專利名稱：手動偏差校正裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及由例如便攜式視頻攝象機(jī)裝置所采用的裝置及方法。
迄今，具有所謂CCD圖象傳感器的便攜式視頻攝象機(jī)被廣泛采用。
便攜式視頻攝象機(jī)裝置是小型輕便的。為此，其缺陷是在攝象過程中易受手動偏差的影響。若出現(xiàn)此種手動偏差，以例如變焦放大成象的圖象的再生而獲取的再生畫面就會產(chǎn)生細(xì)微的“振蕩”，結(jié)果使再生畫面不清楚特別難看。
作為補(bǔ)償此類由手動偏差引起的振蕩以提供利于觀看圖象的裝置，已知的一種技術(shù)是由視頻攝象裝置中安裝的一種手動偏差校正裝置補(bǔ)償手動偏差的。在手動偏差校正裝置中對這種手動偏差進(jìn)行校正的多種校正裝置之中，有采用圖象處理而實(shí)現(xiàn)對手動偏差作校正的方法的，或采用光學(xué)處理對手動偏差作校正的方法的這種校正裝置。
在利用圖象處理對手動偏差作校正的校正裝置中，其中有存儲器控制系統(tǒng)及CCD驅(qū)動控制系統(tǒng)。
存儲器控制系統(tǒng)是這樣一個(gè)系統(tǒng)，如果在其中檢測到手動偏差，則以成象一物體獲得的圖象信號的一部分被提取作為一個(gè)圖象幀，而先前場的圖象幀和當(dāng)前場的圖象幀被移動成為相互寄存。在圖象場部分中的圖象被放大，以獲得校正的范圍。如果該圖象被擴(kuò)大，則該再生的圖象會在質(zhì)量上劣變，因?yàn)樵搱D象信號是由一個(gè)與CCD圖象傳感器的清晰度不相容的因數(shù)所放大的。這種圖象質(zhì)量的劣變隨著校正范圍的更寬而變得更為顯眼。因此，利用本系統(tǒng)的圖象質(zhì)量被降低而校正范圍卻不能被加寬。但是，采用此系統(tǒng)的校正裝置在構(gòu)成上僅采用IC，因而運(yùn)用于小型不昂貴的視頻攝象機(jī)裝置所用。
利用上述CCD驅(qū)動控制系統(tǒng)，在檢測手動偏差之時(shí)，是通過改變來自CCD圖象傳感器在成象-物體時(shí)獲得的視頻信號的讀出定時(shí)來實(shí)現(xiàn)其校正的。利用該系統(tǒng)，由于其補(bǔ)償范圍是通過增加CCD圖象傳感器的象素?cái)?shù)目實(shí)現(xiàn)的，因而有必要增加用于校正手動偏差的象素?cái)?shù)目，即使是在其中的“振蕩”似乎隨著具有高放大率成象的物體的情況而被擴(kuò)大時(shí)也是如此。但是，如果是以增加象素的數(shù)目來保證由被放大的“振蕩”所引起的手動偏差的充分校正，則該CCD成象傳感器及其外圍電路就會變得龐大而不實(shí)用。利用采用了本系統(tǒng)的校正裝置，為校正對應(yīng)于放大的“振蕩”的手動偏差的充分的象素?cái)?shù)是沒有保障的，以致于對應(yīng)于與放大的振蕩相關(guān)聯(lián)的這種手動偏差的再生圖象的一部分畫面變得不連貫。但是，手動偏差校正能夠以通常的成象放大而無任何不方便地被實(shí)現(xiàn)。此外，系統(tǒng)只由IC構(gòu)成，因而適于小型不昂貴的視頻攝象裝置所用。
在采用光學(xué)處理的校正手動偏差的校正裝置中有萬向攝象系統(tǒng)和動態(tài)攝象系統(tǒng)。
