JPH0591393A - Image pickup device - Google Patents

Image pickup device

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JPH0591393A
JPH0591393A JP3246027A JP24602791A JPH0591393A JP H0591393 A JPH0591393 A JP H0591393A JP 3246027 A JP3246027 A JP 3246027A JP 24602791 A JP24602791 A JP 24602791A JP H0591393 A JPH0591393 A JP H0591393A
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vector
correction
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image pickup
output
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Tetsuya Murakami
哲也 村上
健吾 ▲高▲濱
Kengo Takahama
Takashi Nishimura
崇 西村
Yasukuni Yamane
康邦 山根
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Abstract

PURPOSE:To obtain the image pickup device capable of obtaining the sufficient blurring correction result in case of the movement in the constant direction and providing a natural movement picture after correction. CONSTITUTION:The image pickup device is provided with an integrated part 11 integrating the speed vector and outputting the displacement vector, a high- pass filter (H.P.F) part 13 suppressing the low-pass component of the displacement vector outputted from the integrated part 11 and outputting the correction vector, a remaining range detection part 14 detecting the correction vector value outputted from the H.P.F. part 13 and the difference between the maximum and minimum values of the correction vector, and a gain control part 12 multiplying the prescribed value by the displacement vector outputted from the integrated part 11 based on the detection result of the remaining range detection part 14 to be outputted to a filter.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、画面の揺れを解消でき
る撮像装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image pickup device capable of eliminating screen shake.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の撮像装置では、撮像装置を手で持
って撮影を行ったときなどに生じる画面の揺れを解消す
るために、電荷結合デバイス(以下、CCDと称する)
などの撮像素子からの映像信号をディジタル映像信号に
変換してメモリに記憶し、ディジタル映像信号に基づい
て撮像装置の移動速度を検出する。そして、この検出結
果に基づいて撮像装置の移動量を求め、その移動量に応
じてメモリから映像信号を読み出すときのアドレスを変
化させて撮像装置の揺動に伴う画面の揺れを補正するよ
うに構成されている。
2. Description of the Related Art In a conventional image pickup apparatus, a charge-coupled device (hereinafter referred to as CCD) is used in order to eliminate a screen shake that occurs when the image pickup apparatus is held by hand and an image is taken.
A video signal from the image sensor such as the above is converted into a digital video signal and stored in a memory, and the moving speed of the imaging device is detected based on the digital video signal. Then, the movement amount of the image pickup device is obtained based on the detection result, and the address when reading the video signal from the memory is changed according to the movement amount to correct the shake of the screen due to the swing of the image pickup device. It is configured.

【0003】図7は、上述した従来の撮像装置の一構成
例を示す。
FIG. 7 shows an example of the configuration of the above-mentioned conventional image pickup apparatus.

【0004】図7の撮像装置は、CCD受光素子40、A
/D変換器41、動き検出部42、計算部43、補間拡大部44
及びフィ−ルドメモリ45によって構成されている。
The image pickup apparatus shown in FIG. 7 has a CCD light receiving element 40, A
/ D converter 41, motion detector 42, calculator 43, interpolation enlarger 44
And a field memory 45.

【0005】次に、上記各構成部分の動作を説明する。Next, the operation of each of the above components will be described.

【0006】CCD受光素子40は、レンズを通じて入力
された被写体からの光を電気信号に変換して映像信号と
して出力する。
The CCD light receiving element 40 converts the light from the subject inputted through the lens into an electric signal and outputs it as a video signal.

【0007】A/D変換器41は、CCD受光素子40から
の映像信号をディジタル変換する。フィールドメモリ45
は、A/D変換器41からディジタル映像信号を受け取っ
て、その受け取ったディジタル映像信号を記憶する。
The A / D converter 41 digitally converts the video signal from the CCD light receiving element 40. Field memory 45
Receives a digital video signal from the A / D converter 41 and stores the received digital video signal.

【0008】動き検出部42は、A/D変換器41から出力
されるディジタル映像信号のうちの輝度信号を受け取
り、連続する2枚の画像の輝度信号から、ある画像が1
枚前の画像に対してどの方向にどれだけ動いたかを表す
速度ベクトルを求める。速度ベクトルを求める方法とし
ては、フィールド間やフレーム間のように一定の時間ご
とに速度ベクトルが求められるものであればよく、勾配
法、マッチング法、位相相関法などが用いられる。
The motion detector 42 receives a luminance signal of the digital video signal output from the A / D converter 41, and a certain image is detected from the luminance signals of two consecutive images.
A velocity vector that represents in what direction and by how much the previous image is moved is obtained. As a method for obtaining the velocity vector, any method can be used as long as the velocity vector can be obtained at constant time intervals such as between fields or frames, and a gradient method, a matching method, a phase correlation method, or the like is used.

