JP2013062849A - 画像安定化のための方法とシステム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】露光期間中のカメラ運動を検出するために動きセンサーが使用される。カメラは1以上の露光を形成するための画像センサーを有する。運動が一定の範囲内にあるとき、露光は1以上のフレームを供給するために使用され、画像がそのフレームに基づき構成される。1つの実施例において、幾つかの画像フレームをキャプチャするために、露光期間は幾つかの短い間隔に分割され、カメラの位置が所定の範囲内にあるときキャプチャされた画像フレームのみが、最終画像を形成するために使用される。個別のフレームの動きぼやけ劣化を低減するために、各フレームにおける露光時間は少ない。カメラが安定しており、場面に対し実質的に静止している場合、全て又は多くの短いフレームが最終画像を形成するために使用される。
【選択図】図7
Description
1.(カメラ付き携帯電話のような)小型の手持ち装置を使用するとき、積分時間中の予期しない動きを回避することの困難性。
2.画像解像度の増加と関連し、画像センサーの小型化がもたらした小画素領域に起因する、より長い積分時間の必要性。画素領域が小さくなる程、画素により捕捉される単位時間当たりの光量子(photon)は少なくなり、このため、より長い積分時間が良い結果のために必要となる。
レンズシフト−この光学画像安定化方法は、システムの光軸に実質的に垂直な方向に光学システムの1以上のレンズ素子を動かすことを有する。
画像センサーシフト−この光学画像安定化方法は、光学システムの光軸に実質的に垂直な方向に画像センサーを動かすことを有する。
液体プリズム−この方法は、システムの光軸を屈折により変えるため、くさび(wedge)内の2つの平行なプレート間に封印された1層の液体を変えることを有する。及び、
カメラモジュールチルト−この方法は、光学システム内の全ての要素を不変とするが、場面に関連して光軸を移動させるため、全体のモジュールを傾ける。
−記録ステップ:参照として選択された複数の画像の1つに関して全画像フレームを記録する、及び、
−画素融合(fusion):全ての個別フレームにおける対応値に基づき最終画像内の各画素の値を計算する。画素融合の1つの簡単な方法は、個別フレームにおけるその値の平均として、各画素の最終値を計算することである。
1.画像記録における複雑な計算、及び
2.場面における目的物の移動:画像フレームが捕捉される時間の間に移動する目的物が場面内にある場合、これら目的物は最終画像内で歪められる。歪みは、目的物の複数インスタンスを一緒に張り付けることになる。
1以上の露光を実現するために露光期間の少なくとも一部において、結像システムの画像センサー上に投影画像を露光するステップ、
露光期間中の結像システムの初期位置に対する移動量を得るため、露光期間中の結像システムの移動を検出するステップ、及び、
露光期間中、移動量が所定の移動範囲内にある時に達成された1以上の露光に基づき捕捉された画像を構成するステップ。
露光期間中、1以上の露光を実現するための画像センサー、
露光期間中の結像システムの初期位置に対する移動量を得るために、露光期間中、結像システムの移動を検出するための動きセンサー、及び
画像センサーに動作可能に接続され、移動量が所定の移動範囲内にあるときに達成される1以上の露光に基づき画像を構成するためのプロセッサー。
露光期間中、結像システムの移動を検出するための動きセンサー、及び
動きセンサーに動作可能に接続され、露光期間中の結像システムの初期位置に対する結像システムの移動量を決定するための手段、及び、移動量が所定範囲内にある時のみ、プロセッサーが1以上の露光を達成するよう、移動量が所定の移動範囲内にあることを示す信号をプロセッサーに供給するための手段、を有する。
Claims (20)
- 少なくとも2つの露光を実現するために、少なくとも露光期間の一部の間において、結像システムの画像センサーの上に投影画像を露光するステップと、
前記露光期間における前記結像システムの初期位置に対する前記結像システムの移動量を決定するために、前記露光期間の間に、前記結像システムの移動を検出するステップと、
