图像稳定设备、光学设备和图像稳定方法技术

本发明专利技术提供使得可以精确估计角速度传感器的偏移成分的图像稳定设备、光学设备和图像稳定方法。一种图像稳定设备，包括：第一获取器，用于获取角速度传感器的角速度数据；第二获取器，用于获取与被驱动以校正拍摄图像中的模糊的校正透镜的位置有关的数据；第三获取器，用于获取基于拍摄图像而计算出的运动矢量；以及估计器，用于基于角速度数据、与位置有关的数据和运动矢量来估计角速度传感器的偏移成分。基于角速度数据来生成与位置有关的数据。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】图像稳定设备、光学设备和图像稳定方法
本专利技术涉及图像稳定设备、光学设备和图像稳定方法。
技术介绍
传统上已知包括被配置为校正图像模糊的图像稳定设备(或者图像模糊校正设备)的光学设备。基于角速度传感器(陀螺仪传感器)的检测结果和通过分析图像帧之间的模糊而计算的运动矢量来获得校正量。全景摄像还已知为一种复杂的摄像方法。全景摄像是用于通过平摇照相机而连续拍摄并对沿平摇方向连续拍摄的图像进行合成来生成具有宽视角的垂直或者水平取向的图像的技术。合成图像时的对准通常使用运动矢量，而针对无法计算出运动矢量时的场景使用来自陀螺仪传感器的输出。然后，来自陀螺仪传感器的输出，尤其是由陀螺仪传感器的偏移噪声所引起的积分误差会对对准精度产生不良影响。专利文献1公开了一种被配置为使用运动矢量来计算安装在照相机侧的陀螺仪传感器的偏移噪声的图像稳定设备。专利文献2公开了一种被配置为以预定周期重置在全景摄像中对陀螺仪信号进行滤波的高通滤波器以防止用作该高通滤波器的电容器中的电荷饱和的摄像设备。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利5663897专利文献2：日本特开2010-220002
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题专利文献1中所公开的图像稳定设备可以在针对可更换镜头没有设置图像稳定设备的情况下或者在针对可更换镜头设置了图像稳定设备但没有驱动该图像稳定设备的情况下，成功地计算陀螺仪传感器的偏移噪声。然而，在图像稳定设备被驱动的情况下，需要获取图像稳定设备的位置信号，并且无法精确计算出陀螺仪传感器的偏移噪声。专利文献2针对陀螺仪信号使用高通滤波器并且在与滤波器的截止频率的周期更长的时间段的平摇中裁切平摇信号。考虑前述问题，本专利技术的目的是提供可以精确地估计角速度传感器的偏移成分的图像稳定设备、光学设备和图像稳定方法。用于解决问题的方案根据本专利技术的一个方面的图像稳定设备包括第一获取器，用于获取角速度传感器的角速度数据；第二获取器，用于获取与被驱动以校正拍摄图像中的模糊的校正透镜的位置有关的数据；第三获取器，用于获取基于所述拍摄图像而计算出的运动矢量；以及估计器，用于基于所述角速度数据、与所述位置有关的数据和所述运动矢量来估计所述角速度传感器的偏移成分，其中，与所述位置有关的数据是基于所述角速度数据而生成的。根据本专利技术的另一方面的图像稳定方法包括第一获取步骤，用于获取角速度传感器的角速度数据；第二获取步骤，用于获取与被驱动以校正拍摄图像中的模糊的校正透镜的位置有关的数据；第三获取步骤，用于获取基于所述拍摄图像而计算出的运动矢量；以及估计步骤，用于基于所述角速度数据、与所述位置有关的数据和所述运动矢量来估计所述角速度传感器的偏移成分，其中，与所述位置有关的数据是基于所述角速度数据而生成的。专利技术的效果本专利技术能够提供一种可以精确地估计角速度传感器的偏移成分的图像稳定设备、光学设备和图像稳定方法。附图说明图1是包括根据本专利技术的一个实施例的图像稳定设备的光学设备的框图。图2是镜头系统控制器的框图。图3是估计模型的说明图。图4是照相机系统控制器的框图。图5是估计器的框图。具体实施方式现在参考附图，将给出根据本专利技术的实施例的说明。在各附图中，相应的元件将由相同的附图标记指定，并且将省略其重复说明。图1是作为包括根据本专利技术的一个实施例的图像稳定设备的说明性光学设备的镜头可更换型数字照相机(在下文中称为照相机)1的框图。照相机1包括可更换镜头100和照相机主体200。本实施例讨论了镜头可更换型数字照相机作为说明性光学设备，但是本专利技术不限于本实施例。例如，光学设备可以是镜头和照相机主体彼此一体化的摄像设备。变焦单元101具有进行变焦的变焦透镜。变焦控制器102控制变焦单元101的驱动。光圈驱动控制器104控制光圈单元103的驱动。图像稳定单元105包括可移动以校正图像模糊的校正透镜。图像稳定控制器106控制图像稳定单元105的驱动。调焦单元107包括调焦透镜。调焦控制器108控制调焦单元107的驱动。操作单元109指示可更换镜头100的操作。手抖动检测器(照相机抖动检测器)110是诸如陀螺仪传感器等的角速度传感器，并检测与施加到可更换镜头100的手抖动量相对应的角速度数据。