JP3103897B2 - 手振れ補正装置および手振れ補正方法 - Google Patents
手振れ補正装置および手振れ補正方法Info
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- G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
- G06T2207/10—Image acquisition modality
- G06T2207/10016—Video; Image sequence
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ビデオカメラ等の手
振れ画像を画像処理によって補正する手振れ補正装置に
関する。
振れ画像を画像処理によって補正する手振れ補正装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】最近の小型軽量ビデオカメラの中には、
手振れ補正装置を備えたものがある。手振れ対策には、
ジャイロや高速シャッターの採用によって手振れを起こ
りにくくする手振れ予防装置と、発生してしまった手振
れを画像処理によって補正する手振れ補正装置がある。
手振れ補正装置を備えたものがある。手振れ対策には、
ジャイロや高速シャッターの採用によって手振れを起こ
りにくくする手振れ予防装置と、発生してしまった手振
れを画像処理によって補正する手振れ補正装置がある。
【０００３】図７は手振れ補正の原理を示す説明図であ
る。図７（Ａ）は動画像信号系列の任意フィールドの画
面を示し、仮に第１フィールドとする。Ｐは画面内の任
意の位置に設定された点であり、その画素データをＡ
（Ｐ）とする。
る。図７（Ａ）は動画像信号系列の任意フィールドの画
面を示し、仮に第１フィールドとする。Ｐは画面内の任
意の位置に設定された点であり、その画素データをＡ
（Ｐ）とする。
【０００４】図７（Ｂ）は次のフィールド、すなわち第
２フィールドの画面である。画像データがＢ（Ｑ）で表
わされる点Ｑは点Ｐに位置するはずであるが、手振れ
（カメラ振れ）のため動きベクトルＶｐだけはずれた位
置に変位している。
２フィールドの画面である。画像データがＢ（Ｑ）で表
わされる点Ｑは点Ｐに位置するはずであるが、手振れ
（カメラ振れ）のため動きベクトルＶｐだけはずれた位
置に変位している。
【０００５】図７（Ｃ）はこのような第１フィールドと
第２フィールドとをそのまま重ね合わせた画面を示し、
重なり合うべき点ＰとＱとが手振れのため分離した劣悪
な映像となる。
第２フィールドとをそのまま重ね合わせた画面を示し、
重なり合うべき点ＰとＱとが手振れのため分離した劣悪
な映像となる。
【０００６】このような劣悪な映像を救済するため、図
７（Ｂ）において、点Ｐを原点とする捜索範囲Ｗを設定
し、捜索範囲Ｗ内で点Ｐの画素データＡと最大の相関を
示す画素データＢの占める位置、すなわち点Ｑを捜索す
る。最大相関を示す捜索点Ｑを点Ｐに対する画素対応点
とし、点Ｐ（原点）から点Ｑまでの距離と方向から動き
ベクトルＶｐを求める。
７（Ｂ）において、点Ｐを原点とする捜索範囲Ｗを設定
し、捜索範囲Ｗ内で点Ｐの画素データＡと最大の相関を
示す画素データＢの占める位置、すなわち点Ｑを捜索す
る。最大相関を示す捜索点Ｑを点Ｐに対する画素対応点
とし、点Ｐ（原点）から点Ｑまでの距離と方向から動き
ベクトルＶｐを求める。
【０００７】図７（Ｄ）は、このようにして得られた動
きベクトルＶｐによって、第１フィールドに対して第２
フィールドの映像位置を補正した画面を示し、第１フィ
ールドの点Ｐとこれに対応する第２フィールドの点Ｑと
が一致した良好な映像となる。
きベクトルＶｐによって、第１フィールドに対して第２
フィールドの映像位置を補正した画面を示し、第１フィ
ールドの点Ｐとこれに対応する第２フィールドの点Ｑと
が一致した良好な映像となる。
【０００８】手振れ補正を行なうのに必要な動きベクト
ルの検出法の一例として代表点方式がある。
ルの検出法の一例として代表点方式がある。
【０００９】図８は従来の代表点方式による動きベクト
ル検出法を示す説明図である。
ル検出法を示す説明図である。
【００１０】図において、Ａｉｊは第１フィールドを構
成する画素データ、Ｐ０，Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３はフィール
ド内に設けられた代表点Ｐｋを示し、その画素データを
Ａｋで表わす。この例では説明の便宜上、ｋ＝０，１，
２，３の４点とした。Ｂｉｊは第２フィールドを構成す
る画素データ、Ｗ０，Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３は第１フィール
ドの代表点Ｐｋを中心として第２フィールド上でＰｋ対
応点を捜索する捜索範囲である。捜索範囲Ｗｋは代表点
Ｐｋを捜索原点とし、水平方向Ｌ、垂直方向Ｍの範囲に
設定される。
成する画素データ、Ｐ０，Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３はフィール
ド内に設けられた代表点Ｐｋを示し、その画素データを
Ａｋで表わす。この例では説明の便宜上、ｋ＝０，１，
２，３の４点とした。Ｂｉｊは第２フィールドを構成す
る画素データ、Ｗ０，Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３は第１フィール
ドの代表点Ｐｋを中心として第２フィールド上でＰｋ対
応点を捜索する捜索範囲である。捜索範囲Ｗｋは代表点
Ｐｋを捜索原点とし、水平方向Ｌ、垂直方向Ｍの範囲に
設定される。
【００１１】また、水平方向（Ｈ）±ａ、垂直方向
（Ｖ）±ｂの精度で動きベクトルを求める場合、捜索範
囲Ｗｋ内には図示のように２ａ（Ｈ），２ｂ（Ｖ）の間
隔で捜索点Ｑｋ（ｌ，ｍ）が設定される。即ち、捜索範
囲Ｗｋ内における捜索点Ｑｋ（ｌ，ｍ）の密度は動きベ
クトルの精度を左右する。なお、ディジタル画像データ
の場合、捜索点Ｑｋ（ｌ，ｍ）の座標値ｌ，ｍが小数で
与えられる時、即ち、捜索点が画素間に位置する時に
は、周知の補間法によって捜索点Ｑｋ（ｌ，ｍ）におけ
る画素データＢｋ（ｌ，ｍ）を近隣の画素データから求
めればよいので、以下の説明ではアナログ画像データと
ディジタル画像データの区別は特記しない。
（Ｖ）±ｂの精度で動きベクトルを求める場合、捜索範
囲Ｗｋ内には図示のように２ａ（Ｈ），２ｂ（Ｖ）の間
隔で捜索点Ｑｋ（ｌ，ｍ）が設定される。即ち、捜索範
囲Ｗｋ内における捜索点Ｑｋ（ｌ，ｍ）の密度は動きベ
クトルの精度を左右する。なお、ディジタル画像データ
の場合、捜索点Ｑｋ（ｌ，ｍ）の座標値ｌ，ｍが小数で
与えられる時、即ち、捜索点が画素間に位置する時に
は、周知の補間法によって捜索点Ｑｋ（ｌ，ｍ）におけ
る画素データＢｋ（ｌ，ｍ）を近隣の画素データから求
めればよいので、以下の説明ではアナログ画像データと
ディジタル画像データの区別は特記しない。
【００１２】上例における第１フィールドに対する第２
フィールドの動きベクトルは次のようにして求める。捜
索範囲Ｗｋ内の捜索点Ｑｋ（ｌ，ｍ）における画素デー
タＢｋ（ｌ，ｍ）と代表点Ｐｋにおける画素データＡｋ
間の差の絶対値をｋについて合計して残差Ｓ（ｌ，ｍ）
を次のように求める。
フィールドの動きベクトルは次のようにして求める。捜
索範囲Ｗｋ内の捜索点Ｑｋ（ｌ，ｍ）における画素デー
タＢｋ（ｌ，ｍ）と代表点Ｐｋにおける画素データＡｋ
間の差の絶対値をｋについて合計して残差Ｓ（ｌ，ｍ）
を次のように求める。
【００１３】Ｓ（ｌ，ｍ）＝｜Ｂ０（ｌ，ｍ）−Ａ０｜
＋｜Ｂ１（ｌ，ｍ）−Ａ１｜＋｜Ｂ２（ｌ，ｍ）−Ａ２
｜＋｜Ｂ３（ｌ，ｍ）−Ａ３｜ 代表点Ｐｋに対応する捜索範囲Ｗｋ内の捜索点Ｑｋ
（ｌ，ｍ）の総数はＬ／（２ａ）×Ｍ／（２ｂ）個であ
るので、求めるべき残差Ｓ（ｌ，ｍ）の総数は同じくＬ
／（２ａ）×Ｍ／（２ｂ）個であり、例えば次のような
ものである。
＋｜Ｂ１（ｌ，ｍ）−Ａ１｜＋｜Ｂ２（ｌ，ｍ）−Ａ２
｜＋｜Ｂ３（ｌ，ｍ）−Ａ３｜ 代表点Ｐｋに対応する捜索範囲Ｗｋ内の捜索点Ｑｋ
