專利名稱：圖像處理設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種圖像處理設(shè)備。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種用于計(jì)算對(duì)振動(dòng)帶來(lái)的影響的補(bǔ)償量的圖像處理設(shè)備、使該設(shè)備進(jìn)行這種計(jì)算的方法和使計(jì)算機(jī)執(zhí)行該方法的程序。
背景技術(shù)：
便攜式攝像機(jī)如今廣泛地使用。這些攝像機(jī)通常包括以CCD(電荷耦合器)傳感器為例子的電荷傳遞型固態(tài)圖像拾取裝置或者以CMOS(互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)傳感器為代表的X-Y地址型固態(tài)圖像拾取裝置。
CMOS傳感器以單個(gè)低電壓驅(qū)動(dòng)，比CCD傳感器消耗更少的功率，并且更適合于與它的外設(shè)電路一起集成。這些優(yōu)點(diǎn)促進(jìn)了研究者們考慮將CMOS傳感器用于圖像處理設(shè)備比如攝像機(jī)。
然而，考慮到高質(zhì)量地記錄移動(dòng)或靜態(tài)的圖形，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)難以使用CMOS傳感器作為攝像機(jī)的圖像拾取裝置或者其它的圖像處理設(shè)備。造成這種困難的一個(gè)主要原因在于在抖動(dòng)的手持的攝像機(jī)拍攝的圖形中存在變形。在已經(jīng)普遍用作圖像處理設(shè)備的圖像拾取裝置的CCD傳感器的情況下，基于每個(gè)域或每個(gè)幀獲得的抖動(dòng)的手的信息計(jì)算的單值用作使由抖動(dòng)的手在圖形中引起的不利影響最小的補(bǔ)償量。借助于如下事實(shí)可以實(shí)現(xiàn)單值用于抖動(dòng)的手的補(bǔ)償對(duì)于CCD傳感器的所有的像素曝光周期都相等，由此在所得的圖形中沒(méi)有變形。
與CCD傳感器相反，由于抖動(dòng)的手的原因，CMOS傳感器易于產(chǎn)生圖形變形，因?yàn)镃MOS器件以與CCD傳感器的操作方式不同的方式拍攝圖形，如下文概述。
電荷傳遞型固態(tài)圖像拾取裝置比如CCD傳感器在讀取像素?cái)?shù)據(jù)的過(guò)程中能夠同時(shí)使所有的像素曝光。相反，X-Y地址型固態(tài)圖像拾取裝置比如CMOS傳感器一次讀取一個(gè)像素或一行像素的像素?cái)?shù)據(jù)。在讀取像素?cái)?shù)據(jù)的同時(shí)，對(duì)于像素讀取固態(tài)圖像拾取裝置來(lái)說(shuō)，從每行中的一個(gè)像素移動(dòng)到另一像素所需的時(shí)間與它的行讀取裝置從一行移動(dòng)到另一行所需的時(shí)間相比可以忽略不計(jì)。因此，下文討論僅考慮在行之間的時(shí)間周期的差值，如附圖1A和1B所示。
作為說(shuō)明，附圖1A示出了CMOS傳感器如何以1/T秒的間隔讀取所有的像素，其中每個(gè)圖形由行#1至行#N。附圖1B描述了曝光周期在時(shí)間t1上開(kāi)始并且對(duì)于行#1在時(shí)間t2上結(jié)束、對(duì)于行#2在時(shí)間t3上結(jié)束以及對(duì)于行#3在時(shí)間t4上結(jié)束的實(shí)例。
在t2和t3的時(shí)間差以Δt給定，在t3和t4之間的差也為Δt。即，曝光周期涉及每行的時(shí)間差Δt。在這種情況下，在圖形頂部上的行#1和在底部的行#N之間的曝光的過(guò)程中出現(xiàn)接近1/T秒的時(shí)間差。通過(guò)在每圖形的行#1和#N之間發(fā)生的曝光周期方面的差值，每行的曝光時(shí)間差對(duì)抖動(dòng)的手持的CMOS傳感器使正成像的對(duì)象的圖形變形有作用。
下文參考附圖2解釋拍攝的對(duì)象的圖形如何變形。附圖2所示為在圖形10中作為對(duì)象拍攝的矩形20的實(shí)例。中間的圖形說(shuō)明了在通過(guò)不是由抖動(dòng)的手持的圖像處理設(shè)備拍攝的無(wú)變形對(duì)象。正常成像的對(duì)象作為正確形成的矩形20示出。
在附圖2中的右手側(cè)圖形所示為通過(guò)向右抖動(dòng)的圖像處理設(shè)備拍攝的變形對(duì)象。類似地，左手側(cè)圖形指示通過(guò)向左抖動(dòng)的圖像處理設(shè)備拍攝的變形對(duì)象。在附圖2中的頂部圖形示出了通過(guò)朝上抖動(dòng)的圖像處理設(shè)備拍攝的垂直加長(zhǎng)的對(duì)象；以及頂部圖形表示通過(guò)朝下抖動(dòng)的圖像處理設(shè)備拍攝的垂直壓縮的對(duì)象。
如所描述，CMOS傳感器在行之間存在曝光周期差(即在行之間的成像時(shí)序中的差)。為此，通過(guò)使用基于每域或每幀獲得的抖動(dòng)手信息計(jì)算的單值不可能完全補(bǔ)償抖動(dòng)的手的不利影響。結(jié)果是將變形的圖形串被提供給用戶。
已經(jīng)提出了補(bǔ)償由抖動(dòng)的手引起的圖形變形的某些圖像處理設(shè)備。一種這樣的設(shè)備實(shí)例性地公開(kāi)在日本專利申請(qǐng)No.2001-358999(參見(jiàn)附圖4)中。這個(gè)圖像處理設(shè)備被設(shè)計(jì)成，在垂直地改變從其中讀每行的位置以補(bǔ)償手的垂直振動(dòng)的同時(shí)，改變它的每行的讀位置以補(bǔ)償手的水平振動(dòng)。
然而，上文所提出的技術(shù)沒(méi)能考慮將在下文討論的抖動(dòng)手補(bǔ)償?shù)臉O限。沒(méi)有考慮這種極限可能導(dǎo)致不自然地形成的圖形。現(xiàn)在參考附圖3A和3B描述與抖動(dòng)手補(bǔ)償?shù)臉O限相關(guān)的某些問(wèn)題。這兩個(gè)附圖顯示了因?yàn)樵谒胶痛怪狈较蛏洗嬖谘a(bǔ)償?shù)臉O限而可能發(fā)生的情況。通過(guò)采取每行補(bǔ)償抖動(dòng)手的措施，每個(gè)附圖示出了一方面在補(bǔ)償之前在存儲(chǔ)器中保留的圖形數(shù)據(jù)區(qū)和在另一方面在補(bǔ)償之后實(shí)際的圖形數(shù)據(jù)區(qū)之間的相對(duì)位置關(guān)系。
附圖3A所示為這樣的狀態(tài)其中原始對(duì)象21成像在存儲(chǔ)器中提供的圖形數(shù)據(jù)區(qū)11中，但由于抖動(dòng)手的原因，所得的圖像變形為圖形31。在這種狀態(tài)下，抖動(dòng)手的水平振動(dòng)量如此大以致圖形31的角部41溢出圖形數(shù)據(jù)區(qū)11。這意味著在圖形數(shù)據(jù)區(qū)11中在行#j之后的圖形數(shù)據(jù)對(duì)于隨后的補(bǔ)償不夠。
同樣地，附圖3B表示這樣的狀態(tài)其中原始對(duì)象22被成像在存儲(chǔ)器中提供的圖形數(shù)據(jù)區(qū)12中，但由于抖動(dòng)手的緣故，所得的圖像變形為圖形32。在這種狀態(tài)下，抖動(dòng)手的垂直振動(dòng)量如此大以致圖形32的一部分42溢出圖形數(shù)據(jù)區(qū)12。這意味著在圖形數(shù)據(jù)區(qū)12中在行#k之后的圖形數(shù)據(jù)對(duì)于隨后的補(bǔ)償不夠。
如上文所述，試圖進(jìn)行抖動(dòng)手補(bǔ)償而不涉及補(bǔ)償?shù)臉O限的CMOS傳感器不能在補(bǔ)償之后提供完整的圖形數(shù)據(jù)。最終形成的圖形易于變形，造成觀看者使用不便、不舒服的印象。
本發(fā)明考慮上述的情況并提供了一種圖像處理設(shè)備，在補(bǔ)償由抖動(dòng)手或某些其它振動(dòng)源引起對(duì)圖形的不利的影響時(shí)，這種圖像處理設(shè)備不會(huì)超過(guò)補(bǔ)償?shù)臉O限對(duì)圖形過(guò)補(bǔ)償。

發(fā)明內(nèi)容
