JP2629402B2 - 動きベクトル検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、画像の動きベクトルを検出する動きベクト
ル検出装置に関するものである。

従来の技術 従来の相関演算装置を用いた画像の動きベクトル検出
装置は、例えば特開昭61−269475号公報に示されるよう
なものがある。

第６図は、従来の画像の動きベクトル検出装置の相関
演算部分に差分絶対値演算を採用したときの概略構成を
示したブロック図であり、601はラッチＡ、602は代表点
メモリ、603はラッチＢ、604は減算器（加算器で代用で
きる）、605はアドレスコントローラ、606は絶対値変換
回路、607は累積加算器、608は最小値アドレス判定器で
ある。

以上のように構成された従来の相関演算装置を用いた
画像の動きベクトル検出装置について説明する。

まず、画像の動きベクトルについて説明する。

第５図ａは、ある時刻における画像を示している。そ
して同図ｂは１フィールドもしくは１フレーム後の画像
を示している。このように、撮像装置などの動きによっ
て画像が平行移動するとき、同図ｃの矢印で示したよう
に画像が平行移動した量をベクトルで示したものを動き
ベクトルと呼ぶ。

第７図はこのような画像の動きベクトルを検出する方
法の最も一般的な方法の代表点マッチング法を示す模式
図であり、代表点マッチング法における代表点とそのま
わりの画素の様子を示したものである。動きベクトル検
出は、あるフィールドにおける代表点の位置の画像デー
タが次のフィールドでまわりの画像のうちどこに移動し
たかを検出することによって行われる。

次に、従来の相関演算装置を用いた画像の動きベクト
ル検出装置について第６図，第７図を用いて説明する。

画面上の各代表点における画像データはタイミングパ
ルスLP1によりラッチA601に取り込まれ、タイミングを
とって代表点保存メモリ602のそれぞれの代表点に対応
するアドレスに書き込まれる。そして、次のフィールド
もしくは次のフレームにおいて、各代表点の位置のまわ
りの動きベクトル検出領域における画像データの代表点
メモリ602に保存された前フィールドの代表点の画像デ
ータとの差分をとり、絶対値変換回路606により絶対値
を取り、累積加算器607に入力する。累積加算器607は代
表点を基準としたときの座標の位置が同じ場所において
絶対値差分をとったデータ（絶対値変換回路606の出
力）を、それぞれ累積加算する。そしてすべての代表点
まわりの累積加算が終了したとき、最小値アドレス判定
器608により累積加算器607に保持された累積加算値の最
小値を有する場所を判定する。差分絶対値による相関性
判断では相関の大きい場所ほど小さい値をとるので、代
表点の位置（アドレス）を基準としたときの、この最小
値を有する位置（アドレス）が動きベクトルとなる。以
上の動作は毎フィールド（フレーム）行うため、相関演
算を行いながら次のフィールド（フレーム）の相関演算
のための代表点における画像データを保存するためにラ
ッチA601がある。また、ラッチB603は、ある代表点の画
像データと、その周辺の画像データとの相関をとるとき
に代表点の画像データを保持する。また、第６図中破線
部分、すなわち動きベクトルを求めるこの装置を動きベ
クトル検出装置609とする。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構成では、入力画像信号の
雑音成分により、検出された動きベクトルには微小なノ
イズが存在し、静止画入力においても多少の動きベクト
ルが発生するという問題点を有していた。

本発明はかかる点に鑑み、大きな動きベクトルが検出
されたときの検出精度を下げず、小さな動きベクトルが
検出されたときの検出動きベクトルの微小ノイズ成分を
抑圧する動きベクトル検出装置を提供することを目的と
する。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明の動きベクトル検出
装置は、入力映像信号の動きベクトルを演算する動きベ
クトル演算手段と、毎フィールド（もしくは毎フレー
ム）の動きベクトルのレベルを検出するレベル検出手段
と、動きベクトルのレベルによりコアリング値を決定す
るコアリング値決定手段と、コアリング値決定手段の出
力によりコアリング値を制御され、動きベクトル演算回
路の出力にコアリングを施すコアリング手段を有する。

作用 本発明は上記した構成により、毎フィールド（もしく
は毎フレーム）の検出された動きベクトルの大きさに応
じて検出動きベクトルにコアリングを施すことにより、
大きな動きベクトルが検出されたときの検出精度を下げ
ず、小さな動きベクトルが検出されたときの検出動きベ
クトルの微小ノイズ成分を抑圧する。

実 施 例 以下本発明の一実施例の動きベクトル検出装置につい
て、図面を参照しながら説明する。

第１図は本発明の一実施例における動きベクトル検出
装置の構成図であり、101は動きベクトル検出装置（具
体的構成は第５図の動きベクトル検出装置609（破線部
分）と同一である。）、102はコアリング回路、103は動
きベクトルのレベル検出装置、104はカウンタ制御装
置、105はコアリング値決定回路である。

まず、コアリング処理について説明する。第２図はコ
アリング回路102の入出力特性を示したものである。こ
の様に入力信号の微小成分、すなわち第２図のαの部分
に対応する成分を０として出力する処理をコアリング処
理と呼んでいる。一般的に信号中の雑音成分のレベルは
小さいため、コアリング処理は微小雑音成分を削除する
のに用いられている。しかし、入力信号の微小変化成分
中には本来の信号成分も存在するので、第２図中のコア
リング量を大きくすると信号成分の変化が目立ってしま
う恐れがある。

