[发明专利]一种摄像机防抖装置及防抖方法

权利要求书

1.一种摄像机防抖装置，应用于摄像机，其特征在于，该摄像机防抖装置包括位置传感器、控制器、伺服机构、成像器件和抽帧器件，所述伺服机构受控制器控制驱动所述成像器件移动，其中：

所述成像器件为高帧率成像器件；

所述位置传感器，用于测量摄像机抖动造成的线加速度和角加速度，并将测得的线加速度和角加速度发送给控制器；

所述控制器，用于接收位置传感器测量的线加速度和角加速度，换算出抖动造成的移动距离和角度，然后与预先计算得到的成像器件能够移动的最大距离和最大角度进行比较，预丢弃在抖动造成的移动距离和角度超出成像器件能够移动的最大距离和最大角度时的图像帧，然后在不影响视频主观感受的前提下，根据预设的策略主动预丢弃超过设定帧数的图像帧，控制伺服机构在预丢弃图像帧的成帧期间内停止动作，并输出控制信号控制抽帧器件丢弃预丢弃的图像帧；

所述抽帧器件，用于根据控制器输入的控制信号，从成像器件输出的图像帧中丢弃预丢弃的图像帧，输出保留的图像帧。

2.根据权利要求1所述的摄像机防抖装置，其特征在于，所述抽帧器件在从成像器件输出的图像帧中丢弃预丢弃的图像帧时，执行以下操作：

丢弃在抖动造成的移动距离和角度超出成像器件能够移动的最大距离和最大角度时成像器件采集的图像帧，被丢弃的图像帧位置采用其前一帧未被丢弃的图像帧来替代；

再根据预设的策略主动丢弃超过设定帧数的图像帧，输出保留的图像帧。

3.根据权利要求1或2所述的摄像机防抖装置，其特征在于，所述预设的策略为隔帧丢弃，每隔一帧丢弃一帧图像帧。

4.根据权利要求1所述的摄像机防抖装置，其特征在于，所述摄像机防抖装置还设置有防抖框，所述防抖框设置在摄像机的镜头与所述成像器件之间，所述防抖框的一面与镜头固定连接，另一面对着成像器件，成像器件在其范围内可移动。

5.根据权利要求4所述的摄像机防抖装置，其特征在于，所述防抖框的内宽和内高分别为W和H，所述成像器件的宽和高为w和h，则成像器件上下可移动的最大距离D_h、左右移动的最大距离D_w分别为：

D_h＝(H-h)/2

D_w＝(W-w)/2

对应地，所述成像器件能够上下移动的最大角度θ_h和能够左右移动的最大角度θ_w为：

θ_h＝arctan(D_h/F)

θ_w＝arctan(D_w/F)

其中F为焦距。

6.一种摄像机防抖方法，应用于权利要求1所述的摄像机，其特征在于，所述防抖方法包括步骤：

测量摄像机抖动造成的线加速度和角加速度；

根据测量的线加速度和角加速度，换算出抖动造成的移动距离和角度，然后与预先计算得到的成像器件能够移动的最大距离和最大角度进行比较，预丢弃在抖动造成的移动距离和角度超出成像器件能够移动的最大距离和最大角度时的图像帧，然后在不影响视频主观感受的前提下，根据预设的策略主动预丢弃超过设定帧数的图像帧，控制伺服机构在预丢弃图像帧的成帧期间内停止动作；

从成像器件输出的图像帧中丢弃预丢弃的图像帧，输出保留的图像帧。

7.根据权利要求6所述的摄像机防抖方法，其特征在于，所述从成像器件输出的图像帧中丢弃预丢弃的图像帧时，包括步骤：

丢弃在抖动造成的移动距离和角度超出成像器件能够移动的最大距离和最大角度时成像器件采集的图像帧，被丢弃的图像帧位置采用其前一帧未被丢弃的图像帧来替代；

再根据预设的策略主动丢弃超过设定帧数的图像帧，输出保留的图像帧。

8.根据权利要求6或7所述的摄像机防抖方法，其特征在于，所述预设的策略为隔帧丢弃，每隔一帧丢弃一帧图像帧。

9.根据权利要求6所述的摄像机防抖方法，其特征在于，所述摄像机还设置有防抖框，所述摄像机防抖方法还包括步骤：

根据防抖框与成像器件的尺寸，计算成像器件能够移动的最大距离和最大角度。

10.根据权利要求9所述的摄像机防抖方法，其特征在于，所述防抖框的内宽和内高分别为W和H，所述成像器件的宽和高为w和h，则成像器件上下可移动的最大距离D_h、左右移动的最大距离D_w分别为：

D_h＝(H-h)/2

D_w＝(W-w)/2

对应地，所述成像器件能够上下移动的最大角度θ_h和能够左右移动的最大角度θ_w为：

θ_h＝arctan(D_h/F)

θ_w＝arctan(D_w/F)

其中F为焦距。