專(zhuān)利名稱(chēng)：抖動(dòng)測(cè)定系統(tǒng)及抖動(dòng)測(cè)定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測(cè)定數(shù)碼相機(jī)等的攝影機(jī)或其他光學(xué)設(shè)備的抖動(dòng) 的抖動(dòng)測(cè)定系統(tǒng)及抖動(dòng)測(cè)定方法。
背景技術(shù)：
過(guò)去，數(shù)碼相機(jī)所具備的手抖動(dòng)校正裝置，通過(guò)對(duì)由陀螺儀傳感 器檢測(cè)出的加速度進(jìn)行積分來(lái)求出抖動(dòng)量，使透鏡或頂角棱鏡、攝像 元件等移位以抵消該抖動(dòng)量。
作為這種手抖校正裝置的一例，在專(zhuān)利文獻(xiàn)1所公開(kāi)的發(fā)明中具
備檢測(cè)手抖的頂角傳感器43、 44(陀螺儀傳感器等)、使光軸變化而可 變形的可變頂角棱鏡41、使該可變頂角棱鏡41變形的促動(dòng)器48、 49、 向該促動(dòng)器施加驅(qū)動(dòng)電壓的控制電路等，按照由上述頂角傳感器43、 44檢測(cè)出的信號(hào)，通過(guò)上述促動(dòng)器48、 49使可變頂角棱鏡41變形而
使光軸變化。
而且，在該專(zhuān)利文獻(xiàn)1公開(kāi)了如下發(fā)明具備用于檢測(cè)光軸變化 角度的受光單元8(二維位置傳感器)或檢測(cè)頂角傳感器43、44的輸出信 號(hào)的電路等，根據(jù)上述驅(qū)動(dòng)電壓和光軸變化角度的關(guān)系、頂角檢測(cè)傳 感器輸出和光軸變化角度的關(guān)系等來(lái)評(píng)價(jià)手抖校正裝置的性能。
于是，可考慮利用該發(fā)明評(píng)價(jià)在市場(chǎng)出售的數(shù)碼相機(jī)的手抖，但 是，如果在這種情況下，需要將用于檢測(cè)上述光軸變化角度的單元附 加在數(shù)碼相機(jī)本身或者連接到數(shù)碼相機(jī)，難以適用于任意數(shù)碼相機(jī)的 手抖測(cè)定，且不現(xiàn)實(shí)。
5而且，在上述情況下，由陀螺儀傳感器的安裝方向限制可檢測(cè)的 手抖方向，而且難以觀測(cè)手抖方向及手抖量的時(shí)序列變化。
然而， 一般用靜物相機(jī)拍攝被攝體時(shí)所產(chǎn)生的手抖有以下3種
成為繞擺動(dòng)(pan)軸(垂直軸)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的手抖、成為繞俯仰(pitch)軸(水 平軸)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的手抖、成為繞翻滾(roll)軸(與擺動(dòng)軸和俯仰軸雙方垂 直的軸)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的手抖。另外，上述俯仰(pitch)軸還有被稱(chēng)為傾斜 (tilt)軸的情況。
這3種手抖根據(jù)快門(mén)按鈕的位置、相機(jī)的形狀、使用者的男女差 異、使用者是專(zhuān)業(yè)人員或是非專(zhuān)業(yè)人員等各種條件而不同。
用一般的市場(chǎng)出售的數(shù)碼相機(jī)的手抖校正功能僅檢測(cè)繞俯仰軸和 擺動(dòng)軸這2軸的抖動(dòng)量進(jìn)行校正，對(duì)繞翻滾軸(光軸)的手抖未進(jìn)行檢測(cè) 和校正(例如，參照專(zhuān)利文獻(xiàn)1的圖9)。
這是因?yàn)?，為了檢測(cè)繞翻滾軸的手抖，需要向數(shù)碼相機(jī)的厚度方 向安裝陀螺儀傳感器，這成為阻礙數(shù)碼相機(jī)的小型化及低成本化的原
因之一。
從而，即使對(duì)過(guò)去的數(shù)碼相機(jī)連接專(zhuān)利文獻(xiàn)1的檢測(cè)光軸變化角 度的單元，也僅獲得繞俯仰軸和擺動(dòng)軸這2軸的光軸變化角度，難以 檢測(cè)實(shí)際手抖現(xiàn)象的3軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
而且，作為其他相關(guān)技術(shù)，例如有專(zhuān)利文獻(xiàn)2所記載的抖動(dòng)校正 測(cè)定裝置。在該現(xiàn)有技術(shù)中，使從光源101投射的激光L通過(guò)具有抖 動(dòng)校正功能的光學(xué)系統(tǒng)103之后投影到標(biāo)尺106，通過(guò)測(cè)定被投影的像 在標(biāo)尺上的移動(dòng)量，評(píng)價(jià)上述抖動(dòng)校正功能的性能。
在這現(xiàn)有技術(shù)中，所獲得的僅是投影到上述標(biāo)尺106的單一的點(diǎn)
6或者二維平面上的直線軌跡，無(wú)法檢測(cè)對(duì)應(yīng)于實(shí)際手抖現(xiàn)象的3軸旋 轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或抖動(dòng)方向及抖動(dòng)量的時(shí)序列變化。
而且，作為其他相關(guān)技術(shù)，例如在專(zhuān)利文獻(xiàn)3所記載的相機(jī)擺動(dòng) 校正方法及圖像監(jiān)視系統(tǒng)中，將由監(jiān)視相機(jī)拍攝的圖像中的2幀的一 個(gè)作為基準(zhǔn)圖像，將另一個(gè)作為處理圖像，使用由上述基準(zhǔn)圖像作成 的模板圖案進(jìn)行上述處理圖像的圖案匹配，利用由相機(jī)擺動(dòng)造成的圖 像偏移的規(guī)則性選擇特定的匹配區(qū)域，根據(jù)其移動(dòng)矢量算出相機(jī)擺動(dòng) 量來(lái)校正圖像偏移。
然而，在這現(xiàn)有技術(shù)中，將由監(jiān)視相機(jī)拍攝的單一的任意圖像作 為基準(zhǔn)圖像，使用由該基準(zhǔn)圖像作成的模板圖案進(jìn)行上述處理圖像的 圖案匹配，通過(guò)這種構(gòu)成獲得的相機(jī)擺動(dòng)量?jī)H是二維平面上的直線軌 跡，與其他專(zhuān)利文獻(xiàn)所記載的發(fā)明同樣地，無(wú)法檢測(cè)對(duì)應(yīng)于靜物相機(jī) 的手抖現(xiàn)象的3軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或抖動(dòng)方向及抖動(dòng)量的時(shí)序列變化。
