TW200922304A - Image capturing apparatus with suppressing image blurred and method for suppressing image blurred thereof - Google Patents

Description

200922304 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係涉及一種取像裝置，特別係指一種在長曝光 時間下具有抑制影像模糊之取像裝置及其抑制影像模糊之 方法。 【先前技術】 隨著數位相機技術的快速成長’使得防止相機震動所 造成的影像模糊之技術也就日益受到重視，目前數位相機 防手震的技術大致上分成兩種機制，分別是光學感測機制 以及軟體補償機制之防手震。 光學感測機制的原理主要是從鏡頭及感光元件（C C D) 上來進行處理，以藉由震動感測器的感測結果來控制鏡頭 或感光元件的修正來補償相機本身所造成的晃動。其中在 鏡頭控制方面：其利用鏡片浮動的原理，透過震動感測器 感測震動偏移，然後再藉由震動修正元件計算偏移量之 後，以驅動鏡片做光軸上的修正，讓晝面保持穩定，這樣 的優點是拍攝出來的晝面品質較好，但是防手震的效果並 不明顯（因為鏡片可以挪移的空間不大）。而在感光元件控 制方面：其同樣是透過震動感測器來感測震動偏移，並且 利用機械支架浮移原理，以藉由調整感光元件的位置修正 來抵消震動過程中所導致的影像模糊，此防手震效果比由 鏡頭控制來得好，但這種設計會讓拍攝的晝面品質較差， 同時這類防手震機制必須配合較高晝素的感光元件才較實 用，否則有可能出現晝面穩定但畫質模糊鬆散的狀況。 然而，上述光學感測機制之防手震技術由於機構複雜 6 200922304 別賈錢昂貴’一般只應用在較高階的相機上。而較 考量’光輪麵顯然^ ‘ + 前最常見的軟體補償機制（俗稱電子 吃钎==__理在於，利用震動感測器來 :己錄拍攝触中相機移動或晃動的軌跡 r :影:嶋:里:形成輔助相崎 二下二Γ早張影像的後處理技巧在π的移動程度 成不同的影像恢復品質，且影像恢復品質也會 使得恢復之影像的實際效果並不理想。 ii(Pit s技巧方面一般只利用估測的點擴散 影像來、tlQn ’PSF)以及所拍攝到的模糊 所以=清晰影像’於是因為可利用資訊不多， 清晰==的;算法及長時間的運算方能重建出較 方面仍進::;數位相機的防手震功能及效能 【發明内容】 大巾’本發_要解決的技術問題在於，在不需 田μ植位相機的硬體架構之下 :函:概編及估測的= 韁此LV,, pread Functi〇n)來進行辅助比對及運算。 抑卿像=在㈣光時間下之賴，得叫效率地進行 市j衫像拉糊而恢復模糊影像的清晰度之目的。 供〜：工=土述目的’根據本發明所提出之-方案，提 〜安全快f!的2模糊之取像裝置’係於一曝光時間大於 、㈣攝模式下，進行抑制影像翻，而該取像 200922304 裝置包括：一影像擷取單元、—震動 ΐ:第影ϊΓ單元係接收一拍攝訊號； 了的第-衫像及-小於等於該安全 1門 感測器則是用來記錄取像裝置震動 -運算輕序來對該第並執行 輔助運算來產生-影像點量表。除此之:晃; 復形成-輸出影像。藉此，在曝運算以恢 拍攝模式下，得以_ 多、先T間大於遠女全快門的 抑制影像模糊，而舰广影像進行 影像。 '丁'為弟一衫像的較清晰之 為了達到上述目的，根據本發明 提供-種抑制影像模糊之方 2 另—方案， -安全快門的拍攝模式，其步驟='用間大於 目前快門下的第-影像及-小於二=進行操取-像，同時記錄取像裝置於第一影像曝光的第二影 號。再者執行-運算程序以對第：像進:晃動軌跡訊 且利用晃動轨跡訊號之輔助運匕2進=滑處理，並 後，將第一影像及該影像點像點量表。最 二影像恢復形成一輪出影像。藉 ，以將第 :快=拍攝模式下，得，由該第=像==於該 二上之概述與接下來的詳細 進-步說明本發明為達成預定目的所J:方 200922304 明的其他目的及優點’將錢續的說明 【實施方式】 =參考弟-圖’為本發明具抑制影像_之取像裝置 赪取早7L丨丨、一處理單元12、一 、-暫存單^ 14、-震動感測器15 元 而本發明之取像|置！是在_ 早凡16 ° t會自動進行咖===: 的=用者得以獲得較清晰且少雜訊的 :中所明的女全快門則是依據不同設計 拍攝時’便有可能因曝來:行 影響的模糊影像。 κ而·"乂合易拍攝到受手震 門，ί 1 之設定是大於安全快 件。此制影像模糊的條 會自動於同時間同〜夕拍攝訊號之後，便 像及-小於等於安::門:：:^:崎的第-影 取單元1]所_『，1 ◊弟—衫像。也就是說，影像擷 時間長，於=;成: 快η較安全快門小、曝她像二而第二影像由於 訊之銳利清晰 :紐’而容易形成-充滿雜 快Η大小是為取夕’其令小於等於安全快門的實際 用設計的不同而加的_值’並且可以依照實際應 口上改，變’在本實施例中並無加以限制。 200922304 而其中的按鍵單元13是連接處理單元12，用來接收 使用者的按㈣產生-觸發《，進錢處理單元12在接 收觸發訊·5虎之後得以輸出該拍攝訊號。而暫存單^ 14則是 連接於，像操取單元11與處理單元12之間，用來暫存影 像擷取單元11所擷取的第一影像及第二影像，以供處理單 元12進行存取。 f 、，震動感，器15是用以記錄取像裝置1在第-影像曝 光期間的—晃崎跡訊號，並藉纟晃純舰號來進行估 ^則f"生點擴散函數（Poin1: Spread Function，PSF)給處 = 在應用設計上，震動感測器15爾 里單元丨2主要是用以執行一運算程序來對第二 ^、:了平4理。而所述的運算程序可例如是折積運算 第n ^η 1之&序，以將縣是充滿雜|銳利清晰的 成^模‘也會形 訊號之辅助運,=、進："，處理單元12再利用晃純跡 二影像比較該二㈣擴散函數來將原本清晰的第 可產生-鸟俊默：：後所形成較為模糊的第二影像，便 影像料Ϊ影像1琴），以來表示模糊 一特3算上=-影像與影像點量表進行 光且模_第1像恢2、^像，也就是將原本是長曝 施例中是例如為將、晰度。而該特定運算在本實 點進行點_崎 f彡像點4表之_對的像素 定運算之前，更運厂。然而，在處理單元12進行該特 進一步先對影像點量表進行一消除程 10 200922304 序，以對該影像點量表進行去雜點及平滑化之 一：晴元16是連接處理單元12， ； 早凡12取後所輸出的較清晰之輪出影像。亦處理 按壓拍攝所可以獲得的影像。 之用者此次 請參考第二圖’為本發明抑制影像模糊之 例k程圖。如圖所示，本發明提供___ f，是在取像裝置1設技曝光時間大於安全

