CN109951638B - 摄像头防抖系统、方法、电子设备和计算机可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种摄像头防抖系统、方法、电子设备和计算机可读存储介质。上述系统包括:陀螺仪、防抖驱动芯片、马达和镜头,陀螺仪与防抖驱动芯片连接、防抖驱动芯片与马达连接,马达与镜头连接,陀螺仪用于采集镜头的角速度信息,并将角速度信息发送给防抖驱动芯片,防抖驱动芯片可以通过内置的霍尔传感器获取镜头当前的位置信息,并在接收到角速度信息时,根据角速度信息计算镜头的抖动补偿信息,基于位置信息与抖动补偿信息控制马达上电,以使马达驱动镜头的移动。通过采用内置有霍尔传感器的防抖驱动芯片,在摄像头抖动时可以控制马达驱动镜头移动,对镜头的抖动做补偿,可以提高摄像头成像的质量。
Description
技术领域
本申请涉及影像技术领域,特别是涉及一种摄像头防抖系统、方法、电子设备和计算机可读存储介质。
背景技术
随着影像技术的快速发展,使用摄像头进行拍照的现象越来越普遍。人们在使用摄像头进行拍摄的过程中,存在因摄像头抖动而导致拍摄的图像模糊、不清晰的问题。目前摄像头可以通过集成光学防抖、电子防抖、感光器防抖等技术以减弱摄像头抖动对成像清晰度的影响。然而,传统的摄像头防抖系统存在可靠性低的问题。
发明内容
本申请实施例提供一种摄像头防抖系统、方法、电子设备和计算机可读存储介质,可以提高摄像头防抖系统的可靠性。
一种摄像头防抖系统,所述系统包括:陀螺仪、防抖驱动芯片、马达和镜头;所述陀螺仪与所述防抖驱动芯片连接,所述防抖驱动芯片与所述马达连接,所述马达与所述镜头连接;
所述陀螺仪用于采集镜头的角速度信息,并将所述角速度信息发送给所述防抖驱动芯片;
所述防抖驱动芯片用于通过内置的霍尔传感器获取所述镜头当前的位置信息,并在接收到所述角速度信息时,根据所述角速度信息计算所述镜头的抖动补偿信息,基于所述位置信息与抖动补偿信息控制所述马达上电;
所述马达用于在所述防抖驱动芯片的控制下驱动所述镜头的移动。
一种摄像头防抖方法,应用于电子设备,所述电子设备包括陀螺仪、防抖驱动芯片、马达和镜头,所述陀螺仪与所述防抖驱动芯片连接,所述防抖驱动芯片与所述马达连接,所述马达与所述镜头连接;所述方法包括:
通过所述陀螺仪采集镜头的角速度信息,并将所述角速度信息发送给所述防抖驱动芯片;
通过所述防抖驱动芯片通过内置的霍尔传感器获取所述镜头当前的位置信息,并在接收到所述角速度信息时,根据所述角速度信息计算所述镜头的抖动补偿信息,基于所述位置信息与抖动补偿信息控制所述马达上电;
通过所述马达在所述防抖驱动芯片的控制下驱动所述镜头的移动。
一种电子设备,包括:陀螺仪、防抖驱动芯片、马达和镜头;所述陀螺仪与所述防抖驱动芯片连接,所述防抖驱动芯片与所述马达连接,所述马达与所述镜头连接;所述防抖驱动芯片内置霍尔传感器;所述电子设备包括存储器及处理器,所述存储器中存储有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时,使得所述处理器执行如下步骤:
通过所述陀螺仪采集镜头的角速度信息,并将所述角速度信息发送给所述防抖驱动芯片;
通过所述防抖驱动芯片通过内置的霍尔传感器获取所述镜头当前的位置信息,并在接收到所述角速度信息时,根据所述角速度信息计算所述镜头的抖动补偿信息,基于所述位置信息与抖动补偿信息控制所述马达上电;
通过所述马达在所述防抖驱动芯片的控制下驱动所述镜头的移动。
一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如下步骤:
通过所述陀螺仪采集镜头的角速度信息,并将所述角速度信息发送给所述防抖驱动芯片;
通过所述防抖驱动芯片通过内置的霍尔传感器获取所述镜头当前的位置信息,并在接收到所述角速度信息时,根据所述角速度信息计算所述镜头的抖动补偿信息,基于所述位置信息与抖动补偿信息控制所述马达上电;
通过所述马达在所述防抖驱动芯片的控制下驱动所述镜头的移动。
上述摄像头防抖系统、方法、电子设备和计算机可读存储介质,通过陀螺仪、采集镜头的角速度信息,并将角速度信息发送给防抖驱动芯片,防抖驱动芯片可以通过内置的霍尔传感器获取镜头当前的位置信息,并在接收到角速度信息时,根据角速度信息计算镜头的抖动补偿信息,基于位置信息与抖动补偿信息控制马达上电,使马达驱动镜头的移动。由于可以在摄像头抖动时对镜头进行抖动补偿,提高摄像头成像的质量,同时采用内置有霍尔传感器的防抖驱动芯片,可以减小摄像头的体积,提高摄像头的可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一个实施例中摄像头防抖系统的结构示意图;