【0009】計算部43は、動き検出部42からの速度ベク
トルを積分することによって変位ベクトルを求め、更
に、その低域成分を抑圧することにより変位補正ベクト
ル(以下、単に補正ベクトルという)を求める。補間拡
大部44は、計算部43で求めた補正ベクトルに基づいてフ
ィ−ルドメモリ45から映像信号を読み出す場合の切り出
し位置を決め、フィ−ルドメモリ45から読み出した映像
信号に対して一定の倍率による画像の拡大補間処理を行
って、画像の動き補正が行われた映像信号を出力する。
The calculation unit 43 obtains a displacement vector by integrating the velocity vector from the motion detection unit 42, and further obtains a displacement correction vector (hereinafter simply referred to as a correction vector) by suppressing the low frequency component. .. The interpolation enlarging unit 44 determines the cut-out position when reading the video signal from the field memory 45 based on the correction vector obtained by the calculating unit 43, and an image at a constant magnification with respect to the video signal read from the field memory 45. And outputs the video signal in which the motion of the image is corrected.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】図8(a)は、パンニ
ング撮影を行う前の状態を示しており、右側の図のほぼ
中央部の点線で囲まれた領域が切り出され、動き補正後
の画像は右側の図のようになっている。この状態から撮
像装置を左にパンニングすると、切り出し範囲は右に移
動し、パンニングの速度が早い場合には図8(b)のよ
うに、切り出し範囲は、メモリ領域の右端に張り付いた
状態となる。そして以降、図8(c)のように切り出し
範囲は、メモリ領域の右端に張り付いたままであり、効
果的に画面の揺れを防止することは不可能となる。
FIG. 8A shows a state before performing panning photography, in which a region surrounded by a dotted line in a substantially central portion of the right drawing is cut out and is subjected to motion compensation. The image looks like the one on the right. When the imaging device is panned to the left from this state, the cutout range moves to the right, and when the panning speed is fast, the cutout range sticks to the right end of the memory area as shown in FIG. 8B. Become. After that, as shown in FIG. 8C, the cutout range remains attached to the right end of the memory area, and it is impossible to effectively prevent the screen from shaking.

【0011】計算部43に設けられたフィルタは、このよ
うな問題を緩和するために設けられており、速度ベクト
ルを積分して得られる変位ベクトルに含まれるDC成分
をカットするので、補正ベクトルが一定値に固定されな
い。しかし、パンニングやチルティングの速度が早い場
合や、手揺れが大きい場合には上述のように十分に対応
することができない。
The filter provided in the calculation unit 43 is provided to alleviate such a problem and cuts the DC component contained in the displacement vector obtained by integrating the velocity vector, so that the correction vector is It is not fixed to a fixed value. However, when the panning or tilting speed is high or the hand shake is large, it is not possible to sufficiently cope with the problem as described above.

【0012】そこで、補正画像の切り出し位置が補正範
囲の端に到達した場合には、速度ベクトルを強制的に0
にする方法が考えられた。しかしこの方法では、実際に
撮像装置が動いているにも関わらず速度ベクトルを0に
してしまうので、補正画像の切り出し位置が補正範囲の
端に到達した瞬間に、画像にトビが生じてしまう。
Therefore, when the cut-out position of the corrected image reaches the end of the correction range, the velocity vector is forcibly set to 0.
The method to However, in this method, the velocity vector is set to 0 even when the image pickup apparatus is actually moving, so that a jump is generated in the image at the moment when the cutout position of the corrected image reaches the end of the correction range.

【0013】また、”純電子式画像揺れ補正システム”
(ITEJ TECHNICAL REPORT Vol.15,No.7, pp.43-48 )に
は、補正ベクトルの値が補正範囲を越えないように、積
分した変位ベクトルに残り補正範囲に基づいて値を変え
る減衰率K(K≦1)をかけ、フィルタの周波数特性を
変えることによって、補正ベクトルが補正範囲を越えな
いようにする方法が提案されている(図9参照)。しか
し、この方法では、停止状態からパンニング撮影が始ま
り、速度ベクトルが一定で補正ベクトルの値が徐々に大
きくなった場合、その値が補正範囲の半分以上になると
ハイパスフィルタの周波数帯域が狭くなるので、補正ベ
クトルの値が大きくなる早さが鈍り、やがて飽和して一
定値に落ち着く。
Also, a "pure electronic image shake correction system"
(ITEJ TECHNICAL REPORT Vol.15, No.7, pp.43-48) states that the value of the correction vector does not exceed the correction range, the attenuation factor that changes the value based on the remaining correction range in the integrated displacement vector. A method has been proposed in which the correction vector does not exceed the correction range by multiplying K (K ≦ 1) and changing the frequency characteristic of the filter (see FIG. 9). However, in this method, when panning photography starts from the stopped state, the velocity vector is constant, and the value of the correction vector gradually increases, the frequency band of the high-pass filter narrows when the value becomes more than half of the correction range. , The speed at which the value of the correction vector increases becomes dull, and eventually saturates to a constant value.

【0014】その飽和値は、そのとき外に向かう速度ベ
クトルの積分効果と係数Kとによる減衰効果を示す次式
The saturation value is expressed by the following equation showing the integration effect of the velocity vector going outward and the damping effect by the coefficient K.

