DE69033296T2

DE69033296T2 - Bewegungsentdeckungsgerät

Info

Publication number: DE69033296T2
Application number: DE69033296T
Authority: DE
Inventors: Toshiaki Kondo; Masayoshi Sekine
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1989-10-26
Filing date: 1990-10-25
Publication date: 2000-03-30
Anticipated expiration: 2010-10-26
Also published as: EP0425288B1; EP0425288A2; DE69033296D1; EP0425288A3

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Bewegungsvektorfeststellverfahren und ein Gerät, und insbesondere auf ein Verfahren und ein Gerät zur Feststellung von Bewegungsvektoren aus einem Bildsignal.
Auf dem Gebiet der Aufnahmegeräte zur Korrektur von Erschütterungen einer Kamera, Feststellen von Kameraschwenks oder Feststellen und Verfolgen einer Bewegung eines speziellen Bildes in einer Videokamera müssen Bewegungen und Bewegungsarten aus den von einem Bildaufnahmemittel, wie einer Bildaufnahmeeinrichtung, kommenden Bildsignalen genau festgestellt werden.
Beispielsweise kann ein Bilderschütterungsfeststellgerät nicht von einer lokalen Bewegung eines Gegenstands und einer Erschütterung des gesamten Gesichtsbildes unterscheiden. Um es zu ermöglichen, die lokale Bewegung von einer Erschütterung des gesamten Sichtbildes zu unterscheiden, müssen unterschiedliche Feststellempfindlichkeiten für Bilderschütterungsbeträge innerhalb eines Bildbereichs verteilt werden.
Ein in Hinsicht auf den obigen Nachteil vorgeschlagenes herkömmliches ein Bilderschütterungskorrekturgerät erläutertes Bilderschütterungsfeststellgerät ist beschrieben in Society of Television Techniques, Technical Report, Band 11, Nr. 3, Seiten 43-48, PPOE, '87-12 (Mai, 1987). In diesem Gerät wird das gesamte Bild in 140 Blöcke eingeteilt, Erschütterungsfeststellblöcke werden willkürlich einausgeschaltet, und eine repräsentative Punktanpassung wird für nur Erschütterungsfeststell-EIN-Blöcke ausgeführt.
Der hiesige Anmelder meldete am 6. März 1989 ein Bewegungsfeststellgerät als U.S.- und EPC-Anmeldung an (U.S. 5 386 264).
Als Zeit- und Raumgradientenverfahren erläutertete Bewegungsvektorfeststellverfahren unter Verwendung von Bildsignalverarbeitung sind beschrieben in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. 60-46878 ist und in J. O. Limb and J. A. Murphy, "Measuring the Speed of Moving Objects from Television Signals", IEEE Trans. Com., Com-23, 4, Seiten 474-478, April 1975, oder ein Anpassungsverfahren in "MUSE Movement Vector Detection Apparatus", the Society of Television Technics, Technical Report, Seiten 25-30 (Ausgabedatum: 24. Mai 1985, Freitag).
Nach dem Zeit- und Raumgradientenverfahren wird ein Bewegungsbetrag eines jeden Punktes nach den folgenden Gleichungen errechnet:
α = ΣBd · sign(g'x)/ΣB g'x
β = ΣBd · sign(g'y)/ΣB g'y
wobei α und β Bewegungsbeträge in x- beziehungsweise y-Richtung sind, d eine Konzentrationsdifferenz zwischen zwei aufeinanderfolgenden Bildern als Funktion der Zeit an derselben Stelle, das heißt, ein Zeitgradient, und g'x und g'y sind Raumgradienten in der x- und y-Richtung, wenn das Bild mit g angegeben wird. Angemerkt sei, daß ΣB eine Gesamtsummierungsoperation innerhalb eines Blockes darstellt, und Vorzeichen () eine Funktion von Ausgabevorzeichen der Gradienten g'x und g'y.
Ein Bewegungsvektor wird nach der folgenden Gleichung gemäß der repräsentativen Punktanpassung errechnet:
P(i, j) = ΣBΣB g&sub0;(x - i, y - i) - g&sub1; (x, y)
wobei g&sub0;(x, y) und g&sub1;(x, y) zwei aufeinanderfolgende Bilder als Funktion der Zeit sind, und i und j sind jeweilige Bewegungsbeträge des Bildes.
Genauer gesagt, ein Summenwert der Absolutwerte der Differenzen zwischen zwei Bildern nach Verschieben des Bildes g&sub0;(x, y) um den Betrag i und j wird innerhalb eines Blockes als Einheitsoperationsbereich gewonnen. Ein Bewegungsbetrag (i, j), der den Vektor P(i, j) minimiert, wird als ein Bewegungsvektor des entsprechenden Blockes festgelegt. Die Errechnung von P(i, j) kann unter Verwendung eines Quadrats der Differenz oder einer nichtlinearen Funktion anstelle der Verwendung des Absolutwertes der Differenz ausgeführt werden.
Bei der Verwendung des Zeit- und Raumgradientenverfahrens oder das jeweilige Punktanpassungsverfahrens wird als Vorverarbeitungsfilter ein Tiefpaßfilter mit Kennlinien verwendet, die die detaillierte Information in einem Bild nicht verlieren. Die Verwendung eines Tiefpaßfilters strebt eine Glättung eines scharfen Kantenabschnitts von einem Bild oder das Reduzieren von Eingangsbildrauschen an. Die Größe und Gestalt der durch Einteilen eines eingegebenen Bildes gewonnenen Blöcke sind normalerweise vorbestimmt und werden unabhängig von den Kennlinien der Vorverarbeitungsfilter beurteilt.
Im zuvor beschriebenen herkömmlichen Beispiel wird ein Feststellbereich durch eine hochfrequente Komponente eines eingegebenen Bildes angenähert, und es ist schwierig, diese herkömmliche Technik bei einem Bild anzuwenden, das einen großen Bewegungsbetrag aufweist. Zur Lösung dieses Problems wird ein Tiefpaßfilter mit hinreichend großer Maske verwendet, und das Bild wird in große Blöcke einschließlich Raumgradienten in verschiedenen Richtungen eingeteilt, wodurch der Feststellbereich aufgeweitet wird. Gemäß dieser Technik verursacht jedoch die Verwendung großer Blöcke eine unerwünschter Verringerung des Auflösungsvermögens.
Nach dem obigen Verfahren wird der Feststellbereich durch die hochfrequente Komponente des eingegebenen Bildes angenähert, und es ist schwierig, dieses Verfahren bei einem Bild anzuwenden, das einen großen Bewegungsumfang aufweist.
Eine Beziehung zwischen der Gesamtsumme ΣB innerhalb des Blockes und des Feststellblockes wird in Erwägung gezogen. Die Größe und Gestalt eines jeden Blockes für die Gesamtsumme ΣB sind generell vorbestimmt. Wenn die Größe des Blockes erhöht wird, erhöht sich folglich auch der Feststellbereich. Wenn der Block groß ist, ist die Wahrscheinlichkeit des Einschlusses von Kanten in verschiedenen Richtungen innerhalb eines Blockes erhöht, und klare Signale können gegenüber Rauschen gewonnen werden, und eine Vektorsynthese kann eine höhere Genauigkeit haben. Diese Vorteile sind in den obigen Literaturstellen beschrieben und auch in Shingaku Giho IE78-67 "Measurement of movement amount or speed of a moving object by image signals".
Wenn die Blockgröße im herkömmlichen Beispiel erhöht wird, verringert sich die Anzahl von Blöcken, die ein Vollbild darstellen, so daß die Anzahl von festzustellenden Vektoren geringer ist. Folglich können geringfügige Musterbewegungen leicht festgestellt werden.
Die vorliegende Erfindung entstand zur Lösung der herkömmlichen zuvor beschriebenen Probleme, und sie hat zur Aufgabe, ein Bewegungsfeststellgerät zu schaffen, das in der Lage ist, aus einem Bildsignal eine Bildbewegung mit hoher Auflösung feststellen zu können.
Das Dokument EP-A-0332169 offenbart ein Bewegungsentdeckungsgerät zum Feststellen einer Bewegung in einem Bild zwischen zwei aufeinanderfolgenden Bildern, mit:
einem Eingabemittel zum Empfang eines Bildsignals;
einem Bereichsbeurteilungsmittel zum Feststellen einer Bewegung bei jeder einer Vielzahl von Positionen in einem Bild, wobei jede Position einem Block einer Vielzahl von Blöcken entspricht, in die das Bild eingeteilt ist, und zum Errechnen eines ersten Bewegungsvektors für jede der Vielzahl von Positionen im Bild zum Bestimmen eines Bildfeststellbereichs, um zweite Bewegungsvektoren festzustellen; und mit
einem Bewegungsvektor-Rechenmittel (20) zum Errechnen der zweiten Bewegungsvektoren für den Bildfeststellbereich für aufeinanderfolgende Bilder.
Die vorliegende Erfindung ist gekennzeichnet durch ein erstes Filter zum Filtern des eingegebenen Bildsignals, um eine erste gefilterte Signalkomponente aus dem eingegebenen Bildsignal zu gewinnen, wobei das Bereichsbeurteilungsmittel zum Errechnen der ersten Bewegungsvektoren unter Verwendung der ersten gefilterten Signalkomponente eingerichtet ist;
durch ein zweites Filter zum Filtern des eingegebenen Bildsignals, um eine zweite gefilterte Signalkomponente aus dem eingegebenen Bildsignal zu gewinnen; und
dadurch, daß das Bewegungsvektor-Rechenmittel zum Errechnen der zweiten Bewegungsvektoren auf der Grundlage der zweiten gefilterten Signalkomponente für den Bildfeststellbereich eingerichtet ist.
Die vorliegende Erfindung ist des weiteren im Verfahrensanspruch 24 angegeben.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind nun anhand der beiliegenden Zeichnung beschrieben.
Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das eine Anordnung des ersten Ausführungsbeispiels nach der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 2A bis 2C sind Ansichten zur Erläuterung von Prozeduren zur Bestimmung eines Erschütterungsabtrennbereichs;
