JPH04180370A - 画像の動きベクトル検出装置及び揺れ補正装置 - 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、おもにビデオカメラの振動や揺れによる画面
全体の動きベクトルを画像信号より検出する画像の動き
ベクトル検出装置、およびビデオカメラの振動や揺れに
よる画面全体の不要な揺れを補正する画像の揺れ補正装
置に関するものである。

従来の技術 従来の画像の動きベクトル検出装置としては、例えば特
開昭６１−２６９４７５号公報に示されたものが知られ
ている。

第１１図はこの従来の動きベクトル検出装置を応用した
画像の揺れ補正装置のブロック図を示すものＣあり、１
０１は画像信号入力端子である。

１０２は画面の各検出領域のベクトル検出回路である。

１０３は検出されたベクトルの信頼性を判定する信頼性
判定手段、１０４はその判定に基づき、動きベクトルを
決定する動きベクトル決定手段である。１０５は決定さ
れた動きベクトルを利用して画像の揺れを補正する揺れ
補正手段である。

以上のように構成された従来の画像の動きベクトル検出
装置においては、まず入力端子１０１に少なくとも２フ
イ一ルド以上の時間的に連続する画像信号が入力される
。画面の各検出領域のベクトル検出回路１０２では、第
１３図に示すように予め画面１３４内に複数のベクトル
検出領域１１１が定められており、さらにそれら検出領
域は代表点１１５を持った多数の小領域１１４に分割さ
れている。

そこで、２フイールドの時間的に連続な画像信号が人力
され、各小領域１１４の代表点１１５について、２フイ
一ルド間の所定の範囲の量（ｉ、ｊ）：１ｍ１ｎ＜ｉ＜
ｉｍａｘ、　ｊｍｉｎ＜ｊ＜ｊｍａｘ偏移した位１Ｘ１
１６の信号との差を相関値としてそれぞれ求め、小領域
ｌ１４の総和をとる。相関値は次式で求められる。

１ΔＬ　ｌ　（ｉ、ｊ＞：座標（１？Ｊ）と代表点との
信号の差の絶対値 ｎ：１つの検出領域の中の小領域の数 相開鎖の最小値を与える偏移（ｉＺ、＋’）を検出し、
これを各検出領域１１４のベクトル１１２とする。

またベクトル検出回路１０２は、その相関値の最小値、
平均値、最大値を求め、動きベクトルの埴とともに、ベ
クトルの信頼性判定手段１０３および動きベクトル決定
手段１０４に出力する。

ベクトルの信頼性判定手段１０３では、各検出領域１１
４の相関値の最小値、平均値、最大値よりベクトルの信
頼性を判定し、動きベクトル決定手段１０４では、信頼
性ありと判定された検出領域のベクトルの平均値を画面
全体の揺れ補正の動きベクトル（第１３図の１１３）と
決定し出力する。第１２図はステップ１０６より始まり
、ステップ１０７は、第１１図の１０２に、ステップ１
０８は第１１図の１０３に、ステップ１０９は第１１図
の１０４に対応し、ステップ１１０て動きベクトルを出
力する。

揺れ補正手段１０５は、ｌフィールド以りの画像信号記
憶手段を持つ揺れ補正回路であって、記憶手段からの信
号の読みだし位置を制御することによって、第１４図の
１１７．１１Ｂに示すようにゆれの大きい画像が人力さ
れるとき、第ｎ−１フイールド、第ｎフィールドの人力
画像信号について、動きベクトル決定手段１０４より人
力された動きベクトル１２１をもとに、その動きを補正
する方向１２２に画像の画面を１２０から１３９に並行
移動し、また補間等によって画面の拡大等の操作をし、
揺れの少ない１画面の大きさの画像信号１２３．１２４
を出力する。

以上説明したものは、相関値の最小値、平均値、最大値
よりベクトルの信頼性を判定しているが、この他、相関
値の最小点とその周りの点の値の差、つまり最小点の周
りの傾きよりベクトルの信頼性を判定するもの、また最
小値の値だけで判定するものなど相関値の状態から信頼
性を判定する方法はいろいろなものがある。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、−Ｅ記のような、従来の構成の動きベク
トル検出装置は、移動物が画面内に入り込んだ場合、移
動物の動きが加罪されたベクトルを検出することが多か
った。