图2为另一个实施例中摄像头防抖系统的结构示意图;
图3为又一个实施例中摄像头防抖系统的结构示意图;
图4为一个实施例中摄像头防抖方法的流程图;
图5为一个实施例中电子设备的结构示意图;
图6为一个实施例中图像处理电路的示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
可以理解,本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件,但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说,在不脱离本申请的范围的情况下,可以将第一线圈称为第二线圈,且类似地,可将第二线圈称为第一线圈。第一线圈和第二线圈两者都是线圈,但其不是同一线圈。
图1为一个实施例中摄像头防抖系统的结构示意图。如图1所述,该摄像头防抖系统包括陀螺仪112、防抖驱动芯片114、马达116和镜头118。其中,陀螺仪112与防抖驱动芯片114连接,防抖驱动芯片114与马达116连接,马达116与镜头118连接。该防抖驱动芯片114为内置有霍尔传感器的芯片。其中,陀螺仪112与防抖驱动芯片114之间可以通过SPI(SerialPeripheralInterface,串行外设接口)连接;防抖驱动芯片114、马达116和镜头118可以设于摄像头防抖系统的摄像头模组中。
陀螺仪112,用于采集镜头的角速度信息,并将所述角速度信息发送给所述防抖驱动芯片114。
陀螺仪112是任意可以用于检测角速度的角运动检测装置。在摄像头拍摄图像的过程中,如果摄像头产生抖动或者移动则会影响成像的清晰度,使得采集的图像产生模糊。陀螺仪112可以检测镜头124是否发生抖动,并在镜头124发生抖动时获取镜头124的角速度信息,将该角速度信息发送给防抖驱动芯片114。
防抖驱动芯片114,用于通过内置的霍尔传感器获取镜头当前的位置信息,并在接收到角速度信息时,根据角速度信息计算镜头的抖动补偿信息,基于位置信息与抖动补偿信息控制马达116上电。
镜头的位置信息是指镜头在摄像头防抖系统的位置。根据镜头的位置信息可以确定镜头相对于初始位置的偏移量。其中,初始位置为摄像头防抖系统处于静止状态时镜头的位置。通过防抖驱动芯片114内置的霍尔传感器可以获取镜头118的位置信息。具体地,可以对镜头所在的平面建立坐标系,如以初始位置的中心为原点建立坐标系,从而根据霍尔传感器输出的霍尔值确定镜头在坐标系中的坐标,即可以确定镜头的位置信息。其中,镜头所在的平面一般是指镜头所在的,平行于镜头对应的图像传感器的平面。
防抖驱动芯片114预存有抖动补偿算法,可以对陀螺仪采集的角速度信息进行处理。抖动补偿信息包含了镜头在至少一个方向的补偿量。具体地,抖动补偿信息可以根据镜头所在平面的任意一点的位置确定,如根据镜头的中心的确定,也可以根据镜头上的其他点确定等。例如,若在摄像头模组静止时镜头的光心的位置为第一位置,第二位置为马达驱动镜头移动后镜头的光心的位置,即抖动补偿信息中包含了第一位置与第二位置之间的矢量距离。
防抖驱动芯片114基于位置信息和抖动补偿信息控制马达116上电,进而通过马达116驱动镜头118移动,镜头118移动的方向与抖动的方向相反,以消除因抖动引起的镜头偏移。具体地,位置信息为当前镜头相对于初始位置的偏移量,抖动补偿信息为镜头在不同方向的抖动补偿量,则防抖驱动芯片114可以根据位置信息和抖动补偿信息确定镜头的需求偏移量,需求偏移量即为镜头为了减少抖动引起的偏差而需要移动的距离。例如,以镜头118的初始位置的中心为原点,镜头118所在的平面建立XY轴坐标系,当镜头118当前的位置信息为(+5,-12),防抖驱动芯片114计算的抖动补偿信息中包含了X轴的抖动补偿量为+2,Y轴的抖动补偿量为-5时,防抖驱动芯片114确定镜头的需求偏移量为X轴方向为-3,、Y轴方向为+7,则防抖驱动芯片114根据该需求偏移量控制马达116上电,使马达116驱动镜头118在X轴负方向移动3个单位长度,在Y轴正方向移动7个单位长度。在摄像头防抖系统中,镜头偏移数据级在微米级别。可选地,位置信息也可以通过位置矢量来进行表示,即位置信息可以包含镜头相对于初始位置的偏移方向和偏移量。类似地,抖动补偿信息和需求偏移量也可以通过矢量来表示。
