JP3538965B2 - 手振れ補正装置及び方法並びに手振れ補正処理装置及び方法 - Google Patents

手振れ補正装置及び方法並びに手振れ補正処理装置及び方法

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Description

【発明の詳細な説明】

【0001】本発明は、画像の手振れ成分を補正する手
振れ補正装置及び方法並びに手振れ補正処理装置及び方
法に関する。

【0002】

【従来の技術】近年は、いわゆるCCD(charge coupl
ed device、固体撮像素子)イメージセンサを備えたハ
ンディタイプのビデオカメラが普及している。

【0003】上記ビデオカメラでは、手持ちで撮影を行
うことが多いため、撮影時に手振れを生じ易いという問
題がある。このように、撮影時に手振れが生ずると、例
えば、ズームアップして撮影した画像を再生した場合
に、上記手振れによる画質劣化が生じてしまい、再生画
像が大変見にくくなってしまう。

【0004】このため、近年は、上記手振れを補正する
ことができる手振れ補正装置を搭載することで、撮影時
の手振れを補正できるビデオカメラが製品化されてい
る。

【0005】また、ビデオカメラでは、撮影時にパンニ
ング(カメラを左右に振って撮影する手法)やチルティ
ング(カメラを上から下、または下から上に動かして撮
影する手法)等が行われることが多い。

【0006】ここで、ビデオカメラに搭載される手振れ
補正装置の従来の構成について、図22及び図23を用
いて説明する。手振れ補正の方式には各種あるが、ここ
ではいわゆるメモリ制御方式を使用した例について説明
する。当該メモリ制御方式は、手振れを検出すると、ビ
デオでカメラのCCDイメージセンサによって撮像して
得た映像信号の一部を画像枠として取り出し、手振れ量
に応じて前フィールドの画像枠と現フィールドの画像枠
とを互いに合わせるように動かし、これら両画像枠を互
いに一致させることにより、手振れを補正する方式であ
る。また、ここでは、上記手振れの量を検出する方式と
して、例えば角速度検出方式を採用した例を挙げてい
る。上記角速度検出方式は、圧電振動ジャイロ等による
角速度センサを用いて、手振れに起因する角速度を検出
し、当該検出した角速度に応じて手振れの量を求める方
式である。

【0007】図22において、端子120には、角速度
センサからの角速度データが供給される。この角速度デ
ータは、ハイパスフィルタ121に送られる。当該ハイ
パスフィルタ121は、上記角速度データから、ビデオ
カメラのパンニング,チルティングに起因する低周波成
分を主に削除し、手振れ成分についてはそのまま通過さ
せるようなフィルタとなっている。

【0008】このハイパスフィルタ121からの出力デ
ータは、乗算器127にて、トータルゲイン調整器12
8からの所定の乗算係数と乗算され、さらに乗算器12
9にて光学ズームにおけるズーム倍率に応じた乗算係数
が乗算された後、ローパスフィルタ154に送られる。
なお、上記トータルゲイン調整器128は、ビデオカメ
ラの光学ズーム及び角速度センサにより得られる補正信
号のゲインが、必ずしも設計中心値にはなっていないた
め、そのゲインのバラツキを修正するための乗算係数を
発生することを目的として設けられている。また、ズー
ムゲインテーブル130には、ビデオカメラの光学ズー
ムにおけるズーム倍率に応じた複数のゲイン補正用の乗
算係数が格納されており、このズームゲインテーブル1
30から光学ズームの現在のズーム倍率に応じた乗算係
数が読み出されて、上記乗算器129に送られるように
なっている。この乗算器129からの出力データは、ロ
ーパスフィルタ154に送られる。

【0009】当該ローパスフィルタ154は、前段の乗
算器129から供給されたデータを、積分係数テーブル
136からの積分係数を用いて積分する。

【0010】ここで、上記積分係数テーブル136に格
納されている積分係数は、ローパスフィルタ154の積
分出力との関係が例えば図23に示すようなものとなさ
れている。当該積分係数テーブル136からは、上記ロ
ーパスフィルタ154の積分値(LPF積分値)に応じ
た積分係数が取り出され、ローパスフィルタ154では
この積分係数を用いて上記乗算器129から供給された
データを積分する。なお、図23に示す積分係数とロー
パスフィルタ積分値の関係を示す曲線は水平(H)方向
と垂直(V)方向の両方を示している。また、この図2
3中のローパスフィルタ積分値(LPF積分値)のう
ち、積分値(例えばSH)はCCDイメージセンサの水
平方向の余剰エリアの1/2の画素数に対応し、積分値
(例えばSV)はCCDイメージセンサの垂直方向の余
剰エリアの1/2の画素数に対応している。すなわち、
この図23に示すように、既存の振れ補正装置では、手
振れに対する補正処理とパンニングやチルティング時の
収束処理とを共通の積分係数を用いて行っている。

【0011】このローパスフィルタ154の出力データ
が端子145から手振れ補正信号として出力されるよう
になる。ビデオカメラは、当該手振れ補正信号に基づい
て画像の振れ成分を補正する手振れ補正処理を行う。

【0012】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のよう
に、手振れに対する補正及びパンニング及びチルティン
グ時の収束処理に共通の積分係数を用いると、手振れに
対する補正領域を大きくとれず、また、パンニング,チ
ルティングの追従性も良くない。ここで、手振れの補正
範囲(振幅)を拡げるためには、線形補正領域を拡げれ
ば良いが、副作用として残留手振れ量が増加することに
なる。逆に、パンニング,チルティングの追従性を良く
するためには、線形補正領域を小さくする必要があり、
この場合の副作用としては補正性能が劣化することにな
る。

【0013】また、図23に示すように、従来のメモリ
制御方式を採用する手振れ補正装置では、垂直方向に関
してCCDイメージセンサの余剰画素が、垂直方向で例
えば±40画素及び水平方向で例えば±60画素あった
としても、線形補正領域として例えば±10画素程度し
か使用されていないのが現状である。

【0014】そこで、本発明は、この様な実情に鑑みて
なされたものであり、手振れを効果的に補正することが
できると共に、パンニングやチルティングによる振れに
対する追従性も良く、さらにCCDイメージセンサの余
剰画素をも有効に使用することができる手振れ補正装置
及び方法並びに手振れ補正処理装置及び方法を提供する
ことを目的としている。

【0015】

【課題を解決するための手段】本発明の手振れ補正装置
は、映像信号から画像の動き検出する動き検出手段と、
上記動き検出手段からの動き検出信号に基づいて、各規
定時間毎の振れの状態として少なくとも作為的な振れと
手振れとを判別するための振れ状態判別手段と、上記振
れ状態判別手段からの振れ状態判別信号に基づいて、上
記動き検出信号から振れ補正量を演算し、振れ補正信号
を出力する振れ補正信号出力手段とを有し、上記振れ状
態判別手段は、上記規定時間内において、上記動き検出
信号が第1の閾値を通過する回数であるゼロクロス数を
計数し、上記動き検出信号が第2の閾値を連続して越え
る時間を計測し、これらの計数されたゼロクロス数及び
計測された時間と、過去の規定時間における振れ状態判
別結果とに基づいて、振れの状態が作為的な振れに対応
する収束モードと手振れに対応する補正モード又は準補
正モードとを判定し、上記振れ補正信号出力手段は、上
記動き検出信号を減衰する減衰手段と、ローパスフィル
タとを有し、上記振れ状態判別手段により上記規定時間
で判定された収束モードと補正モード又は準補正モード
とに応じて、上記減衰手段の減衰係数とローパスフィル
タの積分係数とが設定され、次の規定時間で補正処理さ
れることを特徴とすることにより、上述の課題を解決す
る。また、本発明の手振れ補正処理装置は、映像信号か
ら画像の動き検出する動き検出手段と、上記動き検出手
段からの動き検出信号に基づいて、各規定時間毎の振れ
の状態として少なくとも作為的な振れと手振れとを判別
するための振れ状態判別手段と、上記振れ状態判別手段
からの振れ状態判別信号に基づいて、上記動き検出信号
から振れ補正量を演算し、振れ補正信号を出力する振れ
補正信号出力手段とを有し、上記振れ状態判別手段は、
上記規定時間内において、上記動き検出信号が第1の閾
値を通過する回数であるゼロクロス数を計数し、上記動
き検出信号が第2の閾値を連続して越える時間を計測
し、これらの計数されたゼロクロス数及び計測された時
間と、過去の規定時間における振れ状態判別結果とに基
づいて、振れの状態が作為的な振れに対応する収束モー
ドと手振れに対応する補正モード又は準補正モードとを
判定し、上記振れ補正信号出力手段は、上記動き検出信
号を減衰する減衰手段と、ローパスフィルタとを有し、
上記振れ状態判別手段により上記規定時間で判定された
収束モードと補正モード又は準補正モードとに応じて、
上記減衰手段の減衰係数とローパスフィルタの積分係数
とが設定されると共に、上記振れ状態が上記各モード間
を移行する場合、移行前の減衰係数と積分係数とを、移
行後の減衰係数と積分係数とに設定し直すため、モード
移行の判断に使用した一の上記規定時間に続く次の規定
時間を使用して上記減衰係数と上記積分係数とを連続補
間処理することを特徴とすることにより、上述の課題を
解決する。上記動き検出は、角速度を検出することによ
り行うことも可能である。

