JPH02246680A - 揺れ補正装置 - Google Patents

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、ビデオカメラの捲れによる画像の捲れを低減
する揺れ補正装置に関する。

従来の技術 ビデオカメラの樒れによる画像の描れを低減する方法と
して、特開昭Ｅ！１−２３７５８１号公報に記載された
方法がある。第７図にこのブロック図を示す。ビデオカ
メラからの信号をディジタル信号に変換し、フレームメ
モリと相関器を用いフレーム画像単位で動きベクトルを
求める。この動きベクトルを用い、補正信号発生器で画
像を読み出す領域を決定する。領域決定の方法は、動き
ベクトルを積分して求めた画像の移動量と、この移動量
を平滑化した基準線の差から求める。以上の方法を用い
て領域を決定し、フレームメモリから画像信号を読み出
し、補正器により決定された領域に対応した画像を出力
すことにより画像の樒れを低減する。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、以上の方法では、動きベクトルを積分し
てもとめた画像の移動量を、単純なＨＰＦにより移動量
の低域成分を取り除いた信号により、画像の描れを低減
しているのと等価である。

したがって、入力された画像の描れが低周波でゆっくり
と捕れている場合、上記の樒れ補正方法では描れの補正
が困難となる。特に、描れの周波数が低い場合、ＨＰＦ
を通した樒れ信号はゼロとなり、描れの補正はまったく
行なわれないという問題点を有していた。またＨＰＦの
カットオフ周波数を低くした場合には、大きな補正範囲
が必要になるという問題点を有していた。

本発明はかかる点に鑑み、描れの周波数が低い場合にお
いても描れの補正が十分に行われ、また物理的には補正
範囲がせまくとも、実効的に十分な補正範囲のある描れ
補正装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段 本発明は入力された信号に対して動きベクトルを求める
動きベクトル検出器と、得られたベクトルを積分する積
分器と、この積分された値を一定の規則に従って変換す
るセンタリング制御器と、積分器の出力に従ってメモリ
や補間器を制御するメモリ補間制御器を備えた樒れ補正
装置である。

作用 本発明は前記した構成により、怖れの周波数が低い場合
においても動きベクトルの積分値が小さい場合には、セ
ンタリング制御器の働きにより、十分な補正が行えるよ
うにし、また揺れの振幅が正装置のブロック図を示すも
のである。第１図において１１はビデオ信号を出力する
ビデオカメラ、１２はアナログ信号をディジタル信号に
変換するＡ／Ｄ変換器、１３は入力された信号の定めら
れた点のデータを記録する代表点メモリ、１４は入力さ
れた信号と代表点メモリの信号により動きベクトルを検
出する動きベクトル検出器、１５は検出された動きベク
トルを積分する積分器、１６は積分器の出力値によって
積分値を変換するセンタリング制御器、１７は積分器の
出力により１８のフレームメモリと１９の補間器を制御
し描れを補正した映像信号を出力させるメモ１１補完制
御器であり、２０は画像の動きを検出する検出部である
。

以上のように構成された本実施例の描れ補正装置につい
て、以下その動作を説明する。Ａ／Ｄ変換器１２は入力
された映像信号をディジタル信号に変換し、代表点メモ
リ１３、フレームメモリ１８、及び動きベクトル検出器
１４に入力する。

映像信号における代表点の一例を第２図に示す。

同図において２２は映像信号が示す１フイールドの大き
さを示し、２１はそのフィールドの代表点の位置を示す
点である。ディジタル信号に変換された映像信号は、フ
ィールド単位でフレームメモリに記録する。同時に第２
図に示す位置の信号を代表点メモリに記録する。動きベ
クトル検出器１４では、代表点メモリからの１フイール
ド前の信号ＳＰ　（ｘ、　　ｙ）Ａ／Ｄ変換器からの信
号ｌ５（ｘ＋Ｉ、ｙ＋Ｊ）を次式に示す方法で演算しＭ
（ＬＪ）の最小値の（１，Ｊ）を動きベクトルとする。

Ｍ（Ｉ、Ｊ）＝　　Σ　Ｉ　　Ｓ　（ｘ＋Ｉ　　＋ｙ＋
Ｊ　）−８Ｐ（ｘ　、”！　）ここでＸＩ　　ｙおよび
Ｉ、　　Ｊは１枚の画像の横および縦方向の位置を示す
座標である。