行’其步驟包括:首先，在同日口：= 二丁，目前快門下的第-影像以及小於等於安：二 的。並且同時也進行記_ J 晃動執跡訊峨2)。而上述由於第： 以、隹光衫像且為充滿雜訊的銳利清晰影像，因此可 以進一步進行消除雜訊程序 . τ 二影像的雜訊⑽3)。 Reductlon)以降低第 ~步^跡執行之消除雜訊程序可視為更進 略::在r來的步驟中，會執行折積運算：父； ;二=處理(s2°5)，而在折積運算程序進行二 、主L日雜訊且將影像平滑化的效果，以使原本為 ;;晰且雜訊較多的第二影像轉換成為較模糊但纷= 軌跡訊5)之後’即可藉由所記錄的晃動 該點擴散函數來^估測產生點擴散函數，益且根據 的第二影像，亥原本的第二影像比較該經平滑處理後 表示原清-影俊ίί影像點量表(S207)，而這也就是用以 人枳糊影像之間的關係。接著，為了讓影 200922304 像點量表得以較為精確， 對影像點量表進行去雜更可進—步進行消除程序以 於是，藉由f彡像^處理（S2D8)。 係，便可進一步將第二里表忭晰影像及模糊影像的關 素點進行點對點相乘之=與該影像點量表之間相對的像 清晰的輸出影像(S2〇9)。=順利將第一影像恢復形成 次拍攝所可以獲得的事Γ勺輪出影像即為使用者此 間大於安全快門的拍使用者使用曝光時 藉由自動拍攝的第二影像取像裝置1亦可 像模糊，進而達到將第 f對：-影像進行抑制影 目的。 還原出較清晰的輸出影像之 附▼一提的是，熟枣μμ 4+ 7i、_ I 例中所描述的用以進行平滑處理:^^里解二上述實施 動執跡訊號所估刺產生的 知、异程斤，藉由晃 進行的消除程序皆僅影像點量表 他策略來實現。 U也疋可以採用其 / •ΓίΓ述，本發明騎制影像模糊之取鮮詈方h 制衫像模糊之方法，主取像叙置及其抑 景綠以及估測產生的點擴散“來長:光影像、短曝光 ::以達到在長曝光時間下之拍攝，仍及?：。 像拉糊而獲得清晰的影像之 *仃抑制影 於是同時操取同場景但不同 '、卜’本發明更由 後處理時可利用的資訊:二C ’因此在影像 象，而擁有提升防手震運算效能之優點。出較清晰的 惟’以上所述’僅為本發明的具體實施例之詳細說明 12 200922304 以限制本發明，本發明之所有範圍應 明之㈣内月nV把圍為準’任何熟悉該項技藝者在本發 月頁或内，可輕易思及之變化或修飾皆可涵蓄在以下太 案所界定之專·園。 在以下本

