CN110012214B - 摄像设备和控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种摄像设备和控制方法。在摄像设备中，设置有驱动单元和系统控制单元，该驱动单元被配置为平摇‑俯仰驱动光学摄像系统，以及该系统控制单元被配置为通过驱动该驱动单元来控制图像稳定的校正量，其中该系统控制单元根据摄像设备的总电力、摄像设备的运动的振幅、运动的频率、快门速度和驱动单元的驱动次数至少之一来改变校正量。

Description

摄像设备和控制方法
技术领域
本发明涉及一种摄像设备。
背景技术
近来，诸如固定型安全照相机等的摄像设备已经变得广泛使用。这些固定型安全照相机通常配备有用于校正由安装照相机的环境的振动引起的图像模糊的IS(图像稳定)机构。在IS方法中，存在使透镜相对于其光轴适当地移动的光学IS方法。另一种方法是电子IS，该电子IS用于计算从图像传感器或视频源所获得的连续图像之间的运动量，并根据该运动量来改变存储器中所存储的各图像数据的剪切区域。然而，由于在这些安全照相机安装在船上或在海上使用的情况下、使用透镜的这种光学IS或者电子IS可以稳定图像的角度范围相对较窄，因此在波浪较大的情况下不能获得稳定效果。因此，驱动平摇-俯仰机构以进行IS的平摇-俯仰图像稳定方法是有效的。
一般需要大约4瓦来驱动平摇-俯仰机构。根据适用于固定安全照相机的PoE(以太网供电)标准，驱动外部设备的电力的限制在48伏特时为12.95瓦。因此，用于驱动平摇-俯仰机构的电力消耗PoE电力限制的大部分。日本特开2005-258034公开了如下技术，其中该技术检测施加到安装在电气驱动的照相机平台中的转动控制单元的负荷量，并且根据负荷量来可变地控制供电量。另外，日本特开2010-283598公开了如下技术，其中该技术可以通过根据照相机平台是否被驱动来改变马达的供电状态以降低功耗。
然而，上述日本特开2005-258034既没有公开具有多个驱动系统的摄像设备的总功耗，也没有公开平摇-俯仰机构的功耗，由此使得在总功耗增加的情况下一些功能可能无法稳定工作，或者在设备突然被驱动的情况下可能发生电力不足。日本特开2010-283598同样没有公开具有多个驱动系统的摄像设备的总功耗。另外，由于马达响应于开启或关闭而停止，因此尽管可以选择开启或关闭IS，但是在电力低的情况下不能获得IS效果。
发明内容
本发明的一个方面是提供一种具有能够实现低功耗和精确IS这两者的平摇-俯仰机构的摄像设备。
根据本发明的一种摄像设备，包括：驱动单元，其被配置为对摄像光学系统进行平摇驱动和俯仰驱动；以及控制单元，其被配置为通过驱动所述驱动单元来控制图像稳定的校正量，其中，所述控制单元根据所述摄像设备的总功耗来改变所述图像稳定的校正量。
根据本发明的一种摄像设备，包括：驱动单元，其被配置为对包括透镜和图像传感器的光学摄像系统进行平摇驱动和俯仰驱动；以及控制单元，其被配置为使用所述平摇驱动和所述俯仰驱动至少之一来控制图像稳定的校正量，以校正图像运动，其中，所述控制单元被配置为根据与所述摄像设备有关的信息来改变所述校正量。
根据本发明的一种控制方法，用于控制摄像设备以对包括透镜和图像传感器的光学摄像系统进行平摇驱动和俯仰驱动，所述控制方法包括：使用所述平摇驱动和所述俯仰驱动至少之一来进行图像稳定的校正量的控制，以校正图像运动，其中，所述控制包括根据与所述摄像设备有关的信息来改变所述校正量。
通过以下参考附图对典型实施例的说明，本发明的其它特征将变得明显。
附图说明
图1是示出摄像设备的结构示例的图。
图2是示出图像稳定机构的结构示例的图。
图3A至3C是示出通过各种图像稳定方法可校正的典型振幅的图。
图4是示出用于改变平摇-俯仰图像稳定的校正比例的处理的流程图。
图5是示出用于根据变焦倍率来改变校正比例的处理的流程图。
图6是示出包括高频和低频的波形的图。
图7是示出用于改变平摇-俯仰图像稳定的校正比例的处理的流程图。
图8是示出平摇-俯仰图像稳定的振动相减处理的流程图。
图9是示出用于改变平摇-俯仰图像稳定的校正比例的处理的流程图。
图10是示出用于改变平摇-俯仰图像稳定的校正比例的处理的流程图。
图11是示出用于改变平摇-俯仰图像稳定的校正比例的处理的流程图。
图12是示出用于改变平摇-俯仰图像稳定的校正比例的处理的流程图。
具体实施方式
