JP2009071679A - Image processor - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To appropriately suppress random noise with a small amount of throughput, and to suppress each of FPN and the motion between field images by camera shake. <P>SOLUTION: An image processor such as a digital movie camera 10, includes an image sensor 14. A plurality of field images following time series outputted from the image sensor are given to each of a motion detection circuit 22 and a first cutting circuit 26. The motion detection circuit 22 detects the motion of feature points among the plurality of field images. The first cutting circuit 26 performs cutting processing to each of the plurality of field images at a position based on the detected result. A 3DDNR circuit 28 performs addition processing for adding a near-field field image to each of the plurality of field images that have passed through the first cutting circuit 26. When performing the addition processing, each of a set of field images to be added mutually is divided into blocks B11-B66, and the divided result is weighted by a coefficient for each block. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

この発明は、画像処理装置に関し、特にたとえばイメージセンサで捉えられた時系列に従う複数の被写界像に手ぶれ補正,ノイズ除去等の画像処理を施す、画像処理装置に関する。   The present invention relates to an image processing apparatus, and more particularly to an image processing apparatus that performs image processing such as camera shake correction and noise removal on a plurality of object scene images that follow a time series captured by an image sensor, for example.

この種の装置の一例が特許文献1に開示されている。この背景技術では、時系列に連続する複数の被写界像を位置をずらしつつ互いに加重加算することにより、各被写界像のランダムノイズを抑制する(3DDNR:Three Dimensional Digital Noise Reduction)。加重加算にあたっては、各被写界像に乗算される係数を被写界像間の動きの大小によって変化させる。被写界像間の動きの大小は、被写界像(フレームないしフィールド)単位で判別される。   An example of this type of device is disclosed in Patent Document 1. In this background art, random noise of each object scene image is suppressed by weighting and adding a plurality of object scene images continuous in time series to each other while shifting the position (3DDNR: Three Dimensional Digital Noise Reduction). In the weighted addition, a coefficient to be multiplied by each object scene image is changed according to the magnitude of the motion between the object scene images. The magnitude of the movement between the object scene images is determined in units of the object scene image (frame or field).

他の一例が特許文献2に開示されている。この背景技術でも3DDNRを行うが、動きの大小は画素単位で判別され、各被写界像内の動きの小さい部分に対してだけ3DDNRが施される。
特開2006−197455号公報[H04N 5/21, 5/232, 101/00] 特開2006−237716号公報[H04N 5/21]
Another example is disclosed in Patent Document 2. This background art also performs 3DDNR, but the magnitude of the motion is discriminated on a pixel-by-pixel basis, and the 3DDNR is performed only on the portion of each object scene image where the motion is small.
JP 2006-197455 A [H04N 5/21, 5/232, 101/00] JP 2006-237716 A [H04N 5/21]

しかし、特許文献1では、被写界内にサイズが小さくて動きの早い被写体(打球など)が含まれている場合、その被写体部分の画像が3DDNRによってぼやけてしまう。   However, in Patent Document 1, when a subject with a small size and a fast movement (such as a hit ball) is included in the object scene, the image of the subject portion is blurred by 3DDNR.

この点、特許文献2では、3DDNRは動きの小さい部分にだけ施されるので、動きの大きい部分のぼやけが回避される。しかし、動きの大小は画素単位で判別されるので、処理量が膨大となる。   In this regard, in Patent Document 2, since 3DDNR is applied only to a portion with a small motion, blurring of a portion with a large motion is avoided. However, since the magnitude of the movement is discriminated on a pixel basis, the amount of processing becomes enormous.

また、イメージセンサとしてCMOS(Complementary Metal- Oxide Semiconductor)を用いる場合は特に、ランダムノイズに加えて、FPN(Fixed Pattern Noise)を抑制する必要性が高い。さらには、ノイズだけでなく、手ぶれに起因する被写界像間の動き(時間軸方向の動き成分)を抑制することも重要である。   In addition, when a CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) is used as an image sensor, it is highly necessary to suppress FPN (Fixed Pattern Noise) in addition to random noise. Furthermore, it is also important to suppress not only noise but also movement between object scene images (movement component in the time axis direction) due to camera shake.

それゆえに、この発明の主たる目的は、新規な、画像処理装置を提供することである。   Therefore, a main object of the present invention is to provide a novel image processing apparatus.

この発明の他の目的は、少ない処理量でランダムノイズを適切に抑制でき、しかもFPNおよび手ぶれによる被写界像間の動きの各々をも抑制できる、画像処理装置を提供することである。     Another object of the present invention is to provide an image processing apparatus that can appropriately suppress random noise with a small amount of processing, and can also suppress each movement between object scene images due to FPN and camera shake.

この発明のその他の目的は、さらに、必要メモリ容量および消費電力の各々を削減できる、画像処理装置を提供することである。     Another object of the present invention is to provide an image processing apparatus that can reduce the required memory capacity and power consumption.

この発明は、上記の課題を解決するために、以下の構成を採用した。なお、括弧内の参照符号および補足説明等は、この発明の理解を助けるために後述する実施形態との対応関係を示したものであって、この発明を何ら限定するものではない。   The present invention employs the following configuration in order to solve the above problems. Note that reference numerals in parentheses, supplementary explanations, and the like indicate correspondence with embodiments to be described later in order to help understanding of the present invention, and do not limit the present invention.

第1の発明に従う画像処理装置は、被写界の光学像を繰り返し捉える撮像手段から出力された時系列に従う複数の被写界像に画像処理を施す画像処理装置であって、複数の被写界像の間で特徴点の動きを検出する動き検出手段、複数の被写界像の各々に対して動き検出手段の検出結果に基づく位置で切出し処理を施す第1切出し手段、および第1切出し手段を経た後の複数の被写界像の各々に対して、当該被写界像に時間的に近接する1つまたは複数の被写界像を加算する加算処理を施す加算手段を備え、加算手段は、互いに加算されるべき一組の被写界像の各々を共通の部分画像に分割する分割手段、および分割手段の分割結果を共通の部分画像毎の係数で重み付けして互いに加算する加重加算手段を含む。   An image processing apparatus according to a first invention is an image processing apparatus that performs image processing on a plurality of object scene images according to a time series output from an imaging means that repeatedly captures an optical image of the object scene, Motion detection means for detecting movement of feature points between field images, first cutout means for cutting out each of a plurality of object scene images at positions based on detection results of the motion detection means, and first cutout Adding means for performing an addition process for adding one or a plurality of object scene images temporally close to the object scene image to each of the plurality of object scene images after passing through the means; A means for dividing each set of object scene images to be added to each other into a common partial image, and a weight for weighting the division results of the dividing means by a coefficient for each common partial image and adding together Including addition means.

第1の発明では、被写界の光学像が撮像手段(14)により繰り返し捉えられ、画像処理装置(10,10A)は、撮像手段から出力された時系列に従う複数の被写界像に画像処理を施す。   In the first invention, the optical image of the object scene is repeatedly captured by the image pickup means (14), and the image processing device (10, 10A) displays the images in a plurality of object scene images according to the time series output from the image pickup means. Apply processing.

画像処理装置では、動き検出手段(22)が複数の被写界像の間で特徴点の動きを検出し、第1切出し手段(26)は複数の被写界像の各々に対して動き検出手段の検出結果に基づく位置で切出し処理を施す。すなわち、第1切出し手段の切出し位置は、特徴点の動きに応じて移動する。こうして、切出し位置を特徴点の動きに追従させることで、複数の被写界像の間の動きが抑制される。   In the image processing apparatus, the motion detection means (22) detects the motion of the feature point among the plurality of object scene images, and the first cutout means (26) detects the motion for each of the plurality of object scene images. Cutout processing is performed at a position based on the detection result of the means. That is, the cutting position of the first cutting means moves according to the movement of the feature point. In this way, the movement between the plurality of object scene images is suppressed by making the cutout position follow the movement of the feature point.

第1切出し手段を経た後の複数の被写界像の各々は、加算手段(28,28A)に与えられ、当該被写界像に時間的に近接する1つまたは複数の被写界像を加算する加算処理を施される。こうして近接被写界像を加算することで、複数の被写界像の各々に含まれるランダムノイズが抑制される。   Each of the plurality of object scene images after passing through the first cutout means is given to the adding means (28, 28A), and one or more object scene images close in time to the object scene image are obtained. Addition processing to add is performed. By adding the near object scene images in this manner, random noise included in each of the plurality of object scene images is suppressed.

加えて、第1切出し手段の後段に加算手段を配したことで、FPNも抑制される。切出し位置が移動することで、FPNはランダムノイズとしての性質を持つこととなり、このようなノイズ成分もまた、加算処理によって抑制されるからである。   In addition, FPN is also suppressed by providing the adding means after the first cutting means. This is because the movement of the cutout position causes the FPN to have the property of random noise, and such a noise component is also suppressed by the addition process.

また、加算手段では、分割手段(50a,50b,52a,52b)が互いに加算されるべき一組の被写界像の各々を共通の部分画像(B11〜B66)に分割し、加重加算手段(54a,54b,56)は分割手段の分割結果を共通の部分画像毎の係数で重み付けして互いに加算する。重み付けのための係数を共通の部分画像毎に決定することで、動きの大きい部分のぼやけを回避することが可能となる。   In addition, in the adding means, the dividing means (50a, 50b, 52a, 52b) divides each set of object scene images to be added to each other into common partial images (B11 to B66), and weighted adding means ( 54a, 54b, 56) weights the division results of the dividing means with coefficients for each common partial image and adds them together. By determining a coefficient for weighting for each common partial image, it is possible to avoid blurring in a portion with large motion.

ここで、共通の部分画像は、単一の画素でも、m画素×n画素(m,nは1以上の整数)のブロックでもよいが、共通の部分画像のサイズを適切に選ぶことで(たとえば数画素×数画素程度)、係数決定のための処理量を抑制できる。   Here, the common partial image may be a single pixel or a block of m pixels × n pixels (m and n are integers of 1 or more), but by appropriately selecting the size of the common partial image (for example, The processing amount for determining the coefficient can be suppressed.

第1の発明によれば、少ない処理量でランダムノイズを適切に抑制でき、しかもFPNおよび手ぶれによる被写界像間の動きの各々をも抑制することが可能となる。   According to the first invention, random noise can be appropriately suppressed with a small amount of processing, and each movement between object scene images due to FPN and camera shake can also be suppressed.

第2の発明に従う画像処理装置は、第1の発明に従属し、検出手段は、複数の被写界像の各々に複数の検出エリアを割り当てて、検出エリア毎に動き検出を行い、加算手段は、係数を共通の部分画像毎に決定する係数決定手段をさらに含み、係数決定手段は、複数の検出エリアのうち各共通の部分画像と対応する検出エリアを特定して、検出手段の検出結果のうち特定された検出エリアの動きに基づいて係数決定を行う。   An image processing apparatus according to a second invention is dependent on the first invention, and the detection means assigns a plurality of detection areas to each of the plurality of object scene images, performs motion detection for each detection area, and adds means Further includes coefficient determination means for determining a coefficient for each common partial image, and the coefficient determination means specifies a detection area corresponding to each common partial image from among a plurality of detection areas, and a detection result of the detection means The coefficient is determined based on the movement of the identified detection area.

