JP5415975B2 - Motion compensation apparatus and method - Google Patents

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Description

本発明は、異なる複数の画像情報から、画像間の動きを求め、その動き情報から画像の表示位置の補正をする動き補正装置およびその方法に関するものである。   The present invention relates to a motion correction apparatus and method for obtaining a motion between images from a plurality of different image information and correcting the display position of the image from the motion information.

ビデオカメラやデジタルカメラのように、機器を手に持って撮影する場合、図1に示すような方向にブレが発生する可能性がある。   When shooting with a device held in a hand, such as a video camera or a digital camera, there is a possibility of blurring in the direction shown in FIG.

ここでは、カメラ1が水平方向に平行移動する場合をX軸、垂直方向に平行移動する場合をY軸、前後方向に平行移動する場合をZ軸とする。
また、X軸を中心に回転運動する場合をθx軸、Y軸を中心に回転運動する場合をθy軸、Z軸を回転運動する場合をθz軸とする。
Here, the case where the camera 1 translates in the horizontal direction is taken as the X axis, the case where the camera 1 translates in the vertical direction is taken as the Y axis, and the case where the camera 1 is translated in the front-rear direction is taken as the Z axis.
Further, the rotational movement about the X axis is the θx axis, the rotational movement about the Y axis is the θy axis, and the rotational movement about the Z axis is the θz axis.

従来、異なる画像間の移動量を求め、その移動量と逆の方向に画像の表示エリアを移動することによる、電子式の画像ブレ補正方式としては、画像のX軸とY軸の2軸を補正するものが一般的である。   Conventionally, as an electronic image blur correction method by obtaining a movement amount between different images and moving an image display area in a direction opposite to the movement amount, two axes of an X axis and a Y axis of the image are used. What is corrected is common.

図2(A)〜(D)は、X軸およびY軸の2軸、Z軸、θz軸、θx軸およびθy軸の2軸の動きによる画像の変化の例を示す図である。   2A to 2D are diagrams illustrating examples of image changes caused by movements of two axes, the X axis and the Y axis, the Z axis, the θz axis, the θx axis, and the θy axis.

図2(A)は、X軸とY軸の補正のイメージを示している。
実際にカメラがブレた場合、移動方向として最も大きく発生しやすいのがこのX軸とY軸のため、この軸の補正だけで済ませている、ブレ補正装置や方式が一番多い。
FIG. 2A shows an image of X-axis and Y-axis correction.
When the camera is actually shaken, it is the X axis and the Y axis that are most likely to occur as the moving direction. Therefore, there are the most shake correction devices and methods that only need to correct these axes.

近年では、さらに精度のよい補正を行うため、その他の軸についても補正する方式が提案されてくるようになってきている。
図2(B)に示しているのが、Z軸(ズーム)方向にズレが生じた場合である。
Z軸は、カメラの光軸の方向に対するズレのため、この軸が動くと、被写体の大きさが変化する。
In recent years, a method for correcting other axes has been proposed in order to perform correction with higher accuracy.
FIG. 2B shows a case where a deviation occurs in the Z-axis (zoom) direction.
Since the Z axis is shifted from the direction of the optical axis of the camera, the size of the subject changes when this axis moves.

図2(C)に示すのが、θz軸(回転)方向にズレが生じた場合である。
図では、画面の中心が回転の中心となっているが、回転の中心が画面範囲外にあるパターンもある。
Z軸とθz軸も補正する方式としては、特許文献1などに開示された技術が提案されている。
FIG. 2C shows a case where a deviation occurs in the θz axis (rotation) direction.
In the figure, the center of the screen is the center of rotation, but there is a pattern in which the center of rotation is outside the screen range.
As a method for correcting both the Z axis and the θz axis, a technique disclosed in Patent Document 1 has been proposed.

そして、図2(D)に示しているのが、θx軸(X軸の回転)、θy軸(Y軸の回転)方向のブレが生じた場合である。
この軸のブレについても、図では、画面の中心がθx軸、θy軸の回転の中心となっているが、ブレの中心が画面範囲外にあるパターンもある。
θx軸、θy軸に対しても補正する方式としては、特許文献2などに開示された技術が提案されている。
FIG. 2D shows a case where blurring occurs in the θx-axis (X-axis rotation) and θy-axis (Y-axis rotation) directions.
Regarding the blurring of this axis, in the figure, the center of the screen is the center of rotation of the θx axis and the θy axis, but there is a pattern in which the center of blurring is outside the screen range.
As a method for correcting the θx axis and the θy axis, a technique disclosed in Patent Document 2 has been proposed.

特許第3770271号Patent No. 3770271 特開2006−222933号公報JP 2006-222933 A

このように、自然界では、6軸のブレが発生する可能性があり、これまで、それぞれの軸において、どのように移動量を検出し、補正するかという提案は個別にされてきた。
ある軸の移動量検出と補正をする場合、一番精度が良くなるのは、他の軸の移動が無い場合であるが、実際の自然界で発生するブレは、複数のブレが混合したものになる。
そのため、軸ごとにブレ補正する場合に、どのような順番で移動量検出して補正するかによって、精度が変わってしまう。場合によっては誤検出や移動する被写体の影響を受け、高い精度の補正を行うことが困難である。
As described above, in the natural world, there is a possibility that 6-axis blur occurs, and so far, proposals on how to detect and correct the movement amount in each axis have been made individually.
When detecting and correcting the movement amount of a certain axis, the best accuracy is obtained when there is no movement of the other axes. However, the actual blur in the natural world is a mixture of multiple blurs. Become.
For this reason, when blur correction is performed for each axis, the accuracy changes depending on the order in which the movement amount is detected and corrected. In some cases, it is difficult to perform highly accurate correction due to erroneous detection or the influence of a moving subject.

しかし、6軸のブレについて、それぞれの軸を順番に移動量を検出し補正するときに、どのような順番で補正を行うべきかについては、これまで提案されてきていない。   However, it has not been proposed so far as to what correction should be performed when detecting and correcting the movement amount of each of the six axes in order.

本発明は、6軸のブレを補正するにあたり、誤検出の除去や、移動する被写体の影響を除去し、高精度な補正を実現することが可能な動き補正装置およびその方法を提供することにある。   It is an object of the present invention to provide a motion correction apparatus and method capable of realizing high-accuracy correction by removing erroneous detection and removing the influence of a moving subject when correcting 6-axis blurring. is there.

本発明の第1の観点の動き補正装置は、時間的に連続する画像間の動きを検出する動き検出部と、前記動き検出部で検出した動きを相殺するように画像の位置およびもしくは大きさを補正する機能を含む動き補正部と、を有し、前記動き検出部および前記動き補正部は、画像の水平軸方向、当該水平軸についての回転方向、垂直軸方向、当該垂直軸についての回転方向、画像が撮像される光軸方向、当該光軸についての回転方向の6方向を第1グループと第2グループの2グループに分割して、当該分割グループ毎に動きの検出および補正を行う機能を有し、前記第1グループは、水平軸方向、垂直軸方向、光軸方向、および当該光軸についての回転方向の4方向を含み、前記第2グループは、前記水平軸についての回転方向、および垂直軸についての回転方向の2方向を含み、前記第1グループの各方向についての動きの検出および補正を行った後、前記第2グループの各方向についての動きの検出および補正を行う。   A motion correction apparatus according to a first aspect of the present invention includes a motion detection unit that detects motion between temporally continuous images, and the position and / or size of the image so as to cancel the motion detected by the motion detection unit. A motion correction unit including a function of correcting the image, wherein the motion detection unit and the motion correction unit are: a horizontal axis direction of the image, a rotation direction about the horizontal axis, a vertical axis direction, and a rotation about the vertical axis. A function for dividing a direction, an optical axis direction in which an image is picked up, and a rotation direction about the optical axis into two groups, a first group and a second group, and detecting and correcting motion for each divided group The first group includes four directions of a horizontal axis direction, a vertical axis direction, an optical axis direction, and a rotation direction about the optical axis, and the second group includes a rotation direction about the horizontal axis, And vertical axis Comprises two direction of rotation of the attached, after the detection and correction of motion for each direction of the first group, to detect and correct the motion in each direction of the second group.

