JP2000358187A - 撮像装置 - Google Patents
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- JP2000358187A JP2000358187A JP11167901A JP16790199A JP2000358187A JP 2000358187 A JP2000358187 A JP 2000358187A JP 11167901 A JP11167901 A JP 11167901A JP 16790199 A JP16790199 A JP 16790199A JP 2000358187 A JP2000358187 A JP 2000358187A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＣＣＤ上と画像メモリ上の２ヶ所にてブレ補
正機能を有する撮像装置において、ＣＣＤ上を補正する
ための予測動きベクトルの予測精度を向上することによ
り、従来の画像メモリ上での補正範囲では補正しきれな
かったブレまで補正可能にすることが可能な手ぶれ補正
システムを提供することを目的とする。 【解決手段】 Δｔ先の動きを予測するために、現時間
の実際の動きベクトル、及び過去の実際の動きベクトル
から動きベクトル予測回路用の係数を求め、さらに、こ
の係数と現時間及び過去の動きベクトルから、予測精度
を向上した新予測動きベクトルを算出し、この動きベク
トルに応じてＣＣＤ上での補正を行うことにより、画像
メモリ上で補正するブレ量を抑えることができる。
正機能を有する撮像装置において、ＣＣＤ上を補正する
ための予測動きベクトルの予測精度を向上することによ
り、従来の画像メモリ上での補正範囲では補正しきれな
かったブレまで補正可能にすることが可能な手ぶれ補正
システムを提供することを目的とする。 【解決手段】 Δｔ先の動きを予測するために、現時間
の実際の動きベクトル、及び過去の実際の動きベクトル
から動きベクトル予測回路用の係数を求め、さらに、こ
の係数と現時間及び過去の動きベクトルから、予測精度
を向上した新予測動きベクトルを算出し、この動きベク
トルに応じてＣＣＤ上での補正を行うことにより、画像
メモリ上で補正するブレ量を抑えることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、撮像素子（以下、
ＣＣＤと記す）と画像メモリの２つのブロックにて、画
像の動きに応じて映像信号の出力エリアを制御する手ブ
レ補正機能を有する撮像装置に関するものである。
ＣＣＤと記す）と画像メモリの２つのブロックにて、画
像の動きに応じて映像信号の出力エリアを制御する手ブ
レ補正機能を有する撮像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、撮像装置は、ビデオカメラの小型
化及び高機能化に伴い、小型化及び高機能化などが図ら
れている。
化及び高機能化に伴い、小型化及び高機能化などが図ら
れている。
【０００３】以下に従来の手ブレ補正機能付き撮像装置
について説明する。
について説明する。
【０００４】従来の撮像装置のブロック図を図４に示
す。図４において、１は入射される被写体の光学信号を
電気信号に変換する固体撮像素子（以下、ＣＣＤと記
す）、２は動きベクトルの積分値に応じてＣＣＤ１の出
力エリアを制御するＣＣＤ駆動タイミング発生部、３は
ＣＣＤ１の出力信号（アナログ信号）をデジタル信号に
変換するアナログ／デジタル変換器（以下、Ａ／Ｄ変換
器と記す）、４はＡ／Ｄ変換器３の出力信号の中の代表
的なポイントの信号レベルを記憶する代表点メモリ、５
は代表点メモリ４の出力信号に対して現時間での信号レ
ベルとの相関演算を行うことにより画像の動きを検出す
る動き検出部、６は動き検出部５からの出力値に対して
水平方向の動きを水平動きベクトルとして算出する水平
方向動きベクトル算出回路、７は動き検出部５からの垂
直方向の動きから予測動きベクトルと誤差動きベクトル
の２種類のベクトルを算出する垂直方向動きベクトル算
出回路、１０は垂直方向動きベクトル算出回路７からの
予測動きベクトルを積分しＣＣＤ駆動タイミング発生部
２に出力する動きベクトル積分回路、１１は水平動きベ
クトル及び誤差動きベクトルより後述する画像メモリ１
２の切り出しエリアを制御する画像メモリ制御回路１
１、１２はＡ／Ｄ変換器３の出力信号を画像メモリ制御
回路１１からの制御によりΔｔ期間記憶する画像メモリ
である。
す。図４において、１は入射される被写体の光学信号を
電気信号に変換する固体撮像素子（以下、ＣＣＤと記
す）、２は動きベクトルの積分値に応じてＣＣＤ１の出
力エリアを制御するＣＣＤ駆動タイミング発生部、３は
ＣＣＤ１の出力信号（アナログ信号）をデジタル信号に
変換するアナログ／デジタル変換器（以下、Ａ／Ｄ変換
器と記す）、４はＡ／Ｄ変換器３の出力信号の中の代表
的なポイントの信号レベルを記憶する代表点メモリ、５
は代表点メモリ４の出力信号に対して現時間での信号レ
ベルとの相関演算を行うことにより画像の動きを検出す
る動き検出部、６は動き検出部５からの出力値に対して
水平方向の動きを水平動きベクトルとして算出する水平
方向動きベクトル算出回路、７は動き検出部５からの垂
直方向の動きから予測動きベクトルと誤差動きベクトル
の２種類のベクトルを算出する垂直方向動きベクトル算
出回路、１０は垂直方向動きベクトル算出回路７からの
予測動きベクトルを積分しＣＣＤ駆動タイミング発生部
２に出力する動きベクトル積分回路、１１は水平動きベ
クトル及び誤差動きベクトルより後述する画像メモリ１
２の切り出しエリアを制御する画像メモリ制御回路１
１、１２はＡ／Ｄ変換器３の出力信号を画像メモリ制御
回路１１からの制御によりΔｔ期間記憶する画像メモリ
である。
【０００５】以上のように構成された従来の撮像装置に