萬向攝象系統(tǒng)是這樣一個(gè)系統(tǒng)，如果在其中檢測到手動偏差，則鏡頭單元就作為一個(gè)整體在消除該手動偏差方向上移動，以將該偏差校正。利用該系統(tǒng)，清晰度不會劣變，同時(shí)能保證更寬的校正范圍。然而，由于鏡頭單元是作為整體而被移動的，故其機(jī)構(gòu)龐大且耗電增加。結(jié)果是，采用此系統(tǒng)的校正裝置適用于這樣的場合，即，哪怕是使體積或多或少地增加仍然是要實(shí)現(xiàn)高清晰度的場合。
動態(tài)棱鏡系統(tǒng)是這樣一種系統(tǒng)，即在檢測手動偏差時(shí)只有鏡頭單元的一部分是在消除手動偏差的方向上移動以將此種偏差校正。利用此種系統(tǒng)的功耗小且裝置易于減小尺寸，且同時(shí)不劣變其清晰度并可以實(shí)現(xiàn)更寬的補(bǔ)償范圍。如果以此種動態(tài)棱鏡系統(tǒng)來禁止手動偏差，將不含在再生的圖象中產(chǎn)生“振蕩”，以使制出的便攜型視頻攝象機(jī)裝置實(shí)現(xiàn)小型化、輕重量，并且能夠?qū)崿F(xiàn)高的圖象質(zhì)量。
采用在動態(tài)棱鏡系統(tǒng)中的動態(tài)棱鏡是通過將具有可擴(kuò)充真空體的兩個(gè)玻璃鏡片互連而構(gòu)成，其真空體是由特殊的薄膜形成且充有具有實(shí)際上與玻璃鏡片的光折射率相同的液體。在提供在攝象機(jī)單元之前面的物鏡之間的中間放置這種動態(tài)棱鏡用于將來自物體的圖象傳送到攝象機(jī)單元，和在透鏡單元中的CCD圖象傳感器用于把來自物鏡的物體圖象傳送到CCD圖象傳感器。通過改變攝象機(jī)單元的兩鏡片在各自縱向和橫向的稱之為頂角的傾角，使手動偏差被校正。
這些手動偏差校正裝置是根據(jù)對手動偏差所進(jìn)行的檢測而執(zhí)行手動偏差的校正的。在已知的振蕩量檢測裝置中有運(yùn)動矢量檢測系統(tǒng)和角速度檢測系統(tǒng)。
通過提取物體當(dāng)前場視頻信號及存儲在半導(dǎo)體存儲器中的物體先前場視頻信號的差異，運(yùn)動矢量檢測系統(tǒng)檢測物體運(yùn)動量及方向。這種系統(tǒng)具有的缺陷是在低亮度時(shí)的誤操作產(chǎn)生的趨勢。但這種系統(tǒng)采用的振蕩量檢測裝置僅由IC構(gòu)成，故運(yùn)用于小型、不昂貴的視頻攝象裝置。
角速度檢測系統(tǒng)是一種利用角速度傳感器，例如壓電振蕩旋轉(zhuǎn)器對角速度進(jìn)行檢測的系統(tǒng)。雖然它需要比IC所需的更大的空間，但由于其采用的機(jī)械部件，使角速度能根據(jù)實(shí)時(shí)被檢測，而不會有由亮度條件引發(fā)的誤操作。因而采用該系統(tǒng)的此種手動誤差檢測系統(tǒng)適用于設(shè)計(jì)來以高精度對手動誤差校正的視頻攝象裝置。
被采用在上述便攜視頻攝象裝置中的手動偏差校正裝置包括，一個(gè)振蕩量檢測單元，用于檢測采用了運(yùn)動矢量檢測系統(tǒng)或角速度檢測系統(tǒng)的視頻攝象單元的振蕩所引起的圖象的手動偏差；校正信號產(chǎn)生裝置，根據(jù)振蕩量檢測裝置的輸出信號產(chǎn)生一個(gè)校正信號；以及校正裝置，用于根據(jù)由校正信號產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的校正信號，借助于圖象處理的方法(例如存儲器控制系統(tǒng)或CCD驅(qū)動控制系統(tǒng))或光學(xué)處理方法(如萬向機(jī)械系統(tǒng)或動態(tài)棱鏡系統(tǒng))對手動誤差進(jìn)行校正。
