JP2010011050A - Moving picture processing unit, image recording device integrated with camera, moving picture reproducing device, remote control system, moving picture processing program, storage medium, and moving picture processing system - Google Patents

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JP2010011050A JP2008167577A JP2008167577A JP2010011050A JP 2010011050 A JP2010011050 A JP 2010011050A JP 2008167577 A JP2008167577 A JP 2008167577A JP 2008167577 A JP2008167577 A JP 2008167577A JP 2010011050 A JP2010011050 A JP 2010011050A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To eliminate discomfort caused by sway of a moving picture obtained by mobile photographing, such as an image photographed by a VTR integrated with a camera which a photographer who moves by a walk or the like uses, an image from a photographing device attached to a robot, which is displayed on a display of an operator for remote control of the robot, or an image photographed by a photographing device attached to an autonomously moving robot. <P>SOLUTION: Image conversion processing is performed so that a rotational angle in the photographing device becomes smooth (1). Only an image suitable for estimating a parameter used for image conversion is used, and only a precise parameter is used (2). <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、動画像の画像揺れを補正する動画像処理装置及び動画像処理方法に関わり、特にカメラ一体型VTRを用いて撮影者が歩行等移動しながら撮影した画像や、またロボットの遠隔操作のために、操作者のディスプレイに表示する、ロボットに取りつけられた撮影装置からの画像や、自律的に動くロボットに取りつけられた撮影装置で撮影された画像等、移動撮影された動画像の画像揺れによる不快感をなくすための動画像処理装置及び動画像処理方法に関する。   The present invention relates to a moving image processing apparatus and a moving image processing method for correcting image shaking of a moving image, and in particular, an image taken while a photographer walks and moves using a camera-integrated VTR, or remote operation of a robot Images of moving images, such as images from an imaging device attached to a robot and images taken by an imaging device attached to an autonomously moving robot, displayed on the operator's display The present invention relates to a moving image processing apparatus and a moving image processing method for eliminating discomfort caused by shaking.

従来、カメラ一体型ビデオ等を用いた動画像撮影における、手振れによる画像の振動を防ぐ防振技術として、特許文献1の従来例に示されているように、出力画像よりも大きな画像で入力した画像をメモリに一時保持し、手振れによって生じた動きベクトルの大きさに基づいてそのメモリから出力画像を切り出す処理を各フレーム毎に行う、手振れ補正技術がある。   Conventionally, as an anti-vibration technique for preventing image vibration due to camera shake in moving image shooting using a camera-integrated video or the like, an image larger than the output image is input as shown in the conventional example of Patent Document 1. There is a camera shake correction technique in which an image is temporarily stored in a memory and an output image is cut out from the memory for each frame based on the magnitude of a motion vector generated by camera shake.

また、映画や各種スポーツ競技における移動撮影においては、平行に架設した2本のレールの上を移動する台車に撮影装置を搭載して撮影を行っている。また、特許文献2のように移動撮影において撮影者の挙動が撮影装置に伝わらないようにするための撮影用クレーンや、特許文献3のように撮影装置を搭載した移動台をワイヤを使用して移動させるものがある。   Also, in moving shooting in movies and various sports competitions, shooting is performed by mounting a shooting device on a carriage that moves on two rails installed in parallel. In addition, a wire is used for a photographing crane for preventing the photographer's behavior from being transmitted to the photographing device in the moving photographing as in Patent Document 2, and a moving table equipped with the photographing device as in Patent Document 3. There is something to move.

さらに、移動撮影された動画像の不快感を、画像処理を用いて、軽減する方法として、“Recovery of Ego-Motion Using Image Stabilization”M.Irani etc,CVPR-94,June)に述べられているように、時間的に連続する画像を処理して、撮影装置の並進・回転の移動パラメータを求め、その中の回転パラメータのみを使用して、最初に撮影された画像と同じ向きになるように各画像を変換させて、画像の振動を補正する方法がある。
特開平3−280406号公報 特開平5−161037号公報 特開平7−325335号公報
Furthermore, “Recovery of Ego-Motion Using Image Stabilization” (M.Irani etc, CVPR-94, June) is described as a method for reducing the discomfort of moving images taken by moving images using image processing. In this way, time-sequential images are processed to obtain translation / rotation movement parameters of the photographing apparatus, and only the rotation parameters in them are used so as to be in the same orientation as the first photographed image. There is a method of correcting vibration of an image by converting each image.
JP-A-3-280406 JP-A-5-161037 JP 7-325335 A

撮影者が移動しながら撮影した画像は、撮影装置の位置または撮影方向が変化することにより、画像揺れがあり、そのまま観察すると不快感が生じる。この不快感を無くすために、上記示したような、移動撮影時の画像揺れを防止するための方法には、以下のようにそれぞれ問題がある。   Images taken while the photographer moves are subject to image fluctuations due to changes in the position of the photographing device or the photographing direction. In order to eliminate this unpleasant feeling, the methods for preventing image shake during moving shooting as described above have the following problems.

特許文献1で示される方法は、時間的に連続する画像のうち時間的に前の画像を基準とし、後の画像の移動量を動きベクトルとして求め、その動きベクトル分メモリの読み出し位置を変更して、前の画像と後の画像を見た目上同じ画像にする。そして続いて、その切り出した画像と次の時刻の画像の移動ベクトルを求め、それに基づいて画像を切り出す、ということを繰り返すものであり、撮影者が静止し撮影装置がある位置を基準に上下左右に微小に揺れている状況での撮影には有効である。しかしながら、移動撮影はそのような状況ではなく、画像中の物体は撮影者の進行方向を中心として上下左右に徐々に移動していく。つまり、最初画像中心にある被写体は、撮影者がその被写体に向かって移動すれば、徐々に画像中で大きくなるし、また移動方向が被写体の方向と異なれば、徐々に画像中心から外れていくことになる。このような画像列では最初の画像と同じ領域が徐々に減少するので、同じ領域を切り出すことは不可能になる。   The method disclosed in Patent Document 1 is based on the temporally previous image as a reference, obtains the movement amount of the subsequent image as a motion vector, and changes the read position of the memory for the motion vector. To make the previous image and the subsequent image look the same. Subsequently, the movement vector between the cut-out image and the image at the next time is obtained, and the image is cut out based on the obtained movement vector. It is effective for taking pictures under extremely small shaking conditions. However, moving shooting is not such a situation, and the object in the image gradually moves up, down, left, and right around the traveling direction of the photographer. In other words, the subject that is initially at the center of the image gradually increases in the image if the photographer moves toward the subject, and gradually moves away from the center of the image if the moving direction differs from the direction of the subject. It will be. In such an image sequence, the same area as that of the first image gradually decreases, so that it is impossible to cut out the same area.

また、レールやワイヤを架設したり、クレーンを使用するというのは、設備として大掛かりになるという問題がある。   In addition, the installation of rails and wires or the use of a crane has a problem that it is a large facility.

また、“Recovery of Ego-Motion Using Image Stabilization”の論文による方法では、動画像を補正する際に、最初に撮影された画像の向きに各画像を変換するので、進行方向が直進でなく、曲がりながら撮影している時等徐々に移動方向が変化している時、またパンやチルトなど撮影装置を回転させて撮影しているときなどは変換後の画像が所望のものと異なるという問題があった。   Also, in the method based on the paper “Recovery of Ego-Motion Using Image Stabilization”, when correcting a moving image, each image is converted to the orientation of the image taken first, so the direction of travel is not straight but curved. However, there is a problem that the converted image differs from the desired one when the direction of movement is gradually changing, such as when shooting, or when shooting is performed by rotating the shooting device such as panning or tilting. It was.

さらに、この方法では並進成分を完全に分離した回転成分のみの変換のため、並進による画像揺れを補正出来ないという問題があった。そのため、この論文には、処理の最後にローバスフィルタをかけているという説明がある。   Furthermore, this method has a problem that image fluctuation due to translation cannot be corrected because only the rotation component with the translation component completely separated is converted. Therefore, this paper explains that a low-pass filter is applied at the end of processing.

このように、従来においては、移動撮影において、大きな設備を必要としないで、画像振れを補正する方法が示されていない。そこで本発明の目的は、大きな設備を必要とせずに、画像処理によって、移動撮影時の画像揺れを補正する動画像処理装置及び方法を提供することである。   As described above, conventionally, there is no method for correcting image blur without requiring a large facility in moving shooting. SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a moving image processing apparatus and method for correcting image shake during moving shooting by image processing without requiring a large facility.

前記目的を実現するために、
本出願に係る第1の発明の動画像処理装置とは、
入力される動画像の各時刻でのパラメータ値を求めるパラメータ抽出手段と、前記パラメータ抽出手段で求めた各時刻でのパラメータ値を統計処理し各時刻での理想パラメータ値を計算する理想パラメータ計算手段と、新旧の画像を保持する画像メモリと、前記パラメータ抽出手段で求められた実際のパラメータ値と前記理想パラメータ計算手段で計算された理想パラメータ値に基づき補正量を計算し、その補正量に基づいて前記画像メモリに保持された画像を変換する画像変換手段と、入力信号の使用・不使用を判別する判別手段とから構成され、前記判別手段が入力信号を不使用と判別した時には、前記画像メモリに保持された旧画像を変換して出力することを特徴とする動画像処理装置である。
In order to achieve the purpose,
With the moving image processing apparatus of the first invention according to the present application,
Parameter extraction means for obtaining a parameter value at each time of an input moving image, and ideal parameter calculation means for statistically processing the parameter value at each time obtained by the parameter extraction means and calculating an ideal parameter value at each time A correction amount is calculated based on the image memory that holds the old and new images, the actual parameter value obtained by the parameter extraction unit and the ideal parameter value calculated by the ideal parameter calculation unit, and based on the correction amount Image conversion means for converting the image held in the image memory, and determination means for determining whether the input signal is used or not. When the determination means determines that the input signal is not used, the image A moving image processing apparatus that converts an old image held in a memory and outputs the converted image.