【0016】本発明の手振れ補正方法は、映像信号から
画像の動き検出する動き検出工程と、上記動き検出工程
により得られた動き検出信号に基づいて、各規定時間毎
の振れの状態として少なくとも作為的な振れと手振れと
を判別するための振れ状態判別工程と、上記振れ状態判
別工程により得られた振れ状態判別信号に基づいて、上
記動き検出信号から振れ補正量を演算し、振れ補正信号
を出力する振れ補正信号出力工程とを有し、上記振れ状
態判別工程では、上記規定時間内において、上記動き検
出信号が第1の閾値を通過する回数であるゼロクロス数
を計数し、上記動き検出信号が第2の閾値を連続して越
える時間を計測し、これらの計数されたゼロクロス数及
び計測された時間と、過去の規定時間における振れ状態
判別結果とに基づいて、振れの状態が作為的な振れに対
応する収束モードと手振れに対応する補正モード又は準
補正モードとを判定し、上記振れ補正信号出力工程で
は、少なくとも上記動き検出信号を減衰し、ローパスフ
ィルタ処理し、上記振れ状態判別工程により上記規定時
間で判定された収束モードと補正モード又は準補正モー
ドとに応じて、上記減衰の際の減衰係数とローパスフィ
ルタ処理の際の積分係数とが設定され、次の規定時間で
補間処理されることを特徴とすることにより、上述の課
題を解決する。また、本発明の手振れ補正処理方法は、
映像信号から画像の動き検出する動き検出工程と、上記
動き検出工程により得られた動き検出信号に基づいて、
各規定時間毎の振れの状態として少なくとも作為的な振
れと手振れとを判別するための振れ状態判別工程と、上
記振れ状態判別工程により得られた振れ状態判別信号に
基づいて、上記動き検出信号から振れ補正量を演算し、
振れ補正信号を出力する振れ補正信号出力工程とを有
し、上記振れ状態判別工程では、上記規定時間内におい
て、上記動き検出信号が第1の閾値を通過する回数であ
るゼロクロス数を計数し、上記動き検出信号が第2の閾
値を連続して越える時間を計測し、これらの計数された
ゼロクロス数及び計測された時間と、過去の規定時間に
おける振れ状態判別結果とに基づいて、振れの状態が作
為的な振れに対応する収束モードと手振れに対応する補
正モード又は準補正モードとを判定し、上記振れ補正信
号出力工程では、少なくとも上記動き検出信号を減衰
し、ローパスフィルタ処理し、上記振れ状態判別工程に
より上記規定時間で判定された収束モードと補正モード
又は準補正モードとに応じて、上記減衰の際の減衰係数
とローパスフィルタ処理の際の積分係数とが設定される
と共に、上記振れ状態が上記各モード間を移行する場
合、移行前の減衰係数と積分係数とを、移行後の減衰係
数と積分係数とに設定し直すため、モード移行の判断に
使用した一の上記規定時間に続く次の規定時間を使用し
て上記減衰係数と上記積分係数とを連続補間処理するこ
とを特徴とすることにより、上述の課題を解決する。上
記動き検出は、角速度を検出することにより行うことも
可能である。

【0017】

【作用】本発明によれば、振れ状態判別手段は振れの状
態を判別しており、振れ補正手段はその振れの状態に応
じた振れ補正量を演算している。したがって、振れの状
態として例えばパンニングやチルティングのような作為
的な振れと作為的でない手振れとを判別すれば、これら
振れの状態に応じた補正量、すなわち例えばパンニング
やチルティング時にはゼロを、また手振れ時には計算値
を、使用することができるようになる。

【0018】

【実施例】以下、本発明の好ましい実施例について、図
面を参照にしながら説明する。

【0019】本実施例の手振れ補正装置は例えばハンデ
ィタイプのビデオカメラに搭載されるものであり、手振
れ補正の方式には後述するように各種あるが、ここでは
例えばいわゆるメモリ制御方式を使用した例について説
明する。なお、本実施例にて使用する上記CCDイメー
ジセンサの大きさは、垂直方向で前記画像枠よりも±4
8画素分大きく、かつ、水平方向で画像枠よりも±63
画素分大きいものを使用している。したがって、手振れ
の最大補正量としては、垂直方向で±48画素分、水平
方向で±63画素分となる。

【0020】また、本発明実施例では、上記手振れの量
を検出する方式として、例えばいわゆる動きベクトル検
出方式を採用している。当該動きベクトル検出方式は、
半導体メモリに格納された、現フィールドと前フィール
ドとの被写体の画像信号の差を画像処理により得ること
で、被写体の移動量と方向とを検出する方式である。

【0021】本発明実施例の手振れ補正装置が搭載され
たビデオカメラの構成について、図1を用いて説明す
る。

【0022】この図1において、光学系1を介して入射
した被写体等からの光は、CCDイメージセンサ2に入
射し、当該CCDイメージセンサ2によって電気信号に
変換される。なお、光学系1は、例えば、入射像をCC
Dイメージセンサ2上に結像させるためのレンズ系と、
当該レンズ系を動かしてズーミングする際の光学ズーム
機構及び当該光学ズーム機構の駆動系、レンズ系を動か
してフォーカシンを行う際のフォーカシング機構及び当
該フォーカシング機構の駆動系、アイリス機構及び当該
アイリス機構の駆動系から構成される。また、この場合
のCCDイメージセンサ2は、光学フィルタ及び各色光
をそれぞれ受光する3つのCCDイメージセンサからな
るものである。

【0023】上記CCDイメージセンサ2からの撮像信
号は、信号調整回路3にて信号ゲインを自動調整するオ
ートゲインコントロール及びサンプルホールドがなされ
た後、アナログ/ディジタル(A/D)コンバータ4に
てディジタル撮像信号に変換される。このディジタル撮
像信号は、カメラ信号処理回路5に送られる。

【0024】当該カメラ信号処理回路5は、ディジタル
撮像信号から輝度(Y)信号,クロマ(C)信号の生成
等のCCDカラーカメラの信号処理をディジタル処理に
より行っている。このカメラ信号処理回路5により得ら
れたカメラ信号が出力端子6から出力される。

【0025】また、カメラコントロール回路9は、前記
光学ズーム機構の駆動制御、フォーカシング機構におい
てオートフォーカス制御を行うための駆動制御、アイリ
ス機構においてオートアイリス制御を行うための駆動制
御、当該ビデオカメラのシステム全体のタイミングのコ
ントロール等の、後述する手振れ補正処理以外のコント
ロールを行う。

【0026】手振れ補正指示手段16は、例えばビデオ
カメラの筐体に設けられるボタン等からなり、当該ビデ
オカメラの使用者が手振れ補正を行うか行わないかを指
示するためのものである。この手振れ補正指示手段16
を操作して当該使用者が手振れ補正を行うことを指示し
たときには、上記カメラコントロール回路9から、手振
れ補正処理を行うべき旨の信号がイメージコントロール
回路8に送られる。