專(zhuān)利文獻(xiàn)l: JP特許第3143527號(hào)公報(bào) 專(zhuān)利文獻(xiàn)2: JP特開(kāi)2002-195815號(hào)公報(bào) 專(zhuān)利文獻(xiàn)3: JP特開(kāi)平10-23322號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的情況而提出的，其課題在于提供 一種對(duì)任意的攝影機(jī)不需要附加裝置便可檢測(cè)出攝影機(jī)的抖動(dòng)的變 化，而且能檢測(cè)出繞攝影機(jī)的3軸的抖動(dòng)的抖動(dòng)測(cè)定系統(tǒng)及抖動(dòng)測(cè)定 方法。
用于解決上述課題的技術(shù)手段，其特征在于，具備顯示單元， 依次顯示能夠區(qū)別的多種測(cè)試圖案；第1存儲(chǔ)單元，將顯示的上述多 種測(cè)試圖案分別作為模板存儲(chǔ)；第2存儲(chǔ)單元，存儲(chǔ)合成圖像，該合
7成圖像是用攝影機(jī)對(duì)依次顯示的上述多種測(cè)試圖案內(nèi)的2個(gè)以上的測(cè) 試圖案進(jìn)行靜像拍攝而形成；和圖案識(shí)別單元，從上述第1存儲(chǔ)單元 呼出上述多種模板，并且從上述第2存儲(chǔ)單元呼出上述合成圖像，對(duì) 于呼出的每個(gè)上述模板，使該模板相對(duì)于上述合成圖像重合的同時(shí)移 動(dòng)，根據(jù)上述合成圖像識(shí)別與上述各模板一致的圖像，將通過(guò)上述圖 案識(shí)別單元得到的上述各模板的移動(dòng)方向及移動(dòng)量作為上述靜像拍攝
時(shí)的上述攝影機(jī)的抖動(dòng)方向及抖動(dòng)量，而獲得至少2個(gè)以上的該抖動(dòng)
方向及抖動(dòng)量。
另外，上述"能夠區(qū)別的多種測(cè)試圖案"是在多個(gè)測(cè)試圖案內(nèi)可 以將任意的測(cè)試圖案與其他測(cè)試圖案區(qū)別的構(gòu)成即可。
因此，該"能夠區(qū)別的多種測(cè)試圖案"包括使任意的測(cè)試圖案與 其他測(cè)試圖案相比在顏色、形狀、位置、角度、花紋、這些的組合等 方面不同的構(gòu)成。
艮p，上述多種測(cè)試圖案即使假設(shè)圖形輪廓本身為相同類(lèi)型，若其 顏色、形狀、位置、角度、花紋、這些的組合等不同，則圖案的功能 可以同樣地使用(作為不同的圖案使用)。
而且，上述攝影機(jī)只要能記錄靜像即可，該攝影機(jī)包括通常的靜 物相機(jī)或數(shù)碼相機(jī)等。
另外，該攝影機(jī)中包括通常的數(shù)碼攝像機(jī)。s卩，在數(shù)碼攝像機(jī)中，
1幀的圖像為靜像。
而且，上述模板是指上述各測(cè)試圖案的圖像數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在上述第 l存儲(chǔ)單元的狀態(tài)。
此外，上述圖案識(shí)別單元包括例如進(jìn)行圖案匹配處理或模板匹配
8處理等的公知的圖像處理的構(gòu)成。
根據(jù)上述技術(shù)手段，用攝影機(jī)對(duì)依次顯示的測(cè)試圖案內(nèi)2個(gè)以上 的測(cè)試圖案進(jìn)行靜像拍攝而形成的1個(gè)攝影圖像，成為將攝影機(jī)的抖 動(dòng)作為多種測(cè)試圖案的變化信息寫(xiě)入的合成圖像。
若根據(jù)該合成圖像圖案識(shí)別與各模板一致的圖像，則可檢測(cè)出該 圖案識(shí)別時(shí)的各模板的移動(dòng)方向及移動(dòng)量。即，可檢測(cè)出依次顯示的 各測(cè)試圖案在合成圖像上朝哪個(gè)方向移動(dòng)了多少。
按每個(gè)模板檢測(cè)出的移動(dòng)方向及移動(dòng)量與上述靜像拍攝時(shí)的攝影 機(jī)的抖動(dòng)方向及抖動(dòng)量相對(duì)應(yīng)。
若至少獲得2個(gè)以上的上述移動(dòng)方向及移動(dòng)量，則可知攝影機(jī)的 抖動(dòng)方向及抖動(dòng)量怎樣變化。
而且，在進(jìn)一步的技術(shù)手段中，其特征在于，上述多種測(cè)試圖案 分別是具有在測(cè)試圖案之間實(shí)質(zhì)上互不重合的部分的圖形。
此處，"上述多種測(cè)試圖案分別具有在測(cè)試圖案之間實(shí)質(zhì)上互不 重合的部分"的構(gòu)成也可設(shè)為使上述多種測(cè)試圖案內(nèi)的任意的測(cè)試圖 案和其他測(cè)試圖案在一部分重合，而在其他部分不重合的方式，但是， 更優(yōu)選設(shè)為使上述多種測(cè)試圖案內(nèi)的任意的測(cè)試圖案和其他測(cè)試圖案 完全不重合的方式。
另外，換言而之，"互不重合"可表達(dá)為"相互垂直"或者"互 不干涉"。
根據(jù)上述技術(shù)手段，可更加容易地進(jìn)行根據(jù)合成圖像圖案識(shí)別與 各模板一致的圖像的處理。艮P，在多種測(cè)試圖案內(nèi)，任意的測(cè)試圖案和其他測(cè)試圖案具有至 少不重合的一部分。因此，在根據(jù)合成圖像圖案識(shí)別與對(duì)應(yīng)于上述任 意的測(cè)試圖案的模板一致的圖像時(shí)，可防止錯(cuò)誤識(shí)別上述其他測(cè)試圖 案的情況。
而且，在進(jìn)一步的技術(shù)手段中，其特征在于，上述移動(dòng)方向包括 上述合成圖像的平面上的垂直方向、水平方向、旋轉(zhuǎn)方向，上述移動(dòng) 量在每個(gè)上述方向上進(jìn)行檢測(cè)。
根據(jù)該技術(shù)手段，分別與垂直方向、水平方向和旋轉(zhuǎn)方向?qū)?yīng)而 檢測(cè)上述移動(dòng)量。
而且，在進(jìn)一步的技術(shù)手段中，其特征在于，將上述垂直方向的 移動(dòng)量、上述水平方向的移動(dòng)量、上述旋轉(zhuǎn)方向的移動(dòng)量分別換算成 繞上述攝影機(jī)的俯仰軸的抖動(dòng)量、繞擺動(dòng)軸的抖動(dòng)量、繞翻滾軸的抖
根據(jù)該技術(shù)手段分別檢測(cè)出繞攝影機(jī)的3軸(俯仰軸、擺動(dòng)軸、翻 滾軸)的抖動(dòng)量。即，可知攝影機(jī)實(shí)際上朝哪個(gè)旋轉(zhuǎn)方向抖動(dòng)的情況。
而且，在進(jìn)一步的技術(shù)手段中，其特征在于，按照上述測(cè)試圖案 的顯示順序排列上述3個(gè)抖動(dòng)量，求出抖動(dòng)軌跡。
根據(jù)該技術(shù)手段，上述3個(gè)旋轉(zhuǎn)角按時(shí)序列順序排列而求出抖動(dòng) 軌跡。由此可知攝影機(jī)的抖動(dòng)在時(shí)序列上以怎樣的軌跡變化。