Fig. 3 ist ein Blockdiagramm, das eine Zeit- und Raum- Gradientenrechenschaltung zeigt;
Fig. 4 ist eine Querschnittsansicht, die ein Bildmuster mit einer Periode T zeigt;
Fig. 5 ist ein Graph, der ein Schätzergebnis des Bewegungsumfangs zeigt, das man erzielt, wenn ein Zeit- und Raumgradientenverfahren auf ein Muster mit einer Periode T angewandt wird;
Fig. 6 ist ein Graph, der Schätzergebnisse zeigt, die durch Vergleich unter Verwendung der Periode T gewonnen werden;
Fig. 7 ist ein Blockdiagramm, das eine Anordnung des zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 8 ist ein Graph, der die Absolutwertsumme der Differenzen zwischen zwei Bildern zeigt, wenn ein Anpassungsverfahren auf ein Muster mit einer Periode T angewandt wird;
Fig. 9 ist ein Blockdiagramm, das eine Anordnung des dritten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 10 ist eine Umrechnungstabelle zum Umrechnen eines nichtlinearen Ausgangssignals in ein lineares Ausgangssignal;
Fig. 11 ist ein Blockdiagramm, das eine Anordnung des vierten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 12, 13 und 14 sind Blockdiagramme, die Anordnungen des vierten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigen;
Fig. 15A bis 15F sind Ansichten, die Bildeinteilungen zeigen; und
Fig. 16 und 17 sind Blockdiagramme, die man erhält, wenn jeweils Bewegungsfeststellschaltungen der vorliegenden Erfindung als Videokamera-Erschütterungskorrekturgeräte verwendet werden.
Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die vorliegende Erfindung in einem Erschütterungsabtrenngerät angewandt wird, um eine Bilderschütterung eines Bildsignals in einem Bildaufnahmegerät, wie einer Fernsehkamera, einer Videokamera oder einer elektronischen Kamera zu vermeiden. Dieses Erschütterungsabtrenngerät enthält einen Eingangsanschluß 10 für einen Bildsignalausgang aus einem Bildaufnahmeelement, wie einer CCD, ein Tiefpaßfilter (LPF) 12, eine Bewegungsvektor- Rechenschaltung 14 (wird später detailliert beschrieben) zum Gewinnen eines Bewegungsvektors gemäß einem Zeit- und Raumgradientenverfahren oder einem repräsentativen Punktanpaßverfahren, eine Erschütterungsabtrenn- Bereichsbeurteilungsschaltung 16 zum Entscheiden eines Bereichs, der der Erschütterungsisolation (wird nachstehend als Erschütterungsabtrennbereich bezeichnet) eines eingegebenen Bildes unterzogen wird, wenn die vorliegende Erfindung bei einem Erschütterungsabtrenngerät zur Korrektur einer Bilderschütterung angewandt wird, ein Bandpaßfilter (BPF) 18, eine Bewegungsvektor-Rechenschaltung 20 zum Durchführen eines Zeit- und Raumgradientenverfahrens oder eines repräsentativen Punktanpassungsverfahrens, und einen Ausgangsanschluß 22 für ein Signal, das einen Bildbewegungsbetrag darstellt.
Das in den Eingangsanschluß 10 eingegebene Bildsignal wird an eine Erschütterungsabtrenn-Bereichsbeurteilungsschaltung und an eine Bilderschütterungs-Betragsfeststellschaltung zur Feststellung eines Erschütterungsumfangs geliefert, der durch Verwackeln erzeugt wird. Um einen Erschütterungsabtrennbereich beurteilen zu können, wird ein Bild in eine große Anzahl von Blöcken innerhalb eines Vollbildes eingeteilt, um geringfügige örtliche Bewegungen feststellen zu können. Das LPF 12 muß einen Frequenzgang haben, der ausreicht, damit Detailinformationen innerhalb des Bildes nicht verlorengehen. Die Bewegungsvektor- Rechenschaltung 14 errechnet einen Bewegungsvektor eines jeden Blockes aus einem Ausgangssignal vom LPF 12 gemäß dem Zeit- und Raumgradientenverfahren oder dem repräsentativen Punktanpaßverfahren. Die Größe und Gestalt des Blockes werden in der Rechenschaltung 14 festgelegt. Die Erschütterungsabtrenn- Bereichsbeurteilungsschaltung 16 beurteilt einen Erschütterungsabtrennbereich aus einem Ausgangssignal der Rechenschaltung 14.
Prozeduren zur Beurteilung eines Erschütterungsabtrennbereichs sind anhand der Fig. 2A bis 2C beschrieben. Aus einem Ausgangsbild (Fig. 2A) aus dem LPF 12 gibt die Bewegungsvektor-Rechenschaltung 14 Bewegungsvektoren der jeweiligen Blöcke aus, die durch gleiches Einteilen eines eingegebenen Bildes in Horizontal- und Vertikalrichtung gewonnen werden. Die Bewegungsvektoren sind in Fig. 2B angegeben. Die Erschütterungsabtrenn-Bereichsbeurteilungsschaltung 16 führt eine statistische Verarbeitung dieser Stücke von Vektorinformationen aus, wodurch ein Erschütterungsabtrennbereich beurteilt wird, wie in Fig. 2C gezeigt.
Um eine durch Verwackeln verursachte Bilderschütterung festzustellen, wird ein eingegebenes Bildsignal aus dem Eingangsanschluß 10 zum BPF 18 geleitet. Eine Operation des BPF 18 wird detailliert anhand der Fig. 4, 5 und 6 beschrieben. Die Bewegungsvektor-Rechenschaltung 20 errechnet einen Bilderschütterungsbetrag, verursacht durch Verwackeln oder dergleichen, unter Verwendung eines Ausgangssignals aus dem BPF 18 gemäß dem Zeit- oder Raumgradientenverfahren oder dem repräsentativen Punktanpaßverfahren und gibt den errechneten Bilderschütterungsumfang aus. Die Größe und Gestalt des Blockes der Bewegungsvektor-Rechenschaltung 20 hängt von einer Musterperiode T des Ausgangssignals vom BPF 18 ab. Nach dem Zeit- und Raumgradientenverfahren oder dem repräsentativen Punktanpaßverfahren müssen in den Blöcken Gradienten in unterschiedlichen Richtungen enthalten sein. Folglich wird ein Block mit einer hinreichenden Größe entsprechend der zugehörigen Periode T ausgewählt. Wenn ein solch großer Block ausgewählt wird, ist die räumliche Auflösung weitgehend herabgesetzt. Da die innerhalb des Erschütterungsabtrennbereichs erzeugten Bewegungsvektoren nicht durch eine Gegenstandsbewegung, sondern durch durch Verwackeln erzeugt werden, haben die Bewegungsvektoren vorbestimmte Größen in einer Richtung. Folglich stellt das Herabsetzen der räumlichen Auflösung kein Problem dar.
Fig. 3 zeigt eine Schaltungsanordnung einer Bewegungsvektor- Rechenschaltung nach dem Zeit- und Raumgradientenverfahren. Diese Vektorrechenschaltung enthält einen Eingangsanschluß 30 zum Empfangen eines Bildsignals gemäß einem Ausgangssignal aus dem in Fig. 1 gezeigten LPF 12, Register 32 und 34 zum Speichern von Bildsignalen zu erforderlichen Zeiten, Subtrahierer 36 und 38, einen Multiplizierer 40, eine Vorzeichenausgabeschaltung (SIGN) 42 zur Ausgabe eines Signals, das ein Vorzeichen (positiv, negativ oder 0-Vorzeichen) angibt, der Ausgangsdaten aus dem Subtrahierer 38, eine Absolutwertschaltung 44 zur Ausgabe eines Absolutwertes der Ausgangsdaten aus dem Subtrahierer 38, Gesamtsummenschaltungen 46 und 48 zum Akkumulieren und Addieren der Daten innerhalb eines bestimmten Blockes, einen Teiler 50 und einen Ausgangsanschluß 52 zur Ausgabe eines Signals, das einen Bewegungsbetrag in einer Raumgradientenrichtung darstellt.
Eine Operation der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 3 ist nachstehend beschrieben. Ein in den Eingangsanschluß 30 eingegebenes Bildsignal g wird eingeteilt in zwei Komponenten. Eine Konzentrationsdifferenz, das heißt, ein Zeitgradient d zwischen zwei aufeinanderfolgenden Bildern als Funktion der Zeit wird errechnet durch das Register 32 und den Subtrahierer 36. Ein Raumgradient g' innerhalb eines Bildes wird zu einer beliebigen Zeit vom Register 34 und dem Subtrahierer 38 errechnet. Wenn der Raumgradient g' positiv ist, gibt die Vorzeichenausgabeschaltung 42 ein +1-Signal ab. Die Vorzeichenausgabeschaltung 42 gibt 0 aus, wenn der Gradient g' Null ist. Wenn der Gradient g' negativ ist, gibt die Vorzeichenausgabeschaltung 42 ein -1-Signal ab. Der Multiplizierer 40 multipliziert den Zeitgradienten d (das heißt, das Ausgangssignal vom Subtrahierer 36) mit dem Ausgangssignal aus der Vorzeichenausgabeschaltung 42. Die Gesamtsummenschaltung 46 errechnet die Gesamtsumme von Ausgangssignalen des Multiplizierers 40 in Einheiten von Blöcken. Die Absolutwertschaltung 44 errechnet den Absolutwert des Raumgradienten g' (das heißt, das Ausgangssignal vom Subtrahierer 38). Die Gesamtsummenschaltung 48 errechnet die Gesamtsumme der Ausgangssignale aus der Absolutwertschaltung 44 in Einheiten von Blöcken.
Der Teiler 50 teilt das Ausgangssignal aus der Gesamtsummenschaltung 46 durch das Ausgangssignal aus der Gesamtsummenschaltung 48. Der Quotient vom Teiler 50 stellt einen Bewegungsbetrag in jedem Block in der Raumgradientenrichtung dar. Dieser Bewegungsbetrag wird von einem Ausgangsanschluß 52 beispielsweise an die in Fig. 1 gezeigt Erschütterungsabtrenn-Bereichsfeststellschaltung 16 geliefert.
