防抖系统及防抖方法与流程

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种防抖系统及防抖方法。

背景技术：

近年来，随着通信技术的不断发展以及时代的不断进步，平板电脑、相机、手机等终端设备已成为人们日常生活中必不可少的通讯工具，这是因为终端设备携带便捷，使用简单且方便，给人们的生活带来了极大的便利。

目前随着手机游戏性能(特别是体感游戏)的日益强大，陀螺仪逐渐成为手机的标配。体感游戏突破了以往单纯以手柄按键输入的操作方式，它是一种通过肢体动作变化来进行(操作)的新型电子游戏。手机中的陀螺仪，简言之即为可测量沿着一个轴、或多轴运动的角速度动态数据，基本上陀螺仪的使用是用来补充加速计设计方案、提升动态感测精度的辅助强化组件，通过加速度感测搭配角速度的实时参照，可以让操作系统获得更精确的动作感测数据。

而在手机摄像头中，陀螺仪可以应用于防抖技术，检测相机抖动的方向、速度、移动量，然后系统计算出需要补偿的移动量，实现光学防抖。陀螺仪的原理就是：一个旋转物体的旋转轴所指的方向在不受外力影响时，是不会改变的，而就是以这个原理作为依据，用它来保持一定的方向。

目前，这两个陀螺仪在传统手机设计中都是分立设置的，主要是为了保证各自应用的检测精确性，不仅成本较高，而且会导致摄像头模组尺寸变得很大，造成摄像头凸起，占用较多的空间。

技术实现要素：

本发明实施方式的目的在于提供一种防抖系统及防抖方法，使得应用该防抖系统及防抖方法的终端设备的成本较低，而且使得摄像头模组尺寸较小，避免由于摄像头凸起而造成的占用较多空间的现象。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种防抖系统，包括：摄像头、应用处理器、微控制单元、电子开关、陀螺仪和马达；应用处理器用于在检测到摄像头启动时，控制电子开关导通陀螺仪和微控制单元之间的通信连接，微控制单元接收陀螺仪的检测数据，并根据检测数据控制马达；或者，应用处理器用于在检测到指定应用程序启动时，控制电子开关导通陀螺仪与应用处理器之间的通信连接。

本发明实施例还提供了一种防抖方法，包括：应用处理器在检测到摄像头启动时，控制电子开关导通陀螺仪和微控制单元之间的通信连接；微控制单元接收陀螺仪的检测数据，并根据接收到的陀螺仪的检测数据来控制马达；应用处理器在检测到指定应用程序启动时，控制电子开关导通陀螺仪与应用处理器之间的通信连接。

本发明实施例相对于现有技术而言，通过应用处理器在检测到摄像头启动时，控制电子开关导通陀螺仪和微控制单元之间的通信连接，微控制单元接收陀螺仪的检测数据，并根据检测数据控制马达。或者，通过应用处理器在检测到指定应用程序启动时，控制电子开关导通陀螺仪与应用处理器之间的通信连接。从而，可以通过控制电子开关的状态，选择是通过应用处理器接收陀螺仪的数据，还是通过微控制单元接收陀螺仪的数据，使得指定应用程序和摄像头可以复用一个陀螺仪，可以降低成本，而且由于只使用一个陀螺仪，因此可以使摄像头模组尺寸较小，避免由于摄像头凸起而造成的占用较多空间的现象。

另外，电子开关具有输入端、第一控制端、第一输出端和第二输出端；应用处理器具有第一GPIO接口和第一数据输入接口；微控制单元具有第二数据输入接口；输入端与陀螺仪连接，第一GPIO接口与电子开关的第一控制端连接，第一输出端与第二数据输入接口通信连接，第二输出端与第一数据输入接口通信连接；其中，应用处理器用于在检测到摄像头启动时，通过第一GPIO接口控制第一输出端与第二数据输入接口导通；或者，在检测到指定应用程序启动时，通过第一GPIO接口控制第二输出端与第一数据输入接口导通；微控制单元用于在第一输出端与第二数据输入接口导通时，接收陀螺仪的检测数据，并根据检测数据控制马达。应用处理器通过电子开关的第一控制端来控制输入端和第一输出端导通或者输入端和第二输出端导通，从而可以进一步保证本发明的可行性。

另外，防抖系统还包括用于驱动马达的驱动芯片；微控制单元连接于驱动芯片；其中，微控制单元根据检测数据控制驱动芯片，驱动芯片驱动马达。通过驱动芯片驱动马达，可以减小微控制单元的负荷，使微控制单元的运行效率较高。

