JP2000217032A - 画像信号処理装置および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 静止した被写体は撮影時間を長くすることに
よってＳ／Ｎと解像度をより良い静止画にする。 【解決手段】 レンズ群１を介して入射された被写体の
像がＣＣＤ撮像素子２へ供給される。ＣＣＤ撮像素子２
の電子シャッタが駆動され、枚数設定キー１０によって
設定されたｎ枚の画像信号がフレーム毎に取り込まれ
る。画像処理回路３では、取り込まれたｎ枚の画像信号
がリアルタイムで位置合わせ、画像変形、加算される。
さらに、加算された画像信号を１／ｎとし、高域強調フ
ィルタを介して出力される。圧縮回路５において、圧縮
処理が施され、サブデータが付加された圧縮画像信号が
記録媒体６に供給される。読み出された圧縮画像信号
は、伸張回路７によって、伸張処理が施される。伸張さ
れた画像信号は、伸張回路７から表示回路８へ供給され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、複数の画像信号
から１枚の静止画を生成することができる画像信号処理
装置および方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、静止画モードを有するカメラ一体
型ディジタルＶＴＲおよびディジタルスチルカメラ（以
下、これらを総称してディジタルカメラと略する）を用
いて静止画の撮影を行う場合、動いている被写体の一瞬
をフリーズして撮影し、記録するようにできている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、動画の
被写体を撮影するときと同様に、静止した被写体を撮影
するときにもほんの一瞬の光しか利用していない。その
ため、ディジタルカメラで撮影された静止画は、Ｓ／Ｎ
も解像度も不十分であった。

【０００４】したがって、この発明の目的は、静止した
被写体の撮影時間を長くすることによって、Ｓ／Ｎも解
像度もより良い静止画にすることができる画像信号処理
装置および方法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、予め設定されたｎ枚の画像を順次撮像する撮像素子
と、ｎ枚の画像中、時間的に隣り合う２枚の画像を１／
ｍ画素の精度で位置ずれを検出する手段と、検出した位
置ずれを補正する手段と、位置ずれを補正したｎ枚の画
像を加算し、平均化する手段とからなることを特徴とす
る画像信号処理装置である。

【０００６】請求項３に記載の発明は、予め設定された
ｎ枚の画像を順次撮像する撮像素子と、ｎ枚の画像をそ
れぞれ記録する記録媒体と、記録媒体から読み出したｎ
枚の画像中、時間的に隣り合う２枚の画像を１／ｍ画素
の精度で位置ずれを検出する手段と、検出した位置ずれ
を補正する手段と、位置ずれを補正したｎ枚の画像を加
算し、平均化する手段とからなることを特徴とする画像
信号処理装置である。

【０００７】請求項１３に記載の発明は、予め設定され
たｎ枚の画像を撮像素子で順次撮像し、ｎ枚の画像中、
時間的に隣り合う２枚の画像を１／ｍ画素の精度で位置
ずれを検出し、検出した位置ずれを補正し、位置ずれを
補正したｎ枚の画像を加算し、平均化するようにしたこ
とを特徴とする画像信号処理方法である。

【０００８】請求項１４に記載の発明は、予め設定され
たｎ枚の画像を撮像素子で順次撮像し、ｎ枚の画像をそ
れぞれ記録し、記録媒体から読み出したｎ枚の画像中、
時間的に隣り合う２枚の画像を１／ｍ画素の精度で位置
ずれを検出し、検出した位置ずれを補正し、位置ずれを
補正したｎ枚の画像を加算し、平均化するようにしたこ
とを特徴とする画像信号処理方法である。

【０００９】撮影された画像信号Ｐ１と、その次のフレ
ームで撮影された画像信号Ｐ２とを１／ｍ画素の精度で
位置合わせするために、ｍ倍に拡大し、位置検出回路に
よって、画像信号Ｐ１に対して画像信号Ｐ２の位置が検
出される。その検出結果から画素ずらし補間、画像変
形、さらにｎ枚の画像信号の画素単位の位置合わせが行
われる。ｎ枚の画像信号が合成された後、平均化のため
ｎで割られた後、さらに高域強調フィルタが施される。
これらの画像処理がリアルタイムで施される。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態につい
て図面を参照して説明する。図１は、この発明が適用さ
れた第１の実施形態の全体的構成を示す。１で示すレン
ズ群を介して入射された被写体の像がＣＣＤ撮像素子２
へ供給される。レンズ群１は、シスコン（システムコン
トローラ）９によって、ズーム制御およびフォーカス制
御が行われる。