【0015】[0015]

【数1】 [Equation 1]

【0016】によって決るが、飽和値によって係数Kが
変化するのでループが形成され、発振現象が生じる。図
10はその様子を示すグラフであり、横軸は時間、縦軸
は補正ベクトルの値をそれぞれ表す。
The coefficient K changes depending on the saturation value, so that a loop is formed and an oscillation phenomenon occurs. FIG. 10 is a graph showing the situation, where the horizontal axis represents time and the vertical axis represents the value of the correction vector.

【0017】そして、時間と共に補正ベクトルの値が増
加するときには、値が大きくなるとその増加速度が遅く
なるが、最大値に到達した後、図10のように発振状態
となる。その結果、補正後の画像は不自然な動きをする
ことになる。なお図中、点線はフィルタの周波数特性を
変化させない場合の補正ベクトル値の変化を示してい
る。
Then, when the value of the correction vector increases with time, the increasing speed becomes slower as the value increases, but after reaching the maximum value, the oscillation state occurs as shown in FIG. As a result, the corrected image has an unnatural movement. In the figure, the dotted line shows the change in the correction vector value when the frequency characteristic of the filter is not changed.

【0018】従って、上述した従来の撮像装置では、停
止状態から撮像装置を左右どちらか一方に一定の速度で
動かしながら撮影するパンニング撮影を行ったとき、あ
るいは撮像装置を上下どちらか一方に一定の速度で動か
しながら撮影するチルティング撮影を行ったとき、補正
ベクトルの値が最大値または最小値に固定されてしま
い、画面の揺れを防止する効果が発揮されなくなるとい
う問題点がある。
Therefore, in the above-described conventional image pickup apparatus, when panning photographing is performed in which the image pickup apparatus is moved from the stopped state to the left or right while moving at a constant speed, or when the image pickup apparatus is fixed to the upper or lower side. When performing tilting shooting in which shooting is performed while moving at a speed, there is a problem in that the value of the correction vector is fixed to the maximum value or the minimum value, and the effect of preventing screen shake is not exhibited.

【0019】本発明は、上述した従来の撮像装置におけ
る問題点に鑑み、撮像装置を一定の方向に移動させた場
合にも十分な揺れ補正効果が得られ、かつ補正後の画像
が不自然な動きをすることがない撮像装置を提供するこ
とにある。
In view of the above-mentioned problems in the conventional image pickup apparatus, the present invention provides a sufficient shake correction effect even when the image pickup apparatus is moved in a fixed direction, and the corrected image is unnatural. An object is to provide an imaging device that does not move.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】本発明は、速度ベクトル
を積分して変位ベクトルを出力する演算手段と、演算手
段から出力された変位ベクトルの低域成分を抑圧して補
正ベクトルを出力するフィルタと、フィルタから出力さ
れた補正ベクトルの値と補正ベクトルの最大値または最
小値との差を検出する検出手段と、演算手段から出力さ
れた変位ベクトルに検出手段の検出結果に基づいて所定
の値を乗じてフィルタに出力する制御手段とを備えてい
る撮像装置によって達成される。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention comprises a calculating means for integrating a velocity vector and outputting a displacement vector, and a filter for suppressing a low frequency component of the displacement vector outputted from the calculating means and outputting a correction vector. A detecting means for detecting a difference between the value of the correction vector output from the filter and the maximum value or the minimum value of the correction vector, and a predetermined value based on the detection result of the detecting means for the displacement vector output from the calculating means. And a control means for multiplying by and outputting to a filter.

【0021】[0021]

【作用】演算手段は速度ベクトルを積分して変位ベクト
ルを出力し、フィルタは演算手段から出力された変位ベ
クトルの低域成分を抑圧して補正ベクトルを出力し、検
出手段はフィルタから出力された補正ベクトルの値と補
正ベクトルの最大値または最小値との差を検出し、制御
手段は演算手段から出力された変位ベクトルに検出手段
の検出結果に基づいて所定の値を乗じてフィルタに出力
する。
The calculating means integrates the velocity vector and outputs the displacement vector, the filter suppresses the low frequency component of the displacement vector output from the calculating means and outputs the correction vector, and the detecting means outputs from the filter. The difference between the value of the correction vector and the maximum value or the minimum value of the correction vector is detected, and the control means multiplies the displacement vector output from the calculation means by a predetermined value based on the detection result of the detection means and outputs the result to the filter. ..

【0022】[0022]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の撮像装置にお
ける実施例を説明する。
Embodiments of the image pickup apparatus of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0023】図1は、本発明の撮像装置における主要部
である計算部の一実施例の構成を示す。
FIG. 1 shows the configuration of an embodiment of a calculation unit which is a main part of the image pickup apparatus of the present invention.

【0024】図1の計算部10は、演算手段である積分部
11、制御手段であるゲインコントロール部12、フィルタ
である高域フィルタ(ハイパス・フィルタ、以下、H.
P.Fと称する)部13及び検出手段である残り補正範囲
検出部14によって構成されている。
The calculation unit 10 in FIG. 1 is an integration unit which is a calculation means.
11, a gain control unit 12 as a control means, a high-pass filter (high-pass filter, hereinafter referred to as H.264).
P. (Referred to as F) section 13 and a remaining correction range detecting section 14 which is a detecting means.