ついて、以下その動作について、図４、図５、図６を用
いて説明する。
ついて、以下その動作について、図４、図５、図６を用
いて説明する。
【０００６】図５はＣＣＤ１と画像メモリ１２の２段階
に分けて画像の動きを補正する方式でのタイミングチャ
ートである。また、図６はＣＣＤの有効撮像エリア（被
写体の光学信号を電気信号に変換する全てのエリア）に
対し、ＣＣＤからの出力エリア、及び画像メモリでの出
力エリアの関係を示した模式図である。
に分けて画像の動きを補正する方式でのタイミングチャ
ートである。また、図６はＣＣＤの有効撮像エリア（被
写体の光学信号を電気信号に変換する全てのエリア）に
対し、ＣＣＤからの出力エリア、及び画像メモリでの出
力エリアの関係を示した模式図である。
【０００７】図５において、ＣＣＤ１からの出力信号
（ｂ）を、Ａ，Ｂ，Ｃ・・と称した場合、代表点メモリ
４から出力される夫々代表的ポイントの出力信号（ｃ）
はΔｔだけ遅延して、ＤＭ（Ａ）、ＤＭ（Ｂ）、ＤＭ
（Ｃ）・・として出力する。
（ｂ）を、Ａ，Ｂ，Ｃ・・と称した場合、代表点メモリ
４から出力される夫々代表的ポイントの出力信号（ｃ）
はΔｔだけ遅延して、ＤＭ（Ａ）、ＤＭ（Ｂ）、ＤＭ
（Ｃ）・・として出力する。
【０００８】ここで動き検出部５に入力する動き検出入
力信号（ｄ）は、ＣＣＤ出力信号（ｂ）よりΔｔレート
での遅延はなく、動き検出入力信号Ａ、Ｂ、Ｃ・・とＤ
Ｍ（Ａ）、ＤＭ（Ｂ）、ＤＭ（Ｃ）との相関演算を行う
ことにより、各Δｔ毎の画像の動きを検出することがで
きる。
力信号（ｄ）は、ＣＣＤ出力信号（ｂ）よりΔｔレート
での遅延はなく、動き検出入力信号Ａ、Ｂ、Ｃ・・とＤ
Ｍ（Ａ）、ＤＭ（Ｂ）、ＤＭ（Ｃ）との相関演算を行う
ことにより、各Δｔ毎の画像の動きを検出することがで
きる。
【０００９】次に、動き検出部５で算出した各Δｔ毎の
画像の動きを水平方向と垂直方向に分けて処理を行う。
画像の動きを水平方向と垂直方向に分けて処理を行う。
【００１０】水平方向の動きについては、図５（ｆ）に
示すように画像Ａと画像Ｂ間の動きは、ＨＶＥＣＴ（Ａ
−Ｂ）、画像Ｂと画像Ｃ間の動きは、ＨＶＥＣＴ（Ｂ−
Ｃ）と以下同様に水平方向動きベクトル算出回路６にて
求められる。この水平動きベクトルに応じて画像の動き
の補正を行うが、補正方法としては、水平動きベクトル
に応じて画像メモリ制御回路１１にて、画像メモリ１２
にΔｔ期間記憶された映像信号を切り出すエリアを算出
し、画像メモリ１２上にて切り出すことにより補正を行
う。
示すように画像Ａと画像Ｂ間の動きは、ＨＶＥＣＴ（Ａ
−Ｂ）、画像Ｂと画像Ｃ間の動きは、ＨＶＥＣＴ（Ｂ−
Ｃ）と以下同様に水平方向動きベクトル算出回路６にて
求められる。この水平動きベクトルに応じて画像の動き
の補正を行うが、補正方法としては、水平動きベクトル
に応じて画像メモリ制御回路１１にて、画像メモリ１２
にΔｔ期間記憶された映像信号を切り出すエリアを算出
し、画像メモリ１２上にて切り出すことにより補正を行
う。
【００１１】ここで、水平動きベクトルと補正する映像
信号とのタイミング関係であるが図５のタイミングチャ
ートにて明確なように、動きベクトルを算出するために
Δｔ期間要するが、映像信号も画像メモリ１２によりΔ
ｔ期間遅延するため、動きベクトルと補正する映像信号
のタイミングは一致する。
信号とのタイミング関係であるが図５のタイミングチャ
ートにて明確なように、動きベクトルを算出するために
Δｔ期間要するが、映像信号も画像メモリ１２によりΔ
ｔ期間遅延するため、動きベクトルと補正する映像信号
のタイミングは一致する。
【００１２】次に、垂直方向であるが、図５（ｇ）及び
（ｈ）に示すように、水平方向と同様にＣＣＤ１にて切
り出さずにＣＣＤの有効撮像全エリアを出力し、画像メ
モリ１２だけで動きの補正を行う手法もあるが、こうし
た場合、容量の大きい画像メモリが必要となる。よっ
て、できるだけ少ない容量の画像メモリにて機能を実現
するために、ＣＣＤ１にて一旦、予測動きベクトルに応
じて、大枠のエリアを切り出してから、予測した動きと
実際の動きとの誤差成分（誤差動きベクトル）だけ画像
メモリで補正するという２段階に分けて補正を行ってい
る。
（ｈ）に示すように、水平方向と同様にＣＣＤ１にて切
り出さずにＣＣＤの有効撮像全エリアを出力し、画像メ
モリ１２だけで動きの補正を行う手法もあるが、こうし
た場合、容量の大きい画像メモリが必要となる。よっ
て、できるだけ少ない容量の画像メモリにて機能を実現
するために、ＣＣＤ１にて一旦、予測動きベクトルに応
じて、大枠のエリアを切り出してから、予測した動きと
実際の動きとの誤差成分（誤差動きベクトル）だけ画像
メモリで補正するという２段階に分けて補正を行ってい
る。
【００１３】なお、垂直方向動きベクトル算出回路７
は、Δｔ前の予測動きベクトルと現時間での誤差動きベ
クトルより、現時間での実際の動きを算出する機能も有
している。
は、Δｔ前の予測動きベクトルと現時間での誤差動きベ
クトルより、現時間での実際の動きを算出する機能も有
している。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成では、垂直方向のブレ補正において、実際の動
きに対する予測した動きが大きく異なった場合、画像メ
モリ１２での補正範囲からはみ出してしまい、適切な補
正が効かなくなる可能性があるという問題点を有してい
た。
来の構成では、垂直方向のブレ補正において、実際の動
きに対する予測した動きが大きく異なった場合、画像メ
モリ１２での補正範囲からはみ出してしまい、適切な補
正が効かなくなる可能性があるという問題点を有してい
た。
【００１５】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、画像メモリの容量を増やすことなく、適切な手ぶれ
