JP5415862B2 - Motion amount detection apparatus and method, and imaging apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、画像計測や高解像度画像生成などの分野において、動画像のぶれを検出・補正することが可能な動き量検出装置およびその方法、並びに撮像装置に関するものである。 The present invention relates to a motion amount detection apparatus and method, and an imaging apparatus capable of detecting and correcting moving image blur in fields such as image measurement and high-resolution image generation.
近年、画像計測や画像生成技術において、動画像データの連続する前後画像間の動き量を高精度に検出する技術が必要とされている。
動き量を検出するにあたり、画像間の相関をとる方法としてブロックマッチングや位相相関法などがある。
In recent years, in image measurement and image generation techniques, there is a need for a technique for detecting the amount of movement between successive images of moving image data with high accuracy.
In detecting the amount of motion, there are a block matching method, a phase correlation method, and the like as a method for obtaining a correlation between images.
位相相関法においては、フーリエ変換した2枚の画像の位相成分を合成し、それを逆フーリエ変換することで、画像の相関関数、すなわち画像間の動き量と画像間の相関の度合いを表す相関値を検出することができる。
このときの画像間の動き量は画素単位の動き量であるため、ここから画素単位以下の精度での動き量を推定することで、高精度の動き量検出が可能となる。
画素単位以下での動き量の推定は、求めた相関関数の画素単位位置の間を補間する方法や関数近似によって推定を行う方法などがある(たとえば、特許文献1,2参照)。
In the phase correlation method, the phase components of two Fourier-transformed images are synthesized and inverse Fourier transformed to synthesize the correlation function of the image, that is, the correlation indicating the amount of motion between images and the degree of correlation between images. The value can be detected.
Since the amount of motion between images at this time is the amount of motion in units of pixels, it is possible to detect the amount of motion with high accuracy by estimating the amount of motion with a precision equal to or less than the unit of pixels from here.
The estimation of the amount of motion in units of pixels or less includes a method of interpolating between pixel unit positions of the obtained correlation function, a method of estimating by function approximation, and the like (for example, see
しかしながら、2枚の画像の動き量が大きい場合、画像の中に同じ被写体が存在する割合が小さくなるため、画像間の相関値としては小さい値となってしまい、検出した相関関数の先鋭度が小さくなってしまう。 However, when the amount of motion of the two images is large, the proportion of the same subject in the image is small, so the correlation value between the images is small, and the sharpness of the detected correlation function is small. It gets smaller.
関数近似によって推定を行う場合には最小二乗法などで行うため、先鋭度が大きい方が画素単位以下の動き量を正しく推定することができる。
したがって、相関値が小さくなることは推定精度に悪影響を及ぼし、信頼性の低下を招いてしまう。
When estimation is performed by function approximation, since it is performed by the least square method or the like, a larger amount of sharpness can correctly estimate a motion amount in units of pixels or less.
Therefore, a small correlation value adversely affects estimation accuracy, leading to a decrease in reliability.
本発明の目的は、連続する画像間の動き量を画素単位以下で精度良く検出することができる動き量検出装置およびその方法、並びに撮像装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a motion amount detection apparatus, a method thereof, and an imaging apparatus capable of accurately detecting a motion amount between consecutive images in units of pixels or less.
本発明の第1の観点は、一連の動画像データから連続する画像間の相関をとり、各画像間の画像全体の動き量を求める動き量検出装置であって、動画像の画面内から任意のブロックを切り出し、連続する画像間の動き量と相関の度合いである相関値を算出し、当該相関値があらかじめ設定した閾値を下回った場合は、前記動き量に基づいて前記任意のブロックを切り出す位置をシフトし、当該シフトして切り出したブロック間で再度前記動き量と前記相関値を算出する処理部を有する。
A first aspect of the present invention is a motion amount detection apparatus that obtains a correlation between successive images from a series of moving image data and obtains a motion amount of the entire image between the images. If the correlation value falls below a preset threshold, the arbitrary block is cut out based on the amount of motion. A processing unit that shifts the position and calculates the motion amount and the correlation value again between the blocks cut out by the shift is included.
