JPH04874A - 手ブレ検出回路 - Google Patents

手ブレ検出回路

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JPH04874A
JPH04874A JP2141144A JP14114490A JPH04874A JP H04874 A JPH04874 A JP H04874A JP 2141144 A JP2141144 A JP 2141144A JP 14114490 A JP14114490 A JP 14114490A JP H04874 A JPH04874 A JP H04874A
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Akio Kobayashi
小林 昭男
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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、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。この従米技術では、振動型角
速度センサーにてコリオリ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困離であった
(ニ)課題を解決するための手段 そこで、本発明は、サンプリング点の映像を基準レベル
と比較して2値化する比較手段と、ブロック毎に比較出
力の縦方向と横方向の分布位置を検出して記憶する記憶
手段と、記憶手段の読出出力に基づきブロック毎に動き
ベクトルを特定する動きベクトル特定手段と、前記各ブ
ロック毎の動きベクトルの内頻度の高い動きベクトルを
選択する動きベクトル選択手段とを、それぞれ配するこ
とを第1の特徴とし、サンプリング点の映像を基準レベ
ルと比較して2値化する比較手段と、ブロック毎に比較
出力の縦方向と横方向の分布量を計数する計数手段と、
縦方向と横方向の所定値以上の計数値の分布を検出して
記憶する記憶手段と、記憶手段の読出出力に基づきブロ
ック毎に動きベクトルを特定する動きベクトル特定手段
と、前記各ブロック毎の動きベクトルの内頻度の高い動
きベクトルを選択する動きベクトル選択手段とを、それ
ぞれ配することを第2の特徴とする。
(ホ)作用 よって、第1の発明によれば、映像信号が2値化データ
に変換されて更にブロック毎に縦方向と横方向に比較値
の分布が検出されてデータ圧縮された状態で記憶され、
ブロック毎に動きベクトルが設定され、最も頻度の高い
動きベクトルが選択導出される。また、第2の発明によ
れば、2値化データの縦方向と横方向の分布量が計数さ
れ一定値以上の計数値の分布が検出されて記憶され、ブ
ロックごとに動きベクトルが設定され、最も頻度の高い
動きベクトルが選択導出される。
(へ)実施例 [第1実施例] 以下、まず第1の発明である第1実施例に付いて説明す
る。
(原理説明) 本実施例では、第2図に図示する様に、有効映像ライン
を480ライン、1ラインを900ドツトとする映像エ
リアを縦方向にN分割し、横方向にM分割してM x 
N個のブロックを構成し、縦Pライン、横Qドツトのブ
ロックを構成し、各ブロック毎に被写体の動きを特定す
るものである。
本実施例では、動きベクトル特定のためにまずブロック
内の被写体像の位置検出をしている。
この位置検出は、まず各画素の映像信号レベルと基準値
とを比較して被写体像を2値化し、この2値化データの
ハイレベル出力の分布位置を検出している。
分布位置の検出は、各ブロック毎に横方向と縦方向にそ
れぞれハイレベル出力の有無を検出することにより実現
され、検出結果は各ブロック毎にPピットの縦ラインメ
モリとQピットの横ラインメモリにそれぞれ記憶される
上述する検出は、全てのブロックについて為され、検出
結果はフレーム単位でまず1記憶手段に記憶される。第
1記憶手段の記憶容量は、縦ラインメモリがMXPXN
(48ON)ビット、横ラインl モ’) カN X 
Q X M (900M )ビットとなり、サンプリン
グ点432にビットより遥かに少ない記憶容量となる。
続くフレームの2値化データに付いても同様の検出を為
し、第1記憶手段と同一構成の第2配憶手段に記憶する
動きベクトルの特定は、ブロック毎にフレーム間の映像
の動きを求めることにより特定される。
そこで、垂直ブランキング期間に両記憶手段の同−アド
レスのデータを同時に読出し、縦方向と横方向のデータ
の相関を求め、ブロック毎の縦方向の移動量と横方向の
