专利名称：影像震动补偿装置及其方法
技术领域：
本发明是有关于一种影像撷取装置，且特别是有关于应用于影像撷取装置中的一种影像震动补偿装置及其方法。
背景技术：
数位影像撷取装置的出现，取代了传统的机械式的影像撷取装置，且因数位影像撷取装置使用了许多控制及运算机制取代传统的机械式相机元件，故如今在市面上可以看到深受消费者青睐的具有轻薄短小特性的数位影像撷取装置。但在数位影像撷取装置走向轻薄的特性的同时，在拍摄时会因使用者造成的数位影像撷取装置的震动而造成影像产生震动，因而拍出的照片画面并非使用者所预期，此种情况尤其在使用者单手使用数位影像撷取装置时更为明显。
用以解决上述的数位影像撷取系统的震动现象的技术已发展了一段时日了，例如使用陀螺仪以侦测在影像撷取时的数位影像撷取系统的移动，接着陀螺仪计算出其旋转所产生的两个参数并带动镜头元件依此两个参数往相反的方向旋转，以平衡影像的移动。然而，陀螺仪感测器及其平衡环机制不但具有较大重量、占体积且较昂贵等缺点，亦使得数位影像撷取装置的体积无法缩小变轻且造成成本负担。
在再一习知技术中，如美国专利申请案第6,535,244说明书中所揭露的，其应用位元平面匹配(bit plane matching)以校正输入影像。此习知技术藉由分析输入影像信号并将其转换为八个位元平面，再藉由流明的大小以及每一位元平面的位元转换率(bit conversion rate)的大小以决定最佳位元平面，之后比较位于目前影像的最佳位元平面的四个角落的四个侦测窗(detection window)与先前影像的最佳位元平面的四个角落的四个侦测窗的像素值。由此计算出侦测窗的移动向量并累积多个移动向量后，使影像往与移动向量相反的方向移动。但使用流明的大小以及每一位元平面的位元转换率的大小以决定最佳位元平面的方式并非很理想，如果不能以一明确且可信任的方式决定最佳位元平面的话，将会降低此影像稳定装置的效能，故此习知技术仍有改进的必要。
发明内容
本发明的目的就是提供一种影像震动补偿装置，其应用于例如数位相机或数位摄影机的影像撷取装置中，其将影像撷取装置所撷取的影像资料简化以进行后运算，使得运算需求降低，因而能提供使用者一个具有手震补偿功能并且价格合理的影像撷取装置。
本发明的再一目的是提供一种影像震动补偿方法，其应用于例如数位相机或数位摄影机的影像撷取装置中，能防止因影像画面快速跳动而导致使用者视觉的不适，达到对影像画面的稳定性控制。
基于上述及其他目的，本发明提出一种影像震动补偿装置，使影像撷取装置补偿其所撷取的影像，影像震动补偿装置包括可适性边缘提取器、子区域移动侦测器、画面移动计算器与修正向量产生器。其中可适性边缘提取器用以接收影像的影像信号，并计算影像信号中的每一像素的边缘特征值而输出边缘特征信号，且由边缘特征信号所构成的边缘特征画面中具有多个子区域。子区域移动侦测器电性连接至可适性边缘提取器，用以将目前边缘特征画面的每一子区域各自于先前边缘特征画面中寻找相似的子区域，以输出多个第一移动向量。画面移动计算器电性连接至子区域移动侦测器，用以依照多个第一移动向量计算出目前影像相对于先前影像的第二移动向量。修正向量产生器电性连接至画面移动计算器，用以于预定期间累计第二移动向量，并据以输出修正移动向量，之后影像撷取装置便依据修正移动向量而补偿影像的震动。
在本发明的一实施例中，影像震动撷取装置为数位相机或是数位摄影机，并且边缘特征画面是由二元资料表示影像中每一像素所对应的边缘特征信号。上述的可适性边缘提取器包含杂讯滤波器、边缘特征提取单元、可适性转换单元。其中杂讯滤波器用以接收影像信号并滤除其杂讯，边缘特征提取单元电性连接至杂讯滤波器，其以加权平均方式计算影像信号中相对应的每一像素的边缘特征值，以获得并输出影像信号的边缘特征资讯。又可适性转换单元电性连接至边缘特征提取单元，用以依据临界值而将影像信号的边缘资讯转换成为二元形式的边缘特征信号。
