JPH05316404A - ビデオカメラにおける手振れ補正装置 - Google Patents
ビデオカメラにおける手振れ補正装置Info
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- JPH05316404A JPH05316404A JP4124160A JP12416092A JPH05316404A JP H05316404 A JPH05316404 A JP H05316404A JP 4124160 A JP4124160 A JP 4124160A JP 12416092 A JP12416092 A JP 12416092A JP H05316404 A JPH05316404 A JP H05316404A
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Abstract
り、撮影画面が大きく揺れる現象を補正できるようにす
る。 【構成】 イメージャ3によって撮像された画像情報は
画像メモリ7に一時的に蓄積される。一方、手振れセン
サ1から供給される手振れ検出情報は、サンプリングお
よびフィルタリング回路2に供給され、タイミングジェ
ネレータ5より供給されるサンプリング信号のうち、シ
ャッタ速度に応じたサンプルタイミングによって手振れ
検出情報がサンプリングされる。サンプリングされた手
振れ検出情報は、メモリコントローラ6に供給され、メ
モリコントローラ6によって画像メモリ7に蓄積された
画像信号の読み出し位置が制御され、手振れが補正され
る。
Description
に生ずる手振れにより、撮影画面が大きく揺れる現象を
補正するビデオカメラにおける手振れ補正装置に関す
る。
とき、手振れによる画面の揺れが生ずることはよく知ら
れており、特にズームレンズを望遠側に設定した場合に
は、その現象が顕著に現れる。この様な手振れ現象が生
じた場合には、静止しているものが揺れて動いてしま
い、撮影画像が見にくくなり、目が疲れるという問題が
生ずる。また時には目的とする被写体の一部が瞬間的に
画面から外れてしまうという問題が生じ、さらには手振
れにより被写体がぼけてしまうといった現象も生ずる。
カメラの撮影時に生ずる手振れを補正する手段が提案さ
れている。例えば手振れ現象がどの程度であるかを検出
する手振れ検出手段としては、 (1)センサによる速度検出、方向検出 (2)画像処理による動きベクトル検出 が一般的に用いられる。
出した場合に、撮影画像を補正する補正手段としては、 (1)CCD等のイメージャの画像データの読み出し位
置を変更する手段 (2)画像データを蓄積する画像メモリからの画像デー
タの読み出し位置を変更する手段 が一般的に用いられる。
オカメラにおける手振れ補正装置によると、前者の手振
れ検出手段はいずれもフィールドに1回、定められたタ
イミングにおける手振れ情報をサンプリングし、これを
処理して前記後者の補正手段等を利用して、画面全体の
補正値を求めるものであった。
ドの間で、時々刻々と変化しており、フィールドに1回
の定められたタイミングにおけるサンプリングであって
は、画像全体に対して必ずしも最適な補正値を得ること
は困難である。
みに動くのと等価であるから、1フィールド内でCCD
等のイメージャが電価を蓄積する間にも、被写体が動
き、画像に「ぼけ」が生ずる。これを回避するために、
手振れ補正手段と高速シャッタとを併用することが知ら
れている。高速シャッタを用いると、フィールドの最初
の何分の1かは、電価蓄積が行われず、シャッタが高速
になるほど、画像の中心が後ろへずれる。これに伴っ
て、手振れ情報の取り込みタイミングも、後ろへずらす
必要がある。
のであり、シャッタスピードに応じて演算された画像の
中心に最も近いタイミングの手振れ情報に基づいて、手
振れ補正を行うようにしたビデオカメラにおける手振れ
補正装置を提供することを課題としている。
に成された本発明の請求項1に記載のビデオカメラにお
ける手振れ補正装置は、手振れ検出手段からもたらされ
る手振れ検出情報に応じて、撮像素子によって得られる
画像信号の読み出し位置を変更して手振れ補正を行うビ
デオカメラにおける手振れ補正装置であって、撮像素子
の垂直駆動パルスに基づいて、垂直駆動パルスのオーバ
サンプリング信号を生成するオーバサンプリング信号生
成手段と、撮像素子を露出させるシャッタスピードに基
づいて、シャッタ開口区間の中心位置に対応したサンプ
