JP2007267114A - Shaking correction apparatus, photographic apparatus using the same, shaking correction method, shaking correction program, and recording medium for shaking correction program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、動画像または時系列に連続する静止画像からフレーム画像を取得し、取得し
たフレーム画像に含まれる手ぶれを補正する手ぶれ補正装置、それを用いた撮影装置、手
ぶれ補正方法、手ぶれ補正プログラム、及び手ぶれ補正プログラムを記録した記録媒体に
関する。
The present invention relates to a camera shake correction apparatus that acquires a frame image from a moving image or a still image continuous in time series, and corrects camera shake included in the acquired frame image, a photographing apparatus using the same, a camera shake correction method, and a camera shake correction program. And a recording medium on which a camera shake correction program is recorded.
近年ビデオカメラやデジタルカメラ、さらに画像撮影機能を有する携帯電話などの撮影
機器を用いて、運動会など所望する画像を動画像として撮影することが行われている。そ
の際、撮影装置を手持ちで撮影すると、撮影画像に手ぶれが生じてしまうことがある。こ
のため、従来より、撮影時の手ぶれを補正する画像処理技術が提案されている(例えば、
特許文献1)。
In recent years, a desired image such as an athletic meet has been taken as a moving image by using a video camera, a digital camera, and a photographing device such as a mobile phone having an image photographing function. At this time, if the photographing apparatus is photographed by hand, camera shake may occur in the photographed image. For this reason, conventionally, an image processing technique for correcting camera shake during shooting has been proposed (for example,
Patent Document 1).
特許文献1の画像処理装置は、撮影画像の中のフレーム画像の動きベクトルを算出し、
算出した動きベクトルから計算した積分ベクトルだけフレーム画像をシフトさせることに
よって手ぶれを補正する。
The image processing apparatus of
Camera shake is corrected by shifting the frame image by an integral vector calculated from the calculated motion vector.
しかしながら、フレーム画像の画像全体の動きが目で追従できないほど早くなると、動
画像が流れた鮮明でない画像になってしまい動きベクトルの検出精度が下がるため、手ぶ
れの補正の精度も下がるという問題がある。
However, if the motion of the entire frame image becomes too fast to follow with the eyes, the moving image becomes a non-clear image and the motion vector detection accuracy is lowered, so that there is a problem that the accuracy of camera shake correction is also lowered. .
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたもので、その目的は、動きベク
トルの検出精度の良い動きの遅い画像だけ的確に手ぶれの補正をする手ぶれ補正装置、そ
れを用いた撮影装置、手ぶれ補正方法、手ぶれ補正プログラム、手ぶれ補正プログラムの
記録媒体を提供することにある。
The present invention has been made paying attention to such a conventional problem, and an object of the present invention is to provide a camera shake correction device that corrects camera shake accurately only for a slow-moving image with good motion vector detection accuracy. It is an object of the present invention to provide an image capturing apparatus, an image stabilization method, an image stabilization program, and a recording medium for an image stabilization program.
本発明に係る手ぶれ補正装置は、上記課題を解決すべく、動画像または時系列に連続す
る静止画像からフレーム画像を取得するフレーム画像取得手段と、前記フレーム画像の画
像全体の動きを示す動きベクトルを算出する動きベクトル算出手段と、前記動きベクトル
が所定の閾値よりも小さい場合に、前記フレーム画像は画像の動きが遅い安定画像である
と判定する安定画像判定手段と、前記フレーム画像が前記安定画像であると判定された場
合に、前記フレーム画像の手ぶれを補正した補正フレーム画像を生成する画像補正手段と
、を備えたことを要旨とする。
In order to solve the above problems, an image stabilization apparatus according to the present invention includes a frame image acquisition unit that acquires a frame image from a moving image or a time-series continuous still image, and a motion vector that indicates the motion of the entire image of the frame image. A motion vector calculation means for calculating the image, a stable image determination means for determining that the frame image is a stable image with a slow image movement when the motion vector is smaller than a predetermined threshold, and the frame image is the stable image. The gist of the invention is that the image correction means includes a correction frame image that generates a corrected frame image in which the camera shake of the frame image is corrected when it is determined to be an image.
本発明に係る手ぶれ補正装置によれば、安定画像判定手段は、フレーム画像取得手段が
取得したフレーム画像から動きベクトル算出手段により算出された動きベクトルが所定の
閾値よりも小さい場合に、安定画像判定手段によりフレーム画像は安定画像であると判定
する。そして、画像補正手段は、安定画像判定手段によりフレーム画像が安定画像である
と判定された場合に、フレーム画像の手ぶれの補正をした補正フレーム画像を生成する。
こうすれば、フレーム画像の画像全体の動きの遅い、すなわち動きベクトルの検出精度の
良いフレーム画像に対して手ぶれの補正を行うことができる。
According to the camera shake correction device of the present invention, the stable image determination unit determines the stable image when the motion vector calculated by the motion vector calculation unit from the frame image acquired by the frame image acquisition unit is smaller than a predetermined threshold. The frame image is determined to be a stable image by the means. Then, the image correcting unit generates a corrected frame image in which the camera shake of the frame image is corrected when the stable image determining unit determines that the frame image is a stable image.
