JP3126998B2 - Motion vector detection device - Google Patents

Motion vector detection device

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JP3126998B2
JP3126998B2 JP03097135A JP9713591A JP3126998B2 JP 3126998 B2 JP3126998 B2 JP 3126998B2 JP 03097135 A JP03097135 A JP 03097135A JP 9713591 A JP9713591 A JP 9713591A JP 3126998 B2 JP3126998 B2 JP 3126998B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、動きベクトル検出装置
に関し、さらに具体的には、画像信号から動きベクトル
を検出する装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a motion vector detecting device, and more particularly, to a device for detecting a motion vector from an image signal.

【0002】[0002]

【従来の技術】画像信号処理による動きベクトル検出法
としては、定義式に従い相互相関計数h(ξ,η)を計
算する相互相関法や2枚の画像間の差の絶対値和(以
下、残差と称す)を計算するマツチング法がある。
2. Description of the Related Art As a motion vector detecting method by image signal processing, a cross-correlation method for calculating a cross-correlation coefficient h (ξ, η) according to a defining equation or a sum of absolute values of a difference between two images (hereinafter referred to as a residual value). There is a matching method for calculating the difference.

【0003】相互相関係数算出の定義式は、 h(ξ,η)=∬g0 (x−ξ,y−η)・g1 (x,y)dxdy で表わされる。ただし、g0 (x,y)・g1 (x,
y)は、2枚の画像を表わし、ξ,ηは前記2枚の画像
のズレ量を示している。相互相関係数h(ξ,η)は、
前記2枚の画像が完全に一致したときに最大となり、前
記2枚の画像間にズレが生じると指数関数的に小さくな
る。
The formula for calculating the cross-correlation coefficient is represented by h (h, η) = ∬g0 (x- (, y-η) · g1 (x, y) dxdy. Where g0 (x, y) · g1 (x, y
y) represents two images, and ξ and η represent the amount of deviation between the two images. The cross-correlation coefficient h (ξ, η) is
The maximum value is obtained when the two images completely match, and the value decreases exponentially when a deviation occurs between the two images.

【0004】マツチング法は、下式に従い、残量e
(ξ,η)を計算する。
In the matching method, the remaining amount e is calculated according to the following equation.
Calculate (ξ, η).

【0005】 e(ξ,η)=ΣB |g0 (x−ξ,y−η)・g1 (x,y)| ここで、累算範囲を示す記号Bをブロツクと予備、ブロ
ツク単位で2枚の画像間の類似度、整合度を計算するた
め、ブロツクマツチング法とかテンプレートマツチング
法とも呼ばれる。なお2枚の画像間の不一致度、不整合
度を示す残差の定義は上述した各画素の差の絶対値和だ
けでなく、差の2乗和でもよい。また、前記ブロツクの
大きさや形状は入力画像によらず固定されている。
E (ξ, η) = ΣB | g 0 (x−ξ, y−η) · g 1 (x, y) | Here, the symbol B indicating the accumulation range is represented by a block and a spare, and two in a block unit. In order to calculate the degree of similarity and the degree of matching between images, the method is also called a block matching method or a template matching method. The degree of mismatch between the two images and the definition of the residual indicating the degree of mismatch may be defined not only as the sum of the absolute values of the differences between the pixels described above, but also as the sum of squares of the differences. The size and shape of the block are fixed irrespective of the input image.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
方式によれば、入力画像が持つ高い周波数成分によりミ
スマツチングを生じる等の理由により、大きい動きには
適用しにくいという欠点がある。
However, according to the above-mentioned method, there is a drawback that it is difficult to apply the method to large motions, for example, because a high frequency component of the input image causes mismatching.

【0007】この対策として、十分大きなマスクを持つ
ローパスフイルタを用い、これに応じて特徴のあるパタ
ーンを含む大きなブロツクで画像を分割して、検出レン
ジの拡大を図る方法もあるが、このようにブロツクを大
きくすると分解能が低くなつてしまう。
As a countermeasure, there is a method in which a low-pass filter having a sufficiently large mask is used, and the image is divided by a large block including a characteristic pattern in order to expand the detection range. Increasing the block reduces the resolution.

