JP3200889B2 - Image vibration correction device - Google Patents
Image vibration correction deviceInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ハンディタイプのビデ
オカメラの撮像出力等をビデオデータに含まれる所謂手
振れによる画像の移動量を検出して補正する画像の振動
補正装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image vibration correcting apparatus for correcting an image pickup output of a handy type video camera by detecting a moving amount of an image caused by camera shake contained in video data.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に、ハンディタイプのビデオカメラ
では、撮影時の手振れすなわちカメラの振動が画像の振
動となって現れる。そこで、このような手振れによる画
像の振動を補正する画像の手振れ補正装置として、例え
ば特開６３−１６６３７０号公報に開示されているよう
に、画像の動きベクトルを検出し、この動きベクトルに
基づいて、画像メモリに貯えられているビデオデータを
補正するものが提案されている。2. Description of the Related Art Generally, in a handy type video camera, camera shake during photographing, that is, camera vibration appears as image vibration. Therefore, as an image stabilization device for correcting image vibration due to such a camera shake, for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-166370, a motion vector of an image is detected, and based on this motion vector, A device that corrects video data stored in an image memory has been proposed.
【０００３】画像の動きベクトルの検出には、例えばブ
ロックマッチング法が採用される。このブロックマッチ
ング法による画像の動きベクトルの検出では、画面を多
数の領域（ブロックと称する）に分割し、各ブロックの
中心に位置する前フィールドの代表点画素と現フィール
ドのブロック内の各画素の画像データとのフィールド差
の絶対値を演算し、各ブロックのフィールド差分絶対値
を対応する画素毎に積算して相関積分値を求めて、１ブ
ロック分の画素配列に対応する座標を有する相関積算値
表を形成する。そして、この相関積算値表における相関
積分値の最小値の座標値を画像の動きベクトルの座標値
として画面全体の動きベクトルを決定している。For detecting a motion vector of an image, for example, a block matching method is employed. In the detection of a motion vector of an image by the block matching method, a screen is divided into a number of regions (referred to as blocks), and a representative point pixel of a previous field located at the center of each block and a pixel of each pixel in a block of the current field are determined. The absolute value of the field difference from the image data is calculated, the absolute value of the field difference of each block is integrated for each corresponding pixel to obtain a correlation integral value, and the correlation integration having coordinates corresponding to the pixel array of one block Form a value table. Then, the motion vector of the entire screen is determined using the coordinate value of the minimum value of the correlation integral value in the correlation integrated value table as the coordinate value of the motion vector of the image.
【０００４】そして、画像の手振れ補正装置では、検出
された動きベクトルを補正信号に変換し、この補正信号
により現画像を移動する補正を行っている。このような
画像の手振れ補正装置における補正精度は、画像の動き
ベクトルの検出精度に依存する。[0004] The image blur correction device converts the detected motion vector into a correction signal, and performs a correction for moving the current image using the correction signal. The correction accuracy of such an image stabilization device depends on the detection accuracy of the motion vector of the image.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
に相関積算値表における相関積分値の最小値の座標値を
画像の動きベクトルの座標値として画面全体の動きベク
トルを決定するようにした従来のブロックマッチング法
による画像の動きベクトルの検出では、カメラの手振れ
による動きベクトルと被写体の移動による動きベクトル
とが同時に発生する。従って、画像の手振れ補正装置で
は、上記手振れによる動きベクトルと被写体の移動によ
る動きベクトルとを判別し、上記手振れによる動きベク
トルのみにより手振れ補正信号を形成して手振れ補正を
行う必要がある。上記被写体の移動による動きベクトル
を手振れによる動きベクトルと誤って判定して、手振れ
補正を行った場合には、静止しているべき背景画像など
が手振れ補正により移動してしまうことになり、不自然
が画像となってしまう。逆に、上記手振れによる動きベ
クトルを被写体の移動による動きベクトルと誤って判定
した場合には、手振れ補正がきかなくなってしまう。By the way, as described above, the motion vector of the entire screen is determined by using the coordinate value of the minimum value of the correlation integrated value in the correlation integrated value table as the coordinate value of the motion vector of the image. In the detection of a motion vector of an image by the block matching method, a motion vector due to camera shake and a motion vector due to movement of a subject are simultaneously generated. Therefore, the image shake correction apparatus needs to determine the motion vector due to the camera shake and the motion vector due to the movement of the subject, and form a camera shake correction signal using only the motion vector due to the camera shake to perform the camera shake correction. If the motion vector due to the movement of the subject is erroneously determined to be the motion vector due to camera shake and the camera shake correction is performed, the background image that should be stationary will move due to the camera shake correction, and Becomes an image. Conversely, if the motion vector due to the camera shake is erroneously determined to be the motion vector due to the movement of the subject, the camera shake cannot be corrected.
【０００６】本発明は、このような実情に鑑みてなされ
たものであり、ハンディタイプのビデオカメラなどにお
ける高性能の手振れ補正を可能にすることを目的とし、
検出した画像の動きベクトルが手振れによる画像の動き
ベクトルであるか被写体の移動による動きベクトルであ
るかを確実に判定して、振動補正を行うようにした画像
の振動補正装置を提供するものである。The present invention has been made in view of such circumstances, and has as its object to enable high-performance camera shake correction in a handy-type video camera or the like.
It is an object of the present invention to provide an image vibration correction device that performs a vibration correction by reliably determining whether a detected motion vector of an image is a motion vector of an image due to camera shake or a motion vector of movement of a subject. .