次に、第１図の動きベクトル検出装置の動作について
説明する。動きベクトル検出装置101により毎フィール
ド（もしくは毎フレーム）得られる動きベクトルは、動
きベクトルのレベルを検出するレベル検出装置103とコ
アリング回路102に入力される。ここで動きベクトルの
レベルを検出するレベル検出装置103において、毎フィ
ールド（もしくは毎フレーム）の動きベクトルのレベル
を検出し、レベルが閾値未満であればＬ、閾値以上であ
ればＨ（このL,Hの関係が逆でも構わない）すなわち1bi
tの情報をカウンタ制御装置104に入力する。なお、閾値
は雑音成分および演算誤差を考慮して設定する。そし
て、前記1bitの情報を用いて、カウンタ制御装置104で
カウンタ値を制御し、さらにこのカウンタ値によりコア
リング値決定回路105においてコアリング値を決定し、
コアリング回路102に入力する。そして、コアリング回
路102において、動きベクトル検出装置101からの動きベ
クトルに対してコアリング処理を施し、動きベクトルを
出力する。これにより、動きベクトルの雑音成分が削除
される。

ここで、検出した毎フィールド（もしくは毎フレー
ム）の動きベクトルが雑音成分のみであれば、動きベク
トルのレベルを検出する装置103で閾値より小さい動き
ベクトルとして判定し続けるが、動きベクトル本来の信
号成分を検出する場合においては閾値以上の大きさのベ
クトルを検出し続けるとは限らない。

そこで、カウンタ制御装置104およびコアリング値決
定回路105を用いることにより、雑音成分のみによる小
さな動きベクトルが検出し続ける場合には誤検出を防
ぎ、かつ動きベクトル本来の信号成分を検出すべき場合
にはコアリングによる動きベクトル本来の信号成分の削
除を抑えることを可能にした構成及びその動作について
第３図，第４図を用いて説明する。

第３図はカウンタ制御装置104の構成図であり、第４
図はコアリング値決定回路105の入出力特性（入力であ
るカウンタ値と出力であるコアリング値の特性）であ
る。

まず、第３図において動きベクトルのレベル検出装置
103で出力する1bit情報（第３図においては動きベクト
ルのレベルが閾値未満であればＬ、閾値以上であればＨ
という情報）によりＬであればカウンタを１だけカウン
トアップし、Ｈであればカウンタ値をクリアする。この
カウント値をもとに第４図に示したような特性でコアリ
ング値を決定すると、雑音成分だけによる小さな動きベ
クトルを検出し続ける時にはコアリング量を大きくして
雑音除去を主に行い、かつ本来の動きベクトル検出時に
はコアリング量を小さくして、検出動きベクトルの誤差
を小さくするようにできコアリング処理による動きベク
トルの信号成分の削除を最低限に抑えることができる。

ここで、カウンタ制御装置104において、1bit情報が
Ｈが入力するとカウンタ値をすぐにクリアにするのは、
検出した動きベクトルが雑音成分のみの状態からの動き
ベクトル本来の信号成分が検出された時の切り替わり
で、コアリング処理による動きベクトルの検出精度を下
げないためである。

また、動きベクトル検出装置103で動きベクトルのレ
ベル判定した閾値を１箇所だけで設定するのではなく数
箇所程度に設定し、動きベクトルのレベルの情報の精度
を上がった制御信号をカウント制御装置104に入力す
る。この制御信号によりカウンタのカウントアップする
大きさも制御すれば、より精度よく動きベクトルの大き
さに応じてコアリング値を変えることができる。

発明の効果 以上説明したように本発明によれば、検出された毎フ
ィールド（もしくは毎フレーム）の動きベクトルの大き
さに応じて検出動きベクトルに適切な大きさのコアリン
グ処理を施すことにより、検出誤差の劣化を最小限に抑
えつつ、検出動きベクトルの微小ノイズ成分を抑圧する
ことができ、その実用的効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の動きベクトル検出装置の構
成を示すブロック図、第２図は同実施例におけるコアリ
ング処理の入出力特性図、第３図は同実施例におけるカ
ウンタ制御装置の動作説明をするための模式図、第４図
は同実施例におけるコアリング値決定回路の入出力特性
図、第５図は画像の動きベクトルの説明をするための模
式図、第６図は従来の動きベクトル検出装置の構成を示
すブロック図、第７図は代表点マッチング法における代
表点とその周囲の画素状態を説明するための模式図であ
る。 101……動きベクトル検出装置、102……コアリング回
路、103……動きベクトルのレベルを検出する装置、104
……カウンタ制御回路、105……コアリング値決定回
路。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力映像信号の動きベクトルを演算する動
   きベクトル演算手段と、前記動きベクトルのレベルを検
   出するレベル検出手段と、動きベクトルのレベルにより
   カウンタを制御するカウンタ制御手段と、前記カウンタ
   制御手段から出力される制御信号によりコアリング値を
   決定するコアリング値決定手段と、前記動きベクトル演
   算手段の出力にコアリングを施すコアリング手段とを有
   し、前記動きベクトル演算手段より出力される毎フィー
   ルド（もしくは毎フレーム）の動きベクトルの大きさに
   応じて値を制御し、前記動きベクトルに対してコアリン
   グコアリング処理を施すことにより、動きベクトルの検
   出精度を落とすことなく、微小ノイズ成分を抑圧するこ
   とを特徴とした動きベクトル検出装置。