JP2940762B2 - 手振れ補正装置を有するビデオカメラ - Google Patents
手振れ補正装置を有するビデオカメラInfo
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- H04N23/68—Control of cameras or camera modules for stable pick-up of the scene, e.g. compensating for camera body vibrations
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- H04N23/683—Vibration or motion blur correction performed by a processor, e.g. controlling the readout of an image memory
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は手振れ補正装置を有す
るビデオカメラに関し、特にたとえば民生用のカメラ一
体型ＶＴＲとして用いられる、手振れ補正装置を有する
ビデオカメラに関する。
るビデオカメラに関し、特にたとえば民生用のカメラ一
体型ＶＴＲとして用いられる、手振れ補正装置を有する
ビデオカメラに関する。
【０００２】
【従来の技術】撮像装置の振れ成分を検出する方法の一
例が、１９８９年の第２０回画像工学コンファレンスで
松下電器産業（株）から発表されている。この方法は、
特開昭６１−２０１５８１号公報に記載されている代表
点マッチング法から得られる動きベクトルを使って、画
像情報から撮像装置の振れ成分を検出するものである。
この発表では、画像情報から得られる全体動きベクトル
に基づいて手振れ補正をしている。
例が、１９８９年の第２０回画像工学コンファレンスで
松下電器産業（株）から発表されている。この方法は、
特開昭６１−２０１５８１号公報に記載されている代表
点マッチング法から得られる動きベクトルを使って、画
像情報から撮像装置の振れ成分を検出するものである。
この発表では、画像情報から得られる全体動きベクトル
に基づいて手振れ補正をしている。
【０００３】すなわち、この場合には、画面に４個の検
出領域を配置しており、１画面から４個の部分動きベク
トルを得る。そして、この４個の検出領域の部分動きベ
クトルの相加平均を画面の全体動きベクトルとしたり、
４個の部分動きベクトルのうち、中間の２個の部分動き
ベクトルの相加平均を画面の全体動きベクトルとしたり
して、手振れを補正している。
出領域を配置しており、１画面から４個の部分動きベク
トルを得る。そして、この４個の検出領域の部分動きベ
クトルの相加平均を画面の全体動きベクトルとしたり、
４個の部分動きベクトルのうち、中間の２個の部分動き
ベクトルの相加平均を画面の全体動きベクトルとしたり
して、手振れを補正している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような方
法では、検出領域内を物体が通過した場合など、手振れ
が原因でない部分動きベクトルを検出した検出領域があ
ると、その検出領域の影響を受けてしまい、正確に手振
れを検出できず、手振れを正確に補正できないことがあ
った。
法では、検出領域内を物体が通過した場合など、手振れ
が原因でない部分動きベクトルを検出した検出領域があ
ると、その検出領域の影響を受けてしまい、正確に手振
れを検出できず、手振れを正確に補正できないことがあ
った。
【０００５】それゆえに、この発明の主たる目的は、手
振れを正確に補正できる、手振れ補正装置を有するビデ
オカメラを提供することである。
振れを正確に補正できる、手振れ補正装置を有するビデ
オカメラを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明は、画面内に形
成された複数個の検出領域の各々の部分動きベクトルを
検出する部分動きベクトル検出手段、各部分動きベクト
ルが手振れの検出に有効な部分動きベクトルであるか否
かを判定することによって検出領域の各々が有効領域か
否かを判定する有効領域判定手段、および有効領域判定
手段によって判定された有効領域の数に応じて異なる方
法で、画面の全体動きベクトルを検出する全体動きベク
トル検出手段を備え、全体動きベクトル検出手段は、検
出領域の各々の水平方向の部分動きベクトルと有効領域
の水平方向の部分動きベクトルの平均値との差を表す第
１の絶対値を求める第１演算手段、検出領域の各々の垂
直方向の部分動きベクトルと有効領域の垂直方向の部分
動きベクトルの平均値との差を表す第２の絶対値を求め
る第２演算手段、第１の絶対値および第２の絶対値を各
検出領域毎に加算して発散度を得る加算手段、発散度を
小さいものから順に任意の数だけ選択する選択手段、お
よび選択された発散度に対応する検出領域の部分動きベ
クトルに基づいて全体動きベクトルを検出する検出手段
を含む、手振れ補正装置を有するビデオカメラである。