【0008】そこで本発明は広い検出レンジと高い分解
能を得ることのできる動きベクトル検出装置を提供する
ことを目的とする。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a motion vector detecting device capable of obtaining a wide detection range and high resolution.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は上述した課題を
解決することを目的としてなされたもので、その特徴と
するところは、第1の前処理フイルタ手段を通過した画
像信号を用い、複数画像間の相関に基づいて動きベクト
ルを算出し、目的の動きベクトルを得たい画像エリアを
決定するエリア決定手段と、第2の前処理フイルタ手段
を通過させた前記エリア決定手段によつて決定された画
像エリア内に相当する画像信号により、前記画像エリア
に関する動きベクトルを算出する動きベクトル演算手段
とからなる動きベクトル検出装置にある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made for the purpose of solving the above-mentioned problem, and is characterized by using a plurality of image signals passing through a first pre-processing filter means. The motion vector is calculated based on the correlation between the images, and the area is determined by an area determining unit that determines an image area in which a desired motion vector is to be obtained, and the area determining unit that has passed through a second preprocessing filter unit. And a motion vector calculating means for calculating a motion vector for the image area based on an image signal corresponding to the image area.

【0010】[0010]

【作用】これにより、動きベクトル検出エリアを決定す
る際には、検出レンジよりも空間分解能を優先して演算
することにより、高精度に動きベクトル検出エリアを設
定することができ、最終的な動きベクトルを得ようとす
る画面エリアを正確に求めることができる。
In this way, when determining the motion vector detection area, the calculation is performed with priority given to the spatial resolution over the detection range, so that the motion vector detection area can be set with high accuracy, and the final motion can be set. The screen area for obtaining the vector can be determined accurately.

【0011】また、たとえば画面揺れの場合には、一様
な方向に一様な大きさの動きベクトルになるので、上記
動きベクトル演算手段では、空間分解能よりも検出レン
ジを優先して演算を行なうことによつて演算精度を高め
ることができる。
Further, for example, in the case of a screen shake, a motion vector having a uniform size in a uniform direction is obtained. Therefore, the motion vector calculating means performs the calculation by giving priority to the detection range over the spatial resolution. Thereby, the calculation accuracy can be improved.

【0012】このように、検出レンジと空間分解能を個
別に選定できるので、広い検出レンジと高い分解能とを
両立することができる。
As described above, since the detection range and the spatial resolution can be individually selected, it is possible to achieve both a wide detection range and a high resolution.

【0013】[0013]

【実施例】以下、図面を参照しながら、本発明における
動きベクトル検出装置をその一実施例について説明す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of a motion vector detecting device according to the present invention will be described with reference to the drawings.

【0014】図1は、本発明における動きベクトル検出
装置をビデオカメラ、電子カメラ等の撮像装置における
画像信号の画面揺れすなわちカメラ振れを防止する装置
に本発明を適用した場合の一実施例の構成を示すブロツ
ク図である。
FIG. 1 shows the configuration of an embodiment in which the present invention is applied to a device for preventing a screen shake of an image signal, that is, a camera shake in an image pickup device such as a video camera or an electronic camera. FIG.

【0015】10は画像信号の入力端子、12はローパ
スフイルタ(LPF)、14は相関演算あるいはマツチ
ング演算により動きベクトルを求める動きベクトル演算
回路、16は入力画像において防振したい領域(以下、
防振エリアと呼ぶ)を判定する防振エリア判定回路、1
8はバンドパス・フイルタ(BPF)、20は相関演算
あるいはマツチング演算により動きベクトルを求める動
きベクトル演算回路、22は画像の動き量を示す信号の
出力端子である。
Reference numeral 10 denotes an input terminal of an image signal, 12 denotes a low-pass filter (LPF), 14 denotes a motion vector calculation circuit for obtaining a motion vector by correlation calculation or matching calculation, and 16 denotes an area of the input image to be image-stabilized (hereinafter, referred to as "hereafter")
Image stabilization area determination circuit for determining the
Reference numeral 8 denotes a bandpass filter (BPF), reference numeral 20 denotes a motion vector calculation circuit for obtaining a motion vector by correlation calculation or matching calculation, and reference numeral 22 denotes an output terminal of a signal indicating the amount of motion of an image.