马达116,用于在防抖驱动芯片114的控制下驱动镜头118的移动。
镜头118可以不限于是各种定焦镜头、变焦镜头、广角镜头、标准镜头等。马达116可以是音圈马达。马达116可以在防抖驱动芯片114的控制下驱动镜头118的移动。具体地,防抖驱动芯片114可以根据抖动补偿信息中包含的补偿量控制马达116的电流大小,以控制马达116驱动镜头118移动的距离。通常,在相同的时间范围内,电流越大,则马达驱动镜头的距离越大;电流越小,则马达驱动镜头的距离越小。
本申请实施例提供的摄像头防抖系统采用内置有霍尔传感器的防抖驱动芯片,防抖驱动芯片分别与陀螺仪和马达连接,陀螺仪可以采集镜头的角速度信息,防抖驱动芯片可以根据角速度信息计算镜头的抖动补偿信息,并结合内置的霍尔传感器获取的镜头当前的位置信息控制马达上电,以驱动镜头的移动,可以在摄像头抖动时对镜头进行抖动补偿,提高摄像头成像的质量,同时可以避免在摄像头中放置霍尔传感器而导致摄像头体积过大,影响摄像头可靠性的问题,提高了摄像头的可靠性。
可选地,在一个实施例中,防抖驱动芯片114可以通过拟合模型来计算镜头的防抖补偿信息。具体地,防抖驱动芯片114可以预先设定不同镜头对应的参考拟合模型,将镜头的角速度信息和对应的抖动补偿信息带入到参考拟合模型中,可以得到参考拟合模型的拟合参数,根据得到的拟合参数建立镜头对应的目标拟合模型。
例如,参考拟合模型可以表示为其中,x表示陀螺仪采集的角速度信息,y(x,w)表示镜头的抖动补偿信息,wj为常数,j可以为任意自然数,在此不做限定。防抖驱动芯片114可以将镜头的角速度信息和对应的抖动补偿信息带入到参考拟合模型中,从而得出参考拟合模型中的常数wj,将该常数带入该参考拟合模型中即得到该镜头对应的目标拟合模型。防抖驱动芯片114可以通过该目标拟合模型结合陀螺仪112采集的角速度信息计算镜头124的抖动补偿信息,可以提高抖动补偿信息的准确性。
在一个实施例中,提供的摄像头防抖系统中防抖驱动芯片114设置于马达116的线圈内。
马达116一般为音圈马达(VCM,Voice Coil Motor)。音圈马达是一种将电能转化为机械能的装置,可以实现直线型及有限摆角的运动。马达116中含有线圈,线圈可以在防抖驱动芯片114的控制下通电后产生磁场,产生的磁场与永久磁场之间的相互作用可驱动镜头的镜头118的移动。通常,马达116在摄像头防抖系统中占据较大的体积,本申请实施例提供的摄像头防抖系统,可以将防抖驱动芯片114设置于马达116中,可以减小摄像头的体积,简化摄像头防抖系统的走线,可以提高摄像头防抖系统的稳定性。
在一个实施例中,马达116包含对应于第一方向的第一线圈和对应于第二方向的第二线圈。第一线圈用于在防抖驱动芯片114的控制下驱动镜头118在第一方向上移动,第二线圈用于在防抖驱动芯片114的控制下驱动镜头118在第二方向上移动。
防抖驱动芯片114计算的抖动补偿信息中可以包含对应于第一方向的第一补偿信息及对应于第二方向的第二补偿信息,防抖驱动芯片114可以基于第一补偿信息控制第一线圈的电流大小,以控制第一线圈驱动镜头118在第一方向上的移动的距离,类似地,防抖驱动芯片114可以基于第二补偿信息控制第二线圈的电流大小,以控制第二线圈驱动镜头118在第一方向上移动的距离。例如,当摄像头防抖系统以镜头所在平面建立XY坐标系时,则第一方向可以为X轴的方向,第二方向可以为Y轴的方向;防抖驱动芯片114可以根据陀螺仪采集的角速度信息计算镜头118的抖动补偿信息,抖动补偿信息中包含了对应于X轴方向的第一补偿信息和对应于第二方向的第二补偿信息,防抖驱动芯片114根据第一补偿信息可以控制马达114的第一线圈的电流大小以驱动镜头118在X轴方向上移动,防抖驱动芯片114还可以根据第二补偿信息控制马达114的第二线圈的电流大小以驱动镜头118在Y轴方向上移动。
防抖驱动芯片通常凸出设置于摄像头模组,防抖驱动芯片容易因为系统的碰撞等情况而不稳定,通过将防抖驱动芯片设置于马达的线圈内,其中,防抖驱动芯片可以设置于第一线圈或第二线圈,可以减小防抖驱动芯片凸出摄像头模组的体积,提高摄像头模组的可靠性。
在一个实施例中,提供的摄像头防抖系统中还包括主控芯片,主控芯片与防抖驱动芯片114连接。主控芯片用于当接收到镜头的启动指令时,根据启动指令包含的镜头标识确定对应的防抖驱动芯片,并将启动指令发送给该防抖驱动芯片;防抖驱动芯片114还用于基于启动指令向陀螺仪112发送角速度获取指令;陀螺仪112可以根据该角速度获取指令将角速度信息发送给该防抖驱动芯片。
