图像捕捉装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种图像捕捉装置及其控制方法。所述图像捕捉装置根据与起作用的抖动相对应的抖动信号来确定抖动校正透镜的目标位置，并且执行用于使所述抖动校正透镜的位置收敛到所述目标位置的反馈控制。划分单元将所述抖动信号划分成低频成分及高频成分。第一低通滤波器对所述高频成分执行积分，第二低通滤波器对所述低频成分执行积分。合成单元将来自所述第一低通滤波器的输出信号与来自所述第二低通滤波器的输出信号合成，并且将合成的信号作为所述目标位置而输出。在判断所述装置正在摇摄或倾斜时，将所述第二低通滤波器的截止频率设置成比所述装置既未摇摄也未倾斜时的截止频率的值更大的值。

【技术实现步骤摘要】
图像捕捉装置及其控制方法
本专利技术涉及一种图像捕捉装置及其控制方法。
技术介绍
在由诸如数字照相机的图像捕捉装置捕捉的图像中，例如在保持照相机体的用户的手在图像捕捉时晃动导致引起所谓的照相机抖动(shake)时，被摄体图像有时会模糊。大多数的数字照相机具有对由于作用在照相机体上的振动而使图像捕捉屏上出现的被摄体图像的模糊执行校正的功能。传统上，已知光学图像模糊校正处理及电子图像模糊校正处理作为图像模糊校正处理。在光学图像模糊校正处理中，利用角速度传感器等来检测照相机体的振动，并且使成像光学系统中的防振透镜移动以改变成像光学系统的光轴方向。相应的是，使图像传感器的光接收面上所形成的图像移动以校正图像模糊。在电子图像模糊校正处理中，对所捕获的图像执行图像处理以伪校正(pseudocorrect)图像模糊。除了由于要校正的振动(例如，照相机抖动)而产生的信号以外，从角速度传感器输出的抖动信号还包括例如由于用户有意的照相机操作(例如，摇摄(pan)操作)而产生的信号。如果简单地基于抖动信号来驱动防振透镜，则即使对诸如摇摄或倾斜的大幅的抖动也执行图像模糊校正。然而，对摇摄操作或倾斜操作执行图像模糊校正处理是不可取的。这是因为，防振透镜可能超出可驱动的范围，或者在摇摄或倾斜之后出现图像摆动(回摆(swing-back))，并且照相机操作或视频变得不自然。为了解决该问题，存在已知的回摆校正，其中，在确定从角速度传感器输出的抖动信号是由于摇摄操作或倾斜操作而产生时，停止图像模糊校正，并且使防振透镜返回到可移动范围的中心(位移量为0的基准位置)并停止。在摇摄操作或倾斜操作结束时，由于例如在照相机的角速度突然改变时来自检测信号处理系统中的高通滤波器(HPF)或积分器的残留信号，使得抖动信号并不严格地变成0，而是逐渐地接近0。在重新开始图像模糊校正时，防振透镜根据抖动信号而大幅地移动，引起图像的回摆。作为用于防止回摆的技术，日本专利特开第2006-113264号公报公开了一种图像模糊校正，其中，在摇摄操作结束时阶梯式地改变角速度信号处理系统滤波器的截止频率。日本专利特开第2011-118073号公报公开了以下方法：执行与用于驱动防振透镜的角速度相对应的速度控制，而不在作为回摆的原因的角速度信号处理系统滤波器中使用截止频率超低的HPF或LPF(积分器)。日本专利特开第2010-004370号公报公开了以下技术：基于由角速度传感器检测到的抖动信号通过抖动校正透镜来校正抖动，并且基于低频成分的图像模糊信号通过电子隔振(electronicvibrationisolation)来校正抖动。即使由于摇摄操作或倾斜操作等而产生大幅的抖动，也能令人满意地确保防振透镜的驱动范围。在日本专利特开第2006-113264号公报中所描述的方法中，紧随在摇摄操作或倾斜操作之后的隔振变弱。在日本专利特开第2011-118073号公报中所描述的方法中，在除曝光以外的其它所有时间通过位置控制来使防振透镜位于中心，并且防振性能针对与主体的摆动等相对应的抖动信号的低频成分而变弱。在角速度传感器的偏移或温度波动很大时，因为不存在HPF，所以防振透镜快速地从中心移开。这样，几乎没有偏移或温度波动的昂贵的传感器(例如，石英陀螺仪)成为必需。在日本专利特开第2010-004370号公报中所描述的方法中，抖动校正性能针对不能执行电子隔振的曝光时的低频而下降。
