图像模糊校正装置及其控制方法和摄像装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种图像模糊校正装置及其控制方法和摄像装置。图像模糊校正装置使用抖动检测单元来检测手抖动等，并且基于抖动检测信号来校正图像模糊。偏移估计单元估计抖动检测单元的输出的偏移分量。噪声项计算单元使用滤波器将抖动检测单元所检测到的抖动量分离成频带以计算高频抖动量和低频抖动量。噪声项计算单元进行以下控制：随着高频抖动量变大而改变偏移估计单元的特性以延迟偏移估计值的更新，并且随着低频抖动量变大而改变偏移估计单元的特性以提前偏移估计值的更新。

Image Fuzzy Correction Device and Its Control Method and Camera Device

【技术实现步骤摘要】
图像模糊校正装置及其控制方法和摄像装置
本专利技术涉及用于拍摄图像的图像模糊校正处理。
技术介绍
针对随着摄像装置的小型化或者光学系统的倍率增大、手抖动等对图像的影响变大这一事件，设置了图像模糊校正功能。在使用角速度传感器来检测摄像装置的抖动的情况下，根据角速度检测信号来进行抖动校正透镜(以下简称为校正透镜)或图像传感器等的移动控制。诸如由于个体差异引起的基准电压的变化等的直流分量(偏移分量)包括在角速度传感器的输出信号中，并且由于温度的变化而发生漂移。因此，通常进行以下操作：使用高通滤波器(以下也称为HPF)来从角速度传感器的输出信号中去除低频分量，并且抑制由于低频误差分量引起的图像模糊校正精度的下降。另一方面，在使摄像装置的摄像方向改变为一个方向的操作(例如，用户所进行的平摇或俯仰(以下称为平摇等))的情况下，在角速度传感器的输出中包括大量的低频分量。在与抖动检测信号相对应的图像模糊校正中，在超过可以驱动校正透镜等的行程范围时，图像模糊校正性能有可能下降。因此，进行基于角速度传感器的输出来判断平摇等的处理。在判断平摇等时，HPF的截止频率改变到更高频率侧，因此进行用于抑制针对低频率的图像模糊校正的控制。日本特开平5-323436公开了平摇状态等中的图像模糊校正控制，其中在抑制低频率的响应的同时进行高频率处的图像模糊的校正。在日本特开平5-323436所公开的使用HPF来去除偏移分量的方法中，有可能发生以下现象。需要将HPF的截止频率设置得尽可能低，以在去除角速度传感器的输出的偏移分量的同时对诸如拍摄者的身体摇摆等的低频抖动进行良好的图像模糊校正。在HPF的截止频率降低时，由于滤波器的时间常数的影响而导致完全去除偏移分量需要很长时间。如果在没有去除偏移分量的情况下、通过进行用于将角速度信号转换成角度信号的积分处理而在该角度信号中发生了积分误差(漂移误差)，则图像模糊校正性能有可能在长时间内下降。另外，存在以下担忧：在平摇时发生大的摆动之后、由于HPF的影响而导致发生生成与平摇方向相反的方向上的信号的回摆现象的情况下，紧接在平摇之后的图像模糊校正性能可能下降。
技术实现思路
本专利技术提供即使在发生大的抖动的情况下也在宽的频带中进行稳定的图像模糊校正的图像模糊校正装置。本专利技术的方面的一种图像模糊校正装置，包括：估计单元，其被配置为估计抖动检测单元的输出的偏移分量，所述抖动检测单元被配置为检测摄像装置的抖动；改变单元，其被配置为基于所述抖动检测单元的输出来计算作为频带中的多个分量的第一抖动量和第二抖动量，并且根据所述第一抖动量和所述第二抖动量来改变所述估计单元的特性；以及控制单元，其被配置为使用通过从所述抖动检测单元的输出中减去所述估计单元所估计的偏移分量而获得的输出，来进行图像模糊校正，其中，所述改变单元随着所述第一抖动量变大而将所述估计单元的特性改变为用于延迟所述估计单元的偏移分量的估计值的更新的特性，或者随着作为比所述第一抖动量低的频率分量的所述第二抖动量变大而将所述估计单元的特性改变为用于提前所述估计单元的偏移分量的估计值的更新的特性。