CN1886982A - 用于使图像稳定及使稳定图像部分移动的稳定设备 - Google Patents

Abstract

稳定设备，用于电影摄像机、双眼望远镜或类似的手持图像捕获设备，所述稳定设备特别用于使图像稳定和/或使稳定的图像部分移动，包括：用于确定所述图像捕获设备的实际校准和目标校准间的校准差异的设备；及用于补偿所确定的校准差异对投影图像部分的影响的补偿设备，通信设备特别是显示器传递所述校准差异相对于多个可预定的校准差异值或数值范围的信息，通过传递所述信息，使用者可以通过调整图像捕获设备的方向以控制校准差异到预定值或使之进入预定的数值范围，由此尤其是用于影响目标图像校准或用于其他控制目的的功能被赋予预定的数值范围。

Description

用于使图像稳定及使稳定图像部分移动的稳定设备

技术领域

本发明提供一种例如用于电影摄像机、双眼望远镜(binocular)或光学摄像机等图像捕获设备或系统的稳定设备，该稳定设备使得使用者能够稳定图像和/或稳定图像的移动路径，以及可选地还可稳定预先编制好的运动路径顺序。

背景技术

现有的各种图像捕获设备中，采用的是尽可能抑制单个图像的模糊，和尽可能抑制图像序列中单个帧中不期望的移动或在镜头移动时图像移动路径的不均衡。这种情况多见于电影摄像机和双眼望远镜等捕获图像序列的手持图像捕获设备。

现有技术中对这个问题有多种解决方法。

因此在这些图像拍摄中都使用了三角架，仅到目前为止，它们能满足清晰摄影的专业要求。但其缺点在于三角架的尺寸和重量。因此稳定系统多年前就已经开始合成进图像捕获设备，尤其是双眼望远镜和摄像机。

因此具有了可集成到图像捕获设备的透镜中或设置在透镜上的稳定系统，该稳定系统通过可控制的光学元件移动投射在焦平面上的图像。能够水平移动到光轴上的镜子、各种棱镜或透镜可用作可控制的光学元件。它们的移动由移动传感器控制，以此补偿图像捕获设备的抖动带来的图像移动。这些系统的优点是它们也可用于在化学胶片上成像的电影摄像机。

此外，在摄像机等带有电子捕获传感器的图像捕获设备中还包含图像稳定系统，其可选择要利用的图像部分。要利用的图像部分和/或整个捕获传感器通过移动传感器而移动，从而可在传感器平面上尽可能精确地追踪由图像捕获设备的抖动引起的图像移动。

这些光学和电子的稳定系统的控制原理是本质相同的。通过将图像捕获设备所需的目标校准或目标校准排序与图像捕获设备的实际特定校准进行比较，从而确定校准偏差。已经公知的是，大多数例如使用了加速传感器、回转系统或角度测量设备等的方案可在技术上用来确定这种校准偏差。任何这种特定校准偏差引起的从所需图像在细节上的偏离通过上述的补偿设备之一进行补偿。

根据这种控制结构，光学和电子稳定系统都可对任意不需要的高频校准差异进行很好的抑制。但其原则上不适用于低频的校准差异，尤其是不适用因用户不可避免的缓慢摇动(例如，在用户用手握持电影摄像机或双眼望远镜时不可避免的缓慢摇动)引起的低频校准差异。这些缓慢的移动，至少在一定的限度之外是无法补偿的，否则在图像捕获设备需要移动镜头时就无法移动图像部分。传统的稳定系统无法清楚地区分图像捕获设备超出一定限度的缓慢移动是不期望的还是需要的。

现有已知的任何系统都无法满足理想的稳定系统的要求。三脚架只有在具有稳定基座时才产生清晰的图像细节，然而不要说完美，甚至是移动镜头都变得更加困难，这是因为实际操作中移动镜头的速度取决于摇杆(panning level)上的压力，然而操作者无从得知其是否可能已经超过了允许的最大摇镜头速度。现有的光学和电子稳定系统仅在抑制不期望的高频抖动方面做的较好，但它们无法得到完全没有移动的清晰图像序列、或无法得到稳定的移动路径，而这在例如水平移动镜头时是必须的。

发明目的

因此本发明的目的在于提供一种这样一种稳定设备，利用该设备，在使用手持图像捕获设备的情况下，即使使用者对是否、何时和如何移动图像进行控制，仍可得到任意时间长度的完全静态的清晰图像序列，而没有不期望的抖动和摇动和/或完全均衡的图像移动。

本发明的有益效果

通过提供一种如权利要求1所述的通信设备，通过用户对图像捕获设备的定位，实际校准和目标校准之间的校准差异可被控制成例如约为校准差异0。因此稳定图像所带来的不期望和不被注意到的校准差异缓慢地越来越远离0的偏差情况会被避免。在现有的稳定设备中，使用者无法识别校准差异，并对图像捕获设备的校准进行相应的校正。这样的后果是，当超出特定的位置差异时，将不可避免地产生图像移动，这是因为稳定设备不得不将这种校准差异解读为期望的图像部分移动。

在一个实施方案中，这种稳定设备包括用于确定图像捕获设备的实际校准和目标校准之间的校准差异的控制器，以及用于补偿所投影的图像部分的校准差异的补偿设备。如显示器等的通信设备，随后相对于预定的校准差异值或范围传达所述校准差异，从而使用者可以通过调整图像捕获设备的方位，来将校准差异调整至预定值或调整到预定数值范围内。

此外，根据本发明通过通信设备向使用者进行反馈，校准差异的无意的缓慢波动的幅值可被限制到比没有反馈时的值小的值。以此现有稳定设备的效率可得到充分的提高。更进一步，还可使用具有比现有方案的稳定范围要小的稳定设备。

校准差异相对于预定值或数值范围的偏离可通过多种方式表示，如声学方法。然而优选的通信设备包括光学显示器。

因此校准差异从0或校准差异范围的阈值的偏离可例如通过取景器边上的箭头表示。偏差的数值可由亮度和/或颜色和/或箭头的闪动频率表示。这种类型的显示的优势在于不需要隐藏取景器中的图像，而这尤其为双眼望远镜所期望的。

有益地，这种显示(尤其是在电影摄像机中)以图像的方式通过电子显示实现，这种图像显示重叠在取景器的图像上。以图像方式显示的优点在于，使用者可简单的实现校准差异更高精度的控制，同时几种类型的校准差异可用它们的预定校准差异值或数值范围清楚的进行显示，而这是本发明的专业应用中所需要的。特别地，至少一个功能被赋予至少一个差异数值范围以影响目标图像位置或用于其他控制用途。

