JPH08327917A

JPH08327917A - 撮像装置

Info

Publication number: JPH08327917A
Application number: JP7135105A
Authority: JP
Inventors: Masahito Takeishi; 雅人武石
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1995-06-01
Filing date: 1995-06-01
Publication date: 1996-12-13

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、被写体像を撮像する撮像装置に関
し、被写体の動きにより生じる被写体ブレを的確に抑制
しつつ、静止体の撮影時に画像情報のＳ／Ｎを高めるこ
とができる撮像装置を提供することを目的とする。【構成】被写体像を撮像する撮像手段２と、撮像手段
２の撮像時間を調節するシャッタ手段３と、撮像手段２
の撮像域内における被写体１の動きを検出する動き検出
手段４と、動き検出手段４により検出された被写体１の
動きに応じてシャッタ手段３に設定される撮像時間を短
縮するシャッタ制御手段５とを備えて構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被写体像を撮像する撮
像装置に関し、特に被写体の動きに応じて撮像時間（シ
ャッタ速度）を可変する撮像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、内視鏡の撮像装置において、カメ
ラブレを抑制するために、シャッタ速度を適宜に可変す
るものが知られている（特開平６−２６８８９８号公
報）。図１３は、この種の撮像装置の一例を示す図であ
る。図において、撮像部７０の先端には撮影レンズ７１
が配置され、撮影レンズ７１の結像位置にはＣＣＤ素子
７２が配置される。ＣＣＤ素子７２の出力は、増幅器７
３を介して信号処理回路７４に接続される。

【０００３】信号処理回路７４の出力は、Ａ／Ｄ変換器
７５を介して画像メモリ７６ａ〜７６ｃに接続され、こ
れらの画像メモリ７６ａ〜７６ｃの出力は、Ｄ／Ａ変換
器７７ａ〜７７ｃを介してモニタ７８に接続される。ま
た、Ａ／Ｄ変換器７５のＧ出力は、検出部７９ａ〜７９
ｃを備えてなる動き検出回路７９の第１の入力に接続さ
れ、動き検出回路７９の第２の入力には同期回路８０が
接続される。動き検出回路７９の出力は電子シャッタ駆
動回路８１および光源電源部８２に接続され、電子シャ
ッタ駆動回路８１はＣＣＤ素子７２の制御入力に接続さ
れる。

【０００４】光源電源部８２はランプ８３に接続され、
ランプ８３の集光位置にはライトガイド８４の一端が配
置され、ライトガイド８４の他端は撮像部７０の先端に
配設される。また、増幅器７３の出力は絞り駆動回路８
５に接続され、絞り駆動回路８５は、ランプ８３の光量
を制限する絞り８６に接続される。

【０００５】このような構成の撮像装置では、撮像部７
０の先端が食道や血管などに挿入され、ライトガイド８
４に照明された箇所の撮像が行われる。このように撮像
された画像情報は、ＣＣＤ素子７２から順次出力され、
信号処理回路７４においてガンマ補正その他の信号処理
を施された後に、Ａ／Ｄ変換器７５を介してデジタルの
ＲＧＢ信号に変換される。

【０００６】ここで、ＲＧＢ信号は、画像メモリ７６ａ
〜７６ｃに一旦記録され、Ｄ／Ａ変換器７７ａ〜７７ｃ
を介してモニタ７８に出力される。動き検出回路７９
は、これらのＲＧＢ信号の内からＧ信号を取り込み、こ
のＧ信号のフィールド単位のレベル変動に基づいて、撮
像部７０の動きを検出する。すなわち、動き検出回路７
９は、図１４に示す検出パルスＦ１〜Ｆ３により、フィ
ールド単位にＧ信号を抽出し、各信号のレベル（平均値
など）を比較する。そして、レベル変動を検出すると、
撮像部７０が動き状態にあると判断し、この動き状態の
信号を電子シャッタ駆動回路８１に出力する。電子シャ
ッタ駆動回路８１は、この動きの程度に応じてシャッタ
速度を速く設定し、撮像部７０の振動に起因するカメラ
ブレを抑制する。

【０００７】一般に、内視鏡の撮像部７０は食道内など
を移動しながら撮影するため、カメラブレが頻繁に発生
するが、上述のように、シャッタ速度を適宜に可変する
ことにより、カメラブレを的確に抑制し、鮮明な画像を
得ることができる。

