JP2661330B2 - Motion vector detection device and image shake correction device - Google Patents
Motion vector detection device and image shake correction deviceInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は画像の動き量を検出する動きベクトル検出装
置及び画像揺れ補正装置に関するものである。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a motion vector detecting device for detecting a motion amount of an image and an image shake correcting device.
従来の技術 従来の画像の動きベクトル検出装置の例として、例え
ば特開昭61−269475号公報に示される様なものがある。2. Description of the Related Art An example of a conventional motion vector detecting device for an image is disclosed in, for example, JP-A-61-269475.
第7図は、これの概略図を示したものであり、1はラ
ッチA、2は代表点メモリ、3はラッチB、4は減算
器、5はアドレスコントローラ、6は絶対値変換器、7
は累積加算器、8は相関性検索部、9は相関性有効無効
判定部、10は動きベクトル判定部Aである。FIG. 7 shows a schematic diagram of this, wherein 1 is a latch A, 2 is a representative point memory, 3 is a latch B, 4 is a subtractor, 5 is an address controller, 6 is an absolute value converter, 7
Denotes a cumulative adder, 8 denotes a correlation search unit, 9 denotes a correlation validity / invalidity determination unit, and 10 denotes a motion vector determination unit A.
以上のように構成された従来の相関演算装置を用いた
画像の動きベクトル検出装置について説明する。An image motion vector detecting device using the conventional correlation operation device configured as described above will be described.
まず、画像の動きベクトルについて説明する。第8図
(a)は、ある時刻における画像を示している。そして
(b)は1フィールドもしくは1フレーム後の画像を示
している。このように、撮像装置などの動きによって画
像が平行移動するとき、(c)の矢印で示したように画
像が平行移動した量をベクトルで示したものを動きベク
トルと呼ぶ。First, a motion vector of an image will be described. FIG. 8A shows an image at a certain time. (B) shows an image one field or one frame later. As described above, when the image moves in parallel due to the movement of the imaging device or the like, the amount of parallel movement of the image as indicated by the arrow in FIG.
第9図はこのような画像の動きベクトルを検出する方
法である,代表点マッチング法における代表点とそのま
わりの画素の様子を示したものである。動きベクトル検
出は、あるフィールドにおける代表点の位置の画像デー
タが次のフィールドでまわりの画素のうち、どこに移動
したかを相関性を用いて検出することによって行われ
る。FIG. 9 shows the state of a representative point and pixels around the representative point in the representative point matching method, which is a method for detecting such a motion vector of an image. The motion vector detection is performed by detecting, using the correlation, where the image data at the position of the representative point in a certain field has moved among the surrounding pixels in the next field.
次に、従来の相関演算装置を用いた画像の動きベクト
ル検出装置について第7図、を用いて説明する。Next, an image motion vector detecting device using a conventional correlation operation device will be described with reference to FIG.
画面上の各代表点における画像データはタイミングパ
ルスLP1によりラッチA1に取り込まれ、タイミングをと
って代表点保存メモリ2のそれぞれの代表点に対応する
アドレスに書き込まれる。そして、次のフィールドもし
くは次のフレームにおいて、各代表点の位置のまわりの
動きベクトル検出領域における画像データと,代表点メ
モリ2に保存された前フィールドの代表点の相関(ここ
では絶対値差分)をとり、累積加算器7に入力する。累
積加算器7は代表点を基準としたときの座標の位置が同
じ場所において相関をとったデータを、それぞれ累積加
算する。そしてすべての代表点まわりの累積加算が終了
したとき、相関性検索部8により累積加算器7に保持さ
れた累積加算値のなかで最も相関の高い値を有する場所
を判定する。つまり、代表点の位置を基準としたとき
の、この最も相関の高い位置を有する位置(アドレス)
が動きベクトルとなる。第7図で示した構成では相関演
算を、差分絶対値の累積加算で行っているため、累積加
算器7にある相関が高い点のデータ値は、その他の点の
データ値より低いレベルとなる。さらに、代表点の回り
の相関値の分布(平均値、最小値、最大値など)をもと
にして、相関演算により得られた動きベクトルが有効か
無効か判定する。判定の条件は平均値が低いとき、最小
値が高いとき、 そして相関値の最小点の回りの最小相関値/最大相関値
が小さいとき、相関演算により得られた動きベクトルを
無効と判定する。この判定を無効判定部9により行う。The image data at each representative point on the screen is fetched into the latch A1 by the timing pulse LP1, and is written at an address corresponding to each representative point in the representative point storage memory 2 with a timing. Then, in the next field or the next frame, the correlation between the image data in the motion vector detection area around the position of each representative point and the representative point of the previous field stored in the representative point memory 2 (here, the absolute value difference) And input it to the accumulator 7. The accumulative adder 7 accumulatively adds data having a correlation at a position where the coordinate position with respect to the representative point is the same. Then, when the cumulative addition around all the representative points is completed, the location having the highest correlation value among the cumulative added values held in the cumulative adder 7 by the correlation search unit 8 is determined. That is, the position (address) having the position having the highest correlation with respect to the position of the representative point.
