JPH0946574A - Image motion correction device - Google Patents

Image motion correction device

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Publication number
JPH0946574A
JPH0946574A JP7190177A JP19017795A JPH0946574A JP H0946574 A JPH0946574 A JP H0946574A JP 7190177 A JP7190177 A JP 7190177A JP 19017795 A JP19017795 A JP 19017795A JP H0946574 A JPH0946574 A JP H0946574A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
motion
image pickup
optical
motion detection
Prior art date
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Pending
Application number
JP7190177A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroya Kusaka
博也 日下
Masaaki Nakayama
正明 中山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP7190177A priority Critical patent/JPH0946574A/en
Publication of JPH0946574A publication Critical patent/JPH0946574A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize motion correction with high accuracy by securing a prescribed correction field angle independently of a focal distance. SOLUTION: The device is provided with a motion detection means 11 detecting a motion of an image, an optical shake correction means 1 correcting a shake optically based on a detected motion of an image, a storage means 10 storing an image signal, and a means segmenting part of the image from the storage means 10 based on the detected motion of the image, most part of the motion of the image is corrected by the optical shake correction means 1 and the motion eliminated by the means only is eliminated by segmenting the part from the image stored once in the storage means 10.

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等
に用いる画像動き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 an image motion correction device used for image stabilization of an image pickup device.

【0002】[0002]

【従来の技術】撮像装置の画像動き補正装置としては、
例えば、ジンバル機構により撮像光学系及び固体撮像素
子を備えた撮像ユニットを支持し、これを角速度センサ
ーから得られる撮像装置自体の動き情報に基づき駆動制
御することで画像の動きを補正する方式(”ビデオカメ
ラの画振れ防止技術の開発”テレビジョン学会技術報告
Vol.11,No.28,pp19〜24(1987))や、撮像光学系の前
部に可変頂角プリズムを備え、これを同じく角速度セン
サーからの情報により駆動制御することで画像の動きを
補正する方式(”光学式手振れ補正システム”テレビジ
ョン学会技術報告Vol.17,No.5,pp15〜20(1993))が提
案されている。
2. Description of the Related Art As an image motion compensating device of an imaging device,
For example, a method of correcting an image movement by supporting an image pickup unit including an image pickup optical system and a solid-state image pickup element by a gimbal mechanism and controlling the driving of the image pickup unit based on movement information of the image pickup apparatus itself obtained from an angular velocity sensor (" Development of image blur prevention technology for video cameras "Technical Report of the Television Society
Vol.11, No.28, pp19 to 24 (1987)) and a variable apex angle prism at the front of the imaging optical system, which is also driven by information from the angular velocity sensor to correct image movement. Method ("Optical Image Stabilization System" Technical Report of the Television Society of Japan Vol.17, No.5, pp15-20 (1993)) has been proposed.

【0003】また別の例として、画像信号から画像の動
きを検出し、この検出結果に基づきもとの画像からその
一部を切り出すことで画像の動きを補正する方式(”純
電子式画像揺れ補正システム”テレビジョン学会技術報
告Vol.15,No.7,pp43〜48(1991))が提案されている。
この方式は動き補正を全て信号処理にて行うため高精度
な動き補正を実現することができる。
As another example, a method of detecting image movement from an image signal and cutting out a part of the original image based on the detection result to correct the image movement ("pure electronic image shake"). A correction system "Technical Report of Television Society Vol.15, No.7, pp43-48 (1991)" has been proposed.
In this method, since all the motion correction is performed by signal processing, highly accurate motion correction can be realized.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
角速度センサーからの情報をもとに光学的に画像を補正
する従来の画像動き補正装置では、センサーの感度の問
題と撮像ユニットの駆動系又は可変頂角プリズムの応答
特性の問題から高精度な動き補正を実現することは困難
である。
However, in the conventional image motion correction apparatus that optically corrects an image based on the information from the angular velocity sensor, the problem of the sensitivity of the sensor and the drive system of the image pickup unit or the variable value of the image pickup unit are variable. Due to the problem of the response characteristic of the apex angle prism, it is difficult to realize highly accurate motion correction.

【0005】また、画像の一部を切り出すことで画像の
動きを補正する従来の画像動き補正装置では、動き補正
を全て信号処理にて行うため高精度な動き補正を実現す
ることができるが、その反面、撮像レンズの焦点距離が
大きくなればなるほど補正画角が小さくなるという問題
点がある。本発明は、上記従来の問題点を解決するもの
であって、焦点距離に拘わらずほぼ一定の補正画角を確
保し、且つ高精度な動き補正を実現できる画像動き補正
装置を提供することを目的とする。
Further, in the conventional image motion correction device that corrects the motion of an image by cutting out a part of the image, since the motion correction is entirely performed by signal processing, highly accurate motion correction can be realized. On the other hand, there is a problem that the correction angle of view decreases as the focal length of the imaging lens increases. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and provides an image motion correction device capable of ensuring a substantially constant correction angle of view regardless of the focal length and realizing highly accurate motion correction. To aim.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、画像信号から画像の動きを検出する動き
検出手段と、この検出された画像の動きに基づき光学的
に画像の振れを補正する、もしくは画像の動きに基づき
撮像系を駆動することで画像の振れを補正する撮像系
と、画像信号を記憶する記憶手段と、画像から検出され
た画像の動きに基づき記憶手段に記憶された画像からそ
の一部を切り出す記憶手段駆動制御手段とを備える。
In order to achieve the above object, the present invention provides a motion detecting means for detecting a motion of an image from an image signal, and an image blurring optically based on the detected motion of the image. Or an image pickup system that corrects image shake by driving the image pickup system based on the movement of the image, a storage unit that stores the image signal, and a storage unit that stores the image signal based on the movement of the image detected from the image. Storage means drive control means for cutting out a part of the captured image.

【0007】[0007]

【作用】上記の構成により、本発明の画像動き補正装置
は、検出された画像の動きに基づき光学的に画像の振れ
を補正する、もしくは検出された画像の動きに基づき撮
像系を駆動することで画像の振れを補正する撮像系によ
り画像の動きの大部分を補正し、且つこれらの手段だけ
では除去できなかった画像の動きは、記憶手段に一旦記
憶した画像からその一部を切り出すことで除去する。こ
れにより、焦点距離に拘わらずほぼ一定の補正画角を確
保し、且つ高精度な動き補正を実現する。
With the above-described structure, the image motion correction apparatus of the present invention optically corrects the image shake based on the detected image motion, or drives the image pickup system based on the detected image motion. Most of the movement of the image is corrected by the image pickup system that corrects the shake of the image, and the movement of the image that cannot be removed only by these means is cut out from the image once stored in the storage means. Remove. This ensures a substantially constant correction angle of view regardless of the focal length and realizes highly accurate motion correction.

【0008】[0008]

【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、本発明の第1の実施例に
おける画像動き補正装置のブロック図を示すものであ
る。同図において、光学的振れ補正手段1は、撮像装置
の揺れにより生じる画像の動きを光学的に補正するため
の手段である。以下、本実施例では、光学的振れ補正手
段1を、一例として可変頂角プリズムとした場合につい
て説明する。なお可変頂角プリズムに関しては、例えば
特開平2−13901号公報に詳細が開示されているた
めその詳細な説明は省略する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of an image motion correction device according to the first embodiment of the present invention. In the figure, an optical shake correction unit 1 is a unit for optically correcting the movement of an image caused by the shake of the image pickup apparatus. Hereinafter, in the present embodiment, the case where the optical shake correction unit 1 is a variable apex angle prism will be described as an example. Since the details of the variable apex angle prism are disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2-13901, detailed description thereof will be omitted.