【００１１】ＣＣＤ撮像素子２では、被写体からの入射
光が電荷として蓄積される。ＣＣＤ撮像素子２は、シス
コン９によって、電子シャッタのオン／オフが制御され
る。これによって、ＣＣＤ撮像素子２の電子シャッタが
駆動され、供給された被写体の像が取り込まれる。取り
込まれた被写体の像は、Ａ／Ｄ変換器（図示せず）によ
りディジタル化され、ディジタル撮像信号（以下、画像
信号と称する）として、画像処理回路３へ供給される。
画像処理回路３へ供給された画像信号は、一旦画像メモ
リ４に記憶される。

【００１２】画像メモリ４は、少なくとも枚数設定キー
１０によって、撮影する枚数が設定されるフィールドま
たはフレームの画像信号を記憶する容量を有する。画像
処理回路３では、後述するように、画像メモリ４に記憶
された複数の画像信号の合成処理がリアルタイムで順次
行われる。この画像処理回路３は、シスコン９によって
制御される。画像処理回路３で合成された合成画像信号
は、圧縮回路５へ供給される。圧縮回路５へ供給された
合成画像信号は、一旦画像メモリ４へ供給される。

【００１３】画像メモリ４に記憶された合成画像信号
は、圧縮回路５によって圧縮処理が施される。一例とし
て、静止画として記憶された合成画像信号に対してＪＰ
ＥＧ（Joint Photographic Experts Group）が施され
る。生成された圧縮画像信号に対して、シスコン９から
供給されるサブデータが付加される。このサブデータ
は、例えば日付、時刻、フォーカス状態、シャッタ速
度、絞りの状態、総枚数、何枚目、光軸の方向、・・・
等の画像信号が撮影されたときの情報である。

【００１４】サブデータが付加された圧縮画像信号は、
記録媒体６に供給される。記録媒体６に供給された圧縮
画像信号とサブデータは、シスコン９の制御に従って記
録される。この記録媒体６の一例として、磁気テープ、
磁気ディスク、光磁気ディスクまたは半導体メモリなど
の中から適宜選択された記録媒体が用いられる。

【００１５】操作キー系からの指定に応じたシスコン９
の制御によって、記録媒体６から圧縮画像信号が読み出
される。読み出された圧縮画像信号は、伸張回路７を介
して一旦画像メモリ４へ記憶され、伸張回路７によっ
て、伸張処理が施される。すなわち、この伸張回路７で
は、ＪＰＥＧの復号がなされる。さらに、圧縮画像信号
から分離されたサブデータがシスコン９へ供給される。
供給されたサブデータから日付、時刻、フォーカス状
態、シャッタ速度、絞りの状態、総枚数、何枚目、光軸
の方向、・・・等の情報が読み取られる。伸張された画
像信号は、伸張回路７から表示回路８へ供給される。

【００１６】上述した画像メモリ４は、複数の画像信号
に対して画像処理を施す場合、合成画像信号に対して圧
縮を施す場合、および圧縮画像信号を伸張する場合に用
いられる。このとき、画像処理が施される領域と、圧縮
が施される領域と、伸張が施される領域とをアドレスに
よって分けるようにしても良いし、記憶された信号に画
像処理用のフラグ、圧縮用のフラグまたは伸張用のフラ
グを付けるようにしても良い。また、画像処理用のメモ
リ、圧縮用のメモリおよび伸張用のメモリを別々に設け
るようにしても良い。

【００１７】ここで、上述した画像処理回路３を図２を
用いて説明する。ＣＣＤ撮像素子２から供給される画像
信号は、入力端子１１から入力される。入力された画像
信号は、入力画像メモリ１２へ供給される。入力画像メ
モリ１２には、撮影されたばかりの現画像信号が記憶さ
れる。そして、バッファメモリ１３には、１フレーム前
の画像信号が記憶される。一例として、入力画像メモリ
１２およびバッファメモリ１３は、８ビットのＶＧＡ
（Video Graphics Array）規格の容量である。

【００１８】位置検出回路１４では、１フレーム前の画
像信号に対して現画像信号はどのような位置にあるか、
さらにどのような幾何学的な変形を受けているかが調べ
られる。この位置検出回路１４は、拡大補間回路１５、
１７、ブロック毎の位置検出回路１６および処理演算回
路１８から構成される。現画像信号は、拡大補間回路１
５へ供給され、２倍〜８倍に拡大される。１フレーム前
の画像信号は、拡大補間回路１７へ供給され、２倍〜８
倍に拡大される。拡大された現画像信号および１フレー
ム前の画像信号は、ブロック毎の位置検出回路１６へ供
給される。このとき、小さいブロック毎に処理を行うの
で、拡大補間回路１７は、ブロックサイズだけあれば良
く、拡大補間回路１５は、サーチ範囲を必要とするため
拡大補間回路１７より広いサイズが必要である。

