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1、10申请公布号CN102027735A43申请公布日20110420CN102027735ACN102027735A21申请号200980113089X22申请日200904150806871020080415GBH04N5/23220060171申请人维泰克公开有限公司地址英国萨里郡72发明人RA林赛74专利代理机构中国专利代理香港有限公司72001代理人彭武杨楷54发明名称光学装置的稳定方法的改进及涉及到稳定方法的改进57摘要本发明涉及一种从光学装置采集或创建的静态或运动图像中消除不必要运动的方法。该方法包括确定图像中的不必要运动；提供一个具有零参考位置和范围的图像控制特征，控制能够在该范。
2、围内变化以计数在运动或静态图像中的所述不必要运动；以及使用所述控制特征来移除静态或运动图像中的所述不必要运动。监视图像控制中相对于所述参考位置的非零状态以及应用图像控制的复位以使该控制以一速率向参考位置偏移从而使关于图像的复位校正的作用减到最小，该速率是光学装置中的图像的运动速率的函数。30优先权数据85PCT申请进入国家阶段日2010101486PCT申请的申请数据PCT/GB2009/0009812009041587PCT申请的公布数据WO2009/127829EN2009102251INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页附图3页CN102027。
3、750A1/1页21一种从光学装置采集或创建的静态或运动图像中消除不必要运动的方法，该方法包括确定图像中的不必要运动；提供一个具有零参考位置和范围的图像控制特征，在该范围内能够使控制发生变化以对在运动或静态图像中的所述不必要运动进行计数；以及使用所述控制特征来移除静态或运动图像中的所述不必要运动；其中该方法还包括连续地监视图像控制中相对于所述参考位置的未调零状态以及对图像控制进行复位以使所述控制以一速率向参考位置偏移从而使得对于图像的复位校正的作用最小化，该速率是光学装置中的图像的运动速度的函数。2如权利要求1所述的方法，其中不必要运动是从光学装置中采集或创建的实际图像确定的。3如权利要求1所。
4、述的方法，其中不必要运动是通过测量光学装置的实际运动和光学装置的预期的运动来确定的，两者之间的差异就是该装置的不必要运动，其导致该装置采集或创建的图像中的不必要运动。4如权利要求1至3中任一项所述的方法，其中复位校正的速率是光学装置的运动速率的函数。5如权利要求4所述的方法，其中复位校正的速率是光学装置的运动速率和该装置的可视或投影区域的函数。6如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，如果图像的一个重要部分是装置追踪或跟踪的对象，则复位校正的速率减少。7如权利要求6所述的方法，其中，如果照相机正在追踪一个对象，所述图像的重要部分的运动速度通过图像分析或通过手工干预来确定，从而最小化或阻止校正。。
5、8如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，当图像是静止的或者接近静止的时，将任意累积偏移发送到存储器，并且仅对最近产生的偏移起作用、直到装置的运动重新开始，然后从存储器中恢复获得累积偏移从而对其起作用。9如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，用于关键运动，光学装置在一个或多个轴线上装配有减振装置，利用电子传感器以测量出装置在每个轴线上的运动、并测量出跨越过每个轴线上所设置的减振装置之后光学装置的预期的运动，每个轴线上的实际运动和预期的运动之差对应于不必要运动。10如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，该光学装置是电视/摄像机。11如权利要求10所述的方法，其中，所述补偿运动应用于照相机、照。
6、相机装备、照相机光学器件，图像采集或图像回放。12如权利要求1至9中任一项所述的方法，其中，光学装置是光指示装置或瞄准装置。权利要求书CN102027735ACN102027750A1/4页3光学装置的稳定方法的改进及涉及到稳定方法的改进技术领域0001本发明涉及到对光学装置的稳定，特别适用于TV电视或视频照相机，光指示装置如激光装置或瞄准装置。背景技术0002申请人在国际专利公开号为WO00/39498的申请中描述和例解了一种在用于例如电视/视频照相机这样的装置的安装头中的图像稳定系统，该安装头用于提供经减振/衰减的摇移PAN和倾斜运动。一种呈电子陀螺仪形式的动态传感器被安装在该安装头上以确。