图1是示出摄像设备的图。根据本实施例的摄像设备例如是能够通过网络与其它装置通信的诸如安全照相机等的网络照相机。摄像设备包括摄像单元101、图像处理单元102、系统控制单元103、平摇运动控制单元104、平摇运动驱动单元105、俯仰运动控制单元106、俯仰运动驱动单元107、转动运动控制单元108和转动运动驱动单元109。摄像设备还包括调焦控制单元110、调焦透镜驱动单元111、变焦控制单元112、变焦透镜驱动单元113、IRIS控制单元114、IRIS驱动单元115、IRCF插入/取出控制单元116和IRCF驱动单元117。摄像设备还包括网络连接器118、外部电源连接器119和电源控制单元120。
摄像单元101包括用于光学摄像的透镜和摄像器件，并且摄像器件中所包括的光电转换单元将拍摄被摄体的光学图像转换为电信号。通过摄像单元101中的摄像和光电转换来生成图像信号，在图像处理单元102中执行预定的图像处理，并将其发送到系统控制单元103。注意，图像可以是静止图像或视频图像。系统控制单元103将从图像处理单元102发送来的图像信号转换为网络信号，然后通过网络连接器118将网络信号传送到网络。系统控制单元103通过网络接收从客户端设备发送来的控制命令。响应于所接收到的命令，系统控制单元103通过将各个运动命令发送到相应的运动控制单元来控制调焦运动、变焦运动、IRIS控制、IRCF插入/取出运动、平摇运动、俯仰运动和转动运动中的每一个。各运动控制单元分别基于所发送的运动命令来控制相应的运动驱动单元。
平摇运动驱动单元105包括用于进行平摇驱动(即，平摇运动)的驱动机构和由平摇运动控制单元104控制的用作驱动源的马达。俯仰运动驱动单元107包括用于进行俯仰驱动(即，俯仰运动)的驱动机构和由俯仰运动控制单元106控制的用作驱动源的马达。转动运动驱动单元109包括用于进行转动运动的驱动机构和由转动运动控制单元108控制的用作驱动源的马达。
调焦透镜驱动单元111包括用于进行转动操作的驱动机构和由转动驱动控制单元110控制的用作驱动源的马达。变焦透镜驱动单元113包括用于进行变焦操作的驱动机构和由变焦控制单元112控制的用作驱动源的马达。IRIS驱动单元115包括用于进行IRIS(即光圈)的开口调节的驱动机构和由IRIS控制单元114控制的用作驱动源的马达。IRCF驱动单元117包括用于插入/取出IRCF(红外截止滤波器)的驱动机构和由IRCF插入/取出控制单元116控制的用作驱动源的马达。
摄像设备通过网络连接器118连接到诸如LAN等的网络，并且可以与多个客户端设备(即信息处理设备)通信。客户端设备可以经由网络显示和记录摄像设备所拍摄的图像。客户端设备可以将控制命令发送到摄像设备，以控制摄像设备的设置、调焦运动、变焦运动、平摇运动、俯仰运动和IRCF的插入/取出运动等。
可以通过连接到网络连接器118的LAN线缆从PoE(以太网供电)电源向摄像设备供电。摄像设备还可以从诸如AC适配器或通用电源等的外部电源接收电力。从PoE电源或外部电源供给的电力通过电源控制单元120转换为各种电压，并且被传送到摄像设备的各单元。
图2是示出摄像设备中所包括的用于校正图像模糊的机构的图。摄像设备包括用于检测运动的机构和用于稳定图像模糊的机构。作为图像稳定方法，可以进行平摇-俯仰图像稳定、光学图像稳定和电子图像稳定。
角速度传感器201将摄像设备的运动检测为角速度信号。A/D转换器202将所检测到的角速度信号转换为数字信号。滤波处理单元203使用HPF(高通滤波器)或LPF(低通滤波器)以预定频带对从A/D转换器202输出的数字信号进行滤波。积分处理单元204通过对滤波处理单元203滤波的数字信号进行积分来计算运动量。焦距计算单元205将运动量转换为与焦距相对应的校正量。脉冲调制单元206将焦距计算单元205所计算出的校正量转换为PWM(脉冲宽度调制)波形，并将其输出到透镜马达驱动单元207。透镜马达驱动单元207基于脉冲调制单元206所输出的PWM波形来驱动透镜马达208。摄像光学系统219的移位透镜209通过透镜马达208的驱动而移位，使得光束相对于光轴适当地调整，由此光学地校正图像的运动
通过脉冲调制单元206调制后的PWM波形还被输出到平摇-俯仰马达驱动单元210。平摇-俯仰马达驱动单元210基于脉冲调制单元206所输出的PWM波形来驱动平摇-俯仰马达211。根据平摇-俯仰马达211的驱动，包括透镜和图像传感器的摄像光学系统沿着平摇-俯仰方向移动，从而校正图像的运动。
在摄像器件213上，穿过移位透镜209和其它透镜的光束聚焦。这里，其它透镜包括用于聚焦于被摄体上的调焦透镜和用于调节视角的变焦透镜。穿过透镜并进入照相机的光束还穿过诸如红外截止滤光器等的滤光器212，然后入射至摄像器件213。
聚焦于摄像器件213上的图像通过图像传感器213中所包括的光电转换单元转换成模拟图像信号。A/D转换器214将模拟图像信号转换成数字图像信号。
