JP2003078808A - 動きベクトル検出装置および方法、手振れ補正装置および方法、並びに撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 映像信号が欠落したフィールドが存在する場
合でも、動きベクトルを検出し、手振れ補正を可能とす
る。 【解決手段】 入力映像信号がフィルタ処理回路４２を
介して代表点記憶回路４３および減算器４４に供給さ
れ、前フィールドの代表点と現フィールドの画素との差
分が演算される。差分が絶対値変換回路４５で絶対値に
変換され、累算加算回路４６において、積分され、積分
値に基づいて動きベクトル発生回路４７が動きベクトル
を発生する。動きベクトルによって手振れ補正がなされ
る。端子４８からの代表点記憶許可信号によって、映像
信号が欠落するフィールドでは、代表点が記憶されな
い。代表点記憶回路４３が記憶動作を行なわない結果、
以前に記憶された代表点のデータが保存される。前フィ
ールドが欠落する場合でも、減算器４４によって、相関
値を演算することが可能となる。

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、例えば手振れに
よる動きベクトルを検出する動きベクトル検出装置およ
び方法、手振れ補正装置および方法、並びに撮像装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】カメラ一体型撮像装置により被写体を撮
影する時に、手振れによって撮像画像が揺れる問題があ
り、これを補正するために、動きベクトルを検出し、撮
像画像の揺れを補正する手振れ補正が行なわれている。
動きベクトルは、前のフィールド（またはフレーム）と
現在のフィールド（またはフレーム）間の相関を検出す
ることで求められる。手振れ補正による動きは、画面全
体の動きであり、画面全体の動きベクトルが検出され
る。

【０００３】従来の動きベクトル検出装置は、前フィー
ルドに設定された代表点と現フィールドにおける画素の
輝度レベルの相関を演算することで動きベクトルを検出
していた。すなわち、代表点の記憶周期は、１フィール
ドであった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、カメラ
一体型撮像装置において、暗い被写体を撮影するため
に、撮像素子の露光時間を１フィールドより長い時間と
する場合がある。この場合では、映像信号が欠落したフ
ィールドが発生する。そこでは、比較元の代表点のデー
タが記憶できないために、動きベクトルの検出が不可能
となる問題があった。

【０００５】したがって、この発明の目的は、かかる問
題を解決し、代表点を露光時間に応じた周期で記憶する
ことによって、１フィールドより長い露光時間において
も動きベクトルの検出と手振れ補正とを可能とする動き
ベクトル検出装置および方法、手振れ補正装置および方
法、並びに撮像装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項１の発明は、撮像装置の手振れにより生
じる動きベクトルを入力映像信号から検出する動きベク
トル検出装置において、時間的に前のフィールドまたは
フレームから複数の代表点を抽出して記憶する代表点記
憶手段と、現在のフィールドまたはフレームに代表点の
それぞれと同一の位置の画素を含む複数の領域を設定
し、各領域内の複数の画素と代表点との相関値を演算す
る相関値演算手段と、相関値演算手段からの相関値を所
定の範囲で積分する積分手段と、積分手段からの相関値
の積分値に基づいて所定の範囲の動きベクトルを決定す
る動きベクトル決定手段とを備え、露光時間が１フィー
ルドまたは１フレームより長い結果、映像信号が欠落し
たフィールドまたはフレームが発生する場合では、映像
信号が存在するフィールドまたはフレームにおいての
み、代表点記憶手段が代表点の記憶動作を行うようにし
た動きベクトル検出装置である。請求項２の発明は、露
光時間が１フィールドまたは１フレームより長い結果、
映像信号が欠落したフィールドまたはフレームが発生す
る場合では、映像信号が存在するフィールドまたはフレ
ームにおいてのみ、代表点記憶ステップの処理を行うよ
うにした動きベクトル検出方法である。