In this way, camera shake correction can be performed on a frame image in which the motion of the entire frame image is slow, that is, the motion vector detection accuracy is high.
また、上記した本発明に係る手ぶれ補正装置では、前記画像補正手段は、前記フレーム
画像が前記安定画像でないと判定された場合に、時系列順で前のフレーム画像を前記補正
フレーム画像とする。
In the camera shake correction apparatus according to the present invention described above, the image correction unit sets the previous frame image as the correction frame image in time series when it is determined that the frame image is not the stable image.
フレーム画像が安定画像でない場合は、フレーム画像の中の画像の動きが早く、表示さ
れた画像を視聴する人間が目で追従するのが困難になる。時系列順で前の画像を補正フレ
ーム画像とすることで、コマ落としと同じ効果を出すことができ、目で追従しやすい補正
フレーム画像とすることができる。
When the frame image is not a stable image, the movement of the image in the frame image is fast, and it is difficult for a person who views the displayed image to follow with the eyes. By using the previous image in the time series order as the correction frame image, the same effect as frame dropping can be obtained, and the correction frame image can be easily followed by the eyes.
また、上記した本発明に係る手ぶれ補正装置では、前記所定の閾値は、前記補正フレー
ム画像を表示するときのフレームレート、及び画面サイズに基づいて決められた値である
。
In the camera shake correction apparatus according to the present invention, the predetermined threshold value is a value determined based on a frame rate and a screen size when the corrected frame image is displayed.
こうすれば、実際に補正フレーム画像を表示したときの状態で画像の動きが早いか遅い
かと言う観点で所定の閾値を決めることができる。
In this way, the predetermined threshold can be determined from the viewpoint of whether the image moves fast or slow when the correction frame image is actually displayed.
また、上記した本発明に係る手ぶれ補正装置では、前記所定の閾値は、前記補正フレー
ム画像を表示した表示画面を視聴したときの当該表示画面の画像の動きが、30deg/
secより小さくなるように、前記フレームレート、前記画面サイズに基づいて決めた値
である。
In the above-described camera shake correction device according to the present invention, the predetermined threshold value is that the movement of the image on the display screen when viewing the display screen on which the correction frame image is viewed is 30 deg /
The value is determined based on the frame rate and the screen size so as to be smaller than sec.
低速で運動している対象物を視野中心部で捉え続けるための運動である眼球の随従運動
の標準的な値は30deg/secである。フレームレート、画面サイズに基づいて、補
正フレーム画像を表示した表示画面を視聴するときの画像の動きが30deg/secよ
り小さくなるように所定の閾値を決めれば、目で追従できる動きの遅い画像だけ手ぶれの
補正をすることができる。
The standard value of the follow-up movement of the eyeball, which is a movement for keeping the object moving at low speed in the center of the visual field, is 30 deg / sec. Based on the frame rate and screen size, if a predetermined threshold value is determined so that the motion of the image when viewing the display screen displaying the corrected frame image is smaller than 30 deg / sec, only the slowly moving image that can be followed by the eyes Camera shake can be corrected.
また、上記した本発明に係る手ぶれ補正装置では、前記フレーム画像が前記安定画像で
ないと判定された場合に、警告メッセージを出力する警告メッセージ出力手段をさらに備
える。
The above-described camera shake correction apparatus according to the present invention further includes warning message output means for outputting a warning message when it is determined that the frame image is not the stable image.
こうすれば、目で追従することが難しい動きの早いフレーム画像がある場合に、手ぶれ
補正装置の利用者にメッセージを出力して知らせることができるので、利用者は動きの早
い動画像を作成しなおすなどの対応をとることができる。
In this way, when there is a fast-moving frame image that is difficult to follow with the eyes, the user of the image stabilizer can be notified by outputting a message, so the user can create a fast-moving moving image. It is possible to take measures such as correction.
また、上記した本発明の手ぶれ補正装置に対応する手ぶれ補正方法は、動画像または時
系列に連続する静止画像からフレーム画像を取得するフレーム画像取得工程と、前記フレ
ーム画像の画像全体の動きを示す動きベクトルを算出する動きベクトル算出工程と、前記
動きベクトルが所定の閾値よりも小さい場合に、前記フレーム画像は画像の動きが遅い安
定画像であると判定する安定画像判定工程と、前記フレーム画像が前記安定画像であると
判定された場合に、前記フレーム画像の手ぶれを補正した補正フレーム画像を生成する画
像補正工程と、を備えたことを要旨とする。
In addition, a camera shake correction method corresponding to the above-described camera shake correction apparatus of the present invention shows a frame image acquisition step of acquiring a frame image from a moving image or a time-series continuous still image, and movement of the entire frame image. A motion vector calculation step of calculating a motion vector, a stable image determination step of determining that the frame image is a stable image with slow motion of the image when the motion vector is smaller than a predetermined threshold, and the frame image The present invention includes an image correction step of generating a corrected frame image in which camera shake of the frame image is corrected when it is determined that the image is a stable image.
