JPH07135598A - ビデオカメラの手振れ補正方法 - Google Patents

ビデオカメラの手振れ補正方法

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JPH07135598A
JPH07135598A JP5279352A JP27935293A JPH07135598A JP H07135598 A JPH07135598 A JP H07135598A JP 5279352 A JP5279352 A JP 5279352A JP 27935293 A JP27935293 A JP 27935293A JP H07135598 A JPH07135598 A JP H07135598A
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JP
Japan
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reliability
detection area
correction
motion vector
detection
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP5279352A
Other languages
English (en)
Inventor
Takashi Ebato
尚 江波戸
Shigeo Fujishi
重男 藤司
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Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH07135598A publication Critical patent/JPH07135598A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 通過物など動く物を撮影したときに、不要な
手振れ補正をしないようにする。 【構成】 撮影エリア100の検出領域A,B,C,D
では、代表点マッチング法により相関値の信頼度及び動
きベクトルを求める。更に各検出領域A,B,C,Dで
は、信頼度が閾値よりも小さい状態が連続したフィール
ド数に応じた不信度を求めると共に、自己の検出領域の
信頼度から隣接する検出領域の不信度を引くことにより
自己の検出領域の補正信頼度を求める。補正信頼度が高
い領域で動きベクトルが生じたら、この動きベクトルに
応じた手振れ補正をする。A,C領域では動きベクトル
が生じるが、B,D領域の不信度は通過物101があり
大きいため、A,C領域での補正信頼度が小さくなり、
不要な手振れ補正はしない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はカメラ一体型ビデオ(以
下「ビデオカメラ」と称す)の手振れを補正する手振れ
補正方法に関し、通過物を撮影したときに不要な手振れ
補正をしないように工夫したものである。
【0002】
【従来の技術】ビデオカメラの小型軽量化と高性能化に
伴い気軽に誰もが撮影を楽しめるようになってきた。と
ころで撮影者の手が細かく振動して撮影をすると、再生
画像に細かい「揺れ」が生じる。この現象をいわゆる
「手振れ」と称しており、特にズームアップして撮った
画像を再生したときに目立ってしまう。
【0003】手振れをカメラ側で補正するため、手振れ
補正装置をビデオカメラに搭載している。この手振れ補
正装置の原理の概要を図6を基に説明する。まず撮影し
て得た画像信号をディジタル信号に変換して次々とフィ
ールドメモリに書き込み、現在のフィールドの映像信号
と前回のフィールドの映像信号を比較して手振れを検出
する(図6(a))。手振れを検出すると、フィールド
メモリから読み出す画面の切り出し位置(切り出し枠の
位置)を、手振れに応じて移動させ、これにより現在の
画像を前回の画像に合わせて動かして一致(静止)させ
るようにしている(図6(b))。更に切り出し枠内の
信号を元の画面の大きさまでズームアップする(図6
(c))。
【0004】次に手振れを検出する原理(代表点マッチ
ング法)を、図2及び図3を基に詳細に説明する。図2
に示すようにフィールドメモリの撮影エリア100内に
は4つの検出領域A,B,C,Dを設定し、各検出領域
A,B,C,Dにはそれぞれ30個の代表点(図中に〇
で示している)を設定している。そして前回のフィール
ドの画像信号の中で代表点に相当する部分の明るさと、
現在のフィールドの画像信号の明るさを比べ、現在フィ
ールドの画面の中に、前回フィールドの代表点の明るさ
と同じ明るさの点(代表点の近くの点)を検出する。
【0005】このことを図3を基に説明する。図3
(a)(b)において縦軸は輝度を示し、横軸は位置を
示し、図3(c)(d)(e)において縦軸は相関値を
示し横軸は位置を示す。図3(a)に示すように前回の
フィールドにおいて被写体輝度特性がF0 であるとき任