【0009】駆動制御手段2は、光学的振れ補正手段1
を駆動及び制御するための手段であり、具体的には後述
する撮像光学系4の光軸に直交する平面内で互いに直交
する2軸を回転軸として光学的振れ補正手段1の平行平
面板を回転駆動する。角度検出手段3は、光学的振れ補
正手段1の平行平面板の実際の回転角を検出し出力する
手段である。なお、角度検出のタイミングは本実施例に
おいては、固体撮像素子6による撮像期間の略中央時点
とする。
The drive control means 2 is an optical shake correction means 1.
Is a means for driving and controlling the parallel plane plate of the optical shake correction means 1 with two axes orthogonal to each other in a plane orthogonal to the optical axis of the imaging optical system 4 described later as rotation axes. Drive to rotate. The angle detection means 3 is means for detecting and outputting the actual rotation angle of the plane-parallel plate of the optical shake correction means 1. In the present embodiment, the timing of angle detection is set to approximately the center of the image pickup period by the solid-state image pickup device 6.

【0010】撮像光学系4は撮像装置のレンズ系、撮像
光学系駆動制御手段5は撮像光学系4を駆動制御し光学
的ズーム動作、合焦動作を行わせる手段であり、撮像光
学系4の焦点距離に関する情報を出力する。固体撮像素
子6は光学的振れ補正手段1及び撮像光学系4を介して
入射する映像を電気信号に変換する撮像素子、アナログ
信号処理手段7は固体撮像素子6により得られた画像信
号に対しガンマ処理等のアナログ信号処理を施すための
手段、アナログ/デジタル変換手段8はアナログ信号を
デジタル信号に変換するための手段である。アナログ/
デジタル変換手段8によりデジタル信号に変換された画
像信号は、ノイズ除去、輪郭強調等のデジタル信号処理
をデジタル信号処理手段9により施され、一旦、記憶手
段としての画像メモリ10に記憶される。
The image pickup optical system 4 is a lens system of the image pickup apparatus, and the image pickup optical system drive control means 5 is means for driving and controlling the image pickup optical system 4 to perform an optical zoom operation and a focusing operation. Outputs information about focal length. The solid-state image pickup device 6 is an image pickup device that converts an image incident through the optical shake correction unit 1 and the image pickup optical system 4 into an electric signal, and the analog signal processing unit 7 is a gamma for the image signal obtained by the solid-state image pickup device 6. The means for performing analog signal processing such as processing, and the analog / digital conversion means 8 are means for converting an analog signal into a digital signal. analog/
The image signal converted into a digital signal by the digital conversion means 8 is subjected to digital signal processing such as noise removal and contour enhancement by the digital signal processing means 9, and is temporarily stored in the image memory 10 as a storage means.

【0011】また、アナログ/デジタル変換手段8によ
りデジタル信号に変換された画像信号は、同時に動き検
出手段11にも送られ、ここでフィールド間の画像の位
置ずれ量を示すベクトル(以下、これを検出ベクトルと
称す)がフィールド毎に検出される。なお、この動き検
出手段11は公知の手段であり、例えば前掲の公知文献
(”純電子式画像揺れ補正システム”テレビジョン学会
技術報告Vol.15,No.7,pp43〜48(1991))に開示されて
いるため、その構成、動作等の詳細は省略する。
The image signal converted into a digital signal by the analog / digital converting means 8 is also sent to the motion detecting means 11 at the same time, where a vector indicating the amount of positional displacement of the image between fields (hereinafter, referred to as a vector). The detection vector) is detected for each field. The motion detecting means 11 is a known means, and is described in, for example, the above-mentioned known literature ("Pure electronic image shake correction system", Television Society Technical Report Vol.15, No.7, pp43-48 (1991)). Since it is disclosed, details of its configuration, operation, etc. are omitted.

【0012】システム制御手段12は動き検出手段1
1、撮像光学系駆動制御手段5及び角度検出手段3から
の情報に基づき画像の動き補正のために必要な情報(駆
動信号)を算出し、これを駆動制御手段2及び画像メモ
リ駆動制御手段13に送る。駆動制御手段2はシステム
制御手段12から得られた情報に基づき光学的振れ補正
手段1を駆動する。また、画像メモリ駆動制御手段13
は、システム制御手段12から得られた情報に基づき画
像メモリ10からの画像信号の読み出しを制御し、画像
メモリ10に記憶されていた画像信号の一部を読み出
し、出力する。
The system control means 12 is the motion detection means 1
1. Based on the information from the image pickup optical system drive control means 5 and the angle detection means 3, the information (drive signal) necessary for image movement correction is calculated, and this is calculated as the drive control means 2 and the image memory drive control means 13. Send to. The drive control means 2 drives the optical shake correction means 1 based on the information obtained from the system control means 12. Further, the image memory drive control means 13
Controls the reading of the image signal from the image memory 10 based on the information obtained from the system control means 12, reads a part of the image signal stored in the image memory 10, and outputs it.

【0013】最後に、固体撮像素子駆動制御手段14は
固体撮像素子6を駆動及び制御するための手段である。
図2は、システム制御手段12の内部構成例のブロック
図である。積分手段121は、動き検出手段11で得ら
れた検出ベクトルをフィールド毎に積分する手段であ
り、積分結果は画像メモリ駆動制御手段13へ送られ
る。予測誤差算出手段122は、動き検出手段11で得
られた検出ベクトルと変換手段123(後述)の出力か
ら予測手段125(後述)が1フィールド前に行った動
き予測結果に含まれる予測誤差値を算出する手段、動き
ベクトル算出手段124は、予測誤差算出手段122の
出力と1フィールド期間遅延器126から得られる予測
手段125の1フィールド前の出力とから、光学的振れ
補正手段1による動き補正効果が無い場合に相当する撮
像装置の動きが原因で発生するフィールド間の画像の位
置ずれ量(以下、これを実動きベクトルと称す)を算出
する手段、予測手段125は動きベクトル算出手段12
4で得られる実動きベクトルから1フィールド後にどれ
だけ画像の位置ずれが生じるかを予測する手段(以下、
この位置ずれ量の予測値を予測ベクトルと称す)、駆動
角度算出手段127は予測手段125で求めた予測ベク
トルと撮像光学系駆動制御手段5から得られる撮像光学
系4の焦点距離をもとに、手振れ補正のために必要な光
学的振れ補正手段1の平行平面板の駆動角度の目標値を
算出し、これを駆動制御手段2へ送る手段、変換手段1
23は、角度検出手段3、撮像光学系駆動制御手段5及
び駆動角度算出手段127の出力から、駆動角度算出手
段127で求めた光学的振れ補正手段1の平行平面板の
駆動角度の目標値と実際に駆動された角度との差を求
め、これを固体撮像素子6上での画像の動き量(例えば
画素数)に換算する手段である。
Finally, the solid-state image sensor drive control means 14 is means for driving and controlling the solid-state image sensor 6.
FIG. 2 is a block diagram of an internal configuration example of the system control means 12. The integration means 121 is means for integrating the detection vector obtained by the motion detection means 11 for each field, and the integration result is sent to the image memory drive control means 13. The prediction error calculation unit 122 calculates the prediction error value included in the motion prediction result performed by the prediction unit 125 (described later) one field before from the detection vector obtained by the motion detection unit 11 and the output of the conversion unit 123 (described below). The motion vector calculation means 124 calculates the motion correction effect of the optical shake correction means 1 based on the output of the prediction error calculation means 122 and the output of the prediction means 125 one field before obtained from the one-field period delay device 126. In the case where there is no such a case, a means for calculating a positional shift amount of an image between fields (hereinafter, referred to as an actual motion vector) caused by a motion of the image pickup apparatus, and a prediction means 125 is a motion vector calculation means 12.
A means for predicting how much the image position shift will occur one field after the actual motion vector obtained in 4 (hereinafter,
The predicted value of this positional deviation amount is referred to as a prediction vector), and the drive angle calculation means 127 uses the prediction vector obtained by the prediction means 125 and the focal length of the imaging optical system 4 obtained from the imaging optical system drive control means 5. A means for converting the target value of the drive angle of the plane-parallel plate of the optical shake correction means 1 required for the shake correction to the drive control means 2 and the conversion means 1.
Reference numeral 23 denotes a target value of the drive angle of the plane parallel plate of the optical shake correction unit 1 obtained by the drive angle calculation unit 127 from the outputs of the angle detection unit 3, the imaging optical system drive control unit 5, and the drive angle calculation unit 127. It is a means for obtaining a difference from the actually driven angle and converting this to the amount of movement of the image (for example, the number of pixels) on the solid-state image sensor 6.