【0016】入力端子10に入力した画像信号は、防振
エリア判定のための回路と、手振れなどによる画面揺れ
による画面揺れ量を検出するための回路の2系統に分け
られる。防振エリア判定のためには、必然的に、画像を
多くのブロツクに分割して画像内の部分的な細かい動き
を検出する必要があるので、LPF12としては、画像
内の部分的な細かい情報を失わない程度の周波数特性の
ものを用いる。動きベクトル演算回路14は、相関演算
あるいはマツチング演算によりLPF12の出力から各
ブロツクごとの動きベクトルを演算する。演算回路14
でのブロツクの大きさ及び形状は固定されている。そし
て、防振エリア判定回路16が、演算回路14の出力か
ら防振エリアを判定する。
The image signal input to the input terminal 10 is divided into two systems, a circuit for determining the image stabilizing area and a circuit for detecting the amount of screen shake caused by the shake of the screen due to hand shake or the like. In order to determine the image stabilization area, it is necessary to divide the image into many blocks and to detect partial fine movements in the image. Of a frequency characteristic that does not cause loss of The motion vector calculation circuit 14 calculates a motion vector for each block from the output of the LPF 12 by a correlation calculation or a matching calculation. Arithmetic circuit 14
The size and shape of the block at are fixed. Then, the anti-shake area determination circuit 16 determines the anti-shake area from the output of the arithmetic circuit 14.

【0017】図2を参照して、防振エリア判定の手順を
説明する。LPF12の出力画像(図2(a))から動
きベクトル演算回路14が、入力画像を水平垂直で均等
に分割した各ブロツクの動きベクトルをそれぞれ出力す
る。この画面の動きベクトルは、たとえば図2(b)の
ような分布状態となる。動きベクトルは検出レンジ不足
によるミスマツチングを生じ、その方向及び大きさにバ
ラツキがあるので、防振エリア判定回路16は、この動
きベクトル情報に統計処理を施し、図2(c)に示すよ
うに防振エリアを決定する。
Referring to FIG. 2, the procedure for determining the image stabilizing area will be described. From the output image of the LPF 12 (FIG. 2A), the motion vector calculation circuit 14 outputs a motion vector of each block obtained by equally dividing the input image horizontally and vertically. The motion vectors on this screen are distributed, for example, as shown in FIG. Since the motion vector causes mismatching due to insufficient detection range, and its direction and size vary, the anti-shake area determination circuit 16 performs a statistical process on the motion vector information to prevent the motion vector information as shown in FIG. Determine the shake area.

【0018】他方、手振れなどによる画面揺れを検出す
るために、入力画像信号はBPF18に入力される。B
PF18の作用については、図3及び図4を参照して詳
細に説明する。動きベクトル演算回路20は、防振エリ
ア判定回路16で決定された防振エリア内の画像信号に
ついて、BPF18の出力から相関演算あるいはマツチ
ング法により手振れなどによる画面揺れ量を演算して出
力する。この時の動きベクトル演算回路20でのブロツ
クの大きさ及び形状は、BPF18の出力信号のパター
ン周期Tに依存する。
On the other hand, an input image signal is input to the BPF 18 in order to detect a screen shake due to a hand shake or the like. B
The operation of the PF 18 will be described in detail with reference to FIGS. The motion vector calculation circuit 20 calculates and outputs a screen shake amount due to hand shake or the like from the output of the BPF 18 by the correlation calculation or the matching method for the image signal in the image stabilization area determined by the image stabilization area determination circuit 16. The size and shape of the block in the motion vector calculation circuit 20 at this time depend on the pattern period T of the output signal of the BPF 18.

