Microsoft ontwikkelt nieuw beeldstabilisatiesysteem

[bjornc]

Bron: Tweakers.net URL

Microsoft heeft een nieuw beeldstabilisatiesysteem voor digitale fotocamera's ontwikkeld. Het systeem detecteert bewegingen met behulp van sensoren en gebruikt een algoritme om de foto's vervolgens te corrigeren.

Het prototype maakt gebruik van drie gyroscopen, een acceleratiesensor, een bluetoothmodule en een opensource-Arduino-controller, zo schrijft PC Magazine. Als een foto wordt gemaakt, meet het systeem gedurende de blootstelling van de beeldsensor de camerabewegingen. Aan de hand van die metingen wordt de foto door een algoritme gecorrigeerd.

Het anti-blursysteem werkt automatisch en met de precisie van één pixel. Op grond daarvan beweert Microsoft dat het beter werkt dan elke andere beeldstabilisatiemethode die op dit moment beschikbaar is. Het systeem werd gepresenteerd tijdens de SIGGRAPH 2010-conferentie in Los Angeles. Daar was het gekoppeld aan de onderzijde van een fullframe Canon 1Ds Mark III-digitale spiegelreflexcamera. De onderzoekers zien een toekomst voor het systeem als accessoire voor bestaande camera's.

Op dit moment zijn er nog verschillende andere beeldstabilisatietechnologieën op de markt. Canon gebruikt IS, dat de trillingen corrigeert door middel van een contrabewegend element in de lens. Sony gebruikt Optical SteadyShot. Hierbij beweegt de sensor in de camera zelf, in plaats van een element in de lens. Dat heeft als voordeel dat een consument bij de aankoop van een lens niet steeds opnieuw extra hoeft te betalen voor beeldstabilisatie. Nikons VR-technologie werkt ongeveer gelijk aan Canons IS en is dus in de lens ingebouwd, net als de technologieën bij Sigma's OS en Tamrons VC.

Hoe denken jullie hierover?

[Patrick]

Het zal best werken als Micro$oft het zegt. Maar waarom zou het in een aparte module moeten zitten? Gewoon inbouwen in de camera, desnoods door wat meer rekenkracht in te bouwen.

Of het "beter werkt dan alle bestaande methoden" wil ik eerst wel eens zien.

[Léon Obers]

Het zal best werken als Micro$oft het zegt. Maar waarom zou het in een aparte module moeten zitten? Gewoon inbouwen in de camera, desnoods door wat meer rekenkracht in te bouwen.

Ik denk dat het systeem veel te groot is om in een camera in te laten bouwen. Er worden 3 gyroscopen gebruikt. Bij een gyroscoop draait een vliegwiel met hoge snelheid rond: http://nl.wikipedia.org/wiki/Gyroscoop" onclick="window.open(this.href);return false;
Bij de door Microsoft gebruikte testopstelling zijn de gyroscopen dan in ieder geval vrij klein en wordt er iets anders gebruikt dan die vliegwielen, met wat doorgaans gebruikelijk is voor stabilisatie (zie verderop in mijn reactie).

De testopstelling van Microsoft:
http://research.microsoft.com/en-us/um/ ... eblurring/" onclick="window.open(this.href);return false;
Die gyroscopen zijn hier elektronische chips.

Of het "beter werkt dan alle bestaande methoden" wil ik eerst wel eens zien.