【００１９】ブロック毎の位置検出回路１６では、１画
素の１／２〜１／８の精度でブロック毎の位置が検出さ
れる。このとき、あるブロック内の画像が平坦な場合、
位置検出が不可能である。よって、ブロックのバリアン
スＶａを計算し、バリアンスが小さいときには、そのブ
ロックを位置検出に使用しないようにする。バリアンス
Ｖａの計算は、 Ｖａ＝Σ（ｙi ² ）／Ｋ−（Σ（ｙi ／Ｋ））² 但し、ｙi ：輝度値、Ｋ：ブロック内の画素数とする。

【００２０】処理演算回路１８では、ブロック番号をｉ
とし、ブロック毎に縦横の平行移動成分が求められる。
求められた縦方向の平行移動成分をｙ〔ｉ〕とし、横方
向の平行移動成分をｘ〔ｉ〕とする。多くのブロックに
ついて、ｘ〔ｉ〕およびｙ〔ｉ〕からそれぞれ同じ値を
得た場合、画面全体が平行移動したものと見做され、画
像の変形は行わない。もし、画像信号の左のｙ〔ｉ〕に
対して同じ画像信号の右のｙ〔ｉ〕が大きい場合、画像
信号は右上がりに傾斜していることが分かる。もし、画
像信号の左のｘ〔ｉ〕に対して同じ画像信号の右のｘ
〔ｉ〕が大きい場合、画像信号は左右に伸びていること
が分かる。

【００２１】このようにして、少なくとも画像信号内の
できるだけ離れた４点の平行移動成分から回転、伸縮お
よび台形歪みなどの種々の変形係数を検出することがで
きる。この処理演算回路１８で検出された位置データ
は、１画素を超える整数成分と、１画素未満の小数成分
とを持っている。検出された位置データの整数成分は、
出力画像メモリ２３へ供給され、小数成分は、画素ずら
し補間回路２０へ供給される。また、処理演算回路１８
で検出された画像変形係数は、画像変形回路２１へ供給
される。

【００２２】画素ずらし補間回路２０では、供給された
小数成分に応じてバッファメモリ１３から供給された画
像信号に対して画素ずらし補間が施される。例えば、位
置検出回路１４で３．７画素分水平方向にずれていると
判断された場合、この画素ずらし補間回路２０には、位
置検出回路１４から小数成分の０．７が供給される。そ
こで、画素ずらし補間回路２０では、加重平均によっ
て、画素Ａから画素Ｂの方向へ０．７画素ずれた位置に
画素Ｃが生成される。この一例では、 Ａ×（１−０．７）＋Ｂ×０．７＝Ｃ から画素Ｃが生成される。このようにして、供給された
画像信号に対して０．７画素ずらしが施され、０．７画
素ずらされた画像信号が新たに生成される。新たに生成
された画像信号は、画素ずらし補間回路２０から画像変
形回路２１へ供給される。

【００２３】画像変形回路２１では、供給された画像変
形係数に応じて、画素ずらし補間が施された画像信号に
対して画像変形、例えば回転、伸縮および台形歪みなど
が施される。画像変形が施された画像信号は、画像変形
回路２１から加算回路２２へ供給される。

【００２４】加算回路２２では、出力画像メモリ２３か
らの画像信号と、画像変形回路２１からの画像信号との
加算が行われる。加算された画像信号は、出力画像メモ
リ２３に供給される。

【００２５】出力画像メモリ２３では、位置検出回路１
４から供給される整数成分のずれを補正するように、画
像信号が書き込まれる。例えば、位置検出回路１４で
３．７画素分水平方向にずれていると判断された場合、
この出力画像メモリ２３には、位置検出回路１４から整
数成分の３が供給される。その整数成分の３のずれを補
正するように、出力画像メモリ２３では、画素Ａから画
素Ｂの方向へ３画素ずれた位置となるように、画像信号
が書き込まれる。すなわち、画素ずらし補間回路２０で
０．７画素ずらされ、この出力画像メモリ２３で３画素
ずらされる。これによって、水平方向に３．７画素ずれ
ている次のフレームの画像信号と、記憶している画像信
号との位置合わせが行われる。位置合わせが行われた記
憶している画像信号と、次のフレームの画像信号とは、
上述したように加算回路２２で加算される。