成された複数個の検出領域の各々の部分動きベクトルを
検出する部分動きベクトル検出手段、各部分動きベクト
ルが手振れの検出に有効な部分動きベクトルであるか否
かを判定することによって検出領域の各々が有効領域か
否かを判定する有効領域判定手段、および有効領域判定
手段によって判定された有効領域の数に応じて異なる方
法で、画面の全体動きベクトルを検出する全体動きベク
トル検出手段を備え、全体動きベクトル検出手段は、検
出領域の各々の水平方向の部分動きベクトルと有効領域
の水平方向の部分動きベクトルの平均値との差を表す第
１の絶対値を求める第１演算手段、検出領域の各々の垂
直方向の部分動きベクトルと有効領域の垂直方向の部分
動きベクトルの平均値との差を表す第２の絶対値を求め
る第２演算手段、第１の絶対値および第２の絶対値を各
検出領域毎に加算して発散度を得る加算手段、発散度を
小さいものから順に任意の数だけ選択する選択手段、お
よび選択された発散度に対応する検出領域の部分動きベ
クトルに基づいて全体動きベクトルを検出する検出手段
を含む、手振れ補正装置を有するビデオカメラである。
【０００７】
【作用】画面内に設定された各検出領域が有効領域であ
るか否かを有効領域判定手段によって判定する。有効領
域の数が閾値より大きい場合には、まず、第１演算手段
および第２演算手段によってそれぞれ第１の絶対値およ
び第２の絶対値を各検出領域毎に求める。この第１の絶
対値および第２の絶対値を加算手段によって各検出領域
毎に加算して発散度を得て、その発散度を小さいものか
ら順に任意の数だけ選択手段によって選択する。選択さ
れた発散度に対応する検出領域の部分動きベクトルに基
づいて画面の全体動きベクトルを検出する。
るか否かを有効領域判定手段によって判定する。有効領
域の数が閾値より大きい場合には、まず、第１演算手段
および第２演算手段によってそれぞれ第１の絶対値およ
び第２の絶対値を各検出領域毎に求める。この第１の絶
対値および第２の絶対値を加算手段によって各検出領域
毎に加算して発散度を得て、その発散度を小さいものか
ら順に任意の数だけ選択手段によって選択する。選択さ
れた発散度に対応する検出領域の部分動きベクトルに基
づいて画面の全体動きベクトルを検出する。
【０００８】有効領域数が閾値以下の場合には、まず置
換手段によって、任意の無効領域の部分動きベクトルを
現フィールド以前の画面の全体動きベクトルに置換す
る。その後は、置換後の無効領域の部分動きベクトルと
有効領域の部分動きベクトルとを用いて、上述と同様に
処理して、画面の全体動きベクトルを検出する。さら
に、有効領域数が０の場合には、１フィールド前に求め
た画面の全体動きベクトルに０より大きくかつ１以下の
所定の係数を乗じたものを現フィールドの画面の全体動
きベクトルとする。
換手段によって、任意の無効領域の部分動きベクトルを
現フィールド以前の画面の全体動きベクトルに置換す
る。その後は、置換後の無効領域の部分動きベクトルと
有効領域の部分動きベクトルとを用いて、上述と同様に
処理して、画面の全体動きベクトルを検出する。さら
に、有効領域数が０の場合には、１フィールド前に求め
た画面の全体動きベクトルに０より大きくかつ１以下の
所定の係数を乗じたものを現フィールドの画面の全体動
きベクトルとする。
【０００９】
【発明の効果】この発明によれば、有効領域の数に応じ
て全体動きベクトルの検出方法を変えるので、手振れを
補正する際に、手振れが原因ではない部分動きベクトル
が検出されても、その影響を受けにくくなり、より正確
な手振れ量の検出が可能となる。したがって、手振れを
正確に補正できる。
て全体動きベクトルの検出方法を変えるので、手振れを
補正する際に、手振れが原因ではない部分動きベクトル
が検出されても、その影響を受けにくくなり、より正確
な手振れ量の検出が可能となる。したがって、手振れを
正確に補正できる。
【００１０】この発明の上述の目的，その他の目的，特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳
細な説明から一層明らかとなろう。
徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳
細な説明から一層明らかとなろう。
【００１１】
【実施例】図１に示すこの実施例の手振れ補正装置を有
するビデオカメラ１０は、レンズ１４から入力される被
写体（図示せず）からの光信号を電気信号に変換するＣ
ＣＤのような固体撮像素子１２を含む。固体撮像素子１
２からの電気信号はカメラ回路１６に入力される。カメ
ラ回路１６は、周知のように、サンプルホールド回路を
含み、固体撮像素子１２からの電気信号をサンプルホー
ルドする。サンプルホールドされた電気信号のレベルが
ＡＧＣによって調整されるとともに、さらに同期信号付
加回路によって同期信号が付加される。このようにし
て、カメラ回路１６は固体撮像素子１２からのイメージ
信号をアナログビデオ信号に変換する。このアナログビ
デオ信号は、さらに、Ａ／Ｄ変換器１８によってディジ
タルビデオ信号に変換される。ディジタルビデオ信号は
動き検出回路２０に与えられる。動き検出回路２０とし
