CN105262955A - 光学防抖驱动系统架构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的光学防抖驱动系统架构，具有这样的特征，包括：摄像头驱动模块，驱动镜头做三轴移动，图像成像模块，与摄像头驱动模块；位置传感控制模块，与图像成像模块相连接，用于检测图像成像镜头的位置变化；图像处理与场景识别模块，与图像成像模块相连接，对所获取的图像进行处理并判别图像的核心所处的场景，输出信号作为后续处理的参数；信号抖动与运动侦测模块，与图像处理与场景识别模块连接；陀螺仪稳定控制模块，与信号抖动与运动侦测模块相连接，通过特定算法实现惯性检测及运动补偿；以及综合控制模块，与位置传感控制模块、信号抖动与运动侦测模块分别相连接，控制图像成像模块的最终成像品质。

Description

光学防抖驱动系统架构
技术领域
本发明涉及一种防抖技术，特别涉及一种光学防抖系统架构。
背景技术
现有的光学防抖芯片，技术单一，没有集成图像处理、场景识别与AF驱动，防抖效果不够理想。现有的摄像头芯片没有集成位置传感控制模块，由分离元器件组成，信号反馈速度慢，线性度差。现有摄像头芯片对焦速度慢，无法实现长短焦的快速切换，对焦定位不准确。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种集成度高，防抖效果好的光学防抖驱动系统架构，进而设计生产防抖效果好的光学防抖驱动芯片系统架构。
本发明提供的光学防抖驱动系统架构，具有这样的特征，包括：摄像头驱动模块，驱动镜头做三轴移动，图像成像模块，与摄像头驱动模块；位置传感控制模块，与图像成像模块相连接，用于检测图像成像镜头的位置变化；图像处理与场景识别模块，与图像成像模块相连接，对所获取的图像进行处理并判别图像的核心所处的场景，输出信号作为后续处理的参数；信号抖动与运动侦测模块，与图像处理与场景识别模块连接；陀螺仪稳定控制模块，与信号抖动与运动侦测模块相连接，通过特定算法实现惯性检测及运动补偿；以及综合控制模块，与位置传感控制模块、信号抖动与运动侦测模块分别相连接，控制图像成像模块的最终成像品质。
本发明提供的光学防抖驱动系统架构，还具有这样的特征，包括：音圈马达控制模块，与摄像头驱动模块相连接，用于控制镜头的三轴移动距离与对焦速度，其中，综合控制模块与音圈马达控制模块相连接。
本发明提供的光学防抖驱动系统架构，还具有这样的特征：其中，信号抖动与运动侦测模块结合陀螺仪稳定控制模块与图像处理与场景识别模块的输出信号实现运动的侦测与抖动幅度补偿。
本发明提供的光学防抖驱动系统架构，还具有这样的特征：其中，信号抖动与运动侦测模块输出信号作为综合控制模块的主要变量。
本发明提供的光学防抖驱动系统架构，还具有这样的特征：其中，综合控制模块综合处理位置传感控制模块和信号抖动处理模块反馈的信息，编程音圈马达控制模块三轴控制信息，摄像头驱动模块驱动镜头三轴移动，移动的具体位置由位置传感控制模块的反馈，以及图像处理与场景识别模块判别图像成像模块所获取的图像质量并识别图像的场景后的反馈共同来确定。
发明作用和效果
根据本发明所涉及光学防抖驱动系统架构及芯片，特有的自动场景侦测+快速对焦的防抖效果：整合位置传感、陀螺仪数据运算、场景侦测、图像处理以及自动对焦和综合控制等形成一个伺服控制闭环；对基于SOC芯片系统架构的综合控制系统进行软硬件优化；在现有音圈马达驱动技术上开发了新的抑制机械振铃、快速对焦和防抖位置补偿的算法，根据音圈马达电机的机械谐振参数，自动计算偏移量补偿，抑制音圈马达电机机械谐振量，从而保证音圈马达快速稳定；提出自动场景辨识，支持市场上所有像素CMOS传感器，实现多种拍摄控制模式，棱镜较正等功能。
附图说明
图1是本发明在实施例中的光学防抖驱动系统架构及实施芯片的结构框图。
具体实施方式
以下参照附图及实施例对本发明所涉及的光学防抖驱动系统架构作详细的描述。
图1是本发明在实施例中的光学防抖驱动系统芯片SOC的结构框图。
如图1所示，高清摄像头光学防抖驱动系统具有：摄像头驱动模块1、位置传感控制模块2、音圈马达控制模块3、图像处理与场景识别模块4、信号抖动与运动补偿模块5、陀螺仪稳定控制模块6、综合控制模块7和图像成像模块8。
摄像头驱动模块1驱动镜头做三维的位置移动与图像的变焦行为。
位置传感控制模块2与图像成像模块8相连接，用于检测成像模块镜头或者图像传感器的立体位置变化。
音圈马达控制模块3与摄像头驱动模块1相连接，用于控制镜头的三轴移动距离与对焦速度。
图像成像模块8与摄像头驱动模块1相连接，通过控制成像镜头的移动姿态影响图像在所需时间内的成像品质。
图像处理与场景识别模块4与图像成像模块8相连接，通过图像处理算法处理所获取的图像特征以及识别场景的变化。
信号抖动与运动侦测模块5与图像处理与场景识别模块4相连接。
陀螺仪稳定控制模块6与信号抖动与运动侦测模块5相连接。