摄像头防抖系统中可以包含有至少一个防抖驱动芯片。例如,摄像头防抖系统可以包括一个防抖驱动芯片和至少一个摄像头模组,该防抖驱动芯片可以控制每一个摄像头模组中包含马达,以使马达控制镜头的移动;摄像头防抖系统中也可以包含有每一个摄像头模组对应的防抖驱动芯片,则防抖驱动芯片可以根据抖动补偿信息控制对应摄像头模组的马达,以使马达驱动对应的镜头的移动。
启动指令可以是用户通过按压包含该摄像头防抖系统的电子设备的按钮生成的,也可以是用于点击电子设备触摸屏上的控件生成的等。主控芯片可以接收对镜头触发的启动指令。启动指令包含了需要启动的镜头对应的镜头标识。镜头标识为镜头在该摄像头防抖系统或包含该摄像头防抖系统的电子设备中的唯一标识。主控芯片可以根据启动指令包含的镜头标识对应的防抖驱动芯片114,并将该启动指令发送给对应的防抖驱动芯片114,防抖驱动芯片114可以根据该启动指令向陀螺仪112发送角速度获取指令,陀螺仪112可以根据该角速度获取指令将角速度信息发送给该防抖驱动芯片114。可选地,通过主控芯片可以预先设定陀螺仪112的角速度输出频率。
在一个实施例中,提供摄像头防抖系统中防抖驱动芯片114还可以用于根据镜头标识确定对应的目标属性数据,并根据目标属性数据生成角速度获取指令,将该角速度获取指令发送给陀螺仪112,陀螺仪112还用于根据角速度获取指令包含的目标属性数据配置陀螺仪,并采集镜头118的原始角速度信息,根据原始角速度信息生成目标属性数据对应的目标角速度信息,将目标角速度信息发送给防抖驱动芯片114。
属性数据为陀螺仪输出的角速度信息的属性。属性数据可以但不限于是角速度信息的输出频率、角速度信息的带宽、角速度信息的测量范围等。摄像头防抖系统可以根据实际应用需求预存不同镜头对应的角速度信息属性数据。从而,防抖驱动芯片114可以在接收到启动指令,根据启动指令包含的镜头标识确定该镜头对应的目标属性数据,并根据目标属性数据生成角速度获取指令,发送给陀螺仪112。
陀螺仪112根据目标属性数据进行配置,具体地,陀螺仪112可以根据目标属性数据配置陀螺仪的寄存器,寄存器中包含与陀螺仪的输出接口对应的存储地址。陀螺仪112还可以用于采集镜头118的原始角速度信息,并根据该原始角速度信息生成目标属性数据对应的角速度信息。例如,当陀螺仪112采集原始角速度信息的频率为3KHz、测量范围为0至20rad/s时,若目标属性数据中输出频率为2KHz、测量范围为0至6rad/s时,则陀螺仪112根据目标属性数据配置陀螺仪的寄存器后,根据该原始角速度信息生成的目标角速度信息的输出频率为2KHz,角速度信息的范围为0至6rad/s,陀螺仪112可以将目标角速度信息存储于寄存器中输出接口对应的地址,通过读取该地址,陀螺仪112可以输出该目标角速度信息至防抖驱动芯片114。
通过设定不同的镜头对应的属性数据,根据启动的镜头对应的目标属性数据生成角速度获取指令,从而防抖驱动芯片可以得到与目标属性数据对应的目标角速度信息来计算镜头的抖动补偿信息,可以满足对不同镜头防抖时角速度信息的需求,提高角速度信息的准确性。
进一步,在一个实施例中,防抖驱动芯片114还可以用于获取启动指令中包含的启动时刻,当启动时刻在预设时间段时,调整该目标属性数据中包含的角速度输出频率。
启动时刻即为主控芯片接收到该启动指令的时刻。预设时间段和预设频率可以根据实际应用需求设定,在此不做限定。具体地,预设时间段是根据不同时间段镜头抖动对图像清晰度影响程度来确定。防抖驱动芯片114可以预设不同预设时间段对应的角速度输出频率调整规则,从而可以在接收到摄像头的启动指令时,当确定启动指令的启动时刻在预设时间段内时,根据预设的角速度频率调整规则度对角速度输出频率进行调整,并根据包含调整后的角速度输出频率的目标属性数据生成角速度获取指令,将角速度获取指令发送给陀螺仪112,以使陀螺仪112可以根据该角速度获取指令以调整后的输出频率将角速度信息发送给对应的防抖驱动芯片114。例如,夜晚拍照时镜头抖动对图像清晰度影响较大,则预设时间段可以是晚上7时至凌晨5时,对应的调整规则可以是将角速度输出频率增加200Hz、500Hz、800Hz、1200Hz等,不限于此。
