JPS6252514B2 - - Google Patents
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- JPS6252514B2 JPS6252514B2 JP57119272A JP11927282A JPS6252514B2 JP S6252514 B2 JPS6252514 B2 JP S6252514B2 JP 57119272 A JP57119272 A JP 57119272A JP 11927282 A JP11927282 A JP 11927282A JP S6252514 B2 JPS6252514 B2 JP S6252514B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N5/00—Details of television systems
- H04N5/14—Picture signal circuitry for video frequency region
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、車両、船舶、又は航空機等のいわ
ゆる移動体における、外界を視察するための撮像
機器に用いられ、上記移動体が移動する際に生ず
る揺動に対し、撮像した画像を安定化させる画像
安定装置で使用される画像安定処理器に関するも
のである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention is used in an imaging device for inspecting the outside world in a so-called moving object such as a vehicle, a ship, or an aircraft, and is capable of controlling vibrations that occur when the moving object moves. The present invention relates to an image stabilization processor used in an image stabilization device that stabilizes captured images.
従来の画像安定装置で得られる画像について、
第１図を用いて説明する。図において、１はTV
走査で得られる撮像機からのTV画面、２は目標
である。 Regarding images obtained with conventional image stabilization devices,
This will be explained using FIG. In the figure, 1 is TV
The TV screen from the imager obtained by scanning, 2, is the target.
移動する車両に取付けられる空間安定器は、タ
ーンテーブルの動きを検出するジヤイロと制御器
とモータにより構成され、車両に取り付けられた
架台と、架台に対して回転可能なターンテーブル
と共に用いられ、車両の動きにより生ずるターン
テーブルの動揺を、打ち消す方向にギヤを駆動
し、ターンテーブルを、一定の空間方向に向くよ
うに制御する。ターンテーブルに取付けられた撮
像器の出力画像は、ターンテーブルが空間安定器
により空間的に一定の方向を向くよう制御されて
いるため、車両が移動しても、一定の方向を向い
た静止した画像を出力する。 A space stabilizer attached to a moving vehicle is composed of a gyroscope that detects the movement of the turntable, a controller, and a motor. The gear is driven in a direction that cancels out the oscillation of the turntable caused by the movement of the turntable, and the turntable is controlled to face in a fixed spatial direction. The output image of the imager attached to the turntable is controlled by a spatial stabilizer so that the turntable points in a fixed spatial direction, so even if the vehicle moves, the output image is a stationary image pointing in a fixed direction. Output the image.
しかし、このような構成された従来の装置にお
いて、画像の安定度は、空間安定器の安定精度に
依存し、空間安定器の安定誤差により生ずるター
ンテーブルの動揺により撮像器からの出力画像が
TV画面１にブレを生じさせ、目標２の輪郭を不
鮮明にし、画質が悪化する。 However, in the conventional apparatus configured as described above, the stability of the image depends on the stability accuracy of the spatial stabilizer, and the output image from the imager is affected by the fluctuation of the turntable caused by the stability error of the spatial stabilizer.
This causes blurring on the TV screen 1, making the outline of the target 2 unclear and deteriorating the image quality.
この発明は、上述の欠点を除くためになされた
もので、画質ブレの少い、画像安定処理器を提供
するものである。 The present invention has been made to eliminate the above-mentioned drawbacks, and provides an image stabilization processor with less blurring in image quality.
以下第２図を用いて、この発明の原理について
詳述する。第２図ａは、ターンテーブルが基準方
向を向いた時の画面の軸と目標の関係を示す図、
第２図ｂはターンテーブルが基準方向を向いた時
の画面と、ターンテーブルが任意方向を向いた時
の最新画面の相対関係を示す図である。 The principle of this invention will be explained in detail below with reference to FIG. Figure 2a is a diagram showing the relationship between the axis of the screen and the target when the turntable faces the reference direction,
FIG. 2b is a diagram showing the relative relationship between the screen when the turntable faces the reference direction and the latest screen when the turntable faces the arbitrary direction.
図中、２は第１図と同一である。 In the figure, 2 is the same as in FIG.