另外，驱动芯片与应用处理器的第二GPIO接口通信连接；应用处理器还用于在检测到拍照程序启动时，通过第二GPIO接口控制驱动芯片处于工作状态；并且在未检测到拍照程序启动时，通过第二GPIO接口控制驱动芯片处于关闭状态。通过应用处理器的第二GPIO接口控制驱动芯片处于工作状态或者关闭状态，可以使在不需要使用驱动芯片时，将驱动芯片关闭，可以降低驱动芯片的功耗。

另外，驱动芯片与电子开关的第三输出端连接；应用处理器的第三GPIO接口与电子开关的第二控制端连接，其中，电子开关的第三输出端与电子开关的第二控制端直接相连；应用处理器还用于在检测到拍照程序启动时，通过第三GPIO接口控制驱动芯片处于工作状态；并且在未检测到拍照程序启动时，通过第三GPIO接口控制驱动芯片处于关闭状态。通过应用处理器的第三GPIO接口和电子开关来控制驱动芯片处于工作状态或者关闭状态，使得在不需要使用驱动芯片时，将驱动芯片关闭，可以降低驱动芯片的功耗。

另外，防抖系统还包括电可擦可编程只读存储器EEPROM；EEPROM与微控制单元连接；其中，EEPROM用于存储光学防抖的固件和参数。通过这种方式，可以提高微控制单元的运行效率。

另外，为了更好的实现陀螺仪的光学防抖功能，可以将陀螺仪与摄像头之间的距离设置在1mm至5mm之间。

另外，在微控制单元根据接收到的陀螺仪的检测数据来控制马达时，具体包括：微控制单元根据接收到的陀螺仪的检测数据向驱动芯片发送请求消息；驱动芯片接收来自微控制单元发送的请求消息后，驱动马达。

另外，应用处理器在检测到摄像头启动时，控制电子开关导通陀螺仪和微控制单元之间的通信连接的同时，还控制驱动芯片处于工作状态；应用处理器在未检测到拍照程序启动时，控制驱动芯片处于关闭状态。

附图说明

图1是根据本发明第一实施方式中防抖系统的电路图；

图2是根据本发明第二实施方式中防抖系统的电路图；

图3是根据本发明第二实施方式中陀螺仪与摄像头的位置关系示意图；

图4是根据本发明第三实施方式中防抖系统的电路图；

图5是根据本发明第四实施方式中防抖系统的电路图；

图6是根据本发明第五实施方式中防抖系统的电路图；

图7是根据本发明第六实施方式中应用处理器的工作流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。

本发明的第一实施方式涉及一种防抖系统。如图1所示，防抖系统包括：摄像头、应用处理器11、微控制单元12、电子开关13、陀螺仪14和马达15；应用处理器11用于在检测到摄像头启动时，控制电子开关13导通陀螺仪14和微控制单元12之间的通信连接，微控制单元12接收陀螺仪14的检测数据，并根据检测数据控制马达15；或者，应用处理器11用于在检测到指定应用程序启动时，控制电子开关13导通陀螺仪14与应用处理器11之间的通信连接。其中，电子开关13和应用处理器11可以通过I²C总线连接，电子开关13和微控制单元12可以通过I²C总线连接。

在实际的设计过程中，可以将电子开关13设计为模拟开关，也可以设计为开关控制芯片或者开关控制电路。需要说明的是，电子开关13不限于为模拟开关、开关控制芯片或者开关控制电路，只要是能实现上述目的的电子开关13的任意类型，均应在本发明的保护范围之内。另外，指定应用程序可以为：游戏、导航或虚拟现实等，但是指定应用程序不限于为游戏、导航或虚拟现实，只要是使用陀螺仪14的除摄像头以外的任意一种应用程序均在指定应用程序所指的范畴之内。

本实施方式中的陀螺仪14通常是由内外箱组成，内箱中有一个以正弦形式持续振动的质量块，其中，质量块的振动是以外箱或者系统为参考系振动的，系统指的是载有防抖系统的终端设备，比如：智能手机。当参考系发生旋转时，相对旋转的参考系运动的质量块就会受到一个垂直运动方向的Coliolis力(科里奥利力，简称为科氏力)，这个Coliolis力和参考系的旋转角速度有关。