また、上記した本発明の手ぶれ補正装置に対応する手ぶれ補正プログラムは、動画像ま
たは時系列に連続する静止画像からフレーム画像を取得するフレーム画像取得機能と、前
記フレーム画像の画像全体の動きを示す動きベクトルを算出する動きベクトル算出機能と
、前記動きベクトルが所定の閾値よりも小さい場合に、前記フレーム画像は画像の動きが
遅い安定画像であると判定する安定画像判定機能と、前記フレーム画像が前記安定画像で
あると判定された場合に、前記フレーム画像の手ぶれを補正した補正フレーム画像を生成
する画像補正機能と、をコンピュータに実現させることを要旨とする。
In addition, a camera shake correction program corresponding to the above-described camera shake correction apparatus of the present invention shows a frame image acquisition function for acquiring a frame image from a moving image or a time-series continuous still image, and movement of the entire frame image. A motion vector calculation function for calculating a motion vector, a stable image determination function for determining that the frame image is a stable image with slow motion of the image when the motion vector is smaller than a predetermined threshold, and the frame image The gist is to cause a computer to realize an image correction function for generating a corrected frame image obtained by correcting camera shake of the frame image when it is determined that the image is a stable image.
また、本発明は、上記した手ぶれ補正プログラムを記録した記録媒体としても捉えるこ
とができる。記録媒体としてはフレキシブルディスクやCD−ROM、DVD−ROM、
ICカード、パンチカードなど、コンピュータが読み取り可能な様々な媒体を利用できる
。
The present invention can also be understood as a recording medium on which the above-described camera shake correction program is recorded. Recording media include flexible disks, CD-ROMs, DVD-ROMs,
Various media readable by a computer such as an IC card and a punch card can be used.
上記した手ぶれ補正方法、手ぶれ補正プログラム、及び記録媒体によれば、本発明の手
ぶれ補正装置と同等の効果が得られる。
According to the above-described camera shake correction method, camera shake correction program, and recording medium, effects equivalent to those of the camera shake correction device of the present invention can be obtained.
また、本発明は、上記した手ぶれ補正装置を備えた撮影装置としても捉えることができ
る。こうすれば、撮影した動画像の手ぶれの補正を他の装置を使用することなく行うこと
ができ、また、動画像の動きベクトルの検出精度の良い動きの遅い画像だけ的確に手ぶれ
の補正をすることができる。
The present invention can also be understood as a photographing apparatus including the above-described camera shake correction device. In this way, it is possible to correct camera shake of a captured moving image without using another device, and to accurately correct camera shake only for a slow moving image with good motion vector detection accuracy. be able to.
以下、本発明を具体化した実施例について図面を用いて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、手ぶれ補正装置の構成概略を説明する説明図である。実施例1の手ぶれ補正装
置100は、フレーム画像取得手段110、動きベクトル算出手段120、安定画像判定
手段130、及び画像補正手段140から構成され、入力機器200から動画像を取得し
動画像の手ぶれなどを補正して出力機器210に出力する。
FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating a schematic configuration of a camera shake correction apparatus. The camera
入力機器200としては、ビデオ、デジタルビデオカメラ(DVC)、放送、及び動画
像を保管する動画像データベース(DB)など動画像を出力することができる機器を用い
ることができる。また、入力機器200として動画像が格納されたハードディスク、メモ
リカードなどの記憶媒体を用いても良い。
As the
フレーム画像取得手段110は、入力機器200から出力された動画像からフレーム画
像F(n)(nは時系列順を示す整数)を順次取得する。
The frame
動きベクトル算出手段120は、フレーム画像取得手段110が取得したフレーム画像
F(n)と時系列順で一つ前のフレーム画像F(n−1)から、フレーム画像F(n)の
画像全体の動きを示す動きベクトルV(n)を算出する。
The motion
安定画像判定手段130は、動きベクトル算出手段120が算出した動きベクトルV(
n)の大きさと所定の閾値と比較し、動きベクトルV(n)の大きさが所定の閾値より小
さい場合に、フレーム画像F(n)を安定画像であると判定する。
The stable image determination means 130 is the motion vector V (
The magnitude of n) is compared with a predetermined threshold, and when the magnitude of the motion vector V (n) is smaller than the predetermined threshold, the frame image F (n) is determined to be a stable image.