技术实现思路
本专利技术解决上述问题中的至少一个问题，并且即使在由于摇摄操作或倾斜操作等而产生大幅的抖动时也能实现令人满意的图像模糊校正。本专利技术的一方面旨在一种图像捕捉装置，其包括：抖动校正透镜；检测单元，其被构造成检测所述图像捕捉装置的抖动、并且输出与所述抖动相对应的抖动信号；确定单元，其被构造成根据所输出的抖动信号来确定所述抖动校正透镜的目标位置；以及位置控制器，其被构造成执行用于使所述抖动校正透镜的位置收敛到所确定的目标位置的反馈控制，其中，所述确定单元包括：划分单元，其被构造成将所述抖动信号划分成低频成分及高频成分；第一低通滤波器，其被构造成对所述高频成分执行积分；第二低通滤波器，其具有可变的截止频率，并且被构造成对所述低频成分执行积分；合成单元，其被构造成将来自所述第一低通滤波器的输出信号与来自所述第二低通滤波器的输出信号合成、并且将合成的信号作为所述目标位置而输出；判断单元，其被构造成判断所述图像捕捉装置的摇摄操作及倾斜操作中的一个；以及设置单元，其被构造成，在所述判断单元判断所述图像捕捉装置正在摇摄或倾斜时，将所述第二低通滤波器的所述截止频率设置成比所述图像捕捉装置既未摇摄也未倾斜时的截止频率的值更大的值。本专利技术的另一方面旨在一种图像捕捉装置，其包括：抖动校正透镜；检测单元，其被构造成检测所述图像捕捉装置的抖动、并且输出与所述抖动相对应的抖动信号；确定单元，其被构造成根据所输出的抖动信号来确定所述抖动校正透镜的目标位置及目标速度；位置控制器，其被构造成执行用于使所述抖动校正透镜的位置收敛到所确定的目标位置的反馈控制；以及速度控制器，其被构造成执行用于使所述抖动校正透镜的速度收敛到所确定的目标速度的反馈控制，其中，所述确定单元包括：划分单元，其被构造成将所述抖动信号划分成低频成分及高频成分、并且将所述高频成分作为所述目标速度而输出给所述速度控制器；第二低通滤波器，其具有可变的截止频率，并且被构造成对所述低频成分执行积分、并将所述低频成分作为所述目标位置而输出给所述位置控制器；判断单元，其被构造成判断所述图像捕捉装置的摇摄操作及倾斜操作中的一个；以及设置单元，其被构造成，在所述判断单元判断所述图像捕捉装置正在摇摄或倾斜时，将所述第二低通滤波器的所述截止频率设置成比所述图像捕捉装置既未摇摄也未倾斜时的截止频率的值更大的值。本专利技术的还一方面旨在一种控制包括抖动校正透镜的图像捕捉装置的方法，其包括：检测步骤，检测所述图像捕捉装置的抖动，并且输出与所述抖动相对应的抖动信号；确定步骤，根据所输出的抖动信号来确定所述抖动校正透镜的目标位置；以及位置控制步骤，执行用于使所述抖动校正透镜的位置收敛到所确定的目标位置的反馈控制，其中，所述确定步骤包括：将所述抖动信号划分成低频成分及高频成分的步骤；第一低通滤波器对所述高频成分执行积分的步骤；具有可变的截止频率的第二低通滤波器对所述低频成分执行积分的步骤；将来自所述第一低通滤波器的输出信号与来自所述第二低通滤波器的输出信号合成、并且将合成的信号作为所述目标位置而输出的步骤；判断所述图像捕捉装置的摇摄操作及倾斜操作中的一个的判断步骤；以及在所述判断步骤中判断所述图像捕捉装置正在摇摄或倾斜时将所述第二低通滤波器的所述截止频率设置成比所述图像捕捉装置既未摇摄也未倾斜时的截止频率的值更大的值的步骤。