また、その結果、揺れ補正装置は、撮影者の意図する方
向とは異なる方向に画面を補正してしまい、誤動作する
場合が多かった。

以下さらに、このことを、図を用いて詳しく説明する。

第１５図（ａ）、　（ｂ）に示すようにビデオカメラが
揺れている状態で、移動物、例えば、自動車１２Ｂが画
面を通過する場合を考える。１２５は検出領域、１２６
は背景の動きベクトル、１２７は移動物の動きベクトル
である。背景は信頼性判定手段１０３によって信頼性あ
りと判定されており、相関値１３１は所定の値より小さ
な値１３２を示している。背景と移動物１２Ｂが両方存
在している時は、相関値１３３が所定の最小値を持たな
いため、その検出領域は信頼性なしと判定されている（
第１５図（ａ）、　　（ｂ）斜線部）。

次に移動物１２Ｂの動きが検出領域１２５の大部分を占
めた場合、その検出領域１２５からは移動物１２８の動
きを表現した動きベクトル１２７が検出され、かつ相関
値１２９は所定の値より小さな値１３０を示し、信頼性
判定手段１０３によって信頼性ありと判定される。その
結果移動物１２８の動きと背景の動きの両方が画面全体
の動きベクトルとして採用され、これをもとに揺れ補正
すると移動物１２８の動きが含まれているので不自然な
映像となる。このような課題があった。

本発明は、このような従来の動きベクトル検出装置の課
題に鑑み、移動物が入り込む場合でも正確に動きベクト
ルを検出できる画像の動きベクトル検出装置及び画像の
揺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、画面中に複数の検出領域を設け、各検出領域
について、所定の偏移における相関値を求める手段と、
その相関イ１σより各検出領域ごとに動きベクトルを求
める手段と、各検出領域に重み係数を設定し、各重み係
数と動きベクトルから画面全体の動きベクトルを決定す
る重み付け処理手段とを備えた画像の動きベクトル検出
装置である。

また、本発明は、画面中に複数の検出領域を設け、各検
出領域について、所定の偏移における相関値を求める手
段と、その相関値より各検出領域ごとに動きベクトルを
求める手段と、動きベクトルの値または相関値またはそ
れらの組合せによりその検出領域の動きベクトルの信頼
性を判定する信頼性判定手段と、各検出領域に重み係数
を設定し、信頼性判定手段によって信頼性ありどなった
検出領域の動きベクトルと重み係数とから画面全体の動
きベクトルを決定する重み付け処理手段とを備えた画像
の動きベクトル検出装置である。

また、本発明は、画面中に複数の検出領域を設け、各検
出領域について、所定の偏移における相ｒ１１値を求め
る手段と、その相関値より各検出領域ごとに動きベクト
ルを求める手段と、各動きベクトルを大きさまたは方向
またはそれらの微分値をもとにグループに分類するクラ
スタリング手段と、クラスタリング手段により分類され
たグループから画面全体の動きベクトルを求めるための
グループを選択する手振れグループ判定手段と、手振れ
グループ判定手段により選択されたグループの動きベク
トルから画面全体の動きベクトルを決定する動きベクト
ル決定手段とを備えた画像の動きベクトル検出装置であ
る。

また、本発明は、両面中に複数の検出領域を設け、各検
出領域について、所定の偏移における相関値を求める手
段と、その相関値より各検出領域ごとに動きベクトルを
求める手段と、動きベクトルの値または相関値またはそ
れらの組合せによりその検出領域の動きベクトルの信頼
性を判定する信頼性判定手段と、信頼性判定手段によっ
て信頼性ありどなった検出領域の動きベクトルを大きさ
または方向またはそれらの微分値をもとにグループに分
類するクラスタリング手段と、クラスタリング手段によ
り分類されたグループから画面全体の動きベクトルを求
めるためのグループを選択する手振れグループ判定手段
と、手振れグループ判定手段により選択されたグループ
の動きベクトルから画面全体の動きベクトルを決定する
動きベクトル決定手段とを備えた画像の動きベクトル検
出装置である。

また、本発明は、以、ヒ述べた画像の動きベクトル検出
装置の中の一つと、少なくともｌフィールド以上の画像
信号記憶手段と、画像の動きベクトル検出装置から検出
される動きベクトルをもとに、画像記憶手段の読みだし
位置を制御する手段とを備えた画像の揺れ補ＩＦ装置で
ある。

作用 本発明は上記した構成により、各検出領域に重み係数を
設定する。例えば、特に画面の中央は被写体の動きであ
り、画面の端の方はど手振れの動きであることが期待て
きる。そこで画面の端の方はど重み係数を大きくする。