在本发明的一实施例中，可适性转换单元是依据先前边缘特征信号中具有高准位者所占比例，而决定目前的临界值。且子区域移动侦测器包括边缘特征记忆体、关联性计算器以及移动向量计算器。其中边缘特征记忆体用以储存先前边缘特征画面，并且关联性计算器电性连接至边缘特征记忆体，用以依序接收目前边缘特征画面的每一子区域，并分别与先前边缘特征画面的对应搜寻范围中的所有子区域计算二者的关联值。而移动向量计算器电性连接至关联性计算器，用以依照关联性计算器所提供多个关联值而分别计算并输出目前边缘特征画面中每一子区域的第一移动向量。
在本发明的一实施例中，画面移动计算器是于多个第一移动向量的关联值中最大者输出，作为第二移动向量。并且其中修正向量产生器更依据设定而决定操作于单框补偿模式或是累积补偿模式中。当于单框补偿模式时，修正向量产生器于每一该预定期间中连续地接收画面移动计算器所输出的第二移动向量，并合成预定期间中所接收的第二移动向量以作为修正移动向量。另一方面，当于累积补偿模式时，修正向量产生器合成预定期间中所接收的第二移动向量以作为修正移动向量，并依据预设的判断参数与所输出的修正移动向量的关系，而决定是否渐进地缩减所输出的修正移动向量。
本发明的影像震动补偿方法，是用于使影像撷取装置补偿其所撷取的影像，影像震动补偿方法包括下列步骤，首先撷取并计算影像中的边缘特征信号，以获得边缘特征画面，其中边缘特征画面中具有多个子区域。接着依目前影像的边缘特征画面的每一子区域，各自于先前影像的边缘特征画面中寻找相似的子区域，以获得多个第一移动向量。之后依照该些第一移动向量，计算目前该影像相对于先前该影像的一第二移动向量。接下来于预定期间累计第二移动向量，并据以输出修正移动向量，最后使影像撷取装置依据修正移动向量而补偿影像的震动。
在本发明的一实施例中，影像撷取装置为数位相机或是数位摄影机。并且边缘特征画面以二元资料表示影像中每一像素的边缘特征值。
在本发明的一实施例中，上述的影像震动补偿方法中的撷取影像中的边缘特征信号的步骤包括首先滤除影像的杂讯，接着以加权平均方式计算影像中相对应的像素，以获得影像的边缘资讯。最后依据临界值，将影像的边缘资讯转换成为二元形式的边缘特征信号，并由边缘特征信号构成边缘特征画面。其中依据先前边缘特征信号中具有高准位者所占比例而决定目前临界值。
在本发明的一实施例中，上述的影像震动补偿方法中的于先前影像的边缘特征画面中寻找相似的子区域以获得多个第一移动向量的步骤包括首先分别计算目前边缘特征画面的每一子区域与先前边缘特征画面的对应搜寻范围中的所有子区域二者的关联值。最后依照多个关联值，分别计算并输出目前边缘特征画面中每一子区域的第一移动向量，而在接下来的步骤中的第二移动向量是于多个第一移动向量中的关联值最大者。
在本发明的一实施例中，上述的影像震动补偿方法中尚包括决定操作影像震动补偿装置于单框补偿模式或是累积补偿模式中。其中当于单框补偿模式时，合成预定期间中的所有第二移动向量以作为修正移动向量。并且当于累积补偿模式时，合成预定期间中所接收的所有第二移动向量以作为修正移动向量，并依据预设的判断参数与修正移动向量的关系，而决定是否渐进地缩减修正移动向量。累积补偿模式尚进一步包括首先指定判断参数，接着若修正移动向量未超出判断参数，则将目前第二移动向量合成至修正移动向量。之后当欲将目前的第二移动向量合成至修正移动向量时，若修正移动向量超出判断参数，则只将目前第二移动向量的部分向量合成至修正移动向量。接下来，判断合成后的修正移动向量是否超出修正极限值。最后若修正移动向量超出修正极限值，则将修正移动向量设定为不大于修正极限值的向量。并且上述的累积补偿模式更包括若修正移动向量超出判断参数，则渐进地逐次缩减修正移动向量。