【０００７】請求項３の発明は、撮像装置の手振れによ
り生じる動きベクトルを入力映像信号から検出し、検出
された動きベクトルによって手振れを補正する手振れ補
正装置において、補正すべき映像信号を蓄積するメモリ
と、動きベクトル検出装置と、補正制御手段とを備え、
動きベクトル検出装置は、時間的に前のフィールドまた
はフレームから複数の代表点を抽出して記憶する代表点
記憶手段と、現在のフィールドまたはフレームに代表点
のそれぞれと同一の位置の画素を含む複数の領域を設定
し、各領域内の複数の画素と代表点との相関値を演算す
る相関値演算手段と、相関値演算手段からの相関値を所
定の範囲で積分する積分手段と、積分手段からの相関値
の積分値に基づいて所定の範囲の動きベクトルを決定す
る動きベクトル決定手段とを備え、露光時間が１フィー
ルドまたは１フレームより長い結果、映像信号が欠落し
たフィールドまたはフレームが発生する場合では、映像
信号が存在するフィールドまたはフレームにおいての
み、代表点記憶手段が代表点の記憶動作を行うようにな
され、補正制御手段は、動きベクトル決定手段からの動
きベクトルが供給され、動きベクトルに基づいて、手振
れを補正するように、メモリを制御する構成とされ、露
光時間が１フィールドまたは１フレームより長い結果、
映像信号が欠落したフィールドまたはフレームが発生す
る場合では、映像信号が存在するフィールドまたはフレ
ームにおいてのみ、制御動作を行うようにされた手振れ
補正装置である。請求項４の発明は、露光時間が１フィ
ールドまたは１フレームより長い結果、映像信号が欠落
したフィールドまたはフレームが発生する場合では、映
像信号が存在するフィールドまたはフレームにおいての
み、代表点の記憶ステップの処理を行うようになされ、
露光時間が１フィールドまたは１フレームより長い結
果、映像信号が欠落したフィールドまたはフレームが発
生する場合では、映像信号が存在するフィールドまたは
フレームにおいてのみ、補正制御のステップの処理を行
うようにされた手振れ補正方法である。

【０００８】請求項５の発明は、撮像装置の手振れによ
り生じる動きベクトルを入力映像信号から検出し、検出
された動きベクトルによって手振れを補正する手振れ補
正装置を備えた撮像装置において、手振れ補正装置は、
補正すべき映像信号を蓄積するメモリと、動きベクトル
検出装置と、補正制御手段とを備え、動きベクトル検出
装置は、時間的に前のフィールドまたはフレームから複
数の代表点を抽出して記憶する代表点記憶手段と、現在
のフィールドまたはフレームに代表点のそれぞれと同一
の位置の画素を含む複数の領域を設定し、各領域内の複
数の画素と代表点との相関値を演算する相関値演算手段
と、相関値演算手段からの相関値を所定の範囲で積分す
る積分手段と、積分手段からの相関値の積分値に基づい
て所定の範囲の動きベクトルを決定する動きベクトル決
定手段とを備え、露光時間が１フィールドまたは１フレ
ームより長い結果、映像信号が欠落したフィールドまた
はフレームが発生する場合では、映像信号が存在するフ
ィールドまたはフレームにおいてのみ、代表点記憶手段
が代表点の記憶動作を行うようになされ、補正制御手段
は、動きベクトル決定手段からの動きベクトルが供給さ
れ、動きベクトルに基づいて、手振れを補正するよう
に、メモリを制御する構成とされ、露光時間が１フィー
ルドまたは１フレームより長い結果、映像信号が欠落し
たフィールドまたはフレームが発生する場合では、映像
信号が存在するフィールドまたはフレームにおいての
み、制御動作を行うようにされた撮像装置である。

【０００９】この発明では、映像信号が存在するフィー
ルドまたはフレームにおいてのみ、代表点の記憶動作を
行うようになされているので、露光時間が１フィールド
を越えるような動作時でも、動きベクトルの検出並びに
手振れ補正が不可能となる問題を回避することができ
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施形態につ
いて図面を参照して説明する。この発明の理解を容易と
するために、手振れ補正装置の一例を説明する。図１
は、かかる手振れ補正装置を示し、参照符号１は、手振
れ補正の対象となるディジタル映像信号の入力端子であ
る。入力映像信号は、撮像装置により撮像されたもので
ある。入力映像信号が動きベクトル検出装置２およびフ
ィールドメモリ４に供給される。動きベクトル検出装置
２が動きベクトルを検出し、検出した動きベクトルの信
頼性を判断し、信頼性の高い動きベクトルから画面全体
の動きベクトルを検出する。動きベクトル検出装置２で
検出された動きベクトルが補正制御部３に供給される。