画像補正手段140は、フレーム画像F(n)が安定画像であると判定された場合に、
フレーム画像F(n)の手ぶれを補正した補正フレーム画像HFG(n)を生成し、出力
機器210に出力する。また、フレーム画像F(n)が安定画像でないと判定された場合
は、一つ前のフレーム画像F(n−1)を補正フレーム画像HFG(n)として生成し、
出力機器210に出力する。
The
A corrected frame image HFG (n) in which the camera shake of the frame image F (n) is corrected is generated and output to the
Output to the
出力機器210としては、CRT、プロジェクタ、テレビなどを用いることができる。
また、ネットワークを介して補正フレーム画像HFG(n)を配信しても良い。また、出
力機器210として、ハードディスク、DVD−ROMなどの記憶媒体を用い、補正フレ
ーム画像HFG(n)を記録しても良い。
As the
Further, the corrected frame image HFG (n) may be distributed via a network. Further, the
以上の構成の手ぶれ補正装置100は、上記の各部における処理をソフトウェアプログ
ラムで実現し、その処理プログラムである手ぶれ補正プログラムをインストールしたコン
ピュータにより構成される。このコンピュータ(図示なし)は、CPU,ROM,RAM
,ハードディスク、インターフェース等を備え、キーボード、ディスプレイ等と接続され
た一般的な計算機である。このコンピュータのROMには手ぶれ補正プログラムが記憶さ
れ、CPUが手ぶれ補正プログラムを実行することにより、手ぶれ補正装置100として
機能する。以下に、このコンピュータでCPUにより実行される上記各部の処理について
、図2のフローチャートを用いて説明する。
The camera
, A general computer equipped with a hard disk, an interface, etc., connected to a keyboard, a display, etc. The computer's ROM stores a camera shake correction program, and the CPU functions as the camera
処理を開始すると、フレーム画像取得手段110は、入力機器200からフレーム画像
F(n)を取得する(ステップS100)。
When the process is started, the frame
次に、動きベクトル算出手段120は、フレーム画像F(n)と一つ前に取得されてい
るフレーム画像F(n−1)から、フレーム画像F(n)の画像全体の動きを示す動きベ
クトルV(n)を算出する(ステップS110)。
Next, the motion
ここで、図3のフレーム画像F(n)及び動きベクトルV(n)を説明するための説明
図を用いて動きベクトルV(n)について説明する。
Here, the motion vector V (n) will be described with reference to an explanatory diagram for explaining the frame image F (n) and the motion vector V (n) in FIG.
図3(上側)は、フレーム画像取得手段110により取得された時系列順1番目のフレ
ーム画像F(1)と、2番目、3番目のフレーム画像F(2),F(3)の例を示してい
る。また、図3は、画像の中に写っている家が左下方向に移動している例である。
FIG. 3 (upper side) shows an example of the first frame image F (1) in time-series order acquired by the frame
手ぶれ補正装置100は、フレーム画像F(n)から所定の大きさの画像を手ぶれによ
る画像の揺れを軽減する位置で切り出すことで、手ぶれを補正した補正フレーム画像HF
G(n)を生成する。補正フレーム画像HFG(n)のデフォルトの切り出し位置は、そ
れぞれ図3に破線で示したフレーム画像FK(1)〜FK(3)となる。ここで、フレー
ム画像FK(n)は、図3に示したように、フレーム画像F(n)に対して所定の補正限
界値Smax(X方向ではSxmax、Y方向ではSymax)だけ画面サイズが小さい
画像になる。所定の補正限界値Smax(X成分はSxmax,Y成分はSymax)は
、実施例1では、予め手ぶれ補正プログラムにデフォルトで所定の値が設定されているも
のとする。
The camera
G (n) is generated. The default cut-out positions of the corrected frame image HFG (n) are frame images FK (1) to FK (3) indicated by broken lines in FIG. Here, as shown in FIG. 3, the frame image FK (n) is smaller in screen size than the frame image F (n) by a predetermined correction limit value Smax (Sxmax in the X direction and Symax in the Y direction). Become an image. In the first embodiment, a predetermined correction limit value Smax (X component is Sxmax, Y component is Symax) is set to a predetermined value in advance in the camera shake correction program.
同じく図3(下側)に、フレーム画像F(1)〜F(3)に映っている物体が同じ位置
になるように配置したフレーム画像F(1)〜F(3),FK(1)〜FK(3)を示し
た。このように配置したときのフレーム画像FK(n)の相対位置の差が動きベクトルで
ある。すなわち、動きベクトルV(2)はフレーム画像FK(2)とFK(1)の相対位
置の差であり、動きベクトルV(3)はフレーム画像FK(3)とフレーム画像FK(2
)の相対位置の差である。また、図3の例では、フレーム画像F(1)の前のフレームは
ないので、動きベクトルV(1)は0になる。
Similarly, in FIG. 3 (lower side), frame images F (1) to F (3) and FK (1) are arranged so that the objects shown in the frame images F (1) to F (3) are at the same position. -FK (3) was shown. A difference in relative position of the frame image FK (n) when arranged in this way is a motion vector. That is, the motion vector V (2) is a difference between the relative positions of the frame images FK (2) and FK (1), and the motion vector V (3) is the frame image FK (3) and the frame image FK (2).
) Relative position difference. In the example of FIG. 3, there is no frame preceding the frame image F (1), so the motion vector V (1) is zero.
フレーム画像間の相対位置は、画像のパターンマッチングまたは特徴点追跡といった周
知の画像処理方法によって求めることができる。具体的な相対位置の算出処理方法につい
ては、本発明の本質ではないので説明を省略する。
The relative position between the frame images can be obtained by a known image processing method such as image pattern matching or feature point tracking. Since the specific relative position calculation processing method is not the essence of the present invention, the description thereof will be omitted.
