CN102088562A - 纠正抖动的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

提供一种纠正抖动的方法、设备和计算机可读介质。所述方法包括：使用霍尔传感器产生与由抖动导致的位移相应的霍尔传感器信号；确定霍尔传感器信号是否超过第一阈值；根据确定结果产生抖动纠正控制信号；以及根据抖动纠正控制信号执行抖动纠正。

Description

纠正抖动的方法和设备
本申请要求于2009年12月3日提交到韩国知识产权局的第10-2009-0119102号韩国专利申请的优先权，该申请公开于此以资参考。
技术领域
本发明的实施例涉及一种数字拍摄装置，更具体地，涉及一种对数字拍摄装置中的抖动进行纠正的方法和设备。
背景技术
当利用相机采集图像时，相机的用户的手或身体的抖动通常将抖动传递到相机，这会使得采集的图像模糊。典型地，相机的运动可被分类为如下所述的两种类型。
第一运动类型是关于相机镜头的轴的上下运动，第二类型是关于相机镜头的轴的左右运动。所述上下运动被称作俯仰(pitching)，左右运动被称作偏转(yawing)。每次用户通过按下相机的快门按钮来采集一副图像，快门按钮的按下会造成相机上下(俯仰)运动或左右(偏转)运动。
一些相机移动镜头或电荷耦合装置(CCD)来纠正相机的运动(或抖动)。相机可使用抖动纠正函数来控制镜头或CCD的运动。例如，可使用光学图像稳定(OIS)、数字图像稳定(DIS)或电子图像稳定(EIS)来获得稳定的图像。
代表性的抖动纠正技术OIS可被划分为两种类型。第一，CCD相对于抖动以相反方向运动，从而CCD上形成的图像可保持它的位置而不管相机机身的运动。第二，镜头移动类型与CCD移动类型具有相同的基本原理，虽然相机机身运动，但是纠正镜头也运动从而CCD上形成的图像可保持它的位置。
通常，相机的用户基于相机采集的图像来评价相机的质量，而不关心相机是否抖动。
发明内容
因此本领域需要一种纠正抖动的设备、计算机可读介质以及方法，所述方法包括：使用霍尔传感器产生与由抖动导致的位移相应的霍尔传感器信号；确定霍尔传感器信号是否超过第一阈值；根据确定结果产生抖动纠正控制信号；以及根据抖动纠正控制信号执行抖动纠正。
所述确定步骤可包括确定在第一时间期间霍尔传感器信号是否超过第一阈值。
所述产生抖动纠正控制信号的步骤可包括：如果在第一时间期间霍尔传感器信号超过第一阈值，则使用预先存储的抖动数据产生用于执行抖动纠正的抖动纠正控制信号直到过去了第二时间。
所述方法可包括：产生抖动信号，其中，所述产生抖动纠正控制信号的步骤还包括使用产生的抖动信号来产生抖动纠正控制信号。
所述产生抖动纠正控制信号的步骤可包括：如果在第一时间期间霍尔传感器信号没有超过第一阈值，则使用产生的抖动信号产生抖动纠正控制信号。
通过对产生的抖动信号进行模式化来获得所述存储的抖动数据。
所述抖动可由快门或反光镜的操作导致。
所述方法可包括：产生抖动信号，其中，如果在第一时间期间霍尔传感器信号超过第一阈值，则使用预先存储的抖动数据产生用于执行抖动纠正的抖动纠正控制信号直到过去了第二时间期间；以及如果在第一时间期间霍尔传感器信号没有超过第一阈值，则使用产生的抖动信号来产生用于执行抖动纠正的抖动纠正控制信号。
所述霍尔传感器可被配置为测量响应抖动纠正控制信号而移动的可移动部分的抖动，并且由被配置为测量执行所述方法的设备的抖动的装置来执行产生抖动信号的步骤。
本发明的实施例包括一种纠正抖动的设备，所述设备可包括：霍尔传感器，被配置为用于输出与由抖动导致的位移相应的霍尔传感器信号；控制单元，被配置为用于确定霍尔传感器信号是否超过第一阈值并根据确定结果产生抖动纠正控制信号；以及抖动纠正单元，被配置为用于根据抖动纠正控制信号执行抖动纠正。