本発明の第1の観点は、一連の動画像データから連続する画像間の相関をとり、各画像間の画像全体の動き量を求める動き量検出装置であって、
動画像の画面内から任意のブロックを切り出し、連続する画像間の動き量と相関の度合いである相関値を算出し、前記動き量があらかじめ設定した閾値を上回った場合は、前記動き量に基づいて前記任意のブロックを切り出す位置をシフトし、当該シフトして切り出したブロック間で再度前記動き量と前記相関値を算出する処理部を有する。
A first aspect of the present invention is a motion amount detection device that obtains a correlation between successive images from a series of moving image data and obtains a motion amount of the entire image between the images ,
An arbitrary block is cut out from the screen of the moving image, a correlation value that is a degree of correlation between the amount of motion between successive images is calculated, and when the amount of motion exceeds a preset threshold value, based on the amount of motion A processing unit that shifts a position where the arbitrary block is cut out and calculates the motion amount and the correlation value again between the blocks cut out after the shift.
本発明の第2の観点は、一連の動画像データから連続する画像間の相関をとり、各画像間の画像全体の動き量を求める動き量検出方法であって、動画像の画面内から任意のブロックを切り出し、連続する画像間の動き量と相関の度合いである相関値を算出する第1算出ステップと、前記相関値があらかじめ設定した閾値を下回った場合は、前記動き量に基づいて前記任意のブロックを切り出す位置をシフトするシフトステップと、前記シフトして切り出したブロック間で再度前記動き量と前記相関値を算出する第2算出ステップとを有する。
本発明の第2の観点は、一連の動画像データから連続する画像間の相関をとり、各画像間の画像全体の動き量を求める動き量検出方法であって、動画像の画面内から任意のブロックを切り出し、連続する画像間の動き量と相関の度合いである相関値を算出する第1算出ステップと、前記動き量があらかじめ設定した閾値を上回った場合は、前記動き量に基づいて前記任意のブロックを切り出す位置をシフトするシフトステップと、
前記シフトして切り出したブロック間で再度前記動き量と前記相関値を算出する第2算出ステップとを有する。
A second aspect of the present invention is a motion amount detection method that obtains a correlation between successive images from a series of moving image data and obtains a motion amount of the entire image between the images. A first calculation step of calculating a correlation value that is a degree of correlation between the amount of motion between successive images and the correlation value falls below a preset threshold value, and based on the amount of motion A shift step of shifting a position to cut out an arbitrary block, and a second calculation step of calculating the motion amount and the correlation value again between the blocks cut out by the shift.
A second aspect of the present invention is a motion amount detection method that obtains a correlation between successive images from a series of moving image data and obtains a motion amount of the entire image between the images. A first calculation step of calculating a correlation value that is a degree of correlation between the amount of motion between successive images and the amount of motion exceeds a preset threshold, and based on the amount of motion A shift step for shifting the position to cut out an arbitrary block;
A second calculation step of calculating the motion amount and the correlation value again between the blocks cut out by the shift.
本発明の第3の観点の撮像装置は、光学系と、前記光学系を通過した被写体像を撮像する撮像素子と、前記撮像素子により得られた一連の動画像データから連続する画像間の相関をとり、各画像間の画像全体の動き量を求める動き量検出装置と、を有し、前記動き量検出装置は、動画像の画面内から任意のブロックを切り出し、連続する画像間の動き量と相関の度合いである相関値を算出し、当該相関値があらかじめ設定した閾値を下回った場合は、前記動き量に基づいて前記任意のブロックを切り出す位置をシフトし、当該シフトして切り出したブロック間で再度前記動き量と前記相関値を算出する処理部を含む。
本発明の第3の観点の撮像装置は、光学系と、前記光学系を通過した被写体像を撮像する撮像素子と、前記撮像素子により得られた一連の動画像データから連続する画像間の相関をとり、各 画像間の画像全体の動き量を求める動き量検出装置と、を有し、前記動き量検出装置は、動画像の画面内から任意のブロックを切り出し、連続する画像間の動き量と相関の度合いである相関値を算出し、前記動き量があらかじめ設定した閾値を上回った場合は、前記動き量に基づいて前記任意のブロックを切り出す位置をシフトし、当該シフトして切り出したブロック間で再度前記動き量と前記相関値を算出する処理部を含む。
An imaging apparatus according to a third aspect of the present invention includes an optical system, an imaging element that captures a subject image that has passed through the optical system, and a correlation between consecutive images from a series of moving image data obtained by the imaging element. And a motion amount detection device that obtains the motion amount of the entire image between the images, and the motion amount detection device cuts out an arbitrary block from the moving image screen and moves the motion amount between consecutive images. If the correlation value that is the degree of correlation is calculated and the correlation value falls below a preset threshold value, the position to cut out the arbitrary block is shifted based on the amount of motion, and the block cut out by the shift A processing unit for calculating the motion amount and the correlation value again.