【００１１】補正制御部３は、検出された動きベクトル
に基づいた手振れ補正を行う。補正制御部３からの動き
ベクトルがフィールドメモリ４に供給される。フィール
ドメモリ４には、撮像部からの入力映像信号（ディジタ
ル）が蓄積されている。例えば撮像部は、出力画像領域
より大きな領域とされ、それによって生じた余剰エリア
を使用して手振れ補正を行うようにされている。フィー
ルドメモリ４には、かかる余剰エリアを含む画像が蓄積
され、動きベクトルに基づいて出力画像領域として切り
出す位置を変更することによって手振れを補正してい
る。フィールドメモリ４は、手振れ補正の内で、整数画
素単位の補正を行う。すなわち、手振れと逆の方向に画
像をシフトする処理がなさる。このシフトの処理を行う
時に、余剰エリアを利用することによって画像の欠落を
生じないようになされる。撮像部の読み出しを制御した
り、撮像した画像を拡大してフィールドメモリ４に蓄積
しても良い。

【００１２】フィールドメモリ４から読み出された映像
信号が補間部５に供給される。補間部５では、補正制御
部３で求められた動きベクトルに基づく補正量のうち
で、整数画素以下の補正量が補間によって補正される。
補間は、整数画素以下の補正量に応じた重み付け加算で
実現される。水平方向の動きベクトルの成分が例えば
０．５画素であれば、隣接する２画素の平均値によって
水平方向に０．５画素ずれた画像が生成される。垂直方
向に関しても同様の補間がなされる。

【００１３】なお、本説明では、１フィールドを１画面
として扱うが、１フレームを１画面として扱うようにし
ても良い。また、映像信号は、インターレース信号およ
びノンインターレース信号の何れでも良い。さらに、こ
の発明は、カラー映像信号の手振れ補正に対しても適用
できる。但し、動きベクトルは、輝度信号を使用して検
出され、手振れ補正が輝度信号およびカラーコンポーネ
ント信号の両者に施される。

【００１４】動きベクトル検出装置２では、代表点マッ
チング法によって動きベクトルを検出する。代表点マッ
チング法は、前フィールドに代表点を設定し、現フィー
ルドのサーチ範囲の画素の輝度レベルと前フィールドの
代表点の輝度レベルとを比較し、サーチ範囲の画素のう
ち代表点の画素に最も近い画素から動きベクトルを検出
する方法である。

【００１５】図２は、代表点マッチング法による動きベ
クトル検出方法を示すものである。現フィールドに複数
の画素からなるサーチ範囲ＳＲｎが設定される。サーチ
範囲ＳＲｎと同一位置で、同一の大きさの前フィールド
の領域ＳＲn-1 の例えば中心位置の画素の値が代表点Ｓ
t-1（Ｘｋ，Ｙｋ）とされる。代表点Ｓt-1（Ｘｋ，Ｙ
ｋ）と 、サーチ範囲ＳＲｎ内の複数の画素との輝度レ
ベルの差の絶対値が演算される。サーチ範囲で発生した
差の絶対値が相関値である。１フィールド内には、複数
のサーチ範囲が設定され、各サーチ範囲で求められた相
関値が１フィールドにわたって積分されることによっ
て、相関値の積分値が形成される。この積分値から動き
ベクトルが検出される。

【００１６】このように、輝度レベルの相関を表す相関
値は、代表点の輝度レベルとサーチ範囲ＳＲｎの各画素
の輝度レベルの差の絶対値である。相関値としては、差
の自乗を使用しても良い。相関値が積分された積分値か
ら動きベクトルが検出される。サーチ範囲ＳＲｎを相関
値の積分値とした場合、積分値が最小の位置ａが検出さ
れる。代表点の位置と検出された位置ａとの偏移から動
きベクトルＭｖが検出される。

【００１７】撮影時の手振れにより発生する画像の揺れ
は、画面全体の揺れであり、手振れ補正は、フィールド
メモリ４を使用して画面全体を手振れで発生した動きベ
クトルと逆の方向にシフトする処理である。画面全体の
動きベクトルを求める方法の一例についてより具体的に
説明する。

【００１８】図３は、撮像された１画面に設定される検
出領域の例である。各フィールド（各画面）をほぼ４分
割した各分割領域に検出領域Ｄ０，Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３が
設定される。各検出領域の動きベクトルが求められ、各
検出領域の動きベクトルから画面全体の動きベクトルが
求められる。なお、検出領域を設定することは、必ずし
も必要ではなく、画面全体で相関値の積分値を求め、積
分値から画面全体の動きベクトルを検出するようにして
も良い。