移動量を特定することにより該当ブロックの動きベクト
ルを特定する。
ブロック毎に特定された動きベクトルは、多数決論理に
より画面全体の動きベクトルが特定される。この多数決
論理に従って、被写体の移動に影響されずに、手ブレに
よる画面全体の動きが検出される。
(具体的回路構成) 以下、本実施例の回路動作に付いて図面に従い説明する
本実施例では、第1図は本実施例を具体的に図示するも
のであり、撮像出力を発生する固体撮像素子1は前述す
る従来例にも示されている様に撮像エリアを広く形成し
、撮像エリア内で映像信号を取り出す有効映像エリアを
変更可能としている撮像出力を入力する信号処理回路2
は、NTSCカラー映像信号と輝度信号を導出している
輝度信号は基準値選択回路3に入力され輝度信号のピー
ク値とペデスタルレベルに基づいてM半値を設定して基
準出力を導出している。
比較回路4は、基準出力と輝度信号とを所定サンプリン
グ周期で比較し、基準出力を越す輝度信号が入力された
期間にハイレベルとなる比較出力を2値化データとして
導出している。
この比較出力は、有効映像期間に於て第1記憶手段5に
記憶される。この第1記憶手段5は、第3図に図示する
様に横ラインメモリ5aと縦ラインメモリ5bを配して
いる。
前記横ラインメモリ5aは、輝度信号の同期成分に同期
して該当するアドレスのデータを読出し、新たに入力さ
れる2値化データと共に論理和回路5cに入力し、論理
和出力を元のアドレスに記憶せしめて縦方向の位置検出
を為している。
また、縦ラインメモリ5bの前段に配されたフリップ7
0ツブ5dは、輝度信号の同期成分に同期し各ラインの
ブロック毎にリセットされ、2値化データがハイレベル
となったときにセットされる。従って、ラインのブロッ
ク期間中に高輝度部分があれば前記フリップ70ツブ5
dはセットされ、ブロック単位の検出を為している。前
記縦ラインメモリ5bは、このフリップ70ツブ5dの
出力を、前述するリセットタイミングで該当アドレスに
記憶している。
上述する第1記憶手段5の構成は、第2記憶手段6と共
通であり、前記両記憶手段5及び6は、フレーム毎に交
互に記憶を為す。
前記両記憶手段5及び6に記憶された全てのデータは、
動きベクトル特定のために各フレームの映像期間の終了
の度に、続出アドレスを共通にして横ラインメモリ5a
、縦ラインメモリ5bの順に高速で同時に読出される。
読出されたデータは、マイクロコンピュータ7に入力さ
れ、動きベクトルの特定と動きベクトルに基づき映像エ
リアの変更を為している。このマイクロコンピュータ7
の動きベクトル検出手段7aは、機能的に第4図に図示
する構成を採用しており、現フレームのデータを3ビツ
トの第1シフトレジスタ10に入力し、前フレームのデ
ータを5ビツトの第2シフトレジスタ11に入力してい
る。第1シフトレジスタ10の遅延出力と第2シフトレ
ジスタ11の各ピット出力を、5個の否定排他論理和回
路12〜16に入力してその出力を第1〜第5カウンタ
17〜21に供給してブロック単位の計数を為している
従って、前記各否定排他論理和回路は前フレームのデー
タに対し現フレームのデータを±2ビットの範囲でずら
せてデータの一致を検出しており、後続するカウンタは
その一致回数をブロック単位で計数して相関度を求めて
いる。
動きベクトル特定手段22は、計数完了の度に計数値が
最大となったカウンタを特定し、ブロック毎の水平方向
の移動量を全て求め、続いて垂直方向の移動量を求め、
動きメモリ23に順次記憶しせしめ前記動きメモリ23
内で各ブロックの動きベクトルを完成する。
動きベクトル完成後、前記動きメモリ23はブロック毎
の動きベクトルを順次読出して、多数決論理処理の可能
な動きベクトル選択手段24に供給しており、前記動き
ベクトル選択手段24は最も頻度の高い動きベクトルを
選択して画面全体の動きベクトルとして導出している。
この画面全体の動きベクトルを入力する読出エリア制御
出力7bは、動きベクトルに追従する映像エリアを選択
するため、読み出しエリア制御出力を発生し、CCD駆
動回路8に供給している。
従って、CCD駆動手段8は前述する従来例と同一方法
で、撮像素子1を駆動して所望の撮像出力を導出せしめ
る。
従って、本実施例によれば手ブレによる画面全体の動き
を検出し、その動きをキャンセルする方向に映像エリア
が移動し、手ブレ補正が可能となる。
尚、本実施例は、手ブレ検出自体に特徴があり、補正方
法についてはどの様な方法を採用しても支障はない。
また、本実施例ではフレーム間の最大移動量を垂直方向
に±2ライン水平方向にも±2ドツトに限定しているが
、必要に応じてその範囲を拡大することも可能であり、