この重み係数をもとに、動きベクトルの重み付け平均を
とれば、簡単な計算で手振れのベクトルに近似した動き
ベクトルを導出することが期待できる。

さらに信頼性判定手段によって信頼性なしとなった検出
領域は、被写体の動きベクトルが現れているので、信頼
性ありどなった検出領域の動きベクトルのみを用いて重
み付け平均をとれば、より手振れ補正の性能は向上する
。

また、発明が解決しようとする課題で述べたように、信
頼性判定手段によって信頼性ありどなった検出領域の中
には、手振れの動きと被写体の動きが混在している。さ
らに被写体の動きが一様でない場合も存在する。そこで
各検出領域の動きベクトルを方向あるいは大きざを基準
として複数のグループに分類（クラスタリング）する。

そしてグループの中の一つを手振れの動きベクトルとし
て採用すれば、同様に手振れのベクトルに近似した動き
ベクトルを導出することが期待できる。

さらに、信頼性判定手段にまりで信頼性なしとなった検
出領域は、被写体の動きベクトルが現れているので、信
頼性ありどなった検出領域の動きベクトルのみを用いて
グループに分類すれば、より手振れ補正の性能は向上す
る。

実施例 以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図は本発明の第１の実施例における動きベクトル検
出装置を含む画像の揺れ補正装置のブロック図を示すも
のであり、１は画像信号入力端子である。２は各検出領
域のベクトル検出回路、３は重み付け処理手段、４は揺
れ補正手段であり、第１１図の揺れ補正手段１０５と同
様の機能を有する。

以上のように構成されたｖ、ｌの実施例の画像の動きベ
クトル検出装置においては、まず入力端子ｌに少なくと
も２フィールド以−りの時間的に連続する画像信号が人
力される。各検出領域のベクトル検出回路２では、第２
図に示すように予め画面内に複数のベクトル検出領域５
あるいは８が定められており、さらに検出領域５．８は
従来の技術の第１３図に関して説明した代表点を持った
多数の小領域に分割されている。

上述のように、２フイールドの時間的に連続な画像信号
が入力される。各小領域の代表点について２フイ一ルド
間の所定の範囲のｊ＄ｉ（ｉ、ｊ）：１ｍ１ｎ＜＋＜ｉ
ｍａｘ、ｊｍ団＜ｊ＜ｊｍａｘ偏移した位置の信号との
差を相関値としてそれぞれ求め、小領域の紛和をとる。

相関値は従来と同様次式で求められる。

１ΔＬ　ｌ　（ｉ、ｊ）：座標（ＩＴＪ）と代表点との
信号の差の絶対１直 １１：１つの検出領域の中の小領域の数そこで、相関値
の最小値を与える偏移（ｉ’、ｊ’）を検出し、これを
各検出領域のベクトルＶｋ（ｋ＝１，２゜・・・、ｎ、
１１：検出領域の数）とする。各検出領域のベクトルは
重み付け処理手段３に出力される。

重み付け処理手段３ては、各検出領域の動きベクトルに
重み係数を用いた計算処理を行い、画面全体の動きベク
トルを出力する。重み付け処理手段３はたとえば、次式 ｎ：検出領域の個数 ａｋ二重み係数 Ｖｋ：各検出領域の動きベクトル ■＝画面全体の動きベクトル のような重み付け平均の式を利用することが出来る。

第２図（ａ）、　（ｂ）に具体例を２つ示す。５．８は
検出領域、６．９は各検出領域の動きベクトル、７．１
０は各検出領域の重み係数である。第２図（ａ）は画面
を５個の検出領域に、第２図（ｂ）は１６個の検出領域
に分割している。　（ａ）と（ｂ）ともに重み係数を、
画面の中央部分は０とし、画面の端を大きくするように
構成している。

次に第３図（ａ）、　（ｂ）のように移動物（自動車）
が侵入したときを考えてみる。１１．１５は検出領域、
１２．１６は各検出領域の動きベクトル、１３．１７は
各検出領域の重み係数、１４．１８は移動物（自動車）
である。第２図（ａ）に第３図（ａ）が、第２図（ｂ）
に第３図（ｂ）が対応している。第３図（ａ）では、移
動物１４はほぼ中央に位置している。中央の検出領域の
重み係数は０なので、移動物の動きベクトルは、画面全
体の動きベクトルに影響を及ぼすことはない。