因本发明的影像震动补偿装置及方法中将影像转变为以二元形式表示的边缘特征信号，再进行边缘特征信号构成的边缘特征画面的运算，如此做法不但可有效地的补偿使用者在使用影像撷取装置时所产生手震现象，并且相较于先前技术，本发明将可大大地降低运算的次数以及复杂度。
从另一观点来看，本发明提出一种累积补偿模式，此累积补偿模式可在使用者使用影像撷取装置时所产生瞬间的手震现象过大的情形下，进行一渐进的补偿，使得显示画面不致于跳动过大，而提供使用者显示画面的稳定感，并且提高数位相机或是数位摄影机的使用品质。
为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
图1为本发明的一实施例的影像震动补偿装置的构造方块图。
图2A为本发明的一实施例的可适性边缘提取器的构造方块图。
图2B为本发明的一实施例的影像信号的边缘特征资料的示意图。
图3为本发明的一实施例的子区域移动侦测器的电路方块图。
图4A为本发明的一实施例的影像画面及画面移动的示意图。
图4B为本发明的一实施例的子区域的第一移动向量的计算方法的示意图。
图4C为本发明的一实施例的子区域的关联值计算的示意图。
图4D为本发明的一实施例的决定第二移动向量的流程图。
图5为本发明的一实施例的影像震动补偿方法的流程图。
图6为本发明的一实施例的累积补偿模式的流程图。
100影像震动补偿装置 110可适性边缘提取器120子区域移动侦测器 130画面移动计算器140修正向量产生器 212杂讯滤波器
214边缘特征提取单216可适性转换单元321边缘特征记忆体323关联性计算器325移动向量计算器410可显示范围Si、Si′影像信号 Se边缘特征信号Sd边缘资讯 T临界值P1、P2、P3像素 a、b距离420标的物Pi、Pc中间点F0先前影像画面 F1目前影像画面Se0先前边缘特征信号 Fe0先前边缘特征画面Fe1目前边缘特征画面 R1-R4区域SR01-SR024子区域 SR1-SR24子区域MV1-MVn第一移动向量 MV1-MV24第一移动向量MVa-MVd区域移动向量 MVm第二移动向量MVf修正移动向量 V1-V4像素值V01-V04像素值S410、S420、S431、S433、S440步骤S51、S53、S55、S57、S59、S511、S513步骤610、621、623、630、641、643步骤具体实施方式
图1为本发明的一实施例的影像震动补偿装置的构造方块图。请参考图1，在一实施例中，使用影像震动补偿装置100，使得例如数位相机或数位摄影机的影像撷取装置能补偿因其震动而造成其所撷取的影像的影像画面的震动。影像震动补偿装置100包括可适性边缘提取器110、子区域移动侦测器120、画面移动计算器130与修正向量产生器140。其中可适性边缘提取器110依据影像撷取装置所撷取的影像画面的影像信号Si而输出边缘特征信号Se。子区域移动侦测器120电性连接至可适性边缘提取器110，用以依据边缘特征信号Se而输出多个第一移动向量MV1-MVn，其中n为大于一的整数。画面移动计算器130电性连接至子区域移动侦测器120，用以依照多个第一移动向量MV1-MVn计算出目前影像相对于先前影像的第二移动向量MVm。修正向量产生器140电性连接至画面移动计算器130，用以于预定期间累计第二移动向量MVm，并据以输出修正移动向量MVf，之后影像震动补偿装置100便依据修正移动向量MVf而补偿影像撷取装置的震动。