本申请实施例可以针对不同的时间段采用不同的角速度获取频率,在镜头抖动对图像清晰度影响较大的时间段可以提高角速度输出频率,从而提高镜头位置的调整频率,在镜头抖动对图像清晰度影响较小的时间段可以降低角速度输出频率,可以在保证图像质量的同时降低功耗。
以摄像头防抖系统包含两个摄像头模组为例进行说明,如图2所示,摄像头防抖系统中可以包括第一摄像头模组220和第二摄像头模组230;第一摄像头模组220中包含第一防抖驱动芯片222、与第一防抖驱动芯片222连接的第一马达224,与第一马达224连接的第一镜头226;第二摄像头模组230中包含第二防抖驱动芯片232、与第二防抖驱动芯片连接的第二马达234,与第二马达234连接的第二镜头236;该摄像头防抖系统还包括主板210,主板210上设有陀螺仪212,陀螺仪212与第一防抖驱动芯片222第二防抖驱动芯片232连接,主板210上还设有主控芯片214,主控芯片214与第一防抖驱动芯片222第二防抖驱动芯片232连接。
主控芯片214可以接收对第一镜头226或第二镜头236的启动指令,例如,当主控芯片214接收到第二镜头236的启动指令时,主控芯片214可以根据启动指令包含的镜头标识确定对应的防抖驱动芯片为第二防抖驱动芯片232,并将该启动指令发送给第二防抖驱动芯片232,第二防抖驱动芯片232可以基于该启动指令向陀螺仪212发送角速度获取指令,进而陀螺仪212可以根据该角速度获取指令将加速度信息发送给第二防抖驱动芯片232。可选地,第二防抖驱动芯片232可以判断启动指令包含的启动时刻是否在预设时间段内,当确定启动时刻在预设时间段内时,生成预设频率的角速度获取指令,并发送给陀螺仪212,以使陀螺仪212可以根据该角速度获取指令以预设频率将角速度信息发送给第二防抖驱动芯片232。
图3为又一个实施例中摄像头防抖系统的结构示意图。如图3所示,在一个实施例中,提供的摄像头防抖系统中包括陀螺仪312、与陀螺仪312连接的防抖驱动芯片314、与防抖驱动芯片314连接的马达316、与马达316连接的镜头318,该系统还包括与防抖驱动芯片314连接的主控芯片322。防抖驱动芯片314还用于根据内置的霍尔传感器获取镜头在采集图像时的位置偏移信息,并将位置芯片信息发送给主控芯片322,主控芯片322用于基于位置偏移信息确定图像的图像偏移信息,并根据图像偏移信息对图像进行补偿。
位置偏移信息是指通过镜头采集图像时镜头所在位置与初始位置之间的偏移信息。具体地,位置偏移信息包含镜头移动前后,光心之间的矢量距离。防抖驱动芯片314可以通过内置的霍尔传感器获取镜头在采集图像时的位置偏移信息。主控芯片322可以预先获取镜头在初始位置采集的第一图像,同时记录第一图像各个像素点的坐标位置。当镜头发生抖动时,通过移动后的镜头采集的第二图像相对于第一图像中各个像素点的坐标位置会有所偏移,将第二图像相对于第一图像的偏移称为图像偏移。可选地,主控芯片322可以在获取到位置偏移信息时,通过预设偏移转换函数来确定图像的图像偏移信息。预设偏移转换函数可以根据特定的标定方式获取,预设偏移转换函数可以用于将镜头的位置偏移信息转换为图像偏移信息。其中,可以将镜头在不同方向的偏移量带入至预设偏移转换函数中对应的变量,通过计算,以获取对应的图像偏移。
主控芯片322根据图像偏移信息对图像进行补偿。例如,当计算出的图像偏移信息为偏移了1个像素,则在图像补偿时,将该图像偏移的负方向平移1个像素,既可以实现图像的补偿。进一步地,摄像头采集图像的频率与霍尔传感器输出位置偏移信息的频率不同。例如,以30Hz进行图像采集,同一时刻霍尔传感器以200Hz检测镜头的偏移信息,则一幅图像在时序上将对应的6-7个位置偏移信息。主控芯片322可以将多个位置偏移信息对应的图像偏移信息对同一帧图像进行补偿。例如,摄像头模组获取的图像是采用CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor,互补金属氧化物半导体)逐行扫描得到的图像,故可以根据位置偏移信息对应不同行数的区域进行图像补偿。
通过防抖驱动芯片获取镜头在采集图像时的位置偏移信息,并发送给主控芯片,通过主控芯片根据图像偏移图像对图像进行补偿,可以精确地获取图像偏移,进而对图像进行抖动补偿,可以提高图像的清晰度。
图4为一个实施例中摄像头防抖方法的流程图。如图4所示,在一个实施例中,提供了一种摄像头防抖方法,该方法应用于电子设备,电子设备包括陀螺仪、防抖驱动芯片、马达和镜头,陀螺仪与防抖驱动芯片连接,防抖驱动芯片与马达连接,马达与镜头连接,该方法包括:
步骤402,通过陀螺仪采集镜头的角速度信息,并将角速度信息发送给防抖驱动芯片。
步骤404,通过防抖驱动芯片通过内置的霍尔传感器获取镜头当前的位置信息,并在接收到角速度信息时,根据角速度信息计算镜头的抖动补偿信息,基于位置信息与抖动补偿信息控制马达上电。
步骤406,通过马达在防抖驱动芯片的控制下驱动镜头的移动。
本申请实施例提供的摄像头防抖方法可以通过陀螺仪可以采集镜头的角速度信息,防抖驱动芯片可以根据角速度信息计算镜头的抖动补偿信息,并结合内置的霍尔传感器获取的镜头当前的位置信息控制马达上电,以驱动镜头的移动,可以在摄像头抖动时对镜头进行抖动补偿,提高摄像头成像的质量,同时可以避免在摄像头中放置霍尔传感器而导致摄像头体积过大,影响摄像头可靠性的问题,提高了摄像头的可靠性。
在一个实施例中,电子设备中还包括防抖驱动芯片连接的主控芯片,提供的摄像头防抖方法中通过陀螺仪采集镜头的角速度信息,并发送给抖动补偿芯片的过程包括:通过与防抖驱动芯片连接的主控芯片接收镜头的启动指令,根据启动指令包含的镜头标识确定对应的防抖驱动芯片,并将启动指令发送给防抖驱动芯片;通过防抖驱动芯片基于启动指令向陀螺仪发送角速度获取指令;通过陀螺仪根据角速度获取指令将角速度信息发送给该防抖驱动芯片。
在一个实施例中,提供的摄像头防抖方法还包括:通过防抖驱动芯片根据镜头标识确定对应的目标属性数据,并根据目标属性数据生成角速度获取指令,将角速度获取指令发送给陀螺仪;通过陀螺仪根据角速度获取指令包含的目标属性数据配置陀螺仪,并采集镜头的原始角速度信息,根据原始角速度信息生成目标属性数据对应的目标角速度信息,将目标角速度信息发送给防抖驱动芯片。
在一个实施例中,通过陀螺仪将角速度信息发送给防抖驱动芯片的过程还包括:通过防抖驱动芯片获取启动指令中包含的启动时刻,当启动时刻在预设时间段内时,调整目标属性数据中包含的角速度输出频率。
在一个实施例中,提供的摄像头防抖方法还包括:通过防抖驱动芯片通过内置的霍尔传感器获取镜头在采集图像时的位置偏移信息,并将位置偏移信息发送给主控芯片;通过主控芯片基于位置偏移信息确定图像的图像偏移信息,并根据图像偏移信息对图像进行补偿。
在一个实施例中,电子设备中马达包含第一线圈和第二线圈,该方法中控制马达驱动镜头移动的过程包括:通过第一线圈在防抖驱动芯片的控制下驱动镜头在第一方向上移动;通过第二线圈用于在防抖驱动芯片的控制下驱动镜头在第二方向上移动。
应该理解的是,虽然图4的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,图4中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段,这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
图5为一个实施例中电子设备的内部结构示意图。如图5所示,该电子设备包括通过系统总线连接的处理器和存储器。其中,该处理器用于提供计算和控制能力,支撑整个电子设备的运行。存储器可包括非易失性存储介质及内存储器。非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该电子设备还包括陀螺仪、防抖驱动芯片、马达和镜头,陀螺仪与防抖驱动芯片连接、防抖驱动芯片与马达连接、马达和镜头连接。该计算机程序可被处理器所执行,以用于实现以下各个实施例所提供的一种摄像头防抖方法。内存储器为非易失性存储介质中的操作系统计算机程序提供高速缓存的运行环境。该电子设备可以是手机、平板电脑或者个人数字助理或穿戴式设备等。
本申请实施例还提供一种电子设备。上述电子设备中包括图像处理电路,图像处理电路可以利用硬件和/或软件组件实现,可包括定义ISP(Image Signal Processing,图像信号处理)管线的各种处理单元。图6为一个实施例中图像处理电路的示意图。如图6所示,为便于说明,仅示出与本申请实施例相关的图像处理技术的各个方面。
如图6所示,图像处理电路包括ISP处理器640和控制逻辑器650。成像设备610捕捉的图像数据首先由ISP处理器640处理,ISP处理器640对图像数据进行分析以捕捉可用于确定和/或成像设备610的一个或多个控制参数的图像统计信息。成像设备610可包括具有一个或多个透镜612和图像传感器614的照相机。图像传感器614可包括色彩滤镜阵列(如Bayer滤镜),图像传感器614可获取用图像传感器614的每个成像像素捕捉的光强度和波长信息,并提供可由ISP处理器640处理的一组原始图像数据。传感器620(如陀螺仪)可基于传感器620接口类型把采集的图像处理的参数(如防抖参数)提供给ISP处理器640。传感器620接口可以利用SMIA(Standard Mobile Imaging Architecture,标准移动成像架构)接口、其它串行或并行照相机接口或上述接口的组合。