少なくとも第1の露光と第2の露光とに基づいて、画像を構築するステップであって、 前記結像システムの決定された移動量が、前記結像システムの初期位置に対する所定の移動範囲の内である、前記露光期間内において、第1の期間に、前記第1の露光が実現され、
前記結像システムの決定された移動量が、前記結像システムの初期位置に対する前記所定の移動範囲の内である、前記露光期間内において、第2の期間に、前記第2の露光が実現され、
前記第1の期間と前記第2の期間との間に、前記結像システムの決定された移動量が、前記結像システムの初期位置に対する前記所定の移動範囲の外である、第3の期間が存在する、ステップと、を含む方法。 - 前記結像システムの決定された移動量が、前記結像システムの初期位置に対する前記所定の移動範囲の内であるときに実現された、前記第1の露光と前記第2の露光が、前記露光期間の間に、単一の画像フレームを形成し、
前記方法は、捕捉された画像を構築するために、前記露光期間の後に前記単一の画像フレームをキャプチャするステップ、を更に含む、請求項1に記載の方法。 - 前記結像システムの決定された移動量が、前記結像システムの初期位置に対する前記所定の移動範囲の内であるときに実現された、前記第1の露光と前記第2の露光が、前記露光期間の間に、少なくとも2つの画像フレームを別々に形成し、
前記方法は、捕捉された画像を構築するために、少なくとも前記露光期間の間に前記少なくとも2つの画像フレームをキャプチャするステップ、を更に含む、請求項1に記載の方法。 - 前記露光期間が、複数のより短い期間に分割され、
前記第1の期間に実現された前記第1の露光が、第1の画像フレームを形成し、
前記第2の期間に実現された前記第2の露光が、第2の画像フレームを形成し、
前記方法は、前記露光期間の間に、前記第1の画像フレームと前記第2の画像フレームをキャプチャするステップと、
前記画像を構築するのに用いるために、少なくとも前記第1の画像フレームと前記第2の画像フレームを選択するステップと、を更に含む、請求項1に記載の方法。 - 前記結像システムの前記決定された移動量が、前記結像システムの初期位置に対する前記所定の移動範囲の外であるとき、前記第3の期間の間に、前記投影画像が前記画像センサーに到達することを防止するステップ、を更に含む請求項1に記載の方法。
- 前記画像センサーは画素の配列から成り、各画素は1つの画素領域を有し、
前記所定の移動範囲は1以上の画素領域に基づき決定される、請求項1に記載の方法。 - 前記結像システムは、前記画像センサーの上に前記投影画像を供給するための光学システムを備え、
前記所定の移動範囲は、前記光学システムの焦点距離に基づいて決定される、請求項1に記載の方法。 - 前記所定の移動範囲は、前記投影画像を形成する光の少なくとも部分の明るさに基づいて決定される、請求項1に記載の方法。
- 露光期間の間に少なくとも第1の露光と第2の露光を実現するように構成された画像センサーと、
前記露光期間における結像システムの初期位置に対する前記結像システムの移動量を決定することができるようにするために、前記露光期間の間に前記結像システムの移動を検出するように構成された動きセンサーと、
少なくとも前記第1の露光と前記第2の露光とに基づいて、画像を構築するように構成されたプロセッサーであって、
前記結像システムの前記決定された移動量が、前記結像システムの初期位置に対する所定の移動範囲の内である、前記露光期間内において、第1の期間に、前記第1の露光が実現され、
前記結像システムの前記決定された移動量が、前記結像システムの初期位置に対する前記所定の移動範囲の内である、前記露光期間内において、第2の期間に、前記第2の露光が実現され、
前記第1の期間と前記第2の期間との間に、前記結像システムの前記決定された移動量が、前記結像システムの初期位置に対する前記所定の移動範囲の外である、第3の期間が存在する、プロセッサーと、を備える結像システム。 - 前記結像システムの前記決定された移動量が前記結像システムの初期位置に対する前記所定の移動範囲の内であるとき実現された前記第1の露光と前記第2の露光が、前記露光期間の間に単一の画像フレームを形成し、
