JPH0454776A - 手ブレ検出回路 - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、構成を簡素化したビデオカメラの手ブレ検出
回路に関する。

（ロ）従来の技術 ビデオカメラの手ブレを検出して補正する回路に付いて
は、特開昭６０−１４３３３０号公報（ＧＯ３Ｂ１９１
００）に開示されている。この従来技術では、振動型角
速度センサーにてコリオツカを検出してビデオカメラの
手ブレ量を電気的に検出するものである。

また、１９８７年テレビジョン学会全国大会予稿集第３
７７頁〜３７８頁には、映像中に多数のサンプリング点
のレベルを検出して記憶し、一定期間後にサンプリング
点周辺のレベルと記憶レベルとを比較し、レベルの一致
する方向と距離に基づき動きベクトルを特定し、サンプ
リング点毎の動きベクトルの最頻値を画面の動きベクト
ルとする構成が開示されている。

（ハ）発明が解決しようとする課題 しかし、上述する従来例は、何も構成が複雑且つ大規模
であり、民生用のカメラに採用することは内錐であった
。

（ニ）課組を解決するための手段 そこで、本発明は、撮像により得れれる映像エリアを空
間分割して形成されるブロック毎に設定した基準値と映
像信号レベルを比較する２値化手段と、得られる２値化
データのブロック毎の縦方向と横方向の各積算値と所定
値との比較する標準化手段と、該標準化データよりブロ
ック毎の重心データを形成する重・じ１検出手段と、該
重心データに基づきブロック毎の被写体の移動ベクトル
を形成する動き検出手段と、ブロック毎の動きベクトル
によりカメラの上下左右の手ブレ量を特定する手ブレ特
定手段とを配することを特徴とする。

（ホ）作用 よって本発明によれば、２値化により映像信号が１ピツ
トに簡素化され、標準化により２値化データがブロック
の縦方向と横方向にそれぞれ積算された上で積算値が２
値化され、重心検出によりプロッタ内の１点が被写体の
代表値として特定され、動き検出によりブロック内の重
心の移動方向が特定され、多数決処理により手ブレ量が
特定される。

（へ）実施例 以下、本発明を図示する１実施例に従い説明する。

本実施例は、撮像エリアを広く形成した固体撮像素子の
信号読出エリアを手ブレ検出情報に基づいて変更するタ
イプのビデオカメラに本発明を採用するものである。尚
、この撮像エリア変更技術は、例えば特公平１−２１２
０７８号公報（ＨＯ４Ｎ　５　／’　２２５　）等に開
示されている周知慣用の技術に付き具体的な構成につい
ての説明は省略する。

原理説明 ［ブロック化］ 本実施例では、映像信号に基づき被写体位置を特定する
場合に１フイルドの画像（８４０サンプル×２４０ライ
ン）を縦と横にそれぞれ８等分して６４個のブロック（
１０５サンプル×３０ライン）に付いてそれぞれに被写
体像の位置を検出している。（第２図参照） ［ブロック毎の２　ｆｉ化コ 本実施例は、第１図の機能ブロック図に示されている様
に、まず撮像により得られる映像信号（輝度信号）のレ
ベル値（ＡＤ＆’換値）を２値化手段１に入力して、基
準値との比較によりハイレベルに１）とローレベル（＝
０）の２値化データに変換している。

尚、この基準値はブロック毎に設定され、その値は前フ
ィルドの各ブロックに於ける映像信号の最大値と最小値
の中間の値に規定される。

［ブロック毎の標準化コ そこでまず、ブロック毎に被写体像を縦方向と横方向の
２値化データの分布として捕える場合、被写体像の細部
を除去して被写体像を単純化して被写体の位置情報の簡
素化のため標準化処理をしている。この標準化処理は、
ブロック毎に縦方向と横方向にそれぞれ２値化データを
加算計数し、計数値が一定数以上となる被写体像の主要
部を横メモリの１０５ビツトと縦メモリの３０ビツトの
データに変換するものである。

［標準化の原理説明コ 第３図は、この標準化の原理を模式的に示す原理図であ
る。この図より明らかな様にまず２値化データを横方向
に計数した計数値データを第１メモリに記憶し、縦方向
に計数した計数値データを第２メモリに記憶する。次に
、第１メモリ中の計数値とその中間値６（実際には１フ
イルド前の中間値）とを比較して２値化処理を為す。同
様にして、第２メモリ中の計数値とその中間値５（実際
には１フイルド前の中間値）とを比較してｚｆＸ化（標
準化）処理を為す。本実施例に於て標準化データは、計
数値データに比し数分の１以下に圧縮化されたデータで
あり、以下の演算処理が容易になる。

