JP4404864B2 - ビデオカメラおよびそれに用いる画像抽出装置 - Google Patents

Description

この発明は、手振れ補正機能を有するビデオカメラに関し、特に撮像面で捉えられた被写界像のうち特定エリアに属する部分被写界像を抽出する、画像抽出装置に関する。

従来のこの種の装置の一例が、特許文献１に開示されている。この従来技術は、パンニング／チルティングに応答した誤った手振れ補正動作を防止するべく、パンニング／チルティング時に手振れ補正性能を制限しようとするものである。なお、手振れ補正性能の制限の程度は、撮像光学系の焦点距離が長いほど（ズーム倍率が高いほど）大きくされる。
特開平１１−１８３９５１号公報［G03B5/00, 5/06, H04N5/232］

しかし、手振れに起因する被写界像の変動量は、ズーム倍率が高くなるほど大きくなる。にも関らず、従来技術では、ズーム倍率が高いほど手振れ補正性能が大きく制限され、この結果、高倍率で撮影するときに手振れを良好に防止することができない。

それゆえに、この発明の主たる目的は、ズーム倍率が高いときに良好な手振れ補正を実行できる、画像抽出装置を提供することである。

請求項１の発明に従う画像抽出装置(10)は、撮像面(14f)で捉えられた被写界像のうち特定エリアに属する部分被写界像を抽出する画像抽出装置(10)において、撮像面で捉えられた被写界像の動きがパン／チルト条件を満足するか否かを判別する第１判別手段(S9, S11)、撮像面で捉えられた被写界像の動きが閾値を参照する手振れ条件を満足するか否かを判別する第２判別手段(S21)、第１判別手段の判別結果が肯定的であるとき第１判別手段に代えて第２判別手段を起動する第１起動手段(S13)、第２判別手段の判別結果が肯定的であるとき第２判別手段に代えて第１判別手段を起動する第２起動手段(S23)、閾値をズーム倍率が高いほど大きい数値に設定する設定手段(S19)、および第１判別手段の判別結果が否定的であるとき撮像面で捉えられた被写界像の動きが解消される方向に特定エリアを撮像面内で移動させる移動手段(S15)を備えることを特徴とする。

抽出される部分被写界像は、撮像面で捉えられた被写界像のうち特定エリアに属する被写界像である。第１判別手段は撮像面で捉えられた被写界像の動きがパン／チルト条件を満足するか否かを判別し、第２判別手段は撮像面で捉えられた被写界像の動きが閾値を参照する手振れ条件を満足するか否かを判別する。閾値は、ズーム倍率が高いほど大きい数値を示すように、設定手段によって設定される。

第１起動手段は、第１判別手段の判別結果が肯定的であるとき、第１判別手段に代えて第２判別手段を起動する。第２起動手段は、第２判別手段の判別結果が肯定的であるとき、第２判別手段に代えて第１判別手段を起動する。移動手段は、第１判別手段の判別結果が否定的であるとき、撮像面で捉えられた被写界像の動きが解消される方向に特定エリアを撮像面内で移動させる。

操作者の手振れ量が均一であっても、撮像面で捉えられた被写界の動き量は、ズーム倍率が高いほど増大する。すると、閾値が固定であれば、ズーム倍率が高くなるほど第２判別手段の判別結果が肯定的となり難くなり、ひいては移動手段による手振れ補正動作が実行され難くなる。この発明では、ズーム倍率が高くなるほど閾値が増大するため、閾値が固定である場合と比較して、第２判別手段の判別結果が肯定的となり易くなる。この結果、ズーム倍率が高くても、良好な手振れ補正動作が実現される。

請求項２の発明に従う画像抽出装置は、請求項１に従属し、設定手段は、第２判別手段について肯定的な判別結果が得られる撮像面の最大動き量が異なるズーム倍率の間で一致するように閾値を設定する。これによって、手振れ補正動作の安定化が図られる。

請求項３の発明に従う画像抽出装置は、請求項１または２に従属し、特定エリアから抽出された部分被写界像を表示する表示手段(32)をさらに備える。

請求項４の発明に従う画像抽出装置は、請求項１ないし３のいずれかに従属し、撮像面で捉えられた被写界像の動きを周期的に検出する検出手段(22)をさらに備え、パン／チルト条件は、動き方向がＮ回（Ｎ：２以上の整数）連続して一致するという第１条件、および同方向の動き量の累積値が画角に関連する基準値を上回るという第２条件の論理和である。

