摄像设备的制作方法

文档序号:7722954阅读:149来源:国知局

专利名称::摄像设备的制作方法
技术领域
:本发明涉及一种用于提高判断平移的精度并且即使在平移控制期间和完成平移控制之后也减少不必要移动的发生的摄像设备和摄像方法。根据本发明的第一方面,一种摄像设备,包括抖动检测器,用于检测施加于所述摄像设备的抖动;滤波器单元,其具有可变的截止频率,用于对所述抖动检测器的输出进行频带限制;矢量检测器,用于检测摄像面上的运动矢量;第一积分单元,用于对所述矢量检测器的输出进行积分;抖动校正单元,用于基于所述滤波器单元的输出和所述矢量检测器的输出来校正图像抖动;以及控制单元,用于当基于所述抖动检测器的输出所获得的信号超过预定值或者基于所述第一积分单元的输出所获得的信号超过预定值时,增大所述滤波器单元的所述截止频率。根据本发明的第二方面,一种摄像设备,包括矢量检测器,用于检测摄像面上的运动矢量;第一积分单元,用于对所述矢量检测器的输出进行积分;抖动检测器,用于检测施加于所述摄像设备的抖动;第二积分单元,其具有可变的时间常数,用于对所述抖动检测器的输出进行积分;抖动校正单元,用于基于所述第二积分单元的输出和所述矢量检测器的输出来校正图像抖动;以及控制单元,用于当基于所述抖动检测器的输出所获得的信号超过预定值或者基于所述第一积分单元的输出所获得的信号超过预定值时,降低所述第二积分单元的所述时间常数。根据本发明的第三方面,一种摄像设备,包括抖动检测器,用于检测施加于所述摄像设备的抖动;矢量检测器,用于检测摄像面上的运动矢量;第一积分单元,用于对所述矢量检测器的输出进行积分;滤波器单元,其具有可变的截止频率,用于对所述抖动检测器的输出进行频带限制;抖动校正单元,用于基于所述滤波器单元的输出和所述矢量检测器的输出来校正图像抖动;以及控制单元,用于当基于所述抖动检测器的输出所获得的信号大于预定值时,增大所述滤波器单元的所述截止频率;而当基于所述第一积分单元的输出所获得的信号低于预定值时,降低所述滤波器单元的所述截止频率。根据本发明的第四方面,一种摄像设备,包括矢量检测器,用于检测摄像面上的运动矢量;第一积分单元,用于对所述矢量检测器的输出进行积分;抖动检测器,用于检测施加于所述摄像设备的抖动;第二积分单元,其具有可变的时间常数,用于对所述抖动检测器的输出进行积分;抖动校正单元,用于基于所述第二积分单元的输出和所述矢量检测器的输出来校正图像抖动;以及控制单元,用于当基于所述抖动检测器的输出所获得的信号大于预定值时,降低所述第二积分单元的所述时间常数;而当基于所述第一积分单元的输出所获得的信号低于预定值时,增大所述第二积分单元的所述时间常数。根据本发明的第五方面,一种摄像设备,包括抖动检测器,用于检测施加于所述摄像设备的抖动;第一计算单元,用于基于所述抖动检测器的输出计算第一抖动校正量;矢量检测器,用于检测摄像面上的运动矢量;第一积分单元,用于对所述矢量检测器的输出进行积分;第二计算单元,用于基于所述矢量检测器的输出计算第二抖动校正量;抖动校正单元,用于基于所述第一抖动校正量和所述第二抖动校正量来校正图像抖动;以及视角改变判断单元,用于检测所述摄像设备的视角改变动作;其中当基于所述抖动检测器的输出所获得的信号大于预定值或者基于所述第一积分单元的输出所获得的信号大于预定值时,所述视角改变判断单元判断为所述视角改变动作开始,当基于所述抖动检测器的输出所获得的信号小于预定值并且基于所述第一积分单元的输出所获得的信号小于预定值时,所述视角改变判断单元判断为所述视角改变动作结束。根据本发明的第六方面,一种摄像设备,包括抖动检测器,用于检测施加于所述摄像设备的抖动;矢量检测器,用于检测摄像面上的运动矢量;第一积分单元,用于对所述矢量检测器的输出进行积分;第一计算单元,用于基于所述抖动检测器的输出计算第一抖动校正量;第二计算单元,用于基于所述矢量检测器的输出计算第二抖动校正量;抖动校正单元,用于基于所述第一抖动校正量和所述第二抖动校正量来校正图像抖动;以及视角改变判断单元,用于检测所述摄像设备的视角改变动作;其中当基于所述抖动检测器的输出所获得的信号大于预定值时,所述视角改变判断单元判断为所述视角改变动作开始;而当基于所述第一积分单元的输出所获得的信号小于预定值时,所述视角改变判断单元判断为所述视角改变动作终止。通过以下参考附图对典型实施例的详细说明,本发明的其它特征和方面将变得明显。