好適には、前記動き検出部および前記動き補正部は、前記第1グループにおける動きの検出および補正を行うに際し、光軸方向、および当該光軸についての回転方向の動きの検出および補正を行った後、水平軸方向および垂直軸方向についての動きの検出および補正を行う。   Preferably, the motion detection unit and the motion correction unit perform motion detection and correction in the optical axis direction and in the rotation direction with respect to the optical axis when performing motion detection and correction in the first group. Thereafter, motion detection and correction in the horizontal axis direction and the vertical axis direction are performed.

好適には、前記動き検出部および前記動き補正部は、前記第1グループの動きの検出および補正を行う方向の順番は非固定である。   Preferably, the order of the direction in which the motion detection unit and the motion correction unit perform the detection and correction of the motion of the first group is not fixed.

好適には、前記動き検出部は、前記光軸についての回転方向と光軸方向の動き検出を空間周波数情報に基づいて行う。   Preferably, the motion detection unit performs motion detection in the rotation direction and the optical axis direction about the optical axis based on the spatial frequency information.

好適には、前記動き検出部は、前記水平軸についての回転方向および垂直軸についての回転方向の動き検出において、複数の動き情報を求めたうえでばらつき量の大きい値の情報は除外し、前記動き補正部は、前記動き検出部において除外した後の残りの動き情報にて動き補正を行う。   Preferably, the motion detection unit obtains a plurality of pieces of motion information in motion detection in the rotational direction about the horizontal axis and the rotational direction about the vertical axis, and excludes information of a large variation amount, The motion correction unit performs motion correction using the remaining motion information after being excluded by the motion detection unit.

本発明の第2の観点の動き補正方法は、時間的に連続する画像間の動きを検出する動き検出ステップと、前記動き検出部で検出した動きを相殺するように画像の位置およびもしくは大きさを補正する機能を含む動き補正ステップと、を有し、前記動き検出ステップおよび前記動き補正ステップでは、画像の水平軸方向、当該水平軸についての回転方向、垂直軸方向、当該垂直軸についての回転方向、画像が撮像される光軸方向、当該光軸についての回転方向の6方向を第1グループと第2グループの2グループに分割して、当該分割グループ毎に動きの検出および補正を行い、前記第1グループは、水平軸方向、垂直軸方向、光軸方向、および当該光軸についての回転方向の4方向を含み、前記第2グループは、前記水平軸について回転方向、および垂直軸について回転方向の2方向を含み、前記動き検出ステップおよび前記動き補正ステップでは、前記第1グループの各方向についての動きの検出および補正を行った後、前記第2グループの各方向についての動きの検出および補正を行う。   The motion correction method according to the second aspect of the present invention includes a motion detection step for detecting a motion between temporally continuous images, and the position and / or size of the image so as to cancel the motion detected by the motion detection unit. A motion correction step including a function of correcting the image, and in the motion detection step and the motion correction step, the horizontal axis direction of the image, the rotation direction about the horizontal axis, the vertical axis direction, and the rotation about the vertical axis Dividing the six directions of the direction, the optical axis direction where the image is captured, and the rotation direction about the optical axis into two groups of the first group and the second group, and performing motion detection and correction for each of the divided groups, The first group includes four directions of a horizontal axis direction, a vertical axis direction, an optical axis direction, and a rotation direction about the optical axis, and the second group is a rotation direction about the horizontal axis. And in the motion detection step and the motion correction step, motion detection and correction are performed for each direction of the first group, and then each direction of the second group is detected. Detects and corrects movements.

本発明によれば、6軸のブレを補正するにあたり、誤検出の除去や、移動する被写体の影響を除去し、高精度な補正を実現することができる。   According to the present invention, when correcting the 6-axis blur, it is possible to eliminate the erroneous detection and to remove the influence of the moving subject, thereby realizing a highly accurate correction.

手ブレの方向軸について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the direction axis | shaft of camera shake. X軸、Y軸およびそれ以外の軸の動きによる画像の変化の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the change of the image by the motion of an X-axis, a Y-axis, and an axis other than that. 本発明の第1の実施形態に係る画像の動き補正装置を採用した画像処理装置の構成例を示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating a configuration example of an image processing device employing an image motion correction device according to a first embodiment of the present invention. 実画像をフーリエ変換して周波数空間に配置した場合、振幅と位相情報がどのような位置関係になるかを示す第1図である。FIG. 3 is a first diagram illustrating a positional relationship between amplitude and phase information when an actual image is Fourier-transformed and arranged in a frequency space. 実画像をフーリエ変換して周波数空間に配置した場合、振幅と位相情報がどのような位置関係になるかを示す第2図である。FIG. 2 is a second diagram showing the positional relationship between amplitude and phase information when an actual image is Fourier-transformed and arranged in a frequency space. θz軸およびZ軸の水平周波数と垂直周波数に対する移動量を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the moving amount | distance with respect to the horizontal frequency and vertical frequency of (theta) z axis and Z axis. θx軸が動いた場合について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the case where the θx axis moves. 他の4軸を補正後、画像中央を移動の中心として動くという特性を利用して、θx軸およびθy軸の移動量検出および補正を行う処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the process which detects and correct | amends the movement amount of (theta) x axis | shaft and (theta) y axis | shaft using the characteristic that it moves centering on the center of an image after correcting other 4 axes. 本第1の実施形態に係る画像処理装置の動作を説明するためのフローチャートである。4 is a flowchart for explaining an operation of the image processing apparatus according to the first embodiment. 本発明の第2の実施形態に係る画像の動き補正装置を採用した画像処理装置の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the image processing apparatus which employ | adopted the image motion correction apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 4軸補正後に、θxの移動量だけが残った場合のイメージを示す図である。It is a figure which shows an image when only the moving amount | distance of (theta) x remains after 4-axis correction. 想定されるθz軸とθy軸の移動量よりも大きい値は、誤検出、または、移動する被写体であると判断し、補正用データの対象外として扱って移動量検出および補正を行う場合の処理を説明するためのフローチャートである。A process in which a value larger than the assumed movement amount of the θz axis and the θy axis is erroneously detected or is determined to be a moving subject, and is treated as being out of correction data, and the movement amount is detected and corrected. It is a flowchart for demonstrating.

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.

[第1の実施形態]
図3は、本発明の第1の実施形態に係る画像の動き補正装置を採用した画像処理装置の構成例を示すブロック図である。
[First Embodiment]
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of an image processing apparatus employing the image motion correction apparatus according to the first embodiment of the present invention.

本画像処理装置100は、図3に示すように、画像入力部110、θz軸およびZ軸移動量算出部120、θz軸およびZ軸補正部130、X軸およびY軸移動量算出部140、並びにX軸およびY軸補正部150を有する。
画像処理装置100は、θx軸およびθy軸移動量算出部160、異常値判定および移動量算出部170、θx軸およびθy軸補正部180、並びに画像出力部190を有する。
As shown in FIG. 3, the image processing apparatus 100 includes an image input unit 110, a θz-axis and Z-axis movement amount calculation unit 120, a θz-axis and Z-axis correction unit 130, an X-axis and Y-axis movement amount calculation unit 140, And an X-axis and Y-axis correction unit 150.
The image processing apparatus 100 includes a θx-axis and θy-axis movement amount calculation unit 160, an abnormal value determination and movement amount calculation unit 170, a θx-axis and θy-axis correction unit 180, and an image output unit 190.