第2の発明では、複数の被写界像の各々に複数の検出エリア(E11〜E33)が割り当てられ、動き検出は検出エリア毎に行われる。加算にあたっては、係数決定手段(60,S35〜S39)が係数を共通の部分画像毎に決定する。具体的には、複数の検出エリアのうち各共通の部分画像と対応する検出エリアを特定し(86,図6)、検出された複数の動きのうち特定された検出エリアの動きに基づいて係数を決定する(図8)。   In the second invention, a plurality of detection areas (E11 to E33) are assigned to each of the plurality of object scene images, and motion detection is performed for each detection area. In the addition, coefficient determination means (60, S35 to S39) determines a coefficient for each common partial image. Specifically, a detection area corresponding to each common partial image is specified from a plurality of detection areas (86, FIG. 6), and a coefficient is determined based on the movement of the specified detection area among the detected movements. Is determined (FIG. 8).

第2の発明によれば、動き検出手段の検出結果を係数決定にも利用することで、処理量のさらなる抑制が可能となる。   According to the second invention, it is possible to further reduce the processing amount by using the detection result of the motion detection means for coefficient determination.

第3の発明に従う画像処理装置は、第1の発明に従属し、加算手段は、分割手段の分割結果の間の差分を共通の部分画像毎に算出する差分算出手段、および係数を共通の部分画像毎に決定する係数決定手段をさらに含み、係数決定手段は差分算出手段の算出結果に基づいて係数決定を行う。   An image processing apparatus according to a third invention is dependent on the first invention, wherein the adding means calculates a difference between the division results of the dividing means for each common partial image, and a coefficient for the common part Coefficient determination means for determining each image is further included, and the coefficient determination means performs coefficient determination based on the calculation result of the difference calculation means.

第3の発明では、加算にあたって、分割手段の分割結果の間の差分が差分算出手段(53)によって共通の部分画像毎に算出される。係数は、この算出結果に基づいて、係数決定手段(55,60,S34およびS36)によって決定される(式(1))。   In the third invention, in the addition, the difference between the division results of the dividing means is calculated for each common partial image by the difference calculating means (53). The coefficient is determined by coefficient determination means (55, 60, S34 and S36) based on the calculation result (formula (1)).

第3の発明によれば、差分に基づいて係数を決定するので、ランダムノイズをより適切に抑制することが可能となる。   According to the third aspect, since the coefficient is determined based on the difference, random noise can be more appropriately suppressed.

第4の発明に従う画像処理装置は、第1ないし第3のいずれかの発明に従属し、複数の被写界像にFPN補正処理を施すFPN補正手段、動き検出手段によって検出された動きが閾値を上回るか否かを繰り返し判別する第1判別手段、および第1判別手段の判別結果が肯定的であるときFPN補正手段を無効化する一方、第1判別手段の判別結果が否定的であるときFPN補正手段を有効化する第1制御手段をさらに備える。   An image processing apparatus according to a fourth invention is dependent on any one of the first to third inventions, wherein the motion detected by the FPN correction means for applying the FPN correction processing to the plurality of object scene images and the motion detection means is a threshold value. When the determination result of the first determination means is invalid and the FPN correction means is invalidated while the determination result of the first determination means is negative First control means for enabling the FPN correction means is further provided.

第4の発明では、FPN補正手段(18a)が複数の被写界像にFPN補正処理を施し、第1判別手段(S5)は、動き検出手段によって検出された動きが閾値を上回るか否かを繰り返し判別する。第1制御手段(S7,S9)は、第1判別手段の判別結果が肯定的であるときFPN補正手段を無効化する一方、第1判別手段の判別結果が否定的であるときFPN補正手段を有効化する。   In the fourth invention, the FPN correction means (18a) performs FPN correction processing on the plurality of object scene images, and the first discrimination means (S5) determines whether or not the motion detected by the motion detection means exceeds a threshold value. Is repeatedly determined. The first control means (S7, S9) invalidates the FPN correction means when the determination result of the first determination means is affirmative, and turns off the FPN correction means when the determination result of the first determination means is negative. Activate.

第4の発明によれば、動きが閾値を上回っている期間は、FPN補正手段が無効化されるので、消費電力を削減できる。こうしてFPN補正手段を無効化しても、FPNは、第1切出し手段による切出し処理およびその後段の加算手段による加算処理を通じて抑制される。   According to the fourth invention, the power consumption can be reduced because the FPN correction means is invalidated during the period in which the motion exceeds the threshold. Thus, even if the FPN correction means is invalidated, FPN is suppressed through the cutting process by the first cutting means and the adding process by the subsequent adding means.

第5の発明に従う画像処理装置は、第4の発明に従属し、撮像手段に固有のFPN情報が書き込まれる第1メモリをさらに備え、FPN補正手段は第1メモリに格納されたFPN情報に基づいてFPN補正処理を実行する。   An image processing apparatus according to a fifth invention is according to the fourth invention, further comprising a first memory in which FPN information unique to the imaging means is written, and the FPN correction means is based on the FPN information stored in the first memory. The FPN correction process is executed.

第5の発明では、撮像手段に固有のFPN情報が第1メモリ(18a)に書き込まれ、FPN補正手段は第1メモリに格納されたFPN情報に基づいてFPN補正処理を実行する。   In the fifth invention, FPN information unique to the imaging means is written in the first memory (18a), and the FPN correction means executes FPN correction processing based on the FPN information stored in the first memory.

第5の発明によれば、FPN補正が無効化されている期間は、第1メモリを開放可能であり、必要メモリ容量を削減できる。   According to the fifth aspect, the first memory can be released during the period when the FPN correction is invalidated, and the required memory capacity can be reduced.

第6の発明に従う画像処理装置は、第5の発明に従属し、FPN情報はFPNのサイズを示すサイズ情報を含み、閾値はサイズ情報に関連した値である。   An image processing apparatus according to a sixth invention is according to the fifth invention, wherein the FPN information includes size information indicating a size of the FPN, and the threshold value is a value related to the size information.

第7の発明に従う画像処理装置は、第6の発明に従属し、閾値はサイズ情報の示す値よりも大きい。   The image processing device according to the seventh invention is dependent on the sixth invention, and the threshold value is larger than a value indicated by the size information.

第6または第7の発明によれば、FPNを適切に抑制できる。   According to the sixth or seventh invention, FPN can be appropriately suppressed.

第8の発明に従う画像処理装置は、第7の発明に従属し、FPN情報はFPNの有無を示す有無情報を含み、手ぶれ補正モードの有効無効を示すモード情報が書き込まれる第2メモリ、および第2メモリに格納されたモード情報をモード切替え操作に応答して更新する更新手段をさらに備え、第1判別手段は第1メモリに格納された有無情報がFPN有を示しかつ第2メモリに格納されたモード情報が手ぶれ補正モード有効を示すとき判別処理を実行する。   An image processing apparatus according to an eighth invention is according to the seventh invention, wherein the FPN information includes presence / absence information indicating presence / absence of FPN, and second memory in which mode information indicating validity / invalidity of the camera shake correction mode is written, and Update means for updating the mode information stored in the memory 2 in response to the mode switching operation, and the first determination means indicates that the presence / absence information stored in the first memory indicates FPN and is stored in the second memory. When the mode information indicates that the camera shake correction mode is valid, a determination process is executed.

第8の発明では、FPN情報にFPNの有無を示す有無情報が含まれており、第2メモリ(84)には手ぶれ補正モードの有効無効を示すモード情報が書き込まれる。第2メモリに格納されたモード情報は、モード切替え操作が行われたとき更新手段(24,82c)によって更新される。第1判別手段の判別処理は、第1メモリに格納された有無情報がFPN有を示しかつ第2メモリに格納されたモード情報が手ぶれ補正モード有効を示すとき実行される。   In the eighth invention, the FPN information includes presence / absence information indicating the presence / absence of FPN, and mode information indicating the validity / invalidity of the camera shake correction mode is written in the second memory (84). The mode information stored in the second memory is updated by the updating means (24, 82c) when the mode switching operation is performed. The discrimination process of the first discrimination means is executed when the presence / absence information stored in the first memory indicates that FPN is present and the mode information stored in the second memory indicates that the camera shake correction mode is valid.

第9の発明に従う画像処理装置は、第8の発明に従属し、第1制御手段は第1判別手段の判別結果に関わらず第1切り出し手段を有効化する。   The image processing apparatus according to the ninth invention is dependent on the eighth invention, and the first control means enables the first cutout means regardless of the determination result of the first determination means.

第9の発明では、FPN有かつ手ぶれ補正モード有効の場合、第1切り出し手段は常に有効化される。   In the ninth invention, when the FPN is present and the camera shake correction mode is valid, the first cutout means is always validated.

第10の発明に従う画像処理装置は、第8または第9の発明に従属し、第1メモリに格納された有無情報がFPN有を示しかつ第2メモリに格納されたモード情報が手ぶれ補正モード無効を示すときFPN補正手段を有効化しかつ第1切出し手段を無効化する第2制御手段をさらに備える。   An image processing apparatus according to a tenth invention is according to the eighth or ninth invention, wherein the presence / absence information stored in the first memory indicates that the FPN is present and the mode information stored in the second memory is invalid in the camera shake correction mode. Is further provided with second control means for enabling the FPN correction means and disabling the first cutout means.

第10の発明では、第2制御手段(S11)は、第1メモリに格納された有無情報がFPN有を示しかつ第2メモリに格納されたモード情報が手ぶれ補正モード無効を示すとき、FPN補正手段を有効化しかつ第1切出し手段を無効化する。   In the tenth invention, the second control means (S11) performs the FPN correction when the presence / absence information stored in the first memory indicates that the FPN is present and the mode information stored in the second memory indicates that the camera shake correction mode is invalid. The means is validated and the first cutting means is invalidated.

第10の発明によれば、FPN有かつ手ぶれ補正モード無効の場合、FPN補正手段を有効化しかつ第1切出し手段を無効化するので、FPNを抑制しつつ消費電力を削減できる。   According to the tenth invention, when the FPN is present and the camera shake correction mode is invalid, the FPN correction means is validated and the first cutout means is invalidated, so that power consumption can be reduced while suppressing FPN.

第11の発明に従う画像処理装置は、第10の発明に従属し、有無情報がFPN無を示しかつ第2メモリに格納されたモード情報が手ぶれ補正モード有効を示すときFPN補正手段を無効化しかつ第1切出し手段を有効化する第3制御手段をさらに備える。   An image processing apparatus according to an eleventh invention is dependent on the tenth invention, invalidates the FPN correction means when the presence / absence information indicates no FPN and the mode information stored in the second memory indicates that the camera shake correction mode is valid, and Third control means for activating the first cutout means is further provided.

第11の発明では、第3制御手段(S15)は、有無情報がFPN無を示しかつ第2メモリに格納されたモード情報が手ぶれ補正モード有効を示すときFPN補正手段を無効化しかつ第1切出し手段を有効化する。   In the eleventh invention, the third control means (S15) invalidates the FPN correction means when the presence / absence information indicates that there is no FPN and the mode information stored in the second memory indicates that the camera shake correction mode is valid, and the first cutout is performed. Activate the means.

第11の発明によれば、FPN無かつ手ぶれ補正モード有効の場合、FPN補正は無用で、FPN補正手段が無効化されるので、消費電力を削減できる。   According to the eleventh aspect, when no FPN and camera shake correction mode are enabled, FPN correction is unnecessary and the FPN correction means is invalidated, so that power consumption can be reduced.

第12の発明に従う画像処理装置は、第11の発明に従属し、有無情報がFPN無を示しかつ第2メモリに格納されたモード情報が手ぶれ補正モード無効を示すときFPN補正手段および第1切出し手段の各々を無効化する第4制御手段をさらに備える。   An image processing apparatus according to a twelfth aspect is according to the eleventh aspect, wherein the presence / absence information indicates no FPN and the mode information stored in the second memory indicates that the camera shake correction mode is invalid. Fourth control means for invalidating each of the means is further provided.