実施例の範囲に限定されるものではない。
尚、特許請求の範囲第1項に於て、「比較手段」は比較
回路4に対応し、「記憶手段」は第1・第2記憶回路5
・6に対応するが、この第1の発明は、これらの手段を
マイクロコンピュータのソフウエアで実現する構成をも
含むことは云うまでもない。
[第2実施例] 上述する第1実施例の場合、2g化データがブロック内
で分散しているとブロック内の動き検出が困難となる。
そこで、第2実施例では、ブロック内の被写体パターン
を圧縮して2値化することにより確実な動き検出を可能
にしている。
(原理説明) 本実施例は、各ブロック毎に2値化データのハイレベル
出力(第68図にハツチングで図示)の縦方向と横方向
の分布量を加算計数により求めている。第6図に於て、
横方向に加算計数された計数値データがライン数分形成
され、縦方向に加算計数された計数値データもドツト数
分形成される(vl・H1参照)。
次に、各ブロックの方向毎に計数値データの中間値を算
出する。第6図の場合、横方向の中間値は6  [= 
(1+11)/2]、また縦方向の中間値は5 [= 
(1+9)/2] となる。
更に、この中間値を基準に計数値を2値化して標準化デ
ータを形成する。第6図に於て形成される標準化データ
は、横方向は6以上が1、縦方向は5以上が1に設定さ
れそれ以外は、0となる(■2・H2参照)。
ビット単位の標準化データは、第1実施例の位置検出デ
ータに代えて縦ラインメモリと横ラインメモリに記憶さ
れる。
但し、標準化データの形成に必要な中間値は、先行フレ
ームで形成されたものを用いるものとする。
尚、上述する以外の本実施例の動作は、前述する実施例
と共通に付き説明を割愛する。
(具体的回路構成) 以下、第5図に従い本実施例の回路動作について説明す
る。
本実施例は、比較回路4以降動きベクトル検出回路7迄
の処理回路に特徴があり、太く図示した回路ブロックは
本実施例固有の回路ブロックであり、小さい回路ブロッ
クは第1実施例と共通の回路ブロックである。
従って、以下本実施例の特徴的な回路ブロックの動作に
ついて説明する。
前記比較回路4より得られる2値化データは、水平計数
回路30と垂直計数回路に入力される。
前記水平計数回路30は、ブロック単位で2値化データ
を計数して計数値を第1中間値設定回路33に入力する
入力された計数値は、前記第1中間値設定回路33内で
最大値ラッチ回路41と最小値ラッチ回路42に入力さ
れる。両ラッチ回路は、各ブロックの最小値または最大
値を更新記憶しており、1フレーム分の21ii化デー
タが入力5t″L各プロ/りの最大値と最小値が確定し
た後の垂直ブランキング期間に、中間値演算回路43に
於て各ブロックの最大値と最小値を平均化してブロック
毎の水平中間値データを演算導出している。
この横方向の水平中間値データは、次段の第1中間値記
憶回路35に記憶され、続くフレームで入力される計数
値データに対応するブロックの水平中間値データが読み
出される。
水平標準化回路30は、入力される計数値と対応するブ
ロックの水平中間値データとを比較して、比較出力を水
平標準化データとして導出している。
一方、垂直計数回路31は、Mラインメモリ32より読
み出される記憶データと2値化データとを加算して、前
記Mラインメモリ32に供給している。即ち、前記Mラ
インメモリ32は1フレーム全てのブロックの縦方向の
計数値を記憶し、前記垂直計数回路31は2値化データ
の対応位置に合わせて全ての計数値を順次更新する。
1フレ一ム分の計数更新記憶が終了すると、続く垂直ブ
ランキング期間に於て記憶されている計数値は順次第2
中間値設定回路34に入力され、第1中間値設定回路3
3と同様に垂直中間値データが演算導出される。但し、
第2中間値設定回路34は、前記垂直計数回路31を介
して導出される計数値がブロック毎に導出される為、第
7図に図示する最大値ラッチ回路41と最小値ラッチ回
路42にはブロック毎の記憶手段を設ける必要がなく回
路構成が簡単になる。
この縦方向の垂直中間値データは、次段の第2中間値記
憶回路36に記憶され、続くフレームで入力される計数
値に対応する各ブロックの垂直中間値データが読み出さ
れる。
垂直標準化回路38は、入力される計数値と対応するブ
ロックの垂直中間値データとを比較して、比較出力を垂
直標準化データとして導出している。
第1メモリ39は、水平標準化データを縦方向メモリに
また垂直標準化データを横方向メモリに記憶ており、1
フレーム後第1メモリの記憶データを第2メモリ40に
転送している。
前記第17モリ39と前記第2メモリ4oの記憶データ