本画像処理装置100は、自然界に存在する画像のブレをほとんど全て補正することを可能に構成されている。
本画像処理装置100は、画像の水平軸方向(X軸方向)、水平軸(X軸)についての回転方向(θx軸方向)、垂直軸方向(Y軸方向)、垂直軸(Y軸)についての回転方向(θy軸方向)、画像が撮像された光軸方向(Z軸)、光軸(Z軸)についての回転方向(θz軸方向)の6軸方向を第1グループGRP1と第2グループGRP2の2グループに分割して、分割グループ毎に動きの検出および補正を行う機能を有する。
画像処理装置100においては、第1グループGRP1は、水平軸方向(X軸方向)、垂直軸方向(Y軸方向)、光軸方向(Z軸方向)、および光軸についての回転方向(θz軸方向の4方向を含む。
第2グループGRP2は、水平軸についての回転方向(θx軸方向)、および垂直軸についての回転方向(θy軸方向)の2方向を含む。
そして、本画像処理装置100は、第1グループGRP1の各方向についての動きの検出および補正を行った後、第2グループGRP2の各方向についての動きの検出および補正を行う機能を有している。
The image processing apparatus 100 is configured to be able to correct almost all blurring of images existing in the natural world.
The image processing apparatus 100 has a horizontal axis direction (X-axis direction), a rotation direction (θx-axis direction) about the horizontal axis (X-axis), a vertical axis direction (Y-axis direction), and a vertical axis (Y-axis). Rotation direction (θy axis direction), optical axis direction (Z axis) where the image is taken, and rotation direction (θz axis direction) about the optical axis (Z axis) It has a function of dividing into two groups of GRP2 and performing motion detection and correction for each divided group.
In the image processing apparatus 100, the first group GRP1 includes a horizontal axis direction (X-axis direction), a vertical axis direction (Y-axis direction), an optical axis direction (Z-axis direction), and a rotation direction about the optical axis (θz axis). Includes four directions.
The second group GRP2 includes two directions: a rotation direction about the horizontal axis (θx axis direction) and a rotation direction about the vertical axis (θy axis direction).
The image processing apparatus 100 has a function of detecting and correcting movement in each direction of the second group GRP2 after detecting and correcting movement in each direction of the first group GRP1. .

そして、本第1の実施形態に係る画像処理装置100は、第1グループGRP1における動きの検出および補正を行うに際し、光軸方向(Z軸方向)、および光軸についての回転方向(θz軸方向)の動きおよび補正を行った後、水平軸方向(X軸方向)および垂直軸方向(Y軸方向)について動きの検出および補正を行う。
画像処理装置100は、光軸についての回転方向(θz軸)および光軸方向(Z軸)の動き検出を空間周波数情報に基づいて行う機能を有する。
また、本画像処理装置100は、異なる連続した画像間の情報から、画像の四隅における物体の移動量を求め、求めた移動量を基に、画像を投影変換することにより、全ての移動方向に対する補正を可能に構成されている。
When the image processing apparatus 100 according to the first embodiment detects and corrects motion in the first group GRP1, the optical axis direction (Z-axis direction) and the rotation direction about the optical axis (θz-axis direction) ) Motion and correction are performed, and then motion detection and correction are performed in the horizontal axis direction (X-axis direction) and vertical axis direction (Y-axis direction).
The image processing apparatus 100 has a function of performing motion detection in the rotation direction (θz axis) and the optical axis direction (Z axis) about the optical axis based on the spatial frequency information.
In addition, the image processing apparatus 100 obtains the amount of movement of the object at the four corners of the image from information between different consecutive images, and performs projection conversion on the image based on the obtained amount of movement, so that all the moving directions can be obtained. It is configured to enable correction.

画像入力部110は、撮像された画像(映像)に基づく入力信号を受け取り、入力した未だ補正していない補正なし画像IM1として、θz軸およびZ軸移動量算出部120、並びにθz軸およびZ軸補正部130に供給する。   The image input unit 110 receives an input signal based on the captured image (video), and inputs the uncorrected image IM1 that has not yet been corrected, as the θz axis and Z axis movement amount calculation unit 120, and the θz axis and Z axis. This is supplied to the correction unit 130.

θz軸およびZ軸移動量算出部120は、補正なし画像IM1のθz軸およびZ軸の移動量を空間周波数情報に基づいて(用いて)求め、その結果をθz軸およびZ軸補正部130に供給する。   The θz-axis and Z-axis movement amount calculation unit 120 obtains (using) the movement amounts of the θz-axis and Z-axis of the uncorrected image IM1 based on the spatial frequency information, and the result is sent to the θz-axis and Z-axis correction unit 130. Supply.

θz軸およびZ軸補正部130は、θz軸およびZ軸移動量算出部120で得られたθz軸およびZ軸の移動量に応じて、その動きを相殺するように画像の位置およびもしくは大きさを補正する。
θz軸およびZ軸補正部130は、補正した画像を2軸補正画像IM2として、X軸およびY軸移動量算出部140、並びにX軸およびY軸補正部150に供給する。
The θz-axis and Z-axis correction unit 130 determines the position and / or size of the image so as to cancel the movement according to the movement amounts of the θz-axis and the Z-axis obtained by the θz-axis and Z-axis movement amount calculation unit 120. Correct.
The θz-axis and Z-axis correction unit 130 supplies the corrected image to the X-axis and Y-axis movement amount calculation unit 140 and the X-axis and Y-axis correction unit 150 as a biaxial correction image IM2.

X軸およびY軸移動量算出部140は、2軸補正画像IM2のX軸およびY軸の移動量を空間周波数情報に基づいて(用いて)求め、その結果をX軸およびY軸補正部150に供給する。   The X-axis and Y-axis movement amount calculation unit 140 obtains (using) the movement amounts of the X-axis and Y-axis of the biaxial correction image IM2 based on the spatial frequency information, and obtains the result as the X-axis and Y-axis correction unit 150. To supply.

X軸およびY軸補正部150は、X軸およびY軸移動量算出部140で得られたX軸およびY軸の移動量に応じて、その動きを相殺するように画像の位置を補正する。
X軸およびY軸補正部150は、補正した画像を4軸補正画像IM4として、θx軸およびθy軸移動量算出部160、並びにθx軸およびθy軸補正部180に供給する。
The X-axis and Y-axis correction unit 150 corrects the position of the image so as to cancel the movement according to the X-axis and Y-axis movement amounts obtained by the X-axis and Y-axis movement amount calculation unit 140.
The X-axis and Y-axis correction unit 150 supplies the corrected image as a 4-axis correction image IM4 to the θx-axis and θy-axis movement amount calculation unit 160 and the θx-axis and θy-axis correction unit 180.

θx軸およびθy軸移動量算出部160は、4軸補正画像IM4のθx軸およびθy軸の移動量を求め、θx軸方向およびθy軸方向の動き検出において、複数の動き情報を求めたうえでその結果を異常値判定および移動量算出部170に供給する。   The θx-axis and θy-axis movement amount calculation unit 160 obtains the movement amounts of the θx-axis and the θy-axis of the 4-axis corrected image IM4, and obtains a plurality of pieces of movement information in the movement detection in the θx-axis direction and the θy-axis direction. The result is supplied to the abnormal value determination and movement amount calculation unit 170.

異常値判定および移動量算出部170は、θx軸およびθy軸移動量算出部160で求めた情報を受けて、ばらつき量の大きい異常値の情報は除外した移動量情報を、θx軸およびθy軸補正部180に供給する。   The abnormal value determination and movement amount calculation unit 170 receives the information obtained by the θx-axis and θy-axis movement amount calculation unit 160, and obtains the movement amount information excluding the information of the abnormal value having a large variation amount as the θx axis and the θy axis. This is supplied to the correction unit 180.