包含在说明书中并构成说明书一部分的附图示出了本发明的典型实施例、特征和方面,并与说明书一起用来解释本发明的原理。图i是示出根据本发明典型实施例的摄像设备的例子的结构的框图;图2是示出根据本发明典型实施例的运动矢量检测单元的例子的结构的框图;图3是示出根据本发明第一典型实施例的由平移/倾斜判断单元进行的处理的流程图;图4A是示出从平移动作开始到结束的角速度传感器的输出的变化的图;图4B是示出在平移动作期间用作A/D转换器的输出的角速度数据随着时间的变化的图;图4C是示出在平移动作期间用作积分器的输出的角位移数据随着时间的变化的图;并且图4D是示出在平移动作期间用作运动矢量积分器的输出的矢量积分数据随着时间的变化的图;图5是示出根据本发明第二典型实施例的由平移/倾斜判断单元进行的处理的流程图;图6是示出具有抖动校正功能的传统摄像设备的例子的结构的框图;图7A是示出从平移动作开始到结束的角速度传感器的输出的变化的图;图7B是示出在平移动作期间A/D转换器的输出(角速度数据)的变化的图;并且图7C是示出在通过DC截止滤波器202之后角速度传感器的输出的变化的图。具体实施例方式下面参考附图详细说明本发明的各种典型实施例、特征和方面。图1是示出根据本发明典型实施例的摄像设备(摄像机)的结构的框图。图1所示的摄像设备100与传统摄像设备的不同在于如图1所示,设置了运动矢量积分器123,9并且平移/倾斜判断单元122使用运动矢量积分器123的输出判断平移或倾斜。下面具体说明构成图1所示的摄像设备100的各单元和各单元的例子的动作。角速度传感器101检测施加于摄像设备100的抖动。例如,角速度传感器101包括使用振动陀螺仪的角速度传感器,并且检测由于照相机抖动等而施加于摄像设备100的抖动作为角速度信号,并将角速度信号馈送至DC截止滤波器102。DC截止滤波器102滤去来自角速度传感器101的角速度信号中所包括的DC成分,并仅将角速度信号的AC成分即振动成分提供至放大器103。DC截止滤波器102可以是在预定频带中滤去输入信号的高通滤波器(HPF)。放大器103放大来自DC截止滤波器102的角速度信号(振动成分),以使其具有最佳灵敏度,并且将放大后的角速度信号馈送至模拟-数字(A/D)转换器104。A/D转换器104对来自放大器103的角速度信号进行数字化,并且将数字化后的角速度信号作为角速度数据馈送至中央处理单元(CPU)125内的高通滤波器(HPF)105。CPU125包括提供有A/D转换器104的输出的HPF105、提供有HPF105的输出的积分器106、以及提供有运动矢量检测单元120的输出的运动矢量处理单元121和运动矢量积分器123。CPU125还包括提供有A/D转换器104、积分器106和运动矢量积分器123各自的输出的平移/倾斜判断单元122。HPF105、积分器106和运动矢量处理单元121的运算根据平移/倾斜判断单元122的判断结果而改变。HPF105具有使其自身的特性在任意频带中可变的功能,并且滤去来自A/D转换器104的角速度数据中所包括的低频成分,并输出高频带中的信号。积分器106具有使其自身的特性在任意频带中可变的功能,并且对从HPF105输出的角速度数据进行积分,并作为角位移数据输出积分的结果。摄像光学系统113进行变焦和调焦动作,并且在图像传感器118上形成被摄体图像。变焦编码器117检测摄像光学系统113的变焦位置,并且将变焦位置输出至CPU125中的焦距校正单元107。焦距校正单元107根据变焦编码器117的输出计算摄像光学系统113的焦距,并且基于该焦距和积分器106的输出,计算校正光学系统112的驱动量(用作第一抖动校正量的基于陀螺仪的校正数据)。图像传感器118将通过摄像光学系统113形成的被摄体图像转换成电信号,并将该电信号馈送至信号处理单元119。信号处理单元119根据通过图像传感器118所获得的电信号生成符合例如NTSC格式的视频信号,并且将该视频信号馈送至运动矢量检测单元120。运动矢量检测单元120基于来自信号处理单元119的视频信号中所包括的亮度信号检测运动矢量。运动矢量检测方法的具体例子包括相关方法和块匹配方法。在本发明的典型实施例中,使用决匹配方法作为运动矢量检测单元120用的例子。