JPS63166370A - 画像動き補正装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、画面内の画像全体の移動量（動　゛きベク
トル）を検出し、移動量分たけ画像全体の移動量を逆方
向に補正して画像全体の動きを軽減する画像動き補正装
置に関する。

（従来の技術） テレビジョン画面のような画面内における画像の動きは
、画像中の物体の移動によるものとカメラの平行移動（
パン）によるものが一般的であるが、この他に撮影時の
条件によりカメラの振動等による画像の動きが加わる場
合がある。例えば、望遠で撮影するときは、画角が小さ
いため僅かの振動が画像では大きな動きとなり、視角上
の障害となりやすい。また、１１ンデイカメラを持って
移動しながら撮影する場合及びヘリコプタ−等に搭載し
て撮影する場合にも、カメラの振動が画像の振動となっ
て現れる。

このような障害の対策として、ジャイロセンサを利用し
た防振装置がある。これはジャイロセンサで検出した変
位分だけ逆方向に位置または光軸を（−位して補圧する
ものである。また、もっと単純なものでは、スプリング
で振動吸収するものもある。これらは自動車やヘリコプ
タ−に搭載して撮影する場合を中心に利用されている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記のような防振装置では、撮影機材に
取付けて使用するため、カメラ１台毎に１式必要とし、
その重量」二の負担及び報道等の緊急性の高い場合には
その鵡備する時間的な負担も無視できなくなる。

一方、画像情報を電気的に処理して動きベクトルを検出
して補正を行なうことが考えられている。

この補正において、動きベクトルを検出する際、画像情
報によっては検出精度が悪い場合がある。

空や海のような一様な画像の場合及び画像中で物体の移
動がこれに相当する。動きベクトル検出は画像情報のレ
ベル変化を利用しているため、一様な画像では検出でき
なくなり、また僅かなノイズ成分で大きな誤りを生じる
こともある。画像中に移動する物体、例えば自動車や生
物があると、それは動きベクトルの一要素として扱イつ
れるか、画像全体での占める割合か小さい場合にはその
影響は無視できるものの、割合が大きくなると大きなｌ
ｊ差を生じる。

この発明は上記のような問題を改屏するためになされた
もので、撮影後の画像情報を電気的に処理し、その振動
分を除去することができ、これによって撮影現場には同
等追加の機材を必要とせず、！Ｉｉ瓜」二の負担を解決
でき、また後処理か可能で必要な場面及びその程度等を
編集することのできる画像動き補正装置を提供すること
を１］的とする。

［発明の構成コ （問題点を解決するための手段） すなわち、この発明に係る画像動き補正装置は、時間的
に連続した２フレームの画像情報の１１１関から画像の
移動量を示す動きベクトルを検出する手段と、前記画像
情報を記憶するメモリと、前記検出した動きベクトルに
応じて補正を行なうと共に画像の拡大処理を行ない、前
記メモリより所定の画像情報を読み出す手段とを具備し
て＋７．１．成される。

（作用） 上記構成による画像動き補正装置は、画像情報を一旦メ
モリに記憶した後、取出す際に、画像情報の移動を検出
した動きベクトルを基に、画像の移動量を算出して移動
量相当分を逆方向にずらして取出し、また同時に画像の
拡大処理を行なうことにより、画像の移動量すなわち振
動分を軽減するものである。すなわち、画像の振動分だ
け画面を平行移動するが、このとき移動した分だけ画像
端の欠けか生じるため、画像全体の拡大処理を行なうこ
とによって端の欠けをなくすものである。

（実施例） 以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。

まず、第２図及び第３図によりこの発明の概念について
説明する。

第２図（ａ）に示す画像に振動がある場合、空と海は一
様なため、動きベクトル検出には適さない。もし、この
ような画像部分から動きベクトルを検出しようとした場
合には、画像のコントラストかないため、大幅な間違い
を生じたりする。したがって、第２図（ａ）のように対
象物体を点線で囲んだ領域に絞り、その他の６ｆｉ域は
検出χ、■象外とする。この領域の指定操作は、例えば
マウスエンコーダ等を使い、画面を見なから入力する。

人力する領域は画像に枠を重畳表示する。また、画像素
材としてビデオテープレコーダ（ＶＴＲ）を使用し、画
像信号と共にタイムコード信号を３己録しておき、この
タイムコードの時刻別に検出領域を指定することにより
、連続的に円滑な運用ができる。