意の一つの代表点P0 における輝度がL0 であったとす
る。図3(b)に示すように手振れが生じ被写体輝度特
性がF1 にずれたとき、特性F1 上において輝度がL0
となっている検出点P1 を求めるのである。
【0006】検出点P1 を求めるため、まず被写体輝度
特性F1 から輝度L0 を引くことにより、図3(c)に
示す差分特性S0 が求める。更に差分特性S0 の絶対値
をとることにより、図3(d)に示す相関値特性S1
求める。相関値特性S1 の最小位置が検出点P1 となる
のである。
【0007】手振れが生じたときには各代表点ごとに相
関値特性S1 が得られる一方、ビデオカメラの前を横切
る通過物を撮影したときにおいて通過物の画像が入った
代表点や、手を振っている人物を撮影したときにおいて
手の画像が入った代表点では、検出点P1 が求められず
相関値特性S1 は得られない。
【0008】各検出領域A,B,C,Dではそれぞれ、
その領域内の30個の代表点で得られた相関値特性S1
の総和を求めて、図3(e)に示すような総相関値特性
2を各領域A,B,C,Dごとに求める。総相関値特
性S2 の最小相関値Lmin に対応する位置が最小点P2
であり、代表点P0 から最小点P2 に向うベクトルが動
きベクトルVである。
【0009】総相関値特性S2 の平均相関値Lave を最
小相関値Lmin で割った値Lave /Lmin を信頼度Rと
している。信頼度Rがあらかじめ決めた閾値よりも大き
いときには動きベクトルVを有効と判定し、動きベクト
ルVに応じた手振れ補正をするように切り出し枠の位置
を制御する。信頼度Rがあらかじめ決めた閾値よりも小
さいときには動きベクトルVを無効と判定し手振れ補正
はしない。
【0010】信頼度Rについて更に説明する。手振れの
みが生じたときには各代表点において図3(d)に示す
相関値特性S1 が得られしかも各代表点で得られる検出
点P 1 の位置も相互に近いものとなり、図3(e)に示
す最小相関値Lmin が小さくなり信頼度Rは高くなる。
一方、通過物を撮影したときには相関値特性S1 が得ら
れない代表点が存在すると共に得られた相関値特性S1
の検出点P1 の位置が代表点ごとにずれることが多くな
り信頼度Rは低くなる。
【0011】ここで具体的な手振れ補正制御の一例を説
明する。例えば図4において検出領域B,Dに通過物が
入りこの領域B,Dでの信頼度Rが小さいときに、検出
領域Aや検出領域Cで信頼度Rが高くて動きベクトルV
が検出されたときには、この領域A,Cでの動きベクト
ルVを基に手振れ補正をする。なお領域B,Dでは信頼
度Rは小さいが、通過物101が無くなると信頼度Rは
ただちに閾値よりも大きくなる。しかし信頼度Rが大き
くなった状態が所定フィールド期間経過した後から、領
域B,Dの動きベクトルを用いた手振れ補正を開始する
ようにしている。これは、一旦信頼度が小さくなった領
域では、通過物が通過しても再び通過物が進入してくる
可能性が高いことを考慮したものである。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】ところで図4に示すよ
うに、例えば通過物(例えば人物)101が撮影エリア
100の右側から左側に移動していき、検出領域B,D
には通過物101が多く入り、検出領域A,Cに通過物
101の一部が入り込んできたときには、手振れが生じ
ていなくても手振れ補正をして画面を動かしてしまい、
印象の悪い動作をしてしまう。
【0013】つまり図4の状態(手振れは無く、通過物
を撮影したとき)では、検出領域B,Dにおいては信頼
度Rは小さいが、検出領域A,Cにおいては、通過物1
01による動きベクトルが発生し、しかも通過物101
が覆う範囲が狭いため信頼度Rが高くなるため、検出領
域A,Cで得た動きベクトルを基に不必要な手振れ補正
をしてしまう。
【0014】このように、手振れを補正して画面を安定
させるために備えた手振れ補正装置が、補正してはなら
ない場面で補正動作して画面を動かしてしまうため、非
常に印象の悪い動作をしてしまう問題がある。
【0015】本発明は、上記従来技術に鑑み、通過物を
撮影したときに不要な手振れ補正をすることのないビデ
オカメラの手振れ補正方法を提供することを目的とす
る。
【0016】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明は、撮影エリア内に複数の検出領域を設定し、各検出
領域には複数の代表点を設定し、前回のフィールドの画
像信号の中で代表点に相当する部分の明るさと、現在の
フィールドの画像信号の明るさを比べることにより、各
検出領域毎に相関値の信頼度及び動きベクトルを求める
ビデオカメラの手振れ補正方法において、各検出領域毎
に、信頼度があらかじめ設定した閾値よりも大きいか否
かを検出し、信頼度が閾値よりも小さい状態が連続した
らこの連続した期間に応じた不信度を求め、各検出領域
では、自己の検出領域の信頼度に、隣接する検出領域の