图像信号处理单元215对从A/D转换器214输出的数字图像信号进行预定处理，以输出针对各像素的亮度信号和色度信号。图像处理单元215生成要输出的图像信号，并且还生成用于控制光圈和调焦的参数。
运动矢量检测单元216通过获得多个图像信号之间的差来检测运动矢量的量。滤波处理单元217在预定频带内执行滤波以允许运动矢量的量穿过。积分处理单元218对滤波处理单元216滤波的运动矢量的量进行积分，以计算运动校正量。通过基于运动校正量改变剪切图像的位置，输出运动被电子稳定的图像。
<第一实施例>
本实施例中使用的平摇-俯仰图像稳定、光学图像稳定和电子图像稳定中的每一个分别具有合适的校正角度、合适的校正频率和合适的场景。图3A至3C是示出通过各种图像稳定方法可校正的典型振幅的图。在图3A至3C中，横轴表示频率，并且纵轴表示振幅。
图3A是示出通过平摇-俯仰图像稳定可校正的振幅范围的图。图3B是示出通过光学图像稳定可校正的振幅范围的图。图3C是示出通过电子图像稳定可校正的振幅范围的图。可以看出，通过平摇-俯仰图像稳定可校正的振幅范围是通过光学稳定可校正的振幅范围的几倍宽。虽然平摇-俯仰图像稳定可以在慢快门速度下使图像稳定，然而，图像稳定驱动响应随着频率的增加而下降，因此平摇-俯仰图像稳定无法充分地校正较高频率的图像的运动，使得图像稳定无法对移动进行响应并且图像稳定性能变得更差。
关于高频运动，光学图像稳定具有比平摇-俯仰图像稳定更好的校正效果。此外，光学图像稳定不受快门速度的影响，因此可以在慢快门速度下使用。然而，光学图像稳定无法使大振幅的运动完全稳定。
电子图像稳定不受频率影响，并且由于其在无需驱动机械结构的情况下改变图像的剪切位置，因此与光学图像稳定相比可以使更高的频率的运动稳定。然而，由于在慢快门速度下发生图像缺失，因此在快门速度慢时电子图像稳定性变差。另外，在电子图像稳定中，根据图像传感器尺寸，可校正的振幅范围比光学图像稳定的可校正的振幅范围窄。如上所述，由于各图像稳定方法针对运动振幅、运动频率和快门速度具有相应的特性。因此，本实施例中所使用的图像稳定方法根据振幅、频率和快门速度而改变。另外，平摇-俯仰图像稳定的校正比例根据振幅、频率和快门速度而变化。与此相关，根据情形选择性地使用上述图像稳定方法或将这些图像稳定方法组合在一起。
图4是示出用以改变平摇-俯仰图像稳定的校正比例的处理的流程图。在图4中，“PT”表示“平摇-俯仰”。由于平摇-俯仰图像稳定消耗相对大的电力，因此如果光学图像稳定或电子图像稳定可以精确地稳定图像的运动，则优选降低平摇-俯仰图像稳定的校正比例，因此平摇-俯仰图像稳定的使用受限。
在S401中，系统控制单元103基于角速度传感器201所检测到的运动量来获得摄像设备的运动振幅。在S402中，系统控制单元103获得摄像时的快门速度。在S403中，系统控制单元103基于角速度传感器201所检测到的运动来获得运动频率。
在S404中，系统控制单元103判断S401中所获得的振幅是否等于或大于预定振幅。如果振幅等于或大于预定振幅，则流程进入S405。如果振幅小于预定振幅，则光学图像稳定或电子图像稳定可以精确地稳定图像的运动，因此流程进入S408。
在S405中，系统控制单元103判断S402中所获得的快门速度是否慢于预定快门速度。如果S402中所获得的快门速度慢于预定快门速度，则由于电子图像稳定受图像模糊的影响，因此流程进入S406。如果快门速度等于或快于预定快门速度，则由于电子图像稳定可以精确地稳定图像，因此流程进入S408。
在S406中，系统控制单元103增加平摇-俯仰图像稳定的校正比例(即，校正量)。也就是说，在振幅大并且快门速度慢的情况下，由于光学图像稳定和电子图像稳定无法充分稳定图像的运动，因此需要增加平摇-俯仰图像稳定的校正比例。
在S406中增加平摇-俯仰图像稳定的校正比例的情况下，可以考虑变焦倍率。图5是示出用以通过使用变焦倍率来改变平摇-俯仰图像稳定的校正比例的处理的流程图。在S406中增加平摇-俯仰图像稳定的校正比例的情况下，可以应用图5所示的处理。在S501中，系统控制单元103检测变焦倍率。在S502中，系统控制单元103判断S501中所检测到的变焦倍率是否等于或小于预定变焦倍率。这是因为，图像中的运动振幅将根据变焦倍率而改变。如果变焦倍率等于或小于预定变焦倍率，则流程进入S503。如果变焦倍率大于预定变焦倍率，则图5中的流程结束。在S503中，系统控制单元103降低在S406中增加平摇-俯仰图像稳定的校正比例时的平摇-俯仰图像稳定的校正比例的增加率。