次に、安定画像判定手段130は、動きベクトルV(n)の大きさが所定の閾値Tより
も小さい場合は、フレーム画像F(n)が画像全体の動きの遅い安定画像であると判定す
る(ステップS120(図2))。
Next, when the magnitude of the motion vector V (n) is smaller than the predetermined threshold T, the stable
実施例1の手ぶれ補正装置100は、フレーム画像F(n)の画像全体の動きが遅く目
で追従できる場合にフレーム画像F(n)を安定画像であると定義する。そして、フレー
ム画像F(n)が安定画像である場合に手ぶれを補正し、動きが目で追従できないほど早
い場合、すなわち、安定画像でない場合に、手ぶれの補正ではなく、目で追従できないほ
ど早い動きの画像を見やすくするための補正処理を施す。
The camera
こうすれば、動きが遅くベクトルV(n)の検出精度の高いフレーム画像F(n)に対
しては、精度の高い動きベクトルV(n)を用いた精度の高い手ぶれの補正を行うことが
できる。一方、動きが早くベクトルV(n)の検出精度の悪いフレーム画像F(n)に対
しては、手ぶれの補正ではなく、早い動きを見やすくする補正処理を施すことができる。
また、どちらの補正処理を施すかの判定も一回だけ行えばよいので判定処理も簡単である
。
In this way, for the frame image F (n) whose motion is slow and the detection accuracy of the vector V (n) is high, high-precision camera shake correction using the high-precision motion vector V (n) can be performed. it can. On the other hand, for the frame image F (n) that has a fast motion and a low detection accuracy of the vector V (n), it is possible to perform a correction process that makes it easy to see the fast motion instead of correcting the camera shake.
In addition, since it is only necessary to determine which correction process is performed once, the determination process is simple.
また、安定画像であるかどうかの基準を、目で追従できるかどうかではなく、フレーム
画像F(n)の画像の流れなど、動画像を撮影した光学系の性能に基づいて決めても良い
。こうすれば、さらに動きベクトルの検出精度が高くなり、精度の高い手ぶれの補正を行
うことができる。
Further, the criterion for determining whether or not the image is a stable image may be determined based on the performance of the optical system that captured the moving image, such as the flow of the frame image F (n), rather than whether the image can be tracked with the eyes. In this way, the motion vector detection accuracy is further improved, and the camera shake can be corrected with high accuracy.
図4は、所定の閾値Tの算出方法を説明するための説明図である。表示画面300は、
補正フレーム画像HFG(n)をCRT、プロジェクタ、TVなどの出力機器210で表
示するための画面である。表示画面300に表示された補正フレーム画像HFG(n)を
視聴する視聴者310は、表示画面300を視聴するための最適な視聴位置であると言わ
れている画面サイズの3倍の距離である3Hだけ表示画面300から離れた位置にいる。
FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining a method of calculating the predetermined threshold T. The
This is a screen for displaying the corrected frame image HFG (n) on the
また、低速で運動している対象物を視野中心部で捉え続けるための運動である眼球の随
従運動の標準的な値は30deg/secである。したがって、フレーム画像F(n)の
画像全体の動きが、30deg/secより小さければ、フレーム画像F(n)は目で追
従できる動きの遅い安定画像であるといえる。画像全体の動きが30deg/secであ
る場合、フレーム画像F(n)における動きの大きさをピクセル数で表したTは式(1)
で算出できる。
The standard value of the follow-up movement of the eyeball, which is a movement for keeping the object moving at a low speed at the center of the visual field, is 30 deg / sec. Therefore, if the motion of the entire image of the frame image F (n) is smaller than 30 deg / sec, it can be said that the frame image F (n) is a stable image with a slow motion that can be followed by the eyes. When the motion of the entire image is 30 deg / sec, T representing the magnitude of motion in the frame image F (n) in terms of the number of pixels is expressed by the following equation (1).
It can be calculated by
T=k×W×(30/F)/A
=k×W×30/(2×F×arctan(W/6H) …(1)
H:表示画面300の高さ
W:表示画面300の横幅の長さ
k:補正フレーム画像HFG(n)の横のピクセル数/W
F:フレームレート(Frame/sec)
A:視聴者310から表示画面300を見たときの視野角
A=2×arctan((W/2)/3H)
T = k × W × (30 / F) / A
= K × W × 30 / (2 × F × arctan (W / 6H) (1)
H: Height of display screen 300 W: Length of horizontal width of display screen 300 k: Number of horizontal pixels / W of corrected frame image HFG (n)
F: Frame rate (Frame / sec)
A: Viewing angle when viewing
A = 2 × arctan ((W / 2) / 3H)
このように、閾値Tを、実際に表示されたときのフレームレートF及び表示画面のサイ
ズであるH,Wを用いて、フレーム画像F(n)の動きが30deg/secになるよう
に算出するので、目で追従できないほど早い画像であるかどうかを正確に判定することが
できる。
Thus, the threshold value T is calculated so that the motion of the frame image F (n) becomes 30 deg / sec using the frame rate F when actually displayed and the display screen sizes H and W. Therefore, it is possible to accurately determine whether the image is so fast that it cannot be followed by the eyes.
