CN110312068B - 图像捕获设备和处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及图像捕获设备和处理方法，该设备包括：图像传感器，未拍摄图像时输出具有指示未抖动的第一电平的信号，拍摄图像时输出图像和具有指示抖动的第二电平的信号；信号延长单元，从图像传感器接收信号和输出该信号，在被输出之前接收的具有第二电平的信号的时间长度被延长；惯性测量单元，周期生成惯性测量原始数据帧，根据该数据帧被生成之后从信号延长单元捕获的信号的电平设置该数据帧的抖动指示位并输出；电子图像稳定单元，从图像传感器收到图像时，若从惯性测量单元接收的数据帧中包含其抖动指示位表示存在抖动的数据帧，根据接收的数据帧对接收的图像执行图像稳定处理。该设备和方法能够减少或避免出现电子图像稳定功能失效的情况。

Description

图像捕获设备和处理方法

技术领域

本发明涉及图像捕获设备和处理方法。

背景技术

诸如数码相机之类的图像捕获设备通常具有电子图像稳定(EIS)功能，其包括图像传感器、惯性测量单元(IMU)和EIS单元。当没有拍摄图像时，图像传感器向IMU输出具有表示图像捕获设备未发生抖动的低电平的图像帧同步信号。当快门被按压等使图像传感器拍摄图像时，图像传感器向EIS单元输出拍摄的图像和向IMU输出具有表示图像捕获设备发生抖动的高电平的图像帧同步信号。IMU周期地测量图像捕获设备的抖动量并针对每次测量生成一个包括所测量的抖动量的惯性测量原始数据帧。在惯性测量原始数据帧被生成之后，IMU捕获图像传感器输出的图像帧同步信号。如果所捕获的同步信号具有高电平，则IMU将所生成的惯性测量原始数据帧中的抖动指示位设置为高，否则设置为低。然后，IMU把已设置的惯性测量原始数据帧存储在其先进先出(FIFO)标志位中以发送给EIS单元。当从图像传感器接收到图像时，EIS单元检查从IMU接收的惯性测量原始数据帧中是否包括其抖动指示位表示存在抖动的数据帧。如果检查结果为肯定，则EIS单元根据所接收的惯性测量原始数据帧中包括的抖动量来对所接收的图像执行图像稳定处理，否则不执行图像稳定处理。

通常，每个具有高电平的图像帧同步信号的时间长度(例如，50纳秒)远小于一个惯性测量原始数据帧的时间长度(例如，156.25微秒)，从而，有时会出现在IMU生成惯性测量原始数据帧期间，图像传感器已经输出完具有高电平的图像帧同步信号，在这种情况下，在惯性测量原始数据帧被生成之后，IMU不能捕获到具有高电平的图像帧同步信号，因而不会向EIS单元输出抖动指示位为高的惯性测量原始数据帧，相应地，EIS单元不会对所接收的图像执行图像稳定处理。因此，图像捕获设备有时会出现电子图像稳定功能失效的情况。

发明内容

考虑到现有技术的以上问题，本发明的实施例提供一种图像捕获设备和处理方法，其能够减少或避免出现电子图像稳定功能失效的情况。

按照本发明的实施例的一种图像捕获设备，包括：图像传感器，用于当未拍摄图像时输出具有指示所述图像捕获设备未抖动的第一电平的图像帧同步信号，以及，当拍摄图像时输出所拍摄的图像和具有指示所述图像捕获设备抖动的第二电平的图像帧同步信号；信号延长单元，用于从所述图像传感器接收图像帧同步信号和输出所接收的图像帧同步信号，其中，如果所接收的图像帧同步信号具有所述第二电平，则所述信号延长单元在输出所接收的具有所述第二电平的图像帧同步信号之前延长其时间长度；惯性测量单元，用于周期地生成包括所述图像捕获设备的测量的抖动量的惯性测量原始数据帧，根据在所述惯性测量原始数据帧被生成之后从所述信号延长单元捕获的图像帧同步信号所具有的电平来设置所述生成的惯性测量原始数据帧中的用于表示是否存在抖动的抖动指示位，以及，输出已设置的惯性测量原始数据帧；以及，电子图像稳定单元，用于当从所述图像传感器接收到图像时，如果从所述惯性测量单元接收的惯性测量原始数据帧中包含其抖动指示位表示存在抖动的惯性测量原始数据帧，则根据所述接收的惯性测量原始数据帧对所述接收的图像执行图像稳定处理。