Becomes the motion vector. In the configuration shown in FIG. 7, since the correlation calculation is performed by cumulative addition of the absolute values of the differences, the data value of the point with high correlation in the cumulative adder 7 has a lower level than the data values of the other points. . Furthermore, it is determined whether the motion vector obtained by the correlation operation is valid or invalid based on the distribution of the correlation values around the representative point (average value, minimum value, maximum value, etc.). When the average value is low, when the minimum value is high, and when the minimum correlation value / maximum correlation value around the minimum point of the correlation value is small, it is determined that the motion vector obtained by the correlation operation is invalid. This determination is performed by the invalidity determination unit 9.
以上に説明した動作は、画面を複数個に分割した各領
域について行なわれる。そして、画面の各領域から得ら
れた動きベクトルとその無効判定情報により画面全体の
動きベクトルを判定器A10により判定する。The operation described above is performed for each area obtained by dividing the screen into a plurality. Then, the motion vector of the entire screen is determined by the determiner A10 based on the motion vector obtained from each area of the screen and the invalidity determination information thereof.
ここまでの動作は毎フィールド(フレーム)行うた
め、相関演算を用いながら次のフィールド(フレーム)
の相関演算のための代表点における画像データを保存す
るためにラッチ7A1がある。また、ラッチB3は、ある代
表点の画像データと、その周辺の画像データとの相関を
とるときに代表点の画像データを保存する。Since the operation up to this point is performed for each field (frame), the next field (frame) is used while using the correlation operation.
There is a latch 7A1 for storing the image data at the representative point for the correlation calculation. In addition, the latch B3 stores the image data of the representative point when correlating the image data of a certain representative point with the image data of its surroundings.
第7の破線部分、すなわち相関演算により動きベクト
ルを検出する部分を動きベクトル検出部A20とする。A seventh broken line portion, that is, a portion for detecting a motion vector by correlation calculation is referred to as a motion vector detection unit A20.
発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構成において、被写体の各
位置による相関が低く、撮像装置の動きによる画像がシ
フトした点だけが相関の高い点となれば良いが、被写体
に規則正しい相関があった場合、以下の問題が発生す
る。被写体に規則正しい相関があった場合、相関の高い
点が多数得られ、これを検出するために相関値の最小値
の回りの最小相関値/最大相関値を調るものであるが、
最小相関値/最大相関値による判定では全ての条件にお
いて十分な検出ができず、各領域から得られる動きベク
トルが、画像内の相関の高い本来の動きベクトルとは関
係のない点の位置となり、各領域における動きベクトル
は同じにならない。その結果各領域の動きベクトルの平
均等をとって画面全体の動きベクトルを決定すると、画
面全体の動きと異なる画像の相関の高い点を示した領域
の動きベクトルの候補点が原因となり、画像全体の動き
ベクトルの検出を誤るという問題点を有していた。SUMMARY OF THE INVENTION However, in the above-described configuration, it is sufficient that only a point where the image is shifted due to the movement of the imaging device has a high correlation with a low correlation at each position of the subject, but a regular correlation with the subject is obtained. If there is, the following problem occurs. If the subject has a regular correlation, many points with high correlation are obtained, and to detect this, the minimum correlation value / maximum correlation value around the minimum correlation value is adjusted.
In the judgment based on the minimum correlation value / maximum correlation value, sufficient detection cannot be performed under all conditions, and the motion vector obtained from each region becomes a position of a point that is not related to the original highly correlated motion vector in the image. The motion vectors in each area are not the same. As a result, when the motion vector of the entire screen is determined by averaging the motion vectors of the respective areas and the like, the candidate point of the motion vector of the area showing a point having a high correlation of the image different from the motion of the entire screen is a cause. Has a problem that the detection of the motion vector is incorrect.
本発明はかかる点に鑑み、被写体に多くの相関があ
り、得られる動きベクトルが激しく変化する条件を検出
し、この条件が検出された場合、各領域より求められた
動きベクトルにたいして、その動きベクトルを抑圧する
ことを目的とする。In view of such a point, the present invention detects a condition in which a subject has a lot of correlations and an obtained motion vector changes drastically, and when this condition is detected, the motion vector obtained from each region is compared with the motion vector. The purpose is to suppress.