請求項５の発明に従うビデオカメラは、請求項１ないし４のいずれかに記載の画像抽出装置を備える。

請求項６の発明に従うエリア制御プログラムは、撮像面(14f)で捉えられた被写界像のうち特定エリアに属する部分被写界像を抽出する画像抽出装置(10)のプロセサ(24)に、撮像面で捉えられた被写界像の動きがパン／チルト条件を満足するか否かを判別する第１判別ステップ(S9, S11)、撮像面で捉えられた被写界像の動きが閾値を参照する手振れ条件を満足するか否かを判別する第２判別ステップ(S21)、閾値をズーム倍率が高いほど大きい数値に設定する設定ステップ(S19)、第１判別ステップの判別結果が肯定的であるとき第１判別ステップに代えて第２判別ステップを起動する第１起動ステップ(S13)、第２判別ステップの判別結果が肯定的であるとき第２判別ステップに代えて第１判別ステップを起動する第２起動ステップ(S23)、および第１判別ステップの判別結果が否定的であるとき撮像面で捉えられた被写界像の動きが解消される方向に特定エリアを撮像面内で移動させる移動ステップ(S15)を実行させる、エリア制御プログラムである。

請求項１の発明と同様、良好な手振れ補正動作が実現される。

請求項７の発明に従うエリア制御プログラムは、請求項６に従属し、設定ステップは、第２判別ステップについて肯定的な判別結果が得られる撮像面の最大動き量が異なるズーム倍率の間で一致するように閾値を設定するステップである。

請求項８の発明に従うエリア制御方法は、撮像面(14f)で捉えられた被写界像のうち特定エリアに属する部分被写界像を抽出する画像抽出装置(10)のエリア制御方法であって、撮像面で捉えられた被写界像の動きがパン／チルト条件を満足するか否かを判別する第１判別ステップ(S9, S11)、撮像面で捉えられた被写界像の動きが閾値を参照する手振れ条件を満足するか否かを判別する第２判別ステップ(S21)、閾値をズーム倍率が高いほど大きい数値に設定する設定ステップ(S19)、第１判別ステップの判別結果が肯定的であるとき第１判別ステップに代えて第２判別ステップを起動する第１起動ステップ(S13)、第２判別ステップの判別結果が肯定的であるとき第２判別ステップに代えて第１判別ステップを起動する第２起動ステップ(S23)、および第１判別ステップの判別結果が否定的であるとき撮像面で捉えられた被写界像の動きが解消される方向に特定エリアを撮像面内で移動させる移動ステップ(S15)を備える。

請求項１の発明と同様、良好な手振れ補正動作が実現される。

請求項９の発明に従うビデオカメラ(10)は、レンズ(46)を経た被写界像を捉える撮像手段(14)、カメラ筐体(56)の動きがパン／チルト条件を満足するか否かを判別する第１判別手段(S9, S11)、カメラ筐体の動きが閾値を参照する手振れ条件を満足するか否かを判別する第２判別手段(S21)、第１判別手段の判別結果が肯定的であるとき第１判別手段に代えて第２判別手段を起動する第１起動手段(S13)、第２判別手段の判別結果が肯定的であるとき第２判別手段に代えて第１判別手段を起動する第２起動手段(S23)、閾値をズーム倍率が高いほど大きい数値に設定する設定手段(S19)、および第１判別手段の判別結果が否定的であるとき撮像手段によって捉えられた被写界像の動きが解消されるようにレンズと撮像手段との位置関係を変更する変更手段(S35)を備える。

レンズを経た被写界像は、撮像手段によって捉えられる。第１判別手段はカメラ筐体の動きがパン／チルト条件を満足するか否かを判別し、第２判別手段は、カメラ筐体の動きが閾値を参照する手振れ条件を満足するか否かを判別する。閾値は、ズーム倍率が高いほど大きい数値を示すように、設定手段によって設定される。

第１起動手段は、第１判別手段の判別結果が肯定的であるとき、第１判別手段に代えて第２判別手段を起動する。第２起動手段は、第２判別手段の判別結果が肯定的であるとき、第２判別手段に代えて第１判別手段を起動する。変更手段は、第１判別手段の判別結果が否定的であるとき、撮像手段によって捉えられた被写界像の動きが解消されるようにレンズと撮像手段との位置関係を変更する。

操作者の手振れ量が均一であっても、撮像手段によって捉えられた被写界の動き量は、ズーム倍率が高いほど増大する。すると、閾値が固定であれば、ズーム倍率が高くなるほど第２判別手段の判別結果が肯定的となり難くなり、ひいては変更手段による手振れ補正動作が実行され難くなる。この発明では、ズーム倍率が高くなるほど閾値が増大するため、閾値が固定である場合と比較して、第２判別手段の判別結果が肯定的となり易くなる。この結果、ズーム倍率が高くても、良好な手振れ補正動作が実現される。

