JPH10191149A - 画像処理装置および方法並びにカメラ一体型vtr - Google Patents

画像処理装置および方法並びにカメラ一体型vtr

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JPH10191149A
JPH10191149A JP35013996A JP35013996A JPH10191149A JP H10191149 A JPH10191149 A JP H10191149A JP 35013996 A JP35013996 A JP 35013996A JP 35013996 A JP35013996 A JP 35013996A JP H10191149 A JPH10191149 A JP H10191149A
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JP
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tilt
pan
speed
motion vector
difference
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JP35013996A
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Kitahiro Kaneda
北洋 金田
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Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 パンおよびチルトによる見苦しくない動画像
を得る。 【解決手段】 フィールド画像信号が、順次、フィール
ド・メモリ10とフィールド・メモリ12にストアさ
れ、動きベクトル検出部14により、フィールド・メモ
リ10の1フィールド前のフィールド画像と、現在の画
像が相関演算され、1フィールド前のフィールド画像と
現在のフィールド画像の相対的なずれ、すなわち、動き
ベクトルが検出される。そして、動きベクトル検出部1
4により求められた動きベクトル情報に基づき、現在の
撮影操作がパンかチルトか、あるいはそれ以外の操作か
が電子パン・チルト部16により判定され、判定した結
果、パンまたはチルトである場合は、電子パンまたは電
子チルト制御が行なわれる。そして、電子パン・チルト
部16の出力に基づき、補正部18によりフィールド・
メモリ12が制御され、最終的な補正画像が出力され
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、パンおよびチルト
により得られる動画像を処理する画像処理装置および方
法に関する。
【0002】また、本発明はカメラ一体型VTRに関す
る。
【0003】
【従来の技術】カメラー体型VTR(videotape recode
r) 等の動画像取得装置における基本的撮影操作と、ズ
ームと、パンと、チルトは、撮影者にとっては、より美
しく効果的な映像を記録するために、なくてはならない
テクニックである。
【0004】一方、近年、カメラ信号処理のデジタル化
が進み、特に、ズームに関しては電子化が一般的とな
り、通常の光学ズームでは得られない高倍率で臨場感あ
ふれる映像が手軽に得られるようになった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、パンお
よびチルトはズームとは異なり電子的に行なわれていな
かった。光学パンおよび光学チルトは、光学ズームと同
様に、手軽に使われているが、実際にこの操作を適正に
行なうには相応の撮影技術が要求され、とりわけ初心者
は、パン速度およびチルト速度が速すぎたり、一定でな
かったりして、得られた映像が見苦しくなることがあっ
た。
【0006】本発明の目的は、上記のような問題点を解
決し、パンおよびチルトによる見苦しくない動画像を得
ることができる画像処理装置および方法を提供すること
にある。
【0007】本発明の他の目的は、パンおよびチルトに
よる見苦しくない動画像を得ることができる画像処理装
置を有するカメラ一体型VTRを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、パン
速度を動きベクトルの水平方向成分から算出するパン速
度算出手段と、該パン速度算出手段により算出されたパ
ン速度と、パン基準速度との差分を算出する差分算出手
段と、該差分算手段により算出された差分が所定の閾値
未満である場合に、該差分に基づき現在の画像位置を補
正する補正手段とを備えたことを特徴とする。
【0009】請求項1において、パン基準速度は、所定
数フィールド間の動きベクトルの平均長さが予め定めた
閾値未満である場合は、動きベクトルの平均長さとする
ことができ、所定数フィールド間の動きベクトルの平均
長さが予め定めた閾値以上である場合には、所定の最高
パン基準速度以下の予め定めたパン速度とすることがで
きる。
【0010】請求項3の発明は、チルト速度を動きベク
トルの垂直方向成分から算出するチルト速度算出手段
と、該チルト速度算出手段により算出されたチルト速度
と、チルト基準速度との差分を算出する差分算出手段