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明に係る画像の振動
補正装置は、上述の課題を解決するために、入力ビデオ
信号で構成される１フィールドの画像を複数に分割した
各ブロック毎の代表点画素の画像データをメモリに１フ
ィールド期間記憶し、現フィールドのブロックの各画素
の画像データと上記メモリから読み出される前フィール
ドのブロックの代表点画素の画像データとの差分の絶対
値に基づいて画像の動きベクトルを検出する動きベクト
ル検出部と、上記入力ビデオ信号で構成される１フィー
ルドの画像を複数に分割した各ブロック毎の代表点画素
の画像データのフィールド間相関に基づいて、上記動き
ベクトル検出部により検出された動きベクトルが画像の
振動に起因するものであるか否かの判定を行う振動判定
部と、この振動判定部の判定出力について、その履歴に
基づいて誤り判定を行う履歴判定部と、この履歴判定部
により画像の振動に起因するものであると判定された上
記動きベクトルに応じた補正量の振動補正信号を形成す
る補正量発生部と、この補正量発生部から供給される振
動補正信号により入力ビデオ信号に振動補正処理を施す
補正部とを備えることを特徴とするものである。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, an image vibration correcting apparatus according to the present invention provides a representative image for each block obtained by dividing an image of one field constituted by an input video signal into a plurality of blocks. The image data of the point pixel is stored in the memory for one field period, and based on the absolute value of the difference between the image data of each pixel of the block of the current field and the image data of the representative point pixel of the block of the previous field read from the memory. A motion vector detecting unit that detects a motion vector of the image; and a motion vector detection unit that detects the motion based on the inter-field correlation of the image data of the representative point pixel for each block obtained by dividing the one-field image formed by the input video signal into a plurality. A vibration determining unit for determining whether or not the motion vector detected by the vector detecting unit is caused by the vibration of the image; A history determination unit for making an error determination based on the history of the determination output of the unit, and a vibration correction signal of a correction amount corresponding to the motion vector determined by the history determination unit to be caused by image vibration And a correction unit that performs a vibration correction process on the input video signal based on the vibration correction signal supplied from the correction amount generation unit.
【０００８】[0008]
【作用】本発明に係る画像の振動補正装置では、入力ビ
デオ信号で構成される１フィールドの画像を複数に分割
した各ブロック毎の代表点画素の画像データを用いてブ
ロックマッチングにより画像の動きベクトルを動きベク
トル検出部により検出し、上記代表点画素の画像データ
のフィールド間相関に基づいて上記動きベクトルが振動
に起因するものであるか否かを振動判定部により判定す
るとともに、上記振動判定部の判定出力の誤り判定を履
歴判定部により上記判定出力の過去の履歴に基づいて行
い、振動に起因する動きベクトルに応じた補正量の振動
補正信号を補正量発生部により形成して、補正部により
入力ビデオ信号に振動補正処理を施す。In the image vibration correcting apparatus according to the present invention, a motion vector of an image is formed by block matching using image data of a representative point pixel for each block obtained by dividing an image of one field composed of an input video signal into a plurality of blocks. Is detected by the motion vector detection unit, and whether or not the motion vector is caused by vibration is determined by the vibration determination unit based on the inter-field correlation of the image data of the representative point pixel, and the vibration determination unit The error determination of the determination output is performed by the history determination unit based on the past history of the determination output, and the correction amount generation unit forms a vibration correction signal of the correction amount corresponding to the motion vector caused by the vibration. Performs a vibration correction process on the input video signal.
【０００９】[0009]
【実施例】以下、本発明に係る画像の振動補正装置の一
実施例について図面に従い詳細に説明する。本発明に係
る画像の振動補正装置は、例えば図１に示すように構成
される。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of an image vibration correcting apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. The image vibration correction apparatus according to the present invention is configured as shown in FIG. 1, for example.
【００１０】この図１に示した画像の振動補正装置は、
ハンディタイプのビデオカメラにおける手振れによる画
像の動きを補正する手振れ補正装置に本発明を適用した
もので、画像の動きベクトル検出部１０、手振れ判定部
２０、履歴判定部３０、補正量発生部４０及び補正部５
０を備えてなる。図１において、信号入力端子１には、
上記ビデオカメラの図示しない撮像部による撮像出力と
して得られるビデオ信号をディジタル化した入力ビデオ
データが供給される。The image vibration correcting device shown in FIG.
The present invention is applied to a camera shake correction device that corrects image movement due to camera shake in a handy type video camera. The camera motion vector detection unit 10, the camera shake determination unit 20, the history determination unit 30, the correction amount generation unit 40, Correction unit 5
0 is provided. In FIG. 1, a signal input terminal 1
Input video data obtained by digitizing a video signal obtained as an imaging output by an imaging unit (not shown) of the video camera is supplied.
【００１１】この手振れ補正装置において、上記動きベ
クトル検出部１０は、上記入力ビデオデータが上記信号
入力端子１を介して供給される代表点メモリ１１及び減
算回路１２と、この減算回路１２による減算出力データ
が供給される相関積算値表形成回路１３と、この相関積
算値表形成回路１３により形成された相関積算値表の相
関積算値が供給される動きベクトル推定回路１４とを備
えてなる。In this camera shake correction apparatus, the motion vector detecting section 10 includes a representative point memory 11 and a subtraction circuit 12 to which the input video data is supplied via the signal input terminal 1, and a subtraction output by the subtraction circuit 12. A correlation integrated value table forming circuit 13 to which data is supplied, and a motion vector estimating circuit 14 to which a correlation integrated value of the correlation integrated value table formed by the correlation integrated value table forming circuit 13 is supplied.