在S407中，系统控制单元103判断S403中所获得的频率是否等于或大于预定频率。如果频率等于或大于预定频率，则由于平摇-俯仰图像稳定的响应性在较高频率时下降，因此流程进入S408。相反，如果频率小于预定频率，则平摇-俯仰图像稳定的校正比例保持为如S406那样增加得到的校正比例，然后图4中的流程结束。
在S408中，系统控制单元103降低平摇-俯仰图像稳定的校正比例。也就是说，如果运动振幅小或者如果快门速度高，则光学图像稳定和电子图像稳定可以精确地稳定图像，因此可以降低平摇-俯仰图像稳定的校正比例。另外，如图3A所示，由于平摇-俯仰图像稳定效果在高频时下降，因此平摇-俯仰图像稳定的校正比例也可以在高频时降低。此外，在振幅等于或大于通过光学图像稳定可校正的振幅范围、并且频率等于或大于预定频率的情况下，即，在振幅大且频率高的情况下，可以通过在小于预定振幅的范围执行光学图像稳定以及执行平摇-俯仰图像稳定使振幅范围变小，来防止更高频率时的响应性的下降。
摄像设备可以配备有用于检测频率的图2所示的多个角速度传感器201。图6示出包括高频和低频的波形。可以安装用于检测大振幅波的频率的角速度传感器和用于检测小振幅波的频率的另一角速度传感器，并且如果大振幅波具有低频率，则可以使用平摇-俯仰图像稳定，并且如果小振幅波具有高频率，则可以使用光学图像稳定或电子图像稳定来校正图像。
如在上面所说明的，根据本实施例，可以通过结合其它类型的图像稳定改变平摇-俯仰图像稳定的校正比例以充分利用平摇-俯仰图像稳定、光学图像稳定和电子图像稳定的特性，从而获得高效的图像稳定。另外，通过抑制平摇-俯仰图像稳定的使用，可以降低功耗。
<第二实施例>
在第一实施例中，平摇-俯仰图像稳定的校正比例根据运动的振幅和频率以及快门速度而改变。在第二实施例中，平摇-俯仰图像稳定的校正比例根据平摇-俯仰驱动发生的次数而改变。存在平摇-俯仰图像稳定机构的耐久性相对低于光学图像稳定的耐久性的倾向。因此，通过考虑平摇-俯仰驱动发生的次数来改变平摇-俯仰图像稳定的校正比例，平摇-俯仰图像稳定的使用被抑制，使得平摇-俯仰图像稳定机构的寿命得以延长。结果，可以延长用于进行精确图像稳定的时间段。
本实施例的基本流程与第一实施例的基本流程相同。在本实施例中，代替图4所示的处理或者除了图4所示的处理，执行图7所示的处理。图7是示出用于根据平摇-俯仰驱动发生的次数来改变平摇-俯仰图像稳定的校正比例的处理的流程图。
在S701中，系统控制单元103获得平摇-俯仰驱动发生的累积次数。这里，不仅可以获得平摇或俯仰方向的驱动发生的次数，而且还可以获得平摇-俯仰驱动量或平摇-俯仰驱动速度。在S702中，系统控制单元103获得预设巡回信息。预设巡回是安全照相机用以在按预定顺序和预定时间向预先登记位置移动的同时拍摄这些位置的图像的功能。在S703中，系统控制单元103基于S702中所获得的预设巡回信息来计算平摇-俯仰驱动的预测驱动次数。这里，平摇-俯仰驱动的预测驱动次数是在从当前时间点起在预定时间段内由预设巡回驱动平摇-俯仰机构的次数。
在S704中，系统控制单元103确定平摇-俯仰图像稳定的能够驱动次数。更具体地，系统控制单元103通过从预先存储的从当前时间点起在预定时间段内的平摇-俯仰的能够驱动次数减去S701中所获得的累积驱动次数和S703中所计算出的预测驱动次数，来计算作为平摇-俯仰图像稳定的能够驱动次数的次数。这里，作为在预定时间段内平摇-俯仰的能够驱动次数，可以存储耐久次数除以要使用的年数所得到的次数或者与年数成正比或反比的次数。
在S705中，系统控制单元103判断平摇-俯仰图像稳定的能够驱动次数是否等于或小于预定次数。如果平摇-俯仰图像稳定的能够驱动次数等于或小于预定次数，则流程进入S706。如果平摇-俯仰图像稳定的能够驱动次数大于预定次数，则在不根据驱动次数改变平摇-俯仰图像稳定的校正比例的情况下结束图7中的流程。在S706中，系统控制单元103降低平摇-俯仰图像稳定的校正比例。
在该流程图中，系统控制单元103计算平摇-俯仰图像稳定的能够驱动次数，并将该能够驱动次数与预定次数进行比较。然而，可以在将S701中所获得的驱动次数与预定次数进行比较并且判定为该驱动次数等于或大于预定次数的情况下，降低平摇-俯仰图像稳定的校正比例。或者，可以在将平摇-俯仰驱动发生的次数与光学图像稳定发生的次数进行比较并且判定为平摇-俯仰驱动发生的次数是比光学图像稳定发生的次数大的预定次数以上的情况下，降低平摇-俯仰图像稳定的校正比例。如上所述，通过根据平摇-俯仰驱动发生的次数降低平摇-俯仰图像稳定的校正比例，可以延长平摇-俯仰机构的耐久性。