と、該差分算手段により算出された差分が所定の閾値未
満である場合に、該差分に基づき現在の画像位置を補正
する補正手段とを備えたことを特徴とする。
【0011】請求項3において、チルト基準速度は、所
定数フィールド間の動きベクトルの平均長さが予め定め
た閾値未満である場合は、動きベクトルの平均長さとす
ることができ、所定数フィールド間の動きベクトルの平
均長さが予め定めた閾値以上である場合には、所定の最
高チルト基準速度以下の予め定めたチルト速度とするこ
とができる。
【0012】請求項2または4において、動きベクトル
は動き方向検出手段により検出することができる。
【0013】請求項5において、動き方向検出手段はジ
ャイロとすることができる。
【0014】請求項7の発明は、撮影操作がパンまたは
チルトのいずれであるかを判定する撮影操作判定手段
と、該判定手段によりパンと判定された場合に、請求項
1または2に記載の画像処理装置を駆動制御する駆動制
御手段とを備えたことを特徴とする。
【0015】請求項8の発明は、撮影操作がパンまたは
チルトのいずれであるかを判定する撮影操作判定手段
と、該判定手段によりチルトと判定された場合に、請求
項3または4に記載の画像処理装置を駆動制御する駆動
制御手段とを備えたことを特徴とする。
【0016】請求項7において、パン方向と直交する方
向の防振制御を行う防振手段をさらに備えることができ
る。
【0017】請求項8において、チルト方向と直交する
方向の防振制御を行う防振手段をさらに備えることがで
きる。
【0018】請求項11の発明は、パン速度を動きベク
トルの水平方向成分から算出し、算出されたパン速度
と、パン基準速度との差分を算出し、算出された差分が
所定の閾値未満である場合に、該差分に基づき現在の画
像位置を補正する。
【0019】請求項12の発明は、チルト速度を動きベ
クトルの垂直方向成分から算出し、算出されたチルト速
度と、チルト基準速度との差分を算出し、算出された差
分が所定の閾値未満である場合に、該差分に基づき現在
の画像位置を補正する。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。
【0021】本発明の原理を図2を参照して説明する。
この原理はパンにもチルトにも同様に適用することがで
きるので、ここでは、パンの場合について説明する。基
準位置とは、注目時点より1フィールド前の水平方向の
画像の位置であり、理想画像位置とは、基準位置からパ
ン基準速度で移動したときの注目時点の画像の位置であ
る。
【0022】パン基準速度の計算が終了したときのフィ
ールドを第0フィールドとした場合、第0フィールド
で、基準位置を設定し、次のフィールドの第1フィール
ドで、理想画像位置と実際画像位置とから位置補正量を
求め、すなわち、
【0023】
【数1】 第n+1フイールドの位置補正量 =第nフイールドの理想画像位置−第nフィールドの実際画像位置 =n*(パン基準速度)−Σ(動きベクトル) ただし、n≧1である。
【0024】から位置補正量を求め、得られた位置補正
量に基づき、さらに次のフィールドの第2フィールド
で、フィールド・メモリの画像(すなわち、第1フィー
ルドの画像)の画像位置を補正し出力する。
【0025】図1は本発明の実施の形態を示す。図1に
おいて、10,12はフィールド・メモリであり、フィ
ールド画像信号をストアするためのものである。14は
動きベクトル検出部であり、フィールド・メモリ10に
ストアされている1フィールド前のフィールド画像と、
現在のフィールド画像の相関演算を行い相対的なずれを
検出するものである。16は電子パン・チルト部であ
り、動きベクトル検出部14からの動きベクトル情報か
ら現在の撮影操作がパンかチルトか、あるいはそれ以外
の操作かを判定し、判定結果に基づき、電子パンまたは
電子チルト制御を行なうものである。18は補正部であ
り、電子パン・チルト部16の出力に基づきフィールド
・メモリ12を制御して最終的な補正画像を出力するも
のである。
【0026】次に、本装置の動作を説明する。フィール
ド画像信号が、順次、フィールド・メモリ10とフィー
ルド・メモリ12にストアされ、動きベクトル検出部1
4により、フィールド・メモリ10の1フィールド前の
フィールド画像と、現在の画像が相関演算され、1フィ
ールド前のフィールド画像と現在のフィールド画像の相
対的なずれ、すなわち、動きベクトルが検出される。そ
して、動きベクトル検出部14により求められた動きベ
クトル情報に基づき、現在の撮影操作がパンかチルト
か、あるいはそれ以外の操作かが電子パン・チルト部1
6により判定され、判定した結果、パンまたはチルトで
ある場合は、電子パンまたは電子チルト制御が行なわれ
る。そして、電子パン・チルト部16の出力に基づき、
補正部18によりフィールド・メモリ12が制御され、
最終的な補正画像が出力される。なお、より自然な画像
を得るため、パンの場合は垂直方向の防振制御が同時に
行われ、チルトの場合は水平方向の防振制御が同時に行
なわれる。
【0027】図3は電子パン・チルト部16の制御手順
の一例を示すフローチャートである。ステップS200
にて、動きベクトル検出部14により検出された動きべ
クトルに基づいて、現在の撮影操作がパンか、チルト
か、あるいは、その他の撮影操作かを判定する。具体的