請求項１０の発明に従うビデオカメラは、請求項９に従属し、設定手段は、第２判別手段について肯定的な判別結果が得られるカメラ筐体の最大動き量が異なるズーム倍率の間で一致するように閾値を設定する。これによって、手振れ補正動作の安定化が図られる。

請求項１１の発明に従うビデオカメラは、撮像手段で捉えられた被写界像を表示する表示手段(32)をさらに備える。

請求項１２の発明に従うビデオカメラは、請求項９ないし１１のいずれかに従属し、撮像手段で捉えられた被写界像の動きを周期的に検出する検出手段(S31, S33)をさらに備え、パン／チルト条件は、動き方向がＮ回（Ｎ：２以上の整数）連続して一致するという第１条件、および同方向の動き量の累積値が画角に関連する基準値を上回るという第２条件の論理和である。

請求項１３の発明に従う撮像制御プログラムは、レンズ(46)を経た被写界像を捉える撮像手段(14)を備えるビデオカメラ(10)のプロセサ(24)に、カメラ筐体(56)の動きがパン／チルト条件を満足するか否かを判別する第１判別ステップ(S9, S11)、カメラ筐体の動きが閾値を参照する手振れ条件を満足するか否かを判別する第２判別ステップ(S21)、第１判別ステップの判別結果が肯定的であるとき第１判別ステップに代えて第２判別ステップを起動する第１起動ステップ(S13)、第２判別ステップの判別結果が肯定的であるとき第２判別ステップに代えて第１判別ステップを起動する第２起動ステップ(S23)、閾値をズーム倍率が高いほど大きい数値に設定する設定ステップ(S19)、および第１判別ステップの判別結果が否定的であるとき撮像手段によって捉えられた被写界像の動きが解消されるようにレンズと撮像手段との位置関係を変更する変更ステップ(S35)を実行させる、撮像制御プログラムである。

請求項９の発明と同様、良好な手振れ補正動作が実現される。

請求項１４の発明に従う撮像制御プログラムは、請求項１３に従属し、設定ステップは、第２判別ステップについて肯定的な判別結果が得られるカメラ筐体の最大動き量が異なるズーム倍率の間で一致するように閾値を設定するステップである。

請求項１５の発明に従う撮像制御方法は、レンズ(46)を経た被写界像を捉える撮像手段(14)を備えるビデオカメラ(10)の撮像制御方法であって、カメラ筐体(56)の動きがパン／チルト条件を満足するか否かを判別する第１判別ステップ(S9, S11)、カメラ筐体の動き
が閾値を参照する手振れ条件を満足するか否かを判別する第２判別ステップ(S21)、第１判別ステップの判別結果が肯定的であるとき第１判別ステップに代えて第２判別ステップを起動する第１起動ステップ(S13)、第２判別ステップの判別結果が肯定的であるとき第２判別ステップに代えて第１判別ステップを起動する第２起動ステップ(S23)、閾値をズーム倍率が高いほど大きい数値に設定する設定ステップ(S19)、および第１判別ステップの判別結果が否定的であるとき撮像手段によって捉えられた被写界像の動きが解消されるようにレンズと撮像手段との位置関係を変更する変更ステップ(S35)を備える。

請求項９の発明と同様、良好な手振れ補正動作が実現される。

この発明によれば、ズーム倍率が高くなるほど閾値が増大するため、閾値が固定である場合と比較して、第２判別手段の判別結果が肯定的となり易くなる。この結果、ズーム倍率が高くても、良好な手振れ補正動作が実現される。

この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。

図１を参照して、この実施例のディジタルビデオカメラ１０は、ズームレンズ１２を含む。被写界の光学像は、ズームレンズ１２を通してイメージセンサ１４の撮像面１４ｆに照射され、光電変換を施される。これによって、被写界像を表す電荷つまり生画像信号が生成される。

電源が投入されると、ＣＰＵ２４は、露光および電荷読み出しの繰り返しをＴＧ／ＳＧ１８に命令する。ＴＧ／ＳＧ１８は、イメージセンサ１４の撮像面１４ｆの露光と、これによって得られた電荷の読み出しとを実行するべく、複数のタイミング信号をイメージセンサ１４に与える。撮像面１４ｆで生成された生画像信号は、１／３０秒に１回の割合で発生する垂直同期信号Ｖｓｙｎｃに応答して、ラスタ走査に従う順序で読み出される。

