JPH0595502A - Blurring correction device - Google Patents

Blurring correction device

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JPH0595502A
JPH0595502A JP28040691A JP28040691A JPH0595502A JP H0595502 A JPH0595502 A JP H0595502A JP 28040691 A JP28040691 A JP 28040691A JP 28040691 A JP28040691 A JP 28040691A JP H0595502 A JPH0595502 A JP H0595502A
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interpolation
area
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Junji Yamaguchi
淳史 山口
Masaaki Nakayama
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Abstract

PURPOSE:To realize the blurring correction function of the device performing the precise blurring correction through the interpolation processing by controlling the position and method for reading an imaging device. CONSTITUTION:The blurring correction device is provided with an imaging device 31 with an effective scanning area P1 and a correction area P2, a scanning area control circuit 35 enabling the movement of the effective scanning area P1, a motion vector detection circuit 35, and an interpolation circuit 34. By the blurring motion vector, the scanning area control circuit 35 moves the effective scanning area P1 and changes the combination of adjacent horizontal pixel train read out from the imaging device 31 in the horizontal scanning up and down. The interpolation circuit 34 performs the interpolation processing according to the motion vector, outputting a picture signal without blurring.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は撮像装置の手振れ補正装
置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a camera shake correction device for an image pickup device.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、カメラ一体型VTRの普及と共
に、その小型,軽量化,高倍率ズーム化が進んでいる。
これらの改良に伴い、手持ち撮影による画像の揺れが増
加するため、種々の手振れ補正方式が提案されている。
2. Description of the Related Art In recent years, along with the widespread use of a camera-integrated VTR, its size, weight and zoom ratio have been increased.
Along with these improvements, image shake due to hand-held photography increases, so various image stabilization methods have been proposed.

【0003】カメラ一体型VTR等の撮像装置に用いら
れている従来の手振れ補正装置について、その数例を簡
単に説明する。図6は撮像装置の従来の手振れ補正装置
の第1の例を示すブロック図である。本図において、ま
ず撮像素子1は撮像視野内の被写体を画素単位に電気信
号に変換するもので、その出力信号は動きベクトル検出
回路2とメモリ回路3に与えられる。動きベクトル検出
回路2は撮像素子1から得られるフィールド又はフレー
ム毎の画像情報を処理し、画面中の画像の動きが被写体
自身の動きによるものか、又は手振れによる動きかを判
断するものである。そして手振れによる動きの場合その
移動量をベクトル情報として出力する。
A few examples of the conventional camera shake correction device used in an image pickup device such as a camera-integrated VTR will be briefly described. FIG. 6 is a block diagram showing a first example of a conventional image stabilization apparatus for an image pickup apparatus. In the figure, first, the image pickup device 1 converts an object in the image pickup field into electric signals pixel by pixel, and its output signal is given to the motion vector detection circuit 2 and the memory circuit 3. The motion vector detection circuit 2 processes the image information for each field or frame obtained from the image sensor 1 and determines whether the motion of the image in the screen is due to the motion of the subject itself or the motion due to camera shake. Then, in the case of movement due to camera shake, the movement amount is output as vector information.

【0004】メモリ回路3は各フィールド毎の画像信号
を記憶する。メモリ制御回路4はこのベクトル情報に応
じてメモリ回路3からの画像信号の読み出し位置を変
え、画像信号の一部分を切り出して読み出す。そして信
号処理回路5は位置補正された画像信号から輝度信号や
色信号等の信号処理を施し、その出力を電子ズーム回路
6に与える。電子ズーム回路6は、切り出しによって位
置補正された画像を表示画面の表示領域まで電気的に拡
大して出力する。この動作を各フレーム毎に繰り返すこ
とによって手振れ補正を行っている。
The memory circuit 3 stores an image signal for each field. The memory control circuit 4 changes the read position of the image signal from the memory circuit 3 according to the vector information, cuts out a part of the image signal and reads it. Then, the signal processing circuit 5 performs signal processing such as a luminance signal and a color signal from the position-corrected image signal, and outputs the output to the electronic zoom circuit 6. The electronic zoom circuit 6 electrically enlarges the image, the position of which has been corrected by clipping, to the display area of the display screen and outputs the image. Image stabilization is performed by repeating this operation for each frame.