图2A为本发明的一实施例的可适性边缘提取器的构造方块图。图2B为本发明的一实施例的影像信号的边缘特征资料的示意图。请同时参考图2A及2B，其中可适性边缘提取器110用以接收影像的影像信号Si，并计算影像信号Si中的每一像素的边缘特征值而输出边缘特征信号Se。可适性边缘提取器110具有杂讯滤波器212、边缘特征提取单元214以及可适性转换单元216。其中杂讯滤波器212用以接收影像信号Si并滤除其杂讯而输出影像信号Si′，藉以提高影像信号Si的均一程度并使得接下来的计算的精确度提高。边缘特征提取单元214电性连接至杂讯滤波器212，其以加权平均方式计算影像信号中相对应的每一像素的边缘特征值，以构成并输出边缘资讯Sd。其中此加权平均方式譬如可使用如下公式g(x,y)=Σs=-aaΣt=-bbw(s,t)f(x+s,y+t)Σs=-aaΣt=-bbw(s,t)---(1)]]>其中g(x，y)表示第y线第x个像素的边缘特征值，且w(s，t)表示加权函数，f(x，y)表示像素值，又a表示在计算g(x，y)所须考虑的此像素的周围像素在x方向所延伸的距离，即考虑在此像素周围中具有2a×2b的方框内的像素都使用来当作计算g(x，y)的考量。
此外，尚可使用f(x，y)的拉普拉斯函数(Laplacian function)以进一步撷取细部资料的能力。即▿2f=∂1f∂2x2+∂2f∂2y2]]>(2)接着可适性转换单元216，电性连接至边缘特征提取单元214，用以依据临界值T而将影像信号Si的边缘资讯Sd转换成以0及1表示的边缘特征信号Se，其中边缘特征值为大于临界值T的像素即为边缘像素。如此一来，原先以多个位元表示的像素值便转变为以一个位元来表示，因此简化了影像信号Si接下来的计算。进一步来说，当某像素的边缘特征值的大小与邻近像素的边缘特征值的大小相差甚多时，如像素P2的边缘特征值远大于像素P1与像素P3的边缘特征值，则像素P2的像素值便被设为1且像素P2为边缘像素。接下来便使用边缘特征信号Se的所有边缘像素来代表影像的边缘以进行之后的分析及运算。
图3为本发明的一实施例的子区域移动侦测器的电路方块图。图4A为本发明的一实施例的影像画面及画面移动的示意图。图4B为本发明的一实施例的子区域的第一移动向量的计算方法的示意图。请同时参考图3、图4A以及图4B，子区域移动侦测器120包括边缘特征记忆体321、关联性计算器323和移动向量计算器325。其中边缘特征记忆体321用以储存先前影像信号的边缘特征信号Se0。关联性计算器323电性连接至边缘特征记忆体321，用以依序接收目前边缘特征信号Se所构成的目前边缘特征画面Fe1的每一子区域，并分别与先前边缘特征信号Se0所构成的先前边缘特征画面Fe0的对应搜寻范围中的所有位置进行关联值的计算。亦即，针对目前边缘特征画面Fe1的某一子区域，相对地于先前边缘特征画面Fe0的对应搜寻范围中的每一个位置各自定义一个比较区域(其大小与前述子区域相同)；当关联性计算器323接收到目前边缘特征画面Fe1的某一子区域时，则关联性计算器323将该子区域逐一与Fe0的对应搜寻范围中的每一个比较区域进行比较，以便依据每一个比较区域的比较结果输出多个关联值。移动向量计算器325电性连接至关联性计算器323，用以依照关联性计算器323所提供的多个关联值而决定目前边缘特征画面Fe1中的每个子区域在先前边缘特征画面Fe0的对应的子区域，并个别计算以输出目前边缘特征画面Fe1中每一子区域SR1-SR24的第一移动向量MV1-MV24。
在图4A中的可显示范围410的面积大于为影像画面F0的面积，其中可显示范围410为影像撷取装置上可呈现显示影像画面的区域，又影像画面F0的左右两侧在+x及-x方向上离可显示范围410的边缘具有a的距离，同样地显示画面F0的上下两侧在+y及-y方向上离可显示范围410的边缘各具有的距离b。
通常使用者在使用例如数位照相机的影像撷取装置时，一般都会把标的物摆在影像画面中间的位置。举例来说，如图4A所示，先前影像画面F0的中央有标的物420并且先前影像画面F0的中间点Pc与标的物420的中间点Pi重迭，此先前影像画面F0将转变为先前边缘特征信号Se0而储存在边缘特征记忆体321中。接着标的物420因影像撷取装置的震动而往先前影像画面F0的右方偏移(x，y)＝(c，0)的移动向量而形成目前影像画面F1，亦即此时标的物420的点Pi往先前影像画面F0的中间点Pc右方移动了c的距离。在此实施例中，目前影像画面F1将会往右偏移c的距离，以使得目前影像画面F1的中间点与偏移后的标地物420的中间点Pi仍迭合。