而且，在進(jìn)一步的技術(shù)手段中，其特征在于，上述各測(cè)試圖案為 平面顯示的2個(gè)以上的圖形。
10此處，作為上述"2以上的圖形"的優(yōu)選具體例為2個(gè)點(diǎn)狀圖形、 3個(gè)點(diǎn)狀圖形、4個(gè)以上的點(diǎn)狀圖像等多個(gè)點(diǎn)狀圖形。
而且，作為該構(gòu)成的其他例也可以為將線、3角形、多邊形等圖 形多個(gè)配設(shè)的構(gòu)成。
根據(jù)上述技術(shù)手段，可以更加容易地進(jìn)行根據(jù)合成圖像圖案識(shí)別 各測(cè)試圖案的處理。尤其，容易檢測(cè)在各測(cè)試圖案中的旋轉(zhuǎn)方向的移
而且，在其他技術(shù)手段中，其特征在于，按照上述測(cè)試圖案的顯 示順序排列上述移動(dòng)方向及上述移動(dòng)量，而求出攝影機(jī)的抖動(dòng)軌跡。
根據(jù)該技術(shù)手段，通過(guò)將各模板的移動(dòng)方向及移動(dòng)量直接按照模 板顯示順序排列的簡(jiǎn)單的處理，可表現(xiàn)對(duì)應(yīng)于攝影機(jī)的抖動(dòng)而時(shí)序列 變化的抖動(dòng)軌跡。
而且，在其他技術(shù)手段中，其特征在于，具備第1存儲(chǔ)單元， 將能夠區(qū)別的多種測(cè)試圖案分別作為模板存儲(chǔ)；第2存儲(chǔ)單元，存儲(chǔ)
合成圖像，該合成圖像是用攝影機(jī)對(duì)依次顯示的上述多種測(cè)試圖案內(nèi)
的2個(gè)以上的測(cè)試圖案進(jìn)行靜像拍攝而形成；和圖案識(shí)別單元，從上
述第1存儲(chǔ)單元呼出上述多種模板，并且從上述第2存儲(chǔ)單元呼出上
述合成圖像，對(duì)呼出的每個(gè)上述模板，使該模板相對(duì)于上述合成圖像 重合的同時(shí)移動(dòng)，根據(jù)上述合成圖像識(shí)別與上述各模板一致的圖像， 將通過(guò)上述圖案識(shí)別單元得到的上述各模板的移動(dòng)方向及移動(dòng)量作為
上述攝影機(jī)的抖動(dòng)方向及抖動(dòng)量，獲得至少2個(gè)以上的該抖動(dòng)方向及
抖動(dòng)量。
而且，在其他技術(shù)手段的抖動(dòng)測(cè)定方法中，包括以下步驟顯示 單元依次顯示能夠區(qū)別的多種測(cè)試圖案；第1存儲(chǔ)單元將顯示的上述
11多種測(cè)試圖案分別作為模板存儲(chǔ)；第2存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)合成圖像，該合 成圖像是用攝影機(jī)對(duì)上述測(cè)試圖案內(nèi)的2個(gè)以上的測(cè)試圖案進(jìn)行靜像 拍攝而形成；以及圖案識(shí)別單元從上述第1存儲(chǔ)單元呼出上述多種模 板，并且從上述第2存儲(chǔ)單元呼出上述合成圖像，對(duì)呼出的每個(gè)上述 模板，使該模板相對(duì)于上述合成圖像重合的同時(shí)移動(dòng)，根據(jù)上述合成 圖像識(shí)別與上述模板一致的圖像，將通過(guò)上述圖案識(shí)別單元得到的上 述各模板的移動(dòng)方向及移動(dòng)量作為上述攝影機(jī)的抖動(dòng)方向及抖動(dòng)量， 獲得至少2個(gè)以上的該抖動(dòng)方向及抖動(dòng)量。
發(fā)明效果
本發(fā)明如上構(gòu)成，所以其具有以下所記載的作用效果。
根據(jù)本發(fā)明，攝影機(jī)不需要特別的附加裝置，在實(shí)際攝影環(huán)境下， 不論攝影機(jī)或使用者的差異，可容易地檢測(cè)出任意的攝影機(jī)的抖動(dòng)。
而且，可根據(jù)多個(gè)移動(dòng)方向及移動(dòng)量數(shù)據(jù)檢測(cè)攝影機(jī)的抖動(dòng)變化。
另外，若在各模板的每個(gè)移動(dòng)方向檢測(cè)移動(dòng)量，以便對(duì)應(yīng)于攝影 機(jī)的3軸抖動(dòng)方向，則可知攝影機(jī)的3軸周?chē)亩秳?dòng)時(shí)序列地怎樣變 化。
而且，通過(guò)多個(gè)測(cè)試圖案的顯示間隔的設(shè)定，能夠容易地使測(cè)定 分解能力可變。即，例如若使測(cè)試圖案的顯示間隔狹小，則在攝影機(jī) 的快門(mén)速度(快門(mén)開(kāi)放時(shí)間)內(nèi)檢測(cè)出的每個(gè)移動(dòng)方向的移動(dòng)量的數(shù)據(jù) 數(shù)變多，提高測(cè)定分解能力。在使測(cè)試圖案的顯示間隔寬時(shí)，與此相 反測(cè)定分解能力下降。
進(jìn)而，對(duì)多個(gè)攝影機(jī)進(jìn)行手抖程度、或手抖校正性能的比較、或 掌握根據(jù)攝影機(jī)形狀的不同的手抖傾向，或者可以掌握通過(guò)使用者的 個(gè)人差異的手抖傾向，而且，反饋如上述的手抖的評(píng)價(jià)，可以對(duì)快門(mén)按鈕的位置或形狀的研究、攝影機(jī)本體的形狀的研究、手抖校正裝置 的功能或結(jié)構(gòu)的研究等更強(qiáng)于手抖的攝影機(jī)的開(kāi)發(fā)有益。


圖1是表示本發(fā)明所涉及的抖動(dòng)測(cè)定系統(tǒng)的一例的框圖。
圖2是表示在該抖動(dòng)測(cè)定系統(tǒng)中，用靜像攝影機(jī)對(duì)依次顯示的測(cè) 試圖案進(jìn)行拍攝并構(gòu)成合成圖像的概念的說(shuō)明圖。
圖3是表示在該抖動(dòng)測(cè)定系統(tǒng)中，根據(jù)拍攝的合成圖像圖案識(shí)別 各測(cè)試圖案的概念的說(shuō)明圖。
圖4是表示在該抖動(dòng)測(cè)定系統(tǒng)中，將每個(gè)移動(dòng)方向成分的移動(dòng)量 換算成靜像攝影機(jī)的旋轉(zhuǎn)角的概念的說(shuō)明圖。
圖5是表示該抖動(dòng)測(cè)定系統(tǒng)的順序的流程圖。
圖6是表示具體實(shí)施本發(fā)明所涉及的抖動(dòng)測(cè)定系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)例的說(shuō)明圖。
圖7是表示由該抖動(dòng)測(cè)定系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)性地求出檢測(cè)精度的結(jié)果的說(shuō)明圖。