【0005】次に図7は撮像装置の従来の手振れ補正装
置の第2の例を示すブロック図である。この手振れ補正
装置は電子ズームよる位置補正を行わず、後述する方法
で手振れ補正を行っている。図7において撮像素子11
は、例えばCCDイメージセンサであり、複数の光電変
換素子が2次元に配列されたもので、その全領域を撮像
領域P0とする。有効走査領域P1とは撮像視野内の画
像を画像信号として出力する表示領域であり、撮像領域
の大半以上を占めるものである。補正領域P2とは撮像
領域P0から有効走査領域P1を除去した部分で、一般
に手振れによる動きベクトル量をカバーする幅を有して
いる。動きベクトル検出回路12及び信号処理回路13
は、夫々図6に示した動きベクトル検出回路2及び信号
処理回路5と同一の動作をするものである。動きベクト
ル検出回路12の出力は走査領域制御回路14に与えら
れ、撮像素子11は駆動回路15により制御されるよう
構成されている。
Next, FIG. 7 is a block diagram showing a second example of a conventional image stabilizing apparatus for an image pickup apparatus. This camera shake correction device does not perform position correction by electronic zoom, but performs camera shake correction by the method described below. In FIG. 7, the image sensor 11
Is, for example, a CCD image sensor in which a plurality of photoelectric conversion elements are two-dimensionally arranged, and the entire area thereof is set as an imaging area P0. The effective scanning area P1 is a display area for outputting an image in the imaging field of view as an image signal, and occupies most of the imaging area. The correction area P2 is a portion obtained by removing the effective scanning area P1 from the imaging area P0, and generally has a width that covers a motion vector amount due to camera shake. Motion vector detection circuit 12 and signal processing circuit 13
Respectively operate in the same manner as the motion vector detection circuit 2 and the signal processing circuit 5 shown in FIG. The output of the motion vector detection circuit 12 is given to the scanning area control circuit 14, and the image pickup device 11 is controlled by the drive circuit 15.

【0006】本図においてその動作を説明すると、ま
ず、撮像素子11の出力する画像信号を信号処理回路1
3で輝度信号や色信号の処理を行う。又、撮像素子11
の出力は動きベクトル検出回路12にも与えられ、動き
ベクトル検出回路12は手振れによる動きベクトルを検
出する。走査領域制御回路14はこの動きベクトルが零
となるように撮像領域P0内に有効走査領域P1の位置
決めを行う。この結果を駆動回路15に指示し、この指
示によって有効走査領域P1を移動させて撮像素子11
を駆動する。このとき有効走査領域P1から得られる画
像信号は手振れ補正されたものとなり、この動作を各フ
レーム毎に繰り返すことによって手振れ補正を行う。そ
してこの画像信号は信号処理回路13を介して図示しな
い磁気記録再生部に与えられる。
The operation will be described with reference to this figure. First, the image signal output from the image pickup device 11 is processed by the signal processing circuit 1.
At 3, the luminance signal and the color signal are processed. In addition, the image pickup device 11
Is also given to the motion vector detection circuit 12, and the motion vector detection circuit 12 detects a motion vector due to camera shake. The scanning area control circuit 14 positions the effective scanning area P1 within the imaging area P0 so that the motion vector becomes zero. The result is instructed to the drive circuit 15, and the effective scanning area P1 is moved by this instruction to move the image sensor 11
To drive. At this time, the image signal obtained from the effective scanning area P1 has been subjected to camera shake correction, and camera shake correction is performed by repeating this operation for each frame. Then, this image signal is given to a magnetic recording / reproducing unit (not shown) via the signal processing circuit 13.

【0007】更に、図8は撮像装置に用いられる従来の
手振れ補正装置における第3の例を示すブロック図であ
る。本図において撮像素子21,駆動回路22,動きベ
クトル検出回路23,信号処理回路26は、夫々図7に
示す撮像素子11,駆動回路14,動きベクトル検出回
路12,信号処理回路13と同一の動作を行うものであ
る。ここでメモリ回路24は撮像素子21の映像信号を
一時保持するものである。又、メモリ制御回路25は動
きベクトル検出回路23が検出したベクトル情報によっ
て有効走査領域P1を移動させ、メモリ回路24から位
置補正した画像信号を出力させるものである。
Further, FIG. 8 is a block diagram showing a third example of a conventional image stabilizing apparatus used in an image pickup apparatus. In the figure, the image pickup device 21, the drive circuit 22, the motion vector detection circuit 23, and the signal processing circuit 26 have the same operations as the image pickup device 11, the drive circuit 14, the motion vector detection circuit 12, and the signal processing circuit 13 shown in FIG. 7, respectively. Is to do. Here, the memory circuit 24 temporarily holds the video signal of the image pickup device 21. The memory control circuit 25 moves the effective scanning area P1 according to the vector information detected by the motion vector detection circuit 23, and outputs the position-corrected image signal from the memory circuit 24.