同時(shí)，視頻攝象裝置的角度不僅由手動偏差所改變，還由起因于攝象機(jī)工作，即由全景遙拍(攝象機(jī)成象期間的一種水平振蕩技術(shù))或上下遙攝(即在成象期間上下移動攝象機(jī)的技術(shù))所改變。
攝象機(jī)工作一般包括慢攝操作，這種工作的結(jié)果是產(chǎn)生不高于0.5HZ頻率分量。
攝象機(jī)工作的頻率范圍因使用者不同而異。
另一方面，在用戶從穩(wěn)定位置成象而不執(zhí)行攝象機(jī)工作的情況下，手動偏差的頻率分量是2-15HZ。如果用戶是從移動位置成象，例如從運(yùn)動小汽車成象，手動偏差的主要頻率分量則會移到20-25HZ，即向高頻一側(cè)移動。而且，這種手動偏差的頻率范圍也因人而異。
利用上述的手動偏差校正裝置，其中的手動偏差是借助于執(zhí)行伺服控制而被校正的。這種伺服控制消除了由手動偏差所引起的畫面振蕩而不對在頻率范圍2-30HZ內(nèi)的攝象機(jī)的工作所引起的振蕩進(jìn)行校正，以使當(dāng)用戶執(zhí)行來自運(yùn)動位置的攝象工作時(shí)把此時(shí)的手動偏差考慮進(jìn)去。由于不產(chǎn)生起因于手動偏差的“振蕩”，故由視頻攝象裝置再生的畫面是易于觀看的。
利用上述的校正信號產(chǎn)生裝置，相位和增益的頻率特性可被變化地設(shè)置。根據(jù)振蕩量檢測裝置的輸出信號的頻率，設(shè)置相位和增益的頻率特性以對校正信號作最優(yōu)補(bǔ)償。
因此，有可能由校正裝置根據(jù)補(bǔ)償?shù)男Ｕ盘柺沟檬謩悠钚Ｕb置實(shí)現(xiàn)手動偏差校正。
如果輸出信號頻率分別不高于5HZ或不低于10HZ，如

圖1所示，利用上述校正信號產(chǎn)生裝置，則振蕩量檢測裝置的輸出信號是相位延遲或相位超前的信號，以分別補(bǔ)償畫面運(yùn)動的超前和隨后的延遲。
這種校正信號產(chǎn)生裝置的缺點(diǎn)在于，如果用戶從穩(wěn)定位置成象一個(gè)物體，由于是對于5HZ的頻率和15HZ的頻率一直在執(zhí)行相位補(bǔ)償，因而使手動偏差校正裝置的校正變得不自然。
此外，如果用戶是從汽車上成象，由于相位補(bǔ)償一直是在15HZ頻率附近執(zhí)行的，因而也使手動偏差校正裝置的校正變得不自然。
因而本發(fā)明的目的是提供一種手動偏差校正裝置，從而即使在過渡響應(yīng)期內(nèi)也能自發(fā)地執(zhí)行手動偏差校正。
根據(jù)本發(fā)明，它提供一種成象裝置，它包括一個(gè)用于檢測由該圖象裝置的振蕩所引起的圖象振蕩的裝置；校正信號產(chǎn)生裝置，用于根據(jù)檢測的振蕩而產(chǎn)生用于校正圖象振蕩的校正信號；校正裝置，用于根據(jù)校正信號對圖象的振蕩進(jìn)行校正；以及設(shè)定裝置，用于響應(yīng)所檢測的振蕩的特征而設(shè)置校正信號的特征。
根據(jù)本發(fā)明還提供一種用于校正在圖象中的振蕩的方法，它包括有如下步驟，對起因于成象裝置之偏轉(zhuǎn)的圖象的振動進(jìn)行檢測；根據(jù)所檢測的振蕩產(chǎn)生用于校正圖象振蕩的校正信號；響應(yīng)被檢測振蕩的特征，設(shè)置校正信號的特征；以及根據(jù)已經(jīng)設(shè)置的校正信號的特征對圖象振蕩進(jìn)行校正。