課題を解決するための手段 上記目的を達成するため本発明の動きベクトル検出装
置は、入力画像を複数の領域に分割し、各領域における
動きベクトルを演算する動きベクトル検出部と、前記動
きベクトル検出部から出力される動きベクトルの時間的
な変化の大きさを検出するベクトル特徴検出部と、前記
ベクトル特徴検出部の出力により前記動きベクトル検出
部から出力される動きベクトルの大きさを制御するベク
トル制御器と、前記ベクトル制御器で大きさを制御され
た動きベクトルから前記入力画像の動きベクトルを決定
する動きベクトル決定部を有し、前記ベクトル制御器
は、前記動きベクトル検出部から出力される動きベクト
ルの時間的な変化が所定レベルより大きい場合は前記動
きベクトル検出部から出力される動きベクトルの大きさ
を零にすることを特徴とする。Means for Solving the Problems To achieve the above object, a motion vector detection device of the present invention divides an input image into a plurality of regions, and calculates a motion vector in each region; A vector feature detection unit that detects the magnitude of a temporal change of a motion vector output from the unit, and a vector that controls the size of the motion vector output from the motion vector detection unit based on the output of the vector feature detection unit. A controller, and a motion vector determining unit that determines a motion vector of the input image from a motion vector whose magnitude is controlled by the vector controller, wherein the vector controller is output from the motion vector detecting unit. When the temporal change of the motion vector is larger than a predetermined level, the magnitude of the motion vector output from the motion vector detection unit is large. It is characterized by making the magnitude zero.
また、本発明の画像揺れ補正装置は、前記動きベクト
ル検出装置と、前記動きベクトル検出装置から出力され
る動きベクトルに合わせて画像の揺れをキャンセルする
出力制御器を有することを特徴とする。Further, the image shake correcting device of the present invention is characterized by including the motion vector detecting device and an output controller for canceling image shake in accordance with a motion vector output from the motion vector detecting device.
作用 本発明は前記した構成により、被写体に多くの相関が
あり、得られる動きベクトルが激しけ変化する条件をベ
クトル特徴検出部により検出し、この条件が検出された
場合、各領域より求められた動きベクトルにたいし、そ
の動きベクトルを抑圧するものである。Operation The present invention employs the above-described configuration. The vector feature detection unit detects a condition in which the subject has many correlations and the obtained motion vector changes drastically, and when this condition is detected, the condition is obtained from each region. This suppresses the motion vector.
また、このようにして得られた動きベクトルに基づい
て画像の揺れ補正を行うので、誤った揺れ補正を行うこ
とがかなり少なくなるものである。Further, since the image shake is corrected based on the motion vector obtained in this way, erroneous shake correction is considerably reduced.
実施例 第1図は本発明の第1の実施例における動きベクトル
検出装置の構成図であり、1はラッチA、2は代表点メ
モリ、3はラッチB、4は減算器、5はアドレスコント
ローラ、6は絶対値変換器、7は累積加算器、8は相関
性検索部、9は相関性無効判定部であり、1から9のブ
ロックで構成された20の動きベクトル検出部Aは、従来
の構成と同様であり、同一の番号を付す。11は動きベク
トル特徴検出部であり、12は動きベクトル制御部であ
り、13は動きベクトル決定部である。Embodiment 1 FIG. 1 is a block diagram of a motion vector detecting device according to a first embodiment of the present invention, wherein 1 is a latch A, 2 is a representative point memory, 3 is a latch B, 4 is a subtractor, and 5 is an address controller. , 6 are absolute value converters, 7 is a cumulative adder, 8 is a correlation search unit, 9 is a correlation invalidity determination unit, and 20 motion vector detection units A composed of blocks 1 to 9 are conventional. And the same numbers are assigned. Reference numeral 11 denotes a motion vector feature detection unit, reference numeral 12 denotes a motion vector control unit, and reference numeral 13 denotes a motion vector determination unit.
入力された信号の、画面上の各代表点における画像デ
ータは、タイミングパルスLP1によりラッチA1に取り込
まれ、タイミングをとって代表点保存メモリ2のそれぞ
れの代表点に対応するアドレスに書き込まれる。そし
て、次のフィールドもしくは次のフレームにおいて、各
代表点の位置のまわりの動きベクトル検出領域における
画像データと,代表点メモリ2に保存された前フィール
ドの代表点の相関をとり、累積加算器7に入力する。こ
こでの相関演算は差分絶対値の累積加算で行う。累積加
算器7は代表点を基準としたときの座標の位置が同じ場
所において、相関をとったデータをそれぞれ累算加算す
る。そしてすべての代表点まわりの累積加算が終了した
とき、相関性検索部8により累積加算器7に保持された
累積加算値のなかで最も相関の高い値を有する場所を判
定する。つまり、代表点の位置を基準としたときの、こ
の最も相関の高い値を有する位置(アドレス)が動きベ
クトルとなる。The image data of the input signal at each representative point on the screen is taken into the latch A1 by the timing pulse LP1, and is written into the address corresponding to each representative point in the representative point storage memory 2 at a certain timing. Then, in the next field or the next frame, the correlation between the image data in the motion vector detection area around the position of each representative point and the representative point of the previous field stored in the representative point memory 2 is calculated. To enter. The correlation calculation here is performed by cumulative addition of the absolute values of the differences. The accumulative adder 7 accumulates and adds the correlated data at the same position of the coordinates with respect to the representative point. Then, when the cumulative addition around all the representative points is completed, the location having the highest correlation value among the cumulative added values held in the cumulative adder 7 by the correlation search unit 8 is determined. In other words, the position (address) having the highest correlation value with respect to the position of the representative point is the motion vector.