【００１２】この動きベクトル検出部１０における上記
代表点メモリ１１は、入力ビデオビデオで構成される１
フィールドの画像を複数に分割した各ブロック毎の代表
点画素の画像データＩk （０，０）を記憶する。具体的
には、例えば図２に示すように、１フィールドの画面を
ｍ画素×ｎラインのブロックに分割し、図３に示すよう
に各ブロックの中心の画素を代表点とし、各代表点画素
の画像データＩk （０，０）を上記代表点メモリ１１に
１フィールド期間記憶する。なお、上記代表点は、画面
上で均一のばらまかれている。そして、この代表点メモ
リ１１から読み出される１フィールド前の各代表点画素
の画像データＩk-1 （０，０）が上記減算回路１２に供
給される。The representative point memory 11 in the motion vector detecting section 10 is composed of an input video video 1
The image data I k (0,0) of the representative point pixel for each block obtained by dividing the image of the field into a plurality is stored. Specifically, for example, as shown in FIG. 2, a screen of one field is divided into blocks of m pixels × n lines, and as shown in FIG. image data I k (0,0) to one field period stored in the representative point memory 11. Note that the representative points are uniformly distributed on the screen. Then, the image data I k−1 (0,0) of each representative point pixel one field before read from the representative point memory 11 is supplied to the subtraction circuit 12.
【００１３】上記減算回路１２は、上記信号入力端子１
を介して供給される入力ビデオデータすなわち現フィー
ルドの画像データについて、ブロック毎のｍ×ｎ個の各
画素の画像データＩk （ｘ，ｙ）と上記代表点メモリ１
１から読み出される前フィールドの対応するブロックの
代表点画素の画像データＩk-1 （０，０）との差分すな
わちフィールド間差の絶対値｜Ｉk-1 （０，０）−Ｉk
（ｘ，ｙ）｜を検出する。そして、この減算回路１２に
よる減算出力データとして得られるフィールド差分絶対
値が上記相関積算値表形成回路１３に供給される。The subtraction circuit 12 is connected to the signal input terminal 1
, The image data of the current field, i.e., the image data I k (x, y) of each pixel of m × n and the representative point memory 1
1 and the difference from the image data I k-1 (0,0) of the representative point pixel of the corresponding block of the previous field, that is, the absolute value of the difference between the fields | I k-1 (0,0) -I k
(X, y) |. Then, the field difference absolute value obtained as the subtraction output data by the subtraction circuit 12 is supplied to the correlation integrated value table forming circuit 13.
【００１４】上記相関積算値表形成回路１３は、上記減
算回路１２により得られた各ブロックのフィールド差分
絶対値｜Ｉk-1 （０，０）−Ｉk （ｘ，ｙ）｜を対応す
る画素毎に１フィールド期間に亘って積算し、１ブロッ
ク分の画素配列に対応するｍ×ｎの整数座標を有する相
関積算値表を形成する。この相関積算値表形成回路１３
により形成される相関積算値表は、ｍ×ｎ個のフィール
ド差分絶対値｜Ｉk-1 （０，０）−Ｉk （ｘ，ｙ）｜の
積算値すなわち相関積算値の分布を示し、フィールド相
関の最も強い座標の相関積算値が最小値となる。そし
て、この相関積算値表形成回路１３により形成される相
関積算値表のｍ×ｎ個の相関積算値が上記動きベクトル
推定回路１４に供給される。The correlation integrated value table forming circuit 13 corresponds to the field difference absolute value | I k-1 (0,0) -I k (x, y) | of each block obtained by the subtraction circuit 12. The pixels are integrated over one field period to form a correlation integrated value table having m × n integer coordinates corresponding to the pixel arrangement of one block. This correlation integrated value table forming circuit 13
The correlation integrated value table formed by the following formula indicates the integrated value of m × n field difference absolute values | I k-1 (0,0) −I k (x, y) | The correlation integrated value of the coordinates having the strongest field correlation becomes the minimum value. Then, m × n correlation integrated values of the correlation integrated value table formed by the correlation integrated value table forming circuit 13 are supplied to the motion vector estimating circuit 14.
【００１５】上記動きベクトル推定回路１４では、上記
相関積算値表形成回路１３により形成された相関積算値
表の相関積算値の最小値の座標を検出し、この座標が中
央に位置する周辺座標における相関積算値を比例係数と
して上記周辺座標間距離に対応する画素間距離を比例分
割した座標を求め、この座標に基づいて画像の動きベク
トルを推定する。The motion vector estimating circuit 14 detects the coordinates of the minimum value of the correlation integrated value in the correlation integrated value table formed by the correlation integrated value table forming circuit 13, and finds this coordinate in the peripheral coordinates located at the center. Coordinates obtained by proportionally dividing the inter-pixel distance corresponding to the above-mentioned inter-coordinate distance using the correlation integrated value as a proportional coefficient are obtained, and a motion vector of an image is estimated based on the coordinates.