【００１９】図４は、検出領域Ｄｉ（ｉ＝０，１，２，
３）の一例を詳細に示す。前フィールドの検出領域に
は、複数例えば水平方向に８個、垂直方向に６個の合計
４８個の代表点が含まれる。各代表点に対応する空間的
位置に、代表点と同数のサーチ範囲ＳＲｎ（ｎ＝０〜４
７）が現フィールドに設定される。サーチ範囲は、水平
方向の位置が（０，１，２，・・・，Ｘ）とされ、垂直
方向の位置が（０，１，２，・・・，Ｙ）とされる。こ
の両方の位置によって、各画素の位置が規定される。代
表点の位置は、例えばサーチ範囲と同一位置の領域の中
心位置である。そして、代表点の位置に対する偏移ｘ、
偏移ｙが規定される。代表点と同一位置では、偏移ｘお
よびｙが共に０である。

【００２０】検出領域Ｄｉのそれぞれにおいて、各サー
チ範囲で、各画素毎に相関値例えば代表点と各画素の差
の絶対値が求められる。相関値が検出領域毎に積分さ
れ、相関値の積分値（以下、適宜検出領域の積分値と称
する）からその検出領域の動きベクトルが求められる。
図５は、相関値の積分値を求める方法を示す。図５で
は、１つの検出領域内にＺ＋１個のサーチ範囲ＳＲ０〜
ＳＲｚが含まれる例である。

【００２１】図５の最上段には、サーチ範囲ＳＲ０で求
められた相関値が示されている。各画素の位置に対応し
て相関値が発生するので、各相関値の位置が示されてい
る。他のサーチ範囲の相関値も、同様に各画素の位置で
発生する。そして、検出領域内の全てのサーチ範囲の相
関値の中で、同じ位置のものが加算されることによっ
て、相関値の積分値ＳＲｄが求められる。例えば（０，
０，０）の位置の相関値、（０，０，１）の位置き相関
値、・・・、（０，０，Ｚ）の位置の相関値が合計され
た値が相関値の積分値ＳＲｄの（０，０）の位置の成分
である。

【００２２】図６は、このようにして求められた１つの
検出領域の相関値の積分値を３次元（偏移ｘおよびｙと
相関値の大きさ）で表すものである。図６において、積
分値が最小となる位置ａから動きベクトルを検出する。
すなわち、位置ａに対応する偏移ｘおよびｙの値をその
検出領域の相関値積分値の最小値とする。なお、上述し
たように、１つの検出領域内に複数のサーチ範囲を持つ
ことによって、検出精度の低下を防止することができ
る。さらに、１つの検出領域内に設定される複数のサー
チ範囲が互いにオーバーラップ部分を持つようにしても
良い。

【００２３】図７は、動きベクトル検出装置２における
動きベクトル検出部２０の一例の構成を示す。入力端子
２１から映像信号が入力され、フィルタ処理回路２２に
供給される。フィルタ処理回路２２によって動き検出に
不要な周波数成分を除去する。フィルタ処理回路２２の
出力信号が代表点記憶回路２３および減算器２４の一方
の入力端子に供給される。減算器２４の他方の入力端子
には、代表点記憶回路２３からの代表点の値が供給され
る。

【００２４】代表点記憶回路２３によって、サーチ範囲
に対応する２次元領域の中心位置の画素の値が代表点と
して記憶される。例えば、代表点記憶回路２３は、現フ
ィールドの代表点を選択的に記憶するメモリと、前フィ
ールドの代表点を保持するメモリとから構成される。代
表点記憶回路２３から減算器２４の他方の入力端子に対
しては、前フィールドの代表点の値が供給される。

【００２５】減算器２４では、代表点からサーチ範囲内
の各画素値が減算される。減算器２４からの差のデータ
が絶対値変換回路２５に供給され、差の絶対値に変換さ
れる。差の絶対値が相関値である。相関値が累積加算回
路２６に供給され、図５を参照して説明したように、検
出領域に含まれる全ての相関値が積分される。累積加算
回路２６によって、１検出領域の相関値の積分値が得ら
れる。

【００２６】累積加算回路２６からの相関値の積分値が
動きベクトル発生回路２７に供給される。動きベクトル
発生回路２７では、積分値の最小値を検出し、その偏移
ｘおよびｙから動きベクトルを検出し、出力する。出力
される動きベクトルは、１つの検出領域で検出されたも
のである。