イメージセンサ１４から出力された生画像信号は、ＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤ回路１６によって相関２重サンプリング，自動ゲイン調整およびＡ／Ｄ変換の一連の処理を施される。信号処理回路２０は、ＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤ回路１６から出力された生画像データに白バランス調整，色分離，ＹＵＶ変換などの処理を施し、ＹＵＶ形式の画像データをメモリ制御回路２６を通してＳＤＲＡＭ２８の表示画像エリア２８ａに書き込む。

図２を参照して、表示画像エリア２８ａには、手振れ補正エリアＥＸが割り当てられる。ビデオエンコーダ３０は、手振れ補正エリアＥＸに格納された部分画像データをメモリ制御回路２６を通して１／３０秒毎に読み出し、読み出された部分画像データをコンポジットビデオ信号に変換する。したがって、図２に示す画像データが表示画像エリア２８ａに格納されるときは、図３に示すスルー画像がＬＣＤモニタ３２に表示される。

キー入力装置４４によってズーム操作が行われると、ＣＰＵ２４は、ズームレンズ１２の移動をドライバ４０に命令する。ズームレンズ１２は、ドライバ４０によって光軸方向に移動され、これによってＬＣＤ３２に表示されるスルー画像のズーム倍率が変動する。ズーム倍率は、ズームレンズ１２がワイド側からテレ側に移動するにつれて高くなる。

動き検出回路２２は、ＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤ回路１６から出力された生画像データのうち、動き検出処理に用いる生画像データを１／３０秒毎に取り込み、手振れやパン／チルト動作に起因する被写界の変化を表す動きベクトルを取り込まれた生画像データに基づいて検出する。検出された動きベクトルは、ＣＰＵ２４に与えられる。

図４（Ａ）および図４（Ｂ）を参照して、ＣＰＵ２４は、操作者がパン／チルト動作を中断しているときにパン／チルト条件を判別し、操作者がパン／チルト動作を実行しているときに手振れ条件を判別する。パン／チルト条件は、動きベクトルの方向が１５フレーム連続して一致したとき、あるいは同方向の動きベクトルの累積値が画角の５％を上回るときに満足される。手振れ条件は、最新フレームで検出された動きベクトル量が閾値ＴＨを下回るときに満足される。

パン／チルト条件が満足されなければ、ＣＰＵ２４は、パン／チルト動作が依然として中断中であるとみなし、手振れ補正処理を実行する。図２に示す手振れ補正エリアＥＸは、手振れ補正処理の実行によって、動きベクトルが相殺される方向に移動される。なお、移動量は、ベクトル量の０．９倍である。

パン／チルト条件が満足されると、ＣＰＵ２４は、パン／チルト動作が開始されたとみなし、手振れ補正処理を中断するとともに、パン／チルト条件に代えて手振れ条件を判別する。

手振れ条件が満足されなければ、ＣＰＵ２４は、パン／チルト動作が依然として実行中であるとみなし、手振れ補正処理の中断を継続する。手振れ条件が満足されると、ＣＰＵ２４は、パン／チルト動作が中断されたとみなし、手振れ条件に代えてパン／チルト条件を判別するとともに、手振れ補正処理を再開する。

手振れ条件を判別するときに注目される閾値ＴＨは、現時点のズーム倍率に対応する数値に設定される。つまり、図５に示す特性を有するグラフデータがフラッシュメモリ４２に記憶されており、ＣＰＵ２４は、このグラフデータを参照して現時点のズーム倍率に対応する数値を閾値ＴＨに設定する。図５によれば、閾値ＴＨは、ズーム倍率が高くなるほど大きくなる。より詳しくは、閾値ＴＨは、手振れ条件が満足される手振れ量の最大値が異なるズーム倍率の間で一致するように設定される。

操作者の手振れ量が均一である場合、動き検出回路２２で検出される動きベクトル量は、ズーム倍率が高いほど増大する。すると、閾値ＴＨが固定であれば、ズーム倍率が高くなるほど手振れ条件が満足され難くなる。この実施例では、閾値ＴＨが図５に示す特性を有するため、閾値ＴＨが固定である場合と比較して、手振れ条件が満足され易くなる。この結果、ズーム倍率が高いときでも、良好な手振れ補正が実現される。

キー入力装置４４によって記録開始操作が行われると、ＣＰＵ２４は、ＭＰＥＧエンコーダ３４を起動する。ＭＰＥＧエンコーダ３４は、メモリ制御回路２６を通してＳＤＲＡＭ２８の手振れ補正エリアＥＸから部分画像データを読み出し、読み出された部分画像データをＭＰＥＧ４方式で圧縮し、そして圧縮画像データつまりＭＰＥＧデータをメモリ制御回路２６を通してＳＤＲＡＭ２８のＭＰＥＧエリア２８ｂに書き込む。