（ｌ，ｍ）の総数はＬ／（２ａ）×Ｍ／（２ｂ）個であ
るので、求めるべき残差Ｓ（ｌ，ｍ）の総数は同じくＬ
／（２ａ）×Ｍ／（２ｂ）個であり、例えば次のような
ものである。
【００１４】Ｓ（０，０），Ｓ（２ａ，０），Ｓ（−２
ａ，０），Ｓ（０，２ｂ），Ｓ（０，−２ｂ），・・
・，Ｓ（２ａ，２ｂ），Ｓ（−２ａ，２ｂ），・・・ これらのＬ／（２ａ）×Ｍ／（２ｂ）個の残差Ｓ（ｌ，
ｍ）の内、最小の残差Ｓ（ｌ０，ｍ０）を求め、第１フ
ィールドの代表点Ｐｋに対する第２フィールドの画素対
応点をＱｋ（ｌ０，ｍ０）とする。このようにして、捜
索原点Ｐｋから対応点Ｑｋ（ｌ０，ｍ０）までの距離と
方向により動きベクトルＶｐを求める。
ａ，０），Ｓ（０，２ｂ），Ｓ（０，−２ｂ），・・
・，Ｓ（２ａ，２ｂ），Ｓ（−２ａ，２ｂ），・・・ これらのＬ／（２ａ）×Ｍ／（２ｂ）個の残差Ｓ（ｌ，
ｍ）の内、最小の残差Ｓ（ｌ０，ｍ０）を求め、第１フ
ィールドの代表点Ｐｋに対する第２フィールドの画素対
応点をＱｋ（ｌ０，ｍ０）とする。このようにして、捜
索原点Ｐｋから対応点Ｑｋ（ｌ０，ｍ０）までの距離と
方向により動きベクトルＶｐを求める。
【００１５】第１フィールドに続いて第２フィールドを
表示する際に、この動きベクトルＶｐに基づいて、第１
フィールドの代表点Ｐｋと第２フィールドの画素対応点
Ｑｋ（ｌ０，ｍ０）とが画面上同一位置に表示されるよ
うに第２フィールドの表示位置を修正すれば、ビデオカ
メラの手振れ等による画像のぶれを補正することができ
る。
表示する際に、この動きベクトルＶｐに基づいて、第１
フィールドの代表点Ｐｋと第２フィールドの画素対応点
Ｑｋ（ｌ０，ｍ０）とが画面上同一位置に表示されるよ
うに第２フィールドの表示位置を修正すれば、ビデオカ
メラの手振れ等による画像のぶれを補正することができ
る。
【００１６】図９は上述の手振れ補正原理に基づく従来
の装置を示すブロック図である。
の装置を示すブロック図である。
【００１７】図において、代表点メモリ１１には、第１
フィールドの画像信号の入力期間中に代表点Ｐｋ（ｋ＝
０，１，２，３）の画素データＡｋが格納されているも
のとする。入力する第２フィールドの画像信号のうち、
代表点Ｑｋにおける画素データＢｋはスイッチＳＷ１を
介して代表点メモリ１２に格納され、次の第３フィール
ドの画像信号処理における代表点Ｑｋの画素データＢｋ
となる。これと同時に、入力する第２フィールドの画像
信号は残差計算回路２１の入力端２１１とフィールドメ
モリ４１に供給される。
フィールドの画像信号の入力期間中に代表点Ｐｋ（ｋ＝
０，１，２，３）の画素データＡｋが格納されているも
のとする。入力する第２フィールドの画像信号のうち、
代表点Ｑｋにおける画素データＢｋはスイッチＳＷ１を
介して代表点メモリ１２に格納され、次の第３フィール
ドの画像信号処理における代表点Ｑｋの画素データＢｋ
となる。これと同時に、入力する第２フィールドの画像
信号は残差計算回路２１の入力端２１１とフィールドメ
モリ４１に供給される。
【００１８】残差計算回路２１は、スイッチＳＷ２を介
して代表点メモリ１１から入力端２１０に供給される画
素データＡｋと、入力端２１１に供給される第２フィー
ルドの画素データＢｉｊのうち捜索範囲Ｗｋ内の捜索点
Ｑｋ（ｌ，ｍ）における画素データＢｋ（ｌ，ｍ）とか
ら、総数Ｌ／（２ａ）×Ｍ／（２ｂ）個の残差Ｓ（ｌ，
ｍ）を求め、残差Ｓ（ｌ，ｍ）の途中結果または最終結
果を残差メモリ２２に格納する。
して代表点メモリ１１から入力端２１０に供給される画
素データＡｋと、入力端２１１に供給される第２フィー
ルドの画素データＢｉｊのうち捜索範囲Ｗｋ内の捜索点
Ｑｋ（ｌ，ｍ）における画素データＢｋ（ｌ，ｍ）とか
ら、総数Ｌ／（２ａ）×Ｍ／（２ｂ）個の残差Ｓ（ｌ，
ｍ）を求め、残差Ｓ（ｌ，ｍ）の途中結果または最終結
果を残差メモリ２２に格納する。
【００１９】残差メモリ２２に格納された最終結果であ
る総数Ｌ／（２ａ）×Ｍ／（２ｂ）個の残差Ｓ（ｌ，
ｍ）のうち最小の残差Ｓ（ｌ０，ｍ０）を動きベクトル
算出回路２３によって検出し、捜索原点である代表点Ｐ
ｋからこの最小残差Ｓ（ｌ０，ｍ０）の位置Ｑｋ（ｌ
０，ｍ０）までの距離と方向により動きベクトルＶｐを
求め、これを制御回路５１に出力する。
る総数Ｌ／（２ａ）×Ｍ／（２ｂ）個の残差Ｓ（ｌ，
ｍ）のうち最小の残差Ｓ（ｌ０，ｍ０）を動きベクトル
算出回路２３によって検出し、捜索原点である代表点Ｐ
ｋからこの最小残差Ｓ（ｌ０，ｍ０）の位置Ｑｋ（ｌ
０，ｍ０）までの距離と方向により動きベクトルＶｐを
求め、これを制御回路５１に出力する。
【００２０】フィールドメモリ４１に格納された第２フ
ィールドの画像信号を読み出す際に、制御回路５１は過
去のすべての動きベクトルの累加算値と動きベクトル算
出回路２３から供給された動きベクトルＶｐとを加算
し、その結果に基づいて第１フィールドに対する第２フ
ィールドの手振れによる画像の移動を補正する読み出し
アドレスＲＡをフィールドメモリ４１に与える。このよ
うにして、第１フィールドの画像に対し手振れによる画
像移動を動きベクトルＶｐに基づいて補正した第２フィ
ールドの画像信号がフィールドメモリ４１から出力され
る。
ィールドの画像信号を読み出す際に、制御回路５１は過
去のすべての動きベクトルの累加算値と動きベクトル算
出回路２３から供給された動きベクトルＶｐとを加算
し、その結果に基づいて第１フィールドに対する第２フ
ィールドの手振れによる画像の移動を補正する読み出し
アドレスＲＡをフィールドメモリ４１に与える。このよ
うにして、第１フィールドの画像に対し手振れによる画
像移動を動きベクトルＶｐに基づいて補正した第２フィ
ールドの画像信号がフィールドメモリ４１から出力され
る。
【００２１】上述の従来構成において、スイッチＳＷ１
は奇数フィールドの代表点の画素データを代表点メモリ
１１に、また偶数フィールドの代表点の画素データを代
表点メモリ１２に格納するように切り換えられる。スイ
ッチＳＷ２はスイッチＳＷ１とは逆の動作を行ない、残
差計算回路２１に１フィールド前の代表点の画素データ
を供給する。このように代表点メモリを代表点メモリ１
１と１２とで構成する２バンク方式は画像処理のリアル
タイム化のための常用手段である。
は奇数フィールドの代表点の画素データを代表点メモリ
１１に、また偶数フィールドの代表点の画素データを代
表点メモリ１２に格納するように切り換えられる。スイ
ッチＳＷ２はスイッチＳＷ１とは逆の動作を行ない、残
差計算回路２１に１フィールド前の代表点の画素データ
を供給する。このように代表点メモリを代表点メモリ１
１と１２とで構成する２バンク方式は画像処理のリアル
タイム化のための常用手段である。
【００２２】なお、上述の従来構成において、残差計算
回路２１、残差メモリ２２および動きベクトル算出回路
２３は動きベクトル検出回路２０を構成する。
回路２１、残差メモリ２２および動きベクトル算出回路
２３は動きベクトル検出回路２０を構成する。
【００２３】更に、代表点メモリ１１，１２、動きベク
トル検出回路２０、制御回路５１、スイッチＳＷ１，Ｓ
Ｗ２は手振れ補正回路としてワンチップ化されることが
多い。
トル検出回路２０、制御回路５１、スイッチＳＷ１，Ｓ
Ｗ２は手振れ補正回路としてワンチップ化されることが
多い。
【００２４】
【発明が解決しようとする課題】上述のような従来の手
振れ補正装置に対して、補正精度の向上が要望されてい
た。即ち、動きベクトルの高精度化が要望されていた。
しかしながら、例えば動きベクトルの精度を３倍に高め
ようとする場合、計算すべき残差Ｓ（ｌ，ｍ）の総個数
は上述の説明から明かなように９倍（＝３倍（Ｈ）×３
倍（Ｖ））に増加するので、９倍のメモリ容量をもった
残差メモリ２２を必要とすることになる。このため、手
振れ補正回路をワンチップに収めることが困難となっ
て、小型軽量、低コストで、かつ高機能なビデオカメラ
を提供する上での障害となっていた。
振れ補正装置に対して、補正精度の向上が要望されてい
た。即ち、動きベクトルの高精度化が要望されていた。
しかしながら、例えば動きベクトルの精度を３倍に高め
ようとする場合、計算すべき残差Ｓ（ｌ，ｍ）の総個数