本発明の構成では相関演算を、差分絶対値の累積加算
で行っているため、累積加算器7にある相関が高い点の
データ値は、その他の点のデータ値より低いレベルとな
る。この点を相関性検索器8で求める。さらに、代表点
の回りの相関値の分布(平均値、最小値、勾配など)を
もとにして、相関性検索部8により得られた動きベクト
ル候補が有効か無効かを判定する。この有効か無効かの
判定は従来例と同様でもよく、例えば、相関値の条件と
して以下のような条件を用いることができる。In the configuration of the present invention, since the correlation operation is performed by accumulative addition of the difference absolute values, the data value of the point having a high correlation in the accumulator 7 has a lower level than the data values of the other points. This point is obtained by the correlation search unit 8. Further, based on the distribution of correlation values around the representative point (average value, minimum value, gradient, etc.), it is determined whether the motion vector candidate obtained by the correlation search unit 8 is valid or invalid. The determination of validity or invalidity may be the same as in the conventional example. For example, the following condition can be used as the condition of the correlation value.
平均値≫最小値且つ平均値>C1(定数)且つ最大値≫最
小値 この判定を無効判定部9により行う。Average value≫minimum value and average value> C1 (constant) and maximum value≫minimum This determination is made by the invalidity determination unit 9.
さらにこの無効判定とは独立に、動きベクトルの特徴
を、動きベクトル特徴検出部11で行う。動きベクトル特
徴検出部11の構成を第2図に示す。同図において20は変
化検出器、21及び24は絶対値変換器、22及び24はローパ
スフィルタ、25は規格化器である。以上のように構成さ
れた動きベクトル特徴検出部11の動作について以下に述
べる。Further, the motion vector feature detection unit 11 performs the feature of the motion vector independently of the invalidity determination. FIG. 2 shows the configuration of the motion vector feature detection unit 11. In the figure, 20 is a change detector, 21 and 24 are absolute value converters, 22 and 24 are low-pass filters, and 25 is a normalizer. The operation of the motion vector feature detecting unit 11 configured as described above will be described below.
動きベクトル特徴検出部11では、撮像装置を手に持っ
たときや、車等から撮像したときの動きベクトルと、画
像内に規則正しい相関が多い被写体を撮像したときの動
きベクトルの特徴を分離する。これらの条件で得られた
代表的な動きベクトルの変化の様子を第3図に示す。同
図(a)は撮像装置を手に持ったときの水平方向の動き
ベクトルであり、同図(b)は車等から撮像したときの
水平方向の動きベクトルであり、(c)、(d)は画像
内に規則正しい相関が多い被写体を撮像したときの水平
方向の動きベクトルである。第3図に示すように、画像
内に規則正しい相関が多い被写体を撮像したときは、得
られる動きベクトルは変化が急激で、また変化する回数
も多い(周波数が高い)。これらの条件を分離するため
に、入力された動きベクトルの変化した成分を、変化検
出器20で検出する。変化検出器20で行う演算は S1x_t(n)=Vx_t(n−1)−Vx_t(n) S2x_t(n)=S1x_t(n−1)−S1x_t(n) S1y_t(n)=Vy_t(n−1)−Vy_t(n) S2y_t(n)=S1y_t(n−1)−S1y_t(n) ここでVは動きベクトルであり、添え字のx,yは水平方
向及び垂直方向を示す。またt(n)はベクトルが得ら
れるフィールドを示す。またS1は演算の途中結果であ
り、S2がベクトルの変化成分である。添え字は動きベク
トルVと同じである。このようにして求めた変化成分の
絶対値を絶対値変換器21で求め、急激な変化を減衰させ
るためにローパスフィルタ(LPF)22を通し、得られた
特徴を現わす信号CHを規格化器25に送る。The motion vector feature detection unit 11 separates a feature of a motion vector when the imaging device is held in a hand or an image from a car or the like from a feature of a motion vector when an image of a subject having a regular correlation in the image is captured. FIG. 3 shows typical changes in motion vectors obtained under these conditions. FIG. 11A shows a horizontal motion vector when the imaging apparatus is held in a hand, and FIG. 10B shows horizontal motion vectors when an image is captured from a car or the like. ) Is a horizontal motion vector when an image of a subject having many regular correlations is captured in the image. As shown in FIG. 3, when an image of a subject having many regular correlations is picked up in an image, the obtained motion vector changes rapidly and the number of times of change is large (high frequency). In order to separate these conditions, the change component of the input motion vector is detected by the change detector 20. The operation performed by the change detector 20 is as follows: S1x_t (n) = Vx_t (n-1) -Vx_t (n) S2x_t (n) = S1x_t (n-1) -S1x_t (n) S1y_t (n) = Vy_t (n-1) ) -Vy_t (n) S2y_t (n) = S1y_t (n-1) -S1y_t (n) Here, V is a motion vector, and subscripts x and y indicate a horizontal direction and a vertical direction. Also, t (n) indicates a field from which a vector can be obtained. S1 is an intermediate result of the calculation, and S2 is a change component of the vector. The subscript is the same as the motion vector V. The absolute value of the change component obtained in this way is obtained by an absolute value converter 21 and passed through a low-pass filter (LPF) 22 to attenuate a sudden change, and a signal CH representing the obtained characteristics is normalized by a normalizer. Send to 25.