在第一实施例和第二实施例中，可以对平摇-俯仰图像稳定、光学图像稳定和电子图像稳定进行组合。在没有正在利用平摇-俯仰图像稳定的情况下，可以通过光学图像稳定或电子图像稳定原样使用作为用于检测运动的部件的角速度传感器201所检测到的运动，而在正利用平摇-俯仰图像稳定的情况下，根据角速度传感器201的位置，在检测运动期间检测由平摇-俯仰图像稳定本身引起的振动。因此，如果由平摇-俯仰图像稳定的驱动引起的振动正影响运动检测，则应当从所检测到的运动中减去由平摇-俯仰图像稳定引起的该振动。
图8是示出用于减去由平摇-俯仰图像稳定引起的振动的处理的流程图。在S801中，系统控制单元103判断是否进行了平摇-俯仰图像稳定，即是否发生由平摇-俯仰图像稳定机构的驱动引起的振动。如果进行了平摇-俯仰图像稳定，则流程进入S802，如果没有进行平摇-俯仰图像稳定，则图8中的流程结束。
在S802中，系统控制单元103获得用以检测运动的检测器的位置。在本实施例中，系统控制单元103获得角速度传感器201的位置。在S803中，系统控制单元103判断检测器的位置和平摇-俯仰图像稳定机构的位置之间的距离是否等于或小于预定距离。在本实施例中，平摇-俯仰图像稳定机构对应于图1中的平摇运动驱动单元105和俯仰运动驱动单元107，并且对应于图2中的平摇-俯仰马达驱动单元210和摄像光学系统219。如果检测器的位置和平摇-俯仰图像稳定机构的位置之间的距离等于或小于预定距离，则处理进入S804。如果检测器的位置和平摇-俯仰图像稳定机构的位置之间的距离大于预定距离，则处理结束。在S804中，系统控制单元103从检测器所检测到的运动成分中减去由平摇-俯仰图像稳定机构的驱动所引起的运动成分。基于上述相减之后的值进行光学图像稳定或电子图像稳定。与此相关，在从检测器所检测到的运动成分中减去由平摇-俯仰图像稳定机构的驱动所引起的运动成分的情况下，可以根据距离来改变相减的比例。
如在上面所说明的，根据本实施例，由于通过考虑驱动次数来改变平摇-俯仰图像稳定的校正比例，因此平摇-俯仰图像稳定机构的使用被抑制，使得机构的寿命延长。结果，可以延长用于进行精确图像稳定的时间段。另外，由于抑制驱动次数，因此也节省了功耗。
<第三实施例>
平摇-俯仰图像稳定的校正比例在第一实施例中根据运动的振幅和频率以及快门速度而改变以及在第二实施例中根据平摇-俯仰驱动的驱动次数而改变。在本实施例中，平摇-俯仰图像稳定的校正比例根据作为与摄像设备有关的信息的电力供给源而改变。
图9是示出用以根据电力供给源来改变平摇-俯仰图像稳定的校正比例的处理的流程图。在S901中，系统控制单元103获得与驱动平摇-俯仰图像稳定机构有关的电力信息。平摇-俯仰图像稳定机构包括图1中的平摇运动驱动单元105和俯仰运动驱动单元107。注意，平摇运动控制单元104和俯仰运动控制单元106可以包括在平摇-俯仰图像稳定机构中。
在S902中，系统控制单元103获得与IRIS(即光圈)的驱动(即开口调整)有关的电力信息。这里，系统控制单元103获得与IRIS驱动单元115有关的电力信息，该电力信息可以包括与IRIS控制单元114有关的电力信息。在S903中，系统控制单元103获得与驱动透镜有关的电力信息，该电力信息包括与驱动调焦透镜、变焦透镜和光学图像稳定机构有关的电力信息。
在S904中，系统控制单元103获得与驱动(插入/取出)诸如IRCF(红外截止滤波器)等的光学滤波器有关的电力信息。这里，系统控制单元103获得与IRCF驱动单元117有关的电力信息，该电力信息可以包括与IRCF插入/取出控制单元116有关的电力信息。在S905中，系统控制单元103获得与摄像和传送有关的电力信息。这里，与摄像和传送有关的电力包括与摄像、图像处理，网络信号处理和传送图像有关的功耗。
描述了关于如下情况的本实施例：功耗是用于驱动平摇-俯仰图像稳定机构的4瓦、用于调节IRIS的开口的0.5瓦、用于驱动诸如调焦、变焦或光学图像稳定等的透镜的2.5瓦、用于插入/取回IRCF的2瓦、以及用于摄像和传送的5瓦。
在S906中，系统控制单元103基于在S901至S905所获得的电力信息来计算总电力。在假设平摇-俯仰图像稳定机构被连续驱动的情况下，总电力的计算结果变为用于驱动平摇-俯仰图像稳定机构的4瓦与用于摄像、图像处理、网络信号处理和分发图像的5瓦相加得到的约9瓦。
尽管在PoE标准中用于外部设备的电力限制在48伏特时是12.95瓦，但是考虑到包括设备中产生电力时的电损耗以及各种环境波动的余裕，实际可用的电力应限制在约10瓦。因此，在S907中，系统控制单元103判断S906中所计算出的总电力是否等于或大于预定值。如果总电力大于预定值，则处理进入S908。如果总电力小于预定值，则由于这意味着即使进行平摇-俯仰图像稳定也可获得足够的电力，因此处理在不降低平摇-俯仰图像稳定的校正比例的情况下结束。