本发明的有益的实施方案将在从属权利要求中描述。

根据稳定设备的一个优选实施方案，定义目标图像部分的参数，如光轴的目标校准及其目标移动等，可通过算法来规定，用于最重要的稳定功能的参数(例如，用于使图像静止，在摇动镜头时的平稳移动、加速和减速的算法)优选地与校准差异完全无关，前提是校准差异位于赋予了各相应功能的预定校准差异范围内。

需要指出的是在说明书文本中出现“可预定”及“预设”和“预先确定”等术语时，这些术语的范围包括“固定设定”、“可变设定”，“可自动设定”和“使用者推导”。因此，这些术语的意思可以是在操作过程中固定在由使用者选择或自动选择的校准差异范围内，也可以是自动或人工地根据使用过程中的改变或调整确定校准差异范围。

此外还具有这样的功能和赋予了该功能的校准差异范围，对于这些功能和校准差异范围来说，校准差异值需因该是包含在预定的目标校准范围内，如使图像部分的移动类似于图像捕获设备的功能。

此外，预设赋予了功能的校准差异范围(该校准差异范围比因为使用者的抖动或波动造成的校准差异波动幅值或扰动值的范围要大)是有益的。因此例如赋予“使图像静止”功能的校准差异范围可以相对图像捕获设备的光轴的目标校准在每个方向上为正负2度，比使用者造成的典型的光轴校准差异波动幅值稍大。

使用者可以通过将图像捕获设备相应的校准差异控制在赋予了使图像静止功能的范围中，并使之保持，以有意地产生静止的图像部分，这是使用者可以根据通信系统传递的反馈和使图像静止的校准差异量，在任意的时间来操作的。目标校准数据，例如光轴的目标校准数据，即使存在因为使用者的抖动或晃动引起的正负1度等校准差异改变时也将保持不变。因为除此之外，投影图像部分上的任何校准差异的影响通过补偿设备都完全被补偿，补偿与频率无关，如果技术上都可行的话，结构性光轴的不期望的波动对使图像静止的影响可以完全被消除。从而实现了稳定设备最重要的目的(亦可参见图3中的流程图)。

如果图像部分不得不移动，使用者则控制校准差异的值使之超出赋予了“使图像静止”的范围，并进入如下所述的用于使图像部分移动的校准差异范围。

依照本发明的用于例如专业电影摄像机的稳定设备的优选实施方案中，可以同时使用多种不同的校准差异。在这种情况下，在利用如上所述本发明的原理时，可有益地使图像部分完全不受任意方向的无意的移动带来的影响。相对最小成本而言附加技术的复杂度为较小。

为此，结构性光轴相对于目标校准方向的校准差异，还有图像捕获设备的参考点相对于目标位置的位置差异都得以确定，优选地图像捕获设备相对于目标水平位置的水平差异也得以确定。使图像水平线稳定在电影摄影方面有其是有用的。如果考虑位置差异，这种优势特别体现在超远焦距的电影摄影的稳定方面：例如当捕获的图像部分只有20cm宽且图像捕获设备向边上摆动1cm时，图像部分可无意地移动图像宽度的5％。参考点差异点优选地仅由垂直于光轴校准的平面确定，因为图像捕获设备沿着光轴的不期望的移动仅会过分地特写(close-up)所捕获的图像部分。

补偿设备可方便地尽可能完全补偿被确定的任意校准差异对所捕获的图像部分造成的影响，这种补偿与频率无关。为了补偿位置差异，优选地可采用近似方案，由此，从参考点的差异值和透镜的瞬时距离调整可计算出这样一个角度，该角度可以加到在方向性校准差异中被确定的值上，以使补偿设备仅需补偿两种类型的校准差异。该角度通过公式W＝arctan(参考点的差异/距离)算出。为了补偿水平差异(如果存在的话)，优选地旋转整个电子图像传感器，或者可以利用电子装置旋转图像传感器上的被估算图像部分。

对三种类型的校准差异的每一种而言，它们的可被补偿设备补偿的校准差异总值优选地被分成几个校准差异范围，这些范围可赋予不同的范围功能以实现特定的稳定功能或实现其他控制目的。在相应的校准差异位于相应的校准差异范围内时，执行这些范围功能，这优选地取决于最小占用时间。其优点在于，不会无意地执行和/或终止这些范围功能，例如当因为抖动或晃动无意造成时，校准差异范围仅停止一小段时间。

根据本发明的优选实施方案，为了实现传递和估算关于校准差异范围的校准差异，可将偏移变量值加到计算出的物理校准差异上，从而使得平均的物理校准差异总可以在预定的时间如1秒钟内回落到0或接近0，及/或由此抑制物理校准差异的高频扰动。预定的时间可为0.5秒，1秒或2秒或更长时间。利用这一方法，可采用相对简单的补偿设备，即仅使用相对小的校准差异就可提供高品质的图像。校准差异较大时，采用这种相对简单的校准设备得到的图像会存在色彩失常或失真等缺陷。这种图像缺陷在静止图像或均匀移动的图像序列中体现的尤为明显。

此外优选地，除了反馈至补偿设备的值外，校准差异的高频扰动得以抑制，其优点在于所示出的校准差异的快速抖动在显示器上不明显和/或较为平滑，从而使得手握持本发明的图像捕获设备的使用者可以更容易地控制校准差异。

对于专业电影摄像机等图像捕获设备或系统而言，优选地提供了下面与最重要的稳定功能对应的校准差异范围，并将赋予“离散(discrete)”范围功能，以预设目标图像部分校准，其结果是，不包括相应的校准差异值(仅在当前的校准差异值处于特定的校准差异范围内时才考虑)，从而使得图像捕获设备不经意的扰动对投射图像部分继续不产生任何影响：

-使图像部分中心静止，

-保持图像部分中心的瞬时移动，

-保持期望的图像水平线，

-将移动限制到速度和/或加速度的预定值和最大值，

以此可以实现用于电影摄像机的稳定设备的三个最重要的功能，即，静态摄影或均匀移动的图像部分-不受电影摄像机所有的无意的移动的影响-或在水平移动镜头摄影的过程中具有稳定的开始、平稳的执行拍摄和稳定的结束。