不信度を盛り込んで補正信頼度を求め、補正信頼度があ
らかじめ設定した閾値よりも大きくなった検出領域の動
きベクトルを用いて手振れ補正をすることを特徴とす
る。
【0017】
【作用】本発明では、各検出領域の補正信頼度は、隣接
する検出領域の不信度を盛り込んだものであるため、隣
接する検出領域に通過物が存在するときには、自己の検
出領域の補正信頼度は小さくなっており、自己の検出領
域に通過物の一部が進入して動きベクトルが発生しても
補正信頼度が小さいため、不要な手振れ補正はしない。
【0018】
【実施例】以下に本発明の実施例を図面に基づき詳細に
説明する。
【0019】図1は本発明を適用したビデオカメラの手
振れ補正装置を示すブロック図である。同図に示すよう
にCCD1から出力された画像信号Gはプリアンプ2で
増幅されA/D変換器3でディジタルの画像信号Gd
変換され、手振れ検出回路4に送られると共に、最新の
1フィールド分の画像信号Gd がフィールドメモリ5に
記憶される。タイミングジェネレータ6は、手振れ検出
回路4からクロック信号を受け、このクロック信号に合
わせてCCD1から画像信号Gを出力するタイミングを
制御している。
【0020】手振れ検出回路4は、前回のフィールドに
おける代表点の輝度を記憶しており、代表点の輝度と、
フィールドメモリ5に記憶されている現在のフィールド
の画像信号Gd を比較することにより、図3に示す処理
をして相関値及び動きベクトルVを求める。手振れ検出
マイコン7は、各検出領域A,B,C,Dでの補正信頼
度Rを隣接領域の不信度を加味して求める(詳細は後述
する)。更に手振れ検出マイコン7は、補正信頼度Rの
高い領域の動きベクトルを基に、手振れを補償する切り
出し枠の位置を決定する。手振れ検出回路4は、フィー
ルドメモリ5に記憶した画像信号のうち、手振れ検出マ
イコン7で決定した切り出し枠内の画像信号Gd を読み
出して信号処理回路8に送る。
【0021】信号処理回路8は、カメラマイコン9から
の指示を受けて、切り出された画像信号Gd を拡大処理
および補間処理をすると共に、プロセス処理等をしてデ
ィジタルの輝度信号Yd 及び色信号Cd を作る。ディジ
タルの輝度信号Yd 及び色信号Cd は、D/A変換器1
0によりアナログの輝度信号Y及び色信号Cに変換され
て出力される。
【0022】次に隣接領域の不信度を加味して各検出領
域の補正信頼度を求める処理を説明する。手振れ検出回
路4は、4つの検出領域A,B,C,D(図2参照)の
動きベクトルVA ,VB ,VC ,VD 及び総相関値特性
2A,S2B,S2C,S2D(図3(e)参照)を求める。
これらデータを基に手振れ検出マイコン7は、検出領域
A,B,C,Dの補正信頼度RA ,RB ,RC ,RD
び不信度NGA ,NG B ,NGC ,NGD を次のように
して求める。
【0023】補正信頼度RA を求めるにはまず検出領域
Aにおける信頼度RA0、つまり検出領域AにおけるL
ave /Lmin を求める。次に信頼度RA0から、検出領域
Aに隣接する検出領域B,Cの不信度NGB ,NG
C (これの求め方は後述する)を引く。式で示すと次の
ようになる。 RA =RA0−NGB −NGC
【0024】同様に補正信頼度RB ,RC ,RD は次式
により求める。 RB =RB0−NGA −NGDC =RC0−NGA −NGDD =RD0−NGB −NGC 但しRB0,RC0,RD0は各検出領域B,C,DでのL
ave /Lmin の値、NG A ,NGB は検出領域A,Dで
の不信度である。
【0025】不信度NGA は、信頼度RA0があらかじめ
決めた閾値よりも小さくなった状態が連続したとき、そ
のときのフィールド数に対応したものであり、上限値が
決まっている。つまり信頼度RA0が閾値よりも小さい状
態が続いたときには、不信度NGA はこの状態が続くフ
ィールド数に応じて順次上昇していき、この状態が一定
フィールド数以上になったら不信度NGA は上限値で一
定となる。また信頼度RA0が閾値よりも大きくなった状
態が連続したら、そのときのフィールド数に応じて不信
度NGA の値が順次減算されていき、ついには不信度N
A は零となる。
【0026】不信度NGB ,NGC ,NGD も同様に、
各領域B,C,Dでの信頼度RB ,RC ,RD の状態に
応じたフィールド数で決定している。
【0027】手振れ検出マイコン7は、補正信頼度
A ,RB ,RC ,RD の高い領域の動きベクトル
A ,VB ,VC ,VD を基に、手振れを補正するよう
切り出し枠の位置を決定する。したがって図4に示すよ
うな状態において、検出領域A,Cの信頼度RA0,RC0
は大きいが、検出領域B,Dの不信度NGB ,NGD
影響を受けて補正信頼度RA ,RC は閾値よりも小さく
なり、不要な手振れ補正は行なわれず良好な撮影ができ
る。
【0028】ここで、通過物が領域Bを通過してから領
域Aを通過するときの補正信頼度R A ,RB 、信頼度R
