JPH0310488A - 輝度分割領域の動きベクトル検出法 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、動画像の動きベクトルを検出する方法に係り
、特に高能率画像圧縮などの画像処理時に用いられる動
きベクトル検出法に関するものである。

［従来の技術］ 従来より、動きベクトル検出法の代表例としては１画素
間相関が最大となる位置をもって動きベクトルとするブ
ロックマツチング法、輝度値の勾配変化から動きベクト
ルを検出する勾配法などが知られている。これら従来の
方法では、１画素、あるいは第３図に示すような予め固
定された複数画素で構成される四角形の小ブロックにお
いて動きベクトルを検出する。また、特公昭６２−２３
０１８０号公報では、固定された四角形の小ブロックに
重複部を設けることにより、動きベクトルを安定に検出
しようとする技術が提案されている。

［発明が解決しようとする課Ｍ］ ところで、従来の方法では、１画素あるいは固定された
四角形の小ブロックにおいて動きベクトルを検出するの
で、画像の明るさ（例えば表示画面上の輝度）が均一の
領域が移動してもその領域内の輝度変化がない部分では
動きベクトルを検出することができないという欠点があ
る。

この点について、第４図の例を参照して説明する。第４
図においては、４０Ｘ４０（画素）で構成される二次元
画像上に、半径が１０（画素）の円形領域（領域内の輝
度は均一）が存在し、それが移動する前と右下に移動し
た後での領域の位置が示されている。また、該円形領域
の移動について、ブロックマツチング法で２Ｘ２画素で
なる小ブロツク毎に検出した動きベクトルが、矢印で示
されている。矢印は各ブロックの中心から出ている。矢
印のないブロックにおける動きベクトルは０である。

第４図を参照すると、円形領域の全体が移動しているに
もかかわらず、輝度変化のない部分、即ち円形領域内は
、動きベクトルがＯになっており、その動きベクトルが
検出不可能であることが理解できる。

本発明は、上記事情に基づいてなされたものであり、輝
度値が均一の領域があっても、動きベクトルを精度よく
検出できる方法を提供することを課題とする。

［１１Ｍを解決するための手段］ 上記ａ題を解決するために、本発明においては、画像を
輝度値（即ち明るさ）の近い画素群を１つの領域とみな
し、輝度差の大きいものを別の領域として領域分割し、
分割された各領域端の位置を追跡して、各領域端におけ
る１画素または複数画素で構成される小ブロツク毎に検
出した動きベクトルの加算平均をとり、これをその領域
全体の動きベクトルとする。

［作用］ 本発明によれば、画像を輝度値の近い領域ごとに領域分
割するので、輝度値の均一な領域は同一の領域とみなさ
れ、その領域全体としての動きベクトルを検出すること
ができる。さらに、輝度値の近い領域ごとに領域分割さ
れた領域端では確実な輝度変化があるので、常に動きベ
クトルを検出できる。そこで、分割された各領域端にお
ける１画素または小ブロックで検出した動きベクトルの
加算平均をとり、これをその領域の動きベクトルとする
ことによって１分割された領域の平均化された動きベク
トルを精度よく検出することができる。

［実施例］ 次に図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は１本発明の基本的概念を示すものであり、複数
に領域分割された画像と検出した動きベクトルが示され
ている。第１図において、分割された領域１１　＋１２
．１３　＋１４　＋１５　＋’６及び１７の各々は、互
いに近い輝度（明るさ）をもつ多数の画素群で構成され
ており、領域の異なる画素間では比較的大きな輝度差が
存在する。この例では、中央部のハツチングを施した領
域１１について、動きベクトルの検出を行なっている。

領域１１の周辺部（輪郭部）に示された比較的小さい多
数の矢印２１＋　２２＋　２３＋　２４＋　２５＋　２
８＋　２７＊２Ｂ＋２９＋２１０及び２１１は、領域１
１の端部の各小領域で検出した動きベクトルを示してい
る。また、領域１１の中央部の大きな矢印３は、領域１
１の全体の動きベクトルを示している。このベクトル３
は、小領域のベクトル２１〜２１１全体の加算平均とし
て求める。

第２図は１本発明の実施例における処理の構成を示すブ
ロック図である。第２図において、映像信号は例えばテ
レビカメラの搬像によって得られるデジタル画像情報を
含んでいる。フレームメモリは１フレ一ム分のデジタル
画像情報を記憶するものであり、その時に映像信号に現
われる画像より常に１フレーム前に現われた画像情報を
記憶している。領域分割処理においては、映像信号に現
すれろその時の画像情報を処理して、各画素の輝度値の
近いもの同士を同一の領域グループに割当て、輝度値の
差の大きいものを別の領域グループに割当てるようにし
て領域分割を行なう。次に、フレームメモリに保存され
た前フレームの画像情報と現在の領域分割された画像情
報とに基づいて、各領域の各端部におけろ動きベクトル
（第１図の２１〜２１１）を検出する。更に得られた複
数の動きベクトルの加算平均を計算し、その結果を１つ
の分割領域（第１図の１１）全体の平均的な動きベクト
ル３として求める。

第５図及び第６図は、それぞれ、動きベクトル検出のた
めのサンプル画像として用いた、動く前と動いた後の二
次元画像情報を示している。この例では１画像全体は１
２８Ｘ１２８画素の構成になっており、画像の輝度は１
　（黒）とＯ（白）の２つに二値化されている。また第
７図は、第５図と第６図の画像情報に基づいて本発明の
方法により求めた動きベクトルと、第５図の輪郭情報と
の合成画像である。第７図を参照すると、第６図と同等
の結果が得られているので、動きベクトルの検出が正確
であることが理解できる。

従来の動きベクトル検出方法では、検出対象領域が、第
５図に示す人物の顔のように均一な輝度値をもつ領域の
動きベクトルを正確に検出することはできなかったが、
第５図、第６図及び第７図から本発明ではそれが可能で
あることが分かる。

従って、本発明の方法を用いて検出した動きベクトルを
使って、高能率の画像情報圧縮を行なうことができる。

［効果］ 以上説明したように、本発明によれば、対象とする画像
に輝度値の均一な領域があっても、その領域端の動きベ
クトル群の加算平均値をその領域全体の動きベクトルと
することによって、精度のよい動きベクトル検出ができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の方法で領域分割された画像と動きベ
クトルを示す平面図である。 第２図は１本発明の一実施例の処理構成を示すブロック
図である。 第３図は複数画素で構成される領域の構成を示す平面図
である。 第４図は二次元、画像情報と従来の方法で検出された動
きベクトルを示す平面図である。 第５図及び第６図は、一実施例における検出対象画像情
報、第７図は合成した画像情報の構成をそれぞれ示す平
面図である。 １１〜１７：分割された領域 ２１〜２１１　：各小領域で検出した動きベクトル３：
領域１１の全体の動きベクトル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 画像を領域分割し、分割された各領域の動きベクトルを
   検出する方法において、輝度値の近い領域ごとに領域分
   割し、領域端を追跡して領域端における１画素または数
   画素からなる小ブロックで検出した動きベクトルの加算
   平均をとり、これをその領域の動きベクトルとすること
   を特徴とする、輝度分割領域の動きベクトル検出法。