7、定该安装头的实际运动，并且，呈编码器形式的电子传感器/换能器被合并到整个减振器上用于安装头的摇移和倾斜运动以确定每个轴线上的预期的运动。在相机或装配上的外力会引起相机的不必要的运动。安装头的实际运动与预期的运动之间的差异用于校正安装头的位置、光轴或在照相机中用于记录图像的图像系统这三者之一。0003上述配置的一个问题是在应用了图像校正的装置中将会产生累积偏移，不管该图像校正是使用机械、光学还是图像处理校正。发明内容0004本发明提供了一种从光学装置采集或创建的静态或运动图像中消除不必要运动的方法，该方法包括确定图像中的不必要运动；提供一种图像控制特征，该图像控制特征具有零参考位置和一种范围，在。
8、该范围内能够使控制发生变化以计数/算入运动或静态图像中的所述不必要运动；以及使用所述控制特征来移除静态或运动图像中的所述不必要运动，其中，该方法还包括连续地监视该图像控制中相对于所述参考位置的未调零或非零状态NONZEROING，以及应用对图像控制的复位来使该控制以一种速率向参考位置偏移从而使得对于图像的复位校正的作用最小化，该速率是光学装置中图像的运动速度的函数。0005根据本发明的一个方法，不必要运动可以从光学装置采集或创建的实际图像中确定。0006在一个可供选择的方法中，不必要运动可以通过测量光学装置的实际运动和光学装置预期的运动来确定，两者之差就是该装置的不必要运动，其导致该装置采集或。
9、创建的图像中的不必要运动。0007在任意上述方法中，复位校正的速率可以是该光学装置的运动速率的一个函数。0008在后一方法中，复位校正的速率可以是该光学装置的运动速率和该装置的可视或投影的区域的一个函数。0009并且，在任意上述方法中，如果图像的重要部分是该装置正在追踪或跟踪的对象，则复位校正的速率将被减少。在该方法中，如果相机正在追踪一个对象，则所述图像的所述重要部分的运动速度可以通过图像分析或通过手动干预来得以确定以最小化或说明书CN102027735ACN102027750A2/4页4预防校正。0010在任意上述方法中，当图像是静止的或者接近静止的时，任何累积偏移将被传送到存储器并且仅可。
10、对最近产生的偏移起作用、直至该装置的运动重新开始，于是才从存储器中恢复获得累积偏移从而对其起作用。0011在本发明的另一个一般方面，对于关键运动，光学装置可在一个或多个轴线上安装有减振装置，利用电子传感器/换能器来测量出装置在每个轴线上的运动、并且测量出光学装置的跨越过每个轴上所设置的减振装置的预期的运动。介于每个轴线上的实际运动与预期的运动之间的差即为相应的不必要运动。0012作为光学装置的是电视/摄像机。0013在本方法的后一应用中，所述补偿运动可适用于照相机、照相机装配、照相机光学器件、图像采集或图像回放。0014在一个可选的应用中，光学装置可以是光指示装置或瞄准装置。附图说明0015下。
11、面对本发明的一些特殊的具体实施例进行说明，相应的附图中给出了附图标记。0016图1是一种支承在摇移和倾斜头上的电视/摄像机的示意性侧视图，摇移和倾斜头在两个轴线上都合并有减振器，采用电子传感器/换能器用于测量照相机的整体运动，以及跨越过摇移和倾斜轴上的减振器的输入运动，其具有一种微处理器用于为对通过调节光学器件中的光路所产生图像进行的校正确定出不必要运动；0017图2是省略了照相机的摇移和倾斜头的平面图；0018图3是用于照相机的CCD阵列的透视图，该照相机具有若干电动单元用来相对于照相机光轴沿垂直和水平方向调整所述阵列，以进行图像校正；和0019图4是用于安装在照相机中的图像平面上的另一种C。
12、CD阵列，该照相机具有一种控制系统用于相对于光轴来调节该阵列的有效部分，以用于图像的校正。具体实施方式0020首先，参见图1和图2，示出了通常以附图标记“10”标示出的相机，其具有光轴11，带有透镜轴13以及图像平面14的透镜系统12，CCD阵列15安装在图像平面14中，用于采集由透镜聚焦到该阵列上的图像，并且以已知的方式将该图像转换成电子数据。透镜系统具有调节装置16，用于横向地调节光轴以改变图像聚焦在CCD阵列上的位置从而校正相机的不必要运动。可选地，CCD阵列可以具有可调节的装配，用于相对于透镜轴调节CCD阵列，作为另一种校正不必要的相机运动的方式，稍后将描述该装配。0021相机安装在位。