Die Arbeitsweise des BPF 18 ist nachstehend anhand der Fig. 4, 5 und 6 detailliert beschrieben. Das eingegebene Bild kann zerlegt werden in Frequenzkomponenten, die das eingegebene Bild durch Fouriertransformation bilden. Eine Wellenform, die eine Konzentrationsänderung bei einem gegebenen Abschnitt des eingegebenen Bildes darstellt, wird der linearen Fouriertransformation unterzogen, um nur eine Komponente mit einer Frequenz 1/T auszulesen. Die ausgelesene Komponente wird dann der inversen Fouriertransformation unterzogen, um eine Sinuswelle mit einer Periode T zu gewinnen, wie in Fig. 4 gezeigt. Der Konzentrationswert des Bildes wird längs der Ordinate y von Fig. 4 aufgetragen, und eine Position auf dem Abschnitt wird längs der Abszisse x aufgetragen. Bezugssymbol A bedeutet eine Amplitude einer Sinuswelle; B eine Sinuswellen- Vorspannung. Wenn das Zeit- und Raumgradientenverfahren auf dieses Muster angewandt wird, können die nachstehenden Ergebnisse erzielt werden. Angemerkt sei, daß Bezugssymbol Y&sub1; ein Bild vor der Bewegung darstellt; und y&sub2; ein in x-Richtung um α verschobenes Bild. Ein Zeitgradient d(x) und ein Raumgradient yy'(x) werden folgendermaßen angegeben:
d(x) = Y&sub1; - Y&sub2;
= A {sin ωx - sin ω (x - α)}
y&sub1;' (x) = ∂y&sub1;/∂x
= Aω cos ωx
für ω = 2π/T
Ein geschätzter Bewegungsbetrag e(α) wird folgendermaßen angegeben:
e(α) ΣBd(x) · sin (y&sub1;')/ΣB y&sub1;'
wobei ΣB die Gesamtsumme innerhalb eines Blockes ist, wie beim zuvor beschriebenen Stand der Technik. Der Bewegungsbetrag e(Σ), angegeben, wenn die Blockgröße gleich der Periode T des Musters eingestellt ist, ist folgendermaßen definiert:
e(α) = (2π/T) sin ωα
= (2π/T) sin (2πα/T)
Fig. 5 zeigt eine Beziehung zwischen dem Bewegungsbetrag α in Einheiten von Pixeln, aufgetragen entlang der Abszisse, und das Schätzergebnis in Einheiten von Pixeln längs der Ordinate. Die folgenden Punkte sind aus Fig. 5 abgeleitet. Zuerst hat das Schätzergebnis dieselbe Periode wie dasjenige der Musterperiode T des Bildes, und der Bewegungsbetrag, genau geschätzt aus dessen Gestalt, ist im Bereich von ±T/4 eingegrenzt. Zum zweiten hängt das Schätzergebnis nicht von einer Amplitude A und einer Vorspannung B des Bildmusters ab, sondern kann angegeben werden als Sinuswelle gemäß der Musterperiode T des Bildes.
Das Anpaßverfahren kann auf das Muster T mit der Periode T, gezeigt in Fig. 4, angewandt werden. Eine Gesamtsumme P(α) der Absolutwerte der Differenzen innerhalb eines Blockes werden folgendermaßen angegeben:
P(α) = ΣB Y&sub1; - Y&sub2;
= ΣB A sin ωx - A sin ω(x · α)
Die Gesamtsumme P(α), die man erhält, wenn die Blockgröße gleich der Periode T ist, wird folgendermaßen angegeben:
P(α) = ω(4AT/π) sin (π/T)α
Die Errechnung wird bei Periode T wiederholt. Der Bewegungsbetrag α in Einheiten von Pixeln wird längs der Abszisse von Fig. 8 aufgetragen, und die Gesamtsumme P(α) der Absolutwerte der Differenz innerhalb des Blockes wird auf der Ordinate aufgetragen.
Wenn die Bedingung -T/2 > α > T/2 erfüllt ist, kann der Bewegungsbetrag α auf α konvergieren, wodurch die Gesamtsumme P(α) minimiert wird. Wenn der Bewegungsumfang α in diesen Bereich fällt, tritt Fehlanpassung an einer Stelle auf, die um nT (n = ±1, ±2, ...) Pixel verschoben ist. Das heißt, der Bereich (das heißt, der Feststellbereich) zum genauen Schätzen des Bewegungsbetrages ist auf ±1/2 beschränkt, wie aus Fig. 8 zu ersehen.
Somit ist es offensichtlich, daß der Feststellbereich durch den vom BPF 18 ausgelesenen Musterbereich T bestimmt ist. Ein weiter nach Anwenden des Zeit- und Raumgradientenverfahrens auf das Muster mit der Periode T gewonnener Feststellbereich ist in Fig. 6 gezeigt. Die entlang der Ordinate und Abszisse von Fig. 6 aufgetragenen Variablen sind dieselben wie jene in Fig. 5. Eine Sinuswelle, dargestellt durch eine Sinuskurve in Fig. 6, ist ein Schätzergebnis eines Musters mit einer Periode T = 80 Pixel. Eine Sinuswelle, dargestellt durch die aufgetragene Kurve, stellt ein Schätzergebnis eines Musters mit einer Periode T = 40 Pixel dar. Eine Zeile, die sich vom Ursprung erstreckt und tangential zu den Sinuswellen verläuft, stellt ein ideales Ausgangsergebnis dar. Aus diesen Schätzergebnissen kann der Bewegungsfeststellbereich durch die Periode T des Bildmusters frei ausgewählt werden.
In diesem Ausführungsbeispiel, wie es in Fig. 1 gezeigt ist, ist zusätzlich zum Vorverarbeitungsfilter zur Beurteilung des Erschütterungsabtrennbereichs, das heißt, das LPF 12, ein weiteres Vorverarbeitungsfilter zum Errechnen des Endvektors vorgesehen, das heißt, das BPF 18 ist eingerichtet, gleichzeitig sowohl den Weitfeststellbereich einzurichten als auch Klar-, Hochgeschwindigkeits- und Hochauflösungs-Kennlinieneigenschäften von Rechenbewegungsvektoren lediglich durch numerische Rechnungen zu erstellen. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Feststellbereich durch das BPF 18 aufgeweitet. Jedoch kann ein Tiefpaßfilter zum Abschneiden eines Musters mit einer kurzen Periode anstelle des BPF 18 verwendet werden, um dieselbe zuvor beschriebene Wirkung zu erzielen.
Im in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die beiden Vorverarbeitungsfilter 12 und 18 einander parallel geschaltet. Diese Filter können auch in Serie geschaltet werden. Diese Anordnung ist im Blockdiagramm als zweites Ausführungsbeispiel in Fig. 7 gezeigt. Die Anordnung enthält einen Eingangsanschluß 60 für ein Bildsignal, ein LPF 62, eine Bewegungsvektor- Rechenschaltung 64 basierend auf dem Zeit- und Raumgradientenverfahren oder dem repräsentativen Punktanpaßverfahren, eine Erschütterungsabtrenn- Bereichsfeststellschaltung 66, eine Verzögerungsschaltung 68 zum Einstellen einer Operationszeit der Bewegungsvektor- Operationsschaltung 64 und eine Operationszeit der Erschütterungsabtrenn-Bereichsbeurteilungsschaltung 66, einen analogen Schalter 70, der entsprechend dem Ausgangssignal aus der Erschütterungsabtrenn-Bereichsbeurteilungsschaltung 66 einausgeschaltet wird, ein BPF 72, eine Bewegungsvektor- Rechenschaltung 74, basierend auf dem Zeit- und Raumgradientenverfahren, und einen Ausgangsanschluß 76 für ein Signal, das einen letztlichen Bewegungsvektorbetrag darstellt.
Ein das LPF 62 bildender Abschnitt, die Bewegungsvektor- Rechenschaltung 64 und die Erschütterungsabtrenn- Bereichsbeurteilungsschaltung 66 haben dieselbe Funktion wie der das LPF 12 bildende Abschnitt, die Bewegungsvektor- Rechenschaltung 14 und die in Fig. 1 gezeigte Erschütterungsabtrenn-Bereichsfeststellschaltung 16. Genauer gesagt, die Bewegungsvektor-Rechenschaltung 64 errechnet eine Verteilung der Bewegungsvektoren für einen Block vorbestimmter Größe. Die Erschütterungsabtrenn-Bereichsbeurteilungsschaltung 66 stellt die Erschütterungsabtrennbereiche fest, in denen Größen und Richtungen der Bewegungsvektoren einander gleich sind, und der analoge Schalter 70 wird innerhalb dieses Erschütterungsabtrennbereichs eingeschaltet. Folglich wird ein Bildsignal im Erschütterungsabtrennbereich an das BPF 72 abgegeben.
Die Filterverarbeitung zur Aufweitung des Feststellbereichs wird vom BPF 72 ausgeführt, und Bewegungsvektoren im Block mit der Größe und Gestalt entsprechend dem Filterbereich des BPF 72 werden von der Bewegungsvektor-Rechenschaltung 74 gemäß dem Zeit- und Raumgradientenverfahren oder dem repräsentativen Punktanpaßverfahren errechnet. Anstelle des BPF 72 kann ein Tiefpaßfilter verwendet werden.
Das effektive Zeit- und Raumgradientenverfahren und das Anpaßverfahren als Verfahren zur Errechnung von Bewegungsvektoren ist zuvor beschrieben worden. Jedoch sind Verfahren der Errechnung von Bewegungsvektoren unter Verwendung von Bildverarbeitung durch ein Fouriertransformations-Verfahren dargelegt, das das Zeit- und Raumgradientenverfahren durch einen Frequenzraum festlegt, und ein Transkorrelationsverfahren der Errechnung der Bewegungsvektoren auf der Grundlage einer Transkorrelation zweier Bildsignale. Diese Techniken hängen stark von der Ortsfrequenz des eingegebenen Bildsignals ab. Folglich kann dieselbe Wirkung wie beim Zeit- und Raumgradientenverfahren und Anpaßverfahren in der in Fig. 1 oder 7 gezeigten Schaltungsanordnung erzielt werden.
Wie schon beschrieben, tritt am Ausgangsanschluß 76 ein Zielbewegungsbetragssignal auf.
Aus der vorstehenden Beschreibung der vorliegenden Erfindung versteht es sich, daß sowohl der weite Feststellbereich des Bewegungsvektors und die hohe räumliche Auflösung sichergestellt sind.
Das dritte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nun anhand der Fig. 9 und 10 beschrieben. Eine Schaltungsanordnung selbst dieses Ausführungsbeispiels ist in der Schaltungsanordnung des ersten Ausführungsbeispiels enthalten. Im dritten Ausführungsbeispiel kann insbesondere ein Feststellbereich in adaptiver Weise gemäß dem Zustand eines Gegenstands und insbesondere eines Vollbildes sichergestellt werden.
