DE69127850T2

DE69127850T2 - Vorrichtung zum Erfassen von Bewegungen und Fokusdetektor, der eine solche Vorrichtung benutzt

Info

Publication number: DE69127850T2
Application number: DE69127850T
Authority: DE
Inventors: Isao Harigaya; Toshiaki Kondo; Masayoshi Sekine; Shigeyuki Suda; Koji Takahashi; Jun Tokumitsu; Minoru Yoshii
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1990-04-29
Filing date: 1991-04-29
Publication date: 1998-03-12
Anticipated expiration: 2011-04-30
Also published as: US5526044A; EP0455444B1; DE69127850D1; EP0455444A1; US5729290A

Description

GRUNDLAGEN DER ERFINDUNG

Bereich der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Bewegungserfassungsvorrichtung, zur Verwendung in Verbindung mit einer verwackelungssicheren Vorrichtung zur Kompensation der Bewegung eines mittels einer Kamera aufgenommenen Bilds infolge eines Zitterns der Hand oder anderer Vibrationen, eine automatische Nachführungsvorrichtung zum Nachführen eines bewegten Objekts, und einen automatischen Fokusdetektor (Scharfeinstellungserfassungseinrichtung) zur Erfassung des Fokussierungszustands aus einem aufgenommenen Signal.

Zugehöriger Stand der Technik

In jüngster Zeit haben Bildaufnahmeeinrichtungen wie Videokameras oder elektronische Kameras eine bemerkenswerte Entwicklung erfahren, wobei im Hinblick auf einen verläßlicheren und besser handhabbaren Betrieb eine Bewegungskorrektureinrichtung entwickelt wurde, die ein Fotografieren mit größerer Qualität ohne Verluste erlaubt, indem die Bewegung des Bilds infolge von Zittern der Hand oder anderen Vibrationen korrigiert wird. Das Bewegungskorrekturverfahren der Bewe gungskorrektureinrichtung umfaßt ein mechanisches Korrekturverfahren unter Verwendung von trägen Massen zur Aufrechterhaltung der jeweiligen Achsen der Objektive (Linsen) und des Bildsensors für die Drehung des Kameragehäuses, ein optisches Korrekturverfahren unter Verwendung eines optischen Bauteils als variables Spitzwinkelprisma, und ein Bildverarbeitungskorrekturverfahren zur Durchführung der Korrektur durch Bewegen eines Bildschirms im Rahmen der Bildverarbeitung.
Gemäß dem mechanischen Korrekturverfahren ist ein spezieller Aufbau zur Unterstützung des Objektivs (Linse) und eines Bildaufnahmesystems erforderlich, und gemäß dem optischen Korrekturverfahren ist ein spezielles optisches Teil, wie ein variables Spitzwinkelprisma gemäß der vorstehenden Beschreibung erforderlich, während bei dem Bildverarbeitungskorrekturverfahren keine mechanischen Anordnungen und optische Bauteile notwendig sind, sondern das Merkmal vorliegt, daß eine Bewegungskorrektur lediglich mitteis einer Signalverarbeitung in elektrischen Schaltungen durchgeführt wird, wobei zu erwarten ist, daß dieses Verfahren in weiten Bereichen in der Zukunft verwendet wird.
Die Bewegungskorrekturvorrichtung mit dem vorstehend beschriebenen bekannten Bildverarbeißungsverfahren weist jedoch im Vergleich zu mechanischen und optischen Einrichtungen die folgenden Nachteile auf.
Bei der Durchführung der Bewegungskorrektur mittels des Bildverarbeitungsverfahrens weist das Bild einige Bewegungsanteile während des Aufnahmezustands mit einem Bildsensor oder einer Bildaufnahmeröhre auf, wobei im Rahmen der nachfolgenden Verarbeitung die Bewegung des Bilds zwischen Teilbildern und Vollbildern mittels des Versetzens des Bilds in Abhängigkeit vom Betrag der Bildbewegung entfernt wird.
Da das im Aufnahmezustand erhaltene Bild eine gewisse Unschärfe aufweist, ist die schließlich erhaltene Auflösung des Bilds niedrig, auch wenn die Bildbewegung bei der nachfolgenden Verarbeitung korrigiert wurde, so daß hieraus eine schlechte Bildqualität erzielt wird.
Bei Videogeräten aus jüngster Zeit, wie Videokameras oder elektronischen Kameras, ist eine automatische Scharfeinstellungsanpassungseinrichtung zur Anpassung der Fokussierung durch Erfassen des Fokussierungszustands aus einem aufgenommen Signal entwickelt worden, wobei jedoch gemäß der vorstehenden Beschreibung Bildbewegungen eine hohe räumliche Frequenzkomponente vermindern können, die sich in Abhängigkeit vom Fokussierungszustand des aufgenommenen Signals verändert, wodurch die Bildschärfe vermindert wird, und sich ebenfalls die Leistungsfähigkeit der automatischen Fokussierungsanpassungseinrichtung verschlechtert, so daß die Gefahr einer Fehlfunktion auftritt, wobei es vorteilhaft wäre, die Bildbewegung bei der Autofokusverarbeitung unter Verwendung des aufgenommenen Signals zu erfassen und zu korrigieren.
Aus der US-A-4 612 575 ist ein Verfahren zur Minimierung der Unschärfe eines Bilds einer auf einem ent fernten unbemannten Fahrzeug angeordneten Kamera bekannt. Verhältnis-Kreiselkompasse dienen zur Messung der Kamerabewegung, wobei die Messung zur Berechnung von Wiener-Filterkennlinien zum Filtern des Bildsignals und Entfernen der Unschärfe herangezogen werden.

KURZZUSAMMENEASSUNG DER ERFINDUNG

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Bildverarbeitungseinrichtung gemäß Patentanspruch 1 und ein Verfahren zur Verarbeitung eines Bildsignals gemäß Patentanspruch 13 bereitgestellt. Weitere Merkmale sind in den verbleibenden Patentansprüchen angegeben.
Die veranschaulichten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung betreffen eine Bewegungserfassungsvorrichtung, die in der Lage ist, eine Verschlechterung der Auflösung infolge von Bewegungen des Bilds zu kompensieren.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein qualitativ hochwertiges Bild durch Kompensieren der Verschlechterung der Bildqualität infolge einer Bildbewegung durch Filterung bereitgestellt, wobei die Auflösung eines auszugebenden Bilds für eine Bewegungskorrekturvorrichtung verbessert wird.
Vorzugsweise werden die bei dem Filtervorgang verwendeten Eiltereigenschaften (Filterkennlinien) in adaptiver Weise verändert, vorzugsweise auf der Basis eines zur Korrektur der Bewegung erhaltenen Bewegungsvektors.
Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung betrifft einen stabilen (unveränderlichen) Fokusdetektor (Fokuserfassungseinrichtung), der mit hoher Präzision arbeitet, und der nicht dem Einfluß einer Erschütterung der Kamera oder einer Objektbewegung unterliegt, da es möglich ist, die Verschlechterung der Genauigkeit bei der Fokuserfassungseinrichtung infolge eines Signals, das weniger repräsentativ für den Fokussierungszustand wird, beispielsweise infolge eines verschwommenen Flankenbereichs oder einer Verschlechterung der Hochfrequenzkomponente in Verbindung mit einer Bewegung des Bilds, zu verhindern.
Es wird ferner ein Ausführungsbeispiel bereitgestellt, das in der Lage ist, eine sehr genaue Fokuserfassung durchzuführen, wobei eine Verschlechterung der Genauigkeit infolge einer Bewegung des Bilds vermieden wird, und wobei die Bildbewegung erfaßt und die Fokuserfassung unter Verwendung eines Signals durchgeführt wird, bei dem die Verschlechterung der Auflösung infolge der Bildbewegung kompensiert wurde.

KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN

Fig. 1 ist ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung eines ersten Beispiels einer Bewegungserfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 ist eine Ansicht der Bildbewegung.
Fig. 3 ist eine Ansicht der Bewegung des optischen Bilds.
Fig. 4A bis 4C zeigen grafische Darstellungen zur Veranschaulichung der verwendeten Filtereigenschaften (Filterkennlinien)
Fig. 5 ist eine grafische Darstellung zur Veranschaulichung einer invertierten Filterkennlinie.
Fig. 6 ist eine grafische Darstellung zur Veranschaulichung einer Kennlinie eines Wiener-Filters.
Fig. 7 ist ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung eines zweiten Beispiels der vorliegenden Erfindung.
Fig. 8 ist eine grafische Darstellung zur Veranschaulichung von Bildern, die eine Vielzahl von Bewegungen umfassen.
Fig. 9 ist eine grafische Darstellung zur Veranschaulichung von Bereichsentscheidungsergebnissen.
Fig. 10 ist ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung eines dritten Beispiels einer Bewegungskorrekturvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 11 ist eine grafische Darstellung zur Veranschaulichung der Bewegung eines Bilds.
Fig. 12 ist eine grafische Darstellung zur Veranschaulichung der Bewegung eines optischen Systems.
Fig. 13 ist eine grafische Darstellung zur Veranschaulichung einer Punktbildverteilungsfunktion bei der Bewegung eines Bilds.
Fig. 14 ist eine grafische Darstellung zur Veranschaulichung der Korrektur einer Flankenbreite.
Fig. 15 ist ein Blockschaltbild eines vierten Beispiels der vorliegenden Erfindung.
Fig. 16A und 16B sind schematische grafische Darstellungen zur Veranschaulichung eines Fokuserfassungsverfahrens mittels einer bekannten Bildverarbeitung.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Ein Ausführungsbeispiel einer Bewegungskorrekturvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wird nachstehend im einzelnen unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben.
Fig. 1 ist ein Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbei spiels der Bewegungskorrekturvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
In dieser Figur bezeichnet 1 ein Objekt, 2 ein Aufnahmeobjektiv (Aufnahmelinse) und 3 ein Aufnahmeelement oder eine Aufnahmeröhre wie eine Ladungskopplungseinheit CCD zur Ausgabe eines Bildaufnahmesignals durch fotoelektrisches Umwandeln eines in der Bildebene mittels des Aufnahmeobjektivs 2 ausgebilde ten Objektbilds. Bezugszeichen 4 bezeichnet einen Verstärker zur Verstärkung des vom Aufnahmeelement 3 ausgegebenen Aufnahmesignals auf einen vorbestimmten Pegel, 5 einen A/D-Wandler zur Umwandlung des eingegebenen analogen Aufnahmesignals in ein digitales Signal, 6 einen Vollbildspeicher zur Speicherung des mittels des A/D-Wandlers 5 in ein digitales Signal umgewandelten Bildsignals, und 7 eine Bewegungsbetragerfassungsschaltung zur Bildung eines Bewegungsvektors aus dem von der analogen zur digitalen Form umgewandelten Bildsignal. Beispielhaft für ein Verfahren zur Berechnung des Bewegungsvektors ist dasjenige, das in einem sogenannten Repräsentativpunkt- Übereinstimmungsverfahren oder Gradientenverfahren verwendet wird. Mit Bezugszeichen 8 ist eine Speicherleseschaltung zum Lesen eines Bildsignals aus dem Vollbildspeicher 6 durch Erzeugen einer Leseadresse und Durchführen des Lesevorgangs bezeichnet.
Bezugszeichen 9 bezeichnet eine Parametereinstellschaltung zum Einstellen von Parametern zur Verhinderung einer Bildverschlechterung, und 10 bezeichnet ein Filter.
Bezugszeichen 11 bezeichnet einen D/A-Wandler zum Umwandeln des das Filter 10 durchlaufende digitale Biidsignal in ein analoges Bildsignal, 12 bezeichnet eine Synchronisationssignal-Addierschaltung zum Addieren eines Synchronisationssignals zu dem Bildsignal, und 13 ein Videoausgangssignal.
Das Aufnahmeobjektiv erzeugt ein Bild des Objekts 1 in der Aufnahmeebene des Aufnahmeelements 3. Das Bild auf dem Aufnahmeelement 3 beinhaltet die Bewegung infolge der Bewegung des Objektivs 2, des Aufnahmeelements 3 oder des Objekts 1. Das vom Aufnahmeelement 3 ausgegebene Bildsignal wird mittels des Verstärkers 4 verstärkt, mittels des A/D-Wandlers 5 in ein digitales Signal umgewandelt und sodann im Vollbildspeicher 6 zeitweilig gespeichert.
Das vom A/D-Wandler 5 ausgegebene digitale Bildsignal wird ebenfalls zur Bewegungsbetragerfassungsschaltung 7 übertragen. Mittels der Bewegungsbetragerfassungsschaltung 7 erhaltene Bewegungsvektordaten werden der Speicherleseschaltung 8 und der Parametereinstellschaltung 9 zugeführt.
Die Bewegungsbetragerfassungsschaltung 7 erfordert Bilddaten, die ein Vollbild oder ein Halbbild (Teilbild) vor dem gegenwärtigen Bild liegen, zur Berechnung des Bewegungsbetrags, so daß ein Vollbildspeicher erforderlich ist. Dieser Vollbildspeicher kann zusammen mit dem Vollbildspeicher 6 oder auch getrennt angeordnet sein.
Die Speicherleseschaltung 8 erzeugt eine Adresse zum Lesen des Vollbildspeichers 6, die mittels eines Versatzes (Offset) in Abhängigkeit von den Bewegungsvektordaten geändert ist. Somit werden aus dem Vollbildspeicher 6 die auszulesenden Daten in der Weise ausgelesen, daß die Daten im wesentlichen umgekehrt zur Bildbewegung bewegt werden, wodurch eine Bewegung des Bilds korrigierbar ist. Somit kann die Korrektur der Bildabweichung im Speicher erzielt werden.
Die Parametereinstellschaltung 9 bestimmt Parameter wie Filterkoeffizienten auf der Basis des von der Bewegungsbetragerfassungsschaltung 7 erhaltenen Bewegungsvektors und überträgt diese zu dem Filter 10. Das Filter 10 filtert das aus dem Vollbildspeicher 6 ausgelesene und in der Bewegung korrigierte Bildsignal, um hierdurch den nicht fokussierten Teil infolge der Bildbewegung auf dem Aufnahmeelement 3, d.h. die Verschlechterung der Auflösung auszufiltern.
Das Filter 10 weist ferner die Kennlinie eines Hochpaß-Filters und eines Bandpaß-Filters auf, wie es nachstehend noch beschrieben wird.
Das vom Filter 10 ausgegebene Bildsignal wird in ein analoges Signal mittels des D-A-Wandlers 11 umgewandelt, mittels eines Synchronisationssignals durch die Synchronisationssignal-Addierschaltung 12 synthetisch hergestellt (synthetisiert) , und als Videosignal 13 ausgegeben.
Die Verbesserung der Auflösung mittels des Filterns wird nachstehend im einzelnen beschrieben.
Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf die Bewegung eines Bilds.
Mit 21 ist ein Ausgabebildschirm bezeichnet. Der Ausgabebildschirm 21 umfaßt ein festgelegtes Koordinatensystem, das als nützliche Bezugsgröße zur Durchführung der Verarbeitung wie der Verwackelungsverarbeitung dient. Hierbei kann beispielsweise ein Monitoranzeigebildschirm angenommen werden.
Mit 22 ist ein vorheriges Bild bezeichnet und mit 23 ein gegenwärtiges Bild. Bezugszeichen 24 bezeichnet einen Bewegungsvektor, wenn sich das vorherige Bild 22 zu dem gegenwärtigen Bild 23 bewegt.
Auf dem Ausgabebildschirm 21 wird ein Videosignal 13 gemäß Fig. 2 angezeigt. Beispielsweise zeigt ein mit Verwackelungen von Hand angezeigtes Bild die Bewegung vom vorhergehenden Bild 21 zum gegenwärtigen Bild 23, falls die Zeit von einem Takt zu einem weiteren Takt abgelaufen und das Objekt 1 feststehend ist.
Bei dem Bewegungskorrekturverfahren im Rahmen der Bildverarbeitung wird die Bewegungskorrektur in der Weise durchgeführt, daß der Bewegungsvektor 24 in der Bewegungsbetragerfassungsschaltung 7 berechnet wird, daß Daten um den Betrag des Bewegungsvektors 24 auf dem Ausgabebildschirm 21 versetzt werden, wenn Daten des gegenwärtigen Bilds 23 aus dem Vollbildspeicher 6 ausgelesen werden, und daß der Versatz (Offset) hinzugefügt wird zum Lesen der Adresse, so daß das gegenwärtige Bild 23 etwa mit dem vorherigen Bild 22 überlagert werden kann.
Da das gegenwärtige Bild 23 eine Bewegung umfaßt, integriert der Wert jedes Pixels Bildpunkte in einer Richtung des Eewegungsvektors 24. In der Praxis zeigt somit das gegenwärtige Bild 23 gemäß Fig. 2 lediglich ungefähr eine Schwerpunktmittellage der Seiten jedes Musters.
Fig. 3 zeigt eine Vorderansicht zur Veranschaulichung der Bewegung des optischen Systems. In dieser Figur bezeichnet 31 eine Zelle, wenn es sich bei dem Aufnahmeelement um ein Festkörper-Aufnahmeelement wie eine Ladungskopplungseinheit CCD (Festkörperbildsensor) handelt. Zur Vereinfachung der Darstellung wird angenommen&sub1; daß die Bewegungsrichtung des Bilds mit der Richtung einer Reihenanordnung für eine Zelle im Aufnahmeelement 3 übereinstimmt. Das Aufnahmeelement 3 wandelt ein Muster des auftreffenden optischen Bilds fotoelektrisch während einer vorbestimmten Belichtungszeitdauer um. Mit 32 ist ein optisches Bild zu Beginn der Belichtung, und mit 33 ist ein optisches Bild am Ende der Belichtung bezeichnet. Das optische Bild 32 zu Beginn der Belichtung bewegt sich zu dem optischen Bild 33 am Ende der Belichtung, da sich das Bild während der Belichtung in der in Fig. 2 gezeigten Weise bewegt.