【0025】次に、上記各構成部分を説明する。Next, each of the above components will be described.

【0026】積分部11は、後述する動き検出部からの速
度ベクトルを積分して変位ベクトルを出力する。
The integrator 11 integrates the velocity vector from the motion detector described later and outputs a displacement vector.

【0027】H.P.F部13は、変位ベクトルの低域成
分を抑圧し、その結果を補正ベクトルとして出力する。
H. P. The F unit 13 suppresses the low frequency component of the displacement vector and outputs the result as a correction vector.

【0028】ゲインコントロール部12は、積分部11から
出力された変位ベクトルに一定の値を乗じてH.P.F
部13に出力するが、変位ベクトルに乗じる値を、後述す
る残り補正範囲検出部14の検出結果に基づいて変化させ
る。
The gain control unit 12 multiplies the displacement vector output from the integration unit 11 by a constant value to determine the H.264 level. P. F
The value to be output to the unit 13 is changed based on the detection result of the remaining correction range detection unit 14, which will be described later.

【0029】具体的に説明すると、ゲインコントロール
部12は、変位ベクトルに乗じる値(ゲイン)を図2に示
すように変化させる。即ち、補正ベクトルの値が−(M
AX−n)〜(MAX−n)の範囲内にあるときには、
ゲインを1とし、補正ベクトルの値が(MAX−n)を
越えてMAX(最大値)に至る範囲では、ゲインを1か
ら0に直線的に減少させ、また、補正ベクトルの値が−
(MAX−n)から−MAX(最小値)に至る範囲でも
ゲインを1から0に直線的に減少させる。
More specifically, the gain controller 12 changes the value (gain) by which the displacement vector is multiplied, as shown in FIG. That is, the value of the correction vector is-(M
When in the range of (AX-n) to (MAX-n),
In the range where the gain is 1, the value of the correction vector exceeds (MAX-n) and reaches MAX (maximum value), the gain is linearly decreased from 1 to 0, and the value of the correction vector is −.
Even in the range from (MAX-n) to -MAX (minimum value), the gain is linearly reduced from 1 to 0.

【0030】残り補正範囲検出部14は、H.P.F部13
から出力される補正ベクトルを受け取って、受け取った
補正ベクトルの値と補正ベクトルの最大値または最小値
との差を検出する。
The remaining correction range detection unit 14 is a H. P. F part 13
The correction vector output from is received, and the difference between the received correction vector value and the maximum or minimum value of the correction vector is detected.

【0031】上述した計算部10の特性を数式で表すと次
式のようになる。
The characteristics of the calculation unit 10 described above are expressed by the following equations.

【0032】[0032]

【数2】 [Equation 2]

【0033】フィルタ係数Kxの値が残り補正範囲検出
部14の検出結果に応じて変えられるので、図2に示した
ような特性が実現される。
Since the value of the filter coefficient Kx is changed according to the detection result of the remaining correction range detecting section 14, the characteristic as shown in FIG. 2 is realized.

【0034】1フィ−ルド毎に入力される速度ベクトル
は積分部11で積分され、積分部11を通った値は、ゲイン
コントロ−ル部12、H.P.F部13を介して補正ベクト
ルとして出力される。このときに、補正ベクトルの値が
残り補正範囲検出部14で補正ベクトル値が補正範囲の残
り画素を判定してフィルタ係数を調整する。実際に調整
を行なうのはゲインコントロ−ル部12である。
The velocity vector input for each field is integrated by the integrator 11, and the value passed through the integrator 11 is used for the gain control unit 12, H.264. P. It is output as a correction vector via the F unit 13. At this time, the value of the correction vector remains and the correction range detection unit 14 determines the remaining pixels whose correction vector value is within the correction range and adjusts the filter coefficient. It is the gain control section 12 that actually performs the adjustment.

【0035】フィルタのゲインコントロ−ルは、図2に
示すように補正範囲の中心を0とした場合、補正範囲の
最大値(MAX)から、ある値(n)を引いた値(MA
X−n)まで、図2における−(MAX−n)から(M
AX−n)までの間であるとハイパスフィルタの係数を
1とし、補正範囲の最大値(MAX)から(MAX−
n)の間では、0以上1以下の値をとる。図2の場合、
最大値に近付くにつれ、フィルタ係数は、それに比例し
て小さくなり、補正ベクトルが最大値になったとき、フ
ィルタ係数が0になる。
The gain control of the filter has a value (MA) obtained by subtracting a certain value (n) from the maximum value (MAX) of the correction range when the center of the correction range is 0 as shown in FIG.
X-n) to-(MAX-n) to (M
If it is up to AX-n), the coefficient of the high-pass filter is set to 1, and the maximum value (MAX) of the correction range to (MAX-
Between n), the value is 0 or more and 1 or less. In the case of FIG.
As the maximum value is approached, the filter coefficient decreases proportionally, and when the correction vector reaches the maximum value, the filter coefficient becomes zero.

