CN104980664A - 图像处理装置及其控制方法以及摄像装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供图像处理装置及其控制方法以及摄像装置。摄像装置通过角速度传感器检测主体的移动，检测拍摄的被摄体图像的移动，并检测角速度。通过自动曝光设置处理来设置摄像时的曝光时间。基于包括校正透镜的光学系统的最大驱动量来计算最长曝光时间，并通过更新摄影条件来设置曝光时间以不超过最长曝光时间。当接收到用于摄影的操作指令时，通过在经过所设置的曝光时间之前的期间驱动所述光学系统的校正透镜，来进行相对地改变要拍摄的被摄体图像的位置的驱动控制。

Description

图像处理装置及其控制方法以及摄像装置

技术领域

本发明涉及图像处理装置及其控制方法，并涉及用于进行摄像装置的跟踪拍摄的用户辅助的技术。

背景技术

跟踪拍摄作为用于表现被摄体(移动体)的速度感的摄影技术而存在。该摄影技术旨在通过摄影师随着被摄体的移动进行照相机的平转，来使移动的被摄体图像停止并跟踪背景图像。在典型的跟踪拍摄中，随着被摄体的移动速度调整曝光时间，以使其比通常的曝光时间更长。日本特开2010-245774号公报公开了如下结构：以能够充分确保跟踪拍摄时的背景的跟踪量的曝光时间进行摄影。

如果当摄影师在跟踪拍摄中随着被摄体的移动进行平转时平转速度不适当，则会出现被摄体的移动速度与平转速度之间的差，从而被摄体图像常常模糊。为了解决该问题，提出了通过移位透镜的移动来吸收被摄体的移动速度与平转速度之间的差的方法(下文中称为“跟踪拍摄辅助”)，该方法充当用于由用户辅助跟踪拍摄的技术。日本特开2006-317848号公报公开了如下装置，该装置基于陀螺仪传感器的模糊检测以及图像的运动矢量检测被摄体，并计算用于将所检测到的被摄体定位在图像的中心的校正量。通过移位透镜的移动来校正光轴，并进行跟踪拍摄。

在日本特开2006-317848号公报中公开的通过使用移位透镜的校正中，因为移位透镜的可移动范围是有限的，所以系统能够校正的最大角度(下文中称为“最大可校正角度”)是有限的。因此，可能发生系统无法校正的情形。在下文中，将通过假设图9所示的情形来给出具体描述。

图9例示了通过以主点为中心的角速度示出的被摄体的速度和照相机的平转速度。以度数来表示，被摄体的角速度为30度/秒，照相机的平转角速度为24度/秒。在这种情况下，照相机系统需要辅助作为两者角速度的差的6度/秒。将系统辅助的角速度乘以曝光时间而得到的值，变为系统将最终需要辅助的校正角度。作为一个示例，假设移位透镜的最大可校正角度为0.4度并且曝光时间为1/16秒的摄影。最终需要的校正角度如下。

[公式1]

$6\×\frac{1}{16}=0.375(\≤0.4)$

在该示例中，校正角度是最大可校正角度以下，因此，可以进行校正。

与此相反，当进行曝光时间为1/8秒的摄影时，最终需要的校正角度如下。

[公式2]

$6\×\frac{1}{8}=0.75(>0.4)$

在该示例中，校正角度超过最大可校正角度，因此无法进行校正。跟踪拍摄需要长的曝光时间，并且校正角度超过最大可校正角度，因此可能无法进行校正。

发明内容

本发明提供了图像处理装置及其控制方法，其中，当通过校正单元(例如，跟踪拍摄的用户辅助功能)校正被摄体图像在要成像的图像中的位置时，计算并设置曝光时间。

根据本发明的装置是一种图像处理装置，其通过校正单元校正被摄体图像在要拍摄的图像中的位置，所述图像处理装置包括：曝光时间设置单元，其被构造为设置摄像时的曝光时间；以及驱动控制单元，其被构造为通过驱动所述校正单元，来控制所述被摄体图像在与光轴垂直的方向上的位置，并且其中，所述曝光时间设置单元确定第一检测单元的输出与第二检测单元的输出之间的差以及基于所述校正单元的校正范围的上限的、曝光时间的上限值，并将摄像时的曝光时间限制为所述上限值以下，所述第一检测单元检测所述图像处理装置的移动，所述第二检测单元检测所述被摄体图像的移动。