リング信号を、オーバサンプリング信号生成手段によっ
てもたらされるサンプリング信号から抽出するサンプリ
ング信号抽出手段と、サンプリング信号抽出手段によっ
て得られるサンプリング信号に基づいて手振れ検出手段
からもたらされる手振れ検出情報をサンプリングするサ
ンプリング手段とを具備し、サンプリング手段によって
サンプリングされた手振れ検出情報に基づいて撮像素子
によって得られる画像信号の読み出し位置を変更するよ
うにした点に特徴を有する。
メラにおける手振れ補正装置は、請求項1に記載の構成
において、さらにサンプリング手段によってサンプリン
グされた手振れ検出情報に基づいて、撮像素子によって
得られる画像信号を蓄積する画像メモリからの画像信号
の読み出し位置を変更するようにした点に特徴を有す
る。
カメラにおける手振れ補正装置は、請求項1に記載の構
成において、さらにサンプリング手段によってサンプリ
ングされた手振れ検出情報に基づいて、撮像素子および
撮像素子によって得られる画像信号を蓄積する画像メモ
リからの画像信号の読み出し位置をそれぞれ変更するよ
うにした点に特徴を有する。
補正装置においては、撮像素子の垂直駆動パルスに基づ
いて、垂直駆動パルスのオーバサンプリング信号を生成
するオーバサンプリング信号生成手段と、前記撮像素子
を露出させるシャッタスピードに基づいて、シャッタ開
口区間の中心位置に対応したサンプリング信号を、前記
オーバサンプリング信号生成手段によってもたらされる
サンプリング信号から抽出するサンプリング信号抽出手
段と、前記サンプリング信号抽出手段によって得られる
サンプリング信号に基づいて前記手振れ検出手段からも
たらされる手振れ検出情報をサンプリングするサンプリ
ング手段とが具備されており、サンプリング手段によっ
てサンプリングされた手振れ検出情報に基づいて撮像素
子によって得られる画像信号の読み出し位置を変更する
ように成されるため、シャッタスピードに応じて演算さ
れた画像の中心に最も近いタイミングの手振れ情報に基
づいて手振れ補正を行うことができる。
ける手振れ補正装置においては、前記したビデオカメラ
における手振れ補正装置において、サンプリング手段に
よってサンプリングされた手振れ検出情報に基づいて、
撮像素子によって得られる画像信号を蓄積する画像メモ
リからの画像信号の読み出し位置を変更するように成さ
れる。
おける手振れ補正装置においては、サンプリング手段に
よってサンプリングされた手振れ検出情報に基づいて、
撮像素子および撮像素子によって得られる画像信号を蓄
積する画像メモリからの画像信号の読み出し位置をそれ
ぞれ変更するように成される。
明する。図1は、本発明のビデオカメラにおける手振れ
補正装置の一実施例の構成をブロック図で示したもので
ある。この実施例においては、記録時(撮影時)におい
て手振れを検出し、これを補正することを前提としてお
り、従って図1は記録系のブロックのみを示している。
図1における実施例は、手振れ検出手段として手振れセ
ンサを用い、また撮影画面を補正する補正手段として、
画像メモリからの画像データの読み出し位置を変更する
手段を採用した場合を示している。
1は、いわゆる角速度センサが用いられる。この角速度
センサは一般に、上下(垂直)方向のピッチング成分角
速度を検出する垂直センサ1−1と、左右(水平)方向
のヨーイング成分角速度を検出する水平センサ1−2と
を独立に検出する2つのセンサより構成している。そし
て図3(a)に示すように前記垂直センサ1−1の出力
はA/D変換器1−3に供給され、また水平センサ1−
2の出力はA/D変換器1−4に供給される。これら2
つのA/D変換器1−3および1−4からのデジタル出
力はマイクロコンピュータ1−5に供給されて手振れ量
が演算される。
の出力および水平センサ1−2の出力を時分割で選択す
るスイッチ1−6を介してA/D変換器1−7に供給さ
れ、このA/D変換器1−7によってデジタル変換され
た出力がマイクロコンピュータ1−5に供給されて手振
れ量が演算される。さらに図3(c)に示した例は垂直
センサ1−1の出力および水平センサ1−2の出力がマ
イクロコンピュータ1−9のA/D入力端子に供給さ
れ、マイクロコンピュータ1−9内において、それぞれ
デジタル変換されて手振れ量が演算される。
ずれの例を採用するにしても、マイクロコンピュータ1
−5,1−8,1−9からの出力がサンプリングおよび
フィルタリング回路2に供給される。
路2には、例えばCCD等の撮像素子より構成するイメ