此外，为图像部分移动提供类似于图像捕获设备校准的校准差异范围，并对该校准差异范围赋予“模拟(analogue)”范围功能用于预设目标图像部分校准，其结果是，各自的校准差异被包含进来，从而使图像捕获设备的移动和/或扰动也对投射图像部分产生影响：

-改变图像部分中心的瞬时移动；

-改变瞬时图像水平线，

-改变图像捕获设备的参考点位置，

因为移动中的改变大多仅发生于很短的时间内，任何扰动造成的不稳定不太容易引起注意，因此通过与控制图像捕获设备校准相似的方式，可以获得控制速度和方向的改变的优点。

为了传递与校准差异范围相关的三种校准差异，优选地使用光学显示器，在光学显示器上三种校准差异及其成分、赋予了不同功能的校准差异范围都可用图表的方式显示。对于带光学取景器的电影摄像机而言，该显示器可例如被光学地重叠在取景器图像的上方。在使用摄像机时，优选地可使用现有的取景器图像显示器。

附图说明

下面参考附图1至6对本发明优选的实施方案，特别是上述离散和模拟范围功能、它们的校准差异范围及显示进行详细的描述，其中：

图1示出了根据本发明实现的取景器图像(尤其是电影摄像机的取景器图像)的一个优选实施方案；

图2示出了可使用本发明的稳定设备的图像捕获设备(尤其是电影摄像机或双眼望远镜)的示意性俯视图；

图2A显示了根据本发明一个实施方案的一种稳定设备，其可用于执行本发明的方法；

图3为根据本发明的简单图像稳定和/或控制设备的第一优选实施方案的电路类型功能方框图；

图4为本发明的复杂图像稳定和/或控制设备的第二优选实施方案；

图5和图6为本发明的图像稳定设备的另外两个优选实施方案，其示出了现有的稳定设备在无需重构的情况下，是如何能够通过调整以利用本发明的特定优点。

具体实施方式

需要理解的是上面所述及下面将要涉及的特征不仅可用于每个实施例中的组合应用，还可进行其他组合或单独使用，而没有脱离本发明的范畴。

图2为电影摄像机的俯视图，本发明的稳定设备可以装于其中，该电影摄像机以附图标记10表示。电影摄像机具有在其中安装本发明的稳定设备和其他组件的壳体。电影摄像机10的透镜在图中示意性地简化显示，并被标记为14。透镜14定义了电影摄像机10的结构性光轴，其在图2中以字母M表示。结构性光轴M紧接着定义一图像区域，在下面称为结构性图像区域16。光轴M可方便地指向这个结构性图像部分的中心。结构性图像部分在下面可以理解为，摄像机捕获的和/或摄像机取景器中出现的图像部分，如果不需要利用将描述的电影摄像机补偿设备进行的补偿和/或稳定图像的话。因此结构性图像部分也可理解为由光轴M确定中心的图像部分。需要理解的是术语“结构性图像部分”从某种程度代表“虚拟的”图像部分，其实际上并不常被光学设备10捕获和/或观察到。

此外假定附图标记18表示的目标图像部分是图像部分，这是使用者所期望的。即，使用者期望维持这个目标图像部分18，其期望它移动一定时间和/或例如任意的时间。摄像机相应的目标校准在下面还被称为有效光轴，以字母Z表示。在图2所述的时间点，电影摄像机10沿其结构性光轴M定向，光轴M与目标校准Z偏差角度R。这个角度的大小是使用者通过对摄像机有意的校准产生的校准差异加上使用者不可避免的抖动和晃动造成的扰动角所产生的结果。

校准差异R可通过透镜14前的第一补偿设备19进行补偿。这意味着图2所示时间点上电影摄像机的有效光轴为Z，尽管其结构性光轴为M。

图中用附图标记标出的这种补偿和/或图像移动设备是已知的，因此不进行详细描述。

图像移动设备的另一轴X垂直于轴线Z，并通过轴M和Z的交点，延伸通过轴X和Z的平面描述了目标图像部分18的目标水平线。

电影摄像机的结构性水平线通过相互垂直的轴M和K定义，由此摄像机的结构性水平面延伸通过这两条轴线。

目标水平线和结构水平线的连接同样基于简单的实施例示出：如果假定轴M，Z和X投影到图2的平面(其为水平面)中，则仅有轴K具有垂直于该投射平面的成分，即目标水平线也在该投射平面中，从而是水平的，但结构水平线在投射平面中是斜的，后面将参考图1进行清楚的描述。

摄像机10可进一步包含以附图标记20表示的补偿设备，它用于补偿结构性水平线和目标水平线间的校准差异，下面以字母H表示。补偿设备20位于摄像机10的焦平面22上，补偿例如电子图像传感器相应的旋转造成的水平差异。

图2所示的校准方向差异R仅由电影摄像机10绕轴M和Z相交处的角向移动造成。实际上参考点的线性偏差也需要考虑进来，即，基本上垂直于定义目标图像部分的轴Z。这种偏差用字母C2表示。

图1为取景器图像的优选实施方案，其可用于本发明的设备中。

首先在图1中所示的取景器图像中可以识别出轴Z和M。这里轴Z位于取景器图像的中心。利用可在取景器图像中显示的几何数字，可定义各种校准差异范围，并在不同情况下可赋予不同的功能。

为指示方向性校准差异，即轴Z和M间的偏差，优选地显示方向光标CI，例如可为闪烁的小十字形式。如果瞬时方向性校准差异等于0，光标CI则优选地位于取景器显示器的中心。

用于离散范围功能(discrete range function)“使图像部分中心静止”的方向性差异范围投射至显示器的中心，优选地为圆形。这个范围对应于例如绕图像部分中心的目标方向的1度方向性差异范围。每当方向光标CI被控制进入圆圈内并停留其中时即执行范围功能。其接着将使目标方向性校准保持恒定，即对应于使图像部分中心静止不动。

如果光标CI被控制于范围RI外，其则移入其他的范围R3，范围R3优选地被赋予模拟范围功能(analogue range function)“变化图像部分中心的瞬时移动”，优选地其操作如下所示：目标方向由光标CI离开圆圈R1的方向所决定。一旦光标离开R1超过一分钟，可确定优选地以箭头V表示的从圆圈中心引出的向量。此后方向性差异范围RI变为无效状态，尽管其将继续被显示。箭头V的长度和方向代表着目标图像部分瞬时目标移动速度的大小和方向，这优选地考虑了透镜的瞬时图像角度并在图像部分宽度上每秒测量一次。箭头长度优选地与瞬时目标速度的对数近似成正比，初始速度非常低或等于0，初始长度例如等于R1的半径。

