感器讀出電路10或紅外讀出電路13和信號(hào)處理器4，安裝在攝像機(jī)7的內(nèi)框架上，MEMS-MU 5的中心與大面陣可見光CCD/C0MS圖像傳感器9或非制冷紅外圖像傳感器12中心對(duì)齊并與大面陣可見光CCD/C0MS圖像傳感器讀出電路10或紅外讀出電路13聯(lián)接信號(hào)處理器4構(gòu)成復(fù)合MEMS-頂U(kuò)的電子穩(wěn)像裝置。
[0017]在圖3所示實(shí)施例1中，復(fù)合MEMS-MU的電子穩(wěn)像裝置是由可見光變焦鏡頭8、大面陣可見光(XD/C0MS圖像傳感器9、大面陣可見光CCD/C0MS圖像傳感器讀出電路10，大面陣可見光(XD/C0MS圖像傳感器讀出電路10、信號(hào)處理器4和MEMS-頂U(kuò) 5及攝像機(jī)結(jié)構(gòu)框架7構(gòu)成的?？梢姽庾兘圭R頭8、CCD/⑶MS圖像傳感器9和MEMS-MU 5裝配成為整體固件，確保CCD/COMS圖像傳感器9與MEMS-頂U(kuò) 5能夠保持固定的坐標(biāo)連接關(guān)系。工作過程中，(XD/C0MS圖像傳感器9將入射的光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，輸送至大面陣可見光CCD/C0MS圖像傳感器讀出電路10，該輸出電路將電信號(hào)轉(zhuǎn)化為輸出的原始視頻圖像數(shù)據(jù);原始視頻圖像數(shù)據(jù)和MEMS-1MU的慣性測(cè)量數(shù)據(jù)輸送至信號(hào)處理器4，信號(hào)處理器4將上述原始視頻圖像數(shù)據(jù)和MEMS-1MU 5輸出的慣性測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，利用MEMS-MJ信息解算出攝像機(jī)的運(yùn)動(dòng)向量，通過自適應(yīng)卡爾曼濾波分離出抖動(dòng)分量，采用雙線性插值方法對(duì)原始視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償，最終輸出穩(wěn)定的視頻數(shù)據(jù)。
[0018]在圖4所示實(shí)施例2中，復(fù)合MEMS-MU的電子穩(wěn)像裝置是由紅外定焦鏡頭11、非制冷紅外圖像傳感器12、紅外讀出電路13，信號(hào)處理器4和MEMS-頂U(kuò)5及攝像機(jī)結(jié)構(gòu)框架7構(gòu)成的。紅外定焦鏡頭11順次串聯(lián)非制冷紅外圖像傳感器12、紅外讀出電路13和信號(hào)處理器4，安裝在攝像機(jī)7的內(nèi)框架上，MEMS-MU 5位于紅外讀出電路13上方并聯(lián)接信號(hào)處理器4構(gòu)成復(fù)合MEMS-1MU的電子穩(wěn)像裝置。
[0019]非制冷圖像傳感器12和MEMS-MU5裝配成為整體固件，確保非制冷圖像傳感器12與MEMS-頂U(kuò) 5能夠保持固定的坐標(biāo)連接關(guān)系。工作過程中，非制冷圖像傳感器12將入射的光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，輸送至紅外讀出電路13，該輸出電路將電信號(hào)轉(zhuǎn)化為輸出的原始視頻圖像數(shù)據(jù)輸送至信號(hào)處理器4;同時(shí)MEMS-頂U(kuò)的慣性測(cè)量數(shù)據(jù)輸送至信號(hào)處理器4，信號(hào)處理器4將上述原始視頻圖像數(shù)據(jù)和MEMS-MU5輸出的慣性測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，利用MEMS-1MU信息解算出攝像機(jī)的運(yùn)動(dòng)向量，通過自適應(yīng)卡爾曼濾波分離出抖動(dòng)分量，采用雙線性插值方法對(duì)原始視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償輸出穩(wěn)定的視頻數(shù)據(jù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種復(fù)合MEMS-MU的電子穩(wěn)像裝置，包括:光學(xué)鏡頭(I)、圖像傳感器(2)、圖像傳感器讀出電路(3)、信號(hào)處理器(4)和MEMS-MU(5)，其特征在于:圖像傳感器讀出電路(3)、信號(hào)處理器(4)和MEMS-頂U(kuò)(5)構(gòu)成一體電路組件(6);圖像傳感器(2)將光學(xué)鏡頭I入射的光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，輸送至讀出電路(3)輸出原始視頻圖像數(shù)據(jù);信號(hào)處理器(4)在圖像電子穩(wěn)像的信號(hào)處理中，融入MEMS-MU的慣性測(cè)量信息，將上述原始視頻圖像數(shù)據(jù)和MEMS-MU(5)輸出的慣性測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，利用MEMS-頂U(kuò)(5)信息解算出攝像機(jī)的運(yùn)動(dòng)向量，通過自適應(yīng)卡爾曼濾波分離出抖動(dòng)分量，對(duì)原始視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償輸出穩(wěn)定的視頻數(shù)據(jù)。2.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合MEMS-1MU的電子穩(wěn)像裝置，其特征在于:光學(xué)鏡頭(1)、圖像傳感器(2)和電路組件(6)裝配成為整體固件，安裝在攝像機(jī)(7)的內(nèi)框架上，確保圖像傳感器(2)與MEMS-頂U(kuò) (5)能夠保持固定的坐標(biāo)連接關(guān)系。3.