[发明专利]一种双轴防抖摄像头模组及其控制方法

说明书

本发明公开了一种双轴防抖摄像头模组，包括偏转结构组合、摄像模组和稳定控制组合，所述偏转结构组合包括外壳、上弹性支撑体、下弹性支撑体、线圈和永磁体，摄像模组嵌入上弹性支撑体和下弹性支撑体上，悬浮于外壳内，线圈安装于摄像模组外壁，永磁体设于与线圈位置对应的外壳内壁；摄像模组的底部与稳定控制组合连接。本发明还公开了一种双轴防抖摄像头模组的控制方法，利用惯性传感器感知图像传感器的双轴运动角速度；通过运行反馈控制算法获得驱动输出量；并驱动线圈，带动图像传感器偏转，同时捕捉图像数据信息，进行数据处理并输出。本发明结构紧凑、外观小巧、成本低廉、坚固可靠，具有稳定图像性能，不造成图像损失，适用于运动摄像。

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，具体涉及一种双轴防抖摄像头模组及其控制方法。

背景技术

传统的摄像头在运动状态下会造成图像摇晃，为了提高运动状态下的成像质量，主要采用数字防抖、光学防抖和机械防抖的技术方案。

数字防抖一般是对图像进行分析，评估抖动量并裁剪出一部分图像实现相对稳定的输出，这种方法硬件上不需要额外的机械部件，因此成本低、体积小，但是图像效果不佳。

光学防抖是驱动摄像机镜头中的部分镜片实现图像稳定的，稳定效果较好，但是有效角度范围较小。

机械防抖是使用电机驱动整个摄像机实现整体稳定的，稳定效果好、偏转范围较大，不足之处在于整个稳定系统的体积较大。

相近似专利CN201611217668.7和CN201610626639.X仅仅移动镜头组件，而成像模组、陀螺仪传感器和底座固连，把陀螺仪传感器放置在底座部分，通过检测偏转误差然后前馈驱动的方式实现防抖，效能很低。

发明内容

基于此，针对上述问题，有必要提出一种结构紧凑、外观小巧、成本低廉、坚固可靠，且具有稳定图像性能，同时不会造成图像画面损失，适合用于穿戴式运动摄像应用场合的双轴防抖摄像头模组及其控制方法。

本发明提供一种双轴防抖摄像头模组，其技术方案如下：

一种双轴防抖摄像头模组，包括偏转结构组合、摄像模组和稳定控制组合，所述偏转结构组合包括外壳、上弹性支撑体、下弹性支撑体、线圈和永磁体，所述上弹性支撑体和下弹性支撑体分别平行固定于外壳内并支撑外壳，所述摄像模组嵌入上弹性支撑体和下弹性支撑体上，使摄像模组悬浮于所述外壳内，所述线圈安装于所述摄像模组外壁，所述永磁体与所述线圈位置对应的安装于所述外壳内壁；所述摄像模组的底部与所述稳定控制组合连接。

在本技术方案中，各组成部分可可分为摄像模组、偏转结构组合和稳定控制组合三个子系统，偏转结构组合包括外壳、上弹性支撑体、永磁体、线圈和下弹性支撑体，上弹性支撑体和下弹性支撑体将摄像模组悬浮在外壳内部，在摄像模组和外壳之间，通过线圈、永磁体、上弹性支撑体和下弹性支撑体构成二维偏转结构，偏转角度为10°-20°，作为稳定控制的执行部件，使摄像模组的光轴相对外壳能够双轴偏转；线圈固联在摄像模组的四个侧面，在永磁体的磁场作用下，通过控制线圈中的电流产生相应的磁场，推动摄像模组产生前后左右的双轴偏移运动，双轴偏移运动的方向与摄像模组的光轴方向垂直，从而实现摄像模组的姿态稳定。

作为上述方案的进一步优化，所述摄像模组包括镜头、图像传感器和第一电路板，所述线圈安装于所述镜头的外壁，所述图像传感器安装于所述镜头底部；所述第一电路板位于所述镜头下方，且紧贴所述图像传感器。图像传感器安装在第一电路板上，用于接收图像信息，随镜头一起进行双轴偏移运动，使得对图像传感器和镜头能实施整体稳定控制，避免了分别控制镜头或者图像传感器造成的精度不足和图像变形的缺点。

作为上述方案的进一步优化，所述稳定控制组合包括惯性传感器、柔性连接电路和第二电路板，所述惯性传感器与所述第一电路板固定连接，且所述第一电路板通过所述柔性连接电路与所述第二电路板电性连接。