通过控制光标CI的光标位置(通过电影摄像机相应的方向性校准)，箭头的头部可控制在任意方向，目标图像部分移动的方向和速度以这种方式改变。优选地，箭头的头部并不直接跟着光标CI而是有一定的时间延迟。光标CI到箭头头部的距离越大，光标CI就越快被追踪，从而箭头头部永远不会离光标CI太远。优选地通过例如箭头闪烁等方式当目标移动速度达到预定值时给使用者/操作者以反馈。这在以每秒24帧拍摄时尤为重要，因为镜头移动太快将造成扫描残迹(stuttering effect)。一旦下面所述的绕着箭头头部的范围R2被激活，则仅需考虑光标和R2范围界限间的距离。以上述方式，目标图像部分可以任意方向和任意速度类似于摄像机校准那样移动，由此可实现一定灵敏度的移动，因为可应用加速度算法。然而在执行过程中晃动摄像机无法在这种模拟范围功能中完全抑制，因为这将影响到方向向量的调整。

一旦速度再次减到初始值，即箭头长度再次回到初始长度时，箭头将消失而方向差异范围R1将再次激活。

此外优选地提供了方向性差异范围R2。其优选地以圆圈R2的形式显示在速度向量V的顶端(tip)，圆圈的半径优选为可变的，例如等于箭头长度减去R1的半径，虽然为了方便其大小不应超过预定的最大值。

每当光标CI被控制进入这个圆圈R2时，赋予范围R2的离散范围功能被执行。随后该范围功能使图像部分移动的瞬时目标速度和目标方向保持恒定，前提是光标停留在圆圈R2中。

优选地范围R2的显示可根据需要被省略，代之以例如使光标CI在接近(现在还无法看到)圆圈边缘和/或经过圆圈时相应地改变光标的颜色和/或闪烁频率。

位置可变的范围R2的优点在于，图像部分移动的加速度可以直观的方式结束，并通过使用者控制光标进入一直处于光标附近的范围R2中而转变为平滑的移动。

位置光标C2反映了图像捕获设备的参考点与环境目标位置间的偏差。因其不可避免的扰动，这个距离的影响需要考虑进来，尤其是超远距离拍摄并利用补偿设备补偿时。

为此，优选地采用了用于稳定摄像机位置扰动的离散范围功能及赋予其的位置差异范围，该位置差异范围通过例如取景器图像中心的圆圈PI的形式表现，并且其区域对应于例如8cm直径范围内的位置差异值。PI例如为了清楚与圆圈R1一致。如上所述，范围功能将这种差异的大小和方向连同聚焦距离一并传递给补偿设备。只要例如由一个小方块表示的位置光标C2通过将图像捕获设备移动至边线(side)并在高度方面(height-wise)移进范围PI并停留其中，就执行上述操作。在电影摄像机的情况下，优选地将一本质上更小的范围值在拍摄间歇期间赋予PI，其优点是，拍摄的开始C2总是处于PI中心附近。

如果光标C2位于其他范围P2的位置差异范围P1之外，优选地，与环境参考点间的偏差总是根据算法回到范围阈值PI。这对应于环境位置参考点(用以确定目标位置)相对于摄像机的相关移动。

关于水平差异的范围、功能和显示将通过如下实施例说明：

水平光标C3反映了摄像机水平线与目标水平线间的偏差。优选地这种偏差通过取景器显示器边缘的两条短线表示，水平光标C3位于穿过显示器中心的线上，且其位置与摄像机水平线和目标水平线间的角度相似，由此目标水平线优选地总是水平穿过取景器图像中心。

优选地为平行于真正水平线的目标水平线提供离散范围功能。每当水平光标C3通过将摄像机绕其光轴校准控制进入相应的取景器边缘上的水平差异范围H1并停留其中时执行该功能。该范围例如包括由相对于目标水平线为正负3度的角。该范围功能接着将目标图像水平线设为0度。因此补偿设备自动地使投射水平线保持与真正的水平线平行，由此其位置将不再受摄像机的抖动和晃动的影响。

此，外优选地为改变目标水平位置提供模拟范围功能。优选地，目标水平线的旋转和旋转速度大致跟着摄像机绕其光轴的旋转。每当通过将图像捕获设备绕其光轴旋转将水平光标C3控制在属于瞬时水平位置的水平差异范围外时，执行这种模拟范围功能。随后目标水平角度的改变的越快，光标C3越远离范围H1和/或H2。在执行此模拟范围功能的过程中摄像机的晃动也包含在图像水平线的移动中。

此外，优选地提供用于使瞬时目标水平位置保持恒定的离散范围功能。每当通过将摄像机沿其光轴校准，而使光标C3进入取景器边缘上相应的位置差异范围H2并停留其中时执行该功能。范围H2优选地仅当目标水平线偏离环境的水平线时示出。水平差异范围H2优选地位于取景器中心的左边和/或右边并包含例如正负2度角。随后该离散范围功能使瞬时目标水平角度保持恒定。因此投射的图像水平线随后通过补偿设备被自动保持与目标水平线平行，投射的图像水平线的位置不受图像捕获设备的抖动和晃动的影响。

优选地，为电影摄像机设置方向差异范围及其用于水平或垂直移动镜头的离散范围功能。如上所述，优选地它们通过选择菜单来激活，由此期望的最大移动镜头速度可同时被预先选定。随后，为了使图像静止，移动镜头优选地始于光标CI离开图像稳定的中心范围的方向，由此目标图像部分的移动方向被限制为水平和/或垂直方向。摇镜头速度的优选地以恒定的加速度开始，直至达到预定的摇镜头速度。当光标再次被控制进入中心范围时，以同样的制动加速度结束。当停止后，正常的差异范围再次被激活。

仅使用离散范围功能的优点在于，在摇镜头的所有阶段(包括开始和结束)都没有不期望的扰动。结合了对水平扰动的补偿后，摇镜头拍摄可手持完成，并且比使用三角架捕获还稳定。

