[发明专利]摄像装置、摄像方法以及程序

说明书

技术领域

本发明涉及消除因拍摄而发生的模糊(blur)的摄像装置、摄像方法以及程序。 

背景技术

近些年，随着摄像元件的高密度化，数字摄像机或数字静像照相机的高精细化和小型化很明显。若摄像元件的元件密度提高，则受光元件的面积变窄，因此，为了确保信噪(Signal Noise)比而需要长时间曝光。若正在曝光时照相机的位置变动，则会发生图像抖动，因此，摄像者为了尽量不使照相机移动而采用以下的方法，即，将照相机固定在三脚架上，或在手持照相机的情况下使胳膊用劲等。 

为了减轻防止图像抖动时的摄像者的负担，而具有图像抖动修正功能的照相机的机型被实用化。其基本想法是，检测照相机的运动，并取得摄像图像，以使该运动相抵消。使照相机运动相抵消的具体方法，可以大致分为两种，即，“电子式”和“光学式”。电子式是剪取摄像图像的一部分的方法，使剪取位置在与照相机运动相反的方向移动，从而使图像抖动相抵消。 

图34是用于说明电子式的图像抖动修正功能的一个例子的说明图。 

例如，如图34(a)示出照相机设定比摄像图像10小的剪取帧11。照相机，将剪取帧11内的图像作为输出图像12输出，并显示在显示器上，或存储到记录介质。图34(b)的摄像图像13是摄像图像10的下一个帧的图像。在从图34(a)的拍摄到图34(b)的拍摄的期间发生照相机运动14、且被摄体15处于静止状态的情况下，若没有图像抖动修正功能，则像输出图像16那样，被摄体15的画面内的位置移动。该输出图像12和输出图像16之间的相差，就是“图像抖动”。若照相机不动、且被摄体也不动，则输出图像中的被摄体的位置也不会变。 

于是，如图34(c)示出，具有图像抖动修正功能的照相机，通过以与照相机运动14相反的方向、且相同大小的照相机运动修正矢量17来将剪取帧11移动，从而消除图像抖动，并取得与输出图像12相同的输出图像18。 

另一方面，具有光学式的图像抖动修正功能的照相机，使透镜系统或摄像元件机械性地移动，以使照相机运动相抵消。因此，对摄像元件上的成像图像本身施行图像抖动的修正。 

如上所述，在电子式的图像抖动修正中，如图34说明，由于按照照相机的运动使剪取帧11移动，因此需要正确地检测照相机的运动。而且，根据摄像图像的运动检测该照相机的运动。若被摄处于静止状态，则能够容易检测正确的照相机的运动。但是，实际上，有拍摄具有运动的被摄体的情况，特别是摄像机，由于以在时间上跟随被摄体的运动来记录运动图像为主要目的，因此几乎没有被摄体处于静止状态的情况。 

于是，例如，在专利文献1中公开电子式的图像抖动修正技术，即使移动的被摄体被拍摄也能够修正图像抖动。 

图35是所述专利文献1的摄像装置包括的运动矢量检测装置的结构图。该运动矢量检测装置包括运动矢量检测单元31、运动矢量判定单元32、发散度计算单元33、低通滤波器34、变换单元35、控制单元36。运动矢量检测单元31，按摄像图像的每个块检测运动矢量。 

图36示出每个块的运动矢量的图。如图36(a)示出，运动矢量检测单元31，将摄像图像20分割为多个块，按每个块检测运动矢量。在被摄体处于静止状态的情况下，所有的块的运动矢量一致，并其表示照相机运动。另一方面，在存在移动的被摄体的情况下，所有的块的运动矢量不一致。因此，运动矢量检测单元31，检测如图36(b)不同方向的运动矢量。于是，发散度计算单元33计算“发散度”，该“发散度”示出这些运动矢量的方差程度。而且，控制单元36，算出按照该发散度的、摄像图像20整体的运动矢量(照相机运动)。具体而言，变换单元35，设定控制摄像图像整体的运动矢量的大小的运动矢量系数和发散度的关系，并随着发散度变大，就抑制该发散度的运动矢量的大小。 

图37是示出运动矢量系数和发散度的关系的图。变换单元35，运动 矢量的发散度越大，就越使该运动矢量的运动矢量系数变小，从而抑制发散度大的运动矢量带给摄像图像整体的运动矢量的影响。根据这些变换单元35的处理结果，控制单元36控制摄像图像整体的运动矢量的大小。 

专利文献1：日本国特许第2506469号 

而且，若正在一幅帧的曝光中摄像传感器移动，则发生称为模糊的图像抖动。