【００２７】図８は、動きベクトル検出装置２の構成の
一例を示す。動きベクトル検出装置２の内の動きベクト
ル検出部２０については、図７と対応する部分に同一符
号を付してその説明は、重複を避けるために省略する。
動きベクトル検出装置２は、動きベクトル検出部２０の
他に、ベクトル特徴検出回路３１、信頼性判別回路３２
およびベクトル検出回路３３によって構成される。動き
ベクトル検出部２０の累算加算回路２６から出力される
相関値の積分値が動きベクトル発生回路２７と共に、ベ
クトル特徴検出回路３１に供給される。

【００２８】ベクトル特徴検出回路３１は、図６に示す
最小値の点ａの周辺の特徴、相関値積分値の特徴を検出
する回路である。ベクトル特徴検出回路３１で検出され
た特徴が信頼性判別回路３２に供給される。信頼性判別
回路３２は、検出された特徴に基づいて信頼性の程度を
示す信頼性情報を生成し、信頼性情報をベクトル決定回
路３３に供給する。ベクトル決定回路３３では、信頼性
情報を使用して信頼性の高い動きベクトルを決定する。
動きベクトル決定回路３３は、信頼性情報と各検出領域
の動きベクトルとを使用して画面全体の動きベクトルを
決定し、決定された動きベクトルを出力する。

【００２９】図３を参照して説明したように、１画面に
４個の検出領域Ｄ１〜Ｄ４を設定している。動きベクト
ル検出部２０では、Ｄ１から順に各検出領域の動きベク
トルを検出し、ベクトル決定回路３３には、検出領域Ｄ
１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４の順で、検出された動きベクトル
と各検出領域の信頼性情報とが供給される。なお、各検
出領域の動きベクトルを並列的に求めても良い。また、
動きベクトル検出装置２の全体または一部の機能をソフ
トウェア処理で実現しても良い。

【００３０】信頼性判別回路３２は、例えば、撮像面の
被写体のコントラストが低い場合に、動きベクトル検出
装置２から出力される動きベクトルが本来の手振れによ
る動きベクトルと異なることがあるために設けられてい
る。図９は、信頼性の判別に使用される相関値の積分値
の特徴を説明するものである。積分値の特徴例えば最小
値、積分値の平均値に基づいて信頼性が判別される。最
小値が大きい値である場合は、移動物体が画面に進入し
た時に生じ、平均値が小さい場合は、コントラストが低
い時に生じる。これらの場合に検出された動きベクトル
は、手振れを正確に反映しないことが多いので、信頼性
が低いものと判別される。

【００３１】ベクトル決定回路３３では、４個の検出領
域でそれぞれ求められた動きベクトルと信頼性の情報か
ら画面全体の動きベクトルを検出する。このアルゴリズ
ムは、種々のものが可能である。単純な例としては、最
も信頼性が高いと判別された動きベクトルが画面全体の
動きベクトルとして選択される。他の例としては、信頼
性の高い動きベクトルが複数あった場合に、それらの平
均値を画面全体の動きベクトルとして採用する。これら
以外の方法も可能である。

【００３２】上述した動きベクトル検出装置において
は、前フィールドで設定された代表点と、現フィールド
の画素との比較を行なっているので、時間的に連続する
２フィールドの中で、１フィールドが欠落すると、動き
ベクトルを検出することが不可能となる問題が生じる。
この問題について、図１０を参照して説明する。

【００３３】図１０Ａが１フィールドの期間を規定する
垂直同期信号を示し、図１０Ｂが露光期間を示し、図１
０Ｃが映像信号入力を示す。１フィールド以上の露光時
間によって、１フィールドおきに映像信号が発生する。
図１０の例では、フィールドＦn-2 ，Ｆｎ，・・・に映
像信号が存在し、フィールドＦn-1 ，Ｆn+1 では、映像
信号が欠落している。記録再生装置とビデオカメラが一
体とされたカメラ一体型記録再生装置では、暗い被写体
も撮影することを可能とするために、１フィールド以上
の露光を行う動作モードが用意されていることがあり、
そのような動作モードでは、１フィールド以上の長さの
露光期間が生じる。