本出願に係る第2の発明の動画像処理装置とは、
第1の発明において、判別手段が入力信号を不使用と判別し、画像メモリに保持された旧画像を変換する際には、理想パラメータ計算手段で理想パラメータを予測して予測理想パラメータを求め、その予測理想パラメータと旧画像に関して求めたパラメータとから、補正量を計算することを特徴とする動画像処理装置である。
The moving image processing apparatus of the second invention related to this application is:
In the first invention, when the determining means determines that the input signal is not used and converts the old image held in the image memory, the ideal parameter calculating means predicts the ideal parameter to obtain the predicted ideal parameter, The moving image processing apparatus is characterized in that a correction amount is calculated from the predicted ideal parameter and a parameter obtained with respect to the old image.

本出願に係る第3の発明の動画像処理装置とは、
第1または第2の発明において、判別手段の入力信号とは、パラメータ抽出手段で求めたパラメータであり、前記判別手段で、そのパラメータの精度を調査し、精度が低い時は、そのパラメータを使用しないと判断することを特徴とする動画像処理装置である。
The moving image processing apparatus of the third invention according to the present application is:
In the first or second invention, the input signal of the discriminating means is a parameter obtained by the parameter extracting means. The accuracy of the parameter is investigated by the discriminating means, and when the accuracy is low, the parameter is used. It is a moving image processing apparatus characterized by not determining.

本出願に係る第4の発明の動画像処理装置とは、
第3の発明において、パラメータ抽出手段で抽出されたパラメータとは撮像装置の回転量であることを特徴とする、動画像処理装置である。
The moving image processing apparatus according to the fourth aspect of the present application is:
In a third aspect of the present invention, the parameter extracted by the parameter extracting means is a rotation amount of the image pickup device.

本出願に係る第5の発明の動画像処理装置とは、
第1または第2の発明において、判別手段の入力信号とは、画像信号であり、前記判別手段で、その画像の周波数成分を調査した時の低周波成分の量、またはその画像に関して求めた動きベクトルの信頼度を調査した時の信頼度が低い動きベクトルの割合により、その画像信号を使用しないと判断することを特徴とする動画像処理装置である。
The moving image processing apparatus according to the fifth aspect of the present application is:
In the first or second invention, the input signal of the discriminating means is an image signal, the amount of the low frequency component when the discriminating means investigates the frequency component of the image, or the movement obtained with respect to the image The moving image processing apparatus is characterized in that the image signal is determined not to be used based on a ratio of motion vectors having low reliability when the reliability of the vector is examined.

本出願に係る第6の発明は、
上記第1から第5の発明の内のいずれか1つに記述の動画像処理により、撮影した動画像を処理して、処理した動画像を記録する、カメラ一体型画像記録装置である。
The sixth invention related to this application is:
A camera-integrated image recording apparatus that processes a captured moving image by the moving image processing described in any one of the first to fifth inventions and records the processed moving image.

本出願に係る第7の発明は、
上記第1から第5の発明の内のいずれか1つに記述の動画像処理により、撮影または記録された動画像を処理して、処理した動画像を再生する、動画再生装置である。
The seventh invention related to this application is:
A moving image reproducing apparatus that processes a captured or recorded moving image by the moving image processing described in any one of the first to fifth inventions and reproduces the processed moving image.

本出願に係る第8の発明は、
移動手段に取り付けられた撮像装置で撮影された動画像を、上記第1から第5の発明の内いずれか1つに記述の動画像処理を行い、処理を行なった動画像をネットワークに送信し、その処理された動画像を、遠隔操作を行なうオペレータに、ネットワークを介して表示する、遠隔操作システムである。
The eighth invention according to the present application is
The moving image captured by the imaging device attached to the moving means is subjected to the moving image processing described in any one of the first to fifth inventions, and the processed moving image is transmitted to the network. The remote operation system displays the processed moving image via a network to a remote operator.

本出願に係る第9の発明は、
移動手段に取り付けられた撮像装置で撮影された動画像をネットワークに送信し、ネットワークを介して得られる移動手段で撮影された動画像を、上記第1から第5の発明の内いずれか1つに記述の動画像処理を行い、処理を行なった動画像を、遠隔操作を行なうオペレータに表示する、遠隔操作システムである。
The ninth invention according to this application is
A moving image photographed by an imaging device attached to the moving means is transmitted to a network, and a moving image photographed by the moving means obtained via the network is any one of the first to fifth inventions. This is a remote operation system that performs the described moving image processing and displays the processed moving image to an operator who performs remote operation.

本出願に係る第10の発明は、
動画像の各時刻でのパラメータ値を求めるパラメータ抽出ステップと、及び前記パラメータ抽出ステップで求めた各時刻でのパラメータ値を統計処理し各時刻での理想パラメータ値を計算する理想パラメータ計算ステップと、前記パラメータ抽出ステップで求められた実際のパラメータ値と前記理想パラメータ計算ステップで計算された理想パラメータ値に基づき補正量を計算し、その補正量に基づいて画像メモリに保持された画像を変換する画像変換ステップと入力信号の使用・不使用を判別する判別ステップとから構成される動画像処理方法において、前記判別ステップが入力信号を不使用と判別した時には、画像メモリに保持された旧画像を変換して出力することを特徴とする動画像処理方法である。
The tenth invention related to this application is:
A parameter extraction step for obtaining a parameter value at each time of the moving image; an ideal parameter calculation step for statistically processing the parameter value at each time obtained in the parameter extraction step and calculating an ideal parameter value at each time; An image for calculating a correction amount based on the actual parameter value obtained in the parameter extraction step and the ideal parameter value calculated in the ideal parameter calculation step, and converting an image held in the image memory based on the correction amount In a moving image processing method comprising a conversion step and a determination step for determining whether the input signal is used or not, when the determination step determines that the input signal is not used, the old image held in the image memory is converted. The video processing method is characterized in that the video is output in the same manner.

本出願に係る第11の発明は、
第10の発明において、判別ステップが入力信号を不使用と判別し、画像メモリに保持された旧画像を変換する際には、理想パラメータ計算ステップで理想パラメータを予測して予測理想パラメータを求め、その予測理想パラメータと旧画像に関して求めたパラメータとから、補正量を計算することを特徴とする動画像処理方法である。
The eleventh invention related to this application is:
In the tenth invention, when the determination step determines that the input signal is not used and converts the old image held in the image memory, the ideal parameter calculation step predicts the ideal parameter to obtain the predicted ideal parameter, In this moving image processing method, a correction amount is calculated from the predicted ideal parameter and a parameter obtained with respect to the old image.

本出願に係る第12の発明は、
第10または第11の発明において、判別ステップの入力信号とは、パラメータ抽出ステップで求めたパラメータであり、前記判別ステップで、そのパラメータの精度を調査し、精度が低い時は、そのパラメータを使用しないと判断することを特徴とする動画像処理方法である。
The twelfth invention related to this application is:
In the tenth or eleventh invention, the input signal of the discrimination step is a parameter obtained in the parameter extraction step. The accuracy of the parameter is investigated in the discrimination step, and when the accuracy is low, the parameter is used. This is a moving image processing method characterized in that it is determined not to be performed.

本出願に係る第13の発明は、
第12の発明において、パラメータ抽出ステップで抽出されたパラメータとは撮像装置の回転量であることを特徴とする動画像処理方法である。
The thirteenth invention related to this application is
In a twelfth aspect of the invention, the parameter extracted in the parameter extraction step is a rotation amount of the imaging device.

本出願に係る第14の発明は、
第10または第11の発明において、判別ステップの入力信号とは、画像信号であり、前記判別ステップで、その画像の周波数成分を調査した時の低周波成分の量、またはその画像に関して求めた動きベクトルの信頼度を調査した時の信頼度が低い動きベクトルの割合により、その画像信号を使用しないと判断することを特徴とする動画像処理方法である。
The fourteenth invention related to this application is
In the tenth or eleventh invention, the input signal of the discrimination step is an image signal. In the discrimination step, the amount of the low frequency component when the frequency component of the image is examined, or the movement obtained with respect to the image The moving image processing method is characterized in that the image signal is determined not to be used based on a ratio of motion vectors having low reliability when the reliability of the vector is examined.

本出願に係る第15の発明は、
第10から第14の発明の内のいずれか1つに記述の動画像処理方法をコンピュータに実行させるための動画像処理プログラムであって、コンピュータによって読み取り可能な動画像処理プログラムである。
The fifteenth aspect of the present application is
A moving image processing program for causing a computer to execute the moving image processing method described in any one of the tenth to fourteenth aspects of the invention, which is a moving image processing program readable by the computer.

本出願に係る第16の発明は、第15の発明に記述の動画像処理プログラムをコンピュータによって読み取り可能な形で記憶させた記憶媒体である。   A sixteenth aspect of the present application is a storage medium that stores the moving image processing program described in the fifteenth aspect in a computer-readable form.

本出願に係る第17の発明は、
画像入力手段と、新旧の画像を保持する画像メモリと、第15の発明に記載の動画像処理プログラムと、前記動画像処理プログラムを実行するプロセッサと、前記動画像処理プログラムを記憶する記憶手段と、前記動画像処理プログラムで処理された動画像を記録する記録手段、または前記動画像処理プログラムで処理された動画像を表示する表示手段、または前記動画像処理プログラムで処理された動画像をネットワークに送信する送信手段とから構成される、動画像処理システムである。
According to a seventeenth aspect of the present application,
Image input means, an image memory for holding old and new images, the moving image processing program according to the fifteenth invention, a processor for executing the moving image processing program, and a storage means for storing the moving image processing program Recording means for recording a moving image processed by the moving image processing program, display means for displaying a moving image processed by the moving image processing program, or a network for processing a moving image processed by the moving image processing program It is a moving image processing system comprised from the transmission means to transmit to.

