JPH02108392A - 画像の動き測定方法及び装置 - Google Patents

画像の動き測定方法及び装置

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JPH02108392A
JPH02108392A JP1227638A JP22763889A JPH02108392A JP H02108392 A JPH02108392 A JP H02108392A JP 1227638 A JP1227638 A JP 1227638A JP 22763889 A JP22763889 A JP 22763889A JP H02108392 A JPH02108392 A JP H02108392A
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    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
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  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
  • Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は画像の動きを測定する方法、特に2つの画像を
相関させて相関度を選択移動量の関数として決定する方
法に関するものである。本発明は斯る方法を実施する装
置にも関するものである。
(従来の技術) 上述した種類の方法は英国特許出願第2188510A
号に記載されており、この発明は特にテレビジョン画像
の動きベクトルの発生に関するものである。
高精細度テレビジョン(IIDTV)の分野ではこのよ
うな動きベクトルをテレビジョン信号と一緒に送り、受
信側でこの情報を用いて受信信号内のラインに追加のラ
インを発生させるか、或は受信信号内のフィールド間に
追加のフィールドを発生させることにより高画質の表示
を発生させている。
(発明が解決しようとする課題) 表示の解像度を改善するには、動きベクトルの位置をサ
ブピクセル(1画素以下)の精度で確定することが望ま
れる。
本発明の目的は動きベクトルの位置をサブサンプル精度
で確定することができる上述した種類の方法及び装置を
提供することにある。
(課題を解決するための手段) 本発明は動きベクトル発生用の画像の動き測定方法にお
いて、 (i)2つの画像を相関させて低分解能の相関関数を移
動量の関数として決定し、サンプル相関値を低分解能で
決定するステップと、 (ii)前記2つの画像を相関させて高分解能の相関関
数を移動量の関数として決定し、サンプル相関値を高分
解能で決定するステップと、(iii )前記低分解能
の相関関数内の所定数の最大振幅のサンプル点の位置を
決定するステップと、(iv)前記所定数のサンプル点
の位置を前記高分解能の相関関数に供給して前記高分解
能の相関関数内の対応するサンプル点を識別するステッ
プと、 (v)前記高分解能の相関関数内の、前記所定数のサン
プル点と関連するピークの位置を決定し、これらピーク
の位置をサブサンプル間隔の精度で得るステップと、 を具えることを特徴とする。
斯る方法は、高分解能相関関数内のピークの位置を識別
する前に低分解能相関関数内の最大振幅のサンプルの位
置を容易に識別することができる利点がある。
この方法においては、更に、決定された前記ピークの位
置から前記所定数より少ない限定数までのピークの位置
を選択し、それらの座標を動きのベクトルとするステッ
プを具えることができる。
これは、動きベクトルを表わす相関関数内にシステム容
量により伝送し得る以上のピークが存在する場合に重要
である。
本発明の方法を高精細度テレビジョンシステムに用いる
場合は、前記低分解能相関関数内のサンプル点は1画素
間隔を有するものとし、前記高分解能相関関数内のサン
プル点は174画素間隔を有するものとすることができ
る。
好適例では、高分解能相関関数内のピークの位置を所定
数のサンプル点についてそれらの関数の勾配を検査する
ことにより検出する。
本発明は上述の方法を実施する装置も提供するものであ
る。本発明の画像の動き測定装置は、画像の動きを測定
する装置において、2つの画像を相関させて低分解能の
相関関数を移動量の関数として決定し、サンプル相関値
を低分解能で決定する手段と、前記2つの画像を相関さ
せて高分解能の相関関数を移動量の関数として決定し、
サンプル相関値を高分解能で決定する手段と、前記低分
解能の相関関数内の所定数の最大振幅のサンプル点の位
置を決定する手段と、前記所定数のサンプル点の位置を
前記高分解能の相関関数に供給して前記高分解能の相関
関数の対応するサンプル点を識別する手段と、前記高分
解能の相関関数内の、前記所定数のサンプル点と関連す
るピークの位置を決定し、これらピークの位置をサブサ
ンプル間隔の精度で得る手段とを具えたことを特徴とす
る。
本発明の装置においては、更に、決定された前記ピーク
の位置から前記所定数より少ない限定数までのピークの
