JP7271653B2 - シーンの超解像画像を生成するための光学画像の安定化動作 - Google Patents
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Description
デジタルレンズ一眼レフレックス(DLSR)カメラまたはイメージセンサを有するスマートフォンなどのユーザデバイスに関連付けられるカメラ技術は、今日、いくつかの最前線で進展している。一例として、ユーザデバイスは、イメージセンサを有するカメラシステムをOISシステムと組み合わせて、ユーザデバイスが画像をキャプチャしている間、当該ユーザデバイスの動きを補償する光学画像安定化(OIS)カメラモジュールを含み得る。別の例として、ユーザデバイスは、シーンの複数の低解像度画像から超解像画像を生成する超解像機能を含むことができ、ここで、当該シーンの複数の低解像度画像は、カメラシステムのネイティブ解像度機能を使用してキャプチャされた複数の画像であり、当該超解像画像は、カメラシステムのネイティブ解像度機能より高い解像度である。
本開示は、シーンの超解像画像を生成するために光学画像安定化動作に向けられたシステムおよび技術を説明する。本システムおよび技術は、光学画像安定化システムを使用して、ユーザデバイスのカメラシステムの1つまたは複数の構成要素に移動を導入するユーザデバイスを含む。次いで、ユーザデバイスは、シーンの画像のそれぞれの複数のフレームをキャプチャし、当該シーンの画像のそれぞれの複数のフレームは、カメラシステムの1つまたは複数の構成要素に導入された移動の結果として、複数のフレームにわたってシーンの画像のそれぞれのサブピクセルオフセットを有する。ユーザデバイスは、複数のフレームのそれぞれにわたる当該シーンの画像のそれぞれのサブピクセルオフセットに基づいて、超解像計算を実行し、超解像計算に基づいて当該シーンの超解像画像を生成する。
本開示は、シーンの超解像画像を生成するための光学画像安定化動作に向けられたシステムおよび技術を説明する。
図1は、シーンの超解像画像を生成するための光学画像安定化動作の様々な態様が実行される動作環境例100を示す。例示されるように、ユーザデバイス102は三脚104に固定され、それがキャプチャしているシーンの超解像画像106をレンダリングしている。スマートフォンとして例示されているが、ユーザデバイス102は、DLSRカメラまたはタブレットなど、画像キャプチャ機能を有する別のタイプのデバイスであり得る。ユーザデバイス102の三脚104への固定は、ユーザデバイス102が動きなく静止しているようにユーザデバイス102を制約する。
例示的な方法500は、図5を参照して、シーンの超解像画像を生成するための光学画像安定化動作に関連付けられる1つまたは複数の態様に従って説明される。一般に、本明細書で説明される構成要素、モジュール、方法、および動作はいずれも、ソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア(例えば、固定論理回路)、手動処理、または、それらの任意の組み合わせを使用して実施され得る。例示的な方法のいくつかの動作は、コンピュータ処理システムに対してローカルおよび/またはリモートであるコンピュータ可読記憶メモリに記憶された実行可能な命令の一般的な文脈で説明され得、また、実施形態は、ソフトウェアアプリケーション、プログラム、関数などを含み得る。代替的にまたは追加的に、本明細書で説明される機能性のいずれかは、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、特定用途向け集積回路(ASIC)、特定用途向け標準製品(ASSP)、システムオンチップシステム(SoC)またはCPLD(Complex Programmable Logic Device)などの、かつ、これらに限定されない、1つまたは複数のハードウェア論理構成要素によって少なくとも部分的に実行され得る。
例1:シーンの超解像画像を生成するための方法であって、当該方法はユーザデバイスによって実行され、光学画像安定化システムを通して、ユーザデバイスのカメラシステムの1つまたは複数の構成要素に移動を導入することと、シーンの画像のそれぞれの複数のフレームをキャプチャすることとを備え、当該シーンの画像のそれぞれの複数のフレームは、カメラシステムの1つまたは複数の構成要素に導入された移動の結果として、複数のフレームにわたって当該シーンの画像のそれぞれのサブピクセルオフセットを有し、複数のフレームにわたるシーンの画像のそれぞれのサブピクセルオフセットに基づいて、超解像計算を実行することと、超解像計算に基づいてシーンの超解像画像を生成することとを備える。
例16:例1~9のいずれかに記載の方法を実行するように構成されたユーザデバイス。
Claims (16)
- シーンの超解像画像を生成するための方法であって、前記方法はユーザデバイスによって実行され、
前記ユーザデバイスのシャッタを操作するためのユーザからの指示の前に、光学画像安定化システムを通して、前記ユーザデバイスのカメラシステムのイメージセンサを含む1つまたは複数の構成要素に移動を導入するステップと、