在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述和其它目的中，根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種圖像處理設(shè)備，包括使用圖像拾取裝置獲取對(duì)象的圖形的成像單元；存儲(chǔ)所獲取的圖形的圖形存儲(chǔ)單元；檢測(cè)施加到成像單元的振動(dòng)量并輸出所檢測(cè)的振動(dòng)量的振動(dòng)檢測(cè)單元；根據(jù)振動(dòng)量計(jì)算用于消除振動(dòng)對(duì)成像單元的影響所需的補(bǔ)償量的補(bǔ)償量計(jì)算單元；計(jì)算在預(yù)定的位置之間的補(bǔ)償量的改變量的改變量計(jì)算單元；確定改變量是否超過(guò)可用于存儲(chǔ)在圖形存儲(chǔ)單元中的圖形的補(bǔ)償?shù)臉O限的補(bǔ)償極限確定單元；在輸出所調(diào)節(jié)的補(bǔ)償量之前根據(jù)是否超過(guò)補(bǔ)償極限調(diào)節(jié)補(bǔ)償量的補(bǔ)償量調(diào)節(jié)單元；以及基于通過(guò)補(bǔ)償量調(diào)節(jié)單元輸出的調(diào)節(jié)的補(bǔ)償量校正存儲(chǔ)在圖形存儲(chǔ)單元中的圖形的圖形校正單元。這種結(jié)構(gòu)的設(shè)備根據(jù)是否超過(guò)補(bǔ)償?shù)臉O限調(diào)節(jié)消除振動(dòng)的影響的補(bǔ)償量。
優(yōu)選地，圖像拾取裝置可以通過(guò)使用二維地址進(jìn)行訪問(wèn)。基于二維地址訪問(wèn)圖像拾取裝置可以使本發(fā)明的設(shè)備在解決行之間的曝光時(shí)間發(fā)生差值時(shí)更有效地操作。
圖像拾取裝置優(yōu)選互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)圖像傳感器。CMOS圖像傳感器允許在處理在行之間的時(shí)間周期中發(fā)生差值的過(guò)程中更加有效地工作。
優(yōu)選地，預(yù)定的位置可以是圖形存儲(chǔ)單元的行位置。應(yīng)用這種結(jié)構(gòu)，可以進(jìn)行檢查以基于在行之間的補(bǔ)償?shù)母淖兞看_定是否超過(guò)補(bǔ)償?shù)臉O限，由此調(diào)節(jié)每行的補(bǔ)償量。
優(yōu)選地，補(bǔ)償極限確定單元可以進(jìn)一步包括保持一致地定義在預(yù)定的位置之間的可容許的改變量的極限值的極限值保持單元；和在通過(guò)改變量計(jì)算單元計(jì)算的改變量超過(guò)極限值時(shí)確定是否超過(guò)補(bǔ)償?shù)臉O限的確定單元。這種結(jié)構(gòu)可以基于先前一致地定義的極限值確定是否超過(guò)了補(bǔ)償極限。
極限值優(yōu)選是將在開(kāi)始位置中的補(bǔ)償量和在結(jié)束位置中的補(bǔ)償量之間的差值一致地分配給每個(gè)預(yù)定的位置的值。這種結(jié)構(gòu)使得能夠基于一致地分配給預(yù)定位置的極限值確定是否超過(guò)補(bǔ)償?shù)臉O限。
優(yōu)選地，補(bǔ)償極限確定單元可以進(jìn)一步包括保持圖形存儲(chǔ)單元的預(yù)定位置的范圍的范圍保持單元；基于通過(guò)改變量計(jì)算單元計(jì)算的改變量計(jì)算預(yù)定位置的外插值的外插單元；以及在外插值超過(guò)通過(guò)范圍保持單元保持的范圍時(shí)確定是否超過(guò)補(bǔ)償極限的確定單元。這種結(jié)構(gòu)使得能夠基于每個(gè)預(yù)定的位置的改變量確定外插值是否超過(guò)補(bǔ)償極限。
優(yōu)選地，補(bǔ)償量調(diào)節(jié)單元可以進(jìn)一步包括對(duì)補(bǔ)償量進(jìn)行預(yù)定的計(jì)算以獲取經(jīng)調(diào)節(jié)的量的調(diào)節(jié)量計(jì)算單元；和最終補(bǔ)償量選擇單元，如果補(bǔ)償極限確定單元確定超過(guò)補(bǔ)償?shù)臉O限則最終補(bǔ)償量選擇單元輸出經(jīng)調(diào)節(jié)的量作為補(bǔ)償量，以及如果補(bǔ)償極限確定單元確定沒(méi)有超過(guò)補(bǔ)償極限則最終補(bǔ)償量選擇單元進(jìn)一步輸出未調(diào)節(jié)的補(bǔ)償量。在發(fā)現(xiàn)已經(jīng)超過(guò)了補(bǔ)償極限的情況下，這種結(jié)構(gòu)使得能夠輸出通過(guò)預(yù)定的計(jì)算獲取的經(jīng)調(diào)節(jié)的量作為最終補(bǔ)償量。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種用于圖像處理設(shè)備的補(bǔ)償量計(jì)算方法，該圖像處理設(shè)備包括使用圖像拾取裝置獲取對(duì)象的圖形的成像單元；存儲(chǔ)所獲取的圖形的圖形存儲(chǔ)單元；檢測(cè)施加到成像單元的振動(dòng)量并輸出所檢測(cè)的振動(dòng)量的振動(dòng)檢測(cè)單元；和根據(jù)基于振動(dòng)量最終獲得的補(bǔ)償量校正存儲(chǔ)在圖形存儲(chǔ)單元中的圖形的圖形校正單元；該補(bǔ)償量計(jì)算方法包括如下的步驟根據(jù)振動(dòng)量計(jì)算用于消除振動(dòng)對(duì)成像單元的影響所需的補(bǔ)償量；計(jì)算在預(yù)定的位置之間的補(bǔ)償量的改變量；基于改變量確定是否超過(guò)可用于存儲(chǔ)在圖形存儲(chǔ)單元中的圖形的補(bǔ)償?shù)臉O限；以及如果發(fā)現(xiàn)已經(jīng)超過(guò)補(bǔ)償?shù)臉O限在輸出調(diào)節(jié)的量作為補(bǔ)償量之前對(duì)補(bǔ)償量進(jìn)行預(yù)定的計(jì)算以獲取調(diào)節(jié)的量，以及如果發(fā)現(xiàn)還沒(méi)有超過(guò)補(bǔ)償?shù)臉O限則輸出未調(diào)節(jié)的補(bǔ)償量。本發(fā)明的方法允許圖像處理設(shè)備根據(jù)是否超過(guò)補(bǔ)償?shù)臉O限調(diào)節(jié)消除振動(dòng)的影響的補(bǔ)償量。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種計(jì)算機(jī)使用的用于控制圖像處理設(shè)備的程序，該圖像處理設(shè)備包括使用圖像拾取裝置獲取對(duì)象的圖形的成像單元；存儲(chǔ)所獲取的圖形的圖形存儲(chǔ)單元；檢測(cè)施加到成像單元的振動(dòng)量并輸出所檢測(cè)的振動(dòng)量的振動(dòng)檢測(cè)單元；和根據(jù)基于振動(dòng)量最終獲得的補(bǔ)償量校正存儲(chǔ)在圖形存儲(chǔ)單元中的圖形的圖形校正單元；該程序使計(jì)算機(jī)實(shí)施如下步驟根據(jù)振動(dòng)量計(jì)算用于消除振動(dòng)對(duì)成像單元的影響所需的補(bǔ)償量；計(jì)算在預(yù)定的位置之間的補(bǔ)償量的改變量；基于改變量確定是否超過(guò)可用于存儲(chǔ)在圖形存儲(chǔ)單元中的圖形的補(bǔ)償?shù)臉O限；以及如果發(fā)現(xiàn)已經(jīng)超過(guò)補(bǔ)償?shù)臉O限在輸出調(diào)節(jié)的量作為補(bǔ)償量之前對(duì)補(bǔ)償量進(jìn)行預(yù)定的計(jì)算以獲取調(diào)節(jié)的量，以及如果發(fā)現(xiàn)還沒(méi)有超過(guò)補(bǔ)償?shù)臉O限則輸出未調(diào)節(jié)的補(bǔ)償量。這種程序允許控制圖像處理設(shè)備的計(jì)算機(jī)根據(jù)是否超過(guò)補(bǔ)償?shù)臉O限調(diào)節(jié)消除振動(dòng)的影響的補(bǔ)償量。
如上文所概述，在通過(guò)本發(fā)明的方案提供補(bǔ)償以在所拍攝的圖形上消除抖動(dòng)手等的振動(dòng)的影響時(shí)，進(jìn)行檢查以確定是否超過(guò)補(bǔ)償?shù)念A(yù)定極限。如果發(fā)現(xiàn)已經(jīng)超過(guò)了給定的圖形的補(bǔ)償?shù)臉O限，則調(diào)節(jié)補(bǔ)償量以避免該圖形的過(guò)補(bǔ)償。這種方案有助于使經(jīng)補(bǔ)償校正的圖形看起來(lái)自然并且不受影響。
通過(guò)下文的說(shuō)明書和附圖將會(huì)更清楚本發(fā)明的其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。


附圖1A和1B所示為表示在CCD傳感器和CMOS傳感器之間的曝光時(shí)間的差值的示意圖；附圖2所示為通過(guò)CMOS傳感器成像的對(duì)象如何受到抖動(dòng)手影響的示意圖；附圖3A和3B所示為在圖形數(shù)據(jù)區(qū)中的補(bǔ)償?shù)臉O限的示意圖；附圖4所示為實(shí)施本發(fā)明的圖像處理設(shè)備的方塊圖；附圖5A和5B所示為抖動(dòng)手的振動(dòng)量和受這種振動(dòng)影響的圖形的示意圖；附圖6A、6B和6C所示為通過(guò)本發(fā)明的實(shí)施例說(shuō)明如何對(duì)振動(dòng)量?jī)?nèi)插的示意圖；
