如今,人們越來(lái)越多地通過(guò)智能手機、平板電腦、數碼相機、攝像機乃至汽車(chē)來(lái)攝像。在攝像過(guò)程中,常常會(huì )遇到圖像抖動(dòng)問(wèn)題。一個(gè)典型的抖動(dòng)示例,就是人們控制攝像機時(shí)手顫動(dòng)下出現的情形,會(huì )使影像晃動(dòng),難于觀(guān)看,尤其是在將縮放功能調到完全放大時(shí)更為明顯。此外,照相機及攝像機在移動(dòng)情況下捕獲影像時(shí)也會(huì )出現模糊。因此,設計人員需要采用恰當的影像穩定方法,來(lái)幫助在拍照及攝像時(shí)控制抖動(dòng)和模糊不清,優(yōu)化用戶(hù)體驗。
移動(dòng)、消費及汽車(chē)應用中使用的影像穩定方法,目前主要有三種,包括分別是數字影像穩定(DIS)、電子影像穩定(EIS)及光學(xué)影像穩定(OIS)。DIS與EIS的主要區別就在于運動(dòng)檢測方法。DIS使用的是像素映射方法,如圖1所示。DIS方法通過(guò)分析圖片,將狗置于中間位置。也就是說(shuō),像素映射方法用軟件重新調整狗的位置。
圖1. 數字影像穩定(DIS)使用像素映射方法通過(guò)軟件來(lái)穩定圖像
相比較而言,EIS使用陀螺儀來(lái)檢測相機運動(dòng)并實(shí)時(shí)補償運動(dòng),將像素及圖像品質(zhì)提升至最高。這兩種方法都通過(guò)裁剪圖像來(lái)提供運動(dòng)補償。由于EIS使用陀螺儀來(lái)感測運動(dòng),EIS感測精度極佳,但由于它仍靠裁剪圖像來(lái)進(jìn)行運動(dòng)補償,故圖像品質(zhì)下降。在圖2中,您可以看到保護頻帶怎樣用于裁剪圖像以補償抖動(dòng)。
圖2. 電子影像穩定(EIS)使用陀螺儀來(lái)檢測相機運動(dòng)并補償
大多數應用中使用應用處理器(AP)來(lái)處理視頻或信號,包括使用EIS及DIS的應用等,尤其是DIS需要較多的處理器資源來(lái)補償抖動(dòng)及運動(dòng)。在視頻應用中,視頻壓縮等同于圖像品質(zhì)。像DIS及EIS等方法需要裁剪圖像時(shí),圖像品質(zhì)便會(huì )下降,因為要不斷地降低及提升所捕獲圖像的品質(zhì)。 相比較而言,OIS方法捕獲及使用了最大像素,且不需要通過(guò)保護頻帶來(lái)降低/提高圖像品質(zhì),故提供最大化壓縮并優(yōu)化了圖像品質(zhì)。而且由于OIS提供內部補償,故不需要任何其它的應用處理器資源。 表1. 各種影像穩定方法比較

OIS方法的其它優(yōu)勢
此外,獨特的OIS方法還提供大幅改進(jìn)的快門(mén)速度,優(yōu)化曝光補償達3級,遠高于使用的其它方法。OIS方案通常由一些主要元件構成,包括確定焦距的影像傳感器、補償運動(dòng)的陀螺儀及光學(xué)影像穩定等。這些元件可以組裝在較小的空間中,采用某種標準設計布線(xiàn)。
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