また第３図（ｂ）では、移動物１８の動きベクトル力領
域（Ｖ３．Ｖ６．Ｖ７．ＶＩＯ，Ｖｌｌ、Ｖ１５）テ検
出されＴ１．Ｎる。その内、Ｖ６．Ｖ７．ＶＩＯ，Ｖｌ
ｌについては重み係数は０であるので、画面全体の動き
ベクトルに影響を及ぼすことはない。Ｖ３．Ｖ１５につ
いては重み付け平均によって相対的に値が小さくなるの
で大きな影響はない。

以上のように本実施例によれば、両面の中央は被写体の
動きであり、画面の端の方はど手振れの動きであること
が朋待てきるので、画面の端の方はど重み係数を大きく
する。その際画面の中央部分は必ずしも０である必要は
ない。そして重み係数をもとに動きベクトルの重み付け
平均すれば、簡単な計算で手振れのベクトルに近似した
動きベクトルを導出することができる。

第４図は本発明の第２の実施例における動きベクトル検
出装置を含む画像の揺れ補正装置のブロック図を示すも
のであり、１９は画像信号入力端子である。２０は各検
出領域のベクトル検出回路、２１は信頼性判定手段、２
２は重み付け処理手段、２３は揺れ補正手段であり、第
１１図の揺れ補正手段１０５と同様の機能を有する。

以上のように構成された第２の実施例の画像の動きベク
トル検出装置においては、まず入力端子Ｉ９に少なくと
も２フイ一ルド以上の時間的に連続する画像信号が人力
される。各検出領域のベクトル検出回踏２０では、第１
の実施例と同様、動きベクトルをそれぞれ求める。第５
図（ａ）に示すように予め画面内に複数のベクトル検出
領域２５が定められており、さらに検出領域は従来の技
術の第１３図で説明した代表点を持った多数の小領域に
分割されている。

上述のように、２フイールドの時間的に連続な画像信号
が人力されど、各小領域の代表点につい２て２フイ一ル
ド間の所定の範囲の量（’、ｊ）：ｌ１ｌＩ＋１＜１＜
ｉｍａｘ、ｊｍ団＜ｊ＜ｊＨａ￥偏移した位置の信号と
の差を相関値としてそれぞれ求め小領域の紛和をとる。

相関値は従来の技術と同様次式で求められる。

１ΔＬ　ｌ　（ｉ、ｊ）：座標（＋、Ｊ）と代表点との
信号の差の絶対イ直 ｎ：１つの検出領域の中の小領域の数 そこで、相関値の最小値を与える偏移（ｉ’＊、＋’）
を検出し、これを各検出領域の動きベクトルＶ　ｋ（ｋ
＝ｌ、２．・・・、ｎ、　ｎ：検出領域の数）とする。

またベクトル検出回路２０は、その相関値の最小値、平
均値、最大値を求め、動きベクトルの値とともに、ベク
トルの信頼性判定手段２１に出力する。

ベクトルの信頼性判定手段２１では、各検出領域の相関
値の最小値、平均値、最大値よりベクトルの信頼性を判
定する。そして、信頼性判定結果と検出領域のベクトル
を重み付け処理手段２２に出力する。

重み付け処理手段２２は１８頼性別定手段２１て信頼性
ありどなった各検出領域の重み係数と動きへクトルをも
とに計算処理を行う。重み付け処理手段２２はたとえは
、次式 に：１：５頼性ありどなった検出領域のナンバー（信頼
性なしとなったナンバーは除外する）１１：検出領域の
個数 ａｋ：　重み係数 ■に：谷検出領域の動きベクトル Ｖ二面面全体の動きヘクトル のような重みトＪり平均の式を用いることが出来る。

第５図（ａ）、　（＋））は具体例を示す図である。

第５図（ａ、　）は１６個の検出領域に分割され、重み
係数が与えられている。２５は検出領域、２４は各検出
領域の動きベクトル、２６は各検出領域の重み係数、２
７は移動物（自動車）である。図（ａ）では、移′動物
２７の動きベクトル（ｖ３゜Ｖ６．Ｖ７．Ｖ　１０．Ｖ
　１１．Ｖ　１５）が検出されティる。その内、Ｖ６．
Ｖ７．ＶＩＯ，Ｖｌｌについては重み係数は０であるの
で、画面全体の動きベクトルに影響を及ぼすことはない
。Ｖ３．Ｖｌ５については、図（ｂ）に斜線部分で示し
であるように信頼性判定手段２１によつて信頼性なしと
なっているので、採用されることはない。したがって、
Ｖｌ、Ｖ２．Ｖ４．Ｖ５゜Ｖ８．Ｖ９．Ｖｌ２．Ｖｌ３
．Ｖｌ４．Ｖｌ６（７）動きベクトルで重み付け平均が
行われ、画面全体の動きベクトルが求められる。