【０００８】一方、光源電源部８２は、動き検出回路７
９から動き状態の信号を取り込み、この動きの程度に応
じて、ランプ８３の光量を増加させる。このようにラン
プ８３の光量が増加することにより、ＣＣＤ素子７２に
結像する被写体像の明るさが増す。したがって、シャッ
タ速度を可変することによるＲＧＢ信号のレベル変動が
補償される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
動き検出回路７９は、Ｇ信号のレベル変動をフィールド
単位に検出することにより、撮像部７０の振動やパンニ
ングなどにより発生する画面全体の動きを検出すること
ができる。そのため、内視鏡のように撮像部７０が頻繁
に移動し、画面全体がブレる用途に適していた。

【００１０】しかしながら、被写体側が動いた場合、Ｇ
信号におけるフィールド単位のレベル変動のみから被写
体の動きを確実に検出することは困難であった。また、
被写体の動きの程度を検出することもできなかった。そ
のため、従来例では、被写体の動きに起因する被写体ブ
レを確実に防ぐことができないという問題点があった。

【００１１】また、このような被写体振れを防ぐため
に、予めシャッタ速度を高速側に設定しておくと、静止
体を撮影した場合に、画像情報のＳ／Ｎが必要以上に低
くなるという問題点があった。請求項１に記載の発明
は、これらの問題点を解決するために、被写体の動きに
起因する被写体ブレを的確に抑制しつつ、静止体の撮影
時には、画像情報のＳ／Ｎを高めることができる撮像装
置を提供することを目的とする。

【００１２】請求項２，３に記載の発明は、上述の目的
と併せて、撮像域内における被写体の動きを的確に検出
することができる撮像装置を提供することを目的とす
る。請求項４に記載の発明は、さらに上述の目的と併せ
て、被写体の動きに応じてシャッタ速度を可変しても、
出力画像の明るさ変動を補償できる撮像装置を提供する
ことを目的とする。

【００１３】請求項５，６に記載の発明は、さらに上述
の目的と併せて、出力画像の明るさ調節を迅速に完了す
ることができる撮像装置を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】図１は、請求項１に対応
する原理ブロック図である。

【００１５】請求項１に記載の発明は、被写体像を撮像
する撮像手段２と、撮像手段２の撮像時間を調節するシ
ャッタ手段３と、撮像手段２の撮像域内における被写体
１の動きを検出する動き検出手段４と、動き検出手段４
により検出された被写体１の動きに応じてシャッタ手段
３に設定される撮像時間を短縮するシャッタ制御手段５
とを備えたことを特徴とする。

【００１６】図２は、請求項２に対応する原理ブロック
図である。請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の
撮像装置において、動き検出手段４は、撮像手段２の出
力画像を取り込んで空間周波数における高域部分を抽出
するエッジ検出手段６と、エッジ検出手段６により抽出
された高域部分のスルーレートから被写体１の動きを検
出するエッジ動き検出手段７とからなることを特徴とす
る。

【００１７】図３は、請求項３に対応する原理ブロック
図である。請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の
撮像装置において、動き検出手段４は、所定の時間間隔
を空けて撮像手段２の出力画像を取り込むサンプル取得
手段８と、サンプル取得手段８により取り込まれた出力
画像の間で、パターンの一致する領域を求めるマッチン
グ手段９と、マッチング手段９により求められた領域間
の距離に基づいて被写体１の動きを検出するパターン動
き検出手段１０とからなることを特徴とする。

【００１８】図４は、請求項４に対応する原理ブロック
図である。請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３の
いずれか１項に記載の撮像装置において、撮像手段２に
よる出力画像の明るさを略一定に保つレベル調節手段１
１を備えたことを特徴とする。図５は、請求項５に対応
する原理ブロック図である。

【００１９】請求項５に記載の発明は、請求項４に記載
の撮像装置において、レベル調節手段１１は、撮像手段
２に撮像される被写体像の光量を制限する絞り手段１２
と、動き検出手段４により検出された被写体１の動きに
応じて絞り手段１２に設定される光量の制限量を低減す
る絞り制御手段１３とからなることを特徴とする。図６
は、請求項６に対応する原理ブロック図である。

【００２０】請求項６に記載の発明は、請求項４に記載
の撮像装置において、レベル調節手段１１は、撮像手段
２の出力信号の利得を調節する利得手段１４と、動き検
出手段４により検出された動きに応じて利得手段１４の
利得を増加させる利得制御手段１５とからなることを特
徴とする。