Der in Fig. 3 gezeigte Bewegungsvektor 24 zeigt eine Bewegung zwischen dem optischen Bild 32 zu Beginn der Belichtung und dem optischen Bild 33 am Ende der Belichtung an. Dies ist im wesentlichen die gleiche Darstellung wie in Fig. 2, wobei.im einzelnen geringe Unterschiede vorliegen. Der in Fig. 2 gezeigte Bewegungsvektor ist ein etwa bei den Zwischenzeiten jeweiliger Belichtungsperioden zweier Bilder herausge griffener Bewegungsvektor. Im Gegensatz dazu ist der in Fig. 3 gezeigte Bewegungsvektor ein Bewegungsvektor bezüglich eines Bilds vom Beginn der Belichtung bis zum Ende der Belichtung. Andert sich somit der Bildbewegungsbetrag abrupt, dann weisen beide Bewegungsvektoren unterschiedliche Werte auf. Im allgemeinen können beide Werte etwa gleich sein, wobei der in Fig. 3 gezeigte Bewegungsvektor 24 nach einer ge ringen Korrektur, wenn dies in der Parametereinstellschaltung 9 erforderlich ist, verwendet werden kann, da der aus der Bewegungserfassungsschaltung 7 erhaltene Bewegungsvektor 24 einer der in Fig. 2 gezeigten Bewegungsvektoren ist.
Die Fig. 4A bis 4C zeigen grafische Darstellungen zur Veranschaulichung der Filterkennlinien (Filtereigenschaften) zum geeigneten Filtern im Filter 10 zur Korrektur der Verschlechterung des Bilds.
In Fig. 4A ist mit 41 eine Punktbildverteilungsfunktion mit der Bildbewegung bezeichnet. Die Achse der Abszisse x in dem räumlichen Koordinatensystem verläuft dabei entlang der Bewegungsrichtung. Die Länge des Bewegungsvektors 24 wird zu a angenommen. Sodann bewegt sich das durch einen Punkt des Objekts 1 erzeugte Bild während der Belichtungsperiode und folgt ungefähr der Punktbildverteilungsfunktion 41.
Diese Funktion wird als a(x) bezeichnet, wobei gilt
h(x) = Rect (x/a) ... (1)
Mit 42 ist in Fig. 4B eine die Verschlechterung des Bilds anzeigende Frequenzkennlinie bezeichnet.
Wird die Frequenz mit f bezeichnet und die Frequenzkennlinie 42 mit H(f) bezeichnet, dann gilt
H(f) = (sinπaf)/πf
da H(f) eine Fouriertransformierte der Punktbildverteilungsfunktion h(x) ist.
In Fig. 4C bezieht sich Bezugszeichen 43 auf eine Frequenzkennlinie des Filters, die als P(f) bezeichnet ist, wobei gilt
P(f) = 1/H(f)
= πf/(sinπaf) ...(3)
Ein derartiges Filter wird als ein inverses Filter bezeichnet.
Somit gilt H(f) P(f) = 1, was bedeutet, daß die Filterung von P(f) die Verschlechterung des Bilds mit H(f) kompensieren kann.
Im Filter 10 gemäß Fig. 1 kann durch die Filterung mit diesem Filter die Auflösung des Videoausgangssignals 13 verbessert und eine exzellente Qualität des Bilds erzielt werden. Ein inverses Filter kann jedoch lediglich nur ungefähr verwirklicht werden, da es unendliche Werte bei den Frequenzen aufweist, bei denen die Fouriertransformierte H(f) = null ist. Ferner kann der Frequenzbereich ein Bereich sein, bei dem das Frequenzspektrum existiert.
Wie es aus den Fig. 4A bis 4C und den Ausdrücken (2) und (3) erkennbar ist, weisen die Kennlinie der Ver schlechterung H(f) und die Kennlinie des Kompensationsfilters P(f) die Größe a des Bewegungsvektors 24 als Parameter auf. Die x-Achse und die f-Achse verlaufen entlang der Richtung des Bewegungsvektors 24, was angibt, daß P(f) von der Größe und Richtung des Bewegungsvektors 24 abhängt.
Es ist daher wünschenswert, daß das Filter 10 in Abhängigkeit vom Bewegungsvektor 24 in adaptiver Weise geändert wird.
Das Filter 10 weist zwei Verfahren zur Durchführung des Filtervorgangs auf. Ein Verfahren betrifft die Filterung auf der Achse der Frequenz, in welchem die Fouriertransformation des aus dem Vollbildspeicher 6 ausgelesenen Bildsignals mittels der FFT (Fast Fourier Transform, schnelle Fourier-Transformation) gebildet wird, die dann durch das inverse Filter P(f) multipliziert wird, und wobei die inverse Fouriertransformation durchgeführt wird, so daß das gefilterte Bildsignal erhalten wird.
Ein anderes Verfahren betrifft die Filterung auf der Zeitachse, die in der Weise durchgeführt wird, daß die Impulsantwort mittels der inversen Fouriertransformation des inversen Filters P(f) erhalten wird, und zum Bildsignal des Vollbildspeichers 6 gefaltet wird, so daß ein gefiltertes Ausgangssignal erhalten wird.
Wird eine inverse Filterung mit der Faltung in der Zeitachse verwirklicht, dann kann eine Impulsantwort S(x) des Bildes in der nachfolgenden Weise ausgedrückt werden.
Hierbei ist K eine proportionale Konstante, 8(x) eine Deltafunktion, und δ' (x) die Ableitung der Deltafunktion. Ferner ist "*" ein Symbol zur Anzeige der Faltung, und sign(x) zeigt eine Signum-Funktion sign in der nachfolgenden Weise an
Dabei ist zu beachten, daß der Ausdruck (4) durch Bildung der Fouriertransformation des Ausdrucks (3) unter Verwendung der Deltafunktion erhalten wird.
Fig. 5 zeigt eine grafische Darstellung zur Veranschaulichung der Impulsantwort des inversen Filters.
Mit 51 ist eine Impulsantwort des inversen Filters gemäß der Darstellung im Ausdruck (4) bezeichnet.
Der Ausdruck (4) muß im Mittenbereich abgeschnitten werden, da er sich unendlich in Richtung der x-Achse fortsetzt. Es ist daher wünschenswert, diese Funktion im Filtervorgang nach der Multiplikation der Fensterfunktion wie ein Hamming-Fenster zu verwenden.
Im inversen Filter kann dem Frequenzbereich, bei dem die Bildinformation etwa mit der Verschlechterung des Bilds verloren geht, d.h. wo der Wert der Frequenzkennlinie 42 gleich null ist, und der Hochfrequenzbereich, bei dem in natürlicher Weise nur wenig Bildinformation vorliegt, die Kennlinie einer großen Ver stärkung gegeben sein, so daß das Ausgangsbild häufig ein schlechtes S/N-Verhältnis (Rauschabstand) aufweist. Daher kann im Filter 10 das Wiener-Filter ersetzt werden.
Die Frequenzkennlinie des Wiener Filters R(f) kann mittels des nachfolgenden Ausdrucks angegeben werden:
Hierbei geben Φn(f) und Φs(f) jeweils das Leistungsspektrum des Rauschens und des Bildsignals an und zeigt die komplexe Konjugierte an.
Da es jedoch schwierig ist, die Funktion Φn(f) und Φs(f) korrekt zu erhalten, wird Φn(f) als konstant eingestellt und es wird ein weißes Rauschen angenommen, und Φs(f) wird auf den Gaußschen Typ gesetzt. Ferner können sie bestimmt werden durch die Annahme, daß Φn(f)/Φs(f) über alle Frequenzen konstant ist.
Im Wiener-Filter bei der Frequenz, bei der die Signalkomponente ausreichend größer als die Rauschkomponente ist, ist der Wert ungefähr der gleiche wie derjenige des inversen Filters, oder umgekehrt ist er nahe bei null bei der Frequenz, bei der die Rauschkomponente größer als die Signalkomponente ist.
Fig. 6 zeigt eine grafische Darstellung zur Veranschaulichung der Frequenzkennlinie des Wiener-Filters. Mit 61 ist eine Frequenzkennlinie des Wiener- Filters bezeichnet. Im Vergleich zur Frequenzkennlinie 43 des inversen Filters ist erkennbar, daß die Verstärkung kleiner ist in einem Frequenzbereich mit schlechtem S/N-Verhältnis (Rauschabstand). Bei dem Wiener-Filter, in gleicher Weise wie beim inversen Filter, ist es wünschenswert, daß die Kennlinie in adaptiver Weise in Abhängigkeit vom Bewegungsvektor 24 veränderlich ist.
Verschiedene Filterkennlinien des Filters 10 haben im allgemeinen die Kennlinie eines Hochpaßfilters oder eines Bandpaßfilters.
Fig. 7 zeigt ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung eines zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
Das zweite Ausführungsbeispiel zeigt eine Einrichtung, die dann wirksam wird, wenn das Bild einen Bewegungsbereich und einen feststehenden Bereich aufweist, und ferner, wenn der Bewegungsbereich in eine Vielzahl von Bereichen aufgeteilt ist, die jeweils unterschiedliche Bewegungsvektoren umfassen.
Mit 71 ist ein Ausgangssignal der Bewegungsbetragerfassungsschaltung 7 bezeichnet, d.h. der Bewegungsvektor für jeden Block oder jedes Pixel innerhalb eines Bildschirms. Mit 72 ist eine Bereichsunterscheidungsschaltung bezeichnet, 73 bezeichnet deren Ausgangssignal, d.h. ein Adressenoffsetsignal, und mit 74 und 75 sind andere Ausgangssignale der Bereichsunterscheidungsschaltung 72, d.h. die jeweiligen Bereichssignale und Bewegungsvektoren, bezeichnet. Mit 76 ist ein Schalter bezeichnet zum Senden des Eingangssignals zu jeder von zwei Ausgangsleitungen. 77 bezeichnet ein Videoausgangssignal zur Verarbeitung für jeden Bereich.