【0036】パンニング撮影などが行われない通常の状
態では、積分部11は動き検出部(後述する)から出力さ
れた速度ベクトルを積分して変位ベクトルを出力する。
In a normal state in which panning photography or the like is not performed, the integration unit 11 integrates the velocity vector output from the motion detection unit (described later) and outputs the displacement vector.

【0037】ゲインコントロール部12は、積分部11から
出力された変位ベクトルをそのまま(即ち1を乗じて)
H.P.F部13に出力する。
The gain control section 12 uses the displacement vector output from the integrating section 11 as it is (that is, by multiplying it by 1).
H. P. Output to F section 13.

【0038】H.P.F部13は、ゲインコントロール部
12からの変位ベクトルの低域成分を抑圧し、補正ベクト
ルとして出力する。この補正ベクトルの値にもとづい
て、フィールドメモリ(後述する)における画像の切り
出し範囲が調整され、撮像装置の揺動に伴う画像の揺れ
が補正される。
H. P. F part 13 is a gain control part
The low frequency component of the displacement vector from 12 is suppressed and output as a correction vector. Based on the value of this correction vector, the image cutout range in the field memory (described later) is adjusted, and the image shake associated with the shake of the image pickup apparatus is corrected.

【0039】この状態では、補正ベクトルの値はあまり
大きくなく、通常、−(MAX−n)〜(MAX−n)
の範囲内にあるので、補正ベクトルの値と、その最大値
あるいは最小値との差は大きいので、ゲインコントロー
ル部12は、上述のように変位ベクトルに乗じる値を1と
する。
In this state, the value of the correction vector is not so large, and normally,-(MAX-n) to (MAX-n).
Since it is within the range, the difference between the value of the correction vector and its maximum value or minimum value is large, so the gain control unit 12 sets the value to be multiplied by the displacement vector to 1, as described above.

【0040】他方、例えばパンニング撮影が行われ、
H.P.F部13が出力する補正ベクトルの値が大きくな
り、最大値MAXとの差が小さくなると、ゲインコント
ロール部12は、残り補正範囲検出部14の検出結果に基づ
いて変位ベクトルに乗じる値を1以下とする。その結
果、補正ベクトルの値は抑えられ、フィールドメモリ
(後述する)において補正画像の切り出し範囲がメモリ
領域の端に張り付くことを防止できる。
On the other hand, for example, panning photography is performed,
H. P. When the value of the correction vector output from the F unit 13 increases and the difference from the maximum value MAX decreases, the gain control unit 12 multiplies the displacement vector by 1 or less based on the detection result of the remaining correction range detection unit 14. And As a result, the value of the correction vector is suppressed, and it is possible to prevent the cut-out range of the correction image from sticking to the end of the memory area in the field memory (described later).

【0041】次に、図3のフロ−チャ−トを参照して図
1の計算部10の動作を説明する。
Next, the operation of the calculator 10 of FIG. 1 will be described with reference to the flowchart of FIG.

【0042】まず、現フィ−ルドで求めた速度ベクトル
と前フィ−ルドで求めた速度ベクトルとを加算し(ステ
ップS1)、加算した結果に高域フィルタリングを施し
て補正ベクトルを算出し(ステップS2)、得られた補
正ベクトルが補正範囲外であるか否かを判定し(ステッ
プS3)、上記ステップS3でYESの場合にはフィル
タ係数を0に設定すると共に補正ベクトルを最大値に設
定して(ステップS4)、その補正ベクトルを出力する
(ステップS5)。
First, the velocity vector obtained in the current field and the velocity vector obtained in the previous field are added (step S1), and the added result is subjected to high-pass filtering to calculate a correction vector (step S1). S2), it is determined whether or not the obtained correction vector is out of the correction range (step S3). If YES in step S3, the filter coefficient is set to 0 and the correction vector is set to the maximum value. (Step S4), the correction vector is output (step S5).

【0043】他方、上記ステップS3でNOの場合に
は、補正ベクトルが補正範囲内であり中心値から補正範
囲最大値からある値を引いた範囲にあるか否かを判定し
(ステップS6)、上記ステップS6でYESの場合に
はフィルタ係数を1に設定して(ステップS7)、補正
ベクトルを出力する(ステップS8)。
On the other hand, if NO in step S3, it is determined whether or not the correction vector is within the correction range and within the range obtained by subtracting a certain value from the correction range maximum value (step S6). If YES in step S6, the filter coefficient is set to 1 (step S7), and the correction vector is output (step S8).

【0044】また、上記ステップS6でNOの場合に
は、補正ベクトルがどれだけ補正範囲の最大値に近いか
によりフィルタ係数を可変して(ステップS9)、補正
ベクトルを出力する(ステップS10)。
If NO in step S6, the filter coefficient is varied depending on how close the correction vector is to the maximum value of the correction range (step S9), and the correction vector is output (step S10).

【0045】図4は、図1の計算部10を備えた撮像装置
における一実施例の構成を示す。
FIG. 4 shows the configuration of an embodiment of an image pickup apparatus having the calculation unit 10 of FIG.