根据本发明，当通过校正单元校正被摄体图像在要成像的图像中的位置时，能够计算并设置曝光时间。

根据以下参照附图对示例性实施例的描述，本发明的其他特征将变得清楚。

附图说明

图1是例示本发明的实施例共享的摄像装置的结构示例的框图。

图2是例示根据第一实施例的处理的流程图。

图3是用于说明根据第一实施例的角速度信号的计算的图。

图4A至图4D是第二和第三实施例中的最终校正角度的说明图。

图5是例示根据第二实施例的校正角速度的计算处理的流程图。

图6是例示根据第二实施例的平转角速度的范围选择的示例的图。

图7是例示根据第三实施例的校正角速度的计算处理的示例的图。

图8是例示根据第三实施例的校正角速度的计算处理的流程图。

图9是被摄体的角速度和照相机的平转角速度的说明图。

具体实施方式

下文中，将基于附图详细描述各本发明的各实施例。在各实施例中，将描述通过光学系统中配设的用于校正的光学元件的移动，来相对地改变拍摄被摄体图像的位置的驱动控制结构。

[第一实施例]

图1是例示根据本发明第一实施例的、应用了图像处理设备(包括图像处理设备106和控制器)的摄像装置100的基本结构的框图。摄像装置100不仅可以是照相机(例如，数字照相机或数字摄像机)，还可以是配设有照相机功能的电子装置(例如，具有照相机功能的移动电话或具有照相机的计算机)。光学系统101是配设有例如透镜组、快门和光圈的图像形成光学系统。透镜组包括校正透镜(移位透镜)和聚焦透镜。光学系统101根据CPU(中央处理单元)103的控制信号将来自被摄体的光成像到成像元件102上。成像元件102是摄像器件(例如CCD(电荷耦合器件)图像传感器、CMOS(互补金属氧化物膜半导体)图像传感器)，并且通过光电转换将经由光学系统101成像的光转换为图像信号。

在使用例如陀螺仪传感器的角速度传感器105的第一检测处理中，检测示出了摄像装置100的移动量的角速度。充当电信号的角速度检测信号被输出到CPU 103。CPU 103执行存储器中预先存储的程序，并且根据输入信号等控制构成摄像装置100的各单元。一级存储设备104是易失性存储设备(例如RAM(随机存取存储器))，存储临时数据，并用作CPU 103的工作存储器。一级存储设备104中存储的信息被图像处理设备106使用，或者可以被记录在记录介质107中。二级存储设备108是非易失性存储设备(例如，EEPROM(电可擦除可编程只读存储器))。用于控制摄像装置100的程序(固件)和各种设置信息被存储在二级存储设备108中，并且被CPU 103利用。

记录介质107记录一级存储设备104中存储的摄影图像数据等。记录介质107(例如半导体存储卡)可以从摄像装置100移除。通过将记录介质107安装到外部设备(例如，个人计算机)，记录介质107中记录的数据是可读取的。即，摄像装置100具有记录介质107的拆装机构以及读写功能。显示单元109显示例如摄影时的取景器图像、摄影图像以及用于交互式操作的GUI(图形用户界面)图像。操作单元110是接收用户的操作并将输入信息发送到CPU 103的输入设备组，并且包括例如按钮、控制杆以及触摸屏。此外，可以使用如下输入设备，其使用例如包括语音和视线的识别功能以进行操作。

本实施例的摄像装置100具有图像处理设备106应用于拍摄的图像的多个图像处理方式，并且操作单元110能够将该方式设置为摄像模式。图像处理设备106进行被称为“显影处理”的图像处理、以及诸如与摄影模式相对应的色调的调整的各种处理。请注意，CPU 103可以通过使用软件处理实现图像处理设备106的至少一部分功能。