所述控制单元被配置为确定在第一时间期间霍尔传感器信号是否超过第一阈值。
所述的设备可包括存储单元，存储用于产生抖动纠正控制信号的抖动数据，其中，如果在第一时间期间霍尔传感器信号超过第一阈值，则所述控制单元被配置为使用预先存储的抖动数据产生用于执行抖动纠正的抖动纠正控制信号直到过去了第二时间期间。
所述的设备可包括抖动检测单元，被配置为产生抖动信号，其中，所述控制单元被配置为使用由抖动检测单元产生的抖动信号来产生抖动纠正控制信号。
如果在第一时间期间霍尔传感器信号没有超过第一阈值，则所述控制单元还可被配置为使用由抖动检测单元产生的抖动信号来产生抖动纠正控制信号。
所述控制单元可被配置为通过对由抖动检测单元产生的抖动信号进行模式化来获得抖动数据。
所述抖动由快门或反光镜的操作导致。
所述的设备可包括：抖动检测单元，被配置为产生抖动信号，其中，所述控制单元还被配置为：如果在第一时间期间霍尔传感器信号超过第一阈值，则使用预先存储的抖动数据产生用于执行抖动纠正的抖动纠正控制信号直到过去了第二时间期间；如果在第一时间期间霍尔传感器信号没有超过第一阈值，则使用产生的抖动信号来产生用于执行抖动纠正的抖动纠正控制信号。
所述霍尔传感器可被配置为测量响应抖动纠正控制信号而移动的装置的抖动，并且抖动检测单元被配置为基于所述设备的抖动的测量来产生抖动信号。
附图说明
通过下面参考附图进行的对示例性实施例的详细描述，本发明的上述和其他特点和优点将会变得更加清楚，其中：
图1是根据本发明实施例的用于纠正抖动的设备100的框图；
图2A和图2B是示出在由设备的一部分(诸如快门或反光镜的操作)导致的抖动的情况下霍尔传感器(hall sensor)信号和抖动信号的输出波形的视图；
图3A和图3B是示出在由快门或反光镜的操作导致的抖动的情况下霍尔传感器信号和纠正的抖动信号的输出波形的视图；
图4是示出根据本发明另一实施例的纠正抖动的方法的流程图；
图5是示出根据本发明另一实施例的纠正抖动的方法的流程图。
具体实施方式
以下，将参照附图来详细说明本发明的示例性实施例。在下述描述中，将仅描述本发明的一些部分。
图1是根据本发明实施例的用于纠正抖动的设备100的框图。
参照图1，设备100包括霍尔传感器110、抖动检测单元120、控制单元130、存储单元140和抖动纠正单元150。设备100安装在数字拍摄装置(诸如数字紧凑式相机(DSC)、数字单反(DSLR)相机、可携式摄像机等)上以纠正在拍摄中发生的抖动。可将根据本发明实施例的设备100用于镜头-机身一体类型和镜头-机身分离类型两者的抖动纠正，并且可将设备100安装在透镜端或机身端。
霍尔传感器110输出与由抖动导致的镜头位移相应的霍尔传感器信号。在实施例中，在镜头端提供霍尔传感器110，霍尔传感器110可以是单个或多个。从霍尔传感器110输出的霍尔传感器信号如图2A所示。如图2A所示，位移由于抖动而发生，所述抖动是由设备的操作(诸如快门或反光镜的操作)导致的。在实施例中，附在抖动纠正器上的霍尔传感器、霍尔装置或磁性单元测量镜头或电荷耦合装置(CCD)的位置以将测量的位置用作用于抖动纠正的反馈信息。
抖动检测单元120检测从数字拍摄装置产生的抖动信号。抖动检测单元120可包括陀螺传感器(gyroscope sensor)、角速度传感器(angular-speedsensor)或加速传感器(acceleration sensor)。由抖动检测单元120检测的抖动信号如图2B所示。当如图2A所示的霍尔传感器信号由于抖动而波动时，在霍尔传感器信号的波动的影响下，由抖动检测单元120检测的抖动信号在相应的时间区间或期间以更大的误差波动。结果是，如果在抖动的情形下通过使用抖动信号来产生抖动纠正控制信号，则会产生更大的误差。