補正の性能を向上させる撮像装置を提供することを目的
とする。
で、画像メモリの容量を増やすことなく、適切な手ぶれ
補正の性能を向上させる撮像装置を提供することを目的
とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の撮像装置は、被写体より入射された光学信号
を電気信号に変換し、Δｔ周期にて映像信号として出力
するＣＣＤと、ＣＣＤの出力信号をデジタル信号に変換
するＡ／Ｄ変換器と、Ａ／Ｄ変換器の出力信号の代表的
なポイントの信号レベルをΔｔ時間記憶する代表点メモ
リと、代表点メモリに記憶されたΔｔ前の信号レベルと
現在の信号レベルとの相関演算により映像の動きの検出
する動き検出部と、動き検出部から出力した水平方向の
動きを水平動きベクトルとして算出する水平方向動きベ
クトル算出回路と、動き検出部から垂直方向の動きとし
て予測動きベクトル及び誤差動きベクトル、及びΔｔ前
の予測動きベクトルと現時間での誤差動きベクトルよ
り、現時間の実際の動きをベクトルとして算出する垂直
方向動きベクトル算出回路と、垂直方向動きベクトルか
ら出力された予測動きベクトルより、Δｔ後の映像の動
きを予測し、新予測動きベクトルとして出力する動きベ
クトル予測回路と、垂直方向動きベクトル算出回路と動
きベクトル予測回路の出力に応じて更新される係数発生
回路と、動きベクトル予測回路の出力を積分し、この積
分値を出力する動きベクトル積分回路と、動きベクトル
積分回路の出力値に応じて、ＣＣＤの出力エリアを制御
するＣＣＤ駆動タイミング発生部と、Ａ／Ｄ変換器の出
力信号をΔｔ期間記憶する画像メモリと、水平動きベク
トル及び誤差動きベクトルより、画像メモリに記憶した
映像信号エリアに対し、出力するエリアを制御する画像
メモリ制御回路とを有し、動きベクトル予測回路は入力
信号を一定期間遅延する１つ以上の遅延回路と、入力信
号と１つ以上の遅延回路の出力に、係数発生回路により
発生される係数を乗じる１つ以上の乗算回路と、１つ以
上の乗算回路の出力を加算する１つ以上の加算器とを備
えた構成を有している。
に本発明の撮像装置は、被写体より入射された光学信号
を電気信号に変換し、Δｔ周期にて映像信号として出力
するＣＣＤと、ＣＣＤの出力信号をデジタル信号に変換
するＡ／Ｄ変換器と、Ａ／Ｄ変換器の出力信号の代表的
なポイントの信号レベルをΔｔ時間記憶する代表点メモ
リと、代表点メモリに記憶されたΔｔ前の信号レベルと
現在の信号レベルとの相関演算により映像の動きの検出
する動き検出部と、動き検出部から出力した水平方向の
動きを水平動きベクトルとして算出する水平方向動きベ
クトル算出回路と、動き検出部から垂直方向の動きとし
て予測動きベクトル及び誤差動きベクトル、及びΔｔ前
の予測動きベクトルと現時間での誤差動きベクトルよ
り、現時間の実際の動きをベクトルとして算出する垂直
方向動きベクトル算出回路と、垂直方向動きベクトルか
ら出力された予測動きベクトルより、Δｔ後の映像の動
きを予測し、新予測動きベクトルとして出力する動きベ
クトル予測回路と、垂直方向動きベクトル算出回路と動
きベクトル予測回路の出力に応じて更新される係数発生
回路と、動きベクトル予測回路の出力を積分し、この積
分値を出力する動きベクトル積分回路と、動きベクトル
積分回路の出力値に応じて、ＣＣＤの出力エリアを制御
するＣＣＤ駆動タイミング発生部と、Ａ／Ｄ変換器の出
力信号をΔｔ期間記憶する画像メモリと、水平動きベク
トル及び誤差動きベクトルより、画像メモリに記憶した
映像信号エリアに対し、出力するエリアを制御する画像
メモリ制御回路とを有し、動きベクトル予測回路は入力
信号を一定期間遅延する１つ以上の遅延回路と、入力信
号と１つ以上の遅延回路の出力に、係数発生回路により
発生される係数を乗じる１つ以上の乗算回路と、１つ以
上の乗算回路の出力を加算する１つ以上の加算器とを備
えた構成を有している。
【００１７】この構成によって、画像メモリの容量を増
やすことなく、適切な手ぶれ補正の性能を向上させる効
果が得られる。
やすことなく、適切な手ぶれ補正の性能を向上させる効
果が得られる。
【００１８】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１及び２に記載の
発明は、被写体より入射された光学信号を電気信号に変
換し、Δｔ周期にて映像信号として出力するＣＣＤと、
ＣＣＤの出力信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換
器と、Ａ／Ｄ変換器の出力信号の代表的なポイントの信
号レベルをΔｔ時間記憶する代表点メモリと、代表点メ
モリに記憶されたΔｔ前の信号レベルと現在の信号レベ
ルとの相関演算により映像の動きの検出する動き検出部
と、動き検出部から出力した水平方向の動きを水平動き
ベクトルとして算出する水平方向動きベクトル算出回路
と、動き検出部から垂直方向の動きとして予測動きベク
トル及び誤差動きベクトル、及びΔｔ前の予測動きベク
トルと現時間での誤差動きベクトルより、現時間の実際
の動きをベクトルとして算出する垂直方向動きベクトル
算出回路と、垂直方向動きベクトルから出力された予測
動きベクトルより、Δｔ後の映像の動きを予測し、新予
測動きベクトルとして出力する動きベクトル予測回路
と、垂直方向動きベクトル算出回路と動きベクトル予測
回路の出力に応じて更新される係数発生回路と、動きベ
クトル予測回路の出力を積分し、この積分値を出力する
動きベクトル積分回路と、動きベクトル積分回路の出力
値に応じて、ＣＣＤの出力エリアを制御するＣＣＤ駆動
タイミング発生部と、Ａ／Ｄ変換器の出力信号をΔｔ期
間記憶する画像メモリと、水平動きベクトル及び誤差動
きベクトルより、画像メモリに記憶した映像信号エリア
に対し、出力するエリアを制御する画像メモリ制御回路
とを有し、動きベクトル予測回路は入力信号を一定期間