［ブロック毎の重心検出］ 標準化データは、次段の重心検出手段３に入力されブロ
ック毎の重心検出が為される。

この重心Ｇは、Ｎビットのレジスタ内のにビット目の標
準化データをＤｋとしたとき、を演算する二とにより求
められる。

従って、垂直方向と水平方向にそれぞれ別々にブロック
単位の重心演算処理をすることにより、ブロック毎の重
心データが求められる。

［ブロック毎の動き検出］ 重心検出手段３より得られる重心データは、動き検出手
段４に於て前のフィルドの重心データと比較されブロッ
ク毎の重心の移動が、動きベクトルとして求められる。

［手ブレ特定］ ブロック毎の動きベクトルデータは、手ブレ特定手段５
に於て多数決処理をされて、水平方向と垂直方向の手ブ
レ量が特定される。

この手ブレ量に従って手ブレを補正する方向に固体撮像
素子の信号読出しエリアが変更される。

具体的回路の動作説明 上述する動作を実現するための具体的な回路動作に付い
て説明する。

尚、以下の回路はあくまでも実施例であり、各手段ノ一
部又は全部をマイクロコンピュータのソフトウェアで構
成することも容易であり、そのような構成が本発明に含
まれることは云う迄もない。

まず、撮像により得られる映像（輝度）信号は第４図に
図示する様にＡＤ変換器６にてディジタル化された後分
配器７によって、６４ブロツクの内の対応するデータ処
理手段に振り分は供給される。

［２値化手段］ 各データ処理手段は、振り分は供給されたデータを第１
ラッチ回路１０に検出し、ラッチ出力を次フィルドの基
準値設定のために第１最大値検出回路１１と第１最小値
検出回路１２に供給すると共に、第１比較回路１３の比
較入力としている。

前記第１最大値検出回路１１及び前記第１最小値検出回
路１２は、フィルド期間中の最大値と最小値を更新記憶
しており、ワイルド期間終了時に第１基準値検出回路１
４は検出された最大値と最小値の中間値を基準値として
設定記憶している。この基準値が前記第１比較回路１４
の基準入力とされ、ラッチ出力の２値化が実行される。

［標準化手段］ 第５図に図示する様に、２値化手段より得られる２値化
データは、垂直方向の加算を為す第１加算回路２０ａに
入力される。この第１加算回路２０ａは、横方向に２値
化データを積算記憶するために、３０サンプル分の積算
値を記憶する第１メモリ２１ａの読出データと２値化デ
ータとの加算を為しており、この加算は各フィールドの
映像期間中に実行される。映像期間が終了すると、第１
メモリ２１ａの加算データは順次読出れ第２最大値検出
回路２２ａと第２最小値検出回路２３ａに供給され、最
大値と最小値がそれぞれ検出される。雨検出出力は、第
２基準値検出回路２４ａｌ：入力されて平均化され、そ
の中間値が次フィールドの基準値として１フイ一ルド期
間導出される。

結局、第２比較回路２４ａは、前フィールドで求めた基
準値と現フィールドの加算データとの比較により２値化
を為し横方向標準化データ３０ビツトを形成導出してい
る。

また、縦方向にも同様の処理が為され、縦方向の加算を
為す第２加算回路２０ｂに入力される。

この第２加算回路２０ｂは、縦方向に２値化データを積
算記憶するために、１０５サンプル分の積算値を記憶す
る第２メモリ２１ｂの読出データと２値化データとの加
算を為しており、この加算は各フィールドの映像期間中
に実行される。映像期間が終了すると、第２メモリ２１
ｂの加算データは順次読出れ第３ｉ＆大値検出回路２２
ｂと第３最小値検出回路２３ｂに供給され、最大値と最
小値がそれぞれ検出される。雨検出出力は、第３基準値
検出回路２４ｂに入力されて平均化され、その中間値が
次フィールドの基準値として１フイ一ルド期間導出され
る。結局、第３比較回路２４ｂは、前フィールドで求め
た基準値と現フィールドの加算データとの比較により２
値化を為し縦方向標準化データ１０５ビツトを形成導出
している。

［重心検出手段］ 第５図に於て、縦方向標準化データを入力する第１ゲー
ト３１ａは、この横方向標準化データを制御入力として
、第１カウンタ３２ａの計数出力を第３加算回路３３ａ
に供給している。前記第１カウンタ３２ａは標準化デー
タの入力に同期して計数を為しており、前記第３加算回
路３３ａは第２ラッチ回路３４ａと共に重心計式の分子
、即ちΣ　ｋＸＤｋの演算処理を為し、演算結果を第２
ラッチ回路３４ａに記憶している。一方、第１データカ
ウンタ３０ａは、標準化データを計数し凡 て重心計算式の分母、即ちΣＤ、の演算処理を為してい
る。第１除算回路３５ａは、縦方向標準化データの入力
完了後に第２ラツチ出力を第１データカウント出力で割
算処理を為している。その結果、該当ブロックの横方向
の重心位置が求められる。同様にして、横方向標準化デ
ータを入力する第２ゲー）３１ｂは、この横方向標準化
データを制御入力として、第２カウンタ３２ｔ）の計数
出力を第４加算回路３３ｂに供給している。前記第１カ
ウンタ３’２ｂは標準化データの入力に同期して計数を
為しており、前記第４加算回路３３ｂは第３ランチ回路
３４ｂと共に重心計式の分子、即ちΣｋＸＤｋの演算処
理を為し、演算結果を第３ラッチ回路３４ｂに＝ピ憶し
ている。一方、第２データカウンタ３０ｂは、標準化デ
ータを計数して重心計算式の分母、即ちΣＤ１の演算処
理を為している。第２除算回路３５ｂは、横方向標準化
データの入力完了後に第３ラツチ出力を第２データカウ
ント出力で割算処理を為している。その結果、該当ブロ
ックの縦方向の重心位置が求められる。