【００１６】ここで、上記動きベクトル推定回路１４に
おける画像の動きベクトルの推定処理には、例えば図４
に示すように上記相関積算値の最小値の座標Ｐ（ｘ，
ｙ）とその８近傍座標Ｐ（ｘ＋１，ｙ），Ｐ（ｘ＋１，
ｙ＋１），Ｐ（ｘ，ｙ＋１），Ｐ（ｘ−１，ｙ＋１），
Ｐ（ｘ−１，ｙ），Ｐ（ｘ−１，ｙ−１），Ｐ（ｘ，ｙ
−１），Ｐ（ｘ＋１，ｙ−１）のうちの２座標を通る４
軸Ｓ1 ，Ｓ2 ，Ｓ3 ，Ｓ4 を用いて２次元セパラブルに
行うことができる。Here, the process of estimating the motion vector of the image in the motion vector estimating circuit 14 is performed, for example, by using FIG.
As shown in the figure, the coordinate P (x,
y) and its eight neighboring coordinates P (x + 1, y), P (x + 1,
y + 1), P (x, y + 1), P (x-1, y + 1),
P (x-1, y), P (x-1, y-1), P (x, y
-1), 4 passing through two coordinates of P (x + 1, y-1)
It can be performed two-dimensionally separable using the axes S 1 , S 2 , S 3 , S 4 .
【００１７】そこで、上記動きベクトル推定回路１４で
は、上記相関積算値表形成回路１３により形成された相
関積算値表について、相関積算値の最小値の座標を検出
して、上記４軸Ｓ1 ，Ｓ2 ，Ｓ3 ，Ｓ4 について最小値
の座標の推定処理を行い、各軸Ｓ1 ，Ｓ2 ，Ｓ3 ，Ｓ4
の最小値の推定座標を合成して２次元座標値を算出し、
この２次元座標値から画像の動きベクトルを決定する。
また、この動きベクトル推定回路１４は、上記相関積算
値表の整数座標値で示される上記相関積算値の最小値の
座標を画像の動きベクトルとして上記手振れ判定部２０
に供給する。Therefore, the motion vector estimating circuit 14 detects the coordinates of the minimum value of the correlation integrated value in the correlation integrated value table formed by the correlation integrated value table forming circuit 13 and calculates the coordinates of the four axes S 1 , S 2, S 3, performs processing of estimating the minimum value of the coordinate for S 4, the axes S 1, S 2, S 3 , S 4
The two-dimensional coordinate value is calculated by combining the estimated coordinates of the minimum value of
The motion vector of the image is determined from the two-dimensional coordinate values.
Further, the motion vector estimating circuit 14 uses the coordinates of the minimum value of the correlation integrated value indicated by the integer coordinate value of the correlation integrated value table as a motion vector of an image, and
To supply.
【００１８】ここで、ある軸についての最小値の座標の
１次元推定は、例えば軸Ｓ1 において図５に示すように
中央の座標Ｐ（ｘ，ｙ）の相関積算値が最小値であって
隣接座標Ｐ（ｘ＋１，ｙ），Ｐ（ｘ−１，ｙ）の各相関
積算値と上記最小相関積算値との間にａ，ｂなる差があ
るとすると、隣接座標間距離Ｌをａ／（ａ＋ｂ）：ｂ／
（ａ＋ｂ）に比例分割した座標Ｐ（Ｘ，Ｙ）を求めるこ
とにより行われる。これにより、上記相関積算値表の整
数座標値よりも細かい分解能で最小値座標を求めること
ができる。なお、α・ａ／（ａ＋ｂ）：β・ｂ／（ａ＋
ｂ）のように上記隣接座標間距離Ｌを比例分割するため
の比例係数の重みα，βを変えることで、上記隣接座標
Ｐ（ｘ＋１，ｙ），Ｐ（ｘ−１，ｙ）の各相関積算値の
変化に応じた推定を取り入れることも可能である。Here, the one-dimensional estimation of the coordinate of the minimum value on a certain axis is performed, for example, as shown in FIG. 5 on the axis S 1 , in which the correlation integrated value of the central coordinate P (x, y) is the minimum value. Assuming that there is a difference a and b between each correlation integrated value of adjacent coordinates P (x + 1, y) and P (x-1, y) and the minimum correlation integrated value, the distance L between adjacent coordinates is set to a / b. (A + b): b /
This is performed by obtaining coordinates P (X, Y) proportionally divided into (a + b). As a result, the minimum value coordinates can be obtained with a finer resolution than the integer coordinate values in the correlation integrated value table. Note that α · a / (a + b): β · b / (a +
By changing the weights α and β of the proportional coefficients for proportionally dividing the distance L between the adjacent coordinates as shown in b), each correlation of the adjacent coordinates P (x + 1, y) and P (x−1, y) can be obtained. It is also possible to incorporate an estimation according to a change in the integrated value.
【００１９】このような構成の画像の動きベクトル検出
部１０では、上記相関積算値形成回路１３により形成し
た表相関積算値表の相関積算値の最小値の座標を検出す
ることにより整数座標値を得て、上記座標が中央に位置
する周辺座標における相関積算値を比例係数として上記
周辺座標間距離に対応する画素間距離を比例分割した座
標を求めることにより少数座標値を得ることができ、こ
の座標に基づいて画像の動きベクトルを推定するので、
上記動きベクトルを高い精度で検出することができる。In the image motion vector detecting section 10 having such a configuration, the integer coordinate value is detected by detecting the coordinate of the minimum value of the correlation integrated value in the table of the correlation integrated value table formed by the correlation integrated value forming circuit 13. It is possible to obtain a minority coordinate value by obtaining a coordinate obtained by proportionally dividing the pixel distance corresponding to the peripheral coordinate distance using the correlation integrated value in the peripheral coordinate where the coordinate is located at the center as a proportional coefficient, Since the motion vector of the image is estimated based on the coordinates,
The motion vector can be detected with high accuracy.