【0008】本図においてその動作を説明すると、ま
ず、撮像素子21の出力する画像信号をメモリ回路24
と動きベクトル検出回路23に与える。メモリ回路24
は1フィールドの画像信号を保持し、動きベクトル検出
回路23は手振れによる動きベクトルを検出する。メモ
リ制御回路25は、この検出した動きベクトル量によっ
てメモリ回路24に保持された撮像領域P0から有効走
査領域P1を手振れを補正できる方向に移動させて、画
像信号を読み出す。そして位置補正された画像信号を信
号処理回路26に与えて信号処理を行い、この動作を各
フレーム毎に繰り返すことによって手振れ補正を行う。
そしてこの画像信号は図示しない磁気記録再生部に与え
られ、手振れ補正された画像が記録される。
The operation will be described with reference to this drawing. First, the image signal output from the image pickup device 21 is stored in the memory circuit 24.
To the motion vector detection circuit 23. Memory circuit 24
Holds an image signal of one field, and the motion vector detection circuit 23 detects a motion vector due to camera shake. The memory control circuit 25 moves the effective scanning area P1 from the imaging area P0 held in the memory circuit 24 in the direction in which camera shake can be corrected by the detected motion vector amount, and reads the image signal. Then, the position-corrected image signal is given to the signal processing circuit 26 to perform signal processing, and this operation is repeated for each frame to perform camera shake correction.
Then, this image signal is given to a magnetic recording / reproducing unit (not shown), and an image for which image stabilization has been performed is recorded.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしこのような従来
の構成では次のような問題点を有していた。即ち第1の
従来例では、電子ズーム回路6によって位置補正された
画像信号を表示領域まで拡大している。このため撮像素
子1で得られた画像信号の画素が荒くなり、補正画像の
画質劣化が大きいという問題点があった。
However, such a conventional structure has the following problems. That is, in the first conventional example, the image signal position-corrected by the electronic zoom circuit 6 is expanded to the display area. Therefore, the pixels of the image signal obtained by the image pickup device 1 become rough, and there is a problem that the quality of the corrected image deteriorates significantly.

【0010】又、第2及び第3の従来例では、手振れ補
正を行うために有効走査領域P1を撮像領域P0内で移
動させて位置補正を行っている。ところが位置補正量が
撮像領域P0の水平走査ライン間隔の整数倍となり、垂
直方向の読み出し精度が水平走査の1ライン以下の精度
に収めることができなかった。このため正確な手振れ補
正ができなかった。
Further, in the second and third conventional examples, the position is corrected by moving the effective scanning area P1 within the image pickup area P0 in order to correct the camera shake. However, the position correction amount is an integral multiple of the horizontal scanning line interval of the imaging region P0, and the vertical reading accuracy cannot be kept within one horizontal scanning accuracy. For this reason, it was not possible to correct the camera shake accurately.

【0011】本発明はこのような従来の問題点に鑑みて
なされたものであって、垂直方向の読み出し精度が水平
走査の1ライン以下の精度を確保でき、画質劣化の少な
い安定した画質を有する撮像装置の手振れ補正装置を提
供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and it is possible to secure an accuracy of reading in the vertical direction of one line or less in the horizontal scanning, and to have stable image quality with little deterioration in image quality. An object of the present invention is to provide a camera shake correction device for an imaging device.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明は被写体の画像を
インターレース走査により画像信号に変換すると共に、
画像の撮像領域内において移動自在の有効走査領域から
画像信号を出力する撮像素子と、撮像素子を含む撮像装
置の手振れによる画像動きベクトルを検出する動きベク
トル検出回路と、動きベクトル検出回路が検出した垂直
方向の動きベクトルの水平走査ライン単位での整数部だ
け有効走査領域を上下方向に移動させる共に、該動きベ
クトルの小数部の値によって撮像素子から同時に読み出
された隣接水平画素列の組合せを上下に切り換えて撮像
素子を駆動する走査領域制御回路と、動きベクトル検出
回路により検出された垂直方向の動きベクトルの小数部
の値に応じた補間係数で画像信号の補間処理を行う補間
処理回路と、具備することを特徴とするものである。
The present invention converts an image of a subject into an image signal by interlaced scanning, and
An image sensor that outputs an image signal from a movable effective scanning area within an image capturing area of an image, a motion vector detection circuit that detects an image motion vector due to camera shake of an image capturing apparatus including the image sensor, and a motion vector detection circuit The effective scanning area is moved in the vertical direction by the integer part of the vertical motion vector in units of horizontal scanning lines, and the combination of the adjacent horizontal pixel rows read out simultaneously from the image sensor by the value of the decimal part of the motion vector is set. A scanning area control circuit that drives the image sensor by switching up and down, and an interpolation processing circuit that performs interpolation processing of the image signal with an interpolation coefficient according to the value of the fractional part of the vertical motion vector detected by the motion vector detection circuit. , Is provided.

【0013】[0013]

【作用】このような特徴を有する本発明によれば、動き
ベクトル検出回路が検出した動きベクトルの整数部によ
り有効走査領域を移動させ、手振れを1ライン単位の精
度で補正する。更に動きベクトル検出回路が検出した垂
直方向の動きベクトルの小数部の値によって、水平走査
で同時に読み出して得られる隣接した水平画素列の組合
せを上下に切り換えると共に、補間回路は動きベクトル
検出回路が検出した垂直方向動きベクトルの小数部の値
に応じた補間係数で補間処理を行うようにしている。
According to the present invention having such a feature, the effective scanning area is moved by the integer part of the motion vector detected by the motion vector detection circuit, and the camera shake is corrected with the accuracy of one line. Further, depending on the value of the fractional part of the vertical motion vector detected by the motion vector detection circuit, the combination of adjacent horizontal pixel rows obtained by simultaneous reading in horizontal scanning is switched up and down, and the interpolation circuit detects the motion vector detection circuit. The interpolation process is performed with the interpolation coefficient according to the value of the decimal part of the vertical motion vector.

