用于动态校准相机系统中旋转偏移的方法_2

文档序号:9794455阅读:来源:国知局
作取向的质量的度量。例如,如果间距大于例如25度,可W假设 通过某种方式有意操作相机(例如,向上看或向下看),使得水平线不是图像捕获的焦点。但 大于例如10或15度的间距角度也是有用的。
[0032] 在另一个实施例中,可W将经时间滤波的巧螺仪输出与加速度计输出融合。可W 提供结果作为四元组,其中大小经过归一化。在一些实施例中,可W通过使用巧螺仪输出提 高传感器取向的精确度。
[0033] 取向设备,诸如加速度计和巧螺仪,可能对溫度变化敏感。在一些实施例中,可W 使用本文公开的方法校准设备W补偿此类变化。例如,对于给定的取向,巧螺仪输出可能基 于巧螺仪环境的溫度变化而改变。通过应用本文公开的方法,可W对设备重新校准W例如 通过向巧螺仪而非相机应用确定的旋转偏移来补偿溫度变化带来的偏差。
[0034] 在各种示例性实施例中,可W从相机捕获的图像计算基于像素的水平线。在一些 实施例中,可W相对于与图像传感器相关联的一行像素确定图像的X轴,其中图像的X轴平 行于相机的光传感器阵列的一行像素。
[0035] 在一些实施例中,可W通过使用快速傅里叶变换(FFT),通过将来自图像数据的值 序列分解成不同频率分量来确定离散傅里叶变换,从而确定基于像素的水平线。使用FFT可 W利用如下优点:空间域中的边缘在图像数据的空间频域中具有标记。运种特定方法可能 对于室外场景有用,因为自然图像往往具有在水平或垂直方向中取向的边缘(例如,树木和 建筑物与重力对准,地面和地层平均来讲垂直于重力对准)。需注意,可W应用此类策略W 根据基于水平的分析(如本文所公开)或基于垂直的分析确定图像取向,而不脱离本文所公 开的发明的范围。
[0036] 在一些实施例中,已经发现使用FFT在图像取向角在特定范围内时尤其有用。例 如,在图像取向角大于1度但小于10度时。该范围是可W由用户或设备制造商配置的。在图 像取向角高于特定阔值时,相机用户可能希望W-定角度捕获图像。应用确定的角度并接 下来进行裁剪,还可能例如在旋转之后裁剪掉过多的图像。在角度低于特定阔值时,可能优 选避免向图像应用校正性旋转而不是校正取向缺陷。
[0037] 在一些实施例中,基于设备取向和图像取向确定旋转偏移。可W针对一个或多个 图像确定旋转偏移。可W针对若干图像对旋转偏移进行统计分析,W确定设备的旋转偏差。 随着更多图像被分析,旋转偏差可能变得更精确。
[0038] 在本文所公开的一些实施例中,用户可选择的应用或操作模式可W包括校准模 式。校准模式可W利用设备的安装表面和设备处于安装表面上时可W在设备所拍图像中捕 获的水平线之间的已知角度。此类环境可W提供旋转偏移的确定的增大的精确度。此类环 境还可W大大减少计算旋转偏差所需的重复次数。
[0039] 在一些实施例中,可W连续运行或每个图像运行取向确定。例如,在设备较新且未 确定偏差或在旋转偏差保持被设定为默认值时。在各种实施例中,可W周期性或间歇地执 行图像的偏移确定或设备的旋转偏差确定。例如,为了减小功率消耗或释放处理功率。在一 些实施例中,该方法可W是用户可选择的。
[0040] 在一些实施例中,可W在用户不有意捕获任何特定图像的情况下执行该方法。例 如,在一些设备上,相机可W始终打开或可W具有用于选择使相机打开的部分时间或地区 的模式。在其他示例中,在用户捕获图像之前,例如,在操作者正在对准图像场景时或在操 作者有意捕获图像之后,诸如超时之前,相机短时间开启。运些时间可W是用于校准的额外 机会。在一些实施例中,可W在运些用于校准的机会期间获得图像,并可W执行本文所公开 的分析。
[0041] 在一些实施例中,可W不使用来自取向传感器的设备取向角来计算旋转偏移。例 如,在一些实施例中,可W将旋转偏移确定为图像取向角。可W累积也是未使用设备取向角 确定的多个旋转偏移并进行统计分析W确定旋转偏差。
[0042] 现在将详细地参考实施例,运些实施例的示例在附图中示出。在下面的详细描述 中给出了许多具体细节,W便提供对本公开的彻底理解。但是,对本领域普通技术人员将显 而易见的是,一些实施例可在没有运些具体细节的情况下被实施。在其他情况下,没有详细 地描述所熟知的方法、过程、组件、电路和网络,从而不会不必要地使实施例的方面模糊。
[0043] 还应当理解,虽然术语"第一"、"第二"等可能在本文中被用来描述各种元素,但是 运些元素不应当被运些术语限定。运些术语只是用来将一个元素与另一个元素区分开。例 如,第一接触可被命名为第二接触,并且类似地,第二接触可被命名为第一接触,而不脱离 预期的范围。第一接触和第二接触两者都是接触,但是它们不是同一接触。