在更详细的描述中，目前影像画面F1的影像信号Si便经由上述的计算而产生目前边缘特征信号Se，并由目前边缘特征信号Se构成目前边缘特征画面Fe1。为了简化计算并减低运算需求，故在图4B中规划目前边缘特征画面Fe1使其在四个角落具有四个区域R1-R4，并且每个区域又被分隔为六个子区域，则共有6×4＝24个子区域SR1-SR24。为求清楚起见，其中边缘特征画面Fe1上的边缘像素的像素值为1，并且略去其余像素的像素值0的标示。同样地由先前边缘特征信号Se0构成的先前边缘特征画面Fe0也以同样的方式在四个角落被规划为具有四个区域R01-R04，并且每个区域又被分隔为六个子区域，则共有6×4＝24个子区域SR01-SR024。
图4C为本发明的一实施例的子区域的关联值计算的示意图。请同时参考图4B与图4C，举子区域SR11为例，在区域R2的子区域SR11将会与区域R02中的所有子区域SR07-SR012进行比对，在此使用及闸(AND)逻辑运算，当比对到子区域SR012时，子区域SR11中的每一像素值V1-V4分别与子区域SR012中对应位置的像素值V01-V04进行及闸逻辑运算，以得出四个运算结果并相加的再除以子区域SR11内涵盖的高准位像数个数，即(V1&V01)+(V2&V02)+(V3&V03)+(V4&V04)＝3，之后3÷3＝1.0，其中3为子区域SR11内的高准位像素个数，也就是说，子区域SR11与子区域SR012关联值为1。以同样的方式再进行子区域SR11与子区域SR08的关联值的运算，得出关联值为1/3。子区域SR11将会在计算出与个别子区域SR07-SR012中的关联值后，以关联值最大者为其相对应的子区域。在此实施例中，子区域SR11相对应于子区域SR07、SR09与SR10的关联值为0，且相对应于子区域SR08与SR011的关联值为1/3，又相对应于子区域SR012的关联值为1.0，比较六个关联值后的结果确定与子区域SR012的关联值最大，故确定子区域SR11对应于子区域SR012并计算出二者的第一移动向量MV11并依同样的方式，得出第一移动向量MV1-MV24。
在决定第一移动向量MV1-MV24后，画面移动计算器接收第一移动向量MV1-MV24并分为四个区域R1-R4的第一移动向量MV1-MV24分别进行比对，亦即在第一移动向量MV1-MV6中选取关联值最大者当作整个区域R1的区域移动向量MVa，同样地，在第一移动向量MV7-MV12中选取关联值最大者当作整个区域R2的区域移动向量MVb，在第一移动向量MV13-MV18中选取关联值最大者当作整个区域R3的区域移动向量MVc，并且在第一移动向量MV18-MV24中选取关联值最大者当作整个区域R4的区域移动向量MVd。接着将区域移动向量MVa、MVb、MVc和MVd进行比较，选出其中关联值最大者为第二移动向量MVm。
图4D为本发明的一实施例的决定第二移动向量的流程图。请同时参考图4B与图4D，首先在步骤S410中，个别计算第一移动向量MV1-MV24的所属的子区域SR1-SR24中具有边缘特征的像素数目。接着在步骤S420中，分别判断子区域SR1-SR24中边缘像素的数目是否超出一设定值。若子区域SR1-SR24中边缘像素的数目超出一设定值，则赋予此些子区域的第一移动向量信赖度，并以个别计算区域R1-R4中关联值最大者作为区域移动向量MVa、MVb、MVc与MVd(步骤S431)。反之，若子区域SR1-SR24中边缘像素的数目不超出设定值则忽略此些子区域的第一移动向量(步骤S433)。最后在步骤S440中，选择区域移动向量MVa、MVb、MVc与MVd中的关联值最大者作为第二移动向量MVm。
