JPH1013731A - 動きベクトル検出装置及び画像振れ補正装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ２ライン同時読み出しＣＣＤを用いて精度よ
く動き検出及び画像振れ補正を行う。 【解決手段】 ２ライン同時読み出しＣＣＤ２０２から
読み出された画像は２つの出力端子から出力され、所定
の処理が行われた後、画像メモリ２０７に１フレームが
蓄えられると共に、一方のラインの信号は画像メモリ１
２に蓄えられる。相関演算回路１１は現フィールドと前
フィールドの２つの偶数フィールド画像同士又は２つの
奇数フィールド画像同士の相関を演算し、演算された相
関値から動きベクトル検出回路１３は動きベクトルを検
出する。演算回路１０８は動きベクトルを累積加算して
画像振れ量を求め、メモリ読出制御回路１０９は上記画
像振れ量に応じて画像メモリ２０７のアドレスを制御す
ることにより、ＣＣＤ２０２の振れが補正された画像が
得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は撮像装置等の画像振
れ補正装置等に使われる動きベクトル検出装置及び画像
振れ補正装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図５は画像より動きベクトル検出し、こ
の検出に応じてメモリの読み出し位置を制御して画像振
れを補正する従来の画像振れ補正装置の概略構成図であ
る。次に構成及び動作を説明する。入力画像は撮像レン
ズ１０１を通りＣＣＤ１０２によって電気信号に変換さ
れる。ＣＣＤ１０２からは奇数ラインと偶数ラインの信
号が交互に読み出されサンプルホールド（Ｓ／Ｈ）回路
１０３を介して自動利得制御（ＡＧＣ）回路１０４に入
力される。以下、奇数ラインで構成されるフィールドを
奇数フィールド、偶数ラインで構成されるフィールドを
偶数フィールドと呼ぶ。従って、ＣＣＤ１０２からは奇
数フィールドと偶数フィールドの画像信号が交互に出力
されることになる。

【０００３】ＡＧＣ回路１０４の出力はＡ／Ｄ変換回路
１０５によりディジタル信号に変換される。信号処理回
路１０６はＡ／Ｄ変換回路１０５の出力からＴＶ信号を
生成する。このＴＶ信号は画像メモリ１０７に記憶され
ると同時に、従来の動きベクトル検出装置３に入力され
る。

【０００４】動きベクトル検出装置３に入力された画像
信号は、相関演算回路１１および画像メモリ１２に記憶
される。相関演算回路１１には画像メモリ１２に記憶さ
れている画像信号が加えられており、入力画像との相関
演算を行う。具体的にはブロックマッチング法や代表点
マッチング法に従って２つの画像の位置をずらしながら
相関演算を行う。動きベクトル検出回路１３は、相関値
が最大になった時点のずれを求め、内挿演算によって少
数点以下までの精度で２つの画像間の動きベクトルを求
める。

【０００５】動きベクトル補正回路１４は、比較した２
つの画像のＣＣＤ読み出し時の走査位置のずれによる影
響を無くすように、あらかじめ設定した値を検出された
動きベクトルから加減することによって動きベクトルを
補正する。この補正を行う理由は、インターレース方式
のＴＶ信号において、偶数フィールドと奇数フィールド
でのＣＣＤ１０２の走査位置がずれているため、そのず
れの大きさが垂直方向の動きベクトルとして検出されて
しまうからである。

【０００６】上記補正された動きベクトルを動きベクト
ル検出装置３から送出する。演算回路１０８は、補正さ
れた動きベクトルを累積加算し、その結果を画像振れ量
として送出する。メモリ読み出し制御回路１０９は画像
振れ量に応じて画像メモリ１０７の読み出しアドレスを
制御しながら画像信号を読み出す。読み出された信号は
Ｄ／Ａ変換回路１１０によりアナログ信号に変換されて
出力される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記従来例では、フィ
ールド間の動きベクトルを検出するのに偶数フィールド
と奇数フィールドとの画像の相関から算出するので、動
きベクトル検出回路１３の出力にＣＣＤの走査位置のず
れが含まれてしまう。従来このずれ量を補正するのに、
動きベクトル補正回路１４において動きベクトル検出回
路１３の出力から、ずれ量としてあらかじめ設定した値
を加減する方法が一般的である。しかしながら、ＣＣＤ
の特性や、画像処理回路、相関演算回路、動きベクトル
検出回路での誤差によって、入力される画像によって検
出される動きベクトルの影響は一定でないので、精度良
く動きベクトルを検出できず、このため画像振れを精度
よく補正できないという問題があった。