An imaging apparatus according to a third aspect of the present invention includes an optical system, an imaging element that captures a subject image that has passed through the optical system, and a correlation between consecutive images from a series of moving image data obtained by the imaging element. And a motion amount detection device that obtains the motion amount of the entire image between the images, and the motion amount detection device cuts out an arbitrary block from the moving image screen and moves the motion amount between consecutive images. If the correlation value that is the degree of correlation is calculated, and the amount of motion exceeds a preset threshold value, the position to cut out the arbitrary block is shifted based on the amount of motion, and the block cut out by the shift A processing unit for calculating the motion amount and the correlation value again.
本発明によれば、連続する画像間の動き量を画素単位以下で精度良く検出することができる。 According to the present invention, it is possible to accurately detect the amount of motion between consecutive images in units of pixels or less.
以下、本発明の実施形態を図面に関連付けて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明に係る撮像装置の一実施形態を示すブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an imaging apparatus according to the present invention.
本撮像装置10は、光学系11、撮影制御部12、撮像部13、画像処理部14、動き量検出部15、およびメモリ16を有している。
これらの構成要素のうち、画像処理部14、動き量検出部15、メモリ16等により処理部が構成される。
The
Among these components, the
本撮像装置10は、撮像部13により得られた一連の動画像データから連続する画像間の相関をとり、各画像間の画像全体の動き量を求める動き量検出機能を有する。
動き量検出機能において、動画像内で任意のブロックを切り出し、フレーム間での相関をとって動き検出を行う際に、フレーム間での動き量が大きい場合や相関が低い場合は検出精度が低下してしまうおそれがある。
そこで、本実施形態の動き量検出機能においては、動き量分シフトした位置で切り出したブロックとの相関を取ることで、画像の精細な動き量検出を実現している。
The
In the motion amount detection function, when extracting an arbitrary block in a moving image and taking a correlation between frames and performing motion detection, the detection accuracy decreases if the motion amount between frames is large or the correlation is low. There is a risk of it.
Therefore, in the motion amount detection function of the present embodiment, fine motion amount detection of an image is realized by obtaining a correlation with a block cut out at a position shifted by the motion amount.
具体的には、本撮像装置10の動き量検出機能は、動画像の画面内から任意のブロックを切り出し、連続する画像間の動き量と相関の度合いである相関値を算出する第1算出機能を含む。
動き量検出機能は、次に、動き量に基づいて任意のブロックを切り出す位置をシフトするシフト機能を有する。
そして、動き量検出機能は、シフトして切り出したブロック間で再度動き量と相関値を算出する第2算出機能を有する。
Specifically, the motion amount detection function of the
Next, the motion amount detection function has a shift function that shifts the position where an arbitrary block is cut out based on the motion amount.
The motion amount detection function has a second calculation function for calculating the motion amount and the correlation value again between the blocks cut out by shifting.
また、動き量検出機能は、算出した相関値をあらかじめ設定した閾値と比較する比較機能を含んで形成される。
動き量検出機能は、シフト機能において、比較機能による比較の結果、相関値があらかじめ設定した閾値を下回った場合は、動き量に基づいて任意のブロックを切り出す位置をシフトする。
そして、第2算出機能において、シフトして切り出したブロック間で再度動き量と相関値を算出する。
あるいは、動き量検出機能は、算出した動き量Dをあらかじめ設定した閾値と比較する比較機能を含んで形成される。
シフト機能において、比較機能による比較の結果、動き量があらかじめ設定した閾値を上回った場合は、動き量に基づいて任意のブロックを切り出す位置をシフトする。
そして、第2算出機能において、シフトして切り出したブロック間で再度動き量と相関値を算出する。
The motion amount detection function is formed including a comparison function for comparing the calculated correlation value with a preset threshold value.
The motion amount detection function shifts the position of extracting an arbitrary block based on the motion amount when the correlation value falls below a preset threshold value as a result of the comparison by the comparison function in the shift function.
Then, in the second calculation function, the motion amount and the correlation value are calculated again between the blocks cut out by shifting.
Alternatively, the motion amount detection function is formed including a comparison function that compares the calculated motion amount D with a preset threshold value.
In the shift function, when the amount of motion exceeds a preset threshold value as a result of comparison by the comparison function, the position where an arbitrary block is cut out is shifted based on the amount of motion.
Then, in the second calculation function, the motion amount and the correlation value are calculated again between the blocks cut out by shifting.