ては、たとえば三洋電機株式会社製のＬＳＩ“Ｌ７Ａ０
９４８”が利用される。この動き検出回路２０を構成す
る同じＬＳＩに含まれるメモリ制御回路２２の制御の下
で、ディジタルビデオ信号がフィールド順次にフィール
ドメモリ２４に書き込まれる。
するビデオカメラ１０は、レンズ１４から入力される被
写体（図示せず）からの光信号を電気信号に変換するＣ
ＣＤのような固体撮像素子１２を含む。固体撮像素子１
２からの電気信号はカメラ回路１６に入力される。カメ
ラ回路１６は、周知のように、サンプルホールド回路を
含み、固体撮像素子１２からの電気信号をサンプルホー
ルドする。サンプルホールドされた電気信号のレベルが
ＡＧＣによって調整されるとともに、さらに同期信号付
加回路によって同期信号が付加される。このようにし
て、カメラ回路１６は固体撮像素子１２からのイメージ
信号をアナログビデオ信号に変換する。このアナログビ
デオ信号は、さらに、Ａ／Ｄ変換器１８によってディジ
タルビデオ信号に変換される。ディジタルビデオ信号は
動き検出回路２０に与えられる。動き検出回路２０とし
ては、たとえば三洋電機株式会社製のＬＳＩ“Ｌ７Ａ０
９４８”が利用される。この動き検出回路２０を構成す
る同じＬＳＩに含まれるメモリ制御回路２２の制御の下
で、ディジタルビデオ信号がフィールド順次にフィール
ドメモリ２４に書き込まれる。
【００１２】動き検出回路２０は後に詳細に説明する
が、周知の代表点マッチング法を用いて図２に示す４個
の各検出領域Ａ，Ｂ，ＣおよびＤ毎に、もっとも高い相
関度（相関値は最小）を有する１点およびその周囲の４
点の位置、ならびに各相関値を算出する。動き検出回路
２０からの位置データおよび相関値データは、マイクロ
コンピュータ２６に与えられる。また、マイクロコンピ
ュータ２６では、位置データおよび相関値データに基づ
いて、画面すなわちイメージフィールド３０（図２）全
体の動きベクトル（以下、単に「全体動きベクトル」と
いう）を計算する。この全体動きベクトルのデータがメ
モリ制御回路２２に与えられ、メモリ制御回路２２で
は、それに基づいてフィールドメモリ２４の読み出し開
始アドレスを決定し、そのアドレスからフィールドメモ
リ２４に蓄えられたディジタルビデオ信号を読み出す。
すなわち、メモリ制御回路２２は、マイクロコンピュー
タ２６によって計算された全体動きベクトルに従って、
フィールドメモリ２４のディジタルビデオ信号によって
形成されるイメージ抽出エリア３２を移動する。
が、周知の代表点マッチング法を用いて図２に示す４個
の各検出領域Ａ，Ｂ，ＣおよびＤ毎に、もっとも高い相
関度（相関値は最小）を有する１点およびその周囲の４
点の位置、ならびに各相関値を算出する。動き検出回路
２０からの位置データおよび相関値データは、マイクロ
コンピュータ２６に与えられる。また、マイクロコンピ
ュータ２６では、位置データおよび相関値データに基づ
いて、画面すなわちイメージフィールド３０（図２）全
体の動きベクトル（以下、単に「全体動きベクトル」と
いう）を計算する。この全体動きベクトルのデータがメ
モリ制御回路２２に与えられ、メモリ制御回路２２で
は、それに基づいてフィールドメモリ２４の読み出し開
始アドレスを決定し、そのアドレスからフィールドメモ
リ２４に蓄えられたディジタルビデオ信号を読み出す。
すなわち、メモリ制御回路２２は、マイクロコンピュー
タ２６によって計算された全体動きベクトルに従って、
フィールドメモリ２４のディジタルビデオ信号によって
形成されるイメージ抽出エリア３２を移動する。
【００１３】ただし、フィールドメモリ２４から読み出
されたディジタルビデオ信号そのままではイメージ抽出
エリア３２は移動できないので、電子ズーム回路２８を
用いる。図４を参照して、電子ズーム回路２８（図１）
はイメージフィールド３０の大きさに対して、ズーム倍
率に従って画像が拡大されたイメージ抽出エリア３２を
設定する。このイメージ抽出エリア３２の位置は、イメ
ージフィールド３０の範囲内では、フィールドメモリ２
４の読み出し開始アドレスを変更することによって、自
由に移動できる。そして、抽出ディジタルビデオ信号に
基づいてイメージフィールド３０全体のビデオ信号を得
るために、フィールドメモリ２４から読み出したディジ
タルビデオ信号に基づいて内挿補間法を用いて画像を拡
大する。
されたディジタルビデオ信号そのままではイメージ抽出
エリア３２は移動できないので、電子ズーム回路２８を
用いる。図４を参照して、電子ズーム回路２８（図１）
はイメージフィールド３０の大きさに対して、ズーム倍
率に従って画像が拡大されたイメージ抽出エリア３２を
設定する。このイメージ抽出エリア３２の位置は、イメ
ージフィールド３０の範囲内では、フィールドメモリ２
４の読み出し開始アドレスを変更することによって、自
由に移動できる。そして、抽出ディジタルビデオ信号に
基づいてイメージフィールド３０全体のビデオ信号を得
るために、フィールドメモリ２４から読み出したディジ
タルビデオ信号に基づいて内挿補間法を用いて画像を拡
大する。
【００１４】このようにして、イメージフィールド３０