以上のように本実施例によれば、画面の中央は被写体の
動きであり、画面の端の方はど手振れの動きであること
が期待できるので、画面の端の方はど重み係数を大きく
する。さらに信頼性判定手段によって信頼性ありどなっ
た検出領域の動きベクトルのみを重み付け平均すれば、
簡ｍな計算で手振れのベクトルに近似した動きベクトル
を導出することができる。なお、画面の中央部分の重み
係数は必ずしも０である必要はない。

第６図は本発明の第３の実施例における動きベクトル検
出装置を含む画像の揺れ補正装置のブロック図を示すも
のであり、２８は画像信号入力端子である。２９は各検
出領域のベクトル検出回路、３０はクラスタリング手段
、３１は手振れグループ判定手段、３２は動きベクトル
決定手段、３３は揺れ補正手段であり、第１１図の揺れ
補正手段１（）５と同様の機能を有する。

以上のように構成された第３の実施例の画像の動きベク
トル検出装置においては、まず入力端子２８に少なくと
も２フイ一ルド以上の時間的に連続する画像信号が入力
される。各検出領域のベクトル検出回路２９ては、第７
図（ａ）の３５に示すように、画面内に予め複数のベク
トル検出領域が定められており、さらに検出領域３５は
従来の技術の第１３図で説明した代表点を持った多数の
小領域に分割されている。

上述のように、２フイールドの時間的に連続な画像信号
が入力される。各小領域の代表点について２フイ一ルド
間の所定の範囲の量（ｉ＋ｊ）：　１ｍ１ｎ＜ｉ＜ｉｍ
ａｘ、ｊｍｉｎ＜ｊ＜ｊｍａｘ偏移した位置の信号との
差を相関値としてそれぞれ求め、小領域の総和をとる。

相関値は従来の技術と同様次式で求められる。

１ΔＬ　ｌ　（ｉ、ｊ）：！標（ｉ、ｊ）と代表点との
信号の差の絶対値 ｎ：１つの検出領域の中の小領域の数 そこで、相ｒＷＩ値の最小値を与える偏移（ｉＺｊ’）
を検出し、これを各検出領域３５のベクトルＶ　ｋ（ｋ
＝１．２．・・・、ｎ、　ｎ：検出領域の数）とする。

各検出領域３５のベクトル３４はクラスタリング処理手
段３０に出力される。

そのクラスタリング手段３０は各検出領域３５の動きベ
クトル３４のクラスタリング（分類）を行う。クラスタ
リングの手法は多数あり、どれを使７てもよいが、本実
施例では階Ｉ−的クラスタリングを例にとって説明する
。すなわち動きベクトル間の距ｗｌ（方向と大きさの差
）の小さいものをグループ化する。さらにグループ間の
距離の小さいものを合併して１つのグループにすること
により、グループの数を減少させる。グループ間の距離
は、たとえば次のようなグループ間相互の動きベクトル
の中での最大距離で表す。

Ｄｎ＋ａｘ　＝　ｍａｘｌＶ　ｉ　−Ｖ　ｊｌＶ　１（
ｉ＝１．２．・・・、ｎ）：あるグループ内の動きベク
トルＶ　ｊ（ｊ＝１，２．・・・、ｍ）：別のグループ
内の動きベクトル１、ｊニゲループ内の検出領域のナン
バーグループ間距離Ｄｍａｘの小さいものから順にグル
ープを合併していく。グループは初めは多数存在するが
、グループ化が進むにつれて少なくなっていく。ある所
定の距離以内ならば同じグループに所属するとしてグル
ープ化されるまでクラスタリングを続ける。またグルー
プの数をもとにクラスタリングを中止してもよい。

手振れグループ判定手段３１はクラスタリング手段３０
で得られた複数のグループの中から、手振れの動きベク
トルのグループを選び出す。移動物３６が侵入する前の
動きベクトル３４を手振れのグループとすれば良い。