按照本发明的实施例的一种处理方法，包括：当图像捕获设备的图像传感器未拍摄图像时由所述图像传感器输出具有指示所述图像捕获设备未抖动的第一电平的图像帧同步信号，以及，当所述图像传感器拍摄图像时由所述图像传感器输出所拍摄的图像和具有指示所述图像捕获设备抖动的第二电平的图像帧同步信号；由所述图像捕获设备的信号延长单元接收所述图像传感器输出的图像帧同步信号；以及，由所述信号延长单元向所述图像捕获设备的惯性测量单元输出所接收的图像帧同步信号，其中，如果所接收的图像帧同步信号具有所述第二电平，则在输出所接收的具有所述第二电平的图像帧同步信号之前延长其时间长度。

从以上可以看出，本发明的实施例的方案增加信号延长单元，以延长图像传感器输出的具有指示图像捕获设备抖动的第二电平的图像帧同步信号的时间长度，从而，在图像传感器输出了具有该第二电平的图像帧同步信号的情况下，惯性测量单元在生成惯性测量原始数据帧之后惯性测量单元有更大的可能捕获到具有该第二电平的图像帧同步信号，相应地电子图像稳定单元有更大的可能对图像执行图像稳定处理，因此，与现有技术相比，本发明的实施例的方案能够减少或避免图像捕获设备出现电子稳定功能失效的情况。

附图说明

本发明的特征、特点、优点和益处通过以下结合附图的详细描述将变得显而易见。

图1示出了按照本发明的一个实施例的图像捕获设备的架构示意图。

图2示出了按照本发明的一个实施例的图像捕获设备的示意图。

图3示出了按照本发明的一个实施例的处理方法的流程图。

具体实施方式

现在将参考示例实施方式讨论本文描述的主题。应该理解，讨论这些实施方式只是为了使得本领域技术人员能够更好地理解从而实现本文描述的主题，并非是对权利要求书中所阐述的保护范围、适用性或者示例的限制。可以在不脱离本公开内容的保护范围的情况下，对所讨论的元素的功能和排列进行改变。各个示例可以根据需要，省略、替代或者添加各种过程或组件。例如，所描述的方法可以按照与所描述的顺序不同的顺序来执行，以及各个步骤可以被添加、省略或者组合。另外，相对一些示例所描述的特征在其它例子中也可以进行组合。

如本文中使用的，术语“包括”及其变型表示开放的术语，含义是“包括但不限于”。术语“基于”表示“至少部分地基于”。术语“一个实施例”和“一实施例”表示“至少一个实施例”。术语“另一个实施例”表示“至少一个其他实施例”。术语“第一”、“第二”等可以指代不同的或相同的对象。下面可以包括其他的定义，无论是明确的还是隐含的。除非上下文中明确地指明，否则一个术语的定义在整个说明书中是一致的。

下面，结合附图详细描述本发明的各个实施例。

图1示出了按照本发明的一个实施例的图像捕获设备的架构示意图。如图1所示，图像捕获设备10可以包括图像传感器20、施密特触发器30、惯性测量单元(IMU)40和电子图像稳定(EIS)单元50。

图像传感器20与作为信号延长单元的施密特触发器30和EIS单元50连接。当没有拍摄图像时，图像传感器20向施密特触发器30输出具有表示图像捕获设备10未发生抖动的低电平的图像帧同步信号Sync_out。当快门被按压等使图像传感器20拍摄图像时，图像传感器20向EIS单元50输出所拍摄的图像，以及，向施密特触发器30输出具有表示图像捕获设备10发生抖动的高电平的图像帧同步信号Sync_out。

施密特触发器30与图像传感器20和IMU 40连接。施密特触发器30接收图像传感器20输出的图像帧同步信号Sync_out。如果所接收的图像帧同步信号Sync_out具有高电平，则施密特触发器30延长所接收的具有高电平的图像帧同步信号Sync_out的时间长度，并且，向IMU 40输出已延长的图像帧同步信号Sync_out。如果所接收的图像帧同步信号Sync_out具有低电平，则施密特触发器30将所接收的具有低电平的图像帧同步信号Sync_out在没有延长其时间长度的情况下发送给IMU 40。