【００２０】そして、この動きベクトル検出部１０によ
り検出された動きベクトルが上記補正量発生部４０に供
給される。The motion vector detected by the motion vector detector 10 is supplied to the correction amount generator 40.
【００２１】また、この手振れ補正装置において、上記
手振れ判定部２０は、上記入力ビデオデータが上記信号
入力端子１を介して供給される代表点メモリ２１及び減
算回路２２と、この減算回路２２による減算出力データ
が供給される条件判定回路２３と、上記動きベクトル検
出部１０により検出された画像の動きベクトルが手振れ
による画像の動きベクトルであるか否かの判定処理を上
記度数分布表形成部２２により形成された度数分布表に
基づいて行う手振れ判定回路２５を備えてなる。Further, in the camera shake correction apparatus, the camera shake determination section 20 includes a representative point memory 21 and a subtraction circuit 22 to which the input video data is supplied via the signal input terminal 1, and a subtraction circuit 22 for performing the subtraction. The condition determination circuit 23 to which the output data is supplied and the frequency distribution table forming unit 22 determine whether or not the motion vector of the image detected by the motion vector detection unit 10 is a motion vector of an image due to camera shake. It is provided with a camera shake determination circuit 25 that performs based on the formed frequency distribution table.
【００２２】この手振れ判定部２０において、上記代表
点メモリ２１は、上述の動きベクトル検出部１０におけ
る代表点メモリ１１と同様に、入力ビデオ信号で構成さ
れる１フィールドの画像を複数に分割した各ブロック毎
の代表点画素の画像データＩk （０，０）を１フィール
ド期間記憶する。そして、この代表点メモリ２１から１
フィールド前の各代表点画素の画像データＩk-1（０，
０）が読み出されて、上記減算回路２２に供給される。In the camera shake judging section 20, the representative point memory 21 is formed by dividing the one-field image constituted by the input video signal into a plurality of pieces, like the representative point memory 11 in the motion vector detecting section 10. The image data I k (0,0) of the representative point pixel for each block is stored for one field period. Then, from the representative point memory 21, 1
Image data I k-1 (0,
0) is read out and supplied to the subtraction circuit 22.
【００２３】上記減算回路２２は、上記信号入力端子１
を介して供給される入力ビデオデータすなわち現フィー
ルドの画像データについて、ブロック毎のｍ×ｎ個の各
画素の画像データＩk （ｘ，ｙ）と上記代表点メモリ２
１から読み出される１フィールド前の各代表点画素の画
像データＩk-1 （０，０）との差分の絶対値｜Ｉ
k-1 （０，０）−Ｉk （ｘ，ｙ）｜すなわちフィールド
間差の絶対値を検出する。そして、この減算回路２２に
よる減算出力データとして得られるフィールド差分絶対
値が上記条件判定回路２３に供給される。The subtraction circuit 22 is connected to the signal input terminal 1
, The image data of the current field, the image data I k (x, y) of each of the m × n pixels for each block and the representative point memory 2
The absolute value | I of the difference from the image data I k-1 (0,0) of each representative point pixel one field before and read from 1
k-1 (0,0) -I k (x, y) |, that is, the absolute value of the difference between the fields is detected. The absolute value of the field difference obtained as the output data subtracted by the subtraction circuit 22 is supplied to the condition determination circuit 23.
【００２４】上記条件判定回路２３は、上記減算回路２
２により検出された各ブロックのフィールド差分絶対値
｜Ｉk-1 （０，０）−Ｉk （０，０）｜が、 Ｉk-1 （０，０）≒Ｉk （０，０） なる第１の判定条件を満たし、且つ、 ｜Ｉk-1 （０，０）−Ｉk （ｘ，ｙ）｜≧ＴｈI なる第２の条件を満たすか否かを判定する。ここで、上
記ＴｈI は、空間内のレベル差の有無を判定するためし
きい値である。そして、この条件判定回路２３による判
定出力が上記度数分布表形成回路２４に供給される。The condition judging circuit 23 comprises the subtracting circuit 2
2, the field difference absolute value | I k−1 (0,0) −I k (0,0) | of each block is calculated as I k−1 (0,0) ≒ I k (0,0) It is determined whether a first determination condition is satisfied and a second condition of | I k−1 (0,0) −I k (x, y) | ≧ Th I is satisfied. Here, the Th I is a threshold for determining the presence or absence of level difference in space. Then, the judgment output from the condition judgment circuit 23 is supplied to the frequency distribution table forming circuit 24.