Fig. 9 ist ein Blockdiagramm, das eine Schaltungsanordnung des dritten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung zeigt. Diese Anordnung umfaßt einen Eingangsanschluß 130 für ein Bildsignal, ein Bandpaßfilter (BPF) 131, dessen Frequenzgang frei gesteuert werden kann, Register 132 und 134 zum Speichern von Bildsignalen zu erforderlichen Zeiten, Subtrahierer 136 und 138, einen Multiplizierer 140, eine Signalausgangsschaltung (SIGN) 142 zur Ausgabe eines Signals, das ein Vorzeichen darstellt (positiv, negativ oder Nullwert) von Ausgangsdaten aus dem Subtrahierer 138, eine Absolutwertschaltung 144 zur Ausgabe des Absolutwertes der vom Subtrahierer 138 abgegebenen Daten, Gesamtsummenschaltungen 146 und 148 zum Akkumulieren und Addieren von Daten innerhalb eines bestimmten Blockes, einen Teiler 150 und einen Ausgangsanschluß 152 zur Ausgabe eines Signals, das einen Bewegungsbetrag in der räumlichen Gradientenrichtung darstellt.
Der Betrieb der in Fig. 9 gezeigten Anordnung ist nachstehend beschrieben. Eine Bildsignaleingabe in den Eingangsanschluß 130 wird dem BPF 131 zugeführt, und das BPF 131 liest eine spezielle Frequenzkomponente aus. Ein Ausgangssignal g aus dem BPF 131 wird in zwei Komponenten eingeteilt. Eine Komponente wird dem Register 132 und dem Subtrahierer 136 eingegeben, so daß eine Konzentrationsdifferenz, das heißt, ein Zeitgradient d zwischen zwei aufeinanderfolgenden Bildern als Funktion der Zeit errechnet wird. Die andere Komponente wird dem Register 134 und dem Subtrahierer 138 eingegeben, so daß ein räumlicher Gradient g' innerhalb eines Bildes zu einer willkürlichen Zeit errechenbar ist. Wenn der Raumgradient g' einen positiven Wert darstellt, gibt die Vorzeichenausgabeschaltung 142 ein +1-Signal ab. Wenn der Raumgradient g' Null darstellt, gibt die Vorzeichenausgabeschaltung 142 Null aus. Wenn der Raumgradient g' einen negativen Wert darstellt, gibt die Signalausgabeschaltung 132 ein -1-Signal ab. Der Multiplizierer 140 multipliziert den Zeitgradienten d (das heißt, das Ausgangssignal aus dem Subtrahierer 136) mit dem Ausgangssignal aus der Vorzeichenausgabeschaltung 142. Die Gesamtsummenschaltung 146 errechnet eine Gesamtsumme von Ausgangssignalen aus dem Multiplizierer 140 in Einheiten von Blöcken. Die Absolutwertschaltung 144 errechnet den Absolutwert des Raumgradienten g' (das heißt, das Ausgangssignal aus dem Subtrahierer 138). Die Gesamtsummenschaltung 148 errechnet eine Gesamtsumme von Ausgangssignalen aus der Absolutwertschaltung 144 in Einheiten von Blöcken.
Der Teiler 150 teilt das Ausgangssignal aus der Gesamtsummenschaltung 146 durch das Ausgangssignal aus der Gesamtsummenschaltung 148. Der Quotient vom Teiler 150 stellt einen Bewegungsbetrag eines jeden Blockes in der Raumgradientenrichtung dar.
Die Arbeitsweise des BPF 131 ist dieselbe wie diejenige, die anhand der Fig. 4, 5 und 6 beschrieben ist, und eine detaillierte Beschreibung dessen wird hier fortgelassen, um die Beschreibung vor Wiederholung zu schützen.
Ein Feststellbereich wird bestimmt durch eine Musterperiode T, die vom BPF 131 ausgelesen wird. Ein breiter Feststellbereich wird gewonnen, wenn das Zeit- und Raumgradientenverfahren auf das Muster der Periode T, gezeigt in Fig. 6, angewandt wird. Die entlang der Ordinate und der Abszisse von Fig. 6 ausgetragenen Variablen sind dieselben wie jene in Fig. 5. Eine in Fig. 6 gezeigte Sinuswelle stellt ein Schätzergebnis eines Musters mit einer Periode T = 80 Pixel dar. Eine Sinuswelle, dargestellt durch eine gepunktete Kurve, stellt ein Schätzergebnis eines Musters mit einer Periode T = 40 Pixel dar. Eine Linie, sich vom Ursprung erstreckt und tangential zu den Sinuswellen verläuft, stellt ein ideales Ausgangsergebnis dar. Die Beurteilung von beiden Schätzergebnissen kann den Bewegungsrichtungsbereich gemäß der Periode T des Bildmusters frei auswählen.
Durch genaue Auswahl von Frequenzkennlinien des BPF 131 wird in diesem Ausführungsbeispiel der Feststellbereich der Bewegungsvektoren veranlaßt, einer beabsichtigten Anwendung zu entsprechen. Beispielsweise kann ein Feststellbereich bei einer Videokamera vor Verwackelungsabtrennunug errechnet werden. Das heißt, wenn ein maximaler Verwackelungsbetrag zwischen aufeinanderfolgenden Bildern als eine Funktion der Zeit mit A (Pixel) angegeben und ein Korrekturverhältnis durch die Erschütterungsabtrennfunktion gewonnen wird, angegeben mit B (das heißt, 1/3 oder 1/5), wird ein erforderlicher Feststellbereich mit A · B (Pixel) angegeben. Wenn andererseits eine Periode eines Bildmusters mit T (Pixel) angegeben ist, das heißt, eine Frequenz 1/T, da ein Feststellbereich ±T/4 nach Anwenden des Zeit- und Raumgradientenverfahrens als ein Verfahren der Feststellungsbewegungsvektoren, wird eine erforderliche Bedingung für die Feststellperiode T zur durch Verwackeln verursachten Bilderschütterung folgendermaßen angegeben:
-T/4 < A · B < T/4
Da gleichermaßen der erzielte Feststellbereich, wenn das Anpaßverfahren als Verfahren zur Feststellung der Bewegungsvektoren angenommen wird, mit ±T/2 angegeben wird, wie zuvor beschrieben, folgt eine erforderliche Bedingung zur Feststellung der Periode T für die durch Verwackeln verursachte Bilderschütterung der nachstehenden Beziehung:
-T/2 < A · B < T/2
Wenn ein Filter zum Auslesen eines Musters mit der Periode T, das der obigen Bedingung genügt, als BPF 131 verwendet wird, kann ein hinreichend breiter Feststellbereich sichergestellt werden.
In diesem Falle ist das Verfahren der Errechnung von Bewegungsvektoren nicht auf das Zeit- und Raumgradientenverfahren oder das Anpaßverfahren beschränkt, sondern kann ersetzt werden durch ein Fouriertransformations- Verfahren, das das Zeit- und Raumgradientenverfahren durch einen Frequenzraum festlegt, oder ein Transkorrelationsverfahren zur Errechnung von Bewegungsvektoren auf der Grundlage der Transkorrelation von zwei Bildsignalen. Da eine derartige Technik stark von der Ortsfrequenz des eingegebenen Bildsignals abhängt, kann dieselbe Wirkung wie beim Zeit- und Raumgradientenverfahren oder beim Anpaßverfahren erzielt werden.
Die Größe und Gestalt des Blockes in den Gesamtsummenschaltungen 146 und 148 sind durch Filterkennlinien des BPF 131 festgelegt, die in der zuvor beschriebenen Weise bestimmt werden. Da Gradienten und verschiedene Richtungen im Block bei dem Zeit- und Raumgradientenverfahren enthalten sein müssen, wird ein hinreichend großer Block gemäß der Musterperiode T des Ausgangsbildsignals vom BPF 131 verwendet.
Obwohl in der obigen Beschreibung der zu schätzende Bildbewegungsbetrag gemäß der Periode T des Bildmusters mit ±T/4 angegeben ist, wird ein Bereich, in dem das Schätzergebnis in Hinsicht auf einen aktuellen Bildbewegungsbetrag linear gewonnen wird, offensichtlich enger als der obige Bereich, wie sich aus den Fig. 5 und 6 ersehen läßt. Wenn ein linearer Bereich mit ±T/8 festgelegt ist, wird eine erforderliche Bedingung für die Periode T im Bewegungsvektor folgendermaßen angegeben:
-T/8 < A · B < T/8
wobei A der maximale Verwackelungsbetrag unter den aufeinanderfolgenden Bildern und B das Korrekturverhältnis ist, das gewonnen wird, wenn die Erschütterungsabtrennfunktion ausgeführt wird.
Da das Schätzergebnis jedoch durch eine Sinuswelle dargestellt wird, die nur von der Musterperiode T inhärent abhängig ist, wird das Schätzergebnis umgesetzt, so daß das Schätzergebnis in Hinsicht auf die aktuelle Bildbewegung innerhalb eines Bereichs von ±T/4 linear wird. Dies läßt sich realisieren durch Hinzunehmen eines Wandlers (das heißt, eines ROM) zwischen dem Teiler 150 und dem Ausgangsanschluß 152 in Fig. 9. Eine Wandlertabelle dieses Wandlers ist in Fig. 10 dargestellt. Wandlerergebnisse in Hinsicht auf Rechenergebnisse in Einheiten ausgelesener Frequenzen, das heißt, in Einheiten von Perioden der ausgelesenen Sinuswellen, sind vertikal in Fig. 10 angeordnet. Wenn beispielsweise das Rechenergebnis aus der Sinuswelle mit der Periode T = 40 mit T/2π angegeben wird, wird diese umgesetzt, um einen Wert von 10 zu erhalten.
In der obigen Beschreibung wird eine Änderung der Helligkeit als Funktion der Zeit bei aufeinanderfolgenden Bildern vernachlässigt. Wenn jedoch eine Gegenmaßnahme vorgesehen wird, kommt diese Annahme nicht zur Anwendung, wie nachstehend zu beschreiben ist. Nachdem das Muster der Periode T vom BPF 131 ausgelesen ist, wird vor einer Bewegung ein Bild y&sub1; dargestellt durch:
y&sub1; = A sin ωx + B
Ein Bild y&sub2; wird wie folgt gewonnen, wenn das Bild y&sub1; sich um α in x-Richtung bewegt hat, und alle mit k multiplizierten Werte werden aufgrund der Änderung der Beleuchtung zu:
y&sub2; = {A sin ω (x - α) + B} · k
für ω = 2π/T
Wenn in diesem Falle die Blockgröße der ausgelesenen Bildperiode T gleichgesetzt wird und das Zeit- und Raumgradientenverfahren angewandt wird, kann ein Schätzergebnis angegeben werden mit:
α = (kT/2π) sin (2πα/T)
Dieser Wert ist dem des k-fachen vom Schätzergebnis gleich, das man erzielt, wenn es keine Änderung der Beleuchtung gibt. Folglich wird eine Änderung k der Beleuchtung zwischen den aufeinanderfolgenden Bildern als Funktion der Zeit durch ein gewisses Verfahren festgestellt, und die Schätzergebnisse werden einheitlich mit 1/k multipliziert, wodurch die Beeinflussungen von Änderungen der Beleuchtung kompensiert werden.
Es läßt sich aus der obigen Beschreibung der vorliegenden Erfindung verstehen, daß der Bewegungsvektorfeststellbereich aufgeweitet wird. Da darüber hinaus nur eine spezielle Frequenzkomponente als Gegenstandsziel verarbeitet wird, können numerische Rechnungen vereinfacht werden.
Das vierte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist nachstehend anhand der Fig. 11 bis 15 beschrieben.
Dieses Ausführungsbeispiel löst ein Problem, das sich bei der Erhöhung der Feststellblockgröße von Bewegungsvektoren stellt. Das heißt, wenn die Größe des Feststellblockes erhöht wird, verringert sich die Anzahl von Blöcken, die das gesamte Bild darstellen, und entsprechend verringert sich auch die Anzahl feststellbarer Vektoren. Folglich können geringfügige Bewegungen eines Feinmusters schwer festgestellt werden. Das charakteristische Merkmal dieses Ausführungsbeispiels liegt in einem Gerät, bei dem ein Bild in eine Vielzahl von Blöcken eingeteilt wird, und Bewegungsvektoren werden in Einheiten von Blöcken festgestellt, mit Merkmalauslesemitteln zum Auslesen von Merkmalen eines Bildes, und einem Blockgrößenerrechnungsmittel zur Beurteilung einer Größe und Gestalt eines Blockes gemäß dem vom Merkmalauslesemittel ausgelesenen Merkmal. Bewegungsvektoren können gemäß der Größe und Gestalt entsprechend den Merkmalen des Bildes festgestellt werden. Die Bewegungsvektoren können mit hoher Genauigkeit gemäß einem Zustand eines Gegenstands festgestellt werden. Gleichzeitig kann ein weiter Feststellbereich gewonnen werden, selbst für ein Bild mit einem feinen Muster.
Dieses Ausführungsbeispiel wird anhand der beiliegenden Zeichnung beschrieben.
Fig. 11 ist ein Blockdiagramm, das eine Anordnung dieses Ausführungsbeispiels zeigt. Die Anordnung enthält einen Eingangsanschluß 230 für ein Bildsignal (das heißt, ein Leuchtdichtesignal eines Farbsignals), ein Tiefpaßfilter (LPF) 231, Register 232 und 234 zum Speichern von Bildsignalen zu erforderlichen Zeiten, Subtrahierer 236 und 238, einen Multiplizierer 240, eine Vorzeichenausgabeschaltung (SIGN) 242 zur Ausgabe eines Signals, das ein Vorzeichen (positiv, negativ oder Nullwert) der vom Subtrahierer 238 ausgegebenen Daten darstellt, eine Absolutwertschaltung 244 zur Ausgabe des Absolutwertes der vom Subtrahierer 238 ausgegebenen Daten, Gesamtsummenschaltungen 246 und 248 zum Akkumulieren und Addieren der Daten innerhalb eines bestimmten Blockes, einen Teiler 250 und einen Ausgangsanschluß 252 für ein Signal, das einen Bewegungsbetrag in Raumgradientenrichtung darstellt.
Die Schaltungsanordnung dieses Ausführungsbeispiels enthält des weiteren eine Schaltung 253 zum Auslesen von Merkmalen eines eingegebenen Bildsignals, um die Größe und Gestalt des Blockes in den Gesamtsummenschaltungen 246 und 248 feststellen zu können. Die Schaltung 253 enthält eine Merkmalausleseschaltung 254 zum Auslesen von Merkmalen aus einem Ausgangssignal vom LPF 231, eine Blockgrößenrechenschaltung 256 zum Errechnen der optimalen Größe und Gestalt, das heißt, einer Blockgröße eines Blockes gemäß dem Ausgangssignal aus der Merkmalausleseschaltung 254, und eine Zwischenspeicherschaltung 258 zum zeitweiligen Speichern eines Ausgangssignals aus der Blockgrößenrechenschaltung 256 und zum Anlegen eines Ausgangssignals an Steuereingänge der Gesamtsummenschaltungen 246 und 248.
Um Bewegungsvektoren in Horizontal- und Vertikalrichtung feststellen zu können, sind zwei Sätze von Schaltungen 231 bis 258 erforderlich.
Die Arbeitsweise der in Fig. 11 gezeigten Anordnung ist nachstehend beschrieben. Ein dem Eingangsanschluß 230 eingegebenes Bildsignal gelangt in das LPF 231, so daß dieses eine spezielle Frequenzkomponente ausliest. Die Merkmalausleseschaltung 254 liest Merkmale des eingegebenen Bildsignals von einem Ausgang des LPF 231 aus. Die Blockgrößenrechenschaltung 256 errechnet die Blockgröße (das heißt, die Größe und Gestalt) entsprechend den von der Merkmalausleseschaltung 254 ausgelesenen Merkmalen. Die Zwischenspeicherschaltung speichert zeitweilig ein Ausgangssignal aus der Blockgrößenrechenschaltung 256, um die Schaltungsverarbeitungszeiten und die Synchronisation der Schaltungen 232 bis 244 einzurichten und um ein Signal an die Gesamtsummenschaltungen 246 und 248 abzugeben.
Um die Zeit- und Raumgradienten zu errechnen, wird ein Ausgangssignal g aus dem LPF 231 in zwei Komponenten eingeteilt. Eine Komponente wird dem Register 232 und dem Subtrahierer 236 eingegeben, so daß eine Konzentrationsdifferenz, das heißt, ein Zeitgradient d zwischen zwei aufeinanderfolgenden Bildern als Funktion der Zeit errechnet wird. Die andere Komponente wird dem Register 234 und dem Subtrahierer 238 eingegeben, so daß zu beliebigen Zeiten ein Raumgradient g' in einem Bild errechenbar ist. Wenn der Raumgradient g' einen positiven Wert darstellt, gibt die Vorzeichenausgabeschaltung 242 ein +1-Signal ab. Wenn der Raumgradient g' Null darstellt, gibt die Vorzeichenausgabeschaltung 242 Null aus. Wenn der Raumgradient g' einen negativen Wert darstellt, gibt die Vorzeichenausgabeschaltung 242 ein -1-Signal ab. Der Multiplizierer 240 multipliziert den Zeitgradienten d (das heißt, das Ausgangssignal aus dem Subtrahierer 236) mit dem Ausgangssignal aus der Vorzeichenausgabeschaltung 242. Die Gesamtsummenschaltung 246 errechnet eine Gesamtsumme und gibt vom Multiplizierer 240 in Einheiten von Blöcken entsprechend der durch ein Blockgrößensignal aus der Zwischenspeicherschaltung 258 dargestelltes Blockgröße aus. Die Absolutwertschaltung 244 errechnet den Absolutwert des Raumgradienten g' (das heißt, das Ausgangssignal vom Subtrahierer 238). Die Gesamtsummenschaltung 248 errechnet eine Gesamtsumme und gibt von der Absolutwertschaltung 240 in Einheiten von Blöcken gemäß der durch das Blockgrößensignal aus der Zwischenspeicherschaltung 258 dargestellten Blockgröße ab.
Der Teiler 250 teilt das Ausgangssignal aus der Gesamtsummenschaltung 246 durch das Ausgangssignal aus der Gesamtsummenschaltung 248. Der Quotient vom Teiler 250 stellt einen Bewegungsbetrag eines jeden Blockes dar, mit der Größe entsprechend den Merkmalen des eingegebenen Bildsignals in Raumgradientenrichtung.
Detaillierte Anordnungen der Schaltung 253 sind in den jeweiligen Fig. 12, 13 beziehungsweise 14 gezeigt. Fig. 12 zeigt eine Schaltungsordnung, die man erhält, wenn ein BPF 254A als Merkmalausleseschaltung 254 verwendet wird. Die Mittenfrequenz des BPF 254A wird auf etwa 1 bis 4 MHz für ein herkömmliches Fernsehsignal (das heißt, ein NTSC-Signal) gesetzt. Wenn der Betrag der Frequenzkomponenten in den obigen Bereich fällt und in einem vom LPF 231 ausgegebenen Bildsignal g klein ist, hat das Bild einen geringen Kontrastumfang und enthält eine geringe Anzahl scharfer Kanten. Die Blockgrößenrechenschaltung 256 enthält einen Vergleicher 256A und eine Operationsschaltung 256B zum aktuellen Errechnen einer Blockgröße gemäß einem Vergleichsergebnis aus dem Vergleicher 256A. Der Vergleicher 256A vergleicht die Frequenzkomponente aus dem BPF 254A mit Schwellwerten TH1, TH2, ... Die Rechenschaltung 256B errechnet gemäß den Vergleichsergebnissen vom Vergleicher 256A eine optimale Blockgröße. Die Rechenschaltung 256B enthält eine herkömmliche digitale Rechenschaltung oder eine ROM- Tabelle, die Daten vorspeichert. Die Anzahl von Vergleichsschwellwerten im Vergleicher 256A kann Eins sein oder kann eine Vielzahl von Schwellwerten TH1, TH2, ... sein, wie in Fig. 12 gezeigt. Die Zwischenspeicherschaltung 258 speichert zeitweilig das Ausgangssignal aus der Blockgrößenrechenschaltung 256 und gibt ein Signal synchron mit einem Fernsehsynchronsignal ab.
Fig. 15A bis 15F zeigen Bildteilungen, die durch die zuvor beschriebene Blockgrößenbestimmung gewonnen werden. Um die Wirkung dieses Ausführungsbeispiels leicht zu erreichen, werden die in den Fig. 15A und 15B gezeigten Bildteilungen in selektiver Weise angewandt. Wenn ein Eingangsbild eine große Anzahl von Kanten hat, wird die Bildteilung in Fig. 15A verwendet. Wenn jedoch ein Eingangsbild eine geringe Anzahl von Kanten und eine große Anzahl von verschwommenen Komponenten hat, wird die Bildteilung in Fig. 15B verwendet. Auf diese Weise kann die Bildteilung gemäß den Merkmalen der eingegebenen Bildsignale benutzt werden.