には、例えば、動きベクトルの長さと、角度と、それら
の時間変化のパターンを抽出し、標準的なパン・パター
ン(チルト・パターン)とマッチングがとられる。
【0028】ステップS200にてその他の撮影操作と
判定された場合は、ステップS202にて、パン・チル
ト基準速度をリセットし、その後、この制御手順を終了
する。他方、ステップS202にて、パンまたはチルト
と判定された場合は、ステップS204に移行し、ステ
ップS204にて、パン・チルト基準速度の計算中か否
かを判定する。ステップS204にて、パン・チルト基
準速度の計算中と判定された場合は、ステップS206
にて、パン・チルト基準速度の計算を続行し、その後、
この制御手順を終了する。他方、ステップS204にて
判定した結果、パン・チルト基準速度の計算が終了して
いる場合は、ステップS208に移行する。
【0029】そして、ステップS208にて、現フィー
ルドのパン・チルト速度を動きベクトルから算出する。
具体的には、ステップS200にてパンと判定された場
合は、動きベクトルの水平方向成分をパン・チルト速度
とし、ステップS200にてチルトと判定された場合
は、垂直方向成分をパン・チルト速度とする。そして、
ステップS210にて、ステップS206で求めたパン
・チルト基準速度と、ステップS208で求めた現フィ
ールドのパン・チルト速度とを比較してその差分を求め
る。すなわち、パンの場合は、動きベクトルの水平成分
のみを計算し、チルトの場合は、動きベクトルの垂直成
分のみを計算する。ついで、ステップS212にて、ス
テップS210で得られた差分を所定の閾値と比較し、
比較した結果、差分が所定の閾値より大きい場合、すな
わち、パン・チルト速度の変動が大きく補正不可能な場
合は、ステップS214にて、警告信号を生成し、他
方、差分が所定の閾値未満である場合は、ステップS2
16にて、現在の画像位置を理想画像位置へ合わせるた
めの補正信号を生成する。
【0030】図4は図3のステップS206のパン・チ
ルト基準速度計算手順の一例を詳細に示すフローチャー
トである。ステップS300にて、i(≧2)フィール
ド目の動きベクトルの長さMVL i を、積算動きベクトル
長さMVL sum に足し合わせ、ステップS302にて、フ
イールド数をカウントするカウンタcをインクリメント
する。ついで、ステップS304にて、カウンタcと所
定のフィールド数Tとを比較し、比較した結果、カウン
タcが所定フィールド数に達していない場合は、計算中
としてそのまま積分を続行し、他方、所定フィールド数
に達している場合は、ステップS306に移行する。
【0031】ステップS306にて、カウンタcをリセ
ットし、ステップS308にて、所定数フィールド間の
動きベクトルの平均長さMVS を求めるため、積算値MVL
sumフィールド数Tで割り、これ以後、パン・チルト基
準速度をMVS とする。そして、ステップS310にて、
パン・チルト基準速度を予め定めた最高基準速度以下に
するため、パン・チルト基準速度MVS と閾値Lとを比較
する。比較した結果、パン・チルト基準速度MVS が閾値
Lより大きい場合は、ステップS312にて、予め定め
た最高パン・チルト速度MV limを新たなパン・チルト基
準速度として設定し、パン・チルト基準速度MVS が閾値
L未満である場合は、ステップS308で求めたパン・
チルト基準速度をそのまま採用する。
【0032】よって、フィールド数Tと、最高パン・チ
ルト速度Lを適正な値に設定することにより、撮影者の
意図するパン・チルト速度を適正に判断し、しかもパン
・チルト基準速度が常に予め定めた最高基準速度以下に
保たれることになる。
【0033】このように、パン速度(チルト速度)を画
像の動きベクトルから算出し、得られたパン速度(チル
ト速度)が、見掛け上、予め設定したパン基準速度(チ
ルト基準速度)となるように、画像フィールド・メモリ
の画像の位置を制御すると、見た目のパン速度(チルト
速度)が一定でしかも所定値以下になるので、撮影者の
技量によらず、スムーズで快適なパン操作(チルト操
作)を実現することができる。
【0034】本実施の形態では、算出されたパン速度
(チルト速度)をパン基準速度(チルト基準速度)とす
る例を説明したが、パン基準速度(チルト基準速度)を
予め定めた理想的な速度に固定することもできる。
【0035】本実施の形態では、動きベクトルを画像信
号より求める例を説明したが、これに限定されず、例え
ば、ジャイロ等のセンサから求めることができる。
【0036】本実施の形態では、補正時に、パン・チル
ト方向と直交する方向の防振を行う例を説明したが、こ
れに限定されるものではなく、防振はかけなくても良い
ことは勿論である。
【0037】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1〜6およ
び11,12に記載の発明によれば、動きベクトルから
画像のパン速度あるいはチルト速度を算出し、それが、
見掛け上、予め設定した基準値となるように画像フィー
ルド・メモリを制御することにより、電子パンおよび電
子チルトを実現することができ、撮影者の技量によら
ず、スムーズで快適なパンおよびチルト画像を得ること
ができる。
【0038】また、請求項7,8に記載の発明によれ