【００２１】

【作用】請求項１の撮像装置では、撮像域に位置する被
写体１が動くと、この動きが動き検出手段４により検出
される。

【００２２】シャッタ制御手段５は、この撮像域内の動
きに応じて、シャッタ手段３に設定される撮像時間を短
縮する。この撮像時間に基づいて、撮像手段２は、被写
体像の撮像を行う。このように、撮像域内の被写体１の
動きに応じ、撮像時間が短縮されることにより、被写体
１の動きに起因する被写体ブレが抑制され、鮮明な画像
が撮像される。

【００２３】請求項２の撮像装置では、エッジ検出手段
６は、撮像手段２の出力画像を取り込み、空間周波数に
おける高域部分を抽出することにより、出力画像内にお
ける被写体１のエッジに相当する部分を抽出する。一般
に、撮像域内に位置する被写体１が動くと、被写体１の
エッジに相当する部分が流れて撮像され、その箇所のス
ルーレートが低下する。

【００２４】そこで、エッジ動き検出手段７は、このよ
うなスルーレートと動きとの関係に基づいて、被写体１
の動きを検出する。請求項３の撮像装置では、サンプル
取得手段８が、所定の時間間隔を空けて撮像手段２の出
力画像を取り込む。マッチング手段９は、これらの出力
画像間において、パターンが一致する領域を求める。

【００２５】パターン動き検出手段１０は、この領域間
の距離を所定の時間間隔における被写体１の移動距離と
判断し、被写体１の動きを検出する。なお、画像間でパ
ターンが一致する領域を求めるアルゴリズムとしては、
例えば、残差逐次検定法，相互相関係数を最大にする領
域を求める方法，構造マッチング法などが知られている
（高木幹雄監修「画像解析ハンドブック」東京大学出版
会，１９９１）。

【００２６】請求項４の撮像装置では、レベル調節手段
１１が、撮像手段２による出力画像の明るさを略一定に
保持する。被写体１の動きに対応して撮像手段２の撮像
時間を短縮すると、出力画像の明るさが低下するが、レ
ベル調節手段１１を備えることにより、出力画像の明る
さ変動が補償される。

【００２７】請求項５の撮像装置では、動き検出手段４
により検出された被写体１の動きが、絞り制御手段１３
に取り込まれる。絞り制御手段１３は、この被写体１の
動きに応じ、絞り手段１２に設定される光量の制限量を
低減する（開放側に設定する）。

【００２８】このように絞り手段１２の制限量を低減す
ることにより、撮像手段２に到達する被写体光の光量が
増し、撮像時間の短縮による出力画像の明るさ低下が補
償される。請求項６の撮像装置では、動き検出手段４に
より検出された被写体１の動きが、利得制御手段１５に
取り込まれる。利得制御手段１５は、この被写体１の動
きに応じ、利得手段１４の利得を増加させる。

【００２９】このように利得手段１４の利得を増すこと
により、撮像時間の短縮による出力画像の明るさ低下が
補償される。

【００３０】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。

【００３１】図７は、請求項１，２，４，５に対応する
第１の実施例を示す図である。図において、撮影レンズ
２１の光軸上には、絞り２２，ミラー２３，シャッタ２
４およびフィルム２５が順に配置される。また、ミラー
２３の反射軸上にはＣＣＤ素子２６が配置され、ＣＣＤ
素子２６の光電出力は信号処理回路２７に接続される。
信号処理回路２７の出力は、高域通過フィルタ２８およ
び図示しない測光回路などに接続される。

【００３２】この高域通過フィルタ２８の出力は、整流
回路２９および低域通過フィルタ３０を介して、マイク
ロプロセッサ３１に接続される。マイクロプロセッサ３
１の出力は、シャッタ駆動機構３２および絞り駆動機構
３３にそれぞれ接続され、マイクロプロセッサ３１の入
力にはレリーズ釦３４が接続される。なお、請求項１に
記載の発明と第１の実施例との対応関係については、撮
像手段２がミラー２３，フィルム２５およびＣＣＤ素子
２６に対応し、シャッタ手段３がシャッタ２４に対応
し、動き検出手段４が高域通過フィルタ２８，整流回路
２９，低域通過フィルタ３０およびマイクロプロセッサ
３１に対応し、シャッタ制御手段５がシャッタ駆動機構
３２に対応する。