【００２６】この一例では、２秒で６０枚の画像信号の
加算が可能であり、加算される枚数が６４枚以下の場
合、出力画像メモリ２３は、１４ビットのＶＧＡ規格に
合った容量である。加算された画像信号は、出力画像メ
モリ２３から加算回路２２および除算回路２４へ供給さ
れる。

【００２７】除算回路２４では、ｎ枚加算された画像信
号をｎで割り、画像信号が平均化される。平均化された
画像信号は、除算回路２４から高域強調フィルタ２５へ
供給される。高域強調フィルタ２５では、供給された画
像信号がより鮮明な画像信号に仕上げられ、Ｓ／Ｎの良
い静止画が得られる。一例として、高域強調フィルタ２
５は、ＨＢＦ（ハイブーストフィルタ）から構成され
る。鮮明に仕上げられた画像信号は、出力端子２６を介
して圧縮回路５へ供給される。

【００２８】このように、位置合わせを行う画像信号
は、静止画であり互いに相関を有する。また、複数の画
像信号のノイズは、ランダムであって相関がない。従っ
て、複数の画像信号を加算し、平均化することによっ
て、ノイズがキャンセルされるので、Ｓ／Ｎが向上す
る。画素ずらし補間を行うときに、さらに複数の画像信
号を合成するときに、元の画像信号の画素と異なる位置
の画素の情報を持つので、解像度が向上する。

【００２９】上述した入力画像メモリ１２およびバッフ
ァメモリ１３の画像サイズは、どちらも入力画像の１枚
分＋αとしても良い。例えば、α＝０．２の場合、水平
画素が７６４となり、垂直画素が５７６となる。入力画
像メモリ１２およびバッファメモリ１３の画像信号のビ
ット数は、どちらも入力画像と同じで良い。例えば、８
ビット×３色で良い。

【００３０】また、出力画像メモリ２３の画像サイズ
は、入力画像の１枚分としても良い。出力画像メモリ２
３の画像信号のビット数は、加算する画像信号の枚数に
依存し、枚数が２倍になる毎に１ビット増加する。例え
ば、加算する画像信号の枚数が１６枚なら１２ビット×
３色となり、６４枚なら１４ビット×３色となるので、
１６ビット×３色のビット数があれば、２５６枚の画像
信号を加算することができる。加算する画像信号の枚数
は、除算の都合から２のべき乗が良い。

【００３１】ここで、タイミングチャートを図３に示
す。図３Ａに示すように、シャッタが押されると、図３
Ｂに示すように、ＣＣＤ撮像素子２から静止画となる画
像信号が毎フレーム連続的に出力される。図３Ｃに示す
ように、出力された画像信号Ｐ１は、入力画像メモリ１
２に記憶される。そして、図３Ｄに示すように、次のフ
レームで画像信号Ｐ１は、バッファメモリ１３に記憶さ
れる。

【００３２】そして、入力画像メモリ１２に画像信号Ｐ
２が記憶され、バッファメモリ１３に画像信号Ｐ１が記
憶されているときに、位置検出回路１４では、画像信号
Ｐ２に対して画像信号Ｐ１の位置が検出される。図３Ｅ
に示すように、位置検出の検出結果は、整数成分、小数
成分および画像変形係数からなり、上述したように整数
成分は出力画像メモリ２３へ供給され、小数成分は画素
ずらし補間回路２０へ供給され、画像変形係数は画像変
形回路２１へ供給される。

【００３３】図３Ｆに示すように、その検出結果に基づ
いて、画素ずらし補間回路２０および画像変形回路２１
において、画像信号に処理が施される。そして、図３Ｇ
に示すように、出力画像メモリ２３に、処理が施された
画像が記憶される。このとき、上述したように位置検出
の検出結果の整数成分に基づいて出力画像メモリ２３へ
の画像信号の書き込みを制御することによって、位置合
わせが行われ、複数の画像信号が合成される。

【００３４】このように、予め指定した枚数、この一例
では、４枚の画像信号の合成が終了した後、図３Ｈに示
すように、合成画像信号が除算回路２４および高域強調
フィルタ２５へ供給され、処理が施される。