圖8是表示由該抖動(dòng)測(cè)定系統(tǒng)求出抖動(dòng)軌跡的結(jié)果的說(shuō)明圖。 圖9是表示關(guān)于通過(guò)該抖動(dòng)測(cè)定系統(tǒng)檢測(cè)出的數(shù)據(jù)中被驗(yàn)者的差 異和抖動(dòng)量的關(guān)系的表，上表表示將攝影機(jī)的手抖校正功能設(shè)為OFF 時(shí)的數(shù)據(jù)，下表表示將攝影機(jī)的手抖校正功能設(shè)為ON時(shí)的數(shù)據(jù)。
圖10是表示關(guān)于通過(guò)該抖動(dòng)測(cè)定系統(tǒng)檢測(cè)出的數(shù)據(jù)中被驗(yàn)者的 差異和抖動(dòng)軌跡長(zhǎng)度的關(guān)系的表，上表表示將攝影機(jī)的手抖校正功能 設(shè)為OFF時(shí)的數(shù)據(jù)，下表表示將攝影機(jī)的手抖校正功能設(shè)為ON時(shí)的 數(shù)據(jù)。
圖11是表示關(guān)于通過(guò)該抖動(dòng)測(cè)定系統(tǒng)檢測(cè)出的數(shù)據(jù)中攝影機(jī)的 機(jī)型差異和抖動(dòng)量的關(guān)系的表，上表表示將攝影機(jī)的手抖校正功能設(shè) 為OFF時(shí)的數(shù)據(jù)，下表表示將攝影機(jī)的手抖校正功能設(shè)為ON時(shí)的數(shù) 據(jù)。
圖12是表示關(guān)于通過(guò)該抖動(dòng)測(cè)定系統(tǒng)檢測(cè)出的數(shù)據(jù)中攝影機(jī)的 機(jī)型錯(cuò)誤和抖動(dòng)軌跡長(zhǎng)度的關(guān)系的表，上表表示將攝影機(jī)的手抖校正功能設(shè)為OFF時(shí)的數(shù)據(jù)，下表表示將攝影機(jī)的手抖校正功能設(shè)為ON
時(shí)的數(shù)據(jù)。
標(biāo)號(hào)說(shuō)明
1- 抖動(dòng)測(cè)定系統(tǒng)
2- 攝影機(jī)
io-測(cè)試圖案顯示部(顯示單元)
20- 運(yùn)算處理部
21- 圖像存儲(chǔ)器(第2存儲(chǔ)單元)
22- 圖像存儲(chǔ)器(第1存儲(chǔ)單元)
23- 圖案識(shí)別處理部(圖案識(shí)別單元) Pl Pn、 Px-測(cè)試圖案
a、 a'-基準(zhǔn)框
b、 b'-點(diǎn)狀圖形 c-被攝體
d、 d'-合成圖像
具體實(shí)施例方式
以下，根據(jù)圖面說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。
圖1是表示本發(fā)明所涉及的抖動(dòng)測(cè)定系統(tǒng)的一例的框圖。
該抖動(dòng)測(cè)定系統(tǒng)1具備測(cè)試圖案顯示部IO(顯示單元)，依次顯
示種類(lèi)不同的多個(gè)測(cè)試圖案Pl Pn;和運(yùn)算處理部20，從通過(guò)用攝影 機(jī)2靜像拍攝這些測(cè)試圖案Pl Pn內(nèi)的2個(gè)以上的測(cè)試圖案而形成的 合成圖像d(參照?qǐng)D2及圖3)中，圖案識(shí)別出與上述測(cè)試圖案Pl Pn分 別一致的圖像，并且在該圖案識(shí)別時(shí)檢測(cè)各測(cè)試圖案的每個(gè)移動(dòng)方向 的相對(duì)移動(dòng)量。
測(cè)試圖案顯示部10包括具備CPU、存儲(chǔ)裝置、輸入輸出裝置等的一般的計(jì)算機(jī)ll;用于使該計(jì)算機(jī)11發(fā)揮功能的程序；用于顯示 該計(jì)算機(jī)11的處理結(jié)果的顯示裝置12等。
計(jì)算機(jī)11將由測(cè)試圖案生成器11a生成的測(cè)試圖案Pl Pn與其 順序數(shù)據(jù)一起存儲(chǔ)到圖像存儲(chǔ)器llb，而且，將存儲(chǔ)到該圖像存儲(chǔ)器 11b的測(cè)試圖案Pl Pn經(jīng)由視頻圖像適配器llc(所謂視頻卡等)依次輸出。
測(cè)試圖案生成器lla是例如生成圖3所示的測(cè)試圖案Pl Pn的程序。
該測(cè)試圖案生成器lla也可以設(shè)為根據(jù)計(jì)算式求出上述多個(gè)點(diǎn)狀 圖形b的位置并依次生成且輸出測(cè)試圖案Pl Pn的程序，或設(shè)為將預(yù) 先人為作成且存儲(chǔ)的測(cè)試圖案Pl Pn依次輸出的程序。
測(cè)試圖案Pl Pn是在平面上顯示的2個(gè)以上的圖形，根據(jù)圖3 所示的優(yōu)選一例，由顯示在后述的顯示裝置12的畫(huà)面中央側(cè)的大致正 方形狀的基準(zhǔn)框a、和分散顯示在該顯示裝置12的畫(huà)面中的上述基準(zhǔn) 框a內(nèi)的多個(gè)點(diǎn)狀圖形b構(gòu)成。
在測(cè)試圖案Pl Pn中，任意的測(cè)試圖案中的各點(diǎn)狀圖形b的坐標(biāo) 被決定為與其他測(cè)試圖案中的多個(gè)點(diǎn)狀圖形b不重合(換言而之，使之 成為不同的坐標(biāo)位置)。
而且，顯示裝置12根據(jù)圖示例是計(jì)算機(jī)用顯示裝置，在畫(huà)面上依 次顯示經(jīng)由視頻圖像適配器11c輸出的測(cè)試圖案Pl Pn。
因?yàn)榍袚Q測(cè)試圖案Pl Pn的速度比攝影機(jī)2的快門(mén)速度(快門(mén)開(kāi) 放時(shí)間)快，所以，測(cè)試圖案Pl Pn內(nèi)的至少2個(gè)以上的測(cè)試圖案由攝 影機(jī)2靜像拍攝。根據(jù)本實(shí)施方式的優(yōu)選一例，將測(cè)試圖案Pl Pn的各自作成1 幀的動(dòng)態(tài)圖像，使該動(dòng)態(tài)圖像顯示在顯示裝置12。從而，測(cè)試圖案P1
Pn的切換速度成為由上述動(dòng)態(tài)圖像的幀頻(例如60fps)決定的速度(例 如1/60秒)。
測(cè)試圖案Pl Pn的數(shù)至少比在攝影機(jī)2的最大快門(mén)速度(最大快 門(mén)開(kāi)放時(shí)間)中可顯示的個(gè)數(shù)多。
更優(yōu)選的是，將這些測(cè)試圖案Pl Pn顯示為無(wú)限環(huán)狀，以便測(cè)試 圖案Pl Pn的顯示不會(huì)在攝影機(jī)2的快門(mén)開(kāi)放時(shí)間內(nèi)結(jié)束。
另外，作為其他例，也可以是個(gè)數(shù)少于比上述可顯示的個(gè)數(shù)的測(cè) 試圖案Pl Pn顯示成無(wú)限環(huán)狀。
因此，在顯示裝置12中高速地切換顯示的圖像，在視覺(jué)上作為多 個(gè)測(cè)試圖案Pl Pn的基準(zhǔn)框a及點(diǎn)狀圖形b被合成放映的1個(gè)被攝體 c(參照?qǐng)D2)被識(shí)別。