【0019】相互相関法やマツチング法では本質的に、
ブロツク内に特徴のあるパターンを含む必要があるの
で、周期Tに応じた十分な大きさのブロツクを選択する
が、このような大きなブロツクを選択すると、空間解像
度が著しく低下するが、一般に防振エリア内に発生して
いる動きベクトルは被写体の動きでなく手振れ等による
ものであるので、一様な方向に一様な大きさを持ってお
り、空間解像度の低下は問題にならない。
In the cross-correlation method and the matching method, essentially,
Since it is necessary to include a characteristic pattern in the block, a block having a sufficiently large size corresponding to the period T is selected. When such a large block is selected, the spatial resolution is significantly reduced. Since the motion vector generated in the area is not due to the motion of the subject but due to a camera shake, the motion vector has a uniform size in a uniform direction, and the spatial resolution does not decrease.

【0020】次に図3、図4を参照してBPF18の作
用を詳細に説明する。入力画像は、フーリエ変換により
入力画像を構成する各周波数成分に分解できる。入力画
像のある断面における濃度変化を示す波形に1次元フー
リエ変換を施し、周波数1/Tの成分のみを抽出して1
次元逆フーリエ変換を施すと、図3に示すように周期T
の正弦波を得ることができる。縦軸yは画像の濃度値
を、横軸xは断面中の位置を、Aは正弦波の振幅を、B
は正弦波のバイアスをそれぞれ示している。
Next, the operation of the BPF 18 will be described in detail with reference to FIGS. The input image can be decomposed into each frequency component constituting the input image by Fourier transform. One-dimensional Fourier transform is performed on a waveform indicating a density change in a certain cross section of the input image, and only a component of a frequency 1 / T is extracted to obtain 1
When the dimensional inverse Fourier transform is performed, a period T as shown in FIG.
Can be obtained. The vertical axis y indicates the image density value, the horizontal axis x indicates the position in the cross section, A indicates the amplitude of the sine wave, and B
Indicates a sine wave bias.

【0021】このパターンに対してマツチング法を適用
すると、以下のようになる。ただしy1 は移動前の画像
を示し、y2 はx方向にαだけ移動した画像を表わす。
When the matching method is applied to this pattern, the following is obtained. Here, y1 represents the image before the movement, and y2 represents the image moved by α in the x direction.

【0022】ここで、残差をe(α)とすると、 e(α)=ΣB |y1 −y2 | =ΣB |Asin ωt −Asin ω(t −α)| =(4AT/π)・|sin πα/T| (∵ω=2π/T) となる。ただし、ブロツクのサイズは画像パターンの周
期Tと等しくした。
Here, assuming that the residual is e (α), e (α) = ΣB | y1−y2 | = ΣB | Asinωt−Asinω (t−α) | = (4AT / π) · | sin πα / T | (∵ω = 2π / T). However, the size of the block was made equal to the period T of the image pattern.

【0023】これを、横軸を画素単位の画像のズレ量
α、縦軸を残差e(α)として図示したのが図4であ
り、同図より以下のことがわかる。
FIG. 4 shows the displacement amount α of the image in pixel units on the horizontal axis and the residual error e (α) on the vertical axis, and the following can be understood from FIG.

【0024】1).e(α)の周期は画像パターンの周
期Tと等しい。
1). The cycle of e (α) is equal to the cycle T of the image pattern.

【0025】2).検出レンジは±T/2であり、これ
を越えるとミスマツチングを引き起こす。
2). The detection range is ± T / 2, beyond which mismatching occurs.

【0026】これらのことから、画像パターンの周期T
により、その動き検出レンジを自由に選択できることが
わかる。
From these, the period T of the image pattern
Thus, it can be understood that the motion detection range can be freely selected.