【0014】図3は、予測手段125の具体的な構成例
を示すブロック図である。同図において、遅延手段12
501は信号を遅延させる遅延器であり、遅延時間は、
テレビジョン信号の1フィールド分、つまりNTSC方
式では60分の1秒である。乗算手段12502は乗算
器であり、本実施例では入力に2を乗ずるものとする。
乗算手段12503は乗算器であり、本実施例では入力
に−1を乗ずるものとする。加算器12504は、乗算
手段12502の出力と乗算手段12503の出力とを
加算し出力する。
FIG. 3 is a block diagram showing a concrete example of the structure of the prediction means 125. In the figure, the delay means 12
501 is a delay device that delays a signal, and the delay time is
One field of a television signal, that is, 1/60 second in the NTSC system. The multiplication means 12502 is a multiplier, and in this embodiment, the input is multiplied by 2.
The multiplication means 12503 is a multiplier, and in this embodiment, the input is multiplied by -1. The adder 12504 adds the output of the multiplication means 12502 and the output of the multiplication means 12503 and outputs the result.

【0015】図4は、予測手段125の他の具体的な構
成を示すブロック図である。同図において、遅延手段1
2505及び遅延手段12506は共に信号を遅延させ
る遅延器であり、遅延時間は、テレビジョン信号の1フ
ィールド分、つまりNTSC方式では60分の1秒であ
る。乗算手段12507は乗算器であり、本実施例では
入力に3を乗ずるものとする。乗算手段12508は乗
算器であり、本実施例では入力に−3を乗ずるものとす
る。乗算手段12509は乗算器であり、本実施例では
入力に1を乗ずるものとする。加算器12510は乗算
手段12507と乗算手段12508からの入力を加算
し出力する。加算器12511は乗算手段12509と
加算器12510からの入力を加算し出力する。
FIG. 4 is a block diagram showing another concrete structure of the predicting means 125. In the figure, delay means 1
Both 2505 and the delay means 12506 are delay devices for delaying the signal, and the delay time is one field of the television signal, that is, 1/60 second in the NTSC system. The multiplication means 12507 is a multiplier, and in this embodiment, the input is multiplied by 3. The multiplication means 12508 is a multiplier, and in this embodiment, the input is multiplied by -3. The multiplying means 12509 is a multiplier, and in this embodiment, the input is multiplied by 1. The adder 12510 adds the inputs from the multiplication means 12507 and the multiplication means 12508 and outputs the result. The adder 12511 adds the inputs from the multiplication means 12509 and the adder 12510 and outputs the result.

【0016】以上のように構成された本実施例の画像動
き補正装置について、以下その動作を説明する。なお、
画像信号からの動き検出、動き予測、光学的振れ補正手
段1の駆動制御等の一連の動作は、水平、垂直両方向に
対してなされるが、水平、垂直両方向ともその内容は同
一であるため、以下説明を簡略化するため、水平、垂直
方向の別は区別せずに説明する。
The operation of the image motion correction device of this embodiment having the above-described structure will be described below. In addition,
A series of operations such as motion detection from the image signal, motion prediction, and drive control of the optical shake correction means 1 are performed in both horizontal and vertical directions, but since the contents are the same in both horizontal and vertical directions, In order to simplify the description below, the description will be made without distinguishing between the horizontal and vertical directions.

【0017】固体撮像素子6により得られた画像信号は
アナログ信号処理手段7を経て、アナログ/デジタル変
換手段8によりデジタル信号に変換され、デジタル信号
処理手段9及び動き検出手段11に送られる。デジタル
信号処理手段9ではノイズ除去、輪郭強調等のデジタル
信号処理が施され、その後、画像信号は画像メモリ10
に一旦記憶される。また、動き検出手段11では、フィ
ールド間の画像の位置ずれ量(検出ベクトル)が検出さ
れ、これはシステム制御手段12に送られる。
The image signal obtained by the solid-state image pickup device 6 is converted into a digital signal by the analog / digital converting means 8 through the analog signal processing means 7, and is sent to the digital signal processing means 9 and the motion detecting means 11. The digital signal processing means 9 performs digital signal processing such as noise removal and contour enhancement, and then the image signal is stored in the image memory 10.
Is stored once. Further, the motion detecting means 11 detects the amount of positional deviation (detection vector) of the image between the fields and sends this to the system controlling means 12.

【0018】システム制御手段12では、動き検出手段
11で求めた検出ベクトルと撮像光学系駆動制御手段5
から送られる撮像光学系4の焦点距離情報と角度検出手
段3により検出される光学的振れ補正手段1の平行平面
板の実際の回転角とから、光学的振れ補正手段1の駆動
角度の目標値を算出する。また同じくシステム制御手段
12では、動き検出手段11で求めた検出ベクトルをも
とに、画像の動き補正のために画像メモリ10から画像
信号の一部を切り出す際の切り出し位置に関する情報を
算出する。
In the system control means 12, the detection vector obtained by the motion detection means 11 and the imaging optical system drive control means 5
From the focal length information of the imaging optical system 4 sent from the device and the actual rotation angle of the plane-parallel plate of the optical shake correcting means 1 detected by the angle detecting means 3, the target value of the drive angle of the optical shake correcting means 1 To calculate. Similarly, the system control means 12 calculates, based on the detection vector obtained by the motion detection means 11, information regarding a cutout position when a part of the image signal is cut out from the image memory 10 for image motion correction.