【００３３】請求項２に記載の発明と第１の実施例との
対応関係については、エッジ検出手段６が高域通過フィ
ルタ２８に対応し、エッジ動き検出手段７が整流回路２
９，低域通過フィルタ３０およびマイクロプロセッサ３
１に対応する。請求項４に記載の発明と第１の実施例と
の対応関係については、レベル調節手段１１が、絞り２
２，マイクロプロセッサ３１および絞り駆動機構３３に
対応する。

【００３４】請求項５に記載の発明と第１の実施例との
対応関係については、絞り手段１２が絞り２２に対応
し、絞り制御手段１３がマイクロプロセッサ３１および
絞り駆動機構３３に対応する。図８は、第１の実施例の
動作を説明する流れ図である。以下、これらの図を用い
て、第１の実施例の動作を説明する。

【００３５】撮影レンズ２１に入射した被写体光は、ミ
ラー２３に反射し、ＣＣＤ素子２６に結像する。この状
態で、レリーズ釦３４が半押しされると（図８Ｓ１）、
ＣＣＤ素子２６は被写体像の光電変換を行う（図８Ｓ
２）。光電変換された画像情報は、信号処理回路２７を
介してガンマ補正などを施された後、ビデオ信号に変換
される。

【００３６】高域通過フィルタ２８は、このビデオ信号
の高域成分を濾波することにより、画像内のエッジ部分
を抽出する（図８Ｓ３）。この高域成分は、整流回路２
９を介して折り返され、低域通過フィルタ３０を介して
直流信号に平滑化される（図８Ｓ４）。ここで、被写体
が動いている場合、被写体のエッジ部分が流れて撮像さ
れるため、図９に示すように、エッジ部分に相当する箇
所のスルーレートが低下する。このようにスルーレート
が低下すると、高域通過フィルタ２８の出力信号のピー
ク値が低下することにより、低域通過フィルタ３０を通
過した直流信号の電圧レベルが低下する。

【００３７】マイクロプロセッサ３１は、この直流信号
の電圧レベルが小さいほど、被写体の動きが速いと判断
し、シャッタ速度を高速側に設定し（図８Ｓ５）、かつ
絞り値を開放側に設定する（図８Ｓ６）。以上の動作
を、レリーズ釦３４が全押しされるまで繰り返す（図８
Ｓ７）。この状態で、レリーズ釦３４が全押しされると
（図８Ｓ７）、マイクロプロセッサ３１は、ミラー２３
を跳ね上げる（図８Ｓ８）。

【００３８】次に、絞り２２を設定された絞り値まで絞
り、シャッタ２４を設定されたシャッタ速度で開閉する
ことにより、フィルム２５の露光が行われる（図８Ｓ
９）。このように撮影が行われた後に、次回の撮影に備
えて、フィルム２５の給送やメカチャージなどが行われ
る（図８Ｓ１０）。以上の動作により、第１の実施例に
おける撮像装置では、被写体のエッジの動きに応じ、シ
ャッタ速度が高速側に設定されるので、被写体ブレが的
確に抑制され、鮮明な画像を撮像することができる。

【００３９】一方、被写体が静止している場合は、シャ
ッタ速度が低速側に設定されるので、低輝度の被写体を
明るく撮影することができる。また、エッジ部分のスル
ーレート低下から被写体の動きを検出するので、フレー
ムメモリその他の大規模な回路が不要となり、アナログ
フィルタ程度の簡易な回路構成で動き検出回路を実現す
ることができる。

【００４０】さらに、１フレーム（フィールド）の時間
内に被写体の動きを検出できるので、複数フレームの画
像を比較して動き検出を行う場合に比べて検出時間が短
く、動き検出を迅速に行うことができる。さらに、マイ
クロプロセッサ３１は、被写体の動きに応じて絞り２２
の絞り値直接調節するので、ＡＧＣ回路（自動利得制御
回路）のように時定数の長い回路を使用して絞り２２を
調節する場合に比べ、明るさ調節を的確かつ迅速に完了
することができる。

【００４１】次に、別の実施例について説明する。図１
０は、請求項１，３，４，６に対応する第２の実施例を
示す図である。図において、撮影レンズ４１の結像位置
にはＣＣＤ素子４２が配置され、ＣＣＤ素子４２の光電
出力は、可変利得増幅器４３およびＡ／Ｄ変換器４４を
介してフレームメモリ４５に入力される。フレームメモ
リ４５の出力は、メモリカード４６，前フレームメモリ
４７およびマッチング処理部４８に接続される。