【0027】そこで本実施例では、図1に示すように、
防振エリアの判定のための前処理フイルタ、すなわちL
PF12とは別に、最終的な動きベクトルを算出するた
めの前処理フイルタ、すなわちBPF18を設け、高い
分解能と、広い検出レンジの両方を両立させている。
Therefore, in this embodiment, as shown in FIG.
A pre-processing filter for determining a vibration-proof area, that is, L
In addition to the PF 12, a pre-processing filter for calculating a final motion vector, that is, a BPF 18, is provided to achieve both high resolution and a wide detection range.

【0028】本実施例では、BPF18により検出レン
ジの拡大を実現しているが、BPF18の代わりに、小
さい周期のパターンをカツトするようなローパスフイル
タを用いても、同様の効果を得ることができる。
In this embodiment, the detection range is expanded by the BPF 18, but the same effect can be obtained by using a low-pass filter that cuts a pattern with a small cycle instead of the BPF 18. .

【0029】図1の実施例では、2個の前処理フイルタ
12,18を並列に配置したが、これを直接に配置して
もよい。
In the embodiment shown in FIG. 1, two pre-processing filters 12, 18 are arranged in parallel, but they may be arranged directly.

【0030】図5は、その変更実施例における回路構成
のブロツク図である。60は画像信号の入力端子、62
はLPF、64は相互相関法あるいはマツチング法によ
る動きベクトル演算回路、66は防振エリア判定回路、
68は動きベクトル演算回路64及び防振エリア判定回
路66による演算時間との調整用の遅延回路、70は防
振エリア判定回路66の出力により開閉制御されるアナ
ログ・スイツチ、72はBPF、74は相互相関法また
はマツチング法による動きベクトル演算回路、76は最
終的な動きベクトル量を示す信号の出力端子である。
FIG. 5 is a block diagram of the circuit configuration in the modified embodiment. 60 is an image signal input terminal;
Is a LPF, 64 is a motion vector calculation circuit by a cross-correlation method or a matching method, 66 is a vibration-proof area determination circuit,
Reference numeral 68 denotes a delay circuit for adjusting the calculation time by the motion vector calculation circuit 64 and the anti-shake area determination circuit 66, reference numeral 70 denotes an analog switch whose opening and closing is controlled by the output of the anti-shake area determination circuit 66, reference numeral 72 denotes a BPF, and reference numeral 74 denotes A motion vector calculation circuit 76 based on a cross-correlation method or a matching method is an output terminal for a signal indicating a final motion vector amount.

【0031】LPF62、動きベクトル演算回路64及
び防振エリア判定回路66からなる部分は、図1のLP
F12、動きベクトル演算回路14及び防振エリア判定
回路16からなる部分と同じ作用をする。すなわち、動
きベクトル演算回路64は一定の大きさのブロツクに対
して動きベクトルの分布を計算し、防振エリア判定回路
66は、動きベクトルの大きさ及び方向などが等しい防
振エリアを検出し、その防振エリアの内部だけ、アナロ
グ・スイツチ70を閉成する。これにより、防振エリア
内の画像信号がBPF72に入力される。
The LPF 62, the motion vector calculation circuit 64, and the image stabilization area determination circuit 66 correspond to the LPF of FIG.
The operation is the same as that of the portion including the F12, the motion vector calculation circuit 14, and the anti-shake area determination circuit 16. That is, the motion vector calculation circuit 64 calculates the distribution of the motion vector for a block of a certain size, and the image stabilization area determination circuit 66 detects the image stabilization area having the same size and direction of the motion vector. The analog switch 70 is closed only inside the vibration-proof area. As a result, the image signal in the image stabilization area is input to the BPF 72.

【0032】BPF72により、検出レンジ拡大のため
のフイルタ処理を行ない、その後、動きベクトル演算回
路74により、BPF72の通過帯域に応じた大きさ及
び形状のブロツクについて相互相関法またはマツチング
法に基づき、動きベクトルを求める。BPF72のかわ
りにローパスフイルタを用いても良いことはいうまでも
ない。このようにして、出力端子76には目的とする画
像の動き量を示す信号が得られる。
The BPF 72 performs a filtering process for expanding the detection range. After that, the motion vector calculation circuit 74 performs a motion analysis on a block having a size and a shape corresponding to the pass band of the BPF 72 based on a cross-correlation method or a matching method. Find a vector. It goes without saying that a low-pass filter may be used instead of the BPF 72. In this way, a signal indicating the amount of motion of the target image is obtained at the output terminal 76.