A0,RB0、不信度NGA ,NGB の状態を図5に示す。
図5において検出領域Bでは時刻T1 で通過物が進入し
時刻T4 で通過物が出ていくため、信頼度RB0は時刻T
1 で下がり時刻T4 から漸増していき、不信度NGB
時刻T2 から漸増していき時刻T5 から漸減していく。
検出領域Aでは時刻T 3 で通過物が進入し時刻T7 で通
過物が出ていくため、信頼度RA0は時刻t3 で下がり時
刻t7 から漸増していき、不信度NGA は時刻T4 から
漸増していき時刻T8 から漸減していく。
【0029】補正信頼度RB は信頼度RB0から不信度N
A を引いたものであり、補正信頼度RA は信頼度RA0
から不信度NGB を引いたものである。ここで特に着目
すべきことは補正信頼度RA は、時刻T2 からT3 の間
で不信度NGB の影響により低下してきており、時刻T
3 において検出領域Aに通過物の一部が入っても補正信
頼度RA が低く、不要な手振れ補正を行なわないことで
ある。
【0030】なお補正信頼度(例えばRA )への隣接領
域(例えばB,C)の不信度(例えばNGB ,NGC
の盛り込みに際し、不信度を計数する領域(例えばB,
C)の動きベクトルを判定し、このベクトルが自領域
(例えばA)に向っているか否かにより信頼度(例えば
A0)から不信度(例えばNGB ,NGC )を減算する
割合を変更するようにしてもよい。
【0031】例えば検出領域Aに向い通過物が動いてい
るときには、動きベクトルVB ,V C の大きさに応じ
て、信頼度RA0から不信度NGB ,NGC を減算する割
合を決め、通過物が検出領域Aに向っていないときには
信頼度RA0から不信度NGB ,NGC を減算することな
く信頼度RA0の値をそのまま補正信頼度RA の値とす
る。
【0032】
【発明の効果】以上実施例と共に具体的に説明したよう
に本発明によれば、撮影エリア内に通過物があり、通過
物の一部が検出領域に入ってもこれを手振れと誤認識す
ることがなくなり、不要な手振れ補正を行なうことなく
良好な撮影ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用したビデオカメラの手振れ補正装
置を示すブロック図。
【図2】撮影エリアの検出領域の配置を示す配置図。
【図3】相関値及び動きベクトルの求め方を示す説明
図。
【図4】撮影エリア内に通過物が存在する状態を示す説
明図。
【図5】通過物が存在するときの補正信頼度の状態を示
す特性図。
【図6】手振れ補正の原理の概要を示す説明図。
【符号の説明】
1 CCD 2 プリアンプ 3 A/D変換器 4 手振れ検出回路 5 フィールドメモリ 6 タイミングジェネレータ 7 手振れ検出マイコン 8 信号処理回路 9 カメラマイコン 10 D/A変換器

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 撮影エリア内に複数の検出領域を設定
    し、各検出領域には複数の代表点を設定し、前回のフィ
    ールドの画像信号の中で代表点に相当する部分の明るさ
    と、現在のフィールドの画像信号の明るさを比べること
    により、各検出領域毎に相関値の信頼度及び動きベクト
    ルを求めるビデオカメラの手振れ補正方法において、 各検出領域毎に、信頼度があらかじめ設定した閾値より
    も大きいか否かを検出し、信頼度が閾値よりも小さい状
    態が連続したらこの連続した期間に応じた不信度を求
    め、 各検出領域では、自己の検出領域の信頼度に、隣接する
    検出領域の不信度を盛り込んで補正信頼度を求め、 補正信頼度があらかじめ設定した閾値よりも大きくなっ
    た検出領域の動きベクトルを用いて手振れ補正をするこ
    とを特徴とするビデオカメラの手振れ補正方法。
  2. 【請求項2】 請求項1において、隣接する検出領域の
    動きベクトルの向き及び大きさに応じて、自己の検出領
    域の信頼度に、隣接する検出領域の不信度を盛り込む割
    合を変化させることを特徴とするビデオカメラの手振れ
    補正方法。
JP5279352A 1993-11-09 1993-11-09 ビデオカメラの手振れ補正方法 Withdrawn JPH07135598A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011111289A1 (ja) * 2010-03-10 2011-09-15 パナソニック株式会社 画像揺れ補正装置

Cited By (3)

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US8730333B2 (en) 2010-01-21 2014-05-20 Panasonic Corporation Image stabilization system
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