撮影者の移動により、撮影装置の位置または撮影方向が変化して撮影された画像の画像揺れを補正するために、まずパラメータ抽出手段は、各時刻で撮影された画像から各時刻でのパラメータ値を求める。このパラメータは、撮像装置の回転量である。理想パラメータ計算手段では、各時刻で撮影装置の回転量がなめらかに変化するように、過去のパラメータも用いて、各時刻での理想的な回転量を求める。そして、画像変換手段で実際の回転量と理想回転量とに基づいて計算された補正量に基づいて、画像メモリに保持されている画像を変換する。判別手段では入力信号の使用・不使用を判別する。この入力信号は、1つパラメータであり、もう一つは入力画像である。入力信号をパラメータとした時は、判別手段では、そのパラメータの精度を調査し、そのパラメータを使用するか、否かを判断する。入力信号を入力画像とした時には、判別手段では、画像の周波数成分とその画像に関する動きベクトルの信頼度を調査し、低周波成分の量と信頼できる動きベクトルの割合とからその入力画像を使用するか否かを判断する。そして、判別手段が入力信号をそのまま使用すると判別した時には、画像メモリに保持された新画像を変換して出力し、逆に不使用と判別した時には、画像メモリに保持された旧画像を変換して出力する。   In order to correct the image shake of an image shot by changing the position or shooting direction of the shooting device due to the movement of the photographer, the parameter extraction unit first sets the parameter value at each time from the image shot at each time. Ask for. This parameter is the rotation amount of the imaging device. The ideal parameter calculation means obtains an ideal rotation amount at each time using past parameters so that the rotation amount of the photographing apparatus changes smoothly at each time. Then, the image stored in the image memory is converted based on the correction amount calculated based on the actual rotation amount and the ideal rotation amount by the image conversion means. The discrimination means discriminates whether the input signal is used or not. This input signal is one parameter, and the other is an input image. When the input signal is used as a parameter, the discrimination means investigates the accuracy of the parameter and determines whether or not to use the parameter. When the input signal is an input image, the discriminating unit investigates the frequency component of the image and the reliability of the motion vector related to the image, and uses the input image based on the amount of the low frequency component and the reliable motion vector ratio. Determine whether or not. When the discriminating means discriminates that the input signal is used as it is, the new image held in the image memory is converted and output. When it is discriminated that the input signal is not used, the old image held in the image memory is converted. Output.

また、判別手段が入力信号を使用しないと判断したときには、理想パラメータ計算手段では、保持している情報から、理想パラメータを予測して予測理想パラメータを求め、その予測理想パラメータと旧画像に関して求めたパラメータとから画像メモリの旧画像を変換して出力する。   In addition, when the determination unit determines that the input signal is not used, the ideal parameter calculation unit obtains a predicted ideal parameter by predicting the ideal parameter from the stored information, and calculates the predicted ideal parameter and the old image. The old image in the image memory is converted from the parameters and output.

上記実施例で説明したように、本発明の動画像処理装置及び方法によれば、大きな設備を必要とせずに、撮影装置の回転角が滑らかになるように画像変換処理を行うといった画像処理によって、進行方向が変化するような移動であっても、移動撮影時の画像揺れを補正することが出来るという効果がある。   As described in the above embodiment, according to the moving image processing apparatus and method of the present invention, image conversion processing is performed so that the rotation angle of the photographing apparatus is smoothed without requiring a large facility. Even if the movement is such that the traveling direction changes, there is an effect that the image shake at the time of moving photographing can be corrected.

またその際に、画像変換に使用するパラメータの推定に適した画像のみを使用したり、精度の高いパラメータのみを使用することで、画像変換による画像揺れ補正の精度が向上するという効果がある。   Further, at that time, using only an image suitable for estimating a parameter used for image conversion or using only a highly accurate parameter has an effect of improving the accuracy of image shake correction by image conversion.

また、この処理を、カメラ一体型記録装置で用いて、撮影した画像の画像揺れが無いように処理した画像を記録したり、撮影した画像や記録された画像を再生する装置や、ロボット等の移動手段をネットワークを介して遠隔操作するシステムに用いて、移動手段で撮影された動画像を画像揺れが無いように処理した画像をオペレータに表示して、観察者の不快感をなくすことが出来るという効果がある。また、画像入力手段で入力された画像を、そのプログラムをプロセッサで実行し、画像揺れが無いように処理した画像を、記録または表示またはネットワークに送信することで、PCなどで容易にこの動画像処理を行なうこともできるという効果もある。   In addition, this processing is used in a camera-integrated recording apparatus to record an image processed so as not to shake the captured image, a device for reproducing the captured image or the recorded image, a robot, etc. The moving means can be used in a system that remotely operates via a network, and an image obtained by processing a moving image photographed by the moving means so as not to be shaken can be displayed to the operator, thereby eliminating the discomfort of the observer. There is an effect. In addition, an image input by the image input means is executed by a processor of the program, and an image processed so as not to be shaken is recorded or displayed or transmitted to a network. There is also an effect that processing can be performed.

次に、本発明の詳細を実施例の記述に従って説明する。   Next, details of the present invention will be described in accordance with the description of the embodiments.

以下、本発明の実施例について、図を用いて説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1が本実施例の構成を示す図である。   FIG. 1 is a diagram showing the configuration of this embodiment.

図1において、100は画像メモリを、101は画像メモリ制御手段を、110は動きベクトル抽出手段を、120はパラメータ抽出手段を、130はパラメータ判別手段を、140は理想パラメータ計算手段を、150は画像変換手段を、160は補間手段を、170は記録手段を、180は表示手段を、190は送信手段を示す。   In FIG. 1, 100 is an image memory, 101 is an image memory control means, 110 is a motion vector extraction means, 120 is a parameter extraction means, 130 is a parameter determination means, 140 is an ideal parameter calculation means, and 150 is The image conversion means, 160 an interpolation means, 170 a recording means, 180 a display means, and 190 a transmission means.

以下図1中に示す構成要素の機能を説明する。   The functions of the components shown in FIG. 1 will be described below.

画像メモリ100は、デジタル化された画像を保持するメモリであり、画像メモリ制御手段101は、その画像メモリ100への画像の書きこみや画像メモリ100からの読み出しの制御、及びそのアドレスの設定を行う。動きベクトル抽出手段110は、画像メモリ100に保持された画像と、次の画像とのマッチングを行い、画像中の点の移動を示す動きベクトルを抽出する。パラメータ抽出手段120は、動きベクトル抽出手段110で求められた動きベクトルから時間的に連続する画像間の回転等のパラメータを求める。パラメータ判別手段130は、パラメータ抽出手段120で求められたパラメータの精度を判別し、精度が高ければ、そのパラメータを理想パラメータ計算手段140に出力し、また精度が低ければ、そのパラメータを使用しないことを理想パラメータ計算手段140に通知する。理想パラメータ計算手段140は、パラメータ抽出手段120で求められたパラメータを複数保持し、パラメータ判別手段130からパラメータがくれば、そのパラメータも使用して、理想的なパラメータを計算する。また、パラメータ判別手段130からそのパラメータを使用しないという信号がくれば、保持しているパラメータを用いて、理想的なパラメータを計算する。画像変換手段150は、パラメータ抽出手段120で求められたパラメータと理想パラメータ計算手段140で計算された理想パラメータとに基づいて、画像メモリ100に保持された画像から、記録手段170に記録する画像または表示手段180に表示する画像または送信手段190から送信する変換画像を作成するための、画像メモリ100の座標を計算し、画像メモリ制御手段101へ出力する。補間手段160は画像メモリ100から読み出された変換後の画像を補間して出力する。記録手段170は補間手段160から出力される画像を記録する。表示手段180は補間手段160から出力される画像を表示する。送信手段190は補間手段160から出力される画像をインターネットなどに送信する。   The image memory 100 is a memory for holding a digitized image, and the image memory control means 101 controls the writing of the image into the image memory 100, the reading from the image memory 100, and the setting of the address. Do. The motion vector extraction unit 110 performs matching between the image held in the image memory 100 and the next image, and extracts a motion vector indicating movement of a point in the image. The parameter extraction unit 120 obtains parameters such as rotation between temporally continuous images from the motion vector obtained by the motion vector extraction unit 110. The parameter determination unit 130 determines the accuracy of the parameter obtained by the parameter extraction unit 120. If the accuracy is high, the parameter determination unit 130 outputs the parameter to the ideal parameter calculation unit 140. If the accuracy is low, the parameter determination unit 130 does not use the parameter. Is notified to the ideal parameter calculation means 140. The ideal parameter calculation unit 140 stores a plurality of parameters obtained by the parameter extraction unit 120 and, if a parameter is received from the parameter determination unit 130, calculates the ideal parameter using the parameter. Further, if a signal indicating that the parameter is not used is received from the parameter determining unit 130, an ideal parameter is calculated using the held parameter. Based on the parameters obtained by the parameter extraction means 120 and the ideal parameters calculated by the ideal parameter calculation means 140, the image conversion means 150 can select an image to be recorded on the recording means 170 from the image held in the image memory 100, or The coordinates of the image memory 100 for creating an image to be displayed on the display unit 180 or a converted image to be transmitted from the transmission unit 190 are calculated and output to the image memory control unit 101. The interpolation unit 160 interpolates the converted image read from the image memory 100 and outputs it. The recording unit 170 records the image output from the interpolation unit 160. The display unit 180 displays the image output from the interpolation unit 160. The transmission unit 190 transmits the image output from the interpolation unit 160 to the Internet or the like.

続いて、図1から図7を用いて、この動画像処理装置及び方法の全体の動作を説明する。   Subsequently, the overall operation of the moving image processing apparatus and method will be described with reference to FIGS.

デジタルの入力画像は分岐され、画像メモリ100と、動きベクトル抽出手段110とに入力される。画像メモリ100に入力する経路では、入力された画像を、画像メモリ制御手段101の制御で画像メモリ100に保持する。また、動きベクトル抽出手段110にも入力され、動きベクトルの抽出の計算に用いられる。   The digital input image is branched and input to the image memory 100 and the motion vector extraction means 110. In the path to be input to the image memory 100, the input image is held in the image memory 100 under the control of the image memory control unit 101. It is also input to the motion vector extracting means 110 and used for calculation of motion vector extraction.

画像メモリ100は、デジタル入力画像を保持するとともに、その前の時刻に保持された画像を読み出し、動きベクトル抽出手段110に出力する。つまり、画像メモリ100は、旧画像と新画像の2枚の画像を保持している。   The image memory 100 holds the digital input image, reads the image held at the previous time, and outputs it to the motion vector extraction means 110. That is, the image memory 100 holds two images, an old image and a new image.

