[发明专利]用于图像拍摄、稳定和校正的系统构造组件

说明书

本发明涉及一种模块化的光学拍摄系统。在此涉及用于图像拍摄、稳定和校正的紧凑的、可灵活配置的和可扩展的系统构造组件，所述系统构造组件具有光学观察设备，所述光学观察设备可设置在优选柱形的壳体设计方案的区域中。拍摄系统构成为，使得能够实现围绕光学轴线的至少完整的旋转的精确的、无间隙的和无摩擦的机械校正和/或对法兰距的精确的和无间隙的调节。

技术领域

本发明涉及一种用于图像拍摄、稳定和校正的系统构造组件，其具有光学观察设备，所述光学观察设备可设置在壳体设计方案的区域中。

背景技术

自从市场引入运动相机并且由于数字图像传感器的快速发展，对运动图像的高质量拍摄的愿望从新的角度在非常有限的空间条件和快速的运动进程中引起对相机和进行稳定的机械系统的明显的小型化需求。

此外，经由社交媒体和因特网不断增长的国际联网和通信引起：这样拍摄的图像和视频被越来越多地未经处理地继续使用，由此大幅增加了在拍摄期间对图像数据的处理需求。因为轻微抖动的图像对品质感有极强的负面影响，因此大多数相机系统在所述处理的范围中就已经将所拍摄的图像数据在内部以全电子的方式稳定。然而，这具有下述缺点：最大可能的分辨率的一部分不能用于输出。出于空间原因和成本原因，在输出或存储图像数据之前，附加地进行所述图像数据的内压缩。

与此相反，存在机械校正系统，所述机械校正系统虽然能够完全地充分利用图像传感器的可用表面，然而一方面仅补偿由手的运动引起的抖动，或者另一方面仅能够将倾斜稳定，并且此外由拍摄设备和透镜构成的整个系统既不能以足够的程度小型化也不能实现实时的稳定化。然而，关于之前描述的新要求，尤其是由室外环境中的运行中得出的新要求，这些方法必须归类为是不适宜的，因为通过系统同样地既不能稳定完整的旋转也不能稳定较大的倾斜和抖动。此外，尤其是用于补偿整个相机系统(所谓的稳态相机系统)的倾斜的系统通常构成为非常大的并且还没有受到足够的保护以免于外界影响。

下面给出当前现有技术的简要概述以及技术解决方案的缺点和关于随后描述的本发明的为此提交的专利和公开文献。

总之可以说，用于稳定和校正所拍摄的照片和视频数据的目前的系统通常能够分为两组。

在此存在下述系统，所述系统能够借助数字方法来校正抖动和不期望的旋转。为此，借助于电子传感器，如陀螺仪、加速度和磁传感器等来记录壳体或成像单元的相应的倾斜和抖动。然后，借助于中央计算单元处理这样获得的传感器数据并且确定抵消振动和倾斜的进行稳定的校正。然后将所述校正数字地应用于所拍摄的图像和视频数据，意即，材料在内部转动、运动和输出，而无需执行机械校正。所述方法的较大缺点是，所记录的图像数据经常被非常强地裁剪，这引起，与可用的传感器面相比输出的格式大小受到严格限制。出于该原因，所述方法仅适用于非常小的校正，如由相机的手动操作引起的振动和小的抖动。然而，关于随此提交的本发明，仅为了完整起见，所述系统构成有数字校正，因为工作原理决定性地基于传感器辅助的机械校正方法，如在下文中详细考虑的。

不期望的旋转和抖动还能够通过如下方式校正：借助于机电系统确保，成像单元的侧边缘分别平行地、在理论上的理想情况下与所投影或所拍摄图像的相应边缘相符进而被完全照亮。

在对现有技术进行检索的背景下，下述公开文献被作为相关的进行分析：