撮影制御部12は、露出制御を行うとともに、図示しない操作部などの操作入力を持ち、それらの入力に応じて、システム全体の動作を決定し、光学系11、撮像部13等を制御し、システム全体の調停制御を司るものである。
The
撮像部13は、CCDやCMOSセンサなどの撮像素子131を含んで形成され、光学系11を通った被写体の光学像を受けて画像信号に変換し、変換した画像信号からYUV形式の画像データを生成し、画像処理部14に出力する。
The
画像処理部14では、撮像部13により供給された画像データをメモリ16に格納し、メモリ16に格納された画像信号に対し信号処理を行う。
The
動き量検出部15では、撮像部13により得られ、画像処理部14で画像処理を受けた一連の動画像データから連続する画像間の相関をとり、各画像間の画像全体の動き量を求める。
動き量検出部15は、動画像の画面内から任意のブロックBLKを切り出し、連続する画像間の動き量Dと相関の度合いである相関値Vを算出する。
動き量検出部15は、次に、動き量Dに基づいて任意のブロックBLKを切り出す位置をシフトする。
そして、動き量検出部15は、シフトして切り出したブロック間で再度動き量Daと相関値Vaを算出する。
In the motion
The motion
Next, the motion
Then, the motion
動き量検出部15は、算出した相関値Vをあらかじめ設定した閾値Vthと比較し、比較の結果、相関値Vがあらかじめ設定した閾値Vthを下回った場合は、動き量Dに基づいて任意のブロックBLKを切り出す位置をシフトする。
そして、動き量検出部15は、シフトして切り出したブロック間で再度動き量Daと相関値Vaを算出する。
The motion
Then, the motion
また、動き量検出部15は、算出した動き量Dをあらかじめ設定した閾値Dthと比較し、比較の結果、動き量Dがあらかじめ設定した閾値Dthを上回った場合は、動き量Dに基づいて任意のブロックBLKを切り出す位置をシフトする。
そして、動き量検出部15は、シフトして切り出したブロック間で再度動き量Daと相関値Vaを算出する。
In addition, the motion
Then, the motion
上述したように、動き量検出部15は、連続する画像間の相関をとり、画像間の動き量Dと画像間の相関の度合いを表す相関値Vを検出する。
この結果に基づいて撮像装置10では、不図示の表示部でぶれのない動画像を表示、または記録したり、その他の画像処理を行うことが可能である。
As described above, the motion
Based on this result, the
以下、本実施形態における動き量検出処理をさらに詳細に説明する。 Hereinafter, the motion amount detection process in the present embodiment will be described in more detail.
図2は、本実施形態に係る画像の切り出しについて説明するための第1図である。
図3は、本実施形態に係る画像の切り出しについて説明するための第2図である。
FIG. 2 is a first diagram for explaining image clipping according to the present embodiment.
FIG. 3 is a second diagram for explaining image clipping according to the present embodiment.
動き量検出部15は、図2に示すように、入力した一連の動画像データから連続する画像間の動き量を検出するにあたって、動画像データの連続する前フレーム21と現フレーム22において画像の全部、もしくは画像の一部を検出対象領域としてブロックBLKを切り出す。
このブロックBLKn、BLKn+1は、図3に示すように、一連の動画像データ中の画像nと画像n+1で同じ座標位置で切り出す。
このブロックでの動き量検出は、画像の中の1箇所でもよいが、画像をブロックに分割した複数の箇所で行ってもよい。
As shown in FIG. 2, the motion
As shown in FIG. 3, the blocks BLKn and BLKn + 1 are cut out at the same coordinate position in the image n and the image n + 1 in the series of moving image data.
The motion amount detection in this block may be performed at one location in the image, but may be performed at a plurality of locations where the image is divided into blocks.
図4は、相関演算の結果、画像間のずれ量が小さい場合の相関関数を示す図である。
図5は、相関演算の結果、画像間のずれ量が大きい場合の相関関数を示す図である。
図6は、図3の切り出し位置で検出した動き量だけシフトした位置で再度ブロックの切り出しを行う処理を示す図である。
図7は、最小二乗法等の手法によって近似し、近似関数でピーク値を求める方法を示す図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a correlation function when a shift amount between images is small as a result of correlation calculation.
FIG. 5 is a diagram illustrating a correlation function when the amount of deviation between images is large as a result of correlation calculation.
FIG. 6 is a diagram illustrating a process of cutting out a block again at a position shifted by the amount of motion detected at the cutting position in FIG.
FIG. 7 is a diagram illustrating a method of approximating by a method such as a least square method and obtaining a peak value by an approximation function.