圖1是傳統(tǒng)手動偏差校正裝置的相位補(bǔ)償頻響特性曲線；圖2是根本發(fā)明的手動偏差校正裝置框圖；圖3表示提供在構(gòu)成手動偏差校正裝置的校正信號產(chǎn)生裝置中的特性補(bǔ)償濾波器的補(bǔ)償特性可變設(shè)置的示意圖；圖4A和4B表示從該手動偏差校正裝置的偏差量檢測裝置送到頻率檢測裝置的典型信號的曲線，其中圖4A表示從靜止位置拍攝的特性曲線，而圖4B表示從移動中的汽車拍攝的特性曲線；圖5表示由特征補(bǔ)償濾波器實(shí)現(xiàn)的相位補(bǔ)償?shù)念l響特性曲線；圖6是與圖5類似的表示由傳統(tǒng)手動偏差校正裝置實(shí)現(xiàn)的相位補(bǔ)償?shù)那€。
參考附圖來詳細(xì)地描述本發(fā)明的一些優(yōu)選實(shí)施例。本發(fā)明的手動偏差校正裝置提供來校正由于手動，例如便攜式視頻攝象裝置所引發(fā)的偏差的校正。如圖2中所示出的手動偏差校正裝置是采用角速度檢測方法的手動偏差校正裝置的一個(gè)例子，作為振蕩量檢測方法并采用動態(tài)棱鏡系統(tǒng)作為一種校正方法。
手動偏差校正裝置如圖2所示置于便攜式視頻攝象裝置中，根據(jù)本發(fā)明，它包括振蕩量檢測單元1，用于檢測由視頻攝象單元的偏轉(zhuǎn)所引起的圖象的振蕩量；以及一個(gè)校正信號產(chǎn)生單元2，用于根據(jù)振蕩量檢測單元1的輸出信號產(chǎn)生一個(gè)校正信號。該手動偏差校正裝置還包括校正單元3，用于根據(jù)校正信號校正圖象信號的振蕩，以及一個(gè)頻率檢測單元4，用于檢測振蕩量檢測單元1的輸出信號的頻率。該手動偏差校正裝置還包括特征設(shè)置單元5，用于根據(jù)頻率檢測單元4的檢測輸出設(shè)置校正信號產(chǎn)生單元2的特征。
采用包括壓電振蕩振動陀螺的角速度檢測系統(tǒng)的振蕩量檢測單元1包括有第一角速度傳感器和第二角速度傳感器。該第一和第二角速度傳感器是沿表面方向安裝，因而被指向視頻攝象單元的橫向和縱向，以便分別檢測在測滑角和仰角方向上的角速度。
如下面所述的那樣，第一和第二角速度傳感器是靠近校正單元3的動態(tài)棱鏡11處放置，以便分別檢測在該動態(tài)棱鏡11的側(cè)滑角和仰角方向的角速度。
具有上述構(gòu)形的振蕩量檢測單元1利用該第一和第二角速度傳感器在視頻攝象單元的側(cè)滑角和仰角方向上檢測由于這兩個(gè)方向上的振蕩所引起的振蕩的角速度的值，并把輸出信號送到校正信號產(chǎn)生單元2。
校正信號產(chǎn)生單元2包括高速濾波器6，用于削去由手動偏差量檢測單元1輸出的該第一和第二角速度傳感器的輸出信號的低頻分量；積分濾波器7，用于對高通濾波器6所輸出的角速度信號進(jìn)行積分以產(chǎn)生一個(gè)角度信號；以及一個(gè)特征補(bǔ)償濾波器8，用于對該角度信號進(jìn)行補(bǔ)償。濾波器8具有針對該角度信號的通帶中點(diǎn)進(jìn)行可變設(shè)置的增益和相位的可變設(shè)置。
高通濾波器6是由動態(tài)濾波器，例如三級有源濾波器組成，用于削除不需要頻帶的低頻分量的噪聲分量，例如用于測量第一和第二角速度傳感器輸出信號的測量系統(tǒng)諧振頻率。
高通濾波器6消除了低頻噪聲分量，以便可以從上述的輸出信號識別出角速度信號。如此被識別的角速度信號被送到積分濾波器7。
積分濾波器7包括取樣A/D轉(zhuǎn)換器，利用遠(yuǎn)比補(bǔ)償濾波器8的通帶中點(diǎn)要高的取樣頻率對由該高通濾波器6所識別的角速度信號進(jìn)行取樣，并將取樣的角速度信號進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換；以及一個(gè)微計(jì)算機(jī)，用于計(jì)算取樣的角速度信號和角速度信號的取樣的取樣時(shí)間的總和。
