摄像装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种摄像装置及其控制方法。在基于包括抖动传感器和运动向量获得方法的两种抖动检测方法执行图像稳定化的摄像装置中，由于运动向量获得方法能够检测抖动传感器难以检测的抖动分量，因此运动向量获得方法能够执行精确的模糊校正。然而，在使用低的帧速率进行摄影时，由于可检测频带在高频中变窄，因此运动向量不能校正由于诸如车载抖动的高频振动引起的图像模糊。因此，需要根据取决于帧速率的改变的、运动向量可检测的频带来优化来自角速度传感器和来自运动向量的模糊信息的合成。根据随帧速率而必定改变的、运动向量可检测的频率，来确定基于来自角速度传感器或加速度传感器的模糊信息的模糊校正与基于运动向量的模糊校正的合成比率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有图像稳定化功能的摄像装置(例如照相机)及其控制方法。
技术介绍
摄像装置在各个方面都已经自动化和多功能化了，尤其是以自动曝光(AE)和自动聚焦(AF)为代表，从而使得任何人都能够容易地实现良好的摄影。近年来，随着摄像装置的小型化以及光学系统的高倍率化的发展趋势，摄像装置的抖动成为摄影图像的清晰度变差的主要原因。该问题得到了关注，并且已经存在配设了用于补偿摄像装置的抖动的图像稳定化功能的各种摄像装置。 存在两种用于检测抖动的方法。 一种方法使用角速度传感器或加速度传感器来检测摄像装置本身的抖动。在另一种方法中，从在摄影图像中所检测的图像运动中减去被摄体的运动，并将基于相减结果的信号检测为摄像装置的抖动。 日本特开平10-322584号公报提出了一种技术，通过该技术将根据上述两种方法检测到的模糊信号合成以实现图像稳定化。日本特开2007-19571号公报提出了在基于上述两种方法实现模糊稳定化时，根据摄影模式(例如运动图像摄影模式和静止图像摄影模式)改变对来自传感器的模糊信息和来自移动向量的模糊信息进行合成时的权重。 通常用作抖动检测传感器的角速度传感器能够检测装置本身的旋转抖动。但是，如果角速度传感器的安装位置从旋转中心移位，则不能精确地检测装置的抖动。此外，尽管装置具有横向和竖向的偏移抖动，但是角速度传感器在本质上不能检测这种抖动分量。在用于检测抖动时，加速度传感器能够检测偏移抖动，然而需要安装多个传感器来检测旋转抖动。此外，由加速度计算抖动量需要两段积分处理。这容易引起由于计算误差导致的偏差，从而使得难以精确地检测抖动。 此外，从摄像元件的高速读出以及更高速的图像处理使得能够以高速帧速率进行摄影。这使得可以用于通过运动向量检测抖动的频带足够宽来检测手抖动或车载抖动。在检测运动向量时，角速度传感器能够检测难以检测的抖动分量，由此能够进一步进行精确的模糊校正。但是，在以低的帧速率进行摄影的情况下，可以用于通过运动向量检测抖动的频带在以低的帧速率的摄影中不便于变窄，使得不能校正诸如车载抖动的高频抖动。此外，运动向量需要用于确定运动是否是被摄体的运动的处理。图像模糊和被摄体的运动之间的错误区分非期望地导致非想要的图像稳定化。 因此，在帧速率改变时，必须根据可以用于检测运动向量的频带来优化从角速度传感器所接收的抖动信息与基于运动向量的抖动信息的合成。
技术实现思路
本专利技术提供一种不考虑帧速率而能够在较宽的频带上实现合适的抖动校正的摄像装置。 根据本专利技术的一个方面，提供一种摄像装置，该摄像装置包括改变单元，其被配置为选择摄影的帧速率；检测单元，其被配置为检测所述摄像装置的抖动；获得单元，其被配置为获得关于由所述摄像装置拍摄的多个帧之间的图像的运动的信息；信号处理单元，其被配置为输出用于校正由所述摄像装置的抖动引起的图像模糊的模糊校正信号；以及校正单元，其被配置为基于所述模糊校正信号来校正由所述摄像装置拍摄的图像的模糊，其中，所述信号处理单元将从所述检测单元获得的第一模糊信号与从所述获得单元获得的第二模糊信号进行合成，由此输出所述模糊校正信号，并且其中，基于所述摄像装置的所述帧速率来确定在所述模糊校正信号中所述第二模糊信号与所述第一模糊信号的合成比率。 根据本专利技术，根据能够用于检测运动向量且难以随着帧速率改变的频带，来优化基于角速度传感器或加速度传感器获得的抖动信息的模糊校正与基于运动向量信息的模糊校正的合成比率。通过该配置，能够提供不考虑帧速率而能够在较宽的频带内适当地校正模糊的摄像装置。 从以下对示例性实施例的描述中，本专利技术的其他特征将变得明显。附图说明 图1是例示第一实施例的摄像装置的框图。 图2是例示运动向量获得单元的框图。 图3是例示基于运动向量信息的抖动校正量与检测频率之间的关系的图。 图4是例示第一实施例的操作过程的流程图。 图5是例示帧速率与抖动校正量合成比率之间的关系的图。 图6是例示第二实施例的摄像装置的框图。 图7是例示第二实施例的操作过程的流程图。 图8是例示帧速率与抖动校正量合成比率之间的关系的图。 图9是例示第三实施例的摄像装置的框图。 图10是例示第三实施例的照相机系统的操作过程的流程图。 图11是例示第三实施例的镜头系统的操作过程的流程图。