JP3791144B2 - 撮像装置及び手ぶれ補正方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば手持ち撮影を行うビデオカメラに使用して好適な撮像装置及び手ぶれ補正方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
例えば手持ち撮影を行う小型軽量のビデオカメラにおいては、撮影時のいわゆる手ぶれによって撮影画像に振動が生じ、再生時に鑑賞の妨げになる場合がある。そこでこのような手ぶれによる撮影画像の振動を減少させる手段として、従来から幾多の手ぶれ補正方法が検討されてきた。
【0003】
すなわち図5はそのような従来の手ぶれ補正方法の一つを実現する装置を示している。この図5において、角速度センサ51は、例えば図示しないビデオカメラ(撮像装置)の手ぶれ状態を検出する検出手段である。この角速度センサ51で検出された角速度信号が高域通過フィルタ52に供給されて低域成分が除去される。そしてこの低域成分の除去された角速度信号が積分フィルタ53により積分されて、例えばビデオカメラの手ぶれによる角度変位信号が形成される。
【0004】
この形成された角度変位信号が特性補償フィルタ54に供給されて信号の利得または位相が補償される。さらにこの特性補償された角度変位信号がプリズム制御部55、プリズム56、プリズム頂角センサ57からなる撮像画像の移動ブロックに入力される。そして上述の角度変位信号に従ってプリズム56の角度が調整されて、上述の例えばビデオカメラの手ぶれを相殺するように、撮像手段(図示せず)に投射される撮像画像の移動が行われる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで上述した従来の手ぶれ補正方法を実現する装置においては、ビデオカメラの手ぶれ状態の検出手段として角速度センサを用いているために、検出信号へのノイズの混入が避けられない。このためビデオカメラを静止させた手ぶれの無い状態でも、ノイズ成分によって撮像画像移動ブロックのプリズムが駆動され、逆に撮像画像が移動してしまう恐れがある。なお、ビデオカメラを静止させた状態では、撮像画像も静止していることが望まれるものである。
【0006】
この出願はこのような点に鑑みて成されたものであって、解決しようとする問題点は、従来の方法では、例えばビデオカメラを静止させた手ぶれの無い状態でも、ノイズ成分によって撮像画像移動ブロックのプリズムが駆動され、逆に撮像画像が移動してしまう恐れがあるというものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
このため本発明においては、検出手段の検出結果からノイズ成分を除去し、このノイズ成分を除去した検出信号から撮像装置の手ぶれによる画像のぶれの補正に必要な特定情報を算出し、算出された特定情報により撮像装置の手ぶれによる画像のぶれを補正すると共に、状態検出に基づいて、静止状態であると判断された時点からノイズ成分の除去レベルを連続的に増加させるようにし、手振れ状態であると判断された時点からノイズ成分の除去レベルを連続的に減少させるようにして、ノイズ成分の除去レベルを切り換えるようにしたものであって、これによれば、撮像装置が静止して手ぶれのない状態では、撮像画像も静止するようにした撮像装置及び手ぶれ補正方法を実現することができる。
【0008】
【発明の実施の形態】
すなわち本発明においては、角速度センサを用いて手ぶれ状態を検出し、検出手段の検出結果からノイズ成分を除去した検出信号を算出し、第1の演算手段で算出されたノイズ成分を除去した検出信号から撮像装置の手ぶれによる画像のぶれの補正に必要な特定情報を算出し、第2の演算手段の算出結果から撮像装置の手ぶれによる画像のぶれを補正すると共に、状態検出に基づいて、静止状態であると判断された時点からノイズ成分の除去レベルを連続的に増加させるようにし、手振れ状態であると判断された時点からノイズ成分の除去レベルを連続的に減少させるようにして、ノイズ成分の除去レベルを切り換えるようにしたものである。
【0009】
【実施例】
以下、図面を参照して本発明を説明するに、図1は本発明による撮像装置及び手ぶれ補正方法を適用した装置の一例の構成を示すブロック図である。
【0010】
この図1において、角速度センサ1は、例えば図示しないビデオカメラ(撮像装置)の手ぶれ状態を検出する検出手段である。この角速度センサ1で検出された角速度信号が高域通過フィルタ2に供給されて低域成分が除去された角速度信号Shpf が形成される。この低域成分の除去された角速度信号Shpf が後述するコアリング値Sc の演算部3に供給される。そしてこのコアリング値Sc と、上述の低域成分の除去された角速度信号Shpf がコアリング部4に供給される。
【0011】