【0019】以下、このシステム制御手段12の具体的
な動作に関し説明する。動き検出手段11で求めた検出
ベクトルは、まず、積分手段121及び予測誤差算出手
段122に送られる。ここでもし仮に後述する予測手段
125による動きの予測が完全に正しく、且つその予測
値をもとにした光学的振れ補正手段1の駆動が遅延等無
しで完全に行われたとすると、画像の動きは光学的振れ
補正手段1により完全に除去され、動き検出手段11で
検出されるフィールド間の画像の位置ずれ量は0となる
はずである。しかし実際には、予測には誤差が不可避で
あり、また光学的振れ補正手段1の周波数応答特性等に
も限界がある。故に動き検出手段11の出力(検出ベク
トル)には必ず予測誤差及び光学的振れ補正手段1の動
作特性上の問題等が原因で生じた動き補正の誤差(動き
補正漏れ)が含まれる。そこで予測誤差算出手段122
では検出ベクトルに含まれるこれら誤差のうち、光学的
振れ補正手段1の動作特性上の問題等が原因で生じた動
き補正の誤差を除去する。具体的には、変換手段123
において、後述する駆動角度算出手段127で求められ
た光学的振れ補正手段1の平行平面板の駆動角度の目標
値と、角度検出手段3により検出される光学的振れ補正
手段1の平行平面板の実際の回転角との差を求め、この
角度差が固体撮像素子6上で何画素分に相当するかを撮
像光学系駆動制御手段5から送られる撮像光学系4の焦
点距離情報から算出する。この算出結果が、検出ベクト
ルに含まれる光学的振れ補正手段1の動作特性上の問題
等が原因で生じた動き補正の誤差である。この誤差分を
検出ベクトルから除去する手段が予測誤差算出手段12
2である。
The specific operation of the system control means 12 will be described below. The detection vector obtained by the motion detecting means 11 is first sent to the integrating means 121 and the prediction error calculating means 122. Here, if the prediction of the motion by the prediction unit 125, which will be described later, is perfectly correct, and the drive of the optical shake correction unit 1 based on the predicted value is completely performed without delay or the like, the image motion Should be completely removed by the optical shake correction means 1, and the amount of positional deviation of the image between the fields detected by the motion detection means 11 should be zero. However, in reality, an error is unavoidable in the prediction, and there is a limit to the frequency response characteristic of the optical shake correction means 1 and the like. Therefore, the output (detection vector) of the motion detection unit 11 always includes a prediction error and a motion correction error (motion correction omission) caused by a problem in the operational characteristics of the optical shake correction unit 1. Therefore, the prediction error calculation means 122
Then, of these errors included in the detection vector, the error of the motion correction caused by the problem in the operation characteristic of the optical shake correction unit 1 or the like is removed. Specifically, the conversion means 123
, The target value of the drive angle of the parallel plane plate of the optical shake correction means 1 obtained by the drive angle calculation means 127 described later and the parallel plane plate of the optical shake correction means 1 detected by the angle detection means 3. The difference from the actual rotation angle is obtained, and the number of pixels on the solid-state image pickup device 6 corresponding to this angle difference is calculated from the focal length information of the image pickup optical system 4 sent from the image pickup optical system drive control means 5. The result of this calculation is an error in the motion correction caused by a problem in the operation characteristics of the optical shake correction unit 1 included in the detection vector. The means for removing this error component from the detection vector is the prediction error calculation means 12
2.

【0020】予測誤差算出手段122で求められた予測
誤差は、1フィールド前に予測手段125により予測し
た予測ベクトルに含まれる予測誤差であり、故に1フィ
ールド前の予測ベクトルから上記予測誤差を除去するこ
とで、光学的振れ補正手段1による動き補正が無い場合
に純粋に撮像装置の動きが原因で発生するフィールド間
の画像の位置ずれ量(実動きベクトル)が求められる。
この現在のフィールドでの実動きベクトルを算出する手
段が動きベクトル算出手段124である。
The prediction error calculated by the prediction error calculation means 122 is a prediction error included in the prediction vector predicted by the prediction means 125 one field before. Therefore, the above prediction error is removed from the prediction vector one field before. Thus, the amount of positional deviation (actual motion vector) of the image between the fields, which is caused purely by the movement of the image pickup apparatus when there is no movement correction by the optical shake correction unit 1, is obtained.
The means for calculating the actual motion vector in this current field is the motion vector calculating means 124.

【0021】次に実動きベクトルから予測ベクトルを求
める予測手段125に関して説明する。本来、画像の動
きを補正する場合、それに先立ち、動き検出を行う必要
がある。しかし本実施例においては、光学的振れ補正手
段1による動き補正は固体撮像素子6による撮像以前又
は略同時に行う必要があるにもかかわらず、動き検出は
固体撮像素子6による撮像以降でしか行えない。つまり
動き補正前に動き検出を行うことは不可能である。故に
本実施例においては予測手段125により1フィールド
先の画像の動きを予測し、この予測値に基づき光学的振
れ補正手段1による動き補正を行うことで動き検出以前
に動き補正を行うことを可能としている。以下、予測手
段125により実動きベクトルから予測ベクトルを求め
る方法に関し説明する。
Next, the predicting means 125 for obtaining the predictive vector from the actual motion vector will be described. Originally, when correcting the movement of an image, it is necessary to detect the movement prior to the correction. However, in the present embodiment, although the motion correction by the optical shake correction means 1 needs to be performed before or substantially at the same time as the image pickup by the solid-state image sensor 6, the motion detection can be performed only after the image pickup by the solid-state image sensor 6. . That is, it is impossible to detect motion before motion correction. Therefore, in this embodiment, the motion of the image one field ahead is predicted by the prediction unit 125, and the motion correction is performed by the optical shake correction unit 1 based on this predicted value, so that the motion correction can be performed before the motion detection. I am trying. Hereinafter, a method of obtaining the prediction vector from the actual motion vector by the prediction means 125 will be described.

【0022】予測手段125における画像の動きの予測
方法に関しては、例えば予測手段125が図3の構成を
とる場合が考えられる。これは、乗算手段12502で
2を乗じた入力と遅延手段12501を経て乗算手段1
2503で−1を乗じた入力とを加算器12504で加
算し、これを移動量の予測値とするものである。本構成
による予測手段125の作用を、図5を用いて更に説明
すると、同図において、予測手段125に入力する各フ
ィールドの実動きベクトルをi(n)とし(nはフィー
ルド番号)、現在のフィールドを第nフィールドとした
場合、例えば、現フィールドの入力i(n)=2、前フ
ィールドの入力i(n−1)=1とすると、予測手段1
25の出力o(n)は、3となる。これは、即ち、フィ
ールド間の画像の動きの変化が1次関数で近似できると
仮定し、入力に対し1次関数による外挿を行っているこ
ととなる。
Regarding the method of predicting the motion of the image in the predicting means 125, for example, the predicting means 125 may have the configuration shown in FIG. This is obtained by multiplying 2 by the multiplying means 12502 and the delay means 12501 and then multiplying means 1
An input obtained by multiplying -1 by 2503 is added by an adder 12504, and this is used as a predicted value of the movement amount. The operation of the prediction means 125 according to this configuration will be further described with reference to FIG. 5. In FIG. 5, the actual motion vector of each field input to the prediction means 125 is i (n) (n is a field number), and When the field is the nth field, for example, if the input i (n) of the current field is 2 and the input i (n-1) of the previous field is 1, the prediction unit 1
The output o (n) of 25 is 3. This means that the change of the image motion between fields can be approximated by a linear function, and the input is extrapolated by a linear function.

【0023】また、同様の構成で、乗算手段12502
の乗算値を2ではなく1とし、乗算手段12503の乗
算値を−1ではなく0とする構成も考えられ、この場合
には、図6に示すように、入力(i(n))と同じ値が
出力(o(n))となる。この構成は、乗算手段125
02、12503を削除した構成と等価であることはい
うまでもない。
The multiplication means 12502 has the same configuration.
There may be a configuration in which the multiplication value of 1 is set to 1 instead of 2 and the multiplication value of the multiplication means 12503 is set to 0 instead of -1. In this case, as shown in FIG. 6, the same as the input (i (n)). The value becomes the output (o (n)). This configuration is the multiplication means 125.
Needless to say, it is equivalent to the configuration in which 02 and 12503 are deleted.

【0024】また、別の構成として、予測手段125が
図4の構成をとる場合も考えられ、このときは、乗算手
段12507で3を乗じた入力信号と遅延手段1250
5を経て乗算手段12508で−3を乗じた入力信号と
を加算器12510で加算したものと、遅延手段125
05と遅延手段12506とを経て乗算手段12509
で1を乗じた入力信号を加算器12511で加算し、こ
れを画像の動きの予測値とする。本構成による予測手段
125の作用を、図7を用いて更に説明すると、図同に
おいて、予測手段125に入力する各フィールドの実動
きベクトルをi(n)とし(nはフィールド番号)、現
在のフィールドを第nフィールドとした場合、例えば、
現フィールドの入力i(n)=4、1フィールド前の入
力i(n−1)=2、2フィールド前の入力i(n−
2)=1とすると、予測手段125の出力o(n)は、
7となる。これは、即ち、フィールド間の画像の動きの
変化が2次関数で近似できると仮定し、入力に対し2次
関数による外挿を行っていることとなる。
As another configuration, the prediction unit 125 may have the configuration shown in FIG. 4, in which case the input signal multiplied by 3 in the multiplication unit 12507 and the delay unit 1250.
The input signal multiplied by -3 by the multiplication means 12508 via 5 and added by the adder 12510, and the delay means 125
05 and delay means 12506 and then multiplication means 12509
The input signal multiplied by 1 is added by the adder 12511, and this is used as the predicted value of the motion of the image. The operation of the prediction means 125 according to this configuration will be further described with reference to FIG. 7. In the figure, the actual motion vector of each field input to the prediction means 125 is i (n) (n is a field number), and the current When the field is the nth field, for example,
Current field input i (n) = 4, 1 field previous input i (n-1) = 2, 2 field previous input i (n-
2) = 1, the output o (n) of the prediction means 125 is
It becomes 7. This means that, assuming that the change in the image motion between fields can be approximated by a quadratic function, the input is extrapolated by a quadratic function.