内の任意のイメージ抽出エリア３２のイメージを電子ズ
ーム回路２８（図１）で電子的にズームすることによっ
て、イメージフィールド３０とイメージ抽出エリア３２
との差に相当する補正可能範囲３４が形成され得る。ビ
デオカメラ１０を操作する人の手の振動に応じて図５に
示すようにビデオカメラ１０に手振れが生じると、その
ビデオカメラ１０からの画像にぶれを生じ、結果的に、
イメージフィールド３０内の左下方に目的の人物が存在
する場合（図５上）や、イメージフィールド３０の右上
方に目的の人物が存在する場合（図５下）などが生じ
る。したがって、各フィールド毎にイメージ抽出エリア
３２をマイクロコンピュータ２６によって計算した全体
動きベクトルに応じて移動させることによって、図５右
に示すようにイメージ抽出エリア３２には目的の人物が
ちょうど収まることになる。
内の任意のイメージ抽出エリア３２のイメージを電子ズ
ーム回路２８（図１）で電子的にズームすることによっ
て、イメージフィールド３０とイメージ抽出エリア３２
との差に相当する補正可能範囲３４が形成され得る。ビ
デオカメラ１０を操作する人の手の振動に応じて図５に
示すようにビデオカメラ１０に手振れが生じると、その
ビデオカメラ１０からの画像にぶれを生じ、結果的に、
イメージフィールド３０内の左下方に目的の人物が存在
する場合（図５上）や、イメージフィールド３０の右上
方に目的の人物が存在する場合（図５下）などが生じ
る。したがって、各フィールド毎にイメージ抽出エリア
３２をマイクロコンピュータ２６によって計算した全体
動きベクトルに応じて移動させることによって、図５右
に示すようにイメージ抽出エリア３２には目的の人物が
ちょうど収まることになる。
【００１５】このようにして電子ズーム回路２８から出
力されるディジタルビデオ信号をＤ／Ａ変換器３６によ
ってアナログ信号に変換して出力端子３８から出力す
る。図６を参照して、図１に示す動き検出回路２０は、
Ａ／Ｄ変換器１８からのディジタルビデオ信号を受ける
入力端４０を含み、この入力端４０から入力されたディ
ジタルビデオ信号はフィルタ４２を通して代表点メモリ
４４および減算回路４８に与えられる。フィルタ４２
は、一種のディジタルローパスフィルタであり、Ｓ／Ｎ
比を改善し、少ない代表点で十分な検出精度を確保する
ために用いられる。代表点メモリ４４は、図２に示す各
検出領域Ａ−Ｄの各々の範囲内で複数の代表点を抽出
（この実施例では、各検出領域Ａ−Ｄの各々を３０分割
し、したがって、３０個の代表点を抽出）し、その位置
データと輝度データとを記憶する。３０分割して形成さ
れた各検出エリア４６（図３）は、たとえば３２画素×
１６行で構成される。減算回路４８は、代表点メモリ４
４から与えられる１フィールド前の代表点の輝度データ
と入力端４０から与えられる現フィールドの全ての画素
の輝度データとを減算し、その絶対値をとる。すなわ
ち、現フィールドの輝度データと１フィールド前の輝度
データとの間で輝度差を求める。求めた輝度差を累積加
算回路５０に与える。累積加算回路５０では、同じ検出
領域内の各検出エリア４６の同じ位置の画素について求
めた輝度差を累積加算（この実施例では３０個）し、相
関値データを出力する。相関値データは演算回路５２に
与えられ、この演算回路５２は最小相関値および平均相
関値を各検出領域Ａ−Ｄ毎に演算するとともに、その最
小相関値を示す画素の位置データを各検出領域Ａ−Ｄ毎
に求める。このようにして得られた最小相関値，平均相
関値および位置データが出力端５４から前述のマイクロ
コンピュータ２６に与えられる。ただし、このような相
関値の計算は、先に述べたＬＳＩ“Ｌ７Ａ０９４８”に
よって実行される。
力されるディジタルビデオ信号をＤ／Ａ変換器３６によ
ってアナログ信号に変換して出力端子３８から出力す
る。図６を参照して、図１に示す動き検出回路２０は、
Ａ／Ｄ変換器１８からのディジタルビデオ信号を受ける
入力端４０を含み、この入力端４０から入力されたディ
ジタルビデオ信号はフィルタ４２を通して代表点メモリ
４４および減算回路４８に与えられる。フィルタ４２
は、一種のディジタルローパスフィルタであり、Ｓ／Ｎ
比を改善し、少ない代表点で十分な検出精度を確保する
ために用いられる。代表点メモリ４４は、図２に示す各
検出領域Ａ−Ｄの各々の範囲内で複数の代表点を抽出
（この実施例では、各検出領域Ａ−Ｄの各々を３０分割
し、したがって、３０個の代表点を抽出）し、その位置
データと輝度データとを記憶する。３０分割して形成さ
れた各検出エリア４６（図３）は、たとえば３２画素×
１６行で構成される。減算回路４８は、代表点メモリ４
４から与えられる１フィールド前の代表点の輝度データ
と入力端４０から与えられる現フィールドの全ての画素
の輝度データとを減算し、その絶対値をとる。すなわ
ち、現フィールドの輝度データと１フィールド前の輝度
データとの間で輝度差を求める。求めた輝度差を累積加
算回路５０に与える。累積加算回路５０では、同じ検出
領域内の各検出エリア４６の同じ位置の画素について求
めた輝度差を累積加算（この実施例では３０個）し、相
関値データを出力する。相関値データは演算回路５２に