続いて、動きベクトル抽出手段110において、入力されたデジタルの入力画像と、画像メモリ100より入力される、前の時刻の画像とでマッチングをとり、画像中の動きベクトルを求める。この動きベクトルを求める点の選択は、画像中の強いエッジ上の点で、ある程度離れた複数の点を自動で選択しても良いし、または人間が選択しても良い。抽出された動きベクトルおよびその信頼度は、パラメータ抽出手段120に出力される。動きベクトルの信頼度は、例えば残差法のテンプレートマッチングであれば、その残差値でよく、この場合は、0に近いほど信頼度が高くなる。また相関法であれば相関値でよい。この場合は、1に近いほど信頼度が高くなる。   Subsequently, the motion vector extraction unit 110 performs matching between the input digital input image and the image at the previous time input from the image memory 100 to obtain a motion vector in the image. The selection of the point for obtaining the motion vector may be a point on a strong edge in the image, which may be automatically selected from a plurality of points separated by a certain amount, or may be selected by a human. The extracted motion vector and its reliability are output to the parameter extracting means 120. The reliability of the motion vector may be, for example, the residual value in the case of template matching of the residual method. In this case, the reliability becomes higher as it is closer to 0. In the correlation method, a correlation value may be used. In this case, the closer to 1, the higher the reliability.

パラメータ抽出手段120では、入力された動きベクトルから時間的に連続する画像間の画像の回転パラメータを求める。この回転量の求め方にはいくつかあり、例えば、出口光一郎著“ロボットビジョンの基礎”に説明されている8点アルゴリズムと呼ばれる方法や、また、従来例で示した、“Recovery of Ego-Motion Using Image Stabilization”の論文で説明している3枚の画像を使用した方法などどれを使用してもよい。ここではアフィン変換を使用する方法について説明する。   The parameter extraction unit 120 obtains an image rotation parameter between temporally consecutive images from the input motion vector. There are several ways to determine this amount of rotation. For example, the method called the 8-point algorithm described in Koichiro Deguchi “Basics of Robot Vision”, and the “Recovery of Ego-Motion” shown in the previous example. You can use any of the three-image methods described in the “Using Image Stabilization” paper. Here, a method using affine transformation will be described.

画像中の水平方向の軸をX軸、垂直方向の軸をY軸、画面に垂直な方向をZ軸とし、XYZ軸それぞれの軸回りの回転角を(ψ、φ、θ)とする。時間的に後の画像の対応点座標を(Xa,Ya)、前の画像の座標を(Xb、Yb)とすると、前の画像に対して、後の画像が、θ回転、(dx、dy)平行移動、m倍拡大したとすると、
Xa=(cosθ・Xb+sinθ・Yb−dx)・m
=A・Xb+B・Yb+C (1)
Ya=(―sinθ・Xb+cosθ・Yb−dy)・m
=−B・Xb+A・Yb+D (2)
(ただし、A=m・cosθ、B=m・sinθ、C=−m・dx、D=−m・dy)
の関係がある。動きベクトル抽出手段110で求めた複数の点の動きベクトルの座標をこの式に代入し、最小2乗法で、A,B,C,Dの係数を求め、そこから、回転量θ、平行移動量dx、dy、拡大量mを求める。さらに、一般的には撮影者の移動の並進成分よりも回転成分で大きく画像が変化するので、平行移動量dx、dyが、それぞれ回転φ、回転ψで生じていると仮定し、回転角ψ、φを、φ=arctan(dx/f)、ψ=arctan(dy/f)として求める。なおここで、fは撮像系の焦点距離で、図示しない自動合焦手段から得られているとする。このとき、入力された動きベクトルの中には誤抽出したものも含まれており、それら誤抽出した結果も使用すると求めるパラメータの精度が低下するので、動きベクトルの信頼度を見て、使用する動きベクトルを決定することが出来る。そして、このように計算された各パラメータは、パラメータ判別手段130に出力される。
The horizontal axis in the image is the X axis, the vertical axis is the Y axis, the direction perpendicular to the screen is the Z axis, and the rotation angles about the XYZ axes are (ψ, φ, θ). If the corresponding point coordinates of the subsequent image in time are (Xa, Ya) and the coordinates of the previous image are (Xb, Yb), the subsequent image is rotated by θ with respect to the previous image, (dx, dy). ) Let's say that the translation, m times magnification,
Xa = (cosθ · Xb + sinθ · Yb−dx) · m
= A · Xb + B · Yb + C (1)
Ya = (-sinθ · Xb + cosθ · Yb-dy) · m
= -B · Xb + A · Yb + D (2)
(However, A = m · cos θ, B = m · sin θ, C = −m · dx, D = −m · dy)
There is a relationship. Substituting the coordinates of the motion vectors of a plurality of points obtained by the motion vector extracting means 110 into this equation, the coefficients of A, B, C, and D are obtained by the least square method, and from there, the rotation amount θ and the parallel movement amount dx, dy, and enlargement amount m are obtained. Further, since the image is generally changed by the rotation component rather than the translation component of the photographer's movement, it is assumed that the parallel movement amounts dx and dy are caused by the rotation φ and the rotation ψ, respectively, and the rotation angle ψ , Φ are obtained as φ = arctan (dx / f) and ψ = arctan (dy / f). Here, f is a focal length of the imaging system, and is obtained from an automatic focusing means (not shown). At this time, some of the input motion vectors are mis-extracted, and using these mis-extracted results reduces the accuracy of the required parameters. A motion vector can be determined. Each parameter calculated in this way is output to the parameter discrimination means 130.

パラメータ判別手段130では、入力されたパラメータの精度を判別し、精度が高いと判別した場合は、そのパラメータを理想パラメータ計算手段140に出力し、逆に精度が低く使用不可と判別した場合は、そのパラメータを破棄し、そして使用不可という結果を理想パラメータ計算手段140に出力する。ここで、入力されたパラメータを判別する動作を図2のフローチャートで説明する。ステップS201で、動きベクトル抽出手段110で求められた各点の動きベクトルが入力される。ステップS202で、入力された全ての動きベクトルに関し、動きベクトルの始点(前の画像の点(Xb,Yb))の座標を式(1)、(2)に代入し、パラメータ抽出手段120で求めたパラメータで変換した後の座標(Xc,Yc)を求める。ステップS203で、変換後の座標(Xc,Yc)と、動きベクトルの終点の座標(Xa,Ya)との差を、全ての動きベクトルで求め、その長さの2乗和(S=Σ((Xa-Xc)*(Xa-Xc)+(Ya-Yc)*(Ya-Yc)))を求める。ステップS204で、ステップS203で求めた差を、動きベクトルの数で割り、一点での誤差(Es)とする。ステップS205で、その誤差Esと閾値εとを比較し、誤差Esの方が小さければ、ステップS206でパラメータの精度は高いとして、そのパラメータを理想パラメータ計算手段140に出力する。誤差Esの方が大きければ、ステップS207でパラメータの精度は低いとして破棄し、パラメータが使用不可であるという結果を理想パラメータ計算手段140に出力する。また同時に、パラメータが使用可能であったか否かの信号を画像変換手段150、及び画像メモリ制御手段101に出力する。   The parameter discriminating unit 130 discriminates the accuracy of the input parameter, and when it is discriminated that the accuracy is high, the parameter is outputted to the ideal parameter calculating unit 140, and conversely, when it is discriminated that the accuracy is low and cannot be used, The parameter is discarded, and the result indicating that the parameter cannot be used is output to the ideal parameter calculation means 140. Here, the operation of discriminating the input parameters will be described with reference to the flowchart of FIG. In step S201, the motion vector of each point obtained by the motion vector extraction means 110 is input. In step S202, for all input motion vectors, the coordinates of the start point of the motion vector (the point (Xb, Yb) of the previous image) are substituted into formulas (1) and (2) and obtained by the parameter extraction means 120. The coordinates (Xc, Yc) after conversion with the specified parameters are obtained. In step S203, the difference between the converted coordinate (Xc, Yc) and the end point coordinate (Xa, Ya) of the motion vector is obtained for all the motion vectors, and the sum of squares of the lengths (S = Σ ( (Xa-Xc) * (Xa-Xc) + (Ya-Yc) * (Ya-Yc))). In step S204, the difference obtained in step S203 is divided by the number of motion vectors to obtain an error (Es) at one point. In step S205, the error Es is compared with the threshold value ε, and if the error Es is smaller, the parameter is output to the ideal parameter calculation means 140, assuming that the accuracy of the parameter is high in step S206. If the error Es is larger, it is discarded in step S207 because the accuracy of the parameter is low, and the result that the parameter cannot be used is output to the ideal parameter calculation means 140. At the same time, a signal indicating whether or not the parameter is usable is output to the image conversion unit 150 and the image memory control unit 101.