動きベクトル決定手段３２は手振れグループ判定手段３
１で選ばれたグループ内の動きベクトルを平均すること
により、揺れ補正の動きベクトルを求める。

第７図（ａ）、　（ｂ）はその具体例を示す図である。

第７図（ａ）は画面を１６個の検出領域に分割している
。３４は検出領域の動きベクトル、３５は検出領域であ
る。同図（ａ）のように移動物（人）３６が侵入したと
きを考えてみる。人は歩いて画面の左から右へ手を振り
ながら移動している。したがって人の動きベクトルには
ばらつきがある０人の動きベクトルとしてＶ５．Ｖ６．
Ｖ７゜ＶＢ、Ｖ９．ＶＩＯ，Ｖｌｌ、Ｖｌ２が検出され
ている。−力学振れの動きベクトルとして、Ｖｌ、Ｖ２
．Ｖ３．Ｖ４゜Ｖ　１３．Ｖ　１４．Ｖ　１５．Ｖ　１
６が検出されティる。これらの動きベクトル３４を始点
を一致させて描くと、同図（ｂ）のようになる。動きベ
クトル３４は、クラスタリングの手法を用いて、同図（
ｂ）のように２つのグループに分かれる。２つのグルー
プを検出領域３５で表すと第８図の斑点部（グループｌ
）、斜線部（グループ２）のようになる。検出領域３５
の中にはどちらのグループにも属さないものも存在する
。手振れのための補正ベクトルとしてどちらのグループ
を使用するかの判定は人が侵入する前の動きベクトルで
あるグループｌを採用すればよい。

以上のように本実施例によれば、各検出領域の動きベク
トルを方向あるいは大きさまたはそれらの微分値を基準
として複数のグループに分類（クラスタリング）し、グ
ループの中の一つを手振れの動きベクトルとして採用す
れば、手振れのベクトルに近似した動きベクトルを導出
することができる。

第９図は本発明の第４の実施例における動きベクトル検
出装置を含む画像の揺れ補正装置のブロック図を示すも
のであり、３９は画像信号入力端子である。４０は各検
出領域のベクトル検出回路、４１は信頼性判定手段、４
２はクラスタリング手段、４３は手振れグループ判定手
段、４４は動きベクトル決定手段、４５は揺れ補正手段
であり、第１１図の揺れ補正手段１０５と同様の機能を
有する。

以上のように構成された第４の実施例の画像の動きベク
トル検出装置においては、まず入力端子３９に少なくと
も２フイ一ルド°以上の時間的に連続する画像信号が入
力される。各検出領域のベクトル検出回路４０では、動
きベクトルをそれぞれ求める。第１Ｏ図（ａ）に示すよ
うに予め画面内に複数のベクトル検出領域４７が定めら
れており、さらに検出領域４７は従来の技術の第１３図
で説明した代表点を持った多数の小領域に分割されてい
る。

上述のように、２フイールドの時間的に連続な画像信号
が入力される。各小領域の代表点について２フイ一ルド
間の所定の範囲のｊｌ　（ｉ　＋ｊ）：　１ｍ１ｎ＜ｉ
＜ｉｍａｘ、ｊｍｉｎ＜ｊ＜ｊｍａｘ偏移した位置の信
号との差を相関値としてそれぞれ求め小領域の総和をと
る。相関値は従来の技術と同様次式で求められる。

相関値＝ΣｌΔＬ　Ｉ　（ｉ、ｊ） ｋ露１ １ΔＬ　ｌ　（ｉ、ｊ）：座標（ｉ、ｊ）と代表点との
信号の差の絶対値 ｎ：１つの検出領域の中の小領域の数 そこで、相聞ｆ＋Ｗの最小値を与える偏移（ｉｌ、、？
）を検出し、これを各検出領域の動きベクトルＶ　ｋ（
ｋ＝１．２．・・・、ｎ、　ｎ：検出領域の数）とする
。またベクトル検出回路４０は、その相関値の最小値、
平均値、最大値を求め、動きベクトル４６の値とともに
、ベクトルの信頼性判定手段４１に出力する。ベクトル
の信頼性判定手段４１では、各検出領域４７の相関値の
最小値、平均値、最大値よりベクトルの信頼性を判定す
る。これら信頼性判定結果と検出領域の動きベクトル４
６をクラスタリング手段４２に出力する。

クラスタリング手段４２は信頼性判定手段４１により信
頼性ありどなった各検出領域４７の動きベクトル４６の
クラスタリング（分類）を行う。

クラスタリングの手法は多数あり、どれを使ってもよい
が本実施例では階層的クラスタリングを例に説明する。

すなわち動きベクトル間の距Ｍ（方向と大きさの差）の
小さいものをグループ化する。

さらにグループ間の距離の小さいものを合併して１つの
グループにすることにより、グループの数を減少させる
。グループ間の距離は、たとえば次のようなグループ間
相互の動きベクトルの巾での最大距離で表す。