Die Stufen, bei denen das Eingangsbildsignal von einer analogen zu der digitalen Form umgewandelt, im Vollbildspeicher 6 gespeichert und zur Bewegungsbetragerfassungsschaltung 7 übertragen wird, sind die gleichen wie beim ersten Ausführungsbeispiel.
Die Eewegungsbetragerfassungsschaltung 7 überträgt den Bewegungsvektor 71 zur Bereichsunterscheidungsschaltung 72.
Die Bereichsunterscheidungsschaltung 72 teilt den Bildschirm in den feststehenden Bereich und eine Vielzahl von Bewegungsbereichen mit unterschiedlichen Bewegungsvektoren auf der Basis des Bewegungsvektors 71 auf. Die Bereichsunterscheidungsschaltung 72 wählt einen gewünschten Bereich der aufgeteilten Bereiche aus und sendet den Bewegungsvektor des ausgewählten Bereichs als ein Adressenoffsetsignal 73 zur Speicherleseschaltung 8. Die Speicherleseschaltung 8 liest das Bildsignal aus dem Vollbildspeicher 6 durch Hinzufügen des Offsets zur Adresse auf der Basis des empfangenen Signals. Hierdurch wird das gesamte Bild versetzt.
Die Bereichsunterscheidungsschaltung 72 sendet das Bereichssignal 74 und den Bewegungsvektor 75 innerhalb des Bereichs zur Parametereinstellschaltung 9, und die Parametereinstellschaltung 9 stellt die Filter auf unterschiedliche Kennlinien für jeden Bereich in dem Filter 10 ein. Das Bereichssignal 74 wird ebenfalls dem Schalter 76 zugeführt, der das Bildsignal vom Vollbildspeicher 76 zu dem D/A-Wandler 11 für den feststehenden Bereich oder zum Filter 10 für den Bewegungsbereich sendet. Das Ausgangssignal des Filters 10 wird sodann dem D/A-Wandler 11 zugeführt. Somit wird lediglich für den Bewegungsbereich der Filtervorgang durchgeführt.
Dabei ist zu beachten, daß der Schalter 76 in Filter integriert angeordnet sein kann unter Verwendung eines Filters, das die Übertragung des gesamten Frequenzbands ermöglicht, falls der feststehende Bereich (stationärer Bereich) als spezieller Fall im Filter 10 betrachtet wird.
Dem vom D/A-Wandler 11 ausgegebenen Analogsignal wird mittels der Synchronisationssignal-Addierschaltung 12 ein Synchronisationssignal hinzugefügt und wird als Videoausgangssignal 77 zur Verarbeitung für jeden Bereich ausgegeben.
Fig. 8 zeigt eine Draufsicht zur Veranschaulichung von Bildern, die eine Vielzahl von Bewegungen umfassen.
In der Figur ist mit 81 ein Ausgabebildschirm be zeichnet, der einem Monitoranzeigebildschirm entspricht.
Mit 82 und 83 sind jeweils erste und zweite Bilder einer vorherigen Anzeige bezeichnet. Mit 84 und 85 sind jeweils erste und zweite Bilder einer gegenwärtigen Anzeige bezeichnet. Ein Hintergrundbild ist mit 86 bezeichnet, bestehend aus kleinen, gemäß Fig. 8 angeordneten Quadraten.
Bei der Übertragung von der vorherigen Anzeige zur gegenwärtigen Anzeige werden die ersten und zweiten Bilder 82 und 83 der vorherigen Anzeige jeweils zu den ersten und zweiten Bildern 84 und 85 der gegenwärtigen Anzeige auf dem Ausgangsbild schirm 81 bewegt. Jedoch sind die Bewegungsrichtungen und die Größen der beiden Bilder unterschiedlich. Das Hintergrundbild 86 wird hierbei nicht bewegt, d.h. ist übereinstimmend zwischen der vorherigen und der gegenwärtigen Anzeige.
Fig. 9 zeigt eine Draufsicht auf das Bereichsunterscheidungsergebnis.
Erste und zweite Bewegungsbereiche sind jeweils mit 91 und 92 bezeichnet. Mit 93 und 94 sind Bewegungsvektoren innerhalb der Bewegungsbereiche 91 und 92 bezeichnet. Bezugszeichen 95 bezeichnet einen feststehenden Bereich.
Die Bereichsunterscheidungsschaltung 72 gemäß Fig. 7 führt eine Bereichsaufteilung und die Berechnung des Bewegungsvektors innerhalb des in Fig. 9 gezeigten Bereichs durch. Dabei werden die ersten und zweiten Bewegungsbereiche 91 und 92 und der feststehende Bereich 95 (stationärer Bereich) aufgeteilt, und die Bewegungsvektoren 93 und 94 innerhalb der Bereiche werden für die ersten und zweiten Bewegungsbereiche 91 und 92 erhalten.
Ist die in Fig. 7 gezeigte Einrichtung eine Nachführungseinrichtung, dann erfolgt eine Nachführung des bestimmten Bilds. Wird angenommen, daß dem zweiten Bild 83 der gegenwärtigen Anzeige nachgefolgt wird, dann sendet die Bereichsunterscheidungsschaltung 72 den Bewegungsvektor 94 innerhalb des Bereichs des zweiten Bewegungsbereichs 92 zur Speicherleseschaltung als Adressenoffsetsignal 73. Gleichzeitig wird als Ergebnis der Versetzung des Bilds infolge des beim Lesen des Bildsignals aus dem Vollbildspeicher 6 angewendeten Offsets das zweite Bild 84 der gegenwärtigen Anzeige an derselben Stelle wie das erste Bild 83 der vorherigen Anzeige auf dem Ausgangsbildschirm 81 zur Anzeige gebracht. Die Bilder der anderen Bereiche werden versetzt.
Der Schalter 76 sendet das Bildsignal des ersten und zweiten Bewegungsbereichs 91 und 92 zu dem Filter 10, und dasjenige des feststehenden Bereichs 95 direkt zum D/A-Wandler.
Die Eigenschaften des Filters 10 sind mit unterschiedlichen Kennlinien durch die Parametereinstellschaltung 9 in Abhängigkeit von den Bewegungsvektoren 93 und 94 innerhalb der Bereiche für die Bilder der ersten und zweiten Bewegungsbereiche 91 und 92 zu Durchführung des Filtervorgangs eingestellt. Die Einstellungen des Filters und der Parameter zur Verwendung im Filter 10 sind die gleichen wie beim ersten Ausführungsbeispiel.
Gemäß der vorstehenden Beschreibung kann die Vorrichtung zur Bewegungserfassung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Verschlechterung der Bildqualität infolge einer Bewegung des Bilds mittels des Filtervorgangs kompensieren, so daß eine Vergrößerung der Auflösung des Ausgabebilds mit der Bewegungskorrektureinrichtung bewegt wird, wodurch ein qualitativ hochwertiges Bild erzeugt werden kann.
Ferner weist die für den Filtervorgang wichtige Filterkennlinie die Wirkung auf, daß eine hervorragende Bildqualität nahe bei der optimalen Bildqualität erzielt werden kann, indem sie in adaptiver Weise in Abhängigkeit vom speziell aus der Bewegungskorrektur erhaltenen Bewegungsvektor und ohne größere Kosten angepaßt werden kann.
Nachstehend wird nun ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zur Bewegungserfassung beschrieben, das bei einem Fokusdetektor (Scharfeinstellungserfassungsvorrichtung) zur Verbesserung der Fokuserfassungsgenauigkeit verwendet wird.
In jüngster Zeit wurden Bildaufzeichnungseinrichtun gen wie eine Videokamera oder elektronische Kamera in bemerkenswerter Weise entwickelt, und es ist eine übliche Funktion dieser Geräte, daß sie eine automatische Fokussierungsanpassungseinrichtung im Hinblick auf die Bedienbarkeit aufweisen.
Zur Ausführung des Fokusdetektors kann eine Einrichtung vom passiven Typ vorgesehen sein, bei welcher das Fokussierungssignal erhalten wird durch Berücksichtigung einer Korrelation von mittels eines optischen Zweilinsensystems aufgezeichneten Bildern, oder eine automatische Fokussierungsanpassungseinrichtung vom aktiven Typ, bei der die Fokussierung bewertet wird entsprechend einer Position eines durch einen reflektierten Lichtstrom erzeugten Punkts, der durch Ausstrahlen von Infrarotlicht auf ein Objekt gebildet wird.
Andererseits wurde in Aufnahmeeinrichtungen wie einer Fernsehkamera zur Erzielung eines Bildsignals ein Fokusdetektor entwickelt, bei dem die Fokuserfassung mittels einer Bildverarbeitung des Bildsignals durchgeführt wird. Bei einer derartigen Einrichtung unter Verwendung der Bildverarbeitung wird das Signal zur Erfassung des Fokussierungszustands aus dem Bildsignal erhalten, wobei ein Merkmal vorliegt, daß die Fokussierungserfassung unabhängig von der Entfernung des Objekts möglich ist, ohne daß ein spezielles Element oder eine Schaltung zur Durchführung der infraroten Projektion mit hoher Präzision vorliegt, so daß diese Entwicklungen schnell erfolgt sind.
Die Fig. 16A und 16B zeigen Ansichten zur Veranschaulichung eines Ausführungsbeispiels des Fokussierungserfassungsverfahrens mit einer bekannten Bildverarbeitung wobei die Intensitätsverteilung für den Flankenbereich eines Objektbilds im nicht fokussierten und fokussierten Zustand veranschaulicht wird, wobei Fig. 16A den nicht fokussierten Zustand und Fig. 16B den fokussierten Zustand zeigt.
In Fig. 16A bezeichnet EO eine Intensitätsverteilung des Flankenbereichs eines Objektbilds im nicht fokussierten Zustand mit einer allmählichen Verteilung infolge der fehlenden Fokussierung und einer großen Breite des Flankenbereichs.
Entsprechend zeigt Fig. 16B mit EI eine Intensitätsverteilung des Flankenbereichs eines Objektbilds im fokussierten Zustand an der gleichen Stelle wie die Intensitätsverteilung EO des nicht fokussierten Flankenbereichs. Im Fokussierungszustand zeigt sich eine schmalere und steiler ansteigende Flanke.
In entsprechender Weise wird somit die Breite des Flankenbereichs eines Objektbilds erfaßt und die Fokussierung oder fehlende Fokussierung wird aus der Flankenbreite ermittelt. Die Fokussierung kann bestimmt werden unter Berücksichtigung der Eigenschaften der engen Flankenbreite im fokussierten Zustand.