このコアリング部4では、例えば図2に示すようにして角速度信号Shpf をコアリングした信号Scor の形成が行われる。すなわちコアリング部4では、信号Shpf の絶対値が値Sc より大きい場合には、
Scor =Shpf −Sc (Shpf >0の時)
Scor =Shpf +Sc (Shpf <0の時)
信号Shpf の絶対値が値Sc 以下の場合には、
Scor =0
として信号Scor が算出される。
【0012】
そしてこのコアリングされた信号Scor が積分フィルタ5により積分されて、例えばビデオカメラの手ぶれによる角度変位信号が形成され、この形成された角度変位信号が特性補償フィルタ6に供給されて信号の利得または位相が補償される。さらにこの特性補償された角度変位信号がプリズム制御部7、プリズム8、プリズム頂角センサ9からなる撮像画像の移動ブロックに入力されて、上述の例えばビデオカメラの手ぶれを相殺するように撮像画像の移動が行われる。
【0013】
さらに上述のコアリング値Sc の演算部3では以下のようにして演算が行われる。すなわち上述の角速度信号Shpf は時間とともに変化する値であるが、この信号Shpf の絶対値が一定の閾値Sthr 以下である状態が一定の時間Tthr 以上続いたときに「静止状態」であると判断し、それ以外のときを「手ぶれ状態」であると判断することができる。
【0014】
そして「静止状態」では、コアリング値Sc を角速度信号Shpf のノイズレベル以上のある一定値Scmaxを上限として、時間とともに連続的に増加させる。また「手ぶれ状態」では、コアリング値Sc を0または小さな値Scminを下限として、時間とともに連続的に減少させる。
【0015】
これによりビデオカメラが定常的に静止している状態では、角速度信号Shpf とコアリングされた信号Scor の関係は図3のAに示すようになり、信号Shpf のノイズレベルよりコアリング値Sc の方が大きいので、
Scor =0
となり、ノイズ成分が除去されてノイズ成分による画像の移動が防止される。
【0016】
またビデオカメラが定常的に手ぶれが生じている状態では、角速度信号Shpf とコアリングされた信号Scor の関係は図3のBに示すようになり、
Scor ≒Shpf
となって手ぶれが補正される。
【0017】
さらに上述の補正動作について、時間tと、角速度信号Shpf 、コアリングされた信号Scor 、コアリング値Sc との関係は図4に示すようになる。すなわち図4において、時間t=t0 〜t1 では「静止状態」と判断しているので、
Sc =Scmax、Scor =0
となっており、ノイズ成分による画像の移動は発生しない。
【0018】
次に時間t=t1 で角速度信号Shpf が閾値Sthr を越えると「手ぶれ状態」であると判断し、コアリング値Sc は減少し始める。そしてこの時間t=t1 からの「手ぶれ状態」が継続して充分時間が経過すると、
Sc =Scmin、Scor ≒Shpf
となって手ぶれが補正される。
【0019】
さらに時間t=t2 〜t3 において、信号Shpf の絶対値が閾値Sthr 以下である状態が一定時間Tthr 以上継続すると、「静止状態」であると判断し、時間t=t3 からコアリング値Sc は増加を始める。そしてこの時間t=t3 からの「静止状態」が継続して充分時間が経過すると、再び
Sc =Scmax、Scor =0
となって、ノイズ成分による画像の移動が防止される。
【0020】
従ってこの装置において、検出手段の検出結果からノイズ成分を除去し、このノイズ成分を除去した検出信号から撮像装置の手ぶれによる画像のぶれの補正に必要な特定情報を算出することによって、撮像装置が静止して手ぶれのない状態では、撮像画像も静止するようにした手ぶれ補正方法を実現することができるものである。
【0021】
すなわちこの装置において、ビデオカメラ(撮像装置)の静止状態及び/または手ぶれ状態を判別して、コアリング値Sc (ノイズ成分の除去レベル)を切り換えることによって、静止状態においてはコアリング値Sc をノイズレベルより大きく設定することによりノイズ成分による画像の移動を防止し、かつ手ぶれ状態においてはコアリング値Sc を0または充分小さくすることにより、Scor ≒Shpf として手ぶれ補正の性能を悪化させないようにすることができる。
【0022】
これによって従来の方法では、例えばビデオカメラを静止させた手ぶれの無い状態でも、ノイズ成分によって撮像画像移動ブロックのプリズムが駆動され、逆に撮像画像が移動してしまう恐れがあったものを、本発明によればこれらの問題点を容易に解消することができるものである。
【0023】
また上述の装置において、ビデオカメラの静止状態及び/または手ぶれ状態に応じてコアリング値Sc を連続的に変化させるようにすることもできる。その場合には以下のような効果がある。
【0024】