位置を選択し、それらの座標を動きベクトルとして出力
する手段を設けることができる。
(実施例) 図面につき本発明を説明する。
第1図は本発明の方法を実施するのに使用し得る装置の
ブロック図を示す。斯る装置は一般にテレビジョン信号
の場合には送信側に信号処理装置と一緒に配置されるが
、斯る装置は、テレビジョン受信装置内に組み込むこと
もできる。第1図において、lは入力端子であり、この
入力端子に輝度信号がフレームごとに、又はブロックご
とに供給される。この輝度信号は画像メモリ2に供給さ
れ、ここでこの輝度信号が1フレ一ム期間だけ遅延され
、遅延した輝度信号が処理段3に供給され、ここでこの
輝度信号が二次元フーリエ変換処理を受ける。入力端子
lの輝度信号は第2の処理段4にも直接供給され、ここ
でこの遅延されてない輝度信号も同様に二次元フーリエ
変換処理を受ける。
得られた変換情報は位相減算器5に供給され、これによ
り2つの入力間の位相の差が決定され、この位相差が第
3の処理段6に供給され、この処理段の出力は逆フーリ
エ変換出力である。この出力は相関関数であり、これを
第2図に代表的な相関表面により示しているが、実際に
はこの相関関数は連続的な相関表面としてではなく、1
サンプル間隔の所定の振幅の一連の離散サンプルとして
表われる。処理段6の出力はサンプル間隔が1画素であ
る低い分解能の相関関数である。第2図の相関表面は3
2画素×32ラインのテレビジョン画像の1ブロツクか
ら得られるものとし、第2図のX及びY方向の移動は−
16サンプル位置から+16サンプル位置にわたるもの
とする。零移動は動きのないことを表わし、零移動位置
から離れて位置するピークはこのブロック内の動きの変
化する程度を表わす。
位相減算器5の出力はこの出力を拡大するサンプル変更
器7にも供給され、この出力の拡大は“零で水増しくP
adding with zeros)”として既知の
技術により達成することができる。変更器7がら得られ
た拡大出力は第4の処理段8に供給され、この処理段の
出力は変更器7からの拡大信号の逆フーリエ変換出力で
あり、拡大された相関関数であって、第2図の相関表面
のピークが一層精密に定まったものになる。処理段6と
同様に、処理段8により発生される相関関数は連続表面
ではなく所定振幅の一連の離散サンプルであり、この場
合にはこれらのサンプルが174画素間隔になり、処理
段6からの相関関数よりも高い分解能の相関関数になる
処理段6からの低分解能の相関関数は最大サンプルロケ
ータ9に供給される。この最大サンプルロケータ9は低
分解能の相関関数から所定数、例えば20個の最大振幅
のサンプルを選択し、選択したこれらのサンプルの位置
を識別する。これら20個のサンプルの位置はピークロ
ケータ10に供給され、このロケータは処理段8からの
高分解能相関関数も受信する。このピークロケータ10
はサンプルロケータ9により与えられる座標を用いて高
分解能相関関数内の対応するサンプルを識別し、前記2
0個のサンプルの位置を用いて対応するこれらのサンプ
ルと関連する高分解能相関のピークの位置をサーチする
。このサーチは゛最大勾配°°サーチにより達成するこ
とができ、このサーチでは選択された対応する1サンプ
ル点から出発して174画素間隔の隣接サンプル間の勾
配を最大勾配が求まるまで測定する。これは、ピークを
174画素精度で位置決定する場合には周囲の174画
素間隔のサンプル点が低振幅になるまでくり返される。
このようにして検出されたピークの座標及びそれらの振
幅はベクトルリミッタ11に供給し、ここでピークロケ
ータ10により発生されたピークの座標から限定数、例
えば10個までの最大振幅のピクの座標を選択すること
ができる。これは動きベクトルの伝送に限られたデータ
容量を有するテレビジョンシステムに対し好適である。
これらの座標は1つのブロックに対する限定数の動きベ
クトルを構成し、出力端子12に供給される。
以上、本発明の方法を特定の機能を有する個々のユニッ
トで実施するものとして説明したが、本発明の方法は専
用のソフトウェア制御のマイクロコンピュータにより実
施することもできる。更に、相関関数は対応するブロッ
クの最適マツチングのような、上述の方法以外の方法で
発生させることもできる。
当業者でしれば本明細書の記載から種々の変更や変形が
可能であり、本発明は上述の実施例にのみ限定されず、
これらの変更や変形も本発明の範囲に含むものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明方法を実施する装置の一実施例のブロッ
ク図、 第2図はテレビジョン画像の隣り合うフレームを構成す
る同一のブロックの相関表面を示す図で□ある。 1・・・入力端子 2・・・画像メモリ 3・・・第1処理段(二次元フーリエ変換)4・・・第
2処理段(二次元フーリエ変換)5・・・位相減算器 6・・・第3処理段(逆フーリエ変換)7・・・サンプ
ル変更器 8・・・第4処理段(逆フーリエ変換)9・・・最大サ
ンプルロケータ lO・・・ピークロケータ 11・・・ベクトルリミッタ 12・・・出力端子 Fig、2゜