【００４２】前フレームメモリ４７の出力はマッチング
処理部４８に接続され、マッチング処理部４８の出力は
マイクロプロセッサ４９に接続される。マイクロプロセ
ッサ４９の制御出力はメモリカード４６，可変利得増幅
器４３および電子シャッタ駆動機構５０にそれぞれ接続
され、マイクロプロセッサ４９の制御入力にはレリーズ
釦５１が接続される。

【００４３】なお、請求項１に記載の発明と第２の実施
例との対応関係については、撮像手段２がＣＣＤ素子４
２に対応し、シャッタ手段３がＣＣＤ素子４２の電子シ
ャッタ機能に対応し、動き検出手段４がフレームメモリ
４５，前フレームメモリ４７，マッチング処理部４８お
よびマイクロプロセッサ４９に対応し、シャッタ制御手
段５が電子シャッタ駆動機構５０およびマイクロプロセ
ッサ４９に対応する。

【００４４】請求項３に記載の発明と第２の実施例との
対応関係については、サンプル取得手段８がフレームメ
モリ４５および前フレームメモリ４７に対応し、マッチ
ング手段９がマッチング処理部４８に対応し、パターン
動き検出手段１０はマイクロプロセッサ４９に対応す
る。請求項４に記載の発明と第２の実施例との対応関係
については、レベル調節手段１１がマイクロプロセッサ
４９および可変利得増幅器４３に対応する。

【００４５】請求項６に記載の発明と第２の実施例との
対応関係については、利得手段１４が可変利得増幅器４
３に対応し、利得制御手段１５はマイクロプロセッサ４
９に対応する。図１１は、第２の実施例の動作を説明す
る流れ図である。以下、これらの図を用いて第２の実施
例の動作を説明する。

【００４６】撮影レンズ４１に入射した被写体光は、Ｃ
ＣＤ素子４２の撮像面に結像する。この状態で、レリー
ズ釦５１が半押しされると（図１１Ｓ１）、フレームメ
モリ４５に記録された画像情報を前フレームメモリ４７
に転送する（図１１Ｓ２）。次に、ＣＣＤ素子４２は被
写体像を光電変換し（図１１Ｓ３）、光電変換された画
像情報をフレームメモリ４５に記録する（図１１Ｓ
４）。

【００４７】ここでマッチング処理部４８は、フレーム
メモリ４５および前フレームメモリ４７に記録された画
像情報において、パターンが一致する領域を探索する
（図１１Ｓ５）。すなわち、例えば図１２に示すよう
に、フレームメモリ４５および前フレームメモリ４７に
記録された画像情報を８×８のブロックに分割し、各ブ
ロック内の画像情報の平均レベルを算出する。この平均
レベルを前回のフレームと現在のフレームとにおいて比
較し、所定の値以上に変化した領域を抽出する（図１２
に示す斜線部）。これらの変化した領域を探索範囲と
し、パターンが一致する領域を逐次探索する（図１２に
示すＭ１とＰ７など）。

【００４８】マイクロプロセッサ４９は、このようにパ
ターンが一致した領域の間の距離を算出する。マイクロ
プロセッサ４９は、算出された距離の最大値が長いほ
ど、被写体の動きが速いと判断し、電子シャッタ駆動機
構５０のシャッタ速度を高速側に設定し（図１１Ｓ
６）、かつ可変利得増幅器４３の利得を大きな値に設定
する（図１１Ｓ７）。

【００４９】以上の動作を、レリーズ釦５１が全押しさ
れるまで繰り返す（図１１Ｓ８）。ここで、レリーズ釦
５１が全押しされると（図１１Ｓ８）、電子シャッタ駆
動機構５０は、予め設定されたシャッタ速度でＣＣＤ素
子４２に光電荷を蓄えた後、その光電荷を順次転送し、
画像情報として出力する。この画像情報は、可変利得増
幅器４３に取り込まれ、予め設定された利得だけ増幅さ
れ（図１１Ｓ９）、Ａ／Ｄ変換などの信号処理を施され
た後にメモリカード４６に記録される（図１１Ｓ１
０）。

【００５０】以上の動作により、第２の実施例における
撮像装置では、撮像域に位置する被写体の動きに応じ、
シャッタ速度が高速側に設定されるので、被写体ブレが
的確に抑制され、鮮明な画像を撮像することができる。
一方、被写体が静止している場合は、シャッタ速度が低
速側に設定されるので、画像情報のＳ／Ｎを高めること
ができる。

