WISTEK
US7209212B2
M351418

 

 

 

 


M386513    專利名稱  以最小平方濾波器及震動感測器改善相機  防手振之裝置
 

公告日2010/08/11

證書號M386513

申請日2009/04/09

申請號098205761  

國際分類號
/IPC  G03B-019/02(2006.01) 

公報卷期37-12

發明人

LEE, KUN YI TW;
HSIEH, XIE HUA TW;
JHAN, KAI CYUAN TW;
HE, JYUN RONG TW;
LIN, JYUN HONG TW;
LI, SHIH WUN TW;
YANG, CHENG SYUN TW;
CHEN, YAN SIAO TW;
SONG, JYUN YI TW;
LIN, YEN JUEI TW;
LEE, WEI YU TW;
LEE, CHENG CHE TW

摘要

本案係為一具有最小平方濾波器的改善影像失真之元件,該具有最小平方濾波器元件包含一降質系統,根據影像降質過程的某些經驗知識,建立降質模型,再針對降質過程,採取某種處理方法,恢復或重建原來的影像。
本案係以三個震動感測器組成一個震動感測器模組改良手振的問題,由包含兩個水平儀之震動感測模組於相機的內部,感測水平軸與垂直軸的偏差。並經由傅利葉離散轉換,得出因照相機水平晃動而被模糊了的轉移函數k值,再用最小平方濾波器來復原並且調整適當的K值來使影像清晰。


【創作特點】


本案係關於一種相機及其防手振方法及系統,尤指一種藉由包含最小平方濾波器來改良手振的震動感測元件。
凡具有拍照功能之照相裝置,當手持拍照時,往往會造成鏡頭的震動進而影響光源經過鏡頭至成像偵測元件上時會造成影像的晃動,導致失真。而此現象,稱之”手振”。手振的發生又分為因長聚焦拍攝、於弱光環境拍攝或是採用微距拍攝三種情況。
一般而言會使用提高快門速度來減少手振的情形,但若曝光的時間較長時,則完全無法避免。多家照相機廠商針對此種手振的現象開發了一些改良的功能與裝置,稱為”防抖”、”防手振”或是”圖像穩定”功能。目前防手振的方法主要分為電子式與光學式防手振,光學防手振又分為成像元件,感測到震動後通過其元件與角度的改變使成像穩定,以及鏡頭防震,據照相裝置的震動程度和方向,經鏡片模組的補償後使光路穩定。
故申請人有鑑於習知技術,仍經悉心試驗與探討,最終提出本案[以最小平方濾波器及震動感測器改善影像的防手振之裝置],用以改良上述習知技術之缺失。
本案之主要目的係為提出一有效減少影像失真的方法配合震動感測元件,設計出一具改善手振的元件,並探討經由最小平方濾波器,以減緩影像受到震動的程度利用三個震動感測元件偵測垂直軸、水平軸及仰俯角的震動偏差值。再經由傅立葉離散轉換的計算與驅動器來補償,其中我們所探討的是利用最小平方濾波器來還原因上下或左右震動而模糊的像。利用在惡化現象發生之前的了解,建立惡化的模型,再利用相反的過程來重建及恢復影像。
本案係為一以最小平方濾波器及震動感測器改善影像的防手振之裝置,該具有最小平方濾波器與三個震動感測元件,感測器元件包含一垂直角度感測元件D位於內圈中,以一支撐軸C固定內圈E隨機身轉動,此感測元件用以偵測垂直軸D之晃動,內圈G上裝設一水平角度感測元件F,此角度感測元件F於按下快門前先偵測一次此時次圈G上之角度,當按下快門後再偵測次圈G上的角度,可知晃動的角度誤差值,有一支轉軸I連接次圈使之得以轉動,次圈G與外圈J為一佈滿刻度之圓,次圈G也含一震動感測元件H讀取外圈J上之角度,於按下快門前後各偵測一次外圈J之角度,不同的是此為量測拍照時的仰俯角,也可得到一誤差值;再經由最小平方濾波器計將垂直軸、水平軸、仰俯角度三個誤差值算得以補償晃動。藉由此震動感測模組A與軟體最小平方濾波器等高準度控制電路B計算,進而達到減緩影像失真改善手振問題之震動感測器。
根據上訴構想,藉由感測元件之不同,其偵測到之誤差值也相對不盡相同,經由體的外型可減少感測元件之體積。
參閱第一圖,其係為本案之一較佳實施例之以最小平方濾波器及震動感測器改善影像的防手振之裝置,包含三個震動感測器之感測模組A、一個補償程式、及一個高準度控制電路B。
綜合上述,本案之最小平方器濾波器改良震動感測器,著重於提出一有效減緩影像模糊的方法,首先對一張因照相機晃動而被模糊且加有雜訊的影像,經傅利葉離散轉換,得出因照相機水平晃動而被模糊了的轉移函數 H ( k ,1),再用最小平方濾波器(Wiener)來復原並且調整適當的K值來使影像清晰。並討論其防手振常使用之方法,以提高此感測器元件的可行性。此震動感測器模組A為一種震動感測器模組,利用多組震動感測元件,偵測拍照前後之震動角度的誤差變化,再藉由最小平方濾波器之計算檢減緩影像之模糊程度,以達到低損失影像的方法。
本案之最小平方濾波器可應用於影像還原上,藉由相機內部的補償修正還原成拍攝者所想要得到的正確影像,不論是晃動、還是曝光度,都需要硬體的感測,感測數值經過處理器算出參數回送給程式進行畫面以及影像檔案的補償,最後,使用者只會看到還原後的漂亮畫面以及修復後的檔案。由於本案可以降低感測元件之成本,並且具有改良習知技術的缺失,故具有產業價值,進而達到發展本案之目的。
A‧‧‧震動感測模組
B‧‧‧高準度控制電路(含最小平方濾波器)
C‧‧‧連接機身轉軸
D‧‧‧垂直感測器
E‧‧‧內圈一實體圓
F‧‧‧水平偵測器
G‧‧‧次圈一具刻度之測量環
H‧‧‧仰俯角偵測器
I‧‧‧支撐軸
J‧‧‧外圈一具刻度之測量環
第一圖係為本案之一較佳實施例之以最小平方濾波器及震動感測器改善影像的防手振之裝置的示意圖。