【００３４】この発明では、図１１に示すように、映像
信号が欠落するフィールド例えばＦn-1 がある場合で
は、代表点データを記憶しないで、実際に映像信号が入
力されるフィールドＦｎにおいて、フィールドＦn-2 で
記憶した代表点データとフィールドＦｎの画素との相関
演算を行うことによって、フィールドＦn-2 からフィー
ルドＦｎまでの間で変化した動きベクトルＭｖを検出す
ることが可能となる。なお、図１１において、ＳＲｎ
は、図２と同様に、現フィールドＦｎに設定されたサー
チ範囲ＳＲｎを示す。サーチ範囲ＳＲｎと同一位置で、
同一の大きさのフィールドＦn-2 の領域ＳＲn-2 の例え
ば中心位置の画素の値が代表点Ｓn-2 とされる。代表点
Ｓn-2 と 、サーチ範囲ＳＲｎ内の複数の画素との輝度
レベルの差の絶対値が演算される。サーチ範囲で発生し
た差の絶対値が相関値である。１フィールド内には、複
数のサーチ範囲が設定され、各サーチ範囲で求められた
相関値が１フィールド（または１検出領域）にわたって
積分されることによって、相関値の積分値が形成され
る。この積分値から１フィールド（または１検出領域）
の動きベクトルＭｖが検出される。但し、この場合で
は、動きベクトルＭｖが２フィールド期間での動き量を
示している。

【００３５】図１２において、参照符号４０は、この発
明が適用された動きベクトル検出部の一実施形態であ
る。上述した図７に示す動きベクトル検出部２０と同様
に、動きベクトル検出部４０は、入力端子４１からの映
像信号が入力されるフィルタ処理回路４２と、代表点記
憶回路４３と、代表点と画素の差分を演算する減算器４
４と、差を絶対値へ変換する絶対値変換回路４５と、累
算加算回路４６と、動きベクトル発生回路４７とから構
成される。なお、図８と同様に、検出された動きベクト
ルの信頼性を判別する信頼性判別のための構成が付加さ
れることによって、動きベクトル検出装置（参照符号
２’）が構成される。

【００３６】代表点記憶回路４３に対して、端子４８か
ら代表点記憶許可信号が供給される。代表点記憶許可信
号は、映像信号が欠落するフィールドでは、代表点を記
憶させないように、記憶動作を制御するための信号であ
る。代表点記憶回路４３が記憶動作を行なわない結果、
以前に記憶された代表点のデータがそのまま保存され
る。したがって、前フィールドが欠落する場合でも、減
算器４４によって、相関値を演算することが可能とな
る。

【００３７】図１３は、一実施形態における手振れ補正
装置の構成を示す。手振れ補正装置は、入力端子５１か
らの入力映像信号から動きベクトルを検出する動きベク
トル検出装置２’と、検出された動きベクトルが供給さ
れる補正制御部５３と、補正制御部５３からの補正制御
信号によって手振れ補正を行うためのフィールドメモリ
５４および補間部５５とから構成され、手振れ補正され
た映像信号が出力される。動きベクトル検出装置２’に
対して、端子４８から代表点記憶許可信号が供給され、
入力映像信号が存在するフィールドで代表点が記憶され
る。代表点記憶許可信号と同期した補正制御許可信号が
入力端子５６から補正制御部５３に供給され、映像信号
が欠落しているフィールドでは、補正動作を行なわない
ように制御される。

【００３８】図１４は、動きベクトル検出装置２’の動
作を示すタイミングチャートである。図１４Ａが垂直同
期信号を示し、図１４Ｂが露光動作を示し、図１４Ｃが
映像信号入力を示す。例えばフィールドＦn-2 とフィー
ルドＦn-1 にまたがる１フィールド期間以上の露光によ
って、フィールドＦｎの映像信号が形成される。映像信
号が存在するフィールドに対応して、ハイレベルとなる
代表点記憶許可信号（図１４Ｄ）が形成される。さら
に、代表点記憶許可信号と同期した補正制御許可信号
（図１４Ｅ）が生成される。代表点記憶許可信号は、例
えばカメラ一体型記録再生装置の場合であれば、設定さ
れた動作モードに応じて生成される。

【００３９】図１５は、この発明の一実施形態における
相関演算動作を示し、図１５Ａが垂直同期信号を示し、
図１５Ｂが露光期間を示す。図１５Ｃに示すように、フ
ィールドＦn-2 に存在する映像信号から代表点が抽出さ
れ、代表点記憶回路４３に記憶される。代表点とフィー
ルドＦｎの画素値とが減算器４４において減算され、絶
対値に変換されることによって、相関値が生成される。