【0014】[0014]

【実施例】以下本発明の一実施例について、図面を参照
しながら説明する。図1は本実施例における撮像装置の
手振れ補正装置の構成を示すブロック図である。尚、従
来例を示す図6〜図8と同一部分は同一の名称を附し詳
細な説明は省略する。図1において、撮像素子31は例
えばCCDイメージセンサのように複数の光電変換素子
が2次元に配列された固体撮像素子である。撮像素子3
1は光学系を介して撮像できる被写体の全領域をカバー
する撮像領域P0と、撮像視野内の映像を表示装置に与
える有効走査領域P1と、撮像領域P0から有効走査領
域P1を除去した補正領域P2とで構成されている。補
正領域P2は有効走査領域P1が撮像視野内で移動可能
になる領域で、一般に手振れによる動きベクトル量をカ
バーする幅を有している。撮像素子31の出力は動きベ
クトル検出回路32及び信号処理回路33に与えられ
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the arrangement of a camera shake correction device for an image pickup apparatus according to this embodiment. It should be noted that the same parts as those in FIGS. 6 to 8 showing the conventional example are given the same names and detailed description thereof will be omitted. In FIG. 1, the image pickup device 31 is a solid-state image pickup device in which a plurality of photoelectric conversion elements are two-dimensionally arranged, such as a CCD image sensor. Image sensor 3
Reference numeral 1 denotes an imaging area P0 that covers the entire area of a subject that can be imaged via an optical system, an effective scanning area P1 that gives an image in the imaging field of view to a display device, and a correction area obtained by removing the effective scanning area P1 from the imaging area P0. And P2. The correction area P2 is an area in which the effective scanning area P1 can be moved within the imaging visual field, and generally has a width that covers a motion vector amount due to camera shake. The output of the image sensor 31 is given to the motion vector detection circuit 32 and the signal processing circuit 33.

【0015】動きベクトル検出回路32は、例えば撮像
素子31の撮像領域P0に複数の切り出し枠を設定し、
各切り出し枠内の代表点から得られる画像の動きをフィ
ールド毎に捉え、動きベクトルを検出するものである。
又動きベクトル検出回路32はこのフイールド毎の画像
情報を周知の方法によって処理し、画面中の映像の動き
が被写体自身の動きによるものか、又は手振れによる動
きかを判断する。そして手振れによる動きの場合、その
移動量をベクトル情報として出力する。この動きベクト
ルは撮像領域P0に対し、水平方向及び垂直方向の成分
を有しているが、水平方向の位置補正は走査した画像信
号を遅延回路等を用いて遅延させることで簡単に補正で
きる。本実施例は高精度の補正が困難といわれている垂
直方向の位置補正を行う検出回路としている。
The motion vector detection circuit 32 sets a plurality of cutout frames in the image pickup area P0 of the image pickup device 31, for example,
The motion vector of the image obtained from the representative point in each cutout frame is detected for each field to detect the motion vector.
The motion vector detection circuit 32 processes the image information for each field by a known method to determine whether the motion of the image on the screen is the motion of the subject itself or the motion of the camera shake. Then, in the case of movement due to camera shake, the movement amount is output as vector information. This motion vector has horizontal and vertical components with respect to the imaging region P0, but horizontal position correction can be easily performed by delaying the scanned image signal using a delay circuit or the like. In the present embodiment, a detection circuit for performing vertical position correction, which is said to be difficult to perform highly accurate correction, is used.

【0016】さて、信号処理回路33は撮像素子31の
出力から輝度信号や色信号等を生成する回路であり、そ
の出力は後述する補間回路34に与えられる。走査領域
制御回路35は撮像素子31を駆動する回路で、有効走
査領域P1を撮像領域P0内で移動可能に制御するもの
である。制御部36は動きベクトル検出回路32より得
られるベクトル情報から、垂直走査方向の成分が走査ラ
インのピッチを基本単位として何ライン分であるかを小
数の桁まで演算して、その結果に基づく制御信号を発生
するものであり、その出力は走査領域制御回路35及び
補間計数発生回路37に与えられる。
The signal processing circuit 33 is a circuit for generating a luminance signal, a color signal, etc. from the output of the image pickup device 31, and the output thereof is given to an interpolation circuit 34 described later. The scanning area control circuit 35 is a circuit for driving the image pickup device 31, and controls the effective scanning area P1 so as to be movable within the image pickup area P0. The control unit 36 calculates from the vector information obtained from the motion vector detection circuit 32 how many lines the component in the vertical scanning direction is with the pitch of the scanning line as a basic unit up to a decimal digit, and controls based on the result. A signal is generated, and its output is given to the scanning area control circuit 35 and the interpolation count generation circuit 37.

