[发明专利]用于图像捕获的图像稳定的系统和方法

权利要求书

1.一种用于图像捕获的图像稳定的系统，包括：

图像传感器，被配置为捕获图像；

一个或多个运动传感器，被配置为检测所述图像传感器的运动；

机械稳定系统，包括万向节和电机，被配置为控制所述图像传感器的取向；

电子图像稳定模块，被配置为针对所述图像传感器的旋转来校正图像；以及

处理装置，被配置为：

基于来自所述一个或多个运动传感器的传感器数据，确定取向估计序列；

确定用于所述图像传感器的取向设定点；

基于所述取向估计序列和所述取向设定点，调用所述机械稳定系统以调整所述图像传感器的所述取向；

接收来自所述图像传感器的所述图像；

确定在所述图像的捕获期间所述图像传感器的所述取向和所述取向设定点之间的取向误差；

基于所述取向误差，调用所述电子图像稳定模块，以针对与所述取向误差对应的旋转来校正所述图像，以获得稳定的图像；以及

基于所述稳定的图像，存储、显示或传送输出图像。

2.根据权利要求1所述的系统，包括无人机，所述无人机通过所述机械稳定系统的所述万向节而被耦合到所述图像传感器的外壳。

3.根据权利要求1所述的系统，其中所述处理装置被配置为：

将在所述图像之后被捕获的图像序列存储在缓冲区中；以及

基于取向估计，确定与所述取向误差对应的所述旋转，所述取向估计来自与所述图像序列对应的所述取向估计序列。

4.根据权利要求3所述的系统，其中所述处理装置被配置为：

基于与所述图像序列对应的所述取向估计序列，确定轨迹；以及

基于所述轨迹，确定与所述取向误差对应的所述旋转。

5.根据权利要求4所述的系统，其中所述处理装置被配置为：

基于与所述图像序列对应的所述取向估计序列和所述取向设定点，确定取向误差序列；以及

将滤波器应用于所述取向误差序列以获得所述轨迹。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的系统，其中所述图像通过电子滚动快门而被捕获，所述取向误差是与所述图像的第一部分相关联的第一取向误差，并且所述处理装置被配置为：

确定在所述图像的第二部分的捕获期间所述图像传感器的所述取向和所述取向设定点之间的第二取向误差；以及

基于所述第二取向误差，调用所述电子图像稳定模块，以针对与所述第二取向误差对应的旋转来校正所述图像的所述第二部分，以获得所述稳定的图像。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的系统，其中所述一个或多个运动传感器包括编码器，所述编码器被配置为检测所述图像传感器相对于可移动平台的位置和取向。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的系统，其中所述取向设定点包括四元数。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的系统，其中所述电子图像稳定模块通过由所述处理装置执行的软件来实现。

10.根据权利要求1至5中任一项所述的系统，其中所述取向估计序列中的取向包括：所述图像传感器关于可移动平台的取向估计和所述图像传感器关于重力的取向估计。

11.根据权利要求1至5中任一项所述的系统，其中所述机械稳定系统的所述万向节和电机由比例积分微分控制器来控制。

12.一种用于图像捕获的图像稳定的系统，包括：

图像传感器，被配置为捕获图像；

包括电机的机械稳定系统，所述机械稳定系统被配置为控制所述图像传感器的取向，以匹配取向设定点；以及

电子图像稳定模块，被配置为：针对与一个或多个取向误差对应的所述图像传感器的旋转来校正所述图像，所述一个或多个取向误差为：在所述图像的捕获期间，所述图像传感器的所述取向和所述取向设定点之间的一个或多个取向误差。