将参照图2描述用于计算跟踪拍摄时的曝光时间的处理。图2是例示跟踪拍摄的辅助的流程的流程图。处理的开始定时是例如操作单元110中包括的快门释放按钮的半按下操作的时间。首先，在步骤S201a中，CPU 103进行被摄体图像的提取处理。请注意，针对被摄体图像的提取，存在通过使用从拍摄的图像获取的运动矢量提取被摄体区域的方法，如日本特开2006-317848号公报中公开的。在下面的步骤S202a中，CPU 103获取角速度传感器105检测到的摄像装置100的角速度信息。从角速度传感器105输出的检测信号中获取平转角速度。处理进行到步骤S203a，CPU 103计算被摄体的角速度。CPU 103通过使用成像元件102拍摄的图像数据执行检测被摄体图像的移动的第二检测处理。在本实施例中，利用平转角速度进行计算，因此，如图3所示，被摄体的角速度被计算为以主点为中心的角速度。将通过参照图3使用弧度法描述角速度的计算方法。

图3示出了被摄体在“t”秒内从点A移动到点B，并且成像元件102的像平面上形成的被摄体图像相应地从点C移动到点D。这里，点C与点D之间的距离(像平面移动量)为ν[像素]，焦距为f[mm]，成像元件102的像素间距为p[μm/像素]。像平面上的被摄体图像的角速度ω[弧度/秒]由以下公式表示。

[公式3]

$\tan \frac{\mathrm{\ω}}{2}[\mathrm{rad}/\sec ]=\frac{v}{2}\left[\mathrm{pixel}\right]\×\frac{p}{1000}[\mathrm{mm}/\mathrm{pixel}]\÷t\left[\sec \right]\÷f\left[\mathrm{mm}\right]=\frac{\mathrm{vp}}{2000\mathrm{tf}}$

$\mathrm{\ω}=2{\tan }^{-1}\left(\frac{\mathrm{vp}}{2000\mathrm{tf}}\right)[\mathrm{rad}/\sec ]$

当摄影师进行摄像装置的平转操作时，通过从被摄体本身的角速度(下文中称为“被摄体角速度”)ω_s中减去平转角速度ω_p，来获取像平面上的被摄体图像的角速度ω(公式4)。

[公式4]

ω＝ω_s-ω_p

因此，基于角速度传感器105检测到的摄像装置100的平转角速度ω_p，通过使用以下公式计算被摄体角速度ω_s。

[公式5]

ω_s＝ω+ω_p

请注意，除以上之外，被摄体角速度ω_s的计算方法可以使用操作单元110预先指定的值。

因此，当计算被摄体角速度ω_s时，CPU 103在步骤S204a中进行自动曝光设置。在自动曝光设置中，设置摄影时的曝光时间。例如，可以在比通常曝光时间更长的预定曝光时间进行摄影，或可以根据被摄体角速度ω_s计算曝光时间。通常，根据计算出的曝光时间，基于用户通过操作单元110提供的摄影指令，来进行步骤S207a之后的成像处理。在本实施例中，在下面的步骤S205a中进行CPU 103限制曝光时间的处理。具体地，如果在步骤S204a中设置的摄像时的曝光时间不适当，则改变曝光时间。“曝光时间不适当”具体是指校正单元的校正角度超过最大可校正角度。将描述曝光时间限制的流程。

首先，CPU 103在步骤S201b中计算校正角速度。直接使用上述像平面上的角速度ω，或者通过使用被摄体角速度ω_s和平转角速度ω_p通过以下公式计算校正角速度ω_r作为两者的差。请注意，当直接使用像平面上的角速度ω时，基于拍摄的被摄体图像的时间变化计算移动速度，并且将移动速度转换为角速度ω。

[公式6]

ω_r＝ω_s-ω_p

在下面的步骤S202b中，CPU 103获取最大可校正角度。最大可校正角度对应于光学系统101能够通过移位透镜(校正透镜)等的移动校正的最大角度。例如，如果光学系统101被预先固定到照相机主体，则能够读出二级存储设备108等中预先存储的光学系统101的最大可校正角度。作为另选方案，如果光学系统101可以从照相机主体移除，则能够经由照相机主体与光学系统101的通信获取光学系统101的最大可校正角度。作为另选方案，可以读出二级存储设备108等中预先存储的与各光学系统相对应的最大可校正角度。请注意，根据从CPU 103输出到驱动机构部(未例示)的控制信号，进行将光学系统101中配设的移位透镜移动到与光轴方向不同的方向(例如，与光轴垂直的方向)的驱动控制。即，CPU 103执行控制，以通过移位透镜的驱动控制相对地移动拍摄的被摄体图像在图像中的位置。