附圖7A、7B和7C所示為如何通過(guò)該實(shí)施例計(jì)算補(bǔ)償量的示意圖；附圖8所示為一方面對(duì)抖動(dòng)手的振動(dòng)的補(bǔ)償極限和另一方面補(bǔ)償?shù)目扇菰柿恐g的關(guān)系的示意圖；附圖9所示為通過(guò)本發(fā)明的第一方法操作的本發(fā)明的圖像處理設(shè)備實(shí)施的功能設(shè)置的方塊圖；附圖10所示為列出通過(guò)本發(fā)明的第一方法操作的本發(fā)明的圖像處理設(shè)備獲取的最終補(bǔ)償量的表格視圖；附圖11A和11B所示為通過(guò)本發(fā)明的圖像處理設(shè)備提供的在行之間的過(guò)渡補(bǔ)償量的圖形表示；附圖12所示為通過(guò)本發(fā)明的第二方法操作的本發(fā)明的圖像處理設(shè)備實(shí)施的功能設(shè)置的方塊圖；附圖13所示為通過(guò)本發(fā)明的圖像處理設(shè)備實(shí)施的計(jì)算補(bǔ)償量的步驟的流程圖；和附圖14所示為實(shí)施本發(fā)明的圖像處理設(shè)備的能力的計(jì)算機(jī)的方塊圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在參考附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。附圖4所示為實(shí)施本發(fā)明的圖像處理設(shè)備100的方塊圖。為了計(jì)算消除抖動(dòng)手的振動(dòng)或其它振動(dòng)源對(duì)所獲取的圖形的影響的補(bǔ)償量，圖像處理設(shè)備100包括抖動(dòng)手檢測(cè)單元110、抖動(dòng)手補(bǔ)償量計(jì)算單元120、補(bǔ)償改變量計(jì)算單元130、補(bǔ)償極限確定單元140和抖動(dòng)手補(bǔ)償量調(diào)節(jié)單元150。為了拍攝圖形，圖像處理設(shè)備100使用時(shí)序產(chǎn)生單元161、圖像拾取裝置162、預(yù)處理單元163和信號(hào)處理單元164。為校正所拍攝的圖形，圖像處理設(shè)備100采用存儲(chǔ)器170、存儲(chǔ)器控制單元180和圖形校正單元190。
抖動(dòng)手檢測(cè)單元110檢測(cè)施加給圖像處理設(shè)備100的振動(dòng)并輸出所檢測(cè)的振動(dòng)量。抖動(dòng)手檢測(cè)單元110可以通過(guò)傳感器比如角速度傳感器實(shí)施或通過(guò)圖像處理實(shí)施。如果抖動(dòng)手檢測(cè)單元110通過(guò)角速度傳感器實(shí)施，則該傳感器基于在設(shè)備100的傾斜和偏轉(zhuǎn)方向上測(cè)量的角速度的數(shù)據(jù)給抖動(dòng)手補(bǔ)償量計(jì)算單元120輸送所檢測(cè)的振動(dòng)量。
基于從抖動(dòng)手檢測(cè)單元110饋送的振動(dòng)量，抖動(dòng)手補(bǔ)償量計(jì)算單元120計(jì)算消除所檢測(cè)的振動(dòng)對(duì)圖像處理設(shè)備100的影響的補(bǔ)償量。更具體地說(shuō)，抖動(dòng)手補(bǔ)償量計(jì)算單元120使用來(lái)自抖動(dòng)手檢測(cè)單元110的數(shù)據(jù)每行地或以多個(gè)行為間隔地計(jì)算消除所施加的振動(dòng)的影響所需的補(bǔ)償量。抖動(dòng)手補(bǔ)償量計(jì)算單元120通過(guò)信號(hào)線129將所計(jì)算的補(bǔ)償量發(fā)送給補(bǔ)償改變量計(jì)算單元130和抖動(dòng)手補(bǔ)償量調(diào)節(jié)單元150。
補(bǔ)償改變量計(jì)算單元130計(jì)算在預(yù)定行之間的補(bǔ)償改變量。在計(jì)算補(bǔ)償改變量中，補(bǔ)償改變量計(jì)算單元130可以利用從抖動(dòng)手補(bǔ)償量計(jì)算單元120饋送的補(bǔ)償量或者來(lái)自抖動(dòng)手補(bǔ)償量調(diào)節(jié)單元150的最終補(bǔ)償量。補(bǔ)償改變量計(jì)算單元130通過(guò)信號(hào)線139將所計(jì)算的改變量輸送給補(bǔ)償極限確定單元140。
基于來(lái)自補(bǔ)償改變量計(jì)算單元130的改變量，對(duì)于在存儲(chǔ)器170中的圖形數(shù)據(jù)區(qū)中的圖形，補(bǔ)償極限確定單元140檢查以確定是否超過(guò)補(bǔ)償極限。檢查的結(jié)果通過(guò)信號(hào)線149發(fā)送給抖動(dòng)手補(bǔ)償量調(diào)節(jié)單元150。
根據(jù)來(lái)自補(bǔ)償極限確定單元140的對(duì)補(bǔ)償極限的檢查結(jié)果，抖動(dòng)手補(bǔ)償量調(diào)節(jié)單元150調(diào)節(jié)從抖動(dòng)手補(bǔ)償量計(jì)算單元120輸送的補(bǔ)償量并將所調(diào)節(jié)的結(jié)果作為每行的最終補(bǔ)償量。計(jì)算每行的最終補(bǔ)償量，因?yàn)橐訡MOS傳感器為例的固態(tài)圖像拾取裝置如上文所述逐行地連續(xù)地讀取圖形數(shù)據(jù)。抖動(dòng)手補(bǔ)償量調(diào)節(jié)單元150通過(guò)信號(hào)線159將由此計(jì)算的最終補(bǔ)償量發(fā)送給補(bǔ)償改變量計(jì)算單元130、時(shí)序產(chǎn)生單元161、存儲(chǔ)器控制單元180和圖形校正單元190。
圖像拾取裝置162(即獲取圖形的裝置)實(shí)例性地由X-Y地址(二維地址)型固態(tài)圖像拾取裝置比如CMOS圖像傳感器構(gòu)成。時(shí)序產(chǎn)生單元161產(chǎn)生所讀取的時(shí)序信號(hào)以被圖像拾取裝置162使用。在與來(lái)自時(shí)序產(chǎn)生單元161的時(shí)序信號(hào)保持一致的過(guò)程中，圖像拾取裝置162將所捕獲的圖形數(shù)據(jù)輸送給預(yù)處理單元163。
預(yù)處理單元163將來(lái)自圖像拾取裝置162的圖形數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式的圖形數(shù)據(jù)，并將數(shù)字化的圖形數(shù)據(jù)發(fā)送給信號(hào)處理單元164。信號(hào)處理單元164從通過(guò)預(yù)處理單元163輸送的圖形數(shù)據(jù)中通過(guò)實(shí)例性地檢索亮度和色差信號(hào)產(chǎn)生YUV信號(hào)。所產(chǎn)生的信號(hào)提供給圖形校正單元190。要產(chǎn)生的信號(hào)不限于YUV信號(hào)；作為替代它們可以是RGB信號(hào)。
存儲(chǔ)器170包含用于臨時(shí)地存儲(chǔ)要校正的圖形的圖形數(shù)據(jù)區(qū)。存儲(chǔ)器控制單元180對(duì)存儲(chǔ)器170提供存取控制。要饋送給圖形校正單元190的圖形數(shù)據(jù)臨時(shí)地容納在受存儲(chǔ)器控制單元180的控制的存儲(chǔ)器170中。然后圖形數(shù)據(jù)從存儲(chǔ)器170被讀取并在存儲(chǔ)器控制單元180的控制下發(fā)送給圖形校正單元190。圖形校正單元190對(duì)所輸送的圖形數(shù)據(jù)進(jìn)行抖動(dòng)手補(bǔ)償處理并在信號(hào)線199上輸出經(jīng)校正的數(shù)據(jù)。輸出的圖形數(shù)據(jù)記錄到記錄媒體(未示)或者顯示在顯示裝置(未示)上。
來(lái)自抖動(dòng)手補(bǔ)償量調(diào)節(jié)單元150的最終補(bǔ)償量發(fā)送給圖形校正單元190以在圖形校正處理中使用。最終補(bǔ)償量也輸送給時(shí)序產(chǎn)生單元161，該時(shí)序產(chǎn)生單元161調(diào)節(jié)圖像拾取裝置162的讀取時(shí)序以進(jìn)行圖形校正。
然而最終補(bǔ)償量需要逐行計(jì)算，采集抖動(dòng)手的振動(dòng)量的時(shí)序取決于抖動(dòng)手檢測(cè)單元110的采樣頻率。即，可以不提供計(jì)算每行的最終補(bǔ)償量的足夠的振動(dòng)量。如果抖動(dòng)手檢測(cè)單元110的采樣頻率不同于圖像拾取裝置162的讀取頻率，則抖動(dòng)手檢測(cè)單元110或抖動(dòng)手補(bǔ)償量計(jì)算單元120在采集每行的抖動(dòng)手補(bǔ)償量的過(guò)程中實(shí)施內(nèi)插。類似地，如果抖動(dòng)手檢測(cè)單元110的采樣頻率與圖像拾取裝置162的讀取頻率相同但這些裝置在相位上不同，則也需要抖動(dòng)手檢測(cè)單元110或抖動(dòng)手補(bǔ)償量計(jì)算單元120來(lái)執(zhí)行內(nèi)插。下文將討論內(nèi)插過(guò)程。