【００３５】ここで、この発明が適用された第２の実施
形態の全体的構成を図４に示す。この第２の実施形態
は、画像処理をソフトウェアで行う一例である。上述し
た第１の実施形態と同様のブロックには、同じ符号を付
し、その説明を省略する。スイッチ回路３１では、シス
コン９に含まれる画像処理回路３４から出力される合成
画像信号と、ＣＣＤ撮像素子２からの画像信号とから何
れか１つが選択される。スイッチ回路３１で選択された
合成画像信号または画像信号は、圧縮回路５およびスイ
ッチ回路３２へ供給される。

【００３６】スイッチ回路３２では、伸張回路７で再生
される合成画像信号または画像信号と、スイッチ回路３
１を介して供給される合成画像信号または画像信号とか
ら何れか１つが選択される。選択された合成画像信号ま
たは画像信号は、出力端子３３を介して外部のモニタに
出力されると共に、表示回路８に供給される。

【００３７】また、伸張回路７から出力される複数の画
像信号は、画像処理部３４およびデータ変換回路３５へ
供給される。画像処理部３４では、上述した画像処理回
路３と同じような画像処理がソフトウェアにて施され
る。データ変換回路３５では、出力端子３６を介して外
部のパソコン（パーソナルコンピュータ）へ出力して、
パソコンで受け取れるように画像信号が変換される。

【００３８】このように、ｎ枚の画像信号が撮影と同時
に全て記録媒体６に記録される。シスコン９で画像処理
を行う場合、上述した図２の画像処理回路のブロック図
に示すハードウェアの場合と同様の処理を行い、処理が
終了した画像信号が再び記録媒体６の別の領域に記録さ
れる。外部のパソコンで画像処理を行う場合、全ての画
像信号をパソコンに転送し、ハードウェアの場合と同様
の処理を行い、その結果がパソコンのハードディスクな
どに記録される。

【００３９】上述した複数の画像信号毎に光軸の方向を
変える制御の一例を説明する。第１の方法は、ディジタ
ルカメラを手持ちすることによって、手振れに応じて光
軸の方向を変える手法である。このとき、レンズ群１に
光軸の方向を制御できる光軸可変素子が含まれている場
合、その制御は何等必要としない。第２の方法は、撮影
するｎ枚の画像信号のそれぞれの光軸の方向を異なる角
度となるように、レンズ群１に含まれる光軸可変素子を
制御する手法である。第３の方法は、レンズ群１に含ま
れる光軸可変素子を用いて、手振れ補正のみの制御を行
い、その誤差を画素ずらしとすることによって、光軸の
方向を変えたときと同じ効果を得ることができる手法で
ある。第４の方法は、手振れ補正の制御と、撮影するｎ
枚の画像信号の光軸の方向を異なる角度となるように光
軸可変素子を制御する手法である。この４つの方法の中
の１つが適宜選択され、複数の画像信号が撮影される。

【００４０】ここで、図５を用いて手振れ補正を説明す
る。角速度センサ４１Ｘおよび４１Ｙで検出された検出
結果がシスコン９に含まれる手振れ補正部４２へ供給さ
れる。手振れ補正部４２では、供給された検出結果に基
づいてレンズ群１に含まれる光軸可変素子を駆動させ
る。すなわち、ディジタルカメラの動く方向と逆の方向
に光軸を変化させることによって、手振れ補正が行われ
る。

【００４１】三脚などでディジタルカメラが支えられて
いる場合には、光軸の方向がぶれることはないが、手持
ちでディジタルカメラを支えている場合には、手振れが
起こるときがある。この手振れを抑えるために、上述し
たようにレンズ群１に光軸の方向を変化させることがで
きる光軸可変素子を含むようにしても良い。

【００４２】この光軸変化素子の第１の例を図６に示
す。この図６は、複数のレンズからなるレンズ群１の中
に光軸可変素子となるシフトレンズを設けた一例であ
る。通常、シフトレンズは、図６中に点線で示す位置Ｐ
１に配置される。位置Ａ１の被写体は、位置Ｐ１のシフ
トレンズを介してＣＣＤ撮像素子２上の位置Ａ１’に投
射される。被写体がＣＣＤ撮像素子２上の位置Ａ１’に
投射されているときに、例えばディジタルカメラが下を
向いたとき、被写体はＣＣＤ撮像素子２上の位置Ａ２’
に投射される。すなわち、ディジタルカメラから見た場
合、被写体が位置Ａ１から位置Ａ２に移動したようにな
る。このようなとき、ディジタルカメラの移動を角速度
センサによって検出し、検出された移動量に応じてシフ
トレンズを実線で示す位置Ｐ２へ移動させる。シフトレ
ンズを位置Ｐ２へ移動させることによって、ディジタル
カメラが下を向く前と同じ位置Ａ１’に位置Ａ２の被写
体が投射される。このシフトレンズを用いて手振れ補正
を行うことができる。