与えられ、この演算回路５２は最小相関値および平均相
関値を各検出領域Ａ−Ｄ毎に演算するとともに、その最
小相関値を示す画素の位置データを各検出領域Ａ−Ｄ毎
に求める。このようにして得られた最小相関値，平均相
関値および位置データが出力端５４から前述のマイクロ
コンピュータ２６に与えられる。ただし、このような相
関値の計算は、先に述べたＬＳＩ“Ｌ７Ａ０９４８”に
よって実行される。
【００１６】そして、マイクロコンピュータ２６では、
最小相関値を示す画素の位置データに基づいて、最小相
関値を示す画素の、代表点に対する偏移を求め、その偏
移を部分動きベクトルとする。マイクロコンピュータ２
６は、平均相関値を最小相関値で除算した値が一定の閾
値より大きいか否かおよび平均相関値が所定値以上であ
るか否かを各検出領域Ａ−Ｄ毎に検出し、各検出領域Ａ
−Ｄからの部分動きベクトルが信頼できるか否かすなわ
ち各検出領域Ａ−Ｄが有効領域か否かを判断する。平均
相関値を最小相関値で除算した値が一定の閾値より大き
くかつ平均相関値が所定値以上であれば、その検出領域
は有効領域と判断される。
最小相関値を示す画素の位置データに基づいて、最小相
関値を示す画素の、代表点に対する偏移を求め、その偏
移を部分動きベクトルとする。マイクロコンピュータ２
６は、平均相関値を最小相関値で除算した値が一定の閾
値より大きいか否かおよび平均相関値が所定値以上であ
るか否かを各検出領域Ａ−Ｄ毎に検出し、各検出領域Ａ
−Ｄからの部分動きベクトルが信頼できるか否かすなわ
ち各検出領域Ａ−Ｄが有効領域か否かを判断する。平均
相関値を最小相関値で除算した値が一定の閾値より大き
くかつ平均相関値が所定値以上であれば、その検出領域
は有効領域と判断される。
【００１７】具体的には、有効領域か否かは以下のよう
に判断される。まず、画面のコントラストが低いときに
は、輝度差が小さいので、相関値が小さくなる。たとえ
ば、画面全体が白いときには相関値は小さくなる。この
ような場合には、信頼性がなくなるため、平均相関値≧
所定値のときに有効と判断される。なお、所定値は実験
により決定される。
に判断される。まず、画面のコントラストが低いときに
は、輝度差が小さいので、相関値が小さくなる。たとえ
ば、画面全体が白いときには相関値は小さくなる。この
ような場合には、信頼性がなくなるため、平均相関値≧
所定値のときに有効と判断される。なお、所定値は実験
により決定される。
【００１８】また、検出領域内に動く物体があるときに
は、動く物体の占める部分と占めない部分とで相関値が
異なり、かつ動く物体の占める部分は様々な相関値をと
り、その相関値は一般的に大きな値となる（相関度は低
い）。したがって、検出領域内に動く物体があるときに
は、最小相関値が大きくなる可能性が高く、検出領域内
の部分動きベクトルを誤検出する恐れがある。部分動き
ベクトルを誤検出すると、全体動きベクトルを誤検出し
てしまう。しかし、平均相関値が大きいときには最小相
関値がある程度大きくても信頼できる。一方、平均相関
値が小さいときには最小相関値はより小さくなければ信
頼できない。したがって、具体的には、（平均相関値）
／（最小相関値）＞７のときに有効と判断し、この条件
を満たさない検出領域の部分動きベクトルを用いないよ
うにして、上述の誤検出による弊害を防止する。
は、動く物体の占める部分と占めない部分とで相関値が
異なり、かつ動く物体の占める部分は様々な相関値をと
り、その相関値は一般的に大きな値となる（相関度は低
い）。したがって、検出領域内に動く物体があるときに
は、最小相関値が大きくなる可能性が高く、検出領域内
の部分動きベクトルを誤検出する恐れがある。部分動き
ベクトルを誤検出すると、全体動きベクトルを誤検出し
てしまう。しかし、平均相関値が大きいときには最小相
関値がある程度大きくても信頼できる。一方、平均相関
値が小さいときには最小相関値はより小さくなければ信
頼できない。したがって、具体的には、（平均相関値）
／（最小相関値）＞７のときに有効と判断し、この条件
を満たさない検出領域の部分動きベクトルを用いないよ
うにして、上述の誤検出による弊害を防止する。
【００１９】このような２つの条件によって、検出領域
が有効領域か否かが判断される。そして、部分動きベク
トルの検出精度をよくするために、最小相関値を有する
画素の周囲４画素の相関値を用いて内挿補間し、最小相
関値を有する画素位置を計算する。このようにして求め
た有効領域の数に応じて全体動きベクトルの求め方を変
えるビデオカメラ１０の動作を、図７を参照して説明す
る。
が有効領域か否かが判断される。そして、部分動きベク
トルの検出精度をよくするために、最小相関値を有する
画素の周囲４画素の相関値を用いて内挿補間し、最小相
関値を有する画素位置を計算する。このようにして求め
た有効領域の数に応じて全体動きベクトルの求め方を変
えるビデオカメラ１０の動作を、図７を参照して説明す
る。
【００２０】まず、ステップＳ１において、平均相関値
および最小相関値から部分動きベクトルが信頼できるか
どうかすなわち有効領域か否かを判断する。そして、ス