ージャ3からもたらされる輝度信号が供給される。イメ
ージャ3からサンプリングおよびフィルタリング回路2
に対してもたらされる輝度信号は、自動露出撮影モード
においては、前記イメージャ3を露出させるシャッタス
ピードを定めるために利用される。
ング回路2には、シャッタスピード切り換え回路4から
の出力も供給されるよう成されており、これはマニュア
ル露出撮影モードにおいて、マニュアルによって設定さ
れたシャッタスピードで前記イメージャ3を露出させる
場合に出力が供給される。
ング回路2およびイメージャ3には、オーバサンプリン
グ信号生成手段を構成するタイミングジェネレータ5か
らのパルス信号がそれぞれ供給されている。このタイミ
ングジェネレータ5は、図4(a)に示すように、前記
イメージャ3の垂直駆動パルス、すなわちVDパルスを
前記イメージャ3に対してVリセット信号として供給
し、また図4(c)に示すようにVDパルスを8倍にオ
ーバサンプリングして成るオーバサンプリング信号が前
記サンプリングおよびフィルタリング回路2に供給され
る。
ンプリングおよびフィルタリング回路2は、イメージャ
3からもたらされる輝度信号を検出し、輝度信号に応じ
てイメージャ3を1/60秒(1フィールド)の周期で
露出させるシャッタスピード(シャッタ開口時間)が決
定される。またマニュアル露出撮影モードにおいては、
サンプリングおよびフィルタリング回路2には、前記シ
ャッタスピード切り換え回路4からの出力を受けて、マ
ニュアルで設定されたシャッタスピードの情報が取り込
まれる。
グ回路2は、サンプリング信号抽出手段を兼ねており、
前記シャッタ速度に基づいて、シャッタ開口区間の中心
位置に対応したサンプリング信号を、前記オーバサンプ
リング信号生成手段、すなわち、タイミングジェネレー
タ5によってもたらされる複数のサンプリング信号より
抽出する。
ある場合には、図4(b)に示すように、1フィールド
の後半の約1/2においてシャッタがオープンすること
になる。この時のシャッタ開口区間の中心位置は、図4
(c)に示す8倍のオーバサンプリング信号の第6番目
のサンプリング信号が、最も近いものとなる。この時、
シャッタスピードと、それに対応して抽出されるサンプ
リング信号との関係は、図5に示すテーブルより求める
ことができる。図5に示すように、シャッタスピードは
5ビットのシャッタスピードコードとしてコード化され
ており、それぞれのシャッタスピードコードに応じてそ
の右側に記載されたシャッタスピードが求められる。そ
してシャッタスピードに応じてシャッタ開口区間の中心
がフィールドの先端からどれだけ遅れた時刻にあるかの
関係が、画像の中心として求められる。
合には、画像の中心はフィールドの先頭から“0.5”
の位置であり、シャッタスピードが上昇するに従って画
像の中心はフィールドの後方に移行する。そして例えば
シャッタスピードが1/10000秒の場合には、画像
の中心はフィールドの先頭から“0.997”の位置に
移行する。この画像の中心位置に最も近いサンプリング
信号のナンバを求めたものが、図5の使用サンプルで示
されている。
場合には、8倍のオーバサンプリング信号の第4番目の
サンプリング信号が、画像の中心に最も近い位置にある
ことになり、シャッタスピードが1/10000秒の場
合には、8倍のオーバサンプリング信号の第7番目のサ
ンプリング信号が、画像の中心に最も近い位置にあるこ
とになる。
路2は、サンプリング手段を兼ねており、図5に示した
テーブルに基づいて、画像の中心に最も近い位置にある
サンプリング信号によって、手振れセンサ1から供給さ
れる手振れ検出情報をサンプリングする。図4(d)は
この時サンプリングされる手振れ検出情報を示してい
る。
場合と1/125秒の場合のサンプリングタイミングの
関係を例示したものである。図6(a)は、図4に示し
たと同様のVDパルスを示し、図6(b)におけるAは
図4(d)に示したと同様の手振れ検出情報を示す。そ
して図6(c)に示した矢印は、シャッタスピードが1
/60秒の場合のサンプリンクポイントを示しており、
図6(d)に示した矢印はシャッタスピードが1/12
5秒の場合のサンプリンクポイントを示している。この
結果、シャッタスピードが1/60秒の場合には、図6
(b)においてBの実線で示す手振れ検出情報が得ら
れ、またシャッタスピードが1/125秒の場合には、
図6(b)においてCの破線で示す手振れ検出情報が得
られることになる。