【0017】補間回路34は信号処理回路33からの出
力信号に補間処理を行うもので、奇数フィールド又は偶
数フィールド内で隣接する走査ラインの画像信号ペアに
補間重み係数(以下補間係数とい)を乗算して加算する
回路である。補間係数発生回路37は各フィールド内で
隣接する2つの走査ライン信号に対する補間係数w,
(1ーw)を制御部36からの指令に基づいて演算する
回路であり、その出力は補間回路34に与えられる。こ
こで補間回路34及び補間計数発生回路37は動きベク
トル検出回路32が検出した垂直方向動きベクトルの小
数部の値に応じた補間係数で画像信号の補間処理を行う
補間処理回路を構成しているものとする。
The interpolation circuit 34 performs interpolation processing on the output signal from the signal processing circuit 33, and multiplies an image signal pair of adjacent scan lines in an odd field or an even field by an interpolation weight coefficient (hereinafter referred to as an interpolation coefficient). It is a circuit that adds and adds. The interpolation coefficient generation circuit 37 uses an interpolation coefficient w for two adjacent scan line signals in each field.
It is a circuit that calculates (1-w) based on a command from the control unit 36, and its output is given to the interpolation circuit 34. Here, the interpolation circuit 34 and the interpolation count generation circuit 37 constitute an interpolation processing circuit for performing the interpolation processing of the image signal with the interpolation coefficient according to the value of the fractional part of the vertical direction motion vector detected by the motion vector detection circuit 32. I shall.

【0018】以上のように構成された本実施例の手振れ
補正装置の動作について図1〜図4を用いて説明する。
図2は撮像素子31からの信号の読出方法を説明した模
式図である。図2において撮像素子31の光電変換素子
が2次元に配列されており、ラインkには、素子Ck,1
,Ck,2 ,・・Ck,m 、ラインnには、素子Cn,1 ,
Cn,2 ,・・Cn,m 、次のラインk+1には、素子Ck+
1,1 ,Ck+1,2 ,・・Ck+1,m 、ラインn+1には、素
子Cn+1,1 ,Cn+1,2 ,・・Cn+1,m が夫々位置してい
るものとする。
The operation of the image stabilizing apparatus of the present embodiment having the above-mentioned structure will be described with reference to FIGS.
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a method of reading a signal from the image sensor 31. In FIG. 2, the photoelectric conversion elements of the image pickup element 31 are two-dimensionally arranged, and the line C includes the elements Ck, 1
, Ck, 2, ..., Ck, m, and line n has elements Cn, 1,
Cn, 2, ... Cn, m, the next line k + 1 has an element Ck +
.1, Ck + 1,2, ... Ck + 1, m, and elements n + 1,1, Cn + 1,2 ,. And

【0019】通常撮像素子31の読み出しは2つのモー
ドを有している。即ち、パターンAに示すように、素子
Ck,1 ,Ck,2 ,・・Ck,m の各出力と、素子Cn,1 ,
Cn,2 ,・・Cn,m の各出力を加え、又素子Ck+1,1 ,
Ck+1,2 ,・・Ck+1,m の各出力と、素子Cn+1,1 ,C
n+1,1 ,・・Cn+1,m の各出力を加え、加算出力の平均
を夫々取り出す方法がある。又、パターンBに示すよう
に素子Cn,1 ,Cn,2,・・Cn,m の各出力と、素子Ck
+1,1 ,Ck+1,2 ,・・Ck+1,m の各出力を加え、同じ
く次の2ラインの各出力を加え、加算出力の平均を夫々
取り出す方法がある。このようにパターンA、パターン
Bの読出方法は、互いに撮像素子31から1回の水平走
査で隣接する2つの水平画素列の組合せを上下に1画素
ずらして同時に読み出すものである。
The reading of the normal image pickup device 31 has two modes. That is, as shown in the pattern A, the outputs of the elements Ck, 1, Ck, 2, ..., Ck, m and the elements Cn, 1,
Each output of Cn, 2, ..., Cn, m is added, and elements Ck + 1,1,
Each output of Ck + 1,2, ..., Ck + 1, m and elements Cn + 1,1, C
There is a method of adding the respective outputs of n + 1,1, ..., Cn + 1, m and taking out the average of the addition outputs. Further, as shown in the pattern B, each output of the elements Cn, 1, Cn, 2, ..., Cn, m and the element Ck
There is a method in which the outputs of +1,1, Ck + 1,2, ..., Ck + 1, m are added, the outputs of the following two lines are also added, and the average of the added outputs is taken out. As described above, in the pattern A and pattern B reading methods, a combination of two horizontal pixel columns adjacent to each other in one horizontal scanning from the image pickup device 31 is vertically shifted by one pixel and simultaneously read.