下面将详细描述另三个专门的功能，其仅通过利用所述的本发明(特别是如权利要求1至5)的原理才能实现，：

下面将举例描述拍摄时用于系统控制的一个功能：

在本发明的一个优选实施方案中，特别是根据权利要求9所述的实施方案，方向性差异范围(优选地覆盖整个显示器且其范围功能可用于使图像部分的瞬时移动保持恒定)可通过按键等激活并显示。这种按键可位于例如图像捕获设备壳体上合适的位置。该范围可与提供了标签或标号的进一步的校准差异范围相重叠，其范围功能控制图像捕获设备的系统参数，如白平衡，色温，灰度过滤器，光圈，曝光时间，带有最大摇镜头速度选择的摇镜头范围的激活等。通过控制光标CI进入相应的范围而选择上述范围功能并在例如释放按键时执行。

这种范围功能的优点在于，通过相应的图像捕获设备的校准可实现任意的控制功能，即使在连续拍摄时也无需将视线离开取景器，更不会干扰图像部分及其平滑移动。

下面将通过实施例描述在拍摄过程中调整焦距的功能：

此外优选地在按键的过程中，可激活方向差异范围，方向差异范围的阈值与取景器图像光学的重合并覆盖其大部分，方向差异范围的范围功能一方面可使图像部分的瞬时移动保持恒定，另一方面从光标位置持续确定图像部分中的相应点，并持续地传递所确定的点或为自动聚焦设备激活按键以在图像部分的这个点上进行聚焦。其他的校准差异范围优选地被赋予模拟范围功能以改变图像部分的瞬时移动。

这种范围功能的优点在于，即使在连续拍摄中，也可以通过对图像捕获设备进行相应的校准，而有意地在图像的任意点上进行聚焦，从而可以进行有意的焦距移动，及在图像部分上对移动的物体进行连续的聚焦，从而能同时使图像的移动路径保持非常稳定。

对于简单的补偿设备(其为了得到更高的物理校准差异，可能会降低图像的质量，例如产生色彩失常或失真等)来说，优点在于其至少可避免持久的高物理校准差异，如在长摇摄的过程中、设定系统参数时、选择要聚焦的图像部分点时等。这可通过应用权利要求5所述的原理而实现。对于长摇摄来说，偏置值应该可以与向量V的大小相对应。

下面将描述用于电影摄像机中预先编制图像部分的顺序或编程控制过程的功能。这也可利用现有的设备以非常简单的方式实现而无需复杂的技术。这种顺序如下面的实施例那样实现：

-拍摄者将摄像机校准至起始图像。

-拍摄者按下图像起始键，图像开始移动。

-控制系统在定期(regular)的时间间隔内存储图像部分的各自瞬时位置、透镜的各自成像角度和各自的距离调整。

-当得到期望的最终图像并显示了足够长时间时，拍摄者按下结束键。

-控制系统根据数学算法将所存储的移动排序中不规则的地方平滑化。

-拍摄者开始拍摄，其结果是：图像位置控制启动存储的目标移动排序，并通过中心圆圈R1闪烁以通知拍摄者，将方向光标CI保持在闪烁的圆圈中或至少在其附近。因此，拍摄者将被通知如何校准摄像机，从而使得补偿设备不会超出其技术上所限制的范围阈值。这样就将期望的图像部分序列准确地记录下来，并且如果技术上可行的话，还可以连续调整透镜的成像角度和距离。

因此，说明书中，尤其是权利要求7和10中所用的术语“指令”意味着包括涉及到任何人，任何组合的指令，或使用者可能会补偿的校准差异有关的任何可能的指令。

在稳定的双眼望远镜的实施例的基础上，下面描述的本发明一种简单变种，其允许静态图像部分本质上不受双眼望远镜无意的移动的影响，同时还可通过使用者控制图像在何时使图像静止，及使图像静止多长时间，和/或在何时应该移动图像。

利用综合回转仪等，以公知的方式距离记录结构性光轴的移动，例如相对于在内存中存储的目标方向校准的方向差异也可被连续确定。这种方向性差异对投射图像部分的影响通过用于方向性差异所有频率的光学补偿设备可以恒定地得到完全的补偿。这意味着如果目标校准没有改变且方向性差异不超出补偿设备可以补偿的值，则投射的图像部分完全静止(frozen)。

根据权利要求2，本发明的稳定设备可以通过例如与绕光轴的目标校准成2度角的锥形(cone)的形式预设第一方向性差异范围，并且将“使图像部分静止”的功能赋予该范围。在方向性差异位于该范围内的前提下，目标位置数据将保持不变。

此外定义了第二方向性差异范围，其由其他的所有可由补偿设备补偿的方向性差异组成，且将“使图像部分移动”功能赋予该范围。如果方向性差异位于此第二范围，根据算法改变目标方向数据(包括上述所有与第一方向性差异范围有关的瞬时方向性差异的方向和距离)。距离范围阈值(range limit)的距离越大，目标图像移动的速度就越快。优选地这根据指数关系发生：对方向性差异而言，相对于目标方向例如为2，3，4和/或5度(degree)，目标方向的速度随后每秒被设定为0，10和/或100度。方向性差异向右与目标图像中心例如为3度，则目标方向数据的水平成分随后每秒钟连续增加1度。

根据权利要求1，方向性差异像下面所述的实施例那样传递：例如在取景器图像的周围光学地示出八个箭头。这些箭头的颜色和/或亮度和/或闪烁频率可被调整，由此通过这种类型的显示器，使用者可容易地看出方向性差异和校准差异范围之间的相关性，例如：在方向性差异值位于中心第一方向性范围A内时，箭头发出稳定的绿光。绿光的亮度反映了瞬时方向性差异的大小和方向。对于方向性差异0而言所有箭头发出同样亮度的光。对于例如向右相差1度的方向性差异而言，右箭头更亮些，其他的箭头相应地稍微暗些。如果方向性差异为2度的范围阈值，则相应的箭头显示为黄色，此外，如果需要的话箭头还将闪烁。如果方向性差异超出范围阈值，则相应的箭头将显示为红色。

因此使用者通过双眼望远镜相应的校准将箭头停留在绿色范围中，能够完全有意地拍摄静止的图像。使用者可毫无问题地实现这点，这是因为根据权利要求3，用于“使图像静止”功能的中心方向性差异范围(该范围绕光轴的目标位置为2度)被选择，因此其比使用者的抖动和晃动产生的扰动值的幅度更大。

在本发明更进一步的实施方案中，使用者可以通过按键增加用于使图像静止的中心方向性差异范围1，例如绕光轴的目标位置从2度增加至4度。从而即使处于晃动的环境如船上时，使用者仍可轻易地使箭头保持在绿色或黄色范围内，从而获得清晰无扰动的图像部分。