第12の発明では、第4制御手段(S17)は、有無情報がFPN無を示しかつ第2メモリに格納されたモード情報が手ぶれ補正モード無効を示すとき、FPN補正手段および第1切出し手段の各々を無効化する。   In the twelfth invention, the fourth control means (S17) is configured to detect the FPN correction means and the first cut-out means when the presence / absence information indicates no FPN and the mode information stored in the second memory indicates the camera shake correction mode invalid. Disable each one.

第12の発明によれば、FPN無かつ手ぶれ補正モード無効の場合、FPN補正および手ぶれ補正はいずれも無用で、FPN補正手段および第1切出し手段の各々が無効化されるので、消費電力を削減できる。   According to the twelfth invention, when there is no FPN and the camera shake correction mode is invalid, neither FPN correction nor camera shake correction is required, and each of the FPN correction means and the first cutout means is invalidated, thereby reducing power consumption. it can.

第13の発明に従う画像処理装置は、第12の発明に従属し、複数の被写界像の各々に対して固定位置で切出し処理を施す第2切出し手段をさらに備え、第1制御手段および第3制御手段の各々はさらに、第1切出し手段の有効化処理に応答して第2切出し手段を無効化し、第2制御手段および第4制御手段の各々はさらに、第1切出し手段の無効化処理に応答して第2切出し手段を有効化する。   An image processing apparatus according to a thirteenth invention is according to the twelfth invention, further comprising second cutout means for cutting out each of the plurality of object scene images at a fixed position, the first control means and the first control means Each of the three control means further invalidates the second cutting means in response to the validation process of the first cutting means, and each of the second control means and the fourth control means further invalidates the first cutting means. In response to the second cutout means.

第13の発明では、複数の被写界像の各々に対し、固定位置での切出し処理が第2切出し手段(32)により施される。第2切出し手段は、第1制御手段または第3制御手段によって第1切出し手段が無効化されると有効化され、第2制御手段または第4制御手段によって第1切出し手段が有効化されると無効化される。   In the thirteenth aspect, the second cutout means (32) performs the cutout process at the fixed position for each of the plurality of object scene images. The second cutting means is activated when the first cutting means is invalidated by the first control means or the third control means, and when the first cutting means is validated by the second control means or the fourth control means. It is invalidated.

第13の発明によれば、第1切出し手段の無効化/有効化による画像サイズの変化を抑制できる。   According to the thirteenth aspect, it is possible to suppress a change in the image size due to invalidation / validation of the first cutout means.

第14の発明に従う画像処理装置は、第1ないし第13のいずれかの発明に従属し、撮像手段はCMOSを含む。   An image processing apparatus according to a fourteenth invention is dependent on any one of the first to thirteenth inventions, and the imaging means includes a CMOS.

CMOSでは一般に、CCDなど他の撮像素子よりもFPNが発生しやすく、FPN補正の必要性が高い。このため、第14の発明では、FPN補正に関連する効果が顕著となる。   In general, CMOS is more likely to generate FPN than other imaging elements such as a CCD, and the need for FPN correction is high. For this reason, in the fourteenth aspect, the effect related to the FPN correction becomes significant.

第15の発明に従う画像処理装置は、第1ないし第14のいずれかの発明に従属し、撮像手段をさらに備える。   An image processing apparatus according to a fifteenth invention is dependent on any one of the first to fourteenth inventions, and further includes an imaging means.

第15の発明では、撮像手段は画像処理装置の一構成要素である。   In the fifteenth invention, the imaging means is a component of the image processing apparatus.

この発明によれば、少ない処理量でランダムノイズを適切に抑制でき、しかもFPNおよび手ぶれによる被写界像間の動きの各々をも抑制できる。加えて、必要メモリ容量および消費電力の各々を削減できる。   According to the present invention, random noise can be appropriately suppressed with a small amount of processing, and each movement between object scene images due to FPN and camera shake can also be suppressed. In addition, each of the required memory capacity and power consumption can be reduced.

この発明の上述の目的,その他の目的,特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。   The above object, other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of embodiments with reference to the drawings.

図1を参照して、この実施例のディジタルムービーカメラ10は光学レンズ12,イメージセンサ14,信号前処理回路16,FPN補正回路18a,ラインメモリ18b,DRAM20,動き検出回路22,CPU24,第1切出し回路26,3DDNR回路28,信号後処理回路30,第2切出し回路32,表示系回路34,記録系回路36,フラッシュメモリ38およびキー入力装置40を含む。   Referring to FIG. 1, a digital movie camera 10 of this embodiment includes an optical lens 12, an image sensor 14, a signal preprocessing circuit 16, an FPN correction circuit 18a, a line memory 18b, a DRAM 20, a motion detection circuit 22, a CPU 24, a first A cutting circuit 26, a 3DDNR circuit 28, a signal post-processing circuit 30, a second cutting circuit 32, a display system circuit 34, a recording system circuit 36, a flash memory 38, and a key input device 40 are included.

なお、イメージセンサ14は、好ましくはCMOS(Complementary Metal- Oxide Semiconductor)で構成されるが、CCD(Charge- Coupled Device)など他の撮像素子で構成されてもよい。   The image sensor 14 is preferably composed of a complementary metal-oxide semiconductor (CMOS), but may be composed of another image sensor such as a charge-coupled device (CCD).

これらの構成要素のうち、FPN補正回路18a,ラインメモリ18b,第1切出し回路26および第2切出し回路32の各々は、FPNの有無,手ぶれ補正モードのON/OFF状態,および動きベクトルの大小に基づいて、CPU24によりON/OFFされる。このON/OFF制御(図11参照)は、フラッシュメモリ38に格納されたFPN補正&切出しON/OFF制御プログラム(82d:図4参照)に基づく。なお、3DDNR回路28は、常時ON状態に置かれる。   Among these components, each of the FPN correction circuit 18a, the line memory 18b, the first cut-out circuit 26, and the second cut-out circuit 32 depends on the presence or absence of FPN, the ON / OFF state of the camera shake correction mode, and the magnitude of the motion vector. Based on this, it is turned ON / OFF by the CPU 24. This ON / OFF control (see FIG. 11) is based on the FPN correction & cut-out ON / OFF control program (82d: see FIG. 4) stored in the flash memory 38. The 3DDNR circuit 28 is always in an ON state.

ここで、ディジタルムービーカメラ10のソフトウェア構成について説明しておく。フラッシュメモリ38のメモリマップの一部を図4に示す。図4を参照して、フラッシュメモリ38にはFPN情報エリア80,プログラムエリア82,モード情報エリア84および対応情報エリア86が形成される。   Here, the software configuration of the digital movie camera 10 will be described. A part of the memory map of the flash memory 38 is shown in FIG. Referring to FIG. 4, FPN information area 80, program area 82, mode information area 84 and correspondence information area 86 are formed in flash memory 38.

FPN情報エリア80にはイメージセンサ14に関するFPN情報が格納される。FPN情報はFPNフラグ80aおよびサイズ,発生位置&補正値情報80bを含む。FPNフラグ80aはFPNの有無を示すフラグであり、サイズ,発生位置&補正値情報80bはFPNのサイズ,発生位置およびこれに対応する補正値を記述した情報である。FPNのサイズ,および生位置はフレームを構成する複数のラインの間で共通なので、サイズ,発生位置&補正値情報80bは1ライン分あれば足りる。なお、FPNが無い場合には、サイズ,発生位置&補正値情報80bは省略してよい。   In the FPN information area 80, FPN information related to the image sensor 14 is stored. The FPN information includes an FPN flag 80a and size, occurrence position & correction value information 80b. The FPN flag 80a is a flag indicating the presence / absence of an FPN, and the size / occurrence position & correction value information 80b is information describing the FPN size, the occurrence position and a correction value corresponding thereto. Since the size and raw position of the FPN are common among a plurality of lines constituting the frame, it is sufficient that the size, generation position & correction value information 80b is for one line. When there is no FPN, the size, generation position & correction value information 80b may be omitted.

プログラムエリア82には切出し位置制御プログラム82a,ラインメモリ制御プログラム82b,モード切替え制御プログラム82c,FPN補正&切出しON/OFF制御プログラム82dなどが格納される。切出し位置制御プログラム82aは、動き検出回路22の検出結果(CPU24に内蔵されたメモリR内の動きベクトルエリア70〜78に格納された動きベクトルデータ:図3参照)に基づいて切出し位置を算出し、算出結果(メモリR内の切出し位置エリア79に格納された切出し位置データ)を第1切出し回路26に通知するためのプログラムである。   The program area 82 stores a cutting position control program 82a, a line memory control program 82b, a mode switching control program 82c, an FPN correction & cutting ON / OFF control program 82d, and the like. The cut-out position control program 82a calculates a cut-out position based on the detection result of the motion detection circuit 22 (motion vector data stored in the motion vector areas 70 to 78 in the memory R built in the CPU 24: see FIG. 3). This is a program for notifying the first cutout circuit 26 of the calculation result (cutout position data stored in the cutout position area 79 in the memory R).

ラインメモリ制御プログラム82bは、FPN情報エリア80からサイズ,発生位置&補正値情報80b(図4参照)を読み出し、これをラインメモリ18bに書き込むためのプログラムである。モード切替え制御プログラム82cは、キー入力装置40によるモード切替ええ操作を受け付け、モード情報エリア84内のモード情報を操作結果に従って更新するためのプログラムである。   The line memory control program 82b is a program for reading the size, occurrence position & correction value information 80b (see FIG. 4) from the FPN information area 80, and writing it in the line memory 18b. The mode switching control program 82c is a program for receiving a mode switching operation by the key input device 40 and updating the mode information in the mode information area 84 according to the operation result.

FPN補正&切出しON/OFF制御プログラム82dは、FPNの有無(FPNフラグ80a),手ぶれ補正モードのON/OFF状態(手ぶれ補正モードフラグ84a:後述),および動きベクトル(検出エリアE11〜E33用の動きベクトルエリア70〜78:図3参照)の大小に基づいて、FPN補正回路18a,第1切出し回路26および第2切出し回路32のON/OFF制御を行うためのプログラムである。   The FPN correction & cut-out ON / OFF control program 82d includes FPN presence / absence (FPN flag 80a), camera shake correction mode ON / OFF state (camera shake correction mode flag 84a: described later), and motion vectors (for detection areas E11 to E33). This is a program for performing ON / OFF control of the FPN correction circuit 18a, the first cut-out circuit 26, and the second cut-out circuit 32 based on the size of the motion vector areas 70 to 78 (see FIG. 3).

モード情報エリア84には手ぶれ補正モードフラグ84aが格納される。手ぶれ補正モードフラグ84aは、手ぶれ補正モードのON/OFF状態を示すフラグであり、モード切替え制御プログラム82cにより制御される。   In the mode information area 84, a camera shake correction mode flag 84a is stored. The camera shake correction mode flag 84a is a flag indicating the ON / OFF state of the camera shake correction mode, and is controlled by the mode switching control program 82c.

対応情報エリア86には、動き検出回路22の検出エリア(E11〜E33)と、3DDNR回路28による加重加算処理(後述)の単位であるブロック(B11〜B66)との間の対応関係(図6参照)を示す情報が格納される。   In the correspondence information area 86, correspondence between the detection areas (E11 to E33) of the motion detection circuit 22 and blocks (B11 to B66) which are units of weighted addition processing (described later) by the 3DDNR circuit 28 (FIG. 6). Information) is stored.