图5为本发明的一实施例的影像震动补偿方法的流程图。请同时参考图1及图5，影像震动补偿方法包括在步骤S51中，滤除影像信号Si的杂讯，之后在步骤S53中，以加权平均方式计算影像信号Si中个别的像素值，以获得影像信号Si的边缘资讯。接着在步骤S55中，依据临界值T，将影像信号Si的边缘资讯Sd转换成为二元形式的目前边缘特征画面Fe1。以及在步骤S57中，分别计算目前边缘特征画面Fe1的每一子区域SR1-SRn与先前边缘特征画面Fe0的对应搜寻范围中的所有位置所形成的比较区域二者的关联值，并且依照多个关联值，分别计算并输出目前边缘特征画面Fe1中每一子区域SR1-SRn的第一移动向量MV1-MVn。在步骤S59中，依照多个第一移动向量MV1-MVn，决定目前影像画面F1相对于先前影像画面F0的第二移动向量MVm。并且在步骤S511中，于预定期间累计第二移动向量MVm，并据以输出修正移动向量MVf，最后在步骤S513中，使影像撷取装置依据修正移动向量MVf而补偿影像画面的震动。其中移动向量MVm是于多个移动向量MV1-MVn中的关联值最大者。并且在步骤S55中，临界值T的决定是依据先前边缘特征信号Se0中边缘像素所占全部像素的比例而决定目前临界值T。
在影像震动补偿方法中包含决定操作于单框补偿模式或是操作于累积补偿模式。当于单框补偿模式时，合成预定期间中的所有第二移动向量MVm以作为修正移动向量MVf。当于累积补偿模式时，合成预定期间中所接收的所有第二移动向量MVm的部分以作为修正移动向量MVf，并依据预设的判断参数(i，j)与修正移动向量MVf的关系，而决定是否渐进地缩减修正移动向量MVf。
图6为本发明的一实施例中的累积补偿模式的流程图。请参考图6，其包括首先在步骤610中，指定判断参数(i，j)，并判断若将第二移动向量MVm合成至修正移动向量MVf，合成后的移动向量MVf是否超出判断参数(i，j)。若合成后的移动向量MVf将超出判断参数(i，j)，则进行步骤621，将部分第二移动向量MVm合成至修正移动向量MVf，并渐进地逐次缩减移动向量MVf。举例来说修正移动向量MVf为(3，0)且第二移动向量MVm为(2，0)，若判断参数为(4，0)，因第二移动向量(2，0)合成至修正移动向量(3，0)后的所得的修正移动向量为(3+2，0)＝(5，0)是大于(4，0)，故取第二移动向量(2，0)的二分之一，即(2×1/2，0)＝(1，0)加至修正移动向量(3，0)中。举例来说，若修正移动向量(5，0)大于判断参数(4，0)，则会将修正移动向量(5，0)进行渐进缩减，即(5-1，0)＝(4，0)。若合成后的移动向量MVf不超出判断参数(i，j)，则进行步骤623，将第二移动向量MVm合成至修正移动向量MVf。之后在步骤630中，判断合成后的修正移动向量MVf是否超出修正极限值(Mx，My)。若修正移动向量MVf超出修正极限值(Mx，My)，则将修正移动向量MVf设定为不大于修正极限值(Mx，My)的向量(步骤641)。其中修正极限值(Mx，My)可依照图4A中的距离a、b，而设定修正极限值(Mx，My)＝(±a，±b)。
综上所述，在本发明的影像震动补偿装置，因使用可适性边缘提取器对影像信号进行简化以得到边缘特征信号，之后再使用子区域移动侦测器比对及分析边缘特征信号构成的边缘特征画面的子区域的第一移动向量，接着再应用画面移动计算器依据个别的第一移动向量的关联值以选取第二移动向量。最后应用修正向量产生器累积第二移动向量而提供修正移动向量，以补偿影像撷取装置的震动所造成的影像画面震动，故本发明相较于先前技术能降低运算需求并能确实补偿影像撷取装置的震动。