は上述の説明から明かなように９倍（＝３倍（Ｈ）×３
倍（Ｖ））に増加するので、９倍のメモリ容量をもった
残差メモリ２２を必要とすることになる。このため、手
振れ補正回路をワンチップに収めることが困難となっ
て、小型軽量、低コストで、かつ高機能なビデオカメラ
を提供する上での障害となっていた。
【００２５】従って、この発明は、あるフィールドの画
像信号が入力する期間に従来と同様の精度で動きベクト
ルを算出して第１動きベクトルとし、そのフィールドの
画像信号入力後、次のフィールドの画像信号が入力する
までの期間、即ち垂直帰線期間に第１動きベクトルに基
づいてより高精度な最終動きベクトルを求めるための第
２動きベクトルを算出することにより、手振れ補正回路
の規模を微増に抑えながら、手振れ補正の精度を従来よ
り格段に向上できる手振れ補正装置の提供を目的とする
ものである。
像信号が入力する期間に従来と同様の精度で動きベクト
ルを算出して第１動きベクトルとし、そのフィールドの
画像信号入力後、次のフィールドの画像信号が入力する
までの期間、即ち垂直帰線期間に第１動きベクトルに基
づいてより高精度な最終動きベクトルを求めるための第
２動きベクトルを算出することにより、手振れ補正回路
の規模を微増に抑えながら、手振れ補正の精度を従来よ
り格段に向上できる手振れ補正装置の提供を目的とする
ものである。
【００２６】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、この発明の手振れ補正装置においては、任意の第ｎ
フィールド（ｎは正の整数）を代表する代表画像データ
を格納するメモリと、第（ｎ＋ｉ）フィールド（ｉは正
の整数）の動画像データが入力する信号入力期間におい
て、代表画像データと対応する対応画像データを第（ｎ
＋ｉ）フィールド内に第１捜索点密度で捜索して、対応
画像データの代表画像データに対する変位を第１動きベ
クトルとして出力する第１動きベクトル検出回路と、信
号入力期間に入力する第（ｎ＋ｉ）フィールドの動画像
データを格納するフィールドメモリと、信号入力期間直
後の垂直帰線期間中に、第１動きベクトルの先端近傍に
おいて、第１捜索点密度よりも高い密度を持つ第２捜索
点密度でさらに対応画像データを捜索して、対応画像デ
ータの代表画像データに対する変位を最終動きベクトル
として出力する第２動きベクトル検出回路とを備え、フ
ィールドメモリに格納された第（ｎ＋ｉ）フィールドの
動画像データを最終動きベクトルに対応させて読み出す
ものである。
め、この発明の手振れ補正装置においては、任意の第ｎ
フィールド（ｎは正の整数）を代表する代表画像データ
を格納するメモリと、第（ｎ＋ｉ）フィールド（ｉは正
の整数）の動画像データが入力する信号入力期間におい
て、代表画像データと対応する対応画像データを第（ｎ
＋ｉ）フィールド内に第１捜索点密度で捜索して、対応
画像データの代表画像データに対する変位を第１動きベ
クトルとして出力する第１動きベクトル検出回路と、信
号入力期間に入力する第（ｎ＋ｉ）フィールドの動画像
データを格納するフィールドメモリと、信号入力期間直
後の垂直帰線期間中に、第１動きベクトルの先端近傍に
おいて、第１捜索点密度よりも高い密度を持つ第２捜索
点密度でさらに対応画像データを捜索して、対応画像デ
ータの代表画像データに対する変位を最終動きベクトル
として出力する第２動きベクトル検出回路とを備え、フ
ィールドメモリに格納された第（ｎ＋ｉ）フィールドの
動画像データを最終動きベクトルに対応させて読み出す
ものである。
【００２７】また請求項２は、請求項１に記載の手振れ
補正装置において、第１及び第２動きベクトル検出回路
に替わる単一の動きベクトル検出回路を備え、単一の動
き検出回路は、信号入力期間には第１動きベクトルを出
力し、垂直帰線期間には最終動きベクトルを出力するよ
うに時分割制御されるものである。さらに請求項３は、
請求項１に記載の手振れ補正装置において、第１動きベ
クトル検出回路は、信号入力期間に第１動きベクトルを
複数個出力するものである。
補正装置において、第１及び第２動きベクトル検出回路
に替わる単一の動きベクトル検出回路を備え、単一の動
き検出回路は、信号入力期間には第１動きベクトルを出
力し、垂直帰線期間には最終動きベクトルを出力するよ
うに時分割制御されるものである。さらに請求項３は、
請求項１に記載の手振れ補正装置において、第１動きベ
クトル検出回路は、信号入力期間に第１動きベクトルを
複数個出力するものである。
【００２８】また請求項４は、請求項２に記載の手振れ
補正装置において、第１動きベクトル検出回路は、信号
入力期間に第１動きベクトルを複数個出力するものであ
る。さらに請求項５は、請求項１に記載の手振れ補正装
置において、第１動きベクトルを出力するための代表画
像データ及び対応画像データの双方を予めスムージング
処理するローパスフィルタを備えるものである。
補正装置において、第１動きベクトル検出回路は、信号
入力期間に第１動きベクトルを複数個出力するものであ
る。さらに請求項５は、請求項１に記載の手振れ補正装
置において、第１動きベクトルを出力するための代表画
像データ及び対応画像データの双方を予めスムージング
処理するローパスフィルタを備えるものである。
【００２９】また、この発明の手振れ補正方法では、任
意の第ｎフィールド（ｎは正の整数）を代表する代表画
像データをメモリに格納するステップと、第（ｎ＋ｉ）
フィールド（ｉは正の整数）の動画像データが入力する
信号入力期間において、代表画像データと対応する対応
画像データを第（ｎ＋ｉ）フィールド内に第１捜索点密
度で捜索して、対応画像データの代表画像データに対す
る変位を第１動きベクトルとして出力する第１動きベク
トル検出ステップと、信号入力期間に入力する第（ｎ＋
ｉ）フィールドの動画像データをフィールドメモリに格
納するステップと、信号入力期間直後の垂直帰線期間中
に、第１動きベクトルの先端近傍において、第１捜索点
密度よりも高い密度を持つ第２捜索点密度でさらに対応
画像データを捜索して、対応画像データの代表画像デー
タに対する変位を最終動きベクトルとして出力する第２
動きベクトル検出ステップと、フィールドメモリに格納
された第（ｎ＋ｉ）フィールドの動画像データを最終動
きベクトルに対応させて読み出すステップとからなるも
のである。また、請求項７では、請求項６に記載の手振
れ補正方法において、第１動きベクトル検出ステップ
は、信号入力期間に第１動きベクトルを複数個出力する
ものである。さらに請求項８では、請求項６に記載の手
振れ補正方法において、第１動きベクトルを出力するた
めの代表画像データ及び対応画像データの双方を予めス
ムージング処理するローパスフィルタを備えるものであ
る。
意の第ｎフィールド（ｎは正の整数）を代表する代表画
像データをメモリに格納するステップと、第（ｎ＋ｉ）
フィールド（ｉは正の整数）の動画像データが入力する
信号入力期間において、代表画像データと対応する対応
画像データを第（ｎ＋ｉ）フィールド内に第１捜索点密
度で捜索して、対応画像データの代表画像データに対す
る変位を第１動きベクトルとして出力する第１動きベク
トル検出ステップと、信号入力期間に入力する第（ｎ＋
ｉ）フィールドの動画像データをフィールドメモリに格
納するステップと、信号入力期間直後の垂直帰線期間中
に、第１動きベクトルの先端近傍において、第１捜索点
密度よりも高い密度を持つ第２捜索点密度でさらに対応
画像データを捜索して、対応画像データの代表画像デー
タに対する変位を最終動きベクトルとして出力する第２
動きベクトル検出ステップと、フィールドメモリに格納
された第（ｎ＋ｉ）フィールドの動画像データを最終動
きベクトルに対応させて読み出すステップとからなるも
のである。また、請求項７では、請求項６に記載の手振
れ補正方法において、第１動きベクトル検出ステップ
は、信号入力期間に第１動きベクトルを複数個出力する
ものである。さらに請求項８では、請求項６に記載の手
振れ補正方法において、第１動きベクトルを出力するた
めの代表画像データ及び対応画像データの双方を予めス
ムージング処理するローパスフィルタを備えるものであ