ここで、時刻Ｔ１のときの画像に検出領域設定した場合
の例を第２図（ａ）に点線で示す。すなわち、点線内の
画像のみから動きベクトルを検出する。次に、時刻Ｔ２
で第２図（ｂ）の画像に切替わった場合、同様に点線で
示すように検出領域を設定する。そして、編集段階に時
刻と検出領域を人力し、その後、ＶＴＲ再生時にタイム
コ−１・を読出して入力された時刻と比較し、該当する
検出領域を表示し、またその範囲から動きベクトルを検
出する動作を行なう。

このようにして検出された動きベクトルはフレーム間の
動きであり、原則的にはそれを順次加算し、その総和が
移動量といえる。したがって、その総和分たけ変位すれ
ばよい。一方、画像情報は一旦メモリに格納し、取出す
際に、前記移動量分たけ変位することにより移動補正を
達成している。

また、このとき画像情報を拡大することにより、偏位し
たときの画像端に出る画像の欠けを防いでいる。この様
子を第３図（ａ）、（ｂ）に示す。

すなわち、第３図（ａ）に原画像を示し、そのままメモ
リに格納する。次に、メモリから取出す際に、例えば第
３図（′ａ）の点線内の部分を取出し、拡大処理して第
３図（ｂ）のように再生する。画像の移動量分を偏位し
て取出すということは、第３図（ａ）の点線部分を移動
することに相当する。

上記概念を基に構成したこの発明に係る画像動き補正装
置を第１図に示して説明する。

第１図において、入力端子１より人力されるＶＴＲから
の画像情報は３分岐され、ひとつはラッチ回路２に前フ
レームの画像情報として導かれ、ひとつは相関器７に現
フレームの画像情報として導かれ、ひとつは遅延回路２
６に導かれる。入力画像情報は例えばテレビジョン画像
情報のようなシリアルな走査信号であり、一般的にディ
ジタル化されているものとする。

ラッチ回路２は入力端子１に予め定められた画面内の代
表点の画像情報の人力タイミングに合わせて発生される
ラッチパルス１１によりラッチする。この代表点は、例
えば画面を複数の領域に分割し、各領域内に設定される
。このラッチ回路２にラッチされた代表点の画像情報は
、転送許可信号１２により適当なタイミングで代表点保
存メモリ３に転送され、その代表点について予め定めら
れたアドレスに保存される。

代表点保存メモリ３は書込み／読出しのモート切換信号
１３により制御され、書込みモード時にはアドレスコン
トローラ４から発生される書込みアドレスデータ１５が
、また読出しモード時には読出しアドレスデータ１６が
それぞれアドレス切換回路５を介してアドレス入力とし
て供給される。

代表点保存メモリ３から読み出される代表点の画像情報
はラッチ回路６にラッチされ、相関器７に導かれる。１
（］関蒸器は入力端子１に入力された現フレームの代表
点の画像情報との相関演算を行なう。ここで、ラッチ回
路６は代表点保存メモリ３から読み出される代表点の画
像情報がそれぞれ代表点抽出領域内の１つの画素の画像
情報を代表しており、それが各代表点抽出領域に含まれ
る入力画像情報の各画素との相関演算のために複数回使
用される関係で、その複数回使用される期間中、代表点
保存メ・モリ３から読み出された画像情報を保存するた
めに設けられている。また、ラッチ回路２は代表点保存
メモリ３が読出しモードにあるときに現フレームにおけ
る代表点の画像情報が到来しても、それを受付けられる
ようにするために設けられている。

相関器７は入力端子１に現フレームにおける代表点抽出
領域内の各画素の画像情報が入力される毎に、その画像
情報とラッチ回路６から供給される前フレームのその領
域の代表点画像情報との相関演算を行なう。この場合、
ラッチ回路６から相関器７に供給される画像情報は、入
力端子１に人力された画像情報が属する相関検出領域を
含む代表点抽出領域の前フレームにおける代表点の画像
情報である。相関器７は相関演算を行ない、各偏位に対
応した相関値を出力する。相関器７の相関演算結果は、
アドレスコントローラ４から与えられるアドレスデータ
１９に従って、累積加算器８に入力される。累積加算器
８では、各領域の対応する画素の各偏位に対応した相関
値が後述の検出信号２５によって累積加算され、動きベ
クトル発生回路９に領域の加算値として入力される。動
きベクトル発生回路９は、累積加算器８の累積加算結果
のうち加算した領域内の最小値を探索し、その最小値の
画素における領域の中心部からの偏位を判定して、それ
を動きベクトル１０として出力する。