【0046】図4の撮像装置は、CCD受光素子15、A
/D変換器16、動き検出部17、計算部10、補間拡大部18
及びフィ−ルドメモリ19によって構成されている。
The image pickup apparatus shown in FIG. 4 has a CCD light receiving element 15, A
/ D converter 16, motion detector 17, calculator 10, interpolation enlarger 18
And a field memory 19.

【0047】次に、上記各構成部分の動作を説明する。Next, the operation of each of the above components will be described.

【0048】CCD受光素子15は、レンズを通じて入力
された被写体からの光を電気信号に変換して映像信号と
して出力し、A/D変換器16は、CCD受光素子15から
の映像信号をディジタル変換する。
The CCD light receiving element 15 converts the light from the subject inputted through the lens into an electric signal and outputs it as a video signal, and the A / D converter 16 digitally converts the video signal from the CCD light receiving element 15. To do.

【0049】フィールドメモリ19は、A/D変換器16か
らディジタル映像信号を受け取って、その受け取ったデ
ィジタル映像信号を記憶する、動き検出部17は、A/D
変換器16から出力されるディジタル映像信号のうちの輝
度信号を受け取り、連続する2枚の画像の輝度信号か
ら、ある画像が1枚前の画像に対してどの方向にどれだ
け動いたかを表す速度ベクトルを求める。速度ベクトル
を求める方法としては、フィールド間やフレーム間のよ
うに一定の時間ごとに速度ベクトルが求められるもので
あればよく、勾配法、マッチング法、位相相関法などが
用いられる。
The field memory 19 receives the digital video signal from the A / D converter 16 and stores the received digital video signal. The motion detecting section 17 uses the A / D converter.
A speed that receives the luminance signal of the digital video signal output from the converter 16 and indicates in what direction and in what direction a certain image has moved from the luminance signals of two consecutive images. Find the vector. As a method for obtaining the velocity vector, any method can be used as long as the velocity vector can be obtained at constant time intervals such as between fields or frames, and a gradient method, a matching method, a phase correlation method, or the like is used.

【0050】計算部10は、上述したように動き検出部17
からの速度ベクトルを積分することによって変位ベクト
ルを求め、更にその低域成分をハイパスフィルタによっ
て抑圧することにより変位補正ベクトル(以下、単に補
正ベクトルという)を求める。なお、低域成分を抑圧す
るのは、補正ベクトルを補正範囲の中心に戻すためであ
る。
The calculation unit 10 includes the motion detection unit 17 as described above.
The displacement vector is obtained by integrating the velocity vector from, and the displacement correction vector (hereinafter simply referred to as the correction vector) is obtained by suppressing the low-frequency component by the high-pass filter. The low frequency component is suppressed because the correction vector is returned to the center of the correction range.

【0051】補間拡大部18は、計算部10で求めた補正ベ
クトルに基づいて、フィ−ルドメモリ19から映像信号を
読み出す場合の切り出し位置を決め、フィ−ルドメモリ
19から読み出した映像信号に対して一定の倍率による画
像の拡大補間処理を行い、画像の動き補正が行われた映
像信号を出力する。
The interpolation enlarging unit 18 determines the cutout position when the video signal is read from the field memory 19 based on the correction vector obtained by the calculating unit 10, and determines the cutout position.
The image signal read out from 19 is subjected to image enlargement interpolation processing at a constant magnification, and the image signal in which the motion of the image has been corrected is output.

【0052】図5は、図1の計算部10における具体的な
構成例をしめす。
FIG. 5 shows a concrete configuration example of the calculation unit 10 of FIG.

【0053】図5の計算部は、乗算器20,25、加算器2
2、フリップフロップ24、絶対値差分器27,28、比較器2
9、セレクタ30及びROM31によって構成されている。
The calculation section of FIG. 5 includes multipliers 20 and 25 and an adder 2
2, flip-flop 24, absolute value differencer 27, 28, comparator 2
9. It is composed of a selector 30 and a ROM 31.

【0054】次に、図5の計算部の動作を説明する。Next, the operation of the calculation section of FIG. 5 will be described.

【0055】ます、次式First, the following equation

【0056】[0056]

【数3】 [Equation 3]

【0057】を計算するために速度ベクトル(Xn:l
ビット)とROM31からの出力デ−タKx:6ビット)
とを乗算して、下位6ビットを切り捨て上位lビットを
取り出すことにより、式(1)の第2項{Xn*(Kx
/64)}を計算することができる。
To calculate the velocity vector (Xn: l
Bit) and output data from ROM31 Kx: 6 bits)
By multiplying by and truncating the lower 6 bits and extracting the upper 1 bits, the second term {Xn * (Kx
/ 64)} can be calculated.