块匹配方法是指这样一种方法首先将输入的图像信号划分成多个适当大小(例如,8像素x8像素)的块,以块为单位计算各像素和前一场或帧的预定范围内的各相应像素之间的差,检索前一场或帧中该差的绝对值的总和最小的块,并且检测该块的相对位移作为该块的运动矢量。由于例如OnoueMorio等人在"JournalofInformationProcessingVol.1.17,10No.7,pp.634-640,July1976"中详细说明了块匹配方法中的匹配运算,因而省略对其的详细说明。图2示出运动矢量检测单元120的结构的例子。例如,滤波器301旨在去除图像信号的高空间频率成分,并且从馈送自信号处理单元119的视频信号中提取用于检测运动矢量的空间频率成分,并且输出该空间频率成分。二值化单元302使用预定水平作为边界来二值化从滤波器301输出的图像信号,并且将二值化后的图像信号馈送至相关运算单元303和存储单元306中的每一个。存储单元306存储二值化单元302中的前一采样数据,并且将来自二值化单元302的图像信号延迟一个场周期,并将延迟后的图像信号馈送至相关运算单元303。相关运算单元303进行二值化单元302和存储单元306各自的输出之间的相关运算。更具体地,将来自二值化单元302的图像信号(当前场中的图像信号)和来自存储单元306的图像信号(前一场中的图像信号)馈送至相关运算单元303。相关运算单元303根据上述块匹配方法,以块为单位进行当前场和前一场之间的相关运算,并且提供相关值(即,将该运算的结果提供至运动矢量检测单元304)。运动矢量检测单元304根据来自相关运算单元303的相关值分别检测各块的运动矢量。更具体地,运动矢量检测单元304搜索前一场中相关值最小的块,并且检测该块的相对位移作为运动矢量。运动矢量确定单元305根据分别来自运动矢量检测单元304的各块的运动矢量,确定全体的运动矢量。例如,将各块的运动矢量的中央值或平均值确定为全体的运动矢量。将运动矢量确定单元305的输出提供至CPU125内的运动矢量处理单元121和运动矢量积分器123。通过上述结构,运动矢量检测单元120求出以像素为单位的垂直方向和水平方向每一方向上的移动量(即,运动矢量)。运动矢量表示连续拍摄的图像每单位时间的移动量,即所拍摄图像的剩余图像抖动。换句话说,当在角速度传感器101侧用作校正量的基于陀螺仪的校正数据不存在误差时,检测不到所拍摄图像上的运动矢量。再次参考图l,运动矢量处理单元121使用低通滤波器(LPF)对表示从运动矢量检测单元120输出的运动矢量的数据进行积分,并且计算积分的结果作为表示运动矢量的位移的数据。计算的结果成为校正光学系统112的驱动量(用作第二抖动校正量的基于矢量的校正数据)。运动矢量积分器123对表示从运动矢量检测单元120输出的运动矢量的数据进行积分,并且将积分后的数据(矢量积分数据)输出至平移/倾斜判断单元122。尽管作为上述积分的方法,存在诸如使用LPF的方法和用于相加每单位时间的运动矢量检测单元120的输出的方法等的各种方法,但是可以使用这些方法中的任一方法。例如,当用户对摄像设备100进行平移动作或倾斜动作时,平移/倾斜判断单元122判断摄像设备100是否处于平移状态或倾斜状态。平移/倾斜判断单元122基于从A/D转换器104输出的角速度数据、从积分器106输出的角位移数据和从运动矢量积分器123输出的矢量积分数据,判断摄像设备100是否处于平移状态或倾斜状态。当平移/倾斜判断单元122判断为摄像设备100处于平移状态或倾斜状态时,进行平移控制。摄像设备100的最大特征要求在于平移/倾斜判断单元122基于矢量积分数据判断摄像设备100是否处于平移状态或倾斜状态。下面对其进行详细说明。加法器/减法器110首先将从焦距校正单元107输出的用作角速度传感器101侧的校正量的基于陀螺仪的校正数据与从运动矢量处理单元121输出的运动矢量检测单元120侧的校正量相加,以获得最终校正数据。计算最终校正数据,作为校正光学系统112的驱动量。加法器/减法器110从最终校正数据减去通过在A/D转换器116中对用于检测校正光学系统112的位置的位置检测传感器114的输出进行模拟-数字转换以数字化该输出所获得的数据,并且将偏差数据(即,相减的结果)提供至控制滤波器108。控制滤波器108包括用于以预定增益放大输入数据的放大器和相位补偿滤波器。从加法器/减法器IIO所提供的偏差数据被提供至控制滤波器108,经过放大器和相位补偿滤波器的信号处理,然后将其输出至脉冲宽度调制单元109。