ＣＰＵ２４は、ＭＰＥＧエリア２８ｂに蓄積されたデータ量が閾値に達する毎に、メモリ制御回路２６を通してＭＰＥＧエリア２８ｂからＭＰＥＧデータを読み出す。読み出されたＭＰＥＧデータは、Ｉ／Ｆ３６を通して記録媒体３８に記録される。キー入力装置４４によって記録終了操作が行われると、ＣＰＵ２４は、ＭＰＥＧエンコーダ３４を停止し、ＭＰＥＧエリア２８ｂに残存するＭＰＥＧデータの記録が完了した後にＳＤＲＡＭ２８へのアクセスを終了する。

ＣＰＵ２４は、図６に示す手振れ補正タスクを含む複数のタスクを並列的に実行する。なお、これらのタスクに対応する制御プログラムは、フラッシュメモリ４２に記憶される。

まずステップＳ１でフラグＦを“０”に設定する。フラグＦは、パン／チルト条件および手振れ条件のいずれを判別すべきかを識別するためのフラグである。図４（Ｂ）および図４（Ｃ）から分かるように、“０”がパン／チルト条件に対応し、“１”が手振れ条件に対応する。ステップＳ１の処理によって、パン／チルト条件の判別が指示される。

垂直同期信号Ｖｓｙｎｃが発生するとステップＳ３からステップＳ５に進み、現フレームの動きベクトルを動き検出回路２２から取り込む。ステップＳ７ではフラグＦが“０”であるか否かを判別し、ＹＥＳであればステップＳ９でパン／チルト条件判別処理を実行する。

上述のパン／チルト条件が満足されれば、ステップＳ１１でＹＥＳと判断し、ステップＳ１３でフラグＦを“１”に設定する。これに対して、パン／チルト条件が満足されなければ、ステップＳ１１からステップＳ１５に進み、動きベクトルが相殺されるように手振れ補正エリアＥＸを移動させる。ステップＳ１３またはＳ１５の処理が完了すると、ステップＳ３に戻る。

ステップＳ７でＮＯであれば、ステップＳ１７でズームレンズ１２の倍率を検出する。ステップＳ１９では、図５に示す特性を有するグラフデータを参照して、現時点のズーム倍率に対応する数値を閾値ＴＨとして決定する。ステップＳ２１では、動きベクトル量が決定された閾値ＴＨを下回るか否か、つまり手振れ条件が満足されるか否かを判別する。手振れ条件が満足されなければそのままステップＳ３に戻り、手振れ条件が満足されればステップＳ２３でフラグＦを“０”に設定してからステップＳ３に戻る。

以上の説明から分かるように、抽出される部分被写界像は、撮像面１４ｆで捉えられた被写界像のうち手振れ補正エリアＥＸに属する被写界像である。ＣＰＵ２４は、撮像面１４ｆで捉えられた被写界像の動きの原因が撮像面１４ｆのパンおよび／またはチルトであるか否か、つまりパン／チルト条件が満足されるか否かを判別する(S9)。ＣＰＵ２４はまた、撮像面１４ｆで捉えられた被写界像の動き量が閾値ＴＨを下回るか否か、つまり手振れ条件が満足されるか否かを判別する(S21)。ここで、閾値ＴＨは、ズーム倍率が高いほど大きい数値を示すように設定される(S19)。

手振れ条件の判別処理は、パン／チルト条件が満足されたときに、パン／チルト条件の判別処理に代えて起動される(S13)。また、パン／チルト条件の判別処理は、手振れ条件が満足されたときに、手振れ条件の判別処理に代えて起動される(S23)。さらに、手振れ補正エリアＥＸは、パン／チルト条件が満足されないときに、撮像面１４ｆで捉えられた被写界像の動きが解消される方向に移動される(S15)。

操作者の手振れ量が均一であっても、撮像面１４ｆで捉えられた被写界の動き量は、ズーム倍率が高いほど増大する。すると、閾値ＴＨが固定であれば、ズーム倍率が高くなるほど手振れ条件が満足され難くなり、ひいては手振れ補正動作が実行され難くなる。この実施例では、ズーム倍率が高くなるほど閾値ＴＨが増大するため、閾値ＴＨが固定である場合と比較して、手振れ条件が満足され易くなる。この結果、ズーム倍率が高くても、良好な手振れ補正動作が実現される。

図７を参照して、他の実施例のビデオカメラ１０は、動き検出回路２２が取り除かれ、手振れ補正レンズ４６，ドライバ４８，角速度センサ５０，フィルタ５２およびアンプ５４が追加される点を除き、図１実施例と同じである。したがって、以下では、図１実施例と同様の構成および動作に関する説明をできる限り省略する。