なお、上述した情報/プログラムは、出荷前にフラッシュメモリ38に書き込まれる。手ぶれ補正モードフラグ84aは、出荷時点では“OFF”であり、その後キー入力装置40によるモード切替え操作に応じて更新される。また、CPU24は、μITRONなどのマルチタスクOSの制御下で、これらのプログラム(82a,82b,…)を並列的に処理することができる。   The information / program described above is written in the flash memory 38 before shipment. The camera shake correction mode flag 84a is “OFF” at the time of shipment, and is updated in response to a mode switching operation by the key input device 40 thereafter. Further, the CPU 24 can process these programs (82a, 82b,...) In parallel under the control of a multitask OS such as μITRON.

さて、FPN補正&切出しON/OFF制御プログラム82dに対応するフローチャートが図11に示されている。図11を参照して、CPU24は、まずステップS1で、FPNの有無をFPNフラグ80a(図4参照)に基づいて判別する。ステップS1の判別結果がYESつまり“FPN有”であれば、ステップS3に移る。   A flowchart corresponding to the FPN correction & cut-out ON / OFF control program 82d is shown in FIG. Referring to FIG. 11, first in step S1, CPU 24 determines the presence or absence of FPN based on FPN flag 80a (see FIG. 4). If the determination result in step S1 is YES, that is, “FPN exists”, the process proceeds to step S3.

ステップS3では、手ぶれ補正モードがON状態であるか否かを手ぶれ補正モードフラブ84aに基づいて判別する。ステップS3の判別結果がYESつまり“手ぶれ補正ON状態”であればステップS5に移る一方、判別結果がNOつまり“手ぶれ補正OFF状態”であればステップS11に移る。   In step S3, whether or not the camera shake correction mode is ON is determined based on the camera shake correction mode flav 84a. If the determination result in step S3 is YES, that is, “camera shake correction ON state”, the process proceeds to step S5. If the determination result is NO, that is, “shake correction OFF state”, the process proceeds to step S11.

ステップS5では、第kフレームの第(k−1)フレームに対する動きベクトル(以下これを“k:k−1”のように記述する)の大きさが閾値(Th1)より大であるか否かを、メモリRに格納された動きベクトルデータに基づいて判別する。なお、閾値Th1は、FPNのサイズに関連して決定された値であり、好ましくは、サイズ,発生位置&補正値情報80bに記述されたFPNサイズよりもわずかに大きな値が選ばれる。   In step S5, whether or not the magnitude of the motion vector (hereinafter referred to as “k: k−1”) of the kth frame with respect to the (k−1) th frame is greater than the threshold (Th1). Is determined based on the motion vector data stored in the memory R. The threshold value Th1 is a value determined in relation to the FPN size, and is preferably a value slightly larger than the FPN size described in the size, occurrence position & correction value information 80b.

ここで図3を参照して、メモリRは9つの検出エリアE11〜E33にそれぞれ対応する9つの動きベクトルエリア70〜78を含む。動きベクトルエリア70〜78には、検出エリアE11〜E33で検出された動きベクトルを示すデータがそれぞれ格納されている。   Referring now to FIG. 3, memory R includes nine motion vector areas 70-78 corresponding to nine detection areas E11-E33, respectively. In the motion vector areas 70 to 78, data indicating the motion vectors detected in the detection areas E11 to E33 are stored, respectively.

動きベクトルエリア70〜78に格納された9つの“k:k−1”のうち1つでも大きさが閾値を超えるものがあれば、ステップS5でYESと判別してステップS7に移る。一方、大きさがどれも閾値以下であれば、ステップS5でNOと判別してステップS9に移る。   If even one of the nine “k: k−1” stored in the motion vector areas 70 to 78 exceeds the threshold, YES is determined in step S5 and the process proceeds to step S7. On the other hand, if all of the sizes are equal to or smaller than the threshold, NO is determined in step S5, and the process proceeds to step S9.

ステップS7では、FPN補正回路18aをOFFして、第1切出し回路26をONする一方、第2切出し回路32をOFFする。ステップS9では、FPN補正回路18aをONして、第1切出し回路26をONする一方、第2切出し回路32をOFFする。ステップS11では、FPN補正回路18aをONして、第1切出し回路26をOFFする一方、第2切出し回路32をONする。その後、ステップS1に戻る。   In step S7, the FPN correction circuit 18a is turned off to turn on the first cutout circuit 26, while the second cutout circuit 32 is turned off. In step S9, the FPN correction circuit 18a is turned on, the first cutting circuit 26 is turned on, and the second cutting circuit 32 is turned off. In step S11, the FPN correction circuit 18a is turned on to turn off the first cutout circuit 26, while the second cutout circuit 32 is turned on. Then, it returns to step S1.

ステップS1の判別結果がNOつまり“FPN無”であれば、ステップS13に移る。ステップS13では、ステップS3と同様に、手ぶれ補正モードがON状態であるか否かを手ぶれ補正モードフラブ84aに基づいて判別する。ステップS13の判別結果がYESであればステップS15に移る一方、判別結果がNOであればステップS17に移る。   If the determination result in step S1 is NO, that is, “No FPN”, the process proceeds to step S13. In step S13, as in step S3, whether or not the camera shake correction mode is in the ON state is determined based on the camera shake correction mode flav 84a. If the determination result in step S13 is YES, the process proceeds to step S15, and if the determination result is NO, the process proceeds to step S17.

ステップS15では、ステップS7と同様に、FPN補正回路18aをOFFして、第1切出し回路26をONする一方、第2切出し回路32をOFFする。ステップS17では、FPN補正回路18aをOFFして、第1切出し回路26をOFFする一方、第2切出し回路32をONする。その後、ステップS1に戻る。   In step S15, as in step S7, the FPN correction circuit 18a is turned off, the first cutting circuit 26 is turned on, and the second cutting circuit 32 is turned off. In step S17, the FPN correction circuit 18a is turned off to turn off the first cutout circuit 26, while the second cutout circuit 32 is turned on. Then, it returns to step S1.

したがって、FPNがあるディジタルムービーカメラ10のFPN補正&切出しに関する状態は、ステップS7が実行されている期間に対応する状態(以下これを“S7状態”と呼ぶ),ステップS9が実行されている期間に対応する状態(S9状態),およびステップS11が実行されている期間に対応する状態(S11状態)、の3状態の間で遷移する。   Therefore, the state relating to FPN correction and clipping of the digital movie camera 10 with FPN is a state corresponding to the period in which step S7 is executed (hereinafter referred to as “S7 state”), and the period in which step S9 is executed. The state transitions between three states: a state corresponding to (S9 state) and a state corresponding to the period during which step S11 is executed (S11 state).

一方、FPNがないディジタルムービーカメラ10のFPN補正&切出しに関する状態は、ステップS15が実行されている期間に対応する状態(S15状態),およびステップS17が実行されている期間に対応する状態(S17状態)、の2状態の間で遷移する。   On the other hand, the state relating to FPN correction and extraction of the digital movie camera 10 without FPN is a state corresponding to the period in which step S15 is executed (S15 state) and a state corresponding to the period in which step S17 is executed (S17). Transition between two states.

最初、“S7状態”における動作について説明する。再び図1を参照して、光学レンズ12を経た被写界の光学像は、イメージセンサ14の受光面つまり撮像面に照射され、撮像面では、光電変換によって被写界の光学像に対応する電荷つまり生画像信号が生成される。イメージセンサ14は、露光時間Tに渡る露光とこれによって生成された生画像信号の読出しとを、たとえば1/60秒周期で繰り返し実行する。イメージセンサ14からは、被写界の光学像に対応する生画像信号が出力される。出力された生画像信号は、信号前処理回路16によってA/D変換,クランプなどの前処理を施され、これにより生画像データが作成される。作成された生画像データは、FPN補正回路18aに与えられる。   First, the operation in the “S7 state” will be described. Referring to FIG. 1 again, the optical image of the object scene that has passed through the optical lens 12 is irradiated to the light receiving surface, that is, the image pickup surface of the image sensor 14, and the image pickup surface corresponds to the optical image of the object scene by photoelectric conversion. Electric charges, ie raw image signals, are generated. The image sensor 14 repeatedly executes the exposure over the exposure time T and the reading of the raw image signal generated thereby, for example, at a period of 1/60 seconds. A raw image signal corresponding to the optical image of the object scene is output from the image sensor 14. The output raw image signal is subjected to preprocessing such as A / D conversion and clamping by the signal preprocessing circuit 16, thereby generating raw image data. The generated raw image data is given to the FPN correction circuit 18a.

このとき、FPN補正回路18aは休止状態にあり、CPU24によるラインメモリ18bへの書込み処理(後述)も実行されていない。与えられた生画像データは、FPN補正回路18aを素通りして、DRAM20の第1生画像エリア60(図2)に書き込まれる。   At this time, the FPN correction circuit 18a is in a halt state, and the writing process (described later) to the line memory 18b by the CPU 24 is not executed. The given raw image data is written in the first raw image area 60 (FIG. 2) of the DRAM 20 through the FPN correction circuit 18a.

信号前処理回路16によって作成された生画像データはまた、動き検出回路22に与えられる。動き検出回路22は、与えられた生画像データに基づいて動きベクトルを検出する。詳しくは、9つの検出エリアE11〜E33を被写界に割り当て(図6参照)、そして検出エリア毎に、現在のフレーム(k)およびその1つ前のフレーム(k−1)の間で特徴点の動きつまり動きベクトルを繰り返し検出する。動き検出回路22の検出結果、つまり9つの検出エリアE11〜E33に対応する9個の“k:k−1”は、CPU24に内蔵されたメモリRに書き込まれる(図3参照)。   The raw image data created by the signal preprocessing circuit 16 is also given to the motion detection circuit 22. The motion detection circuit 22 detects a motion vector based on the given raw image data. Specifically, nine detection areas E11 to E33 are assigned to the object scene (see FIG. 6), and each detection area has a feature between the current frame (k) and the previous frame (k-1). The motion of a point, that is, a motion vector is repeatedly detected. The detection results of the motion detection circuit 22, that is, nine “k: k−1” corresponding to the nine detection areas E11 to E33 are written in the memory R built in the CPU 24 (see FIG. 3).

CPU24は、メモリRに格納された動きベクトルに基づいて、手ぶれに起因する被写界像の動きが打ち消されるような切出し位置をフレーム毎に算出し、算出結果を示す切出し位置情報を第1切出し回路26に通知する。   Based on the motion vector stored in the memory R, the CPU 24 calculates, for each frame, a cutout position at which the motion of the object scene image caused by camera shake is canceled, and extracts the cutout position information indicating the calculation result as the first cutout information. The circuit 26 is notified.

第1生画像エリア60に格納された生画像データはその後、第1切出し回路26に与えられる。第1切出し回路26の切出しエリアE1は移動可能であり(図5(A)参照)、第1切出し回路26は、CPU24から通知された切出し位置情報に基づいて切出しエリアE1を移動しつつ、与えられた生画像データに対して各フレームから切出しエリアE1に対応する部分を切り出す処理を施していく。この第1切出し処理によって、生画像データに含まれる手ぶれに起因する時間軸方向の動き成分が抑制される。   The raw image data stored in the first raw image area 60 is then given to the first cutout circuit 26. The cutout area E1 of the first cutout circuit 26 is movable (see FIG. 5A), and the first cutout circuit 26 moves the cutout area E1 based on the cutout position information notified from the CPU 24 while giving the cutout area E1. A process corresponding to the cut-out area E1 is cut out from each frame on the obtained raw image data. By the first cut-out process, the motion component in the time axis direction due to camera shake included in the raw image data is suppressed.