【0025】予測手段125で求めた予測ベクトルは、
固体撮像素子6で撮像される画像上での位置ずれ量であ
るため、次にこの位置ずれ量を補正するために必要な光
学的振れ補正手段1の平行平面板の駆動角度の目標値を
求める必要がある。この駆動角度の目標値は駆動角度算
出手段127において、予測手段125で求めた予測ベ
クトルと撮像光学系駆動制御手段5より得られる撮像光
学系4の焦点距離情報とから計算され、その結果をもと
に駆動制御手段2が光学的振れ補正手段1を駆動制御、
つまり光学的振れ補正手段1の平行平面板を回転駆動
し、画像の動きを補正する。また駆動角度算出手段12
7で求めた光学的振れ補正手段1の平行平面板の駆動角
度の目標値は上述の変換手段123にも送られ、前述し
たように、この目標値と実際に駆動された角度との差が
求められる。
The prediction vector obtained by the prediction means 125 is
Since it is the amount of positional deviation on the image picked up by the solid-state image sensor 6, the target value of the drive angle of the plane parallel plate of the optical shake correction means 1 required to correct this amount of positional deviation is obtained next. There is a need. The target value of the drive angle is calculated by the drive angle calculation means 127 from the prediction vector obtained by the prediction means 125 and the focal length information of the image pickup optical system 4 obtained from the image pickup optical system drive control means 5, and the result is also calculated. In addition, the drive control means 2 drives and controls the optical shake correction means 1,
That is, the plane-parallel plate of the optical shake correction unit 1 is rotationally driven to correct the movement of the image. Further, the drive angle calculation means 12
The target value of the drive angle of the plane-parallel plate of the optical shake correction means 1 obtained in 7 is also sent to the conversion means 123, and as described above, the difference between this target value and the actually driven angle is calculated. Desired.

【0026】光学的振れ補正手段1の駆動制御による画
像の動き補正は以上、詳説した通りである。次に、光学
的振れ補正手段1だけでは除去不可能な画像の動きの補
正に関し説明する。上述したように、仮に予測手段12
5による動きの予測が完全に正しく、且つその予測値を
もとにした光学的振れ補正手段1の駆動が遅延等無しで
完全に行われたとすると、画像の動きは光学的振れ補正
手段1により完全に除去される。しかし実際には、予測
には誤差の発生が不可避であり、また光学的振れ補正手
段1の周波数応答特性等にも限界がある。そのため、光
学的振れ補正手段1により画像の動きの大部分は除去で
きるとはいえ、固体撮像素子6で撮像した画像には、必
ず予測誤差及び光学的振れ補正手段1の動作特性上の問
題等が原因で生じた動き補正の誤差(動き補正漏れ)に
より動きが残留している。この残留した動きを補正する
ための手段が、積分手段121、画像メモリ10、画像
メモリ駆動制御手段13である。以下、その動作を説明
する。
The image motion correction by the drive control of the optical shake correction means 1 is as described above in detail. Next, correction of image movement that cannot be removed only by the optical shake correction unit 1 will be described. As described above, the prediction means 12 is provisionally used.
If the motion prediction by 5 is perfectly correct, and the drive of the optical shake correction means 1 based on the predicted value is completely performed without delay or the like, the motion of the image is determined by the optical shake correction means 1. Completely removed. However, in practice, it is inevitable that an error will occur in the prediction, and the frequency response characteristics of the optical shake correction means 1 and the like are also limited. Therefore, although most of the movement of the image can be removed by the optical shake correction unit 1, the image picked up by the solid-state image pickup device 6 always has a prediction error and a problem in operating characteristics of the optical shake correction unit 1. The motion remains due to a motion correction error (motion correction omission) caused by. The means for correcting this residual movement is the integration means 121, the image memory 10, and the image memory drive control means 13. The operation will be described below.

【0027】動き検出手段11で検出された画像のフィ
ールド間の位置ずれ量(検出ベクトル)はフィールド間
の画像の相対的な動きである。そこでこの相対的な動き
を固体撮像素子6により撮像された画像上の固定点から
の絶対的な移動量に変換するため、積分手段121によ
り積分処理を施す。そしてこの積分結果に基づき、画像
メモリ駆動制御手段13は動き補正のための画像の切り
出し位置を決定し、画像メモリ10から実際に画像信号
の切り出しを行う。その結果、画像メモリ10から読み
出された画像信号は、完全に動きを除去されたものとな
る。以上のような、検出ベクトルの積分結果に基づき画
像メモリから画像の切り出しを行うことで画像の動きを
補正する内容に関しては、前掲の公知文献(”純電子式
画像揺れ補正システム”テレビジョン学会技術報告Vol.
15,No.7,pp43〜48(1991))に開示されているためこれ
以上の詳説は省略する。
The positional shift amount (detection vector) between the fields of the image detected by the motion detection means 11 is a relative motion of the image between the fields. Therefore, in order to convert this relative movement into an absolute amount of movement from a fixed point on the image picked up by the solid-state image pickup device 6, integration means 121 performs integration processing. Then, based on the result of this integration, the image memory drive control means 13 determines the image cutout position for motion correction, and actually cuts out the image signal from the image memory 10. As a result, the image signal read from the image memory 10 has the motion completely removed. Regarding the contents of correcting the motion of the image by cutting out the image from the image memory based on the integration result of the detection vector as described above, the above-mentioned known document ("Pure electronic image shake correction system", Television Society Technology) Report Vol.
15, No.7, pp43-48 (1991)), and therefore detailed description thereof will be omitted.

【0028】以上のように本実施例においては、光学的
振れ補正手段1のような光学的に画像の動きを補正する
手段を備えることで、焦点距離に拘わらずほぼ一定の補
正画角を確保し、且つ動き検出結果に基づき画像メモリ
から画像を切り出す手段を備えることで光学的振れ補正
手段だけでは除去できず残留した画像の動きを補正し、
システム全体として高精度な動き補正が実現できる。
As described above, in this embodiment, by providing the means for optically correcting the movement of the image such as the optical shake correcting means 1, a substantially constant correction angle of view is secured regardless of the focal length. In addition, by compensating the image from the image memory based on the motion detection result, the motion of the remaining image that cannot be removed only by the optical shake correction means is corrected,
Highly accurate motion compensation can be realized for the entire system.

【0029】図8は、本発明の第2の実施例における画
像動き補正装置のブロック図である。本発明の第2の実
施例の構成は、図1に示した第1の実施例の構成に対
し、以下の点が異なる。第1に、第1の実施例に存在し
た光学的振れ補正手段1を削除し、その代りに撮像光学
系4と固体撮像素子6を撮像装置のきょう体に対し可動
自在とし、これを撮像系21とする。第2に、駆動制御
手段2のかわりに撮像系駆動制御手段22を設ける。第
3に、角度検出手段3のかわりに撮像系角度検出手段2
3を設ける。
FIG. 8 is a block diagram of an image motion correction apparatus according to the second embodiment of the present invention. The configuration of the second embodiment of the present invention differs from the configuration of the first embodiment shown in FIG. 1 in the following points. First, the optical shake correction means 1 existing in the first embodiment is deleted, and instead, the image pickup optical system 4 and the solid-state image pickup element 6 are made movable with respect to the body of the image pickup apparatus, and this is set in the image pickup system. 21. Secondly, an image pickup system drive control means 22 is provided instead of the drive control means 2. Thirdly, instead of the angle detection means 3, the imaging system angle detection means 2
3 is provided.