被写界の光学像は、手振れ補正レンズ４６およびズームレンズ１２を介してイメージセンサ１４の撮像面１４ｆに照射される。撮像面１４ｆで捉えられた被写界像を表すＹＵＶ形式の画像データは、ＳＤＲＡＭ２８の表示画像エリア２８ａに格納される。

スルー画像を表示するとき、ビデオエンコーダ３０は、表示画像エリア２８ａに格納された全体画像データをメモリ制御回路２６を通して読み出し、読み出された全体画像データをコンポジットビデオ信号に変換する。

記録開始操作が行われたとき、ＭＰＥＧエンコーダ３４は、表示画像エリア２８ａに格納された全体画像データをメモリ制御回路２６を通して読み出し、読み出された全体画像データを圧縮する。

角速度センサ５０は、カメラ筐体５６に固定され、カメラ筐体５６の振れを検知する。検知結果は、フィルタ５２およびアンプ５４を介してＣＰＵ２４に与えられる。

ＣＰＵ２４は、図６に示す手振れ補正タスクに代えて、図８に示す手振れ補正タスクを実行する。ただし、図８に示す手振れ補正タスクは、ステップＳ５の処理に代えてステップＳ３１およびＳ３３の処理を実行し、ステップＳ１５の処理に代えてステップＳ３５の処理を実行する点を除き、図６に示す手振れ補正タスクと同じである。

ステップＳ３１では、角速度センサ５０の検知結果をフィルタ５２およびアンプ５４を介して取り込む。ステップＳ３３では、取り込まれた検知結果を動きベクトルに変換する。変換された動きベクトルは、カメラ筐体５６の動き方向および動き量を規定する。ステップＳ３５では、手振れの起因する被写界の動きを解消するべく、手振れ補正レンズ４６の姿勢を変化させる。手振れ補正レンズ４６の姿勢は、ドライバ４８によってシフトされる。

このような手振れ補正タスクの下で、ＣＰＵ２４は次のように動作する。ＣＰＵ２４は、操作者がパン／チルト動作を中断しているときに図１実施例と同じパン／チルト条件を判別し、操作者がパン／チルト動作を実行しているときに図１実施例と同じ手振れ条件を判別する。

パン／チルト条件が満足されなければ、ＣＰＵ２４は、パン／チルト動作が依然として中断中であるとみなし、ドライバ４８および手振れ補正レンズ４６を利用した手振れ補正処理を実行する。手振れ補正レンズ４６は、手振れに起因する被写界の動きが解消されるように変位する。

パン／チルト条件が満足されると、ＣＰＵ２４は、パン／チルト動作が開始されたとみなし、手振れ補正処理を中断するとともに、パン／チルト条件に代えて手振れ条件を判別する。手振れ条件が満足されなければ、ＣＰＵ２４は、パン／チルト動作が依然として実行中であるとみなし、手振れ補正処理の中断を継続する。手振れ条件が満足されると、ＣＰＵ２４は、パン／チルト動作が中断されたとみなし、手振れ条件に代えてパン／チルト条件を判別するとともに、手振れ補正処理を再開する。

このように、手振れ補正レンズ４６を経た被写界像は、イメージセンサ１４によって捉えられる。ＣＰＵ２４は、カメラ筐体５６の動きがパン／チルト条件を満足するか否かを判別し(S9, S11)、カメラ筐体の動きが手振れ条件を満足するか否かを判別する(S21)。閾値ＴＨは、ズーム倍率が高いほど大きい数値を示すように、ＣＰＵ２４によって設定される(S19)。

手振れ条件の判別処理は、パン／チルト条件が満足されたときに、パン／チルト条件の判別処理に代えて起動される(S13)。また、パン／チルト条件の判別処理は、手振れ条件が満足されたときに、手振れ条件の判別処理に代えて起動される(S23)。さらに、手振れ補正レンズ４６とイメージセンサ１４との位置関係は、パン／チルト条件が満足されないときに、イメージセンサ１４で捉えられた被写界像の動きが解消されるように変更される(S35)。この実施例でも、ズーム倍率に関係なく、良好な手振れ補正動作が実現される。

なお、これらの実施例では、ズームレンズ１２を用いた光学ズームを実行するようにしているが、電子ズーム処理を行った後に動き検出を実行するようにすれば、電子ズーム方式を採用するビデオカメラにこの発明を適用することができる。