在步骤S203b中，CPU 103计算作为曝光时间的上限的最长曝光时间，并进行曝光时间的设置处理。例如，最大可校正角度为θ_max[度]，在步骤S201b中计算出的校正角速度为ω_r。最大可校正角度对应于校正单元(例如，移位透镜)的校正范围的上限。在这种情况下，通过如下将θ_max除以ω_r确定最长的曝光时间t_max。

[公式7]

$t_{\max }=\frac{{\mathrm{\θ}}_{\max }}{{\mathrm{\ω}}_r}$

基于计算出的最长曝光时间t_max，CPU 103在步骤S204b中更新摄影条件。将参照以下表1描述更新摄影条件的一个示例。表1例示了步骤S204a和S204b确定的摄影条件的示例。在表1中，将被摄体图像曝光于成像元件102的时间由Tv表示，成像元件102的电增益由ISO表示。

[表1]

	Tv	ISO
			通常摄影	1/64	800
S204a	1/8	100
			S204b	1/16	200

例如，假设如下情况：“Tv＝1/64，ISO＝800”被用作为通常摄影的摄影条件并进行跟踪拍摄。在图2的步骤S204a中，设置摄影条件“Tv＝1/8，ISO＝100”，以使得在通常摄影的摄影条件下的跟踪拍摄中，能够进行比通常更长的曝光时间且亮度相同的摄影。在该摄影条件下，当例如校正角速度ω_r以角度表示为6度/秒时，最终校正的角度表示如下。

[公式8]

$6\×\frac{1}{8}=0.75$

与此相反，如果最大可校正角度θ_max超过0.75度，则可以进行校正。然而，如果最大可校正角θ_max为例如0.4度，则不可以进行校正。当将最大可校正角度θ_max0.4度和校正角速度6度/秒代入公式7时，最长曝光时间t_max表示如下。

[公式9]

$t_{\max }=\frac{{\mathrm{\θ}}_{\max }}{{\mathrm{\ω}}_r}=\frac{0.4}{6}=\frac{1}{15}$

在公式9中计算出的1/15[秒]变为可校正最长曝光时间t_max，因此，例如，在本实施例中，在图2的步骤S204b中设置摄影条件“Tv＝1/16，ISO＝200”。即，摄像时的曝光时间被限制为最长曝光时间以下(上限以下)。

当由此更新摄影条件时，在图2的S206a中确定CPU 103是否进行曝光操作。确定开关(在下文中，称为“S2”)是否由于操作单元110中包括的快门释放按钮的全按下操作而处于接通(ON)状态。当S2的状态是断开(OFF)时，CPU 103重复执行从步骤S201a到步骤S205a的操作。作为另选方案，当在步骤S206a中S2的状态是接通时，CPU 103将处理进行到步骤S207a。

在步骤S207a中，CPU 103根据曝光时间设置处理确定的曝光时间来控制光学系统101中包括的快门，并开始快门进程。此后，CPU 103在步骤S208a中移动光学系统101的移位透镜，直到经过在步骤S204b中设置的曝光时间为止，并且进行跟踪拍摄的辅助处理。在S209a中，当在步骤S204b设置的曝光时间经过后，处理结束。

在本实施例中，当校正单元校正被摄体图像在要拍摄的图像中与光轴垂直的方向上的位置时，计算并设置最长曝光时间以下的曝光时间。例如，在跟踪拍摄辅助的用户辅助功能中能够计算照相机能够辅助的摄影条件(曝光时间)。请注意，为了阐明与传统方法的差异，在本实施例中示例了如下结构：在步骤S204a中进行自动曝光设置并在步骤S204b中更新摄影条件。然而，本发明不限于这种结构，例如，可以仅在步骤S204b中设置摄影条件，而不进行步骤S204a。此外，在本实施例中示出了通过光学元件(移位透镜)的移动校正被摄体的图像形成位置的示例，但本发明不限于此，例如，可以在驱动并控制成像元件102本身的配置中实现上述效果。此外，在本实施例中描述了平转操作，并且针对倾斜操作执行类似的处理。