【0033】次に上述の動きベクトル検出装置を実際に
ビデオカメラの防振装置に適用した場合について、図
6、図7を参照しながら例を上げて説明する。
Next, a case where the above-described motion vector detecting device is actually applied to a vibration isolator of a video camera will be described with reference to FIGS. 6 and 7.

【0034】図6は振れ補正手段として、撮影レンズの
光軸を可変して、光学的に振れを補正する可変頂角プリ
ズムを用いたものである。
FIG. 6 shows an example in which a variable vertex angle prism for optically correcting the shake by changing the optical axis of the taking lens is used as the shake correcting means.

【0035】同図において、101は撮影レンズ光学系
の光軸の方向すなわち頂角を可変する可変頂角プリズム
で、たとえば2枚の平行ガラス板間にシリコン系の液体
を充填したものである。102は撮影レンズ、103は
撮影レンズ102によつて結像された被写体画像を光電
変換して撮像信号を出力するCCD等の撮像素子、10
4はプリアンプ、105は撮像素子より出力された撮像
信号に対し、ブランキング処理、同期信号の付加、ガン
マ補正等、各種の処理を行なって規格化された映像信号
を出力するカメラ信号処理回路、106は前述の図1,
図5の各実施例において説明した動きベクトル検出回路
を含む動きベクトル検出回路、107は動きベクトル検
出回路106より供給された画像の動きベクトル情報を
取り込んで、カメラぶれによる画像の動きを相殺する可
変頂角プリズムの駆動方向の情報と振れ補正に必要な駆
動量を演算するシステムコントロール回路、108はシ
ステムコントロール回路107で演算された情報に基づ
いて、可変頂角プリズム101を駆動する駆動回路であ
る。
Referring to FIG. 1, reference numeral 101 denotes a variable apex angle prism for changing the direction of the optical axis of the photographing lens optical system, that is, the apex angle. For example, a silicon-based liquid is filled between two parallel glass plates. Reference numeral 102 denotes a photographing lens; 103, an image pickup device such as a CCD that photoelectrically converts a subject image formed by the photographing lens 102 and outputs an image pickup signal;
Reference numeral 4 denotes a preamplifier; 105, a camera signal processing circuit that performs various processes such as blanking processing, addition of a synchronization signal, and gamma correction on an image signal output from the image sensor to output a standardized video signal; 106 is the aforementioned FIG.
A motion vector detecting circuit 107 including the motion vector detecting circuit described in each embodiment of FIG. 5 fetches the motion vector information of the image supplied from the motion vector detecting circuit 106 and is a variable for canceling the image motion due to camera shake. A system control circuit that calculates information on the driving direction of the apex angle prism and a drive amount necessary for shake correction, and a drive circuit 108 that drives the variable apex angle prism 101 based on the information calculated by the system control circuit 107 .

【0036】これによつて、前述した各実施例における
動きベクトル検出を行う動きベクトル検出回路106に
よつて画像のぶれ(カメラぶれ)に基づく動きベクトル
が検出され、この動きベクトルに基づいて、可変頂角プ
リズムの駆動方向及び駆動量が演算され、この演算出力
によつて可変頂角プリズムが駆動され、ぶれ補正が行な
われる。動きベクトル検出回路自体の動作は前述の実施
例にて説明した通りであり説明は省略する。
Accordingly, the motion vector based on the image blur (camera blur) is detected by the motion vector detecting circuit 106 for detecting the motion vector in each of the above-described embodiments, and the motion vector is variable based on the motion vector. The driving direction and the driving amount of the apex angle prism are calculated, and the calculated apex drives the variable apex angle prism to perform blur correction. The operation of the motion vector detection circuit itself is the same as that described in the above embodiment, and the description is omitted.