需要说明的是，光学防抖技术是在摄像头的镜头内的陀螺仪14侦测到微小的移动，并且会将信号传至微处理器立即计算需要补偿的位移量，然后通过补偿镜片组，根据镜头的抖动方向及位移量加以补偿，从而有效的克服因相机的振动产生的影像模糊。

另外，由于用户在使用摄像头拍照时，不可能同时进行游戏或者其他涉及到陀螺仪14传感器的操作，摄像头的陀螺仪14和指定应用程序的陀螺仪14是不可能同时运行的，因此可以使用一个陀螺仪14通过电子开关13切换陀螺仪14的相关功能。

通过上述内容，不难发现，本实施方式通过应用处理器11在检测到摄像头启动时，控制电子开关13导通陀螺仪14和微控制单元12之间的通信连接，微控制单元12接收陀螺仪14的检测数据，并根据检测数据控制马达15。或者，通过应用处理器11在检测到指定应用程序启动时，控制电子开关13导通陀螺仪14与应用处理器11之间的通信连接。从而，可以通过控制电子开关13的状态，选择是通过应用处理器11接收陀螺仪14的数据，还是通过微控制单元12接收陀螺仪14的数据，使得指定应用程序和摄像头可以复用一个陀螺仪14，可以降低成本，而且由于只使用一个陀螺仪14，因此可以使摄像头模组尺寸较小，避免由于摄像头凸起而造成的占用较多空间的现象。

本发明的第二实施方式涉及一种防抖系统。第二实施方式是在第一实施方式的基础上做了改进，主要改进之处在于：在第二实施方式中，应用处理器通过控制电子开关的第一控制端来控制电子开关的输入端与第一输出端或者电子开关的输入端与第二输出端导通。

具体地说，如图2所示，在本实施方式中，电子开关23具有输入端、第一控制端、第一输出端和第二输出端；应用处理器21具有第一GPIO接口和第一数据输入接口；微控制单元22具有第二数据输入接口；输入端与陀螺仪24连接，第一GPIO接口与电子开关的第一控制端连接，第一输出端与第二数据输入接口通信连接，第二输出端与第一数据输入接口通信连接；其中，应用处理器21用于在检测到摄像头启动时，通过第一GPIO接口控制第一输出端与第二数据输入接口导通；或者，在检测到指定应用程序启动时，通过第一GPIO接口控制第二输出端与第一数据输入接口导通；微控制单元22用于在第一输出端与第二数据输入接口导通时，接收陀螺仪24的检测数据，并根据检测数据控制马达25。应用处理器21通过电子开关23的第一控制端来控制输入端和第一输出端导通或者输入端和第二输出端导通，从而可以进一步保证本发明的可行性。

另外，防抖系统还包括电可擦可编程只读存储器EEPROM 26；EEPROM 26与微控制单元22连接；其中，EEPROM 26用于存储光学防抖的固件和参数。通过这种方式，可以提高微控制单元22的运行效率。并且，如图3所示，为了更好的实现陀螺仪24的光学防抖功能，保证在摄像头27开启时陀螺仪24的检测精度，可以将陀螺仪24与摄像头27之间的距离设置在1mm至5mm之间，优选地，陀螺仪24与摄像头27的距离可以为5mm。

通过上述内容，不难发现，应用处理器21通过电子开关23的第一控制端来控制输入端和第一输出端导通或者输入端和第二输出端导通，从而可以进一步保证本发明的可行性。

本发明第三实施方式涉及一种防抖系统。第三实施方式是在第一或第二实施方式的基础上做了改进，主要改进之处在于，在第三实施方式中，通过驱动芯片驱动马达。

具体地说，如图4所示，防抖系统还包括用于驱动马达41的驱动芯片42；微控制单元43连接于驱动芯片42；其中，微控制单元43根据陀螺仪44的检测数据控制驱动芯片42，驱动芯片42驱动马达41。

需要说明的是，驱动芯片42为OIS VCM驱动，直接控制马达41的动作进而带动摄像头的镜组根据终端的抖动方向进行相应的动作以便实现防抖功能。

通过上述内容，不难发现，本实施方式通过驱动芯片42驱动马达41，可以减小微控制单元43的负荷，使微控制单元43的运行效率较高。

本发明第四实施方式涉及一种防抖系统。第四实施方式是在第三实施方式的基础上做了改进，主要改进之处在于，在第四实施方式中，通过应用处理器使控制驱动芯片处于工作状态或者关闭状态。