【0030】以上の点が第1の実施例と異なる。以下、
本実施例の説明に於いては、第1の実施例と同一の部分
は、図1の各構成要素と同一の符号を付して説明を省略
し、第1の実施例と異なる部分に関してのみ説明を行
う。なお、画像信号からの動き検出、動き予測、撮像系
21の駆動制御等の一連の動作は、水平、垂直両方向に
対してなされるが、水平、垂直両方向ともその内容は同
一であるため、以下説明を簡略化するため、水平、垂直
方向の別は区別せずに説明する。
The above points differ from the first embodiment. Less than,
In the description of the present embodiment, the same parts as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals as those of the components in FIG. I will explain. A series of operations such as motion detection from the image signal, motion prediction, and drive control of the imaging system 21 are performed in both horizontal and vertical directions. However, since the contents are the same in both horizontal and vertical directions, In order to simplify the description, the description will be made without distinguishing between the horizontal and vertical directions.

【0031】撮像光学系4及び固体撮像素子6は撮像装
置のきょう体に対しピッチング方向とヨーイング方向に
回動自在に設置されている(これらを合わせて撮像系2
1とする)。撮像系駆動制御手段22は画像の動き補正
を行うために撮像系21を2つの回転軸を中心に駆動す
るアクチュエータ、撮像系角度検出手段23は、撮像系
21が撮像系駆動制御手段22により実際に駆動された
角度を検出する手段である。なお、角度検出のタイミン
グは本実施例においては、固体撮像素子6による撮像期
間の略中央時点とする。以上のように撮像系21を撮像
装置のきょう体に対し回動自在に支持及び駆動する手段
に関しては公知文献(”ビデオカメラの画振れ防止技術
の開発”テレビジョン学会技術報告Vol.11,No.28,pp19
〜24(1987))により詳細に開示されているため詳細な
説明は省略する。
The image pickup optical system 4 and the solid-state image pickup device 6 are rotatably installed in the pitching direction and the yawing direction with respect to the body of the image pickup apparatus (these are combined together to make an image pickup system 2).
1). The image pickup system drive control means 22 is an actuator that drives the image pickup system 21 about two rotation axes to correct the movement of the image, and the image pickup system angle detection means 23 is the image pickup system 21 actually used by the image pickup system drive control means 22. It is a means for detecting the angle driven by. In the present embodiment, the timing of angle detection is set to approximately the center of the image pickup period by the solid-state image pickup device 6. As described above, with respect to the means for rotatably supporting and driving the image pickup system 21 with respect to the body of the image pickup apparatus, there are known documents ("Development of technology for preventing image blur of video cameras", Television Society Technical Report Vol. 11, No. .28, pp19
24 (1987)), the detailed description is omitted.

【0032】本実施例においては、第1の実施例と同様
にシステム制御手段12において、動き検出手段11で
検出された検出ベクトル及び撮像光学系駆動制御手段5
から得られる撮像光学系4の焦点距離情報及び撮像系角
度検出手段23で検出された撮像系21が実際に駆動さ
れた角度とから、動き補正のために必要な撮像系21の
駆動角度の目標値が求められる。そしてこの駆動角度の
目標値に基づき撮像系駆動制御手段22により撮像系2
1を駆動することで画像の動きを補正する。また、この
一連の動作では除去できない画像の動きに関しては、第
1の実施例と同様に画像メモリ手段10からの画像の切
り出しによりこれを除去する。
In this embodiment, as in the first embodiment, the system control means 12 detects the detection vector detected by the motion detection means 11 and the image pickup optical system drive control means 5.
From the focal length information of the image pickup optical system 4 obtained from the above and the angle at which the image pickup system 21 detected by the image pickup system angle detection means 23 is actually driven, the target of the drive angle of the image pickup system 21 necessary for the motion correction. Value is required. Then, based on the target value of this drive angle, the imaging system drive control means 22 causes the imaging system 2
Driving 1 corrects the motion of the image. As for the movement of the image that cannot be removed by this series of operations, it is removed by clipping the image from the image memory means 10 as in the first embodiment.

【0033】以上のように本実施例においては、撮像光
学系4と固体撮像素子6を撮像装置のきょう体に対し可
動自在とすることで、第1の実施例と同様に焦点距離に
拘わらずほぼ一定の補正画角を確保し、且つ動き検出結
果に基づき画像メモリから画像を切り出す手段を備える
ことで撮像系21の駆動制御だけでは除去できず残留し
た画像の動きを補正し、システム全体として高精度な動
き補正が実現できる。
As described above, in the present embodiment, the image pickup optical system 4 and the solid-state image pickup device 6 are made movable with respect to the body of the image pickup apparatus, so that the focal length is the same as in the first embodiment. By securing a substantially constant correction angle of view and providing a means for cutting out an image from the image memory based on the result of motion detection, the motion of the remaining image that cannot be removed only by the drive control of the imaging system 21 is corrected, and the entire system is corrected. Highly accurate motion compensation can be realized.

【0034】なお、上記第1、第2の実施例において
は、最終の画像信号出力は画像メモリ10から読み出し
た画像信号としたがこれに限るものでは無く、例えば画
像メモリ10から読み出した画像信号に対し補間処理を
施すための補間手段を備える構成も考えられる。この場
合、積分手段121による検出ベクトルの積分処理結果
に基づき、補間手段により画像メモリ10から読み出し
た画像信号に補間処理を施すことで、1画素、1ライン
以下の動き補正精度が実現できる。画像信号に補間処理
を施す補間手段に関しては例えば、特願平6−2612
39号公報に開示されているため詳説は省略する。
Although the final image signal output is the image signal read from the image memory 10 in the first and second embodiments, the present invention is not limited to this. For example, the image signal read from the image memory 10 is not limited to this. It is also conceivable to provide an interpolating means for performing an interpolating process on the. In this case, the motion correction accuracy of one pixel or less than one line can be realized by performing interpolation processing on the image signal read from the image memory 10 by the interpolation means based on the result of the integration processing of the detection vector by the integration means 121. Regarding the interpolation means for performing the interpolation processing on the image signal, for example, Japanese Patent Application No. 6-2612.
Since it is disclosed in Japanese Patent No. 39, the detailed description will be omitted.

【0035】また、上記第1、第2の実施例において、
画像メモリ10から動き補正のために読み出す画像の大
きさに関しては特に限定するものではなく、例えば放送
方式に合致した水平画素数、垂直ライン数以下の画像を
読み出し、上記補間手段により拡大処理を行う構成や、
画像メモリ10には放送方式に合致した水平画素数、垂
直ライン数以上の画像信号を記憶させておき、そこから
放送方式に合致した水平画素数、垂直ライン数の画像を
読み出すことも考えられる。
Further, in the above first and second embodiments,
The size of the image read out for the motion correction from the image memory 10 is not particularly limited. For example, an image having the number of horizontal pixels and the number of vertical lines matching the broadcasting system or less is read out, and the enlargement process is performed by the interpolation means. Configuration,
It is also conceivable that the image memory 10 stores image signals having the number of horizontal pixels and the number of vertical lines that match the broadcasting system, and then reads out the image of the number of horizontal pixels and the number of vertical lines that matches the broadcasting system.