前記画像は、前記露光期間の後にキャプチャされた前記単一の画像フレームに基づいて構築される、請求項9に記載の結像システム。 - 前記結像システムの前記決定された移動量が前記結像システムの初期位置に対する前記所定の移動範囲の内であるとき実現された前記第1の露光と前記第2の露光が、前記露光期間の間に少なくとも2つの画像フレームを別々に形成し、
前記画像は、少なくとも前記露光期間の間にキャプチャされた前記少なくとも2つの画像フレームに基づいて、構築される、請求項9に記載の結像システム。 - 前記画像センサーは、前記露光期間を複数のより短い期間に分割するように構成され、
前記第1の期間に実現された前記第1の露光が、第1の画像フレームを形成し、
前記第2の期間に実現された前記第2の露光が、第2の画像フレームを形成し、
前記プロセッサーは、前記露光期間の間に前記第1の画像フレームと前記第2の画像フレームと第3の画像フレームとをキャプチャするように構成され、
前記画像を構築するのに用いるために、前記第1の画像フレームと前記第2の画像フレームとを選択するように構成される、請求項9に記載の結像システム。 - 前記画像センサーが、前記露光期間の間に前記第1の露光と前記第2の露光とを実現することを可能にするように、前記画像センサーの上に投影画像を供給するための光学システムを更に備える請求項9に記載の結像システム。
- 前記光学システムとの関連で配置され、前記結像システムの前記決定された移動量が、前記結像システムの初期位置に対する前記所定の移動範囲の外であるとき、前記第3の期間の間に、前記投影画像が前記画像センサーに到達することを防止するように構成された、シャッターを更に備える請求項13に記載の結像システム。
- 前記結像システムの前記決定された移動量が、前記結像システムの初期位置に対する前記所定の移動範囲の外である、とき、前記第3の期間の間に、前記画像センサーが第3の露光を実現することを防止するように構成された電子回路を更に備える請求項9に記載の結像システム。
- 前記動きセンサーは、前記結像システムの前記決定された移動量が、前記画像センサーに、前記第1の期間に前記第1の露光を実現させるように、また、前記画像センサーに、前記第2の期間に前記第2の露光を実現させるように、前記所定の移動範囲の内であることを示す信号を供給する、請求項9に記載の結像システム。
- 画像検出手段と、
前記画像検出手段が少なくとも2つの露光を実現することを可能とするように、露光期間の間に前記画像検出手段の上に投影画像を露光する手段と、
前記露光期間における結像システムの初期位置に対する前記結像システムの移動量を決定するために、前記露光期間の間に前記結像システムの移動を検出する手段と、
少なくとも第1の露光と第2の露光とに基づいて画像を構築する手段であって、
前記結像システムの前記決定された移動量が、前記結像システムの初期位置に対する所定の移動範囲の内である、前記露光期間内において、第1の期間に、前記第1の露光が実現され、
前記結像システムの前記決定された移動量が、前記結像システムの初期位置に対する前記所定の移動範囲の内である、前記露光期間内において、第2の期間に、前記第2の露光が実現され、
前記第1の期間と前記第2の期間との間に、前記結像システムの前記決定された移動量が、前記結像システムの初期位置に対する前記所定の移動範囲の外である、第3の期間が存在する、手段と、を備える結像システム。 - 捕捉された画像を構築するために、少なくとも2つの画像フレームをキャプチャする手段を更に備える請求項17に記載の結像システム。
- 前記捕捉された画像を構築するために、前記キャプチャされた画像フレームを選択する手段を更に備える請求項18に記載の結像システム。
- 前記結像システムの前記決定された移動量が、前記結像システムの初期位置に対する前記所定の移動範囲の外であるとき、前記第3の期間の間に、前記投影画像が露光を形成することを防止する手段を更に備える請求項17に記載の結像システム。
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