TWI355190B - Image capturing apparatus with suppressing image b - Google Patents

Description

1355190 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係涉及-種取像裳置，特 =間下具有抑制影像模糊之取像裝置及复二種在長曝光 方法。 〃、抑制影像镇掏之 【先前技術】 隨著數位相機技術的快速成异， 造成的影像模糊之技術也就日益受'到=防=機震動所 方手震的技術大致上分成兩種機 八…則欠位相機 以及款體補卿之时震。’ Μ是光學_機制. :學感:機制的原理主要是從鏡頭及感光 或鐵藉由震動感測器的感測結果來控制鏡頭 鏡的修正來補償相機本身所造成的晃動。其中在 鐵海ϋ * .其利用鏡片浮動的原理，透過震動感測器 後動偏移，然後再藉由震動修正元件計算偏移量之 的後^動鏡片做光轴上的修正，讓晝面保捋穩定，這樣 不日月顯^拍攝出來的晝面品質較好，但是防平震的效果並 制方^因為鏡片可以挪移的空間不大）。而在感光元件控 利所檣、&其同樣是透過震動感測器來感測震動偏移’並且 來每消啦支架净移原理，以藉由調整感光元件的位置修正 麵蜂批，動，程中所導致的影像模糊，此防夺震效果比由 來得好，但這種設計會讓拍攝的晝面品質較差， 吊，貝防手震機制必須配合較高晝素的感光元件才較實 然則有可能出現畫面穩定但晝質模糊鬆散的狀況。 、而，上述光學感測機制之防手震技術由於機構複雜 6 叩貝，—般只應用在較高階的相機上。而較低階輕 不、_用相機基於機構與成本上考量，光學感測機制顯然並 式“震於)==目前最常見的軟體補償機制（俗稱電子 記錄補償機制的主要原理在於’利用震動感測器來 行二J程中相機移動或晃動的執跡’以提供資訊來進 巧二後處理’形成輔助相機拍攝單張影像的後處理技 之下H一般單張影像的後處理技巧在不同的移動程度 ^雜不響==::::的~質也會 ®奂, 尺讦臥復之影像的貫際效果並不理想。 函數，—般卩細㈣的點擴散 影像來進行還===?=及所拍攝到的模糊 清的運算方能重建出較 方面仍可進-步地進行改善。目"的防手震功能及效能 【發明内容】 大幅度變動數位::::::::㊁術】題在於’在不需 制，以同時利用長曝光影：::!:：，透過勒體的改良控 散函數（Point Spread Funct—來進及估測的點擴 螬此，以達到在長曝光時間下之拍摄L έ對及運算。 抑制影像模糊而恢復模糊影像的清晰戶效率地進行 供之之，，提 1全快門的拍攝模式下，進行抑制口 =: 1355190 裝置包括：一影像擷取單元、一震動感測器及一處理單元。 其中，影像擷取單元係接收一拍攝訊號以擷取一目前快門 下的第一影像及一小於等於該安全快門的第二影像。震動 感測器則是用來記錄取像裝置於第一影像曝光期間的一晃 動軌跡訊號，而處理單元係用以產生該拍攝訊號，並執行 一運算程序來對該第二影像進行平滑處理，進而利用晃動 執跡訊號之輔助運算來產生一影像點量表。除此之外，處 理單元再將第一影像與該影像點量表進行一特定運算以恢 復形成一輸出影像。藉此，在曝光時間大於該安全快門的 拍攝模式下，得以藉由第二影像的輔助以對第一影像進行 抑制影像模糊，而使該輸出影像係為第一影像的較清晰之 影像。 為了達到上述目的，根據本發明所提出之另一方案， 提供一種抑制影像模糊之方法，係應用於一曝光時間大於 一安全快門的拍攝模式，其步輝包括：首先，進行揭取一 目前快門下的第一影像及一小於等於該安全快門的第二影 像，同時記錄取像裝置於第一影像曝光期間的晃動軌跡訊 號。再者執行一運算程序以對第二影像進行平滑處理，並 且利用晃動軌跡訊號之輔助運算來產生一影像點量表。最 後，將第一影像及該影像點量表進行一特定運算，以將第 一影像恢復形成一輸出影像。藉此，在該曝光時間大於該 安全快門的拍攝模式下，得以藉由該第二影像的輔助以對 該第一影像進行抑制影像模糊，而使該輸出影像係為清晰 之影像。 以上之概述與接下來的詳細說明及附圖，皆是為了能 進一步說明本發明為達成預定目的所採取之方式、手段及 8 1355190 明的其他目的及優點，將在後續的說明 【實施方式] 的心二ΐί —圖’為本發明具抑制影像模糊之取像裝置 一a圖。