積分濾波器7對從高通濾波器6送出的角速度信號及其取樣時(shí)間的積的總和進(jìn)行積分，以便產(chǎn)生由視頻攝象單元的偏轉(zhuǎn)所引起的在側(cè)滑角和仰角方向上的振蕩的角信號。該在側(cè)滑角和仰角方向上的角度信號送到特征補(bǔ)償濾波器8。
特征補(bǔ)償濾波器8是數(shù)字濾波器構(gòu)成的一個(gè)帶通濾波器。其傳輸函數(shù)θo由下式(1)表示θo=K3*1-K2*Z-11-K1*Z-1----(1)]]>其中K1和K2表示振蕩量檢測單元1的第一和第二角速度傳感器的輸出方傳到校正信號產(chǎn)生單元2的特征補(bǔ)償濾波器8的輸出方的傳輸所引發(fā)的相位補(bǔ)償；Z-1表示相位延遲的運(yùn)算符，而K3表示特征補(bǔ)償濾波器8的增益補(bǔ)償值。
利用該特征補(bǔ)償濾波器8，補(bǔ)償值K1、K2和K3可根據(jù)頻率檢測單元4的檢測輸出由特征設(shè)置單元5可變地設(shè)置。如若補(bǔ)償值K1、K2和K3被改變，則顯然從公式(1)可見，其傳輸函數(shù)θo的頻率特性被改變。因而使進(jìn)入特性補(bǔ)償濾波器8的角度信號的頻帶中點(diǎn)頻率及由特征補(bǔ)償濾波器8輸出的校正信號的頻率特性隨之改變。
校正信號的頻率特性可由特性補(bǔ)償濾波器8經(jīng)特性設(shè)置單元5所改變。
利用上述的校正信號產(chǎn)生單元2，由手動偏差量檢測單元1發(fā)出的第一和第二角速度傳感器的輸出信號被高通濾波器6所濾波，以給出與噪聲無關(guān)的角速度信號。這些角速度信號由積分濾波器7所積分，以給出角度信號，并將其經(jīng)過特征補(bǔ)償濾波器8，以給出校正信號。利用校正信號產(chǎn)生單元2，可變地設(shè)置特征補(bǔ)償濾波器8的補(bǔ)償值K1、K2和K3，以便對于由特征補(bǔ)償濾波器8產(chǎn)生的校正信號增益的相位補(bǔ)償特性及頻率特性進(jìn)行可變設(shè)置。這些校正信號從校正信號產(chǎn)生單元2送到校正單元3。
采用動態(tài)棱鏡系統(tǒng)的校正單元3包括動態(tài)棱鏡11、用于檢測動態(tài)棱鏡11的頂角信號的棱鏡頂角傳感器12和用于可變地驅(qū)動動態(tài)棱鏡11的頂角的棱鏡控制器13。
動態(tài)棱鏡11是由兩個(gè)可擴(kuò)展的玻璃片組成，這兩個(gè)玻璃片是由特殊的薄膜以及具有實(shí)際與該兩個(gè)玻璃片的光折射系數(shù)相同的光折射系數(shù)一種液體所形成。這兩個(gè)玻璃片的安裝要使其所形成的頂角相對于該視頻攝象單元的縱向與橫向而言是可變地設(shè)置的。
動態(tài)棱鏡11是安裝在CCD圖象傳感器的成象單元的前側(cè)的透鏡中，在該CCD圖象傳感器上，經(jīng)物鏡使物體成象在該傳感器上。
借助于在消除手動偏差的方向上改變動態(tài)棱鏡11的玻璃片的頂角，可消除手動偏差，以使得成象在CCD圖象傳感器上的物體的圖象沒有由手動偏差所引發(fā)的“振蕩”。
該頂角傳感器12包括第一和第二臂，直立于與視頻攝象單元的縱向和橫向相平行的動態(tài)棱鏡11的兩個(gè)玻璃片的兩個(gè)側(cè)邊上；還包括第一和第二光傳感器，用于檢測在側(cè)滑角和仰角方向上的第一和第二臂的頂角。