【００２５】上記度数分布表形成回路２４は、１ブロッ
ク分の画素配列に対応する座標を有するメモリテーブル
２４Ａと、上記条件判定回路２４による判定出力に基づ
いて、上記第１及び第２の条件を満たす画素が検出され
る毎に対応する座標の度数ｆ（ｘ，ｙ）をインクリメン
トする加算器２４Ｂとからなる。そして、この度数分布
表形成回路２４では、現フィールドの画像データＩ
k （ｘ，ｙ）と１フィールド前の各代表点画素の画像デ
ータＩk-1 （０，０）との差分の絶対値｜Ｉk-1 （０，
０）−Ｉk （ｘ，ｙ）｜に基づいて、代表点画素の１フ
ィールド間の相関を示す条件付度数分布表が上記メモリ
テーブル２４Ａに形成される。そして、この度数分布表
形成回路２４により上記メモリテーブル２４Ａに形成さ
れた１フィールド間の相関を示す度数分布表の度数値が
上記手振れ判定回路２５に供給される。The frequency distribution table forming circuit 24 determines the first and second conditions based on the memory table 24A having coordinates corresponding to the pixel arrangement of one block and the determination output by the condition determining circuit 24. The adder 24B increments the frequency f (x, y) of the corresponding coordinate every time a pixel to be satisfied is detected. In the frequency distribution table forming circuit 24, the image data I
k (x, y) and the absolute value | I k-1 (0,0) of the difference between the image data I k-1 (0,0) of each representative point pixel one field before.
0) -I k (x, y) |, a conditional frequency distribution table showing the correlation between the one field of the representative point pixels is formed in the memory table 24A. Then, the frequency value of the frequency distribution table indicating the correlation between one field formed in the memory table 24A by the frequency distribution table forming circuit 24 is supplied to the camera shake determination circuit 25.
【００２６】上記手振れ判定回路２５は、上記度数分布
表形成回路２２により形成された度数分布表について、
上記動きベクトル検出部１０により検出された画像の動
きベクトルに対応する座標の度数値が、所定値よりも小
さい場合には上記動きベクトル検出部１０により検出さ
れた画像の動きベクトルが画像の手振れに起因するもの
であると判定し、また、上記度数値が所定値よりも大き
い場合には上記動きベクトル検出部１０により検出され
た画像の動きベクトルが画像の手振れに起因するもので
ないと判定する。そして、この手振れ判定回路２５の判
定出力は、上記履歴判定部３０に供給される。The camera shake determination circuit 25 calculates the frequency distribution table formed by the frequency distribution table forming circuit 22 as follows.
If the frequency value of the coordinates corresponding to the motion vector of the image detected by the motion vector detection unit 10 is smaller than a predetermined value, the motion vector of the image detected by the motion vector detection unit 10 is used as the image shake. If the frequency value is larger than a predetermined value, it is determined that the motion vector of the image detected by the motion vector detection unit 10 is not due to camera shake of the image. The determination output of the camera shake determination circuit 25 is supplied to the history determination unit 30.
【００２７】上記履歴判定部３０は、上記手振れ判定回
路２５の判定出力を例えば過去１０フィールド分記憶し
ており、有効判定結果の個数や連続性などを計測し、そ
の計測結果に基づいて、上記手振れ判定回路２５の判定
出力の有効性判定を行う。The history determination unit 30 stores the determination output of the camera shake determination circuit 25 for, for example, the past 10 fields, measures the number and continuity of the validity determination results, and based on the measurement results, The validity of the determination output of the camera shake determination circuit 25 is determined.
【００２８】一般に、画像は時間方向に連続性があり、
シーンチェンジなどで場面が切り替わらない限り、似通
った特性をもつ。そして、シーンチェンジなどで場面が
切り替わった場合には、画像相関が低下するので、安定
に検出でき、手振れ補正量もリセットされ、動きベクト
ルも発生しない。従って、手振れを伴う画像であるの
か、あるいは、固定したビデオカメラにより得られる手
振れを伴わない画像であるのかを、上記手振れ判定回路
２５の判定出力の履歴を観測することにより判定するこ
とができ、偶然による誤った判定出力を検出することが
できる。Generally, an image has continuity in the time direction,
As long as the scene does not change due to a scene change, etc., it has similar characteristics. When the scene is changed due to a scene change or the like, the image correlation is reduced, so that the detection can be stably performed, the camera shake correction amount is reset, and no motion vector is generated. Therefore, whether the image is accompanied by camera shake or an image without camera shake obtained by a fixed video camera can be determined by observing the history of the judgment output of the camera shake judgment circuit 25, An erroneous determination output due to chance can be detected.
【００２９】そして、上記履歴判定部３０は、上記手振
れ判定回路２５の判定出力に含まれる誤判定出力を修正
し、上記動きベクトル検出部１０が検出した動きベクト
ルが画像の手振れに起因するものであることを示す判定
出力を上記補正量発生部４０に供給する。The history determination unit 30 corrects the erroneous determination output included in the determination output of the camera shake determination circuit 25, and the motion vector detected by the motion vector detection unit 10 is caused by the camera shake of the image. The determination output indicating the presence is supplied to the correction amount generator 40.