本专利技术的又一方面旨在一种控制包括抖动校正透镜的图像捕捉装置的方法，其包括以下步骤：检测单元检测所述图像捕捉装置的抖动以输出与所述抖动相对应的抖动信号；确定单元根据所输出的抖动信号来确定所述抖动校正透镜的目标位置及目标速度；位置控制器执行用于使所述抖动校正透镜的位置收敛到所确定的目标位置的反馈控制；以及速度控制器执行用于使所述抖动校正透镜的速度收敛到所确定的目标速度的反馈控制，其中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像捕捉装置，包括：抖动校正透镜；检测单元，其被构造成检测所述图像捕捉装置的抖动、并且输出与所述抖动相对应的抖动信号；确定单元，其被构造成根据所输出的抖动信号来确定所述抖动校正透镜的目标位置；以及位置控制器，其被构造成执行用于使所述抖动校正透镜的位置收敛到所确定的目标位置的反馈控制，其中，所述确定单元包括：划分单元，其被构造成将所述抖动信号划分成低频成分及高频成分；第一低通滤波器，其被构造成对所述高频成分执行积分；第二低通滤波器，其具有可变的截止频率，并且被构造成对所述低频成分执行积分；合成单元，其被构造成将来自所述第一低通滤波器的输出信号与来自所述第二低通滤波器的输出信号合成、并且将合成的信号作为所述目标位置而输出；判断单元，其被构造成判断所述图像捕捉装置的摇摄操作及倾斜操作中的一个；以及设置单元，其被构造成，在所述判断单元判断所述图像捕捉装置正在摇摄或倾斜时，将所述第二低通滤波器的所述截止频率设置成比所述图像捕捉装置既未摇摄也未倾斜时的截止频率的值更大的值。

【技术特征摘要】
2013.09.02 JP 2013-1815611.一种图像捕捉装置，包括：抖动校正透镜；检测单元，其被构造成检测所述图像捕捉装置的抖动、并且输出与所述抖动相对应的抖动信号；确定单元，其被构造成根据所输出的抖动信号来确定所述抖动校正透镜的目标位置；以及位置控制器，其被构造成执行用于使所述抖动校正透镜的位置收敛到所确定的目标位置的反馈控制，其中，所述确定单元包括：划分单元，其被构造成将所述抖动信号划分成低频成分及高频成分；第一低通滤波器，其被构造成对所述高频成分执行积分；第二低通滤波器，其具有可变的截止频率，并且被构造成对所述低频成分执行积分；合成单元，其被构造成将来自所述第一低通滤波器的输出信号与来自所述第二低通滤波器的输出信号合成、并且将合成的信号作为所述目标位置而输出；判断单元，其被构造成判断所述图像捕捉装置的摇摄操作及倾斜操作中的一个；以及设置单元，其被构造成，在所述判断单元判断所述图像捕捉装置正在摇摄或倾斜时，将所述第二低通滤波器的所述截止频率设置成比所述图像捕捉装置既未摇摄也未倾斜时的截止频率的值更大的值。2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述划分单元包括：第三低通滤波器，其被构造成提取所述低频成分；以及减法器，其被构造成将由所述第三低通滤波器提取的所述低频成分从所述抖动信号中减去，由此获取所述高频成分。3.根据权利要求2所述的装置，其中，在所述图像捕捉装置正在执行曝光时，停止所述第三低通滤波器的计算，从而不更新来自所述第三低通滤波器的输出。4.根据权利要求1所述的装置，其中，在所述图像捕捉装置正在执行曝光时，所述合成单元将来自所述第一低通滤波器的所述输出信号作为所述目标位置而直接地输出。5.一种图像捕捉装置，包括：抖动校正透镜；检测单元，其被构造成检测所述图像捕捉装置的抖动、并且输出与所述抖动相对应的抖动信号；确定单元，其被构造成根据所输出的抖动信号来确定所述抖动校正透镜的目标位置及目标速度；位置控制器，其被构造成执行用于使所述抖动校正透镜的位置收敛到所确定的目标位置的反馈控制；以及速度控制器，其被构造成执行用于使所述抖动校正透镜的速度收敛到所确定的目标速度的反馈控制，其中，所述确定单元包括：划分单元，其被构造成将所述抖动信号划分成低频成分及高频成分、并且将所述高频成分作为所述目标速度而输出给所述速度控制器；第二低通滤波器，其具有可变的截止频率，并且被构造成对所述低频成分执行积分、并将所述低频成分作为所述目标位置而输出给所述位置控制器；判断单元，其被构造成判断所述图像...

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