第1切出し回路26から出力された生画像データはその後、3DDNR回路28に与えられる。このとき、第2生画像エリア62に格納された1フレーム前の生画像データが参照データとして3DDNR回路28にさらに与えられ、CPU24はメモリRに格納された動きベクトルを3DDNR回路28に通知する。つまり、3DDNR回路28へは、第kおよび第(k−1)の2フレームの生画像データと、これら2フレーム間の9個の動きベクトル“k:k−1”とが共通のタイミングで入力される。   The raw image data output from the first cutout circuit 26 is then provided to the 3DDNR circuit 28. At this time, the raw image data of the previous frame stored in the second raw image area 62 is further supplied to the 3DDNR circuit 28 as reference data, and the CPU 24 notifies the 3DDNR circuit 28 of the motion vector stored in the memory R. That is, the raw image data of the kth and (k−1) th frames and the nine motion vectors “k: k−1” between these two frames are input to the 3DDNR circuit 28 at a common timing. Is done.

3DDNR回路28は、第kフレームの生画像データおよび第(k−1)フレームの生画像データに対し、9個の動きベクトル“k:k−1”に基づく加重加算処理を施す。ここで、3DDNR回路28およびこれが実行する加重加算処理について、図7,図8および図12により詳しく説明する。   The 3DDNR circuit 28 performs weighted addition processing based on the nine motion vectors “k: k−1” on the raw image data of the kth frame and the raw image data of the (k−1) th frame. Here, the 3DDNR circuit 28 and the weighted addition process executed by the 3DDNR circuit 28 will be described in detail with reference to FIGS.

図7を参照して、3DDNR回路28は、バッファ50aおよびコントローラ50b,バッファ52aおよびコントローラ52b,一対の乗算回路54aおよび54b,加算回路56,バッファ58aおよびコントローラ58bならびにCPU60を含む。第1切出し回路26からの生画像データはバッファ50aに、DRAM20からの生画像データはバッファ52aにそれぞれ書き込まれる。   7, 3DDNR circuit 28 includes a buffer 50a and controller 50b, a buffer 52a and controller 52b, a pair of multiplier circuits 54a and 54b, an adder circuit 56, a buffer 58a and controller 58b, and a CPU 60. Raw image data from the first cutout circuit 26 is written into the buffer 50a, and raw image data from the DRAM 20 is written into the buffer 52a.

バッファ50aに第kフレームが、バッファ52aに第(k−1)フレームがそれぞれ格納されると、コントローラ50bおよびコントローラ52bはそれぞれ、バッファ50aおよびバッファ52aに格納されたフレームを6×6の36ブロック(B11〜B66:図6参照)に分割し、これら36ブロックをCPU60が繰り返し発行するブロック読出し命令に応じて順番に読み出していく。   When the kth frame is stored in the buffer 50a and the (k-1) th frame is stored in the buffer 52a, the controller 50b and the controller 52b respectively convert the frames stored in the buffer 50a and the buffer 52a into 6 × 6 36 blocks. (B11 to B66: refer to FIG. 6), and these 36 blocks are sequentially read according to a block read command issued repeatedly by the CPU 60.

読み出された一対のブロック、つまりバッファ50aから読み出されたブロックBijおよびバッファ52aから読み出されたブロックBijは、乗算回路54aおよび乗算回路54bにそれぞれ入力される。このとき、CPU60が9個の動きベクトル“k:k−1”のうちブロックBijに対応するものを特定し、特定された動きベクトルに基づいて係数αを決定する。   The pair of read blocks, that is, the block Bij read from the buffer 50a and the block Bij read from the buffer 52a are input to the multiplication circuit 54a and the multiplication circuit 54b, respectively. At this time, the CPU 60 identifies the nine motion vectors “k: k−1” corresponding to the block Bij, and determines the coefficient α based on the identified motion vector.

乗算回路54aには係数“α”が与えられ、乗算回路54aは入力されたブロックBijに与えられた係数“α”を乗算する。一方、乗算回路54bには係数“1−α”が与えられ、乗算回路54bは入力されたブロックBijに係数“1−α”を乗算する。   The multiplication circuit 54a is given a coefficient “α”, and the multiplication circuit 54a multiplies the input block Bij by the given coefficient “α”. On the other hand, the coefficient “1-α” is given to the multiplication circuit 54b, and the multiplication circuit 54b multiplies the input block Bij by the coefficient “1-α”.

乗算回路54aの乗算結果および乗算回路54bの乗算結果は、加算回路56で互いに加算される。そして、加算回路56の加算結果、つまり加重加算を施された後のブロックBijが、バッファ58aに書き込まれる。   The multiplication result of the multiplication circuit 54 a and the multiplication result of the multiplication circuit 54 b are added together by the addition circuit 56. Then, the addition result of the addition circuit 56, that is, the block Bij after the weighted addition is written into the buffer 58a.

バッファ58aに第kフレームの最後のブロックつまりブロックB66が書き込まれると、CPU60はコントローラ58bに向けてフレーム読出し命令を発行し、コントローラ58bはバッファ58aに格納された36ブロックを1フレームとして出力する。   When the last block of the kth frame, that is, the block B66 is written to the buffer 58a, the CPU 60 issues a frame read command to the controller 58b, and the controller 58b outputs the 36 blocks stored in the buffer 58a as one frame.

上記のようなCPU60の処理は、図12のフローチャートに従う。図12を参照して、最初のステップS31では、バッファ50aおよびバッファ52aにそれぞれフレームが格納されているか否かを判別し、判別結果がNOであれば待機する。ステップS31の判別結果がYESであればステップS33に移って、コントローラ50bおよびコントローラ52bの各々にブロック読出し命令を発行する。その後、ステップS35に進む。   The processing of the CPU 60 as described above follows the flowchart of FIG. Referring to FIG. 12, in the first step S31, it is determined whether or not frames are stored in the buffer 50a and the buffer 52a. If the determination result is NO, the process waits. If the determination result of step S31 is YES, it will move to step S33 and will issue a block read command to each of the controller 50b and the controller 52b. Thereafter, the process proceeds to step S35.

ステップS35では、ブロック読出し命令に応じて読み出された一対のブロック、つまり第kフレームのブロックBijと第(k−1)フレームのブロックBijとの間の動きが大きいか否かを、CPU24から通知された動きベクトル情報に基づいて判別する。   In step S35, whether or not the movement between the pair of blocks read in response to the block read command, that is, the block Bij of the kth frame and the block Bij of the (k-1) th frame is large is determined from the CPU 24. It discriminate | determines based on the notified motion vector information.

具体的には、まず、対応情報エリア86に格納された対応情報86a〜86iに基づいて一対のブロックに対応する検出エリアを特定する。たとえば一対のブロックが“B11”である場合、“B11”は対応情報86aに記述されていることから、対応する検出エリアは“E11”であることがわかる。   Specifically, first, a detection area corresponding to a pair of blocks is specified based on the correspondence information 86a to 86i stored in the correspondence information area 86. For example, when the pair of blocks is “B11”, “B11” is described in the correspondence information 86a, so that the corresponding detection area is “E11”.

次に、CPU24から通知された9つの検出エリアE11〜E33に対応する9つの動きベクトル“k:k−1”の中から、上記のようにして特定された検出エリアに対応するものを選出し、選出された“k:k−1”の大きさを閾値(Th2)と比較する。そして“|k:k−1|>Th2”であれば、動き大と判別する一方、“|k:k−1|≦Th2”であれば動き小と判別する。   Next, the nine motion vectors “k: k−1” corresponding to the nine detection areas E11 to E33 notified from the CPU 24 are selected corresponding to the detection area specified as described above. Then, the size of the selected “k: k−1” is compared with the threshold value (Th2). If “| k: k−1 |> Th2”, it is determined that the movement is large, while if “| k: k−1 | ≦ Th2”, it is determined that the movement is small.

ステップS35の判別結果がYESつまり動き大であれば、ステップS37で係数αを最大値αmax(たとえば0.8)とする。ステップS35の判別結果がNOつまり動き小であれば、ステップS39で係数αを算出する。この算出処理は、動きつまり|k:k−1|と係数αとの関係を規定する関数ないしテーブルに基づく。このような関数の一例を図8に示す。   If the determination result in step S35 is YES, that is, if the movement is large, the coefficient α is set to the maximum value αmax (for example, 0.8) in step S37. If the determination result in step S35 is NO, that is, if the movement is small, the coefficient α is calculated in step S39. This calculation process is based on a function or table that defines the relationship between motion, that is, | k: k-1 | and the coefficient α. An example of such a function is shown in FIG.

図8を参照して、この関数は、2点(0,0.5)および(Th2,0.8)両端とする線分に対応し、動きがTh2を越える区間ではα=0.8となる。一般には、動きが“0”のときαが最小で、動きの増大につれてαも大きくなり、そして動きが“Th2”のときαが最大となる関数であればよい。テーブルを用いる場合には、関数から算出される離散値、たとえば(0,0.5),(1,0.6),…,(Th2,0.8)が登録される。   Referring to FIG. 8, this function corresponds to a line segment with two points (0, 0.5) and (Th2, 0.8) at both ends, and α = 0.8 in a section where the motion exceeds Th2. Become. In general, any function may be used as long as α is minimum when the motion is “0”, α increases as the motion increases, and α is maximum when the motion is “Th2”. When using a table, discrete values calculated from a function, for example, (0, 0.5), (1, 0.6),..., (Th2, 0.8) are registered.

図12に戻って、ステップS37またはS39で係数が決定されると、ステップS41に進む。ステップS41では、乗算回路54aおよび54bに係数“α”および“1−α”をそれぞれ通知する。続くステップS43では、直前に読み出されたブロックがフレームの最終ブロックであるか否かを判別し、NOであればステップS33に戻る。ステップS43でYESであれば、ステップS45に移ってコントローラ58bにフレーム出力命令を発行し、その後ステップS31に戻る。   Returning to FIG. 12, when the coefficient is determined in step S37 or S39, the process proceeds to step S41. In step S41, the coefficients “α” and “1-α” are notified to the multiplication circuits 54a and 54b, respectively. In subsequent step S43, it is determined whether or not the block read immediately before is the last block of the frame. If NO, the process returns to step S33. If “YES” in the step S43, the process shifts to a step S45 to issue a frame output command to the controller 58b, and then returns to the step S31.

このような加重加算処理によって、生画像データに含まれるランダムノイズが抑制される。   By such a weighted addition process, random noise included in the raw image data is suppressed.

再び図1を参照して、3DDNR回路28から出力された生画像データは、RAM20の第2生画像エリア62(図2参照)に書き込まれる。こうして第2生画像エリア62に格納された生画像データはその後、参照データとして3DDNR回路28に与えられる。   Referring again to FIG. 1, the raw image data output from the 3DDNR circuit 28 is written in the second raw image area 62 (see FIG. 2) of the RAM 20. The raw image data stored in the second raw image area 62 in this manner is then given to the 3DDNR circuit 28 as reference data.

3DDNR回路28から出力された生画像データはまた、信号後処理回路30にも与えられる。信号後処理回路30は、与えられた生画像データに対し、色分離,ガンマ補正,YUV変換などの後処理を施す。これにより、生画像データはYUV画像データに変換される。   The raw image data output from the 3DDNR circuit 28 is also provided to the signal post-processing circuit 30. The signal post-processing circuit 30 performs post-processing such as color separation, gamma correction, and YUV conversion on the given raw image data. Thereby, the raw image data is converted into YUV image data.