る。
【００３０】
【作用】この発明においては、任意の第ｎフィールド
（ｎは正の整数）を代表する代表画像データがメモリに
格納される。また、第（ｎ＋ｉ）フィールド（ｉは正の
整数）の動画像データが、第１動きベクトル検出回路に
供給されると共に、フィールドメモリに書き込まれる。
（ｎは正の整数）を代表する代表画像データがメモリに
格納される。また、第（ｎ＋ｉ）フィールド（ｉは正の
整数）の動画像データが、第１動きベクトル検出回路に
供給されると共に、フィールドメモリに書き込まれる。
【００３１】第（ｎ＋ｉ）フィールドの信号入力期間に
おいて、第１動きベクトル検出回路では、メモリに格納
されている第ｎフィールドにおける代表点の画素データ
と、入力する第（ｎ＋ｉ）フィールドの画素データとか
ら、第１捜索点密度に設定された各捜索点における残差
が計算される。
おいて、第１動きベクトル検出回路では、メモリに格納
されている第ｎフィールドにおける代表点の画素データ
と、入力する第（ｎ＋ｉ）フィールドの画素データとか
ら、第１捜索点密度に設定された各捜索点における残差
が計算される。
【００３２】また、第１動きベクトル検出回路では、計
算された各残差のうち最小残差を示す捜索点に基づき第
１動きベクトルが求められる。
算された各残差のうち最小残差を示す捜索点に基づき第
１動きベクトルが求められる。
【００３３】第（ｎ＋ｉ）フィールドの信号入力期間直
後の垂直帰線期間において、第１の動きベクトルの先端
近傍の第（ｎ＋ｉ）フィールドの画素データがフィール
ドメモリから読み出されて第２動きベクトル検出回路に
供給される。
後の垂直帰線期間において、第１の動きベクトルの先端
近傍の第（ｎ＋ｉ）フィールドの画素データがフィール
ドメモリから読み出されて第２動きベクトル検出回路に
供給される。
【００３４】第２動きベクトル検出回路では、メモリに
格納されている第ｎフィールドにおける代表点の画素デ
ータと、フィールドメモリから読み出された第（ｎ＋
ｉ）フィールドの画素データとから、第１捜索点密度よ
りも高い密度を持つ第２捜索点密度に設定された各捜索
点における残差が計算されて、各残差のうち最小残差を
示す捜索点に基づき最終動きベクトルが求められる。
格納されている第ｎフィールドにおける代表点の画素デ
ータと、フィールドメモリから読み出された第（ｎ＋
ｉ）フィールドの画素データとから、第１捜索点密度よ
りも高い密度を持つ第２捜索点密度に設定された各捜索
点における残差が計算されて、各残差のうち最小残差を
示す捜索点に基づき最終動きベクトルが求められる。
【００３５】この最終動きベクトルに基づき、フィール
ドメモリに格納されている第（ｎ＋ｉ）フィールドの画
素データに読み出しが制御される。
ドメモリに格納されている第（ｎ＋ｉ）フィールドの画
素データに読み出しが制御される。
【００３６】第（ｎ＋ｉ＋１）フィールドの信号入力期
間において、フィールドメモリに格納されている第（ｎ
＋ｉ）フィールドの動画像データを最終動きベクトルに
対応させて読み出すことで、手振れ補正済みの第（ｎ＋
ｉ）フィールドの動画像データを得られる。
間において、フィールドメモリに格納されている第（ｎ
＋ｉ）フィールドの動画像データを最終動きベクトルに
対応させて読み出すことで、手振れ補正済みの第（ｎ＋
ｉ）フィールドの動画像データを得られる。
【００３７】上述のように作用するこの発明に係る手振
れ補正装置によれば、従来よりも高精度の最終動きベク
トルが回路規模を殆ど増大させることなく実現できる効
果がある。
れ補正装置によれば、従来よりも高精度の最終動きベク
トルが回路規模を殆ど増大させることなく実現できる効
果がある。
【００３８】
【実施例】続いて、この発明に係る手振れ補正装置の実
施例について、図面を参照して詳細に説明する。
施例について、図面を参照して詳細に説明する。
【００３９】図１はこの発明の一実施例を示すブロック
図であり、図９に示した従来例と同一の部分には同一の
参照符号を付して、その重複する説明は省略する。ま
た、入力信号がディジタル画像信号で捜索点の座標値
ｌ，ｍ等が小数になる場合、即ち、捜索点が画素間に位
置する場合、前述のように周知の補間法によって捜索点
に対応する画素データを近隣の画素データから求めれば
よいので、以下の説明においてディジタル信号かアナロ
グ信号かの区別には言及しない。
図であり、図９に示した従来例と同一の部分には同一の
参照符号を付して、その重複する説明は省略する。ま
た、入力信号がディジタル画像信号で捜索点の座標値
ｌ，ｍ等が小数になる場合、即ち、捜索点が画素間に位
置する場合、前述のように周知の補間法によって捜索点
に対応する画素データを近隣の画素データから求めれば
よいので、以下の説明においてディジタル信号かアナロ
グ信号かの区別には言及しない。
【００４０】図において、１１は奇数フィールド用代表
点メモリ、１２は偶数フィールド用代表点メモリ、２０
は動きベクトル検出回路、２１は残差計算回路、２２は
残差メモリ、２３は動きベクトル算出回路、４１はフィ
ールドメモリ、ＳＷ１とＳＷ２はスイッチであり、いず
れも従来例と同様の構成である。
点メモリ、１２は偶数フィールド用代表点メモリ、２０
は動きベクトル検出回路、２１は残差計算回路、２２は
残差メモリ、２３は動きベクトル算出回路、４１はフィ
ールドメモリ、ＳＷ１とＳＷ２はスイッチであり、いず
れも従来例と同様の構成である。
【００４１】３０は第２動きベクトル検出回路であり、
動きベクトル検出回路２０と同様に構成され、第２残差
計算回路３１、第２残差メモリ３２、第２動きベクトル
算出回路３３で構成される。第２動きベクトル検出回路
３０は、第１動きベクトル検出回路２０より出力される
第１動きベクトルＶ１をより高精度の最終動きベクトル
Ｖｆとするために、第２動きベクトルＶ２を垂直帰線期
間に計算する回路である。
動きベクトル検出回路２０と同様に構成され、第２残差
計算回路３１、第２残差メモリ３２、第２動きベクトル
算出回路３３で構成される。第２動きベクトル検出回路
３０は、第１動きベクトル検出回路２０より出力される
第１動きベクトルＶ１をより高精度の最終動きベクトル
Ｖｆとするために、第２動きベクトルＶ２を垂直帰線期
間に計算する回路である。
【００４２】３４はベクトル加算器であり、第１動きベ
クトルＶ１と第２動きベクトルＶ２をベクトル加算す
る。６１は第１制御回路であり、第１動きベクトルＶ１
に対応してシフトした第１読み出しアドレスＲＡ１をフ
ィールドメモリ４１に出力する。７１は第２制御回路で
あり、過去のフィールドにおける全ての最終動きベクト
ルの累加算値にベクトル加算器３４からの最終動きベク
トルＶｆを加算し、この結果に対応してシフトした最終
読み出しアドレスＲＡｆをフィールドメモリ４１に出力
する。
クトルＶ１と第２動きベクトルＶ２をベクトル加算す
る。６１は第１制御回路であり、第１動きベクトルＶ１
に対応してシフトした第１読み出しアドレスＲＡ１をフ
ィールドメモリ４１に出力する。７１は第２制御回路で
あり、過去のフィールドにおける全ての最終動きベクト
ルの累加算値にベクトル加算器３４からの最終動きベク
トルＶｆを加算し、この結果に対応してシフトした最終
読み出しアドレスＲＡｆをフィールドメモリ４１に出力
する。
【００４３】ＳＷ３，ＳＷ４はスイッチであり、垂直帰
線期間は図示の位置、動画像信号の入力期間は図示と反
対の位置に切り換えられる。
線期間は図示の位置、動画像信号の入力期間は図示と反
対の位置に切り換えられる。
【００４４】図２はこの発明における動きベクトルＶ
１，Ｖ２の捜索範囲Ｗｋ，Ｗ′ｋを示す説明図であり、
入力する動画像の各フィールドにはこのような捜索範囲
が１箇所以上設定される。この例においては、従来例と
同様に、ｋ＝０，１，２，３の４箇所であり、第２フィ
ールドを仮定している。
１，Ｖ２の捜索範囲Ｗｋ，Ｗ′ｋを示す説明図であり、
入力する動画像の各フィールドにはこのような捜索範囲
が１箇所以上設定される。この例においては、従来例と
同様に、ｋ＝０，１，２，３の４箇所であり、第２フィ
ールドを仮定している。
【００４５】各捜索範囲Ｗｋの水平方向サイズＬ、垂直
