CN113364972B - 倾斜景深摄像头的防抖控制方法、电路、摄像头及手机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种倾斜景深摄像头的防抖控制方法、电路、摄像头及手机，利用陀螺仪检测摄像头的角速度；其方法包括以下步骤：步骤1：获取陀螺仪在采样周期T内的角速度，并计算出在采样周期T的平均角速度V；计算陀螺仪的偏移角度N，计算陀螺仪的当前实际角度NRi，步骤2：根据陀螺仪的当前实际角度NRi计算出摄像头的抖动距离L；步骤3：基于抖动距离L控制OIS马达补偿摄像头的倾斜位移。本发明能够解决因手机倾斜引起的影像抖动问题。

Description

倾斜景深摄像头的防抖控制方法、电路、摄像头及手机
技术领域
本发明属于防抖摄像头技术领域，具体涉及一种倾斜景深摄像头的防抖控制方法、电路、摄像头及手机。
背景技术
目前手机摄像头模组有OIS光学防抖、EIS电子防抖和AIS智能防抖。OIS光学防抖是调节镜头在X、Y平面移动，补偿手机震动时的位移，从而避免光路发生抖动；EIS电子防抖是一种演算法运算，通过影响裁剪补偿方式来避免模糊，但牺牲了图像解析力；AIS智能防抖集成了OIS光学防抖和EIS电子防抖优点。Tilt OIS光学防抖通过对X、Y轴平面倾斜达到位移补偿。但现有OIS算法的开发难度较大，同时存在无法满足行业要求的压缩率(DB值)需要满足28的要求。
因此，有必要开发一种新的倾斜景深摄像头的防抖控制方法、电路、摄像头及手机。
发明内容
本发明的目的是提供一种倾斜景深摄像头的防抖控制方法、电路、摄像头及手机，以解决因手机倾斜引起的影像抖动问题。
本发明所述的一种倾斜景深摄像头的防抖控制方法，利用陀螺仪检测摄像头的角速度；其方法包括以下步骤：
步骤1：获取陀螺仪在采样周期T内的角速度，并计算出在采样周期T的平均角速度V；计算陀螺仪的偏移角度N，计算公式如下：
N＝T*V；
计算陀螺仪的当前实际角度NRi，计算公式如下：
NRi＝N-NE+NRi-1-GZ；
其中：NRi-1为陀螺仪上一次角度，NE为陀螺仪在静止状态下的偏移角度，GZ为基准零点；
步骤2：根据陀螺仪的当前实际角度NRi计算出摄像头的抖动距离L，计算公式如下：
L＝EFL＊tan(NRi)；
其中：EFL为镜头的光学有效焦距；
步骤3：基于抖动距离L控制OIS马达补偿摄像头的倾斜位移。
进一步，所述基于抖动距离L控制OIS马达补偿摄像头的倾斜位移，具体为：
根据抖动距离L计算出OIS马达的补偿位移S，计算公式如下：
S＝L/2；
根据补偿位移S查OIS马达的补偿位移S、驱动电流I和运动斜率K的关系表，得到补偿位移量S对应的驱动电流I，并将驱动电流I输入给OIS马达的驱动器，由驱动器控制OIS马达在X轴、Y轴上旋转，补偿摄像头的倾斜位移。
进一步，所述NE为标定量，其标定方法为：
在陀螺仪静止状态下，获取10000次陀螺仪输出的偏移角度Ni，i＝1,2，…10000；
NE＝(N1+N2+...Ni)/i。
第二方面，本发明所述的一种倾斜景深摄像头的防抖控制电路，包括MCU、陀螺仪和驱动模块，所述陀螺仪与MCU电连接，MCU与驱动模块电连接，驱动模块与OIS马达电连接；
所述陀螺仪用于在倾斜景深摄像头抖动时采集角速率；
所述驱动模块基于MCU输出的控制指令控制OIS马达在X轴、Y轴上旋转，补偿摄像头的倾斜位移；
所述MCU被编程以便执行如本发明所述的倾斜景深摄像头的防抖控制方法的步骤。