テップＳ３において、有効領域数をカウントしていく。
ステップＳ５において有効領域数が４であるか否かを判
断し、４でない場合にはステップＳ７において有効領域
が３であかる否かを判断する。ステップＳ５およびＳ７
において、それぞれ有効領域数が４および３であれば、
ステップＳ９に進む。すなわち、有効領域数が３以上で
あれば、ステップＳ９に進む。ステップＳ９において、
有効領域について、水平方向および垂直方向のそれぞれ
の部分動きベクトルについて相加平均を求める。そし
て、ステップＳ１１において、ステップＳ９で求めた平
均値を用いて、各検出領域毎に水平方向の絶対値および
垂直方向の絶対値を求め、各検出領域毎に水平方向の絶
対値と垂直方向の絶対値とをそれぞれ加算して発散度を
得る。水平方向の絶対値は、各検出領域の水平方向の部
分動きベクトルと有効領域の水平方向の部分動きベクト
ルの平均値との差の絶対値である。また、垂直方向の絶
対値は、各検出領域の垂直方向の部分動きベクトルと有
効領域の垂直方向の部分動きベクトルの平均値との差の
絶対値である。そして、ステップＳ１３において、各検
出領域毎に加算して得られた４個の発散度を小さいもの
から順に並べ、小さい方から２つの発散度を選びだし、
それらに対応する検出領域の部分動きベクトルの相加平
均を求める。そして、ステップＳ１５において、その相
加平均を全体動きベクトルとする。
および最小相関値から部分動きベクトルが信頼できるか
どうかすなわち有効領域か否かを判断する。そして、ス
テップＳ３において、有効領域数をカウントしていく。
ステップＳ５において有効領域数が４であるか否かを判
断し、４でない場合にはステップＳ７において有効領域
が３であかる否かを判断する。ステップＳ５およびＳ７
において、それぞれ有効領域数が４および３であれば、
ステップＳ９に進む。すなわち、有効領域数が３以上で
あれば、ステップＳ９に進む。ステップＳ９において、
有効領域について、水平方向および垂直方向のそれぞれ
の部分動きベクトルについて相加平均を求める。そし
て、ステップＳ１１において、ステップＳ９で求めた平
均値を用いて、各検出領域毎に水平方向の絶対値および
垂直方向の絶対値を求め、各検出領域毎に水平方向の絶
対値と垂直方向の絶対値とをそれぞれ加算して発散度を
得る。水平方向の絶対値は、各検出領域の水平方向の部
分動きベクトルと有効領域の水平方向の部分動きベクト
ルの平均値との差の絶対値である。また、垂直方向の絶
対値は、各検出領域の垂直方向の部分動きベクトルと有
効領域の垂直方向の部分動きベクトルの平均値との差の
絶対値である。そして、ステップＳ１３において、各検
出領域毎に加算して得られた４個の発散度を小さいもの
から順に並べ、小さい方から２つの発散度を選びだし、
それらに対応する検出領域の部分動きベクトルの相加平
均を求める。そして、ステップＳ１５において、その相
加平均を全体動きベクトルとする。
【００２１】一方、ステップＳ７において、有効領域が
３でないと判断されれば、ステップＳ１７において、有
効領域数が２であるか否かを判断する。有効領域数が２
であればステップＳ１９において、任意の無効領域の部
分動きベクトルを、１フィールド前に求めた全体動きベ
クトルに置換した後、ステップＳ９に進む。そして、ス
テップＳ９〜Ｓ１５の処理によって、全体動きベクトル
を決定する。この実施例では、２つの無効領域のうちの
１つについて部分動きベクトルを置換して補い、残りの
１つの無効領域については部分動きベクトルを補わな
い。したがって、２つの有効領域の部分動きベクトルと
無効領域の補われた部分動きベクトルとで全体動きベク
トルを決定する。
３でないと判断されれば、ステップＳ１７において、有
効領域数が２であるか否かを判断する。有効領域数が２
であればステップＳ１９において、任意の無効領域の部
分動きベクトルを、１フィールド前に求めた全体動きベ
クトルに置換した後、ステップＳ９に進む。そして、ス
テップＳ９〜Ｓ１５の処理によって、全体動きベクトル
を決定する。この実施例では、２つの無効領域のうちの
１つについて部分動きベクトルを置換して補い、残りの
１つの無効領域については部分動きベクトルを補わな
い。したがって、２つの有効領域の部分動きベクトルと
無効領域の補われた部分動きベクトルとで全体動きベク
トルを決定する。
【００２２】ステップＳ１７において有効領域が２でな
いと判断されれば、ステップＳ２１において有効領域数
が１であるか否かを判断する。有効領域数が１であれば
ステップＳ２３に進む。ステップＳ２３において、任意
の無効領域の部分動きベクトルを、１フィールド前に求
めた全体動きベクトルまたは２フィールド前に求めた全
体動きベクトルに置換した後、ステップＳ９に進む。そ
して、ステップＳ９〜Ｓ１５の処理によって、全体動き
ベクトルを求める。この実施例では、３つの無効領域の
うちの２つの無効領域の部分動きベクトルを、それぞれ
１フィールド前および２フィールド前に求めた全体動き
ベクトルに置換して補い、残りの１つの無効領域につい
ては部分動きベクトルを補わない。したがって、１つの
有効領域の部分動きベクトルと２つの無効領域の補われ