Die Flanken-Intensitätsverteilung EO im nicht fokussierten Zustand ist eine Verteilung des Flankenbereichs des Bildsignals, wobei die Flankenbreite gemäß dem nachfolgenden Ausdruck angegeben werden kann.
l&sub1; = d&sub1;/(dI&sub1;(x)/dx) ... (6)
Hierbei bezeichnet d&sub1; einen Intensitätsunterschied des Flankenbereichs. I&sub1;(x) ist eine Funktion zur Darstellung der Intensitätsverteilung der Flanke im nicht fokussierten Zustand, während dI&sub1;(x)/dx die Steigung der Flanke angibt. Diese Steigung der Flanke kann verwendet werden durch Berücksichtigung des Durchschnitts der Steigung bei der Fokussierung in einem Bereich von einem Abschnitt, in dem die Flanke ansteigt bis zu einem Abschnitt, bei dem die Flanke abflacht
Ferner kann bei der Fokussierung die Breite der Flanke l&sub2; aus der Intensitätsverteilung EI für die Fokussierung berechnet werden, wobei der folgende Ausdruck zugrunde gelegt ist.
l&sub2; = d&sub2;/(dI&sub2;(x)/dx) ..(7)
Hierbei bezeichnet d&sub2; einen Intensitätsunterschied des Flankenabschnitts, I&sub2;(x) eine Funktion zur Angabe der Intensitätsverteilung EI der Flanke im Fokussierungszustand, und dI&sub2;(x)/dx die Steigung der Flanke. Hierbei weist d&sub2; etwa den gleichen Wert wie d&sub1; auf, und dI&sub2;(x)/dx ist größer als dI&sub1;(x)/dx.
Da 12 ein kleinerer Wert als l&sub1; ist, ist erkennbar, daß die Flanke schmaler wird und somit die Fokussierung eingestellt ist.
Hierbei wird im allgemeinen ein Verfahren, bei dem die Flankenbreite aus der Dichtedifferenz und der Steigung des Flankenabschnitts berechnet wird, und der Zustand als näher an der Fokussierung bewertet wird, wenn der Wert kleiner ist, als ein Verfahren durchgeführt zur Erzielung einer Fokussierungserfas sung mit dem Bildverarbeitung.
Bei dem vorstehenden beschriebenen Fokusdetektor wird dann, wenn ein Bild eine Bewegung aufweist, d.h. wenn sich ein Objekt bewegt oder wenn die gesamte Anzeige infolge des Zitterns der Hand oder eines Kippens versetzt wird, das Bild gestört und unscharf infolge seiner Bewegung, so daß hierbei der Nachteil auftritt, daß die Flankenbreite infolge der Bewegung verbreitert wird und eine korrekte Erfassung der Fokussierung nicht durchgeführt werden kann.
Das vorliegende Ausführungsbeispiel wurde entwickelt zur Lösung der vorstehend angegebenen Probleme und ist gekennzeichnet durch einen Fokusdetektor mit einer Bewegungserfassungseinrichtung zur Erfassung einer Bewegung eines Bilds aus dem Aufnahmesignal, einer Bewegungskorrektureinrichtung zur Korrektur der Bewegung des Bild auf der Basis des Ausgangssignals der Erfassungseinrichtung, und einer Fokussierungserfassungseinrichtung zur Durchführung der Fokussierungserfassung durch Herausgreifen einer Signalkomponente, die mit dem Fokussierungszustand veränderlich ist, aus dem Aufnahmesignal mit einer durch die Bewegungskorrektureinrichtung korrigierten Bewegungskomponente des Bilds.
Auf diese Weise kann ein sehr genauer Fokusdetektor realisiert werden ohne Verschlechterung der Präzision infolge der Bildbewegung, wobei die Fokussierungserfassung durchgeführt werden kann durch Erfassen der Bewegung eines Bilds aus einem Blldsignal und Verwenden des Signais, bei welchem die Verschlechterung der Auflösung infolge der Bewegung des Bilds kompensiert ist.
Ein Fokusdetektor gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird nachstehend im einzelnen unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben.
Fig. 10 zeigt ein Blockschaltbild zur Veranschaulichung eines dritten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung, bei welcher eine Bewegungserfassungseinrichtung bei einem Fokusdetektor verwendet wird.
In der gleichen Figur bezeichnet 101 ein Objekt, 102 ein Aufnahmeobjektiv und 103 ein Aufnahmeelement oder eine Aufnahmeröhre, wie eine Ladungskopplungseinheit CCD zur Ausgabe eines Aufnahmesignals durch fotoelektrisches Umwandeln eines auf der Aufnahmeebene durch das Aufnahmeobjektiv 102 gebildeten Objektbilds. Mit 104 ist ein Verstärker zur Verstärkung des vom Aufnahmeelement 3 ausgegebenen Aufnahmesignals auf einen vorbestimmten Pegel bezeichnet, mit 105 ist ein A/D- Wandler zur Umwandlung eines eingegebenen analogen Aufnahmesignals in ein digitales Signal bezeichnet, mit 106 ist eine Bewegungsvektorberechnungsschaltung zum Erhalten eines Bewegungsvektors des Bilds aus dem Bildsignal, das mittels des A/D-Wandlers 105 in ein digitales Signal umgewandelt wurde, mit 107 ist eine X-Achsenprojektionsschaltung zum Projizieren des Bewegungsvektors auf die x-Achse, d(h. der horizontalen Richtung der Anzeige, und mit 108 ist eine x-Komponente des Bewegungsvektors bezeichnet.
109 bezeichnet eine Flankenerfassungsschaltung zur Erfassung des Flankenabschnitts eines Objektbilds, 110 ist eine Flankenbreitenerfassungsschaltung zur Erfassung der Breite eines Flankenabschnitts, der mittels der Flankenerfassungsschaltung 9 erfaßt wurde, und 111 ist ein Flankenbreitensignal.
Ein Komparator ist mit 112 bezeichnet und 113 bezeichnet einen Speicher. Mit 114 ist eine Objektivsteuerungsschaltung, mit 115 ist ein Objektivsteuerungssignal und mit 116 ist eine Objektivansteuerungsschaltung zum Bewegen des Aufnahmeobjektivs 102 in einer Richtung der optischen Achse zur Anpassung der Fokussierung bezeichnet.
Des weiteren bezeichnet 117 eine Videosignalverarbeitungsschaltung zur Ausgabe eines Standardfernsehsignals einer Fernsehkamera mittels Durchführung der Signalverarbeitung wie einer Gammakorrektur oder verschiedener Filterungen des vom A/D-Wandler 105 ausgegebenen Aufnahmesignals, 118 bezeichnet einen D/A- Wandler zum Umwandeln des durch die Videosignalverarbeitungsschaltung 117 ausgegebenen digitalen Signals in ein analoges Signal, 119 ist eine Synchronisationssignal-Addierschaltung zum Addieren eines Synchronisationssignals zu dem von dem D/A-Wandler 118 ausgegebenen Bildsignal, und 120 ist ein Videoausgangssignal.
Gemäß dem vorstehend angegebenen Aufbau erzeugt das Aufnahmeobjektiv 102 ein Bild des Objekts 101 in der Aufnahmeebene des Aufnahmeelements 103, und das Aufnahmeelement 103 wandelt das Objektbild fotoelektrisch zur Ausgabe eines Bildsignals um. Das auf dem Aufnahmeelement 103 erzeugte Bild umfaßt die Bewegung infolge der Bewegung des Aufnahmeobjektivs 102, des Aufnahmeelements 103 oder des Objekts 101.
Das vom Aufnahmeelement 103 ausgegebene Bildsignal wird mittels des Verstärkers 104 verstärkt und mittels des A/D-Wandlers 105 in ein digitales Signal umgewandelt.
Ein Teil des digitalisierten Bildsignals wird der Bewegungsvektorverarbeitungsschaltung 106 zugeführt. Die Bewegungsvektorverarbeitungsschaltung 106 umfaßt einen Vollbildspeicher, in welchem vorherige Vollbilder gespeichert sind, und in welchem der Bewegungsvektor des Bilds durch Vergleichen des gegenwärtigen Vollbilds mit dem vorherigen, im Vollbildspeicher gespeicherten Vollbild berechnet wird. Beispielhaft für ein Verfahren zur Verarbeitung des Bewegungsvektors wird das im sogenannten Repräsentativpunkt-Übereinstimmungsverfahren verwendete Verfahren oder das Gradientenverfahren verwendet.
Die X-Achsenprojektionsschaltung 107 gibt ein X-Achsenkomponentensignal 108 des durch die Bewegungsvektorverarbeitungsschaltung 106 erhaltenen Bewegungsvektors aus.
Das digitalisierte Bildsignal wird einer Flankenabschnitterfassungsschaltung 109 zugeführt. Die Flankenabschnitterfassungsschaltung 109 erfaßt einen Flankenabschnitt aus der Information wie einer Steigung des Bildsignals, und wählt eine Flanke mit der größten Steigung bezüglich der x-Achse, beispielsweise als Flanke für die Bewertung der Fokussierung aus. Die Flankenbreitenverarbeitungsschaltung 110 berechnet die Breite der Flanke aus einer Dichtedifferenz der Flanke und einer Steigung der Flanke, wie es vorstehend beschrieben ist, und gibt dies als Flankenbreitensignal 111 aus. Das X-Achsenkomponentensignal 108 des Bewegungsvektors wird in einem Subtrahierer 126 vom Flankenbreitensignal 111 subtrahiert, und das Ergebnis wird sodann dem Komparator 112 zugeführt. Das dem Komparator 112 zugeführte Signal ist ein Flankenbreitensignal mit einer korrigierten Bildbewegung. Der Komparator 112 vergleicht das eingegebene Flankenbreitensignal mit Daten im Speicher 113.
Im Speicher 113 wird das korrigierte Flankensignal im vorherigen Halbbild oder Vollbild gespeichert.
Der Komparator 112 sendet ein Steuerungssignal zur Objektivsteuerungsschaltung und schreibt ebenfalls das schmalere Flankensignal von zwei korrigierten Flankenbreitensignalen in den Speicher 113 ein.