此外,图像传感器614也可将原始图像数据发送给传感器620,传感器620可基于传感器620接口类型把原始图像数据提供给ISP处理器640,或者传感器620将原始图像数据存储到图像存储器630中。
ISP处理器640按多种格式逐个像素地处理原始图像数据。例如,每个图像像素可具有8、10、12或14比特的位深度,ISP处理器640可对原始图像数据进行一个或多个图像处理操作、收集关于图像数据的统计信息。其中,图像处理操作可按相同或不同的位深度精度进行。
ISP处理器640还可从图像存储器630接收图像数据。例如,传感器620接口将原始图像数据发送给图像存储器630,图像存储器630中的原始图像数据再提供给ISP处理器640以供处理。图像存储器630可为存储器装置的一部分、存储设备、或电子设备内的独立的专用存储器,并可包括DMA(Direct Memory Access,直接直接存储器存取)特征。
当接收到来自图像传感器614接口或来自传感器620接口或来自图像存储器630的原始图像数据时,ISP处理器640可进行一个或多个图像处理操作,如时域滤波。处理后的图像数据可发送给图像存储器630,以便在被显示之前进行另外的处理。ISP处理器640从图像存储器630接收处理数据,并对所述处理数据进行原始域中以及RGB和YCbCr颜色空间中的图像数据处理。ISP处理器640处理后的图像数据可输出给显示器670,以供用户观看和/或由图形引擎或GPU(Graphics Processing Unit,图形处理器)进一步处理。此外,ISP处理器640的输出还可发送给图像存储器630,且显示器670可从图像存储器630读取图像数据。在一个实施例中,图像存储器630可被配置为实现一个或多个帧缓冲器。此外,ISP处理器640的输出可发送给编码器/解码器660,以便编码/解码图像数据。编码的图像数据可被保存,并在显示于显示器670设备上之前解压缩。编码器/解码器660可由CPU或GPU或协处理器实现。
ISP处理器640确定的统计数据可发送给控制逻辑器650单元。例如,统计数据可包括自动曝光、自动白平衡、自动聚焦、闪烁检测、黑电平补偿、透镜612阴影校正等图像传感器614统计信息。控制逻辑器650可包括执行一个或多个例程(如固件)的处理器和/或微控制器,一个或多个例程可根据接收的统计数据,确定成像设备610的控制参数及ISP处理器640的控制参数。例如,成像设备610的控制参数可包括传感器620控制参数(例如增益、曝光控制的积分时间、防抖参数等)、照相机闪光控制参数、透镜612控制参数(例如聚焦或变焦用焦距)、或这些参数的组合。ISP控制参数可包括用于自动白平衡和颜色调整(例如,在RGB处理期间)的增益水平和色彩校正矩阵,以及透镜612阴影校正参数。
本申请实施例应用上述图像处理技术可以实现上述摄像头防抖方法。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质。一个或多个包含计算机可执行指令的非易失性计算机可读存储介质,当所述计算机可执行指令被一个或多个处理器执行时,使得所述处理器执行摄像头防抖方法的步骤。
一种包含指令的计算机程序产品,当其在计算机上运行时,使得计算机执行摄像头防抖方法。
本申请实施例所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用可包括非易失性和/或易失性存储器。合适的非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM),它用作外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限,RAM以多种形式可得,诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDR SDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (8)