13、于三脚架21上的通常以附图标记“20”标示出的摇移和倾斜头上，三脚架21具有头22和三只分立的支腿23。摇移和倾斜头具有一种用于将照相机置于其上的平台24，以及基底25，其安装在三脚架的头部22上。0022摇移和倾斜头具有安装在基底25上的主体26，用于围绕着以附图标记“27”标示出的竖直轴线旋转以实现相机的摇移运动。主体围绕基底的旋转由减振器28参见图说明书CN102027735ACN102027750A3/4页52控制，并且电子编码器29跨越减振器上而作用于基底和主体之间以测量出主体相对于基底的旋转。0023摇移和倾斜头的平台24安装在主体26上，用于围绕水平轴线30旋转以提供相机的倾斜运。
14、动。还提供另一减振器31用于抑止平台24相对于主体的倾斜运动，且一种电子编码器32测量出平台跨越减振器31上的相对于主体的运动。0024作为举例，减振器28和31可以包括如申请人在EPB0850382中描述和图解的、安装在摇移和倾斜头的相应旋转部件上的多个环形叶。0025一种双轴线电子陀螺仪40安装在平台11的下侧，以测量相机在摇移和倾斜轴线上的总的运动，而不管是由相机操作者赋予的预期的运动，或是如经地面传输到三脚架的振动、或风的作用、或其他作用在相机上并无意中引起相机运动的外力所导致的不预期的运动。0026该摇移和倾斜编码器和该陀螺仪被联接到相机中的微处理器45，该微处理器45被编程为通过获。
15、取由电子陀螺仪测量到的相机在每个轴线上的实际运动和由摇移和倾斜编码器测量到的运动来计算出相机在每个轴线上的不必要运动。应该了解的是，通过测量出在装配中跨越过减振器上的关于摇移和倾斜轴线的运动，作为由相机操作者应用于相机的表示预期的运动的代表值可被测量出。0027由微处理器计算出的每个轴线上的实际运动和预期的运动之间的差表示不必要运动，并且从微处理器提供信号给透镜调节系统以在透镜轴线上水平和/或竖直地提供角度调节，从而在摇移和倾斜轴线上补偿相机的不必要运动。0028微处理器被编程用以周期性地计算不必要运动，例如每毫秒。0029图3示出进一步改进，其中，通过作用于阵列的侧部、顶部和基底的相应各对电。
16、动机单元对50、51，CCD阵列15可水平地和竖直地移动。电动机单元由来自微处理器的信号加以控制。按照要求水平或竖直地移动该阵列表示着一种可选的对由照相机记录的图像进行校正的方式，从而调节透镜系统。在图4中示出的另一种布置中，微处理器联接到一种连接至光电二极管阵列的单元55，以控制在任意时间操作的有效区域。通过调节被用于在全部的阵列中水平或竖直地记录图像的有效区域的位置，可以对记录在阵列中的图像的不必要的相机运动加以校正。0030用于校正不必要的相机运动的另外的配置在申请人的国际专利公布号为WO00/39498的申请中进行了描述，该申请包括整体地移动相机。其他的布置在申请人的国际专利公布号为W。
17、O2006/1175的申请中进行了描述，其中，图像和来自传感器/换能器的校正信息被提供至一种单独的微处理器，该微处理器调节图像信息以移除记录在图像中的不必要运动。上述过程能够在图像已被记录后就立即完成，或者未校正图像信息和校正信息可被分别记录、并且仅当随后图像被回放时用于调节图像。0031如前所述，在应用了图像校正的装置中会产生累积偏移，例如由于传感器/换能器和计算错误导致的，不管是通过机械的、光学的还是图像处理手段。为了对校正装置中偏差的累积进行计数，有必要应用“还原或归位HOMING”校正来不断地偏移该装置以移动至其中立/中间、参考或基准位置。0032为了在对图像造成最小的表面干扰的情况下。
18、获得这样的效果，“还原”校正所采用的速率是照相机所采集到的图像的速率的函数。在该实施例中，“还原”校正采用说明书CN102027735ACN102027750A4/4页6的速率是摇移或倾斜速率以及照相机光学器件的可视的光学区域的函数。摇移和倾斜速率可以通过编码器29和32测量。0033当图像是静止的时，应用少量校正或无校正，而当图像高速移动时，高速率的校正能够被不显著地/不引人注意地采用。0034因此，当图像是静止的或接近静止的时，之前累积的偏移被保持用于随后的校正。控制系统确定图像是静止的或接近静止的，并且任意累积偏移被暂时发送到存储区域。同时，当图像是静止的时，仅最近产生的偏移被校正以维持照相机中的图像静止。一旦相机重新开始运动，控制系统调用所存储的偏移以重新开始像之前一样应用相应的对于累积偏移的校正。说明书CN102027735ACN102027750A1/3页7图1说明书附图CN102027735ACN102027750A2/3页8图2说明书附图CN102027735ACN102027750A3/3页9说明书附图CN102027735A。