動き量検出部15は、切り出した2枚のブロックBLKn、BLKn+1で相関演算を行う。
演算の結果、画像間のずれ量が小さければ、相関関数は、図4に示すように、相関値が高い関数が得られる。
このとき得られる相関値は画素単位の相関値である。
これに対し、図7に示すように、sinc関数やガウス関数などの関数を最小二乗法等の手法によって近似し、近似関数のピーク位置を求めることで、画素単位以下の精度で動き量を検出することができる。
なお、図7において、横軸が動き量を、縦軸が相関値を、それぞれ示している。
The motion
If the shift amount between images is small as a result of the calculation, a correlation function having a high correlation value is obtained as shown in FIG.
The correlation value obtained at this time is a correlation value in pixel units.
On the other hand, as shown in FIG. 7, a function such as a sinc function or a Gaussian function is approximated by a method such as a least square method, and the peak position of the approximate function is obtained to detect the amount of motion with a precision less than a pixel unit. can do.
In FIG. 7, the horizontal axis indicates the amount of movement, and the vertical axis indicates the correlation value.
しかし、画像間のずれ量が大きければ、図5に示すように、相関値の小さい関数が得られる。
この場合、先鋭度が小さいため、画素単位以下での動き量の推定精度が落ちてしまう。動画撮影中に撮像装置が大きくぶれてしまうと、切り出したブロック内に同じ被写体が存在する割合が小さくなるため、相関値が小さくなってしまう。
そこで、図6に示すように、図3の切り出し位置で検出した動き量だけシフトした位置で再度ブロックの切り出しを行う。
However, if the shift amount between images is large, a function having a small correlation value can be obtained as shown in FIG.
In this case, since the sharpness is small, the estimation accuracy of the motion amount in the pixel unit or less is lowered. If the imaging device is greatly shaken during moving image shooting, the proportion of the same subject in the cut out block is reduced, and the correlation value is reduced.
Therefore, as shown in FIG. 6, the block is cut out again at the position shifted by the amount of motion detected at the cutting position in FIG.
これにより、切り出したブロック内に同じ被写体が存在する割合が多くなり、このブロックで再度相関演算を行うと、高い相関値が得られる。
先鋭度が大きいため、これをもとに画素単位以下で精度良く動き量の推定が可能である。
As a result, the proportion of the same subject in the cut out block increases, and a high correlation value is obtained when the correlation calculation is performed again in this block.
Since the sharpness is large, it is possible to accurately estimate the amount of motion on a pixel-by-pixel basis based on this.
上記、一連の処理を動き検出動作としてフローチャートで示したものが図8から図10である。
以下に、図8〜図10に関連付けて、本実施形態に係る第1、第2、および第3の動き検出動作について説明する。
FIG. 8 to FIG. 10 show the above-described series of processes as motion detection operations in flowcharts.
The first, second, and third motion detection operations according to this embodiment will be described below in association with FIGS.
まず、上記構成による第1の動き量検出動作を図8のフローチャートに関連付けて説明する。
図8は、本実施形態に係る第1の動き量検出動作を説明するためのフローチャートである。
First, the first motion amount detection operation with the above configuration will be described with reference to the flowchart of FIG.
FIG. 8 is a flowchart for explaining the first motion amount detection operation according to the present embodiment.
<ステップST1>
ステップST1において、動き量検出部15は、画像nを取得する。
<Step ST1>
In step ST1, the motion
<ステップST2>
ステップST2において、動き量検出部15は、画像n+1を取得する。
<Step ST2>
In step ST2, the
<ステップST3>
ステップST3において、動き量検出部15は、画像から検出対象ブロックを切り出す。
<Step ST3>
In step ST3, the motion
<ステップST4>
ステップST4において、動き量検出部15は、切り出したブロックで位相相関演算を行い、画素単位での動き量Dと相関値Vを検出する。
<Step ST4>
In step ST <b> 4, the motion
<ステップST5>
ステップST5において、動き量検出部15は、検出した動き量に基づいて、画像n+1のブロックを再度切り出す。
<Step ST5>
In step ST5, the
<ステップST6>
ステップST6において、動き量検出部15は、切り出したブロックで位相相関演算を行い、画素単位での動き量Daと相関値Vaを検出する。
<Step ST6>
In step ST <b> 6, the motion
<ステップST7>
ステップST7において、動き量検出部15は、相関演算結果をもとに、画素単位以下の精度で動き量の推定を行う。
<Step ST7>
In step ST7, the motion
<ステップST8>
ステップST8において、動き量検出部15は、撮影終了するまで、上記ステップST2〜ST7の処理を繰り返す。
<Step ST8>
In step ST8, the motion
次に、第2の動き量検出動作を図9のフローチャートに関連付けて説明する。
図9は、本実施形態に係る第2の動き量検出動作を説明するためのフローチャートである。
この第2の動き量検出動作においては、図3の切り出し位置で切り出したブロックで相関演算を行った結果、検出した相関値が予め設定した閾値Vth以下のとき、ぶれ量が大きい、あるいは画像のコントラストが低いと判断する。
ぶれ量が大きいと、2枚の画像の中で同じ被写体が占める割合が小さくなるため、相関値は小さくなる。
ぶれ量が小さいと判断できれば、相関演算結果から画素単位以下での動き量の推定を行う。
ぶれ量が大きければ、検出した動き量だけシフトした位置で再度ブロックの切り出しを行い、相関演算を行う。
第2の動き量検出動作の全体的な処理を説明する。
Next, the second motion amount detection operation will be described with reference to the flowchart of FIG.