在实施例中，控制单元130控制设备100的全部操作。可在镜头端提供控制单元130以与机身端提供的中央控制单元(如，微处理器单元)进行通信。控制单元130可以是微处理器单元。控制单元130确定从霍尔传感器110输出的霍尔传感器信号是否超过第一阈值并基于确定的结果产生用于执行抖动纠正的抖动纠正控制信号。可任意确定的第一阈值指示霍尔传感器信号的输出值(例如，检测的电压值的峰值)。控制单元130随后确定该峰值的波动周期是否持续预定的时间。如图3A所示，控制单元130确定在预定时间t2期间霍尔传感器信号是否在用于霍尔传感器信号的峰值范围ΔVx之外。如果在时间t2期间霍尔传感器信号在峰值范围ΔVx之外，则控制单元130通过使用预存的抖动数据来输出抖动纠正控制信号。另一方面，如果在时间t2期间霍尔传感器信号没有在峰值范围ΔVx之外，则控制单元130通过使用由抖动检测单元120检测的抖动信号来输出抖动纠正控制信号。
存储单元140存储用于产生抖动纠正控制信号的抖动数据。在实施例中，通过对抖动信号进行模式化(patterning)或一般化(generalizing)来获得抖动数据。再参照图2B和图3B，当由于快门或反光镜而发生抖动时，抖动检测单元120检测的抖动信号在抖动的影响下反常地波动。为了通过仅反映真实抖动来执行抖动纠正，当对于预定时间周期霍尔传感器信号在峰值范围之外时，使用如图3B所示的一般化的抖动数据而不使用检测的抖动信号。因此，根据本发明实施例的纠正抖动的设备可通过仅反映真实抖动来执行抖动纠正而避免了由快门或反光镜的操作导致的抖动的影响。
在过去预定时间t1之后，控制单元130通过使用当前检测的抖动信号(也就是说，在如图3B所示的时间t1过去之后的抖动信号)来产生抖动纠正控制信号。因此，当由快门或反光镜的操作导致的抖动的影响结束的时刻，重用使用抖动信号的抖动纠正。
抖动纠正单元150根据从控制单元130输出的抖动纠正控制信号来执行抖动纠正。抖动纠正意味着将由于抖动而从正确位置(即，由焦距计算确定的镜头位置)偏离的镜头移动回正确位置的操作。抖动纠正单元150可以是用于驱动镜头的驱动马达(drive motor)，抖动纠正控制信号可以是马达驱动量控制信号。
图4是示出根据本发明另一实施例的纠正抖动的方法的流程图。
参照图4，在操作400和402，一旦按下快门，则快门前幕(shutter frontscreen)操作并且开始曝光。操作404中，确定在第一时间期间霍尔传感器信号的变化是否超过第一阈值。如果超过，则步骤去到操作406以通过使用预存的抖动数据来执行抖动纠正直到过去了第二时间。第一时间指得是用于保证霍尔传感器信号的波动持续预定时间的时间，第二时间指得是用于保证霍尔传感器信号回到正常范围的时间。可任意确定第一时间和第二时间。操作408中，使用正常检测的抖动信号来执行抖动纠正。
如果在操作404确定在第一时间期间霍尔传感器信号的变化没有超过第一阈值，则步骤去到操作408以使用检测的抖动信号来执行抖动纠正。
一旦曝光终止，则在操作410快门后幕(shutter rear screen)操作并在操作412采集图像。
图5是示出根据本发明另一实施例的纠正抖动的方法的流程图。
参照图5，在操作500和502，通过使用霍尔传感器感到抖动并输出与该抖动相应的霍尔传感器信号。所述抖动意味着由于快门的驱动或反光镜的上/下运动导致的抖动。在这种情况下，所述抖动影响抖动检测从而不能正常地执行抖动纠正。
