用于光学防抖的方法技术

本公开内容提供一种用于光学防抖的方法。所述用于光学防抖的方法是用于补偿包括望远折叠相机的手持电子装置的一非期望的转动运动，其中所述补偿取决于所述非期望的转动运动以及取决于所述望远折叠相机的一视点。以及取决于所述望远折叠相机的一视点。以及取决于所述望远折叠相机的一视点。

【技术实现步骤摘要】
用于光学防抖的方法
[0001]相关申请
[0002]本申请为申请号202180004818.9(PCT申请号为PCT/IB2021/056617)、申请日2021年07月22日、专利技术名称“扫描折叠相机中的光学防抖”的分案申请。


[0003]本文公开的示例一般涉及数码相机，特别是涉及使用折叠数码相机获得的图像的校正。

技术介绍

[0004]已知具有折叠光学器件(folded optics)的紧凑型数码相机，也被称为“折叠相机”，例如参见共同拥有的国际专利申请PCT/IB2016/057366。在诸如智能手机、平板电脑等手持电子装置(在本文中也称为“手持装置”)中，一折叠望远相机通常是一多相机的一部分，并伴有一个或多个附加的相机，例如一超广角相机和一广角相机。一超广角相机的视场(FOV
UW
)比一广角相机大，所述广角相机具有比具有FOV
T
的一望远相机更大的FOV
W
(假设图像传感器尺寸相似)。
[0005]图1A从一透视图中示意性地示出了编号为100的一折叠望远相机。相机100包括：具有一透镜光轴110的一透镜102、一光路折叠元件(optical path folding element,OPFE)104和一图像传感器106。光路折叠元件104将从一对象、场景或全景视图部分114沿基本上平行于X轴的轴108的一第一光路折叠成沿基本上平行于Z轴的轴110的一第二光路。相机100被设计为使光路折叠元件104相对于所述图像传感器围绕轴110(X轴)旋转，即在Y
‑
Z平面中，由一箭头112指示的旋转。也就是说，折叠望远相机100是一"扫描"望远相机(scanning Tele camera,STC)。图1B显示了从零位置旋转30度之后的光路折叠元件104。
[0006]图1C显示了俯视图的包括具有透镜102、光路折叠元件104和图像传感器106的一STC 100的一手持装置120。一装置法线(“N”)与装置120的一屏幕116正交并且朝向观察者。所述相机的光轴是平行于X轴。在其他例子中，STC 100可以被包含在120中，因此所述相机的光轴是平行于Y轴。
[0007]图像是从一相机的某个视点(point of view,POV)中获取的。所述视点是由所述矢量定义的方向，所述矢量以一相机的光圈位置为起点，以FOV中心的一对象点为终点(见图3A，两个视点矢量324和328对应于两个FOV
T 326和332)。除了视点矢量，还可以说FOV中心方向矢量(FOV center direction,FOVCD)。作为一个例子，在根据ISO约定定义的球坐标(r,θ,φ)中，一相机在r＝0的所述视点是由(1,θ,φ)定义，极角θ和方位角φ定义所述对象点的位置在所述望远FOV的中心。所述视点矢量的长度可能是1(单位矢量)或可能具有某个恒定长度(例如EFL)或可能具有一可变长度，例如，使其位于特定平面上。
[0008]例如在共同拥有的PCT专利申请号PCT/IB2016/057366中所描述并且参考图1A
‑
1B，所述光路折叠元件的旋转可以围绕X轴和围绕Y轴来执行，以在图1A
‑
1B中的二维(2D)中利用FOV进行“扫描”。
[0009]手持装置中所包含的现代相机通常包括光学防抖(optical image stabilization,OIS)，其用于缓解由一用户的手部运动(通常称为“手抖动”)引起的非期望的相机运动。对于OIS，光学部件被移动以减少在一相机的图像传感器上成像对象的移动。可以移动所述透镜模块和/或所述图像传感器和/或所述光路折叠元件和/或整个相机。所述手持装置中包含的一惯性测量单元(inertial measurement unit,IMU)提供沿6个自由度(degrees of freedom)的运动数据，亦即且参考图1C，X
‑
Y
‑
Z中的线性运动、围绕Z轴滚动(roll)“倾斜”、偏航(yaw)(围绕Y轴倾斜)以及俯仰(pitch)(围绕X轴倾斜)。通常，OIS仅用于俯仰和偏航旋转补偿，而不是用于滚动旋转，因为俯仰和偏航旋转占手抖引起的图像劣化的主要份额。所述IMU、普通(即非扫描)相机以及所述包括手持装置的坐标系统可以被对齐并且不会随时间变化。对于一STC来说，这是无效的。当FOV扫描被执行时，一手持装置的坐标系统与一STC的坐标系统之间的关系确实会发生变化。因此，本领域已知的OIS不能被用于一STC中的手部运动补偿。
[0010]需要用于扫描望远相机的OIS，这将是有利的。