３はターンテーブルが基準方向を向いた時に撮
像機から得られる基準画面、４は任意の時間に撮
像機から得られる入力画面、５は入力画面４を基
準画面３と同一座標に置換してTVモニタや他の
処理装置へ出力する出力画面、６は出力画面５を
出力する際に、入力画面４から情報が得られない
為に、過去の情報を代りに表示したり、黒レベル
等の特定レベルを表示せねばならない旧画像表示
領域、７は入力情報としては最新のものがあるに
もかかわらず、基準画面３の範囲外の為に、出力
画面５の内には表示されない表示不可領域であ
る。 3 is a reference screen obtained from the image pickup device when the turntable faces the reference direction, 4 is an input screen obtained from the image pickup device at any time, and 5 is the input screen 4 that is replaced with the same coordinates as the reference screen 3 and displayed on the TV. The output screen 6 outputs to a monitor or other processing device, when outputting the output screen 5, since information cannot be obtained from the input screen 4, it displays past information instead, and specifies black level etc. The old image display area 7, where the level must be displayed, is an area that cannot be displayed on the output screen 5 because it is outside the range of the reference screen 3, even though the latest input information is available. be.
目標２が静止中であつても撮像機側の変動によ
つて撮像された画面の内では画面中央から偏位が
時々変化することになるが、この現象を標準TV
方式のフイールド単位で得られる静止画面として
説明する。 Even if the target 2 is stationary, the deviation from the center of the image will sometimes change due to fluctuations on the imaging device side.
This will be explained as a still screen obtained for each field of the method.
基準画面３内に撮像された目標２が画面の中心
軸から水平方向にＸ、垂直方向にＹの座標に在る
ものとする。 It is assumed that the target 2 imaged within the reference screen 3 is located at coordinates X in the horizontal direction and Y in the vertical direction from the central axis of the screen.
任意の時間に撮像機から得られた入力画面４の
内に撮像されている目標２が画面の中心軸から、
水平方向、垂直方向に、ｘ，ｙの位置に在るもの
とする。撮像機から得られた目標２をTVモニタ
等で連続して観察した際にブレが認められるの
は、このｘとｙが常時変化するためである。 The target 2 being imaged within the input screen 4 obtained from the imager at any given time is from the central axis of the screen,
Assume that it is located at x and y positions in the horizontal and vertical directions. The reason why blur is observed when the target 2 obtained from the image pickup device is continuously observed on a TV monitor or the like is because x and y constantly change.
このブレを見かけ上なくすように信号処理する
には、入力画面４上で観察した目標２の座標ｘ，
ｙを基準画面３上での目標２の座標Ｘ，Ｙで表現
して出力すればよい。 In order to perform signal processing to apparently eliminate this blur, the coordinates x of the target 2 observed on the input screen 4,
It is sufficient to express y by the coordinates X and Y of the target 2 on the reference screen 3 and output it.
入力画面４と基準画面３の中心軸の水平方向偏
位x0、垂直方向の偏位y0を測定すれば、各々の座
標間には(1)式、(2)式の関係が成立する。 If the horizontal deviation x 0 and vertical deviation y 0 of the central axes of the input screen 4 and the reference screen 3 are measured, the relationships of equations (1) and (2) will hold between the respective coordinates. .
Ｘ＝ｘ＋x0 ……(1)
Ｙ＝ｙ＋y0 ……(2)
入力画面４のｘ，ｙで表現される画素の情報を
ｘ＋x0，ｙ＋y0の座標に相当するメモリに書き込
んで、読み出す時はＸ，Ｙの座標に相当するメモ
リからTV同期信号に同期して読み出して出力画
面５とすればよい。 X = x + x 0 ... (1) Y = y + y 0 ... (2) When writing and reading out information on pixels expressed by x and y on the input screen 4 to the memory corresponding to the coordinates of x + x 0 and y + y 0 . may be read out from the memory corresponding to the X, Y coordinates in synchronization with the TV synchronization signal to provide the output screen 5.
この時に旧画像表示領域６内は入力画面４から
は情報が得られないので、何等かの細工をする必
要があり、又表示不可領域７で得られた情報は出
力画面５には表現が出来ないので無視されること
になる。 At this time, information cannot be obtained from the input screen 4 in the old image display area 6, so some modification is required, and the information obtained in the non-displayable area 7 cannot be expressed on the output screen 5. Since it doesn't exist, it will be ignored.
ここで、基準画面３と入力画面４の相対関係を
表現する偏位x0，y0はTVの垂直同期信号に同期
して画面の上端に相当する時間に16.7mSに一度
更新する方法が通常である。 Here, the deviations x 0 and y 0 that express the relative relationship between the reference screen 3 and the input screen 4 are usually updated once every 16.7 mS at a time corresponding to the top of the screen in synchronization with the TV's vertical synchronization signal. It is.