【0027】さらに、動き検出回路18は、カメラ信号
処理回路5から出力されたカメラ信号に関し、フレーム
相関性(またはフィールド相関性)の最も高い偏位を求
めて出力する回路である。なお、この動き検出回路18
での動きベクトルの検出方法としては、例えばいわゆる
代表点マッチング法による動きベクトル検出方法を採用
することができる。この代表点マッチング法は、現在フ
レーム(フィールド)のブロック内の代表点と、次フレ
ーム(フィールド)の上記ブロックと同ブロック内の代
表点から離れた画素との相関値を求め、これらを累積加
算していき、動きベクトルを求めるものである。この動
き検出回路18により検出された動きベクトルデータ
が、イメージコントロール回路8に送られる。

【0028】シンクジェネレータ(SG)14は、水平
同期信号HD及び垂直同期信号VDと、フィールド判別
信号FPを生成し、上記水平同期信号HD及び垂直同期
信号VDがタイミングジェネレータ(TG)10へ、フ
ィールド判別信号FPがイメージコントロール回路8へ
送られる。

【0029】上記イメージコントロール回路8は、CC
Dイメージセンサ2により撮像された画像を拡大する電
子ズームのコントロールを行うと共に、前記カメラコン
トロール回路9から手振れ補正を行う旨の信号が供給さ
れたときに、内部に格納された手振れ補正処理プログラ
ムに従って、上記動き検出回路18からの動きベクトル
データに基づいた手振れ補正量計算を行う。すなわち、
当該イメージコントロール回路8では、供給された動き
ベクトルデータから画像の振れ成分を検出し、この振れ
成分に対応する手振れ補正量を演算する。

【0030】上記イメージコントロール回路8での手振
れ補正量計算により得られた補正値は、タイミングジェ
ネレータ10及び線形補間演算回路7へ、シリアルデー
タとして転送される。

【0031】当該イメージコントロール回路8から線形
補間演算回路7へ転送されるシリアルデータとしては、
水平方向の拡大/縮小倍率HMAG及び垂直方向の拡大
/縮小倍率値VMAGと、水平方向の補間オフセット値
HOFFと、偶数フィールドの垂直補間オフセット値V
OFFE及び奇数フィールドの垂直補間オフセット値V
OFFOと、線形補間演算回路7内に配されるラインメ
モリへの書き込み終了アドレス値HSTOPと、ライン
メモリへの書き込み開始アドレス値HSTARTと、ラ
インメモリの書き込み/読み出し制御用立ち上がり位相
値HCPSと、ラインメモリの書き込み/読み出し制御
用立ち下がり位相値HCPEと、ラインメモリの書き込
み開始位相値MWBSと、ラインメモリへの書き込み終
了位相値MWBEと、ラインメモリの読み出し開始位相
値MRBSと、ラインメモリの読み出し終了位相値MR
BEとがある。

【0032】ここで、本実施例では、垂直(V)方向の
手振れ補正処理及び水平(H)方向の手振れ補正処理を
以下のようにして行っている。

【0033】先ず、垂直方向の手振れ補正処理について
説明する。

【0034】各フィールドの初期値設定について、整数
部の補正処理においては、イメージコントロール回路8
から、CCDイメージセンサ2のフィールド読み出し制
御信号FLDとCCDイメージセンサ2からの出画まで
の垂直方向掃出画素数値VTBの信号を、タイミングジ
ェネレータ10へ送ることにより、CCDイメージセン
サ2のオフセット読み出しで制御する。また、小数部の
補正処理においては、イメージコントロール回路8から
偶数フィールドの垂直補間オフセット値VOFFE及び
奇数フィールドの垂直補間オフセット値VOFFOの信
号を線形補間演算回路7へ送ることにより補間処理にて
制御する。

【0035】また、各ラインの逐次補間処理について
は、イメージコントロール回路8から垂直方向の拡大/
縮小倍率値VMAGの信号を線形補間演算回路7へ、ま
た、水平同期信号HDに同期して線形補間演算回路7か
ら小数加算部のキャリアウトの有無を示すVGAT信号
をタイミングジェネレータ10へ送ることにより制御す
る。

【0036】次に、水平方向の手振れ補正処理について
説明する。

【0037】各ラインの初期値設定について、整数部の
補正処理においては、イメージコントロール回路8か
ら、線形補間演算回路7内に配されるラインメモリへの
書き込み開始アドレス値HSTARTとラインメモリへ
の書き込み終了アドレス値HSTOPの信号を線形補間
演算回路7へ送ることにより制御する。また、小数部の
補正処理においては、イメージコントロール回路8から
水平方向の補間オフセット値HOFFの信号を線形補間
演算回路7へ送ることにより補間処理にて制御する。

【0038】また、各画素の逐次補間処理については、
イメージコントロール回路8から水平方向の拡大/縮小
倍率HMAGの信号を線形補間演算回路7へ送ることに
より制御する。

【0039】なお、前記小数部の補間処理については、
水平,垂直両方向共に、線形補間演算回路7にて行うた
め、イメージコントロール回路8から、ラインメモリの
書き込み/読み出し制御用立ち上がり位相値HCPS
と、ラインメモリの書き込み/読み出し制御用立ち下が
り位相値HCPEと、ラインメモリの書き込み開始位相
値MWBSと、ラインメモリへの書き込み終了位相値M
WBEと、ラインメモリの読み出し開始位相値MRBS
と、ラインメモリの読み出し終了位相値MRBEの各信
号を線形補間演算回路7へ転送する。

【0040】また、タイミングジェネレータ10は、C
CDイメージセンサ2の駆動を担当するV−ドライブ1
5に対して、手振れ補正量に相当したフレームシフト動
作制御信号XV1〜XV4を転送し、また、高速掃き出
し操作制御信号XSUBを転送する。

【0041】次に、上記イメージコントロール回路8内
に設けられる手振れ補正信号生成のための一具体例の構
成について、図2を用いて説明する。

【0042】当該イメージコントロール回路8内の手振
れ補正信号生成のための構成は、動き検出回路18が検
出した動きベクトルデータを用いてビデオカメラの振れ
の動作分析を行うモニタ部(すなわち振れ状態判別手
段)と、この動作分析結果に応じて手振れの補正量を計
算して手振れ補正信号を出力する演算部(すなわち振れ
補正信号出力手段)とに大別される。上記モニタ部は、
主要構成要素としてモード検出回路84を有してなり、
上記演算部は、主要構成要素としてリミッタ71と減衰
器(アッテネータ)93とローパスフィルタ94とを有
してなるものである。

【0043】この図2において、端子70には、図1の
動き検出回路18からの動きベクトルデータが供給され
る。この動きベクトルデータは、上記演算部のリミッタ
71とモニタ部のモード検出回路84に送られる。

【0044】上記演算部のリミッタ71は、ビデオカメ
ラの振れに対応する動きベクトルデータが所定のリミッ
ト値以上になっているとき、すなわち言い換えればビデ
オカメラの振れに起因したCCDイメージセンサ2上で
の画像の移動速度量(画素数に対応する移動速度量)が
所定リミット値以上になっているときに、後段のローパ
スフィルタ94に当該リミット値以上の値が入力しない
ように制限するものである。また、このリミット値は、
動きベクトルデータがパンニングやチルティングに起因
するものか否かを、モード検出回路84において検出す
るために設定されているものでもある。このリミッタ7
1の出力データは、減衰器93の乗算器72に送られ
る。

【0045】当該減衰器93は、乗算器72と、当該乗
算器72にてリミッタ71の出力データに乗算する減衰
係数K3を発生する減衰係数発生器73とからなるもの
であり、後段のローパスフィルタ94へ送るデータのゲ
インをコントロールする。なお、減衰係数発生器73か
らは、減衰係数K3として、後述するように、モニタ部
のモード検出回路84での検出結果に応じて、0≦K3
≦1の値が出力される。この減衰器93からの出力デー
タは、ローパスフィルタ94に送られる。