【0058】その出力を加算器22に入力し、式(1)の
第1項{Yn−1*(63/64)}の計算結果と加算を行
なう。加算結果の一方を下位6ビットを切り捨て上位l
ビットを取り出し補正ベクトルとして出力する。加算結
果の他方を63倍を行なう乗算器25で63倍し、下位6ビッ
トを切り捨て上位lビットを取り出すことにより式
(1)の第1項を算出する。
The output is input to the adder 22, and addition is performed with the calculation result of the first term {Y n-1 * (63/64)} of the equation (1). Round down the lower 6 bits of one of the addition results
The bit is taken out and output as a correction vector. The other of the addition results is multiplied by 63 by a multiplier 25 that performs 63 times, the lower 6 bits are truncated, and the upper 1 bits are taken out to calculate the first term of the equation (1).

【0059】出力される補正ベクトルが絶対値差分器2
7,28に入力されると、絶対値差分器27の端子A及び絶
対値差分器28の端子Aにはそれぞれ、補正範囲の正の最
大値(a)と負の最大値(−a)が入力されており、そ
れらの計算結果は、比較器29で比較され小さい値の方が
セレクタ30によって選択される。セレクタ30の出力がR
OM31の内部でテ−ブル変換などにより出力デ−タKx
の値を出力する。
The output correction vector is the absolute value differencer 2
7 and 28, the positive maximum value (a) and the negative maximum value (-a) of the correction range are respectively input to the terminal A of the absolute value differentiator 27 and the terminal A of the absolute value differentiator 28. The input values are input, and the calculated results are compared by the comparator 29, and the smaller value is selected by the selector 30. The output of the selector 30 is R
Output data Kx by table conversion etc. inside OM31
The value of is output.

【0060】上記のデ−タ変換の一例を表1に示す。Table 1 shows an example of the above data conversion.

【0061】[0061]

【表1】 [Table 1]

【0062】図6は、フィ−ルドメモリ19からどのよう
に映像信号が読み出されるかを概念的に示す。
FIG. 6 conceptually shows how a video signal is read from the field memory 19.

【0063】図6(a)に示す実線で囲まれた領域は、
フィールドメモリ19に格納された映像信号が表す画像全
体であり、点線で囲まれた領域がフィールドメモリ19か
ら取り出される画像部分である。
The area surrounded by the solid line shown in FIG.
It is the entire image represented by the video signal stored in the field memory 19, and the area surrounded by the dotted line is the image portion extracted from the field memory 19.

【0064】補間拡大部18は、計算部10から与えられた
補正ベクトルによって決る点Pを読み出す画像の左上の
位置、即ち、画像の切り出し位置として点線で囲まれた
領域の画像の映像信号をフィ−ルドメモリ19から読み出
す。
The interpolation enlarging unit 18 filters the video signal of the image in the area surrounded by the dotted line as the cut-out position of the image, that is, the upper left position of the image from which the point P determined by the correction vector given by the calculating unit 10 is read. -Read from the field memory 19.

【0065】補間拡大部18は、読み出した映像信号に対
して、画像が図6(b)のように拡大されるように画像
の拡大補間処理を行い、その結果を動き補正後の映像信
号として出力する。このように、撮像装置の移動量に応
じて点Pの位置が変えられ、撮像装置の揺動に伴う画面
の揺れが補正される。
The interpolation enlarging unit 18 performs enlarging and interpolating processing on the read video signal so that the image is magnified as shown in FIG. 6B, and the result is used as a motion-corrected video signal. Output. In this way, the position of the point P is changed according to the amount of movement of the imaging device, and the shaking of the screen due to the shaking of the imaging device is corrected.

【0066】点Pの取り得る値は、フィールドメモリ19
全体から読み出す映像信号が表す画像の大きさによって
変る。画像の水平方向の長さをX、垂直方向の長さを
Y、切り出す画像の水平方向の長さをx、垂直方向の長
さをyとすると、点Pの取り得る値は、水平方向(X−
x)、垂直方法(Y−y)の範囲となる。また、拡大率
は水平方向ではX/x、垂直方向ではY/yとなる。
Possible values of the point P are the field memory 19
It depends on the size of the image represented by the video signal read from the whole. When the horizontal length of the image is X, the vertical length is Y, the horizontal length of the image to be cut out is x, and the vertical length is y, the value that the point P can take is the horizontal direction ( X-
x) and the vertical method (Y-y). The enlargement ratio is X / x in the horizontal direction and Y / y in the vertical direction.

【0067】動き検出部17が2枚の画像間の相関に基づ
いて速度ベクトルを求める場合を説明したが、角速度セ
ンサを用いて速度ベクトルを求めてもよい。即ち、撮像
装置本体に角速度センサを取り付けて、その出力を速度
ベクトルとして用いる。その場合には、A/D変換器16
が出力する映像信号に含まれる同期信号を角速度センサ
に与えて、その同期信号に同期させて速度ベクトルを出
力する。
The case where the motion detecting section 17 obtains the velocity vector based on the correlation between the two images has been described, but the velocity vector may be obtained using an angular velocity sensor. That is, an angular velocity sensor is attached to the main body of the image pickup apparatus, and its output is used as a velocity vector. In that case, the A / D converter 16
The synchronizing signal included in the video signal output by the is supplied to the angular velocity sensor, and the velocity vector is output in synchronization with the synchronizing signal.