遅延する１つ以上の遅延回路と、入力信号と１つ以上の
遅延回路の出力に、係数発生回路により発生される係数
を乗じる１つ以上の乗算回路と、１つ以上の乗算回路の
出力を加算する１つ以上の加算器とを備えたことを特徴
としたものであり、ＣＣＤの読み出しアドレス制御と画
像メモリの読み出しアドレス制御との２段階に分けてブ
レ補正をする垂直方向制御において、ＣＣＤの読み出し
アドレスの制御する基となる予測動きベクトルに対し、
タップ係数を過去の動きベクトルに適応して変化させる
ことを可能にした動きベクトル予測回路での処理を行う
ことで、予測した動きと実際の動きとの誤差成分をでき
るだけ抑えことにより、画像メモリでのブレ補正の精度
を向上することが可能となるという作用を有する。
発明は、被写体より入射された光学信号を電気信号に変
換し、Δｔ周期にて映像信号として出力するＣＣＤと、
ＣＣＤの出力信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換
器と、Ａ／Ｄ変換器の出力信号の代表的なポイントの信
号レベルをΔｔ時間記憶する代表点メモリと、代表点メ
モリに記憶されたΔｔ前の信号レベルと現在の信号レベ
ルとの相関演算により映像の動きの検出する動き検出部
と、動き検出部から出力した水平方向の動きを水平動き
ベクトルとして算出する水平方向動きベクトル算出回路
と、動き検出部から垂直方向の動きとして予測動きベク
トル及び誤差動きベクトル、及びΔｔ前の予測動きベク
トルと現時間での誤差動きベクトルより、現時間の実際
の動きをベクトルとして算出する垂直方向動きベクトル
算出回路と、垂直方向動きベクトルから出力された予測
動きベクトルより、Δｔ後の映像の動きを予測し、新予
測動きベクトルとして出力する動きベクトル予測回路
と、垂直方向動きベクトル算出回路と動きベクトル予測
回路の出力に応じて更新される係数発生回路と、動きベ
クトル予測回路の出力を積分し、この積分値を出力する
動きベクトル積分回路と、動きベクトル積分回路の出力
値に応じて、ＣＣＤの出力エリアを制御するＣＣＤ駆動
タイミング発生部と、Ａ／Ｄ変換器の出力信号をΔｔ期
間記憶する画像メモリと、水平動きベクトル及び誤差動
きベクトルより、画像メモリに記憶した映像信号エリア
に対し、出力するエリアを制御する画像メモリ制御回路
とを有し、動きベクトル予測回路は入力信号を一定期間
遅延する１つ以上の遅延回路と、入力信号と１つ以上の
遅延回路の出力に、係数発生回路により発生される係数
を乗じる１つ以上の乗算回路と、１つ以上の乗算回路の
出力を加算する１つ以上の加算器とを備えたことを特徴
としたものであり、ＣＣＤの読み出しアドレス制御と画
像メモリの読み出しアドレス制御との２段階に分けてブ
レ補正をする垂直方向制御において、ＣＣＤの読み出し
アドレスの制御する基となる予測動きベクトルに対し、
タップ係数を過去の動きベクトルに適応して変化させる
ことを可能にした動きベクトル予測回路での処理を行う
ことで、予測した動きと実際の動きとの誤差成分をでき
るだけ抑えことにより、画像メモリでのブレ補正の精度
を向上することが可能となるという作用を有する。
【００１９】以下、本発明の実施の形態について、図１
から図３を用いて説明する。
から図３を用いて説明する。
【００２０】（実施の形態１）図１は本発明の実施の形
態１における撮像装置の構成を示すブロック図であり、
図１において、１は入射される被写体の光学信号を電気
信号に変換する固体撮像素子（以下、ＣＣＤと記す）、
２は動きベクトルの積分値に応じてＣＣＤ１の出力エリ
アを制御するＣＣＤ駆動タイミング発生手段であるＣＣ
Ｄ駆動タイミング発生部、３はＣＣＤ１の出力信号（ア
ナログ信号）をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段
であるアナログ／デジタル変換器（以下、Ａ／Ｄ変換器
と記す）、４はＡ／Ｄ変換器３の出力信号の中の代表的
なポイントの信号レベルを記憶する代表点メモリ、５は
代表点メモリ４の出力信号に対して現時間での信号レベ
ルとの相関演算を行うことにより画像の動きを検出する
動き検出手段である動き検出部、６は動き検出部５から
の出力値に対して水平方向の動きを水平動きベクトルと
して算出する水平方向動きベクトル算出手段である水平
方向動きベクトル算出回路、７は動き検出部５からの垂
直方向の動きから予測動きベクトルと誤差動きベクトル
の２種類のベクトルを算出する垂直方向動きベクトル算
出手段である垂直方向動きベクトル算出回路、１０は垂
直方向動きベクトル算出回路７からの予測動きベクトル
を積分しＣＣＤ駆動タイミング発生部２に出力する動き
ベクトル積分手段である動きベクトル積分回路、１１は
水平動きベクトル及び誤差動きベクトルより後述する画
像メモリ１２の切り出しエリアを制御する画像メモリ制
御手段である画像メモリ制御回路、１２はＡ／Ｄ変換器
３の出力信号を画像メモリ制御回路１１からの制御によ
りΔｔ期間記憶する画像メモリである。８はΔｔ先の映
像の動きを予測し新しい予測動きベクトルとして出力す
る動きベクトル予測手段である動きベクトル予測回路、
９は垂直方向動きベクトル算出回路７と動きベクトル予
測回路８の出力に応じて、動きベクトル予測回路８が新
動き予測動きベクトルを求める際に用いる係数を発生す
る係数発生手段である係数発生回路である。
態１における撮像装置の構成を示すブロック図であり、
図１において、１は入射される被写体の光学信号を電気
信号に変換する固体撮像素子（以下、ＣＣＤと記す）、
２は動きベクトルの積分値に応じてＣＣＤ１の出力エリ
アを制御するＣＣＤ駆動タイミング発生手段であるＣＣ
Ｄ駆動タイミング発生部、３はＣＣＤ１の出力信号（ア
ナログ信号）をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段
であるアナログ／デジタル変換器（以下、Ａ／Ｄ変換器