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合MEMS-1MU的電子穩(wěn)像裝置，其特征在于:信號(hào)處理器(4)利用MEMS-MU信息解算出攝像機(jī)的運(yùn)動(dòng)向量，通過自適應(yīng)卡爾曼濾波分離出抖動(dòng)分量，對(duì)原始視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償輸出穩(wěn)定的視頻數(shù)據(jù)。4.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合MEMS-1MU的電子穩(wěn)像裝置，其特征在于:所述的復(fù)合MEMS-頂U(kuò)的電子穩(wěn)像裝置是由可見光變焦鏡頭(8)、大面陣可見光CCD/COMS圖像傳感器(9)、大面陣可見光CCD/COMS圖像傳感器讀出電路(10)、信號(hào)處理器(4)和MEMS-頂U(kuò)(5)及攝像機(jī)結(jié)構(gòu)框架(7)構(gòu)成的。5.如權(quán)利要求4所述的復(fù)合MEMS-1MU的電子穩(wěn)像裝置，其特征在于:可見光變焦鏡頭(8)順次串聯(lián)大面陣可見光CCD/COMS圖像傳感器(9)、大面陣可見光CCD/COMS圖像傳感器讀出電路(10)和信號(hào)處理器(4)，安裝在攝像機(jī)(7)的內(nèi)框架上，MEMS-頂U(kuò)(5)的中心與大面陣可見光(XD/COMS圖像傳感器(9)中心對(duì)齊并與大面陣可見光(XD/COMS圖像傳感器讀出電路(10)聯(lián)接信號(hào)處理器⑷構(gòu)成復(fù)合MEMS-頂U(kuò)的電子穩(wěn)像裝置。6.如權(quán)利要求4所述的復(fù)合MEMS-1MU的電子穩(wěn)像裝置，其特征在于:可見光變焦鏡頭(8)、CCD/COMS圖像傳感器(9)和MEMS-頂U(kuò)(5)裝配成為整體固件，確保CCD/COMS圖像傳感器(9)與MEMS-頂U(kuò)(5)能夠保持固定的坐標(biāo)連接關(guān)系。7.如權(quán)利要求4所述的復(fù)合MEMS-MU的電子穩(wěn)像裝置，其特征在于:工作過程中，CCD/COMS圖像傳感器(9)將入射的光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，輸送至大面陣可見光CCD/COMS圖像傳感器讀出電路(10)將電信號(hào)轉(zhuǎn)化為輸出的原始視頻圖像數(shù)據(jù)。8.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合MEMS-MU的電子穩(wěn)像裝置，其特征在于:復(fù)合MEMS-MU的電子穩(wěn)像裝置是由紅外定焦鏡頭(11)、非制冷紅外圖像傳感器(12)、紅外讀出電路(13)，信號(hào)處理器(4)和MEMS-頂U(kuò)( 5)及攝像機(jī)結(jié)構(gòu)框架(7)構(gòu)成的。9.如權(quán)利要求8所述的復(fù)合MEMS-1MU的電子穩(wěn)像裝置，其特征在于:非制冷圖像傳感器(12)和MEMS-頂U(kuò)( 5)裝配成為整體固件，確保非制冷圖像傳感器(12)與MEMS-頂U(kuò)( 5)能夠保持固定的坐標(biāo)連接關(guān)系。10.如權(quán)利要求4或8所述的復(fù)合MEMS-1MU的電子穩(wěn)像裝置，其特征在于:可見光變焦鏡頭(8)或紅外定焦鏡頭(11)順次串聯(lián)CCD/C0MS圖像傳感器(9)或非制冷紅外圖像傳感器(12)、大面陣可見光CCD/C0MS圖像傳感器讀出電路(10)或紅外讀出電路(13)和信號(hào)處理器(4)，安裝在攝像機(jī)(7)的內(nèi)框架上，MEMS-頂U(kuò)(5)的中心與大面陣可見光CCD/C0MS圖像傳感器(9)或非制冷紅外圖像傳感器(12)中心對(duì)齊并與大面陣可見光CCD/COMS圖像傳感器讀出電路(10)或紅外讀出電路(13)聯(lián)接信號(hào)處理器(4)構(gòu)成復(fù)合MEMS-頂U(kuò)的電子穩(wěn)像裝置。
【專利摘要】本發(fā)明公開的一種復(fù)合MEMS-IMU的電子穩(wěn)像裝置，旨在提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，穩(wěn)像精度高，抗干擾能力強(qiáng)，圖像處理運(yùn)動(dòng)估計(jì)運(yùn)算量小的電子穩(wěn)像裝置，本發(fā)明通過下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：圖像傳感器讀出電路(3)、信號(hào)處理器(4)和MEMS-IMU(5)與電路組件(6)構(gòu)成一體；圖像傳感器(2)將光學(xué)鏡頭(1)入射的光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，輸送至讀出電路輸出原始視頻圖像數(shù)據(jù)；信號(hào)處理器在圖像電子穩(wěn)像的信號(hào)處理中融入MEMS-IMU的慣性測(cè)量信息，將上述原始視頻圖像數(shù)據(jù)和MEMS-IMU輸出的慣性測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，利用MEMS-IMU信息解算出攝像機(jī)的運(yùn)動(dòng)向量,通過自適應(yīng)卡爾曼濾波分離出抖動(dòng)分量,對(duì)原始視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償輸出穩(wěn)定的視頻數(shù)據(jù)。
【IPC分類】H04N5/21, H04N5/14
【公開號(hào)】CN105577984
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510992472
【發(fā)明人】劉東升, 唐湘成, 曾晶, 肖柯, 雍楊, 黃正中
【申請(qǐng)人】西南技術(shù)物理研究所
【公開日】2016年5月11日
【申請(qǐng)日】2015年12月27日