与现有的方案不同，本发明能够使图像部分免于波动、或使双眼望远镜免于缓慢地不被注意地离开期望的目标位置，从而使图像部分不会产生不被注意的移动。

使用者还可决定图像部分何时将被移动。为此使用者例如向右校准双眼望远镜直至右箭头变为红色，此后图像部分开始向右移动。双眼望远镜向右移动的速度越快，则这些变化越快。在具有本发明的这种简单变种后，图像部分移动大于0的速度取决于方向性差异的瞬时量，无法实现图像部分移动的最优稳定，然而这对于双眼望远镜来说并不非常重要。通过双眼望远镜相应的校准，箭头再次被控制进入绿色和/或黄色范围，从而得到了直接而清晰的静态图像。

本发明的这种简单变种还可自然地用于在在化学底片上记录的电影摄像机或用于任意的业余视频摄像机上。

在带有专门的简单的角度加速度传感器而不带回转仪的双眼望远镜或摄像机的情况下(双眼望远镜或摄像机无法确定图像部分的绝对移动速度从而无法识别任何的静态图像部分)，可将图像部分的“平滑运动”功能赋予第一方向性差异范围，将图像部分的“瞬时移动改变”功能赋予第二方向性差异范围。从而也可实现图像静止，并通过使用者利用双眼望远镜相应的校准将最初的瞬时移动缓慢降至停止，进而使方向性差异停留在第一范围内而使图像保持静止。

为了克服角加速度传感器的缺点，每当对投射的图像序列的移动进行的分析检测到可靠的速度值时，可以将未知的角速度与已知值同步，如果速度为0实现起来将最容易。

因为本发明这种简单变种仅考虑与光轴的目标校准有关的方向性差异，因此，如果放大倍数很高，焦距较短时则无法得到完全静止或清晰的图像部分。然而这种不稳定可通过位置差异进行抑制，这只是在技术上略微带来一点复杂度。水平位置缺乏稳定从另一个角度对于双眼望远镜来说也并不重要。

图2A示出了一种稳定设备50的基本元件，使用该设备可以实现本发明，特别是本发明的方法。设备50包括控制器52，校准传感器54，显示器56，电池58和补偿设备59。稳定设备50还可包括额外的用户界面，例如通过该界面可对控制器进行编程(例如范围、范围功能等)。如说明书所详细说明的那样，用于控制范围功能的光标的定位也包含在用户界面中。含有设备50的图像捕获系统适于根据本发明使图像稳定或提供稳定了的图像部分的移动。补偿设备59例如像图2的图像移动设备19那样工作，和/或像补偿设备20那样，从而可在焦平面阵列22上完成补偿。因此，可以实现用于校准差异的补偿，例如方向性校准差异或水平差异。

下面对设备50的基本操作进行解释。下面将参考附图3-6对各种操作模式进行详细描述，但仅是参考说明性的，例如参考附图3的实施例。

因此，在说明性的操作中，设备50将目标图像校准数据(图3的功能块301)和实际校准图像数据(图3的功能块302)进行比较并确定校准差异(图3的功能块303)。在本发明的一个实施方案中，功能块301和303通过控制器52执行，功能块302通过校准传感器54执行，该传感器例如可包括回转仪或加速计。功能块301例如可通过控制器52的内部存储器存储的数据提供，功能块303可通过控制器52的处理功能(如软件)提供。

由控制器52确定的校准差异数据，并被提供给补偿设备59和显示器56。在图3中，功能块304对应于补偿设备59，功能块313对应于显示器56。因此，补偿设备59和显示器56都被提供有这些校准差异数据；这也使得拥有本发明的图像稳定的图像捕获系统(如图1的系统10)的使用者可以有效地生成稳定图像，后面将对此进行详细解释。特别地，通过显示器56提供给使用者的校准差异信息可以表现出补偿设备59的有效功能，这样，使用者之后可通过在空间中调整图像捕获系统的方向，而使校准差异保持在一个期望的或预定的范围中。稳定信息可例如以类似图1中取景器图像的方式在显示器54上显示给使用者。

为了更进一步将这些校准差异数据提供给补偿设备59和显示器56，对那些与上述范围相关的校准差异范围和/或功能的数据进行处理/分析。这些范围和功能存储在控制器52中。因此在图3中，功能块311(用于将校准差异数据与特定的校准差异范围比较)和功能块314至315(用于指定和执行特定的范围功能)通过控制器52中存储的数据和操作被执行/操作。更进一步，控制系统(如图3的功能块312所示)通过控制器52执行。

显示器54和电池56为示意性的。需要指明的是这些东西可独立于设备50来提供类似的功能。例如，显示器56可为与图像捕获系统集成在一起的显示器，电池58可为手持图像捕获系统的主要电源，以如图所示为显示器56和控制器52提供电源。

如上所述，控制器52包括软件和/或固件，这些软件和固件可根据下面所述的图3至图6来实现(如编程等)。

下面将参考图3至图6描述本发明的优选实施方案。在这些图中，分别示出了两个主要的块：300和310；400和410；500和510；600和610。这些主要的块中所有的块在下面称为功能块。这些功能块分别被标号以表示特定的功能或特定的组件。块300，400，500和600中的功能块(可选地还包括进一步的组件)例如可构成基本的稳定设备功能，而块310，410，510和610中的功能块可用来提供校准范围、范围功能、显示和系统控制。

图3示出了本发明的图像稳定设备的一个简单实施方案的功能图。

在进一步的描述中只考虑了光轴的校准，这对业余的双眼望远镜或业余的摄像机而言已经足够，这是因为目前为止光轴的不期望的移动对图像稳定造成的影响最大。还可以将图像捕获设备的位置和水平线位置相应地考虑进来，即可在各种情况中使用相同的功能图。

块301通过例如在存储器中存储相应的方向数据来预设目标校准。它们的初始值例如可为任意的朝东30度和水平面下10度。

实际位置检测器302确定结构性光轴的实际方向。为此例如可用回转仪。如果水平线位置和相对于最大点(zenith)的校准尚未确定，可假设用于光轴校准的假定初始值，例如为水平面下0度，由此绕图像捕获设备垂直轴的旋转随后将改变与天空方向有关的校准值，而绕图像捕获设备横向轴的旋转将改变往水平方向倾斜的值。