【００４３】さらに、光軸可変素子の第２の例として、
アクティブプリズムの概略図を図７に示し、簡単に説明
する。このアクティブプリズムは、前面ガラス５１と後
面ガラス５２の間を蛇腹５３でつないだものである。こ
の２枚のガラスの間に高屈折率ｎの液体５４が封入され
ている。２枚のガラスには、それぞれ縦と横に、回転軸
を設け、自由に動作するようにしたものである。このア
クティブプリズムを光軸可変素子として使用することに
よって、光軸が縦と横に曲げられる。

【００４４】このときの液体５４は、 (1) 前面ガラス５１および後面ガラス５２と屈折率ｎが
近い物質 (2) カメラの動作温度範囲で凍結などの異常が生じない
物質 (3) 万一破損し、液体５４が流出しても人体には無害な
物質 この３つの条件を満たす必要がある。

【００４５】このアクティブプリズムの動作を簡単に説
明する。前面ガラス５１は、例えば水平の軸で保持さ
れ、後面ガラス５２は、例えば垂直の軸で保持され、そ
れぞれ軸のまわりを独立に回転できる。その回転軸に
は、可動コイルが取り付けられる。コイルに流れる電流
によって回転角（頂角）が決められる。例えば、手振れ
によって、カメラが上を向いたとき、図７Ａに示すアク
ティブプリズムの状態から図７Ｂに示すアクティブプリ
ズムの状態へ変化する。

【００４６】具体的には、図７Ａに示すように、２枚の
ガラス板が平行なときには、アクティブプリズムに入射
した光線は直進する。ここで、手振れが発生し、２枚の
ガラス板が平行位置からある角度だけ回転したとする
と、アクティブプリズム内部の屈折率ｎにより、入射し
た光線が出射するときには、図７Ｂに示すように、屈折
する。

【００４７】また、光軸可変素子の第３の例を図８に示
す。この図８に示す光軸可変素子の第３の例は、アクテ
ィブミラーであり、レンズ群１に含まれず、レンズ群１
の前に配置される。図８Ａは、この２軸アクティブミラ
ーを正面から見た概略図であり、図８Ｂは、図８Ａ中の
Ａ−Ａ’の断面図であり、図８Ｃは、可動フレームに設
けられる磁気回路の概略図であり、図８Ｄは、軸に設け
られた磁気センサの概略図である。

【００４８】図８Ａに示すように、楕円形のミラー８１
の長径に沿って軸８２が設けられる。軸８２は、可動フ
レーム８３と結合され、その可動フレーム８３の一面に
は、ミラー８１が取り付けられる。ミラー８１の短径に
沿ってミラー８１の外側にコイル８４が固定される。軸
８２は、可動フレーム８５の軸受け８６に支えられる。

【００４９】図８Ｂに示すように、コイル８４の中心
は、ミラー８１の表示面の延長上にある。このようにす
ることによって、ミラー８１が軸８７を中心に回転した
ときに、回転の中心とミラー８１の反射面とのギャップ
が最も小さいギャップで済む。コイル８４の輪の中に軟
鉄の円柱８９が設けられ、コイル８４の外側にマグネッ
ト９０が固定される。マグネット９０と円柱８９がヨー
ク９１で接続され、磁気回路９２が構成される。この円
柱８９の代わりに角柱を用いても良い。

【００５０】図８Ｃに示すように、軸受け８６付近の可
動フレーム８５にコイル９３が固定される。このコイル
９３が磁気回路９４のギャップに入る。磁気回路９４
は、スピーカと同様のもので良い。コイル９３および磁
気回路９４は、ミラー８１が軸８７を中心に回転したと
きに、円弧状の運動をするだけなので、コイル９３およ
び磁気回路９４のギャップを狭くすることが可能であ
る。すなわち、ミラー８１が軸８２を中心に回転しても
コイル９３および磁気回路９４が干渉するなどの影響は
ない。

【００５１】図８Ｄに示すように、軸８２の周りに円弧
状の強磁性体に細かいＳＮのパターンを着磁した磁気ス
トライプ９５が固定される。磁気ストライプ９５の外側
にＭＲセンサなどの磁気センサ９６が可動フレーム８５
上に近接して設けられ、これを角度センサとする。図示
しないが、軸８７にも、磁気ストライプ９５と同様のも
のが設けられ、さらに固定フレーム９７にも、磁気セン
サ９６と同様のものが設けられる。