た部分動きベクトルとで、全体動きベクトルを決定す
る。
いと判断されれば、ステップＳ２１において有効領域数
が１であるか否かを判断する。有効領域数が１であれば
ステップＳ２３に進む。ステップＳ２３において、任意
の無効領域の部分動きベクトルを、１フィールド前に求
めた全体動きベクトルまたは２フィールド前に求めた全
体動きベクトルに置換した後、ステップＳ９に進む。そ
して、ステップＳ９〜Ｓ１５の処理によって、全体動き
ベクトルを求める。この実施例では、３つの無効領域の
うちの２つの無効領域の部分動きベクトルを、それぞれ
１フィールド前および２フィールド前に求めた全体動き
ベクトルに置換して補い、残りの１つの無効領域につい
ては部分動きベクトルを補わない。したがって、１つの
有効領域の部分動きベクトルと２つの無効領域の補われ
た部分動きベクトルとで、全体動きベクトルを決定す
る。
【００２３】ステップＳ２１において有効領域数が１で
ないと判断されたとき、すなわち全ての検出領域が無効
領域と判断されたときには、ステップＳ２５において、
１フィールド前に求めた全体動きベクトルに０．９７を
乗じ、その結果をステップＳ１５において全体動きベク
トルと決定する。上述の実施例では、検出領域を４個に
設定したが、これに限定されず、４個以外の任意の数で
よく、検出領域数を増やすほど検出精度は向上する。
ないと判断されたとき、すなわち全ての検出領域が無効
領域と判断されたときには、ステップＳ２５において、
１フィールド前に求めた全体動きベクトルに０．９７を
乗じ、その結果をステップＳ１５において全体動きベク
トルと決定する。上述の実施例では、検出領域を４個に
設定したが、これに限定されず、４個以外の任意の数で
よく、検出領域数を増やすほど検出精度は向上する。
【００２４】なお、ステップＳ１３において、選択され
る発散度は１つでもよく、その数は任意である。また、
ステップＳ２５において、１フィールド前に求めた全体
動きベクトルに乗じる係数は０．９７に限定されず、０
より大きくかつ１以下の任意の係数が用いられ得る。
る発散度は１つでもよく、その数は任意である。また、
ステップＳ２５において、１フィールド前に求めた全体
動きベクトルに乗じる係数は０．９７に限定されず、０
より大きくかつ１以下の任意の係数が用いられ得る。
【００２５】このようにして検出した有効領域数に応じ
た全体動きベクトルを用いて手振れを補正するが、この
補正自体は周知のところであり、ここでは詳細な説明は
省略する。
た全体動きベクトルを用いて手振れを補正するが、この
補正自体は周知のところであり、ここでは詳細な説明は
省略する。
【図１】この発明の一実施例を示すブロック図である。
【図２】電子ズームの原理を示し、イメージフィールド
内の検出領域を示す図解図である。
内の検出領域を示す図解図である。
【図３】電子ズームの原理を示し、検出エリア内の代表
点およびサンプリング点を示す図解図である。
点およびサンプリング点を示す図解図である。
【図４】手振れ補正の原理を示す図解図である。
【図５】代表点マッチング法を適用するイメージフィー
ルド内の各ブロックを示す図解図である。
ルド内の各ブロックを示す図解図である。
【図６】図１に示す動き検出回路を示すブロック図であ
る。
る。
【図７】この実施例の動作を示すフロー図である。
１０ …ビデオカメラ ２０ …動き検出回路 ２２ …メモリ制御回路 ２４ …フィールドメモリ ２６ …マイクロコンピュータ ２８ …電子ズーム回路 ３０ …イメージフィールド ４６ …検出エリア
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−30411（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−246686（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−203164（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−121218（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−75913（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−37848（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−180370（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−198488（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−157980（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H04N 5/232
Claims (3)
- 【請求項１】画面内に形成された複数個の検出領域の各
々の部分動きベクトルを検出する部分動きベクトル検出
手段、 各部分動きベクトルが手振れの検出に有効な部分動きベ
