用于捕获稳定图像的系统和方法与流程

本公开总体上涉及用于利用可移动设备来捕获图像的技术，并且更具体地涉及在稳定期间适应更大的运动。

背景技术：

1、便携式设备越来越多地具有数字成像功能。示例包括诸如相机或视频录像机的专用成像设备、以及具有更大使用范围的便携式设备，其包括智能手机、平板电脑、笔记本电脑和可穿戴设备。此外，其他可移动设备也可以合并成像功能(诸如有人驾驶的车辆、船舶和自行车)或自主设备(诸如无人机和其他机器人电器)。然而，移动设备中的实施可能特别容易受到在正捕获图像时的运动引起的质量下降的影响。特别地，合并到便携式设备中的相机在使用期间经常是手持的，并且尽管在图像记录期间努力保持静止，但是可能发生抖动。同样，移动设备可能会经历如在车辆的情况下在使用期间的有意运动以及无意运动，诸如由发动机、电机和其他动力系统引起的振动、或由设备在其中行进的介质(包括路面、气流或水分状况)引起的扰动。

2、由于这样的移动设备还可以配备有运动感测能力，所以存在用于使用惯性或其他传感器数据来提高使用该移动设备捕获的图像的质量以解决该问题的技术。例如，可以使用检测到的运动来稳定或以其他方式补偿由该移动设备记录的图像。在一个示例中，电子图像稳定(eis)是一种使用基于图像处理技术的稳定方法来提高图像或视频的质量的技术。电子图像稳定有时也被称为数字图像稳定(dis)，因为它仅涉及数字图像处理技术。可以应用于图像序列的一种技术是将多个图像中的一个或多个对象的位置相互比较，并选择性地位移图像的一部分以校正设备的任何移动或振动。类似地，光学图像稳定(ois)是一种下面这样的技术，即相对于图像传感器来调整镜头或其他光学元件在设备中的相对位置，以补偿感测到的设备的运动。如将要理解的，调整可以涉及移动镜头和图像传感器中的任一者或这两者，并且调整可以包括旋转移动和平移移动中的任一者或这两者。

3、eis技术按照常规需要一定程度的裁剪来实现图像的校正位移，并且不能在捕获期间提供补偿，从而阻止在曝光时间期间可能由运动引起的模糊的任何减少。出于这些和其他原因，ois常常提供改进的性能。然而，ois的预期实施涉及在镜头和传感器之间产生足够幅度的相对位置变化以补偿设备所经历的非预期运动的能力。特别是在涉及运动增加的某些情况下，诸如带着便携式设备跑步或行走，常规方法可能不能提供令人满意的补偿。通过增加致动器驱动部件的行程长度来减轻这种影响的尝试具有增加相机模块的尺寸的不希望的结果。此外，确定平移运动可以利用加速度计信息来完成，但由于从加速度转换为距离所必需的二重积分，其会经历累积漂移和其他误差，并且这使得该技术在相对短的时间段之后不可实行。

4、因此，将希望提供用于利用能够在稳定期间补偿较大运动的移动设备来捕获图像的方法和系统。类似地，将希望在减少漂移的同时捕获图像。如下面所详述的，本公开满足了这些和其他需要。

技术实现思路

1、如下面将详细描述的，本公开包括一种用于捕获稳定图像的方法。该方法可以涉及获得针对移动设备的运动传感器数据。可以从所获得的传感器数据来确定移动设备的运动。图像传感器和镜头的相对位置可以至少部分基于所确定的运动来调整。可以利用图像传感器来捕获第一图像。可以在第一图像的捕获之后发送同步信号。可以响应于同步信号来重置镜头和图像传感器的相对位置。可以再次确定移动设备的运动，并且可以从重置的相对位置来调整镜头和图像传感器的相对位置。然后可以捕获第二图像。

2、本公开还包括用于捕获多个稳定图像的可移动设备。该设备可以具有图像传感器、镜头、运动传感器和被配置为从所述运动传感器接收数据的至少一个处理器。所述至少一个处理器可以被配置为从运动传感器数据来确定所述移动设备的运动，并且基于所确定的运动来调整所述镜头和所述图像传感器的相对位置。所述至少一个处理器还可以被配置为利用图像传感器捕获第一图像。可以响应于在捕获所述第一图像之后发送的同步信号来重置所述镜头和所述图像传感器的相对位置。所述至少一个处理器可以从所述运动传感器数据确定所述移动设备的进一步运动，并且基于所确定的进一步运动从所重置的相对位置调整所述镜头和所述图像传感器的相对位置，以便利用所述图像传感器捕获第二图像。

技术特征：

1.一种用于利用移动设备来捕获多个图像的方法，该方法包括以下步骤的序列：

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一图像和所述第二图像是以采样率捕获的图像序列的部分。

3.根据权利要求2所述的方法，还包括在所述图像序列的每个图像捕获之间周期性地发送所述同步信号。

4.根据权利要求2所述的方法，还包括应用电子图像稳定以对准按顺序捕获的图像。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述电子图像稳定至少部分基于所述传感器数据。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，重置所述镜头和所述图像传感器的相对位置包括重定中心。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，重置所述镜头和所述图像传感器的相对位置包括至少部分基于所述移动设备的先前运动来选择所述镜头和所述图像传感器的新的相对位置。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述第一图像和所述第二图像被并入全景图像中。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，调整所述镜头和所述图像传感器的相对位置包括平移运动校正。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，从所获得的运动传感器数据来确定所述移动设备的进一步运动包括在与所述同步信号相对应的时间起点获得传感器数据。

11.根据权利要求1所述的方法，其中，所获得的传感器数据包括来自与所述移动设备相关联的惯性传感器组件的数据。

12.根据权利要求1所述的方法，其中，所获得的传感器数据包括非惯性运动传感器数据。

13.一种移动设备，包括：

14.根据权利要求13所述的移动设备，其中，所述第一图像和所述第二图像是以采样率捕获的图像序列的部分。

15.根据权利要求13所述的移动设备，其中，在所述图像序列的每个图像捕获之间周期性地发送所述同步信号。

16.根据权利要求15所述的移动设备，其中，至少一个处理器被配置为应用电子图像稳定来对准按顺序捕获的图像。

17.根据权利要求16所述的移动设备，其中，所述电子图像稳定至少部分基于运动传感器数据。

18.根据权利要求13所述的移动设备，其中，所述至少一个处理器被配置为通过重定中心来重置所述镜头和所述图像传感器的相对位置。

19.根据权利要求13所述的移动设备，其中，所述至少一个处理器被配置为通过至少部分基于所述移动设备的先前运动选择所述镜头和所述图像传感器的新的相对位置来重置所述镜头和所述图像传感器的相对位置。

20.根据权利要求13所述的移动设备，其中，所述运动传感器包括惯性传感器组件。

21.根据权利要求20所述的移动设备，其中，所述惯性传感器组件包括加速度计，并且其中，所述至少一个处理器被配置为使用平移运动校正来调整所述镜头和所述图像传感器的相对位置。

22.根据权利要求13所述的移动设备，其中，所述运动传感器包括非惯性运动传感器。

技术总结公开了用于捕获稳定图像的系统和方法。移动设备的运动被确定，以使得可以调整镜头和图像传感器的相对位置以补偿非预期运动。镜头和图像传感器的相对位置可以响应于捕获图像之间的同步信号而周期性地重置。技术研发人员：S·里卡迪,P·格莱内,J·拉肖受保护的技术使用者：应美盛股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/29