動態(tài)棱鏡11的玻璃片的頂角是由棱鏡頂角傳感器12所測量的。
棱鏡控制器13包括第一和第二驅(qū)動線圈，分別與直立地設(shè)置在玻璃片側(cè)邊上的第一和第二臂相嚙合，用于沿側(cè)滑角和仰角方向驅(qū)動該動態(tài)棱鏡11的兩個(gè)玻璃片；和一個(gè)驅(qū)動控制單元，用于根據(jù)棱鏡頂角傳感器12的第一和第二光傳感器的輸出信號與來自校正信號產(chǎn)生單元2的校正信號的比較結(jié)果來控制該第一和第二驅(qū)動線圈的驅(qū)動電壓。
棱鏡控制器13利用驅(qū)動控制器控制第一和第二驅(qū)動線圈的驅(qū)動電壓，以使得由校正信號產(chǎn)生單元2根據(jù)由視頻攝象單元的手動偏差在側(cè)滑角和仰角方向上所產(chǎn)生的角信號而產(chǎn)生的校正信號，在由所說第一和第二角速度傳感器所傳感的同時(shí)，由一個(gè)比較器與由第一和第二光傳感器所傳感的動態(tài)棱鏡11的兩個(gè)玻璃片的側(cè)滑方向及仰角方向的頂角相比較，以便在消除手動偏差的方向上驅(qū)動兩個(gè)玻璃片的頂角。
所以有可能以棱鏡控制器13來在消除手動偏差的方向上驅(qū)動該動態(tài)棱鏡11的兩個(gè)玻璃片的頂角。
利用上述的校正單元3，從校正信號產(chǎn)生單元2的特征補(bǔ)償濾波器8來的校正信號被送到棱鏡控制器13。動態(tài)棱鏡11的兩個(gè)玻璃片的頂角由棱鏡頂角傳感器12所檢測，以產(chǎn)生輸入到棱鏡控制器13的頂角信號。因此，送入有校正信號的頂角信號的棱鏡控制器13在消除手動偏差的方向上改變兩個(gè)玻璃片的頂角，以校正手動偏差。
當(dāng)由振蕩量檢測單元1所傳感時(shí)，頻率檢測單元4通過在時(shí)間軸的每一個(gè)單元時(shí)間段上計(jì)數(shù)零角速度點(diǎn)來檢測該頻率。
如果用戶從靜止位置利用視頻攝象裝置拍攝，由圖4A所示包括疊加在高頻(0-15HZ)和小幅度分量之上的大幅度低頻(2-5HZ)分量的角速度信號從振蕩量檢測單元1送到頻率檢測單元4，在時(shí)間軸上的每單位時(shí)間段上計(jì)數(shù)該角速度信號的零幅值點(diǎn)。
如果用戶是從車上利用視頻攝象裝置拍攝，則如圖4B所示的由疊加在高頻(20-25HZ)及大幅度分量上的低頻(2-5HZ)小幅度分量的角速度信號就從振蕩量檢測單元1送到頻率檢測單元4，隨之在時(shí)間軸的每個(gè)單位時(shí)間段上計(jì)數(shù)角速度信號的零幅值點(diǎn)。
如果用戶是在一穩(wěn)定位置利用視頻攝象設(shè)備進(jìn)行攝象，即由頻率檢測單元4所檢測的角速度信號的頻率是2-15HZ，則校正信號產(chǎn)生單元2的特征補(bǔ)償濾波器8就由特征設(shè)置單元5設(shè)置，以使相位/頻率特性如圖5所示。就是說，如果頻率是在5-15HZ，則將補(bǔ)償值K1和K2設(shè)置為零，而將補(bǔ)償值K3設(shè)置為1。
在此情形中，補(bǔ)償濾波器8的特性不隨檢測角速度信號的頻率改變。其原因在于，如果讓補(bǔ)償濾波器8的特性每次隨著頻率的改變而改變，則會導(dǎo)致圖象看起來不自然。