[第二实施例]

接下来，将描述本发明的第二实施例。请注意，已经使用的附图标记被提供给与第一实施例的各元件相对应的本实施例的各元件，并且省略其描述。这种描述的省略将同样应用于以下描述的其他实施例。

在第一实施例中，示出了如下示例：通过总是在公式7中使用最新校正角速度ω_r计算最长曝光时间。例如，如图4A所示，假设目标角速度和平转角速度总是恒定的情况。横轴是时间轴，纵轴是角速度轴。校正角速度为ω_r，曝光时间为t，最终需要校正的角度θ被表示为以下公式。

[公式10]

θ＝ω_r×t

该角度θ对应于图4A中用斜线所示的区域。通过代入在公式7中计算出的t_max作为曝光时间能够获得以下公式。

[公式11]

$\mathrm{\θ}={\mathrm{\ω}}_r\×t_{\max }={\mathrm{\ω}}_r\×\frac{{\mathrm{\θ}}_{\max }}{{\mathrm{\ω}}_r}={\mathrm{\θ}}_{\max }$

最终需要校正的角度θ在最大可校正角度θ_max内，从而可以进行校正。然而，在实际摄影时，可能存在由于手抖动而导致平转角速度发生波动的情况，如图4B中的虚线所示。横轴是时间轴，纵轴是角速度轴。在这种情况下，需要校正的角度θ的值对应于图4B中斜线所示的区域，并且变得大于图4A所示的角度值。在这种情况下，当角度θ超过最大可校正角度θ_max时，不能进行校正。

以下描述这种不便的解决方案。例如，如图4C所示，当大的校正角速度(表示为Ω_r)被预先估计为校正角速度时，根据公式7计算出的曝光时间t被低估。因此，斜线示出的需要实际校正角度θ容易包括在图中矩形所示的最大可校正角度θ_max内。根据该方法，能够降低需要校正的角度θ超过最大可校正角度θ_max的可能性。然而，可能存在如下情况：在公式7中计算出的最长曝光时间t_max变得过短。虽然随着跟踪拍摄时的曝光时间变长，背景图像的流量增加，这导致更有效的跟踪拍摄，但是当曝光时间太短时，跟踪拍摄的效果降低。因此，在本实施例和以下描述的第三实施例中示出了用于该最长曝光时间t_max的计算的校正角速度Ω_r的计算处理。

将参照图4D描述用于估计校正角速度Ω_r的信息的示例。在该处理中，参照与图中所示的范围“x”相对应的过去的平转角速度。当通过使用过去的平转角速度确定用于在步骤S203b中计算最长曝光时间t_max的校正角速度时，以下事项是关键点：

(A)要利用的数据的期间(应当使用时间的平转角速度的数据组)

(B)校正角速度Ω_r的计算方法(应如何根据数据组计算出校正角速度Ω_r)

例如，根据要使用的平转角速度的数据组，最长曝光时间T_max的计算结果不同。因此，在本实施例中，针对事项(A)，将描述用于根据时间上连续的平转角速度的数据组导出最长曝光时间t_max的校正角速度Ω_r的计算处理的示例。针对事项(B)，将在以下的第三实施例中描述校正角速度Ω_r的计算处理。请注意，在本实施例中，根据预定期间的平转角速度的数据组示出计算“当平转角速度与目标角速度的差最大时的校正角速度”的示例。以下参照图5描述用于计算跟踪拍摄时的曝光时间的校正角速度Ω_r的计算。

图5是例示本实施例中校正角速度Ω_r的计算处理的流程的流程图，并对应于图2所示的步骤S201b的校正角速度的计算处理。首先，CPU 103在步骤S601中获取过去平转角速度的信息。通过例如从一级存储设备104中读取在以下描述的步骤S604中记录的过去的平转角速度的历史信息，来进行该信息的获取。在下面的步骤S602中，CPU 103从过去平转角速度的信息以及在图2的步骤S202a中获取的最新平转角速度的信息中选择预定范围内的平转角速度的数据组。在步骤S603中，基于在步骤S602中选择的平转角速度的数据组，CPU 103从这些数据组当中计算与目标角速度的差变为最大的平转角速度中的校正角速度。