こうして得られたYUV画像データは、DRAM20内のYUV画像エリア64(図2参照)に書き込まれる。YUV画像エリア64に格納されたYUV画像データはその後、第2切出し回路32に与えられる。このとき、第2切出し回路32は休止状態にあり、与えられたYUV画像データは、第2切出し回路32を素通りして、表示系回路34および記録系回路36の各々に与えられる。   The YUV image data obtained in this way is written in the YUV image area 64 (see FIG. 2) in the DRAM 20. The YUV image data stored in the YUV image area 64 is then given to the second cutout circuit 32. At this time, the second cut-out circuit 32 is in a resting state, and the applied YUV image data passes through the second cut-out circuit 32 and is supplied to each of the display system circuit 34 and the recording system circuit 36.

表示系回路34では、与えられたYUV画像データでLCDモニタ(図示せず)を駆動する処理などが実行される。記録系回路36では、与えられたYUV画像データを圧縮する処理,圧縮された画像データを記録媒体(図示せず)に記録する処理などが実行される。   In the display system circuit 34, processing for driving an LCD monitor (not shown) with the given YUV image data is executed. In the recording system circuit 36, processing for compressing the applied YUV image data, processing for recording the compressed image data on a recording medium (not shown), and the like are executed.

次に、“S9状態”における動作について説明する。再び図1を参照して、イメージセンサ14は、“S7状態”においてと同様に、露光とこれによって生成された生画像信号の読出しとを繰り返し実行する。イメージセンサ14から出力された生画像信号は、信号前処理回路16で前処理を施され、これにより作成された生画像データがFPN補正回路18aにライン単位で与えられる。   Next, the operation in the “S9 state” will be described. Referring to FIG. 1 again, the image sensor 14 repeatedly executes exposure and readout of the raw image signal generated thereby, as in the “S7 state”. The raw image signal output from the image sensor 14 is preprocessed by the signal preprocessing circuit 16, and the raw image data created thereby is given to the FPN correction circuit 18a in units of lines.

CPU24は、フラッシュメモリ38からサイズ,発生位置&補正値80b(図4参照)読み出し、これをラインメモリ18bに書き込む。この書込み処理は、ラインメモリ書込み制御プログラム82b(図4参照)に基づく。FPN補正回路18aは、ラインメモリ18bに格納されたサイズ,発生位置&補正値80bに基づいて、与えられた生画像データにFPN補正を施す。これによって、生画像データに含まれるFPNが抑制される。   The CPU 24 reads the size, generation position & correction value 80b (see FIG. 4) from the flash memory 38, and writes this to the line memory 18b. This write processing is based on the line memory write control program 82b (see FIG. 4). The FPN correction circuit 18a performs FPN correction on the given raw image data based on the size, generation position & correction value 80b stored in the line memory 18b. Thereby, the FPN included in the raw image data is suppressed.

第1生画像エリア60に格納された生画像データはその後、第1切出し回路26に与えられ、同様の第1切出し処理を施される。   The raw image data stored in the first raw image area 60 is then given to the first cutout circuit 26 and subjected to the same first cutout process.

このとき、“S7状態”においてと同様に、第2生画像エリア62に格納された1フレーム前の生画像データが参照データとして3DDNR回路28にさらに与えられる。動き検出回路22は同様の動きベクトル検出を行っており、検出結果がCPU24を通して3DDNR回路28に通知される。3DDNR回路28は、与えられた生画像データに対して通知された動きベクトルに基づく加重加算処理を実行する。   At this time, as in the “S7 state”, the raw image data of the previous frame stored in the second raw image area 62 is further given to the 3DDNR circuit 28 as reference data. The motion detection circuit 22 performs similar motion vector detection, and the detection result is notified to the 3DDNR circuit 28 through the CPU 24. The 3DDNR circuit 28 executes weighted addition processing based on the motion vector notified to the given raw image data.

3DDNR回路28から出力された生画像データは、RAM20の第2生画像エリア62に書き込まれ、その後参照データとして3DDNR回路28に与えられる。3DDNR回路28から出力された生画像データはまた、信号後処理回路30にも与えられ、YUV画像データに変換される。YUV画像データは、DRAM20内のYUV画像エリア64に書き込まれ、その後第2切出し回路32に与えられる。   The raw image data output from the 3DDNR circuit 28 is written in the second raw image area 62 of the RAM 20 and then given to the 3DDNR circuit 28 as reference data. The raw image data output from the 3DDNR circuit 28 is also supplied to the signal post-processing circuit 30 and converted into YUV image data. The YUV image data is written in the YUV image area 64 in the DRAM 20 and then given to the second cutout circuit 32.

このとき、“S7状態”においてと同様に、第2切出し回路32は休止状態にあり、与えられたYUV画像データは、第2切出し回路32を素通りして、表示系回路34および記録系回路36の各々に与えられる。表示系回路34ではLCD駆動処理などが、記録系回路36では圧縮処理,記録処理などがそれぞれ実行される。   At this time, as in the “S7 state”, the second cut-out circuit 32 is in a resting state, and the given YUV image data passes through the second cut-out circuit 32 to display the display system circuit 34 and the recording system circuit 36. Given to each of the. The display system circuit 34 performs LCD driving processing and the like, and the recording system circuit 36 performs compression processing and recording processing.

ここで、“S7状態”から“S9状態”への状態遷移を図9のタイミングチャートに示す。図9を参照して、動きベクトルの大きさが閾値以下である間は、第1切出し,FPN補正および3DDNRの各処理が継続され、第2切出し処理は休止している。動きベクトルの大きさが閾値を超えると、FPN補正処理が停止する。第1切出しおよび3DDNRの各処理は継続され、第2切出し処理は休止したままである。   Here, the state transition from the “S7 state” to the “S9 state” is shown in the timing chart of FIG. Referring to FIG. 9, while the magnitude of the motion vector is equal to or less than the threshold value, the first cutout, FPN correction, and 3DDNR processes are continued, and the second cutout process is paused. When the magnitude of the motion vector exceeds the threshold value, the FPN correction process is stopped. The first cutout process and the 3DDNR process are continued, and the second cutout process is stopped.

次に、S11状態における動作について説明する。“S11状態”は、“S9状態”において、第1切出し回路26が休止する一方、第2切出し回路32が起動した状態である。したがって、“S11状態”では、CPU24による切出し位置算出および通知処理も実行されていない。このため、第1生画像エリア60の生画像データは、第1切出し回路26を素通りして3DDNR回路28に与えられることになる。一方、YUV画像エリア64からのYUV画像データは、第2切出し回路32の第2切出し処理を施された後、表示系回路34および記録系回路36の各々に与えられる。   Next, the operation in the S11 state will be described. The “S11 state” is a state in which, in the “S9 state”, the first cutting circuit 26 is stopped and the second cutting circuit 32 is activated. Therefore, in the “S11 state”, the cutout position calculation and notification processing by the CPU 24 is not executed. For this reason, the raw image data in the first raw image area 60 passes through the first cutout circuit 26 and is supplied to the 3DDNR circuit 28. On the other hand, YUV image data from the YUV image area 64 is given to each of the display system circuit 34 and the recording system circuit 36 after being subjected to the second cutting process of the second cutting circuit 32.

第2切出し回路32の切出しエリアE2は固定であり(図5(B))、第2切出し回路32は、与えられたYUV画像データに対して、各フレームから切出しエリアE2に対応する部分を切り出す切出し処理を施していく。第1切出しの停止/再開による画像サイズの変化は、このような第2切出し処理を実行することで解消される。この点以外は、“S9状態”における動作と同様である。   The cut-out area E2 of the second cut-out circuit 32 is fixed (FIG. 5B), and the second cut-out circuit 32 cuts out the portion corresponding to the cut-out area E2 from each frame for the given YUV image data. Cut out. The change in the image size due to the stop / restart of the first cropping is eliminated by executing such a second cropping process. Except this point, the operation is the same as in the “S9 state”.

ここで、“S7状態”から“S11状態”への状態遷移を図10のタイミングチャートに示す。図10を参照して、手ぶれ補正がONである間は、第1切出しおよび3DDNRの各処理が継続され、第2切出しおよびFPN補正の各処理は休止している。手ぶれ補正がOFFされると、第1切出し処理は停止され、FPN補正および第2切出しの各処理が起動される。3DDNR処理は継続される。   Here, the state transition from the “S7 state” to the “S11 state” is shown in the timing chart of FIG. Referring to FIG. 10, while the camera shake correction is ON, the first cutout and 3DDNR processes are continued, and the second cutout and FPN correction processes are paused. When camera shake correction is turned off, the first cutout process is stopped, and the FPN correction and second cutout processes are started. The 3DDNR process is continued.

最後に、S15およびS17の各状態における動作について、簡単に説明する。“S15状態”は“S7状態”と同じ状態であり、行われる動作も両状態の間で共通する。   Finally, the operation in each state of S15 and S17 will be briefly described. The “S15 state” is the same state as the “S7 state”, and the operations performed are common between both states.

“S17状態”は、“S11状態”において、FPN補正回路18aがさらに休止した状態である。したがって、“S17状態”では、信号前処理回路16からの生画像データは、FPN補正回路18aを素通りしてDRAM20の第1生画像エリア60に書き込まれる。この点以外は、“S11状態”における動作と同様である。   The “S17 state” is a state in which the FPN correction circuit 18a is further suspended in the “S11 state”. Therefore, in the “S17 state”, the raw image data from the signal preprocessing circuit 16 passes through the FPN correction circuit 18a and is written in the first raw image area 60 of the DRAM 20. Except this point, the operation is the same as in the “S11 state”.

以上から明らかなように、この実施例では、被写界の光学像がイメージセンサ14により繰り返し捉えられ、イメージセンサ14から時系列に従う複数の被写界像が出力される。FPN補正回路18aは複数の被写界像にFPN補正処理を施し、動き検出回路22は複数の被写界像の間で特徴点の動きを検出する。   As is clear from the above, in this embodiment, an optical image of the object scene is repeatedly captured by the image sensor 14, and a plurality of object scene images according to time series are output from the image sensor 14. The FPN correction circuit 18a performs FPN correction processing on the plurality of object scene images, and the motion detection circuit 22 detects the motion of the feature points among the plurality of object scene images.

第1切出し回路26は、複数の被写界像の各々に対し、動き検出手段の検出結果に基づく位置での切出し処理を施す。すなわち、第1切出し回路26の切出し位置は、特徴点の動きに応じて移動する。こうして、切出し位置を特徴点の動きに追従させることで、複数の被写界像の間の動きが抑制される。   The first cutout circuit 26 cuts out each of the plurality of object scene images at a position based on the detection result of the motion detection means. That is, the cutting position of the first cutting circuit 26 moves according to the movement of the feature point. In this way, the movement between the plurality of object scene images is suppressed by making the cutout position follow the movement of the feature point.

そして、第1切出し回路26による切出し処理が施された後の時系列に従う複数の被写界像の各々に対して、その被写界像に直前の被写界像を加算する加算処理が、3DDNR回路28によって施される。これによって、複数の被写界像の各々に含まれるランダムノイズが抑制される。   Then, for each of the plurality of object scene images according to the time series after the cut-out process by the first cut-out circuit 26, an addition process for adding the immediately preceding object scene image to the object scene image, It is applied by the 3DDNR circuit 28. As a result, random noise included in each of the plurality of object scene images is suppressed.