理想パラメータ計算手段140では、パラメータ判別手段130を介して入力される回転パラメータを順に足し合わせて実際の回転角を求める。これは、パラメータ抽出手段120で求めた回転角ψ、φ、θは各画像間の相対的な回転角(先に読みこんだ画像を基準とした回転角)であるので、それらから実際の撮影装置の回転量を求めるということである。つまり、最初の入力画像を基準として、その基準画像のX軸、Y軸、Z軸のそれぞれの軸まわりの回転角をα、β、γとすると、n番目の画像のときの回転角はそれぞれ、α(n)=α(n−1)+ψ(n)、β(n)=β(n−1)+φ(n)、γ(n)=γ(n−1)+θ(n)となる。なお、最初の画像を基準としているので、α(0)=β(0)=γ(0)=0であり、また、最初の画像と次の画像との回転角がψ(1)、φ(1)、θ(1)である。この回転角の変化を模式的に図3に示す。図3において、横軸が画像番号で、縦軸が最初の画像を基準とした時の撮影装置の回転角であり、(a)が回転角α、(b)が回転角β、(c)が回転角γである。そして、次に回転角がなめらかに変化するような理想的な回転角を計算で求める。具体的には、図3(a)、図3(b)、図3(c)に示すように、黒点で示した実際の回転角に対し、点線で示すような曲線を2次の最小2乗法で求める。そして、一般的な動作としては、その理想回転角を画像変換手段150に出力する。   The ideal parameter calculation unit 140 adds the rotation parameters input via the parameter determination unit 130 in order to determine the actual rotation angle. This is because the rotation angles ψ, φ, and θ obtained by the parameter extraction means 120 are relative rotation angles between the images (rotation angles with reference to the image read in advance). That is, the amount of rotation of the device is obtained. In other words, with the first input image as a reference, if the rotation angles around the X, Y, and Z axes of the reference image are α, β, and γ, the rotation angles for the nth image are respectively , Α (n) = α (n−1) + ψ (n), β (n) = β (n−1) + φ (n), γ (n) = γ (n−1) + θ (n) . Since the first image is used as a reference, α (0) = β (0) = γ (0) = 0, and the rotation angle between the first image and the next image is ψ (1), φ. (1) and θ (1). This change in rotation angle is schematically shown in FIG. In FIG. 3, the horizontal axis is the image number, the vertical axis is the rotation angle of the photographing apparatus when the first image is used as a reference, (a) is the rotation angle α, (b) is the rotation angle β, and (c). Is the rotation angle γ. Then, an ideal rotation angle at which the rotation angle changes smoothly next is obtained by calculation. Specifically, as shown in FIGS. 3 (a), 3 (b), and 3 (c), a curve as indicated by a dotted line is represented by a quadratic minimum 2 with respect to an actual rotation angle indicated by a black dot. Obtained by multiplication. As a general operation, the ideal rotation angle is output to the image conversion means 150.

パラメータ判別手段130から信頼できるパラメータが入力された時は、新たに回転角ψ、φ、θが入力されるので、図4(a)、図4(b)、図4(c)に示すように、回転角α、β、γに関するグラフが更新される。この図4においては、白丸で示したのが、新しく入力されたψ、φ、θから更新した新しい回転角α、β、γである。そして、一番古いデータを消去し、更新した新たな回転角も含めて、理想回転曲線が新たに計算される。そして、新たに求められた理想回転角を画像変換手段150に出力する。つまり、この図4でいうと、メッシュを入れた丸の示す回転角を出力する。それに対し、パラメータ判別手段130からパラメータが使用不可であるいう信号が入力されたときは、以前求めた理想曲線を外挿し、予測理想パラメータを求める。この様子を図5(a)、図5(b)、図5(c)に示す。この図5において、黒丸で示す過去の回転角は図3に示したものと同様であり、また、点線で示した理想曲線も過去の回転角から求めたもので同様である。ただし、今回は新たな回転角が入力されないので、理想回転角を求めるために、図3よりも画像1つ分長さが長くなっている。つまり、今回は、パラメータ判別手段130において、パラメータ抽出手段120で求めたパラメータの精度が低いと判別され、そのパラメータが破棄されたので、その時刻の補正画像を作成するために、理想曲線を外挿して理想パラメータを求め、その理想パラメータと以前の画像、及びその以前の画像で求められたパラメータを使用する。つまり、この理想パラメータ計算手段140では、図5中に示す、外挿した理想曲線上でメッシュの白丸で示す予測した理想パラメータを画像変換手段150に出力する。   When a reliable parameter is input from the parameter discriminating means 130, rotation angles ψ, φ, θ are newly input, so as shown in FIGS. 4 (a), 4 (b), and 4 (c). In addition, the graph relating to the rotation angles α, β, γ is updated. In FIG. 4, white circles indicate new rotation angles α, β, and γ updated from newly input ψ, φ, and θ. Then, the ideal rotation curve is newly calculated including the new rotation angle after deleting the oldest data. Then, the newly obtained ideal rotation angle is output to the image conversion means 150. That is, in FIG. 4, the rotation angle indicated by the circle with the mesh is output. On the other hand, when a signal indicating that the parameter cannot be used is input from the parameter determining unit 130, the ideal curve obtained previously is extrapolated to obtain a predicted ideal parameter. This situation is shown in FIGS. 5 (a), 5 (b), and 5 (c). In FIG. 5, the past rotation angle indicated by the black circle is the same as that shown in FIG. 3, and the ideal curve indicated by the dotted line is the same as that obtained from the past rotation angle. However, since a new rotation angle is not input this time, the length of one image is longer than that of FIG. 3 in order to obtain the ideal rotation angle. That is, this time, the parameter determining unit 130 determines that the accuracy of the parameter obtained by the parameter extracting unit 120 is low, and the parameter is discarded. Therefore, in order to create a corrected image at that time, the ideal curve is removed. The ideal parameter is obtained by insertion, and the ideal parameter, the previous image, and the parameter obtained from the previous image are used. That is, the ideal parameter calculation unit 140 outputs the predicted ideal parameter indicated by the white circle of the mesh on the extrapolated ideal curve shown in FIG.

画像変換手段150では、パラメータ判別手段130からパラメータを使用するという信号があれば、パラメータ検出手段120からのパラメータと理想パラメータ計算手段140からの理想パラメータとの差を求め、その差分の回転角で画像を変換させるような座標を計算し、画像メモリ制御手段101に出力して、画像メモリ100に保持された新画像から画像を読み出し、補間手段160に出力する。それに対し、パラメータ判別手段130からパラメータが使用不可であるという信号があれば、パラメータ検出手段120からの以前のパラメータと理想パラメータ計算手段140からの予測理想パラメータの差を求め、その差分の回転角で画像を変換させるような座標を計算し、画像メモリ制御手段101に出力して、画像メモリ100に保持された旧画像を読み出し、補間手段160に出力する。つまり、新画像から求めたパラメータの精度が低い時は、旧画像を予測理想パラメータになるように変換する。これを示したのが図6である。図6は回転角αの時を示しているが、図6(a)はパラメータ判別手段130でパラメータの精度が高いと判別したときを示しており、黒丸がパラメータ抽出手段120から入力された実際のパラメータ値、メッシュで示した白丸が理想パラメータ計算手段140から入力された理想パラメータで、その差分の回転角dαで変換するように計算する。それに対し図6(b)はパラメータ判別手段130でパラメータの精度が低いと判別したときを示しており、黒丸が前の画像に関して、パラメータ抽出手段120から入力されたパラメータ値、メッシュで示した白丸が理想パラメータ計算手段140から入力された予測理想パラメータで、その差分dαで変換するように計算する。ちなみに、点線が理想曲線で、白丸で示したのがその前の時刻の理想パラメータであり、その差分dα‘は、前の時刻の時の変換に使用した差分である。   In the image conversion means 150, if there is a signal that the parameter is used from the parameter determination means 130, the difference between the parameter from the parameter detection means 120 and the ideal parameter from the ideal parameter calculation means 140 is obtained, and the rotation angle of the difference is used. Coordinates for transforming the image are calculated, output to the image memory control unit 101, read out from the new image held in the image memory 100, and output to the interpolation unit 160. On the other hand, if there is a signal that the parameter cannot be used from the parameter discriminating unit 130, the difference between the previous parameter from the parameter detecting unit 120 and the predicted ideal parameter from the ideal parameter calculating unit 140 is obtained, and the rotation angle of the difference is obtained. The coordinates for converting the image are calculated and output to the image memory control means 101, the old image held in the image memory 100 is read out, and output to the interpolation means 160. That is, when the accuracy of the parameter obtained from the new image is low, the old image is converted to become the predicted ideal parameter. This is shown in FIG. FIG. 6 shows the rotation angle α, but FIG. 6A shows the case where the parameter discriminating unit 130 discriminates that the accuracy of the parameter is high, and a black circle is actually inputted from the parameter extracting unit 120. The white circles shown by the parameter values and meshes are the ideal parameters input from the ideal parameter calculation means 140, and calculation is performed so as to convert at the difference rotation angle dα. On the other hand, FIG. 6B shows a case where the parameter discriminating unit 130 discriminates that the accuracy of the parameter is low. The black circle is the parameter value input from the parameter extracting unit 120 and the white circle shown by the mesh for the previous image. Is the predicted ideal parameter input from the ideal parameter calculation means 140 and is calculated so as to be converted by the difference dα. Incidentally, the dotted line is an ideal curve, and white circles indicate the ideal parameters at the previous time, and the difference dα ′ is the difference used for the conversion at the previous time.

画像メモリ制御手段101は、パラメータ判別手段130からの信号に基づいて、画像メモリ100に保持された画像のうち、新画像と旧画像のどちらかを読み出す。また、次の画像がきたときに、以前のパラメータの精度が高ければ、旧画像が保持されていた領域にその次の画像を保持して新画像とし、それまでの新画像を旧画像とする。また、以前のパラメータの精度が低ければ、新画像が保持されていた領域次の画像を保持し、新画像とする。なおこのときは、旧画像はそのままである。   The image memory control unit 101 reads out either a new image or an old image among the images held in the image memory 100 based on a signal from the parameter determination unit 130. Also, when the next image comes, if the accuracy of the previous parameter is high, the next image is held in the area where the old image was held as a new image, and the previous new image is set as the old image. . Also, if the accuracy of the previous parameter is low, the image next to the area where the new image was held is held and set as a new image. At this time, the old image remains as it is.

パラメータ判別手段130で、パラメータの精度が低いと判別されたときの全体の動作を、図6に示すフローチャートを使用して、再度説明する。図7のステップS701において、理想パラメータ計算手段140で、予測理想パラメータを求める。ステップS702において、画像変換手段150で以前のパラメータと予測理想パラメータから補正量を求める。ステップS703において、画像メモリ制御手段101で、旧画像を読み出し、また新画像が保持されていた領域に次の画像を保持する。なお、ステップS703では、旧画像を読み出しながら、新画像が保持されていた領域に次の画像を書き込むことも可能である。   The overall operation when the parameter determination unit 130 determines that the accuracy of the parameter is low will be described again using the flowchart shown in FIG. In step S701 in FIG. 7, the ideal parameter calculation unit 140 obtains a predicted ideal parameter. In step S702, the image conversion means 150 obtains a correction amount from the previous parameter and the predicted ideal parameter. In step S703, the image memory control unit 101 reads the old image and holds the next image in the area where the new image is held. In step S703, it is possible to write the next image in the area where the new image is held while reading the old image.