附圖5A和5B示意性地說(shuō)明所示為抖動(dòng)手的典型振動(dòng)量和受這種振動(dòng)影響的圖形。附圖5A表示其中對(duì)于100行采集三個(gè)振動(dòng)量的實(shí)例。在這種情況下，假設(shè)抖動(dòng)手檢測(cè)單元110已經(jīng)獲得了行#1′、#50′和#100′的振動(dòng)量。行#1用作解釋目的的參考行，并且是構(gòu)成所獲取的圖形的行中的一個(gè)。
在附圖5A中，所示的振動(dòng)量由正讀取的行#1′的P1像素、行#50′的P2像素和行#100′的P3像素構(gòu)成。振動(dòng)量以包括小數(shù)的像素遞增地給定，以使隨后可以進(jìn)行小于一個(gè)像素的數(shù)量的遞增的補(bǔ)償。
振動(dòng)量P1至P3代表相對(duì)于在圖形獲取過(guò)程開(kāi)始之后立即采集的振動(dòng)量的差值。在附圖5A所示的狀態(tài)中，發(fā)現(xiàn)抖動(dòng)手在行#1′上朝右擺動(dòng)，并繼續(xù)運(yùn)動(dòng)直到行#50′，然后朝左擺動(dòng)直到行#100′。
作為實(shí)例，假設(shè)獲取靜止的矩形的圖形作為對(duì)象，并且抖動(dòng)手的振動(dòng)比如在附圖5A中所示的振動(dòng)施加到圖像處理設(shè)備100中。在這種情況下，如果對(duì)所施加的振動(dòng)不進(jìn)行補(bǔ)償，在附圖5B中所示的變形圖形將被提供給用戶。因此抖動(dòng)手的振動(dòng)需要補(bǔ)償以使盡可能地將接近原始圖形的圖形提供給用戶。
為補(bǔ)償每行的抖動(dòng)手的振動(dòng)要求采集每行的振動(dòng)量。然而，在附圖5A和5B中所示的實(shí)例中，僅對(duì)行#1′、#50′和#100′采集振動(dòng)量。僅僅這種離散的數(shù)據(jù)的可用性是因?yàn)檫@樣的事實(shí)抖動(dòng)手檢測(cè)單元110依賴于抖動(dòng)手檢測(cè)的采樣頻率。在這種情況下，對(duì)于行#2′至#49′以及行#51′至#99′不可用的抖動(dòng)手的振動(dòng)量需要每行內(nèi)插。
附圖6A、6B和6C說(shuō)明了通過(guò)本發(fā)明的實(shí)施例如何實(shí)例性地對(duì)振動(dòng)量進(jìn)行內(nèi)插。如上文所述，抖動(dòng)手補(bǔ)償量計(jì)算單元120采集在行#1′和行#100′之間的三個(gè)振動(dòng)量。所采集的三個(gè)振動(dòng)量用作對(duì)除了行#50′之外在行#2′和#99′之間的振動(dòng)量?jī)?nèi)插的基礎(chǔ)。原則上，關(guān)于給定行的振動(dòng)量輸送給為內(nèi)插的目的所討論的行之前和之后的某些行。更具體地說(shuō)，如附圖6A所示，為行#1獲得的振動(dòng)量應(yīng)用到行#2′至#40′以便內(nèi)插；為行#50′采集的振動(dòng)量應(yīng)用到行#41′至#60′以便內(nèi)插；以及為行#100′取得的振動(dòng)量應(yīng)用到行#61′至#99′以便內(nèi)插。
可替換地，線性函數(shù)可用于內(nèi)插目的，如附圖6B所示。在這種情況下，包含關(guān)于行#1′和#50′的兩個(gè)振動(dòng)量的線性函數(shù)用于對(duì)行#2′至#49′的振動(dòng)量進(jìn)行內(nèi)插；包含關(guān)于行#50′和#100′的兩個(gè)振動(dòng)量的線性函數(shù)用于對(duì)行#51′至#99′的振動(dòng)量進(jìn)行內(nèi)插。
作為另一變型，如附圖6C所示，除了線性函數(shù)之外的函數(shù)也可用于內(nèi)插。在附圖6C中所示的實(shí)例與在附圖6B中所示的情況基本相同，但是使用除了線性函數(shù)之外的函數(shù)進(jìn)行計(jì)算。抖動(dòng)手不總是以相同的速度在相同的方向上擺動(dòng)。為此，以如在附圖6C中所示的曲線變化的函數(shù)進(jìn)行的內(nèi)插結(jié)果通常被證明比以線性方式變化的線性函數(shù)的內(nèi)插結(jié)果更加正確。
從在附圖6A至附圖6C中候選方案中選擇補(bǔ)償量計(jì)算技術(shù)取決于圖像處理設(shè)備100的處理能力。如果圖像處理設(shè)備100由微型計(jì)算機(jī)構(gòu)成，則可采用與微型計(jì)算機(jī)性能相匹配的在附圖6A至6C中的一種技術(shù)以對(duì)所采集的補(bǔ)償量進(jìn)行內(nèi)插。更具體地說(shuō)，在微型計(jì)算機(jī)具有相對(duì)較低的處理能力時(shí)，為解決有限量的計(jì)算問(wèn)題，通過(guò)微型計(jì)算機(jī)使用附圖6A的技術(shù)對(duì)補(bǔ)償量進(jìn)行內(nèi)插。如果微型計(jì)算機(jī)具有相對(duì)較高的處理能力，為對(duì)付相對(duì)較大的計(jì)算量，微型計(jì)算機(jī)采取附圖6C所示的技術(shù)對(duì)補(bǔ)償量進(jìn)行內(nèi)插。
在基于離散振動(dòng)量為每個(gè)所涉及的行采集了振動(dòng)量之后，抖動(dòng)手補(bǔ)償量計(jì)算單元120計(jì)算用于消除圖像處理設(shè)備100的檢測(cè)的振動(dòng)的影響所需的補(bǔ)償量。例如，如果行#1′的振動(dòng)量由P1像素構(gòu)成，則通過(guò)計(jì)算由與具有相反的符號(hào)的前綴的檢測(cè)的振動(dòng)相同的絕對(duì)值形成的-P1像素的補(bǔ)償量可以消除該振動(dòng)量(即恢復(fù)原始的無(wú)振動(dòng)狀態(tài))。
附圖7A、7B和7C描述了通過(guò)該實(shí)施例計(jì)算的補(bǔ)償量的實(shí)例。附圖7A所示為通過(guò)使用參考附圖6A討論的振動(dòng)量?jī)?nèi)插的技術(shù)通過(guò)抖動(dòng)手補(bǔ)償量計(jì)算單元120計(jì)算的抖動(dòng)手補(bǔ)償量。附圖7B表示通過(guò)使用參考附圖6B描述的振動(dòng)量?jī)?nèi)插的技術(shù)通過(guò)抖動(dòng)手補(bǔ)償量計(jì)算單元120計(jì)算的抖動(dòng)手補(bǔ)償量。附圖7C示出了通過(guò)使用參考附圖6C提出的振動(dòng)量?jī)?nèi)插的技術(shù)通過(guò)抖動(dòng)手補(bǔ)償量計(jì)算單元120計(jì)算的抖動(dòng)手補(bǔ)償量。
現(xiàn)在描述通過(guò)本實(shí)施例的補(bǔ)償改變量計(jì)算單元130、補(bǔ)償極限確定單元140和抖動(dòng)手補(bǔ)償量調(diào)節(jié)單元150實(shí)施的處理。
附圖8示意性地示出了一方面抖動(dòng)手的振動(dòng)補(bǔ)償?shù)臉O限和另一方面補(bǔ)償?shù)目扇菰柿恐g的關(guān)系。在附圖8中，所示的在存儲(chǔ)器170中提供的圖形數(shù)據(jù)區(qū)13存儲(chǔ)在抖動(dòng)手的影響下拍攝的原始對(duì)象23的圖形33。圖形33具有溢出圖形數(shù)據(jù)區(qū)13的角部43。即，超過(guò)了補(bǔ)償極限。在圖形數(shù)據(jù)區(qū)13中有效地保持的數(shù)據(jù)包含減去了它的角部43的圖形33。
下文描述使用一致的改變量作為確定超出補(bǔ)償極限的參考的第一方法。在附圖8中，行#1的振動(dòng)量由G1表示，在圖形數(shù)據(jù)區(qū)13中的最后的行#20容允的最大補(bǔ)償量以Z20表示。在本實(shí)例中，補(bǔ)償改變量Δ(Z20-G1)通過(guò)在行#1和#20之間的量G1和Z20的線性近似獲得。值Δ(Z20-G1)是通過(guò)將在行#1和#20之間的可容允的補(bǔ)償量的改變量同樣地分配給每行獲得的平均值。應(yīng)該注意，改變量Δ(Gx-Gy)表示以Gx和Gy結(jié)束的傾斜。這就得到了如下的表達(dá)式Δ(Gx-Gy)＝(Gx-Gy)/(x-y)即，如果從一個(gè)行到另一行的補(bǔ)償改變量沒(méi)有超過(guò)Δ(Z20-G1)則沒(méi)有超過(guò)補(bǔ)償極限。換句話說(shuō)，改變量Δ(Z20-G1)表示均等地定義在行之間的可容允的改變量的極限值。這個(gè)值在附圖8中表示為極限值34。