方向のサイズＭは予め定められた任意の大きさである。
「○」で図示した捜索点は第１フィールドに設定された
代表点Ｐｋと同一の位置を捜索原点として、従来例と同
様２ａ（Ｈ）、２ｂ（Ｖ）のピッチに設定されている。
このように定められた捜索点密度に基づいて得られる第
１動きベクトルＶ１の精度は±ａ（Ｈ）、±ｂ（Ｖ）と
なる。
方向のサイズＭは予め定められた任意の大きさである。
「○」で図示した捜索点は第１フィールドに設定された
代表点Ｐｋと同一の位置を捜索原点として、従来例と同
様２ａ（Ｈ）、２ｂ（Ｖ）のピッチに設定されている。
このように定められた捜索点密度に基づいて得られる第
１動きベクトルＶ１の精度は±ａ（Ｈ）、±ｂ（Ｖ）と
なる。
【００４６】第２捜索範囲Ｗ′ｋは第１動きベクトルＶ
１の終点Ｑｋ（ｌ１，ｍ１）を捜索原点としてＬ′
（Ｈ）×Ｍ′（Ｖ）のサイズに設定される。従って、捜
索範囲Ｗｋ内における第２捜索範囲Ｗ′ｋの位置は求め
られた第１動きベクトルＶ１に依存することになる。
１の終点Ｑｋ（ｌ１，ｍ１）を捜索原点としてＬ′
（Ｈ）×Ｍ′（Ｖ）のサイズに設定される。従って、捜
索範囲Ｗｋ内における第２捜索範囲Ｗ′ｋの位置は求め
られた第１動きベクトルＶ１に依存することになる。
【００４７】第２捜索範囲Ｗ′ｋのサイズＬ′（Ｈ）×
Ｍ′（Ｖ）は第１動きベクトルＶ１の精度によりＬ′≧
ａ、Ｍ′≧ｂの適当な値とされる。また、捜索点Ｑｋ
（ｌｌ，ｍｍ）は希望する最終動きベクトルの精度に応
じて２ａ（Ｈ）、２ｂ（Ｖ）よりも小さなピッチとし、
この例では最終動きベクトルＶｆの精度が第１動きベク
トルＶ１の精度±ａ（Ｈ）、±ｂ（Ｖ）の３倍となるよ
うに、２ａ／３（Ｈ）、２ｂ／３（Ｖ）とされる。従っ
て、第２捜索点の密度は第１動きベクトルＶ１を求める
場合の９倍（３倍×３倍）となり、最終動きベクトルの
精度は±ａ／３（Ｈ）、±ｂ／３（Ｖ）となる。
Ｍ′（Ｖ）は第１動きベクトルＶ１の精度によりＬ′≧
ａ、Ｍ′≧ｂの適当な値とされる。また、捜索点Ｑｋ
（ｌｌ，ｍｍ）は希望する最終動きベクトルの精度に応
じて２ａ（Ｈ）、２ｂ（Ｖ）よりも小さなピッチとし、
この例では最終動きベクトルＶｆの精度が第１動きベク
トルＶ１の精度±ａ（Ｈ）、±ｂ（Ｖ）の３倍となるよ
うに、２ａ／３（Ｈ）、２ｂ／３（Ｖ）とされる。従っ
て、第２捜索点の密度は第１動きベクトルＶ１を求める
場合の９倍（３倍×３倍）となり、最終動きベクトルの
精度は±ａ／３（Ｈ）、±ｂ／３（Ｖ）となる。
【００４８】なお、第１動きベクトルＶ１は最小残差Ｓ
（ｌ１，ｍ１）を示す捜索点Ｑｋ（ｌ１，ｍ１）から得
られるので、このような最小残差Ｓ（ｌ１，ｍ１）を与
える捜索点が複数個得られる場合、その個数に対応して
第２捜索範囲Ｗ′ｋは複数組（一組の捜索範囲はこの場
合Ｗ′０，Ｗ′１，Ｗ′２，Ｗ′３）設けられる。更
に、第１動きベクトルＶ１の暫定性に鑑み、最小残差を
与える捜索点を第１候補、次位の最小残差を与える捜索
点を第２候補、・・・とし、複数の第１動きベクトルＶ
１を採用してもよい。この場合にも、複数組の第２捜索
範囲Ｗ′ｋが設定される。
（ｌ１，ｍ１）を示す捜索点Ｑｋ（ｌ１，ｍ１）から得
られるので、このような最小残差Ｓ（ｌ１，ｍ１）を与
える捜索点が複数個得られる場合、その個数に対応して
第２捜索範囲Ｗ′ｋは複数組（一組の捜索範囲はこの場
合Ｗ′０，Ｗ′１，Ｗ′２，Ｗ′３）設けられる。更
に、第１動きベクトルＶ１の暫定性に鑑み、最小残差を
与える捜索点を第１候補、次位の最小残差を与える捜索
点を第２候補、・・・とし、複数の第１動きベクトルＶ
１を採用してもよい。この場合にも、複数組の第２捜索
範囲Ｗ′ｋが設定される。
【００４９】複数の第１動きベクトルＶ１（１），Ｖ１
（２），・・・を採用した場合、複数組の第２捜索範囲
Ｗ′ｋ（１），Ｗ′ｋ（２），・・・の夫々について最
小第２残差Ｓ（ｌ２，ｍ２，１），Ｓ（ｌ２，ｍ２，
２），・・・を求め、これらのうち最小のものを採用し
てひとつの第２動きベクトルＶ２とすればよい。
（２），・・・を採用した場合、複数組の第２捜索範囲
Ｗ′ｋ（１），Ｗ′ｋ（２），・・・の夫々について最
小第２残差Ｓ（ｌ２，ｍ２，１），Ｓ（ｌ２，ｍ２，
２），・・・を求め、これらのうち最小のものを採用し
てひとつの第２動きベクトルＶ２とすればよい。
【００５０】図３は図１に示した手振れ補正装置におけ
る各部のタイミング図であり、画素データの入力を点
線、各メモリからの読み出しを実線、各メモリへの書き
込みを波線で示す。
る各部のタイミング図であり、画素データの入力を点
線、各メモリからの読み出しを実線、各メモリへの書き
込みを波線で示す。
【００５１】図中、各信号入力期間Ｔ１０〜Ｔ１１、Ｔ
２０〜Ｔ２１、Ｔ３０〜Ｔ３１、・・・において、第
１、第２、第３、・・・フィールドの動画像信号Ａｉ
ｊ，Ｂｉｊ，Ａ′ｉｊ，・・・が入力する。また、奇数
フィールドの代表点Ｐｋ，Ｐ′ｋ，・・・の画素のデー
タＡｋ，Ａ′ｋ，・・・は代表点メモリ１１に、偶数フ
ィールドの代表点Ｑｋ，Ｑ′ｋ，・・・の画素データＢ
ｋ，Ｂ′ｋ，・・・は代表点メモリ１２に書き込まれ
る。更に、フィールドメモリ４１は１フィールド周期遅
れの手振れ補正された動画像信号Ａｉｊ，Ｂｉｊ
（ｆ），Ａ′ｉｊ（ｆ），・・・を出力すると同時に、
現に入力する動画像信号Ａｉｊ，Ｂｉｊ，Ａ′ｉｊ，
Ｂ′ｉｊ，・・・を取り込む。但し、期間Ｔ２０〜Ｔ２
１に出力される動画像信号Ａｉｊは、先立つフィールド
がないので手振れ補正は零となり、Ａｉｊがそのまま出
力される。また、期間Ｔ１０〜Ｔ１１には出力すべき１
フィールド周期遅れの動画像信号は存在しないので、ヌ
ルデータまたは無効データが出力される。
２０〜Ｔ２１、Ｔ３０〜Ｔ３１、・・・において、第
１、第２、第３、・・・フィールドの動画像信号Ａｉ
ｊ，Ｂｉｊ，Ａ′ｉｊ，・・・が入力する。また、奇数
フィールドの代表点Ｐｋ，Ｐ′ｋ，・・・の画素のデー
タＡｋ，Ａ′ｋ，・・・は代表点メモリ１１に、偶数フ
ィールドの代表点Ｑｋ，Ｑ′ｋ，・・・の画素データＢ
ｋ，Ｂ′ｋ，・・・は代表点メモリ１２に書き込まれ
る。更に、フィールドメモリ４１は１フィールド周期遅
れの手振れ補正された動画像信号Ａｉｊ，Ｂｉｊ
（ｆ），Ａ′ｉｊ（ｆ），・・・を出力すると同時に、
現に入力する動画像信号Ａｉｊ，Ｂｉｊ，Ａ′ｉｊ，
Ｂ′ｉｊ，・・・を取り込む。但し、期間Ｔ２０〜Ｔ２
１に出力される動画像信号Ａｉｊは、先立つフィールド
がないので手振れ補正は零となり、Ａｉｊがそのまま出
力される。また、期間Ｔ１０〜Ｔ１１には出力すべき１
フィールド周期遅れの動画像信号は存在しないので、ヌ
ルデータまたは無効データが出力される。
【００５２】一方、各垂直帰線期間Ｔ２１〜Ｔ３０、Ｔ
３１〜Ｔ４０、・・・において、第２動きベクトルＶ２
を検出するために第１読み出しアドレスＲＡ１による第
２、第３フィールド・・・の画素データＢｉｊ（１），
Ａ′ｉｊ（１），・・・が読み出され、第２動きベクト
ル検出回路３０の第２残差計算回路３１にスイッチＳＷ
４を介して供給される。
３１〜Ｔ４０、・・・において、第２動きベクトルＶ２
を検出するために第１読み出しアドレスＲＡ１による第
２、第３フィールド・・・の画素データＢｉｊ（１），
Ａ′ｉｊ（１），・・・が読み出され、第２動きベクト
ル検出回路３０の第２残差計算回路３１にスイッチＳＷ
４を介して供給される。
【００５３】図３に示したタイミング図から明かなよう
に、各信号入力期間Ｔ２０〜Ｔ３０、Ｔ３０〜Ｔ４０、
・・・において、入力する第２フィールド以降の各動画
像信号Ｂｉｊ，Ａ′ｉｊ，Ｂ′ｉｊ，・・・に対して、
同一の信号処理を繰り返し、引き続く信号入力期間Ｔ３
０〜Ｔ３１、Ｔ４０〜Ｔ４１、・・・において手振れ補
正の施された動画像信号Ｂｉｊ（ｆ），Ａ′ｉｊ
（ｆ），・・・を出力する。
に、各信号入力期間Ｔ２０〜Ｔ３０、Ｔ３０〜Ｔ４０、
・・・において、入力する第２フィールド以降の各動画
像信号Ｂｉｊ，Ａ′ｉｊ，Ｂ′ｉｊ，・・・に対して、
同一の信号処理を繰り返し、引き続く信号入力期間Ｔ３
０〜Ｔ３１、Ｔ４０〜Ｔ４１、・・・において手振れ補
正の施された動画像信号Ｂｉｊ（ｆ），Ａ′ｉｊ
（ｆ），・・・を出力する。