接下来，将参照图6描述平转角速度的数据组的范围的选择处理。在图6中，横轴是时间轴，纵轴是角速度轴。首先，根据平转角速度的数据组的第一选择方法，是用于总是选择如图6的P所示的最新平转角速度的方法。在第一选择方法中，因为不使用在步骤S601中获取的过去平转角速度的信息，所以在第一实施例中进行的计算方法是类似的。在这种情况下，存在如下优点：因为参照了紧接曝光开始之前的平转角速度，所以能够使用与实际摄影时的平转角速度高度相关的信息。然而，如上所述，如果实际校正角速度大于紧接曝光开始之前的校正角速度，则可能发生校正角度超过最大可校正角度的情况。

在描述第二选择方法之前将描述第三选择方法。第三选择方法是用于选择如6中的R2所示范围的、给定时间点与紧接曝光开始之前之间的范围(过去的期间)中的数据组的方法。给定时间点是指通过用户操作而使摄像装置接收了用于摄影的操作指令时的时间点。例如，当进行操作单元110中包括的快门释放按钮的半按下操作时(在图中表示为“S1接通”)。在该方法中，根据更多的数据计算最大校正角速度，因此，实际校正角速度超过在预定期间中计算出的校正角速度的可能性低。因此，当该方法与第一选择方法相比时，校正角度超过最大可校正角度的概率是低的。然而，随着用于选择数据组的时间变长，导致参照与摄影时的平转角速度低相关的数据。

第二选择方法是第一选择方法与第三选择方法之间的选择方法，例如选择如图6的R1所示的、曝光的开始点与回溯仅“n”秒的时间点之间的范围的方法。“n”值是例如使得能够设置手抖的波动的一个周期的长度的值。请注意，手抖的频率为约5至10Hz，其具有较大影响，因此，将“n”值设置在例如约1/5秒至1/10秒的范围内。在第二选择方法中，能够计算接近摄影时的校正角速度并且校正角度超过最大可校正角度的概率最终低的校正角速度Ω_r。

当在图5的步骤S602中选择平转角速度范围并且在步骤S603中计算最大校正角速度时，处理进行到步骤S604。在步骤S604中，CPU 103进行当前平转角速度的保存处理。因此，当前平转角速度的信息被添加到历史信息600。在本实施例中，在当前和过去平转角速度的数据组当中进行要参照的平转角速度的数据组的选择处理，并确定校正角速度Ω_r。请注意，针对第一至第三选择方法，例如，系统能够预先确定方法，或者用户能够通过使用操作单元110指定方法的操作来确定方法。

[第三实施例]

接下来，将描述本发明的第三实施例。参照图7示出了基于曝光开始点之前的平转角速度的数据组计算在图2的步骤S204b中的计算中使用的校正角速度Ω_r的处理示例。在图7中，横轴是时间轴，纵轴是角速度轴。波形线例示了包括平转角速度和手抖分量的角速度改变的示例，点划线例示了平转角速度，虚线例示了目标角度。请注意，将通过利用第二实施例中使用图6描述的第二选择方法来描述数据组的选择方法。首先，将描述与校正角速度Ω_r相关的第一计算方法。如图7的V1所示，该方法使用包括过去手抖分量的平转角速度当中的、与目标角速度的差变得最大并且必要的校正量变得最大时的校正角速度。在第一计算方法中，执行在第二实施例中参照图5描述的处理。在该方法中，存在如下优点：因为估计了具有较大校正量的校正角速度，所以如上所述最终校正角度超过最大可校正角度θ_max的可能性变低。然而，估计比实际校正量大的校正量可能使最长曝光时间t_max变得极其短。

在描述第二计算方法之前描述第三计算方法。如图7的V3所示，该方法基于包括过去手抖分量的平转角速度计算等价于排除了手抖分量的平转角速度的值，并使用该值与目标角速度的差。请注意，针对排除了手抖分量的平转角速度的计算，通过对包括手抖分量的平转角速度进行平均化来进行近似处理(平均值计算处理)。例如，在图5的步骤S603中，取代计算校正角速度的最大值，而执行校正角速度的平均值的计算处理。在该方法中，因为估计了接近实际校正角速度的校正角速度Ω_r，所以可以估计较长的最长曝光时间t_max。然而，当实际摄影时的校正量大于平均值时，可能发生如上所述最终校正角度超过的最大可校正角度θ_max的情况。