また、図１実施例では、被写界の生画像データに基づいて撮像面１４ｆの振れを検出するようにしているが、図７実施例のような角速度センサを用いて撮像面１４ｆの振れを検出するようにしてもよい。

さらに、図７実施例では、手振れ補正レンズ４６をシフトさせるようにしているが、手振れ補正レンズ４６に代えてまたは手振れ補正レンズ４６とともにイメージセンサ１４をシフトさせるようにしてもよい。

この発明の一実施例の構成を示すブロック図である。 図１実施例の動作の一部を示す図解図である。 ＬＣＤモニタに表示される被写界像の一例を示す図解図である。 （Ａ）はカメラ操作の変化の一例を示すタイミング図であり、（Ｂ）は判別条件の変化の一例を示すタイミング図であり、（Ｃ）はフラグの状態の変化の一例を示すタイミング図である。 ズーム倍率と閾値との関係の一例を示すグラフである。 図１実施例に適用されるＣＰＵの動作の一部を示すフロー図である。 この発明の他の実施例の構成を示すブロック図である。 図７実施例に適用されるＣＰＵの動作の一部を示すフロー図である。

符号の説明

１０ …ディジタルビデオカメラ
１２ …光学レンズ
１４ …イメージセンサ
２２ …動き検出回路
２４ …ＣＰＵ
２８ …ＳＤＲＡＭ
４０ …ドライバ
４６ …手振れ補正レンズ
５０ …角速度センサ

Claims (15)