一方、CPU24は、動き検出手段によって検出された動きが閾値を上回るか否かを繰り返し判別して(S5)、判別結果が肯定的であるときFPN補正回路18aを無効化する(S7)一方、判別結果が否定的であるときFPN補正回路18aを有効化する(S9)。   On the other hand, the CPU 24 repeatedly determines whether or not the motion detected by the motion detection means exceeds the threshold (S5), and invalidates the FPN correction circuit 18a when the determination result is affirmative (S7). When the determination result is negative, the FPN correction circuit 18a is validated (S9).

したがって、動きが閾値を上回っている期間は、FPN補正回路18aが無効化されるので、消費電力を削減できる。こうしてFPN補正回路18aを無効化しても、FPNは、第1切出し回路26による切出し処理およびその後段の3DDNR回路28による加算処理を通じて抑制される。なぜなら、切出し位置が移動することで、FPNはランダムノイズとしての性質を持つ結果となり、3DDNR回路28で抑制されるからである。   Therefore, the power consumption can be reduced because the FPN correction circuit 18a is invalidated during a period in which the motion exceeds the threshold. Thus, even if the FPN correction circuit 18a is invalidated, the FPN is suppressed through the cutting process by the first cutting circuit 26 and the adding process by the subsequent 3DDNR circuit 28. This is because the movement of the cutout position results in the FPN having the property of random noise and is suppressed by the 3DDNR circuit 28.

この実施例ではまた、3DDNR回路28において、バッファ50aおよびコントローラ50bならびにバッファ52aおよびコントローラ52bが、互いに加算されるべき一対の被写界像の各々をブロックB11〜B66(共通の部分画像)に分割し、乗算回路54aおよび54bならびに加算回路56は分割結果をブロック毎の係数で重み付けして互いに加算する。重み付けのための係数(α)は、動き検出回路22からCPU24経由で通知された動きベクトルに基づいて、CPU60がブロック毎に決定する。こうして、係数を共通の部分画像毎に決定することで、動きの大きい部分のぼやけを回避することが可能となる。   Also in this embodiment, in the 3DDNR circuit 28, the buffer 50a and the controller 50b and the buffer 52a and the controller 52b divide each of the pair of object scene images to be added to the blocks B11 to B66 (common partial images). Then, the multiplication circuits 54a and 54b and the addition circuit 56 weight the division results with coefficients for each block and add them to each other. The coefficient (α) for weighting is determined for each block by the CPU 60 based on the motion vector notified from the motion detection circuit 22 via the CPU 24. In this way, by determining the coefficient for each common partial image, it is possible to avoid blurring in a portion with large motion.

そして、ブロックB11〜B66は、単一の画素でも、m画素×n画素(m,nは1以上の整数)でもよいが、ブロックのサイズを適切に選ぶことで(たとえば数画素×数画素程度)、係数決定のための処理量を抑制できる。これにより、少ない処理量でランダムノイズを適切に抑制できる。   The blocks B11 to B66 may be a single pixel or m pixels × n pixels (m and n are integers of 1 or more), but by appropriately selecting the block size (for example, about several pixels × several pixels) ), The processing amount for determining the coefficient can be suppressed. Thereby, random noise can be appropriately suppressed with a small amount of processing.

なお、この実施例の3DDNR回路28では、CPU60は、動き検出回路22からCPU24経由で通知された動きベクトルに基づいて係数αを決定したが、代わりに、バッファ50aおよびバッファ52aから出力される一対のブロックBijおよびBijの間の差分を求め、この差分に基づいて係数を決定してもよい。このような実施例を、図13および図14に示す。   In the 3DDNR circuit 28 of this embodiment, the CPU 60 determines the coefficient α on the basis of the motion vector notified from the motion detection circuit 22 via the CPU 24, but instead, a pair output from the buffer 50a and the buffer 52a. The difference between the blocks Bij and Bij may be obtained, and the coefficient may be determined based on this difference. Such an embodiment is shown in FIGS.

図13を参照して、ディジタルムービーカメラ10Aは、図1のディジタルムービーカメラ10において、CPU24からCPU60への動きベクトル通知を省略し、3DDNR回路28を3DDNR回路28Aに置き換えたものである。   Referring to FIG. 13, the digital movie camera 10A is the same as the digital movie camera 10 of FIG. 1, except that the motion vector notification from the CPU 24 to the CPU 60 is omitted and the 3DDNR circuit 28 is replaced with a 3DDNR circuit 28A.

図14を参照して、3DDNR回路28Aは、図7の3DDNR回路28において、バッファ50aおよび52aからそれぞれ出力されるブロックBijおよびBijの間の差分を算出する差分算出回路53,およびこの算出結果に基づいて係数αを算出する係数算出回路55を追加したものである。   Referring to FIG. 14, the 3DDNR circuit 28A includes a difference calculation circuit 53 that calculates a difference between blocks Bij and Bij output from the buffers 50a and 52a in the 3DDNR circuit 28 of FIG. Based on this, a coefficient calculation circuit 55 for calculating the coefficient α is added.

差分算出回路53の算出結果は、係数算出回路55およびCPU60の各々に与えられる。係数算出回路55は、与えられた差分に基づいて、次式(1)により係数αを算出する。   The calculation result of the difference calculation circuit 53 is given to each of the coefficient calculation circuit 55 and the CPU 60. The coefficient calculation circuit 55 calculates the coefficient α by the following equation (1) based on the given difference.

α={差分}×β+η …(1)
ここでβおよびηは、直線の傾きおよび切片に相当するパラメータであり、CPU60によって設定される。
α = {difference} × β + η (1)
Here, β and η are parameters corresponding to the slope and intercept of the straight line, and are set by the CPU 60.

CPU60は、与えられた差分に基づいて、上式(1)におけるパラメータβおよびηを決定し、決定結果を差分算出回路53に設定する。この場合のCPU60の動作フローを図15に示す。   The CPU 60 determines the parameters β and η in the above equation (1) based on the given difference, and sets the determination result in the difference calculation circuit 53. The operation flow of the CPU 60 in this case is shown in FIG.

図15のフローは、図11のフローにおいて、ステップS35〜S41に代えてステップS34およびS36を備える。ステップS34では差分算出回路53からの差分に基づいてパラメータβおよびηを決定し、ステップS36では決定結果を係数算出回路55に設定する。この係数設定処理に応答して、係数算出回路55から係数αおよび“1−α”が乗算回路54aおよび54bに出力される。   The flow of FIG. 15 includes steps S34 and S36 instead of steps S35 to S41 in the flow of FIG. In step S34, the parameters β and η are determined based on the difference from the difference calculation circuit 53. In step S36, the determination result is set in the coefficient calculation circuit 55. In response to the coefficient setting process, the coefficient α and “1-α” are output from the coefficient calculation circuit 55 to the multiplication circuits 54a and 54b.

なお、パラメータβおよびηは、差分とは無関係に決定されてもよく、固定値でもよい。このような場合には、差分算出回路53の算出結果をCPU60に通知する必要はない。   The parameters β and η may be determined independently of the difference or may be fixed values. In such a case, it is not necessary to notify the CPU 60 of the calculation result of the difference calculation circuit 53.

これにより、ランダムノイズをより適切に抑制できる。   Thereby, random noise can be suppressed more appropriately.

なお、図1および図13の各実施例では、動き検出回路22の検出エリアの数は9で、これら9個の検出エリアをフレーム上に3行3列の行列態様で配置したが(図6参照)、数および配置はこれに限らない。たとえば、フレームの四隅に配された4つの検出エリアE11,E31,E13およびE33を省略し、検出エリアの割り当てがない部分では係数αを最小値(たとえば0.5)に固定してもよい。ただし、第1切出し回路26で手ブレに起因するフレーム間の動き成分を適切に除去し、また3DDNR回路28,28Aでランダムノイズ(これには手ブレに起因するフレーム内の動き成分も含まれる)を適切に除去するためには、m行n列(mは3以上の整数,nは3以上の整数)の行列態様が好ましい。   1 and FIG. 13, the number of detection areas of the motion detection circuit 22 is nine, and these nine detection areas are arranged in a 3 × 3 matrix form on the frame (FIG. 6). The number and arrangement are not limited to this. For example, the four detection areas E11, E31, E13, and E33 arranged at the four corners of the frame may be omitted, and the coefficient α may be fixed to a minimum value (for example, 0.5) in a portion where no detection area is allocated. However, the first cutout circuit 26 appropriately removes motion components between frames caused by camera shake, and the 3DDNR circuits 28 and 28A include random noise (this includes motion components within the frames caused by camera shake). ) Is appropriately removed, a matrix mode of m rows and n columns (m is an integer of 3 or more and n is an integer of 3 or more) is preferable.

なお、各実施例では、検出エリアE11〜E33の間に隙間があるが、こうした隙間をなくしてもよい。隣り合う検出エリアが一部重複しても構わない。その形状も矩形とは限らず、円形,多角形などでもよい。   In each embodiment, there is a gap between the detection areas E11 to E33, but such a gap may be eliminated. Adjacent detection areas may partially overlap. The shape is not limited to a rectangle, and may be a circle or a polygon.

また、各実施例では、動き検出回路22が現在のフレーム(k)およびその直前のフレーム(k−1)の間で特徴点の動きを検出し、第1切出し回路26は検出結果に基づく切出しを行っているが、動き検出回路22の検出処理の後に、CPU24が検出結果に基づいて現在のフレーム(k)およびその直後のフレーム(k+1)の間で特徴点の動きを予測し、第1切出し回路26は予測結果に基づく切出しを行うようにしてもよい。図13実施例の場合、3DDNR回路28もまた、予測結果を利用してよい。   In each embodiment, the motion detection circuit 22 detects the motion of the feature point between the current frame (k) and the immediately preceding frame (k−1), and the first cutout circuit 26 cuts out based on the detection result. However, after the detection process of the motion detection circuit 22, the CPU 24 predicts the motion of the feature point between the current frame (k) and the immediately following frame (k + 1) based on the detection result. The extraction circuit 26 may perform extraction based on the prediction result. In the example of FIG. 13, the 3DDNR circuit 28 may also use the prediction results.

また、各実施例では、FPN情報は固定的であるが、たとえばCPU24が、FPN補正回路18aを通してイメージセンサ14のFPNを随時検出し、検出結果に基づいてFPN情報を更新してもよい。   In each embodiment, the FPN information is fixed. For example, the CPU 24 may detect the FPN of the image sensor 14 at any time through the FPN correction circuit 18a, and update the FPN information based on the detection result.

以上では、一例としてディジタルムービーカメラ(10,10A)について説明したが、この発明は、イメージセンサで捉えられた時系列に従う複数の被写界像を処理する、画像処理装置に適用できる。この場合の画像処理装置は、イメージセンサを構成要素とするもの(たとえばディジタルスチルカメラ,カメラ付き携帯端末など)だけでなく、イメージセンサを構成要素としないもの(たとえば外部のイメージセンサで捉えられた被写界像を取り込むことができるパソコン,ディジタルビデオ再生機など)も含まれる。   Although the digital movie camera (10, 10A) has been described above as an example, the present invention can be applied to an image processing apparatus that processes a plurality of scene images according to a time series captured by an image sensor. The image processing apparatus in this case is not only a device having an image sensor as a component (for example, a digital still camera, a portable terminal with a camera), but also a device having no image sensor (for example, an external image sensor). Also included are personal computers and digital video players that can capture scene images.