IMU 40与施密特触发器30和EIS单元50连接。IMU 40周期地测量图像捕获设备10的抖动量，并且，针对每次测量生成一个包括所测量的抖动量的惯性测量原始数据帧F。在惯性测量原始数据帧F被生成之后，IMU 40捕获施密特触发器30输出的图像帧同步信号Sync_out。如果所接收的图像帧同步信号Sync_out具有高电平，则IMU40将惯性测量原始数据帧F中的用于表示是否存在抖动的抖动指示位DD设置为表示具有抖动的第一值，否则设置为表示不具有抖动的第二值。IMU 40将已设置的惯性测量原始数据帧F存储在其先进先出(FIFO)标志位中，以按照先进先出的方式把惯性测量原始数据帧F发送给EIS单元50。这里，已延长的具有高电平的图像帧同步信号Sync_out的时间长度大于惯性测量原始数据帧F的时间长度。

EIS单元50与图像传感器20和IMU 40连接。当从图像传感器20接收到图像时，EIS单元50检查从IMU 40接收的惯性测量原始数据帧中是否包括其抖动指示位DD为表示存在抖动的第一值的惯性测量原始数据帧。如果检查结果为肯定，即从IMU 40接收的惯性测量原始数据帧中包括有至少一个其抖动指示位DD为表示存在抖动的第一值的惯性测量原始数据帧，则EIS单元50利用所接收的惯性测量原始数据帧包括的抖动量来对所接收的图像执行图像稳定处理，以得到清晰的图像。如果检查结果为否定，即从IMU 40接收的所有惯性测量原始数据帧都是其抖动指示位DD为表示不存在抖动的第二值的惯性测量原始数据帧，则EIS单元50不对所接收的图像执行图像稳定处理。由于利用惯性测量原始数据帧来对图像执行图像稳定处理的技术对本领域技术人员而言是已知的，因此，这里省略对其的详细描述。

从以上的描述可以看出，本实施例的方案增加作为信号延长单元的施密特触发器，以将图像传感器输出的具有高电平的图像帧同步信号的时间长度延长到大于惯性测量单元所生成的惯性测量原始数据帧的时间长度并输出给惯性测量单元，从而，在图像传感器输出了具有高电平的图像帧同步信号的情况下，惯性测量单元在生成惯性测量原始数据帧之后肯定能捕获到具有高电平的图像帧同步信号，相应地电子图像稳定单元肯定会对图像执行图像稳定处理，因此，本实施例的方案能够避免图像捕获设备出现电子稳定功能失效的情况。

其它变型

本领域技术人员应当理解，虽然在上面的实施例中，用于延长图像传感器20输出的具有高电平的图像帧同步信号Sync_out的时间长度的信号延长单元是施密特触发器，然而，本发明并不局限于此。在本发明的其它一些实施例中，用于延长图像传感器20输出的具有高电平的图像帧同步信号Sync_out的时间长度的信号延长单元也可以是其它类型的设备，例如但不局限于单片机、处理器、可编程逻辑阵列等。

本领域技术人员应当理解，虽然在上面的实施例中，已延长的具有高电平的图像帧同步信号Sync_out的时间长度大于惯性测量原始数据帧F的时间长度，然而，本发明并不局限于此。在本发明的其它一些实施例中，已延长的具有高电平的图像帧同步信号Sync_out的时间长度也可以小于或等于惯性测量原始数据帧F的时间长度，在这种情况下，虽然不能完全避免出现电子图像稳定功能失效的情况，但是与未有任何延长的情况相比，还是能减少出现电子图像稳定功能失效概率。

本领域技术人员应当理解，虽然在上面的实施例中，惯性测量原始数据帧被存储在IMU 40的FIFO标志位中以发送给EIS单元50，然而，本发明并不局限于此。在本发明的其它一些实施例中，惯性测量原始数据帧也可以被存储在IMU 40的任何其它合适位置中以发送给EIS单元50。

本领域技术人员应当理解，虽然在上面的实施例中，图像帧同步信号Sync_out的低电平和高电平分别表示图像捕获设备10未发生抖动和表示图像捕获设备10发生抖动，然而，本发明并不局限于此。在本发明的其它一些实施例中，例如但不局限于，也可以是图像帧同步信号Sync_out的高电平和低电平分别表示图像捕获设备10未发生抖动和表示图像捕获设备10发生抖动。