雖然在上述的實(shí)例計(jì)算了極限值的行是圖形的第一行和最后行，但是這對(duì)本發(fā)明不是限制性的。作為這種計(jì)算的替代，可以選擇在任何所需的行之間的間隔。相同的技術(shù)也可用于在垂直方向上抖動(dòng)手的振動(dòng)。也可以同時(shí)執(zhí)行在水平和垂直方向上的抖動(dòng)手補(bǔ)償?shù)奶幚怼?br> 附圖9所示為通過(guò)上述的第一方法操作的本發(fā)明的圖像處理設(shè)備100實(shí)施的功能設(shè)置的方塊圖。在這種設(shè)置中，補(bǔ)償極限確定單元140包括極限值保持單元141和比較器142，抖動(dòng)手補(bǔ)償量調(diào)節(jié)單元150包括調(diào)節(jié)量計(jì)算單元151和最終補(bǔ)償量選擇單元152。
極限值保持單元141保持關(guān)于在補(bǔ)償過(guò)程中給定的改變量的極限值。在附圖8的實(shí)例中，改變量Δ(Z20-G1)通過(guò)極限值保持單元141保持。比較器142比較來(lái)自補(bǔ)償改變量計(jì)算單元130的補(bǔ)償改變量和在極限值保持單元141中保持的極限值，以確定補(bǔ)償改變量是否超過(guò)極限值。
調(diào)節(jié)量計(jì)算單元151基于來(lái)自抖動(dòng)手補(bǔ)償量計(jì)算單元120的抖動(dòng)手補(bǔ)償量計(jì)算經(jīng)調(diào)節(jié)的量。經(jīng)調(diào)節(jié)的量是通過(guò)降低抖動(dòng)手補(bǔ)償量獲得的值。作為實(shí)例，可以通過(guò)如下的方式獲得經(jīng)調(diào)節(jié)的量以便減弱補(bǔ)償?shù)某潭仁褂眠m合的增益控制措施通過(guò)降低補(bǔ)償速率或通過(guò)從計(jì)算量中減去預(yù)定值。經(jīng)調(diào)節(jié)的量也可以根據(jù)通過(guò)在補(bǔ)償極限確定單元140中的比較器142進(jìn)行的比較的結(jié)果變化。
給定來(lái)自在補(bǔ)償極限確定單元140中的比較器142的比較結(jié)果，最終補(bǔ)償量選擇單元152選擇來(lái)自抖動(dòng)手補(bǔ)償量計(jì)算單元120的抖動(dòng)手補(bǔ)償量或來(lái)自調(diào)節(jié)量計(jì)算單元151的經(jīng)調(diào)節(jié)的量。更具體地說(shuō)，如果發(fā)現(xiàn)補(bǔ)償改變量沒(méi)有超過(guò)極限值，則最終補(bǔ)償量選擇單元152從抖動(dòng)手補(bǔ)償量計(jì)算單元120中選擇抖動(dòng)手補(bǔ)償量；如果發(fā)現(xiàn)改變量已經(jīng)超過(guò)了極限值，則最終補(bǔ)償量選擇單元152從調(diào)節(jié)量計(jì)算單元151中選擇經(jīng)調(diào)節(jié)的量。最終補(bǔ)償量選擇單元152保持所選擇的值預(yù)定的時(shí)間周期并將所保持的值作為最終的補(bǔ)償量提供。
補(bǔ)償改變量計(jì)算單元130從通過(guò)抖動(dòng)手補(bǔ)償量計(jì)算單元120提供的抖動(dòng)手補(bǔ)償量和來(lái)自最終補(bǔ)償量選擇單元152的最終補(bǔ)償量?jī)烧咧杏?jì)算補(bǔ)償改變量。更具體地，計(jì)算改變量Δ(Gx-Gy)，這里Gy表示在行間隔直接之前的最終補(bǔ)償量，Gx表示下一行間隔的補(bǔ)償量。
附圖10所示為通過(guò)上文討論的第一方法操作的本發(fā)明的圖像處理設(shè)備100獲取的最終補(bǔ)償量的表格。在附圖10中，“行”列表示行號(hào)，比如與在附圖8中的圖形數(shù)據(jù)區(qū)13關(guān)聯(lián)的行號(hào)；“原始補(bǔ)償量”列表示通過(guò)抖動(dòng)手補(bǔ)償量計(jì)算單元120計(jì)算的抖動(dòng)手補(bǔ)償量；“補(bǔ)償改變量”列表示通過(guò)補(bǔ)償改變量計(jì)算單元130計(jì)算的補(bǔ)償改變量；“經(jīng)調(diào)節(jié)的量”列列出了通過(guò)在抖動(dòng)手補(bǔ)償量調(diào)節(jié)單元150中的調(diào)節(jié)量計(jì)算單元151計(jì)算的經(jīng)調(diào)節(jié)的量；以及“最終補(bǔ)償量”列表示通過(guò)在抖動(dòng)手補(bǔ)償量調(diào)節(jié)單元150中的最終補(bǔ)償量選擇單元152最終提供的最終補(bǔ)償量。
在操作中，補(bǔ)償改變量計(jì)算單元130首先計(jì)算在行#1和行#4之間的補(bǔ)償改變量Δ(A4-A1)。如果補(bǔ)償極限確定單元140發(fā)現(xiàn)所計(jì)算的量落在補(bǔ)償極限內(nèi)，則抖動(dòng)手補(bǔ)償量調(diào)節(jié)單元150提供最終補(bǔ)償量A1至A4。而附圖10將B4指示為這個(gè)行間隔的最終補(bǔ)償量，在處理中在這一點(diǎn)上已經(jīng)使這個(gè)補(bǔ)償量最終形成。這時(shí)，以A4表示最終補(bǔ)償量。
補(bǔ)償改變量計(jì)算單元130然后計(jì)算在行#4和行#7之間的補(bǔ)償改變量Δ(A7-A4)。如果補(bǔ)償極限確定單元140發(fā)現(xiàn)所計(jì)算的量在補(bǔ)償極限之外，則抖動(dòng)手補(bǔ)償量調(diào)節(jié)單元150提供最終補(bǔ)償量B4至B7。這使早先獲得的最終補(bǔ)償量A4被最終補(bǔ)償量B4替代，在此將最終補(bǔ)償量B4作為最終結(jié)果。
補(bǔ)償改變量計(jì)算單元130進(jìn)一步計(jì)算在行#7和行#10之間的補(bǔ)償改變量Δ(A10-B7)。這時(shí)，行#7的補(bǔ)償量由最終補(bǔ)償量B4給定。這使得可以計(jì)算更精確的補(bǔ)償改變量，因?yàn)榉答伝卦谡{(diào)節(jié)之后(而不是之前)的最終補(bǔ)償量用于計(jì)算。如果補(bǔ)償極限確定單元140發(fā)現(xiàn)所計(jì)算的量Δ(A10-B7)在補(bǔ)償極限之外，則抖動(dòng)手補(bǔ)償量調(diào)節(jié)單元150提供最終補(bǔ)償量C7至C10。
補(bǔ)償改變量計(jì)算單元130也計(jì)算在行#10和行#13之間的補(bǔ)償改變量Δ(C13-C10)。在這時(shí)，行#10的補(bǔ)償量通過(guò)最終補(bǔ)償量C10提供。如果補(bǔ)償極限確定單元140發(fā)現(xiàn)所計(jì)算的量Δ(A13-C10)在補(bǔ)償極限之外，則抖動(dòng)手補(bǔ)償量調(diào)節(jié)單元150提供最終補(bǔ)償量A10至A13。可替換地，作為邊界值的行#10可以具有直接在先的經(jīng)調(diào)節(jié)的量C10作為最終補(bǔ)償量。
同樣地重復(fù)上述的步驟。在計(jì)算了在行#19和最終行#20之間的補(bǔ)償改變量Δ(A20-A19)之后，提供最終補(bǔ)償量A19和A20。
在附圖10的實(shí)例中，每?jī)尚杏羞x擇性地計(jì)算補(bǔ)償改變量。然而，這不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。可替換地，根據(jù)需要可以以任何數(shù)量的行的間隔計(jì)算補(bǔ)償改變量。
附圖11A和11B圖形地示出了在通過(guò)本發(fā)明的圖像處理設(shè)備提供的行之間的過(guò)渡補(bǔ)償量。附圖11A指示通過(guò)上述的第一方法獲取的一系列極限值34。每個(gè)值34表示振動(dòng)導(dǎo)致的與原始對(duì)象23(圖形)偏離的極限值。更具體地說(shuō)，應(yīng)用作為開(kāi)始的行#1的振動(dòng)量，相對(duì)于在行#120的圖形數(shù)據(jù)區(qū)13的末端上的最大可容允的補(bǔ)償量Z20線性地界定極限值34。極限值34的界定基于假設(shè)可容允的改變量從一個(gè)行到下一行是均勻的。根據(jù)第一方法，僅需要計(jì)算在極限值34中的一個(gè)改變量，這使得要完成的計(jì)算量最小。
在另一方面，只要假設(shè)改變量從一個(gè)行到另一行保持均勻，則補(bǔ)償量比在實(shí)際的改變量在行之間極大地變化時(shí)所需的補(bǔ)償量更加有限。正好可能存如在附圖11B中所示的情況，其中對(duì)于更低的行號(hào)的行改變量較小，而對(duì)于具有更高的行號(hào)的行變化更加明顯。在這種情況下，盡管最終沒(méi)有超出補(bǔ)償?shù)臉O限，但在某些行之間容易誤認(rèn)為是超出范圍的情況。