FIG. 9 is a flowchart for explaining the second motion amount detection operation according to the present embodiment.
In the second motion amount detection operation, as a result of performing the correlation calculation on the block cut out at the cut-out position in FIG. 3, when the detected correlation value is equal to or less than the preset threshold value Vth, the blur amount is large or the image Judge that the contrast is low.
When the amount of blur is large, the proportion of the same subject in the two images is small, so the correlation value is small.
If it can be determined that the amount of blur is small, the amount of motion in pixel units or less is estimated from the correlation calculation result.
If the shake amount is large, the block is cut out again at the position shifted by the detected motion amount, and the correlation calculation is performed.
The overall process of the second motion amount detection operation will be described.
<ステップST11>
ステップST11において、動き量検出部15は、画像nを取得する。
<Step ST11>
In step ST11, the motion
<ステップST12>
ステップST12において、動き量検出部15は、画像n+1を取得する。
<Step ST12>
In step ST12, the motion
<ステップST13>
ステップST13において、動き量検出部15は、画像から検出対象ブロックを切り出す。
<Step ST13>
In step ST13, the motion
<ステップST14>
ステップST14において、動き量検出部15は、切り出したブロックで位相相関演算を行い、画素単位での動き量Dと相関値Vを検出する。
<Step ST14>
In step ST <b> 14, the motion
<ステップST15>
ステップST15において、動き量検出部15は、検出した相関値Vが閾値Vthより大きいか否か(下回ったか否か)の判別を行う。
<Step ST15>
In step ST15, the motion
<ステップST16>
ステップST15において、検出した相関値Vが閾値Vth以下の場合、ステップST16において、動き量検出部15は、検出した動き量に基づいて、画像n+1のブロックを再度切り出す。
<Step ST16>
In step ST15, when the detected correlation value V is equal to or less than the threshold value Vth, in step ST16, the motion
<ステップST17>
ステップST17において、動き量検出部15は、切り出したブロックで位相相関演算を行い、画素単位での動き量Daと相関値Vaを検出する。
<Step ST17>
In step ST <b> 17, the motion
<ステップST18>
ステップST18において、動き量検出部15は、相関演算結果をもとに、画素単位以下の精度で動き量の推定を行う。
<Step ST18>
In step ST18, the motion
<ステップST19>
ステップST19において、動き量検出部15は、撮影終了するまで、上記ステップST12〜ST18の処理を繰り返す。
<Step ST19>
In step ST19, the motion
次に、第3の動き量検出動作を図10のフローチャートに関連付けて説明する。
図10は、本実施形態に係る第3の動き量検出動作を説明するためのフローチャートである。
この第3の動き量検出動作においては、図3の切り出し位置で切り出したブロックで相関演算を行った結果、検出した動き量が予め設定した値Dthよりも大きかったとき、ぶれ量が大きいと判断する。
ぶれ量が小さければ、相関演算結果から画素単位以下での動き量の推定を行う。
ぶれ量が大きければ、検出した動き量だけシフトした位置で再度ブロックの切り出しを行い、相関演算を行う。
第3の動き量検出動作の全体的な処理を説明する。
Next, the third motion amount detection operation will be described with reference to the flowchart of FIG.
FIG. 10 is a flowchart for explaining the third motion amount detection operation according to the present embodiment.
In the third motion amount detection operation, when the correlation calculation is performed on the block cut out at the cut-out position in FIG. 3, it is determined that the shake amount is large when the detected motion amount is larger than the preset value Dth. To do.
If the amount of blur is small, the amount of motion in pixel units or less is estimated from the correlation calculation result.
If the shake amount is large, the block is cut out again at the position shifted by the detected motion amount, and the correlation calculation is performed.