【００３０】上記補正量発生部４０は、上記動きベクト
ル検出部１０が検出した動きベクトルが画像の手振れに
起因するものであることを示す判定出力が上記履歴判定
部３０から供給されると、上記動きベクトル検出部１０
が検出した上記動きベクトルを手振れベクトルＶt ’と
して、 Ｘt ＝Ｘt-1 −Ｖt ’ なる補正量Ｘt の手振れ補正信号を形成し、この手振れ
補正信号を上記補正部４０に供給する。また、この補正
量発生部４０は、上記動きベクトル検出部１０が検出し
た動きベクトルが画像の手振れに起因するものでないこ
とを示す判定出力が上記履歴判定部３０から供給される
と、手振れベクトルＶt ’を零ベクトルＶ〔０，０〕と
して手振れ補正信号を形成し、この手振れ補正信号を上
記補正部５０に供給する。When the determination output indicating that the motion vector detected by the motion vector detection unit 10 is due to camera shake of the image is supplied from the history determination unit 30, the correction amount generation unit 40 Motion vector detection unit 10
Is used as the camera shake vector V t ′ to form a camera shake correction signal having a correction amount X t of X t = X t−1 −V t ′, and supplies the camera shake correction signal to the correction unit 40. . Further, when the determination output indicating that the motion vector detected by the motion vector detection unit 10 is not caused by the camera shake of the image is supplied from the history determination unit 30, the correction amount generation unit 40 receives the shake vector V A camera shake correction signal is formed using t ′ as a zero vector V [0, 0], and the camera shake correction signal is supplied to the correction unit 50.
【００３１】また、上記補正部５０は、例えば図６に示
すように、上記補正量発生部４０から手振れ補正信号が
供給されるアドレス制御回路５１及びセレクト信号発生
回路５２と、上記アドレス制御回路５１から供給される
アドレス信号に従ってビデオデータの書き込み／読み出
しが行われるフィールドメモリ５３及び周辺メモリ４４
と、上記フィールドメモリ５３及び周辺メモリ５４から
読み出されるビデオデータを上記セレクト信号発生回路
５２から供給されるセレクト信号に応じて選択的に出力
するセレクタ５５とを備えてなる。As shown in FIG. 6, for example, the correction section 50 includes an address control circuit 51 and a select signal generation circuit 52 to which a camera shake correction signal is supplied from the correction amount generation section 40, and an address control circuit 51. Memory 53 and peripheral memory 44 in which video data is written / read in accordance with an address signal supplied from
And a selector 55 for selectively outputting video data read from the field memory 53 and the peripheral memory 54 in accordance with a select signal supplied from the select signal generating circuit 52.
【００３２】上記フィールドメモリ５２には、上記信号
入力端子１を介して供給される入力ビデオデータが順次
書き込まれる。そして、このフィールドメモリ４２の読
み出しアドレスが上記手振れ補正信号により上記手振れ
ベクトルに応じて制御される。これにより、上記フィー
ルドメモリ５２からは、１フィールドの入力ビデオデー
タが上記手振れベクトルに応じて移動されたビデオデー
タが得られる。そして、このフィールドメモリ５２から
読み出されるビデオデータと上記周辺メモリ５３から読
み出される周辺ビデオデータとが上記セレクタ５５によ
る選択によって合成され、手振れ補正処理済のビデオデ
ータとして信号出力端子２から出力される。Input video data supplied via the signal input terminal 1 is sequentially written into the field memory 52. The read address of the field memory 42 is controlled by the camera shake correction signal in accordance with the camera shake vector. As a result, video data obtained by moving one field of input video data in accordance with the camera shake vector is obtained from the field memory 52. Then, the video data read from the field memory 52 and the peripheral video data read from the peripheral memory 53 are combined by selection by the selector 55, and are output from the signal output terminal 2 as video data subjected to camera shake correction processing.
【００３３】なお、上記周辺メモリ５３には、上記セレ
クタ５５を介して出力される手振れ補正処理済のビデオ
データによる画像の補正範囲に相当する周辺部分のビデ
オデータが周辺ビデオデータとして逐次書き込まれる。In the peripheral memory 53, video data of a peripheral portion corresponding to a correction range of an image based on the video data subjected to the camera shake correction output via the selector 55 is sequentially written as peripheral video data.
【００３４】この手振れ補正装置では、上述のように上
記動きベクトル検出部１０により検出された画像の動き
ベクトルが手振れに起因するものであるか否かの手振れ
判定を上記手振れ判定部２０及び履歴判定部３０により
確実に行うことができるので、手振れ補正を確実に行う
ことができ、自然な画像出力が得られる。In this camera shake correction apparatus, the camera shake determination unit 20 and the history determination unit 20 determine whether or not the motion vector of the image detected by the motion vector detection unit 10 is attributable to camera shake as described above. Since the correction can be reliably performed by the unit 30, the camera shake correction can be reliably performed, and a natural image output can be obtained.
【００３５】[0035]
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明に係る画像の振動補正装置では、入力ビデオ信号で構
成される１フィールドの画像を複数に分割した各ブロッ
ク毎の代表点画素の画像データを用いてブロックマッチ
ングにより画像の動きベクトルを動きベクトル検出部に
より検出し、上記代表点画素の画像データのフィールド
間相関に基づいて上記動きベクトルが振動に起因するも
のであるか否かを振動判定部により判定するとともに、
上記振動判定部の判定出力の誤り判定を履歴判定部によ
り上記判定出力の過去の履歴に基づいて行っているの
で、検出した画像の動きベクトルが振動による画像の動
きベクトルであるか被写体の移動による動きベクトルで
あるかを確実に判定することができ、振動に起因する動
きベクトルに応じた補正量の振動補正信号を補正量発生
部により形成して、補正部により入力ビデオ信号に振動
補正処理を確実に施すことができる。As is apparent from the above description, in the image vibration correcting apparatus according to the present invention, the representative point pixel of each block obtained by dividing the one-field image formed by the input video signal into a plurality of blocks is obtained. A motion vector detection unit detects a motion vector of an image by block matching using image data, and determines whether or not the motion vector is due to vibration based on an inter-field correlation of the image data of the representative point pixel. While being determined by the vibration determination unit,
Since the error judgment of the judgment output of the vibration judgment unit is performed by the history judgment unit based on the past history of the judgment output, the motion vector of the detected image is the motion vector of the image due to vibration or the movement of the subject. It is possible to reliably determine whether the input video signal is a motion vector, a vibration correction signal of a correction amount corresponding to the motion vector due to vibration is formed by a correction amount generation unit, and the correction unit performs a vibration correction process on the input video signal. It can be applied reliably.