と記す）、４はＡ／Ｄ変換器３の出力信号の中の代表的
なポイントの信号レベルを記憶する代表点メモリ、５は
代表点メモリ４の出力信号に対して現時間での信号レベ
ルとの相関演算を行うことにより画像の動きを検出する
動き検出手段である動き検出部、６は動き検出部５から
の出力値に対して水平方向の動きを水平動きベクトルと
して算出する水平方向動きベクトル算出手段である水平
方向動きベクトル算出回路、７は動き検出部５からの垂
直方向の動きから予測動きベクトルと誤差動きベクトル
の２種類のベクトルを算出する垂直方向動きベクトル算
出手段である垂直方向動きベクトル算出回路、１０は垂
直方向動きベクトル算出回路７からの予測動きベクトル
を積分しＣＣＤ駆動タイミング発生部２に出力する動き
ベクトル積分手段である動きベクトル積分回路、１１は
水平動きベクトル及び誤差動きベクトルより後述する画
像メモリ１２の切り出しエリアを制御する画像メモリ制
御手段である画像メモリ制御回路、１２はＡ／Ｄ変換器
３の出力信号を画像メモリ制御回路１１からの制御によ
りΔｔ期間記憶する画像メモリである。８はΔｔ先の映
像の動きを予測し新しい予測動きベクトルとして出力す
る動きベクトル予測手段である動きベクトル予測回路、
９は垂直方向動きベクトル算出回路７と動きベクトル予
測回路８の出力に応じて、動きベクトル予測回路８が新
動き予測動きベクトルを求める際に用いる係数を発生す
る係数発生手段である係数発生回路である。
【００２１】図２は図１に示した動きベクトル予測回路
８の具体的な構成を示すブロック図である。同図におい
て、遅延回路２１、２２、・・、２ｉ（ｉは正の整数）
は信号を遅延させる遅延器であり、遅延時間はΔｔ期間
である。乗算回路３０、３１、・・、３ｉは乗算器であ
り、入力に対し係数発生回路９が発生する係数Ｗ０、Ｗ
１、・・、Ｗｉを乗ずるものとする。加算器４１、４
２、・・、４ｉは乗算器３０、３１、・・、３ｉの各出
力の加算処理を行う。
８の具体的な構成を示すブロック図である。同図におい
て、遅延回路２１、２２、・・、２ｉ（ｉは正の整数）
は信号を遅延させる遅延器であり、遅延時間はΔｔ期間
である。乗算回路３０、３１、・・、３ｉは乗算器であ
り、入力に対し係数発生回路９が発生する係数Ｗ０、Ｗ
１、・・、Ｗｉを乗ずるものとする。加算器４１、４
２、・・、４ｉは乗算器３０、３１、・・、３ｉの各出
力の加算処理を行う。
【００２２】図３は、図２に示した動きベクトル予測回
路８において遅延回路の数が３個の場合の構成を示すブ
ロック図である、同図において、遅延回路２１、２２、
２３は信号を遅延させる遅延器であり、遅延時間はΔｔ
分である。乗算回路３０、３１、３２、３３は乗算器で
あり、入力に対し係数発生回路９が発生する係数Ｗ０、
Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３を乗ずるものとする。加算器４１、４
２、４３は乗算回路３０、３１、３２、３３の各出力の
加算処理を行う。
路８において遅延回路の数が３個の場合の構成を示すブ
ロック図である、同図において、遅延回路２１、２２、
２３は信号を遅延させる遅延器であり、遅延時間はΔｔ
分である。乗算回路３０、３１、３２、３３は乗算器で
あり、入力に対し係数発生回路９が発生する係数Ｗ０、
Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３を乗ずるものとする。加算器４１、４
２、４３は乗算回路３０、３１、３２、３３の各出力の
加算処理を行う。
【００２３】以上のように構成された構成された本実施
の形態の手ぶれ補正機能付き撮像装置について、以下、
特に垂直方向のブレに対する補正の動作について説明す
る。
の形態の手ぶれ補正機能付き撮像装置について、以下、
特に垂直方向のブレに対する補正の動作について説明す
る。
【００２４】なお、水平方向のブレに対する補正動作
は、従来技術と同様であるので説明は省略する。
は、従来技術と同様であるので説明は省略する。
【００２５】また、動きベクトル予測回路８に関して
は、図３に示した構成を基に説明する。動き検出部５で
は、ＣＣＤ１で得られた現時間の映像信号と、Δｔ時間
前の映像信号の内、代表点メモリ４で記憶してあった代
表点メモリ出力信号ＤＭとの相関演算を行い、この演算
結果により画像の動きを検出する。本実施の形態におい
ては、ＣＣＤ１の有功撮像エリアからその一部を読み出
したものであるため、動き検出部５及び垂直方向動きベ
クトル算出回路７で得られた垂直方向の動きベクトル
は、Δｔ前において動きベクトル予測回路８で予測した
画像の動きと、実際の画像の動きとの差となる。
は、図３に示した構成を基に説明する。動き検出部５で
は、ＣＣＤ１で得られた現時間の映像信号と、Δｔ時間
前の映像信号の内、代表点メモリ４で記憶してあった代
表点メモリ出力信号ＤＭとの相関演算を行い、この演算
結果により画像の動きを検出する。本実施の形態におい
ては、ＣＣＤ１の有功撮像エリアからその一部を読み出
したものであるため、動き検出部５及び垂直方向動きベ
クトル算出回路７で得られた垂直方向の動きベクトル
は、Δｔ前において動きベクトル予測回路８で予測した
画像の動きと、実際の画像の動きとの差となる。
【００２６】つまり、動きベクトル予測回路８で予測し
た動きと実際の動きとが同じであれば、この動き検出部
５及び垂直方向動きベクトル検出回路７で得られる画像
の垂直方向の動きは０となる。故に、各Δｔ毎で、ある
Δｔ期間のΔｔ前における動きベクトル予測回路８で求
められた新予測動きベクトルに対し、各Δｔ毎で、垂直
方向動きベクトル算出回路７で得られた動きベクトル
（図１における誤差動きベクトルを指す）を加算（若し
くは減算）すれば、現時間と、Δｔ前との間での実際の
動きベクトルが求められる。例えば、現時間をｔ（ｎ）