【００５２】このように、磁気回路９２および９４から
なるアナログの角度センサと、磁気ストライプ９５およ
び磁気センサ９６からなるディジタルの角度センサとを
用いることによって、より光軸の方向が安定する。ま
た、重いマグネットが可動部に設けられていないので、
高速動作が可能となる。

【００５３】このような、光軸可変素子を使用すること
によって、三脚を用いても画素と画素との間を埋めるよ
うに、複数の画像信号を撮影する毎に光軸の方向を変化
させる。そして、撮影された複数の画像信号の画素の位
置を完全に合わせて、合成することによって、高解像度
の画像信号を生成することができる。

【００５４】

【発明の効果】この発明に依れば、予め設定された枚数
だけ同じ被写体を撮影し、撮影された複数の画像信号を
加算した後、平均することにより、Ｓ／Ｎが飛躍的に向
上する。また、予め設定された枚数毎に光軸の方向を少
しずつ変化させ、同じ被写体を撮影し、撮影された複数
の画像信号を加算した後、平均することにより、画素と
画素との間を埋めるように合成する画素ずらしの効果が
得られ、解像度が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明が適用されるカメラ一体型ディジタル
ＶＴＲの第１の実施形態を示すブロック図である。

【図２】この発明が適用される画像処理回路の一例のブ
ロック図である。

【図３】この発明を説明するためのタイミングチャート
である。

【図４】この発明が適用されるカメラ一体型ディジタル
ＶＴＲの第２の実施形態を示すブロック図である。

【図５】手振れ補正を説明するための概略図である。

【図６】この発明に適用される光軸可変素子の第１の例
を説明するための略線図である。

【図７】この発明に適用される光軸可変素子の第２の例
を説明するための略線図である。

【図８】この発明に適用される光軸可変素子の第３の例
を説明するための略線図である。

【符号の説明】

１・・・レンズ群、２・・・ＣＣＤ撮像素子、３・・・
画像処理回路、４・・・画像メモリ、５・・・圧縮回
路、６・・・記録媒体、７・・・伸張回路、８・・・表
示回路、９・・・シスコン、１０・・・枚数設定キー

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１１年４月１日（１９９９．４．１）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００５

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、予め設定されたｎ枚の画像を順次撮像する撮像素子
と、ｎ枚の画像中、時間的に隣り合う２枚の画像または
１枚目に対するその他の画像を１／ｍ画素の精度で位置
ずれを検出する手段と、検出した位置ずれを補正する手
段と、位置ずれを補正したｎ枚の画像を加算し、平均化
する手段とからなることを特徴とする画像信号処理装置
である。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００６

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００６】請求項３に記載の発明は、予め設定された
ｎ枚の画像を順次撮像する撮像素子と、ｎ枚の画像をそ
れぞれ記録する記録媒体と、記録媒体から読み出したｎ
枚の画像中、時間的に隣り合う２枚の画像または１枚目
に対するその他の画像を１／ｍ画素の精度で位置ずれを
検出する手段と、検出した位置ずれを補正する手段と、
位置ずれを補正したｎ枚の画像を加算し、平均化する手
段とからなることを特徴とする画像信号処理装置であ
る。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００７

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００７】請求項１３に記載の発明は、予め設定され
たｎ枚の画像を撮像素子で順次撮像し、ｎ枚の画像中、
時間的に隣り合う２枚の画像または１枚目に対するその
他の画像を１／ｍ画素の精度で位置ずれを検出し、検出
した位置ずれを補正し、位置ずれを補正したｎ枚の画像
を加算し、平均化するようにしたことを特徴とする画像
信号処理方法である。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００８

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００８】請求項１４に記載の発明は、予め設定され
たｎ枚の画像を撮像素子で順次撮像し、ｎ枚の画像をそ
れぞれ記録し、記録媒体から読み出したｎ枚の画像中、
時間的に隣り合う２枚の画像または１枚目に対するその
他の画像を１／ｍ画素の精度で位置ずれを検出し、検出
した位置ずれを補正し、位置ずれを補正したｎ枚の画像
を加算し、平均化するようにしたことを特徴とする画像
信号処理方法である。