脉冲宽度调制单元109将在通过控制滤波器108之后所提供的数据调制成用于改变脉冲波的占空比的波形(即,脉冲宽度调制(P丽)波形),并且将P丽波形提供至电动机驱动单元115。电动机111是用于驱动校正光学系统112的音图型电动机,并且通过电动机驱动单元115来驱动,以使得校正光学系统112在与光轴基本垂直的方向上移动。位置检测传感器114包括磁体和被设置在与磁体相对的位置处的霍尔传感器(holesensor),并且检测校正光学系统112在与光轴基本垂直的方向上的移动量,并通过A/D转换器116将检测结果提供至加法器/减法器110。这构成了反馈控制系统,该系统使得校正光学系统112在与光轴垂直的方向上的移动量跟随上述最终校正数据。校正光学系统112是例如移位透镜,并且是能够光学地校正抖动的校正系统,在与光轴基本垂直的方向上移动该校正系统,以使光轴的方向偏转。结果,通过摄像光学系统113,在图像传感器118上形成由施加于摄像设备100的抖动所引起的摄像面上的移动被校正了的被摄体图像。图像传感器118的输出在信号处理单元119中经过预定信号处理,并且在被提供至运动矢量检测单元120的同时,通过视频输出端子124被提供至记录装置和显示装置。下面参考附图详细说明作为本典型实施例的例子的由图1所示的摄像设备100中的平移/倾斜判断单元122进行的处理的第一方法。图3是示出由平移/倾斜判断单元122进行的处理的流程图。在步骤Sll,平移/倾斜判断单元122判断从A/D转换器104输出的角速度数据是否等于或大于预定阈值。如果该角速度数据不等于或大于预定阈值(步骤Sll为"否"),则处理进入步骤S12。在步骤S12,平移/倾斜判断单元122判断从积分器106输出的角位移数据是否等于或大于预定阈值。如果该角位移数据不等于或大于预定阈值(步骤S12为"否"),则处理进入步骤S13。在步骤S13,平移/倾斜判断单元122判断从运动矢量积分器123输出的矢量积分数据是否等于或大于预定阈值。如果该矢量积分数据不等于或大于预定阈值(步骤S13为"否"),则处理进入步骤S14。当在步骤Sll、S12和S13任一步骤中判断为数据等于或大于预定阈值时,判断为根据本典型实施例的摄像设备100处于平移状态或倾斜状态。当在步骤S11、S12和S13中12均判断为数据分别小于阈值时,判断为根据本典型实施例的摄像设备100没有处于平移状态或倾斜状态。在步骤S14,在判断为本典型实施例的摄像设备100未处于平移状态或倾斜状态之后,平移/倾斜判断单元122判断从摄像设备100被判断为未处于平移状态或倾斜状态时起是否未经过预定时间段。该预定时间段是指从摄像设备ioo被判断为未处于平移状态或倾斜状态时起经过的时间段,例如图4D所示的乙stable。如果判断为过去了预定时间段或更长时间(步骤S14为"否"),则处理进入步骤S15。如果角速度数据等于或大于预定阈值(步骤Sll为"是"),如果角位移数据等于或大于预定阈值(步骤是12为"是"),或者如果矢量积分数据等于或大于预定阈值(步骤S13为"是"),则处理进入步骤S16。可选地,即使当数据分别小于预定阈值时(步骤S11S13为"否"),如果从摄像设备100被判断为未处于平移状态或倾斜状态时起未经过预定时间段(步骤S14为"是"),则处理也进入步骤S16。步骤S16的处理是平移控制过程中的处理。在步骤S16,平移/倾斜判断单元122将HPF105中的运算所使用的截止频率(向着较高频率侧)设置得高于平移控制之前的截止频率,并且使低频信号的衰减因子大于平移控制之前的低频信号的衰减因子。平移/倾斜判断单元122使得积分器106中的运算所使用的时间常数小于平移控制之前的时间常数,以使得角位移数据更接近基准值。此外,平移/倾斜判断单元122以零代替从运动矢量检测单元120输出至运动矢量处理单元121的信号,以停止根据基于矢量的校正数据进行的抖动校正。可选地,可以通过用于降低和限制运动矢量处理单元121的增益的方法,进行用于使向运动矢量处理单元121的输入为零的处理。这使得能够从最终校正数据排除用作平移动作的主要成分的低频带中的角速度数据和矢量数据,从而可以防止将用户进行的平移动作作为抖动而校正。在步骤S16后,结束当前处理。另一方面,当从作为步骤Sll、S12和S13的判断的结果,角速度数据、角位移数据和矢量积分数据全部分别小于阈值时起过去了预定时间段或更长时间时,进行步骤S15的处理。更具体地,当从摄像设备100被判断为未处于平移状态或倾斜状态时起过去了预定时间段或更长时间时,进行步骤S15的处理。在步骤S15,平移/倾斜判断单元122将HPF105中的运算所使用的截止频率(向着低频侧)设置得低,使低频信号的衰减因子小,将积分器106中的运算所使用的时间常数设置得长,以增大积分效果,并且还允许从运动矢量检测单元120向运动矢量处理单元121输入信号,以进行根据基于矢量的校正数据进行的抖动校正。因此,结束平移控制。在从摄像设备100被判断为未处于平移状态或倾斜状态时起过去了预定时间段之后,通过步骤S15的处理,进行直到低频带的抖动校正。因此,在整个频带中都可以实现良好的抖动校正性能。在步骤S15之后,结束当前处理。在预定定时,例如,对于每一场(在NTSC系统中为60Hz),重复进行图3所示的步骤S11和随后步骤的处理。然后参考图4说明使用用作运动矢量积分器123的输出的矢量积分数据判断本典型实施例的摄像设备100是否处于平移状态或倾斜状态的有效性。图4A、4B、4C和4D分别示出当在本典型实施例的摄像设备100中进行类似于图7A、7B和7C所示的平移动作时如图3的流程图所示的那样进行了处理的信号的状态。图4A是示出从平移动作开始到结束的角速度传感器101的输出的变化的图。更具体地,图4A是示出在平移动作从时刻Tl到时刻T2逐渐加速、从时刻T2到时刻T4以预定速度进行、并且从时刻T4到时刻T5逐渐减速直至结束时角速度传感器101的输出随着时间的变化的图。图4B是示出在平移动作期间角速度数据(即,A/D转换器104的输出)随着时间的变化的图。图4C是示出在平移动作期间角位移数据(即,积分器106的输出)随着时间的变化的图。图4D是示出在平移动作期间矢量积分数据(即,运动矢量积分器123的输出)随着时间的变化的图。图4B所示的角速度数据(即,A/D转换器104的输出)的变化是在通过DC截止滤波器102之后角速度传感器101的输出的变化,因而角速度数据的DC成分从时刻T2到时刻T4被衰减。如图4B的图所示,将在图3所示的步骤S11发生向对角速度数据的平移控制的转换的阈值设置为Pan—thl。当从时刻T2到时刻T3角速度数据超过Pan—thl时,开始平移控制。然而,由于角速度传感器IOI的输出通过DC截止滤波器102,因而角速度数据的DC成分被衰减。由于其影响,即使从时刻T3到时刻T4正在进行平移动作,也没有判断为摄像设备100处于平移状态或倾斜状态。如图4C的图所示,将在图3所示的步骤S12发生向对角位移数据的平移控制的转换的阈值设置为Pan_th2。当从时刻T2到时刻T3角位移数据超过Pan_th2时,判断为开始平移动作(视角改变动作),并且开始平移控制。当开始平移控制时,使HPF105的低截止频率向较高频率侧移位,并且使积分器106中的积分运算所使用的时间常数在该时间常数的值减小的方向上移位。因此,即使从图4B所示的时刻T2到时刻T3角速度数据向着正侧极大地移位,也会抑制角位移数据增大,以使角位移数据逐渐更接近基准值。在本典型实施例中,基准值是指在不向摄像设备100施加抖动时可得到的角位移数据的值。结果,从时刻T3到时刻T3',角位移数据逐渐更接近基准值。角位移数据小于Pan—th2,因而判断为终止平移动作(视角改变动作)。因此,即使在平移动作期间,也没有判断为摄像设备100处于平移状态或倾斜状态。在本发明典型实施例的摄像设备100中,还使用矢量积分数据来判断摄像设备100是否处于平移状态或倾斜状态。如上所述,图4D是示出在平移动作期间矢量积分数据的变化的图。从时刻T2到时刻T3,角速度数据超过Pan—thl,并且角位移数据超过Pan—th2,因而开始平移控制。此时,如上所述,使HPF105的低截止频率向较高频率侧移位,并且使积分器106中的积分运算所使用的时间常数在该时间常数的值减小的方向上移位。因此,低频信号的衰减因子增大,从而角位移数据更接近基准值。结果,低频带中的剩余图像抖动增大,并且矢量积分数据(即,运动矢量检测单元120和运动矢量积分器123的输出)也增大。因此,在根据本发明典型实施例的摄像设备100中,如图4D的图所示,将在图3所示的步骤S13中发生向对矢量积分数据的平移控制的转换的阈值设置为Pan—th3。从时刻T2到时刻T3,矢量积分数据超过Pan_th3。此后,在从时刻T4到时刻T5直到终止平移动作为止所经过的时间段内,由图像传感器118形成的图像持续移动。因此,矢量积分数据始终大于Pan_th3,从而判断为摄像设备100处于平移状态或倾斜状态。因此,从时刻T3到时刻T3',同样可以保持平移控制。如图4C所示,角位移数据更接近基准值。从时刻T4到时刻T5,由于在平移动作减速时角速度传感器101的输出,导致角速度数据在负方向上变化。如图4D所示,将图3所示的步骤S14中的预定时间段设置为T_stable,以覆盖图4B所示的角速度数据在负方向上变化的时间段,并且在该时间段内没有取消平移控制。这使得能够衰减当角速度数据在负方向上变化时的低频信号成分,从而如图4C所示,可以抑制角位移数据的变化。因此判断为在从时刻T4到时刻T5直到终止平移动作为止经过的时间段内正在进行平移动作。因此,可以正确地判断出平移动作的终止。在终止平移动作的从时刻T4到时刻T6的时间段内,可以抑制由于角速度数据的变化而引起角位移数据的变化。将参考附图详细说明由作为本典型实施例的例子的图1所示的摄像设备100中的平移/倾斜判断单元122进行的处理的第二方法。图5是示出由平移/倾斜判断单元122进行的处理的流程的流程图。在步骤S21,平移/倾斜判断单元122判断摄像设备100当前是否正在进行平移控制。如果判断为当前没有正在进行平移控制(步骤S21为"否"),则处理进入步骤S22。在步骤S22,平移/倾斜判断单元122判断从A/D转换器104输出的角速度数据是否等于或大于预定阈值。如果该角速度数据不等于或大于预定阈值(步骤S22为"否"),则处理进入步骤S23。在步骤S23,平移/倾斜判断单元122判断从积分器106输出的角位移数据是否等于或大于预定阈值。如果该角位移数据不等于或大于预定阈值(步骤S23为"否"),则处理进入步骤S26。如果该角速度数据等于或大于预定阈值(步骤S22为"是"),或者如果该角位移数据等于或大于预定阈值(步骤S23为"是"),则处理进入步骤S27。如果判断为当前正在进行平移控制(步骤S21为"是"),则处理进入步骤S24。在步骤S24,平移/倾斜判断单元122判断从运动矢量积分器123输出的矢量积分数据是否等于或大于预定阈值。如果该矢量积分数据不等于或大于预定阈值(步骤S24为"否"),则处理进入步骤S25。在步骤S25,平移/倾斜判断单元122判断从在步骤S24所示的处理中矢量积分数据不等于或大于预定阈值,即判断为摄像设备100未处于平移状态或倾斜状态时起是否未过去预定时间段。如果判断为过去了预定时间段或更长时间(步骤S25为"否"),则处理进入步骤S26。该预定时间段是指从判断为摄像设备100未处于平移状态或倾斜状态时起过去的时间段,例如图4D所示的T_stable。如果该矢量积分数据等于或大于预定阈值(步骤S24为"是"),或者如果没有过去预定时间段(步骤S25为"是"),则平移/倾斜判断单元122判断为正在进行平移控制。然后,处理进入步骤S27。在步骤S27,平移/倾斜判断单元122使HPF105中的运算所使用的截止频率比平15移控制之前的截止频率高预定值,使低频信号的衰减因子大于平移控制之前的衰减因子,并且使积分器106中的运算所使用的时间常数比平移控制之前的时间常数小预定值,以使角位移数据更接近基准值。此外,平移/倾斜判断单元122以零代替从运动矢量检测单元120馈送至运动矢量处理单元121的信号,以停止根据基于矢量的校正数据进行的抖动校正。可选地,可以通过用于降低和限制运动矢量处理单元121的增益的方法,进行用于使向运动矢量处理单元121的输入为零的处理。在步骤S27之后,结束当前处理。通过步骤S27的处理,在平移控制期间停止根据基于矢量的校正数据进行的抖动校正,该抖动校正执行用于增大基于陀螺仪的校正数据的低频信号的衰减因子的功能,并且校正低频带中的剩余图像抖动。这使得能够从校正对象排除用作平移动作的主要成分的低频带中的角速度数据和矢量数据。另一方面,当作为步骤S24和步骤S25中的判断的结果,从矢量积分数据小于阈值并且摄像设备100被判断为未处于平移状态或倾斜状态时起过去了预定时间段或更长时间时,进行步骤S26中的处理。在步骤S26,平移/倾斜判断单元122将HPF105中的运算所使用的截止频率设置得低,使低频信号的衰减因子小,将积分器106中的运算所使用的时间常数设置得长,以增大积分效果,并且还允许从运动矢量检测单元120向运动矢量处理单元121输入信号,以进行根据基于矢量的校正数据进行的抖动校正。因此,结束平移控制。在平移控制期间从摄像设备100被判断为未处于平移状态或倾斜状态时起过去了预定时间段之后,通过步骤S26的处理,进行直到低频带的抖动校正。因此,在整个频带中可以实现良好的抖动校正性能。在步骤S26之后,结束当前处理。在预定定时,例如,对于每一场(在NTSC系统中为60Hz),重复进行图5所示的步骤S21和随后步骤的处理。将说明图3和图5中用于判断摄像设备100是否处于平移状态或倾斜状态的各方法之间的不同。在图3所示的处理中,使用全部角速度数据、角位移数据和矢量积分数据来判断向平移状态或倾斜状态的转换和平移状态或倾斜状态的终止。另一方面,在图5所示的处理中,使用角速度数据和角位移数据来判断向平移状态或倾斜状态的转换,并且使用矢量积分数据来判断平移状态或倾斜状态的终止。即使使用用于基于图5的流程图判断摄像设备100是否处于平移状态或倾斜状态的方法,在平移动作期间角速度数据、角位移数据和矢量积分数据随着时间的变化也具有与图4B4D中所示的波形相同的波形。因此,可以获得与用于基于图3的流程图判断摄像设备100是否处于平移状态或倾斜状态的方法的效果相同的效果。如上所述,在抖动校正控制中所进行的摄像设备是否处于平移状态或倾斜状态的判断中,与通过处理角速度传感器101的输出所获得的数据一起使用通过处理运动矢量检测单元120的输出所获得的数据。这使得能够更精确地确定从平移状态或倾斜状态的开始到结束的时间段。步骤S16和步骤S27中的平移控制期间的动作仅是示例性的,且不局限于此。例如,可以使用独立地进行用于使HPF105中的运算所使用的截止频率高的处理和用于使积分器106中的运算所使用的时间常数小的处理的方法。可选地,可以通过用于减小运动矢量处理单元121的增益的方法来进行用于使向运动矢量处理单元121的输入为零的处理。尽管作为用于进行抖动校正的部件的例子说明了校正光学系统112(例如,移位透镜),但是本发明不局限于此。例如,可以使用用于在与光轴垂直的方向上驱动可变角度棱镜(variableangleprism,VAP)或图像传感器的方法。尽管已经参考典型实施例说明了本发明,但是应该理解,本发明不局限于所公开的典型实施例。所附权利要求书的范围符合最宽的解释,以包含所有这类修改、等同结构和功能。权利要求一种摄像设备,包括抖动检测器,用于检测施加于所述摄像设备的抖动;滤波器单元,其具有可变的截止频率,用于对所述抖动检测器的输出进行频带限制;矢量检测器,用于检测摄像面上的运动矢量;第一积分单元,用于对所述矢量检测器的输出进行积分;抖动校正单元,用于基于所述滤波器单元的输出和所述矢量检测器的输出来校正图像抖动;以及控制单元,用于当基于所述抖动检测器的输出所获得的信号超过预定值或者基于所述第一积分单元的输出所获得的信号超过预定值时,增大所述滤波器单元的所述截止频率。2.根据权利要求1所述的摄像设备,其特征在于,当基于所述抖动检测器的输出所获得的信号低于预定值并且基于所述第一积分单元的输出所获得的信号低于预定值时,所述控制单元使所述滤波器单元的所述截止频率向着比当前截止频率低的频率侧移位。3.—种摄像设备,包括矢量检测器,用于检测摄像面上的运动矢量;第一积分单元,用于对所述矢量检测器的输出进行积分;抖动检测器,用于检测施加于所述摄像设备的抖动;第二积分单元,其具有可变的时间常数,用于对所述抖动检测器的输出进行积分;抖动校正单元,用于基于所述第二积分单元的输出和所述矢量检测器的输出来校正图像抖动;以及控制单元,用于当基于所述抖动检测器的输出所获得的信号超过预定值或者基于所述第一积分单元的输出所获得的信号超过预定值时,降低所述第二积分单元的所述时间常数。4.根据权利要求3所述的摄像设备,其特征在于,当基于所述抖动检测器的输出所获得的信号低于预定值并且基于所述第一积分单元的输出所获得的信号低于预定值时,所述控制单元使所述第二积分单元的所述时间常数比当前时间常数大。5.—种摄像设备,包括抖动检测器,用于检测施加于所述摄像设备的抖动;矢量检测器,用于检测摄像面上的运动矢量;第一积分单元,用于对所述矢量检测器的输出进行积分;滤波器单元,其具有可变的截止频率,用于对所述抖动检测器的输出进行频带限制;抖动校正单元,用于基于所述滤波器单元的输出和所述矢量检测器的输出来校正图像抖动;以及控制单元,用于当基于所述抖动检测器的输出所获得的信号大于预定值时,增大所述滤波器单元的所述截止频率;而当基于所述第一积分单元的输出所获得的信号低于预定值时,降低所述滤波器单元的所述截止频率。