1. 撮像面で捉えられた被写界像のうち特定エリアに属する部分被写界像を抽出する画像抽出装置において、
   前記撮像面で捉えられた被写界像の動きがパン／チルト条件を満足するか否かを判別する第１判別手段、
   前記撮像面で捉えられた被写界像の動きが閾値を参照する手振れ条件を満足するか否かを判別する第２判別手段、
   前記第１判別手段の判別結果が肯定的であるとき前記第１判別手段に代えて前記第２判別手段を起動する第１起動手段、
   前記第２判別手段の判別結果が肯定的であるとき前記第２判別手段に代えて前記第１判別手段を起動する第２起動手段、
   前記閾値をズーム倍率が高いほど大きい数値に設定する設定手段、および
   前記第１判別手段の判別結果が否定的であるとき前記撮像面で捉えられた被写界像の動きが解消される方向に前記特定エリアを前記撮像面内で移動させる移動手段を備えることを特徴とする、画像抽出装置。
2. 前記設定手段は、前記第２判別手段について肯定的な判別結果が得られる前記撮像面の最大動き量が異なるズーム倍率の間で一致するように前記閾値を設定する、請求項１記載の画像抽出装置。
3. 前記特定エリアから抽出された部分被写界像を表示する表示手段をさらに備える、請求項１または２記載の画像抽出装置。
4. 前記撮像面で捉えられた被写界像の動きを周期的に検出する検出手段をさらに備え、
   前記パン／チルト条件は、動き方向がＮ回（Ｎ：２以上の整数）連続して一致するという第１条件、および同方向の動き量の累積値が画角に関連する基準値を上回るという第２条件の論理和である、請求項１ないし３のいずれかに記載の画像抽出装置。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載の画像抽出装置を備える、ビデオカメラ。
6. 撮像面で捉えられた被写界像のうち特定エリアに属する部分被写界像を抽出する画像抽
   出装置のプロセサに、
   前記撮像面で捉えられた被写界像の動きがパン／チルト条件を満足するか否かを判別する第１判別ステップ、
   前記撮像面で捉えられた被写界像の動きが閾値を参照する手振れ条件を満足するか否かを判別する第２判別ステップ、
   前記閾値をズーム倍率が高いほど大きい数値に設定する設定ステップ、
   前記第１判別ステップの判別結果が肯定的であるとき前記第１判別ステップに代えて前記第２判別ステップを起動する第１起動ステップ、
   前記第２判別ステップの判別結果が肯定的であるとき前記第２判別ステップに代えて前記第１判別ステップを起動する第２起動ステップ、および
   前記第１判別ステップの判別結果が否定的であるとき前記撮像面で捉えられた被写界像の動きが解消される方向に前記特定エリアを前記撮像面内で移動させる移動ステップを実行させる、エリア制御プログラム。
7. 前記設定ステップは、前記第２判別ステップについて肯定的な判別結果が得られる前記撮像面の最大動き量が異なるズーム倍率の間で一致するように前記閾値を設定するステップである、請求項６記載のエリア制御プログラム。
8. 撮像面で捉えられた被写界像のうち特定エリアに属する部分被写界像を抽出する画像抽出装置のエリア制御方法であって、
   前記撮像面で捉えられた被写界像の動きがパン／チルト条件を満足するか否かを判別する第１判別ステップ、
   前記撮像面で捉えられた被写界像の動きが閾値を参照する手振れ条件を満足するか否かを判別する第２判別ステップ、
   前記閾値をズーム倍率が高いほど大きい数値に設定する設定ステップ、
   前記第１判別ステップの判別結果が肯定的であるとき前記第１判別ステップに代えて前記第２判別ステップを起動する第１起動ステップ、
   前記第２判別ステップの判別結果が肯定的であるとき前記第２判別ステップに代えて前記第１判別ステップを起動する第２起動ステップ、および
   前記第１判別ステップの判別結果が否定的であるとき前記撮像面で捉えられた被写界像の動きが解消される方向に前記特定エリアを前記撮像面内で移動させる移動ステップを備える、エリア制御方法。
9. レンズを経た被写界像を捉える撮像手段、
   カメラ筐体の動きがパン／チルト条件を満足するか否かを判別する第１判別手段、
   前記カメラ筐体の動きが閾値を参照する手振れ条件を満足するか否かを判別する第２判別手段、
   前記第１判別手段の判別結果が肯定的であるとき前記第１判別手段に代えて前記第２判別手段を起動する第１起動手段、
   前記第２判別手段の判別結果が肯定的であるとき前記第２判別手段に代えて前記第１判別手段を起動する第２起動手段、
   前記閾値をズーム倍率が高いほど大きい数値に設定する設定手段、および
   前記第１判別手段の判別結果が否定的であるとき前記撮像手段によって捉えられた被写界像の動きが解消されるように前記レンズと前記撮像手段との位置関係を変更する変更手段を備える、ビデオカメラ。
10. 前記設定手段は、前記第２判別手段について肯定的な判別結果が得られる前記カメラ筐体の最大動き量が異なるズーム倍率の間で一致するように前記閾値を設定する、請求項９記載のビデオカメラ。
11. 前記撮像手段で捉えられた被写界像を表示する表示手段をさらに備える、請求項９または１０記載のビデオカメラ。
12. 前記撮像手段で捉えられた被写界像の動きを周期的に検出する検出手段をさらに備え、
    前記パン／チルト条件は、動き方向がＮ回（Ｎ：２以上の整数）連続して一致するという第１条件、および同方向の動き量の累積値が画角に関連する基準値を上回るという第２条件の論理和である、請求項９ないし１１のいずれかに記載のビデオカメラ。
13. レンズを経た被写界像を捉える撮像手段を備えるビデオカメラのプロセサに、
    カメラ筐体の動きがパン／チルト条件を満足するか否かを判別する第１判別ステップ、
    前記カメラ筐体の動きが閾値を参照する手振れ条件を満足するか否かを判別する第２判別ステップ、
    前記第１判別ステップの判別結果が肯定的であるとき前記第１判別ステップに代えて前記第２判別ステップを起動する第１起動ステップ、
    前記第２判別ステップの判別結果が肯定的であるとき前記第２判別ステップに代えて前記第１判別ステップを起動する第２起動ステップ、
    前記閾値をズーム倍率が高いほど大きい数値に設定する設定ステップ、および
    前記第１判別ステップの判別結果が否定的であるとき前記撮像手段によって捉えられた被写界像の動きが解消されるように前記レンズと前記撮像手段との位置関係を変更する変更ステップを実行させる、撮像制御プログラム。
14. 前記設定ステップは、前記第２判別ステップについて肯定的な判別結果が得られる前記カメラ筐体の最大動き量が異なるズーム倍率の間で一致するように前記閾値を設定するステップである、請求項１３記載の撮像制御プログラム。
15. レンズを経た被写界像を捉える撮像手段を備えるビデオカメラの撮像制御方法であって、
    カメラ筐体の動きがパン／チルト条件を満足するか否かを判別する第１判別ステップ、
    前記カメラ筐体の動きが閾値を参照する手振れ条件を満足するか否かを判別する第２判別ステップ、
    前記第１判別ステップの判別結果が肯定的であるとき前記第１判別ステップに代えて前記第２判別ステップを起動する第１起動ステップ、
    前記第２判別ステップの判別結果が肯定的であるとき前記第２判別ステップに代えて前記第１判別ステップを起動する第２起動ステップ、
    前記閾値をズーム倍率が高いほど大きい数値に設定する設定ステップ、および
    前記第１判別ステップの判別結果が否定的であるとき前記撮像手段によって捉えられた被写界像の動きが解消されるように前記レンズと前記撮像手段との位置関係を変更する変更ステップを備える、撮像制御方法。

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