技术实现思路

[0011]为了简单起见，术语“电子装置”、“电子手持装置”、“手持装置”或仅“装置”可互换地被使用。为了简单起见，术语“智能手机”可被用于表示具有扫描折叠相机的所有电子手持装置以及在本文描述的此类相机中实现OIS的方法。
[0012]在各种实施例中，提供了多种望远折叠相机，其用于补偿包括这种相机的一手持电子装置的一非期望的转动运动，其中所述补偿取决于所述非期望的转动运动以及取决于所述望远折叠相机的一视点(point of view,POV)。
[0013]在各种实施例中，一手持电子装置包括：
[0014]一望远折叠相机，所述望远折叠相机包括：一光路折叠元件(optical path folding element,OPFE)，用于将来自一第一光路的光折叠朝向一第二光路，所述第一光路与所述装置的一法线(normal)形成小于90度的角度，所述第二光路基本上正交于所述装置的所述法线；一透镜，具有沿所述第二光路的一透镜光轴；以及一图像传感器，其中所述装置是一手持电子装置；一光路折叠元件致动器，用于在一个或多个方向上倾斜所述光路折叠元件，以将所述望远折叠相机的一视点(point of view,POV)指向一场景的一部份；
[0015]一运动传感器，用于感测所述装置的一非期望的转动运动；以及
[0016]至少一致动器，用于移动所述望远折叠相机的至少一部件，以补偿所述装置的所述非期望的转动运动，其中所述补偿取决于所述装置的所述非期望的转动运动以及取决于所述望远折叠相机的视点。
[0017]在一些实施例中，所述非期望的转动运动围绕所述装置法线。
[0018]在一些实施例中，一装置还包括一广角相机，所述广角相机的一视场FOV
W
(field of view FOV
W
)大于所述望远相机的一视场FOV
T
。
[0019]在一些实施例中，所述感测所述转动运动包括在三个方向上测量所述转动运动。
[0020]在一些实施例中，用于移动所述望远折叠相机的所述部件以补偿所述装置的非期望的转动运动的所述致动器是所述光路折叠元件致动器，所述光路折叠元件致动器用于在一个或多个方向上倾斜所述光路折叠元件，以将所述望远折叠相机的一视点指向一场景的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于具有一装置法线和包括一扫描望远折叠相机的一手持电子装置的光学防抖的方法，所述扫描望远折叠相机包括：一光路折叠元件，用于将来自一第一光路的光折叠朝向一第二光路，所述第一光路与所述装置法线形成小于90度的角度，所述第二光路基本上正交于所述装置法线；一透镜，具有沿所述第二光路的一透镜光轴；以及一图像传感器，其特征在于：所述方法包括：在一个或多个方向上倾斜所述光路折叠元件，以将所述扫描望远折叠相机的一视点指向一场景的一部份；使用一运动传感器来感测所述装置的一非期望的转动运动；移动所述扫描望远折叠相机的至少一部件，以补偿所述非期望的转动运动，其中所述补偿取决于所述非期望的转动运动以及取决于所述扫描望远折叠相机的视点；以及执行一座标变换，以将所述扫描望远折叠相机的座标对齐所述装置的座标，或以将所述装置的座标对齐所述扫描望远折叠相机的座标。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述补偿所述非期望的转动运动包括补偿围绕所述装置法线的转动运动。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述方法还包括执行一座标变换，以将所述扫描望远折叠相机的座标与所述运动传感器的座标对齐，或以将所述运动传感器的座标与所述扫描望远折叠相机的座标对齐。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述方法还包括执行一座标变换，以将一参考座标系统的座标与所述运动传感器的座标和所述扫描望远折叠相机的座标对齐。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述座标变换是使用罗德里格旋转公式来执行。6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：以法莲，
申请(专利权)人：核心光电有限公司，
类型：发明
国别省市：