すなわちコアリング値Sc を不連続に切り換えた場合には、コアリングされた信号Scor が不連続に変化することになり、これによってコアリング値Sc が切り換わる時に不自然な画像の移動が生じる恐れがある。そこでコアリング値Sc を連続的に変化させれば、コアリング値Sc の変化によるコアリングされた信号Scor の変化も連続的なものとなり、コアリング値Sc の変化による不自然な画像の移動を無くすことができる。
【0025】
こうして上述の実施形態によれば、角速度センサを用いて手ぶれ状態を検出し、検出手段の検出結果からノイズ成分を除去した検出信号を算出し、第1の演算手段で算出されたノイズ成分を除去した検出信号から撮像装置の手ぶれによる画像のぶれの補正に必要な特定情報を算出し、第2の演算手段の算出結果から撮像装置の手ぶれによる画像のぶれを補正すると共に、状態検出に基づいて、静止状態であると判断された時点からノイズ成分の除去レベルを連続的に増加させるようにし、手振れ状態であると判断された時点からノイズ成分の除去レベルを連続的に減少させるようにして、ノイズ成分の除去レベルを切り換えることにより、撮像装置が静止して手ぶれのない状態では、撮像画像も静止するようにした撮像装置及び手ぶれ補正方法を実現することができる。
【0026】
【発明の効果】
従って本発明によれば、検出手段の検出結果からノイズ成分を除去し、このノイズ成分を除去した検出信号から撮像装置の手ぶれによる画像のぶれの補正に必要な特定情報を算出すると共に、状態検出に基づいて、静止状態であると判断された時点からノイズ成分の除去レベルを連続的に増加させるようにし、手振れ状態であると判断された時点からノイズ成分の除去レベルを連続的に減少させるようにして、ノイズ成分の除去レベルを切り換えることによって、撮像装置が静止して手ぶれのない状態では、撮像画像も静止するようにした撮像装置及び手ぶれ補正方法を実現することができるようになった。
【0027】
これによって従来の方法では、例えばビデオカメラを静止させた手ぶれの無い状態でも、ノイズ成分によって撮像画像移動ブロックのプリズムが駆動され、逆に撮像画像が移動してしまう恐れがあったものを、本発明によればこれらの問題点を容易に解消することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による手ぶれ補正方法を適用した装置の一例の構成を示すブロック図である。
【図2】その動作の説明のための図である。
【図3】その動作の説明のための図である。
【図4】その動作の説明のための図である。
【図5】従来の手ぶれ補正方法を適用した装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
1…角速度センサ、2…高域通過フィルタ、3…コアリング値Sc の演算部、4…コアリング部、5…積分フィルタ、6…特性補償フィルタ、7…プリズム制御部、8…プリズム、9…プリズム頂角センサ
Claims (4)
- 角速度センサを用いて手ぶれ状態を検出する検出手段と、
上記検出手段の検出結果からノイズ成分を除去した検出信号を算出する第1の演算手段と、
上記第1の演算手段で算出されたノイズ成分を除去した検出信号から上記手ぶれによる画像のぶれの補正に必要な特定情報を算出する第2の演算手段と、
上記第2の演算手段の算出結果から上記手ぶれによる画像のぶれを補正する補正手段とを有する撮像装置であって、
上記第1の演算手段は、上記検出手段での状態検出に基づいて、静止状態であると判断された時点から上記ノイズ成分の除去レベルを連続的に増加させるようにし、手振れ状態であると判断された時点から上記ノイズ成分の除去レベルを連続的に減少させるようにして、上記ノイズ成分の除去レベルを切り換えることを特徴とする撮像装置。 - 上記第1の演算手段において、静止状態、または手振れ状態であると判断された時点から充分時間が経過すると、それぞれの状態に応じた所定の除去レベルになるようにすることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
- 角速度センサを用いて撮像装置の手ぶれ状態を検出し、
上記検出手段の検出結果からノイズ成分を除去した検出信号を算出し、
上記算出されたノイズ成分を除去した検出信号から上記撮像装置の手ぶれによる画像のぶれの補正に必要な特定情報を算出し、
上記算出された特定情報により上記撮像装置の手ぶれによる画像のぶれを補正すると共に、
上記状態検出に基づいて、静止状態であると判断された時点から上記ノイズ成分の除去レベルを連続的に増加させるようにし、手振れ状態であると判断された時点から上記ノイズ成分の除去レベルを連続的に減少させるようにして、上記ノイズ成分の除去レベルを切り換えることを特徴とする手ぶれ補正方法。 - 上記静止状態、または手振れ状態であると判断された時点から充分時間が経過すると、それぞれの状態に応じた所定の除去レベルになるようにすることを特徴とする請求項3に記載の手ぶれ補正方法。
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