【0037】図7は、ぶれ補正手段に光学系を用いず、
一旦画像をメモリに取り込み、メモリからの読み出し範
囲を可変することによつて画像の動きを補正するように
したものである。
FIG. 7 shows that the optical system is not used for the shake correcting means,
An image is temporarily fetched into a memory and the movement of the image is corrected by changing the range of reading from the memory.

【0038】図6の実施例と同一構成部分については同
一の符号を用いてその説明を省略する。
The same components as those in the embodiment of FIG. 6 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

【0039】プリアンプ104より出力された撮像信号
はA/D変換器109でデジタル信号に変換され、デジ
タル信号処理回路110内のメモリへと取り込まれる。
このときのメモリへの画像の取り込みのためのA/D変
換のレートおよびタイミング、さらにメモリへの書き込
みタイミング,アドレスはメモリコントロール回路11
3によつて制御される。メモリからの読み出しのアドレ
ス、タイミングの制御もこのメモリコントロール回路に
よつて制御される。
The image signal output from the preamplifier 104 is converted into a digital signal by the A / D converter 109 and is taken into the memory in the digital signal processing circuit 110.
At this time, the rate and timing of A / D conversion for taking in an image to the memory, and further, the writing timing and address of the memory are controlled by the memory control circuit 11.
3. The control of the address and timing of reading from the memory is also controlled by this memory control circuit.

【0040】メモリ110より読み出されたデジタル画
像信号は、カメラ信号処理回路111で各種のカメラ信
号処理を行ない、D/A変換回路112でアナログ信号
に変換され、画像信号として出力される。なお、そのま
まデジタル映像信号出力として出力するようにしてもよ
い。
The digital image signal read from the memory 110 is subjected to various types of camera signal processing by a camera signal processing circuit 111, converted into an analog signal by a D / A conversion circuit 112, and output as an image signal. The digital video signal may be output as it is.

【0041】一方、動きベクトル検出回路115では、
前述の第1図の実施例のようにカメラぶれによる動きベ
クトルが検出され、システムコントロール回路114へ
と供給され、システムコントロール回路114では、動
きベクトル検出回路115において検出された動きベク
トルに基づいて画像の動きの方向と動き量を演算し、こ
れに基づいて、メモリコントロール回路113を制御
し、メモリの読み出し範囲を制御する。すなわちメモリ
には予め出力されるが核よりも広いが核で画像を取り込
み、メモリ読み出し時にその読み出し範囲を可変して動
きを補正するものである。動きの方向へ読み出し範囲を
シフトすることによつて画像の動きを補正することがで
きる。
On the other hand, in the motion vector detecting circuit 115,
As in the embodiment of FIG. 1, a motion vector due to camera shake is detected and supplied to a system control circuit 114. The system control circuit 114 generates an image based on the motion vector detected by the motion vector detection circuit 115. Then, the direction and the amount of movement are calculated, and based on this, the memory control circuit 113 is controlled to control the read range of the memory. That is, an image which is output in advance to the memory but is wider than the nucleus is taken in by the nucleus, and when the memory is read out, the reading range is varied to correct the movement. By shifting the readout range in the direction of the movement, the movement of the image can be corrected.

【0042】なお、上述の構成において、カメラ信号処
理回路は、D/A変換器112の後に配してアナログ信
号処理を行なってもよいが、デジタル信号処理を行なう
方が処理が容易となり、またノイズの点でも有利であ
る。
In the above configuration, the camera signal processing circuit may be disposed after the D / A converter 112 to perform analog signal processing. However, performing digital signal processing makes processing easier, and It is also advantageous in terms of noise.

【0043】このように、本発明における動きベクトル
検出回路によつて、ビデオカメラにおけるぶれ補正を行
なうことができる。その他、動き検出として、ぶれ補正
に限らず、カメラのパンニング検出等、その他多くの適
用が可能である。
As described above, the motion vector detecting circuit according to the present invention can perform blur correction in a video camera. In addition, the motion detection is not limited to shake correction, and many other applications such as camera panning detection are possible.