【００５４】従って、図１に示した実施例における第２
フィールドの動画像信号Ｂｉｊについての処理を、１）
信号入力期間Ｔ２０〜Ｔ２１における第１動きベクトル
Ｖ１の検出、２）垂直帰線期間Ｔ２１〜Ｔ３０における
第２動きベクトルＶ２の検出、３）信号入力期間Ｔ３０
〜Ｔ３１における手振れ補正済みの第２フィールド動画
像信号Ｂ′ｉｊ（ｆ）の出力、の３つに分けて説明す
る。
フィールドの動画像信号Ｂｉｊについての処理を、１）
信号入力期間Ｔ２０〜Ｔ２１における第１動きベクトル
Ｖ１の検出、２）垂直帰線期間Ｔ２１〜Ｔ３０における
第２動きベクトルＶ２の検出、３）信号入力期間Ｔ３０
〜Ｔ３１における手振れ補正済みの第２フィールド動画
像信号Ｂ′ｉｊ（ｆ）の出力、の３つに分けて説明す
る。
【００５５】１）第１動きベクトルＶ１の検出（信号入
力期間Ｔ２０〜Ｔ２１）：図１において、従来例と同様
の処理により動きベクトル検出回路２０の動きベクトル
算出回路２３から出力される動きベクトルは、第１動き
ベクトルＶ１として出力される。この第１動きベクトル
Ｖ１は第１制御回路６１とベクトル加算器３４に供給さ
れ、第１制御回路６１は第１動きベクトルＶ１に対応し
た動き補正の施された第１読み出しアドレスＲＡ１をフ
ィールドメモリ４１に出力する。
力期間Ｔ２０〜Ｔ２１）：図１において、従来例と同様
の処理により動きベクトル検出回路２０の動きベクトル
算出回路２３から出力される動きベクトルは、第１動き
ベクトルＶ１として出力される。この第１動きベクトル
Ｖ１は第１制御回路６１とベクトル加算器３４に供給さ
れ、第１制御回路６１は第１動きベクトルＶ１に対応し
た動き補正の施された第１読み出しアドレスＲＡ１をフ
ィールドメモリ４１に出力する。
【００５６】これと同時に、動画像信号Ｂｉｊはフィー
ルドメモリ４１に書き込まれ、また第２フィールドの代
表点Ｑｋは代表点メモリ１２に書き込まれる。
ルドメモリ４１に書き込まれ、また第２フィールドの代
表点Ｑｋは代表点メモリ１２に書き込まれる。
【００５７】２）第２動きベクトルＶ２の検出（垂直帰
線期間Ｔ２１〜Ｔ３０）：垂直同期信号（図示しない）
によって制御されるスイッチＳＷ３，ＳＷ４は図１に示
す位置に切り換えられる。従って、第１制御回路６１か
ら出力される第１読み出しアドレスＲＡ１はスイッチＳ
Ｗ３を介してフィールドメモリ４１に供給され、フィー
ルドメモリ４１は第１動きベクトルＶ１に対応した動き
補正の施された第２フィールドの画像信号Ｂｉｊ
（１）、即ち、各第２捜索点Ｑｋ（ｌｌ，ｍｍ）におけ
る画素データＢｋ（ｌｌ，ｍｍ）をスイッチＳＷ４を介
して第２残差計算回路３１に供給する。また、代表点メ
モリ１１は第１フィールドの代表点Ｐｋ（ｋ＝０，１，
２，３）の画素データＡｋをスイッチＳＷ２を介してこ
の第２残差計算回路に供給する。
線期間Ｔ２１〜Ｔ３０）：垂直同期信号（図示しない）
によって制御されるスイッチＳＷ３，ＳＷ４は図１に示
す位置に切り換えられる。従って、第１制御回路６１か
ら出力される第１読み出しアドレスＲＡ１はスイッチＳ
Ｗ３を介してフィールドメモリ４１に供給され、フィー
ルドメモリ４１は第１動きベクトルＶ１に対応した動き
補正の施された第２フィールドの画像信号Ｂｉｊ
（１）、即ち、各第２捜索点Ｑｋ（ｌｌ，ｍｍ）におけ
る画素データＢｋ（ｌｌ，ｍｍ）をスイッチＳＷ４を介
して第２残差計算回路３１に供給する。また、代表点メ
モリ１１は第１フィールドの代表点Ｐｋ（ｋ＝０，１，
２，３）の画素データＡｋをスイッチＳＷ２を介してこ
の第２残差計算回路に供給する。
【００５８】第２残差計算回路３１は、第２捜索範囲
Ｗ′ｋ内に第２捜索原点Ｑｋ（ｌ１，ｍ１）を中心とし
て第２の密度に設けられた各第２捜索点について、第２
残差Ｓ（ｌｌ，ｍｍ）＝｜Ｂ０（ｌｌ，ｍｍ）−Ａ０｜
＋｜Ｂ１（ｌｌ，ｍｍ）−Ａ１｜＋｜Ｂ２（ｌｌ，ｍ
ｍ）−Ａ２｜＋｜Ｂ３（ｌｌ，ｍｍ）−Ａ３｜を計算
し、中間結果または最終結果を第２残差メモリ３２に格
納する。ここで、第２捜索点の個数は図２に示したよう
に少数であるので第２残差メモリ３２の容量は小さくて
よい。従って、この実施例において従来構成に付加され
る回路規模は微増に止まる。
Ｗ′ｋ内に第２捜索原点Ｑｋ（ｌ１，ｍ１）を中心とし
て第２の密度に設けられた各第２捜索点について、第２
残差Ｓ（ｌｌ，ｍｍ）＝｜Ｂ０（ｌｌ，ｍｍ）−Ａ０｜
＋｜Ｂ１（ｌｌ，ｍｍ）−Ａ１｜＋｜Ｂ２（ｌｌ，ｍ
ｍ）−Ａ２｜＋｜Ｂ３（ｌｌ，ｍｍ）−Ａ３｜を計算
し、中間結果または最終結果を第２残差メモリ３２に格
納する。ここで、第２捜索点の個数は図２に示したよう
に少数であるので第２残差メモリ３２の容量は小さくて
よい。従って、この実施例において従来構成に付加され
る回路規模は微増に止まる。
【００５９】第２動きベクトル算出回路３３は、第２残
差メモリ３２に格納された第２残差Ｓ（ｌｌ，ｍｍ）の
うち最小の第２残差Ｓ（ｌ２，ｍ２）を検出し、点（ｌ
１，ｍ１）を始点とし、点（ｌ２，ｍ２）を終点とする
第２動きベクトルＶ２をベクトル加算器３４に出力す
る。
差メモリ３２に格納された第２残差Ｓ（ｌｌ，ｍｍ）の
うち最小の第２残差Ｓ（ｌ２，ｍ２）を検出し、点（ｌ
１，ｍ１）を始点とし、点（ｌ２，ｍ２）を終点とする
第２動きベクトルＶ２をベクトル加算器３４に出力す
る。
【００６０】ベクトル加算器３４はこの第２動きベクト
ルＶ２と、動きベクトル算出回路２３から供給される第
１動きベクトルＶ１とをベクトル加算し、最終動きベク
トルＶｆを第２制御回路７１に出力する。
ルＶ２と、動きベクトル算出回路２３から供給される第
１動きベクトルＶ１とをベクトル加算し、最終動きベク
トルＶｆを第２制御回路７１に出力する。
【００６１】第２制御回路７１は、過去の全ての最終動
きベクトルの累加算値にベクトル加算器から新たに供給
された第２フィールドに対する最終動きベクトルＶｆを
加算し、この結果に相当してアドレスシフトした最終読
み出しアドレスＲＡｆをスイッチＳＷ３を介してフィー
ルドメモリ４１に供給する。ここで、過去の累加算値は
第２フィールドの場合、当然零である。
きベクトルの累加算値にベクトル加算器から新たに供給
された第２フィールドに対する最終動きベクトルＶｆを
加算し、この結果に相当してアドレスシフトした最終読
み出しアドレスＲＡｆをスイッチＳＷ３を介してフィー
ルドメモリ４１に供給する。ここで、過去の累加算値は
第２フィールドの場合、当然零である。
【００６２】３）手振れ補正済み動画像信号Ｂｉｊ
（ｆ）の出力（信号入力期間Ｔ３０〜Ｔ３１）：スイッ
チＳＷ３，ＳＷ４は信号入力期間Ｔ３０〜Ｔ３１では図
示とは逆の位置に切り換えられるので、フィールドメモ
リ４１はスイッチＳＷ３を介して最終読み出しアドレス
ＲＡｆを入力し、この最終読み出しアドレスＲＡｆに従
って第１フィールドの画像に対して手振れ補正された第
２フィールドの画像信号Ｂｉｊ（ｆ）を出力する。
（ｆ）の出力（信号入力期間Ｔ３０〜Ｔ３１）：スイッ
チＳＷ３，ＳＷ４は信号入力期間Ｔ３０〜Ｔ３１では図
示とは逆の位置に切り換えられるので、フィールドメモ
リ４１はスイッチＳＷ３を介して最終読み出しアドレス
ＲＡｆを入力し、この最終読み出しアドレスＲＡｆに従
って第１フィールドの画像に対して手振れ補正された第
２フィールドの画像信号Ｂｉｊ（ｆ）を出力する。
【００６３】以降、第３フィールドの動画像信号Ａ′ｉ
ｊ、第４フィールドのそれＢ′ｉｊ，′に対して順次上
述した１）、２）、３）の処理を繰り返し、手振れ補正
が行なわれる。
ｊ、第４フィールドのそれＢ′ｉｊ，′に対して順次上
述した１）、２）、３）の処理を繰り返し、手振れ補正
が行なわれる。
【００６４】図４はこの発明の他の実施例を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【００６５】８０は動きベクトル検出回路であり、図１
における動きベクトル検出回路２０と第２動きベクトル
検出回路３０の双方の機能を時分割で実行するように構
成されている。即ち、残差計算回路８１、残差メモリ８
２、動きベクトル算出回路８３によって構成される動き
ベクトル検出回路８０の動作は、図１について上述した