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、動きベクトル発生用の画像の動き測定方法において
    、 (i)2つの画像を相関させて低分解能の 相関関数を移動量の関数として決定し、サンプル相関値
    を低分解能で決定するステップと、(ii)前記2つの
    画像を相関させて高分解能の相関関数を移動量の関数と
    して決定し、サンプル相関値を高分解能で決定するステ
    ップと、 (iii)前記低分解能の相関関数内の所定数の最大振
    幅のサンプル点の位置を決定するステップと、 (iv)前記所定数のサンプル点の位置を前記高分解能
    の相関関数に供給して前記高分解能の相関関数内の対応
    するサンプル点を識別するステップと、 (v)前記高分解能の相関関数内の、前記 所定数のサンプル点と関連するピークの位置を決定し、
    これらピークの位置をサブサンプル間隔の精度で得るス
    テップと、 を具えることを特徴とする画像の動き測定方法。 2、更に、決定された前記ピークの位置から前記所定数
    より少ない限定数までのピークの位置を選択し、それら
    の座標を動きのベクトルとするステップを具えることを
    特徴とする画像の動き測定方法。 3、特許請求の範囲1又は2に記載の方法において、前
    記低分解能相関関数内のサンプル点は1画素間隔を有す
    るものとし、前記高分解能相関関数内のサンプル点は1
    /4画素間隔を有するものとすることを特徴とする画像
    の動き測定方法。 4、特許請求の範囲1〜3の何れかに記載の方法におい
    て、前記高分解能相関関数内のピークの位置を、前記所
    定数の対応するサンプル点から出発して隣接する高分解
    能サンプル点間の勾配を検査することにより検出するこ
    とを特徴とする画像の動き測定方法。 5、画像の動きを測定する装置において、2つの画像を
    相関させて低分解能の相関関数を移動量の関数として決
    定し、サンプル相関値を低分解能で決定する手段と、前
    記2つの画像を相関させて高分解能の相関関数を移動量
    の関数として決定し、サンプル相関値を高分解能で決定
    する手段と、前記低分解能の相関関数内の所定数の最大
    振幅のサンプル点の位置を決定する手段と、前記所定数
    のサンプル点の位置を前記高分解能の相関関数に供給し
    て前記高分解能の相関関数の対応するサンプル点を識別
    する手段と、前記高分解能の相関関数内の、前記所定数
    のサンプル点と関連するピークの位置を決定し、これら
    ピークの位置をサブサンプル間隔の精度で得る手段とを
    具えたことを特徴とする画像の動き測定装置。 6、特許請求の範囲5記載の装置において、更に、決定
    された前記ピークの位置から前記所定数より少ない限定
    数までのピークの位置を選択し、それらの座標を動きベ
    クトルとして出力する手段を具えていることを特徴とす
    る画像の動き測定装置。
JP1227638A 1988-09-05 1989-09-04 画像の動き測定方法及び装置 Expired - Lifetime JP2947359B2 (ja)

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GB8820838.4 1988-09-05

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EP0367310B1 (en) 1995-05-17
EP0367310A2 (en) 1990-05-09
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