為避開(kāi)上述缺陷提出了下文將要描述的第二方法。第二方法涉及使用補(bǔ)償改變量的外插作為確定是否超過(guò)補(bǔ)償極限的基礎(chǔ)。更具體地說(shuō)，在給定行之間的補(bǔ)償改變量延伸到預(yù)定的行以便獲得代表外插的改變量的外插點(diǎn)。然后進(jìn)行檢查以確定外插點(diǎn)是否位于圖形數(shù)據(jù)區(qū)的范圍內(nèi)。在附圖11B的實(shí)例中，在行#1的振動(dòng)量G1和行#4的振動(dòng)量G4之間的補(bǔ)償改變量被外插到行#20。與行#20的交叉的點(diǎn)構(gòu)成了位于圖形數(shù)據(jù)區(qū)13之內(nèi)的Δ(G4-G1)的外插點(diǎn)。因此，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)超過(guò)補(bǔ)償極限。
在附圖11B的實(shí)例中，代表在任何兩行之間的補(bǔ)償改變量的外插點(diǎn)被發(fā)現(xiàn)落在圖形數(shù)據(jù)區(qū)13內(nèi)。由此可見(jiàn)，根據(jù)第二方法，發(fā)現(xiàn)所有的補(bǔ)償量都存在于補(bǔ)償極限內(nèi)，如該附圖中可以看出，這一點(diǎn)明顯是正確的。然而，如果第一方法應(yīng)用到附圖11B的實(shí)例，則行#13和隨后的行的補(bǔ)償改變量的傾斜將可能超過(guò)極限值34的傾斜。這將導(dǎo)致得出補(bǔ)償改變量在補(bǔ)償?shù)目扇菰实姆秶獾腻e(cuò)誤結(jié)論。因?yàn)閷?duì)于給定行的間隔第二方法采用關(guān)于補(bǔ)償?shù)母淖兞康膬A斜的不同的標(biāo)準(zhǔn)，因此第二方法可以比第一方法更加靈活地處理補(bǔ)償?shù)挠?jì)算。
雖然在附圖11A和11B的實(shí)例中最后的行用作確定是否超過(guò)任何補(bǔ)償極限的基礎(chǔ)，但是這不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。可替換地，可以使用的不同的行作為每行間隔的這種確定的基礎(chǔ)。
附圖12所示為通過(guò)本發(fā)明的第二方法操作的本發(fā)明的圖像處理設(shè)備100實(shí)施的功能設(shè)置的方塊圖。在這種設(shè)置中，補(bǔ)償極限確定單元140包括區(qū)域范圍保持單元143、補(bǔ)償改變量外插單元144和比較器145。與基于第一方法的在附圖9中的功能設(shè)置一樣，在附圖12的設(shè)置中的抖動(dòng)手補(bǔ)償量調(diào)節(jié)單元150包括調(diào)節(jié)量計(jì)算單元151和最終補(bǔ)償量選擇單元152。
區(qū)域范圍保持單元143保持給定行的圖形數(shù)據(jù)區(qū)的范圍。在附圖11B的實(shí)例中，對(duì)于行#20以像素遞增，區(qū)域范圍保持單元143保持該范圍在圖形數(shù)據(jù)區(qū)13的極限內(nèi)。
補(bǔ)償改變量外插單元144基于通過(guò)補(bǔ)償改變量計(jì)算單元130提供的補(bǔ)償改變量計(jì)算給定行的外插值。在附圖11B的實(shí)例中，補(bǔ)償改變量外插單元144基于在行#1和#4之間的補(bǔ)償改變量Δ(G4-G1)計(jì)算行#20的外插值。
比較器145比較通過(guò)區(qū)域范圍保持單元143輸送的圖形數(shù)據(jù)區(qū)的范圍和補(bǔ)償改變量外插單元144的外插點(diǎn)的值，以確定外插點(diǎn)是否位于圖形數(shù)據(jù)區(qū)的范圍內(nèi)。
與附圖9中的設(shè)置一樣，調(diào)節(jié)量計(jì)算單元151基于通過(guò)抖動(dòng)手補(bǔ)償量計(jì)算單元120輸送的抖動(dòng)手補(bǔ)償量計(jì)算經(jīng)調(diào)節(jié)的量?？商鎿Q地，調(diào)節(jié)量計(jì)算單元151可以與通過(guò)在補(bǔ)償極限確定單元140中的比較器145的比較結(jié)果保持一致地改變經(jīng)調(diào)節(jié)的量。
根據(jù)通過(guò)在補(bǔ)償極限確定單元140中的比較器145的比較結(jié)果，最終補(bǔ)償量選擇單元152選擇來(lái)自抖動(dòng)手補(bǔ)償量計(jì)算單元120的抖動(dòng)手補(bǔ)償量或來(lái)自調(diào)節(jié)量計(jì)算單元151的經(jīng)調(diào)節(jié)的量。即，如果發(fā)現(xiàn)外插點(diǎn)存在于圖形數(shù)據(jù)區(qū)的范圍之內(nèi)，則最終補(bǔ)償量選擇單元152選擇通過(guò)抖動(dòng)手補(bǔ)償量計(jì)算單元120輸送的抖動(dòng)手補(bǔ)償量；如果發(fā)現(xiàn)外插點(diǎn)不在圖形數(shù)據(jù)區(qū)之內(nèi)，則最終補(bǔ)償量選擇單元152選擇通過(guò)調(diào)節(jié)量計(jì)算單元151饋送的經(jīng)調(diào)節(jié)的量。最終補(bǔ)償量選擇單元152保持所選擇的值預(yù)定的時(shí)間周期并將所保持的值作為最終補(bǔ)償量提供。
與在附圖9中的設(shè)置情況一樣，補(bǔ)償改變量計(jì)算單元130從通過(guò)抖動(dòng)手補(bǔ)償量計(jì)算單元120輸送的抖動(dòng)手補(bǔ)償量以及從通過(guò)最終補(bǔ)償量選擇單元152饋送的最終補(bǔ)償量中計(jì)算補(bǔ)償改變量。
上文描述的第一和第二方法優(yōu)選根據(jù)需要有選擇性地使用以便最充分地利用它們的優(yōu)點(diǎn)。例如，如果圖像處理設(shè)備被設(shè)置用于運(yùn)動(dòng)圖形模式，則優(yōu)選采用第二方法來(lái)靈活地處理改變改變量。如果圖像處理設(shè)備工作在靜態(tài)圖形模式中，則優(yōu)選采用第一方法以降低它的計(jì)算的負(fù)擔(dān)，因?yàn)樵谄聊簧铣霈F(xiàn)的運(yùn)動(dòng)圖形僅用于監(jiān)視的目的而不用于存儲(chǔ)。根據(jù)實(shí)際的成像模式可以自動(dòng)地切換這兩種方法或者用戶手動(dòng)地設(shè)置它們的中的一種。
下文參考實(shí)用的附圖描述根據(jù)本發(fā)明的圖像處理設(shè)備100如何工作。附圖13所示為通過(guò)本發(fā)明的圖像處理設(shè)備100計(jì)算補(bǔ)償量而實(shí)施的步驟的流程圖。在步驟S921中，對(duì)每行對(duì)檢測(cè)的抖動(dòng)手的振動(dòng)量進(jìn)行內(nèi)插以計(jì)算補(bǔ)償量。在這個(gè)步驟中計(jì)算的補(bǔ)償量稱為原始補(bǔ)償量。
在步驟S922中，基于原始補(bǔ)償量(或最終補(bǔ)償量)計(jì)算補(bǔ)償改變量。在計(jì)算補(bǔ)償改變量中，每行間隔的參考行(在附圖10的實(shí)例中與行#10相對(duì)的行#7)具有最終補(bǔ)償量，而其它的行具有用于計(jì)算的原始補(bǔ)償量。
在步驟S923中，進(jìn)行檢查以確定由此計(jì)算的補(bǔ)償改變量是否超過(guò)任何補(bǔ)償極限。在步驟S924中如果發(fā)現(xiàn)所計(jì)算的改變量落在補(bǔ)償極限的范圍內(nèi)，則在步驟S925中使用未調(diào)節(jié)的原始補(bǔ)償量作為最終補(bǔ)償量。如果在步驟S924中發(fā)現(xiàn)所計(jì)算的改變量在補(bǔ)償極限的范圍之外，則在步驟S926中根據(jù)原始的補(bǔ)償量計(jì)算經(jīng)調(diào)節(jié)的量。在步驟S927中，將經(jīng)調(diào)節(jié)的量作為最終補(bǔ)償量提供。
然后對(duì)所有的行重復(fù)步驟S922和隨后的步驟。在步驟S928中在發(fā)現(xiàn)已經(jīng)對(duì)所有的行計(jì)算了補(bǔ)償量時(shí)，補(bǔ)償量計(jì)算過(guò)程結(jié)束。
構(gòu)成補(bǔ)償量計(jì)算過(guò)程的上述步驟可以通過(guò)硬件或軟件執(zhí)行。對(duì)于基于軟件實(shí)施該過(guò)程，構(gòu)成軟件的程序可以事先并入在計(jì)算機(jī)的專用硬件中或者在使用時(shí)將其從適合的記錄媒體中安裝到能夠基于所安裝的程序執(zhí)行各種功能的通用個(gè)人計(jì)算機(jī)之類的設(shè)備中。