如果用戶是從車上利用視頻攝象裝置拍攝，即由頻率檢測單元4所檢測測的角速度信號的頻率是20-25HZ，則校正信號產(chǎn)生單元2的特征補(bǔ)償濾波器8就由特征設(shè)置單元5所設(shè)置，以使其特征如圖5所示。就是說，如果被測頻率是20HZ，則補(bǔ)償值K1、K2和K3的選擇要使得在20HZ附近的相位延遲變?yōu)榱?，如圖6(a)所示。如果被測頻率是22HZ，則補(bǔ)償值K1、K2和K3的選擇要使得在22HZ附近的相位延時(shí)變?yōu)榱悖鐖D6(b)所示。如果被測頻率是25HZ，則補(bǔ)償值K1、K2和K3的選擇要使得在25HZ附近的相位延時(shí)變?yōu)榱悖鐖D6(c)所示。
以此種方式，特征補(bǔ)償濾波器8的相位/頻率特征隨著被測角速度信號的頻率而變。這樣就能不依賴視頻攝象振蕩的頻率而有效補(bǔ)償相位延遲。
如果被測頻率的主要分量被嚴(yán)重地改變，因而使補(bǔ)償濾波器8的特征隨著該主要分量的每次改變而被改變，導(dǎo)致不自然的觀看圖象。但是，在高頻范圍內(nèi)由于相位延遲所引起的效果要比由于補(bǔ)償濾波器8特征改變所引起的效果明顯得多。因此，補(bǔ)償濾波器8的特征則響應(yīng)被檢測角速度信號的頻率而被改變。
作為振蕩量的檢測方法及其校正方法，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的手動偏差校正裝置分別采用了一個(gè)角速度檢測系統(tǒng)和一個(gè)動態(tài)棱鏡系統(tǒng)。然而本發(fā)明不局限于此實(shí)施例。利用根據(jù)本發(fā)明的手動偏差校正裝置，可實(shí)現(xiàn)小型輕便的便攜式視頻攝象裝置，其中當(dāng)由一種檢測方法(如運(yùn)動矢量檢測方法或角速度檢測方法)檢測到手動偏差時(shí)，這種手動偏差由一個(gè)校正單元利用畫面處理方法(如存儲器控制方法或CCD驅(qū)動控制方法)或一個(gè)光學(xué)處理方法(如萬向機(jī)械系統(tǒng)或動態(tài)棱鏡系統(tǒng))所校正，使得在再生的的畫面中不出現(xiàn)由于手動偏差或抖動的振蕩。
利用根據(jù)本發(fā)明的上述手動偏差校正裝置，振蕩量檢測單元輸出信號的頻率由頻率檢測單元所檢測，校正信號產(chǎn)生單元的補(bǔ)償特征則響應(yīng)該頻率檢測單元的檢測輸出而被可變地設(shè)置。
因此，當(dāng)用戶從車上拍攝時(shí)，校正信號補(bǔ)償單元的補(bǔ)償特征響應(yīng)輸出信號的頻率而被優(yōu)化，以自發(fā)地進(jìn)行校正該手動偏差而與成象環(huán)境中的改變無關(guān)。此外，如果用戶是從靜止位置成象，可能由于補(bǔ)償特征的每次改變所產(chǎn)生的圖象的不自然的特性，能夠通過把校正信號產(chǎn)生裝置的補(bǔ)償特性固定而加以解決。
權(quán)利要求
1.一種成象裝置包括一個(gè)用于檢測由該圖象裝置的振蕩所引起的圖象振蕩的裝置；校正信號產(chǎn)生裝置，用于根據(jù)檢測的振蕩而產(chǎn)生用于校正圖象振蕩的校正信號；校正裝置，用于根據(jù)校正信號對圖象的振蕩進(jìn)行校正；以及設(shè)定裝置，用于響應(yīng)所檢測的振蕩的特征而設(shè)定校正信號的特征。
2.如權(quán)利要求1的成象裝置，其中所說的設(shè)定裝置包括頻率檢測裝置，用于檢測被測振蕩的頻率，以及特征設(shè)置裝置，用于響應(yīng)該被測頻率而設(shè)置校正信號的特征。
3.如權(quán)利要求2的成象裝置，其中所說的校正信號補(bǔ)償圖象的相移特征。