第二计算方法是介于第一计算方法与第三计算方法之间的方法，例如是选择图7的上部V2示出的值的方法。将参照图8中的流程图描述处理流程。基本处理流程类似于第二实施例中参照图5描述的流程，并且图8的步骤S801、S802和S804中的各处理类似于图5所示的步骤S601、S602和S604的处理。因此，将描述不同的步骤S803的处理。

CPU 103将处理从步骤S802进行到步骤S803，并执行用于计算的角速度的计算处理。即，处理进行到步骤S805，并且获取平均校正角速度(表示为“ω_AVE”)。通过对包括过去手抖分量的平转角速度与目标角速度之间的差进行平均化的处理，来获取ω_AVE的值。在下面的步骤S806中，CPU 103计算最大校正角速度(表示为“ω_MAX”)。与第二实施例中示出的方法类似地计算ω_MAX。当计算出了平均校正角速度ω_AVE和最大校正角速度ω_MAX时，CPU 103将处理进行到步骤S807，并通过以下的公式计算校正角速度Ω_r。

[公式12]

Ω_r＝ω_AVE+(ω_MAX-ω_AVE)×m

在公式12中，将“m”乘以针对用于校正排除了手抖分量的平转角速度与目标角速度之间的差的校正量的手抖幅度而计算出的值，与ω_AVE相加。这里，固定数“m”为“m<1”。例如，图7所示的面积B与面积A的比率用于固定数“m”。当通过幅度“y”的正弦波来近似由于手抖而产生的波动并且面积B与面积A的比率被定义为“m”时，如下确定值“m”。

[公式13]

A＝π×y

$B={\&Integral;}_0^{\mathrm{\&pi;}}y\sin \mathrm{\&theta;d\&theta;}={[-y\cos \mathrm{\&theta;}]}_0^{\mathrm{\&pi;}}=2y$

$m=\frac{B}{A}=\frac{2}{\mathrm{\&pi;}}$

在图8的步骤S807中计算校正角速度Ω_r之后，处理进行到步骤S804，当前平转角速度的信息被添加到历史信息800。

在第二计算方法中，能够延长最长曝光时间t_max同时抑制最终校正角度超过最大可校正角度θ_max的可能性。在本实施例中，基于过去平转角速度的数据组，根据第一至第三计算方法，计算用于图2的步骤S204b中的计算的校正角速度Ω_r。请注意，针对第一至第三计算方法，例如，系统能够预先确定方法，或者用户能够通过使用操作单元110指定方法的操作来确定方法。如上所述，基于本发明的优选实施例详细描述了本发明，但本发明不限于其具体的实施例，而包括各种实施例，只要不背离本发明的范围即可。可以适当地组合上述实施例的一部分。

其他实施例

本发明的实施例还可以通过读出并执行记录在存储介质(还可以全称为“非暂时性计算机可读存储介质”)上的用于执行一个或更多个上述实施例的功能的计算机可执行指令(例如，一个或更多个程序)、和/或包括用于执行一个或更多个上述实施例的功能的一个或更多个电路(例如，专用集成电路(ASIC))的系统或装置的计算机来实现，以及通过由系统或装置的计算机通过例如从存储介质读出并执行用于执行一个或更多个上述实施例的功能的计算机可执行指令、和/或控制一个或更多个电路来执行一个或更多个上述实施例的功能来执行的方法来实现。计算机可以包括一个或更多个处理器(例如，中央处理单元(CPU)、微处理单元(MPU))，并且可以包括读出并执行计算机可执行指令的独立的计算机或独立的计算机处理器的网络。计算机可执行指令可以例如从网络或存储介质被提供给计算机。存储介质可以包括例如硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、分布式计算系统的存储器、光盘(诸如压缩光盘(CD)、数字通用光盘(DVD)或蓝光光盘(BD)^TM)、闪存设备、存储卡等中的一个或更多个。