［動き検出手段］ 重心検出手段で検出された重心検出情報は、第６図に示
す動き検出手段４に入力される。この動き検出手段は、
横方向の重心検出情報を第４比較回路４１ａの比較入力
とされると共に、次フィールドの比較の為に第５メモリ
４０ａに入力される。前記第４比較回路４１ａは、第５
メモリ４０ａより読み出されるｌフィールド前の横方向
の重心検出情報を基準入力としておＩ）、１フイ一ルド
期間に生じた重心の横方向の移動量を動き検出出力とし
て導出する。

同様にして、縦方向の重心検出情報は、第５比較回路４
１ｂの比較入力とされると共に、次フィールドの比較の
為に第６メモリ４０ｂに入力される。前記第５比較回路
４１ｂは、第６メモリ４０ａより読み出される１フイー
ルド前の横方向の重心検出情報を基準入力としており、
ｌフィールド期間に生じた重心の縦方向の移動量を動き
検出出力として導出する。

この横方向と縦方向の動き検出出力が該当ブロックの動
きベクトルとして導出される。

［手ブレ特定手段］ ブロック毎に検出された動きベクトルは垂直成分と水平
成分に分けて、第１選択回路８と第２選択回路９にそれ
ぞれ入力される。

前記第１選択回路８より得られる垂直成分は第１多数決
演算回路５０ａに入力され６４個の垂直成分の多数決代
表値が垂直方向の手ブレ量とじて導出される。同様にし
て、前記第２選択回路９より得られる水平成分は第２多
数決演算回路５０ｂに入力され６４個の水平成分の多数
決代表値が水平方向の手ブレ量として導出される。

垂直方向と水平方向の手ブレ量は周知のＣＣＤ駆動回路
に供給され手ブレ方向に信号抽出エリアを変更する。

尚、上述する検出方法はスカラー量毎の多数決処理であ
るが、ベクトル量についての多数決処理をするほうが有
効である場合もあり、必要に応じて具体的な検出方法に
付いては変更可能である。

（追加実施例） 上述する実施例では、単位ブロック１０５サンプルＸ３
０ライン全ての標準化データに基づき重心の検出を行っ
たが、手ブレが存在する場合、ブロック内周側の標準化
データは、新たにブロック内に侵入して来た被写体像に
対応するものであり重心の動きを検出する場合の障害と
なることがある。

そこで、１フイールドの最大動き量が水平方向に土Ｐサ
ンプル、垂直方向に±Ｑラインになることが予想される
場合、基準となる前フィールドの重心はブロックの上下
Ｑラインと左右Ｐサンプルを除いた第７図図示の基準エ
リアに付いて算出し、比較する重心は基準エリアを上下
左右に変更して形成される（２Ｑ＋１）Ｘ　（２Ｐ＋１
）種類のエリアの重心を算出して比較を為すことが有効
となる。

（ト）発明の効果 よって、本発明によれば、簡単な構成で手ブレを検出出
来その効果は大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る概略回路ブロック図、第
２図はブロック分割の説明図、第３図は標準化原理説明
図、第４図・第５図・第６図・はそれぞれ異なる部分の
具体的回路ブロック図、第７図は別の実施例に係る重心
決定原理説明図を、それぞれ示す。 １−−−−−−−２値化手段　　　　２・−−−−−−
一標準化手段３−−−−−−−一重・し・検出手段　　
　４−−−−−−−一動き検出手段５−−−−−−−・
手ブレ特定手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）撮像により得れれる映像エリアを空間的に分割し
   て形成されるブロック毎に設定した基準値と映像信号レ
   ベルを比較して２値化データを形成する２値化手段と、 該２値化データをブロック毎に縦方向と横方向にそれぞ
   れ積算し、各積算値と所定値との比較によりそれぞれ縦
   方向と横方向の標準化データを形成する標準化手段と、 該標準化データよりブロック毎の重心データを形成する
   重心検出手段と、 該重心データに基づきブロック毎の被写体の移動ベクト
   ルを形成する動き検出手段と、 ブロック毎の動きベクトルによりカメラの上下左右の手
   ブレ量を特定する手ブレ特定手段とを、それぞれ配して
   成る手ブレ検出回路。