另外，在本发明的影像震动补偿方法，因使用累积补偿模式以进行一连串的判断、设定和计算，故能对修正移动向量进行补偿，使修正移动向量进行补偿不超出修正极限值并且对超出判断参数的修正移动向量进行逐次的缩减，因此能使得影像画面的移动不至因太过迅速而造成使用者眼睛的不适。再者，由于本发明可以只针对影像震动进行补偿，而不会补偿因移动影像撷取装置所造成的移动画面，因此更方便使用者进行移动性拍摄。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视前述的权利要求为准。
权利要求
1.一种影像震动补偿装置，使影像撷取装置补偿其所撷取的一影像，其特征在于该影像震动补偿装置包括一可适性边缘提取器，用以接收该影像的影像信号，并计算该影像信号中的每一像素的边缘特征值而输出一边缘特征信号，其中由该边缘特征信号所构成的该边缘特征画面中具有多个子区域；一子区域移动侦测器，电性连接至该可适性边缘提取器，用以将目前边缘特征画面的每一子区域各自于先前边缘特征画面中寻找相似的子区域，以输出多个第一移动向量；一画面移动计算器，电性连接至该子区域移动侦测器，用以依照该些第一移动向量计算出目前该影像相对于先前该影像的一第二移动向量；以及一修正向量产生器，电性连接至该画面移动计算器，用以于一预定期间累计该第二移动向量，并据以输出一修正移动向量；其中该影像撷取装置依据该修正移动向量而补偿该影像。
2.根据权利要求1所述的影像震动补偿装置，其特征在于其中该影像撷取装置为数位相机。
3.根据权利要求1所述的影像震动补偿装置，其特征在于其中该影像撷取装置为数位摄影机。
4.根据权利要求1所述的影像震动补偿装置，其特征在于其中该边缘特征画面是由二元形式的边缘特征信号表示该影像中每一像素的边缘特征。
5.根据权利要求1所述的影像震动补偿装置，其特征在于其中该可适性边缘提取器包括一杂讯滤波器，用以接收该影像信号并滤除其杂讯；一边缘特征提取单元，电性连接至该杂讯滤波器，其以加权平均方式计算该影像信号中相对应的每一像素的边缘特征值，以获得并输出该影像信号的边缘资讯；以及一可适性转换单元，电性连接至该边缘特征提取单元，用以依据一临界值而将该影像信号的边缘资讯转换成为二元形式的该边缘特征信号。
6.根据权利要求5所述的影像震动补偿装置，其特征在于其中该可适性转换单元是依据先前该边缘特征信号中具有高准位者所占比例，而决定目前该临界值。
7.根据权利要求1所述的影像震动补偿装置，其特征在于其中该子区域移动侦测器包括一边缘特征记忆体，用以储存先前该边缘特征画面；一关联性计算器，电性连接至该边缘特征记忆体，用以依序接收目前该边缘特征画面的每一子区域，并分别与先前该边缘特征画面的一对应搜寻范围中的所有子区域计算二者的关联值；以及一移动向量计算器，电性连接至该关联性计算器，用以依照该关联性计算器所提供该些关联值而分别计算并输出目前该边缘特征画面中每一子区域的第一移动向量。
8.根据权利要求7所述的影像震动补偿装置，其特征在于其中该画面移动计算器是于该些第一移动向量的关联值中最大者输出，作为该第二移动向量。
9.根据权利要求1所述的影像震动补偿装置，其特征在于其中该修正向量产生器更依据设定而决定操作于一单框补偿模式或是操作于一累积补偿模式。
10.根据权利要求9所述的影像震动补偿装置，其特征在于其中当于该单框补偿模式时，该修正向量产生器于每一该预定期间中连续地接收该画面移动计算器所输出的该第二移动向量，并合成该预定期间中所接收的第二移动向量以作为该修正移动向量。
11.根据权利要求9所述的影像震动补偿装置，其特征在于其中当于该累积补偿模式时，该修正向量产生器合成该预定期间中所接收的第二移动向量以作为该修正移动向量，并依据预设的一判断参数与所输出的该修正移动向量的关系，而决定是否渐进地缩减所输出的该修正移动向量。