虽然参照示例性实施例对本发明进行了描述，但是应当理解，本发明不限于所公开的示例性实施例。应当对所附权利要求的范围给予最宽的解释，以使其涵盖所有这些变型例以及等同的结构和功能。

本申请要求2014年4月3日提交的日本专利申请第2014-077284号的优先权，该申请的全部内容通过引用并入本文。

Claims (14)

1.一种图像处理装置，其通过校正单元校正被摄体图像在要拍摄的图像中的位置，所述图像处理装置包括：

曝光时间设置单元，其被构造为设置摄像时的曝光时间；以及

驱动控制单元，其被构造为通过驱动所述校正单元，来控制所述被摄体图像在与光轴垂直的方向上的位置，并且

其中，所述曝光时间设置单元确定第一检测单元的输出与第二检测单元的输出之间的差以及基于所述校正单元的校正范围的上限的、曝光时间的上限值，并将摄像时的曝光时间限制为所述上限值以下，所述第一检测单元检测所述图像处理装置的移动，所述第二检测单元检测所述被摄体图像的移动。

2.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，所述第一检测单元包括角速度传感器。

3.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，所述第二检测单元根据所述被摄体图像的时间变化来检测移动速度。

4.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，所述曝光时间设置单元获取所述第一检测单元在曝光开始点的输出以确定所述上限值，并设置摄像时的曝光时间。

5.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，所述曝光时间设置单元获取所述第一检测单元在曝光开始定时之前的期间的输出以确定所述上限值，并设置摄像时的曝光时间。

6.根据权利要求5所述的图像处理装置，其中，所述曝光时间设置单元获取所述第一检测单元在接收摄影的操作指令的定时与曝光开始定时之间的期间的输出以确定所述上限值，并设置摄像时的曝光时间。

7.根据权利要求5所述的图像处理装置，其中，所述曝光时间设置单元获取所述第一检测单元在根据手抖的波动周期设置的过去定时与曝光开始定时之间的期间的输出以确定所述上限值，并设置摄像时的曝光时间。

8.根据权利要求5所述的图像处理装置，其中，所述曝光时间设置单元通过使用所获取的所述第一检测单元的输出当中的、与所述第二检测单元的输出之间的差变为最大的输出，来确定所述上限值。

9.根据权利要求5所述的图像处理装置，其中，所述曝光时间设置单元对所获取的所述第一检测单元的输出，进行与所述第二检测单元的输出之间的差在所述期间的平均化处理，并通过使用由该处理计算出的平均值来确定所述上限值。

10.根据权利要求5所述的图像处理装置，其中，所述曝光时间设置单元对所获取的所述第一检测单元的输出，进行与所述第二检测单元的输出之间的差在所述期间的平均化处理，将在所述期间所述第一检测单元的输出的最大值与通过所述平均化处理计算出的平均值之间的差乘以固定值而计算出的值，与所述平均值进行相加，并通过使用所计算出的值确定所述上限值。

11.根据权利要求4所述的图像处理装置，其中，所述曝光时间设置单元计算根据基于所述第二检测单元的输出而获取的所述被摄体图像的角速度、与所述第一检测单元检测到的角速度之间的差，并通过将作为所述校正单元的校正范围的上限的角度除以所述差，来确定所述上限值。

12.一种摄像装置，所述摄像装置包括：

根据权利要求1所述的图像处理装置。

13.根据权利要求12所述的摄像装置，其中，所述驱动控制单元控制所述校正单元中配设的光学元件或成像元件的驱动，并相对地改变拍摄所述被摄体图像的位置。

14.一种图像处理装置中执行的控制方法，所述图像处理装置通过校正单元校正被摄体图像在要拍摄的图像中与光轴垂直的方向上的位置，所述控制方法包括：

设置步骤，由曝光时间设置单元设置摄像时的曝光时间；以及

控制步骤，由驱动控制单元通过驱动所述校正单元，来控制所述被摄体图像的位置，

其中，在所述设置步骤中，确定第一检测单元的输出与第二检测单元的输出之间的差以及基于所述校正单元的校正范围的上限的、曝光时间的上限值，并将摄像时的曝光时间限制为所述上限值以下，所述第一检测单元检测所述图像处理装置的移动，所述第二检测单元检测所述被摄体图像的移动。