[发明专利]用于录制并传输数字视频图像的图像录制系统、用于接收并处理数字图像数据的图像数据处理系统、用于生成无抖动数字视频图像的图像稳定系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于录制并传输数字视频图像的一种图像录制系统、用于接收并处理数字图像数据的一种图像数据处理系统、用于生成无抖动数字视频图像的一种图像稳定系统和一种方法。

背景技术

已知图像稳定系统用于避免和/或校正在录制和再现视频图像时的抖动模糊。在此区分光学图像稳定系统、机械图像稳定系统和电子图像稳定系统。在光学图像稳定系统中，诸如棱镜或透镜的光学元件或者还有摄像机的图像传感器被移动，以对导致抖动模糊的移动进行补偿。机械图像稳定系统大多采用费事的机械布置，例如以所谓悬浮三脚架（steadicam，摄影机稳定器）的形式，以稳定摄像机的位置。电子图像稳定系统通常基于图像传感器的自动敏感性提升。由此可以实现更短的曝光时间，这导致视频图像的抖动模糊降低。但是，提升敏感性由于图像噪声增大或由于必要的去噪而导致图像质量下降。

此外已知电子图像稳定系统，其中借助移动传感器来检测导致抖动模糊的摄像机的加速度和/或转速，并通过诸如微控制器的数据处理单元加以校正。这种方法虽然避免了采用费事的机械解决方案，避免了由于曝光时间缩短而造成的图像质量降低或计算强度大的图像分析和校正方法，但是，如果摄像机或图像传感器除了导致抖动模糊的不期望的移动之外还实施期望的、也即故意造成的移动，那么所述方法到达其极限。例如针对在用于目标监控的机动车或飞行设备上的被遥控的摄像机就出现这种应用情况。

由DE 10 2005 029 230 A1已知一种显示装置，其具有图像再现装置和图像录制装置。所述图像再现装置包括显示模块，并且所述图像录制装置录制要关注的对象并产生相应的图像数据。此外还设置传感器，所述传感器检测所述图像录制装置的导致图像录制抖动的移动，并产生相应的移动信号。所述图像再现装置借助所述显示模块基于图像数据和移动信号以图像稳定的方式来再现图像，使得用户能够观察到无抖动的图像。图像再现装置和图像录制装置在此固定在能够放置在用户头上的支承装置上。为了避免也把例如为改变所关注的图像细节而进行的故意头部移动识别为抖动，设置了合适的低通或带通滤波。

在此假定不期望的移动总是导致移动传感器的高频输出信号，但并不总是这种情况。此外还需要附加的元件来实现滤波。

发明内容

因此本发明所基于的任务是，说明具有用于录制并传输数字视频图像的图像录制系统和用于接收并处理数字图像数据的图像数据处理系统的一种图像稳定系统以及用于生成无抖动数字视频图像的一种方法，其在所述图像录制系统或所述图像录制系统的图像传感器也执行期望的移动时也基于移动传感器的输出信号保证可靠的和造价合理的电子图像稳定。

所述任务一方面通过用于录制并传输数字视频图像的一种图像录制系统得到解决，所述图像录制系统具有用于检测数字图像数据的图像传感器、用于基于机电模型来调节图像传感器和/或图像录制系统的位置的位置调节装置、用于检测图像传感器和/或图像录制系统的位置变化的至少一个移动传感器以及数据接口，能够通过该数据接口把所检测的图像数据以及所属的元数据传输到数据分析单元。所述元数据在此包括以下的数据：

-位置调节装置在图像数据检测时间点的当前控制数据

-所述机电模型在图像数据检测时间点的当前参数组，以及

-至少一个移动传感器在图像录制时间点与前一次图像录制时间点之间的累加输出数据。

另一方面本发明所基于的任务通过用于接收并处理数字图像数据的一种图像数据处理系统得到解决，所述图像数据处理系统具有接口，通过所述接口能够从图像录制系统接收图像数据和所属的元数据，其中所述元数据包括以下的数据：

-位置调节装置在图像数据检测时间点的当前控制数据，其中所述位置调节装置基于机电模型来调节图像录制系统的位置和/或图像录制系统的图像传感器的位置。

-所述机电模型在图像数据检测时间点的当前参数组，以及

-至少一个移动传感器在图像录制时间点与前一次图像录制时间点之间的累加输出数据，其中所述移动传感器检测所述图像传感器和/或所述图像录制系统的位置变化。

图像数据校正单元基于所述元数据和所述机电模型的接收侧拷贝将所述图像传感器和/或所述图像录制系统的不期望的位置变化与期望的位置变化相区分，并校正所述图像数据，使得对所述图像传感器和/或所述图像录制系统的不期望的位置变化进行补偿。