【0046】当該ローパスフィルタ94は、加算器74
とレジスタ77と乗算器75と積分係数発生器76とを
有してなり、前段の減衰器93から供給されたデータ
を、モード検出回路84で検出した各モードに応じて積
分する。すなわち、上記加算器74には、前段の減衰器
93からの出力データが加算信号として供給され、この
加算器74の出力データがレジスタ77を介して上記乗
算器75に送られる。当該乗算器75には、所定のフィ
ルタ係数(積分係数K4)が積分係数発生器76から供
給されており、上記レジスタ77の出力データに当該積
分係数K4が乗算される。この乗算器75の出力データ
が上記加算器74に送られ、当該加算器74において前
段の減衰器93からの出力データと加算される。ここ
で、上記積分係数発生器76からは、後述するモード検
出回路84でのモード検出結果に応じて、例えば、0.
80≦K4≦0.999の積分係数K4が出力される。こ
のローパスフィルタ94の出力データが端子85から手
振れ補正信号として出力される。

【0047】一方、モニタ部のモード検出回路84は、
ある一定時間(例えば約0.5秒)分、端子70を介し
て供給された動きベクトルデータを受け取ると共に、演
算部のローパスフィルタ94の出力データを受け取る。
そして、当該モード検出回路84は、これらのデータを
基に、ビデオカメラの振れの状態の分析(動作分析)を
行い、当該分析して得たビデオカメラの振れの状態に応
じて、上記減衰係数発生器73から出力される減数係数
3をコントロールし、また上記積分係数発生器76か
ら出力される積分係数K4をコントロールする。

【0048】ここで、本実施例では、上記減衰係数発生
器73の減数係数K3と積分係数発生器76の積分係数
4とを、以下のようにコントロールすることで、ビデ
オカメラの振れの補正を行う。

【0049】先ず、上記ビデオカメラの振れの状態とし
て、例えば、撮影者が作為的にカメラを振るような場合
には、パンニング若しくはチルティング動作とみなす。
この場合には、極力、パンニング若しくはチルティング
動作に画像の動きがついていくように、手振れ補正処理
は行わない。具体的には、図3に示すように、減衰係数
3と積分係数K4とを極力小さくし、手振れ補正出力と
なるローパスフィルタ94の出力値を0にする。このよ
うに、パンニング若しくはチルティング動作時のよう
に、補正量を極力小さくする処理のモードを、以下、収
束モードと呼ぶ。なお、図3のローパスフィルタ積分値
(LPF積分値)のうち、積分値SHはCCDイメージ
センサ2の水平方向の余剰エリアの1/2の画素数に対
応し、積分値SVはCCDイメージセンサ2の垂直方向
の余剰エリアの1/2の画素数に対応している。

【0050】次に、上記ビデオカメラの振れの状態とし
て、撮影者の意志とは無関係にビデオカメラが振れるよ
うな場合には、手振れにより振れている状態とみなす。
この場合には、極力、画振れをなくすような手振れ補正
処理を行う。具体的には、図4に示すように、減衰係数
3と積分係数K4とを、極力1に近づけ、手振れ補正の
計算値がそのままローパスフィルタ94の出力値となる
ようにする。このような撮影者の意志とは無関係にビデ
オカメラが振れる場合のように、補正量を極力大きくす
る(100%補正に近づける)補正処理のモードを、以
下、補正モードと呼ぶ。なお、図4のLPF積分値のう
ち、積分値SHはCCDイメージセンサ2の水平方向の
余剰エリアの1/2の画素数に対応し、積分値SVはC
CDイメージセンサ2の垂直方向の余剰エリアの1/2
の画素数に対応しており、定常状態のときに上記補正モ
ードで処理を行う場合には、上記CCDイメージセンサ
2の水平,垂直方向の余剰エリアの画素数の1/2以内
が手振れ補正に使用可能な領域となる。ただし、定常状
態において当該水平,垂直方向の画素数の余剰エリアの
1/2全てを補正処理に使用すると、当該余剰エリアの
1/2の範囲を越えたときに画像の連続性が損なわれる
ことになるので、実際には、図4に示すように、上記余
剰エリアの画素数の1/2よりも所定画素数だけ少ない
エリア(水平方向ではLPF積分値sh,垂直方向では
LPF積分値svまで)を補正処理に使用し、それ以上
は補正量が少なくなるように、積分係数K4を小さくし
て、収束させるようにしている。

【0051】また、上記ビデオカメラの振れの状態とし
て、撮影者が作為的にカメラを振るパンニング若しくは
チルティング動作と、撮影者の意志とは無関係にビデオ
カメラが振れる手振れ状態との中間の状態である場合に
は、手振れ補正を行いながら収束させるような処理を行
う。具体的には、図5に示すように、減衰係数K3と積
分係数K4とを適当な値に設定することにより、補正し
ながら収束することを実現する。このように、パンニン
グ若しくはチルティング動作と手振れ状態との中間の状
態である場合の補正と収束とを行う処理のモードを、以
下、準補正モードと呼ぶ。なお、図5の場合もLPF積
分値のうち、積分値SHはCCDイメージセンサ2の水
平方向の余剰エリアの1/2の画素数に対応し、積分値
SVはCCDイメージセンサ2の垂直方向の余剰エリア
の1/2の画素数に対応しており、定常状態のときに上
記準補正モードで処理を行う場合には、上記CCDイメ
ージセンサ2の水平,垂直方向の余剰エリアの画素数の
1/2以内が手振れ補正に使用可能な領域となる。ただ
し、定常状態において当該水平,垂直方向の画素数の余
剰エリアの1/2全てを補正処理に使用すると、当該余
剰エリアの1/2の範囲を越えたときに画像の連続性が
損なわれることになるので、実際には、図5に示すよう
に、上記余剰エリアの画素数の1/2よりも所定画素数
だけ少ないエリア(水平方向ではLPF積分値sh,垂
直方向ではLPF積分値svまで)を補正処理に使用
し、それ以上は補正量が少なくなるように、積分係数K
4を小さくして、収束させるようにしている。

【0052】なお、上述した減衰係数K3はK3X<K3Y
<K3Zの関係を有し、積分係数K4はK4X<K4Y<K4Z
の関係を有している。ただし、当該関係式において、X
は収束モードを、Yは準補正モードを、Zは補正モード
に対応し、これらは定常時の場合である。

【0053】本実施例においては、上記収束モード,補
正モード,準補正モードの何れかのモードを使用してビ
デオカメラの振れの補正処理を行うことになるが、これ
ら処理モードのうちいずれのモードを使用するかの判定
を、上記モード検出回路84がビデオカメラの振れの状
態を分析することで行っている。すなわち、このモード
検出回路84では、ビデオカメラの振れの状態が以下の
7種類の判定条件のうちのいずれかの条件に合致するか
に応じて、上記処理モードの何れの処理モードを使用す
るか判定している。

【0054】上記モード検出回路84におけるモード判
定のための基準(判定条件)と、当該モード判定結果に
応じた本実施例の手振れ補正装置での補正処理について
説明する。

【0055】ここで、本実施例の手振れ補正装置は、図
6に示すように、規定時間t0秒(例えば30フィール
ド)の間、モード検出回路84において後述する図9〜
図15のような7種類の判定条件でモード判定を行い、
次の規定時間t0〜2t0でその判定結果に応じた補正処
理を行うと共にさらに次の規定時間のモード判定を行
う。なお、後述する強制的な収束モードの場合には、図
7に示すように、いずれのモードの処理を行っている最
中でも、当該強制的な収束モードの判定条件が成立しだ
い、強制割り込みを行い、当該収束モードの処理を即実
行する。

【0056】また、以下のモード判定の説明において使
用する動きベクトルデータのゼロクロス数は、図8に示
すように定義している。この図8において、規定時間の
サンプル数(30サンプル)をSmとし、所定のスレシ
ホールドレベル(THL+又はTHL-)内を0値とみな
し、動きベクトルが規定時間内に符号反転する数をPn
とし、動きベクトルがリミッタ71のリミット値LIM
を越えている間のサンプル数をSxとする。ただし、当
該動きベクトルが10サンプル連続してリミット値LI
Mを越えた場合、その時点でゼロクロス数のカウントは
リセットされ、当該カウントリセット後の初めてのゼロ
クロス点から規定時間Smの終端までのサンプル数をS
nとしている。したがって、図8において例えばSx<
10の時、Pn=9でサンプル数S=Smとなり、Sx
≧10の時、Pn=4でサンプル数S=Snとなる。な
お、動きベクトルの算出は、1サンプル/フィールドと
する。