動きベクトル検出回路２０、プラス第２動きベクトル検
出回路３０の動作と同様であるので、重複説明は省略す
る。
における動きベクトル検出回路２０と第２動きベクトル
検出回路３０の双方の機能を時分割で実行するように構
成されている。即ち、残差計算回路８１、残差メモリ８
２、動きベクトル算出回路８３によって構成される動き
ベクトル検出回路８０の動作は、図１について上述した
動きベクトル検出回路２０、プラス第２動きベクトル検
出回路３０の動作と同様であるので、重複説明は省略す
る。
【００６６】このような時分割制御を行なうため、スイ
ッチＳＷ１１，ＳＷ１２，ＳＷ１３が追加され、図には
垂直帰線期間におけるスイッチ位置を示す。信号入力期
間にはこれらのスイッチＳＷ１１，ＳＷ１２，ＳＷ１３
は図示とは反対の位置に切り換えられる。
ッチＳＷ１１，ＳＷ１２，ＳＷ１３が追加され、図には
垂直帰線期間におけるスイッチ位置を示す。信号入力期
間にはこれらのスイッチＳＷ１１，ＳＷ１２，ＳＷ１３
は図示とは反対の位置に切り換えられる。
【００６７】８４は第１動きベクトルＶ１を垂直帰線期
間中保持するベクトル保持回路であり、時分割制御を行
なうために追加されたものである。
間中保持するベクトル保持回路であり、時分割制御を行
なうために追加されたものである。
【００６８】図５はこの発明の第３実施例を示すブロッ
ク図である。９０は入力する動画像信号のスムージング
処理を行なうローパスフィルタ（ＬＰＦ）である。９１
は奇数フィールドにおける代表点Ｐｋの画素データとし
てローパスフィルタ９０によってスムージングされたデ
ータを格納する代表点メモリである。９２は偶数フィー
ルドにおける代表点Ｑｋの画素データとしてスムージン
グされたデータを格納する代表点メモリである。
ク図である。９０は入力する動画像信号のスムージング
処理を行なうローパスフィルタ（ＬＰＦ）である。９１
は奇数フィールドにおける代表点Ｐｋの画素データとし
てローパスフィルタ９０によってスムージングされたデ
ータを格納する代表点メモリである。９２は偶数フィー
ルドにおける代表点Ｑｋの画素データとしてスムージン
グされたデータを格納する代表点メモリである。
【００６９】スイッチＳＷ２１はスイッチＳＷ１と同様
に、またスイッチＳＷ２２はスイッチＳＷ２と同様に各
フィールドの奇／偶と同期して切り換えられる。図は偶
数フィールド周期におけるスイッチ位置を示す。
に、またスイッチＳＷ２２はスイッチＳＷ２と同様に各
フィールドの奇／偶と同期して切り換えられる。図は偶
数フィールド周期におけるスイッチ位置を示す。
【００７０】第１動きベクトルＶ１を検出する動きベク
トル検出回路２０の２つの入力の一方は、スイッチＳＷ
２２を介して供給されるスムージング処理された代表点
の画素データであり、他方はローパスフィルタ９０から
供給されるスムージンク処理の施された動画像信号であ
る。従って、動きベクトル検出回路２０の残差計算は、
所望する第１動きベクトルＶ１の精度に対応して複数の
画素データをスムージング処理により平均化したデータ
間の残差計算となり、この実施例によって求められる第
１動きベクトルＶ１はより的確なものとなる。
トル検出回路２０の２つの入力の一方は、スイッチＳＷ
２２を介して供給されるスムージング処理された代表点
の画素データであり、他方はローパスフィルタ９０から
供給されるスムージンク処理の施された動画像信号であ
る。従って、動きベクトル検出回路２０の残差計算は、
所望する第１動きベクトルＶ１の精度に対応して複数の
画素データをスムージング処理により平均化したデータ
間の残差計算となり、この実施例によって求められる第
１動きベクトルＶ１はより的確なものとなる。
【００７１】上述したローパスフィルタ９０、代表点メ
モリ９１，９２、スイッチＳＷ２１，ＳＷ２２以外、こ
の実施例の構成と動作は第１実施例と同一であるので、
重複する説明は省略する。
モリ９１，９２、スイッチＳＷ２１，ＳＷ２２以外、こ
の実施例の構成と動作は第１実施例と同一であるので、
重複する説明は省略する。
【００７２】図６は、この発明の第４実施例を示すブロ
ック図であり、図４に示した第２実施例に対して図５と
同様のスムージング処理を付加したものである。
ック図であり、図４に示した第２実施例に対して図５と
同様のスムージング処理を付加したものである。
【００７３】ＳＷ２３は、信号入力期間には図示と反対
の位置に、垂直帰線期間には図示の位置に切り換えられ
るスイッチである。
の位置に、垂直帰線期間には図示の位置に切り換えられ
るスイッチである。
【００７４】この実施例にはローパスフィルタ９０、代
表点メモリ９１，９２、スイッチＳＷ２１〜ＳＷ２３を
付加した以外、図４の第２実施例と同一構成であり、ま
たこれら付加した部分は図５の第３実施例と同一構成で
あり、前述の通りである。従って、重複する説明は省略
する。
表点メモリ９１，９２、スイッチＳＷ２１〜ＳＷ２３を
付加した以外、図４の第２実施例と同一構成であり、ま
たこれら付加した部分は図５の第３実施例と同一構成で
あり、前述の通りである。従って、重複する説明は省略
する。
【００７５】なお、上述した実施例において、代表点に
よる動きベクトル検出方式について説明したが、他の動
きベクトル検出方式、例えば画面全体を捜索して動きベ
クトルを検出するフルサーチ方式等にも適用可能であ
る。
よる動きベクトル検出方式について説明したが、他の動
きベクトル検出方式、例えば画面全体を捜索して動きベ
クトルを検出するフルサーチ方式等にも適用可能であ
る。
【００７６】
【発明の効果】上述のように、この発明では、信号入力
期間に第１の捜索点密度で第１動きベクトルを求め、垂
直帰線期間には第２の捜索点密度で第１動きベクトルに
よって限定された狭い範囲内を捜索して第２動きベクト
ルを求めて、手振れに対応した高精度な最終動きベクト
ルを得るので、従来と同様無理なくワンチップ化できる
回路規模に止めながら、手振れ補正精度を格段に向上す
ることができる効果がある。
期間に第１の捜索点密度で第１動きベクトルを求め、垂
直帰線期間には第２の捜索点密度で第１動きベクトルに
よって限定された狭い範囲内を捜索して第２動きベクト
ルを求めて、手振れに対応した高精度な最終動きベクト
ルを得るので、従来と同様無理なくワンチップ化できる
回路規模に止めながら、手振れ補正精度を格段に向上す
ることができる効果がある。
【図１】この発明の第１実施例を示すブロック図であ
る。
る。
【図２】同実施例における動きベクトル検出の説明図で
ある。
ある。
【図３】同実施例におけるタイミング図である。
【図４】この発明の第２実施例を示すブロック図であ
る。
る。
【図５】この発明の第３実施例を示すブロック図であ
る。
る。
【図６】この発明の第４実施例を示すブロック図であ
る。
る。
【図７】手振れ補正の原理を示す説明図である。
【図８】従来の代表点方式による動きベクトル検出を示
す説明図である。
す説明図である。
【図９】従来の手振れ補正装置を示すブロック図であ
る。
る。
１１，１２，９１，９２ 代表点メモリ ２０，８０ 動きベクトル検出回路 ２１，８１ 残差計算回路 ２２，８２ 残差メモリ ２３，８３ 動きベクトル算出回路 ３０ 第２動きベクトル検出回路 ３１ 第２残差計算回路 ３２ 第２残差メモリ ３３ 第２動きベクトル算出回路 ３４ ベクトル加算器 ４１ フィールドメモリ ５１ 制御回路 ６１ 第１制御回路 ７１ 第２制御回路 ８４ ベクトル保持回路 ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ２１，ＳＷ２２ 奇／偶フィール
ド切換スイッチ ＳＷ３，ＳＷ４，ＳＷ１１〜ＳＷ１４，ＳＷ２３ 信号
入力／垂直帰線期間切換スイッチ
ド切換スイッチ ＳＷ３，ＳＷ４，ＳＷ１１〜ＳＷ１４，ＳＷ２３ 信号
入力／垂直帰線期間切換スイッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04N 5/232 H04N 7/32 G06T 7/20
Claims (8)
- 【請求項１】 任意の第ｎフィールド（ｎは正の整数）