【0020】さて、撮像素子31からの信号は信号処理
回路33で画像信号として出力される。又、動きベクト
ル検出回路32は手振れによる動きベクトルを検出し、
この動きベクトル情報を制御部36に与える。制御部3
6は走査領域制御回路35に指示を与え、検出された垂
直方向の動きベクトル量の整数部の大きさによって、ま
ず1ライン単位の精度で手振れ補正する。走査領域制御
回路35は有効走査領域P1を垂直走査方向の上又は下
方向へ所定ラインだけ移動させる。更に、制御部36は
動きベクトル検出回路32が検出したベクトル量の小数
部の値によって、1回の水平走査で同時に読み出す2つ
の隣接する水平画素列の組合せを上下に切り換え、撮像
素子31を駆動する。制御部36は同時に検出された動
きベクトルの小数部により、1ライン未満の手振れ補正
を行う補間処理をするため、補間係数発生回路37に小
数部の信号を送る。補間回路34では信号処理回路33
の出力に1ライン未満の手振れ補正を行うための補間処
理を行う。各フレーム毎にこの動作を繰り返して、手振
れ補正された画像信号を出力する。
The signal from the image pickup device 31 is output as an image signal by the signal processing circuit 33. Further, the motion vector detection circuit 32 detects a motion vector due to camera shake,
This motion vector information is given to the control unit 36. Control unit 3
Reference numeral 6 gives an instruction to the scanning area control circuit 35, and first, according to the size of the integer part of the detected vertical direction motion vector amount, the camera shake correction is first performed with the accuracy of one line unit. The scanning area control circuit 35 moves the effective scanning area P1 upward or downward by a predetermined line in the vertical scanning direction. Further, the control unit 36 switches the combination of two adjacent horizontal pixel rows read simultaneously in one horizontal scan up and down according to the value of the fractional part of the vector amount detected by the motion vector detection circuit 32, and drives the image sensor 31. To do. The control unit 36 sends a signal of the fractional part to the interpolation coefficient generating circuit 37 in order to perform the interpolation process for correcting the shake of less than one line by the fractional part of the motion vector detected at the same time. In the interpolation circuit 34, the signal processing circuit 33
The interpolation processing for correcting the shake of less than one line is performed on the output of. This operation is repeated for each frame to output a shake-corrected image signal.

【0021】ここで動きベクトルに応じて撮像素子31
を駆動する走査領域制御回路35の動作原理について詳
しく説明する。図3は本実施例における撮像素子31の
読出による撮像領域P0の構成を示した模式図であり、
矢印Vは手振れによる動きベクトルを表している。ここ
では動きベクトル量の小数部の有無により、図3
(a),(b)に示す2種類の位置補正が実行される。
Here, the image pickup device 31 according to the motion vector.
The operation principle of the scanning area control circuit 35 for driving the will be described in detail. FIG. 3 is a schematic diagram showing the configuration of the image pickup area P0 by the reading of the image pickup device 31 in the present embodiment,
An arrow V represents a motion vector due to camera shake. Here, depending on the presence / absence of the fractional part of the motion vector amount, FIG.
Two types of position correction shown in (a) and (b) are executed.

【0022】(1)手振れが生じなかった場合は、動き
ベクトル検出回路32で検出される動きベクトル量がゼ
ロである。前フィールドから有効走査領域P1を移動さ
せないで、図2に示すパターンA、パターンBをフィー
ルド周期で交互に読み出し、直接その結果を信号処理回
路33及び補間回路34を介して出力する。
(1) When no camera shake occurs, the motion vector amount detected by the motion vector detection circuit 32 is zero. The pattern A and the pattern B shown in FIG. 2 are alternately read in the field cycle without moving the effective scanning region P1 from the previous field, and the result is directly output through the signal processing circuit 33 and the interpolation circuit 34.

【0023】(2)手振れが生じた場合で、垂直方向の
動きベクトル量の小数部がゼロのときには、走査領域制
御回路35が有効走査領域P1を水平走査ラインの整数
倍だけ移動させる。この場合垂直方向動きベクトルの小
数部がゼロであるため、図3(a)に示すように撮像領
域P0の走査ラインと有効走査領域P1の境が一致す
る。したがって有効走査領域P1を移動させてから、通
常の読み出と同様にパターンA、パターンBをフィール
ド周期で交互に読み出す。即ち、図3(a)において前
フィールドでの読出方法がパターンAならば現フィール
ドの読出開始点は位置PBとなり、読出し方法はパター
ンBとなる。前フィールドでの読出方法がパターンBな
らば現フィールドの読出開始点は位置PAで読出方法は
パターンAとなる。
(2) When camera shake occurs and the fractional part of the vertical motion vector amount is zero, the scanning area control circuit 35 moves the effective scanning area P1 by an integral multiple of the horizontal scanning line. In this case, since the fractional part of the vertical direction motion vector is zero, the boundary between the scanning line of the imaging region P0 and the effective scanning region P1 coincides with each other as shown in FIG. Therefore, after the effective scanning area P1 is moved, the pattern A and the pattern B are alternately read in the field cycle as in the normal reading. That is, in FIG. 3A, if the reading method in the previous field is pattern A, the reading start point of the current field is position PB, and the reading method is pattern B. If the reading method in the previous field is pattern B, the reading start point of the current field is position PA and the reading method is pattern A.

【0024】(3)手振れが生じた場合で、垂直方向の
動きベクトルの小数部がゼロでないときには、検出され
た動きベクトル量に応じて有効走査領域P1を移動さ
せ、移動した有効走査領域P1において前フィールドと
は異なるパターンで読み出を行う。小数部がゼロでない
ので図3(b)に示すように、移動した有効走査領域P
1の境と撮像領域P0の走査ラインとは一致しない。こ
のため垂直方向の動きベクトルの小数部で表される割合
の場所に走査ラインを移動させ、次に述べる演算により
補間する。
(3) When camera shake occurs and the fractional part of the vertical motion vector is not zero, the effective scanning area P1 is moved in accordance with the detected motion vector amount, and in the moved effective scanning area P1. Reading is performed in a pattern different from that of the previous field. Since the decimal part is not zero, as shown in FIG.
The boundary of 1 and the scanning line of the imaging region P0 do not match. For this reason, the scanning line is moved to a position represented by the fractional part of the vertical motion vector, and interpolation is performed by the following calculation.