 

專利範圍

1.一種以最小平方濾波器及震動感測器改善相機防手振之裝置,其包含:至少有一個最小平方濾波器,形成一組高準度控制系統;至少有一個包含垂直軸、水平軸、仰俯角度偏振感測儀,形成一組震動感測模組;藉由控制震動感測模組的角度偏振,傳達到最小平方濾波器執行計算,進而達到減緩手振造成之影像失真。
2.如申請專利範圍第1項所述之以最小平方濾波器及震動感測器改善相機防手振之裝置,其中該震動感測模組為偵測角度之裝置。
3.如申請專利範圍第1項所述之以最小平方濾波器及震動感測器改善相機防手振之裝置,其中該濾波器為運算角度誤差值之裝置。
4.如申請專利範圍第1項所述之以最小平方濾波器及震動感測器改善相機防手振之裝置,其中該模組之偏振感測儀之數目為三個。
第一圖係為本案之一較佳實施例之以最小平方濾波器及震動感測器改善影像的防手振之裝置的示意圖。

M379056.pdf

5F., No.669, Sec. 5, Zhongxiao E. Rd., Xinyi Dist., Taipei City 110, Taiwan (R.O.C.)
 
-----------------------------------------------------------------------------------------------
計數器
2010  WISTEK Corporation. All Rights Reserved.  
Email : wisinfo@wisinfo.com.tw  Office: +886-2-87850039 ext. 130   Fax: +886-2-87850031