【０００８】本発明は上記のような問題を解決するため
になされたもので、動きベクトルを精度よく検出するこ
とのできる動きベクトル検出装置及び画像の振れを精度
よく補正することのできる画像振れ補正装置を得ること
を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明による動
きベクトル検出装置においては、第１のフレーム画像を
形成する奇数ラインの信号と次の第２のフレーム画像を
形成する偶数ラインの信号とが順次に入力される第１の
入力手段と、上記第１のフレーム画像を形成する偶数ラ
インの信号が上記奇数ラインの信号と同時に入力され、
次に上記第２のフレーム画像を形成する奇数ラインの信
号が上記偶数ラインの信号と同時に入力される第２の入
力手段と、上記第２の入力手段から入力される信号をフ
ィールド単位に記憶する記憶手段と、上記第１の入力手
段からの現フィールドの画像と上記記憶手段からの前フ
ィールドの画像との相関を演算する演算手段と、上記演
算された相関値から上記２つの画像間の動きベクトルを
検出する検出手段とを設けている。

【００１０】請求項３の発明による画像振れ補正装置に
おいては、被写体像を撮像し、第１のフレーム画像を形
成する奇数ラインの信号を第１の出力端子から出力し、
同時に偶数ラインの信号を第２の出力端子から出力し、
次の第２のフレーム画像では上記奇数、偶数ラインの信
号を上記第１、第２の出力端子を入れ替えて出力するよ
うに成された撮像手段と、上記第１、第２の出力端子か
らの信号のうち少なくとも一方の信号を記憶する第１の
記憶手段と、上記第２の出力端子からの信号をフィール
ド単位に記憶する第２の記憶手段と、上記第１の出力端
子からの現フィールドの画像と上記第２の記憶手段から
の前フィールド画像との相関を演算する演算手段と、上
記演算された相関値に基づいて上記２つの画像間の動き
ベクトルを検出する検出手段と、上記検出された動きベ
クトルに基づいて上記第１の記憶手段の読み出しを制御
する制御手段とを設けている。

【００１１】

【作用】請求項１の発明による動きベクトル検出装置に
よれば、連続するフィールドの偶数フィールド同士また
は奇数フィールド同士を比較した動きベクトル検出が行
われる。

【００１２】また、請求項３の発明による画像振れ補正
装置によれば、連続するフィールドの偶数フィールド同
士または奇数フィールド同士を比較して読み出し位置の
ずれの無い精度の高い動きベクトル検出が可能になり、
このため高性能な画像振れ補正を行うことができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１は第１の実施の形態による動
きベクトル検出装置を有する画像振れ補正装置の概略構
成図であり、図５と対応する部分には同一符号を付して
説明を省略する。図１において、本実施の形態では、２
ライン読み出し可能なＣＣＤ２０２が用いられている。
このＣＣＤ２０２では、図３のように連続する２ライン
の画像信号を取り出すことができるので、同一フレーム
での偶数フィールドと奇数フィールドとが平行して出力
される。

【００１４】次に動作について説明する。入力画像は撮
像レンズ１０１を通り、２ライン同時読み出し可能なＣ
ＣＤ２０２によって電気信号に変換される。ＣＣＤ２０
２の２つの出力はそれぞれ奇数ラインと偶数ラインの信
号が同時に読み出され、それぞれ、サンプルホールド
（Ｓ／Ｈ）回路２０３、自動利得制御（ＡＧＣ）回路２
０４を介してＡ／Ｄ変換回路２０５によりディジタル信
号に変換される。信号処理回路２０６はＡ／Ｄ変換回路
２０５の出力からＴＶ信号を生成する。

【００１５】すなわち、図４のように、ＣＣＤ２０２の
２つの出力端子からは同一のフレームの偶数フィールド
と奇数フィールドとが平行して出力される。またフィー
ルド単位で偶数フィールドと奇数フィールドとが入れ代
わっていて、１つの出力に注目すれば、従来と同様のイ
ンターレース方式の信号が出力されている。