操作504中，确定在第一时间期间霍尔传感器信号是否超过第一阈值。如果超过，则步骤去到操作506以通过使用预存的抖动数据来产生抖动纠正控制信号，并且去到操作508以根据操作506中产生的抖动纠正控制信号来执行抖动纠正。操作510中，确定是否过去了第二时间。如果过去了第二时间，则步骤去到操作512；否则，步骤去到操作506和508以通过使用预存的抖动数据来执行抖动纠正。
如果在操作504中确定在第一时间期间霍尔传感器信号没有超过第一阈值，则步骤去到操作512以通过使用检测的抖动信号来产生抖动纠正控制信号，并去到操作514以根据操作512中产生的抖动纠正控制信号来执行抖动纠正。
如上所述，根据本发明，在抖动是由快门或反光镜的操作导致的情况下，通过使用抖动数据来纠正抖动，所述抖动数据通过感测霍尔传感器信号来提前考虑抖动补偿，因此最小化其他因素对抖动纠正的影响从而允许精确的抖动纠正。
此外，在由于拍摄期间的快门或反光镜而发生抖动的可更换镜头的相机中，通过提供纠正关于镜头的抖动的设备，在结构上避免了抖动的影响，从而使抖动纠正执行的消极影响最小。
此外，当霍尔传感器由除拍摄期间的快门操作之外的其他因素导致的振动而被移动时(所述拍摄处于如感觉到很强的振动的空间(例如，经受很多振动条件的工厂、没有铺柏油的路面上的卡车、火车等)中)，通过使用预先编程的数据来执行抖动纠正，从而允许精确的抖动纠正。
上述实施例主要基于，但不限于，作为本发明能够应用的数字拍摄装置的示例的数字相机进行描述。本领域普通技术人员应该理解，可将本发明应用于具有其上添加有相机功能的相机电话、个人数字助理(PDA)、便携式多媒体播放器(PMP)等。
可利用为执行在此描述的功能而设计的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其他可编程逻辑装置、离散门或晶体管逻辑、离散硬件部件或其任意组合来实现或执行与这里公开的实施例有关的各种示例性逻辑、逻辑块、模块、单元和电路。通用处理器可以是微处理器，但是，或可选择的，所述处理器可以是任意常规处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以被实现为计算装置的组合，例如DSP和微处理器的组合、多个微处理器、一个或多个微处理器与DSP核连接或任意其他这种构造。
此外，可在硬件中、处理器执行的软件模块或两者的组合来直接实现这里公开的结合各方面描述的方法或算法的步骤和/或动作。软件模块可位于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD-ROM或本领域已知的任意其他存储介质的形式中。示例性的存储介质可与处理器连接，从而处理器可从存储介质读取信息或向存储介质写入信息。或可选择地，存储介质可以是处理器的一部分。此外，在一些方面，处理器和存储介质可位于ASIC中。此外，ASIC可位于用户终端中。或可选择地，处理器和存储介质可作为离散部件位于用户终端中。此外，在一些方面，方法或算法的步骤和/或动作可作为指令的一个或任意组合或集合位于机器可读介质上和/或计算机可读介质上。计算机可读介质可限于物理介质。计算机可读记录介质也可分布于联网的计算机系统，从而以分布式方式存储和执行计算机可读代码。
虽然上述公开讨论了示例性方面和/或实施例，但是应该注意在不脱离范围由权利要求限定的上述方面和/或实施例的范围的情况下，可对其进行各种改变和修改。此外，虽然以单数形式描述或要求上述方面和/或实施例的元件，但是可预期复数形式，除非明确规定限于单数形式。此外，可与任意其他方面和/或实施例的全部或部分一起利用任意方面和/或实施例的全部或部分，除非有相反规定。