Dat wil ik ook wel eens zien.
De uitleg hoe het zou werken vind ik wat tegenstrijdig beschreven in hetgeen je aanhaalt. Dus misschien ontbreekt er wat informatie of is het door de journalist die de info heeft overgenomen verkeerd geïnterpreteerd of is het onvolledig.
Doorgaans gaat een gyroscoop beweging juist tegen, terwijl in dit geval de beweging juist gemeten wordt.
Zoals het verder wordt uitgelegd lijkt het erop alsof een eenmaal gemaakte foto wordt gecorrigeerd "na de beweging".
Maar hoe haal je vanuit onscherpte zonder detail, detail weer terug met een rekenmatrix? Je kunt wel ver gaan met terugrekenen en een verbetering krijgen. Maar eenmaal niet meer bestaand herkenbare details lijken mij vanuit onscherpte niet meer terug te rekenen.
De originele bron vermeld in ieder geval wel iets meer info: "Although highly improved versus any kind of manual digital sharpening process, the deblurred images can still suffer a slight loss of quality compared to a pristine, non-blurry original."
http://www.pcmag.com/article2/0,2817,2367240,00.asp" onclick="window.open(this.href);return false;
De voorbeelden via de link in het artikel ( http://research.microsoft.com/en-us/um/ ... ghres.html" onclick="window.open(this.href);return false; ), laten alleen bewogen foto's zien waar een soort van dubbele wat scherpere onderlaag in zit. Daar kan ik me wel bij voorstellen dat het nog redelijk goed is terug te rekenen.


Ik ken wel stabilisatie via een unit met een gyroskoop erin. Zoiets wordt o.a. bij luchtfotografie gebruikt:
http://www.ken-lab.com/index.html" onclick="window.open(this.href);return false;
http://www.kenyongyro.net/kenyongyro/" onclick="window.open(this.href);return false;
Een bevriende fotograaf heeft zo'n ding. Ik heb het wel eens onder een camera gemonteerd vast mogen houden. Een heel vreemde gewaarwording als je de camera wilt draaien/bewegen. Het is net of er iets of iemand anders dat met kracht probeert tegen te gaan. Als je het stilhoudt voel je niks, is er geen tegenkracht. Die komt alleen als je beweging wilt beginnen.

[JerryBig]

Misschien interessant om het commentaar van Thom Hogan hierover eens te lezen, hij vat het aardig samen:

News That Isn't News
August 2 (commentary)--Microsoft demonstrated something at Siggraph that other sites are picking up as "news." It's "Image Deblurring using Inertial Measurement Sensors." (the actual published paper can be found here). I'm not sure I'd categorize it as news, though I do highly respect the work that went into the research paper.

A very long time ago some of us began having a discussion on the Web about all the image problems that we could see being corrected automatically, and how. One of the things that we wrote about was using using inertial sensors to correct camera blur. If you know what the motion is in the capture device during image recording, you can use deconvolution algorithms to back out the resultant blur. But as I discovered when I outlined such a system back then, some of the spook agencies had long ago started using such systems, especially in those side-view aerial systems. There's a lot of prior art.

So it's going to be interesting to see what happens next. Almost certainly the Japanese companies will put full gyroscopic motion sensors in cameras soon (the iPhone 4 has one). The necessary sensors are small and cheap now. The image improvement is potentially more dramatic than VR at less cost. The question now is what you can patent to give you a little bit of intellectual property breathing room from your competitors. The scramble is certainly on.

Deze zgn deconvolutie algorithmes rekenen achteraf de overlappende details (wat 'blur' in feite is) uit elkaar en plaatst alles weer op zijn juiste plaats. Ooit in mijn werk de eerste basisbeginselen van deconvolutie bestudeerd (zo'n 20 jaar geleden, andere context) en zie daar wel mogelijkheden, zoals MS ook laat zien.

Wat betreft gyroscopische bewegings sensoren, zitten die bijvoorbeeld niet al in bv de D300 (horizon!)?

[Léon Obers]

Deze zgn deconvolutie algorithmes rekenen achteraf de overlappende details (wat 'blur' in feite is) uit elkaar en plaatst alles weer op zijn juiste plaats.

Dat snap ik, maar onscherpte kan daarbij zodanig zijn dat uit die informatie toch echt niet de volledige detailweergave terugkomt.
Stel door de beweging heb je een streep van 5 pixels breed wat eigenlijk een detail zou zijn van 1 pixel. Die 5 pixels kun je vervolgens wel terugrekenenen naar 1 pixel, maar je verliest simplistisch uitgelegd feitelijk detail in een verhouding 5:1 aan data.