（ｎは正の整数）とし、現時間における垂直方向動きベ
クトル７で得られた動きベクトルをＶｅｃｔ（ｎ）、Δ
ｔ前に動きベクトル予測回路８で求められた新予測動き
ベクトルをＹＰＶｅｃｔ（ｎ−１）、現時間からΔｔ前
との間での実際の動きベクトルをＶ（ｎ）とすると、Ｖ
（ｎ）は（数１）で求められる。
た動きと実際の動きとが同じであれば、この動き検出部
５及び垂直方向動きベクトル検出回路７で得られる画像
の垂直方向の動きは０となる。故に、各Δｔ毎で、ある
Δｔ期間のΔｔ前における動きベクトル予測回路８で求
められた新予測動きベクトルに対し、各Δｔ毎で、垂直
方向動きベクトル算出回路７で得られた動きベクトル
（図１における誤差動きベクトルを指す）を加算（若し
くは減算）すれば、現時間と、Δｔ前との間での実際の
動きベクトルが求められる。例えば、現時間をｔ（ｎ）
（ｎは正の整数）とし、現時間における垂直方向動きベ
クトル７で得られた動きベクトルをＶｅｃｔ（ｎ）、Δ
ｔ前に動きベクトル予測回路８で求められた新予測動き
ベクトルをＹＰＶｅｃｔ（ｎ−１）、現時間からΔｔ前
との間での実際の動きベクトルをＶ（ｎ）とすると、Ｖ
（ｎ）は（数１）で求められる。
【００２７】
【数１】
【００２８】このように、垂直方向動きベクトル算出回
路７は、各Δｔ毎で動きベクトル予測回路８が出力する
新予測動きベクトルを記憶しておき、（数１）に則り、
新予測動きベクトルと、垂直方向動きベクトル算出回路
７で得られた誤差動きベクトルを用いてΔｔ間の実際の
動きベクトルを求める。
路７は、各Δｔ毎で動きベクトル予測回路８が出力する
新予測動きベクトルを記憶しておき、（数１）に則り、
新予測動きベクトルと、垂直方向動きベクトル算出回路
７で得られた誤差動きベクトルを用いてΔｔ間の実際の
動きベクトルを求める。
【００２９】そして、動きベクトル予測回路８は垂直方
向動きベクトル算出回路７において、求めた実際の動き
ベクトルから、図３に示した構成により、Δｔ先の動き
ベクトルの予測値（新予測動きベクトル）を求める。図
３の構成では、各Δｔ毎で垂直方向動きベクトル算出回
路７から得られる実際の動きベクトルのうち、最新のも
のから、３×Δｔ期間前のものまでに、各々係数発生回
路９により発生された係数Ｗ０、Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３を乗
算し、その乗算結果を加算したものを、新動き予測ベク
トルとして動きベクトル積分回路１０に出力する。
向動きベクトル算出回路７において、求めた実際の動き
ベクトルから、図３に示した構成により、Δｔ先の動き
ベクトルの予測値（新予測動きベクトル）を求める。図
３の構成では、各Δｔ毎で垂直方向動きベクトル算出回
路７から得られる実際の動きベクトルのうち、最新のも
のから、３×Δｔ期間前のものまでに、各々係数発生回
路９により発生された係数Ｗ０、Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３を乗
算し、その乗算結果を加算したものを、新動き予測ベク
トルとして動きベクトル積分回路１０に出力する。
【００３０】次に、係数発生回路９による係数の更新に
ついて説明すると、現時間をｔ（ｎ）（ｎは正の整数）
とし、現時間で動き検出部５及び垂直方向動きベクトル
算出回路７で得られた実際の動きベクトルをＶ（ｎ）、
Δｔ前に動きベクトル予測回路８で求められた新予測動
きベクトルをＹＰＶｅｃｔ（ｎ−１）とすると、係数発
生回路９は、垂直方向動きベクトル算出回路７からの各
Δｔ毎での出力を記憶しておき、これと動きベクトル予
測回路８の出力ＹＰＶｅｃｔ（ｎ−１）から（数２）に
示す計算式に則り求められる係数の変化量ΔＷｉだけ係
数Ｗｉを変化させる。
ついて説明すると、現時間をｔ（ｎ）（ｎは正の整数）
とし、現時間で動き検出部５及び垂直方向動きベクトル
算出回路７で得られた実際の動きベクトルをＶ（ｎ）、
Δｔ前に動きベクトル予測回路８で求められた新予測動
きベクトルをＹＰＶｅｃｔ（ｎ−１）とすると、係数発
生回路９は、垂直方向動きベクトル算出回路７からの各
Δｔ毎での出力を記憶しておき、これと動きベクトル予
測回路８の出力ＹＰＶｅｃｔ（ｎ−１）から（数２）に
示す計算式に則り求められる係数の変化量ΔＷｉだけ係
数Ｗｉを変化させる。
【００３１】
【数２】
【００３２】そして、この更新された係数を用い、動き
ベクトル予測回路８は、ｔ（ｎ＋１）時間での動きを補
正するための新予測動きベクトルＹＰＶｅｃｔ（ｎ）
を、Ｖ（ｎ）、Ｖ（ｎ−１）、Ｖ（ｎ−２）、Ｖ（ｎ−
３）から計算する。
ベクトル予測回路８は、ｔ（ｎ＋１）時間での動きを補
正するための新予測動きベクトルＹＰＶｅｃｔ（ｎ）
を、Ｖ（ｎ）、Ｖ（ｎ−１）、Ｖ（ｎ−２）、Ｖ（ｎ−
３）から計算する。
【００３３】なお、（数２）により係数の更新する方法
は、最急降下法と称され、この方法で係数の更新するこ
とにより予測誤差を最小にできる係数が得られる。
は、最急降下法と称され、この方法で係数の更新するこ
とにより予測誤差を最小にできる係数が得られる。
【００３４】以上述べた新予測動きベクトルを、動きベ
クトル積分回路１０は各Δｔ毎に積分し、予測積分動き
ベクトルを計算する（この時、例えば、Δｔ前の積分結
果を動きベクトル積分回路１０内で保持し、それに現時
間の新予測動きベクトルを加算するような方法が考えら
れる）。そして、この予測積分動きベクトルはＣＣＤタ
イミング発生部２に送られ、この予測積分動きベクトル
に基づきＣＣＤ駆動タイミング発生部２がＣＣＤ１の映
像信号読み出しアドレスを制御し、現時間よりΔｔ後の
映像信号の動き成分を予測に基づきＣＣＤ１上で補正す
る。
クトル積分回路１０は各Δｔ毎に積分し、予測積分動き
ベクトルを計算する（この時、例えば、Δｔ前の積分結
果を動きベクトル積分回路１０内で保持し、それに現時
間の新予測動きベクトルを加算するような方法が考えら