【００５１】また、第２の実施例では、フレーム（フィ
ールド）間の画像情報を比較して被写体の移動量を検出
するので、エッジ部分のみの動きを検出する場合に比べ
て参照する情報量が多く、動き検出の精度を高めること
ができる。したがって、被写体ブレを誤りなく正確に抑
制することができる。また、マイクロプロセッサ４９
は、被写体の動きに応じて可変利得増幅器４３の利得を
直接調節するので、ＡＧＣ回路（自動利得制御回路）の
ように時定数の長い回路を使用して利得を調節する場合
に比べ、明るさ調節を的確かつ迅速に完了することがで
きる。

【００５２】なお、上述した実施例では、静止画の撮像
を行っているが、このような構成に限定されるものでは
なく、動画の撮像を行ってもよい。また、上述した実施
例では、撮像された画像情報をフィルムやメモリカード
に記録しているが、それに限定されるものではなく、モ
ニタなどに直接出力してもよい。

【００５３】さらに、上述した実施例では、ＡＥ撮影
（自動露出）を行っていないが、それに限定されるもの
ではなく、本発明をＡＥ撮影と併用してもよい。例え
ば、被写体光の測光値に基づいて適正露出値を算出す
る。一方、被写体の動きに基づいてシャッタ速度を算出
する。そして、これらの適正露出値およびシャッタ速度
から絞り値を算出し、これらの露出条件に基づく撮影を
行えばよい。

【００５４】また、第１の実施例では、ビデオ信号の高
域成分を検波することにより、エッジ部分のスルーレー
トを検出しているが、それに限定されるものではなく、
エッジ部分の立上がり時間を計測することにより、スル
ーレートを検出してもよい。さらに、第１の実施例で
は、銀塩カメラとして構成した場合について述べている
が、それに限定されるものではなく、シャッタ２４およ
びフィルム２５を撮像素子とし、シャッタ駆動機構３２
を電子シャッタ駆動機構とすることにより、電子スチル
カメラや電子ムービーカメラとして構成してもよい。

【００５５】また、第２の実施例では、画像情報を複数
ブロックに分割し、各ブロックの平均値を比較して被写
体の動きを検出しているが、このようなマッチング処理
に限定されるものではなく、残差逐次検定法、相関係数
を最大にする領域を求める方法や構造マッチング法など
の公知のマッチング処理を適用してもよい。さらに、第
２の実施例では、レリーズ釦５１が全押しされたタイミ
ングで１枚づつ撮影を行っているが、それに限定される
ものではなく、レリーズ釦５１を省いて連続的に画像を
取り込んでもよい。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
発明では、撮像域内の被写体の動きに応じて撮像時間を
短縮するので、被写体の動きに起因する被写体ブレが的
確に抑制され、鮮明な画像を撮像することができる。一
方、静止体の撮影時には、撮像時間を長くできるので、
画像情報のＳ／Ｎを高めることができる。

【００５７】請求項２に記載の発明では、エッジ部分の
スルーレート低下から、被写体の動きを検出するので、
動き検出を比較的少ない処理量で簡易に行うことができ
る。また、１フレーム（フィールド）の時間内に動きを
検出することができるので、複数フレームを比較して動
き検出を行う場合に比べ、迅速に動き検出を完了するこ
とができる。

【００５８】特に、動きの検出量をフィードバックして
撮像時間を帰還制御する場合、動き検出に伴うムダ時間
が短くできるので、この帰還制御系の安定性を格段に向
上させ、かつ帰還制御系の応答時間を大幅に短縮するこ
とができる。請求項３に記載の発明では、フレーム（フ
ィールド）間の画像情報を比較して被写体の移動量を検
出するので、エッジ部分のみの動きを検出する場合に比
べて参照する情報量が増し、動き検出の精度を高めるこ
とができる。

【００５９】したがって、被写体の動きを誤検出するこ
とが少なく、被写体ブレをより的確に抑制することがで
きる。請求項４に記載の発明では、撮像手段の出力画像
の明るさを略一定に保つので、被写体の動きに応じて撮
像時間を可変した場合に、それに伴う出力画像の明るさ
変動を補償することができる。