如圖所示，本發明提供一種取像裝置1 ’ ίΐ暫^像，單—處理單元12、—按鍵單元 柏摄::4取像裝置1是在一曝光時間大於-安全快門的 年雷’會自動進行抑制影像模糊的功能’以產生防 里^ 效果’而讓使用者得以獲得較清晰且少雜訊的 Γ而右^所"月的安全快門則是依據不同設計的取像裝置 也就b不一1又疋例如為1/60秒或別秒的快門。 兄’ s使用者使用大於安全快門 模=能因曝光時間較長而較容細到受手震 假設取像裝置1的一目前快門之 時即T符合進行抑制影像模糊= 會自動於同時間同場it 訊號之後’便 像及-小於等於安全快門目：^^ 取單元11戶斤操取的第一影像由於二 」?尤心兒，影像榻 時間長’於是容易形成〜失糊父安全快門大、曝先 快門較安全快門小、曝上=衫像二而第二影像由於 訊之銳利清晰影像。此夕卜谷f形成-充滿雜 快Η大小是為取像裝置j ^於安全快門的實際 用設計的不同而加以改變，可以依照實際應 在本貫施例令並無加以限制。 9 使用==元：連接處理單元12，用來接收 收觸發訊號之f號，進而使處理單元12在接 連接於_陳單^ ^存料14則是 像擷取單元11所細^ 1早2之間，用來暫存影 元12進行存取。 ¥衫像及弟二影像’以供處理單 光期==二15是用以記錄取像裝置1在第-影像曝 ΐ跡訊號，ii藉由晃動執跡訊號來進行估 理罝开19。Λ ( P Functi0n，PSF)給處 /、，在應用设計上，震動感測器15通常是 以陀螺儀來設計。 币疋 而處理單元12主要是用以執行一運算程序來對第二 衫像進盯平祕理。而所賴運算料可例如是折積運算 fonvoluticm)之程序，以將原本是充滿雜訊且銳利清$二 第二影像進行消除雜訊，並且使影像較為平滑〔但是也會形 成較為模糊的影像）。進而，處理單元12再利用晃動轨跡 訊號之辅助運算所估測出的點擴散函數來將原本清晰的第 二影像比較該平滑處理後所形成較為模糊的第二影像，便 可產生一影像點量表（Point Scale lmage)，以來表示模糊 影像與清晰影像之間的關係。 最後，處理單元12再將第一影像與影像點量表進行 一特定運算以恢復形成一輸出影像，也就是將原本是長曝 光且模糊的第一影像恢復其清晰度。而該特定運算在本實 施例中是例如為將第一影像與影像點量表之間相對的像素 點進行點對點相乘之運算。然而，在處理單元12進行該特 定運算之前，更巧進一步先對影像點量表進行一消除程 1355190 序，以對該贿點量表進行去雜點及平滑化 而記憶單元16是連接處理單元a ,、 理。 單元12最後所輸出的較清晰之輪 ，以用來儲存處理 按壓拍攝所可以獲得的影像。 〜亦即使用者此次 例流為糊之方法的實施 模式之下來進行，其步驟包括： 八門的拍攝 下進行操取目前快門下的第一影像以及小=景之 的第二影像(S2G1)。並且同時也進 =於*全快門 曝光期間的晃動執跡訊號⑽;)=以第 2為，光影像且為充滿雜訊的銳利清，因 以進一步進行消除雜訊程序（N〇i Q此可 二影像的雜訊（S2G3)。 c 10n以降低第 -牛^驟闺所執行之消除雜訊程序可視為更進 步的泊除雜訊之流程，在實 1文進 略。因為在接下來的牛驟φ 、:二°又什上可以加以省 -^ m v f中，έ執行折積運算程序以詞·第 二衫像進订平滑處理⑽5) 十弟 時印會形成消除雜1曰妝旦^ 丁積4序進订的同 清晰且雜^ ^ 化的Μ ’以使原本為 像：雜4夕的第二影像轉換成為較模糊但少雜訊的影 該點擴散函數來=3產生點擴散函數，並且根據 的苐二影像，tut影像比較該經平滑處理後 表示原清晰影像轉量t⑽7) ’而這也就是用以 豕興桓糊影像之間的關係。接著，為了讓影 :2=較為精確’因此更可進-步進行消除程序以 々像’表進行去雜點及平滑化的處理（5208)。 係，^進藉中清晰影像及模糊影像的關 利將第-影像恢復形成 :欠_==^:，=:;此 像模糊助來對第一影像進行抑制影 目的。進而達到將弟-影像還原出較清晰的輸出影像之 例中是’熟悉此項技術者應可理解，上述實施 動執=:1=行平滑處理之折積運算程序，藉由晃 進行的/肖產生的點擴散函數’以讀影像點量表 序皆僅為其中之-例，當然也是可以採用Ξ 制影j發明具抑制影像模糊之取像裝置及其抑 影像以要是同時利用長曝光影像、短曝光 藉此He纟點擴散函數來進行輔助比對及運算。 