Das Steuerungssignal ist ein Signal, bei welchem die Ansteuerung des gegenwärtigen Aufnahmeobjektivs 102 in der gleichen Richtung andauert, wenn ein neues eingegebenes Flankenbreitensignal kleiner als das vorherige Flankenbreitensignal ist, oder es erfolgt eine Ansteuerung in der entgegengesetzten Richtung, wenn es größer als das vorhergehende Flankenbreitensignal ist. Hierbei kann es erlaubt sein, ein Signal zu senden, in welchem der Betrag der Ansteuerung des Objektivs allmählich in Abhängigkeit vom Betrag der Änderung im korrigierten Flankensignal veränderlich ist. Ist ferner der Anderungsbetrag sehr klein, dann kann ein Steuerungssignal zur Beendigung des Betrags der Ansteuerung des Objektivs gesendet werden zur Entscheidung über den Fokussierungszustand, falls sich der Änderungsbetrag vom negativen zum positiven ändert. Zur Durchführung einer Feinsteuerung ist es wünschenswert, daß die korrigierten Flankensignale so oft wie mehrere Vollbilder im Speicher 113 gespeichert werden.
Die Objektivsteuerungsschaltung 14 gibt ein Objektivansteuerungssignal 115 auf der Basis eines vom Komparator 112 zur Verfügung gestellten Steuerungssignals aus, in Abhängigkeit von dem die Objektivansteuerungsschaltung 116 das Aufnahmeobjektiv 102 ansteuert.
Andererseits wird das digitalisierte Bildsignal der Videosignalverarbeitungsschaltung 117 zugeführt, sodann zur Umwandlung in ein analoges Signal dem D/A- Wandler 118 zugeführt, es wird ein Synchronisationssignal in der Synchronisationssignal-Addierschaltung 119 addiert, und es erfolgt eine Ausgabe als ein Videosignal.
Fig. 11 zeigt in gleicher Weise wie in Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Bewegung des Bilds.
In dieser Figur ist mit 121 ein Ausgabebildschirm (eine Anzeige) bezeichnet. Dabei kann beispielsweise ein Monitoranzeigebildschirm angenommen werden. In gleicher Weise wie bei Fig. 2 ist mit 112 ein vorheriges Bild und mit 123 ein gegenwärtiges Bild bezeichnet. Mit 124 ist ein Bewegungsvektor bezeichnet, wenn sich das vorherige Bild 122 zu dem gegenwärtigen Bild 123 bewegt. Mit 125 ist ein Projektionsvektor des Bewegungsvektors 124 auf der x-Achse bezeichnet.
Auf dem Ausgabebildschirm 121 wird ein Videosignal 120 gemäß Fig. 10 zur Anzeige gebracht.
Beispielsweise zeigt ein angezeigtes Bild mit Zittern der Hand oder Verkanten die Bewegung vom vorherigen Bild 122 zum gegenwärtigen Bild 123, wenn die Zeit von einem Takt zu einem nächsten abgelaufen ist, auch wenn es sich bei dem Objekt 101 um ein feststehendes Objekt handelt.
In entsprechender Weise wird der Bewegungsvektor 124 in der Bewegungsvektorverarbeitungsschaltung 106 verarbeitet und es wird der Projektionsvektor 125 in der x-Achsenprojektionsschaltung berechnet und als eine x-Achsensignalkomponente 108 ausgegeben.
Da das gegenwärtige Bild 123 die Bewegung beinhaltet, wird somit der Wert jedes Pixeis in Richtung des Bewegungsvektors 124 integriert. In der Praxis zeigt das in Fig. 11 angegebene gegenwärtige Bild 123 lediglich ungefähr eine Schwerpunktmittenposition der Seiten jedes Musters.
Fig. 12 zeigt eine Vorderansicht der Bewegung des optischen Systems. In dieser Figur bezeichnet 131 eine Zelle, wenn es sich bei dem Aufnahmeelement um eine Ladungskopplungseinheit CCD handelt.
Zur Erleichterung der Darstellung wird angenommen, daß die Bewegungsrichtung des Bilds mit der Richtung der Reihenanordnung einer Zelle des Aufnahmeelements 103 übereinstimmt. Das Aufnahmeelement 103 wandelt fotoelektrisch während einer vorbestimmten Belichtungszeitdauer (Belichtungsperiode) das auftreffende optische Bild um. Mit 132 ist ein optisches Bild zu Beginn der Belichtung bezeichnet, und mit 133 ist ein optisches Bild zum Ende der Belichtung bezeichnet. Das optische Bild 132 zu Beginn der Belichtung hat sich zu dem optischen Bild 133 zum Ende der Belichtung bewegt, da sich das Bild während der Belichtung gemäß der Darstellung in Fig. 11 bewegt hat. Der in Fig. 12 gezeigte Bewegungsvektor zeigt die Bewegung zwischen dem optischen Bild 132 zu Beginn der Belichtung und dem optischen Bild 133 zum Ende der Belichtung an. Dies ist mit Ausnahme kleiner Unterschiede etwa der gleiche Sachverhalt wie in Fig. 11.
Der in Fig. 11 angegebene Bewegungsvektor wird etwa bei den Zwischenzeiten der jeweiligen Belichtungsperioden für zwei Bilder herausgegriffen. Im Gegensatz hierzu ist der in Fig. 12 gezeigte Bewegungsvektor relevant bezüglich eines Bilds vom Beginn der Belichtung bis zum Ende der Belichtung.
Ändert sich somit der Betrag der Bildbewegung in abrupter Weise, dann können beide Bewegungsvektoren unterschiedliche Werte aufweisen. Im allgemeinen sind beide Werte etwa gleich, wobei jedoch der Bewegungsvektor 124 nach einer geringen Korrektur verwendet werden kann, da der Bewegungsvektor 124 durch die Bewegungsvektorverarbeitungsschaltung 106 gemäß der Darstellung in Fig. 11 erhalten wird.
Fig. 13 zeigt eine Kennliniendarstellung einer Punktbildverteilungsfunktion einschließlich der Bildbewegung. Die Form der Funktion ist die gleiche wie bei dem in Fig. 4 gezeigten Beispiel. Hierbei ist mit 141 eine Punktbildverteilungsfunktion bezeichnet. Die angenommene Länge des Projektionsvektors 125 ist hierbei mit c angenommen. Somit bewegt sich die durch einen Punkt des Objekts 102 erzeugte Linie während der Belichtungsperiode ungefähr entsprechend der Punktbildverteilungsfunktion 141. Wird diese Funktion zu h(x) angenommen, wie sie bereits zuvor in Gleichung (1) angegeben ist, dann gilt
h(x) = Rect(x/c) ...(8)
Das aufgenommene Bild wird in Abhängigkeit von Gleichung (1) unfokussiert infolge seiner Bewegung und des nicht fokussierten Zustands.
Fig. 14 zeigt in grafischer Darstellung eine Kennlinie zur Korrektur der Flankenbreite.
Mit 151 ist ein Bildsignal mit einem Flankenbereich bezeichnet, dessen Intensitätsverteilung mit I(x) bezeichnet ist. Dies entspricht einem direkt aus dem Aufnahmeelement 103 erhaltenen Signal. Mit 152 ist eine Intensitätsverteilung des Flankenabschnitts bezeichnet, wenn das Bild keine Bewegung umfaßt, wobei die Intensitätsverteilung mit I'(x) bezeichnet ist.
Das Bildsignal 151 mit dem Flankenabschnitt ist ein Bildsignal eines in der Flankenabschnitterfassungsschaltung 109 ausgewählten Abschnitts. Die Flankenbreitenverarbeitungsschaltung 110 verarbeitet die Breite der Flanke 1 aus einer Dichtedifferenz der Flanke d und einer Steigung dI(x)/dx in der Weise, wobei gilt
1 = d/(dI(x)/dx) ...(9)
Hierbei umfaßt jedoch 1 den Betrag einer fehlenden Fokussierung durch die Bewegung des Bilds.
Zwischen I(x) und I'(x) gilt die folgende Beziehung
I(x) = I'(x)*h (x) ...(10)
Hierbei bezeichnet * eine Faltungsoperation.
Gemäß Fig. 13 ist h(x) eine Funktion der Breite c, bei der I(x) eine Flankensteigungsabschnitt aufweist, der um etwa c/2 nach der rechten und linken Seite aufgeweitet ist im Vergleich zu I'(x), wie es in Fig. 14 gezeigt ist. Wird in entsprechender Weise die Breite der Flanke von I' (x) als I' angenommen, dann gilt die nachfolgende Gleichung
1 = 1'+c ...(11)
Die direkt aus dem Bildsignal 151 erhaltene Breite der Flanke 1 des Flankenabschnitts umfaßt den Betrag c des Projektionsvektors 125, wodurch ein größerer Wert als ursprünglich erhalten erzielt wird, und der in Abhängigkeit von der Bildbewegung veränderlich ist( In der Gleichung (11) wird durch eine Subtraktion von c von 1 deutlich, daß 1' erhalten werden kann, und nicht dem Einfluß der Bildbewegung unterworfen ist durch Bewerten der Fokussierung auf der Basis von 1'.
Gemäß der Darstellung in Fig. 10 wird durch Subtrahieren eine x-Achsensignalkomponente 108 mit dem Wert c vom Flankenbreitensignal 111 mit dem Wert 1 der Wert 1' erhalten, der dann dem Komparator zugeführt wird zur Verwendung als Signal zur Bewertung der Fokussierung, so daß die Erfassung der Fokussierung ohne Beeinflussung durch die Bewegung des Bilds erfolgen kann.
Bei der nachstehend angegebenen Erklärung unter Berücksichtigung, daß die Intensitätsverteilung des Flankenabschnitts entlang der x-Achse erhalten wird, wird der Bewegungsvektor ebenfalls auf die x-Achse projiziert. Da der Bewegungsvektor 124 in einer Form durch Darstellung der x-Achsenkomponente und y-Achsenkomponenten erhalten wird, ist die Verarbeitung der x-Achsenprojektion in der Praxis unnötig. Wird jedoch die Intensitätsverteilung des Flankenabschnitts in einer horizontalen Achse, d.h. einer anderen als die x-Achse erhalten, beispielsweise in der steilsten Richtung des interessierenden Flankenabschnitts zur Verarbeitung der Breite der Flanke, dann ist jedoch die Projektion des Bewegungsvektors erforderlich. Das Maß des Projektionsvektors kann in einfacher Weise als Wert des inneren Produkts zwischen einem Einheitsvektor in seiner Richtung und dem Bewegungsvektor erhalten werden.