本专利技术的方面的一种摄像装置，包括上述的图像模糊校正装置。本专利技术的方面的一种图像模糊校正装置的控制方法，所述控制方法包括：估计抖动检测单元的输出的偏移分量，所述抖动检测单元被配置为检测摄像装置的抖动；基于所述抖动检测单元的输出来计算作为频带中的多个分量的第一抖动量和第二抖动量，并且根据所述第一抖动量和所述第二抖动量来改变估计特性；以及使用通过从所述抖动检测单元的输出中减去所估计出的偏移分量而获得的输出，来进行图像模糊校正，其中，改变所述估计特性包括：随着所述第一抖动量变大而将所述估计特性改变为用于延迟所述偏移分量的估计值的更新的特性，或者随着处于比所述第一抖动量低的频率的所述第二抖动量变大而将所述估计特性改变为用于提前所述偏移分量的估计值的更新的特性。根据本专利技术的图像模糊校正装置，即使在发生大的抖动的情况下，也可以在宽的频带中进行稳定的图像模糊校正。通过以下(参考附图)对示例的说明，本专利技术的更多特征将显而易见。附图说明图1A是本专利技术的摄像装置的中央截面图，并且图1B是示出摄像装置的电气结构的框图。图2是示出根据第一实施例的图像模糊校正控制单元的结构的框图。图3是示出手抖动角度的频谱的示例的图。图4是说明根据第一实施例的目标值计算的流程图。图5是说明图4之后的处理的流程图。图6是用于说明图4之后的并行处理的流程图。图7A～7D是示出偏移估计所使用的评价值和各噪声之间的关系的图。图8A和8B是示出三角架检测状态下的角速度输出和偏移估计值之间的关系的图。图9A和9B是示出手持状态下的角速度输出和偏移估计值之间的关系的图。图10A和10B是示出平摇操作时的角速度输出和偏移估计值之间的关系的图。图11是示出根据第二实施例的图像模糊校正控制单元的结构的框图。图12是说明根据第二实施例的目标值计算的流程图。图13A～13B是示出运动矢量的可靠性、系统噪声和观测噪声之间的关系的图。图14是示出三角架检测状态下的角速度输出和偏移估计值之间的关系的图。图15是示出手持状态下的角速度输出和偏移估计值之间的关系的图。图16是示出平摇操作时的角速度输出和偏移估计值之间的关系的图。具体实施例以下将参考附图来详细说明本专利技术的实施例。本专利技术可应用于摄像机、数字静态照相机、诸如照相机的可更换镜头等的光学仪器以及包括摄像单元的电子装置。第一实施例将参考图1A和1B来说明本专利技术的第一实施例。图1A是示出根据第一实施例的包括图像模糊校正装置的摄像装置的结构的概述的中央截面图。图1B是示出摄像装置的电气结构的框图。在第一实施例中，将说明可更换镜头型照相机的示例。将说明各个单元之间的位置关系，其中将被摄体侧定义为前侧。图1A所示的摄像装置1可以在镜头单元2安装至摄像装置1的本体(以下称为装置本体单元)的状态下进行摄像。镜头单元2包括由多个透镜配置成的摄像光学系统3，并且光轴4表示摄像光学系统3的光轴。镜头单元2中的校正透镜单元19包括用于校正由于用户的手抖动等引起的拍摄图像的图像模糊的校正透镜。装置本体单元在内部包括图像传感器6并且在后部包括背面显示装置10a。电气触点14电气连接装置本体单元和镜头单元2。在图1B中，装置主体单元包括照相机系统控制单元(以下称为照相机控制单元)5，并且镜头单元2包括镜头系统控制单元(以下称为镜头控制单元)15。照相机控制单元5和镜头控制单元15可以经由电气触点14彼此进行通信。首先，将说明镜头单元2内的结构。镜头侧操纵单元16包括用户所操作的操纵构件，并且向镜头控制单元15通知用户的操纵指示。镜头侧抖动检测单元(以下称为抖动检测单元)17包括角速度传感器，检测镜头单元2的抖动量，并且将抖动检测信号输出至镜头控制单元15。例如，可以使用陀螺仪传感器来检测相对于摄像光学系统3的光轴4的俯仰方向、横摆方向和侧倾方向上的转动。图像模糊校正单元18根据来自镜头控制单元15的控制命令来进行校正透镜单元119的驱动控制以校正图像模糊。