れる）。そして、この予測積分動きベクトルはＣＣＤタ
イミング発生部２に送られ、この予測積分動きベクトル
に基づきＣＣＤ駆動タイミング発生部２がＣＣＤ１の映
像信号読み出しアドレスを制御し、現時間よりΔｔ後の
映像信号の動き成分を予測に基づきＣＣＤ１上で補正す
る。
【００３５】その後、ＣＣＤ１から出力した映像信号を
代表点メモリ４などを用いて、動き検出部５にて相関演
算を行い、その垂直方向の成分を垂直方向動きベクトル
算出回路７に入力する。ここで、前述したように、この
垂直方向動きベクトル算出回路７にて求める誤差動きベ
クトルは、実際の動きと、ＣＣＤ１上にて予測積分ベク
トルで切出した誤差成分であり、この誤差動きベクトル
を画像メモリ制御回路１１に入力し、画像メモリ１２上
にて誤差成分を補正するための読み出すアドレスを画像
メモリ制御回路１１で発生させる。
代表点メモリ４などを用いて、動き検出部５にて相関演
算を行い、その垂直方向の成分を垂直方向動きベクトル
算出回路７に入力する。ここで、前述したように、この
垂直方向動きベクトル算出回路７にて求める誤差動きベ
クトルは、実際の動きと、ＣＣＤ１上にて予測積分ベク
トルで切出した誤差成分であり、この誤差動きベクトル
を画像メモリ制御回路１１に入力し、画像メモリ１２上
にて誤差成分を補正するための読み出すアドレスを画像
メモリ制御回路１１で発生させる。
【００３６】そして、画像メモリ制御回路１１で発生し
た読み出しアドレスに応じて画像メモリ１２に記憶した
映像信号を読み出し、実際の動きと新予測動きベクトル
との誤差成分の補正を行う。
た読み出しアドレスに応じて画像メモリ１２に記憶した
映像信号を読み出し、実際の動きと新予測動きベクトル
との誤差成分の補正を行う。
【００３７】以上のように本実施の形態によれば、（数
２）に示す計算式に則り求められる変化量により更新さ
れる係数を用いた動きベクトル予測回路８にて、Δｔ先
のブレの予測精度を向上させ、新予測動きベクトルと実
際の動きとの差を極力０に近づける（即ち、誤差動きベ
クトル≒０）ことにより、従来、誤差動きベクトルが余
りにも大きく、画像メモリ１２での補正範囲を越えて補
正できなかったブレも、補正ができる確率を高くした
り、性能を同等に保つような場合では、画像メモリ１２
の容量を小さくでき、コストダウンなどを図ることが可
能となる。また、本実施の形態において、係数の初期値
に関しては、特に言及しなかったが、これは特定の数値
に限定するものでは無く、例えば、係数の初期値を全て
１とする、等が考えられる。
２）に示す計算式に則り求められる変化量により更新さ
れる係数を用いた動きベクトル予測回路８にて、Δｔ先
のブレの予測精度を向上させ、新予測動きベクトルと実
際の動きとの差を極力０に近づける（即ち、誤差動きベ
クトル≒０）ことにより、従来、誤差動きベクトルが余
りにも大きく、画像メモリ１２での補正範囲を越えて補
正できなかったブレも、補正ができる確率を高くした
り、性能を同等に保つような場合では、画像メモリ１２
の容量を小さくでき、コストダウンなどを図ることが可
能となる。また、本実施の形態において、係数の初期値
に関しては、特に言及しなかったが、これは特定の数値
に限定するものでは無く、例えば、係数の初期値を全て
１とする、等が考えられる。
【００３８】また、本実施の形態において、（数２）に
おいて使用する、正の定数εに関しては特に言及しなか
ったが、これは特定の数値に限定するものでは無く、例
えば１．０×１０−８程度の数値が考えられる。
おいて使用する、正の定数εに関しては特に言及しなか
ったが、これは特定の数値に限定するものでは無く、例
えば１．０×１０−８程度の数値が考えられる。
【００３９】また、本実施の形態において、係数の更新
はすべて、Δｔ毎に行ったが、これに限るものではな
く、任意の期間毎に行う、又は、更新を行わず、あらか
じめ設定した係数の初期値を保持することも考えられ
る。
はすべて、Δｔ毎に行ったが、これに限るものではな
く、任意の期間毎に行う、又は、更新を行わず、あらか
じめ設定した係数の初期値を保持することも考えられ
る。
【００４０】また、本実施の形態において、動きベクト
ル予測回路については、図３に示した構成を説明した
が、これに限るものでは無く、遅延回路、及び乗算回
路、及び加算器の数量を増加、若しくは減少させた構成
も、当然考えられる。
ル予測回路については、図３に示した構成を説明した
が、これに限るものでは無く、遅延回路、及び乗算回
路、及び加算器の数量を増加、若しくは減少させた構成
も、当然考えられる。
【００４１】
【発明の効果】以上のように本発明は、Δｔ先の画像の
ブレを予測する動きベクトルと、実際の動きとの誤差を
できるだけ抑えるために、過去の実際の動きベクトルか
ら算出される係数を使用した動きベクトル予測回路を搭
載することにより、従来、画像メモリ上で補正できなか
った大きなブレなども補正可能になるという優れた効果
が得られる。
ブレを予測する動きベクトルと、実際の動きとの誤差を
できるだけ抑えるために、過去の実際の動きベクトルか
ら算出される係数を使用した動きベクトル予測回路を搭
載することにより、従来、画像メモリ上で補正できなか
った大きなブレなども補正可能になるという優れた効果
が得られる。
【００４２】また、性能を従来と同等とした場合におい
ては、画像メモリの容量を小さくでき、コストダウンな
どの効果が得られる。
ては、画像メモリの容量を小さくでき、コストダウンな
どの効果が得られる。
【図１】本発明の実施の形態１における撮像装置のブロ
ック図
ック図
【図２】本実施の形態における動きベクトル予測回路８
の具体的な構成の示すブロック図
の具体的な構成の示すブロック図
【図３】本実施の形態の動きベクトル予測回路８の具体
的な構成の示すブロック図
的な構成の示すブロック図
【図４】従来の撮像装置のブロック図