而且，攝影機(jī)2是具有手抖校正功能的通常的市場(chǎng)出售的數(shù)碼相機(jī)。
由該攝影機(jī)2拍攝上述被攝體c的圖像，在該攝影機(jī)2的快門(mén)速 度(快門(mén)開(kāi)放時(shí)間)內(nèi)成為拍攝測(cè)試圖案Pl Pn內(nèi)的任意2個(gè)以上的合 成圖像d(參照?qǐng)D2及圖3)。
在由上述攝影機(jī)2進(jìn)行拍攝時(shí)，若用被驗(yàn)者的手保持?jǐn)z影機(jī)2， 通常如圖2所示，產(chǎn)生成為繞擺動(dòng)(pan)軸(垂直軸)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的手抖、 成為繞俯仰(pitch、也稱(chēng)為tilt)軸(水平軸)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的手抖、繞翻滾(ro11) 軸(與擺動(dòng)軸和俯仰軸雙方垂直的軸)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的手抖的3種手抖。從而，上述合成圖像d中，測(cè)試圖案Pl Pn內(nèi)的被拍攝的測(cè)試圖
案中的基準(zhǔn)框a及點(diǎn)狀圖形b，因繞攝影機(jī)2的3軸的手抖而朝垂直方 向、水平方向、旋轉(zhuǎn)方向微動(dòng)，作為圖2所示的基準(zhǔn)框a'及點(diǎn)狀圖形 b'被復(fù)制。
而且，運(yùn)算處理部20與測(cè)試圖案顯示部IO大致類(lèi)似地包括具 備CPU、存儲(chǔ)裝置、輸出輸入裝置等的一般的計(jì)算機(jī)；和用于使該計(jì) 算機(jī)發(fā)揮功能的程序。
該運(yùn)算處理部20具備圖像存儲(chǔ)器21(第2存儲(chǔ)單元)，存儲(chǔ)由攝 影機(jī)2拍攝的合成圖像d;圖像存儲(chǔ)器22(第1存儲(chǔ)單元)，將從測(cè)試圖 案顯示部10傳送的測(cè)試圖案Pl Pn的副本與其顯示順序的信息一起 作為后述的模板存儲(chǔ)；圖案識(shí)別處理部23(圖案識(shí)別單元)，關(guān)于存儲(chǔ)在 圖像存儲(chǔ)器21的合成圖像d進(jìn)行圖案識(shí)別等處理；3軸旋轉(zhuǎn)角算出部 24，將該圖案識(shí)別處理部23的處理結(jié)果變換成攝影機(jī)2的3軸旋轉(zhuǎn)角； 以及抖動(dòng)軌跡計(jì)算部25，通過(guò)按測(cè)試圖案Pl Pn的顯示順序排列上述 3軸旋轉(zhuǎn)角而求出抖動(dòng)軌跡。
圖案識(shí)別處理部23是用于進(jìn)行稱(chēng)為所謂圖案匹配處理或模板匹 配處理等的公知的圖像處理的程序。
而且，3軸旋轉(zhuǎn)角算出部24是用于將由圖案識(shí)別處理部23求出 的每個(gè)垂直、水平方向、旋轉(zhuǎn)方向的各測(cè)試圖案的移動(dòng)量變換成攝影 機(jī)2的3軸周?chē)男D(zhuǎn)角的程序。
而且，抖動(dòng)軌跡計(jì)算部25是用于按照上述靜像拍攝時(shí)的時(shí)序列順 序排列上述3種旋轉(zhuǎn)角而求出抖動(dòng)軌跡的程序。
關(guān)于這些程序下的處理，根據(jù)圖5所示的流程圖(參照?qǐng)D5)在以下
17進(jìn)行詳述。
圖5的流程圖表示運(yùn)算處理部20處理合成圖像d的順序。
首先，在圖中根據(jù)步驟l，運(yùn)算處理部20將從攝影機(jī)2傳送的合
成圖像d存儲(chǔ)在圖像存儲(chǔ)器21。
接著，在步驟2中，根據(jù)存儲(chǔ)在圖像存儲(chǔ)器21的合成圖像d的大 小調(diào)整用于圖案識(shí)另lj的模板的大小。
此處，所謂模板是從測(cè)試圖案顯示部10向運(yùn)算處理部20的圖像 存儲(chǔ)器22傳送的測(cè)試圖案Pl Pn的副本。而且，該模板在圖案識(shí)別 時(shí)朝合成圖像d的平面上的垂直方向、水平方向、旋轉(zhuǎn)方向每次移動(dòng) 規(guī)定大小。
該模板的大小的調(diào)整，例如只要使存儲(chǔ)在圖像存儲(chǔ)器22的測(cè)試圖 案Pl Pn的基準(zhǔn)框a的大小和存儲(chǔ)在圖像存儲(chǔ)器21的合成圖像d中 的基準(zhǔn)框a'的大小一致即可。
而且，在步驟3中，計(jì)算與測(cè)試圖案Pl Pn中的l個(gè)對(duì)應(yīng)的模板 中的基準(zhǔn)框a及點(diǎn)狀圖形b、和合成圖像d中的基準(zhǔn)框a'及點(diǎn)狀圖形b' 的一致度。該一致度是在使上述模板和合成圖像d重合時(shí)數(shù)值表示圖 形之間一致的程度。
另夕卜，在該步驟3最初使用的模板，例如在測(cè)試圖案Pl Pn中取 順序?yàn)榍邦^的即可，但也可取其他任意的模板。
接著，在步驟4a中，對(duì)上述l個(gè)模板判斷是否達(dá)到了預(yù)定的水平 移動(dòng)量，在達(dá)到的情況下將處理轉(zhuǎn)移到下一個(gè)步驟5a，否則將處理轉(zhuǎn) 移到步驟4b。在步驟4b中，將上述模板僅水平移動(dòng)一定大小幅度(步長(zhǎng))，并 將處理返回到上述步驟3。
在步驟5a中，對(duì)上述一個(gè)模板判斷是否達(dá)到了預(yù)定的垂直移動(dòng) 量，在達(dá)到的情況下將處理轉(zhuǎn)移到下一個(gè)步驟6a，否則將處理轉(zhuǎn)移到 步驟5b。
在步驟5b中，將上述模板僅垂直移動(dòng)一定步長(zhǎng)，并將處理返回到 上述步驟3。
在步驟6a中，對(duì)上述一個(gè)模板判斷是否達(dá)到了預(yù)定的旋轉(zhuǎn)移動(dòng) 量，在達(dá)到的情況下將處理轉(zhuǎn)移到下一個(gè)步驟7a，否則將處理轉(zhuǎn)移到 步驟6b。
上述旋轉(zhuǎn)移動(dòng)時(shí)，可使其中心例如為構(gòu)成各測(cè)試圖案的基準(zhǔn)框a 的中心。
在步驟6b中，使上述模僅旋轉(zhuǎn)移動(dòng)一定大小角度，并將處理返回 到上述步驟3。
艮P，根據(jù)上述步驟4a 6b，使與測(cè)試圖案Pl Pn中1個(gè)對(duì)應(yīng)的 模板向水平、垂直、旋轉(zhuǎn)方向分別以一定的大小移動(dòng)或者旋轉(zhuǎn)，并且 隨時(shí)計(jì)算該模板中的圖形和合成圖像d中的圖形的一致度。
接著，在步驟7a中，對(duì)于至預(yù)定的移動(dòng)量、旋轉(zhuǎn)量為止而對(duì)應(yīng)計(jì) 算的一系列一致度，判斷成為最大的值是否為基準(zhǔn)值以上，在判斷為 基準(zhǔn)值以上時(shí)將處理轉(zhuǎn)移到下一個(gè)步驟8，否則將處理轉(zhuǎn)移到步驟7b。