これと同時に規格化を行う信号RFを、絶対値変換器23
と、LPF24により求める。規格化を行う信号RFは、動き
ベクトルの絶対値を求め、急激な変化成分を減衰させる
ことにより行う。このようにして求めた規格化の基準信
号RFにより、次式に示す規格化を行う。At the same time, the signal RF to be standardized is converted to an absolute value converter 23.
And LPF24. The signal RF for normalization is obtained by obtaining the absolute value of a motion vector and attenuating a sudden change component. Using the standardization reference signal RF obtained in this way, the normalization represented by the following equation is performed.
Gv=A*CH/(RF+O) ここでAとOは係数であり、各システムで最適値を選
択する。このようにして規格化を行うことにより、第3
図(d)のような動きベクトルの振幅の小さい条件にお
いても相対的にレベルを拡大することが可能となり、第
3図(d)の条件を安定して分離することが可能とな
る。Gv = A * CH / (RF + O) Here, A and O are coefficients, and the optimum value is selected in each system. By performing the standardization in this way, the third
The level can be relatively increased even under the condition where the amplitude of the motion vector is small as shown in FIG. 3D, and the condition of FIG. 3D can be stably separated.
以上のようにして得られた制御信号Gvを用い、動きベ
クトル制御器12により、動きベクトルに乗ずる係数を求
め、動きベクトルに掛ける。動きベクトル制御器12の特
性を第4図に示す。横軸は動きベクトル特徴検出部の出
力Gvであり、縦軸は得られた動きベクトルに乗ずるゲイ
ンの値である。Using the control signal Gv obtained as described above, a coefficient for multiplying the motion vector is obtained by the motion vector controller 12, and the coefficient is multiplied by the motion vector. The characteristics of the motion vector controller 12 are shown in FIG. The horizontal axis is the output Gv of the motion vector feature detection unit, and the vertical axis is the value of the gain multiplied by the obtained motion vector.
このようにして、動きベクトル特徴検出部の出力レベ
ルが高いとき、つまり撮像している画像内の規則正しい
相関が多いとき、正しくない動きベクトルが検出される
条件で、動きベクトルを零に圧縮することが可能とな
る。In this way, when the output level of the motion vector feature detection unit is high, that is, when there are many regular correlations in the image being captured, the motion vector is compressed to zero under the condition that an incorrect motion vector is detected. Becomes possible.
ここまでの動作は、画面を複数個に分割した各領域に
ついて行なう。ここまでの動作は毎フィールド(フレー
ム)行うため、相関演算を行いながら次のフィールド
(フレーム)の相関演算のための代表点における画像デ
ータを保存するためにラッチA1がある。また、ラッチB3
は、ある代表点の画像データと、その周辺の画像データ
との相関をとるときに代表点の画像データを保持する。The operations up to this point are performed for each area obtained by dividing the screen into a plurality. Since the operation up to this point is performed every field (frame), there is a latch A1 for storing the image data at the representative point for the correlation operation of the next field (frame) while performing the correlation operation. Also, latch B3
Holds the image data of a representative point when correlating the image data of a certain representative point with the image data of its surroundings.
この様にして、分割した各領域から動きベクトルの候
補を決定し、これらの候補ベクトルを動きベクトル決定
部13によりメディアンフィルタにかけて、入力信号の動
きベクトルとする。In this way, motion vector candidates are determined from each of the divided regions, and these candidate vectors are subjected to a median filter by the motion vector determination unit 13 to be used as motion vectors of the input signal.