結(jié)合記錄媒體，下文簡(jiǎn)要解釋處理媒體的典型個(gè)人計(jì)算機(jī)。附圖14所示為通用個(gè)人計(jì)算機(jī)的典型內(nèi)部結(jié)構(gòu)。個(gè)人計(jì)算機(jī)的CPU(中央處理單元)201根據(jù)存儲(chǔ)在ROM(只讀存儲(chǔ)器)202中的程序執(zhí)行不同的處理。RAM(隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)203根據(jù)需要容納CPU 201要實(shí)施或操作的程序或數(shù)據(jù)。
輸入輸出接口205與由鍵盤和鼠標(biāo)構(gòu)成的輸入單元206連接。輸入到輸入單元206的信號(hào)通過(guò)接口205提供給CPU 201。輸入/輸出接口205也與通過(guò)顯示裝置和揚(yáng)聲器形成的輸出單元207連接。
輸入/輸出接口205進(jìn)一步與存儲(chǔ)單元208比如硬盤驅(qū)動(dòng)器和通信單元209連接，該通信單元209通過(guò)網(wǎng)絡(luò)比如因特網(wǎng)將數(shù)據(jù)交換給其他的設(shè)備或從其中接收數(shù)據(jù)。連接到輸入/輸出接口205的驅(qū)動(dòng)器210容納記錄媒體，比如包括磁盤、光盤和磁光盤的盤221或者半導(dǎo)體存儲(chǔ)器224。通過(guò)所裝入的這些媒體中的任何一種媒體，驅(qū)動(dòng)器210將數(shù)據(jù)寫到所裝入的媒體中和從其中讀數(shù)據(jù)。
如附圖14所示，除了計(jì)算機(jī)之外，記錄媒體還被提供給用戶，這些記錄媒體不僅作為包裝媒體，包裝媒體包括磁盤(包括柔性盤)、光盤(包括CD-ROM(光盤只讀存儲(chǔ)器)和DVD(數(shù)字通用盤))、磁光盤(包括MD(Mini disc；注冊(cè)商標(biāo)))或者半導(dǎo)體存儲(chǔ)器224，這些媒體中的每種媒體都實(shí)施相關(guān)的程序；而且還以ROM 22或包含存儲(chǔ)單元208的硬盤驅(qū)動(dòng)器的形式，這兩種形式都容納程序并且事先并入在個(gè)人計(jì)算機(jī)中。
在本說(shuō)明書中，存儲(chǔ)在記錄媒體上的并描述要執(zhí)行的程序的步驟不僅代表在以所描述的順序(即基于時(shí)間序列)實(shí)施的處理，而且還可以代表并行或單步執(zhí)行的處理。
根據(jù)如所描述的本發(fā)明，補(bǔ)償極限確定單元140檢查以確定在圖形數(shù)據(jù)區(qū)中是否超過(guò)任何補(bǔ)償極限。根據(jù)檢查結(jié)果，抖動(dòng)手補(bǔ)償量調(diào)節(jié)單元150調(diào)節(jié)抖動(dòng)手補(bǔ)償量以使已經(jīng)超過(guò)補(bǔ)償極限的圖形在被校正時(shí)將不會(huì)顯得不自然或不方便。
上述的處理可以被看作包括這些步驟的方法、使計(jì)算機(jī)執(zhí)行這些步驟的程序或存儲(chǔ)該程序的記錄媒體。
作為實(shí)例，本發(fā)明可以有利地被用于抖動(dòng)手對(duì)圖像處理設(shè)備的不利影響需要被消除的應(yīng)用場(chǎng)合中。
優(yōu)選實(shí)施例的前文的描述已經(jīng)表明了支持請(qǐng)求保護(hù)的具體實(shí)例。如果上文作為優(yōu)選實(shí)施例描述的任何實(shí)例沒(méi)有精確對(duì)應(yīng)的權(quán)利要求，則這并不意味著所討論的實(shí)例與權(quán)利要求無(wú)關(guān)。相反，如果上述的本發(fā)明的任何實(shí)例具有特定的對(duì)應(yīng)權(quán)利要求，這也并不意味著所討論的實(shí)例限于該權(quán)利要求或者與其它的權(quán)利要求無(wú)關(guān)。
由于在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的前提下可以做出許多與本發(fā)明明顯不同的實(shí)施例，因此應(yīng)該理解的是本發(fā)明并不限于特定的實(shí)施例，而是以附加的權(quán)利要求所界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種圖像處理設(shè)備，包括使用圖像拾取裝置獲取對(duì)象的圖形的成像單元；存儲(chǔ)所說(shuō)的獲取的圖形的圖形存儲(chǔ)單元；檢測(cè)施加到所說(shuō)的成像單元的振動(dòng)量并輸出所檢測(cè)的振動(dòng)量的振動(dòng)檢測(cè)單元；根據(jù)所說(shuō)的振動(dòng)量計(jì)算用于消除所說(shuō)的振動(dòng)對(duì)所說(shuō)的成像單元的影響所需的補(bǔ)償量的補(bǔ)償量計(jì)算單元；計(jì)算在預(yù)定的位置之間的所說(shuō)的補(bǔ)償量的改變量的改變量計(jì)算單元；確定所說(shuō)的改變量是否超過(guò)可用于存儲(chǔ)在所說(shuō)的圖形存儲(chǔ)單元中的所說(shuō)的圖形的補(bǔ)償?shù)臉O限的補(bǔ)償極限確定單元；在輸出經(jīng)調(diào)節(jié)的補(bǔ)償量之前根據(jù)是否超過(guò)所說(shuō)的補(bǔ)償?shù)乃f(shuō)的極限，調(diào)節(jié)所說(shuō)的補(bǔ)償量的補(bǔ)償量調(diào)節(jié)單元；以及基于通過(guò)所說(shuō)的補(bǔ)償量調(diào)節(jié)單元輸出的所說(shuō)的經(jīng)調(diào)節(jié)的補(bǔ)償量校正存儲(chǔ)在所說(shuō)的圖形存儲(chǔ)單元中的所說(shuō)的圖形的圖形校正單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理設(shè)備，其中所說(shuō)的圖像拾取裝置通過(guò)使用二維地址進(jìn)行訪問(wèn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理設(shè)備，其中所說(shuō)的圖像拾取裝置是互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體圖像傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理設(shè)備，其中所說(shuō)的預(yù)定的位置是所說(shuō)的圖形存儲(chǔ)單元的行位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理設(shè)備，其中所說(shuō)的補(bǔ)償極限確定單元進(jìn)一步包括保持一致地定義在所說(shuō)的預(yù)定的位置之間的可容許的改變量的極限值的極限值保持單元；和在通過(guò)所說(shuō)的改變量計(jì)算單元計(jì)算的所說(shuō)的改變量超過(guò)所說(shuō)的極限值時(shí)，確定是否超過(guò)所說(shuō)的補(bǔ)償?shù)乃f(shuō)的極限的確定單元。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的圖像處理設(shè)備，其中所說(shuō)的極限值是將在開(kāi)始位置中的補(bǔ)償量和在結(jié)束位置中的補(bǔ)償量之間的差值一致地分配給每個(gè)所說(shuō)的預(yù)定的位置的值。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理設(shè)備，其中所說(shuō)的補(bǔ)償極限確定單元進(jìn)一步包括保持所說(shuō)的圖形存儲(chǔ)單元的所說(shuō)的預(yù)定位置的范圍的范圍保持單元；基于通過(guò)所說(shuō)的改變量計(jì)算單元計(jì)算的所說(shuō)的改變量，計(jì)算所說(shuō)的預(yù)定位置的外插值的外插單元；以及在所說(shuō)的外插值超過(guò)通過(guò)所說(shuō)的范圍保持單元保持的所說(shuō)的范圍時(shí)，確定是否超過(guò)所說(shuō)的補(bǔ)償?shù)乃f(shuō)的極限的確定單元。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理設(shè)備，其中所說(shuō)的補(bǔ)償量調(diào)節(jié)單元進(jìn)一步包括對(duì)所說(shuō)的補(bǔ)償量進(jìn)行預(yù)定的計(jì)算以獲取經(jīng)調(diào)節(jié)的量的調(diào)節(jié)量計(jì)算單元；和最終補(bǔ)償量選擇單元，如果所說(shuō)的補(bǔ)償極限確定單元確定超過(guò)所說(shuō)的補(bǔ)償?shù)乃f(shuō)的極限，則該最終補(bǔ)償量選擇單元輸出所說(shuō)的經(jīng)調(diào)節(jié)的量作為所說(shuō)的補(bǔ)償量，以及如果所說(shuō)的補(bǔ)償極限確定單元確定沒(méi)有超過(guò)所說(shuō)的補(bǔ)償?shù)乃f(shuō)的極限，則所說(shuō)的最終補(bǔ)償量選擇單元進(jìn)一步輸出未調(diào)節(jié)的所說(shuō)的補(bǔ)償量。