【００６０】請求項５に記載の発明では、動き検出手段
により検出された被写体の動きに応じて絞り手段を直接
調節するので、ＡＧＣ回路（自動利得制御回路）のよう
に時定数の長い回路を使用して出力画像の明るさを調節
する場合に比べ、明るさ調節を迅速に完了することがで
きる。請求項６に記載の発明では、動き検出手段により
検出された被写体の動きに応じて利得手段の利得を直接
調節するので、ＡＧＣ回路（自動利得制御回路）のよう
に時定数の長い回路を使用して出力画像の明るさを調節
する場合に比べ、明るさ調節を迅速に完了することがで
きる。

【００６１】このように、本発明の撮像装置を適用した
カメラなどは、被写体の動きに応じて適宜な撮像時間が
設定されるので、被写体ブレを効果的に抑制し、鮮明な
画像を撮像することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１に対応する原理ブロック図である。

【図２】請求項２に対応する原理ブロック図である。

【図３】請求項３に対応する原理ブロック図である。

【図４】請求項４に対応する原理ブロック図である。

【図５】請求項５に対応する原理ブロック図である。

【図６】請求項６に対応する原理ブロック図である。

【図７】請求項１，２，４，５に対応する第１の実施例
を示す図である。

【図８】第１の実施例の動作を説明する流れ図である。

【図９】ビデオ信号の処理を説明する図である。

【図１０】請求項１，３，４，６に対応する第２の実施
例を示す図である。

【図１１】第２の実施例の動作を説明する流れ図であ
る。

【図１２】マッチング処理の一例を示す説明図である。

【図１３】撮像装置（内視鏡）の一例を示す図である。

【図１４】従来例における動き検出を説明する図であ
る。

【符号の説明】

１被写体２撮像手段３シャッタ手段４動き検出手段５シャッタ制御手段６エッジ検出手段７エッジ動き検出手段８サンプル取得手段９マッチング手段１０パターン動き検出手段１１レベル調節手段１２絞り手段１３絞り制御手段１４利得手段１５利得制御手段２１，４１撮影レンズ２２絞り２３ミラー２４シャッタ２５フィルム２６，４２ＣＣＤ素子２７信号処理回路２８高域通過フィルタ２９整流回路３０低域通過フィルタ３１，４９マイクロプロセッサ３２シャッタ駆動機構３３絞り駆動機構３４，５１レリーズ釦４３可変利得増幅器４５フレームメモリ４６メモリカード４７前フレームメモリ４８マッチング処理部５０電子シャッタ駆動機構

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被写体像を撮像する撮像手段と、前記撮像手段の撮像時間を調節するシャッタ手段と、前記撮像手段の撮像域内における、被写体の動きを検出
する動き検出手段と、前記動き検出手段により検出された被写体の動きに応じ
て、前記シャッタ手段に設定される撮像時間を短縮する
シャッタ制御手段と、を備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】請求項１に記載の撮像装置において、前記動き検出手段は、前記撮像手段の出力画像を取り込み、空間周波数におけ
る高域部分を抽出するエッジ検出手段と、前記エッジ検出手段により抽出された高域部分のスルー
レートから、被写体の動きを検出するエッジ動き検出手
段とからなることを特徴とする撮像装置。
【請求項３】請求項１に記載の撮像装置において、前記動き検出手段は、所定の時間間隔を空けて、前記撮像手段の出力画像を取
り込むサンプル取得手段と、前記サンプル取得手段により取り込まれた出力画像の間
で、パターンの一致する領域を求めるマッチング手段
と、前記マッチング手段により求められた領域間の距離に基
づいて、被写体の動きを検出するパターン動き検出手段
とからなることを特徴とする撮像装置。
【請求項４】請求項１乃至３のいずれか１項に記載の
撮像装置において、前記撮像手段による出力画像の明るさを略一定に保つレ
ベル調節手段を備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項５】請求項４に記載の撮像装置において、前記レベル調節手段は、前記撮像手段に撮像される被写体像の光量を制限する絞
り手段と、前記動き検出手段により検出された被写体の動きに応じ
て、前記絞り手段に設定される光量の制限量を低減する
絞り制御手段とからなることを特徴とする撮像装置。
【請求項６】請求項４に記載の撮像装置において、前記レベル調節手段は、前記撮像手段の出力信号の利得を調節する利得手段と、前記動き検出手段により検出された動きに応じて、前記
利得手段の利得を増加させる利得制御手段とからなるこ
とを特徴とする撮像装置。