像模糊仍得™影 於是同日奏;tel 冢之目的。除此之外，本發明更由 後處理時⑽但*同曝光時_影像’因此在影像 簡單，因Jfa、、貧汛充分，且所設計的演算法也能較為 影像，而擁：=在較紐時間的運算下即可重建出較清晰的 惟而=有提升防手震運算效能之優點。 x上所述’僅為本發明的具體實施例之詳細說明 12 1355190 會 · 及圖式而已，並非用以限制本發明，本發明之所有範圍應 _ 以下述之申請專利範圍為準，任何熟悉該項技藝者在本發 " 明之領域内，可輕易思及之變化或修飾皆可涵蓋在以下本 : 案所界定之專利範圍。 【圖式簡單說明】 ' 第一圖係本發明具抑制影像模糊之取像裝置的實施例方塊 圖；及 第二圖係本發明抑制影像模糊之方法的實施例流程圖。 φ 【主要元件符號說明】 取像裝置1 影像擷取單元11 處理單元12 按鍵單元13 暫存單元14 震動感測器15 記憶單元16 13

Claims (1)

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申請專利範圍： 一種具抑制影像模糊之取像裝置，係於 於一安全快門的拍攝模式下，進行抑^^間大 該取像裝置包括： v像拉糊，而 單元，係接收一拍攝訊 門下的第-影像及-小於等於^快 影像； 文王快門的第二 一係用來記錄該取像裝置於該第--像 晃動執跡訊號以產生-點擴散函數；^ °依據邊 -處理單元’制喊⑽減崎 財來_第二影像進行修 述修正處理係利用該點料了二與千滑處理，所 像，該處理單元運算修正^的修正該第二影 二影像之像二影: 運算以恢復形成一輸出象：像點量表進 β藉由=曝二：=安全快門的拍攝模式下， 影像模糊。 w對第-影像進行抑制 如申請專利範圍第丨項所 襄置’進-步包含—按鍵單元7 =像模糊之取像 用以產生一觸發气係連接該處理單元， 號。 使錢理單元產生該拍攝訊 如申請專利範圍第1 項所述之具抑梅賴糊之取像 14 f置，進-步包含_,存__ ^月2^正替換頁 單元及該處理單元之間，單元，係連接於該影像擷取 二影像以供該處理單 用以暫存該第一影像及該第 4、 I士 义王早疋存取。 4、如申請專利範圍第】 裝置，其尹該處理單元述之具抑制影像模糊之取像 對該影像點量表進行：二:：執行-消除程序’以 5、如中請翻rFI/雜點及平滑化之處理。 褒置，其中該運算裎庠m具抑制影像模糊之取像 之程序。 ’、’、折積運算（Convolution) 、Π請f中=!丨項所述之具抑制_ 表運算係將該第—影像與該影像點量 、 ^㈣的像素點進行點對點相乘之運算。 =請專利範圍第！項所述之具抑制影像模糊之取像 進步包含一 S己憶單元，係連接該處理單元， 用以儲存該輪出影像。 如申請專利範圍第1項所述之具抑制影像模糊之取像 裝置’其中該影像擷取單元所擷取的該第—影像係長 二光以形成—失焦模糊的影像’而該第二影像係短曝 光以形成一充滿雜訊之銳利清晰影像。 、—種抑制影像模糊之方法，係應用於一取像装置設定 —曝光時間大於一安全快門的拍攝模式，其步驟包 括： 梅取一目前快門下的第一影像及一小於等於該安全 快門的第二影像； 把錄該取像裝置於該第一影像曝光期間的一.晃動轨 15 10 11 12 13 跡訊號； --- 產生-點擴散函數； 第滑處理「二 處理與平 弟二影像； 亥點擴散函數修正該 =正後的該第二影像與平滑 像之像素點間的差異，以產生〜旦後的該第二影 將；?第1像與該影像點量表進C量表’·及 广影像恢復形成-輸出影像；#定運算，以將 ::藉由該》=:二::：攝模式下’ 抑制影像模糊。 了孩第—影像進行 ^申請專利範圍第9項所述之抑制 其中該取的第—影像係像模糊之方法’ 糊影像’而該第二影像係短曝光^^成-失焦模 銳利清晰影像。 市成—充滿雜訊之 轾序(N〇lseReducti〇n)，以降低一:消除雜汛 如申H洚丨γ ~ Λ 一衫像的雜訊。 圍第9項所述之抑制影 八中在產生該影像點量表之後， 序，以對該影像點量表進行去雜點4 :丁二程 項所r卩制職=， ^中該運隸序料折料LVQlutl。&程 16 1355190 100年6月27日修正替換頁 14、如申請專利範圍第9項所述之抑制影像模糊之方法， 其中該特定運算係該第一影像與該影像點量表之間 相對的像素點進行點對點相乘之運算。