Ｄｍａｘ　＝　ｗ＋ａｘｌＶ　ｉ　−Ｖ　ｊｌＶ　１（
ｉ＝１，２．・・・、ｎ）：あるグループ内の動きベク
トルＶ　ｊ（ｊ＝１．２．・・・、ｍ）：別のグループ
内の動きベクトルｉＪ’グループ内の検出領域のナンバ
ーグループ問距離口■ａＸの小さいものから順にグルー
プを合併していく、グループは初めは多数存在するが、
グループ化が進むにつれて少なくなっていく。ある所定
の距離以内ならば同じグループ、に所属するとしてグル
ープ化されるまでクラスタリングを続ける。またグルー
プの数をもとにクラスタリングを中止してもよい。

手振れグループ判定手段４２は、クラスタリング手段４
２で得られた複数のグループの中から、手振れの動きベ
クトルのグループを選び出す。移動物４８が侵入する前
の動きベクトル４６を手振れのグループとすれば良い。

動きベクトル決定手段４４は手振れグループ判定手段４
３で選ばれたグループ内の動きベクトル４６を平均する
ことにより、揺れ補正の動きベクトルを求める。

第１０図（ａ）、（ｂ）はその具体例を示す図である。

同図（ａ）は画面を１６個の検出領域４７に分割し、移
動物（人）４８が侵入している。

人４８は歩いて画面の左から右へ手を振りながら移動す
る。人４８の動きベクトルとしてＶ　５．　Ｖ　６゜Ｖ
７．ＶＢ、Ｖ９．Ｖ　１０．Ｖ　１１．Ｖ　１２が検出
されテイル。

−力学振れの動きベクトルとして、Ｖｌ、Ｖ２．Ｖ３゜
Ｖ　４．Ｖ　１３．Ｖ　１４．Ｖ　１５．Ｖ　１６が検
出されている。同図（ａ）の斜線部のように信−性判定
手段４１によって動きベクトルＶ５．Ｖ６．Ｖ９．ＶＩ
Ｏが信頼性なしとなっているので、これを除いた動きベ
クトルを用いて、クラスタリングを行う。第１０図にク
ラスタリングによってグループ化された検出領域を示す
。手振れの領域は斑点部（グループｌ）、人の領域は斜
線部（グループ２）で表されている。

手振れのための補正ベクトルとしてどちらのグループを
使用するかの判定は人が侵入する前の動きベクトルであ
るグループｌを採用すればよい。

以上のように本実施例によれば、信頼性判定手段によっ
て信頼性ありどなった検出領域の動きベクトルのみを各
検出領域の動きベクトルを方向あるいは大きさを基準と
して複数のグループに分類（クラスタリング）し、グル
ープの中の一つを手振れの動きベクトルとして採用すれ
ば、手振れのベクトルに近似した動きベクトルを導出す
ることができる。

発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、移動物の動きと手
振れの動きが混在していても、各検出領域に重み係数を
設定し、この重み係数を利用して、画面全体の動きベク
トルを決定するので、簡単な計算で手振れのベクトルに
近似した動きベクトルを導出することができる。