在步驟7b中， 一致度的最大值比基準(zhǔn)值小，從而判斷該模板中的圖形不包含在合成圖像d中，將該模板更換成其他模板(S卩，測(cè)試圖案 Pl Pn中的還未用于圖案識(shí)別的模板)，并將處理返回到上述步驟2。
而且，在步驟8中，對(duì)于在上述步驟7a中一致度的最大值判斷為 基準(zhǔn)值以上的模板，讀取該一致度成為最大時(shí)的每個(gè)移動(dòng)方向的移動(dòng) 量，將處理轉(zhuǎn)移到下一個(gè)步驟9。
更詳細(xì)地說(shuō)，在該步驟8中，在每個(gè)模板的移動(dòng)方向(水平、垂直、 旋轉(zhuǎn)方向)，對(duì)于上述一致度成為最大的時(shí)刻的模板檢測(cè)相對(duì)于移動(dòng)之 前的時(shí)刻的該模板的位置的相對(duì)移動(dòng)量。
在步驟9中，根據(jù)圖4所示的計(jì)算式，將在上述步驟8中讀取的 水平移動(dòng)量、垂直移動(dòng)量、旋轉(zhuǎn)量分別換算成繞攝影機(jī)2的3軸的旋 轉(zhuǎn)角。
更詳細(xì)地說(shuō)，圖4所示的水平移動(dòng)量a除以從顯示裝置12到攝影 機(jī)2的距離L的數(shù)值，用以距離L為底邊以水平移動(dòng)量a為垂線的正 切函數(shù)tan9pan表示。此處，e為微小量，所以epan"tanepan，從而繞 攝影機(jī)2的擺動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)角6 ，大致為a/L。
同樣地，垂直移動(dòng)量b除以上述距離L的數(shù)值為正切函數(shù)tan9 pitch,所以繞攝影機(jī)2的俯仰軸的旋轉(zhuǎn)角0 pi她大致為b/L。
而且，繞攝影機(jī)2的翻滾軸的旋轉(zhuǎn)角、。n仍然使用在上述步驟8 中所讀取的旋轉(zhuǎn)角。
另夕卜，作為其他例，也能夠從tane，的反函數(shù)、tan9pitch的反函 數(shù)分別求出9，和epitch。
根據(jù)上述步驟9，通過(guò)上述距離L的調(diào)整，根據(jù)因保持?jǐn)z影機(jī)2的被驗(yàn)者或攝影機(jī)2的機(jī)型等引起的抖動(dòng)量的大小，可適當(dāng)?shù)卦O(shè)定e
pan、 pitch
及9r。u的測(cè)定靈敏度。
艮P，例如，上述抖動(dòng)量比較小時(shí)，通過(guò)攝影機(jī)2的變焦功能大致 一定地保持合成圖像d上的基準(zhǔn)框a'及點(diǎn)狀圖形b'的大小，若使攝影機(jī) 2從顯示裝置12遠(yuǎn)離而增大距離L(望遠(yuǎn)攝影狀態(tài))，則攝影機(jī)2的抖動(dòng) 在合成圖像d上反映得比較大，所以可提高測(cè)定靈敏度。
而且，例如，上述抖動(dòng)量比較大時(shí)，通過(guò)攝影機(jī)2的變焦功能大 致一定地保持合成圖像d上的基準(zhǔn)框a'及點(diǎn)狀圖形b'的大小，若使攝影 機(jī)2靠近顯示裝置12而縮短距離L，則攝影機(jī)2的抖動(dòng)在合成圖像d 上反映得比較小，所以可降低測(cè)定靈敏度。
接著，在步驟10中，對(duì)于與測(cè)試圖案Pl Pn對(duì)應(yīng)的所有的模板 判斷是否進(jìn)行了上述步驟7a(—致度的最大值是否為基準(zhǔn)值以上的判 斷)，若對(duì)所有的模板進(jìn)行完了，則將處理進(jìn)行到下一個(gè)步驟11，否則 將處理轉(zhuǎn)移到步驟7b。
在步驟11中，通過(guò)按照由攝影機(jī)2靜像拍攝時(shí)的時(shí)序列順序排列 epan、 epitch、 e鋪這3個(gè)旋轉(zhuǎn)角，從而求出攝影機(jī)2的抖動(dòng)軌跡，結(jié) 束根據(jù)運(yùn)算處理部20的處理。
更具體地說(shuō)，每個(gè)測(cè)試圖案Pl Pn的epan、epiteh、 9r。u這3個(gè)
旋轉(zhuǎn)角按照由測(cè)試圖案顯示部10上的測(cè)試圖案的顯示順序(靜像拍攝 時(shí)的時(shí)序列順序)，例如在圖8所示的三維圖形上標(biāo)繪，該三維圖形輸 出到未圖示的顯示器或打印機(jī)等。從而，攝影機(jī)2的抖動(dòng)軌跡作為上 述三維圖形上的點(diǎn)的軌跡而表現(xiàn)。
接著，對(duì)使用上述的抖動(dòng)測(cè)定系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)例進(jìn)行說(shuō)明。
21圖6中，使通過(guò)分散多個(gè)點(diǎn)狀圖形構(gòu)成的1個(gè)測(cè)試圖案Px每次 旋轉(zhuǎn)10度，從而作成合計(jì)9個(gè)測(cè)試圖案，作成使這9個(gè)測(cè)試圖案分別 為1幀的動(dòng)態(tài)圖像，以幀頻60fps將該動(dòng)態(tài)圖像顯示在顯示裝置12, 由將快門(mén)速度(快門(mén)開(kāi)放時(shí)間)大約設(shè)定為1/10秒的攝影機(jī)2拍攝該顯 示的測(cè)試圖案，從而獲得合成圖像d'。因此，在合成圖像d'中上述9 個(gè)測(cè)試圖案內(nèi)的6 7個(gè)被復(fù)制。
另外，在圖6所示的一例中，使得在攝影機(jī)2不產(chǎn)生抖動(dòng)而表示 三腳固定該攝影機(jī)2時(shí)的合成圖像d'。
接著在圖7中表示，在圖6所示的抖動(dòng)測(cè)定系統(tǒng)中使顯示裝置12 上的9個(gè)測(cè)試圖案朝垂直、水平、旋轉(zhuǎn)方向移動(dòng)預(yù)定量并且由三腳固 定的攝影機(jī)2拍攝該顯示圖像的結(jié)果。即，進(jìn)行與在攝影機(jī)2產(chǎn)生抖 動(dòng)的現(xiàn)象同等的模擬。
在圖7中，符號(hào)d'是由攝影機(jī)2所拍攝的合成圖像。
而且，該圖中，符號(hào)T是表示9個(gè)測(cè)試圖案內(nèi)通過(guò)圖案識(shí)別而一 致度的最大值成為基準(zhǔn)以上的測(cè)試圖案的圖像。
該圖中，符號(hào)Td'是重合兩者的圖像。
如該圖中的表所示，根據(jù)本實(shí)驗(yàn)可確認(rèn)相對(duì)于垂直及水平方向的 移動(dòng)為土O.l pixel (像素)、相對(duì)于旋轉(zhuǎn)方向的移動(dòng)為士0.01度的精度。
而且，在圖8中表示使用圖6所示的抖動(dòng)測(cè)定系統(tǒng)，實(shí)際由被驗(yàn) 者用手保持?jǐn)z影機(jī)2并檢測(cè)手抖量及手抖軌跡的結(jié)果。
