的手抖是頻率大概為1到10Hz的抖動。為了即便在按壓快門釋放按鈕時(shí)對攝像機(jī)施加了這種手抖的情況下也沒有任何圖像抖動地拍攝照片，需要檢測因手抖而施加給攝像機(jī)的角旋轉(zhuǎn)抖動，并且根據(jù)檢測值使鏡頭位移以校正圖像抖動(以下，簡稱為“補(bǔ)償鏡頭”)。

而且，當(dāng)在近距離(在使用高攝像倍率的拍攝條件下)拍攝圖像時(shí)，因平移抖動(translational?shake)引起的圖像劣化可能不能被忽略。例如，當(dāng)在微距拍攝的情況下在約20cm的近物距下拍攝物體圖像時(shí)，必需主動檢測并校正平移抖動。在即使確保了1米的足夠物距時(shí)攝像光學(xué)系統(tǒng)的焦距非常大(例如，400mm)的拍攝條件下，也必需檢測并校正平移抖動。然而，僅通過角速度傳感器可能不能檢測到平移抖動，并且平移抖動被施加在位于垂直于攝像機(jī)的光軸的平面內(nèi)的水平方向或垂直方向上。

日本特開平第7-225405號公報(bào)公開了一種技術(shù)，其中，提供了被配置為檢測加速度的加速度計(jì)，以通過對所檢測的加速度進(jìn)行二次積分來檢測平移抖動，并且根據(jù)所檢測的平移抖動值和來自獨(dú)立設(shè)置的角速度計(jì)的輸出來驅(qū)動抖動校正單元。

日本特開第2010-25962號公報(bào)公開了一種技術(shù)，其中在旋轉(zhuǎn)中心遠(yuǎn)離攝像機(jī)時(shí)平移抖動等效于角旋轉(zhuǎn)抖動。

利用角旋轉(zhuǎn)抖動的旋轉(zhuǎn)半徑來執(zhí)行平移抖動校正的傳統(tǒng)方法可能引起以下問題。

為了檢測攝像機(jī)在水平方向上的平移抖動，采用了為校正偏航(yaw)角旋轉(zhuǎn)抖動而安裝的偏航角速度傳感器，和檢測攝像機(jī)在水平方向上的加速度的加速度傳感器。根據(jù)由這兩個傳感器獲得的檢測值來計(jì)算水平方向上的平移抖動校正量。然而，對于攝像機(jī)在水平方向上的平移抖動，難以精確地確定平移抖動校正量，這是因?yàn)?，攝像機(jī)除了受到與攝像機(jī)在偏航方向(yaw?direction)上的旋轉(zhuǎn)相關(guān)聯(lián)的平移抖動影響外，還可能受到與攝像機(jī)在滾轉(zhuǎn)方向(roll?direction)上的旋轉(zhuǎn)相關(guān)聯(lián)的平移抖動影響。具體地說，當(dāng)攝像機(jī)在俯仰方向(pitch?direction)上的旋轉(zhuǎn)很小而與攝像機(jī)在滾轉(zhuǎn)方向上的旋轉(zhuǎn)相關(guān)聯(lián)的垂直方向上的平移抖動較大時(shí)，難以僅通過檢測俯仰方向上的角速度和垂直方向上的加速度來精確地確定針對垂直方向上的平移抖動的校正量。注意，這些同樣適用于俯仰方向上的平移抖動的檢測。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種圖像穩(wěn)定性控制裝置以及該圖像穩(wěn)定性控制裝置的控制方法，該圖像穩(wěn)定性控制裝置在考慮了圍繞光軸的方向上的抖動的情況下針對因施加給光學(xué)裝置的角旋轉(zhuǎn)抖動的影響而出現(xiàn)的平移抖動以高精度執(zhí)行圖像抖動校正。

為了解決以上問題，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種圖像穩(wěn)定性控制裝置，該圖像穩(wěn)定性控制裝置包括：抖動校正單元，其被配置為能夠在不同于攝像光軸方向的方向上移動；第一抖動檢測單元，其被配置為檢測在垂直于光軸的第一方向上的角旋轉(zhuǎn)抖動；第二抖動檢測單元，其被配置為檢測在圍繞光軸的第二方向上的角旋轉(zhuǎn)抖動，所述第二方向與所述第一方向不同；第三抖動檢測單元，其被配置為檢測設(shè)備的平移抖動；控制單元，其被配置為使用所述第一抖動檢測單元、所述第二抖動檢測單元以及所述第三抖動檢測單元的輸出，來計(jì)算用于校正所述第一方向和所述第二方向上的平移抖動的校正量；以及驅(qū)動單元，其被配置為根據(jù)所述校正量來驅(qū)動所述抖動校正單元。

根據(jù)參照附圖對示例性實(shí)施例的以下描述，本發(fā)明的其他特征將變得清楚。

附圖說明

圖1是具有圖像穩(wěn)定性功能的攝像機(jī)的俯視示意圖，用于結(jié)合圖2到圖10解釋本發(fā)明的第一實(shí)施例。

圖2是攝像機(jī)的側(cè)視示意圖。

圖3是攝像機(jī)的正視示意圖。

圖4是攝像機(jī)在俯仰方向上的抖動及其旋轉(zhuǎn)中心的示例圖。

圖5是與攝像機(jī)在垂直方向上的運(yùn)動相關(guān)的攝像機(jī)在滾轉(zhuǎn)方向上的抖動及其旋轉(zhuǎn)中心的示例圖。