【手続補正６】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図８

【補正方法】変更

【補正内容】

【図８】

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 予め設定されたｎ枚の画像を順次撮像す
   る撮像素子と、 上記ｎ枚の画像中、時間的に隣り合う２枚の画像を１／
   ｍ画素の精度で位置ずれを検出する手段と、 検出した上記位置ずれを補正する手段と、 上記位置ずれを補正したｎ枚の画像を加算し、平均化す
   る手段とからなることを特徴とする画像信号処理装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、 さらに、平均化された上記画像を圧縮する圧縮手段と、 圧縮された上記画像を記録する記録媒体と、 上記記録媒体から読み出した上記画像を伸張する伸張手
   段とを有することを特徴とする画像信号処理装置。
3. 【請求項３】 予め設定されたｎ枚の画像を順次撮像す
   る撮像素子と、 上記ｎ枚の画像をそれぞれ記録する記録媒体と、 上記記録媒体から読み出した上記ｎ枚の画像中、時間的
   に隣り合う２枚の画像を１／ｍ画素の精度で位置ずれを
   検出する手段と、 検出した上記位置ずれを補正する手段と、 上記位置ずれを補正したｎ枚の画像を加算し、平均化す
   る手段とからなることを特徴とする画像信号処理装置。
4. 【請求項４】 請求項３において、 さらに、順次撮像された上記ｎ枚の画像をそれぞれ圧縮
   する圧縮手段と、 上記記録媒体から読み出した上記ｎ枚の画像をそれぞれ
   伸張する伸張手段とを有することを特徴とする画像信号
   処理装置。
5. 【請求項５】 請求項１または３において、 上記位置ずれを検出する手段は、 第１の画像と、上記第１の画像に時間的に隣り合う第２
   の画像とをそれぞれｍ倍に拡大し、 ｍ倍に拡大された上記第１の画像に対して上記第２の画
   像の位置を検出するようにしたことを特徴とする画像信
   号処理装置。
6. 【請求項６】 請求項５において、 上記位置ずれを補正する手段は、 上記位置ずれの検出結果の小数成分に基づいて上記第１
   の画像に対して画素ずらし補間を行い、 上記位置ずれの検出結果の画像変形係数に基づいて上記
   第１の画像に対して画像変形を行い、 上記位置ずれの検出結果の整数成分に基づいて上記第１
   の画像に対して位置合わせを行うようにしたことを特徴
   とする画像信号処理装置。
7. 【請求項７】 請求項１または３において、 さらに、光軸の方向を変化させる光軸可変手段を有し、 予め決めた角度で、上記光軸の方向をｎ個の方向に向け
   ながら、上記ｎ枚の画像を撮影するようにしたことを特
   徴とする画像信号処理装置。
8. 【請求項８】 請求項７において、 上記光軸可変手段を用いて手振れ補正を行うようにした
   ことを特徴とする画像信号処理装置。
9. 【請求項９】 請求項７において、 手振れ補正を行わず、手振れの成分を加味しながら上記
   ｎ枚の画像を撮影するようにしたことを特徴とする画像
   信号処理装置。
10. 【請求項１０】 請求項１または３において、 上記ｎ枚の画像を外部の画像処理装置へ転送する転送手
    段を有することを特徴とする画像信号処理装置。
11. 【請求項１１】 請求項２または３において、 上記ｎ枚の画像および加算された上記画像を上記記録媒
    体に記録するようにしたことを特徴とする画像信号処理
    装置。
12. 【請求項１２】 請求項２または３において、 リアルタイムで加算された上記画像を生成し、生成され
    た上記画像のみを上記記録媒体に記録するようにしたこ
    とを特徴とする画像信号処理装置。
13. 【請求項１３】 予め設定されたｎ枚の画像を撮像素子
    で順次撮像し、 上記ｎ枚の画像中、時間的に隣り合う２枚の画像を１／
    ｍ画素の精度で位置ずれを検出し、 検出した上記位置ずれを補正し、 上記位置ずれを補正したｎ枚の画像を加算し、平均化す
    るようにしたことを特徴とする画像信号処理方法。
14. 【請求項１４】 予め設定されたｎ枚の画像を撮像素子
    で順次撮像し、 上記ｎ枚の画像をそれぞれ記録し、 上記記録媒体から読み出した上記ｎ枚の画像中、時間的
    に隣り合う２枚の画像を１／ｍ画素の精度で位置ずれを
    検出し、 検出した上記位置ずれを補正し、 上記位置ずれを補正したｎ枚の画像を加算し、平均化す
    るようにしたことを特徴とする画像信号処理方法。