圖8中的三維圖形是作為與繞攝影機(jī)2的3軸(擺動(dòng)軸、俯仰軸、 翻滾軸)的旋轉(zhuǎn)角直交的3個(gè)坐標(biāo)，并在這些坐標(biāo)上按時(shí)序列順序標(biāo)繪繞各軸的旋轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)的圖表。從而，由該圖形可知繞攝影機(jī)2的3軸 的抖動(dòng)怎樣時(shí)序列變化。
而且，圖9表示關(guān)于通過(guò)圖6所示的抖動(dòng)測(cè)定系統(tǒng)測(cè)定的數(shù)據(jù)中
被驗(yàn)者的差異和手抖量的關(guān)系，上表表示使攝影機(jī)2的手抖校正功能 設(shè)為OFF時(shí)的數(shù)據(jù)，下表表示使攝影機(jī)2的手抖校正功能設(shè)為ON時(shí) 的數(shù)據(jù)。
通過(guò)圖9中的上下表的比較可知，通過(guò)攝影機(jī)2的手抖校正功能， 關(guān)于俯仰(tilt)、擺動(dòng)軸減輕了 1/3 1/2左右的手抖量，而與之相對(duì)，關(guān) 于翻滾軸幾乎沒(méi)有手抖量的減輕效果。
而且，圖10表示關(guān)于通過(guò)圖6所示的抖動(dòng)測(cè)定系統(tǒng)測(cè)定的數(shù)據(jù)中 被驗(yàn)者的差異和手抖量的關(guān)系，上表表示使攝影機(jī)的手抖校正功能設(shè) 為OFF時(shí)的數(shù)據(jù)，下表表示使攝影機(jī)的手抖校正功能設(shè)為ON時(shí)的數(shù) 據(jù)。
從該圖10中的上下表的比較也可知，通過(guò)攝影機(jī)2的手抖校正功 能，關(guān)于俯仰(tilt)、擺動(dòng)軸手抖軌跡的長(zhǎng)度縮短，而與之相對(duì)，關(guān)于翻 滾軸幾乎沒(méi)有縮短手抖軌跡的長(zhǎng)度的效果。
圖9及圖10所示的上下表的比較結(jié)果是由于攝影機(jī)2為一般在市 場(chǎng)出售的數(shù)碼相機(jī)，不具有校正繞翻滾軸的手抖的功能。
而且，圖11和圖12分別表示關(guān)于通過(guò)圖6所示的抖動(dòng)測(cè)定系統(tǒng) 檢測(cè)的數(shù)據(jù)，對(duì)攝影機(jī)2的機(jī)型的差異和抖動(dòng)量的關(guān)系(圖11)、和攝影 機(jī)2的機(jī)型的差異和手抖軌跡的長(zhǎng)度的關(guān)系(圖12)分別表示手抖校正 OFF的情況(上表)和手抖校正ON的情況(下表)。
由這些圖11及圖12中的表可知，根據(jù)攝影機(jī)2的機(jī)型的不同，
23在手抖校正能力上產(chǎn)生差異。
另外，根據(jù)上述構(gòu)成，攝影機(jī)2為一般在市場(chǎng)出售的具有手抖校 正功能的數(shù)碼相機(jī)，但作為該攝影機(jī)2的其他例也可以是不具備手抖 校正功能的數(shù)碼相機(jī)，也可以通過(guò)攝像機(jī)使用靜像拍攝功能。而且， 也可以將由攝像機(jī)動(dòng)畫(huà)攝影的圖像的1幀(靜像)作為上述合成圖像 d(或者d')使用。
而且，測(cè)試圖案顯示部IO不限于上述的方式，例如，也可以使多 個(gè)LED閃爍且依次顯示上述測(cè)試圖案Pl Pn。根據(jù)這構(gòu)成， 一般LED 的響應(yīng)速度比液晶顯示器快，所以可以使測(cè)試圖案Pl Pn的切換速度 更加高速化，且提高測(cè)定分解能力。
而且，通過(guò)機(jī)械單元使上述測(cè)試圖案Pl Pn移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)，從而可 在外觀上高速切換這些測(cè)試圖案Pl Pn。
此外，上述測(cè)試圖案P1不限于在平面上顯示，也可為朝深度方向 擴(kuò)大的圖案(用空間配置的LED等平面形成圖案)。
而且，根據(jù)上述實(shí)施方式，設(shè)為由運(yùn)算處理部20求出繞攝影機(jī)2 的3軸的旋轉(zhuǎn)角的構(gòu)成，但作為更簡(jiǎn)化的構(gòu)成也可以省略3軸旋轉(zhuǎn)角 算出部24，而通過(guò)將在圖案識(shí)別處理部23的圖案識(shí)別時(shí)檢測(cè)出的各模 板的移動(dòng)方向及移動(dòng)量直接用作與攝影機(jī)2的抖動(dòng)對(duì)應(yīng)的值并時(shí)序列 順序排列，求出抖動(dòng)軌跡。
此外，根據(jù)上述實(shí)施方式，通過(guò)設(shè)為具有多個(gè)測(cè)試圖案Pl Pn 互不重合的部分的不同的圖形，從而從合成圖像d容易識(shí)別抖動(dòng)移動(dòng) 后的各測(cè)試圖案，但是作為其他例也可將測(cè)試圖案Pl Pn分別設(shè)為不 同顏色的圖形，根據(jù)該顏色信息從合成圖像d識(shí)別抖動(dòng)移動(dòng)后的各測(cè) 試圖案。而且，上述實(shí)施方式表示使用不同的計(jì)算機(jī)構(gòu)成測(cè)試圖案顯示部 10和運(yùn)算處理部20的一例，但也可以使用同一的計(jì)算機(jī)或3個(gè)以上的 計(jì)算機(jī)而構(gòu)成這些測(cè)試圖案顯示部10。
另外，上述測(cè)試圖案生成器lla、圖案識(shí)別處理部23、 3軸旋轉(zhuǎn) 角算出部24、及抖動(dòng)軌跡計(jì)算部25的一部分或全部可為作為程序而被 記錄的計(jì)算機(jī)可讀取的記錄介質(zhì)。
而且，本發(fā)明的抖動(dòng)測(cè)定系統(tǒng)及抖動(dòng)測(cè)定方法，根據(jù)上述實(shí)施方 式是關(guān)于攝影機(jī)2的手抖測(cè)定的發(fā)明，但不僅僅是攝影機(jī)2的手抖測(cè) 定，其原理也可以應(yīng)用于以通常的攝影機(jī)的動(dòng)畫(huà)攝影或靜像連拍攝影 等中的攝像幀頻過(guò)快而不能觀測(cè)(趕不上)的各種抖動(dòng)測(cè)量、圖像分析。
權(quán)利要求