θx軸およびθy軸補正部180は、異常値判定および移動量算出部170で異常値の情報が除外されたθx軸およびθy軸の移動量の情報に応じて、その動きを相殺するように画像の位置およびもしくは大きさを補正する。
θx軸およびθy軸補正部180は、補正した画像を6軸補正画像IM6として、画像出力部190に供給する。
The θx-axis and θy-axis correction unit 180 is configured to cancel the movement according to the information on the movement amounts of the θx axis and the θy axis from which the abnormal value information is excluded by the abnormal value determination and movement amount calculation unit 170. Correct the position and / or size.
The θx-axis and θy-axis correction unit 180 supplies the corrected image to the image output unit 190 as a six-axis correction image IM6.

以下に、本第1の実施形態における6軸におけるブレ補正について、図4〜図10に関連付けて具体的に説明する。   Hereinafter, blur correction on six axes in the first embodiment will be described in detail with reference to FIGS.

まず、6軸の補正を行う場合、X軸とY軸については、縦横の違いのみのため、移動量検出・補正のアルゴリズムについては同じ処理を実施することとなる。
また、同様の理由で、θx軸とθy軸の補正についても、アルゴリズムについては同じ処理を実施することとなる。
そのため、補正処理の順番を考える場合、X軸およびY軸、Z軸、θz軸、θx軸およびθy軸の4つの処理の順番を考えればよいことになる。
First, when 6-axis correction is performed, the same processing is performed for the movement amount detection / correction algorithm because the X-axis and Y-axis are different only in vertical and horizontal directions.
For the same reason, the same processing is performed for the algorithm for correcting the θx axis and the θy axis.
Therefore, when considering the order of correction processing, it is only necessary to consider the order of four processes of the X axis, Y axis, Z axis, θz axis, θx axis, and θy axis.

一般的に、各軸を補正する場合、他の軸のズレがある状況で移動量を検出するより、他の軸のズレが無い状況で移動量を検出するほうが、精度的に有利である。
しかし、θz軸とZ軸については、空間周波数情報を使用して移動量を求めることにより、X軸、Y軸の移動量を無視することができるので、正確な移動量を算出することができる。
そのため、本第1の実施形態においては、θz軸とZ軸の移動量検出・補正を一番先に実行する。
図4および図5は、実画像をフーリエ変換して周波数空間に配置した場合、振幅と位相情報がどのような位置関係になるかを示す図である。
また、図6は、θz軸およびZ軸の水平周波数と垂直周波数に対する移動量を模式的に示す図である。
Generally, when correcting each axis, it is more accurate to detect the movement amount in a situation where there is no misalignment of the other axis than in the situation where the other axis is misaligned.
However, for the θz axis and the Z axis, the movement amount of the X axis and the Y axis can be ignored by obtaining the movement amount using the spatial frequency information, so that an accurate movement amount can be calculated. .
Therefore, in the first embodiment, the movement amount detection / correction of the θz axis and the Z axis is executed first.
4 and 5 are diagrams showing the positional relationship between the amplitude and the phase information when the real image is Fourier-transformed and arranged in the frequency space.
FIG. 6 is a diagram schematically showing the movement amount with respect to the horizontal frequency and the vertical frequency of the θz axis and the Z axis.

画像の直流成分を座標の原点とし、水平周波数fと垂直周波数fの成分をどのように持っているかが、原点からの角度位置となる。そのため、図6に示すように、その角度の変化量が、θz軸の移動量となる。
また、原点からの距離が近くから遠くになるにつれ、低周波から高周波成分を示すこととなり、図6に示すように、この成分の原点からの距離差情報からZ軸の移動量を求めることができる。
The DC component of the image as the origin of coordinates, how have the components of the horizontal frequency f H and the vertical frequency f V becomes the angular position from the origin. Therefore, as shown in FIG. 6, the change amount of the angle becomes the movement amount of the θz axis.
Further, as the distance from the origin is increased from near to far, the low-frequency to high-frequency components are indicated. As shown in FIG. 6, the amount of movement of the Z axis can be obtained from the distance difference information from the origin of this component. it can.

このように画像データを、周波数空間に変換することにより、X軸とY軸の移動量情報を排除して正確なθz軸、Z軸の情報を求めることができる。   By converting the image data into the frequency space in this way, accurate information on the θz axis and the Z axis can be obtained by eliminating movement amount information on the X axis and the Y axis.

次に、本第1の実施形態においては、X軸とY軸の補正を行う。
θz軸およびZ軸を補正すると、残りのブレ軸はX軸およびY軸、並びにθx軸およびθy軸の4軸となる。
この2つを比べた場合、X軸およびY軸の移動による変化量に対し、θx軸およびθy軸の変化量は小さいものとなる。
Next, in the first embodiment, the X axis and the Y axis are corrected.
When the θz axis and the Z axis are corrected, the remaining blur axes become the four axes of the X axis and the Y axis, and the θx axis and the θy axis.
When these two are compared, the change amount of the θx axis and the θy axis is smaller than the change amount due to the movement of the X axis and the Y axis.

図7は、θx軸が動いた場合について説明するための図である。
ここでは、例として、図7に示すように、θx軸が動いた場合について説明する。
図7において、カメラ200がθx軸の上から下にブレが発生した場合、画角は、実線Aの三角の部分から、破線Bの三角部分に移動する。
その場合に、撮像される画像位置は、図右のようなエリアになる。画面上部においては、被写体の位置が相対的に近くなり、画面下部においては、被写体の位置が相対的に遠くなるため、画像IMは、下に移動するとともに、画面上部は小さく、画面下部は大きな台形の形になる。
FIG. 7 is a diagram for explaining a case where the θx axis moves.
Here, as an example, a case where the θx axis is moved as shown in FIG. 7 will be described.
In FIG. 7, when the camera 200 is shaken from the top to the bottom of the θx axis, the angle of view moves from the triangular portion of the solid line A to the triangular portion of the broken line B.
In this case, the image position to be captured is an area as shown on the right side of the figure. In the upper part of the screen, the subject position is relatively close, and in the lower part of the screen, the subject position is relatively far away. Therefore, the image IM moves downward, the upper part of the screen is small, and the lower part of the screen is large. It becomes a trapezoid shape.

換言すれば、たとえば、垂直方向に図7に示すようなブレが発生した場合、カメラ200としては、θx軸のみが動くのであるが、撮像される画像としては、Y軸の動きの方が大きくなる。
一般的な焦点距離35mm(35mm銀塩フィルムサイズ換算)のレンズを有するカメラにおいて、垂直方向の画角は約37度となり、θx軸において、約3.5度の移動量が発生した場合は、Y軸の移動量は画角比10%になり、ズーム倍率としては、1.8%の変化となる。
ブレは望遠のレンズの場合に出やすいが、望遠の場合は、θx軸の移動量に対するY軸の移動量はさらに大きくなる。
そのため、θx軸およびθy軸の変化量が、θz軸、Z軸を補正精度に影響する程度はX軸およびY軸のそれよりも小さい。
また、θx軸およびθy軸よりも変化量の多いX軸およびY軸を先に補正する方が誤差を少なくするという意味でも有利である。
そのため、X軸とY軸の移動量検出および補正を精度よく実行することができる。
In other words, for example, when blurring as shown in FIG. 7 occurs in the vertical direction, only the θx axis moves as the camera 200, but the Y axis movement is larger as an image to be captured. Become.
In a camera having a lens with a general focal length of 35 mm (35 mm silver salt film size conversion), the vertical field angle is about 37 degrees, and when a movement amount of about 3.5 degrees occurs on the θx axis, The amount of movement of the Y axis is 10%, and the zoom magnification changes by 1.8%.
Although blurring is likely to occur in the case of a telephoto lens, in the case of telephoto, the amount of movement of the Y axis relative to the amount of movement of the θx axis is further increased.
Therefore, the degree of change in the θx axis and θy axis that affects the correction accuracy of the θz axis and the Z axis is smaller than that of the X axis and the Y axis.
In addition, it is advantageous to correct the X-axis and the Y-axis having a larger amount of change than the θx-axis and the θy-axis first to reduce the error.
Therefore, it is possible to accurately detect and correct the movement amount of the X axis and the Y axis.