图2示出了按照本发明的一个实施例的图像捕获设备的示意图。如图2所示，图像捕获设备200可以包括图像传感器210、信号延长单元220、惯性测量单元230和电子图像稳定单元240。

图像传感器210用于当未拍摄图像时输出具有指示图像捕获设备200未抖动的第一电平的图像帧同步信号，以及，当拍摄图像时输出所拍摄的图像和具有指示图像捕获设备200抖动的第二电平的图像帧同步信号。

信号延长单元220用于从图像传感器210接收图像帧同步信号和输出所接收的图像帧同步信号，其中，如果所接收的图像帧同步信号具有所述第二电平，则信号延长单元220在输出所接收的具有所述第二电平的图像帧同步信号之前延长其时间长度。

惯性测量单元230用于周期地生成包括图像捕获设备200的测量的抖动量的惯性测量原始数据帧，根据在所述惯性测量原始数据帧被生成之后从信号延长单元220捕获的图像帧同步信号所具有的电平来设置所述生成的惯性测量原始数据帧中的用于表示是否存在抖动的抖动指示位，以及，输出已设置的惯性测量原始数据帧。

电子图像稳定单元240用于当从图像传感器210接收到图像时，如果从惯性测量单元220接收的惯性测量原始数据帧中包含其抖动指示位表示存在抖动的惯性测量原始数据帧，则根据所述接收的惯性测量原始数据帧对所述接收的图像执行图像稳定处理。

在一个方面，所述已延长的具有所述第二电平的图像帧同步信号的时间长度大于所述惯性测量原始数据帧的时间长度。

在另一个方面，所述信号延长单元是施密特触发器。

图3示出了按照本发明的一个实施例的处理方法的流程图。图3所示的方法300可以由图像捕获设备200来实现。

如图3所示，方法300可以包括，在方框302，当图像捕获设备200的图像传感器210未拍摄图像时由图像传感器210输出具有指示图像捕获设备200未抖动的第一电平的图像帧同步信号，以及，当图像传感器210拍摄图像时由图像传感器210输出所拍摄的图像和具有指示图像捕获设备200抖动的第二电平的图像帧同步信号。

方法300还可以包括，在方框304，由图像捕获设备200的信号延长单元220接收图像传感器210输出的图像帧同步信号。

方法300还可以包括，在方框306，由信号延长单元220向图像捕获设备200的惯性测量单元230输出所接收的图像帧同步信号，其中，如果所接收的图像帧同步信号具有所述第二电平，则在输出所接收的具有所述第二电平的图像帧同步信号之前延长其时间长度。

在一个方面，方法300还可以包括：由惯性测量单元230周期地生成包括图像捕获设备200的测量的抖动量的惯性测量原始数据帧；在所述惯性测量原始数据帧被生成之后，由惯性测量单元230捕获信号延长单元220输出的图像帧同步信号；根据所捕获的图像帧同步信号具有的电平，由惯性测量单元230设置所述生成的惯性测量原始数据帧中的用于表示是否存在抖动的抖动指示位；以及，由惯性测量单元230向图像捕获设备200的电子图像稳定单元240输出已设置的惯性测量原始数据帧。

在另一个方面，方法300还可以包括：当电子图像稳定单元240接收到图像传感器210输出的图像时，由电子图像稳定单元240判断其从惯性测量单元230接收的惯性测量原始数据帧中是否包含其抖动指示位表示存在抖动的惯性测量原始数据帧；以及，如果判断结果为肯定，则由电子图像稳定单元240根据所述接收的惯性测量原始数据帧对所述接收的图像执行图像稳定处理。

在又一个方面，所述已延长的具有所述第二电平的图像帧同步信号的时间长度大于所述惯性测量原始数据帧的时间长度。

在再一个方面，信号延长单元220是施密特触发器。

上面结合附图阐述的具体实施方式描述了示例性实施例，但并不表示可以实现的或者落入权利要求书的保护范围的所有实施例。在整个本说明书中使用的术语“示例性”意味着“用作示例、实例或例示”，并不意味着比其它实施例“优选”或“具有优势”。出于提供对所描述技术的理解的目的，具体实施方式包括具体细节。然而，可以在没有这些具体细节的情况下实施这些技术。在一些实例中，为了避免对所描述的实施例的概念造成难以理解，公知的结构和装置以框图形式示出。