【0068】[0068]

【発明の効果】本発明の撮像装置は、速度ベクトルを積
分して変位ベクトルを出力する演算手段と、積分手段か
ら出力された変位ベクトルの低域成分を抑圧して補正ベ
クトルを出力するフィルタと、フィルタから出力された
補正ベクトルの値と補正ベクトルの最大値または最小値
との差を検出する検出手段と、積分手段から出力された
変位ベクトルに検出手段の検出結果に基づいて所定の値
を乗じてフィルタに出力する制御手段とを備えているの
で、補正ベクトルの値と、補正ベクトルの最大値または
最小値との差が小さくなるのに応じて所定の値を小さく
すれば、補正ベクトルの値を抑えることができ、撮像手
段を一定の方向に移動させた場合にも十分な揺れ補正効
果を得ることができ、その結果、補正ベクトルの値が急
激に変化せず補正後の画像が自然な動きをする。
The image pickup device of the present invention comprises an arithmetic means for integrating a velocity vector and outputting a displacement vector, and a filter for suppressing a low frequency component of the displacement vector output from the integrating means and outputting a correction vector. , A detection means for detecting the difference between the value of the correction vector output from the filter and the maximum value or the minimum value of the correction vector, and a predetermined value based on the detection result of the detection means for the displacement vector output from the integration means. Since the control means for multiplying and outputting to the filter is provided, if the predetermined value is reduced according to the difference between the value of the correction vector and the maximum value or the minimum value of the correction vector becoming smaller, The value can be suppressed, and a sufficient shake correction effect can be obtained even when the image pickup means is moved in a certain direction. As a result, the correction vector value does not change rapidly and is corrected. The image is a natural movement of.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の撮像装置における主要部である計算部
の構成の一実施例を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a configuration of a calculation unit which is a main part in an image pickup apparatus of the present invention.

【図2】図1の計算部を構成するゲインコントロール部
の特性を示すグラフである。
FIG. 2 is a graph showing characteristics of a gain control unit that constitutes the calculation unit of FIG.

【図3】図1の計算部の動作を説明するためのフロ−チ
ャ−トである。
FIG. 3 is a flowchart for explaining the operation of the calculation unit in FIG.

【図4】図1の計算部を備えている撮像装置の一実施例
の構成を示す図である。
4 is a diagram showing a configuration of an embodiment of an image pickup apparatus including the calculation unit in FIG.

【図5】図1の計算部の具体的な構成を示す図である。5 is a diagram showing a specific configuration of a calculation unit in FIG.

【図6】図4の撮像装置を構成するフィールドメモリ部
からどのように映像信号が読み出されるかを説明するた
めの図である。
FIG. 6 is a diagram for explaining how a video signal is read from a field memory unit included in the imaging device of FIG.

【図7】従来の撮像装置の一例を示すブロック図であ
る。
FIG. 7 is a block diagram showing an example of a conventional imaging device.

【図8】図7の撮像装置の問題点を説明するための図で
ある。
FIG. 8 is a diagram for explaining a problem of the image pickup apparatus of FIG.

【図9】図7の撮像装置を構成するハイパスフィルタの
特性と、画像の揺れ補正との関係を示すグラフである。
9 is a graph showing the relationship between the characteristics of a high-pass filter forming the image pickup apparatus of FIG. 7 and image shake correction.

【図10】従来の他の撮像装置における問題点を説明す
るためのグラフである。
FIG. 10 is a graph for explaining a problem in another conventional imaging device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 計算部 11 積分部 12 ゲインコントロール部 13 H.P.F部 14 残り補正範囲検出部 15 CCD撮像素子 16 A/D変換器 17 動き検出部 18 補間拡大部 19 フィールドメモリ 10 Calculation unit 11 Integration unit 12 Gain control unit 13 H. P. F section 14 Remaining correction range detection section 15 CCD image sensor 16 A / D converter 17 Motion detection section 18 Interpolation enlargement section 19 Field memory

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山根 康邦 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ヤープ株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yasukuni Yamane 22-22 Nagaike-cho, Abeno-ku, Osaka-shi, Osaka

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 速度ベクトルを積分して変位ベクトルを
出力する演算手段と、前記演算手段から出力された前記
変位ベクトルの低域成分を抑圧して補正ベクトルを出力
するフィルタと、前記フィルタから出力された前記補正
ベクトルの値と当該補正ベクトルの最大値または最小値
との差を検出する検出手段と、前記演算手段から出力さ
れた前記変位ベクトルに前記検出手段の検出結果に基づ
いて所定の値を乗じて前記フィルタに出力する制御手段
とを備えていることを特徴とすると撮像装置。
1. A calculating means for integrating a velocity vector to output a displacement vector, a filter for suppressing a low frequency component of the displacement vector output from the calculating means and outputting a correction vector, and an output from the filter. Detecting means for detecting the difference between the value of the corrected vector and the maximum value or the minimum value of the corrected vector, and the displacement vector output from the calculating means a predetermined value based on the detection result of the detecting means. An image pickup apparatus comprising: a control unit that multiplies by and outputs to the filter.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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