之后，块303确定实际方向和目标方向间的方向性差异，并将它们转换成两个可由补偿设备补偿的成分，例如绕着图像捕获设备的垂直轴和横向轴要被补偿的两个角度。

之后，如上所述，补偿设备304在改变校准差异的所有频率上，对校准差异进行补偿。

有关功能块301至304的所有技术特征公知地具有多种形式，且为现有稳定设备的组件之一，因此不进行详细描述。

本发明的核心在于功能块311至315。这里通过系统控制312预设两个方向性差异范围311：绕图像部分中心的目标方向2度的中心范围ADR-1，和绕图像部分中心的目标方向2度至5度的另一范围ADR-2。现在，系统控制持续监控结构性光轴的瞬时校准差异落入那一个范围。同时与范围阈值有关的方向性差异通过通信设备313被传递给使用者；从而使用者可通过对图像捕获设备进行相应校准，而有意地控制方向性差异使之进入其中一个范围并停留其中。在说明书中ADR为“校准差异范围”的缩写。

如果方向性差异在范围ADR-1中停留很短的时间，系统控制将唤醒并执行离散范围功能“使图像静止”314，只要该范围功能处于激活状态，系统控制就不会改变光轴的目标校准的瞬时目标坐标。即使因为图像捕获设备的抖动和晃动造成的方向性差异值在沿着目标校准正负2度的范围内不规则的变动，仍然可以捕获静止的图像序列，因为目标校准保持不变而补偿设备304总将完全补偿方向性差异的所有值和频率。因为使用者可以利用通信设备使方向性差异保持在ADR-1中任意长时间，所以他可由此得到任意长时间的稳定的、静止的、清晰的图像序列，而这用现有的技术是无法实现的。

如果方向性差异现在被使用者控制进入范围ADR-2，则控制系统唤醒并执行光轴目标校准的模拟范围功能“移动”315，这将改变光轴的瞬时目标校准，方向性差异离开范围ADR-1阈值越远，改变越快，改变的方向来自方向性差异到ADR-1中心的方向。因此目标方向跟随对图像捕获设备校准的模拟。然而和现有技术中一样，在移动速度中还包含对方向性差异无意的扰动。此外当图像捕获设备启动时，通过该范围功能使任意的方向性初始值与方向性差异值同步，这是不能被补偿的，因为任何大的方向性差异以很高的速度追踪目标位置，因此方向性差异可以自动地在最短的时间内减小到能够被补偿的值。

图4示出了本发明图像稳定设备的一个更为复杂的实施方案的功能图，其可用于例如专业的电影摄像机。在进一步的描述中仅考虑与图3的差异：

主要的差异在于，具有两个以上的方向性差异范围，由此其中一部分的位置和大小是可变的，例如用于目标图像方向的范围功能“恒定移动”的方向性差异范围ADR-4。该范围仅当方向性差异偏离用于“使图像静止”的中心范围ADR-2时，才被系统控制415激活。因此如上所述，其位置和数值范围优选地为目标图像方向的瞬间移动速度的方向和速度大小的函数。如果方向性差异被使用者控制停留在范围ADR-4内，系统控制415执行范围功能422，在功能422唤醒之前，系统控制415平滑地持续地改变目标图像的目标方向坐标(对应于现有的目标移动速度)。目标图像部分的这种平滑移动不受任何不期望的方向性差异扰动影响。因为所有方向性差异总是被完全补偿，所以这自然也适用于捕获的图像部分。

为了使用者有意地控制方向性差异，这里以图形符号的形式提供具有方向性差异范围ADR 1，2，3，4……的图形指示的图像显示418，且提供了光标形式的方向性差异的图像显示(又可参见图1和图2的描述)。

图5示出了本发明图像稳定设备的功能图，其指出为了利用本发明的优点，现有稳定设备如何无需重构即可进行改装。进一步的描述仅考虑了与图3所示的实施方案的差异：

现有的稳定设备用组500中的501至505示出。与图3的主要区别仅在于本发明的核心范围510干预(intervene in)现有稳定设备中的低通滤波器算法505。在最简单的情况下，在执行赋予方向性差异范围ADR-1的用于“使图像静止”的范围功能514时，滤波器算法变为无效，从而将不再改变目标图像的方向。图像部分从而得以静止，而不受方向性校准扰动的影响。

如果使用者将方向性差异控制进入范围ADR-2且执行了相应的范围功能515，则将使滤波器算法重新启动，而与图像部分移动/运动的功能有关的图像捕获设备与现有的稳定设备有相似的表现。

图6示出了本发明的图像稳定设备的功能图，在图中指出为了利用本发明的优点，如何对现有的稳定设备在不进行重构的情况下进行进一步的改变。在进一步的描述中仅考虑了与图3实施例的差异：

现有稳定设备用组600的603至605示出。与图3的主要区别在于，本发明的核心范围610仅干预现有稳定设备的高通滤波器算法605。在最简单的情况下，赋予方向性差异范围ADR-1的用于“平滑移动”的范围功能615在执行时，简单地使该高通滤波器算法“短路”，从而所有检测到的任意频率上的实际校准扰动将通过补偿设备604进行补偿。图像部分从而保持其运动不受校准扰动的影响。

如果使用者把方向性差异调整进入范围ADR-2且执行了相应的范围功能614，则将使滤波器算法重新启动，而关于图像部分移动改变功能的图像捕获设备也将与现有的稳定设备有相似的表现。

Claims (22)

1.稳定设备，用于电影摄像机、双眼望远镜或类似的手持图像捕获设备，所述稳定设备特别用于使图像稳定和/或使稳定的图像部分移动，包括：

用于确定图像捕获设备的实际校准和目标校准间的校准差异的设备；及

用于补偿所确定的校准差异对投影图像部分的影响的补偿设备，

其特征在于，通信设备特别是显示器，传递所述校准差异相对于多个可预定的校准差异值或数值范围的信息，通过传递所述信息，使用者能够通过调整图像捕获设备的方位，将所述校准差异控制为预定的值、或将其控制到预定值范围。

2.权利要求1所述的稳定设备，其特征在于，定义目标图像部分的例如位置、校准和/或移动的参数能够根据算法预先设定，只要所述校准差异的实际值，尤其是在使用者有意控制的情况下，位于赋予了特定功能的固定或变化的可预定的校准差异范围内，则例如用于“使静止”或“使图像部分平滑移动”的功能仅仅稍微受到所述校准差异的实际值的影响，优选为完全不受影响。