動きベクトル算出手段120が算出した動きベクトルV(n)のX成分、Y成分は、図
3で説明したようにピクセル数で表される。従って、動きベクトルV(n)の大きさがT
より小さければ、フレーム画像F(n)の動きは目で追従できる遅い動きの安定画像であ
ると判定できる。
The X component and Y component of the motion vector V (n) calculated by the motion vector calculation means 120 are represented by the number of pixels as described with reference to FIG. Therefore, the magnitude of the motion vector V (n) is T
If it is smaller, it can be determined that the motion of the frame image F (n) is a slow motion stable image that can be followed by the eyes.
次に、手ぶれ判定手段130により、フレーム画像F(n)が安定画像であると判定さ
れたかどうかを調べる(ステップS130)。フレーム画像F(n)が安定画像であると
判定された場合(ステップS130:YES)は、画像補正手段140は、フレーム画像
F(n)の手ぶれの補正をした補正フレーム画像F(n)を生成する(ステップS140
)。
Next, it is determined whether or not the frame image F (n) is determined to be a stable image by the camera shake determination unit 130 (step S130). When it is determined that the frame image F (n) is a stable image (step S130: YES), the
).
図5は、画像補正手段140による手ぶれの補正を説明するための説明図である。図5
を用いて、図3で説明したフレーム画像F(2),F(3)の手ぶれの補正方法を説明す
る。補正位置ベクトルS(2),S(3)は、フレーム画像F(2),F(3)から補正
フレーム画像HFG(2),HFG(3)を切り取る位置を示すベクトルであり、デフォ
ルトの補正フレーム画像と同じ位置にあるフレーム画像FK(2),FK(3)からの相
対位置で表される。
FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining correction of camera shake by the
Will be used to describe a method of correcting camera shake in the frame images F (2) and F (3) described with reference to FIG. The correction position vectors S (2) and S (3) are vectors indicating positions where the correction frame images HFG (2) and HFG (3) are cut out from the frame images F (2) and F (3). It is represented by a relative position from the frame images FK (2) and FK (3) at the same position as the frame image.
ここで、補正位置ベクトルS(2),S(3)を動きベクトルV(2),V(3)の向
きを反対方向に変えたベクトルとすれば、切り出される補正フレーム画像HFG(2),
HFG(3)の中に映っている家の位置は変わらなくなり、手ぶれの補正ができたことに
なる。
Here, if the correction position vectors S (2) and S (3) are vectors obtained by changing the directions of the motion vectors V (2) and V (3) in the opposite directions, the corrected frame images HFG (2),
The position of the house shown in HFG (3) is not changed, and camera shake can be corrected.
一方、フレーム画像F(n)が安定画像でないと判定された場合(ステップS130:
NO)は、動きの早い画像を見やすくするために、一つ前のフレーム画像F(n−1)か
ら切り出した画像を補正フレーム画像HFG(n)とする(ステップS150)。一つ前
のフレーム画像F(n−1)からは、補正位置ベクトルS(n)を0としたときの手ぶれ
の補正による切り出しと同じ方法で切り出す。
On the other hand, when it is determined that the frame image F (n) is not a stable image (step S130:
NO) sets an image cut out from the previous frame image F (n−1) as a corrected frame image HFG (n) in order to make it easy to see a fast-moving image (step S150). The previous frame image F (n−1) is cut out by the same method as that for the camera shake correction when the correction position vector S (n) is 0.
このように、一つ前のフレーム画像F(n−1)から補正フレーム画像HFG(n)を
生成することで、コマ落としのような効果を出すことができ、動きの早い画像を見やすく
することができる。また、安定画像でないフレーム画像F(n)が数フレームに渡って続
く場合は、同じ補正フレーム画像HFG(n)を静止画のように出力し続けても良い。
In this way, by generating the corrected frame image HFG (n) from the previous frame image F (n−1), it is possible to produce an effect such as frame dropping, and to make it easy to see a fast moving image. Can do. Further, when the frame image F (n) that is not a stable image continues for several frames, the same corrected frame image HFG (n) may be continuously output like a still image.
次に、補正フレーム画像HFG(n)を出力機器210に出力する(ステップS160
)。このようにしてフレーム画像F(n)の手ぶれの補正が終了すると、次にフレーム画
像F(n)が動画像の終わりかどうかを調べる(ステップS170)。フレーム画像F(
n)が動画像の終わりである場合(ステップS170:YES)は、手ぶれ補正プログラ
ムを終了する。
Next, the corrected frame image HFG (n) is output to the output device 210 (step S160).
). When the camera shake correction of the frame image F (n) is thus completed, it is next checked whether or not the frame image F (n) is the end of the moving image (step S170). Frame image F (
If n) is the end of the moving image (step S170: YES), the camera shake correction program is terminated.