【0025】図4は撮像素子31の画像信号を1回の水
平走査で同時に読み出すとき、隣接する2つの水平画素
列の組合せを上下に切り換える方法を示す模式図であ
る。即ち、垂直方向の動きベクトルの小数部の値に応じ
て、補間して得るべき有効走査領域の第1走査ラインの
位置は図4の領域a,b,c,dのいずれかに含まれ
る。この内第1走査ラインがどの領域に含まれるかによ
り、読出パターン及び読出開始位置を制御する。補間し
て得るべき第1走査ラインが領域a又はdに含まれる場
合、読み出しはパターンAとし、図中のkラインから画
像信号を読み出す。又、補間して得るべき第1走査ライ
ンが領域b又はcに含まれる場合、読み出しをパターン
Bとし、領域bに含まれる場合はn−1ラインより画像
信号の読み出を開始し、領域cに含まれる場合はnライ
ンより画像信号の読み出しを開始する。そして、読み出
された走査ラインと補間ラインとの距離により、補間す
べき画像信号の補間係数を決定する。
FIG. 4 is a schematic diagram showing a method of vertically switching the combination of two adjacent horizontal pixel columns when the image signals of the image pickup device 31 are simultaneously read out by one horizontal scan. That is, the position of the first scanning line of the effective scanning area to be obtained by interpolation is included in any of the areas a, b, c, and d of FIG. 4 according to the value of the fractional part of the vertical motion vector. The read pattern and the read start position are controlled according to which region the first scan line is included in. When the first scanning line to be obtained by interpolation is included in the region a or d, the reading is performed with the pattern A, and the image signal is read from the k line in the drawing. Further, when the first scanning line to be obtained by interpolation is included in the area b or c, the reading is set to the pattern B, and when it is included in the area b, the reading of the image signal is started from the n−1 line, and the area c is read. , The reading of the image signal is started from the n-th line. Then, the interpolation coefficient of the image signal to be interpolated is determined based on the distance between the read scanning line and the interpolation line.

【0026】このようにして読出ラインおよび読出パタ
ーンを切り換えて読み出しを行えば、補間回路34で2
つの入力ラインより補間する場合、その補間位置は常に
どちらかのラインから、ライン間隔の25%以内に位置
することになり、垂直走査方向に近接する側の画像信号
を補間に用いることができる。したがって、第1の従来
例のように、電子ズーム回路により画像信号が2つの入
力ラインの中央付近で補間されることはなくなり、補間
ラインの垂直周波数レスポンス特性の劣化が少なく良好
な画質が得られる。加えて、補間処理することにより1
ライン未満の手振れについても補正が行われているた
め、画質劣化の少ない安定した画質の手振れ補正を行な
うことができる。
When the reading line and the reading pattern are switched in this way to perform the reading, the interpolation circuit 34 outputs 2
When interpolation is performed from one input line, the interpolation position is always located within 25% of the line interval from either line, and the image signal on the side closer in the vertical scanning direction can be used for interpolation. Therefore, unlike the first conventional example, the image signal is not interpolated by the electronic zoom circuit in the vicinity of the center of the two input lines, and the vertical frequency response characteristic of the interpolated line is not deteriorated and good image quality is obtained. . In addition, 1
Since the camera shake less than the line is also corrected, it is possible to perform the stable camera shake correction with little image quality deterioration.