The overall process of the third motion amount detection operation will be described.
<ステップST21>
ステップST21において、動き量検出部15は、画像nを取得する。
<Step ST21>
In step ST21, the motion
<ステップST22>
ステップST22において、動き量検出部15は、画像n+1を取得する。
<Step ST22>
In step ST22, the motion
<ステップST23>
ステップST23において、動き量検出部15は、画像から検出対象ブロックを切り出す。
<Step ST23>
In step ST23, the motion
<ステップST24>
ステップST24において、動き量検出部15は、切り出したブロックで位相相関演算を行い、画素単位での動き量Dと相関値Vを検出する。
<Step ST24>
In step ST <b> 24, the motion
<ステップST25>
ステップST25において、動き量検出部15は、検出した動き量Dが閾値Dthより大きいか否か(上回ったか否か)判別を行う。
<Step ST25>
In step ST25, the motion
<ステップST26>
ステップST25において、検出した動き量Dが閾値Dthより大きい場合、ステップST26において、動き量検出部15は、検出した動き量に基づいて、画像n+1のブロックを再度切り出す。
<Step ST26>
In step ST25, when the detected motion amount D is larger than the threshold value Dth, in step ST26, the motion
<ステップST27>
ステップST27において、動き量検出部15は、切り出したブロックで位相相関演算を行い、画素単位での動き量Daと相関値Vaを検出する。
<Step ST27>
In step ST <b> 27, the motion
<ステップST28>
ステップST28において、動き量検出部15は、相関演算結果をもとに、画素単位以下の精度で動き量の推定を行う。
<Step ST28>
In step ST28, the motion
<ステップST29>
ステップST29において、動き量検出部15は、撮影終了するまで、上記ステップST22〜ST28の処理を繰り返す。
<Step ST29>
In step ST29, the motion
以上説明したように、本実施形態によれば、動き量検出部15では、撮像部13により得られ、画像処理部14で画像処理を受けた一連の動画像データから連続する画像間の相関をとり、各画像間の画像全体の動き量を求める。
動き量検出部15は、動画像の画面内から任意のブロックBLKを切り出し、連続する画像間の動き量Dと相関の度合いである相関値Vを算出する。
動き量検出部15は、次に、動き量Dに基づいて任意のブロックBLKを切り出す位置をシフトする。
そして、動き量検出部15は、シフトして切り出したブロック間で再度動き量Daと相関値Vaを算出する。
したがって、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
As described above, according to the present embodiment, in the motion
The motion
Next, the motion
Then, the motion
Therefore, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
連続する画像間の動き量を画素単位以下で精度良く検出することができる。
すなわち、動き量分シフトした位置で切り出したブロックとの相関を取ることで、画像の精細な動き量検出を実現することが可能となる。
The amount of motion between successive images can be detected accurately with a pixel unit or less.
That is, it is possible to realize fine motion amount detection of an image by obtaining a correlation with a block cut out at a position shifted by the motion amount.
10・・・撮像装置、11・・・光学系、12・・・撮影制御部、13・・・撮像部、14・・・画像処理部、15・・・動き量検出部、16・・・メモリ。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
動画像の画面内から任意のブロックを切り出し、連続する画像間の動き量と相関の度合いである相関値を算出し、当該相関値があらかじめ設定した閾値を下回った場合は、前記動き量に基づいて前記任意のブロックを切り出す位置をシフトし、当該シフトして切り出したブロック間で再度前記動き量と前記相関値を算出する処理部を有する
動き量検出装置。 A motion amount detection device that obtains a correlation between successive images from a series of moving image data and obtains a motion amount of the entire image between the images,
An arbitrary block is cut out from the screen of the moving image, a correlation value that is the degree of correlation between the amount of motion between successive images is calculated, and if the correlation value falls below a preset threshold value , based on the amount of motion And a processing unit that shifts a position to cut out the arbitrary block and calculates the motion amount and the correlation value again between the blocks cut out by the shift.
動画像の画面内から任意のブロックを切り出し、連続する画像間の動き量と相関の度合いである相関値を算出し、前記動き量があらかじめ設定した閾値を上回った場合は、前記動き量に基づいて前記任意のブロックを切り出す位置をシフトし、当該シフトして切り出したブロック間で再度前記動き量と前記相関値を算出する処理部を有する
動き量検出装置。 A motion amount detection device that obtains a correlation between successive images from a series of moving image data and obtains a motion amount of the entire image between the images,
An arbitrary block is cut out from the screen of the moving image, a correlation value that is a degree of correlation between the amount of motion between successive images is calculated, and when the amount of motion exceeds a preset threshold value , based on the amount of motion And a processing unit that shifts a position to cut out the arbitrary block and calculates the motion amount and the correlation value again between the blocks cut out by the shift.