【００１６】信号処理回路２０６の出力は画像メモリ２
０７に記憶されると同時に本発明による動きベクトル検
出装置１に入力される。尚、画像メモリ２０７はフレー
ム画像の記憶でもよいし、フィールド画像の記憶でもよ
い。動きベクトル検出装置１に入力された２つの画像信
号のうちの１つが入力端子１Ａから相関演算回路１１に
入力され、もう１つの画像信号が入力端子１Ｂから画像
メモリ１２に記憶される。相関演算回路１１には画像メ
モリ１２に前回記憶されている前フレームの画像信号が
加えられており、入力画像との相関演算を行う。具体的
にはブロックマッチング法や代表点マッチング法に従っ
て、２つの画像の位置をずらしながら相関演算を行う。

【００１７】動きベクトル検出回路１３は、相関値が最
大になった時点のずれを求め、内挿演算によって少数点
以下までの精度で２つの画像間の動きベクトルを求め
る。演算回路１０８は、検出された動きベクトルを累積
加算し、その結果を画像振れ量として送出する。メモリ
読み出し制御回路１０９は画像振れ量に従い画像メモリ
２０７の読み出しアドレスを制御しながら画像信号を読
み出す。読み出された信号はＤ／Ａ変換回路２１０によ
りアナログ信号に変換され、記録回路２１１により磁気
テープ等の記録媒体に記録される。

【００１８】以上によれば、連続するフィールドの偶数
フィールド同士、または奇数フィールド同士を比較した
動きベクトル検出が行われるので、従来のように検出さ
れた動きベクトルを補正する必要がなく、ＣＣＤや各回
路の誤差によらず常に動きベクトルを精度よく検出する
ことができ、従って、画像の振れを精度よく補正するこ
とができる。

【００１９】図２は第２の実施の形態による動きベクト
ル検出装置を有する画像振れ補正装置の概略構成図であ
り、図１と対応する部分には同一符号を付して説明を省
略する。

【００２０】本実施の形態においては、動きベクトル検
出装置２内に動きベクトル補正回路１４を設けると共
に、切り替えスイッチ１５、１６を連動して設けてい
る。

【００２１】次に動作について説明する。前述したよう
に、信号処理回路２０６の出力は画像メモリ２０７に記
憶されると同時に動きベクトル検出装置２に入力され
る。動きベクトル検出装置２に入力された２つの画像信
号のうちの１つが相関演算回路１１に入力される。また
切り替えスイッチ１５によって画像メモリ１２に記憶す
る画像を入力信号のうちのどちらにするかを切り替え
る。つまり、動きベクトル検出装置２は、ＣＣＤが２ラ
イン読み出し可能かどうか、信号処理回路２０６からの
出力が２つあるかどうかによって切り替えスイッチ１５
を切り替える。相関演算回路１１には画像メモリ１２に
記憶されている画像信号が加えられており、入力画像と
の相関演算を行い動きベクトル検出回路１３は、相関値
が最大になった時点のずれを求め、内挿演算により２つ
の画像間の動きベクトルを求める。

【００２２】切り替えスイッチ１６は切り替えスイッチ
１５に連動し、動き検出した画像の入力信号が同一のと
きは動きベクトル補正回路１４につなげ、そうでないと
きは動き検出装置２の出力につなげる。動きベクトル補
正回路１４は、比較した２つの画像のＣＣＤ読み出し時
の走査位置のずれによる影響を無くすように、あらかじ
め設定した値を検出された動きベクトルから加減するこ
とによって動きベクトルを補正する。

【００２３】演算回路１０８は、動きベクトル検出装置
２から出力された動きベクトルを累積加算し、その結果
を画像振れ量として送出する。メモリ読み出し制御回路
１０９は画像振れ量に従い画像メモリ２０７から画像信
号を読み出す。読み出された信号はＤ／Ａ変換回路２１
０によりアナログ信号に変換され、記録回路２１１によ
り磁気テープ等の記録媒体に記録される。

【００２４】

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明による動
きベクトル検出装置によれば２つの偶数フィールド画像
同士または２つの奇数フィールド画像同士を比較した動
きベクトル検出が行われるので、従来のように走査位置
により動きベクトルの補正を行う必要がなくなり、ま
た、回路誤差等に基づく誤差のない高精度な動きベクト
ル検出を行うことができる。

【００２５】また、請求項３の発明による画像振れ補正
装置によれば、２つのフィールド画像同士または２つの
奇数フィールド画像同士を比較して読み出し位置のずれ
の無い精度の高い動きベクトル検出が行われるので、高
性能な画像振れ補正を行うことができる。