9.一種用于圖像處理設(shè)備的補(bǔ)償量計(jì)算方法，該圖像處理設(shè)備包括使用圖像拾取裝置獲取對(duì)象的圖形的成像單元；存儲(chǔ)所說(shuō)的所獲取的圖形的圖形存儲(chǔ)單元；檢測(cè)施加到所說(shuō)的成像單元的振動(dòng)量并輸出所檢測(cè)的振動(dòng)量的振動(dòng)檢測(cè)單元；和根據(jù)基于所說(shuō)的振動(dòng)量最終獲得的所說(shuō)的補(bǔ)償量，校正存儲(chǔ)在所說(shuō)的圖形存儲(chǔ)單元中的所說(shuō)的圖形的圖形校正單元；所說(shuō)的補(bǔ)償量計(jì)算方法包括如下的步驟根據(jù)所說(shuō)的振動(dòng)量計(jì)算用于消除所說(shuō)的振動(dòng)對(duì)所說(shuō)的成像單元的影響所需的補(bǔ)償量；計(jì)算在預(yù)定的位置之間的所說(shuō)的補(bǔ)償量的改變量；基于所說(shuō)的改變量確定是否超過(guò)可用于存儲(chǔ)在所說(shuō)的圖形存儲(chǔ)單元中的所說(shuō)的圖形的補(bǔ)償?shù)臉O限；以及如果發(fā)現(xiàn)已經(jīng)超過(guò)所說(shuō)的補(bǔ)償?shù)乃f(shuō)的極限，則在輸出調(diào)節(jié)的量作為所說(shuō)的補(bǔ)償量之前，對(duì)所說(shuō)的補(bǔ)償量進(jìn)行預(yù)定的計(jì)算以獲取所說(shuō)的調(diào)節(jié)的量，以及如果發(fā)現(xiàn)還沒(méi)有超過(guò)所說(shuō)的補(bǔ)償?shù)乃f(shuō)的極限則未調(diào)節(jié)地輸出所說(shuō)的補(bǔ)償量。
10.一種計(jì)算機(jī)使用的用于控制圖像處理設(shè)備的程序，該圖像處理設(shè)備包括使用圖像拾取裝置獲取對(duì)象的圖形的成像單元；存儲(chǔ)所說(shuō)的所獲取的圖形的圖形存儲(chǔ)單元；檢測(cè)施加到所說(shuō)的成像單元的振動(dòng)量并輸出所檢測(cè)的振動(dòng)量的振動(dòng)檢測(cè)單元；和根據(jù)基于所說(shuō)的振動(dòng)量最終獲得的所說(shuō)的補(bǔ)償量，校正存儲(chǔ)在所說(shuō)的圖形存儲(chǔ)單元中的所說(shuō)的圖形的圖形校正單元；所說(shuō)的程序使所說(shuō)的計(jì)算機(jī)實(shí)施如下的步驟根據(jù)所說(shuō)的振動(dòng)量計(jì)算用于消除所說(shuō)的振動(dòng)對(duì)所說(shuō)的成像單元的影響所需的補(bǔ)償量；計(jì)算在預(yù)定的位置之間的所說(shuō)的補(bǔ)償量的改變量；基于所說(shuō)的改變量確定是否超過(guò)可用于存儲(chǔ)在所說(shuō)的圖形存儲(chǔ)單元中的所說(shuō)的圖形的補(bǔ)償?shù)臉O限；以及如果發(fā)現(xiàn)已經(jīng)超過(guò)所說(shuō)的補(bǔ)償?shù)乃f(shuō)的極限，則在輸出調(diào)節(jié)的量作為所說(shuō)的補(bǔ)償量之前，對(duì)所說(shuō)的補(bǔ)償量進(jìn)行預(yù)定的計(jì)算以獲取所說(shuō)的調(diào)節(jié)的量，以及如果發(fā)現(xiàn)還沒(méi)有超過(guò)所說(shuō)的補(bǔ)償?shù)乃f(shuō)的極限則未調(diào)節(jié)地輸出所說(shuō)的補(bǔ)償量。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的圖像處理設(shè)備，其中所說(shuō)的振動(dòng)檢測(cè)單元對(duì)所說(shuō)的成像單元的第一位置中的振動(dòng)量進(jìn)行內(nèi)插以獲取接近所說(shuō)的第一位置的第二位置中的振動(dòng)量。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的圖像處理設(shè)備，其中所說(shuō)的振動(dòng)檢測(cè)單元對(duì)在所說(shuō)的成像單元的第一和第二位置中的振動(dòng)量執(zhí)行包括預(yù)定的線性函數(shù)的應(yīng)用的內(nèi)插，以便獲取位于所說(shuō)的成像單元的所說(shuō)的第一和所說(shuō)的第二位置之間的第三位置中的振動(dòng)量。
13.根據(jù)權(quán)利要求1的圖像處理設(shè)備，其中所說(shuō)的補(bǔ)償量計(jì)算單元對(duì)在所說(shuō)的成像單元的第一和第二位置中的振動(dòng)量執(zhí)行包括曲線變化函數(shù)的應(yīng)用的內(nèi)插，以便獲取位于所說(shuō)的成像單元的所說(shuō)的第一和所說(shuō)的第二位置之間的第三位置中的振動(dòng)量。
14.根據(jù)權(quán)利要求5的圖像處理設(shè)備，其中所說(shuō)的極限值是把一方面在除了開(kāi)始位置之外的位置中的補(bǔ)償量和另一方面在除了結(jié)束位置之外的位置中的補(bǔ)償量之間的差值均勻地分配給每個(gè)所說(shuō)的預(yù)定的位置的值。
15.根據(jù)權(quán)利要求1的圖像處理設(shè)備，其中所說(shuō)的補(bǔ)償極限確定單元進(jìn)一步包括用于保持一致地定義在所說(shuō)的預(yù)定的位置之間的可容允的改變量的極限值的極限值保持單元；在通過(guò)所說(shuō)的改變量計(jì)算單元計(jì)算的所說(shuō)的改變量超過(guò)所說(shuō)的極限值時(shí)，確定是否超過(guò)所說(shuō)的補(bǔ)償?shù)乃f(shuō)的極限的第一確定單元；保持所說(shuō)的圖形存儲(chǔ)單元的所說(shuō)的預(yù)定的位置的范圍的范圍保持單元；基于通過(guò)所說(shuō)的改變量計(jì)算單元計(jì)算的所說(shuō)的改變量，計(jì)算所說(shuō)的預(yù)定的位置的外插值的外插單元；和在所說(shuō)的外插值超過(guò)通過(guò)所說(shuō)的范圍保持單元保持的所說(shuō)的范圍時(shí)，確定是否超過(guò)所說(shuō)的補(bǔ)償?shù)乃f(shuō)的極限的第二確定單元。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的圖像處理設(shè)備，其中根據(jù)實(shí)際使用的圖像拾取模式利用所說(shuō)的第一確定單元或所說(shuō)的第二確定單元。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種圖像處理設(shè)備，包括使用圖像拾取裝置獲取對(duì)象的圖形的成像單元；存儲(chǔ)所獲取的圖形的圖形存儲(chǔ)單元；檢測(cè)施加到成像單元的振動(dòng)量并輸出所檢測(cè)的振動(dòng)量的振動(dòng)檢測(cè)單元；根據(jù)振動(dòng)量計(jì)算用于消除振動(dòng)對(duì)成像單元的影響所需的補(bǔ)償量的補(bǔ)償量計(jì)算單元；計(jì)算在預(yù)定的位置之間的補(bǔ)償量的改變量的改變量計(jì)算單元；確定改變量是否超過(guò)可用于存儲(chǔ)在圖形存儲(chǔ)單元中的圖形的補(bǔ)償?shù)臉O限的補(bǔ)償極限確定單元；在輸出經(jīng)調(diào)節(jié)的補(bǔ)償量之前根據(jù)是否超過(guò)補(bǔ)償極限調(diào)節(jié)補(bǔ)償量的補(bǔ)償量調(diào)節(jié)單元；以及基于通過(guò)補(bǔ)償量調(diào)節(jié)單元輸出的調(diào)節(jié)的補(bǔ)償量校正存儲(chǔ)在圖形存儲(chǔ)單元中的圖形的圖形校正單元。
文檔編號(hào)H04N5/335GK1627799SQ20041010068
公開(kāi)日2005年6月15日 申請(qǐng)日期2004年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月8日
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