校正透镜单元19包括在与光轴4垂直的平面内被移位驱动或倾斜驱动的校正透镜、以及该校正透镜的驱动机构。透镜位置检测单元20进行校正透镜单元19的位置检测，并且本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图像模糊校正装置，包括：估计单元，其被配置为估计抖动检测单元的输出的偏移分量，所述抖动检测单元被配置为检测摄像装置的抖动；改变单元，其被配置为基于所述抖动检测单元的输出来计算作为频带中的多个分量的第一抖动量和第二抖动量，并且根据所述第一抖动量和所述第二抖动量来改变所述估计单元的特性；以及控制单元，其被配置为使用通过从所述抖动检测单元的输出中减去所述估计单元所估计的偏移分量而获得的输出，来进行图像模糊校正，其中，所述改变单元随着所述第一抖动量变大而将所述估计单元的特性改变为用于延迟所述估计单元的偏移分量的估计值的更新的特性，或者随着作为比所述第一抖动量低的频率分量的所述第二抖动量变大而将所述估计单元的特性改变为用于提前所述估计单元的偏移分量的估计值的更新的特性。

【技术特征摘要】
2018.01.18 JP 2018-0066401.一种图像模糊校正装置，包括：估计单元，其被配置为估计抖动检测单元的输出的偏移分量，所述抖动检测单元被配置为检测摄像装置的抖动；改变单元，其被配置为基于所述抖动检测单元的输出来计算作为频带中的多个分量的第一抖动量和第二抖动量，并且根据所述第一抖动量和所述第二抖动量来改变所述估计单元的特性；以及控制单元，其被配置为使用通过从所述抖动检测单元的输出中减去所述估计单元所估计的偏移分量而获得的输出，来进行图像模糊校正，其中，所述改变单元随着所述第一抖动量变大而将所述估计单元的特性改变为用于延迟所述估计单元的偏移分量的估计值的更新的特性，或者随着作为比所述第一抖动量低的频率分量的所述第二抖动量变大而将所述估计单元的特性改变为用于提前所述估计单元的偏移分量的估计值的更新的特性。2.根据权利要求1所述的图像模糊校正装置，其中，所述改变单元获取通过从所述抖动检测单元所检测到的第一信号中减去所述估计单元的偏移分量的估计值而获得的第二信号，并且将所述第二信号分离成不同频带中的分量以计算所述第一抖动量和所述第二抖动量。3.根据权利要求1所述的图像模糊校正装置，还包括：滤波器，用于对所述抖动检测单元所检测到的第一信号进行预定频带的带限，其中，所述改变单元获取通过从所述滤波器进行了带限的第三信号中减去所述估计单元的偏移分量的估计值而获得的第二信号。4.根据权利要求1所述的图像模糊校正装置，其中，在检测到所述摄像装置的静止状态的情况下，所述改变单元随着所述摄像装置的抖动变小而将所述估计单元的特性改变为用于提前所述估计单元的偏移分量的估计值的更新的特性。5.根据权利要求1所述的图像模糊校正装置，其中，在检测到所述摄像装置的平摇或俯仰的情况下，所述改变单元随着所述摄像装置的抖动变大而将所述估计单元的特性改变为用于延迟所述估计单元的偏移分量的估计值的更新的特性。6.根据权利要求4所述的图像模糊校正装置，还包括：第一检测单元，其被配置为从多个拍摄图像中检测运动矢量；以及第二检测单元，其被配置为使用所述抖动检测单元的输出和所述运动矢量来检测所述摄像装置的静止状态。7.根据权利要求5所述的图像模糊校正装置，还包括：第一检测单元，其被配置为从多个拍摄图像中检测运动矢量；以及第二检测单元，其被配置为使用所述抖动检测单元的输出和所述运动矢量来检测所述摄像装置的平摇或俯仰状态。8.根据权利要求1所述的图像模糊校正装置，还包括：检测单元，其被配置为从多个拍摄图像中检测运动矢量，其中，所述估计单元使用通过从所述抖动检测单元的输出中减去所述运动矢量而获得的输出来...

【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