この発明の一実施例の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of one Example of this invention. DRAMのメモリマップの一部を示す図解図である。It is an illustration figure which shows a part of memory map of DRAM. CPU24の内蔵メモリのメモリマップの一部を示す図解図である。It is an illustration figure which shows a part of memory map of the built-in memory of CPU24. フラッシュメモリのメモリマップの一部を示す図解図である。It is an illustration figure which shows a part of memory map of flash memory. (A)は第1切出し回路の切出しエリアを示す図解図であり、(B)は第2切出し回路の切出しエリアを示す図解図である。(A) is an illustration figure which shows the extraction area of a 1st extraction circuit, (B) is an illustration figure which shows the extraction area of a 2nd extraction circuit. 動き検出回路の検出エリアおよび3DDNR回路の分割ブロックの間の対応関係を示す図解図である。It is an illustration figure which shows the correspondence between the detection area of a motion detection circuit, and the division | segmentation block of a 3DDNR circuit. 図1実施例に適用される3DDNR回路の構成例をブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of a 3DDNR circuit applied to the embodiment in FIG. 1. 3DDNR回路での加重加算処理に利用される関数を示す図解図である。It is an illustration figure which shows the function utilized for the weighted addition process in a 3DDNR circuit. 図1実施例の各要素の動作例を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the operation example of each element of FIG. 1 Example. 図1実施例の各要素の他の動作例を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the other operation example of each element of FIG. 1 Example. 図1実施例に適用されるCPU24の動作の一部を示すフロー図である。It is a flowchart which shows a part of operation | movement of CPU24 applied to the FIG. 1 Example. 図1実施例に適用されるCPU60の動作の一部を示すフロー図である。It is a flowchart which shows a part of operation | movement of CPU60 applied to the FIG. 1 Example. この発明の他の実施例の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the other Example of this invention. 図13実施例に適用される3DDNR回路の構成例をブロック図である。FIG. 14 is a block diagram illustrating a configuration example of a 3DDNR circuit applied to the embodiment in FIG. 13; 図13実施例に適用されるCPU60の動作の一部を示すフロー図である。It is a flowchart which shows a part of operation | movement of CPU60 applied to the FIG. 13 Example.

符号の説明Explanation of symbols

10,10A …ディジタルムービーカメラ
14 …イメージセンサ
16 …信号前処理回路
18a …FPN補正回路
18b …ラインメモリ
20 …DRAM
22 …動き検出回路
24,60 …CPU
26 …第1切出し回路
28,28A …3DDNR回路
30 …信号後処理回路
32 …第2切出し回路
38 …フラシュメモリ
40 …キー入力装置
50a,52a,58a …バッファ
50b,52b,58b …コントローラ
54a,54b …乗算回路
53 …差分算出回路
55 …係数算出回路
56 …加算回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10,10A ... Digital movie camera 14 ... Image sensor 16 ... Signal pre-processing circuit 18a ... FPN correction circuit 18b ... Line memory 20 ... DRAM
22 ... Motion detection circuit 24, 60 ... CPU
DESCRIPTION OF SYMBOLS 26 ... 1st cutting-out circuit 28, 28A ... 3DDNR circuit 30 ... Signal post-processing circuit 32 ... 2nd cutting-out circuit 38 ... Flash memory 40 ... Key input device 50a, 52a, 58a ... Buffer 50b, 52b, 58b ... Controller 54a, 54b ... multiplication circuit 53 ... difference calculation circuit 55 ... coefficient calculation circuit 56 ... adder circuit

Claims (15)

被写界の光学像を繰り返し捉える撮像手段から出力された時系列に従う複数の被写界像に画像処理を施す画像処理装置であって、
前記複数の被写界像の間で特徴点の動きを検出する動き検出手段、
前記複数の被写界像の各々に対して前記動き検出手段の検出結果に基づく位置で切出し処理を施す第1切出し手段、および
前記第1切出し手段を経た後の前記複数の被写界像の各々に対して、当該被写界像に時間的に近接する1つまたは複数の被写界像を加算する加算処理を施す加算手段を備え、
前記加算手段は、互いに加算されるべき一組の被写界像の各々を共通の部分画像に分割する分割手段、および前記分割手段の分割結果を共通の部分画像毎の係数で重み付けして互いに加算する加重加算手段を含む、画像処理装置。
An image processing apparatus that performs image processing on a plurality of object scene images according to a time series output from an imaging unit that repeatedly captures an optical image of the object scene,
A motion detecting means for detecting a motion of a feature point between the plurality of object scene images;
First cutout means for cutting out each of the plurality of scene images at a position based on a detection result of the motion detection means; and the plurality of scene images after passing through the first cutout means For each, an addition means for performing addition processing for adding one or more object scene images that are temporally close to the object scene image,
The adding means includes a dividing means for dividing each set of object scene images to be added to each other into a common partial image, and the division result of the dividing means is weighted by a coefficient for each common partial image. An image processing apparatus including weighted addition means for adding.
前記検出手段は、前記複数の被写界像の各々に複数の検出エリアを割り当てて、検出エリア毎に動き検出を行い、
前記加算手段は前記係数を共通の部分画像毎に決定する係数決定手段をさらに含み、
前記係数決定手段は、前記複数の検出エリアのうち各共通の部分画像と対応する検出エリアを特定して、前記検出手段の検出結果のうち特定された検出エリアの動きに基づいて係数決定を行う、請求項1記載の画像処理装置。
The detection means assigns a plurality of detection areas to each of the plurality of object scene images, performs motion detection for each detection area,
The adding means further includes coefficient determining means for determining the coefficient for each common partial image,
The coefficient determination means specifies a detection area corresponding to each common partial image from the plurality of detection areas, and performs coefficient determination based on the movement of the detection area specified among the detection results of the detection means. The image processing apparatus according to claim 1.
前記加算手段は、前記分割手段の分割結果の間の差分を共通の部分画像毎に算出する差分算出手段、および前記係数を共通の部分画像毎に決定する係数決定手段をさらに含み、
前記係数決定手段は前記差分算出手段の算出結果に基づいて係数決定を行う、請求項1記載の画像処理装置。
The adding means further includes a difference calculating means for calculating a difference between the division results of the dividing means for each common partial image, and a coefficient determining means for determining the coefficient for each common partial image,
The image processing apparatus according to claim 1, wherein the coefficient determining unit determines a coefficient based on a calculation result of the difference calculating unit.
前記複数の被写界像にFPN補正処理を施すFPN補正手段、
前記動き検出手段によって検出された動きが閾値を上回るか否かを繰り返し判別する第1判別手段、および
前記第1判別手段の判別結果が肯定的であるとき前記FPN補正手段を無効化する一方、前記第1判別手段の判別結果が否定的であるとき前記FPN補正手段を有効化する第1制御手段をさらに備える、請求項1ないし3のいずれかに記載の画像処理装置。
FPN correction means for performing FPN correction processing on the plurality of object scene images,
A first discriminating unit that repeatedly discriminates whether or not the motion detected by the motion detecting unit exceeds a threshold value, and invalidates the FPN correction unit when the discrimination result of the first discriminating unit is positive, 4. The image processing apparatus according to claim 1, further comprising a first control unit that activates the FPN correction unit when a determination result of the first determination unit is negative. 5.
前記撮像手段に固有のFPN情報が書き込まれる第1メモリをさらに備え、
前記FPN補正手段は前記第1メモリに格納されたFPN情報に基づいてFPN補正処理を実行する、請求項4記載の画像処理装置。
A first memory in which FPN information unique to the imaging means is written;
The image processing apparatus according to claim 4, wherein the FPN correction unit performs FPN correction processing based on FPN information stored in the first memory.
前記FPN情報はFPNのサイズを示すサイズ情報を含み、前記閾値は前記サイズ情報に関連した値である、請求項5記載の画像処理装置。   The image processing apparatus according to claim 5, wherein the FPN information includes size information indicating a size of the FPN, and the threshold is a value related to the size information. 前記閾値は前記サイズ情報の示す値よりも大きい、請求項6記載の画像処理装置。   The image processing apparatus according to claim 6, wherein the threshold value is larger than a value indicated by the size information. 前記FPN情報はFPNの有無を示す有無情報を含み、
手ぶれ補正モードの有効無効を示すモード情報が書き込まれる第2メモリ、および
前記第2メモリに格納されたモード情報をモード切替え操作に応答して更新する更新手段をさらに備え、
前記第1判別手段は前記第1メモリに格納された有無情報がFPN有を示しかつ前記第2メモリに格納されたモード情報が手ぶれ補正モード有効を示すとき判別処理を実行する、請求項7記載の画像処理装置。
The FPN information includes presence / absence information indicating presence / absence of FPN,
A second memory in which mode information indicating validity / invalidity of the camera shake correction mode is written; and update means for updating the mode information stored in the second memory in response to a mode switching operation;
The said 1st discrimination | determination means performs a discrimination | determination process, when the presence / absence information stored in the said 1st memory shows that FPN exists, and the mode information stored in the said 2nd memory shows camera shake correction mode effective. Image processing apparatus.
前記第1制御手段は前記第1判別手段の判別結果に関わらず前記第1切り出し手段を有効化する、請求項8記載の画像処理装置。   The image processing apparatus according to claim 8, wherein the first control unit validates the first cutout unit regardless of a determination result of the first determination unit. 前記第1メモリに格納された有無情報がFPN有を示しかつ前記第2メモリに格納されたモード情報が手ぶれ補正モード無効を示すとき前記FPN補正手段を有効化しかつ前記第1切出し手段を無効化する第2制御手段をさらに備える、請求項8または9記載の画像処理装置。   When the presence / absence information stored in the first memory indicates that the FPN is present and the mode information stored in the second memory indicates that the camera shake correction mode is invalid, the FPN correction unit is enabled and the first cutout unit is disabled. The image processing apparatus according to claim 8, further comprising a second control unit configured to perform the control. 前記有無情報がFPN無を示しかつ前記第2メモリに格納されたモード情報が手ぶれ補正モード有効を示すとき前記FPN補正手段を無効化しかつ前記第1切出し手段を有効化する第3制御手段をさらに備える、請求項10記載の画像処理装置。   Third control means for disabling the FPN correction means and enabling the first cutout means when the presence / absence information indicates no FPN and the mode information stored in the second memory indicates that the camera shake correction mode is valid The image processing apparatus according to claim 10, comprising: 前記有無情報がFPN無を示しかつ前記第2メモリに格納されたモード情報が手ぶれ補正モード無効を示すとき前記FPN補正手段および前記第1切出し手段の各々を無効化する第4制御手段をさらに備える、請求項11記載の画像処理装置。   And fourth control means for invalidating each of the FPN correction means and the first cut-out means when the presence / absence information indicates no FPN and the mode information stored in the second memory indicates invalid camera shake correction mode. The image processing apparatus according to claim 11. 前記複数の被写界像の各々に対して固定位置で切出し処理を施す第2切出し手段をさらに備え、
前記第1制御手段および前記第3制御手段の各々はさらに、前記第1切出し手段の有効化処理に応答して前記第2切出し手段を無効化し、
前記第2制御手段および前記第4制御手段の各々はさらに、前記第1切出し手段の無効化処理に応答して前記第2切出し手段を有効化する、請求項12記載の画像処理装置。
A second cutting means for cutting out each of the plurality of object scene images at a fixed position;
Each of the first control means and the third control means further invalidates the second cutting means in response to the activation process of the first cutting means,
The image processing apparatus according to claim 12, wherein each of the second control unit and the fourth control unit further enables the second cutout unit in response to the invalidation process of the first cutout unit.
前記撮像手段はCMOSを含む、請求項1ないし13のいずれかに記載の画像処理装置。   The image processing apparatus according to claim 1, wherein the imaging unit includes a CMOS. 前記撮像手段をさらに備える、請求項1ないし14のいずれかに記載の画像処理装置。   The image processing apparatus according to claim 1, further comprising the imaging unit.
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