[發(fā)明專利]一種獲取穩(wěn)定成像的智能拍照系統(tǒng)和方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210362984.9
• 申請(qǐng)日: 2012-09-26
• 公開（公告）號(hào): CN103209292A
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 顧紅波;顧耀;顧葉舟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 顧紅波
• 主分類號(hào): H04N5/232
• 分類號(hào): H04N5/232
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

現(xiàn)在的照相、攝像設(shè)備，為了獲取穩(wěn)定的成像，發(fā)展出很多防抖技術(shù)，有人將此技術(shù)領(lǐng)域稱之為穩(wěn)像技術(shù)。本發(fā)明跳出了現(xiàn)有技術(shù)中采用各種方法來穩(wěn)定鏡頭和CCD的方式，用更廉價(jià)的方式解決獲取穩(wěn)定成像的問題。

技術(shù)背景：

傳統(tǒng)的相機(jī)，無論是膠片相機(jī)還是電子相機(jī)，其拍照的時(shí)刻完全是靠人工控制、操作，而按壓抖動(dòng)也就隨之而生，在傳統(tǒng)技術(shù)中，對(duì)此問題有效的解決方式就是用三腳架穩(wěn)定相機(jī)和用快門線隔離按壓抖動(dòng)。新出現(xiàn)的穩(wěn)像技術(shù)，主要采用可浮動(dòng)的鏡頭和CCD的方式，來穩(wěn)定鏡頭和CCD，其基本原理如同汽車的避震器。當(dāng)然，現(xiàn)有的穩(wěn)像技術(shù)還有一些比汽車避震器更精致的技術(shù)，例如利用磁懸浮的方式將鏡頭和CCD浮動(dòng)起來，還有利用電壓至動(dòng)，電磁至動(dòng)來對(duì)已經(jīng)產(chǎn)生的抖動(dòng)進(jìn)行反向的補(bǔ)償，從而獲取穩(wěn)定的圖像。這種方法的實(shí)現(xiàn)成本較高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、易損壞、且體積較大。現(xiàn)有技術(shù)中還有一種簡(jiǎn)單方式，就是延時(shí)拍照，就是使用者在按下按鈕的時(shí)刻并不立即采集圖片，而是延后0.2秒到1秒左右的時(shí)間后再采集圖片，這樣就避開了按壓抖動(dòng)，但是這種方法對(duì)于因其他因素導(dǎo)致的抖動(dòng)無法解決。

發(fā)明內(nèi)容

當(dāng)相機(jī)從膠片相機(jī)進(jìn)化到電子相機(jī)后，為相機(jī)的智能化提供了基礎(chǔ)，在對(duì)焦、調(diào)光圈方面都有了自動(dòng)、智能的系統(tǒng)，但是在選擇拍照的時(shí)機(jī)方面，還完全是靠操作者自主控制。這也帶來了操作穩(wěn)定性及其所采集的圖片清晰度的問題。

本發(fā)明徹底跳出了現(xiàn)有穩(wěn)像技術(shù)領(lǐng)域的傳統(tǒng)思路，不是通過穩(wěn)定鏡頭和CCD來獲取穩(wěn)定的圖像，而是充分利用了現(xiàn)有照相設(shè)備都是電子成像、數(shù)字化存儲(chǔ)的特點(diǎn)，本發(fā)明的智能拍照系統(tǒng)能夠智能評(píng)估在一個(gè)拍照意向時(shí)間段內(nèi)所采集圖片的時(shí)機(jī)、及其圖片，選擇拍照時(shí)機(jī)，從而獲取清晰的照片。其選擇、評(píng)估方式分為采集圖片前選擇時(shí)機(jī)和采集圖片后選擇選擇時(shí)機(jī)，

1.采集前選擇時(shí)機(jī)，通過相機(jī)內(nèi)置的動(dòng)態(tài)傳感系統(tǒng)感應(yīng)相機(jī)的動(dòng)態(tài)，動(dòng)態(tài)判斷模塊則根據(jù)動(dòng)態(tài)傳感系統(tǒng)的數(shù)據(jù)判斷當(dāng)前的動(dòng)態(tài)、及根據(jù)動(dòng)態(tài)趨勢(shì)預(yù)測(cè)下一時(shí)刻的動(dòng)態(tài)，從而決定在某個(gè)穩(wěn)定的瞬間采集一幅或幾幅圖片。