Wat betreft gyroscopische bewegings sensoren, zitten die bijvoorbeeld niet al in bv de D300 (horizon!)?

Een horizon-functie hoeft op zichzelf niet met een gyroscopische werking te maken hebben. Een sensor die de zwaartekracht als uitgangspunt neemt is voldoende.

[whvg]

Daar is Microsoft weer! Vaak een grote bek met een (soms zelfs gejat) idee. Maar dat duurt dan jaren voor het echt in productie gaat. Enige doel is: de eventuele concurrentie de wind uit de zeilen te nemen.
Het systeem op zich is all langer bekend en dan vraag ik me af waarom het dan niet is toegepast door bv. Canon en Nikon. Zij hebben beide hun eigen goed werkende systeem.

[JerryBig]

Daar is Microsoft weer! Vaak een grote bek met een (soms zelfs gejat) idee. Maar dat duurt dan jaren voor het echt in productie gaat. Enige doel is: de eventuele concurrentie de wind uit de zeilen te nemen.
Het systeem op zich is all langer bekend en dan vraag ik me af waarom het dan niet is toegepast door bv. Canon en Nikon. Zij hebben beide hun eigen goed werkende systeem.

Je onderschat hier duidelijk de noodzaak van wetenschappelijke publicaties van willekeurig welk bedrijf. Je aversie tegen MS is overduidelijk en weinig onderbouwd. Microsoft heeft hier een stukje nuttig werk, voor zichzelf zowel als voor anderen, gepubliceerd. Misschien moet je eens, wellicht tandenknarsend, erkennen dat het door jou gehaatte bedrijf ook goede dingen kan doen.

[emdeklerk]

Een gyroscoop hoeft al lang niet meer te werken met fysieke draaiende vliegwielen.
In de jaren zeventig kwamen voor militaire vliegtuigen al de ringlasergyro's, waarbij bewegingen om een bepaalde as werden gedetecteerd door veranderingen te meten in de snelheid van een laserstraal die door spiegels in een cirkel werd rondgestuurd.
Die dingen waren toen al heel klein te maken. Overigens een Britse uitvinding, als ik me niet vergis.
Waarom die Bill Gates-discipelen niet wat meer energie steken in het stabieler maken van Windows en Vista is me een raadsel. Apple lacht zich rot.
emdeklerk

[a90]

De nieuwe iPhone 4 is inmiddels al uitgerust met een heuse gyroscoop (geen accelerometers zoals de iPhone 3) het kan dus heel klein tegenwoordig.

[Léon Obers]

Een gyroscoop hoeft al lang niet meer te werken met fysieke draaiende vliegwielen.

Inderdaad, maar daarmee klopt de naam feitelijk niet meer, want met "roteren" (gyro) heeft het niks meer van doen. Dat maakt wellicht ook het verschil dat de elektronische variant feitelijk niks stabiliseert, alleen maar meet en die gegevens hooguit gebruikt kunnen worden om iets aan te sturen wat het zaakje (hopelijk) gaat stabiliseren. Het ding met een vliegwiel stabiliseert op zichzelf.

[emdeklerk]

Inderdaad, maar daarmee klopt de naam feitelijk niet meer, want met "roteren" (gyro) heeft het niks meer van doen.

http://nl.wikipedia.org/wiki/Gyroscoop" onclick="window.open(this.href);return false;

en

http://en.wikipedia.org/wiki/Ring_laser_gyroscope" onclick="window.open(this.href);return false;

(het was dus een Amerikaanse uitvinding, 1963)

Een gyroscoop hoeft niet zelf te draaien: hij detecteert draaiing.
Gyros = draaien, scopein = zien of waarnemen.

emdeklerk

[Léon Obers]

OK, met je verwijzing met uitleg weer recht gezet.
Overigens is Gyros ook een Grieks vleesgerecht, wat om een spies roteert langs een grill.
http://nl.wikipedia.org/wiki/Gyros" onclick="window.open(this.href);return false;