[发明专利]具有运动补偿的图像捕捉系统

说明书

示例图像系统(210)可以包括产生图像的透镜(220)、图像传感器(230)、图像稳定器、以及控制器(310)。所述图像传感器(230)具有第一边缘和相对的第二边缘。所述第一边缘被放置为距离透镜(210)更近，使得透镜聚焦在更远的物体上。所述图像稳定器在所述图像传感器处提供随着时间变化的图像运动的补偿。所述控制器(310)在重复周期中操作所述图像捕捉系统(210)，在所述重复周期中，所述传感器(230)从一个边缘到相对的边缘渐进地曝光并且读出图像。所述控制器(310)操作所述图像稳定器以提供随着时间变化的图像运动补偿，使得与曝光并且读取所述传感器(230)的所述第一边缘时相比，所述图像运动补偿在曝光并且读取所述传感器(230)的所述第二边缘时更大。

相关申请的交叉引用

本申请是于2015年8月21日提交的美国专利申请No.14/832,335的继续申请，该专利申请的公开内容在此通过引用全部并入本文。

背景技术

由低光照水平下的短时间曝光导致的散焦模糊、运动模糊以及噪声往往限制相机在运动时捕捉图像。另外，相机通常聚焦在较浅的深度范围内。

发明内容

本公开的各个方面提供了一种图像捕捉系统。该图像捕捉系统包括：透镜，该透镜产生图像；图像传感器，该图像传感器具有第一边缘以及与第一边缘相对的第二边缘，第一边缘被放置为距离透镜更近，使得透镜聚焦在更远的物体上；图像稳定器，该图像稳定器被配置为在图像传感器处提供随着时间变化的图像运动的补偿；以及控制器，该控制器被配置为：(1)在重复周期中操作图像捕捉系统，其中，在每个周期期间，控制器操作传感器以从一个边缘到相对的边缘渐进地曝光并且读出图像，并且(2)操作图像稳定器以提供随着时间变化的图像运动补偿，使得与曝光并且读取传感器的第一边缘时相比，图像运动补偿在曝光并且读取传感器的第二边缘时更大。

在一个示例中，图像稳定器包括图像捕捉系统的振荡，该图像捕捉系统的振荡是围绕与图像运动的方向垂直的轴的旋转振荡。在该示例中，图像捕捉系统的旋转振荡是围绕垂直轴的。同样在该示例中，相对于透镜对图像传感器的放置不受图像捕捉系统的振荡的影响。

在进一步的示例中，控制器也被配置为操作图像稳定器以提供一定量的图像运动补偿，该一定量的图像运动补偿在曝光并且读取传感器的第一边缘时为处于第一距离的物体补偿图像运动，并且在曝光并且读取传感器的第二边缘时为处于第二距离的物体补偿图像运动，第一距离大于第二距离。在该示例中，控制器也被配置为操作图像稳定器以提供一定量的图像运动补偿，该一定量的图像运动补偿在曝光并且读取图像传感器的在第一边缘和第二边缘之间的部分时为处于第一距离和第二距离之间的物体补偿图像运动。

在再一示例中，控制器也被配置为处理合成图像以从合成图像中的物体提取文本信息。在进一步的示例中，图像传感器是行被垂直定向并且读出时间从后往前进展的卷帘快门图像传感器。在另一示例中，图像稳定器补偿包括图像传感器围绕与图像运动的方向垂直的轴的旋转振荡。在该示例中，一个或多个传感器的振荡包括10度或者更小的旋转。

本公开的其他方面提供一种方法。该方法包括：使用一个或多个控制器在重复周期中操作图像捕捉系统以捕捉多个图像，该图像捕捉系统具有透镜、图像传感器以及图像稳定器，其中，图像传感器具有第一边缘以及与第一边缘相对的第二边缘，第一边缘被放置为距离透镜更近，使得透镜聚焦在更远的物体上；在每个周期期间，使用一个或多个控制器操作传感器以从一个边缘到相对的边缘渐进地曝光并且读出图像；并且使用一个或多个控制器操作图像稳定器以提供随着时间变化的图像运动补偿，使得与曝光并且读取传感器的第一边缘时相比，运动补偿在曝光并且读取传感器的第二边缘时更大。

在一个示例中，图像稳定器包括图像捕捉系统的振荡，该图像捕捉系统的振荡是围绕与图像运动的方向垂直的轴的旋转振荡。在该示例中，图像捕捉系统的旋转振荡是围绕垂直轴的。同样在该示例中，图像传感器的角度相对于透镜是固定的。