本公开内容的上述描述被提供来使得本领域任何普通技术人员能够实现或者使用本公开内容。对于本领域普通技术人员来说，对本公开内容进行的各种修改是显而易见的，并且，也可以在不脱离本公开内容的保护范围的情况下，将本文所定义的一般性原理应用于其它变型。因此，本公开内容并不限于本文所描述的示例和设计，而是与符合本文公开的原理和新颖性特征的最广范围相一致。

Claims (8)

1.一种图像捕获设备，包括：

图像传感器，用于当未拍摄图像时输出具有指示所述图像捕获设备未抖动的第一电平的图像帧同步信号，以及，当拍摄图像时输出所拍摄的图像和具有指示所述图像捕获设备抖动的第二电平的图像帧同步信号；

信号延长单元，用于从所述图像传感器接收图像帧同步信号和输出所接收的图像帧同步信号，其中，如果所接收的图像帧同步信号具有所述第二电平，则所述信号延长单元在输出所接收的具有所述第二电平的图像帧同步信号之前延长其时间长度；

惯性测量单元，用于周期地生成包括所述图像捕获设备的测量的抖动量的惯性测量原始数据帧，根据在所述惯性测量原始数据帧被生成之后从所述信号延长单元捕获的图像帧同步信号所具有的电平来设置所述生成的惯性测量原始数据帧中的用于表示是否存在抖动的抖动指示位，以及，输出已设置的惯性测量原始数据帧；以及

电子图像稳定单元，用于当从所述图像传感器接收到图像时，如果从所述惯性测量单元接收的惯性测量原始数据帧中包含其抖动指示位表示存在抖动的惯性测量原始数据帧，则根据所述接收的惯性测量原始数据帧对所述接收的图像执行图像稳定处理。

2.如权利要求1所述的图像捕获设备，其中，

所述已延长的具有所述第二电平的图像帧同步信号的时间长度大于所述惯性测量原始数据帧的时间长度。

3.如权利要求1所述的图像捕获设备，其中，

所述信号延长单元是施密特触发器。

4.一种处理方法，包括：

当图像捕获设备的图像传感器未拍摄图像时由所述图像传感器输出具有指示所述图像捕获设备未抖动的第一电平的图像帧同步信号，以及，当所述图像传感器拍摄图像时由所述图像传感器输出所拍摄的图像和具有指示所述图像捕获设备抖动的第二电平的图像帧同步信号；

由所述图像捕获设备的信号延长单元接收所述图像传感器输出的图像帧同步信号；以及，

由所述信号延长单元向所述图像捕获设备的惯性测量单元输出所接收的图像帧同步信号，其中，如果所接收的图像帧同步信号具有所述第二电平，则在输出所接收的具有所述第二电平的图像帧同步信号之前延长其时间长度。

5.如权利要求4所述的处理方法，还包括：

由所述惯性测量单元周期地生成包括所述图像捕获设备的测量的抖动量的惯性测量原始数据帧；

在所述惯性测量原始数据帧被生成之后，由所述惯性测量单元捕获所述信号延长单元输出的图像帧同步信号；

根据所捕获的图像帧同步信号具有的电平，由所述惯性测量单元设置所述生成的惯性测量原始数据帧中的用于表示是否存在抖动的抖动指示位；以及，

由所述惯性测量单元向所述图像捕获设备的电子图像稳定单元输出已设置的惯性测量原始数据帧。

6.如权利要求5所述的处理方法，还包括：

当所述电子图像稳定单元接收到所述图像传感器输出的图像时，由所述电子图像稳定单元判断其从所述惯性测量单元接收的惯性测量原始数据帧中是否包含其抖动指示位表示存在抖动的惯性测量原始数据帧；以及

如果判断结果为肯定，则由所述电子图像稳定单元根据所述接收的惯性测量原始数据帧对所述接收的图像执行图像稳定处理。

7.如权利要求5所述的处理方法，其中，

所述已延长的具有所述第二电平的图像帧同步信号的时间长度大于所述惯性测量原始数据帧的时间长度。

8.如权利要求4所述的处理方法，其中，

所述信号延长单元是施密特触发器。

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