以上の様にして代表点メモリ１３と動きベクトル検出器
１４で検出部２０を構成する。代表点は第２図の２３−
２６で示すように４つの領域に分割しているため、動き
ベクトルは領域別に求まるが、ここでは４つの求まった
ベクトルの中間値をフィールド間の映像信号の動き（樒
れ）とする。

このようにして求めた怖れは１フイ一ルド間のみのもの
であるので、これを積分器１５で積分し、連続した描れ
をもとめる。

しかし、単純な積分では積分器１５の出力が大きな値と
なり、フレームメモリ１８のシフトの範囲を越えるため
、センタリング制御１６により積分値の制御を行う。こ
のようにして求めた描れに応じてフレームメモリ１８に
記録されている画像を、左右上下にシフトして描れ成分
をなくす補正を行う。このシフトする大きさを以下画像
のシフト量とよぶ。

センタリング制御１６の制御の一例を第３図に示す。同
図において横軸は画像のシフト量であり、これはフレー
ムメモリ１８で左右上下にシフトできる範囲に相当し、
これを第４図にしめす。同図において３０は入力される
画像全体の大きさを示し、３１は画像シフト量Ｏ％の画
像の出力範囲を示したものである。画像シフト量０％の
状態は入力画像の中央を出力することに相当する。また
、３３は画像シフト量１００％の状態の一例であり、画
像シフト量１００％の状態は入力画像の４隅部分のうち
の１つを出力することに相当する。第３図に示す縦軸の
センタリング量は、■フィールド間に積分値（積分器１
５の出力）をどれだけ減衰させるかを示す値である。セ
ンタリング量１％のときは積分値を１フイールド毎に１
％づつ減衰させ、１秒間ではほぼ５５％に減衰させるこ
とになる。センタリング量が小さいときは低い周波数成
分まで正確な補正が行える特性となり、またセンタリン
グ量が大きいときは補正範囲を広くする特性とすること
ができる。そして、このセンタリング量を画像シフト量
により可変して制御を行う。

第３図の例ではセンタリング量は、画像シフト量５０％
まで０．２５％で一定で、画像シフト量がそれ以上にな
ると徐々に低下し、画像シフト量が１００％ではセンタ
リング量を３％まで低下させる。

この様に制御する事により画像のシフト量が小さい範囲
（樒れが少なくほぼ中央に集中している場合）では、セ
ンタリング量を十分に小さくして低い周波数成分を含ん
だ怖れに対しても描れの補正を正確に行う。また画像シ
フト量が大きい場合（描れ量が多くまたは描れが中央か
らずれている場合）には、センタリング量を大きくして
十分な補正範囲を確保するようにする。

以上のように本実施例によれば、センタリング制御器に
より積分器の特性を制御することにより、物理的には小
さな補正範囲でも、条件に応じて低い周波数成分を含ん
だ小さな怖れに対して正確な補正と、大きな樒れに対し
ては十分な補正範囲を持った補正を実現する事が可能と
なる。

第５図は本発明の第２の実施例示す揺れ補正装置のブロ
ック図である。同図において１１はビデオ信号を出力す
るビデオカメラ、１２はアナログ信号をディジタル信号
に変換するＡ／Ｄ変換器、１３は入力された信号の定め
られた点のデータを記録する代表点メモリ、１４は入力
された信号と代表点メモリの信号により動きベクトルを
検出する動きベクトル検出器、１５は検出された動きベ
クトルを積分する積分器、１７は積分器の出力により１
８のフレームメモリと１９の補間器を制御し樒れを補正
した映像信号を出力させるメモリ補完制御器で、以上は
第１図の構成と同じものである。第１図の構成と異なる
のは、補正範囲検出器４０を設け、積分器１５の出力に
応じてセンタリング制御器４１の特性を制御することで
ある。

前記のように構成された第２の実施例の揺れ補正装置に
ついて、以下その動作を説明する。動きベクトルを積分
するまでの動作とフレームメモリの制御については、第
１の実施例と同じであるのでその説明は省略する。積分
器１５で求めた積分量（画像シフト量）はセンタリング
制御器４１に入力すると同時に補正範囲検出器４０に入
力する。