なお、ブレの変動が急な場合には、偏位x0，y0
をTVの水平同期信号に同期して、画面の左端の
時間に更新する方法、又は各画素毎に更新する方
法等がある。 In addition, when the fluctuation of blur is sudden, the deviation x 0 , y 0
There are two methods, such as updating at the left end of the screen in synchronization with the horizontal synchronization signal of the TV, or updating for each pixel.
又、上述したことは、偏位が水平及び垂直の直
交した方向のみに限定して説明しているが、勿論
回転が発生するような場合には、回転方向の偏位
角Θを検出して、座標変換により画面のプリセツ
ト値を計算すれば、同様であることは言うまでも
ない。以下に第３図を用いてこの発明の一実施例
を説明する。図において８はアナログ信号をデジ
タル信号に変換するためのＡ／Ｄコンバータ、９
はランダムアクセス可能なメモリ、１０はデジタ
ル信号をアナログ信号に変換するためのＤ／Ａコ
ンバータ、１１はビデオ信号にTV同期信号を合
成するためのミキサー、１２ａは入力画面４の左
端の水平方向の座標を算出するための第１の加算
器、１３ａは基準画面３の左端の水平方向の座標
を設定する第１の基準値設定回路、１４ａはメモ
リ９の座標を指定するための、画面上で水平方向
に対応した座標を発生させる第１のアドレスカウ
ンタ、水平方向と同様に、１２ｂ，１３ｂ，１４
ｂは垂直方向に係るもので、１２ｂは第２の加算
器、１３ｂは第２の基準値設定回路、１４ｂは第
１のアドレスカウンタ、１５は画面のスキヤン信
号を発生するための同期発生部である。 Furthermore, although the above explanation is limited to the directions in which the deviation is perpendicular to the horizontal and vertical directions, of course, when rotation occurs, the deviation angle Θ in the rotation direction is detected. , it goes without saying that the same result can be achieved if the preset value of the screen is calculated by coordinate transformation. An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. In the figure, 8 is an A/D converter for converting analog signals into digital signals; 9
10 is a D/A converter for converting a digital signal into an analog signal; 11 is a mixer for combining a TV synchronization signal with a video signal; 13a is a first reference value setting circuit for setting the horizontal coordinates of the left end of the reference screen 3; 14a is an adder for specifying the coordinates of the memory 9 on the screen; A first address counter that generates coordinates corresponding to the horizontal direction, similarly to the horizontal direction, 12b, 13b, 14
b relates to the vertical direction, 12b is a second adder, 13b is a second reference value setting circuit, 14b is a first address counter, and 15 is a synchronization generator for generating a screen scan signal. be.
TVカメラや赤外線撮像機等の撮像機から得ら
れたアナログビデオ信号をＡ／Ｄコンバータ８に
おいて、アナログ信号からデジタル信号に変換し
て、メモリ９で記憶する。一定の方法でメモリ９
の指定された座標に書き込まれたビデオ信号の情
報を読み出して、Ｄ／Ａコンバータ１０におい
て、アナログ信号からデジタル信号に変換し、ミ
キサー１１においてTVの同期信号と合成されて
出力され、TVモニタや、他の信号処理装置等へ
供給される。 An analog video signal obtained from an imaging device such as a TV camera or an infrared imaging device is converted from an analog signal to a digital signal by an A/D converter 8 and stored in a memory 9. Memory in a certain way 9
The information of the video signal written at the specified coordinates is read out, the D/A converter 10 converts the analog signal into a digital signal, the mixer 11 combines it with the TV synchronization signal, and outputs it to the TV monitor or , and are supplied to other signal processing devices.
ターンテーブルの偏位をレート積分ジヤイロ等
で検出して得られた水平方向の偏位x0は第１の加
算器１２ａへ供給され、第１の基準値設定回路１
３ａで設定された値と加算される。第１のアドレ
スカウンタ１４ａはメモリ９へ書き込む時は第１
の加算器１２ａからの信号を初期設定されたアド
レスカウンタの出力をメモリ９へアドレス信号と
して出力し、メモリ９からデータを読み取る時に
は、第１の基準値設定回路１３ａからの信号を初
期設定されたアドレスカウンタの出力をメモリ９
へ出力する。垂直方向についても同様で、第２の
加算器１２ｂは偏位信号y0と第２の基準値設定回
路１３ｂからの信号を加算して第２のアドレスカ
ウンタ１４ｂへ供給する。第２のアドレスカウン
タ１４ｂではメモリ９へ書き込み時はｙ加算器１
２ｂからの信号、メモリ９から読み取り時は第２
の基準値設定回路１３ｂからの信号を初期設定と
して発生されたアドレスカウンタの出力をメモリ
９へ供給する。 The horizontal deviation x 0 obtained by detecting the deviation of the turntable with a rate integrating gyroscope or the like is supplied to the first adder 12a, and the first reference value setting circuit 1
It is added to the value set in 3a. When writing to the memory 9, the first address counter 14a is set to the first address counter 14a.