1.一種抖動(dòng)測(cè)定系統(tǒng)，其特征在于，具備顯示單元，依次顯示能夠區(qū)別的多種測(cè)試圖案；第1存儲(chǔ)單元，將顯示的上述多種測(cè)試圖案分別作為模板存儲(chǔ)；第2存儲(chǔ)單元，存儲(chǔ)合成圖像，該合成圖像是用攝影機(jī)對(duì)依次顯示的上述多種測(cè)試圖案內(nèi)的2個(gè)以上的測(cè)試圖案進(jìn)行靜像拍攝而形成；和圖案識(shí)別單元，從上述第1存儲(chǔ)單元呼出上述多種模板，并且從上述第2存儲(chǔ)單元呼出上述合成圖像，對(duì)于呼出的每個(gè)上述模板，使該模板相對(duì)于上述合成圖像重合的同時(shí)移動(dòng)，根據(jù)上述合成圖像識(shí)別與上述各模板一致的圖像，將通過(guò)上述圖案識(shí)別單元得到的上述各模板的移動(dòng)方向及移動(dòng)量作為上述靜像拍攝時(shí)的上述攝影機(jī)的抖動(dòng)方向及抖動(dòng)量，而獲得至少2個(gè)以上的該抖動(dòng)方向及抖動(dòng)量。
2. 如權(quán)利要求l所述的抖動(dòng)測(cè)定系統(tǒng)，其特征在于， 上述多種測(cè)試圖案分別是具有在測(cè)試圖案之間實(shí)質(zhì)上互不重合的部分的圖形。
3. 如權(quán)利要求2所述的抖動(dòng)測(cè)定系統(tǒng)，其特征在于， 上述移動(dòng)方向包括上述合成圖像的平面上的垂直方向、水平方向、旋轉(zhuǎn)方向，上述移動(dòng)量在每個(gè)上述方向上進(jìn)行檢測(cè)。
4. 如權(quán)利要求3所述的抖動(dòng)測(cè)定系統(tǒng)，其特征在于， 將上述垂直方向的移動(dòng)量、上述水平方向的移動(dòng)量、上述旋轉(zhuǎn)方向的移動(dòng)量分別換算成繞上述攝影機(jī)的俯仰軸的抖動(dòng)量、繞擺動(dòng)軸的 抖動(dòng)量、繞翻滾軸的抖動(dòng)量。
5. 如權(quán)利要求4所述的抖動(dòng)測(cè)定系統(tǒng)，其特征在于， 按照上述測(cè)試圖案的顯示順序排列上述3個(gè)抖動(dòng)量，求出抖動(dòng)軌跡。
6. 如權(quán)利要求5所述的抖動(dòng)測(cè)定系統(tǒng)，其特征在于，上述各測(cè)試圖案為平面顯示的2個(gè)以上的圖形。
7. 如權(quán)利要求1所述的抖動(dòng)測(cè)定系統(tǒng)，其特征在于，按照上述測(cè)試圖案的顯示順序排列上述移動(dòng)方向及上述移動(dòng)量， 而求出攝影機(jī)的抖動(dòng)軌跡。
8. 如權(quán)利要求1所述的抖動(dòng)測(cè)定系統(tǒng)，其特征在于， 上述移動(dòng)方向包括上述合成圖像的平面上的垂直方向、水平方向、旋轉(zhuǎn)方向，上述移動(dòng)量在每個(gè)上述方向上進(jìn)行檢測(cè)。
9. 如權(quán)利要求l所述的抖動(dòng)測(cè)定系統(tǒng)，其特征在于， 上述移動(dòng)方向包括上述合成圖像的平面上的垂直方向、水平方向、旋轉(zhuǎn)方向，在每個(gè)上述方向上檢測(cè)上述移動(dòng)量，將上述垂直方向的移動(dòng)量、 上述水平方向的移動(dòng)量、上述旋轉(zhuǎn)方向的移動(dòng)量分別換算成繞上述攝 影機(jī)的俯仰軸的抖動(dòng)量、繞擺動(dòng)軸的抖動(dòng)量、繞翻滾軸的抖動(dòng)量。
10. 如權(quán)利要求l所述的抖動(dòng)測(cè)定系統(tǒng)，其特征在于， 上述各測(cè)試圖案為平面顯示的2個(gè)以上的圖形。
11. 一種抖動(dòng)測(cè)定系統(tǒng)，其特征在于，具備第1存儲(chǔ)單元，將能夠區(qū)別的多種測(cè)試圖案分別作為模板存儲(chǔ)；第2存儲(chǔ)單元，存儲(chǔ)合成圖像，該合成圖像是用攝影機(jī)對(duì)依次顯示的上述多種測(cè)試圖案內(nèi)的2個(gè)以上的測(cè)試圖案進(jìn)行靜像拍攝而形成; 和圖案識(shí)別單元，從上述第1存儲(chǔ)單元呼出上述多種模板，并且從 上述第2存儲(chǔ)單元呼出上述合成圖像，對(duì)呼出的每個(gè)上述模板，使該 模板相對(duì)于上述合成圖像重合的同時(shí)移動(dòng)，根據(jù)上述合成圖像識(shí)別與 上述各模板一致的圖像，將通過(guò)上述圖案識(shí)別單元得到的上述各模板的移動(dòng)方向及移動(dòng)量作為上述攝影機(jī)的抖動(dòng)方向及抖動(dòng)量，獲得至少2個(gè)以上的該抖動(dòng)方向及抖動(dòng)量。
12. —種抖動(dòng)測(cè)定方法，其特征在于，包括以下步驟顯示單元依次顯示能夠區(qū)別的多種測(cè)試圖案； 第1存儲(chǔ)單元將顯示的上述多種測(cè)試圖案分別作為模板存儲(chǔ)； 第2存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)合成圖像，該合成圖像是用攝影機(jī)對(duì)上述測(cè)試圖案內(nèi)的2個(gè)以上的測(cè)試圖案進(jìn)行靜像拍攝而形成；以及圖案識(shí)別單元從上述第1存儲(chǔ)單元呼出上述多種模板，并且從上述第2存儲(chǔ)單元呼出上述合成圖像，對(duì)呼出的每個(gè)上述模板，使該模板相對(duì)于上述合成圖像重合的同時(shí)移動(dòng)，根據(jù)上述合成圖像識(shí)別與上述模板一致的圖像，將通過(guò)上述圖案識(shí)別單元得到的上述各模板的移動(dòng)方向及移動(dòng)量作為上述攝影機(jī)的抖動(dòng)方向及抖動(dòng)量，獲得至少2個(gè)以上的該抖動(dòng)方向及抖動(dòng)量。
全文摘要
本發(fā)明提供一種抖動(dòng)測(cè)定系統(tǒng)及抖動(dòng)測(cè)定方法，對(duì)任意的攝影機(jī)不需要附加裝置便可檢測(cè)攝影機(jī)的抖動(dòng)的時(shí)序列變化，進(jìn)一步可以檢測(cè)繞攝影機(jī)的3軸的抖動(dòng)。依次顯示種類(lèi)不同的多個(gè)測(cè)試圖案(P1～Pn)，從用攝影機(jī)(2)對(duì)這些測(cè)試圖案(P1～Pn)內(nèi)的2個(gè)以上的測(cè)試圖案進(jìn)行靜像拍攝而形成的合成圖像(d)中，圖案識(shí)別與對(duì)應(yīng)于上述各測(cè)試圖案的模板一致的圖像，將該圖案識(shí)別時(shí)的各模板的移動(dòng)方向及移動(dòng)量作為上述攝影機(jī)(2)的抖動(dòng)方向及抖動(dòng)量。
文檔編號(hào)H04N5/232GK101601276SQ200780047538
公開(kāi)日2009年12月9日 申請(qǐng)日期2007年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月22日
發(fā)明者政木康生, 西一樹(shù), 追田真也 申請(qǐng)人:國(guó)立大學(xué)法人電氣通信大學(xué);船井電機(jī)株式會(huì)社