虽然特别显示和描述了本发明的几个示例性实施例，但是本领域技术人员应该理解，在不脱离范围由权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可对其进行形式上和细节上的各种改变。此外，公开的实施例应被考虑为描述性的而不是限制性的。本发明的范围由权利要求限制，在权利要求的等同范围内的不同应该被理解为包括在本发明中。

Claims (15)

1.一种纠正抖动的方法，所述方法包括：
使用霍尔传感器产生与由抖动导致的位移相应的霍尔传感器信号；
确定霍尔传感器信号是否超过第一阈值；
根据确定结果产生抖动纠正控制信号；以及
根据抖动纠正控制信号执行抖动纠正。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述确定步骤包括：确定在第一时间期间霍尔传感器信号是否超过第一阈值。
3.如权利要求2所述的方法，其中，所述产生抖动纠正控制信号的步骤包括：如果在第一时间期间霍尔传感器信号超过第一阈值，则使用预先存储的抖动数据产生用于执行抖动纠正的抖动纠正控制信号直到过去了第二时间。
4.如权利要求2所述的方法，还包括：产生抖动信号，并且所述产生抖动纠正控制信号的步骤还包括使用产生的抖动信号来产生抖动纠正控制信号。
5.如权利要求4所述的方法，其中，所述产生抖动纠正控制信号的步骤包括：如果在第一时间期间霍尔传感器信号没有超过第一阈值，则使用产生的抖动信号产生抖动纠正控制信号。
6.如权利要求4所述的方法，其中，通过对产生的抖动信号进行模式化来获得所述存储的抖动数据。
7.如权利要求1所述的方法，其中，所述抖动由快门或反光镜的操作导致。
8.一种纠正抖动的设备，所述设备包括：
霍尔传感器，被配置为用于输出与由抖动导致的位移相应的霍尔传感器信号；
控制单元，被配置为用于确定霍尔传感器信号是否超过第一阈值并根据确定结果产生抖动纠正控制信号；以及
抖动纠正单元，被配置为用于根据抖动纠正控制信号执行抖动纠正。
9.如权利要求8所述的设备，其中，所述控制单元被配置为确定在第一时间期间霍尔传感器信号是否超过第一阈值。
10.如权利要求9所述的设备，还包括存储单元，存储用于产生抖动纠正控制信号的抖动数据，其中，如果在第一时间期间霍尔传感器信号超过第一阈值，则所述控制单元被配置为使用预先存储的抖动数据产生用于执行抖动纠正的抖动纠正控制信号直到过去了第二时间期间。
11.如权利要求10所述的设备，还包括抖动检测单元，被配置为产生抖动信号，其中，控制单元被配置为使用由抖动检测单元产生的抖动信号来产生抖动纠正控制信号。
12.如权利要求11所述的设备，其中，如果在第一时间期间霍尔传感器信号没有超过第一阈值，则所述控制单元还被配置为使用由抖动检测单元产生的抖动信号来产生抖动纠正控制信号。
13.如权利要求11所述的设备，其中，所述控制单元被配置为通过对由抖动检测单元产生的抖动信号进行模式化来获得抖动数据。
14.如权利要求11所述的设备，其中，所述抖动由快门或反光镜的操作导致。
15.如权利要求11所述的设备，还包括：
抖动检测单元，被配置为产生抖动信号，
其中，所述控制单元还被配置为：
如果在第一时间期间霍尔传感器信号超过第一阈值，则使用预先存储的抖动数据产生用于执行抖动纠正的抖动纠正控制信号直到过去了第二时间期间；
如果在第一时间期间霍尔传感器信号没有超过第一阈值，则使用产生的抖动信号来产生用于执行抖动纠正的抖动纠正控制信号。
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