報は、フィルタリングされてサンプリングおよびフィル
タリング回路2よりメモリコントローラ6に供給され
る。メモリコントローラ6は、画像メモリ7および電子
拡大回路8に対し、サンプリングされた手振れ検出情報
に基づいて読み出し制御信号を供給する。すなわち、画
像メモリ7には前記イメージャ3によって得られた画像
信号が蓄積されており、画像メモリ7に蓄積された画像
信号の読み出し位置をサンプリングされた手振れ検出情
報に基づいて変更するように成される。
図7(a)は手振れ現象がなく、手振れ補正量がゼロで
ある場合を、また図7(b)は手振れ現象が生じ、手振
れ補正が行われる場合をそれぞれ示している。まず手振
れ現象がなく、手振れ補正量がゼロである場合には、図
7(a)に示すようにイメージャ1から供給される有効
メモリ領域Dの中央部分Eが画像メモリ7より読み出さ
れる。そして画像メモリ7より読み出された中央部分E
に対応する部分が電子拡大回路8により拡大されFとし
て示す画像が得られる。また手振れ現象が生じた場合に
は、図7(b)に示すように、前記メモリコントローラ
6から供給される読み出し制御信号によって、有効メモ
リ領域Dの中央部分Eに対し、垂直方向の手振れ量に対
応した例えば補正量+vが加えられ、また水平方向の手
振れ量に対応した例えば補正量−hが加えられて成る位
置E´に対応する部分が読み出され、これが電子拡大回
路8により拡大されてF´として示す画像が得られる。
像信号は、手振れによって生じた画像の揺れに相当する
補正が施され、図7(a)に対してほぼ変化のない図7
(b)示したような静止画面が得られることになる。
は、記録系信号処理回路9に供給され、これによって信
号処理され、記録ヘッド10によって記録媒体である磁
気テープ11に対して記録される。
るサンプリングおよびフィルタリング回路2によってサ
ンプリングされた手振れ検出情報に基づいて、イメージ
ャ3によって得られる画像信号を蓄積する画像メモリ7
からの画像信号の読み出し位置を変更するようにした例
を示したが、図2に示すような構成を採用することもで
きる。
ってサンプリングされた手振れ検出情報に基づいて、イ
メージャ3およびイメージャ3によって得られる画像信
号を蓄積する画像メモリ7からの画像信号の読み出し位
置をそれぞれ変更するようにした場合を示す。すなわち
図2において、図1と同一符号部分は同一の機能を達成
するものであり、従ってその詳細な説明は省略する。
より供給される手振れ検出情報はサンプリングおよびフ
ィルタリング回路2によってシャッタスピードに応じた
サンプリングタイミングによってサンプリングされ、サ
ンプリングおよびフィルタリング回路2より読み出し制
御信号としてイメージャ3に供給される。ここで、サン
プリングおよびフィルタリング回路2よりイメージャ3
に供給される制御信号は、イメージャ3におけるVリセ
ット信号として作用する。すなわち、垂直方向の手振れ
情報に基づいてフィールド毎に補正されたタイミングの
Vリセット信号が供給され、イメージャ3における垂直
方向の画像信号の読み出し開始位置が手振れ情報によっ
て補正される。この結果、イメージャ3から画像メモリ
7に対して供給される画像信号は、垂直方向の手振れが
補正されたものとなる。
号は垂直方向の手振れが補正されたものとなっており、
前記メモリコントローラ6から画像メモリ7に対して供
給される読み出し制御信号は、水平方向の手振れを補正
すべく、水平方向の手振れ量に対応した補正量が加えら
れた位置より画像信号を読み出すように成される。
向の手振れをイメージャ3からの画像信号の読み出し位
置を変更することで補正するようにし、水平方向の手振
れを画像メモリ7からの画像信号の読み出し位置を変更
することで補正するように成される。
うに、垂直方向の手振れを画像メモリ7からの画像信号
の読み出し位置を変更することで補正するようにし、水
平方向の手振れをイメージャ3からの画像の信号読み出
し位置を変更することで補正するようにすることもでき
る。
ちイメージャ3の有効画面G内に手振れ補正用のエリア
Hを上下左右方向にブランキングとして保有し、このブ
ランキング部分を利用して、手振れ検出情報に応じてイ
メージャ3の上下方向および左右方向の画像信号の読み
出し位置をフレーム毎に変更させるように構成すると、
前記した図1または図2に示すように、特に画像メモリ
7を具備する必要性はなくなる。
に記載のビデオカメラにおける手振れ補正装置によれ