12.一种影像震动补偿方法，用于使一影像撷取装置补偿其所撷取的一影像，其特征在于该影像震动补偿方法包括撷取该影像中的边缘特征，以获得一边缘特征画面，其中该边缘特征画面中具有多个子区域；依目前该影像的边缘特征画面的每一子区域，各自于先前该影像的边缘特征画面中寻找相似的子区域，以获得多个第一移动向量；依照该些第一移动向量，计算目前该影像信号相对于先前该影像信号的一第二移动向量；于一预定期间累计该第二移动向量，并据以输出一修正移动向量；以及使该影像撷取装置依据该修正移动向量而补偿该影像的震动。
13.根据权利要求12所述的影像震动补偿方法，其特征在于其中该影像撷取装置为数位相机。
14.根据权利要求12所述的影像震动补偿方法，其特征在于其中该影像撷取装置为数位摄影机。
15.根据权利要求12所述的影像震动补偿方法，其特征在于其中该边缘特征画面以二元资料表示该影像中每一像素的边缘特征值。
16.根据权利要求12所述的影像震动补偿方法，其特征在于其中撷取该影像中的边缘特征的步骤包括滤除该影像的杂讯；以加权平均方式计算该影像中相对应的像素，以获得该影像的边缘资讯；以及依据一临界值，将该影像的边缘资讯转换成为二元形式的一边缘特征信号，并由该边缘特征信号构成该边缘特征画面。
17.根据权利要求16所述的影像震动补偿方法，其特征在于其中依据先前该边缘特征画面中表示为边缘的像素数量于全边缘特征画面所占比例，而决定目前该临界值。
18.根据权利要求12所述的影像震动补偿方法，其特征在于其中于先前该影像的边缘特征画面中寻找相似的子区域，以获得该些第一移动向量的步骤包括分别计算目前该边缘特征画面的每一子区域与先前该边缘特征画面的一对应搜寻范围中的所有子区域二者的关联值；以及依照该些关联值，分别计算并输出目前该边缘特征画面中每一子区域的第一移动向量。
19.根据权利要求18所述的影像震动补偿方法，其特征在于其中该第二移动向量是于该些第一移动向量的关联值中最大者。
20.根据权利要求12所述的影像震动补偿方法，其特征在于更包括决定操作于一单框补偿模式或是操作于一累积补偿模式。
21.根据权利要求20所述的影像震动补偿方法，其特征在于更包括当于该单框补偿模式时，合成该预定期间中的所有第二移动向量以作为该修正移动向量；以及当于该累积补偿模式时，合成该预定期间中所接收的所有第二移动向量以作为该修正移动向量，并依据预设的一判断参数与该修正移动向量的关系，而决定是否渐进地缩减该修正移动向量。
22.根据权利要求20所述的影像震动补偿方法，其特征在于其中该累积补偿模式包括指定一判断参数；若该修正移动向量未超出该判断参数，则将目前该第二移动向量合成至该修正移动向量；当欲将目前的该第二移动向量合成至该修正移动向量时，若该修正移动向量超出该判断参数，则只将目前该第二移动向量的部分向量合成至该修正移动向量；判断合成后的该修正移动向量是否超出一修正极限值；以及若该修正移动向量超出该修正极限值，则将该修正移动向量设定为不大于该修正极限值的向量。
23.根据权利要求22所述的影像震动补偿方法，其特征在于其中该累积补偿模式更包括若该修正移动向量超出该判断参数，则渐进地逐次缩减该修正移动向量。
全文摘要
一种影像震动补偿装置及其方法，是用于例如数位相机及数位摄影机的影像撷取装置中以补偿在撷取影像时产生的影像震动。影像震动补偿装置包括可适性边缘提取器、子区域移动侦测器、画面移动计算器与修正向量产生器。影像震动补偿装置可分析目前的影像与先前的影像之间的差异，以输出修正移动向量，而达到影像补偿的功能。在影像震动补偿方法中，使用累积补偿模式，其可防止在瞬间产生较大的影像震动时，画面不致移动过快，造成使用者眼睛的不适。
文档编号H04N5/232GK1992812SQ20051013517
公开日2007年7月4日 申请日期2005年12月27日 优先权日2005年12月27日
发明者游舒涵 申请人:联咏科技股份有限公司