1.一种摄像头防抖系统,其特征在于,所述系统包括:主控芯片、陀螺仪、防抖驱动芯片、马达和镜头;所述主控芯片以及所述陀螺仪均与所述防抖驱动芯片连接,所述防抖驱动芯片与所述马达连接,所述马达与所述镜头连接;
所述主控芯片用于当接收到镜头的启动指令时,根据所述启动指令包含的镜头标识确定对应的防抖驱动芯片,并将所述启动指令发送给所述防抖驱动芯片;
所述防抖驱动芯片用于基于所述启动指令根据所述镜头标识确定对应的目标属性数据,并根据所述目标属性数据生成角速度获取指令,将所述角速度获取指令发送给所述陀螺仪;所述目标属性数据是所述陀螺仪输出的角速度信息的属性数据;
所述陀螺仪用于根据所述角速度获取指令包含的目标属性数据配置所述陀螺仪,并采集所述镜头的原始角速度信息,根据所述原始角速度信息生成所述目标属性数据对应的目标角速度信息,将所述目标角速度信息发送给所述防抖驱动芯片;
所述防抖驱动芯片用于通过内置的霍尔传感器获取所述镜头当前的位置信息,并在接收到所述目标角速度信息时,根据所述目标角速度信息计算所述镜头的抖动补偿信息,基于所述位置信息与抖动补偿信息控制所述马达上电;
所述马达用于在所述防抖驱动芯片的控制下驱动所述镜头的移动。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,
所述防抖驱动芯片还用于获取所述启动指令中包含的启动时刻,当所述启动时刻在预设时间段内时,调整所述目标属性数据中包含的角速度输出频率。
3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,
所述防抖驱动芯片还用于通过内置的霍尔传感器获取所述镜头在采集图像时的位置偏移信息,并将所述位置偏移信息发送给主控芯片;
所述主控芯片还用于基于所述位置偏移信息确定所述图像的图像偏移信息,并根据所述图像偏移信息对所述图像进行补偿。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的系统,其特征在于,所述防抖驱动芯片设置于所述马达的线圈内。
5.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述马达包含对应于第一方向的第一线圈和对应于第二方向的第二线圈;
所述第一线圈用于在所述防抖驱动芯片的控制下驱动所述镜头在所述第一方向上移动;
所述第二线圈用于在所述防抖驱动芯片的控制下驱动所述镜头在所述第二方向上移动。
6.一种摄像头防抖方法,应用于电子设备,其特征在于,所述电子设备包括主控芯片、陀螺仪、防抖驱动芯片、马达和镜头,所述主控芯片以及所述陀螺仪均与所述防抖驱动芯片连接,所述防抖驱动芯片与所述马达连接,所述马达与所述镜头连接;所述方法包括:
通过所述主控芯片在接收到镜头的启动指令时,根据所述启动指令包含的镜头标识确定对应的防抖驱动芯片,并将所述启动指令发送给所述防抖驱动芯片;
通过所述防抖驱动芯片基于所述启动指令根据所述镜头标识确定对应的目标属性数据,并根据所述目标属性数据生成角速度获取指令,将所述角速度获取指令发送给所述陀螺仪;所述目标属性数据是所述陀螺仪输出的角速度信息的属性数据;
通过所述陀螺仪根据所述角速度获取指令包含的目标属性数据配置所述陀螺仪,并采集所述镜头的原始角速度信息,根据所述原始角速度信息生成所述目标属性数据对应的目标角速度信息,将所述目标角速度信息发送给所述防抖驱动芯片;
通过所述防抖驱动芯片通过内置的霍尔传感器获取所述镜头当前的位置信息,并在接收到所述目标角速度信息时,根据所述目标角速度信息计算所述镜头的抖动补偿信息,基于所述位置信息与抖动补偿信息控制所述马达上电;
通过所述马达在所述防抖驱动芯片的控制下驱动所述镜头的移动。
7.一种电子设备,其特征在于,包括:陀螺仪、防抖驱动芯片、马达和镜头;所述陀螺仪与所述防抖驱动芯片连接,所述防抖驱动芯片与所述马达连接,所述马达与所述镜头连接;所述防抖驱动芯片内置霍尔传感器;所述电子设备包括存储器及处理器,所述存储器中存储有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器执行时,使得所述处理器执行如权利要求6所述的摄像头防抖方法的步骤。
8.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求6所述的方法的步骤。
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