そこで、本実施形態においては、6軸のうち最後にθx軸およびθy軸の移動量検出および補正を行う。
この場合、他の4軸は補正済みであることから、画像中央を移動の中心として動くことになる。ここでは、この特性を利用して、θx軸およびθy軸の移動量検出および補正を行う。
Therefore, in the present embodiment, the movement amount detection and correction of the θx axis and the θy axis are finally performed among the six axes.
In this case, since the other four axes have already been corrected, the center of the image moves. Here, the movement amount detection and correction of the θx axis and the θy axis are performed using this characteristic.

図8は、他の4軸を補正後、画像中央を移動の中心として動くという特性を利用して、θx軸およびθy軸の移動量検出および補正を行う処理を説明するための図である。   FIG. 8 is a diagram for explaining processing for detecting and correcting the movement amount of the θx axis and the θy axis by using the characteristic that the center of the image moves after the other four axes are corrected.

まず、画像四隅の移動量を求めるための画像移動量検出領域を設定する。
次に、それぞれの領域で、複数の移動量検出から、その座標における移動量を算出する。
そして、各領域で求めた各移動量を、四隅における移動量に換算する。
たとえば、図8に示すように、画像中心の座標を(0,0)、画像四隅の一つの角の座標を(x,y)、移動量を求める座標(m,n)において求めた移動量(Xm,Yn)とし、前記の方法で求めた画像中心部の移動量を(Xc,Yc)とする場合、画像四隅の角における移動量(XM,YN)は以下のように求められる。
First, an image movement amount detection area for obtaining the movement amount of the four corners of the image is set.
Next, in each region, a movement amount at the coordinates is calculated from a plurality of movement amount detections.
And each moving amount calculated | required in each area | region is converted into the moving amount in four corners.
For example, as shown in FIG. 8, the coordinates of the center of the image are (0, 0), the coordinates of one corner of the image are (x, y), and the amount of movement obtained at the coordinates (m, n) for obtaining the amount of movement. Assuming that (Xm, Yn) and (Xc, Yc) are the movement amounts of the image center obtained by the above method, the movement amounts (XM, YN) at the corners of the four corners of the image are obtained as follows.

Figure 0005415975
Figure 0005415975

その後、求めた複数の特徴点の移動量から、異常な移動量情報を排除する処理を行い、平均値を求めるなどして、画像四隅における移動量を算出する。
より具体的には、その後、求めた複数の特徴点の移動量から、想定されるθz軸とθy軸の移動量よりも大きい値は、誤検出、または、移動する被写体であると判断し、異常値として移動量情報を排除する。この具体的な処理については、後で詳述する。
その後、残った値に対し、平均値を求めるなどして、画像四隅における移動量を算出する。
After that, a process for eliminating abnormal movement amount information is performed from the movement amounts of the plurality of feature points obtained, and the movement amounts at the four corners of the image are calculated by obtaining an average value.
More specifically, a value larger than the assumed movement amount of the θz axis and the θy axis is determined as a false detection or a moving subject from the obtained movement amounts of the plurality of feature points. The movement amount information is excluded as an abnormal value. This specific process will be described in detail later.
Thereafter, the moving amount at the four corners of the image is calculated by calculating an average value for the remaining values.

その後、求めた移動量を元に、移動量の逆方向に座標を戻すように投影変換することにより、全ての移動方向に対する補正が可能になる。
投影変換は、変換前の座標を(x,y)、変換後の座標を(x’,y’)とすると、以下の式で表される。
Thereafter, by performing projection conversion so that the coordinates are returned in the direction opposite to the movement amount based on the obtained movement amount, it is possible to correct all the movement directions.
Projection transformation is represented by the following equation, where the coordinates before transformation are (x, y) and the coordinates after transformation are (x ′, y ′).

Figure 0005415975
Figure 0005415975

図9は、本第1の実施形態に係る画像処理装置の動作を説明するためのフローチャートである。   FIG. 9 is a flowchart for explaining the operation of the image processing apparatus according to the first embodiment.

まず、画像入力部110を通して、時間的に連続する撮像された画像(映像)が取得され(ST1,ST2)、出力した画像が未だ補正していない補正なし画像IM1として、θz軸およびZ軸移動量算出部120、並びにθz軸およびZ軸補正部130に供給される。
θz軸およびZ軸移動量算出部120において、補正なし画像IM1のθz軸およびZ軸の移動量が空間周波数情報に基づいて求められ(ST3)、その結果がθz軸およびZ軸補正部130に供給される。
θz軸およびZ軸補正部130において、θz軸およびZ軸移動量算出部120で得られたθz軸およびZ軸の移動量に応じて、その動きを相殺するように画像の位置およびもしくは大きさが補正される。この例では、θz軸の補正が行われ(ST4)、Z軸の補正が行われる(ST5)。ただし、その順序は、逆であってもよい。
θz軸およびZ軸補正部130からは、補正した画像が2軸補正画像IM2として、X軸およびY軸移動量算出部140、並びにX軸およびY軸補正部150に供給される。
First, captured images (videos) that are temporally continuous are acquired through the image input unit 110 (ST1, ST2), and the output image has not yet been corrected, and the θz axis and Z axis movement are performed as the uncorrected image IM1. The amount calculation unit 120 and the θz axis and Z axis correction unit 130 are supplied.
The θz-axis and Z-axis movement amount calculation unit 120 obtains the θz-axis and Z-axis movement amounts of the uncorrected image IM1 based on the spatial frequency information (ST3), and the result is sent to the θz-axis and Z-axis correction unit 130. Supplied.
In the θz-axis and Z-axis correction unit 130, the position and / or size of the image so as to cancel the movements according to the movement amounts of the θz-axis and the Z-axis obtained by the θz-axis and Z-axis movement amount calculation unit 120. Is corrected. In this example, the θz axis is corrected (ST4), and the Z axis is corrected (ST5). However, the order may be reversed.
From the θz-axis and Z-axis correction unit 130, the corrected image is supplied to the X-axis and Y-axis movement amount calculation unit 140 and the X-axis and Y-axis correction unit 150 as a biaxial correction image IM2.

X軸およびY軸移動量算出部140においては、2軸補正画像IM2のX軸およびY軸の移動量が空間周波数情報に基づいて求められ(ST6)、その結果がX軸およびY軸補正部150に供給される。
X軸およびY軸補正部150においては、X軸およびY軸移動量算出部140で得られたX軸およびY軸の移動量に応じて、その動きを相殺するように画像の位置およびもしくは大きさが補正される(ST7)。
X軸およびY軸補正部150からは、補正した画像が4軸補正画像IM4として、θx軸およびθy軸移動量算出部160、並びにθx軸およびθy軸補正部180に供給される。
In the X-axis and Y-axis movement amount calculation unit 140, the X-axis and Y-axis movement amounts of the biaxial correction image IM2 are obtained based on the spatial frequency information (ST6), and the result is the X-axis and Y-axis correction unit. 150.
In the X-axis and Y-axis correction unit 150, the position and / or size of the image is canceled out in accordance with the movement amounts of the X-axis and Y-axis obtained by the X-axis and Y-axis movement amount calculation unit 140. Is corrected (ST7).
From the X-axis and Y-axis correction unit 150, the corrected image is supplied as the 4-axis correction image IM4 to the θx-axis and θy-axis movement amount calculation unit 160 and the θx-axis and θy-axis correction unit 180.