Da darüber hinaus ein eingegebenes Bild generell einen Abschnitt mit einer großen Anzahl von Kanten und einen Abschnitt mit einer geringen Anzahl von Kanten hat, kann vorzugsweise eine Bildteilung mit unterschiedlichen Blockgrößen und Gestalten ausgewählt werden, wie in Fig. 15C gezeigt.
Wenn die Anzahl von Kanten in einer Richtung gering ist, das heißt, daß die Kamera einen Schwenk in Horizontalrichtung erfährt, dann wird vorzugsweise eine in Fig. 15D gezeigte Blockgröße ausgewählt.
Ein Bild mit einer Szene als Hauptbildkomponente hat eine geringe Anzahl geneigter Komponenten innerhalb des Bildes. In diesem Falle können die in den Fig. 15E und 15F gezeigten Bildteilungen effizient verwendet werden. In den Fig. 15E und 15F sind Entfernungen in Horizontal- und Vertikalrichtung größer als in Schrägrichtung, was anzeigt, daß möglicherweise Horizontal- und Vertikalkanten enthalten sind. Wenn eine Blockgröße so bestimmt wird, daß jeder Block eine gleiche Anzahl von Kanten hat, kann die Blockgröße in beiden Fig. 15E und 15F geringer sein als jede der Fig. 15A bis 15D.
Fig. 13 zeigt eine Anordnung, die man erhält, wenn eine Kantenschärfe-Feststellschaltung 254B als Merkmalausleseschaltung 254 verwendet wird. Eine Blockgrößenrechenschaltung 256 und eine Zwischenspeicherschaltung 258 sind dieselben wie jene in Fig. 12. Eine detaillierte Anordnung der Schaltung 254B ist in der japanischen offengelegten Patentanmeldung Nr. 62-103616 beschrieben. Der Ausgangswert des BPF 254A hängt weitestgehend von der Bildhelligkeit und den Kontrastwerten ab. Jedoch führt die Schaltung 254 unter Verwendung einer Kantenschärfe (das heißt, einem reziproken Wert einer Verschwimmungsbreite) eine Bewertung aus und wird vom Helligkeitswert, vom Kontrastwert und der Größe des Gegenstands nicht nachteilig beeinflußt. Wenn eine Bewertungsgröße der Schaltung 254B groß ist, das heißt, eine scharfe Kante präsent ist, wird ein kleiner Block ausgewählt, wie in Fig. 15A gezeigt. Wenn jedoch die Bewertungsgröße klein ist, das heißt, wenn keine Kante vorhanden ist oder ein Bild weitestgehend verschwimmt, wird ein großer Block ausgewählt, wie in Fig. 158 gezeigt.
Fig. 14 zeigt eine Schaltungsanordnung, die man erhält, wenn eine Raumgradienten-Feststellschaltung 254C als Merkmalausleseschaltung 254 verwendet wird. Eine Blockgrößenrechenschaltung 256 und eine Zwischenspeicherschaltung 258 sind dieselben wie jene in Fig. 12. Obwohl diese Anordnung wie im BPF 254A vom Helligkeitswert des Bildes nachteilig beeinflußt wird, können das Register 234 und einige Teile gemeinsam verwendet werden, so daß die Gesamtschaltungsanordnung kompakt ausfallen kann.
Aus der vorstehenden Beschreibung versteht es sich, daß die Rechenblockgröße und die Bewegungsvektoren gemäß Eigenschaften des Bildes verändert werden können, und die Bewegungsvektoren können mit hoher Genauigkeit bei einem Gegenstand mit einem großen Bewegungsbetrag festgestellt werden. Darüber hinaus kann die Bewegungsinformation eines Gegenstands mit einem feinen Muster mit hoher Ortsauflösung festgestellt werden.
Fig. 16 und 17 zeigen Ausführungsbeispiele, bei denen die zuvor beschriebenen Bewegungsvektorfeststellschaltungen als Videokamera-Erschütterungskorrekturgeräte (Erschütterungsisoliergeräte) verwendet werden.
Fig. 16 ist ein Blockdiagramm, bei dem eine optische Achse eines fotografischen Objektivs variabel eingestellt ist, und ein vertikales Scheitelwinkelprisma zur optischen Korrektur einer Erschütterung als Erschütterungskorrekturmittel verwendet wird. In Fig. 16 enthält das Videokamera-Erschütterungskorrekturgerät ein variables Scheitelwinkelprisma 101 zur variablen Einstellung eines Scheitelwinkels, das heißt, einer Richtung einer optischen Achse eines fotografischen Objektivsystems. Das Prisma 101 wird gewonnen durch Befüllen des Zwischenraums zweier paralleler Glasplatten mit flüssigem Silizium. Das Gerät enthält auch ein Objektiv 102, eine Bildaufnahmeeinrichtung 103, beispielsweise eine CCD zur fotoelektrischen Wandlung eines Gegenstandsbildes, das vom fotografischen Objektiv 102 in ein Bildaufnahmesignal fokussiert wird, einen Vorverstärker 104, eine Signalverarbeitungsschaltung 105 zum Ausführen verschiedener Rechnungen, wie die Austastverarbeitung, Synchronsignalhinzufügung, Gammakorrektur des von der Bildaufnahmeeinrichtung 103 abgegebenen Bildaufnahmesignals und zum Ausgaben eines normierten Videosignals, eine Bewegungsvektorfeststellschaltung 106 mit derselben Anordnung wie jede der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele, eine Systemsteuerschaltung 107 zum Empfangen von von einer Bewegungsvektorfeststellschaltung 106 gelieferten Bildbewegungs- Vektorinformationen und zum Berechnen der Ansteuerrichtungsinformationen für das variable Scheitelwinkelprisma 101, um eine durch Kameraerschütterung entstandene Bildbewegung zu beseitigen, und zum Berechnen eines Ansteuerbetrags, der zur Erschütterungskorrektur erforderlich ist, und eine Ansteuerschaltung 108 zum Ansteuern des variablen Scheitelwinkelprismas 102 auf der Grundlage der von der Systemsteuerschaltung 107 errechneten Information.
Ein auf der Bilderschütterung basierender Bewegungsvektor (Kameraerschütterung) wird von der Bewegungsvektorfeststellschaltung 106 festgestellt, die für jedes Ausführungsbeispiel beschrieben ist, und die Ansteuerrichtung und der Betrag des variablen Scheitelwinkelprismas 101 werden auf der Grundlage dieses Bewegungsvektors errechnet. Das variable Scheitelwinkelprisma 101 wird angesteuert, um die Erschütterungskorrektur auszuführen.
Die Arbeitsweise der Bewegungsvektorfeststellschaltung selbst ist in jedem der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben, und von daher wird hier eine detaillierte Beschreibung fortgelassen.
Fig. 17 zeigt eine Anordnung, bei der ein Bild zeitweilig in einem Speicher gespeichert und ein Lesebereich des Speichers variabel eingestellt wird, um die Bildbewegungen ohne Einsatz eines optischen Systems als das Schwingungskorrekturmittel zu verwenden.
Dieselben Bauteile wie in Fig. 16 sind in Fig. 17 mit denselben Bezugszeichen versehen, und eine detaillierte Beschreibung dieser ist hier fortgelassen.
Ein vom Vorverstärker 104 abgegebenes Bildaufnahmesignal wird von einem A/D-Wandler 109 in ein digitales Signal umgesetzt, und das digitale Signal wird in einem Speicher in einer Digitalsignal-Verarbeitungsschaltung gespeichert. Die A/D- Wandlerrate und die Zeitvorgabe zum Speichern des Bildes im Speicher und die Schreibzeitvorgabe und Adresse des Speichers werden von einer Speichersteuerschaltung 113 gesteuert. Die Speicherleseadresse und die Zeitvorgabe werden von der Speichersteuerschaltung 113 gesteuert.
Ein vom Speicher 110 ausgelesenes digitales Bildsignal wird in einer Kamerasignalverarbeitungsschaltung 111 verschiedenen Kamerasignalverarbeitungsoperationen unterzogen und von einem D/A-Wandler 112 in ein analoges Signal umgesetzt. Das analoge Signal wird als Videosignal abgegeben. Das digitale Signal kann auch direkt als ein digitales Videosignal abgegeben werden.
Eine Feststellschaltung für Bewegungsvektoren 115 stellt einen Bewegungsvektor fest, der durch Kameraerschütterung erzeugt wird, wie auch in allen zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen. Der Bewegungsvektor wird an eine Systemsteuerschaltung 114 geliefert. Die Systemsteuerschaltung 114 errechnet die Bewegungsrichtung und den Betrag des Bildes auf der Grundlage des von der Bewegungsvektorfeststellschaltung 115 festgestellten Bewegungsvektors. Die Speichersteuerschaltung 113 wird auf der Grundlage der errechneten Bewegungsrichtung und des Betrags des Bildes gesteuert, wodurch im Speicher ein gelesener Bereich gesteuert wird. Das heißt, im Speicher wird ein Bild mit einem Bildwinkel gespeichert, der größer als derjenige des aus dem Speicher gelesenen Bildes ist. Im Lesebetrieb wird der Lesebereich variabel gesteuert, um die Bildbewegung zu korrigieren. Durch Verschieben des Lesebereichs in der Bewegungsrichtung kann die Bildbewegung korrigiert werden.
Bei der obigen Anordnung kann die Kamerasignalverarbeitungsschaltung verbunden sein mit dem Ausgang des D/A-Wandlers 112, um eine analoge Signalverarbeitung auszuführen. Jedoch kann die Verarbeitung vereinfacht werden, wenn eine digitale Signalverarbeitung anstelle der analogen Signalverarbeitung ausgeführt wird. Darüber hinaus kann das Rauschen beseitigt werden.
Nach der vorliegenden Erfindung kann eine Erschütterungskorrektur in der Videokamera durch die Feststellschaltung für den Bewegungsvektor ausgeführt werden. Außerdem ist die Bewegungsfeststellung nicht auf die Erschütterungskorrektur beschränkt, sondern kann in vielfältigen Anwendungen, wie beispielsweise der Kameraschwenkfeststellung verwendet werden.