【0036】また、上記第1、第2の実施例において、
予測手段125の構成として、3つの例を示したが、こ
れに限るものではなく、例えば、もっと高次のフィルタ
構成により動きの予測を行う方法も考えられる。また、
上記第1、第2の実施例において、予測手段125の構
成として示した3つの例の内、一つだけを用いるのでは
なく、これら3つを適応的に切り換えて、動きの予測を
行う構成も考えられる。また、図4に示した、予測手段
125の構成で、乗算手段12507、12508、1
2509の乗算値を適応的に切り換えて、動きの予測を
行う構成も考えられる。
Further, in the above first and second embodiments,
Although three examples have been shown as the configuration of the prediction unit 125, the present invention is not limited to this, and a method of predicting a motion by a higher-order filter configuration may be considered, for example. Also,
In the first and second embodiments, among the three examples shown as the configuration of the prediction means 125, only one of them is not used, but these three are adaptively switched to predict the motion. Can also be considered. Further, in the configuration of the prediction means 125 shown in FIG. 4, the multiplication means 12507, 12508, 1
A configuration is also conceivable in which the multiplication value of 2509 is adaptively switched to predict motion.

【0037】また、上記第1、第2の実施例において、
放送方式に関してはNTSC方式を前提としたが、NT
SC、PAL、SECAM等のいかなる放送方式を採用
した撮像装置においても、本発明が有効であることは明
らかである。また、上記第1の実施例において、光学的
振れ補正手段1は可変頂角プリズムとして説明を行った
がこれに限るものではなく、撮像光学系4に対し相対的
に駆動されることにより光軸補正を実現する手段(例え
ば、特願昭63−201622号公報に開示されている
手段)であれば、光学的振れ補正手段1として使用でき
ることは明らかである。
Further, in the above first and second embodiments,
As for the broadcasting system, the NTSC system was assumed, but NT
It is obvious that the present invention is effective in an image pickup apparatus which adopts any broadcasting system such as SC, PAL, SECAM and the like. Further, in the first embodiment described above, the optical shake correction means 1 is explained as a variable apex angle prism, but the invention is not limited to this. It is obvious that any means for realizing the correction (for example, the means disclosed in Japanese Patent Application No. 63-201622) can be used as the optical shake correction means 1.

【0038】また、上記第1、第2の実施例において、
動き検出手段11による動き検出は、毎フィールド行う
ものとして説明したが、これに限るものではなく、例え
ば、2フィールドに一度動き検出を行い、動き検出を行
わないフィールドでは、前フィールドで得られた動き検
出結果を基に、実施例に示したように、画像の動きを予
測し、画像の動き補正を行うような構成も考えられる。
In the first and second embodiments,
Although the motion detection by the motion detection means 11 is described as being performed for each field, the present invention is not limited to this. For example, in a field in which motion detection is performed once in two fields and motion detection is not performed, it is obtained in the previous field. As shown in the embodiment, it is possible to predict the motion of the image and correct the motion of the image based on the motion detection result.

【0039】また、上記第1、第2の実施例において、
システム制御手段12は電子回路、もしくはマイクロコ
ンピュータ上でのソフトウエア処理により実現すること
が可能であることは言うまでもない。また、上記第1、
第2の実施例において、システム制御手段12は同一の
ものとして説明したが、光学的振れ補正手段1の駆動角
度とそれにより固体撮像素子6上で撮影画像が動く距離
との関係、及び撮像系21の駆動角度とそれにより固体
撮像素子6上で撮影画像が動く距離との関係は、光学的
振れ補正手段1及び撮像系21の設計仕様により異なる
ため、システム制御手段12内の変換手段123、駆動
角度算出手段127において、光学的振れ補正手段1及
び撮像系21の駆動角度に関する情報を固体撮像素子6
上で撮影画像が動く距離に関する情報に変換するもしく
はその逆の変換を行うための変換レートは、第1の実施
例と第2の実施例とでは異なる場合があることは明らか
である。
Further, in the above first and second embodiments,
It goes without saying that the system control means 12 can be realized by an electronic circuit or software processing on a microcomputer. In addition, the first,
In the second embodiment, the system control means 12 has been described as the same, but the relationship between the drive angle of the optical shake correction means 1 and the distance by which the captured image moves on the solid-state image sensor 6, and the imaging system. Since the relationship between the drive angle of 21 and the distance by which the captured image moves on the solid-state image sensor 6 varies depending on the design specifications of the optical shake correction means 1 and the image pickup system 21, the conversion means 123 in the system control means 12, In the drive angle calculation means 127, information regarding the drive angles of the optical shake correction means 1 and the image pickup system 21 is provided to the solid-state image pickup device 6.
It is obvious that the conversion rate for converting the information about the distance that the captured image moves or vice versa may be different between the first embodiment and the second embodiment.

【0040】また、上記第1、第2の実施例において、
システム制御手段12内の変換手段123、駆動角度算
出手段127において、光学的振れ補正手段1及び撮像
系21の駆動角度に関する情報を固体撮像素子6上で撮
影画像が動く距離に関する情報に変換するもしくはその
逆の変換を行う場合に、撮像光学系駆動制御手段5によ
り得られる撮像光学系4の焦点距離に関する情報を用い
ることとしたがこれに限るものではなく、例えば、赤外
線等を用いた測距手段により、撮像装置と被写体との距
離を測定し、この距離情報を上記焦点距離情報のかわり
に用いる構成も考えられる。
Further, in the above first and second embodiments,
The conversion means 123 and the drive angle calculation means 127 in the system control means 12 convert the information on the drive angles of the optical shake correction means 1 and the imaging system 21 into information on the distance that the captured image moves on the solid-state image sensor 6. When the reverse conversion is performed, the information about the focal length of the image pickup optical system 4 obtained by the image pickup optical system drive control means 5 is used, but the present invention is not limited to this. For example, the distance measurement using infrared rays or the like. It is also conceivable that the means measures the distance between the imaging device and the subject and uses this distance information instead of the focal length information.

【0041】また、上記実施例においては、撮像装置の
固体撮像素子に関しては特に言及しなかったが、単板式
撮像装置、2板式撮像装置、3板式撮像装置のいずれの
撮像装置においても本発明が有効であることは明かであ
る。また、固体撮像素子ではなく撮像管を用いた撮像装
置においても同様に本発明が有効であることは明かであ
る。
Further, in the above-mentioned embodiment, although the solid-state image pickup device of the image pickup device is not particularly mentioned, the present invention can be applied to any one of the single-plate type image pickup device, the two-plate type image pickup device and the three-plate type image pickup device. It is clear that it is effective. Further, it is clear that the present invention is similarly effective in an image pickup apparatus using an image pickup tube instead of the solid-state image pickup element.

【0042】また、上記第2の実施例において、撮像系
は撮像装置のきょう体に対し回動自在に設置されている
としたがこれに限るものでは無く、例えば直線方向に可
動自在とする機構を用いてもよい。なお、撮像系21を
支持、駆動する機械的な機構としては、多種にわたる提
案がなされているが、本実施例はいづれの方式において
も有効であることはいうまでもない。
In the second embodiment, the image pickup system is rotatably installed with respect to the housing of the image pickup apparatus, but the present invention is not limited to this. For example, a mechanism that can move linearly May be used. Although various proposals have been made as mechanical mechanisms for supporting and driving the image pickup system 21, it goes without saying that the present embodiment is effective in any method.