【0027】尚、図1において、動きベクトル検出回路
32は撮像素子31から動きベクトル情報を得るとした
が、撮像装置自身の振動を検知する他の手振れ動きベク
トル検出器を設けて、これよりベクトル量を入力するも
のであってもよい。又信号処理回路33を補間回路34
の前に設ける必要はなく、図5に示すように信号処理回
路33を補間回路34の後に設け、補正後の画像信号に
対し、輝度信号処理及び色信号処理を行ってもよい。こ
のため各回路の動作説明は、その順序が異なるだけで前
記したものと同様であるので省略する。更に、撮像素子
31は、例えばCCDイメージセンサとしたが、如何な
る撮像素子を用いても前述した2つの走査方法に切り替
えられるものであれば、本発明を適用できることは言う
までもない。
Although the motion vector detection circuit 32 obtains the motion vector information from the image pickup device 31 in FIG. 1, another camera shake motion vector detector for detecting the vibration of the image pickup device itself is provided, and the motion vector detection circuit 32 detects the vector. You may input the amount. In addition, the signal processing circuit 33 is replaced by the interpolation circuit 34.
The signal processing circuit 33 may be provided after the interpolation circuit 34 as shown in FIG. 5 to perform the luminance signal processing and the color signal processing on the corrected image signal as shown in FIG. Therefore, the description of the operation of each circuit is the same as that described above except that the order thereof is different, and therefore will be omitted. Further, the image pickup device 31 is, for example, a CCD image sensor, but it is needless to say that the present invention can be applied as long as the image pickup device 31 can be switched to the above-mentioned two scanning methods by using any image pickup device.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、動
きベクトル検出回路が検出した動きベクトルの整数部に
より、手振れを1ライン単位の精度で補正するように有
効走査領域を移動させている。更に動きベクトル検出回
路が検出した垂直方向の動きベクトルの小数部の値によ
って、撮像素子から1回の水平走査で同時に読出す隣接
した水平画素列の組合せを上下に切り換えると共に、補
間回路は動きベクトル検出回路が検出した垂直方向の動
きベクトルの小数部の値に応じた補間係数で補間処理を
行っている。このため垂直方向の読み出し精度が水平走
査の1ライン以下の精度を確保でき、画質劣化の少ない
安定した画質を有する撮像装置の手振れ補正装置を実現
することができる。
As described above, according to the present invention, the effective scanning area is moved so as to correct the camera shake with the accuracy of one line unit by the integer part of the motion vector detected by the motion vector detection circuit. .. Further, depending on the value of the fractional part of the vertical motion vector detected by the motion vector detection circuit, the combination of adjacent horizontal pixel columns read simultaneously from the image sensor in one horizontal scan is switched up and down, and the interpolation circuit causes the motion vector to move. The interpolation processing is performed by the interpolation coefficient according to the value of the decimal part of the vertical motion vector detected by the detection circuit. Therefore, it is possible to secure the vertical reading accuracy of 1 line or less in the horizontal scanning, and it is possible to realize the image stabilization apparatus of the image pickup apparatus having stable image quality with little image quality deterioration.

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

【図1】本発明の実施例における手振れ補正装置の構成
を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a camera shake correction device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本実施例における撮像素子からの信号の読出方
法を示した模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a method of reading a signal from an image sensor according to the present embodiment.

【図3】本実施例の読み出しにおける撮像領域の構成を
示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a configuration of an image pickup area in reading according to the present embodiment.

【図4】本実施例において水平走査で同時に読み出す水
平画素列の組合せを、上下に切り換える方法を説明した
模式図である。
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a method of vertically switching the combination of horizontal pixel rows that are simultaneously read by horizontal scanning in the present embodiment.

【図5】本発明の他の実施例における手振れ補正装置の
構成を示すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of an image stabilization apparatus according to another embodiment of the present invention.

【図6】従来の第1の手振れ補正装置の構成を示すブロ
ック図である。
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a first conventional camera shake correction device.

【図7】従来の第2の手振れ補正装置の構成を示すブロ
ック図である。
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a second conventional camera shake correction device.

【図8】従来の第3の手振れ補正装置の構成を示すブロ
ック図である。
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a third conventional camera shake correction device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

31 撮像素子 32 動きベクトル検出回路 33 信号処理回路 34 補間回路 35 走査領域制御回路 36 制御部 37 補間係数発生回路 P0 撮像領域 P1 有効走査領域 P2 補正領域 31 image sensor 32 motion vector detection circuit 33 signal processing circuit 34 interpolation circuit 35 scanning area control circuit 36 control unit 37 interpolation coefficient generating circuit P0 imaging area P1 effective scanning area P2 correction area

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被写体の画像をインターレース走査によ
り画像信号に変換すると共に、前記画像の撮像領域内に
おいて移動自在の有効走査領域から画像信号を出力する
撮像素子と、 前記撮像素子を含む撮像装置の手振れによる画像動きベ
クトルを検出する動きベクトル検出回路と、 前記動きベクトル検出回路が検出した垂直方向の動きベ
クトルの水平走査ライン単位での整数部だけ前記有効走
査領域を上下方向に移動させる共に、該動きベクトルの
小数部の値によって前記撮像素子から同時に読み出され
た隣接水平画素列の組合せを上下に切り換えて前記撮像
素子を駆動する走査領域制御回路と、 前記動きベクトル検出回路により検出された垂直方向の
動きベクトルの小数部の値に応じた補間係数で画像信号
の補間処理を行う補間処理回路と、具備することを特徴
とする手振れ補正装置。
1. An image sensor for converting an image of a subject into an image signal by interlaced scanning and outputting an image signal from an effective scanning area that is movable within an image capturing area of the image, and an image capturing apparatus including the image sensor. A motion vector detection circuit that detects an image motion vector due to camera shake, and the effective scanning area is moved up and down by an integer part in units of horizontal scanning lines of the motion vector in the vertical direction detected by the motion vector detection circuit. A scan area control circuit for driving the image sensor by vertically switching the combination of adjacent horizontal pixel rows read simultaneously from the image sensor according to the value of the fractional part of the motion vector, and the vertical direction detected by the motion vector detection circuit. An interpolation processing circuit for performing an interpolation process of an image signal with an interpolation coefficient according to the value of the fractional part of the motion vector in the direction; A camera shake correction device comprising:
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