【００３６】このように、本発明に係る画像の振動補正
装置では、画像の動きベクトルが振動に起因するもので
あるか否かを確実に判定して、振動補正を行うことがで
き、ハンディタイプのビデオカメラなどにおける高性能
の振動補正を可能にすることができる。As described above, in the image vibration correcting apparatus according to the present invention, it is possible to reliably determine whether or not the motion vector of the image is caused by the vibration and to perform the vibration correction. High-performance vibration correction in a video camera or the like.
【図１】本発明に係る手振れ補正装置の構成を示すブロ
ック図である。FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a camera shake correction apparatus according to the present invention.
【図２】上記手振れ補正装置の動きベクトル検出部にお
ける画面のブロック分割の状態を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a state in which a screen is divided into blocks in a motion vector detection unit of the camera shake correction apparatus.
【図３】上記ブロック分割された画面の１ブロックの構
造を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a structure of one block of the screen divided into blocks.
【図４】上記動きベクトル検出部における動きベクトル
の推定処理に用いる相関積算値表上の最小値近傍の軸を
説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining an axis near a minimum value on a correlation integrated value table used for a motion vector estimation process in the motion vector detection unit.
【図５】上記動きベクトル検出部における動きベクトル
の１次元推定例を説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining an example of one-dimensional estimation of a motion vector in the motion vector detection unit.
【図６】上記手振れ補正装置の補正部の構成を示すブロ
ック図である。FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of a correction unit of the camera shake correction device.
１０・・・動きベクトル検出部 １１・・・代表点メモリ １２・・・減算回路 １３・・・相関積算値表形成回路 １４・・・動きベクトル推定回路 ２０・・・手振れ判定部 ２１・・・代表点メモリ ２２・・・減算回路 ２３・・・条件判定回路 ２４・・・度数分布表形成回路 ２５・・・手振れ判定回路 ３０・・・履歴判定部 ４０・・・補正量発生部 ５０・・・補正部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Motion vector detection part 11 ... Representative point memory 12 ... Subtraction circuit 13 ... Correlation integrated value table formation circuit 14 ... Motion vector estimating circuit 20 ... Hand shake determination part 21 ... Representative point memory 22: Subtraction circuit 23: Condition determination circuit 24: Frequency distribution table forming circuit 25: Camera shake determination circuit 30: History determination unit 40: Correction amount generation unit 50 ...・ Correction unit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堀士 賢 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソ ニー株式会社内 (72)発明者 橋野 司 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソ ニー株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−13091（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−198488（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−237581（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−166370（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−269475（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04N 5/222 - 5/257 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Ken Satoshi 6-35, Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Inside Sony Corporation (72) Inventor Tsukasa Hashino 6-35, Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo No. Sony Corporation (56) References JP-A-3-13091 (JP, A) JP-A-3-198488 (JP, A) JP-A-61-237581 (JP, A) JP-A-63-166370 (JP, A) JP-A-61-269475 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H04N 5/222-5/257
Claims (1)
ドの画像を複数に分割した各ブロック毎の代表点画素の
画像データをメモリに１フィールド期間記憶し、現フィ
ールドのブロックの各画素の画像データと上記メモリか
ら読み出される前フィールドのブロックの代表点画素の
画像データとの差分の絶対値に基づいて画像の動きベク
トルを検出する動きベクトル検出部と、 上記入力ビデオ信号で構成される１フィールドの画像を
複数に分割した各ブロック毎の代表点画素の画像データ
のフィールド間相関に基づいて、上記動きベクトル検出
部により検出された動きベクトルが画像の振動に起因す
るものであるか否かの判定を行う振動判定部と、 この振動判定部の判定出力について、その履歴に基づい
て誤り判定を行う履歴判定部と、 この履歴判定部により画像の振動に起因するものである
と判定された上記動きベクトルに応じた補正量の振動補
正信号を形成する補正量発生部と、 この補正量発生部から供給される振動補正信号により入
力ビデオ信号に振動補正処理を施す補正部とを備えるこ
とを特徴とする画像の振動補正装置。An image data of a representative point pixel for each block obtained by dividing an image of one field constituted by an input video signal into a plurality of blocks is stored in a memory for one field period, and image data of each pixel of a block of a current field is stored. A motion vector detecting unit that detects a motion vector of an image based on the absolute value of the difference between the image data of the representative point pixel of the block of the previous field and the image data read from the memory; Based on the inter-field correlation of the image data of the representative point pixels for each block obtained by dividing the image into a plurality, it is determined whether or not the motion vector detected by the motion vector detection unit is caused by image vibration. A vibration determination unit that performs an error determination on the determination output of the vibration determination unit based on the history thereof; A correction amount generation unit that forms a vibration correction signal of a correction amount corresponding to the motion vector determined by the history determination unit to be caused by image vibration; and a vibration correction signal supplied from the correction amount generation unit. A vibration correction device for performing a vibration correction process on an input video signal according to (1).
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