3.权利要求1或2所述的稳定设备，其中，所述校准差异对所述投影图像部分的任意影响尤其能够通过补偿设备完全补偿，所述补偿与频率无关。

4.权利要求1至3所述的稳定设备，其特征在于，所述赋予了特定功能的校准差异范围的数值范围能够被预先设定为比由于使用者抖动和晃动而造成的扰动值范围大，所述预先设定优选地由使用者来实现。

5.权利要求1到4所述的稳定设备，其特征在于，对于每种校准差异而言，特别是方向性差异、位置差异和水平差异，补偿设备能够补偿的这些校准差异各自的总值能够被分为不同的范围，这些范围间能够是互相重叠的，这些不同数值范围的范围值及其激活是取决于其他永久的、变化的或手动设置的参数，所述稳定设备的特征还在于，在特定的时间点为每个所述差异范围赋予特定的任务，为了实现所述特殊任务的方案，特定的“范围功能”，例如为了调整目标图像部分校准或为了其他控制目的，也被赋予到每个所述差异范围，其中，包括最小预定时间以后的瞬时校准差异的、与特定校准差异对应的差异范围被确定，并在其后执行赋予了所述被确定的差异范围的范围功能，其中，所述执行也可取决于其他参数，如按键按下等。

6.权利要求1至5所述的稳定设备，其特征在于，为了传输和估算与校准差异范围有关的校准差异，将偏移变量值加到计算得到的物理校准差异上，从而使得平均的物理校准差异在预定时间内总是回落至0或接近于0，且/或其中所述物理校准差异值的高频扰动得以抑制。

7.权利要求1至6所述的稳定设备，其特征在于，提供这样的差异范围及其“离散”范围功能，即提供的结果使所述校准差异值不产生影响，以预先设定用于例如下述稳定功能中的一个或多个的目标图像部分校准：

-使图像部分中心静止，

-保持图像部分中心瞬时移动，

-保持期望的图像水平线，

-将移动限制到速度和/或加速度的预定值和最大值，

-利用使用者的指令信息，执行预先经过编制的移动顺序，

及/或其特征还在于，还提供了其后果将所述校准差异值包含进来的差异范围及其“模拟”范围功能，以预先设定目标图像部分校准，其中，所述目标图像部分的移动类似于图像捕获设备的校准，例如：

-图像部分中心瞬时移动的改变，

-瞬时图像水平线的改变，

-图像捕获设备位置参考点的改变。

8.权利要求1至7所述的稳定设备，其特征在于，所述瞬时目标图像部分移动的方向和大小用确定的向量V来度量，所述向量可选地以图形形式显示，并由此可选地提供信息，如在速度达到预定值时使所述向量V闪烁等，其中，所述向量的顶端可作为用于离散范围功能“保持图像部分瞬时移动”的校准差异范围的中心，由此该范围为可变的，特别地可显示与该范围相关的校准差异。

9.权利要求1至8所述的稳定设备，其特征在于，具有范围功能的校准差异范围将目标图像部分的瞬时移动设为0或使之保持恒定，且所述校准差异范围与一个或多个其他的校准差异范围重叠，如果校准差异落入其范围或同时满足其他条件的话，如按键被按下等，则附加地执行所述其他的校准差异范围的范围功能。

10.权利要求1至9所述的稳定设备，其特征在于，图像部分校准、其移动路径和操作时间顺序、以及可选的光学参数如视角和焦距可存储在存储器中，并且可以自动地从其中再次读出，特别是在对移动路径进行数学平滑处理后，由此使得在自动排序期间，为使用者提供指令，以使所述校准差异保持在预定的、被传递的校准差异范围内。

11.用于在如电影摄像机、光学摄像机、双眼望远镜或其他类似的手持图像获取设备中进行使图像稳定和/或使稳定的图像部分移动的方法，其中，所述图像捕获设备的实际校准和目标校准间的校准差异被确定，且所确定的校准差异对投射的图像部分的影响被补偿，其特征在于，

将与校准差异值或数值范围有关的校准差异传递给所述图像捕获设备的使用者，所述信息的传递使得使用者能够通过调整所述图像捕获设备的方位，来将所述校准差异控制为预定值或任意值、或控制在预定的数值范围内。

12.一种用于手持图像捕获系统的稳定设备，包括：

控制器，用于确定图像捕获系统的实际校准和目标校准间的校准差异；及

补偿设备，用于在投射的图像部分上补偿所确定的校准差异，

根据所述控制器中存储的一个或多个校准值或数值范围，所述控制器传递所述校准差异至显示器，从而使使用者可以通过调整所述图像捕获设备的方位，来将所述校准差异控制为所述一个或多个值、或控制到所述数值范围中。

13.权利要求12所述的稳定设备，进一步包括与所述图像捕获系统集成的显示器。

14.权利要求12或13所述的稳定设备，其中，所述控制器存储根据算法定义目标图像部分的参数，从而使得只要使用者控制的所述实际值位于固定的校准差异范围或可变的预设的校准差异范围内，所述图像捕获系统的“使静止”或“使图像部分平滑移动”功能就基本上不受所述校准差异的实际值的影响。

15.权利要求12至14所述的稳定设备，其中，校准差异对所述投射的图像部分上的影响可被补偿设备补偿，而所述补偿与频率无关。

16.权利要求12至15所述的稳定设备，其中，赋予了特定功能的所述校准差异范围被预设为比使用者移动造成的扰动值范围要大。

17.权利要求12至16所述的稳定设备，其中，所述参数包括位置、校准和移动中的一个或多个。

18.权利要求12至17所述的稳定设备，其中，所述控制器执行用于贯穿所述补偿设备全部范围的多个差异范围中的每一个的任务。

19.一种用于稳定手持图像捕获系统生成的图像的方法，包括：

确定所述图像捕获系统的实际校准和目标校准间的校准差异；

显示与一个或多个校准值或数值范围有关的校准差异；及

响应使用者对所述图像捕获系统的定位，补偿所述图像捕获系统的所述实际校准以将所述校准差异控制为所述的一个或多个校准值，或控制到所述数值范围中。

20.一种计算机程序，其包含用于在计算机或计算机系统上执行权利要求11或19的方法的代码。

21.一种计算机程序产品，包括存储在计算机可读媒介上的程序代码，以在计算机或计算机系统上执行权利要求11或19的方法。

22.一种包括存储装置的计算机系统，其中存储了一种包含程序代码的计算机程序，该程序可在计算机或计算机系统上执行权利要求11或19的方法。

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