以上の様にして入力信号の動きベクトルを求めること
により、画像内で相関性の高い点が規則正しく存在し、
誤った動きベクトルを検出する条件では、動きベクトル
の大きさを零として、誤って検出された動きベクトルを
用いないようにする。従って、従来動きベクトルとして
無効であるが、その判定が出来ず誤った動きベクトルを
検出した場合においても、その値を零にする事ができ、
誤った動きベクトルを出力することが無くなる。By obtaining the motion vector of the input signal as described above, highly correlated points are regularly present in the image,
Under the condition for detecting an erroneous motion vector, the magnitude of the motion vector is set to zero, and the erroneously detected motion vector is not used. Therefore, even if the motion vector is invalid as a conventional motion vector, but the judgment cannot be made and an erroneous motion vector is detected, the value can be set to zero.
The output of an incorrect motion vector is eliminated.
次に本発明の動きベクトル検出装置を用いた、画像の
揺れ補正装置について記す。画像の揺れ補正装置の実施
例のブロック図を、第5図に示す。同図において18は画
像信号を蓄積するメモリ、16はメモリの信号を補間する
補間部、17は画像信号の出力を制御する出力制御部であ
り、50は本発明の動きベクトル検出装置であり、第1図
と同じ番号を付け、説明は省略する。Next, an image fluctuation correcting apparatus using the motion vector detecting apparatus of the present invention will be described. FIG. 5 is a block diagram of an embodiment of the image shake correction apparatus. In the figure, 18 is a memory for accumulating image signals, 16 is an interpolation unit for interpolating the signals of the memory, 17 is an output control unit for controlling the output of the image signal, 50 is a motion vector detection device of the present invention, The same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same parts, and a description thereof will be omitted.
以上のように構成された画像の揺れ補正装置の動作に
ついて説明する。The operation of the image shake correction apparatus configured as described above will be described.
第5図において、動きベクトルを求める方法は前記し
た実施例と同様であり、その説明は省略する。動きベク
トル検出装置50より入力された画像信号の動きベクトル
が出力され、出力制御部17に入力する。出力制御部17は
フィールド(フレーム)毎に入力される動きベクトルを
積算し、積算した動きベクトルの正数部(動きベクトル
を画像信号が記録されているメモリーのアドレスで表現
した場合)に対応して、メモリ18の信号読み出しのアド
レスを決定する。また動きベクトルの小数部に対応して
補間部16の制御を行う。補間は垂直水平とも距離の逆数
に対応した重みを掛ける線形補間とする。この様にし
て、動きベクトルに合わせて出力制御部17は画像を揺れ
と逆の方向にシフトし、画像の揺れをキャンセルする。
また出力制御部17は、出力する画像をもとの画像の1、
1から1、5倍程度に拡大し、メモリー18内部の画像を
左右上下にシフトして出力した場合“縁”が見えないよ
うにする。In FIG. 5, the method of obtaining the motion vector is the same as in the above-described embodiment, and the description thereof will be omitted. The motion vector of the image signal input from the motion vector detection device 50 is output and input to the output control unit 17. The output control unit 17 accumulates the motion vector input for each field (frame), and corresponds to the positive part of the accumulated motion vector (when the motion vector is represented by the address of the memory where the image signal is recorded). Thus, the address of the signal read of the memory 18 is determined. In addition, the control of the interpolation unit 16 is performed in accordance with the decimal part of the motion vector. The interpolation is linear interpolation in which weights corresponding to the reciprocal of the distance are multiplied in both the vertical and horizontal directions. In this way, the output control unit 17 shifts the image in the direction opposite to the swing according to the motion vector, and cancels the swing of the image.
Further, the output control unit 17 converts the image to be output into one of the original images,
When the image inside the memory 18 is shifted left, right, up and down and output by enlarging it from about 1 to 1.5 times, the "edge" is made invisible.
このように本発明の動きベクトル検出装置を用い、画
像の揺れ補正装置を構成することにより、画像内で相関
性の高い点が規則正しく存在し、誤った動きベクトルを
検出する条件では、動きベクトルの大きさを零として、
揺れ補正に誤って検出された動きベクトルを用いないよ
うにすることができる。従って、従来画像内で相関性の
高い点が規則正しく存在し、動きベクトルとして無効で
あるが、その判定が出来ず誤った動きベクトルを検出
し、誤った揺れ補正を行ってた場合においても、そのベ
クトルを零にする事ができ、誤った揺れ補正を行なわな
くする事が可能となる。画像の揺れ補正装置を実現する
ことができる。As described above, by using the motion vector detection device of the present invention and configuring the image shake correction device, under the condition that points having high correlation are regularly present in the image and an erroneous motion vector is detected, the motion vector Assuming the size to be zero,
It is possible not to use a motion vector that is erroneously detected for shake correction. Therefore, even if a highly correlated point in the conventional image is regularly present and invalid as a motion vector, the determination cannot be made and an erroneous motion vector is detected and erroneous shake correction is performed. The vector can be set to zero, and erroneous shaking correction can be eliminated. An image shake correction apparatus can be realized.