2.采集后評(píng)估選擇時(shí)機(jī)，上述采集前選擇的方式只是根據(jù)相機(jī)的動(dòng)態(tài)趨勢(shì)預(yù)測(cè)相機(jī)曝光采集圖片時(shí)的穩(wěn)定狀態(tài)，而實(shí)際上，從判斷相機(jī)穩(wěn)定、智能拍照系統(tǒng)發(fā)出采集圖片指令、開始采集圖片、一直到結(jié)束采集圖片，這個(gè)過程中相機(jī)的動(dòng)態(tài)可能發(fā)生較大的變化，所以采集后選擇、評(píng)估效果更佳。即圖片采集系統(tǒng)先進(jìn)行短時(shí)間的高速、連續(xù)地采集圖片成像，然后對(duì)這些圖像、及其成像時(shí)刻的動(dòng)態(tài)進(jìn)行智能分析，通過回溯并選擇穩(wěn)定時(shí)刻所采集的圖片，達(dá)到在事后再用智能拍照系統(tǒng)選擇拍照時(shí)機(jī)的外在效果。從時(shí)間軸的角度上講，就是將一段時(shí)間內(nèi)的圖像及其動(dòng)態(tài)先凝固在高速緩存中，在采集圖片的事后判斷選擇其中最穩(wěn)定的時(shí)機(jī)，并找出這些最穩(wěn)定的時(shí)機(jī)所采集的圖片。而這種事后處理方式又可以分為兩個(gè)子方式，這兩種子方式都需要連續(xù)成像，可以疊加在一起使用，且能產(chǎn)生更佳的效果。

1)在照相設(shè)備連續(xù)拍照成像的過程中，同時(shí)利用設(shè)備內(nèi)置的陀螺、重力加速度傳感器等動(dòng)態(tài)傳感系統(tǒng)監(jiān)測(cè)照相設(shè)備的狀態(tài)，并記錄其狀態(tài)，在一段時(shí)間的連續(xù)成像完成后，比對(duì)這些相片的成像瞬間的動(dòng)態(tài)，然后選擇那些在成像瞬間動(dòng)態(tài)最穩(wěn)定或較為穩(wěn)定的一張或幾張照片存儲(chǔ)起來，在本發(fā)明中，這種動(dòng)態(tài)稱為相機(jī)動(dòng)態(tài)。

2)在照相設(shè)備連續(xù)拍照成像后，對(duì)各個(gè)照片進(jìn)行像素比對(duì)，從總體來說，如果一張照片的像素與前一張或后一張相片相應(yīng)位置的像素的一致性都很好沒有發(fā)生變化，即像素動(dòng)態(tài)很小，那就證明拍照期間其成像是靜態(tài)、穩(wěn)定的，從而也可以推斷其成像是清晰的。反之則推斷其成像期間不穩(wěn)定、成像不清晰，在本發(fā)明中，這種動(dòng)態(tài)稱為像素動(dòng)態(tài)。

本發(fā)明不僅可以用于專業(yè)的電子相機(jī)中，還可以應(yīng)用在手機(jī)、平板電腦、個(gè)人數(shù)字助理、等許多具有拍照功能的電子設(shè)備當(dāng)中。

具體實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)及其實(shí)現(xiàn)步驟描述如下

1.智能拍照系統(tǒng)的拍照意向采集系統(tǒng)采集相機(jī)操作者發(fā)出的拍照意向；

2.智能拍照系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)傳感系統(tǒng)監(jiān)測(cè)相機(jī)的動(dòng)態(tài)；

3.智能拍照系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)判斷模塊判斷相機(jī)的動(dòng)作狀態(tài)、判斷出比較平穩(wěn)的瞬間，并向圖片采集系統(tǒng)發(fā)送指引信息，指引其采集圖片；

4.智能拍照系統(tǒng)的圖片采集系統(tǒng)根據(jù)相機(jī)的指引信息選擇時(shí)間段連續(xù)采集圖片，并將所采集的圖片的數(shù)據(jù)遞交給存儲(chǔ)系統(tǒng)；

5.智能拍照系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)分析模塊根據(jù)動(dòng)態(tài)傳感系統(tǒng)產(chǎn)生的相機(jī)動(dòng)態(tài)信息評(píng)估連續(xù)采集的圖片，并選擇在采集圖片期間相機(jī)處于比較穩(wěn)定瞬間的圖片和最接近意念點(diǎn)的圖片、并將圖片和評(píng)估出的相機(jī)動(dòng)態(tài)系數(shù)、意念點(diǎn)接近系數(shù)等相機(jī)動(dòng)態(tài)信息遞交給人機(jī)交互選擇系統(tǒng)，供操作者參考選擇；