在S908中，系统控制单元103降低平摇-俯仰图像稳定的校正比例(即校正量)。平摇-俯仰图像稳定的校正比例的降低意味着：即使运动角度例如是5度，平摇-俯仰图像稳定机构也将摄像设备的移动抑制成直到3度为止，而在正常情形下，平摇-俯仰图像稳定机构使摄像设备移动5度。通过抑制移动的角度，减小了平摇机构和俯仰机构的驱动量，从而节省了功耗。节省功耗关于10瓦可用电力产生余裕，使得即使在当前时间点未被驱动的调焦透镜或IRIS突然被启动，也可以确保驱动的稳定性。
与此相关，在利用平摇-俯仰图像稳定机构的校正角被抑制的情况下，图像的2度的运动仍然未被校正。可以通过将光学图像稳定或电子图像稳定与平摇-俯仰图像稳定机构一起使用来解决该问题。由于在光学图像稳定中驱动透镜的功耗或者利用电子图像稳定的剪切图像的功耗远低于平摇-俯仰图像稳定机构的功耗，因此即使将光学图像稳定或电子图像稳定与平摇-俯仰图像稳定机构组合，功耗将仍然低，并且图像稳定效果不会劣化。
尽管图9是假设电源是PoE或一种电源的流程图，但是可以应用诸如PoE+或额外的电力等的其它电源。图10示出考虑各种电源来改变平摇-俯仰图像稳定的校正比例的方法的另一示例。即，图10是示出用以根据电源来改变平摇-俯仰图像稳定的校正比例的处理的另一实施例的流程图。
在S1001中，系统控制单元103确认连接到摄像设备的电源的类型，并获得向摄像设备供给的电力量。在S1002中，系统控制单元103获得摄像设备中所消耗的总电力。这里，在S1002中获得总电力的方式与S901至S905中所示的方式相同。
在S1003中，系统控制单元103判断S1002中所获得的总电力是否等于或大于预定值。如果总电力等于或大于预定值，则处理进入S1004，以及如果总电力小于预定值，则处理在不改变平摇-俯仰图像稳定的校正比例的情况下结束。
在S1004中，系统控制单元103判断电源的电力量是否等于或大于预定值。如果电源的电力量等于或大于预定值，则处理进入S1005，以及如果电源的电力量小于预定值，则处理进入S1006，然后基于平摇-俯仰图像稳定的校正比例的预设降低率来降低平摇-俯仰图像稳定的校正比例。
在S1005中，系统控制单元103降低平摇-俯仰图像稳定的校正比例的降低率。这意味着，如果电源的电力量等于或大于预定值，则电力余裕增加，由此尽管平摇-俯仰图像稳定的校正比例降低，但是可以降低平摇-俯仰图像稳定的校正比例的降低率。例如，在先前实施例中，平摇-俯仰图像稳定机构在运动的角度为5度的情况下将校正角抑制到3度，但是通过降低平摇-俯仰图像稳定的校正比例的降低率，校正角变为4度。
因此，在根据电源存在电力的余裕的情况下，校正比例未被设置为均一的比例，使得稳定的驱动能够在不降低图像稳定性能的情况下得以保持。如上所述，根据本实施例，在不显著降低图像稳定性能的情况下，可以节省功耗以产生电力余裕，从而使得可以实现其它机构的稳定驱动。
<第四实施例>
在第三实施例中，平摇-俯仰图像稳定的校正比例根据总电力和供给的电力量而改变。在第四实施例中，平摇-俯仰图像稳定的校正比例不仅根据总电力而且还根据平摇机构和俯仰机构的驱动来改变。图11是示出用以根据平摇机构和俯仰机构的驱动来改变平摇-俯仰图像稳定的校正比例的处理的流程图。
在S1101中，系统控制单元103计算总电力，这是以与第三实施例同样的方式进行的。在S1102中，系统控制单元103判断总电力是否等于或大于预定值。如果总电力等于或大于预定值，则处理进入S1103。如果总电力小于预定值，则由于这意味着即使进行平摇-俯仰图像稳定也存在余裕，因此处理在不改变平摇-俯仰图像稳定的校正比例的情况下结束。
在S1103中，系统控制单元103判断用于驱动平摇运动驱动单元105和俯仰运动驱动单元107的电力是否等于或大于预定值。如果用于驱动平摇运动驱动单元105和俯仰运动驱动单元107的电力等于或大于预定值，则处理进入S1104。如果用于驱动平摇运动驱动单元105和俯仰运动驱动单元107的电力小于预定值，则处理进入S1106，并使用预定的降低率来降低平摇-俯仰图像稳定的校正比例。
在S1104中，系统控制单元103判断用于驱动平摇-俯仰图像稳定的电力是否等于或大于预定值。该步骤用于判断用于平摇-俯仰图像稳定的电力是否占用于驱动平摇运动驱动单元105和俯仰运动驱动单元107的大部分电力。根据用户操作或预定的周期性驱动设置，平摇机构和俯仰机构用于与图像稳定不同的其它目的。如果用于除图像稳定之外的电力占用于驱动平摇机构和俯仰机构的大部分电力，则即使用于驱动平摇-俯仰图像稳定的电力减小，也会导致功耗的相对较小的降低，从而使得省电效果小。因此，增加平摇-俯仰图像稳定的校正比例的降低率，使得提高省电。