The output of the address counter in which the signal from the adder 12a is initialized is outputted to the memory 9 as an address signal, and when reading data from the memory 9, the signal from the first reference value setting circuit 13a is initialized. Address counter output to memory 9
Output to. The same applies to the vertical direction, and the second adder 12b adds the deviation signal y 0 and the signal from the second reference value setting circuit 13b and supplies the result to the second address counter 14b. In the second address counter 14b, when writing to the memory 9, the y adder 1
2b, the second signal when reading from memory 9.
The output of the address counter generated with the signal from the reference value setting circuit 13b as the initial setting is supplied to the memory 9.
同期信号発生部１５は水平方向のアドレスカウ
ンタの画面左端を初期設定するために第１のアド
レスカウンタ１４ａへ水平同期信号を供給し、画
面上端を初期設定するために第２のアドレスカウ
ンタ１４ｂへ垂直同期信号を供給すると共に、ミ
キサー１１へ同期信号を供給する。 The synchronization signal generator 15 supplies a horizontal synchronization signal to the first address counter 14a to initialize the left edge of the screen of the horizontal address counter, and supplies a vertical synchronization signal to the second address counter 14b to initialize the top edge of the screen. It supplies a synchronizing signal and also supplies the synchronizing signal to the mixer 11.
通常の画面のアドレスは256×256（水平×垂
直）や512×512であるが、例えば256×256の場合
で、−128（左端）〜＋128（右端）及び＋128（上
端）〜−128（下端）の如く表現される。 Normal screen addresses are 256 x 256 (horizontal x vertical) or 512 x 512, but for example, in the case of 256 x 256, -128 (left edge) to +128 (right edge) and +128 (top edge) to -128 (bottom edge) ).
この時、第１の基準値設定回路１３ａで設定さ
れる値は−128であり、第１のアドレスカウンタ
１４ａはアツプカウンタが使用され、第２の基準
値設定回路１３ｂで設定される値は＋128であ
り、第２のアドレスカウンタ１４ｂはダウンカウ
ンタが使用される。 At this time, the value set by the first reference value setting circuit 13a is -128, an up counter is used as the first address counter 14a, and the value set by the second reference value setting circuit 13b is +128. A down counter is used as the second address counter 14b.
以上のように、空間安定器の安定誤差による撮
像器の画像ブレは、偏位信号で画像メモリの座標
をコントロールすることにより、画像ブレによる
画質の悪化をなくすことが可能な画像安定処器を
実現できる。 As described above, the image stabilization processor that can eliminate the deterioration of image quality due to image blur by controlling the coordinates of the image memory using a deflection signal can be used to solve the image blur of the imager due to the stability error of the spatial stabilizer. realizable.
さらにこの発明によれば、空間安定器の安定誤
差が大きくなつても、画質を損うことがないた
め、簡易な空間安定器を使用することができ、安
価な画像安定装置を提供することができる。 Further, according to the present invention, even if the stability error of the spatial stabilizer becomes large, the image quality is not impaired, so a simple spatial stabilizer can be used, and an inexpensive image stabilizing device can be provided. can.
なお上記説明において、TV走査を前提として
記述しているが、これは説明の便宜上であり、他
のラスター走査を初め、ランダム走査についても
適用され得ることは言うまでもない。 Note that although the above description is based on TV scanning, this is for convenience of explanation, and it goes without saying that it can be applied to other raster scanning as well as random scanning.
第１図は、画面内の目標の振れを表わす図、第
２図はこの発明の原理を説明するための図、第３
図はこの発明の一例を説明する構成図であり、１
はTV画面、２は目標、３は基準画面、４は入力
画面、５は出力画面、６は旧画像表示領域、７は
表示不可領域、８はＡ／Ｄコンバータ、９はメモ
リ、１０はＤ／Ａコンバータ、１１はミキサー、
１２ａは第１の加算器、１２ｂは第２の加算器、
１３ａは第１の基準値設定回路、１３ｂは第２の
基準値設定回路、１４ａは第１のアドレスカウン
タ、１４ｂは第２のアドレスカウンタ、１５は同
期発生部である。なお図中同一あるいは相当部分
には同一符号を付して示してある。
Fig. 1 is a diagram showing the deflection of the target within the screen, Fig. 2 is a diagram for explaining the principle of this invention, and Fig. 3 is a diagram showing the deflection of the target within the screen.