4.如權(quán)利要求3的成象裝置，其中所說的特征設(shè)定裝置響應(yīng)被測頻率設(shè)置校正信號的頻率特征。
5.如權(quán)利要求4的成象裝置，其中在檢測高頻振蕩分量的同時(shí)，所說的設(shè)定裝置對應(yīng)于振蕩分量而設(shè)定校正信號的特征。
6.如權(quán)利要求4的成象裝置，其中所說的設(shè)定裝置響應(yīng)與汽車拍攝相對應(yīng)的振蕩分量，以設(shè)定相應(yīng)校正信號的頻率特征。
7.如權(quán)利要求4的成象裝置，其中所說的設(shè)定裝置響應(yīng)不低于20HZ的頻率的振蕩分量，以設(shè)定相應(yīng)校正信號的頻率特征。
8.如權(quán)利要求6的成象裝置，其中所說的設(shè)定裝置對于相應(yīng)于來自穩(wěn)定物體拍攝的振蕩分量不改變校正信號的頻率特征。
9.如權(quán)利要求7的成象裝置，其中所說的設(shè)定裝置對于2-20HZ振蕩分量不改變校正信號的頻率特征。
10.如權(quán)利要求4的成象裝置，其中所說的校正裝置包括動態(tài)棱鏡。
11.如權(quán)利要求4的成象裝置，其中所說的檢測裝置包括一個(gè)角速度傳感器。
12.一種用于校正圖象中的振蕩的方法包括以下步驟對于起因于成象裝置之偏轉(zhuǎn)的圖象的振動進(jìn)行檢測；根據(jù)所檢測的振蕩產(chǎn)生用于校正圖象振蕩的校正信號；響應(yīng)被檢測振蕩的特征，設(shè)置校正信號的特征；以及根據(jù)已經(jīng)設(shè)定的校正信號的特征對圖象振蕩進(jìn)行校正。
13.如權(quán)利要求12的校正圖象中振蕩的方法，其中所說的設(shè)定步驟包括有檢測被測振蕩的頻率的步驟。
14.如權(quán)利要求13的校正圖象中振蕩的方法，其中所說的設(shè)定步驟包括響應(yīng)被測頻率設(shè)定校正信號的頻率特征的步驟。
15.如權(quán)利要求14的校正圖象中振蕩的方法，其中所說的校正信號補(bǔ)償圖象的相位特征。
16.如權(quán)利要求15的校正圖象中振蕩的方法，其中所說的設(shè)定步驟響應(yīng)高頻振蕩分量而設(shè)定校正信號的頻率特性。
17.如權(quán)利要求15的校正圖象中振蕩的方法，其中響應(yīng)與來自汽車拍攝的振蕩分量而設(shè)定校正信號的頻率特征。
18.如權(quán)利要求15的校正圖象中振蕩的方法，其中響應(yīng)不低于20HZ的振蕩分量而設(shè)定校正信號的頻率特征。
19.如權(quán)利要求17的校正圖象中振蕩的方法，其中對于起源于靜止物體拍攝的振蕩分量，所說的設(shè)定步驟不改變校正信號的頻率特征。
20.如權(quán)利要求18的校正圖象中振蕩的方法，其中對于2-20HZ的振蕩分量，所說的設(shè)定步驟不改變校正信號的頻率特征。
全文摘要
一種成象裝置包括，檢測由于圖象裝置的振蕩所引起的圖象振蕩的單元；根據(jù)被測振蕩產(chǎn)生用于對該振蕩校正的校正信號產(chǎn)生單元；根據(jù)該校正信號對圖象振蕩進(jìn)行校正的校正單元；及，響應(yīng)被測振蕩之特征而設(shè)置校正信號特征的設(shè)定單元。
文檔編號H04N5/232GK1142155SQ96110368
公開日1997年2月5日 申請日期1996年5月31日 優(yōu)先權(quán)日1995年5月31日
發(fā)明者永井潤, 佐藤弘一 申請人:索尼公司