将用于驱动平摇机构和俯仰机构的电力分类成用于驱动平摇-俯仰图像稳定目的的电力以及用于其它目的的电力的一种方式例如是：如果俯仰机构被连续地驱动，则电力被认为用于平摇-俯仰图像稳定。这是因为，由安装设备的环境引起的移动通常是俯仰方向。对电力目的进行分类的另一种方法是：如果使用陀螺仪传感器来检测运动并且如果陀螺仪信号等于或大于预定值，则可以将平摇-俯仰图像稳定所消耗的电力认为用于驱动平摇机构和俯仰机构。
如果用于平摇-俯仰图像稳定的电力等于或大于预定值，则该处理进入S1105。如果用于平摇-俯仰图像稳定的电力小于预定值，则判断为用于驱动平摇-俯仰机构的大部分电力是用于图像稳定之外的目的，因此处理在不改变平摇-俯仰图像稳定的校正比例的情况下进入S1106。
在S1105中，系统控制单元103增加平摇-俯仰图像稳定的校正比例的降低率。也就是说，如果平摇-俯仰图像稳定机构在运动角度为5度的情况下将校正角度抑制到3度，则将校正角度进一步抑制到2度，从而使得增加平摇-俯仰图像稳定的校正比例的降低率，并节省了更多的电力。
如在上面所说明的，根据本实施例，代替使平摇-俯仰图像稳定的校正比例的降低率保持恒定，如果用于驱动图像稳定的平摇-俯仰机构的电力相对较小，则增加降低率。因此，可以减少平摇-俯仰机构的驱动量以节省更多电力。
<第五实施例>
在第三实施例中，平摇-俯仰图像稳定的校正比例根据总电力和供给的电力量而改变。在本实施例中，平摇-俯仰图像稳定的校正比例不仅根据总电力而且还根据用于驱动光学图像稳定的电力(即与摄像设备有关的信息)来改变。图12是示出用以根据光学图像稳定来改变平摇-俯仰图像稳定的校正比例的处理的流程图。
在S1201中，系统控制单元103计算总电力。在S1202中，系统控制单元103判断S1201中所计算出的总电力是否等于或大于预定值。这里，S1201和S1202是分别与S1101和S1102相同的步骤。如果总电力等于或大于预定值，则处理进入S1203，而如果总电力小于预定值，则由于这意味着在进行平摇-俯仰图像稳定时存在余裕，因此处理在不改变平摇-俯仰图像稳定的校正比例的情况下结束。
在S1203中，系统控制单元103将通过使用平摇机构和俯仰机构的平摇-俯仰图像稳定所消耗的电力与通过光学图像稳定所消耗的电力进行比较。如果通过平摇-俯仰图像稳定所消耗的电力与通过光学图像稳定所消耗的电力的比例等于或大于预定比例，则处理进入S1204，而如果通过平摇-俯仰图像稳定所消耗的电力与通过光学图像稳定所消耗的电力的比例小于预定比例，由处理进入S1205。
在S1204中，系统控制单元103增加平摇-俯仰图像稳定的校正比例的降低率。在S1205中，系统控制单元103降低平摇-俯仰图像稳定的校正比例(即，校正量)。与此相关，在上述实施例中，尽管系统控制单元103将通过平摇-俯仰图像稳定所消耗的电力与仅通过光学图像稳定所消耗的电力进行比较，但是系统控制单元103也可以将通过平摇-俯仰图像稳定所消耗的电力与不仅通过光学图像稳定、而且还通过电子图像稳定所消耗的电力进行比较。
如在上面所说明的，根据本实施例，如果通过平摇-俯仰图像稳定所消耗的电力与通过光学图像稳定所消耗的电力的比例大于或等于预定比例，则增加平摇-俯仰图像稳定的校正比例的降低率，从而使得可以降低功耗。与此相关，除了上面说明的方法之外，还可以根据平摇机构和俯仰机构的驱动速度或驱动方向来改变平摇-俯仰图像稳定的校正比例的降低率。
其它实施例
本发明可以在以下处理中实现，其中在该处理中，将执行上述实施例的一个或多个功能的程序通过网络或存储介质提供给系统或装置，并且系统或装置的计算机中的一个或多个处理器读取并执行该程序。另外，本发明可以通过用于实现一个或多个功能的电路(例如，ASIC)来实现。
本发明的实施例还可以通过如下的方法来实现，即，通过网络或者各种存储介质将执行上述实施例的功能的软件(程序)提供给系统或装置，该系统或装置的计算机或是中央处理单元(CPU)、微处理单元(MPU)读出并执行程序的方法。
尽管已经参考典型实施例说明了本发明，但是应该理解，本发明不局限于所公开的典型实施例。所附权利要求书的范围符合最宽的解释，以包含所有这类修改、等同结构和功能。
本申请要求2017年11月22日提交的日本专利申请2017-224597的优先权，这里通过引用将其全部内容包含于此。

Claims (16)

1.一种摄像设备，包括：