【0057】このような前提の元、上記モード検出回路
84では以下のようなモード判定条件によるモード判定
を行い、本実施例の手振れ補正装置では当該モード判定
結果に応じて振れの補正処理を行う。

【0058】先ず、図9に示すように、判定条件とし
て、現モード判定時において、前記リミッタ71の所定
のリミット値LIMを越える動きベクトルデータが10
フィールド連続することはなく、動きベクトルデータが
所定のスレシホールドレベル(THL+又はTHL-)を
クロスするゼロクロス数が3以上7以下であるときに
は、処理のモードを前記図4に示した補正モードとす
る。すなわち、この判定条件を満たしたときの定常状態
での処理では、当該モード判定を行った規定時間の次の
31フィールド目(次の規定時間の最初のフィールド)
から、減衰係数K3=1とし、積分係数は図4の積分係
数K4を使用した前記補正モードでの処理を行う。

【0059】次に、図10に示すように、判定条件とし
て、前モードが補正又は準補正モードであり、現モード
判定時において、前記リミッタ71の所定リミット値L
IMを越える動きベクトルデータが10フィールド連続
するときには、処理のモードを強制的に前記図3に示し
た収束モードにする。すなわち、この判定条件を満たし
たときの定常状態での処理では、当該判定条件を満たし
た時t1から強制的に収束モードの処理に入り、減衰係
数K3=0とし、積分係数は図3の積分係数K4(=0.
9)を使用した処理を行う。なお、現モード判定時の前
半に補正又は準補正モードが存在していても、当該判定
条件を満たしたときには上記強制的な収束モードが優先
される。

【0060】次に、図11に示すように、判定条件とし
て、前モードが上記強制的な収束モード又はここで述べ
る連続的な収束モードとなっており、現モード判定時に
おいて、リミッタ71のリミット値LIMを越える動き
ベクトルデータが10フィールド連続するときには、処
理のモードを連続的に前記図3に示した収束モードにす
る。すなわち、この判定条件を満たしたときの定常状態
での処理では、当該モード判定を行った規定時間の次の
31フィールド目(次の規定時間の最初のフィールド)
以降も、減衰係数K3=0とし、積分係数は図3の積分
係数K4(=0.9)を使用して連続的な収束モードの
処理を行う。なお、現モード判定時の後半に補正モード
が発生した場合には、当該補正モードが優先される。

【0061】次に、図12に示すように、判定条件とし
て、動きベクトルデータが30フィールドの間、所定の
スレシホールドレベル(THL+又はTHL-)を越えな
かったときには、処理のモードを前記図3に示した収束
モードにする。すなわち、この判定条件を満たしたとき
の定常状態での処理では、当該モード判定を行った規定
時間の次の31フィールド目(次の規定時間の最初のフ
ィールド)から、減衰係数K3=0とし、積分係数は図
3の積分係数K4(=0.9)を使用する静止的な収束
モードの処理を行う。なお、スレシホールドレベルの設
定は、例えばビデオカメラを三脚上若しくは机等の上に
固定静止させた時の、動きベクトルデータの最大値で代
表する。

【0062】次に、図13に示すように、判定条件とし
て、現モード判定時において、リミッタ71のリミット
値LIMを越える動きベクトルデータが10フィールド
連続することはなく、動きベクトルデータが所定のスレ
シホールドレベル(THL又はTHL)をクロスす
るゼロクロス数が2以下であり、上記静止的な収束モー
ドではないときには、処理のモードを前記図5に示した
準補正モードとする。すなわち、この判定条件を満たし
たときの定常状態での処理では、当該モード判定を行っ
た規定時間の次の31フィールド目(次の規定時間の最
初のフィールド)から、減衰係数KをK<1とし、
積分係数は図5の積分係数Kを使用した前記準補正モ
ードでの処理を行う。

【0063】次に、図14に示すように、判定条件とし
て、前モードが補正モードであり、現モード判定時にお
いて、リミッタ71のリミット値LIMを越える動きベ
クトルデータが10フィールド連続することはなく、動
きベクトルデータが所定のスレシホールドレベル(TH
+又はTHL-)をクロスするゼロクロス数が8以上存
在するときには、処理のモードを前記図4に示した補正
モードにする。すなわち、この判定条件を満たしたとき
の定常状態での処理では、当該モード判定を行っている
規定時間内で、図4の積分係数K4を使用した前記補正
モードでの処理を行う。なお、この判定条件を満たした
ときに補正モードを使用するのは、例えばビデオカメラ
の固有振動ではなく、動きベクトルデータのノイズによ
って誤った判定を行わないようにするためである。

【0064】次に、図15に示すように、判定条件とし
て、前モードが補正モード以外のモードであり、現モー
ド判定時において、リミッタ71のリミット値LIMを
越える動きベクトルデータが10フィールド連続するこ
とはなく、動きベクトルデータが所定のスレシホールド
レベル(THL+又はTHL-)をクロスするゼロクロス
数が8以上存在するときには、処理のモードを前記図1
1で説明したように連続的な収束モードにする。すなわ
ち、この判定条件を満たしたときの定常状態での処理で
は、当該モード判定を行っている規定時間内で、図3の
積分係数K4(=0.9)を使用した連続的な収束モー
ドの処理を行う。また、この判定条件を満たしたときに
連続的な収束モードを使用するのは、動きベクトルデー
タがビデオカメラの固有振動に基づくものであるからで
ある。

【0065】ここで、上述したモード検出回路84は、
モード判定の際に、動きベクトルデータがリミッタ71
の所定のリミット値LIMを越えた連続フィールド数の
カウント(カウント値は00h〜0Fhまで)と、当該
カウントのリセット及びリカウント(再カウント))動
作とを、以下のような条件に従って行っている。

【0066】すなわち、次のような場合、モード検出回
路84は、動きベクトルデータが上記所定のリミット値
LIMを越える連続フィールド数のカウントをクリア
し、リカウント動作に入る。例えば、図16に示すよう
に、前モードの判定区間(規定時間)の最終値(動きベ
クトルデータ)が前記所定のリミット値LIMより小さ
い状態で現モード判定区間(規定時間)に移行した場合
にクリアする。また、図17に示すように、現モードの
判定区間内で動きベクトルデータが上記リミット値LI
Mを越える連続フィールド数のカウント動作中におい
て、カウント数が10より小さく、かつ動きベクトルデ
ータがリミット値LIMより小さな値をとったときには
クリアする。さらに、図18に示すように、前モードで
強制的な収束モードが成立しており、次の現モード判定
区間へ移行するときにクリアする。

【0067】一方、図19に示すように、前モードが強
制的な収束モードではなく、かつ当該前モードの最後の
動きベクトルデータがリミット値LIMより大きな値を
とり(ただし連続フィールド数のカウント値が10より
小さい時)、当該前モード判定区間から現モードの判定
区間へ移行する場合には、フィールド数のカウントのク
リアは行わず、カウント動作を続行する。また、図20
に示すように、前モードが強制的な収束モード又は連続
的な収束モードで、現モード判定時において動きベクト
ルデータがリミット値LIMを越える連続フィールド数
のカウント値が10になった時点(10を越えた時点)
では、リミットフラグがセットされて、カウント値を1
0に保持する。ただし、このリミットフラグがセットさ
れた後、同じ判定区間(現モードの判定区間)におい
て、動きベクトルデータかゼロクロスしたとき、又は補
正モードと判定された場合には、カウントがクリアされ
る。次の判定区間に移った時点で、フラグはクリアされ
る。