また、移動物の動きと手振れの動きをクラスタリング手
法を用いて、分類することにより、より正確に手振れの
動きベクトルを求めることができる。

また、信頼性判定手段によって信頼性ありどなった検出
領域だけを用いて上記の方法を適用すれば、性能を向上
させることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明における第１の実施例の動きベクトル検
出装置を示すブロック図、第２図は画面内の検出領域を
示す画面図、第３図は第２図の検出領域に移動物が侵入
した状態を示す画面図、第４図は本発明における第２の
実施例の動きベクトル検出装置を示すブロック図、第５
図はその検出領域を示す画面図、第６図は本発明におけ
る第３の実施例の動きベクトル検出装置を示すブロック
図、第７図はその検出領域の画面とクラスタリングした
グラフを示す図、第８図はクラスタリングされた検出領
域を示す画面図、第９図は本発明における第３の実施例
の動きベクトル検出装置を示すブロック図、第１０図は
その検出領域を示す画面図、第１１図は従来例の画像の
動きベクトル検出装置を応用した揺れ補正装置のブロッ
ク図、第１２図は従来例の動きベクトル検出装置の動作
を説明するためのフローチャート、第１３．１４図は従
来の揺れ補正の動作を説明するための画面図、第１５図
は従来の動きベクトル検出装置の信頼性判定の動作を説
明するための画面図である。 １．１９．２１３，３９・・・画像信号入力端子、２．
２０．２９．４０・・・各検出領域での相関値演算およ
びベクトル検出のためのベクトル検出回路、３．２２・
・・重み付け処理手段、２１．４１・・・信頼性判定手
段、３２．４４・・・動きベクトル決定手段、３０．４
２・・・クラスタリング手段、３１．４３・・・手振れ
グループ判定手段、４，２３．３３．４５．１０５・・
・揺れ補正手段、７．１０，１３．１７．２６・・・重
み係数、５．８，１１，１５．２５．３５．３７．４７
．４９・・・ヘクトル検出領域、１４．１　Ｂ、２７，
３　Ｇ、３８．４８．５０・・・移動物、９．１２．１
６．２４．３４．４（３・・・各領域の検出ベクトル。 代理人　弁理士　松　１）正　道 第１図 第２図 （ａ） （ｂ） １０重み係数 第３図 （ｂ） 第４図 第５図 斜線部：信頼性なし 第７図 グＪＩＬ′−７１ｙ 第８図 グループに属さない検出領域 第１０図 斜線部：信頼性なし ａｎ 第１１図 第１２図 第１３図 第１５ 図 （ｂ）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）画面中に複数の検出領域を設け、前記各検出領域
   について、所定の偏移における相関値を求め、その相関
   値より各検出領域ごとに動きベクトルを求める検出領域
   ベクトル検出手段と、前記各検出領域に重み係数を設定
   し、各重み係数と前記得られた動きベクトルから画面全
   体の動きベクトルを決定する重み付け処理手段とを備え
   たことを特徴とする画像の動きベクトル検出装置。
2. （２）画面中に複数の検出領域を設け、前記各検出領域
   について、所定の偏移における相関値を求め、その相関
   値より各検出領域ごとに動きベクトルを求める検出領域
   ベクトル検出手段と、前記動きベクトルの値または相関
   値またはそれらの組合せにより、その検出領域の動きベ
   クトルの信頼性を判定する信頼性判定手段と、前記各検
   出領域に重み係数を設定し、前記信頼性判定手段によっ
   て信頼性ありとなった検出領域の動きベクトルと重み係
   数とから画面全体の動きベクトルを決定する重み付け処
   理手段とを備えたことを特徴とする画像の動きベクトル
   検出装置。
3. （３）両面中に複数の検出領域を設け、前記各検出領域
   について、所定の偏移における相関値を求め、その相関
   値より各検出領域ごとに動きベクトルを求める検出領域
   ベクトル検出手段と、前記各動きベクトルを大きさ、方
   向、又はそれらの微分値等、その動きベクトルの性質を
   もとにグループに分類するクラスタリング手段と、前記
   クラスタリング手段により分類されたグループから画面
   全体の動きベクトルを求めるためのグループを選択する
   手振れグループ判定手段と、前記手振れグループ判定手
   段により選択されたグループの動きベクトルから画面全
   体の動きベクトルを決定する動きベクトル決定手段とを
   備えたことを特徴とする画像の動きベクトル検出装置。
4. （４）画面中に複数の検出領域を設け、前記各検出領域
   について、所定の偏移における相関値を求め、その相関
   値より各検出領域ごとに動きベクトルを求める検出領域
   ベクトル検出手段と、前記動きベクトルの値または相関
   値またはそれらの組合せにより、その検出領域の動きベ
   クトルの信頼性を判定する信頼性判定手段と、前記信頼
   性判定手段によって信頼性ありとなった検出領域の動き
   ベクトルを大きさ、方向、又はそれらの微分値等その動
   きベクトルの性質をもとにグループに分類するクラスタ
   リング手段と、前記クラスタリング手段により分類され
   たグループから画面全体の動きベクトルを求めるための
   グループを選択する手振れグループ判定手段と、前記手
   振れグループ判定手段により選択されたグループの動き
   ベクトルから画面全体の動きベクトルを決定する動きベ
   クトル決定手段とを備えたことを特徴とする画像の動き
   ベクトル検出装置。
5. （５）請求項１から４のいずれかに記載の画像の動きベ
   クトル検出装置と、少なくとも１フィールド以上の画像
   信号記憶手段と、前記画像の動きベクトル検出装置から
   検出される動きベクトルをもとに、前記画像記憶手段の
   読みだし位置を制御する揺れ補正回路とを備えたことを
   特徴とする画像の揺れ補正装置。