进一步，所述驱动模块包括三颗开环式Driver IC，各开环式Driver IC分别与MCU和OIS马达电连接。
进一步，所述MCU和陀螺仪设置在PCB板上，且位于OIS马达的一侧。
第三方面，本发明所述的一种倾斜景深摄像头，采用如本发明所述的倾斜景深摄像头的防抖控制电路。
第四方面，本发明所述的一种手机，采用如本发明所述的所述的倾斜景深摄像头。
本发明具有以下优点：
(1)能够补偿手机倾斜引起的影像抖动；
(2)降低了OIS算法的开发难度；
(3)通过本方法来进行防抖控制，其防抖效果非常好，满足压缩率(DB)>28的要求；
(4)能够抑制抖动角度在±5度，并且是在10HZ的情况下；
(5)使用的MCU和开环Driver IC相对于专用OIS Driver IC成本低，降低了OIS防抖成本。
附图说明
图1为本实施例的流程图；
图2为本实施例中所述倾斜景深摄像头的结构示意图；
图3为本实施例中所述倾斜景深摄像头的防抖控制电路的电路图；
图中：1-MCU、2-PCB板、3-陀螺仪、4-OIS马达、5-驱动模块。
具体实施方式
以下结合附图本实施例进行详细的说明。
如图1所示，本实施例中，一种倾斜景深摄像头的防抖控制方法，利用陀螺仪3检测摄像头的角速度；其方法包括以下步骤：
步骤1：获取陀螺仪3在采样周期T内的角速度，并计算出在采样周期T的平均角速度V；
计算陀螺仪的偏移角度N，计算公式如下：
N＝T*V；
计算陀螺仪的当前实际角度NRi，计算公式如下：
NRi＝N-NE+NRi-1-GZ；
其中：NRi-1为陀螺仪上一次角度，NE为陀螺仪在静止状态下的偏移角度，GZ为基准零点；
步骤2：根据陀螺仪3的当前实际角度NRi计算出摄像头的抖动距离L，计算公式如下：
L＝EFL＊tan(NRi)；
其中：EFL为镜头的光学有效焦距；
步骤3：基于抖动距离L控制OIS马达4补偿摄像头的倾斜位移。
本实施例中，OIS马达的X轴和Y轴两侧各放置一对线圈，两侧线圈电流同向时，根据弗莱明左手定则，两侧线圈受力大小相等、方向相反，OIS马达4倾斜。
本实施例中，所述基于抖动距离L控制OIS马达4补偿摄像头的倾斜位移，具体为：
本实施例中，由于OIS马达4在同一轴向两端受力大小相等，方向相反，故有：
S＝L/2；
根据补偿位移S查OIS马达4的补偿位移S、驱动电流I和运动斜率K(运动斜率K是驱动电流和马达运动距离的比例系数)的关系表，得到补偿位移量S对应的驱动电流I，并将驱动电流I输入给OIS马达4的驱动器，由驱动器控制OIS马达4工作。
本实施例中，补偿位移S、驱动电流I和运动斜率K满足以下关系：S＝I*K。
本实施例中，所述补偿位移S、驱动电流I和运动斜率K的关系表是通过多次测试，标定得出的关系表。
本实施例中，所述NE为标定量，其标定方法为：
在陀螺仪3静止状态下，获取10000次陀螺仪3输出的偏移角度Ni，i＝1,2，…10000；
NE＝(N1+N2+...Ni)/i。
本实施例中，根据最开始静止得到的误差值，作为最开始的基本误差，去除零偏和误差。
如图1所示，本实施例中，一种倾斜景深摄像头的防抖控制电路，包括MCU1、陀螺仪3和驱动模块5，所述陀螺仪3与MCU1电连接，MCU1与驱动模块5电连接，驱动模块5与OIS马达4电连接；
所述陀螺仪3用于在倾斜景深摄像头抖动时采集角速率；
所述驱动模块5基于MCU1输出的控制指令控制OIS马达4在X轴、Y轴上旋转，补偿摄像头的倾斜位移；
所述MCU1被编程以便执行如本实施例所述的倾斜景深摄像头的防抖控制方法的步骤。