[0044] 本文描述中所使用的术语只是为了描述特定实施例的目的,而并非旨在进行限 审IJ。如说明书和所附权利要求书中所用,单数形式的"一个"(V',"an")和"所述"旨在也涵 盖复数形式,除非上下文清楚地W其他方式来指示。还应当理解,本文中所使用的术语"和/ 或"是指并且涵盖相关联地列出的项目中的一个或多个的任何和全部可能的组合。还应当 理解,术语"包括"、"包含"、"含有"和/或"具有"当在本说明书中使用时是指定存在所陈述 的特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件,但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、 整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的分组。
[0045] 如本文所用,根据上下文,术语"如果"可W被解释为意思是"当……时"或巧…… 时"或"响应于确定"或"响应于检测到"。类似地,根据上下文,短语"如果确定……"或"如果 检测到[所陈述的条件或事件]"可W被解释为意思是"在确定……时"或"响应于确定……" 或"在检测到[所陈述的条件或事件]时"或"响应于检测到[所陈述的条件或事件]"。
[0046] 下面的详细描述中一些部分是W存储在特定装置或专用计算设备或平台的存储 器内的对二进制数字信号的操作的算法或符号表示来提供的。在运个特定说明书的上下文 中,术语"特定装置"等包括通用计算机,只要该通用计算机被编程为根据来自程序软件和 其他可编程电子设备的指令执行特定功能。算法描述或符号表示是信号处理或相关领域中 的普通技术人员用于将其工作实质内容传达给该领域中的其他技术人员的技术的示例。算 法存在并且一般性地被视为是导致所期望的结果的操作或类似信号处理的自相一致的序 列。在运个上下文中,操作或处理设及物理量的物理操纵。通常,但是运不是必然的,此类量 可采取能够被存储、传输、组合、比较或W其他方式操纵的电信号或磁信号的形式。已证明 有时(主要是出于惯用用法的原因)将此类信号指代为位、数据、数值、元素、符号、字符、项、 数字、数码等是方便的。然而应当理解,所有运些或类似术语要与适当的物理量相关联并且 仅仅是方便的标记。
[0047] 本文描述了电子设备、此类设备的用户界面和使用此类设备的相关过程的实施 例。在一些实施例中,该设备是还包含其他功能诸如PDA和/或介质播放器功能的便携式通 信设备,诸如移动电话。便携式多功能设备的示例性实施例包括但不限于购自Apple Inc. (0啡61'1:;[]1〇,(:曰11'〇1111曰)的1的脚ne?、iPodToudl?和iPad"设备。也可W使用其他便携式 电子设备,诸如具有触敏表面(例如,触摸屏显示器和/或触控板)的膝上型电脑或平板电 脑。还应当理解,在一些实施例中,设备不是便携式通信设备,而是具有触敏表面(例如,触 摸屏显示器和/或触控板)的台式计算机。在一些实施例中,设备是具有取向传感器(例如游 戏控制器中的取向传感器)的游戏计算机。采用本文描述的方法的其他设备可W是数字相 机、数字相机系统的零件、摄像机和电影摄像机。
[004引在下面的讨论中,描述了一种包括显示器和触敏表面的电子设备。然而应当理解, 电子设备可W包括一个或多个其他物理用户界面设备,诸如物理键盘、鼠标和/或操纵杆。 [0049]现在关注便携式视频捕获和录制设备的实施例。图1是示出了根据一些实施例的 具有触敏显示器1012的便携式多功能设备1000的框图。为方便起见,触敏显示器1012有时 被称为"触摸屏",并且也可称为或叫做触敏显示系统。设备1000可W包括存储器1002(其可 W包括一个或多个计算机可读存储介质)、存储器控制器1022、一个或多个处理单元(CPU 的)1020、外围设备接口 1018、RF电路1008、音频电路1010、一个或多个取向传感器1068、输 入/输出(I/O)子系统1006、其他输入或控制设备1016、和外部端口 1024。设备1000可W包括 各种麦克风和扬声器(未不出)。
[(K)加]设备1000可W包括一个或多个相机传感器1064和相机传感器控制器1058。运些组 件可通过一个或多个通信总线或信号线1003进行通信。应当理解,设备1000只是便携式视 频捕获和录制设备的一个实例,并且设备1000可具有比所显示的更多或更少的组件,可组 合两个或更多个组件,或可具有不同的组件配置或布置。图1中所示的各种组件可W硬件、 软件或硬件和软件的组合来实施,包括一个或多个信号处理和/或专用集成电路。
[0051] 存储器1002可W包括高速随机存取存储器,并且还可包括非易失性存储器,诸如 一个或多个磁盘存储设备、闪存存储器设备、或其他非易失性固态存储器设备。设备1000的 其他组件(诸如CPU 1020和外围设备接口 1018)对存储器1002的访问可由存储器控制器 1022控制。
[0052] 外围设备接口 1018可被用于将设备的输入和输出外围设备禪接到CPU 1020和存 储器1002。该一个或多个处理器1020运行或执行存储在存储器1002中的各种软件程序和/ 或指令集W执行设备1000的各种功能并处理数据。
[0053] 在W下详细描述中,给出了多个具体细节W提供对要求保护的主题的全面理解。 但是,本领域技术人员应当理解,要求保护的
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