【0068】なお、上述の例では、モード検出回路84
におけるモード判定の際には、前述した7種類のモード
判定条件にて判定を行っているが、次のようなことを行
うことも可能である。例えば、補正、収束モードの定義
変更を行い、準補正モードをどちらか一方に取り込み処
理するようにすることが可能である。このときは、前記
図3〜図5にて示した減衰係数K3と積分係数K4に示す
補正係数の変更も同時に行う。また例えば、連続的な収
束モードを定義せず、強制的な収束モードにて処理を代
行することも、逆に、強制的な収束モードを定義せず、
連続的な収束モードにて処理を代行することも可能であ
る。さらに、例えば、リミッタ71での所定のリミット
値を越える動きベクトルデータを用いた判定を設定せ
ず、補正モードと静止的な収束モード以外を収束モード
又は準補正モードとして取り扱うことも可能である。上
述のように、前述した実施例以外に補正処理のアルゴリ
ズムは多数(例えば8通り)考えることができる。

【0069】ところで、前述のようにしてモード判定を
行い、当該判定した各モードに応じて処理を行うように
する場合において、モードが変化するモード遷移時に
は、処理も切り替わることになるため、滑らかな画像の
動き得られないことが考えられる。したがって、本実施
例では、モード遷移時に画像の動きを滑らかにするため
に、以下のようにして上記減衰係数K3と積分係数K4
連続性をもたせるようにしている。なお、モード遷移
は、補正モードから収束モード、収束モードから補正モ
ード、補正モードから準補正モード、準補正モードから
補正モード、収束モードから準補正モード、準補正モー
ドから収束モードの6つのケースが考えられるが、いず
れの場合も処理方法は同じなので、補正モードから収束
モードへのモード遷移のケースを例に挙げて説明を行
い、他のケースについては省略する。

【0070】先ず、前述した図3〜図5のように、水平
(H)方向の積分係数K4は、ローパスフィルタ94の
積分値がSHからSMの区間ではモードによって変化し
ないので、この区間ではあえて係数の連続性処理を行う
必要はない。また、垂直(V)方向の積分係数K4は、
ローパスフィルタ94の積分値がSVからSMの区間で
はモードによって変化しないので、この区間ではあえて
係数の連続性処理を行う必要はない。

【0071】次に、ローパスフィルタ94の積分値が0
からSHの区間での水平方向の処理について、図21を
用いて説明する。

【0072】この図21において、図中Q1の点に着目
すると、補正モードから収束モードへ連続的にモードを
遷移させるためには、積分係数K4を0.999から
0.9へ30フィールドの間に連続して変化させなけれ
ばならない。したがって、当該補正モードから収束モー
ドへ遷移させる際には、補正モードにおける積分係数K
4の0.999と収束モードにおける積分係数K4の0.
9との間(すなわち0.999−0.9)を30フィー
ルドサンプルで分割し、1フィールドたつ毎に、0.0
99/30ずつ積分係数K4を減らしていくようにす
る。ローパスフィルタ94の積分値が0からshの区間
については、このように1フィールドたつ毎に0.09
9/30ずつ積分係数K4を減らしていくようにする。
一方、ローパスフィルタ94の積分値がshからSHの
区間については、Q1点の積分係数K4を1フィールドた
つ毎に0.099/30ずつ減らして求めたQ2と、固
定点である図中Q3の点とを線分で結び、その線分から
現在のローパスフィルタ94の積分値に対応する積分係
数K4を求めるようにする。

【0073】このように、補正モードから収束モードへ
のモード遷移の際には、ローパスフィルタ94の積分値
0からshまでの区間と、積分値shからSHまでの区
間、積分値SHからSMまでの各区間について、上述の
ような処理を30フィールド連続して行うことで、積分
係数K4の連続性を保つことができる。

【0074】なお、減衰係数K3の連続性処理について
は、ローパスフィルタ94の積分値の函数でないため、
減衰係数K3の値1から値0まで1フィールドたつ毎に
(1−0)/30ずつ積分係数K4を減らすように処理
する。

【0075】上述したように、本実施例では、動き検出
回路18から得られた動きベクトルデータ及びローパス
フィルタ94の出力データ(積分値)等により、ビデオ
カメラの振れの状態をいくつかのモードに分類し、それ
らに適した処理を組み合わせることにより、手振れ補正
性能とパンニング,チルティングの追従性能との総合性
能の向上を図るようにしている。すなわち、本実施例の
手振れ補正装置及びビデオカメラによれば、ローパスフ
ィルタに入るデータとして、パンニング,チルティング
成分の大半が削除され、かつ入力データは周期性の強い
成分のため線形補正領域を大きく確保できる(同じCC
D余剰エリア量でも大きな補正能力をもたせることがで
きる)。また、本実施例の手振れ補正装置及びビデオカ
メラによれば、パンニング,チルティング時には収束処
理に入るため、従来の手振れ補正装置と比較して残留手
振れが出難い(パンニング,チルティングの追従性が良
い)。さらに、本実施例の手振れ補正装置及びビデオカ
メラによれば、CCDイメージセンサの余剰画素を有効
に活用することができ、同じ余剰画素量でも大きな補正
能力をもたせることが可能となっている。

【0076】なお、上述した本実施例では、手振れ補正
のための方法としてメモリ制御方式を例に挙げている
が、その他に光学的な処理によって手振れを補正する方
法を使用することも可能である。上記光学的処理により
手振れを補正する方法としては、ジンバルメカ方式と、
アクティブプリズム方式とが知られている。上記ジンバ
ルメカ方式は、手振れを検出すると、光学系駆動手段に
よって手振れをキャンセルする方向にレンズユニット全
体を動かして手振れを補正するものである。この方式に
よれば、レンズユニット全体を動かすため、メカニズム
が大きくなり、消費電力も大きくなるが、解像度の劣化
がなく、補正範囲も比較的広くとれるため、多少大型と
なっても高解像度を得たい場合に適している。また、上
記アクティブプリズム方式は、手振れを検出すると、光
学系駆動手段によって手振れをキャンセルする方向にレ
ンズユニットの一部のみを動かして手振れを補正するも
のである。この方式によれば、上記ジンバルメカ方式に
比べれば、消費電力が小さく、小型化が容易であり、ま
た解像度の劣化もなく、補正範囲も比較的広くとれるの
で、高画質で小型且つ軽量なカメラに適している。すな
わち、これら光学的処理により手振れを補正する方式を
使用した場合でも、前述したように手振れのモード判定
を行い、このモード判定結果に応じて補正を行うこと
で、パンニングやチルティングによる振れに対する追従
性が良く、且つ手振れも効果的に補正することが可能と
なる。

【0077】また、前述した本発明実施例では、手振れ
の検出方法として動きベクトル検出方式を採用している
が、この他に、例えば前述した角速度検出方式を使用す
ることも可能である。この角速度検出方式によれば、低
照度条件で誤動作することがなく、リアルタイムで検出
することができる。このため、当該方式によれば、手振
れ補正を精度良く行うことが可能となる。

【0078】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明によれば、振れ状態判別手段は振れの状態を判別して
おり、振れ補正手段はその振れの状態に応じた振れ補正
量を演算している。このとき、振れの状態として例えば
パンニングやチルティングのような作為的な振れと作為
的でない手振れとを判別すれば、これら振れの状態に応
じた補正量、すなわち例えばパンニングやチルティング
時には補正量ゼロ、手振れ時には100%補正を、使用
することができ、したがって、本発明においては、手振
れを効果的に補正することができると共に、パンニング
やチルティングによる振れに対する追従性も良くするこ
とが可能であり、さらにCCDイメージセンサの余剰画
素をも有効に使用することができるようになる。なお、
従来の装置では、補正ボタンをONにすると、三脚での
パンニング時など副作用があり、ボタンをOFFにして
いた。これに対して、本発明の場合、カメラ操作に適し
た処理をその度に行っているため、手振れ補正のON/
OFFボタンは不要となる。