補間手段160では、画像変換手段150で計算された座標の画素値をその周囲の点の画素値に基づいて補間する。そして、補間した結果を出力する。出力された補間画像は、記録手段170で記録されたり、表示手段180で表示されたり、送信手段190インターネットなどに送信されたりする。   The interpolation unit 160 interpolates the pixel values of the coordinates calculated by the image conversion unit 150 based on the pixel values of the surrounding points. Then, the interpolated result is output. The output interpolation image is recorded by the recording unit 170, displayed by the display unit 180, or transmitted to the transmission unit 190 Internet or the like.

このように、本実施例では画像の回転変換を行ない、撮像装置の回転を補正することで、移動撮影時の画像揺れの補正が出来るという効果がある。また、求めた回転パラメータの精度を調査し、精度が高くそのパラメータを使用する時と、動きベクトルの誤抽出や撮像装置の並進移動等によってパラメータの精度が低く、そのパラメータを使用せずに、予測したパラメータを使用する時とにわけることで、補正の精度が向上するという効果がある。また、パラメータの精度が低いときは、実際の回転角の計算にそのパラメータを使用しないので、それ以降の画像に対する処理への影響を防ぐことが出来るという効果もある。   As described above, in this embodiment, there is an effect that the image shake at the time of moving shooting can be corrected by performing the rotation conversion of the image and correcting the rotation of the imaging apparatus. In addition, the accuracy of the obtained rotation parameter is investigated, and when the parameter is used with high accuracy, the accuracy of the parameter is low due to erroneous extraction of the motion vector, translational movement of the imaging device, etc. There is an effect that the accuracy of correction is improved by using the predicted parameter. In addition, when the accuracy of the parameter is low, since the parameter is not used in the actual rotation angle calculation, there is also an effect that it is possible to prevent the influence on the subsequent image processing.

上記示した第1の実施例では、移動ベクトルから求めたパラメータの精度から、そのパラメータを使用するか否かの判別を行っていた。それに対し本実施例では、入力された画像を使用するか否かの判別を行う。具体的には、その画像がブレていないかを判別する。つまり、移動撮影における一瞬の動きと、イメージセンサの露光時間との関係で、撮影された画像がブレていることがある。そのような画像においては、移動ベクトルの誤抽出も起き易いし、またその画像を補正して出力しても、低周波の多い見にくい画像となる。そこで、本実施例では、そのようなブレた画像を判別し、補正画像の作成に使用しないようにする。   In the first embodiment described above, whether or not to use the parameter is determined from the accuracy of the parameter obtained from the movement vector. On the other hand, in this embodiment, it is determined whether or not to use the input image. Specifically, it is determined whether or not the image is blurred. In other words, the shot image may be blurred due to the relationship between the instantaneous movement in the moving shooting and the exposure time of the image sensor. In such an image, an erroneous extraction of the movement vector is likely to occur, and even if the image is corrected and output, the image becomes difficult to see with many low frequencies. Therefore, in this embodiment, such a blurred image is discriminated and is not used for creating a corrected image.

図8が本実施例の構成を示す図である。   FIG. 8 is a diagram showing the configuration of this embodiment.

図8中、図1と同じ番号は同じものを示している。図8において、100は画像メモリを、801は画像メモリ制御手段を、110は動きベクトル抽出手段を、815は画像判別手段を、120はパラメータ抽出手段を、840は理想パラメータ計算手段を、850は画像変換手段を、160は補間手段を、170は記録手段を、180は表示手段を、190は送信手段を示す。   In FIG. 8, the same numbers as those in FIG. In FIG. 8, 100 is an image memory, 801 is an image memory control means, 110 is a motion vector extraction means, 815 is an image discrimination means, 120 is a parameter extraction means, 840 is an ideal parameter calculation means, and 850 is an ideal parameter calculation means. The image conversion means, 160 an interpolation means, 170 a recording means, 180 a display means, and 190 a transmission means.

以下、図8中に示された構成要素において、第1の実施例と異なる手段である、画像判別手段815と理想パラメータ計算手段840、画像変換手段850および画像メモリ制御手段801の機能を説明する。   In the following, the functions of the image discriminating means 815, the ideal parameter calculating means 840, the image converting means 850, and the image memory control means 801, which are means different from those in the first embodiment, in the components shown in FIG. 8 will be described. .

画像判別手段815では、入力された画像の周波数を調査し、低周波が多ければブレ画像として、その画像を使用しないと判断する。また、動きベクトル抽出手段110から入力される動きベクトルの中で、信頼度が低い動きベクトルが多い時もその画像を使用しないと判断する。理想パラメータ計算手段840は、パラメータ抽出手段120で求められたパラメータを既定数分保持し、それらから理想的なパラメータを計算し、その理想パラメータを画像変換手段850に出力する。また、画像判別手段815から画像を使用しないという信号が入力されたときは、理想パラメータを予測し、その予測理想パラメータを画像変換手段850に出力する。画像変換手段850では、パラメータ計算手段120からのパラメータと理想パラメータ計算手段840からの理想パラメータもしくは予測理想パラメータに基づき、画像メモリ100に保持された画像から、記録手段170に記録する画像または表示手段180に表示する画像または送信手段190から送信する変換画像を作成するための、画像メモリ100の座標を計算し、画像メモリ制御手段801へ出力する。画像メモリ制御手段801は、画像の書き込みや画像メモリ100からの画像の読み出しの制御、及びそのアドレスの設定を行なう際に、その画像を使用するか否かの信号によって、その制御を変更する。   The image discriminating means 815 investigates the frequency of the input image, and determines that the image is not used as a blurred image if there are many low frequencies. Also, it is determined that the image is not used even when there are many motion vectors with low reliability among the motion vectors input from the motion vector extraction unit 110. The ideal parameter calculation unit 840 holds a predetermined number of parameters obtained by the parameter extraction unit 120, calculates an ideal parameter from them, and outputs the ideal parameter to the image conversion unit 850. When a signal not to use an image is input from the image discrimination unit 815, the ideal parameter is predicted and the predicted ideal parameter is output to the image conversion unit 850. In the image conversion means 850, an image or display means for recording in the recording means 170 from the image held in the image memory 100 based on the parameters from the parameter calculation means 120 and the ideal parameters or the predicted ideal parameters from the ideal parameter calculation means 840. The coordinates of the image memory 100 for creating an image to be displayed on 180 or a converted image to be transmitted from the transmission means 190 are calculated and output to the image memory control means 801. The image memory control means 801 changes the control according to a signal indicating whether or not to use the image when controlling the writing of the image and the reading of the image from the image memory 100 and the setting of the address.

続いて、図8から図10を用いて、この動画像処理装置及び方法の全体の動作を説明する。   Next, the overall operation of the moving image processing apparatus and method will be described with reference to FIGS.

デジタルの入力画像は分岐され、画像メモリ100と、動きベクトル抽出手段110と、画像判別手段815とに入力される。画像メモリ100に入力する経路では、入力された画像を、画像メモリ制御手段801の制御で画像メモリ100に保持する。また、動きベクトル抽出手段110にも入力され、動きベクトルの抽出に用いられる。さらに画像判別手段815にも入力され、画像のブレ等の判別を行う。   The digital input image is branched and input to the image memory 100, the motion vector extraction unit 110, and the image determination unit 815. In the path for inputting to the image memory 100, the input image is held in the image memory 100 under the control of the image memory control unit 801. Further, it is also input to the motion vector extracting means 110 and used for extracting a motion vector. Further, it is also input to the image discriminating means 815 to discriminate image blurring.

画像メモリ100は、デジタル入力画像を保持するとともに、その前の時刻に保持された画像を読み出し、動きベクトル抽出手段110に出力する。つまり、画像メモリ100は、旧画像と新画像の2枚の画像を保持している。   The image memory 100 holds the digital input image, reads the image held at the previous time, and outputs it to the motion vector extraction means 110. That is, the image memory 100 holds two images, an old image and a new image.

続いて、動きベクトル抽出手段110において、入力されたデジタルの入力画像と、画像メモリ100より入力される、前の時刻の画像とでマッチングをとり、画像中の動きベクトルを求める。この動きベクトルを求める点の選択は、第1の実施例と同様である。抽出された動きベクトルおよびその信頼度は、画像判別手段815に出力される。   Subsequently, the motion vector extraction unit 110 performs matching between the input digital input image and the image at the previous time input from the image memory 100 to obtain a motion vector in the image. The selection of the point for obtaining the motion vector is the same as in the first embodiment. The extracted motion vector and its reliability are output to the image discrimination means 815.

画像判別手段815では、入力された画像の周波数を調査し、低周波が多ければブレ画像として、その画像を使用しないと判断する。また、動きベクトル抽出手段110から入力される動きベクトルの中で、信頼度が低い動きベクトルが多い時もその画像を使用しないと判断する。画像の周波数の検出方法は、例えばFFTを用いて、ある周波数より高い、高周波成分の和が、ある閾値より低いことで判別することが出来る。また、より簡易に低周波の多い画像を判別する方法として、ある代表点の近傍との画素値の差の和を用いることも出来る。この方法について、図9のフローチャートを用いて説明する。   The image discriminating means 815 investigates the frequency of the input image, and determines that the image is not used as a blurred image if there are many low frequencies. Also, it is determined that the image is not used even when there are many motion vectors with low reliability among the motion vectors input from the motion vector extraction unit 110. The frequency detection method of the image can be determined by using, for example, FFT, that the sum of high frequency components higher than a certain frequency is lower than a certain threshold. As a simpler method for discriminating an image with a lot of low frequencies, the sum of differences in pixel values from the vicinity of a certain representative point can be used. This method will be described with reference to the flowchart of FIG.