[圖式簡單說明J 第一圖=明具抑制影像模糊之取像裝置的實施刪 抑制影像模糊之方法的實施例流程圖。 L主要70件符號說明】 取像裝置1 影像擷取單元1;1 處理單元12 按鍵單元13 暫存單元14 震動感測器15 記憶單元16 13

Claims (1)

1. 200922304 十、申請專利範圍： 1於^抑制影像模糊之取像裝置，係於一曝光時間大 兮取Ϊ全快門的拍攝模式下，進行抑制影像模糊，而 邊取像裴置包括： 而 =像她單X，係接收—拍攝訊號以擷取—目前 影ί的第一影像及一小於等於該安全快門的第二 t感心，係絲記錄該取像裝置於該第— *光期間的一晃動執跡訊號；及 / 處理單元，係用以產生該拍攝訊號， ―、伙 程序來對該第二影像進行平處^ =運异 動執跡訊號之輔助運 (Point Scale image)，進而再將該 旦^农 影像點量表推行—特宏Έ^,人 衫像捋該 像； 仃“運异以恢復形成-輪出影 稭曝光時間大於該安全快門的拍攝模式下， 4# _助以對㈣—影像進行抑制 2、=請==具抑制影像模糊之轉 用以產生—觸發訊號以使單連^里單元’ 號。 早兀產生該拍攝訊 3、如申請專利範圍第！項 ，，進-步包含像 早减該處理單元之間，用以暫射ί 像操取 仔这弟一影像及該第 14 200922304 二影像以供該處理單元存取。 4、如申請專利範圍第〗馆 # f，A由， 項所述之具抑制影像模糊之取後 f之來估測產生'點擴 Spread FunetiQn)，進而再將=①數（Pcnnt 平滑處理後的第二影像 ”弟一影像與該 表。 像進订比較以產生該影像點量 5、 如申請專利範圍第} 6、 裝置，其中該處理單元更制^模糊之取像 影像點量表進行去雜點及;滑::2輕序，以 J 口!;7述之具抑制影像模麵之取像 之程序:、中料异程序係為折積運算⑹刪出㈤） 8、 9、 |置，其中像模_像 像素點進行點點量 -置===之糊影像模糊之取像 用以儲存該輪出影像錢接該處理單元， 如申睛專利範圍第1 其㈣像•二 :场成一失焦模糊的影像，：系 ^形成一充滿雜訊之銳利清晰影像乐1像係短曝 種抑制影像模糊之方、、木，在庙田Μ 1光時間大^ 用於一取像裳置設定 於-女全快門的拍攝模式’其步驟包 15 10 200922304 括： 影像及一小於等於該安全 影像曝光期間的一晃動軌 擷取一目前快門下的第一 快門的第二影像； 記錄該取像裝置於該第一 跡訊號； 執打:運算程序以對該第二影像進行平滑處理，並 用該晃動執跡訊號之輔助運算來產生—影像點旦 表（Point Scale Image);及 ”'、里 將ί第衫像與该影像點量表進行一特定運算，以蔣 第一影像恢復形成一輸出影像； ： 错ΐ該曝光時間大於該安全快門的拍攝模式下， 传以藉由該第二影像的辅助以對該 抑制影像模糊。 〜像進订 11、=請專利範圍第1Q項所述之抑制影像模糊之方 ,，其中該所操取的第一影像係長曝光以形 隹 模糊影像，而該第二影像係短曝光以 _ 之銳利清晰影像。 &滿雜5孔 12 ^申睛專利範圍第1()項所述之抑制影像模糊之 其中在擷取該第二影像之後，進—步執行— *矾程序（Noise Reducti〇n)，以降低該第 雜訊。 办诼的 13如申專利範圍第1Q項所述之抑制影像模糊之方 法，其中在該平滑處理之步驟後’進一步 :跡訊號之輔助運算來估測產生一點= 〇int Spread Function)，進而再將原本的該第二 16 200922304 滑處理後的第二影像進行比較以產生該 14 項所述之抑制影像模糊之方 除程序，以之進-步進行-消 理 '里表進仃去雜點及平滑化之處 15 程序。 何檟 k"7· (Convolution)之 16、2=;;:^抑_模糊之方 間相對的像素點進行點㈣影像點量表之 17