【図面の簡単な説明】

【図1】本発明実施例の手振れ補正装置を組み込んだビ
デオカメラの概略構成を示すブロック回路図である。

【図2】本発明実施例ビデオカメラのイメージコントロ
ール回路内に設けられる手振れ補正信号生成のための構
成を示すブロック回路図である。

【図3】収束モード時の積分係数とローパスフィルタ積
分値の関係を示す図である。

【図4】補正モード時の積分係数とローパスフィルタ積
分値の関係を示す図である。

【図5】準補正モード時の積分係数とローパスフィルタ
積分値の関係を示す図である。

【図6】モード判定と補正の実行処理の流れを説明する
ための図である。

【図7】モード判定の補正の実行処理の流れを、具体的
なモード名を挙げて説明するための図である。

【図8】各用語の定義を説明するための図である。

【図9】補正モードの判定条件について説明するための
図である。

【図10】強制的な収束モードの判定条件について説明
するための図である。

【図11】連続的な収束モードの判定条件について説明
するための図である。

【図12】静止的な収束モードの判定条件について説明
するための図である。

【図13】準補正モードの判定条件について説明するた
めの図である。

【図14】ビデオカメラの固有振動ではなく動きベクト
ルデータのノイズによってモード判定を行わないように
するためのモード判定の条件について説明するための図
である。

【図15】ビデオカメラの固有振動によってモード判定
を行わないようにするためのモード判定の条件について
説明するための図である。

【図16】動きベクトルデータが所定のリミット値を越
える連続フィールド数のカウントクリアと再カウント動
作の条件(前モードの最終値がリミット値より小さい状
態で現モード判定区間に移行する場合)について説明す
るための図である。

【図17】動きベクトルデータが所定のリミット値を越
える連続フィールド数のカウントクリアと再カウント動
作の条件(カウントの動作中に動きベクトルデータ値が
リミッタ値より小さな値をとった場合)について説明す
るための図である。

【図18】動きベクトルデータが所定のリミット値を越
える連続フィールド数のカウントクリアと再カウント動
作の条件(前モードで強制的な収束モードが成立し、次
のモード判定区間へ移行する場合)について説明するた
めの図である。

【図19】動きベクトルデータが所定のリミット値を越
える連続フィールド数のカウントをクリアせずにカウン
ト動作を続行する条件(リミット値を越える動きベクト
ルデータのカウントの動作中、現モード判定区間から次
の判定区間へ移行する場合)について説明するための図
である。

【図20】動きベクトルデータが所定のリミット値を越
える連続フィールド数のカウント値を保持する条件(前
モードが強制的な収束モード又は連続的な収束モード
で、現モード判定時においてリミット値を越える動きベ
クトルデータのカウント値が所定値になった時点)につ
いて説明するための図である。

【図21】モード遷移時のモード切り替えについて説明
するための図である。

【図22】従来の手振れ補正信号を生成する構成の概略
構成を示すブロック回路図である。

【図23】従来の手振れの補正及び収束処理を行うため
の共通の積分係数について説明するための図である。

【符号の説明】

5 カメラ信号処理回路 7 線形補間演算回路 8 イメージコントロール回路 9 カメラコントロール回路 10 タイミングジェネレータ 16 手振れ補正指示手段 17 フィールドまたはフレームメモリ 18 動き検出回路 71 リミッタ 84 モード検出回路 93 減衰器 94 ローパスフィルタ