The figure is a configuration diagram illustrating an example of this invention, and 1
is the TV screen, 2 is the target, 3 is the reference screen, 4 is the input screen, 5 is the output screen, 6 is the old image display area, 7 is the area that cannot be displayed, 8 is the A/D converter, 9 is the memory, 10 is the D /A converter, 11 is mixer,
12a is a first adder, 12b is a second adder,
13a is a first reference value setting circuit, 13b is a second reference value setting circuit, 14a is a first address counter, 14b is a second address counter, and 15 is a synchronization generator. Note that the same or corresponding parts in the figures are indicated by the same reference numerals.
Claims (1)
換するＡ／Ｄコンバータと、このＡ／Ｄコンバー
タの出力を一時的に記憶するメモリと、このメモ
リの出力をアナログ信号に変換するＤ／Ａコンバ
ータと、画面の左端に相当する座標を設定する第
１の基準値設定回路と、入力として得られる撮像
機の偏位信号と上記第１の基準値設定回路からの
値を加算する第１の加算器と、上記メモリへの書
き込み時は上記第１の加算器からの値を初期設定
し、上記メモリからの情報読み取り時には上記第
１の基準値設定回路からの値を初期設定して、画
面のＸ方向座標に相当する信号を発生し上記メモ
リへ供給する第１のアドレスカウンタと、画面の
上端に相当する座標を設定する第２の基準値設定
回路と、撮像機の偏位信号と上記第２の基準値設
定回路からの値を加算する第２の加算器と、上記
メモリへの書き込み時には、上記第２の加算器か
らの値を初期設定し、上記メモリからの情報読み
取り時には、上記第２の基準値設定回路からの値
を初期設定して、画面のｙ方向座標に相当する信
号を発生し上記メモリへ供給する第２のアドレス
カウンタとを具備した画像安定処理器。1. An A/D converter that converts the video signal from the camera into a digital signal, a memory that temporarily stores the output of this A/D converter, and a D/A converter that converts the output of this memory into an analog signal. , a first reference value setting circuit that sets coordinates corresponding to the left edge of the screen, and a first adder that adds the deviation signal of the image pickup device obtained as input and the value from the first reference value setting circuit. When writing to the memory, the value from the first adder is initialized, and when reading information from the memory, the value from the first reference value setting circuit is initialized, and the X on the screen is a first address counter that generates a signal corresponding to the direction coordinate and supplies it to the memory; a second reference value setting circuit that sets the coordinate corresponding to the upper edge of the screen; and a deflection signal of the image pickup device and the second a second adder that adds values from the reference value setting circuit; a second adder that initializes the value from the second adder when writing to the memory; and a second adder that initializes the value from the second adder when writing to the memory; and a second address counter that initializes the value from the reference value setting circuit of the screen, generates a signal corresponding to the y-direction coordinate of the screen, and supplies the signal to the memory.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57119272A JPS5911070A (en) | 1982-07-09 | 1982-07-09 | Picture stabilizing processor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57119272A JPS5911070A (en) | 1982-07-09 | 1982-07-09 | Picture stabilizing processor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5911070A JPS5911070A (en) | 1984-01-20 |
| JPS6252514B2 true JPS6252514B2 (en) | 1987-11-05 |
Family
ID=14757252
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57119272A Granted JPS5911070A (en) | 1982-07-09 | 1982-07-09 | Picture stabilizing processor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5911070A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02126925U (en) * | 1989-03-29 | 1990-10-19 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61198879A (en) * | 1985-02-27 | 1986-09-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Television signal processor |
| DE8901105U1 (en) * | 1989-02-01 | 1990-06-21 | Westerwaelder Eisenwerk Gerhard Gmbh, 5241 Weitefeld, De | |
| JPH0817454B2 (en) * | 1994-03-09 | 1996-02-21 | 松下電器産業株式会社 | Television signal processor |
-
1982
- 1982-07-09 JP JP57119272A patent/JPS5911070A/en active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02126925U (en) * | 1989-03-29 | 1990-10-19 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5911070A (en) | 1984-01-20 |
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