尚本発明の動きベクトル検出装置の実施例において、
動きベクトル特徴検出部11の構成を、第2図のようにし
たが第6図のようにHPF30を用いて変化検出器20の代わ
りをさせることが可能である。HPFのカットオフ周波数
は5Hzから15Hz程度が適当である。In the embodiment of the motion vector detecting device of the present invention,
Although the configuration of the motion vector feature detecting section 11 is as shown in FIG. 2, it is possible to use the HPF 30 as a substitute for the change detector 20 as shown in FIG. The cutoff frequency of the HPF is appropriately from about 5 Hz to 15 Hz.
更に本発明の動きベクトル検出装置の実施例におい
て、動きベクトル特徴検出部11の演算方法は本実施例の
方法に限る必要はなく、本発明の目的に会った類似の方
法でも良いのは当然である。Furthermore, in the embodiment of the motion vector detection device of the present invention, the calculation method of the motion vector feature detection unit 11 need not be limited to the method of the present embodiment, but may be a similar method that meets the purpose of the present invention. is there.
また本発明の動きベクトル検出装置の実施例におい
て、動きベクトル特徴検出部11はベクトルの大きさによ
り規格化したが、規格化の方法は本実施例以外でも良い
のは当然である。また簡易に行うには規格化を行わなく
とも可能である。Further, in the embodiment of the motion vector detecting device according to the present invention, the motion vector feature detecting section 11 has standardized according to the magnitude of the vector. However, it goes without saying that the normalizing method may be other than this embodiment. Further, it is possible to perform the processing easily without performing the standardization.
発明の効果 本発明の動きベクトル検出装置によれば、画像内で相
関性の高い点が規則正しく存在し、従来誤った動きベク
トルを検出する条件では、動きベクトルの大きさを零と
して、誤って検出された動きベクトルを用いないように
する。従って、従来動きベクトルとして無効であるが、
その判定が出来ず誤った動きベクトルを検出した場合に
おいても、その値を零にする事ができ、誤った動きベク
トルを出力することが無くなる。According to the motion vector detection device of the present invention, points having high correlation are regularly present in an image, and under the condition of detecting an erroneous motion vector in the past, the size of the motion vector is assumed to be zero and erroneous detection is performed. Do not use the specified motion vector. Therefore, although it is invalid as a conventional motion vector,
Even when an erroneous motion vector is detected because the determination cannot be made, the value can be set to zero, and an erroneous motion vector is not output.
また本発明の動きベクトル検出装置を用い、画像の揺
れ補正装置を構成することにより、画像内で相関性の高
い点が規則正しく存在し、従来誤った動きベクトルを検
出する条件では、動きベクトルの大きさを零として、揺
れ補正に誤って検出された動きベクトルを用いないよう
にすることができる。従って、従来画像内で相関性の高
い点が規則正しく存在し、動きベクトルとして無効であ
るが、その判定が出来ず誤った動きベクトルを検出し、
誤った揺れ補正を行ってた場合においても、そのベクト
ルを零にする事ができ、誤った揺れ補正を行なわなくす
る事が可能となる、画像の揺れ補正装置を実現すること
ができる。In addition, by using the motion vector detection device of the present invention and configuring the image shake correction device, points having high correlation are regularly present in the image, and the condition for detecting an erroneous motion vector in the related art is that the size of the motion vector is large. By setting the value to zero, it is possible not to use a motion vector that is erroneously detected for shake correction. Therefore, a highly correlated point is regularly present in the conventional image, and is invalid as a motion vector.
Even when erroneous shaking correction is performed, the vector can be made zero, and it is possible to eliminate the erroneous shaking correction, thereby realizing an image shaking correction device.