θx軸およびθy軸移動量算出部160においては、4軸補正画像IM4のθx軸およびθy軸の移動量が求められ(ST8)、θx軸方向およびθy軸方向の動き検出において、複数の動き情報を求めたうえでその結果が異常値判定および移動量算出部170に供給される。
異常値判定および移動量算出部170では、θx軸およびθy軸移動量算出部160で求めた情報を受けて、ばらつき量の大きい異常値の情報は除外され、除外後の移動量情報が、θx軸およびθy軸補正部180に供給される(ST9)。
θx軸およびθy軸補正部180では、異常値判定および移動量算出部170で異常値の情報が除外されたθx軸およびθy軸の移動量の情報に応じて、その動きを相殺するように画像の位置およびもしくは大きさが補正される(ST10)。
θx軸およびθy軸補正部180からは、補正した画像を6軸補正画像IM6として、画像出力部190に供給され、画像出力が行われる(ST11)。
そして、ステップST2〜ST11の処理が繰り返される。
The θx-axis and θy-axis movement amount calculation unit 160 obtains the movement amounts of the θx-axis and θy-axis of the 4-axis corrected image IM4 (ST8), and a plurality of pieces of motion information are detected in the motion detection in the θx-axis direction and the θy-axis direction. And the result is supplied to the abnormal value determination and movement amount calculation unit 170.
The abnormal value determination and movement amount calculation unit 170 receives the information obtained by the θx axis and θy axis movement amount calculation unit 160, excludes abnormal value information having a large variation amount, and the movement amount information after the exclusion becomes θx. Is supplied to the shaft and θy-axis correction unit 180 (ST9).
In the θx-axis and θy-axis correction unit 180, the image is canceled so as to cancel the movement according to the information on the movement amount of the θx-axis and the θy-axis from which the information on the abnormal value is excluded by the abnormal value determination and movement amount calculation unit 170. Is corrected in position and / or size (ST10).
From the θx-axis and θy-axis correction unit 180, the corrected image is supplied to the image output unit 190 as a six-axis correction image IM6, and image output is performed (ST11).
Then, the processes of steps ST2 to ST11 are repeated.

以上説明したように、本第1の実施形態によれば、異なる連続した画像間の情報から、画像のブレ(移動量)を検出して補正する、電子式ブレ補正において、光軸についての回転方向(θz軸方向)のブレとズーム方向(Z軸方向)のブレを最初に検出して補正し、その後、X軸方向とY軸方向のブレを検出して補正し、最後にX軸とY軸の回転のブレ、すなわちθx軸およびθy軸方向のブレを検出して補正するという順番で処理を行う。
これにより、全ての移動方向に対する補正を高精度で行うことが可能となる。
また、θz軸方向とZ軸方向の移動量検出方式として、空間周波数情報を使用して移動量を求めることにより、その他の軸の補正を高精度に行うことが可能となる。
また、X軸とY軸の回転のブレを検出する場合、複数個の移動量情報を求め、その中で求めた値が異常に大きいものを除外して使用することで、高精度のブレ補正を行うことが可能となる。
As described above, according to the first embodiment, rotation about the optical axis is performed in electronic blur correction in which blur (movement amount) of an image is detected and corrected from information between different consecutive images. Direction blur (θz-axis direction) and zoom direction (Z-axis direction) are detected and corrected first, then blurs in the X-axis direction and Y-axis direction are detected and corrected. Processing is performed in the order of detecting and correcting the blur of the Y-axis rotation, that is, the blur in the θx-axis and θy-axis directions.
Thereby, it becomes possible to correct with respect to all the moving directions with high precision.
Further, as a method of detecting the movement amount in the θz-axis direction and the Z-axis direction, the movement amount is obtained using the spatial frequency information, so that correction of other axes can be performed with high accuracy.
In addition, when detecting shakes in the rotation of the X-axis and the Y-axis, high-precision shake correction is obtained by obtaining a plurality of pieces of movement information and excluding those that have an abnormally large value. Can be performed.

[第2の実施形態]
図10は、本発明の第2の実施形態に係る画像の動き補正装置を採用した画像処理装置の構成例を示すブロック図である。
[Second Embodiment]
FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration example of an image processing apparatus employing the image motion correction apparatus according to the second embodiment of the present invention.

本第2の実施形態に係る画像処理装置100Aが第1の実施形態に係る画像処理装置100と異なる点は、第1グループの動きの検出および補正を行う方向の順番は非固定で任意であることにある。
これに対応して、図10の画像処理装置100Aでは、移動量算出部と補正部を、X軸、Y軸、θz軸およびZ軸移動量算出部210とX軸、Y軸、θz軸およびZ軸補正部220として示している。
The difference between the image processing apparatus 100A according to the second embodiment and the image processing apparatus 100 according to the first embodiment is that the order of the directions in which the first group of motions is detected and corrected is unfixed and arbitrary. There is.
Correspondingly, in the image processing apparatus 100A of FIG. 10, the movement amount calculation unit and the correction unit include the X axis, Y axis, θz axis, and Z axis movement amount calculation unit 210 and the X axis, Y axis, θz axis, and A Z-axis correction unit 220 is shown.

前述したように、まず、6軸の補正を行う場合、X軸とY軸については、縦横の違いのみのため、移動量検出および補正のアルゴリズムについては同じ処理を実施することとなる。
また、同様の理由で、θx軸とθy軸の補正についても、アルゴリズムについては同じ処理を実施することとなる。
そのため、補正処理の順番を考える場合、X軸およびY軸、Z軸、θz軸、θx軸およびθy軸の4つの処理の順番を考えればよいことになる。
As described above, when six-axis correction is performed, the same processing is performed for the movement amount detection and correction algorithm because only the vertical and horizontal differences are made for the X-axis and the Y-axis.
For the same reason, the same processing is performed for the algorithm for correcting the θx axis and the θy axis.
Therefore, when considering the order of correction processing, it is only necessary to consider the order of four processes of the X axis, Y axis, Z axis, θz axis, θx axis, and θy axis.

本第2の実施形態では、X軸およびY軸、Z軸、θz軸、の4つの軸のブレを検出して補正した後の、θx軸&θy軸の補正を行うことから、第1グループGRP1Aの前記4軸の補正方法(順番)については限定しない。   In the second embodiment, the first group GRP1A is corrected by correcting the θx axis and the θy axis after detecting and correcting the blur of the four axes of the X axis, the Y axis, the Z axis, and the θz axis. The four-axis correction method (order) is not limited.

X軸およびY軸、Z軸、θz軸の4つの軸のブレを検出して補正した後、θx軸およびθy軸の移動量は小さいものとなる理由は、前述したように以下の通りである。   The reason why the movement amount of the θx axis and the θy axis becomes small after detecting and correcting the shake of the four axes of the X axis, the Y axis, the Z axis, and the θz axis is as follows. .

前述したように、垂直方向に図7に示すようなブレが発生した場合、カメラ200としては、θx軸のみが動くのであるが、撮像される画像としては、Y軸の動きの方が大きくなる。
一般的な焦点距離35mmのレンズを有するカメラにおいて、垂直方向の画角は約37度となり、Y軸において、画角比10%の移動量が発生した場合は、θxの移動量は約3.5度となる。
ブレは望遠のレンズの場合に出やすいが、望遠の場合は、同じように、Y軸において、画角比10%の移動量が発生した場合のθxの移動量は、さらに小さくなる。
As described above, when the blurring as shown in FIG. 7 occurs in the vertical direction, the camera 200 moves only on the θx axis, but as the image to be captured, the movement on the Y axis becomes larger. .
In a camera having a general lens with a focal length of 35 mm, the vertical field angle is about 37 degrees, and when a movement amount with a field angle ratio of 10% occurs on the Y axis, the movement amount of θx is about 3. 5 degrees.
Although blurring is likely to occur in the case of a telephoto lens, similarly in the case of telephoto, the movement amount of θx is further reduced when a movement amount with an angle of view ratio of 10% occurs on the Y axis.