動画像の画面内から任意のブロックを切り出し、連続する画像間の動き量と相関の度合いである相関値を算出する第1算出ステップと、
前記相関値があらかじめ設定した閾値を下回った場合は、前記動き量に基づいて前記任意のブロックを切り出す位置をシフトするシフトステップと、
前記シフトして切り出したブロック間で再度前記動き量と前記相関値を算出する第2算出ステップと
を有する動き量検出方法。 A motion amount detection method that obtains a correlation between successive images from a series of moving image data and obtains a motion amount of the entire image between the images,
A first calculation step of cutting out an arbitrary block from the screen of a moving image and calculating a correlation value that is a degree of correlation and a motion amount between consecutive images;
When the correlation value falls below a preset threshold value, a shift step of shifting a position to cut out the arbitrary block based on the amount of movement;
A motion amount detection method comprising: a second calculation step of calculating the motion amount and the correlation value again between the blocks cut out by shifting.
動画像の画面内から任意のブロックを切り出し、連続する画像間の動き量と相関の度合いである相関値を算出する第1算出ステップと、
前記動き量があらかじめ設定した閾値を上回った場合は、前記動き量に基づいて前記任意のブロックを切り出す位置をシフトするシフトステップと、
前記シフトして切り出したブロック間で再度前記動き量と前記相関値を算出する第2算出ステップと
を有する動き量検出方法。 A motion amount detection method that obtains a correlation between successive images from a series of moving image data and obtains a motion amount of the entire image between the images,
A first calculation step of cutting out an arbitrary block from the screen of a moving image and calculating a correlation value that is a degree of correlation and a motion amount between consecutive images;
When the amount of motion exceeds a preset threshold, a shift step of shifting the position to cut out the arbitrary block based on the amount of motion;
A motion amount detection method comprising: a second calculation step of calculating the motion amount and the correlation value again between the blocks cut out by shifting.
前記光学系を通過した被写体像を撮像する撮像素子と、
前記撮像素子により得られた一連の動画像データから連続する画像間の相関をとり、各 画像間の画像全体の動き量を求める動き量検出装置と、を有し、
前記動き量検出装置は、
動画像の画面内から任意のブロックを切り出し、連続する画像間の動き量と相関の度合いである相関値を算出し、当該相関値があらかじめ設定した閾値を下回った場合は、前記動き量に基づいて前記任意のブロックを切り出す位置をシフトし、当該シフトして切り出したブロック間で再度前記動き量と前記相関値を算出する処理部を含む
撮像装置。 Optical system,
An image sensor that images a subject image that has passed through the optical system;
A motion amount detection device that obtains a correlation between successive images from a series of moving image data obtained by the image sensor and obtains a motion amount of the entire image between the images, and
The movement amount detection device includes:
An arbitrary block is cut out from the screen of the moving image, a correlation value that is the degree of correlation between the amount of motion between successive images is calculated, and if the correlation value falls below a preset threshold value , based on the amount of motion And a processing unit that shifts a position where the arbitrary block is cut out and calculates the motion amount and the correlation value again between the blocks cut out after the shift.
前記光学系を通過した被写体像を撮像する撮像素子と、
前記撮像素子により得られた一連の動画像データから連続する画像間の相関をとり、各 画像間の画像全体の動き量を求める動き量検出装置と、を有し、
前記動き量検出装置は、
動画像の画面内から任意のブロックを切り出し、連続する画像間の動き量と相関の度合いである相関値を算出し、前記動き量があらかじめ設定した閾値を上回った場合は、前記動き量に基づいて前記任意のブロックを切り出す位置をシフトし、当該シフトして切り出したブロック間で再度前記動き量と前記相関値を算出する処理部を含む
撮像装置。 Optical system,
An image sensor that images a subject image that has passed through the optical system;
A motion amount detection device that obtains a correlation between successive images from a series of moving image data obtained by the image sensor and obtains a motion amount of the entire image between the images, and
The movement amount detection device includes:
An arbitrary block is cut out from the screen of the moving image, a correlation value that is a degree of correlation between the amount of motion between successive images is calculated, and when the amount of motion exceeds a preset threshold value , based on the amount of motion And a processing unit that shifts a position where the arbitrary block is cut out and calculates the motion amount and the correlation value again between the blocks cut out after the shift.
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