具体实施例方式以下将参照附图说明作为本专利技术的实施例的具有图像稳定化功能的摄像装置。[第一实施例] 图1例示了能够应用于本专利技术的摄像装置的框图的示例。参照图l，摄像装置具有固定的前镜头单元100、在光轴方向上移动来改变放大率的縮放镜头单元101、在相对于光轴的俯仰方向(纵向)与偏转方向(横向)上被驱动以进行模糊校正的移位镜头单元103、沿光轴方向移动以进行聚焦调整的聚焦镜头单元104以及调整光量的光圈单元(stop皿it)102。该摄像装置还具有CPU 125， CPU 125包括视频信号处理单元106、运动向量获得单元122、模糊校正信号处理单元121、减法器124、相位及增益补偿器113、可变高通滤波器(HPF)118、积分处理单元120以及摇摄(panning)处理单元119。 来自被摄体(未示出)的光束通过镜头单元100、101、103和104以及光圈单元102，在诸如CCD传感器或CMOS传感器的摄像元件(光电变换器)105的光接收表面上形成图像。经过光电转换的电荷蓄积在摄像元件105中，并且由视频信号处理单元106在预定的定时读出电荷。视频信号处理单元106还具有用于将来自摄像元件105的模拟信号转换 为数字信号的A/D转换功能。视频信号处理单元106对来自摄像元件105的输出信号执行 诸如预定放大和伽玛校正等的各种处理，以生成视频信号。视频信号被输出到诸如液晶显 示屏的显示设备108或者使用磁带或光盘的记录设备107。视频信号还被输出到运动向量 获得单元122。稍后将描述运动向量获得单元122的检测操作。运动向量获得单元122使 用软件信号处理以检测摄影图像之间的图像运动作为运动向量，由此来检测由装置本身的 抖动引起的图像模糊。 角速度传感器114物理地检测摄像装置的振动。在本实施例中，描述将角速度传 感器用作抖动检测单元的情况。DC截止滤波器115截止来自角速度传感器114的输出信号 中的DC分量，由此只允许振动分量从中通过。放大器116将从DC截止滤波器115输出的 角速度信号放大到所需的水平。A/D转换器117将由放大器116放大了的角速度信号从模 拟信号转换为数字信号，然后提供给可变高通滤波器118。可变高通滤波器118是能够调整 截止频率或增益以获得期望的信号分量的滤波器。积分处理单元120将角速度信号转换为 表示用于校正模糊的命令值的角变位信号。角变位信号等价于角变位抖动校正量。摇摄处 理单元119基于从积分处理单元120输出的角变位抖动校正量确定是否正在进行摇摄或倾 斜，并在摇摄中通过改变可变高通滤波器的特性来控制摇摄/倾斜期间的抖动校正。这是 用于减少摇摄中的回拉现象或摄影者的晕船现象的处理。在用于物理地检测摄像装置的振 动的方法中，可以使用加速度传感器来替代角速度传感器。 模糊校正信号处理单元(校正信号处理单元)121将来自积分处理单元120的输 出与来自运动向量获得单元122的输出进行合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种摄像装置，该摄像装置包括：改变单元，其被配置为选择摄影的帧速率；检测单元，其被配置为检测所述摄像装置的抖动；获得单元，其被配置为获得关于由所述摄像装置拍摄的多个帧之间的图像的运动的信息；信号处理单元，其被配置为输出用于校正由所述摄像装置的抖动引起的图像模糊的模糊校正信号；以及校正单元，其被配置为基于所述模糊校正信号来校正由所述摄像装置拍摄的图像的模糊，其中，所述信号处理单元将从所述检测单元获得的第一模糊信号与从所述获得单元获得的第二模糊信号进行合成，由此输出所述模糊校正信号，并且其中，基于所述摄像装置的所述帧速率，来确定在所述模糊校正信号中所述第二模糊信号与所述第一模糊信号的合成比率。

【技术特征摘要】
JP 2008-11-14 2008-292343一种摄像装置，该摄像装置包括改变单元，其被配置为选择摄影的帧速率；检测单元，其被配置为检测所述摄像装置的抖动；获得单元，其被配置为获得关于由所述摄像装置拍摄的多个帧之间的图像的运动的信息；信号处理单元，其被配置为输出用于校正由所述摄像装置的抖动引起的图像模糊的模糊校正信号；以及校正单元，其被配置为基于所述模糊校正信号来校正由所述摄像装置拍摄的图像的模糊，其中，所述信号处理单元将从所述检测单元获得的第一模糊信号与从所述获得单元获得的第二模糊信号进行合成，由此输出所述模糊校正信号，并且其中，基于所述摄像装置的所述帧速率，来确定在所述模糊校正信号中所述第二模糊信号与所述第一模糊信号的合成比率。2. 根据权利要求1所述的摄像装置，其中，所述合成比率为在第一帧速率情况下的第 一合成比率，或者在高于所述第一帧速率的第二帧速率情况下的第二合成比率，所述第二 合成比率高于所述第一合成比率。3. 根据权利要求1所述的摄像装置，该摄像装置还包括电力供给单元，该电力供给单 元被配置为向所述检测单元供给电力，其中，所述信号处理单元在所述帧速率为预定值或更大的情况下，停止由所述电力供 给单元向所述检测单元的电力供给。4. ...

【专利技术属性】
技术研发人员：山中智明，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]