次に、操作部２２から第２図に示す検出領域とその時刻
を入力すると、検出領域管理部２１に記憶される。この
検出領域は上記代表点を設定した領域単位に応じて設定
される。時刻信号２０を受けて、一致する時刻に人力さ
れた検出領域データを検出信号発生器２３に送り、ここ
で画像信号のタイミングに合わせた検出信号２５を作り
、累積加算器８に伝える。検出信号２５は累積加算を行
なうタイミングに合わせて、検出オンまたはオフの２値
で作られ、オンを示す値のときのみ累積加算器８か累積
加算を行なうようになっている。

動きベクトル１０は移動量演算部３０に加えられ、ここ
で動きベクトルの処理を行ない、光切から合シー１どれ
たけ移動したかを判断し、その補正ベクトル３１を算出
してアドレス発生回路２９に加えられる。ここでは、遅
延回路２６を経た画像情報を画像メモリに書込むための
アドレスと読出しアドレスを移動することにより、振動
分を補正した画像出力３２を得る。画像メモリは通常２
フイ一ルド分あり、交互に書込み、読出しを分担する。

また、画像メモリの読出しでは、第３図のように人力画
像情報に対して勘き補正を考慮して、小さい画像情報を
読出しこれの画面サイズを拡大することにより、振動分
を補正したとき画像の端が切れるのを防ぐ処理を行なう
。そのため、読出しアドレスはその拡大率に合わせて書
込み時よりアドレスの進みを遅くし、次の補間回路２８
にて不足する画素の補間処理を行なう。

尚、３４，３５．３６はメモリ２フイールド分のアドレ
スと書込み／読出しの制御信号を示す・。

３７は読出し時の補間処理の制御信号を示す。遅延回路
２６は移動量算出までに要する時間に合イつせて、画像
情報を遅延する回路である。

したがって、上記のような構成による画］象動き補正装
置は、撮影現場に特別な機料を準備することなく、すな
わち特にｉｆｆ　Ｅｎ的負担を与えることなく、カメラ
の振動に伴う画像の不要な動きを軽減することができ、
さらに画像の拡大処理によって動き捕正によっても画像
端の欠落を防止することができ、画像情報の品位を向上
することかできる。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、撮影後の画像ｔＩ’ｊ
報を電気的に処理し、その振動分を除去することができ
、これによって撮影現場には同等追加の機材を必要とせ
ず、重量上の負担を解決でき、また後処理か可能で必要
な場面及びその程度等を編集することのできる画像動き
補正装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る画像動き補正装置の一実施例を
示すブロック回路図、第２図及び第３図はそれぞれこの
発明の詳細な説明するための図である。 １・・・画像情報入力端子、２・・・ラッチ回路、３・
・・代表点保存メモリ、４・・・アドレスコントローラ
、５・・・アドレス切換回路、６・・・ラッチ回路、７
・・・相関器、８・・・累積加算器、９・・・動きベク
トル発生回路、２１・・・検出領域管理部、２２・・・
操作部、２３・・・検出信号発生回路、２６・・・遅延
回路、２７・・・画像メモリ、２８・・・補間回路、２
つ・・・アドレス発生回路、３０・・・移動量演算部、
３３・・・画像情報出力端子。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 （Ｑ） 第２図 （Ｑ） 第３図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）時間的に連続した２フレームの画像情報の相関か
   ら画像の移動量を示す動きベクトルを検出する手段と、
   前記画像情報を記憶するメモリと、前記検出した動きベ
   クトルに応じて補正を行なうと共に画像の拡大処理を行
   ない、前記メモリより所定の画像情報を読み出す手段と
   を具備することを特徴とする画像動き補正装置。
2. （２）前記画像情報の任意の領域を指定してその領域か
   ら動きベクトルを検出する手段を有することを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の画像動き補正装置。
3. （３）時間情報によって前記任意の領域を指定して検出
   する手段を有することを特徴とする特許請求の範囲第２
   項記載の画像動き補正装置。