将角速度数据输出为电压。镜头系统控制器111控制整个可更换镜头100。镜头通信控制器112控制与照相机主体200的通信。快门驱动控制器202驱动快门单元201。摄像单元203将由可更换镜头100形成的被摄体图像转换为电信号。拍摄信号处理器204将从摄像单元203输出的电信号转换为图像信号(拍摄图像)。图像信号处理器205根据用途来对从拍摄信号处理器204输出的图像信号进行处理。显示单元206基于从图像信号处理器205输出的信号来显示必要的图像。存储器(储存单元)207存储诸如图像信息等的各种数据。电源208根据用途向必要组件供给电力。操作单元209指示照相机主体200的操作。手抖动检测器210是诸如陀螺仪传感器等的角速度传感器，并检测与施加到照相机主体200的手抖动量相对应的角速度数据。运动矢量计算器211分析图像信号中的帧之间的模糊并计算运动矢量。运动矢量计算器211可以通过将图像划分为多个块并且通过根据针对各个块所计算的多个运动矢量计算完整运动矢量，来防止由图像噪声导致的运动矢量的错误计算以及移除手抖动以外的模糊成分。电子图像稳定控制器212通过切出图像来控制电子图像稳定。照相机系统控制器(图像稳定设备)213控制照相机主体200整体。照相机通信控制器214控制与可更换镜头100的通信。现在给出照相机1使用操作单元109和209的操作的描述。操作单元109和209具有可以选择图像稳定模式的图像稳定开关。当图像稳定开关接通时，镜头系统控制器111和照相机系统控制器213分别向图像稳定控制器106和电子图像稳定控制器212指示图像稳定操作。图像稳定控制器106和电子图像稳定控制器212进行图像稳定操作，直到图像稳定开关被断开为止。操作单元209包括被配置使得第一开关SW1和第二开关SW2根据按压量而顺次接通的快门释放按钮。本实施例在快门释放按钮被大致半按下时接通第一开关SW1，以及在快门释放按钮被完全按下时接通第二开关SW2。当第一开关SW1接通时，调焦控制器108驱动调焦单元107以进行调焦，并且光圈驱动控制器104驱动光圈单元103以设置合适的曝光量。当第二开关SW2接通时，获取拍摄图像并将拍摄图像存储在存储器207中。操作单元209包括运动图像记录开关。当运动图像记录开关接通时，运动图像拍摄开始，并且在运动图像记录中再次接通该开关时，摄像结束。当在运动图像记录中接通第一开关SW1和第二开关SW2时，在运动图像记录中拍摄静止图像。操作单元209包括可以选择再现模式的再现模式选择开关。在再现模式中，停止图像稳定操作。图2是镜头系统控制器111的框图。A/D转换器301将从手抖动检测器110输出的角速度数据转换为数字数据。高通滤波器302截断角速度数据中的低频成分。积分器303对由低通滤波器主要通过伪积分截断了低频成分的角速度数据进行积分，并将角速度数据转换为角度数据。灵敏度乘法器304将角度数据转换为图像稳定单元105中的校正透镜的移位量(第一图像稳定量)。与焦距相对应的值本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图像稳定设备，包括：第一获取器，用于获取角速度传感器的角速度数据；第二获取器，用于获取与被驱动以校正拍摄图像中的模糊的校正透镜的位置有关的数据；第三获取器，用于获取基于所述拍摄图像而计算出的运动矢量；以及估计器，用于基于所述角速度数据、与所述位置有关的数据和所述运动矢量来估计所述角速度传感器的偏移成分，其中，与所述位置有关的数据是基于所述角速度数据而生成的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.08.12 JP 2016-1583401.一种图像稳定设备，包括：第一获取器，用于获取角速度传感器的角速度数据；第二获取器，用于获取与被驱动以校正拍摄图像中的模糊的校正透镜的位置有关的数据；第三获取器，用于获取基于所述拍摄图像而计算出的运动矢量；以及估计器，用于基于所述角速度数据、与所述位置有关的数据和所述运动矢量来估计所述角速度传感器的偏移成分，其中，与所述位置有关的数据是基于所述角速度数据而生成的。2.根据权利要求1所述的图像稳定设备，还包括：低通滤波器，用于从基于位置检测器的检测结果的所述校正透镜的位置数据中使高频成分截止，其中所述位置检测器用于检测所述校正透镜的位置；以及高通滤波器，用于从基于所述角速度数据的数据中使低频成分截止，其中，基于来自所述低通滤波器的输出信号和来自所述高通滤波器的输出信号来生成与所述位置有关的信息，以及其中，基于与所述位置有关的数据的获取采样来设置所述高通滤...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫原晋平，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP