抖动校正装置、摄像设备和抖动校正方法制造方法及图纸

一种摄像设备，其配备有用于对由诸如照相机抖动等的抖动而可能产生的图像的图像抖动进行校正的抖动校正单元及其驱动器。角速度计检测抖动的角速度，并且加速度计检测抖动的加速度。CPU获取角速度检测信号和加速度检测信号，然后计算作为在与摄像光学系统的光轴垂直的方向上的抖动的第一平行抖动量。速度计算单元通过将加速度检测信号和第一平行抖动量进行合成来计算第二平行抖动量。驱动器基于第二平行抖动量来驱动抖动校正单元以校正抖动。

Jitter correction device, camera device and jitter correction method

An image pickup device is equipped with a jitter correction unit and a driver for correcting the image jitter of an image that may be generated by jitter, such as camera jitter. The angular velocity meter detects the angular velocity of the jitter, and the accelerometer detects the acceleration of the jitter. CPU obtains angular velocity detection signal and acceleration detection signal, and then calculates the first parallel chattering as the jitter in the direction perpendicular to the optical axis of the optical system. The velocity calculation unit calculates second parallel tremor by combining the acceleration detection signal with the first parallel jitter. The driver drives the jitter correction unit based on second parallel jitter to correct the jitter.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】抖动校正装置、摄像设备和抖动校正方法
本专利技术涉及用于对由照相机抖动等而可能产生的图像抖动进行校正的抖动校正技术。
技术介绍
摄像装置包括如下的照相机，其中这些照相机配备有具有抖动检测单元的图像抖动校正装置和用于校正由照相机抖动等引起的图像抖动的抖动校正单元。这种图像抖动校正装置使用角速度计等来检测角度抖动，并且通过移动用作抖动校正单元的透镜组的一部分或者图像传感器来减轻摄像面上的图像抖动。然而，在近距离处所进行的拍摄或者具有高的摄影倍率的拍摄中，存在图像受到仅利用角速度计无法检测到的抖动的影响的情况。结果，由于由在与照相机的光轴平行的方向或与该光轴垂直的方向上施加的所谓的平行抖动所引起的图像抖动，因而可能产生图像劣化。例如，在照相机接近被摄体直到约20cm为止时进行微距摄影的情况下、或者即使在被摄体离照相机约1m远时摄像光学系统的焦距也长(例如，400mm)的情况下，需要主动地检测并校正平行抖动。专利文献1公开了如下的技术：通过加速度计所检测到的加速度的二重积分来获得平行抖动，然后伴随与此，使用单独设置的角速度计的输出来驱动抖动校正单元。在这种情况下，加速度计的输出受到诸如干扰噪声或温度变化等的环境变化影响。由于在加速度经过二重积分时、这种不稳定因素进一步扩大，因此难以进行平行抖动的高度精确校正。专利文献2公开了如下的方法，其中该方法用于通过在假定转动中心在远离照相机的位置的情况下将平行抖动视为角度抖动，来获得该平行抖动。在该方法中，设置角速度计和加速度计，根据该角速度计和该加速度计的输出来使用角度抖动的转动半径来获得校正值和角度并相应地校正抖动，并且可以在限制于几乎不受干扰的影响的频带的情况下获得转动中心。通过上述的操作，可以减轻如上所述的加速度计的不稳定因素的影响。引文列表专利文献专利文献1：日本特开平7-225405专利文献1：日本特开2010-25962在使用角度抖动的转动半径来校正平行抖动的方法中，需要准确地计算转动半径。然而，关于实际处于手持状态的照相机的拍摄条件，仅由于一次转动的影响而发生平行抖动的条件很少，并且在多数情况下，由于多次转动的影响而发生平行抖动。在专利文献2中所公开的方法中，可以校正由于影响最大的转动而发生的平行抖动，但很难在所有频带中始终准确地进行抖动校正。另外，尽管在低频带中转动对平行抖动的影响大的情况下、准确地校正了低频率的平行抖动，但是在高频率处不同于实际的平行抖动，过度校正可能会影响对由平行抖动引起的图像抖动进行校正的效果。
技术实现思路
本专利技术在宽频带中针对平行抖动进行高度精确的抖动校正。根据本专利技术的实施例的一种抖动校正装置，包括：第一计算单元，用于根据从用于检测抖动的角速度检测单元输出的角速度信号和从用于检测抖动的加速度检测单元输出的加速度信号，来计算第一平行抖动校正量；第二计算单元，用于在不使用所述角速度信号的情况下，根据所述加速度信号来计算第二平行抖动校正量；合成单元，用于执行用于对所述第一平行抖动校正量和所述第二平行抖动校正量进行合成的处理，由此计算第三平行抖动校正量；以及控制单元，用于通过抖动校正单元使用所述第三平行抖动校正量来校正图像抖动。通过以下参考附图对典型实施例的说明，本专利技术的其它特征将变得明显。附图说明图1是安装有根据本专利技术的实施例的抖动校正装置的照相机的顶视图。图2是安装有根据本专利技术的实施例的抖动校正装置的照相机的侧视图。图3是根据本专利技术的第一实施例的抖动校正装置的框图。图4是用于说明照相机的抖动的转动中心的图。图5A是例示根据本专利技术的第一实施例的速度计算用滤波器的频率特性的图。图5B是例示根据本专利技术的第一实施例的速度计算用滤波器的频率特性的图。图6是根据本专利技术的第二实施例的抖动校正装置的框图。图7是根据本专利技术的第二实施例的抖动校正的说明图。图8是根据本专利技术的第三实施例的抖动校正装置的框图。图9是根据本专利技术的第三实施例的重力加速度的图。具体实施方式以下将参考附图来详细说明本专利技术的各实施例。本专利技术不限于数字单镜头反光照相机或数字紧凑型照相机的抖动校正装置，并且还可以安装在诸如以下等的摄像装置中：包括透镜装置的光学设备、数字摄像机、监视照相机、web照相机和移动电话。第一实施例图1和2是示出配备有根据本专利技术的第一实施例的抖动校正装置的照相机101的功能结构的示意图。图1是从上方观看照相机101的情况的图，并且图2是从侧面观看照相机101的情况的图。照相机101中所安装的抖动校正装置检测该装置的抖动并且进行图像抖动的校正。利用箭头103p和103y指示的抖动表示相对于与光轴102垂直的两个轴的抖动(以下称为角度抖动)。“p”表示俯仰方向，并且“y”表示横摆方向。另外，利用箭头104p和104y指示的抖动表示与光轴102垂直的方向上的抖动(以下称为平行抖动)。照相机101具有释放按钮105，并且照相机中央处理单元(CPU)106是用于获取释放按钮105的操作信号S1并且控制摄像操作的中央控制单元。图像传感器107经由摄像光学系统对被摄体进行摄像，并且输出摄像信号。角速度计108p和108y是用于检测箭头108pa和108ya指示的方向上的角度抖动的第一抖动检测单元。另外，加速度计109p和109y是用于检测箭头109pa和109ya指示的方向上的平行抖动的第二检测单元。角速度计108p和108y以及加速度计109p和109y的各输出被输入至照相机CPU106。抖动校正单元110通过在图1和2的箭头110p和110y的方向上驱动抖动校正透镜111来对添加有角度抖动和平行抖动这两者的抖动进行校正。照相机CPU106将控制信号输出至驱动器112，因而驱动器112驱动抖动校正单元110。在本实施例中，作为图像抖动校正方法，进行所谓的光学图像抖动校正，其中在该光学图像抖动校正中，基于所计算出的校正量来使抖动校正透镜111移动到与光轴垂直的平面内。在不限于这种基于透镜驱动的方法的情况下，存在通过使图像传感器107移动到与光轴垂直的平面内来校正图像抖动的方法。