図9のフローチャートにおいて、ステップS901では、変数を初期化する。ステップS902では画像から、任意の数の代表点を決定する。これは動きベクトルを求めた点と同じでも良い。ステップS903ではステップS902で選択された代表点の内から1つを選択し、その代表点の画素値を変数Iに入力する。ステップS904では、ステップS903で選択された代表点の近傍の点の中から1つの点を選択し、その点の画素値を変数Rに入力する。ステップS905では、変数Iと変数Rの差の絶対値を求め変数Dに入力する。ステップS906では、変数Dを変数Sに足す。ステップS907では、代表点の近傍全ての点で終了したか判別し、終わっていなければステップS904に戻る。ステップS908では、ステップS902で選択した代表点全てで終わったか判別し、終わっていなければステップS903に戻る。ステップS909では、変数Sと閾値Thとを比較し、閾値Thより変数Sの方が大きければ、ステップS910で正常な画像と判別する。逆に、変数Sの値のほうが閾値Thより小さければ、低周波が多いとして、ステップS911で低周波の多い画像と判別する。そして、その画像を使用しないと判断する。   In the flowchart of FIG. 9, in step S901, variables are initialized. In step S902, an arbitrary number of representative points are determined from the image. This may be the same as the point where the motion vector is obtained. In step S903, one of the representative points selected in step S902 is selected, and the pixel value of the representative point is input to the variable I. In step S904, one point is selected from the points near the representative point selected in step S903, and the pixel value of that point is input to the variable R. In step S905, the absolute value of the difference between variable I and variable R is obtained and input to variable D. In step S906, the variable D is added to the variable S. In step S907, it is determined whether the process has been completed for all points near the representative point. If not, the process returns to step S904. In step S908, it is determined whether all the representative points selected in step S902 have been completed. If not, the process returns to step S903. In step S909, the variable S is compared with the threshold value Th. If the variable S is larger than the threshold value Th, it is determined that the image is normal in step S910. On the contrary, if the value of the variable S is smaller than the threshold value Th, it is determined that there are many low frequencies, and an image having many low frequencies is determined in step S911. Then, it is determined that the image is not used.

また、動きベクトル抽出手段110から入力される動きベクトルの信頼度を調査する。第1の実施例で述べたように、パラメータ抽出手段120において、信頼度の低い動きベクトルは使用しないようにして、パラメータの精度を向上させるが、この画像判別手段815では、その信頼度の低い動きベクトルの割合が多い場合、例えば7割以上が信頼度が低いという動きベクトルの場合、その画像が、動きベクトルが検出しにくい画像と判別する。そして、その画像を使用しないと判断する。   Further, the reliability of the motion vector input from the motion vector extraction unit 110 is investigated. As described in the first embodiment, the parameter extraction unit 120 does not use a motion vector with low reliability so as to improve the accuracy of the parameter, but the image determination unit 815 has low reliability. When the ratio of motion vectors is large, for example, in the case of motion vectors whose reliability is low at 70% or more, the image is determined as an image in which the motion vector is difficult to detect. Then, it is determined that the image is not used.

画像判別手段815で画像を使用すると判断された場合は、動きベクトルは、パラメータ抽出手段120に出力され、パラメータ抽出手段120では、入力された動きベクトルから時間的に連続する画像間の回転パラメータを計算する。この計算は第1の実施例と同様であるので説明は省略する。計算された回転パラメータは、理想パラメータ計算手段840に出力される。そして、第1の実施例同様、理想パラメータ計算手段840で理想パラメータを求め、画像変換手段850に出力する。画像変換手段850では、第1の実施例と同様に変換座標を計算し、画像メモリ制御手段801に出力する。画像メモリ制御手段801では、画像変換手段850から入力された情報に基づいて、画像メモリ100に保持された新画像が読み出される。そして、次の画像がくれば、旧画像の領域に書き込み、新画像とし、今までの新画像が旧画像となる。補間手段160では、画像メモリ100から読みだされた変換画像を補間して出力し、そして、出力された補間画像は、記録手段170で記録されたり、表示手段180で表示されたり、送信手段190インターネットなどに送信されたりする。   If the image discriminating unit 815 determines that an image is to be used, the motion vector is output to the parameter extracting unit 120, and the parameter extracting unit 120 calculates a rotation parameter between temporally continuous images from the input motion vector. calculate. Since this calculation is the same as that of the first embodiment, description thereof is omitted. The calculated rotation parameter is output to the ideal parameter calculation means 840. Then, as in the first embodiment, the ideal parameter is calculated by the ideal parameter calculator 840 and is output to the image converter 850. The image conversion means 850 calculates the conversion coordinates in the same manner as in the first embodiment and outputs it to the image memory control means 801. The image memory control unit 801 reads a new image held in the image memory 100 based on the information input from the image conversion unit 850. When the next image arrives, the new image is written into the area of the old image, and the new image so far becomes the old image. The interpolation unit 160 interpolates and outputs the converted image read from the image memory 100. The output interpolation image is recorded by the recording unit 170, displayed by the display unit 180, or transmitted by the transmission unit 190. Or sent to the Internet.

それに対し、画像判別手段715で画像がブレ画像等使用しない画像と判断された場合について、図10に示すフローチャートを使用して、説明する。入力画像を使用しないと判断されると、その結果が、理想パラメータ計算手段840と画像変換手段850と画像メモリ制御手段801に出力される。これが、図10のステップS1001である。続いて、理想パラメータ計算手段840で、第1の実施例でパラメータを使用しないときと同様に、予測理想パラメータを求め、画像変換手段850に出力する。これがステップS1002である。そして、画像変換手段850では、予測理想パラメータと以前のパラメータとを用いて、補正量も求め、変換画像のための座標を計算し、画像メモリ制御手段801に出力する。これがステップS1003である。そして、画像メモリ制御手段801で、画像変換手段850からの情報に基づき旧画像を読み出し、また次の画像がくれば、新画像が保持されていた領域に次の画像を保持し、新画像とする。これがステップS1006である。補間手段160では、画像メモリ100から読みだされた変換画像を補間して出力し、そして、出力された補間画像は、記録手段170で記録されたり、表示手段180で表示されたり、送信手段190インターネットなどに送信されたりする。   On the other hand, the case where the image determining unit 715 determines that the image is not used such as a blurred image will be described using the flowchart shown in FIG. If it is determined that the input image is not used, the result is output to the ideal parameter calculation means 840, the image conversion means 850, and the image memory control means 801. This is step S1001 in FIG. Subsequently, the ideal parameter calculation means 840 obtains a predicted ideal parameter and outputs it to the image conversion means 850 in the same manner as when parameters are not used in the first embodiment. This is step S1002. Then, the image conversion unit 850 calculates a correction amount using the predicted ideal parameter and the previous parameter, calculates coordinates for the converted image, and outputs the calculated coordinate to the image memory control unit 801. This is step S1003. Then, the image memory control means 801 reads the old image based on the information from the image conversion means 850, and if the next image comes, the next image is held in the area where the new image is held, and the new image and To do. This is step S1006. The interpolation unit 160 interpolates and outputs the converted image read from the image memory 100. The output interpolation image is recorded by the recording unit 170, displayed by the display unit 180, or transmitted by the transmission unit 190. Or sent to the Internet.

上記示したように、本実施例では、パラメータの推定の困難な入力画像を判別することで、画像揺れ補正の精度を向上させることが出来るという効果がある。   As described above, the present embodiment has an effect that the accuracy of image shake correction can be improved by discriminating an input image whose parameter estimation is difficult.

なお、第1及び第2の実施例で示した動画像処理を、カメラ一体型記録装置で用いて、撮影した画像の画像揺れが無いように処理した画像を記録する事、及び撮影した画像や記録された画像を再生する装置で用いて、画像揺れが無いように処理した画像を再生すること、及びロボット等の移動手段をネットワークを介して遠隔操作するシステムに用いて、移動手段で撮影された動画像を画像揺れが無いように処理した画像をネットワークに送信して、オペレータに表示すること、及びロボット等の移動手段をネットワークを介して遠隔操作するシステムに用いて、ネットワークに送信された、移動手段で撮影された動画像を画像揺れが無いように処理した画像をオペレータに表示すること、及び動画像処理プログラムとすること、及び画像入力手段で入力された画像を、そのプログラムをプロセッサで実行し、画像揺れが無いように処理した画像を、記録または表示またはネットワークに送信することが可能である。   It should be noted that the moving image processing shown in the first and second embodiments is used in a camera-integrated recording apparatus to record an image processed so as not to shake the captured image, and the captured image Used in a device that plays back recorded images, plays back images that have been processed so as not to shake the image, and is used in a system that remotely controls a moving means such as a robot via a network. Sent to the network using a system that remotely processed the moving means such as a robot through the network. , Displaying an image obtained by processing a moving image photographed by the moving means so as not to be shaken to an operator, and making a moving image processing program, and inputting an image The image input by the means can be executed by the processor with the program, and the image processed so as not to shake the image can be recorded or displayed or transmitted to the network.

実施例1の構成を示す図The figure which shows the structure of Example 1. パラメータ判別の動作を示すフローチャートFlow chart showing parameter discrimination operation 回転角と理想曲線を示す図Diagram showing rotation angle and ideal curve 理想曲線の更新を示す図Diagram showing update of ideal curve 予測理想パラメータを示す図Diagram showing predicted ideal parameters 補正量を示す図Diagram showing correction amount パラメータの精度が低い時の動作を示すフローチャートFlow chart showing operation when parameter accuracy is low 実施例2の構成を示す図The figure which shows the structure of Example 2. 低周波画像の判別の動作を示すフローチャートFlow chart showing operation of discrimination of low frequency image 画像が低周波画像と判別されたときの動作を示すフローチャートFlow chart showing the operation when the image is determined to be a low frequency image

符号の説明Explanation of symbols

100 画像メモリ
101、801 画像メモリ制御手段
110 動きベクトル抽出手段
120 パラメータ抽出手段
130 パラメータ判別手段
140、840 理想パラメータ計算手段
150、850 画像変換手段
160 補間手段
170 記録手段
180 表示手段
190 送信手段
815 画像判別手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Image memory 101,801 Image memory control means 110 Motion vector extraction means 120 Parameter extraction means 130 Parameter discrimination means 140,840 Ideal parameter calculation means 150,850 Image conversion means 160 Interpolation means 170 Recording means 180 Display means 190 Transmission means 815 Image Discriminating means

Claims (17)