Claims

1. Bewegungsentdeckungsgerät zum Feststellen einer Bewegung in einem Bild zwischen zwei aufeinanderfolgenden Bildern, mit:

einem Eingabemittel (10) zum Empfang eines Bildsignals;

einem Bereichsentscheidungsmittel (14, 16) zum Feststellen einer Bewegung bei jeder einer Vielzahl von Positionen in einem Bild, wobei jede Position einem Block einer Vielzahl von Blöcken entspricht, in die das Bild eingeteilt ist, und zum Errechnen eines ersten Bewegungsvektors für jede der Vielzahl von Positionen im Bild zum Bestimmen eines Bildfeststellbereichs, um zweite Bewegungsvektoren festzustellen; und mit

einem Bewegungsvektor-Rechenmittel (20) zum Errechnen der zweiten Bewegungsvektoren für den Bildfeststellbereich für aufeinanderfolgende Bilder,

gekennzeichnet

durch ein erstes Filter (12) zum Filtern des eingegebenen Bildsignals, um eine erste gefilterte Signalkomponente aus dem eingegebenen Bildsignal zu gewinnen, wobei das Bereichsentscheidungsmittel (14, 16) zum Errechnen der ersten Bewegungsvektoren unter Verwendung der ersten gefilterten Signalkomponente eingerichtet ist;

durch ein zweites Filter (18) zum Filtern des eingegebenen Bildsignals, um eine zweite gefilterte Signalkomponente aus dem eingegebenen Bildsignal zu gewinnen; und

dadurch, daß das Bewegungsvektor-Rechenmittel (20) zum Errechnen der zweiten Bewegungsvektoren auf der Grundlage der zweiten gefilterten Signalkomponente für den Bildfeststellbereich eingerichtet ist.

2. Gerät nach Anspruch 1, dessen erstes Filter (12) ein Tiefpaßfilter ist.

3. Gerät nach Anspruch 2, dessen erstes Filter (12) einen auf der Grundlage der Feststellgenauigkeit der Bildbewegung festgelegten Bandpaß besitzt.

4. Gerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dessen zweites Filter (18) ein Bandpaßfilter ist.

5. Gerät nach Anspruch 4, dessen Bandpaßfilter (18) einen Bandpaß besitzt, der gemäß einer Frequenzkomponente einer durch eine Handvibration verursachten Bildvibration festgelegt ist.

6. Gerät nach Anspruch 5, dessen Bandpaßfilter (18) zum Bestimmen eines Bildbewegungs-Feststellbereichs gemäß einer Periode eines vom Bandpaßfilter (18) auszulesenden Bildmusters eingerichtet ist.

7. Gerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das Bereichsentscheidungsmittel (14, 16) eingerichtet ist zum Feststellen einer räumlichen Verteilung von Vibrationen im Bild aus Bewegungsvektoren bei einer Vielzahl von Positionen auf dem Bild und zum Bestimmen des Bildfeststellbereichs entsprechend einem Zielbild gemäß statistischer Verarbeitung.

8. Gerät nach Anspruch 7, dessen Bewegungsvektor-Rechenmittel (20) zur quantitativen Feststellung der Vibrationen im Bild gemäß einem Zeit- und Raumgradientenverfahren eingerichtet ist.

9. Gerät nach Anspruch 7, dessen Bewegungsvektor-Rechenmittel (20) zur quantitativen Feststellung der Vibrationen im Bild gemäß einem repräsentativen Punktanpassungsverfahren eingerichtet ist.

10. Gerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit einem Korrekturmittel (107, 108; 113, 114) zum Feststellen einer Bildvibration auf der Grundlage der vom Bewegungsvektor- Rechenmittel (20) errechneten zweiten Bewegungsvektoren und zum Korrigieren der Bildvibration.

11. Gerät nach Anspruch 10, dessen Korrekturmittel (107, 108; 113, 114) ein optisches Korrekturmittel (107, 108) ist.

12. Gerät nach Anspruch 10, dessen Korrekturmittel (107, 108; 113, 114) einen Bildspeicher (113) enthält und die Bildbewegung durch Verschieben einer Bildposition im Bildspeicher (113) korrigiert.

13. Gerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dessen Bereichsentscheidungsmittel (14, 16) zum Bestimmen des Bildfeststellbereichs aus einer Bewegungsverteilung der Bildbewegungen bei einer Vielzahl von Positionen eingerichtet ist.

14. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, das des weiteren über ein Korrekturmittel (113, 114) verfügt, um eine Veränderung der Bildhelligkeit als Funktion der Zeit zu korrigieren.

15. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, das des weiteren über ein Korrekturmittel (113, 114) verfügt, um die Bildbewegung auf der Grundlage der vom Bewegungsvektor-Rechenmittel (20) errechneten zweiten Bewegungsvektoren zu korrigieren.

16. Gerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, dessen Bereichsentscheidungsmittel (14, 16) ein Merkmalauslesemittel (254) enthält, um ein Merkmal des Bildes auszulesen.

17. Gerät nach Anspruch 16, dessen Merkmalfeststellmittel (254) eingerichtet ist zum Feststellen eines Zustands des Bildes und zum Feststellen eines Bildmerkmals auf der Grundlage einer Kontrastkomponente, einer Kantenkomponente und einer Schrägrichtungskomponente des Bildes.

18. Gerät nach Anspruch 4, bei dem ein Durchlaßbereich des ersten Filters auf ein Fernsehsignalband eingestellt ist.

19. Gerät nach Anspruch 17, dessen Merkmalauslesemittel (254) eine Schaltung enthält, die die Schärfe eines Bildes aus der Kantenkomponente des Bildes feststellt.

20. Gerät nach Anspruch 17, dessen Merkmalauslesemittel (254) eine Schaltung enthält, die einen Raumgradienten des Bildes feststellt.

21. Gerät nach Anspruch 17, dessen Bereichsentscheidungsmittel (14, 16) eingerichtet ist, eine Größe einer Gestalt des Bildfeststellbereichs gemäß dem vom Merkmalauslesemittel (254) ausgelesenen Bildmerkmal zu bestimmen.

22. Gerät nach Anspruch 21, dessen Bereichsentscheidungsmittel (14, 16) eingerichtet ist, eine Größe und eine Gestalt des Bildfeststellbereichs zu bestimmen, um so einer Position im Bild gemäß dem vom Merkmalauslesemittel (254) ausgelesenen Bildmerkmal zu entsprechen.

23. Gerät nach Anspruch 22, dessen Bereichsentscheidungsmittel (14, 16) eingerichtet ist zum Einteilen des Bildes in eine Vielzahl von Bereichen zur Verwendung beim Errechnen der ersten Bewegungsvektoren und zum adaptiven Steuern einer Größe eines jeden Bereichs.

24. Verfahren zur Bewegungsfeststellung in einem Bild unter zwei aufeinanderfolgenden Bildern, mit den Verfahrensschritten:

Empfangen eines Bildsignals;

Feststellen von Bildbewegungen bei einer Vielzahl von Positionen im Bild;

Errechnen eines ersten Bewegungsvektors für eine Vielzahl von Positionen im Bild, wobei jede Positionen einem Block einer Vielzahl von Blöcken entspricht, in die das Bild eingeteilt ist, um einen Bildfeststellbereich zur Feststellung zweiter Bewegungsvektoren zu bestimmen; und

Errechnen der zweiten Bewegungsvektoren für den Bildfeststellbereich für aufeinanderfolgende Bilder;

gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte:

Filtern des eingegebenen Bildsignals unter Verwendung eines ersten Filters (12), um eine erste gefilterte Signalkomponente aus dem eingegebenen Bildsignal zu erzeugen;

Errechnen der ersten Bewegungsvektoren unter Verwendung der ersten gefilterten Signalkomponenten;

Filtern des eingegebenen Bildsignals unter Verwendung eines zweiten Filters (18), um eine zweite gefilterte Signalkomponente aus dem eingegebenen Bildsignal zu erzeugen; und

Errechnen der zweiten Bewegungsvektoren auf der Grundlage der zweiten gefilterten Signalkomponente für den Bildfeststellbereich.

25. Verfahren nach Anspruch 24, bei dem das Erzeugen der ersten gefilterten Signalkomponente unter Verwendung eines Tiefpaßfilters erfolgt.

26. Verfahren nach Anspruch 25, bei dem das Erzeugen der ersten gefilterten Signalkomponente durch Filtern des Bildsignals unter Verwendung des Tiefpaßfilters mit einem auf der Grundlage der Feststellgenauigkeit der Bildbewegung bestimmten Bandpasses erfolgt.

27. Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 26, bei dem das Erzeugen der zweiten gefilterten Signalkomponente unter Verwendung eines Bandpaßfilters erfolgt.

28. Verfahren nach Anspruch 27, bei dem das Erzeugen der zweiten gefilterten Signalkomponente unter Verwendung des Bandpaßfilters erfolgt, das einen gemäß einer Frequenzkomponente der durch, Handvibration verursachten Bildvibration bestimmten Bandpaß enthält.

29. Verfahren nach Anspruch 28, bei dem das Bestimmen eines Bildbewegungs-Feststellbereichs durch das Bandpaßfilter (18) gemäß einer Periode eines vom Bandpaßfilter (18) auszulesenden Bildmusters erfolgt.

30. Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 29, bei dem das Bestimmen des Bildfeststellbereichs entsprechend einem Zielbild gemäß statistischer Verarbeitung erfolgt.

31. Verfahren nach Anspruch 30, bei dem das Feststellen der Bildbewegungen nach einem Zeit- und Raumgradientenverfahren erfolgt.

32. Verfahren nach Anspruch 30, bei dem das Feststellen der Bildbewegungen gemäß einem repräsentativen Punktanpaßverfahren erfolgt.

33. Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 32, mit dem Verfahrensschritt des Feststellens einer Bildvibration auf der Grundlage der errechneten zweiten Bewegungsvektoren und des Korrigierens der Bildvibration.

34. Verfahren nach Anspruch 33, bei dem das Korrigieren der Bildvibration unter Verwendung eines optischen Korrekturmittels (107, 108) erfolgt.

35. Verfahren nach Anspruch 33, bei dem das Korrigieren der Bildbewegung durch Verschieben einer Bildposition in einem Bildspeicher erfolgt.

36. Verfahren nach Anspruch 33, bei dem das Bestimmen des Bildfeststellbereichs aus einer Bewegungsverteilung der Bildbewegungen an einer Vielzahl von Positionen erfolgt.

37. Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 32, mit dem Verfahrensschritt des Korrigierens einer Änderung der Bildhelligkeit als Funktion der Zeit.

38. Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 32, mit dem Verfahrensschritt des Korrigierens der Bildbewegung auf der Grundlage der errechneten zweiten Bewegungsvektoren.

39. Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 38, mit dem Verfahrensschritt des Auslesens eines Merkmals des Bildes.

40. Verfahren nach Anspruch 39, bei dem der Verfahrensschritt des Merkmalauslesens die Verfahrensschritte des Feststellens eines Zustands des Bildes und Feststellen eines Bildmerkmals auf der Grundlage einer Kontrastkomponente, einer Kantenkomponente und einer Schrägrichtungskomponente des Bildes umfaßt.

41. Verfahren nach Anspruch 27, bei dem der Bandpaß des ersten Bandpaßfilters auf ein Fernsehsignalband eingestellt ist.

42. Verfahren nach Anspruch 40, bei dem das Bestimmen von Größe und Gestalt des Bildfeststellbereichs gemäß dem ausgelesenen Bildmerkmal erfolgt.

43. Verfahren nach Anspruch 42, bei dem das Bestimmen von Größe und Gestalt des Bildfeststellbereichs so erfolgt, daß er einer Position im Bild gemäß dem ausgelesenen Bildmerkmal entspricht.

44. Verfahren nach Anspruch 43, mit den Verfahrensschritten des Einteilens des Bildes in eine Vielzahl von Bereichen zur Verwendung beim Errechnen der ersten Bewegungsvektoren und adaptives Steuern der Größe eines jeden Bereichs.