驱动单元，其被配置为对包括透镜和图像传感器的光学摄像系统进行平摇驱动和俯仰驱动；以及
控制单元，其被配置为使用所述平摇驱动和所述俯仰驱动至少之一来控制图像稳定的校正量，以校正图像运动，
其中，所述控制单元根据运动的振幅、所述运动的频率、快门速度和所述驱动单元的驱动次数至少之一来改变所述校正量，以及
其中，所述控制单元使得所述运动的频率等于或高于预定频率时的校正量比所述运动的频率小于所述预定频率时的校正量低。
2.根据权利要求1所述的摄像设备，其中，所述控制单元根据所述摄像设备的总电力来改变所述校正量。
3.根据权利要求2所述的摄像设备，其中，所述控制单元使得所述总电力等于或大于第一预定值时的校正量比所述总电力小于该第一预定值时的校正量低。
4.根据权利要求3所述的摄像设备，其中，在所述总电力大于所述第一预定值、并且所述控制单元降低所述校正量的情况下，所述控制单元根据向所述摄像设备所供给的电力或所述驱动单元所消耗的电力来改变所述校正量的降低率。
5.根据权利要求4所述的摄像设备，其中，所述控制单元使得向所述摄像设备所供给的电力等于或大于第二预定值时的校正量的降低率比向所述摄像设备所供给的电力小于该第二预定值时的校正量的降低率低。
6.根据权利要求4所述的摄像设备，其中，所述控制单元使得所述驱动单元所消耗的电力等于或大于第三预定值时的校正量的降低率比所述驱动单元所消耗的电力小于该第三预定值时的校正量的降低率高。
7.根据权利要求4所述的摄像设备，其中，所述控制单元将用于通过驱动所述驱动单元来使图像稳定的电力与用于并非通过驱动所述驱动单元而使图像稳定的电力进行比较，以及
所述控制单元使得用于通过驱动所述驱动单元来使图像稳定的电力等于或大于预定比例时的校正量的降低率比用于通过驱动所述驱动单元来使图像稳定的电力小于该预定比例时的校正量的降低率高。
8.根据权利要求1所述的摄像设备，还包括：
第一图像稳定单元，其被配置为通过驱动所述驱动单元来使图像稳定；以及
第二图像稳定单元和第三图像稳定单元至少之一，其中所述第二图像稳定单元被配置为通过驱动所述光学摄像系统中所包括的移位透镜来光学地使图像稳定，以及所述第三图像稳定单元被配置为电子地使图像稳定。
9.根据权利要求1所述的摄像设备，其中，所述控制单元使得所述运动的振幅小于预定振幅时的校正量比所述运动的振幅等于或大于该预定振幅时的校正量低。
10.根据权利要求9所述的摄像设备，其中，
所述控制单元使得所述运动的振幅等于或大于所述预定振幅时的校正量比所述运动的振幅小于所述预定振幅时的校正量高，以及
所述控制单元使得变焦倍率小于预定倍率时的校正量的增加率比所述变焦倍率等于或大于所述预定倍率时的校正量的增加率低。
11.根据权利要求1所述的摄像设备，其中，
所述控制单元使得所述运动的频率小于所述预定频率时的校正量比所述运动的频率等于或大于所述预定频率时的校正量高，以及
所述控制单元使得变焦倍率小于预定倍率时的校正量的增加率比所述变焦倍率等于或大于所述预定倍率时的校正量的增加率低。
12.根据权利要求1所述的摄像设备，其中，所述控制单元使得所述快门速度等于或高于预定速度时的校正量比所述快门速度小于所述预定速度时的校正量低。
13.根据权利要求12所述的摄像设备，其中，
所述控制单元使得所述快门速度小于所述预定速度时的校正量比所述快门速度等于或大于所述预定速度时的校正量高，以及
所述控制单元使得变焦倍率小于预定倍率时的校正量的增加率比所述变焦倍率等于或大于所述预定倍率时的校正量的增加率低。
14.根据权利要求1所述的摄像设备，其中，所述控制单元使得所述驱动次数等于或大于预定次数时的校正量比所述驱动次数小于所述预定次数时的校正量高。
15.根据权利要求1所述的摄像设备，其中，
基于所述驱动单元直到当前时间点为止的驱动次数和将来的预测驱动次数来计算用于图像稳定的所述驱动单元的能够驱动次数，以及
所述控制单元使得用于图像稳定的所述驱动单元的所述能够驱动次数等于或小于预定次数时的校正量比用于图像稳定的所述驱动单元的所述能够驱动次数大于所述预定次数时的校正量低。
16.一种控制方法，用于控制摄像设备以对包括透镜和图像传感器的光学摄像系统进行平摇驱动和俯仰驱动，所述控制方法包括：
使用所述平摇驱动和所述俯仰驱动至少之一来进行图像稳定的校正量的控制，以校正图像运动，
其中，所述控制根据运动的振幅、所述运动的频率、快门速度和驱动次数至少之一来改变所述校正量，以及
其中，所述控制使得所述运动的频率等于或高于预定频率时的校正量比所述运动的频率小于所述预定频率时的校正量低。
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