前記シーンの画像のそれぞれの複数のフレームをキャプチャするステップとを備え、前記シーンの前記画像の前記それぞれの複数のフレームは、前記カメラシステムの前記イメージセンサを含む1つまたは複数の構成要素に導入された移動の結果として、前記複数のフレームにわたる前記シーンの前記画像のそれぞれのサブピクセルオフセットを有し、前記方法は、
前記複数のフレームにわたる前記シーンの前記画像の前記それぞれのサブピクセルオフセットに基づいて、超解像計算を実行するステップと、
前記超解像計算に基づいて、前記シーンの前記超解像画像を生成するステップとをさらに含む、方法。 - 前記カメラシステムの前記イメージセンサを含む1つまたは複数の構成要素に移動を導入することは、ファインダモードに入ることに応答して行われる、請求項1に記載の方法。
- 前記ユーザデバイスの動き状態を検出するステップを、さらに含み、
前記カメラシステムの前記イメージセンサを含む1つまたは複数の構成要素に移動を導入することは、検出される前記動き状態に基づいている、請求項1に記載の方法。 - 前記ユーザデバイスの前記カメラシステムの前記イメージセンサを含む1つまたは複数の構成要素に移動を導入することは、前記カメラシステムの前記1つまたは複数の構成要素に面内移動を導入することを含み、前記面内移動は、2つの軸によって規定される面外移動に含まれる移動である、請求項1~3のいずれかに記載の方法。
- 前記ユーザデバイスの前記カメラシステムの前記イメージセンサを含む1つまたは複数の構成要素に移動を導入することは、前記カメラシステムの前記1つまたは複数の構成要素に面外移動を導入することを含み、前記面外移動は、2つの軸によって規定される面外移動の外側の移動である、請求項1~4のいずれかに記載の方法。
- 前記超解像計算を実行するステップは、
ガウス半径基底関数カーネルを計算することと、
ロバスト性モデルを計算することとを含む、請求項1~5のいずれかに記載の方法。 - 前記超解像計算を実行することは、前記複数のフレームにわたる被写体ぶれの影響を解析することを含む、請求項1~6のいずれかに記載の方法。
- 前記超解像計算を実行することは、前記複数のフレームから、以前の低解像度フレームおよび現在の低解像度フレームを使用して現在の超解像画像を生成するフレーム再帰手法を使用する、請求項1~7のいずれかに記載の方法。
- 前記シーンの前記画像の前記複数のフレームのサンプリングを通じて計算されるカバレッジスコアに基づいて、追加のまたは補助的な移動は、前記カメラシステムの前記イメージセンサを含む1つまたは複数の構成要素に導入される、請求項1~8のいずれかに記載の方法。
- ユーザデバイスであって、
カメラシステムと、
光学画像安定化システムと、
1つまたは複数のプロセッサと、
ディスプレイと、
光学画像安定化システムドライブマネジャーアプリケーションおよび超解像マネジャーアプリケーションの命令を記憶するコンピュータ可読記憶媒体とを備え、前記命令は、前記1つまたは複数のプロセッサによって実行されると、補助的機能を実行して、前記ユーザデバイスに、
前記1つまたは複数のプロセッサが、シーンの画像をキャプチャすることと、
前記ユーザデバイスのシャッタを操作するためのユーザからの指示の前に、前記光学画像安定化システムを通して、前記シーンの前記画像の前記キャプチャ中に前記カメラシステムのイメージセンサを含む1つまたは複数の構成要素に移動を導入することとを指示し、前記導入された動きは、複数のフレームにわたる前記画像のそれぞれのサブピクセルオフセットを有する前記シーンの前記画像のそれぞれの前記複数のフレームのキャプチャをもたらし、前記命令は前記ユーザデバイスに、
前記1つまたは複数のプロセッサが、前記複数のフレームにわたる前記シーンの前記画像の前記それぞれのサブピクセルオフセットに基づいて、超解像計算を実行することと、
前記1つまたは複数のプロセッサが、前記超解像計算に基づいて、前記シーンの超解像画像を生成することと、
前記ディスプレイが、前記シーンの前記超解像画像をレンダリングすることとをさらに指示する、ユーザデバイス。 - 前記ユーザデバイスは、静的な動き状態を検出する1つまたは複数のモーションセンサをさらに含む、請求項10に記載のユーザデバイス。
- 前記静的な動き状態を検出することは、前記ユーザデバイスに、前記光学画像安定化システムを介して前記カメラシステムの前記イメージセンサを含む1つまたは複数の構成要素に、同期していない移動を導入させる、請求項11に記載のユーザデバイス。
- 前記ユーザデバイスは、動的な動き状態を検出する1つまたは複数のモーションセンサをさらに備える、請求項10に記載のユーザデバイス。
- 前記動的な動き状態の検出は、前記ユーザデバイスに、前記光学画像安定化システムを介して前記カメラシステムの前記イメージセンサを含む1つまたは複数の構成要素に、同期された移動を導入させる、請求項13に記載のユーザデバイス。
- 請求項1~9のいずれかに記載の方法を実行するための手段を提供するシステム。
- 請求項1~9のいずれかに記載の方法をコンピュータに実行させる、プログラム。
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