【図５】従来の手ぶれ補正機能動作を説明するためのタ
イミングチャート
イミングチャート
【図６】従来の手ぶれ補正機能動作を説明するための模
式図
式図
１ ＣＣＤ ２ ＣＣＤ駆動タイミング発生部 ３ Ａ／Ｄ ４ 代表点メモリ ５ 動き検出部 ６ 水平方向動きベクトル算出回路 ７ 垂直方向動きベクトル算出回路 ８ 動きベクトル予測回路 ９ 係数発生回路 １０ 動きベクトル積分回路 １１ 画像メモリ制御回路 １２ 画像メモリ
Claims (2)
- 【請求項１】 被写体より入射された光学信号を電気信
号に変換し、１フィールド周期もしくは１フレーム周期
Δｔにて映像信号として出力する撮像素子と、前記撮像
素子の出力信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手
段と、前記Ａ／Ｄ変換手段の出力信号の代表的なポイン
トの信号レベルを前記Δｔ時間記憶する代表点メモリ
と、前記代表点メモリに記憶された前記Δｔ前の信号レ
ベルと現在の信号レベルとの相関演算により映像の動き
の検出する動き検出手段と、前記動き検出手段から出力
した水平方向の動きを水平動きベクトルとして算出する
水平方向動きベクトル算出手段と、前記動き検出手段か
ら垂直方向の動きとして予測動きベクトル及び誤差動き
ベクトル及びΔｔ前の予測動きベクトルと現時間での誤
差動きベクトルより現時間の実際の動きをベクトルとし
て算出する垂直方向動きベクトル算出手段と、前記垂直
方向動きベクトルから出力された予測動きベクトルより
Δｔ後の映像の動きを予測し新しい予測動きベクトルと
して出力する動きベクトル予測手段と、前記垂直方向動
きベクトル算出手段と前記動きベクトル予測手段の出力
に応じて所定の係数を発生する係数発生手段と、前記動
きベクトル予測手段の出力を積分しこの積分値を出力す
る動きベクトル積分手段と、前記動きベクトル積分手段
の出力値に応じて前記撮像素子の出力エリアを制御する
ＣＣＤ駆動タイミング発生手段と、前記Ａ／Ｄ変換手段
の出力信号をΔｔ期間記憶する画像メモリと、前記水平
動きベクトル及び前記誤差動きベクトルより前記画像メ
モリに記憶した映像信号エリアに対し出力するエリアを
制御する画像メモリ制御手段とを有したことを特徴とす
る撮像装置。 - 【請求項２】 動きベクトル予測手段は、入力信号を一
定期間遅延する少なくとも１つの遅延手段と、前記入力
信号と前記遅延回路の出力に前記係数発生手段により発
生される係数を乗じる少なくとも１つの乗算手段と、前
記乗算回路の出力を加算する少なくとも１つの加算手段
とからなることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11167901A JP2000358187A (ja) | 1999-06-15 | 1999-06-15 | 撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11167901A JP2000358187A (ja) | 1999-06-15 | 1999-06-15 | 撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000358187A true JP2000358187A (ja) | 2000-12-26 |
| JP2000358187A5 JP2000358187A5 (ja) | 2006-06-15 |
Family
ID=15858162
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11167901A Pending JP2000358187A (ja) | 1999-06-15 | 1999-06-15 | 撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000358187A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100812910B1 (ko) | 2006-10-24 | 2008-03-11 | 주식회사 대우일렉트로닉스 | 휴대용 멀티미디어 재생 시스템의 흔들림 보상 장치 및방법 |
| US7995852B2 (en) | 2004-11-29 | 2011-08-09 | Fujifilm Corporation | Imaging device and imaging method |
| JP2017005430A (ja) * | 2015-06-08 | 2017-01-05 | キヤノン株式会社 | 画像処理装置及びその制御方法、撮像装置 |
-
1999
- 1999-06-15 JP JP11167901A patent/JP2000358187A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7995852B2 (en) | 2004-11-29 | 2011-08-09 | Fujifilm Corporation | Imaging device and imaging method |
| KR100812910B1 (ko) | 2006-10-24 | 2008-03-11 | 주식회사 대우일렉트로닉스 | 휴대용 멀티미디어 재생 시스템의 흔들림 보상 장치 및방법 |
| JP2017005430A (ja) * | 2015-06-08 | 2017-01-05 | キヤノン株式会社 | 画像処理装置及びその制御方法、撮像装置 |
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| A02 | Decision of refusal |
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