具体地说，如图5所示，驱动芯片51与应用处理器52的第二GPIO接口通信连接；应用处理器52还用于在检测到拍照程序启动时，通过第二GPIO接口控制驱动芯片51处于工作状态；并且在未检测到拍照程序启动时，通过第二GPIO接口控制驱动芯片51处于关闭状态。

需要说明的是，由于OIS VCM驱动是机械器件的驱动芯片51，其工作状态功耗较大，若未正确关闭，会带来较大的功耗损失，因此，在未启动摄像头时，不需要开启OIS VCM驱动。

通过上述内容，不难发现，本实施方式通过应用处理器52的第二GPIO接口控制驱动芯片51处于工作状态或者关闭状态，可以使在不需要使用驱动芯片51时，将驱动芯片51关闭，可以降低驱动芯片51的功耗。

本发明第五实施方式涉及一种防抖系统。第五实施方式与第四实施方式大致相同，主要区别之处在于，在第四实施方式中，应用处理器直接控制驱动芯片处于工作状态或者关闭状态，在第五实施方式中，应用处理器通过电子开关控制驱动芯片处于工作状态或者关闭状态。

具体地说，如图6所示，驱动芯片61与电子开关62的第三输出端连接；应用处理器63的第三GPIO接口与电子开关62的第二控制端连接，其中，电子开关62的第三输出端与电子开关62的第二控制端直接相连；应用处理器63还用于在检测到拍照程序启动时，通过第三GPIO接口控制驱动芯片61处于工作状态；并且在未检测到拍照程序启动时，通过第三GPIO接口控制驱动芯片61处于关闭状态。

通过上述内容，不难发现，本实施方式通过应用处理器63的第三GPIO接口和电子开关62来控制驱动芯片61处于工作状态或者关闭状态，可以使在不需要使用驱动芯片61时，将驱动芯片61关闭，可以降低驱动芯片61的功耗。

本发明第六实施方式涉及一种防抖方法，包括：应用处理器在检测到摄像头启动时，控制电子开关导通陀螺仪和微控制单元之间的通信连接；微控制单元接收陀螺仪的检测数据，并根据接收到的陀螺仪的检测数据来控制马达；应用处理器在检测到指定应用程序启动时，控制电子开关导通陀螺仪与应用处理器之间的通信连接。

应用处理器的工作流程，如图7所示：

步骤701，判断摄像头是否启动。如果是，则进入步骤704，否则，进入步骤702。

具体地说，摄像头与应用处理器通信连接。如果用户启用摄像头，应用处理器可以接收到摄像头处于启动状态。

步骤702，判断指定应用程序是否启动。如果是，则进入步骤703，否则，返回步骤701。

步骤703，控制电子开关导通陀螺仪与应用处理器之间的通信连接。

步骤704，控制电子开关导通陀螺仪和微控制单元之间的通信连接。

在陀螺仪和微控制单元的通信连接导通时，微控制单元接收陀螺仪的检测数据，并根据接收到的陀螺仪的检测数据来控制马达。

不难发现，本实施方式为与第一实施方式相对应的方法实施例，本实施方式可与第一实施方式互相配合实施。第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一实施方式中。

本发明第七实施方式涉及一种防抖方法。第七实施方式是在第六实施方式的基础上做了改进，主要改进之处在于，在第七实施方式中，通过驱动芯片驱动马达。

具体地说，在微控制单元根据接收到的陀螺仪的检测数据来控制马达时，具体包括：微控制单元根据接收到的陀螺仪的检测数据向驱动芯片发送请求消息；驱动芯片接收来自微控制单元发送的请求消息后，驱动马达。

不难发现，本实施方式为与第三实施方式相对应的方法实施例，本实施方式可与第三实施方式互相配合实施。第三实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第三实施方式中。

本发明第八实施方式涉及一种防抖方法。第八实施方式是在第七实施方式的基础上做了改进，主要改进之处在于，在第八实施方式中，通过应用处理器使控制驱动芯片处于工作状态或者关闭状态。

具体地说，应用处理器在检测到摄像头启动时，控制电子开关导通陀螺仪和微控制单元之间的通信连接的同时，还控制驱动芯片处于工作状态；应用处理器在未检测到拍照程序启动时，控制驱动芯片处于关闭状态。

不难发现，本实施方式为与第四或第五实施方式相对应的方法实施例，本实施方式可与第四或第五实施方式互相配合实施。第四或第五实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第四或第五实施方式中。

上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包括相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。