フレーム画像F(n)が動画像の終わりでない場合(ステップS170:NO)は、フ
レーム画像F(n+1)の手ぶれを補正するために、nに1を足して、ステップS100
に戻る。こうして、フレーム画像F(n)の手ぶれの補正が1フレームづつ、時系列順に
進められる。
If the frame image F (n) is not the end of the moving image (step S170: NO), 1 is added to n to correct camera shake of the frame image F (n + 1), and step S100 is performed.
Return to. In this way, correction of camera shake of the frame image F (n) proceeds in time-series order, one frame at a time.
このように実施例1の手ぶれ補正装置100では、フレーム画像の動きに応じて手ぶれ
を的確に補正することができる。
As described above, the camera
以下、実施例1における手ぶれ補正装置に関する変形例を記載する。
(変形例1)
予め黒1色の補正フレーム画像と同じサイズの画像を用意しておく。ステップS150
にて、画像補正手段140は、フレーム画像F(n)が安定画像でないと判定された場合
は、黒1色の画像を補正フレーム画像HFG(n)として生成する。こうすれば、補正フ
レーム画像(n)をテレビ、プロジェクタなどの出力機器210で再生した場合に、動き
が目で追従できないほど早い画像であることがすぐにわかる。また、出力機器210が、
補正フレーム画像HFG(n)がない場合に何も表示しないようになっていれば、安定画
像でない場合に補正フレーム画像HFG(n)を生成しないようにしても良い。このよう
にすれば、出力機器210が何も表示しないので、黒1色の画像を表示したのと同じ効果
がある。
Hereinafter, modified examples related to the camera shake correction apparatus according to the first embodiment will be described.
(Modification 1)
An image having the same size as the correction frame image of one black color is prepared in advance. Step S150
Then, when it is determined that the frame image F (n) is not a stable image, the
If nothing is displayed when there is no corrected frame image HFG (n), the corrected frame image HFG (n) may not be generated when the image is not a stable image. In this way, since the
(変形例2)
ステップS150にて、フレーム画像F(n)が安定画像でない場合は、メッセージ出
力手段は目で追従できないほど動きの早い画像であるという音声の警告メッセージをコン
ピュータに接続されている警告メッセージ出力手段としてのスピーカーから出力する。こ
うすれば、目で追従できないほど動きの早い画像であることがすぐにわかるので、動画像
の作成者が動画像を作り直すなどの対策をすぐにとることができる。また、メッセージ出
力手段が出力する警告メッセージは、スピーカーから出力するビープ音、メロディ、又は
、LEDなどによる光を用いたものでも良い。
(Modification 2)
In step S150, if the frame image F (n) is not a stable image, the message output means uses a warning message output means connected to the computer as a warning message output means connected to the computer. Output from the speakers. In this way, since it is immediately known that the image is so fast that it cannot be followed by the eyes, the creator of the moving image can immediately take measures such as recreating the moving image. The warning message output by the message output means may be a beep sound output from a speaker, a melody, or a light using LED or the like.
(変形例3)
CPU,ROM,RAMを搭載したデジタルビデオカメラなどの撮影装置を手ぶれ補正
装置として機能させても良い。撮影装置のROMに実施例1の手ぶれ補正プログラムを格
納し、撮影装置のCPUで手ぶれ補正プログラムを実行させることにより、撮影装置を手
ぶれ補正装置として機能させる。こうすれば、撮影装置で撮影した動画像の手ぶれの補正
を撮影と同時に行うことができる。また、動画像に目で追従できないほど動きの早い画像
がある場合に、変形例1又は変形例2の方法ですぐに撮影者に知らせることができる。
(Modification 3)
A photographing device such as a digital video camera equipped with a CPU, ROM, and RAM may function as a camera shake correction device. The camera shake correction program according to the first embodiment is stored in the ROM of the image capturing apparatus, and the camera shake correction program is executed by the CPU of the image capturing apparatus, thereby causing the image capturing apparatus to function as a camera shake correction apparatus. In this way, it is possible to perform camera shake correction of a moving image shot by the shooting apparatus at the same time as shooting. In addition, when there is an image that moves so fast that the moving image cannot be followed by the eyes, the photographer can be immediately notified by the method of the first modification or the second modification.
100…手ぶれ補正装置、110…フレーム画像取得手段、120…動きベクトル算出
手段、130…安定画像判定手段、140…画像補正手段、200…入力機器、210…
出力機器、300…表示画面、310…視聴者、F(n)…フレーム画像、FK(n)…
フレーム画像、V(n)…動きベクトル、S(n)…補正位置ベクトル、HFG(n)…
補正フレーム画像。
DESCRIPTION OF
Output device, 300 ... display screen, 310 ... viewer, F (n) ... frame image, FK (n) ...
Frame image, V (n) ... motion vector, S (n) ... corrected position vector, HFG (n) ...
Corrected frame image.