【００２６】さらに請求項２、４の発明のように構成す
ることにより、撮像モードに応じて従来の方法と請求項
１、３の発明による方法とを切り替えて、適応的な動き
ベクトル検出を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態による動きベクトル
検出装置を有する画像振れ補正装置の構成を示すブロッ
ク図である。

【図２】第２の実施の形態による動きベクトル検出装置
を有する画像振れ補正装置の構成を示すブロック図であ
る。

【図３】インターレース方式での偶数・奇数フィールド
の関係を示す構成図である。

【図４】信号処理回路の出力信号を示す構成図である。

【図５】従来の画像振れ補正装置の構成を示すブロック
図である。

【符号の説明】

１、２ 動きベクトル検出装置 １１ 相関演算回路 １３ 動きベクトル検出回路 １４ 動きベクトル補正回路 １５、１６ 切り替えスイッチ １０８ 演算回路 １０９ メモリ読出制御回路 ２０２ ＣＣＤ ２０６ 信号処理回路 ２０７ 画像メモリ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１のフレーム画像を形成する奇数ライ
   ンの信号と次の第２のフレーム画像を形成する偶数ライ
   ンの信号とが順次に入力される第１の入力手段と、 上記第１のフレーム画像を形成する偶数ラインの信号が
   上記奇数ラインの信号と同時に入力され、次に上記第２
   のフレーム画像を形成する奇数ラインの信号が上記偶数
   ラインの信号と同時に入力される第２の入力手段と、 上記第２の入力手段から入力される信号をフィールド単
   位に記憶する記憶手段と、 上記第１の入力手段からの現フィールドの画像と上記記
   憶手段からの前フィールドの画像との相関を演算する演
   算手段と、 上記演算された相関値から上記２つの画像間の動きベク
   トルを検出する検出手段とを備えた動きベクトル検出装
   置。
2. 【請求項２】 上記第１、第２の入力手段からの信号の
   一方を選択して上記記憶手段に与える第１の選択手段
   と、 上記検出手段が検出した動きベクトルに対して上記２つ
   の画像のライン間の走査位置に基づく検出誤差を補正す
   る補正手段と、 上記第１の選択手段が上記第１の入力手段からの信号を
   選択したとき上記検出手段の出力を上記補正手段に与え
   る第２の選択手段とを設けたことを特徴とする請求項１
   記載の動きベクトル検出装置。
3. 【請求項３】 被写体像を撮像し、第１のフレーム画像
   を形成する奇数ラインの信号を第１の出力端子から出力
   し、同時に偶数ラインの信号を第２の出力端子から出力
   し、次の第２のフレーム画像では上記奇数、偶数ライン
   の信号を上記第１、第２の出力端子を入れ替えて出力す
   るように成された撮像手段と、 上記第１、第２の出力端子からの信号のうち少なくとも
   一方の信号を記憶する第１の記憶手段と、 上記第２の出力端子からの信号をフィールド単位に記憶
   する第２の記憶手段と、 上記第１の出力端子からの現フィールドの画像と上記第
   ２の記憶手段からの前フィールド画像との相関を演算す
   る演算手段と、 上記演算された相関値に基づいて上記２つの画像間の動
   きベクトルを検出する検出手段と、 上記検出された動きベクトルに基づいて上記第１の記憶
   手段の読み出しを制御する制御手段とを備えた画像振れ
   補正装置。
4. 【請求項４】 上記第１、第２の出力端子からの信号の
   一方を選択して上記第２の記憶手段に与える第１の選択
   手段と、 上記検出手段が検出した動きベクトルに対して上記２つ
   の画像のライン間の走査位置に基づく検出誤差を補正す
   る補正手段と、 上記第１の選択手段が上記第１の出力端子からの信号を
   選択したとき上記検出手段の出力を上記補正手段に与え
   る第２の選択手段とを設けたことを特徴とする請求項３
   記載の画像振れ補正装置。
5. 【請求項５】 上記制御手段は、上記動きベクトルを累
   積加算した画像振れ量を求め、この画像振れ量に応じて
   制御を行うことを特徴とする請求項３記載の画像振れ補
   正装置。
6. 【請求項６】 上記撮像手段は、２ライン同時読み出し
   可能なＣＣＤを含むことを特徴とする請求項３記載の画
   像振れ補正装置。