【0044】これによつて、きわめて動き検出レンジが
広く、大小さまざまな動きに対して検出、補正を行なう
ことができ、高性能なぶれ補正機能付ビデオカメラを実
現することができる。
Thus, a motion detection range is extremely wide, and detection and correction can be performed for various sizes of motion, and a high-performance video camera with a shake correction function can be realized.

【0045】[0045]

【発明の効果】以上述べたように、本発明における動き
ベクトル検出装置によれば、動きベクトル検出エリアを
決定する際には、検出レンジよりも空間分解能を優先し
て演算を行ない、最終的な動きベクトルを検出する検出
エリアを高精度に設定可能とし、また画面揺れ等のよう
に、一様な方向に一様な大きさの動きベクトルを生じる
ような場合については空間分解能よりも検出レンジを優
先して演算を行なうことにより、動きベクトルの検出レ
ンジの広さと、空間解像度の高さを両立させることがで
きる。
As described above, according to the motion vector detection device of the present invention, when determining the motion vector detection area, the calculation is performed with priority given to the spatial resolution over the detection range. The detection area for detecting the motion vector can be set with high accuracy, and in the case where a motion vector of a uniform size is generated in a uniform direction, such as a screen shake, the detection range is set to be smaller than the spatial resolution. By performing the calculation with priority, it is possible to achieve both a wide detection range of the motion vector and a high spatial resolution.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明における動きベクトル検出装置の一実
施例の構成を示すブロツク図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of a motion vector detecting device according to the present invention.

【図2】 防振エリアの判定手順の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a procedure for determining an image stabilizing area.

【図3】 周期Tの画像パターンの断面図である。FIG. 3 is a sectional view of an image pattern having a period T.

【図4】 周期Tの画像パターンにブロツクマツチング
法を適用して移動量を推定した場合の残差の分布を示す
図である。
FIG. 4 is a diagram showing a distribution of residuals when a moving amount is estimated by applying a block matching method to an image pattern having a period T.

【図5】 本発明の他の実施例における構成ブロツク図
である。
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration according to another embodiment of the present invention.

【図6】 本発明の動きベクトル検出回路を適用したビ
デオカメラの一実施例を示すブロツク図である。
FIG. 6 is a block diagram showing an embodiment of a video camera to which the motion vector detection circuit according to the present invention is applied.

【図7】 本発明の動きベクトル検出回路を適用したビ
デオカメラの他の実施例を示すブロツク図である。
FIG. 7 is a block diagram showing another embodiment of a video camera to which the motion vector detection circuit of the present invention is applied.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 画像信号入力端子 12 ローパスフィルタ 14 動きベクトル演算回路 16 防振エリア判定回路 18 バンドパスフィルタ 20 動きベクトル演算回路 22 画像信号出力端子 Reference Signs List 10 image signal input terminal 12 low-pass filter 14 motion vector calculation circuit 16 image stabilization area determination circuit 18 band-pass filter 20 motion vector calculation circuit 22 image signal output terminal

───────────────────────────────────────────────────── 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 G06T 7/20 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H04N 5/232 G06T 7/20

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 第1の前処理フイルタ手段を通過した画
像信号を用い、複数画像間の相関に基づいて動きベクト
ルを算出し、目的の動きベクトルを得たい画像エリアを
決定するエリア決定手段と、第2の前処理フイルタ手段
を通過させた前記エリア決定手段によつて決定された画
像エリア内に相当する画像信号により、前記画像エリア
に関する動きベクトルを算出する動きベクトル演算手段
とからなることを特徴とする動きベクトル検出装置。
An area determining unit that calculates a motion vector based on a correlation between a plurality of images using an image signal that has passed through a first preprocessing filter unit, and determines an image area in which a desired motion vector is to be obtained. And motion vector calculating means for calculating a motion vector for the image area based on an image signal corresponding to the image area determined by the area determining means passed through the second preprocessing filter means. Characteristic motion vector detection device.
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