Claims (9)
手段と、
前記フレーム画像の画像全体の動きを示す動きベクトルを算出する動きベクトル算出手
段と、
前記動きベクトルが所定の閾値よりも小さい場合に、前記フレーム画像は画像の動きが
遅い安定画像であると判定する安定画像判定手段と、
前記フレーム画像が前記安定画像であると判定された場合に、前記フレーム画像の手ぶ
れを補正した補正フレーム画像を生成する画像補正手段と、を備えた手ぶれ補正装置。 Frame image acquisition means for acquiring a frame image from a moving image or a still image continuous in time series;
Motion vector calculating means for calculating a motion vector indicating the motion of the entire frame image;
Stable image determination means for determining that the frame image is a stable image with a slow image movement when the motion vector is smaller than a predetermined threshold;
An image stabilization apparatus comprising: an image correction unit configured to generate a corrected frame image obtained by correcting camera shake of the frame image when it is determined that the frame image is the stable image.
前記画像補正手段は、前記フレーム画像が前記安定画像でないと判定された場合に、時
系列順で前のフレーム画像を前記補正フレーム画像とすることを特徴とする手ぶれ補正装
置。 The camera shake correction device according to claim 1,
The camera shake correction apparatus according to claim 1, wherein when the frame image is determined not to be the stable image, the image correction unit sets the previous frame image in time series order as the correction frame image.
前記所定の閾値は、前記補正フレーム画像を表示するときのフレームレート、及び画面
サイズに基づいて決められた値であることを特徴とする手ぶれ補正装置。 The camera shake correction device according to claim 1,
The camera shake correction apparatus according to claim 1, wherein the predetermined threshold value is a value determined based on a frame rate and a screen size when the correction frame image is displayed.
前記所定の閾値は、前記補正フレーム画像を表示した表示画面を視聴したときの当該表
示画面の画像の動きが、30deg/secより小さくなるように、前記フレームレート
、前記画面サイズに基づいて決めた値であることを特徴とする手ぶれ補正装置。 The camera shake correction device according to claim 3,
The predetermined threshold is determined based on the frame rate and the screen size so that the movement of the image on the display screen when viewing the display screen on which the corrected frame image is displayed is smaller than 30 deg / sec. A camera shake correction device characterized by being a value.
前記フレーム画像が前記安定画像でないと判定された場合に、警告メッセージを出力す
る警告メッセージ出力手段をさらに備えることを特徴とする手ぶれ補正装置。 The camera shake correction device according to claim 1,
A camera shake correction apparatus, further comprising warning message output means for outputting a warning message when it is determined that the frame image is not the stable image.
工程と、
前記フレーム画像の画像全体の動きを示す動きベクトルを算出する動きベクトル算出工
程と、
前記動きベクトルが所定の閾値よりも小さい場合に、前記フレーム画像は画像の動きが
遅い安定画像であると判定する安定画像判定工程と、
前記フレーム画像が前記安定画像であると判定された場合に、前記フレーム画像の手ぶ
れを補正した補正フレーム画像を生成する画像補正工程と、を備えた手ぶれ補正方法。 A frame image acquisition step of acquiring a frame image from a moving image or a still image continuous in time series;
A motion vector calculation step of calculating a motion vector indicating the motion of the entire image of the frame image;
A stable image determination step of determining that the frame image is a stable image with slow image movement when the motion vector is smaller than a predetermined threshold;
An image correction method comprising: an image correction step of generating a corrected frame image obtained by correcting camera shake of the frame image when it is determined that the frame image is the stable image.
機能と、
前記フレーム画像の画像全体の動きを示す動きベクトルを算出する動きベクトル算出機
能と、
前記動きベクトルが所定の閾値よりも小さい場合に、前記フレーム画像は画像の動きが
遅い安定画像であると判定する安定画像判定機能と、
前記フレーム画像が前記安定画像であると判定された場合に、前記フレーム画像の手ぶ
れを補正した補正フレーム画像を生成する画像補正機能と、をコンピュータに実現させる
手ぶれプログラム。 A frame image acquisition function for acquiring a frame image from a moving image or a still image continuous in time series, and
A motion vector calculation function for calculating a motion vector indicating the motion of the entire frame image;
A stable image determination function for determining that the frame image is a stable image with a slow image movement when the motion vector is smaller than a predetermined threshold;
When the frame image is determined to be the stable image, a camera shake program that causes a computer to realize an image correction function that generates a corrected frame image in which camera shake of the frame image is corrected.
体。 A computer-readable recording medium on which the camera shake correction program according to claim 7 is recorded.
The imaging device provided with the camera-shake correction apparatus of any one of Claims 1-5.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006090391A JP2007267114A (en) | 2006-03-29 | 2006-03-29 | Shaking correction apparatus, photographic apparatus using the same, shaking correction method, shaking correction program, and recording medium for shaking correction program |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006090391A JP2007267114A (en) | 2006-03-29 | 2006-03-29 | Shaking correction apparatus, photographic apparatus using the same, shaking correction method, shaking correction program, and recording medium for shaking correction program |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007267114A true JP2007267114A (en) | 2007-10-11 |
Family
ID=38639646
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006090391A Withdrawn JP2007267114A (en) | 2006-03-29 | 2006-03-29 | Shaking correction apparatus, photographic apparatus using the same, shaking correction method, shaking correction program, and recording medium for shaking correction program |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007267114A (en) |
-
2006
- 2006-03-29 JP JP2006090391A patent/JP2007267114A/en not_active Withdrawn
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