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 映像信号から画像の動き検出する動き検
    出手段と、 上記動き検出手段からの動き検出信号に基づいて、各規
    定時間毎の振れの状態として少なくとも作為的な振れと
    手振れとを判別するための振れ状態判別手段と、 上記振れ状態判別手段からの振れ状態判別信号に基づい
    て、上記動き検出信号から振れ補正量を演算し、振れ補
    正信号を出力する振れ補正信号出力手段とを有し、 上記振れ状態判別手段は、上記規定時間内において、上
    記動き検出信号が第1の閾値を通過する回数であるゼロ
    クロス数を計数し、上記動き検出信号が第2の閾値を連
    続して越える時間を計測し、これらの計数されたゼロク
    ロス数及び計測された時間と、過去の規定時間における
    振れ状態判別結果とに基づいて、振れの状態が作為的な
    振れに対応する収束モードと手振れに対応する補正モー
    ド又は準補正モードとを判定し、 上記振れ補正信号出力手段は、上記動き検出信号を減衰
    する減衰手段と、ローパスフィルタとを有し、上記振れ
    状態判別手段により上記規定時間で判定された収束モー
    ドと補正モード又は準補正モードとに応じて、上記減衰
    手段の減衰係数とローパスフィルタの積分係数とが設定
    され、次の規定時間で補正処理される ことを特徴とする
    手振れ補正装置。
  2. 【請求項2】 上記振れ状態判別手段は、上記動き検出
    信号が第2の閾値を連続して越える時間が所定値以上と
    なるとき、前のモードが補正モードの場合は判定条件が
    成立しだい強制的に上記収束モードの処理を行い、前の
    モードが収束モードの場合は次の規定時間も上記収束モ
    ードの処理を行うことを特徴とする請求項1記載の手振
    れ補正装置。
  3. 【請求項3】 上記動き検出信号が第2の閾値を越える
    時間が上記所定値より少なくかつ上記ゼロクロス数が所
    定数以上のとき、前のモードが補正モードの場合は次の
    規定時間の処理を補正モードとし、前のモードが補正モ
    ードでない場合は次の規定時間の処理を収束モードとす
    ることを特徴とする請求項1記載の手振れ補正装置。
  4. 【請求項4】 映像信号から画像の動き検出する動き検
    出手段と、 上記動き検出手段からの動き検出信号に基づいて、各規
    定時間毎の振れの状態として少なくとも作為的な振れと
    手振れとを判別するための振れ状態判別手段と、 上記振れ状態判別手段からの振れ状態判別信号に基づい
    て、上記動き検出信号から振れ補正量を演算し、振れ補
    正信号を出力する振れ補正信号出力手段とを有し、 上記振れ状態判別手段は、上記規定時間内において、上
    記動き検出信号が第1の閾値を通過する回数であるゼロ
    クロス数を計数し、上記動き検出信号が第2の閾値を連
    続して越える時間を計測し、これらの計数されたゼロク
    ロス数及び計測された時間と、過去の規定時間における
    振れ状態判別結果とに基づいて、振れの状態が作為的な
    振れに対応する収束モードと手振れに対応する補正モー
    ド又は準補正モードとを判定し、 上記振れ補正信号出力手段は、上記動き検出信号を減衰
    する減衰手段と、ローパスフィルタとを有し、上記振れ
    状態判別手段により上記規定時間で判定された収束モー
    ドと補正モード又は準補正モードとに応じて、上記減衰
    手段の減衰係数とローパスフィルタの積分係数とが設定
    されると共に、 上記振れ状態が上記各モード間を移行する場合、移行前
    の減衰係数と積分係数とを、移行後の減衰係数と積分係
    数とに設定し直すため、モード移行の判断に使用した一
    の上記規定時間に続く次の規定時間を使用して上記減衰
    係数と上記積分係数とを連続補間処理することを特徴と
    する手振れ補正処理装置。
  5. 【請求項5】 角速度を検出することにより動き検出す
    る角速度検出手段と、 上記角速度検出手段からの動き検出信号に基づいて、各
    規定時間毎の振れの状態として少なくとも作為的な振れ
    と手振れとを判別するための振れ状態判別手段と、 上記振れ状態判別手段からの振れ状態判別信号に基づい
    て、上記動き検出信号から振れ補正量を演算し、振れ補
    正信号を出力する振れ補正信号出力手段とを有し、 上記振れ状態判別手段は、上記規定時間内において、上
    記動き検出信号が第1 の閾値を通過する回数であるゼロ
    クロス数を計数し、上記動き検出信号が第2の閾値を連
    続して越える時間を計測し、これらの計数されたゼロク
    ロス数及び計測された時間と、過去の規定時間における
    振れ状態判別結果とに基づいて、振れの状態が作為的な
    振れに対応する収束モードと手振れに対応する補正モー
    ド又は準補正モードとを判定し、 上記振れ補正信号出力手段は、上記動き検出信号を減衰
    する減衰手段と、ローパスフィルタとを有し、上記振れ
    状態判別手段により上記規定時間で判定された収束モー
    ドと補正モード又は準補正モードとに応じて、上記減衰
    手段の減衰係数とローパスフィルタの積分係数とが設定
    され、次の規定時間で補間処理されることを特徴とする
    手振れ補正装置。
  6. 【請求項6】 角速度を検出することにより動き検出す
    る角速度検出手段と、 上記角速度検出手段からの動き検出信号に基づいて、各
    規定時間毎の振れの状態として少なくとも作為的な振れ
    と手振れとを判別するための振れ状態判別手段と、 上記振れ状態判別手段からの振れ状態判別信号に基づい
    て、上記動き検出信号から振れ補正量を演算し、振れ補
    正信号を出力する振れ補正信号出力手段とを有し、 上記振れ状態判別手段は、上記規定時間内において、上
    記動き検出信号が第1の閾値を通過する回数であるゼロ
    クロス数を計数し、上記動き検出信号が第2の閾値を連
    続して越える時間を計測し、これらの計数されたゼロク
    ロス数及び計測された時間と、過去の規定時間における
    振れ状態判別結果とに基づいて、振れの状態が作為的な
    振れに対応する収束モードと手振れに対応する補正モー
    ド又は準補正モードとを判定し、 上記振れ補正信号出力手段は、上記動き検出信号を減衰
    する減衰手段と、ローパスフィルタとを有し、上記振れ
    状態判別手段により上記規定時間で判定された収束モー
    ドと補正モード又は準補正モードとに応じて、上記減衰
    手段の減衰係数とローパスフィルタの積分係数とが設定
    されると共に、 上記振れ状態が上記各モード間を移行する場合、移行前
    の減衰係数と積分係数とを、移行後の減衰係数と積分係
    数とに設定し直すため、モード移行の判断に使 用した一
    の上記規定時間に続く次の規定時間を使用して上記減衰
    係数と上記積分係数とを連続補間処理することを特徴と
    する手振れ補正処理装置。
  7. 【請求項7】 映像信号から画像の動き検出する動き検
    出工程と、 上記動き検出工程により得られた動き検出信号に基づい
    て、各規定時間毎の振れの状態として少なくとも作為的
    な振れと手振れとを判別するための振れ状態判別工程
    と、 上記振れ状態判別工程により得られた振れ状態判別信号
    に基づいて、上記動き検出信号から振れ補正量を演算
    し、振れ補正信号を出力する振れ補正信号出力工程とを
    有し、 上記振れ状態判別工程では、上記規定時間内において、
    上記動き検出信号が第1の閾値を通過する回数であるゼ
    ロクロス数を計数し、上記動き検出信号が第2の閾値を
    連続して越える時間を計測し、これらの計数されたゼロ
    クロス数及び計測された時間と、過去の規定時間におけ
    る振れ状態判別結果とに基づいて、振れの状態が作為的
    な振れに対応する収束モードと手振れに対応する補正モ
    ード又は準補正モードとを判定し、 上記振れ補正信号出力工程では、少なくとも上記動き検
    出信号を減衰し、ローパスフィルタ処理し、上記振れ状
    態判別工程により上記規定時間で判定された収束モード
    と補正モード又は準補正モードとに応じて、上記減衰の
    際の減衰係数とローパスフィルタ処理の際の積分係数と
    が設定され、次の規定時間で補間処理されることを特徴
    とする手振れ補正方法。
  8. 【請求項8】 映像信号から画像の動き検出する動き検
    出工程と、 上記動き検出工程により得られた動き検出信号に基づい
    て、各規定時間毎の振れの状態として少なくとも作為的
    な振れと手振れとを判別するための振れ状態判別工程
    と、 上記振れ状態判別工程により得られた振れ状態判別信号
    に基づいて、上記動き検出信号から振れ補正量を演算
    し、振れ補正信号を出力する振れ補正信号出力工程とを
    有し、 上記振れ状態判別工程では、上記規定時間内において、
    上記動き検出信号が第1の閾値を通過する回数であるゼ
    ロクロス数を計数し、上記動き検出信号が第2 の閾値を
    連続して越える時間を計測し、これらの計数されたゼロ
    クロス数及び計測された時間と、過去の規定時間におけ
    る振れ状態判別結果とに基づいて、振れの状態が作為的
    な振れに対応する収束モードと手振れに対応する補正モ
    ード又は準補正モードとを判定し、 上記振れ補正信号出力工程では、少なくとも上記動き検
    出信号を減衰し、ローパスフィルタ処理し、上記振れ状
    態判別工程により上記規定時間で判定された収束モード
    と補正モード又は準補正モードとに応じて、上記減衰の
    際の減衰係数とローパスフィルタ処理の際の積分係数と
    が設定されると共に、 上記振れ状態が上記各モード間を移行する場合、移行前
    の減衰係数と積分係数とを、移行後の減衰係数と積分係
    数とに設定し直すため、モード移行の判断に使用した一
    の上記規定時間に続く次の規定時間を使用して上記減衰
    係数と上記積分係数とを連続補間処理することを特徴と
    する手振れ補正処理方法。
  9. 【請求項9】 角速度を検出することにより動き検出す
    る角速度検出工程と、 上記角速度検出工程により得られた動き検出信号に基づ
    いて、各規定時間毎の振れの状態として少なくとも作為
    的な振れと手振れとを判別するための振れ状態判別工程
    と、 上記振れ状態判別工程により得られた振れ状態判別信号
    に基づいて、上記動き検出信号から振れ補正量を演算
    し、振れ補正信号を出力する振れ補正信号出力工程とを
    有し、 上記振れ状態判別工程では、上記規定時間内において、
    上記動き検出信号が第1の閾値を通過する回数であるゼ
    ロクロス数を計数し、上記動き検出信号が第2の閾値を
    連続して越える時間を計測し、これらの計数されたゼロ
    クロス数及び計測された時間と、過去の規定時間におけ
    る振れ状態判別結果とに基づいて、振れの状態が作為的
    な振れに対応する収束モードと手振れに対応する補正モ
    ード又は準補正モードとを判定し、 上記振れ補正信号出力工程では、少なくとも上記動き検
    出信号を減衰し、ローパスフィルタ処理し、上記振れ状
    態判別工程により上記規定時間で判定された収束モード
    と補正モード又は準補正モードとに応じて、上記減衰の
    際の減衰係数とローパスフィルタ処理の際の積分係数と
    が設定され、次の規定時間で補間処理さ れることを特徴
    とする手振れ補正方法。
  10. 【請求項10】 角速度を検出することにより動き検出
    する角速度検出工程と、 上記角速度検出工程により得られた動き検出信号に基づ
    いて、各規定時間毎の振れの状態として少なくとも作為
    的な振れと手振れとを判別するための振れ状態判別工程
    と、 上記振れ状態判別工程により得られた振れ状態判別信号
    に基づいて、上記動き検出信号から振れ補正量を演算
    し、振れ補正信号を出力する振れ補正信号出力工程とを
    有し、 上記振れ状態判別工程では、上記規定時間内において、
    上記動き検出信号が第1の閾値を通過する回数であるゼ
    ロクロス数を計数し、上記動き検出信号が第2の閾値を
    連続して越える時間を計測し、これらの計数されたゼロ
    クロス数及び計測された時間と、過去の規定時間におけ
    る振れ状態判別結果とに基づいて、振れの状態が作為的
    な振れに対応する収束モードと手振れに対応する補正モ
    ード又は準補正モードとを判定し、 上記振れ補正信号出力工程では、少なくとも上記動き検
    出信号を減衰し、ローパスフィルタ処理し、上記振れ状
    態判別工程により上記規定時間で判定された収束モード
    と補正モード又は準補正モードとに応じて、上記減衰の
    際の減衰係数とローパスフィルタ処理の際の積分係数と
    が設定されると共に、 上記振れ状態が上記各モード間を移行する場合、移行前
    の減衰係数と積分係数とを、移行後の減衰係数と積分係
    数とに設定し直すため、モード移行の判断に使用した一
    の上記規定時間に続く次の規定時間を使用して上記減衰
    係数と上記積分係数とを連続補間処理することを特徴と
    する手振れ補正処理方法。
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