入力される動画像の各時刻でのパラメータ値を求めるパラメータ抽出手段と、前記パラメータ抽出手段で求めた各時刻でのパラメータ値を統計処理し各時刻での理想パラメータ値を計算する理想パラメータ計算手段と、新旧の画像を保持する画像メモリと、前記パラメータ抽出手段で求められた実際のパラメータ値と前記理想パラメータ計算手段で計算された理想パラメータ値に基づき補正量を計算し、その補正量に基づいて前記画像メモリに保持された画像を変換する画像変換手段と、入力信号の使用・不使用を判別する判別手段とから構成される動画像処理装置において、
前記判別手段が入力信号を不使用と判別した時には、前記画像メモリに保持された旧画像を変換して出力することを特徴とする動画像処理装置。
Parameter extraction means for obtaining a parameter value at each time of an input moving image, and ideal parameter calculation means for statistically processing the parameter value at each time obtained by the parameter extraction means and calculating an ideal parameter value at each time A correction amount is calculated based on the image memory that holds the old and new images, the actual parameter value obtained by the parameter extraction unit and the ideal parameter value calculated by the ideal parameter calculation unit, and based on the correction amount In the moving image processing apparatus comprising image conversion means for converting the image held in the image memory and determination means for determining use / non-use of the input signal,
A moving image processing apparatus according to claim 1, wherein when the determining means determines that the input signal is not used, the old image stored in the image memory is converted and output.
前記判別手段が入力信号を不使用と判別し、画像メモリに保持された旧画像を変換する際には、理想パラメータ計算手段で理想パラメータを予測して予測理想パラメータを求め、その予測理想パラメータと旧画像に関して求めたパラメータとから、補正量を計算することを特徴とする請求項1に記載の動画像処理装置。   When the determination means determines that the input signal is not used and converts the old image held in the image memory, the ideal parameter calculation means predicts an ideal parameter to obtain a predicted ideal parameter, and the predicted ideal parameter The moving image processing apparatus according to claim 1, wherein the correction amount is calculated from a parameter obtained with respect to the old image. 前記判別手段の入力信号とは、パラメータ抽出手段で求めたパラメータであり、前記判別手段で、そのパラメータの精度を調査し、精度が低い時は、そのパラメータを使用しないと判断することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の動画像処理装置。   The input signal of the discrimination means is a parameter obtained by a parameter extraction means, the accuracy of the parameter is investigated by the discrimination means, and when the accuracy is low, it is determined that the parameter is not used. The moving image processing apparatus according to claim 1 or 2. 前記パラメータ抽出手段で抽出されたパラメータとは撮像装置の回転量であることを特徴とする請求項3に記載の動画像処理装置。   The moving image processing apparatus according to claim 3, wherein the parameter extracted by the parameter extraction unit is a rotation amount of the imaging apparatus. 前記判別手段の入力信号とは、画像信号であり、前記判別手段で、その画像の周波数成分を調査した時の低周波成分の量、またはその画像に関して求めた動きベクトルの信頼度を調査した時の信頼度が低い動きベクトルの割合により、その画像信号を使用しないと判断することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の動画像処理装置。   The input signal of the discriminating means is an image signal, and when the discriminating means investigates the amount of the low frequency component when investigating the frequency component of the image or the reliability of the motion vector obtained for the image The moving image processing apparatus according to claim 1, wherein the image signal is determined not to be used based on a ratio of a motion vector having a low reliability. 撮影した動画像に対し、請求項1〜請求項5のいずれかに記載の動画像処理を行い、動画像処理を行なった動画像を記録することを特徴とするカメラ一体型画像記録装置。   6. A camera-integrated image recording apparatus, wherein the moving image processing according to claim 1 is performed on a captured moving image, and the moving image subjected to the moving image processing is recorded. 撮影または記録された動画像に対し、請求項1〜請求項5のいずれかに記載の動画像処理を行い、動画像処理を行なった動画像を再生することを特徴とする動画像再生装置。   6. A moving image reproducing apparatus that performs moving image processing according to any one of claims 1 to 5 on a captured or recorded moving image, and reproduces the moving image subjected to the moving image processing. ロボット等の移動手段をネットワークを介して遠隔操作する遠隔操作システムにおいて、移動手段に取り付けられた撮像装置で撮影された動画像に対し、請求項1〜請求項5のいずれかに記載の動画像処理を行い、動画像処理を行なった動画像をネットワークに送信し、遠隔操作を行なうオペレータに処理された動画像をネットワークを介して表示することを特徴とする遠隔操作システム。   The moving image according to any one of claims 1 to 5, for a moving image captured by an imaging device attached to the moving means in a remote operation system for remotely operating the moving means such as a robot via a network. A remote operation system that performs processing, transmits a moving image subjected to moving image processing to a network, and displays the processed moving image via a network to an operator who performs remote operation. ロボット等の移動手段をネットワークを介して遠隔操作する遠隔操作システムにおいて、移動手段に取り付けられた撮像装置で撮影された動画像をネットワークに送信し、ネットワークを介して得られる移動手段で撮影された動画像に対し、請求項1〜請求項5のいずれかに記載の動画像処理を行い、処理された動画像を遠隔操作を行なうオペレータに表示することを特徴とする遠隔操作システム。   In a remote control system that remotely controls a moving means such as a robot via a network, a moving image shot by an imaging device attached to the moving means is transmitted to the network, and is shot by the moving means obtained via the network. 6. A remote operation system that performs the moving image processing according to claim 1 on a moving image and displays the processed moving image to an operator who performs a remote operation. 動画像の各時刻でのパラメータ値を求めるパラメータ抽出ステップと、及び前記パラメータ抽出ステップで求めた各時刻でのパラメータ値を統計処理し各時刻での理想パラメータ値を計算する理想パラメータ計算ステップと、前記パラメータ抽出ステップで求められた実際のパラメータ値と前記理想パラメータ計算ステップで計算された理想パラメータ値に基づき補正量を計算し、その補正量に基づいて画像メモリに保持された画像を変換する画像変換ステップと、入力信号の使用・不使用を判別する判別ステップとから構成される動画像処理方法において、前記判別ステップが入力信号を不使用と判別した時には、画像メモリに保持された旧画像を変換して出力することを特徴とする動画像処理方法。   A parameter extraction step for obtaining a parameter value at each time of the moving image; an ideal parameter calculation step for statistically processing the parameter value at each time obtained in the parameter extraction step and calculating an ideal parameter value at each time; An image for calculating a correction amount based on the actual parameter value obtained in the parameter extraction step and the ideal parameter value calculated in the ideal parameter calculation step, and converting an image held in the image memory based on the correction amount In the moving image processing method comprising the conversion step and the determination step for determining whether the input signal is used or not, when the determination step determines that the input signal is not used, the old image held in the image memory is A moving image processing method characterized by converting and outputting. 前記判別ステップが入力信号を不使用と判別し、画像メモリに保持された旧画像を変換する際には、理想パラメータ計算ステップで理想パラメータを予測して予測理想パラメータを求め、その予測理想パラメータと旧画像に関して求めたパラメータとから、補正量を計算することを特徴とする請求項10に記載の動画像処理方法。   When the determination step determines that the input signal is not used and converts the old image held in the image memory, the ideal parameter calculation step predicts the ideal parameter to obtain the predicted ideal parameter, and the predicted ideal parameter The moving image processing method according to claim 10, wherein the correction amount is calculated from a parameter obtained with respect to the old image. 前記判別ステップの入力信号とは、パラメータ抽出ステップで求めたパラメータであり、前記判別ステップで、そのパラメータの精度を調査し、精度が低い時は、そのパラメータを使用しないと判断することを特徴とする請求項10又は請求項11に記載の動画像処理方法。   The input signal of the determination step is a parameter obtained in the parameter extraction step, the accuracy of the parameter is investigated in the determination step, and when the accuracy is low, it is determined that the parameter is not used. The moving image processing method according to claim 10 or 11. 前記パラメータ抽出ステップで抽出されたパラメータとは撮像装置の回転量であることを特徴とする請求項12に記載の動画像処理方法。   The moving image processing method according to claim 12, wherein the parameter extracted in the parameter extraction step is a rotation amount of the imaging apparatus. 前記判別ステップの入力信号とは、画像信号であり、前記判別ステップで、その画像の周波数成分を調査した時の低周波成分の量、またはその画像に関して求めた動きベクトルの信頼度を調査した時の信頼度が低い動きベクトルの割合により、その画像信号を使用しないと判断することを特徴とする請求項10又は請求項11に記載の動画像処理方法。   The input signal in the determination step is an image signal, and in the determination step, the amount of the low frequency component when investigating the frequency component of the image or the reliability of the motion vector obtained for the image is investigated. The moving image processing method according to claim 10 or 11, wherein the image signal is determined not to be used based on a ratio of a motion vector having a low reliability. 請求項10〜請求項14のいずれかに記載の動画像処理方法をコンピュータに実行させるための動画像処理プログラムであって、コンピュータによって読み取り可能な動画像処理プログラム。   A moving image processing program for causing a computer to execute the moving image processing method according to claim 10, wherein the moving image processing program is readable by the computer. 請求項15に記載の動画像処理プログラムをコンピュータによって読み取り可能な形で記憶させた記憶媒体。   A storage medium storing the moving image processing program according to claim 15 in a form readable by a computer. 画像入力手段と、新旧の画像を保持する画像メモリと、前記請求項15に記載の動画像処理プログラムと、前記動画像処理プログラムを実行するプロセッサと、前記動画像処理プログラムを記憶する記憶手段と、前記動画像処理プログラムで処理された動画像を記録する記録手段、または前記動画像処理プログラムで処理された動画像を表示する表示手段、または前記動画像処理プログラムで処理された動画像をネットワークに送信する送信手段とから構成されることを特徴とする動画像処理システム。   An image input unit, an image memory that holds old and new images, the moving image processing program according to claim 15, a processor that executes the moving image processing program, and a storage unit that stores the moving image processing program Recording means for recording a moving image processed by the moving image processing program, display means for displaying a moving image processed by the moving image processing program, or a network for processing a moving image processed by the moving image processing program A moving image processing system comprising: a transmitting means for transmitting to a moving image.
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