ば、パン,チルトを判定して、その判定結果に応じて適
正なパン,チルト処理およびぶれ補正処理を実行するこ
とができる。
【0039】さらに、請求項9,10に記載の発明によ
れば、防振手段を水平、垂直方向に有しており、パン,
チルト判定結果に応じて適正な防振制御を行うことが可
能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の形態を示すブロック図であ
る。
【図2】本発明の原理を説明するための説明図である。
【図3】電子パン・チルト部16の制御手順の一例を示
すフローチャートである。
【図4】図3のステップS206のパン・チルト基準速
度計算手順の一例を詳細に示すフローチャートである。
【符号の説明】
10,12 フィールド・メモリ 14 動きベクトル検出部 16 電子パン・チルト部 18 補正部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H04N 5/765 H04N 5/782 K 7/32 7/137 Z

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 パン速度を動きベクトルの水平方向成分
    から算出するパン速度算出手段と、 該パン速度算出手段により算出されたパン速度と、パン
    基準速度との差分を算出する差分算出手段と、 該差分算手段により算出された差分が所定の閾値未満で
    ある場合に、該差分に基づき現在の画像位置を補正する
    補正手段とを備えたことを特徴とする画像処理装置。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記パン基準速度
    は、所定数フィールド間の動きベクトルの平均長さが予
    め定めた閾値未満である場合は、動きベクトルの平均長
    さであり、所定数フィールド間の動きベクトルの平均長
    さが予め定めた閾値以上である場合には、所定の最高パ
    ン基準速度以下の予め定めたパン速度であることを特徴
    とする画像処理装置。
  3. 【請求項3】 チルト速度を動きベクトルの垂直方向成
    分から算出するチルト速度算出手段と、 該チルト速度算出手段により算出されたチルト速度と、
    チルト基準速度との差分を算出する差分算出手段と、 該差分算手段により算出された差分が所定の閾値未満で
    ある場合に、該差分に基づき現在の画像位置を補正する
    補正手段とを備えたことを特徴とする画像処理装置。
  4. 【請求項4】 請求項3において、前記チルト基準速度
    は、所定数フィールド間の動きベクトルの平均長さが予
    め定めた閾値未満である場合は、動きベクトルの平均長
    さであり、所定数フィールド間の動きベクトルの平均長
    さが予め定めた閾値以上である場合には、所定の最高チ
    ルト基準速度以下の予め定めたチルト速度であることを
    特徴とする画像処理装置。
  5. 【請求項5】 請求項2または4において、前記動きベ
    クトルは動き方向検出手段により検出されることを特徴
    とする画像処理装置。
  6. 【請求項6】 請求項5において、前記動き方向検出手
    段はジャイロであることを特徴とする画像処理装置。
  7. 【請求項7】 撮影操作がパンまたはチルトのいずれで
    あるかを判定する撮影操作判定手段と、 該判定手段によりパンと判定された場合に、請求項1ま
    たは2に記載の画像処理装置を駆動制御する駆動制御手
    段とを備えたことを特徴とするカメラ一体型VTR。
  8. 【請求項8】 撮影操作がパンまたはチルトのいずれで
    あるかを判定する撮影操作判定手段と、 該判定手段によりチルトと判定された場合に、請求項3
    または4に記載の画像処理装置を駆動制御する駆動制御
    手段とを備えたことを特徴とするカメラ一体型VTR。
  9. 【請求項9】 請求項7において、パン方向と直交する
    方向の防振制御を行う防振手段をさらに備えたことを特
    徴とするカメラ一体型VTR。
  10. 【請求項10】 請求項8において、チルト方向と直交
    する方向の防振制御を行う防振手段をさらに備えたこと
    を特徴とするカメラ一体型VTR。
  11. 【請求項11】 パン速度を動きベクトルの水平方向成
    分から算出するステップと、 算出されたパン速度と、パン基準速度との差分を算出す
    るステップと、 算出された差分が所定の閾値未満である場合に、該差分
    に基づき現在の画像位置を補正するステップとを備えた
    ことを特徴とする画像処理方法。
  12. 【請求項12】 チルト速度を動きベクトルの垂直方向
    成分から算出するステップと、 算出されたチルト速度と、チルト基準速度との差分を算
    出するステップと、 算出された差分が所定の閾値未満である場合に、該差分
    に基づき現在の画像位置を補正するステップとを備えた
    ことを特徴とする画像処理方法。
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Cited By (4)

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