Fig. 15 ist ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung eines vierten Ausführungsbeispiels des Fokusdetektors gemäß der vorliegenden Erfindung.
In der Figur ist mit 161 ein Vollbildspeicher und mit 162 ein Filter bezeichnet. Bezugszeichen 163 bezeichnet eine Parametereinstellschaltung zum Zuführen von Parametern zu dem Filter 162. Ein gefiltertes Bildsignal ist mit 164 bezeichnet.
Bei diesem Beispiel wird das vom Bildelement 103 gelesene Signal der Filterverarbeitung auf der Basis des Bewegungsvektors unterworfen zur Durchführung einer Fokussierungserfassung aus diesem Signal.
In gleicher Weise wie beim dritten Ausführungsbeispiel wird von dem A/D-Wandler 105 das digitalisierte Bildsignal ausgegeben. Der Vollbildspeicher 161 speichert zeitweilig dieses Signal.
Das digitalisierte Bildsignal wird ferner der Bewegungsvektorverarbeitungsschaltung 106 zugeführt, in welcher der Bewegungsvektor 124 verarbeitet wird. Der Vollbildspeicher 161 dient als Verzögerungselement zur Synchronisation des Bildsignals zur Beendigung der Verarbeitung des Bewegungsvektors 124.
Das aus dem Vollbildspeicher 161 ausgelesene Bildsignal wird dem Filter 162 zugeführt, in welchem der Filtervorgang durchgeführt wird. Die Frequenzkennlinie des Filters 162 wird mittels der Parametereinstellschaltung 163 eingestellt, wobei die Parameter dem Filter 162 zugeführt werden zur Korrektur eines nicht fokussierten Bilds infolge der Bewegung aus dem Verarbeitungsergebnis des Bewegungsvektors 124.
Das gefilterte Bildsignal 164 wird der Flankenabschnitterfassungsschaltung 109 zugeführt, bei der in gleicher Weise wie im ersten Ausführungsbeispiel der Flankenabschnitt ausgewählt wird, und nach der Abschnittauswahl der Fokus sierungsbewertungsvorgang zur Ansteuerung des Aufnahmeobjektivs 102 durchgeführt wird.
Andererseits wird das gefilterte Bildsignal 164 der Videosignalverarbeitungsschaltung 117 zugeführt, bei der dieses schließlich wie beim dritten Ausführungsbeispiel als Videoausgangssignal 120 ausgegeben wird.
Das Grundkonzept dieses Beispiels wird nachstehend beschrieben.
Es wird die Größe des Bewegungsvektors 124 zu a' und die räumliche Koordinate entlang der Bewegungsrichtung zu x' angenommen. Die durch den Bewegungsvektor 24 erzeugte Punktbildverteilungsfunktion h' (x) kann entsprechend dem vorhergehenden Ausdruck (1) wie folgt dargestellt werden:
h'(x) = Rect(x'/a) ...(12)
Die Verschlechterung des Bilds kann durch Filtern korrigiert werden.
Das Filter zur Filterung kann die in den Fig. 48 und 4C des ersten Ausführungsbeispiels verwendeten Kennlinien aufweisen. Gemäß der Verwendung der Fig. 48 und 4C ist mit 42 eine Frequenzkennlinie zur Veranschaulichung der Verschlechterung des Bilds mit der Bewegung bezeichnet, die durch den vorhergehenden Ausdruck (2) dargestellt werden kann.
Somit ist die Frequenzkennlinie des inversen Filters zur Kompensation der Verschlechterung des Bilds entsprechend der vorstehend beschriebenen Weise mit 43 in Fig. 4C gezeigt. Es gilt H(f) (P(F) = 1, wobei die Filterung mit P(f) die Kompensation der Verschlechte rung des Bilds mit H(f) ermöglicht.
Durch Filtern mit einem Filter im Filter 162 gemäß Fig. 15 wird die Äuflösung des Videoausgangssignals 120 vergrößert, so daß ein hervorragendes Bild erhalten werden kann. Bei diesem Ausführungsbeispiel kann jedoch das inverse Filter nur ungefähr erhalten werden, da es bei Frequenzen, bei denen H(f) gleich null ist, unendlich wird. Der Frequenzbereich kann dabei ein Bereich sein, bei dem das Frequenzspektrum für das Bildsignal existiert
Wie es aus den Fig. 4A und 4C mit den Ausdrücken (2) und (3) erkennbar ist, umfassen die Kennlinie der Verschlechterung H(f) und die Kennlinie des Kompensationsfilters P(f) die Größe a des Bewegungsvektors 24 als Parameter. Die x'-Achse und die f-Achse werden jeweils entlang der Richtung des Bewegungsvektors 124 bestimmt, und P(f) ist von der Größe und Richtung des Bewegungsvektors 124 abhängig.
Es ist daher wünschenswert, daß das Filter 162 in adaptiver Weise die Filterung in Abhängigkeit vom Bewegungsvektor 124 ändert.
Zur Durchführung des Filtervorgangs im Filter 162 sind wie beim vorhergehenden ersten Ausführungsbeispiel zwei Verfahren möglich. Ein Verfahren betrifft die Filterung auf der Frequenzachse, bei welcher die Fouriertransformierte des aus dem Vollbildspeicher 161 ausgelesenen Bildsignals mit der schnellen Fouriertransformation (FFT) herausgegriffen wird, die dann durch die inverse Filterung P(f) multipliziert wird, und die inverse Fouriertransformierte herausgegriffen wird, so daß das gefilterte Bildsignal erhalten wird.
E£n weiteres Verfahren ist die Filterung auf der Zeitachse, die in der Weise durchgeführt wird, daß die Impulsantwort durch die inverse Fouriertransformation des inversen Filters P(f) erhalten wird und mit dem Bildsignal des Vollbildspeichers 6 gefaltet wird, so daß ein gefiltertes Ausgangssignal erhalten werden kann.
Bezüglich der Eigenschaften des Filters und des hierin verwendeten Filtervorgangs können inverse Filter und Wiener-Filter verwendet werden, wie es unter Verwendung der Ausdrücke (10) und (11) und der Fig. 5 und 6 im vorherigen ersten Ausführungsbeispiel beschrieben ist, wobei die Erklärung dieser Analyse weggelassen ist. Mittels der Filterung kann die Verschlechterung des Bilds, d.h. die Verschlechterung der Auflösung kompensiert werden, so daß eine hervorragende Fokuserfassung durchführbar ist.
Ferner können im Filter 162 verschiedene Filter verwendet werden. Da die Frequenzkennlinie 43 eine Kennlinie eines Tiefpaßfilters aufweist, umfaßt die Filterkennlinie des Filters 162 im allgemeinen die Kennlinie eines Hochpaßfilters oder eines Bandpaßfilters.
Der Flankenabschnitt des Flankensignals 164 im gefilterten Bildsignal 164 wird als ein zu dem in Fig. 14 gezeigten Signal analoges Signal dargestellt. Vor der Filterung ist dies somit gleich dem Bildsignal 151 des Flankenabschnitts, und wird nach der Filterung zur Intensitätsverteilung 152, die keine Bewegung des Bilds mehr umfaßt.
Durch Verarbeiten einer Flankensignalbreite des gefilterten Bildsignals 164 und Verwenden desselben zur Bewertung der Fokussierung, kann eine stabile sichere Fokussierungserfassung durchgeführt werden, fast ohne Einfluß der Bildbewegung( Auch in diesem Fall ist der erhaltene Wert der Flankenbreite kleiner als bei einer Verarbeitung der Flankenbreite ohne Berücksichtigung der Bildbewegung.
Bei diesem Ausführungsbeispiel liegt ebenfalls ein Merkmal vor, daß das Videoausgangssignal 120 selbst ein hervorragendes qualitativ hochwertiges Bild mit großer Auflösung bereitstellen kann.
Bewegt sich der gesamte Bildschirm nicht und bewegt sich ein Objekt, dann können nach Aufteilung in Bereiche Abschnitte mit gemeinsamen Bewegungen einer Verarbeitung auf der Basis des selben Bewegungsvektors unterworfen werden.
Dabei ist zu beachten, daß zur Erfassung der Bewegung das Verfahren zur Verarbeitung des Bildsignals beschrieben wurde, wobei jedoch dann, wenn die Betriebsbedingungen der Aufnahmeeinrichtung einer starken Vibration unterworfen werden und die Ausstattung mit einer verwackelungssicheren Einrichtung vorliegt, das Bewegungsvektorsignal aus einem Winkelsensor oder Beschleunigungssensor der verwackelungssicheren Einrichtung erhalten werden kann. In diesem Fall ist es nicht einfach, die Bewegung des Objekts zu berücksichtigen, und ist jedoch die Bewegung des gesamten Bildschirms infolge von Vibrationen dominant, dann kann ein gewünschter Bewegungsvektor erhalten und eine hervorragende Fokussierungserfassung durchgeführt werden.
Gemäß der vorstehenden Beschreibung mit dem Fokusdetektor zur Veranschaulichung der vorliegenden Erfindung kann eine Fokuserfassung durchgeführt werden durch Erfassung einer mit dem Fokussierungszustand veränderlichen Signalkomponente des Aufnahmesignals, wobei eine Bewegungskorrektureinrichtung vorgesehen ist zur Erfassung und Korrektur der Bewegung des Bilds, und im einzelnen kann eine Fokuserfassung durchgeführt werden auf der Basis einer Signalkomponente, deren Bewegung mittels der Bewegungserfassungseinrichtung korrigiert ist, so daß es möglich ist, die Verschlechterung in der Genauigkeit des Fokusdetektors zu verhindern infolge der Verschlechterung des Signais in Abhängigkeit vom Fokussierungszustand wie des allmählichen Anstiegs des Flankenabschnitts oder der Verschlechterung der Hochfrequenzkomponente infolge der Bildbewegung, wobei ein stabiler Fokusdetektor mit hoher Genauigkeit dann bereitgestellt werden kann, wenn dieser nicht dem Einfluß einer Kameravibration oder der Bewegung des Objekts unterworfen ist.