図11は、4軸補正後に、θxの移動量だけが残った場合のイメージを示す図である。
θxの移動によって、画面上の移動量は、図11の実線と点線の交点の位置となる。
図7と同じ条件において、θxの移動量が3.5度の場合、画面上の移動量は、Y軸の移動量10%に対して、遠くに移動した場合において、θx軸だけの移動量は約2.5%となる。近くに移動した場合においては、さらに小さくなる。
FIG. 11 is a diagram showing an image when only the moving amount of θx remains after the 4-axis correction.
Due to the movement of θx, the movement amount on the screen becomes the position of the intersection of the solid line and the dotted line in FIG.
Under the same conditions as in FIG. 7, when the movement amount of θx is 3.5 degrees, the movement amount on the screen is the movement amount of only the θx axis when moving far from the movement amount of 10% of the Y axis. Is about 2.5%. When moving closer, it becomes even smaller.

このように、θz軸とθy軸の移動量は、X軸とY軸の移動量よりも小さく、レンズの焦点距離と、X軸とY軸の移動量情報より、θz軸とθy軸の移動量はどの程度以下となるべきか、想定が可能となる。
したがって、この、想定されるθz軸とθy軸の移動量よりも大きい値は、誤検出、または、移動する被写体であると判断し、補正用データの対象外として扱うことにより、移動量検出の精度を向上することができる。
Thus, the movement amount of the θz axis and the θy axis is smaller than the movement amount of the X axis and the Y axis, and the movement of the θz axis and the θy axis is determined from the focal length of the lens and the movement amount information of the X axis and the Y axis. It is possible to assume how much the quantity should be below.
Therefore, the value larger than the assumed movement amount of the θz axis and the θy axis is erroneously detected or is determined to be a moving subject, and is treated as a target for correction data, thereby detecting the movement amount. Accuracy can be improved.

ここで、想定されるθz軸とθy軸の移動量よりも大きい値は、誤検出、または、移動する被写体であると判断し、補正用データの対象外として扱って移動量検出および補正を行う場合の処理について説明する。   Here, a value larger than the assumed movement amount of the θz axis and the θy axis is erroneously detected or determined to be a moving subject, and the movement amount is detected and corrected by treating it as out of correction data. The processing in the case will be described.

図12は、想定されるθz軸とθy軸の移動量よりも大きい値は、誤検出、または、移動する被写体であると判断し、補正用データの対象外として扱って移動量検出および補正を行う場合の処理を説明するためのフローチャートである。   FIG. 12 shows that a value larger than the assumed movement amount of the θz axis and the θy axis is erroneously detected or is determined to be a moving subject, and is treated as an object of correction data, and the movement amount is detected and corrected. It is a flowchart for demonstrating the process in the case of performing.

θx軸およびθy軸移動算出部160の処理結果から検出点が取得され(ST21)、検出点の移動量が求められる(ST22)。
異常値判定および移動量算出部170において、想定検出値より検出移動量が大きいか否かが判断される(ST23)。
ここで、検出移動量が想定検出値より小さい(あるいは以下である)場合には、異常値ではないと判断され、その検出移動量は移動量データとして登録される(ST24)。
検出移動量が想定検出値より大きい場合には、異常値であるとして、その検出移動量は移動量データとして登録されない。
以上の処理が全特徴点の移動量検出が完了するまで、ステップST22からの処理が繰り返される(ST25)。
そして、画像四隅の特徴点の検出が完了するまで、ステップST21からの処理が繰り返される(ST26)。
ステップST26で画像四隅の特徴点の検出が完了すると、画像四隅の移動量が求められ(ST27)、投影変換によりブレ補正が行われる(ST28)。
Detection points are acquired from the processing results of the θx-axis and θy-axis movement calculation unit 160 (ST21), and the amount of movement of the detection points is obtained (ST22).
Abnormal value determination and movement amount calculation section 170 determines whether or not the detected movement amount is larger than the assumed detection value (ST23).
If the detected movement amount is smaller than (or less than) the assumed detection value, it is determined that the detected movement amount is not an abnormal value, and the detected movement amount is registered as movement amount data (ST24).
When the detected movement amount is larger than the assumed detection value, the detected movement amount is not registered as the movement amount data because it is an abnormal value.
The processes from step ST22 are repeated until the above process completes the detection of the movement amounts of all feature points (ST25).
Then, the processing from step ST21 is repeated until the detection of the feature points at the four corners of the image is completed (ST26).
When the detection of the feature points at the four corners of the image is completed in step ST26, the movement amounts of the four corners of the image are obtained (ST27), and blur correction is performed by projection conversion (ST28).

なお、この処理は第1の実施形態においても適用可能である。   This process can also be applied to the first embodiment.

以上説明したように、本第2の実施形態によれば、時間的に連続した異なる画像間の情報から、画像のブレ(移動量)を検出して補正する、電子式ブレ補正において、全ての移動方向に対する補正を行う6軸ブレ補正を行う場合、順番を問わず、水平軸方向(X軸方向)、垂直軸方向(Y軸方向)、光軸方向(Z軸方向)、および光軸についての回転方向(θz軸方向の4方向4つの軸のブレを検出して補正した後、X軸およびY軸の回転のブレ(θx軸およびθy軸方向のブレ)を検出して補正する。
これにより、上記4軸補正後の画像が画面中心部を軸に移動することを利用して、高精度のブレ補正を行うことが可能となる。
また、X軸とY軸の回転のブレを検出する場合、複数個の移動量情報を求め、その中で求めた値が大きいものは無視し、小さいものは使用することで、高精度のブレ補正を行うことが可能となる。
As described above, according to the second embodiment, in electronic blur correction in which blurring (movement amount) of an image is detected and corrected from information between different images that are temporally continuous, When performing 6-axis blurring correction that corrects the moving direction, the horizontal axis direction (X-axis direction), vertical axis direction (Y-axis direction), optical axis direction (Z-axis direction), and optical axis, regardless of the order After detecting and correcting the blurring of the four axes in the four directions in the θz-axis direction and correcting the blurring of the rotations in the X-axis and the Y-axis (bluring in the θx-axis and θy-axis directions).
Accordingly, it is possible to perform blur correction with high accuracy by utilizing the fact that the image after the 4-axis correction moves about the center of the screen.
In addition, when detecting the rotational shake of the X-axis and the Y-axis, a plurality of movement amount information is obtained. Correction can be performed.

100・・・画像処理装置、110・・・画像入力部、120・・・θz軸およびZ軸移動量算出部、130・・・θz軸およびZ軸補正部、140・・・X軸およびY軸移動量算出部、150・・・X軸およびY軸補正部、160・・・θx軸およびθy軸移動量算出部、170・・・異常値判定および移動量算出部、180・・・θx軸およびθy軸補正部、190・・・画像出力部、210・・・X軸、Y軸、θz軸およびZ軸移動量算出部、220・・・X軸、Y軸、θz軸およびZ軸補正部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Image processing apparatus, 110 ... Image input part, 120 ... θz-axis and Z-axis movement amount calculation part, 130 ... θz-axis and Z-axis correction part, 140 ... X-axis and Y Axis movement amount calculation unit, 150 ... X axis and Y axis correction unit, 160 ... θx axis and θy axis movement amount calculation unit, 170 ... Abnormal value determination and movement amount calculation unit, 180 ... θx Axis and θy axis correction unit, 190... Image output unit, 210... X axis, Y axis, θz axis and Z axis movement amount calculation unit, 220... X axis, Y axis, θz axis and Z axis Correction unit.