は、同時に読み出されて動きベクトルの検出と読出エリ
アの制御のため、第1実施例と同一構成のマイクロコン
ピュータ7に供給される。
その結果、検出された動きベクトルに応じて固体撮像素
子1の読出エリアが変更され、手ブレ状態が解消または
軽減される。
尚、本実施例の回路ブロック図中小さい回路ブロックの
動作は、第1実施例と同一に付き符号を共通にして説明
を特徴する 特許請求の範囲第2項に於て「比較手段」は比較回路4
に対応し、「計数手段」は水平計数回路30と垂直計数
回路31とMラインメモリ32に対応し、「記憶手段J
は第1・第2中間値設定回路33・34と第1・第2中
間値記憶回路35・36と水平・垂直標準化回路37・
38と第1・第2メモリ39・40に対応するが、第2
の発明がこれらの実施例回路をソフトウェアで実現する
構成を含むことは云う迄もない。
(ト)発明の効果 よって、本発明によれば少ない記憶容量で手ブレ補正が
可能となるばかりか、手ブレを確実に検出出来その効果
は大である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1実施例に係る全体的な回路ブロッ
ク図、第2図はブロック分割説明図、第3図は記憶手段
の要部回路ブロック図、第4図は動きベクトル検出手段
の機能ブロック図を、第5図は本発明の第2実施例に係
る全体的な回路ブロック図、第6図は動作原理説明図、
第7図は中間値設定回路の具体的回路ブロック図を、そ
れぞれ示す。 4−−−−−−−比較回路 5−−−−−−−・第1記
憶手段6−−−−−−−−−第2記憶手段

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)撮像により得られる映像信号を多数のサンプリン
    グ点に対応して基準レベルと比較し2値化する比較手段
    と、 撮像画面をエリア分割して形成されるブロック毎に比較
    出力の縦方向の分布位置と横方向の分布位置を検出し、
    縦方向と横方向の分布データを記憶する記憶手段と、 記憶手段の読出出力に基づきブロック毎に動きベクトル
    を特定する動きベクトル特定手段と、前記各ブロック毎
    の動きベクトルの内頻度の高い動きベクトルを選択する
    動きベクトル選択手段とを、 それぞれ配することを特徴とする手ブレ検出回路。
  2. (2)撮像により得られる映像信号を多数のサンプリン
    グ点に対応して基準レベルと比較し2値化する比較手段
    と、 撮像画面をエリア分割して形成されるブロック毎に比較
    出力の縦方向の分布量と横方向の分布量をそれぞれ計数
    する計数手段と、 縦方向と横方向に関して所定値以上の計数値の分布を検
    出して記憶する記憶手段と、 記憶手段の読出出力に基づきブロック毎に動きベクトル
    を特定する動きベクトル特定手段と、前記各ブロック毎
    の動きベクトルの内頻度の高い動きベクトルを選択する
    動きベクトル選択手段とを、 それぞれ配することを特徴とする手ブレ検出回路。
JP2141144A 1990-03-30 1990-05-29 手ブレ検出回路 Expired - Fee Related JP2562715B2 (ja)

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US07/677,188 US5184216A (en) 1990-03-30 1991-03-29 Image sensing apparatus having camera-shake detection function
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7335084B2 (en) 2002-12-19 2008-02-26 Nikko Co., Ltd. Traveling toy and suspension of traveling toy
JP2009147757A (ja) * 2007-12-14 2009-07-02 Canon Inc 動きベクトル検出装置及び動きベクトル検出方法及び撮像装置及びプログラム

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009147757A (ja) * 2007-12-14 2009-07-02 Canon Inc 動きベクトル検出装置及び動きベクトル検出方法及び撮像装置及びプログラム

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