補正範囲検出器４０は画像シフト量を時間平均し、入力
された画像信号の揺れが大きいか小さいかの判断をおこ
なう。画像シフト量の時間平均が大きいときは揺れが大
きいときであり、画像シフト量の時間平均が小さいとき
は揺れが小さいと判断する。このようにして補正範囲検
出器４０でもとめた揺れ量により、センタリング制御器
４１の特性を制御する。センタリング制御器４１は揺れ
量により制御すると同時に、第１の実施例と同様入力さ
れる積分器１５の画像シフト量によっても制御される。

センタリング制御器４１の制御特性を第８図に示す。同
図において、縦軸はセンタリング量であり、横軸は画像
シフト量である。４２は揺れ量が小さいときの特性であ
り、４３は揺れ量が中ぐらいの特性であり、４４は揺れ
量が大きいときの特性を示したものである。揺れ量が大
きくなると、画像シフト量が小さい領域でもセンタリン
グ量を太きくシ、また画像シフト量が大きい範囲では、
さらにセンタリング量を大きくし揺れ量が大きい状態に
対応する。このようにセンタリング制御器４１の特性を
制御することにより、画像シフト量の変化によるセンタ
リング量の制御だけでは、対応できない大きな揺れに対
しても、十分な補正範囲の余裕をもって揺れの補正が行
えるようにする。

第６図に示した特性は１つの例であり、画像シフト量が
小さい範囲の揺れの低周波成分の補正を重視する場合に
は、４５に示す特性として画像シフト量が小さい範囲の
センタリング量を小さい値にし、逆に画像シフト量が大
きい範囲ではセンタリング量をさらに大きくすることも
できる。また画像シフト量が大きい範囲での補正を重視
する場合には４θに示す特性として、画像シフト量が小
さい範囲からセンタリング量を大きくして、画像シフト
量が大きい範囲でもセンタリング量を急に大きくしない
ようにする。このように揺れが大きい領域においても、
必要な特性を実現することが可能となる。

以上のように、本実施例によれば補正範囲検出器を設け
、揺れ量と画像シフト両に応じてセンタリング量を制御
することにより、揺れが非常に大きい場合においても、
十分な補正範囲の余裕をもって揺れの補正が行えるよう
にすることができる。

なお、第１の実施例において画像シフト量と、センタリ
ング量の関係を第３図の２８にに示したが、この特性に
限る必要はなく、例えば２７に示すような近似の特性で
も全体の揺れ補正の性能に大きな差はなく、画像シフト
量が増加するに従いセンタリング量が増加する特性であ
れば、本発明の目的を達成することができるものである
。またこの特性については、第２の実施例についても同
様で、第６図の特性に限る必要はない。

また、第２の実施例において補正範囲検出器の特性を画
像シフト量の平均値をとるものとしたが、ピーク値をと
る特性でも良く、またその中間の特性であっても良く、
平均値をとる特性に限る必要はない。

さらに、本発明は、マイクロコンピュータを用いて各機
能を実現してもよいことはいうまでもない。

発明の効果 以上のように、本発明によれば、樒れの周波数が低い場
合において、動きベクトルの積分値が小さい場合には、
センタリング制御器の働きにより、十分な補正が行える
ようにし、また揺れの振幅が大きい場合には実効的に十
分な補正範囲をとることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における一実施例の揺れ補正装置のブロ
ック図、第２図は同実施例の動きベクトルを求める領域
と代表点の位置を示す図、第３図および第６図は異なる
例のセンタリング特性図、第４図は画像シフト量を示す
図、第５図は本発明の他の実施例の揺れ補正装置のブロ
ック図、第７図は従来の揺れ補正装置のブロック図であ
る。 １３・・代表点メモリ、１４・・動きベクトル検出器、
１５・・積分器、１８・・センタリング制御器、１７・
・メモリ・補間制御器、２０・・検出部。 代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　ほか１名Ｉｌｌ　　
図 県 図 第 図 第 図 ６漕シフト量（ｌり 荀 第 図 第 因 一１シフトＩ Ｃ＠／、）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力された画像信号の各フィールドまたはフレー
   ム間で動きを求める検出部と、前記検出器で得られた動
   きを積分する積分器と、前記積分器の出力に対応して積
   分値を減衰させる制御をするセンタリング制御器を備え
   、入力された画像信号の動き成分を求めることを特徴と
   する揺れ補正装置。
2. （２）センタリング制御器は積分器の出力より演算した
   動き量を求める補正範囲検出器の出力により制御され、
   動き量が大きい場合には積分値の減衰をより多くするこ
   とを特徴とする請求項１記載の揺れ補正装置。