Claims (10)

時間的に連続する画像間の動きを検出する動き検出部と、
前記動き検出部で検出した動きを相殺するように画像の位置およびもしくは大きさを補正する機能を含む動き補正部と、を有し、
前記動き検出部および前記動き補正部は、
画像の水平軸方向、当該水平軸についての回転方向、垂直軸方向、当該垂直軸についての回転方向、画像が撮像される光軸方向、当該光軸についての回転方向の6方向を第1グループと第2グループの2グループに分割して、当該分割グループ毎に動きの検出および補正を行う機能を有し、
前記第1グループは、水平軸方向、垂直軸方向、光軸方向、および当該光軸についての回転方向の4方向を含み、
前記第2グループは、前記水平軸についての回転方向、および垂直軸についての回転方向の2方向を含み、
前記第1グループの各方向についての動きの検出および補正を行った後、前記第2グループの各方向についての動きの検出および補正を行う
動き補正装置。
A motion detector that detects motion between temporally continuous images;
A motion correction unit including a function of correcting the position and / or size of the image so as to cancel the motion detected by the motion detection unit,
The motion detection unit and the motion correction unit are
The six directions of the horizontal axis direction of the image, the rotation direction about the horizontal axis, the vertical axis direction, the rotation direction about the vertical axis, the optical axis direction where the image is captured, and the rotation direction about the optical axis are defined as the first group. Dividing into two groups of the second group, and having a function of detecting and correcting motion for each of the divided groups,
The first group includes four directions of a horizontal axis direction, a vertical axis direction, an optical axis direction, and a rotation direction about the optical axis,
The second group includes two directions of a rotation direction about the horizontal axis and a rotation direction about the vertical axis,
A motion correction device that detects and corrects motion in each direction of the second group after detecting and correcting motion in each direction of the first group.
前記動き検出部および前記動き補正部は、
前記第1グループにおける動きの検出および補正を行うに際し、
光軸方向、および当該光軸についての回転方向の動きの検出および補正を行った後、
水平軸方向および垂直軸方向についての動きの検出および補正を行う
請求項1に記載の動き補正装置。
The motion detection unit and the motion correction unit are
When performing motion detection and correction in the first group,
After detecting and correcting the movement of the optical axis direction and the rotational direction of the optical axis,
The motion correction apparatus according to claim 1, wherein motion detection and correction are performed in a horizontal axis direction and a vertical axis direction.
前記動き検出部および前記動き補正部は、
前記第1グループの動きの検出および補正を行う方向の順番は非固定である
請求項1に記載の動き補正装置。
The motion detection unit and the motion correction unit are
The motion correction apparatus according to claim 1, wherein the order of directions in which the first group of motions is detected and corrected is not fixed.
前記動き検出部は、
前記光軸について回転方向と光軸方向の動き検出を空間周波数情報に基づいて行う
請求項1から3のいずれか一に記載の動き補正装置。
The motion detector is
The motion correction device according to any one of claims 1 to 3, wherein motion detection in the rotation direction and the optical axis direction is performed based on spatial frequency information with respect to the optical axis.
前記動き検出部は、
前記水平軸について回転方向および垂直軸についての回転方向の動き検出において、複数の動き情報を求めたうえでばらつき量の大きい値の情報は除外し、
前記動き補正部は、
前記動き検出部において除外した後の残りの動き情報にて動き補正を行う
請求項1から4のいずれか一に記載の動き補正装置。
The motion detector is
In the motion detection in the rotational direction about the horizontal axis and the rotational direction about the vertical axis, after obtaining a plurality of motion information, exclude information of a large amount of variation,
The motion correction unit is
The motion correction apparatus according to claim 1, wherein motion correction is performed using the remaining motion information after being excluded in the motion detection unit.
時間的に連続する画像間の動きを検出する動き検出ステップと、
前記動き検出部で検出した動きを相殺するように画像の位置およびもしくは大きさを補正する機能を含む動き補正ステップと、を有し、
前記動き検出ステップおよび前記動き補正ステップでは、
画像の水平軸方向、当該水平軸についての回転方向、垂直軸方向、当該垂直軸についての回転方向、画像が撮像された光軸方向、当該光軸についての回転方向の6方向を第1グループと第2グループの2グループに分割して、当該分割グループ毎に動きの検出および補正を行い、
前記第1グループは、水平軸方向、垂直軸方向、光軸方向、および当該光軸についての回転方向の4方向を含み、
前記第2グループは、前記水平軸についての回転方向、および垂直軸についての回転方向の2方向を含み、
前記動き検出ステップおよび前記動き補正ステップでは、
前記第1グループの各方向についての動きの検出および補正を行った後、前記第2グループの各方向についての動きの検出および補正を行う
動き補正方法。
A motion detection step for detecting motion between temporally continuous images;
A motion correction step including a function of correcting the position and / or size of the image so as to cancel the motion detected by the motion detection unit,
In the motion detection step and the motion correction step,
The six directions of the horizontal axis direction of the image, the rotation direction about the horizontal axis, the vertical axis direction, the rotation direction about the vertical axis, the optical axis direction where the image is captured, and the rotation direction about the optical axis are defined as the first group. Dividing into two groups of the second group, performing motion detection and correction for each of the divided groups,
The first group includes four directions of a horizontal axis direction, a vertical axis direction, an optical axis direction, and a rotation direction about the optical axis,
The second group includes two directions of a rotation direction about the horizontal axis and a rotation direction about the vertical axis,
In the motion detection step and the motion correction step,
A motion correction method that detects and corrects motion in each direction of the second group and then detects and corrects motion in each direction of the second group.
前記動き検出ステップおよび前記動き補正ステップでは、
前記第1グループにおける動きの検出および補正を行うに際し、
光軸方向、および当該光軸についての回転方向の動きの検出および補正を行った後、
水平軸方向および垂直軸方向についての動きの検出および補正を行う
請求項6に記載の動き補正方法。
In the motion detection step and the motion correction step,
When performing motion detection and correction in the first group,
After detecting and correcting the movement of the optical axis direction and the rotational direction of the optical axis,
The motion correction method according to claim 6, wherein the motion is detected and corrected in the horizontal axis direction and the vertical axis direction.
前記動き検出ステップおよび前記動き補正ステップでは、
前記第1グループの動きの検出および補正を行う方向の順番は非固定である
請求項6に記載の動き補正方法。
In the motion detection step and the motion correction step,
The motion correction method according to claim 6, wherein the order in which the first group of motions is detected and corrected is unfixed.
前記動き検出ステップでは、
前記光軸についての回転方向と光軸方向の動き検出を空間周波数情報に基づいて行う
請求項6から8のいずれか一に記載の動き補正方法。
In the motion detection step,
The motion correction method according to any one of claims 6 to 8, wherein the rotation direction of the optical axis and the motion detection in the optical axis direction are performed based on spatial frequency information.
前記動き検出ステップでは、
前記水平軸についての回転方向および垂直軸についての回転方向の動き検出において、複数の動き情報を求めたうえでばらつき量の大きい値の情報は除外し、
前記動き補正ステップでは、
前記動き検出ステップにおいて除外した後の残りの動き情報にて動き補正を行う
請求項6から9のいずれか一に記載の動き補正方法。
In the motion detection step,
In motion detection in the rotational direction about the horizontal axis and the rotational direction about the vertical axis, information on a large amount of variation is excluded after obtaining a plurality of motion information,
In the motion correction step,
The motion correction method according to claim 6, wherein motion correction is performed using the remaining motion information after being excluded in the motion detection step.
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JP2000224461A (en) * 1999-02-02 2000-08-11 Minolta Co Ltd Camera system
WO2004062270A1 (en) * 2002-12-26 2004-07-22 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Image processor
JP2006115346A (en) * 2004-10-15 2006-04-27 Olympus Corp Imaging apparatus and camera shake correction method

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