信号抖动与运动侦测模块5结合陀螺仪稳定控制模块6与图像处理与场景识别模块4的输出信号实现运动的侦测与抖动幅度补偿。
综合控制模块7，与位置传感控制模块2、音圈马达控制模块3、信号抖动与运动侦测模块5分别相连接。
首先，图像处理与场景识别模块4对所得图像进行判断，比如色彩真实度、饱和度、对比度、明暗度、灰度、清晰度以及场景属于那种类别等。所得输出经过信号抖动与运动侦测模块5的处理后送给综合控制模块7。
如果图像不清晰则通过摄像头驱动模块1三维调节镜头移动来捕捉图像。
镜头的移动位置由位置传感控制模块2来检测，通过综合控制模块7的指令完成。
而镜头的移动速度、精确度、由音圈马达控制模块3与综合控制模块7共同完成。
图像处理与场景识别模块4据需要处理后所得的信号传给信号抖动与运动侦测模块5，信号抖动与运动侦测模块5对所须的图像信号、场景信号和抖动信号进行补偿修正后送到综合控制模块7，对图像参数进行辨别，如果没有得到理想效果，将循环以上动作，直到综合控制模块7得到最佳图像。
陀螺仪稳定控制模块6对设备姿态和图像稳定性进行检测，将检测到的物理量转化为数字量传送给信号抖动与运动侦测模块5，信号抖动与运动侦测模块5据特定算法将信号进行对比、锐化以及补偿等等处理、再传送给综合控制模块7，以达到最佳图像。
通过图像处理与场景识别模块4+陀螺仪稳定控制模块6+位置传感控制模块2+音圈马达控制模块3等的系统资源整合技术实现光学防抖与场景自动侦测以达到图像品质最佳。
快速双轴角速度运算和伺服控制回路，可获得有效的光学防抖效果，可将安全快门降低至3～5挡位，通过图像处理与场景识别模块4和陀螺仪稳定控制模块6相结合技术，以“边看边测量”的方案实现自动识别手持及运动模式，在两种模式下均可获得有效光学防抖效果，支持按场景抖动纠正。高速、多时钟域数字电路自动同步技术，同步速度快，传输速率高，功耗较传统设计降低40％，逻辑门数降低50％。2GMIPI的模拟收/发链路(RX/TX、PLL和CDR)技术，可实时收发高速图像数据。自主创新的图像处理技术，能有效结合芯片内嵌的传感器模块，达到最佳的光学防抖控制和场景辨识。摄像头音圈马达控制模块3拥有自动对焦快速稳定控制与驱动控制算法，可有效抑制音圈马达电机机械振铃，完成快速对焦等。
实施例的作用与效果
根据本实施例所涉及光学防抖驱动系统架构及实施的防抖光学防抖驱动芯片系统架构，特有的自动场景侦测+快速对焦的防抖效果：整合位置传感、陀螺仪数据运算、场景侦测以及自动对焦和综合控制闭环等，对基于SOC芯片的图像综合处理系统进行软硬件优化；在现有音圈马达驱动技术上开发了新的抑制机械振铃、快速对焦和防抖位置补偿的算法，根据音圈马达电机的机械谐振参数，自动计算偏移量补偿，抑制音圈马达电机机械谐振量，从而保证音圈马达快速稳定；提出自动场景辨识，支持市场上所有像素CMOS传感器；实现多种拍摄控制模式，棱镜较正等功能。
上述实施方式为本发明的优选案例，并不用来限制本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种光学防抖驱动芯片系统架构，其特征在于，包括：
摄像头驱动模块，驱动镜头做三轴移动，
图像成像模块，与所述摄像头驱动模块；
位置传感控制模块，与所述图像成像模块相连接，用于检测图像成像镜头的位置变化；
图像处理与场景识别模块，与所述图像成像模块相连接，对所获取的图像进行处理并判别所述图像的核心所处的场景，输出信号作为后续处理的参数；
信号抖动与运动侦测模块，与所述图像处理与场景识别模块连接；
陀螺仪稳定控制模块，与所述信号抖动与运动侦测模块相连接，通过特定算法实现惯性检测及运动补偿；以及
综合控制模块，与所述位置传感控制模块、所述信号抖动与运动侦测模块分别相连接，控制所述图像成像模块的最终成像品质。
2.根据权利要求1所述的光学防抖驱动芯片系统架构，其特征在于，还包括：
音圈马达控制模块，与所述摄像头驱动模块相连接，用于控制所述镜头的三轴移动距离与对焦速度，
其中，所述综合控制模块与所述音圈马达控制模块相连接。
3.根据权利要求1所述的光学防抖驱动系统架构，其特征在于：
其中，所述信号抖动与运动侦测模块结合所述陀螺仪稳定控制模块与所述图像处理与场景识别模块的输出信号实现运动的侦测与抖动幅度补偿。
4.根据权利要求1所述的光学防抖驱动系统架构，其特征在于：
其中，所述信号抖动与运动侦测模块输出信号作为所述综合控制模块的主要变量。
5.根据权利要求1所述的光学防抖驱动系统架构，其特征在于：
其中，所述综合控制模块综合处理所述位置传感控制模块和所述信号抖动处理模块反馈的信息，编程所述音圈马达控制模块三轴控制信息，所述摄像头驱动模块驱动镜头三轴移动，移动的具体位置由所述位置传感控制模块的反馈，以及所述图像处理与场景识别模块判别所述图像成像模块所获取的图像质量并识别所述图像的场景后的反馈共同来确定。
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