クトルであるか否かを判定することによって前記検出領
域の各々が有効領域か否かを判定する有効領域判定手
段、および前記有効領域判定手段によって判定された有
効領域の数に応じて異なる方法で、画面の全体動きベク
トルを検出する全体動きベクトル検出手段を備え、 前記全体動きベクトル検出手段は、 前記検出領域の各々の水平方向の部分動きベクトルと前
記有効領域の水平方向の部分動きベクトルの平均値との
差を表す第１の絶対値を求める第１演算手段、 前記検出領域の各々の垂直方向の部分動きベクトルと前
記有効領域の垂直方向の部分動きベクトルの平均値との
差を表す第２の絶対値を求める第２演算手段、 前記第１の絶対値および前記第２の絶対値を前記各検出
領域毎に加算して発散度を得る加算手段、 前記発散度を小さいものから順に任意の数だけ選択する
選択手段、および 選択された発散度に対応する検出領域
の部分動きベクトルに基づいて前記全体動きベクトルを
検出する検出手段を含む 、手振れ補正装置を有するビデ
オカメラ。 - 【請求項２】前記全体動きベクトル検出手段は、前記有
効領域の数が閾値以下の場合に無効領域の部分動きベク
トルを現フィールド以前の１つまたは異なる複数の全体
動きベクトルと置換して置換された無効領域を前記有効
領域とする置換手段をさらに含む、請求項１記載の手振
れ補正装置を有するビデオカメラ。 - 【請求項３】前記全体動きベクトル検出手段は、前記有
効領域の数が０の場合に１フィールド前に求めた全体動
きベクトルに所定の係数を乗じる乗算手段をさらに含
む、請求項１または２記載の手振れ補正装置を有するビ
デオカメラ。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15675293A JP2940762B2 (ja) | 1993-06-28 | 1993-06-28 | 手振れ補正装置を有するビデオカメラ |
| US08/266,536 US5563652A (en) | 1993-06-28 | 1994-06-27 | Video camera with electronic picture stabilizer |
| KR1019940014786A KR100314104B1 (ko) | 1993-06-28 | 1994-06-27 | 비디오카메라 |
| DE1994625785 DE69425785T2 (de) | 1993-06-28 | 1994-06-28 | Videokamera mit elektronischem Bildstabilisator |
| EP19940110045 EP0631432B1 (en) | 1993-06-28 | 1994-06-28 | Video camera with electronical picture stabilizer |
| US08/475,171 US5648815A (en) | 1993-06-28 | 1995-06-07 | Video camera with electronic picture stabilizer |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15675293A JP2940762B2 (ja) | 1993-06-28 | 1993-06-28 | 手振れ補正装置を有するビデオカメラ |
| JP5187895A JP2944369B2 (ja) | 1993-07-29 | 1993-07-29 | ビデオカメラの手振れ補正装置およびビデオカメラ |
| JP26226993A JPH07115583A (ja) | 1993-10-20 | 1993-10-20 | 手振れ補正装置を有するビデオカメラ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0738800A JPH0738800A (ja) | 1995-02-07 |
| JP2940762B2 true JP2940762B2 (ja) | 1999-08-25 |
Family
ID=27321043
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15675293A Expired - Fee Related JP2940762B2 (ja) | 1993-06-28 | 1993-06-28 | 手振れ補正装置を有するビデオカメラ |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5563652A (ja) |
| EP (1) | EP0631432B1 (ja) |
| JP (1) | JP2940762B2 (ja) |
| KR (1) | KR100314104B1 (ja) |
| DE (1) | DE69425785T2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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