第1図は本発明の一実施例における動きベクトル検出装
置の構成を示すブロック図、第2図は本発明の一実施例
における動きベクトル検出装置のベクトル特徴検出部の
構成を示すブロック図、第3図は本発明の一実施例にお
ける動きベクトル検出装置の検出ベクトルの状態を示す
波形図、第4図は動きベクトル制御器の特性を示す特性
図、第5図は本発明の一実施例における画像揺れ補正装
置の構成を示すブロック図、第6図は本発明の一実施例
における動きベクトル検出装置の動きベクトル特徴検出
部の第2の実施例の構成を示すブロック図、第7図は従
来例の動きベクトル検出装置の構成を示すブロック図、
第8図及び第9図は従来例における動きベクトル検出装
置の動作状態説明図である。 2……代表点保存メモリ、7……累積加算器、8……相
関性検索部、9……無効判定部、11……動きベクトル特
徴検出部、12……動きベクトル制御部、13……動きベク
トル決定部、16……補間部、17……出力制御、50……動
きベクトル検出装置。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a motion vector detecting device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a vector feature detecting section of the motion vector detecting device according to an embodiment of the present invention. 3 is a waveform diagram showing a state of a detection vector of the motion vector detecting device according to one embodiment of the present invention, FIG. 4 is a characteristic diagram showing characteristics of a motion vector controller, and FIG. FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of an image shake correcting device, FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of a second embodiment of the motion vector feature detecting section of the motion vector detecting device according to one embodiment of the present invention, and FIG. Block diagram showing the configuration of an example motion vector detection device,
8 and 9 are explanatory diagrams of the operation state of the motion vector detecting device in the conventional example. 2 ... Representative point storage memory, 7 ... Cumulative adder, 8 ... Correlation search unit, 9 ... Invalidity judgment unit, 11 ... Motion vector feature detection unit, 12 ... Motion vector control unit, 13 ... A motion vector determination unit, 16 ... an interpolation unit, 17 ... output control, 50 ... a motion vector detection device;
Claims (2)
おける動きベクトルを演算する動きベクトル検出部と、
前記動きベクトル検出部から出力される動きベクトルの
時間的な変化の大きさを検出するベクトル特徴検出部
と、前記ベクトル特徴検出部の出力により前記動きベク
トル検出部から出力される動きベクトルの大きさを制御
するベクトル制御器と、前記ベクトル制御器で大きさを
制御された動きベクトルから前記入力画像の動きベクト
ルを決定する動きベクトル決定部を有し、前記ベクトル
制御器は、前記動きベクトル検出部から出力される動き
ベクトルの時間的な変化が所定レベルより大きい場合は
前記動きベクトル検出部から出力される動きベクトルの
大きさを零にすることを特徴とする動きベクトル検出装
置。A motion vector detecting unit that divides an input image into a plurality of regions and calculates a motion vector in each region;
A vector feature detection unit that detects a magnitude of a temporal change of a motion vector output from the motion vector detection unit; and a magnitude of a motion vector output from the motion vector detection unit based on an output of the vector feature detection unit. And a motion vector determining unit that determines a motion vector of the input image from a motion vector whose size is controlled by the vector controller, wherein the vector controller includes the motion vector detecting unit. A motion vector output from the motion vector detection unit, wherein the magnitude of the motion vector output from the motion vector detection unit is set to zero when the temporal change of the motion vector output from the motion vector is greater than a predetermined level.
おける動きベクトルを演算する動きベクトル検出部と、
前記動きベクトル検出部から出力される動きベクトルの
時間的な変化の大きさを検出するベクトル特徴検出部
と、前記ベクトル特徴検出部の出力により前記動きベク
トル検出部から出力される動きヘクトルの大きさを制御
するベクトル制御器と、前記ベクトル制御器で大きさを
制御された動きベクトルを基に前記入力画像の動きベク
トルを決定する動きベクトル決定部を有し、前記ペクト
ル制御器は、前記動きベクトル検出部から出力される動
きベクトルの時間的な変化が所定レベルより大きい場合
は前記動きベクトル検出部から出力される動きベクトル
の大きさを零にする動きベクトル検出装置と、 前記動きベクトル検出装置から出力される動きベクトル
に合わせて画像の揺れをキャンセルする出力制御器を備
えたことを特徴とする画像揺れ補正装置。2. A motion vector detecting unit for decomposing an input image into a plurality of regions and calculating a motion vector in each region;
A vector feature detection unit that detects a magnitude of a temporal change of a motion vector output from the motion vector detection unit; and a magnitude of a motion vector output from the motion vector detection unit based on an output of the vector feature detection unit. And a motion vector determination unit that determines a motion vector of the input image based on a motion vector whose magnitude is controlled by the vector controller, wherein the vector controller includes the motion vector When the temporal change of the motion vector output from the detection unit is greater than a predetermined level, a motion vector detection device that sets the magnitude of the motion vector output from the motion vector detection unit to zero, and An image controller comprising an output controller for canceling image fluctuation in accordance with an output motion vector. Correction device.
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DE69116222T DE69116222T2 (en) | 1990-05-21 | 1991-05-21 | Device for detecting a motion vector and image stabilizer equipped with it |
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Family Applications (1)
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JPS61269475A (en) * | 1985-05-23 | 1986-11-28 | Toshiba Corp | Detection system for dynamic vector |
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-
1990
- 1990-05-23 JP JP2133360A patent/JP2661330B2/en not_active Expired - Lifetime
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