ば、イメージャの垂直駆動パルスに基づいて、垂直駆動
パルスのオーバサンプリング信号を生成するオーバサン
プリング信号生成手段と、イメージャを露出させるシャ
ッタスピードに基づいて、シャッタ開口区間の中心位置
に対応したサンプリング信号を、オーバサンプリング信
号生成手段によってもたらされるサンプリング信号から
抽出するサンプリング信号抽出手段と、サンプリング信
号抽出手段によって得られるサンプリング信号に基づい
て手振れ検出手段からもたらされる手振れ検出情報をサ
ンプリングするサンプリング手段とを具備し、サンプリ
ング手段によってサンプリングされた手振れ検出情報に
基づいて前記イメージャによって得られる画像信号の読
み出し位置を変更するよう成される。
れた画像の中心に最も近いタイミングの手振れ情報に基
づいて、手振れ補正が行なわれ、高域の手振れに対して
も揺れの少ない画像を得ることができる。
ける手振れ補正装置によれば、前記したビデオカメラに
おける手振れ補正装置において、サンプリング手段によ
ってサンプリングされた手振れ検出情報に基づいて、イ
メージャによって得られる画像信号を蓄積する画像メモ
リからの画像信号の読み出し位置を変更するように成さ
れる。このために前記した独自の効果に加え、さらにC
CD等で構成されるイメージャが保有する画素の大部分
を有効に使用することができるようになるため、解像度
を犠牲にすることのない手振れ補正装置を提供すること
が可能となる。
おける手振れ補正装置によれば、サンプリング手段によ
ってサンプリングされた手振れ検出情報に基づいて、イ
メージャおよびイメージャによって得られる画像信号を
蓄積する画像メモリの双方からの画像信号の読み出し位
置をそれぞれ変更するように成される。このため、例え
ば垂直方向の揺れに対する補正をイメージャの読み出し
位置で補正し、水平方向の揺れに対する補正を画像メモ
リの読み出し位置で補正することができ、比較的容量の
少ない画像メモリを使用することが可能となる。
の一実施例の構成を示すブロック図である。
の他の実施例の構成を示すブロック図である。
場合の例を示したブロック図である。
たタイミング図である。
したテーブル図である。
ンプリングされる状況を示すタイミング図である。
説明する模式図である。
のその他の実施例に使用されるイメージャの構成を示す
正面図である。
ング信号抽出手段、サンプリング手段) 3 イメージャ(撮像素子) 4 シャッタスピード切り換え回路 5 タイミングジェネレータ(オーバサンプリング信号
生成手段) 6 メモリコントローラ 7 画像メモリ 8 電子拡大回路 9 記録系信号処理回路 10 記録ヘッド 11 磁気テープ
Claims (3)
- 【請求項1】 手振れ検出手段からもたらされる手振れ
検出情報に応じて、撮像素子によって得られる画像信号
の読み出し位置を変更して手振れ補正を行うビデオカメ
ラにおける手振れ補正装置であって、 前記撮像素子の垂直駆動パルスに基づいて、垂直駆動パ
ルスのオーバサンプリング信号を生成するオーバサンプ
リング信号生成手段と、 前記撮像素子を露出させるシャッタスピードに基づい
て、シャッタ開口区間の中心位置に対応したサンプリン
グ信号を、前記オーバサンプリング信号生成手段によっ
てもたらされるサンプリング信号から抽出するサンプリ
ング信号抽出手段と、 前記サンプリング信号抽出手段によって得られるサンプ
リング信号に基づいて前記手振れ検出手段からもたらさ
れる手振れ検出情報をサンプリングするサンプリング手
段とを具備し、 前記サンプリング手段によってサンプリングされた手振
れ検出情報に基づいて前記撮像素子によって得られる画
像信号の読み出し位置を変更するようにしたことを特徴
とするビデオカメラにおける手振れ補正装置。 - 【請求項2】 前記サンプリング手段によってサンプリ
ングされた手振れ検出情報に基づいて、撮像素子によっ
て得られる画像信号を蓄積する画像メモリからの画像信
号の読み出し位置を変更するようにしたことを特徴とす
る請求項1に記載のビデオカメラにおける手振れ補正装
置。 - 【請求項3】 前記サンプリング手段によってサンプリ
ングされた手振れ検出情報に基づいて、撮像素子および
撮像素子によって得られる画像信号を蓄積する画像メモ
リからの画像信号の読み出し位置をそれぞれ変更するよ
うにしたことを特徴とする請求項1に記載のビデオカメ
ラにおける手振れ補正装置。
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