可选地，存在电子图像抖动校正方法，其中在该电子图像抖动校正方法中，通过改变图像传感器107所输出的各拍摄帧的图像切出位置，经由图像处理来减轻抖动的影响。在使用这些方法中的任意方法或者通过组合这些方法所获得的方法来进行图像抖动校正的情况下，可以获得本专利技术的效果。接着，将参考图3来说明根据本实施例的抖动校正装置的结构。图3是例示抖动校正装置的功能框图。在图3中，仅示出关于在照相机101的垂直方向(俯仰方向；参见图2的箭头103p和104p)上发生的抖动的结构。还针对在照相机101的水平方向(横摆方向；参见图1的箭头103y和104y)上发生的抖动设置相同的结构。除方向的差异外，这些结构是基本相同的结构，因而将通过例示仅说明俯仰方向的结构。首先，将说明角度抖动量的计算处理。将角速度计108p所输出的角速度检测信号输入至照相机CPU106。该角速度检测信号被输入至HPF积分滤波器301。HPF积分滤波器301包括高通滤波器(HPF)和积分滤波器。在HPF积分滤波器301中，HPF截除输入信号的直流(DC)分量，积分滤波器对高通滤波器处理后的信号进行积分，由此将角速度检测信号转换成角度信号。照相机抖动的频带本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抖动校正装置，包括：第一计算单元，用于根据从用于检测抖动的角速度检测单元输出的角速度信号和从用于检测抖动的加速度检测单元输出的加速度信号，来计算第一平行抖动校正量；第二计算单元，用于在不使用所述角速度信号的情况下，根据所述加速度信号来计算第二平行抖动校正量；合成单元，用于执行用于对所述第一平行抖动校正量和所述第二平行抖动校正量进行合成的处理，由此计算第三平行抖动校正量；以及控制单元，用于通过抖动校正单元使用所述第三平行抖动校正量来校正图像抖动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.05.29 JP 2015-1093631.一种抖动校正装置，包括：第一计算单元，用于根据从用于检测抖动的角速度检测单元输出的角速度信号和从用于检测抖动的加速度检测单元输出的加速度信号，来计算第一平行抖动校正量；第二计算单元，用于在不使用所述角速度信号的情况下，根据所述加速度信号来计算第二平行抖动校正量；合成单元，用于执行用于对所述第一平行抖动校正量和所述第二平行抖动校正量进行合成的处理，由此计算第三平行抖动校正量；以及控制单元，用于通过抖动校正单元使用所述第三平行抖动校正量来校正图像抖动。2.根据权利要求1所述的抖动校正装置，其中，所述第一平行抖动校正量是所述抖动的低频分量的校正量，并且所述第二平行抖动校正量是所述抖动的高频分量的校正量。3.根据权利要求1所述的抖动校正装置，其中，所述合成单元针对所述抖动的低频分量，将所述第一平行抖动校正量的加权值设置得高于所述第二平行抖动校正量的加权值，并且针对所述抖动的高频分量，将所述第二平行抖动校正量的加权值设置得高于所述第一平行抖动校正量的加权值。4.根据权利要求1所述的抖动校正装置，其中，所述第一计算单元根据所述加速度信号和所述角速度信号来计算转动半径，然后根据所述转动半径和所述角速度信号来计算所述第一平行抖动校正量。5.根据权利要求1所述的抖动校正装置，其中，所述第一计算单元根据所述角速度信号以及通过对所述加速度信号进行积分而获得的信号来计算转动半径，然后根据所述转动半径以及通过对所述角速度信号进行积分而获得的信号来计算所述第一平行抖动校正量。6.根据权利要求1所述的抖动校正装置，其中，在所述角速度检测单元的噪声大于预定值的情况下，与所述噪声小于所述预定值的情况相比，所述合成单元将所述第二平行抖动校正量的加权值设置得较高。7.根据权利要求1所述的抖动校正装置，其中，在所述加速度检测单元的噪声大于预定值的情况下，与所述噪声小于所述预定值的情况相比，所述合成单元将所述第一平行抖动校正量的加权值设置得较高。8.根据权利要求1所述的抖动校正装置，其中，在所述抖动校正装置的抖动小于预定值的情况下，与所述抖动大于所述预定值的情况相比，所述合成单元将所述...

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