本实施例中，所述驱动模块5包括三颗开环式Driver IC，各开环式Driver IC分别与MCU1和OIS马达4电连接。其中一颗开环式Driver IC用于控制OIS马达4的X轴线圈，一颗开环式Driver IC用于控制OIS马达4的Y轴线圈，另一颗开环式Driver IC用于控制OIS马达4的AF线圈。
本实施例中，所述MCU1和陀螺仪3设置在PCB板2上，且位于马达使用MCU和开环式Driver IC相对于使用专用OIS Driver IC的成本低，降低了OIS防抖成本。载体4的一侧。手机发生抖动时，陀螺仪3采集角速度，MCU1处理数据算出倾斜景深摄像头的倾斜位置，开环式Driver IC根据指令驱动OIS马达4X、Y轴旋转，补偿倾斜景深摄像头的倾斜位移。
本实施例中，一种倾斜景深摄像头，采用如本实施例中所述的倾斜景深摄像头的防抖控制电路。
本实施例中，一种手机，采用如本实施例中所述的所述的倾斜景深摄像头。

Claims (7)

1.一种倾斜景深摄像头的防抖控制方法，利用陀螺仪检测摄像头的角速度；其特征在于，其方法包括以下步骤：
步骤1：获取陀螺仪在采样周期T内的角速度，并计算出在采样周期T的平均角速度V；
计算陀螺仪的偏移角度N，计算公式如下：
N = T * V；
计算陀螺仪的当前实际角度NRi，计算公式如下：
NRi = N - NE+NRi-1- GZ；
其中： NRi-1为陀螺仪上一次角度，NE为陀螺仪在静止状态下的偏移角度，GZ为基准零点；
步骤2：根据陀螺仪的当前实际角度NRi计算出摄像头的抖动距离L，计算公式如下：
L= EFL*tan(NRi)；
其中：EFL为镜头的光学有效焦距；
步骤3：基于抖动距离L控制OIS马达补偿摄像头的倾斜位移；
所述基于抖动距离L控制OIS马达补偿摄像头的倾斜位移，具体为：
根据抖动距离L计算出OIS马达的补偿位移S，计算公式如下：
S=L/2 ；
根据补偿位移S查OIS马达的补偿位移S、驱动电流I和运动斜率K的关系表，得到补偿位移量S对应的驱动电流I，并将驱动电流I输入给OIS马达的驱动器，由驱动器控制OIS马达在X 轴、Y 轴上旋转，补偿摄像头的倾斜位移。
2.根据权利要求1所述的倾斜景深摄像头的防抖控制方法，其特征在于：所述NE为标定量，其标定方法为：
在陀螺仪静止状态下，获取10000次陀螺仪输出的偏移角度Ni，i=1,2，…10000；
NE=(N1+ N2+...Ni)/i 。
3.一种倾斜景深摄像头的防抖控制电路，包括MCU、陀螺仪和驱动模块，所述陀螺仪与MCU电连接，MCU与驱动模块电连接，驱动模块与OIS马达电连接；其特征在于：
所述陀螺仪用于在倾斜景深摄像头抖动时采集角速率；
所述驱动模块基于MCU输出的控制指令控制OIS马达在X轴、Y轴上旋转，补偿摄像头的倾斜位移；
所述MCU被编程以便执行如权利要求1或2所述的倾斜景深摄像头的防抖控制方法的步骤。
4.根据权利要求3所述的倾斜景深摄像头的防抖控制电路，其特征在于：所述驱动模块包括三颗开环式Driver IC，各开环式Driver IC分别与MCU和OIS马达电连接。
5.根据权利要求4所述的倾斜景深摄像头的防抖控制电路，其特征在于：所述MCU和陀螺仪设置在PCB板上，且位于OIS马达的一侧。
6.一种倾斜景深摄像头，其特征在于：采用如权利要求3至5任一所述的倾斜景深摄像头的防抖控制电路。
7.一种手机，其特征在于：采用如权利要求6所述的倾斜景深摄像头。
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