6.—种摄像设备,包括矢量检测器,用于检测摄像面上的运动矢量;第一积分单元,用于对所述矢量检测器的输出进行积分;抖动检测器,用于检测施加于所述摄像设备的抖动;第二积分单元,其具有可变的时间常数,用于对所述抖动检测器的输出进行积分;抖动校正单元,用于基于所述第二积分单元的输出和所述矢量检测器的输出来校正图像抖动;以及控制单元,用于当基于所述抖动检测器的输出所获得的信号大于预定值时,降低所述第二积分单元的所述时间常数;而当基于所述第一积分单元的输出所获得的信号低于预定值时,增大所述第二积分单元的所述时间常数。7.根据权利要求1、3、5和6中任一项所述的摄像设备,其特征在于,所述第一积分单元由低通滤波器构成。8.根据权利要求1、3、5和6中任一项所述的摄像设备,其特征在于,所述第一积分单元针对各预定时间将所述矢量检测器的输出相加。9.一种摄像设备,包括抖动检测器,用于检测施加于所述摄像设备的抖动;第一计算单元,用于基于所述抖动检测器的输出计算第一抖动校正量;矢量检测器,用于检测摄像面上的运动矢量;第一积分单元,用于对所述矢量检测器的输出进行积分;第二计算单元,用于基于所述矢量检测器的输出计算第二抖动校正量;抖动校正单元,用于基于所述第一抖动校正量和所述第二抖动校正量来校正图像抖动;以及视角改变判断单元,用于检测所述摄像设备的视角改变动作,其中当基于所述抖动检测器的输出所获得的信号大于预定值或者基于所述第一积分单元的输出所获得的信号大于预定值时,所述视角改变判断单元判断为所述视角改变动作开始,以及当基于所述抖动检测器的输出所获得的信号小于预定值并且基于所述第一积分单元的输出所获得的信号小于预定值时,所述视角改变判断单元判断为所述视角改变动作结束。10.—种摄像设备,包括抖动检测器,用于检测施加于所述摄像设备的抖动;矢量检测器,用于检测摄像面上的运动矢量;第一积分单元,用于对所述矢量检测器的输出进行积分;第一计算单元,用于基于所述抖动检测器的输出计算第一抖动校正量;第二计算单元,用于基于所述矢量检测器的输出计算第二抖动校正量;抖动校正单元,用于基于所述第一抖动校正量和所述第二抖动校正量来校正图像抖动;以及视角改变判断单元,用于检测所述摄像设备的视角改变动作,其中当基于所述抖动检测器的输出所获得的信号大于预定值时,所述视角改变判断单元判断为所述视角改变动作开始;而当基于所述第一积分单元的输出所获得的信号小于预定值时,所述视角改变判断单元判断为所述视角改变动作终止。11.根据权利要求9或10所述的摄像设备,其特征在于,所述第一积分单元由低通滤波器构成。12.根据权利要求9或10所述的摄像设备,其特征在于,所述第一积分单元针对各预定时间将所述矢量检测器的输出相加。13.根据权利要求9或10所述的摄像设备,其特征在于,所述第一计算单元包括滤波器单元,并且当判断为所述视角改变动作开始时,所述视角改变判断单元增大所述滤波器单元的截止频率。14.根据权利要求9或10所述的摄像设备,其特征在于,所述第一计算单元包括第二积分单元,并且当判断为所述视角改变动作开始时,所述视角改变判断单元降低所述第二积分单元的时间常数。15.根据权利要求9或10所述的摄像设备,其特征在于,当判断为所述视角改变动作开始时,所述视角改变判断单元基于所述第二抖动校正量限制图像抖动校正。全文摘要一种摄像设备,包括抖动检测器,用于检测施加于摄像设备的抖动;滤波器单元,其具有可变的截止频率,用于对抖动检测器的输出进行频带限制;矢量检测器,用于检测摄像面上的运动矢量;第一积分单元,用于对矢量检测器的输出进行积分;抖动校正单元,用于基于滤波器单元的输出和矢量检测器的输出来校正图像抖动;以及控制单元,用于当基于抖动检测器的输出所获得的信号超过预定值或者基于矢量检测器的输出所获得的信号超过预定值时,增大滤波器单元的截止频率。文档编号H04N5/232GK101753845SQ20091026123公开日2010年6月23日申请日期2009年12月21日优先权日2008年12月19日发明者宫迫贤一申请人:佳能株式会社
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