を代表する代表画像データを格納するメモリと、 第（ｎ＋ｉ）フィールド（ｉは正の整数）の動画像デー
タが入力する信号入力期間において、上記代表画像デー
タと対応する対応画像データを上記第（ｎ＋ｉ）フィー
ルド内に第１捜索点密度で捜索して、上記対応画像デー
タの上記代表画像データに対する変位を第１動きベクト
ルとして出力する第１動きベクトル検出回路と、 上記信号入力期間に入力する上記第（ｎ＋ｉ）フィール
ドの動画像データを格納するフィールドメモリと、 上記信号入力期間直後の垂直帰線期間中に、第１動きベ
クトルの先端近傍において、上記第１捜索点密度よりも
高い密度を持つ第２捜索点密度でさらに上記対応画像デ
ータを捜索して、上記対応画像データの上記代表画像デ
ータに対する変位を最終動きベクトルとして出力する第
２動きベクトル検出回路とを備え、 上記フィールドメモリに格納された第（ｎ＋ｉ）フィー
ルドの動画像データを上記最終動きベクトルに対応させ
て読み出すことを特徴とする手振れ補正装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の手振れ補正装置におい
て、 上記第１及び第２動きベクトル検出回路に替わる単一の
動きベクトル検出回路を備え、 単一の上記動き検出回路は、上記信号入力期間には上記
第１動きベクトルを出力し、上記垂直帰線期間には上記
最終動きベクトルを出力するように時分割制御されるこ
とを特徴とする手振れ補正装置。 - 【請求項３】 請求項１に記載の手振れ補正装置におい
て、 上記第１動きベクトル検出回路は、上記信号入力期間に
上記第１動きベクトルを複数個出力するということを特
徴とする手振れ補正装置。 - 【請求項４】 請求項２に記載の手振れ補正装置におい
て、 上記第１動きベクトル検出回路は、上記信号入力期間に
上記第１動きベクトルを複数個出力するということを特
徴とする手振れ補正装置。 - 【請求項５】 請求項１に記載の手振れ補正装置におい
て、 上記第１動きベクトルを出力するための上記代表画像デ
ータ及び上記対応画像データの双方を予めスムージング
処理するローパスフィルタを備えることを特徴とする手
振れ補正装置。 - 【請求項６】 任意の第ｎフィールド（ｎは正の整数）
を代表する代表画像データをメモリに格納するステップ
と、 第（ｎ＋ｉ）フィールド（ｉは正の整数）の動画像デー
タが入力する信号入力期間において、上記代表画像デー
タと対応する対応画像データを上記第（ｎ＋ｉ）フィー
ルド内に第１捜索点密度で捜索して、上記対応画像デー
タの上記代表画像データに対する変位を第１動きベクト
ルとして出力する第１動きベクトル検出ステップと、 上記信号入力期間に入力する上記第（ｎ＋ｉ）フィール
ドの動画像データをフィールドメモリに格納するステッ
プと、 上記信号入力期間直後の垂直帰線期間中に、第１動きベ
クトルの先端近傍において、上記第１捜索点密度よりも
高い密度を持つ第２捜索点密度でさらに上記対応画像デ
ータを捜索して、上記対応画像データの上記代表画像デ
ータに対する変位を最終動きベクトルとして出力する第
２動きベクトル検出ステップと、 上記フィールドメモリに格納された第（ｎ＋ｉ）フィー
ルドの動画像データを上記最終動きベクトルに対応させ
て読み出すステップとからなることを特徴とする手振れ
補正方法。 - 【請求項７】 請求項６に記載の手振れ補正方法におい
て、 上記第１動きベクトル検出ステップは、上記信号入力期
間に上記第１動きベクトルを複数個出力するということ
を特徴とする手振れ補正方法。 - 【請求項８】 請求項６に記載の手振れ補正方法におい
て、 上記第１動きベクトルを出力するための上記代表画像デ
ータ及び上記対応画像データの双方を予めスムージング
処理するローパスフィルタを備えることを特徴とする手
振れ補正方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03055013A JP3103897B2 (ja) | 1991-03-19 | 1991-03-19 | 手振れ補正装置および手振れ補正方法 |
| KR1019920002726A KR100256112B1 (ko) | 1991-03-19 | 1992-02-22 | 손떨림 보정장치 |
| US07/852,714 US5210559A (en) | 1991-03-19 | 1992-03-17 | Camera shake correcting device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03055013A JP3103897B2 (ja) | 1991-03-19 | 1991-03-19 | 手振れ補正装置および手振れ補正方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04290385A JPH04290385A (ja) | 1992-10-14 |
| JP3103897B2 true JP3103897B2 (ja) | 2000-10-30 |
Family
ID=12986780
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03055013A Expired - Fee Related JP3103897B2 (ja) | 1991-03-19 | 1991-03-19 | 手振れ補正装置および手振れ補正方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5210559A (ja) |
| JP (1) | JP3103897B2 (ja) |
| KR (1) | KR100256112B1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| JPH05178245A (ja) * | 1991-12-27 | 1993-07-20 | Tokai Rika Co Ltd | 自動二輪車のキー抜き忘れ防止装置 |
| JPH05178246A (ja) * | 1991-12-27 | 1993-07-20 | Tokai Rika Co Ltd | 自動二輪車のキー抜き忘れ防止装置 |
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| US6271892B1 (en) | 1994-06-02 | 2001-08-07 | Lucent Technologies Inc. | Method and apparatus for compressing a sequence of information-bearing frames having at least two media |
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-
1991
- 1991-03-19 JP JP03055013A patent/JP3103897B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-02-22 KR KR1019920002726A patent/KR100256112B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1992-03-17 US US07/852,714 patent/US5210559A/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5210559A (en) | 1993-05-11 |
| JPH04290385A (ja) | 1992-10-14 |
| KR920019168A (ko) | 1992-10-22 |
| KR100256112B1 (ko) | 2000-05-01 |
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|---|---|---|---|
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