【0043】また、上記第1、第2の実施例において、
動き検出手段11は、公知文献の例を用いたがこれに限
るものではなく、画像信号から画像の位置ずれ量を検出
する手段に関しては、例えば被写体の輪郭部分を検出し
これの移動量から画像の位置ずれ量を検出する方法や被
写体の重心の移動量から画像の位置ずれ量を検出する方
法等、多種にわたる提案がなされており、本実施例はこ
れらいづれの方式を用いても有効であることはいうまで
もない。
Further, in the above first and second embodiments,
The motion detecting means 11 uses an example of a known document, but the invention is not limited to this. As for means for detecting the amount of positional deviation of the image from the image signal, for example, the contour portion of the subject is detected and the image is calculated based on the amount of movement thereof. Various kinds of proposals have been made such as a method of detecting the amount of positional deviation of the object, a method of detecting the amount of positional deviation of the image from the amount of movement of the center of gravity of the subject, and this embodiment is effective even if any of these methods is used. Needless to say.

【0044】[0044]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の画
像動き補正装置は、検出された画像の動きに基づき光学
的に画像の振れを補正する手段、もしくは検出された画
像の動きに基づき撮像系を駆動することで画像の振れを
補正する手段である撮像系により画像の動きの大部分を
補正し、且つこれらの手段だけでは除去できなかった画
像の動きは、記憶手段に一旦記憶した画像からその一部
を切り出すことで除去する。これにより、焦点距離に拘
わらずほぼ一定の補正画角を確保し、且つ高精度な動き
補正を実現できる。
As described above in detail, the image motion correction apparatus of the present invention is based on the means for optically correcting the shake of the image based on the detected motion of the image, or on the basis of the detected motion of the image. Most of the movement of the image is corrected by the image pickup system which is a means for correcting the shake of the image by driving the image pickup system, and the movement of the image which cannot be removed only by these means is temporarily stored in the storage means. It is removed by cutting out a part of the image. As a result, a substantially constant correction angle of view can be secured regardless of the focal length, and highly accurate motion correction can be realized.

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

【図1】本発明の第1の実施例における画像動き補正装
置の構成を示すブロック図
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an image motion correction device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】同画像動き補正装置のシステム制御手段の構成
を示すブロック図
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of system control means of the image motion correction apparatus.

【図3】同システム制御手段の予測手段の具体的な構成
を示すブロック図
FIG. 3 is a block diagram showing a specific configuration of a prediction unit of the system control unit.

【図4】同予測手段の他の具体的な構成を示すブロック
FIG. 4 is a block diagram showing another specific configuration of the prediction means.

【図5】図3に示した予測手段の効果を説明するための
模式図
FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the effect of the prediction means shown in FIG.

【図6】同予測手段の効果を説明するための模式図FIG. 6 is a schematic diagram for explaining the effect of the prediction means.

【図7】図4に示した予測手段の効果を説明するための
模式図
FIG. 7 is a schematic diagram for explaining the effect of the prediction means shown in FIG.

【図8】本発明の第2の実施例における画像動き補正装
置の構成を示すブロック図
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of an image motion correction device according to a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光学的振れ補正手段 2 駆動制御手段 3 角度検出手段 4 撮像光学系 5 撮像光学系駆動制御手段 6 固体撮像素子 7 アナログ信号処理手段 8 アナログ/デジタル変換手段 9 デジタル信号処理手段 10 画像メモリ 11 動き検出手段 12 システム制御手段 13 画像メモリ駆動制御手段 14 固体撮像素子駆動制御手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical shake correction means 2 Drive control means 3 Angle detection means 4 Imaging optical system 5 Imaging optical system drive control means 6 Solid-state imaging device 7 Analog signal processing means 8 Analog / digital conversion means 9 Digital signal processing means 10 Image memory 11 Motion Detection means 12 System control means 13 Image memory drive control means 14 Solid-state image sensor drive control means

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 撮影画像の振れを補正する光学的振れ補
正手段と撮像光学系と固体撮像素子とからなる撮像系
と、前記撮像系から得られた画像信号から画像の動きを
検出する動き検出手段と、前記撮像系から得られた画像
信号を記憶する記憶手段と、前記動き検出手段による動
き検出結果に基づいて算出された駆動信号により、前記
光学的振れ補正手段を駆動制御する駆動制御手段と、前
記動き検出手段による動き検出結果に基づいて算出され
た別の駆動信号により、前記記憶手段を駆動し画像信号
の読み出しを制御する記憶手段駆動制御手段とを備え、
前記記憶手段から読み出された画像信号を出力信号とす
ることを特徴とする画像動き補正装置。
1. An image pickup system comprising an optical shake correction means for correcting shake of a picked-up image, an image pickup optical system, and a solid-state image pickup device, and motion detection for detecting a movement of an image from an image signal obtained from the image pickup system. Means, storage means for storing image signals obtained from the image pickup system, and drive control means for drive-controlling the optical shake correction means by drive signals calculated based on the motion detection result by the motion detection means. And storage means drive control means for driving the storage means and controlling the reading of the image signal by another drive signal calculated based on the motion detection result by the motion detection means,
An image motion correction device, wherein the image signal read from the storage means is used as an output signal.
【請求項2】 撮像光学系と固体撮像素子とを具備し、
且つ撮像装置のきょう体に対し可動自在に支持される撮
像系と、前記撮像系から得られた画像信号から画像の動
きを検出する動き検出手段と、前記撮像系から得られた
画像信号を記憶する記憶手段と、前記動き検出手段によ
る動き検出結果に基づいて算出された駆動信号により、
前記撮像系を駆動制御する駆動制御手段と、前記動き検
出手段による動き検出結果に基づいて算出された別の駆
動信号により、前記記憶手段を駆動し画像信号の読み出
しを制御する記憶手段駆動制御手段とを備え、前記記憶
手段から読み出された画像信号を出力信号とすることを
特徴とする画像動き補正装置。
2. An image pickup optical system and a solid-state image pickup device are provided,
Further, an image pickup system movably supported with respect to the body of the image pickup apparatus, a motion detection means for detecting a movement of an image from an image signal obtained from the image pickup system, and an image signal obtained from the image pickup system are stored. By the storage means and the drive signal calculated based on the motion detection result by the motion detection means,
Drive control means for driving and controlling the image pickup system, and storage means drive control means for driving the storage means and controlling reading of image signals by another drive signal calculated based on the motion detection result by the motion detection means. And an image signal read from the storage means as an output signal.
【請求項3】 光学的振れ補正手段は、可変頂角プリズ
ムであることを特徴とする請求項1記載の画像動き補正
装置。
3. The image motion correction device according to claim 1, wherein the optical shake correction unit is a variable apex angle prism.
【請求項4】 光学的振れ補正手段は、撮像光学系に対
し相対的に駆動されることにより撮像光学系の光軸を偏
心させることを特徴とする請求項1または3記載の画像
動き補正装置。
4. The image motion correction device according to claim 1, wherein the optical shake correction unit deviates the optical axis of the image pickup optical system by being driven relative to the image pickup optical system. .
【請求項5】 光学的振れ補正手段は、光軸に対し直交
する方向に個々に駆動されることで撮像光学系の光軸を
偏心させる1枚以上のレンズからなることを特徴とする
請求項1、3または4のうちいずれか1項に記載の画像
動き補正装置。
5. The optical shake correction means is composed of one or more lenses that decenter the optical axis of the imaging optical system by being individually driven in a direction orthogonal to the optical axis. The image motion correction device according to any one of 1, 3, or 4.
【請求項6】 撮像系は、撮像光学系の光軸に直交する
2軸を中心に回転駆動されることを特徴とする請求項2
記載の画像動き補正装置。
6. The image pickup system is rotationally driven about two axes orthogonal to the optical axis of the image pickup optical system.
The image motion correction device described.
【請求項7】 記憶手段から読み出された画像信号に対
し補間処理を施す補間手段を備えることを特徴とする請
求項1〜6のうちいずれか1項に記載の画像動き補正装
置。
7. The image motion correction device according to claim 1, further comprising an interpolating unit that interpolates an image signal read from the storage unit.
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