Claims

1. Bildverarbeitungsvorrichtunq zur Verarbeitung eines von einer Bildaufnahmeeinrichtung (3) in Halb- oder Vollbildern ausgegebenen Bildsignals, wobei die Vorrichtung umfaßt:

eine Bewegungserfassungseinrichtung (7) zur Erfassung der Bewegung des durch das Bildsignal dargestellten Bilds,

eine Bewegungskompensationseinrichtung (6, 8) zur Kompensation von Unterschieden des Bildsignals von einem Halbbild oder Vollbild zu einem anderen infolge der Bewegung des Bilds, wobei die Bewegungskompensationseinrichtung einen Bildspeicher (6) und eine Einrichtung (8) umfaßt zum Lesen des Bilds aus dem Bildspeicher mit einem in Abhängigkeit vom Betrag und der Richtung der mittels der Bewegungserfassungseinrichtung erfaßten Bildbewegung bestimmten Versatz,

gekennzeichnet durch eine Filtereinrichtung (9, 10) zum Filtern des Bildsignals zur Kompensation der Verminderung in der Auflösung innerhalb eines Halbbilds oder Vollbilds des Bildsignals infolge der Bewegung des Bilds durch Hochpaßfiltern oder Bandpaßfiltern und Einstellen der Filterkennlinie der Filtereinrichtung in Abhängigkeit von der mittels der Bewegungserfassungseinrichtung erfaßten Bewegung des Bilds

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Filtereinrichtung ein inverses Filter mit einer räumlichen Frequenzkennlinie zur Korrektur einer räumlichen Frequenzkennlinie der Bewegung in dem Bild aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Filter ein Wiener Filter ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Bewegungserfassungseinrichtung (7) die Bewegung im Bild mittels des Bildsignals erfaßt.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Einrichtung (8) zum Lesen des Bilds eine Einrichtung umfaßt zur Erzeugung von Adressen zum Lesen des Bilds auf der Basis des Betrags und der Richtung der Bildbewegung.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Filtereinrichtung auf der Ausgangsseite des Bildspeichers angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der dasselbe Signal der Bewegungserfassungseinrichtung (7) zur Darstellung der Bewegung in dem Bild der Bewegungskompensationseinrichtung (6, 8) und der Filtereinrichtung (9, 10) zugeführt wird.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Anspruche, die eine unterscheidungseinrichtung (72) umfaßt zum Unterscheiden zwischen verschiedenen Bereichen des Bilds, die sich unterschiedlich bewegen, und zur Steuerung der Filtereinrichtung (9, 10) zur unterschiedlichen Behandlung der unterschiedlichen Bereiche.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der die Filtereinrichtung eine mittels der Bereichsunterscheidungseinrichtung gesteuerte Schalteinrichtung (76) umfaßt zum selektiven Durchlassen des Bildsignals für eine Filterung oder zur Ausgabe ohne Filterung.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der die Filtereinrichtung selektiv mittels der Bereichsunterscheidungseinrichtung gesteuert wird, um hierbei als Gesamtfrequenzband-Übertragungsfilter für einen Teil des Bildsignals zu dienen.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Fokussierungserfassungseinrichtung (109, 110) zur Erfassung einer Größe der Fokussierung im Bild mittels des Bildsignals, wobei die Fokussierungserfassungseinrichtung das Bildsignal empfängt, nachdem es durch die Bewegungskompensationseinrichtung und die Filtereinrichtung kompensiert wurde.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, mit einer Einrichtung (112, 113, 114) zur Anpassung des Fokussierungszustands eines Objektivs in Abhängigkeit von der Größe der Fokussierung des Bilds.

13. Verfahren zur Verarbeitung eines von einer Bildaufnahmeeinrichtung (3) in Halbbildern oder Vollbildern ausgegebenen Bildsignals, mit den Schritten:

Erfassen der Bewegung in dem mittels des Bildsignals dargestellten Bild,

Kompensieren der Differenz des Bildsignals von einem Halbbild oder Vollbild zu einem anderen infolge der Bewegung des Bilds, durch Lesen des Bildsignals aus einem Speicher (6) mit einem Versatz, der in Abhängigkeit vom Betrag und der Richtung der im Erfassungsschritt erfaßten Bildbewegung bestimmt wird,

gekennzeichnet durch das

Filtern des Bildsignals zur Kompensation der Verschlechterung der Auflösung in einem Halbbild oder Vollbild des Bildsignals infolge der Bewegung des Bilds durch Hochpaßfiltern oder Bandpaßfiltern entsprechend einer Filterkennlinie, die in Abhängigkeit von der im Erfassungsschritt erfaßten Bewegung in dem Bild eingestellt wird.

14. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem der Filterungsschritt das Filtern unter Verwendung einer Wiener-Filterkennlinie umfaßt.

15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, bei dem die Bewegung des Bilds aus dem Bildsignal ermittelt wird.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, bei dem der Schritt des Lesens des Bildsignals das Lesen des Bildsignals aus dem Speicher (6) unter Verwendung von in Abhängigkeit von dem Betrag und der Richtung der Bildbewegung erzeugten Adressen umfaßt.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, bei dem der Filterungsschritt ausgeführt wird, nachdem das Bildsignal aus dem Speicher ausgelesen wird.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 17, bei dem der Kompensationsschritt und der Filterungsschritt denselben Bewegungsvektor zur Darstellung der im Erfassungsschritt erfaßten Bewegung des Bilds verwenden.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 18, mit der Unterscheidung zwischen unterschiedlichen Bereichen des Bilds, die sich unterschiedlich bewegen, und der Verarbeitung der unterschiedlichen Bereiche in unterschiedlicher Weise im Filterungsschritt.

20. Verfahren nach Anspruch 19, bei dem das Bildsignal für einen Bereich, der im Unterscheidungsschritt unterschieden wird, im Filterungsschritt ungefiltert durchgelassen wird.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 20, mit der Erfassung einer Größe der Fokussierung im Bild aus dem Bildsignal nach dem Kompensationsschritt und dem Filterungsschritt.

22. Verfahren nach Anspruch 21, mit der Erfassung des Fokussierungszustands eines Objektivs in Abhängigkeit von der Größe der Fokussierung des Bilds.