【００４０】この発明は、上述したこの発明の一実施形
態等に限定されるものでは無く、この発明の要旨を逸脱
しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。例えば
２フィールド期間を越える露光を行う場合に対してもこ
の発明を適用できる。また、この発明は、動画および静
止画の何れの撮像画像を得る場合に対しても適用でき
る。

【００４１】

【発明の効果】この発明では、露光時間に応じた周期で
代表点記憶の記憶許可を制御することによって、露光時
間が数フィールドにわたる場合でも、動きベクトルを検
出することが可能となり、検出された動きベクトルによ
って手振れ補正を行うことが可能となる。また、この発
明では、露光時間が１フィールドまたは１フレームを越
える場合に、補正制御を映像信号が存在するフィールド
でのみ行うので、補正動作を正しく行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】手振れ補正装置の一例を示すブロック図であ
る。

【図２】動きベクトル検出方法の説明に用いる略線図で
ある。

【図３】動きベクトル検出のための検出領域を示す略線
図である。

【図４】動きベクトル検出のための代表点とサーチ範囲
の関係を示す略線図である。

【図５】相関値の積分値を説明するための略線図であ
る。

【図６】相関値の積分値を３次元的に示す略線図であ
る。

【図７】動きベクトル検出装置の一例のブロック図であ
る。

【図８】動きベクトル検出装置の一例のブロック図であ
る。

【図９】検出された動きベクトルの信頼性評価の説明に
用いる略線図である。

【図１０】動きベクトル検出動作を説明するためのタイ
ミングチャートである。

【図１１】この発明による動きベクトル検出動作を説明
するための略線図である。

【図１２】この発明による動きベクトル検出装置の一実
施形態のブロック図である。

【図１３】この発明による手振れ補正装置の一実施形態
のブロック図である。

【図１４】この発明による手振れ補正の説明に用いるタ
イミングチャートである。

【図１５】この発明による動きベクトル検出動作を説明
するためのタイミングチャートである。

【符号の説明】

２，２’・・・動きベクトル検出装置、２０，４０・・
・動きベクトル検出部、４３・・・代表点記憶回路、４
４・・・減算器、４６・・・累算加算回路、４８・・・
代表点記憶許可信号の入力端子、５３・・・補正制御
部、５４・・・フィールドメモリ、５６・・・補正制御
許可信号の入力端子

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 撮像装置の手振れにより生じる動きベク
   トルを入力映像信号から検出する動きベクトル検出装置
   において、 時間的に前のフィールドまたはフレームから複数の代表
   点を抽出して記憶する代表点記憶手段と、 現在のフィールドまたはフレームに上記代表点のそれぞ
   れと同一の位置の画素を含む複数の領域を設定し、各領
   域内の複数の画素と上記代表点との相関値を演算する相
   関値演算手段と、 上記相関値演算手段からの相関値を所定の範囲で積分す
   る積分手段と、 上記積分手段からの相関値の積分値に基づいて上記所定
   の範囲の動きベクトルを決定する動きベクトル決定手段
   とを備え、 露光時間が１フィールドまたは１フレームより長い結
   果、映像信号が欠落したフィールドまたはフレームが発
   生する場合では、映像信号が存在するフィールドまたは
   フレームにおいてのみ、上記代表点記憶手段が上記代表
   点の記憶動作を行うようにした動きベクトル検出装置。
2. 【請求項２】 撮像装置の手振れにより生じる動きベク
   トルを入力映像信号から検出する動きベクトル検出方法
   において、 時間的に前のフィールドまたはフレームから複数の代表
   点を抽出して記憶する代表点記憶ステップと、 現在のフィールドまたはフレームに上記代表点のそれぞ
   れと同一の位置の画素を含む複数の領域を設定し、各領
   域内の複数の画素と上記代表点との相関値を演算する相
   関値演算ステップと、 演算された上記相関値を所定の範囲で積分する積分ステ
   ップと、 求められた相関値の積分値に基づいて上記所定の範囲の
   動きベクトルを決定する動きベクトル決定ステップとか
   らなり、 露光時間が１フィールドまたは１フレームより長い結
   果、映像信号が欠落したフィールドまたはフレームが発
   生する場合では、映像信号が存在するフィールドまたは
   フレームにおいてのみ、上記代表点記憶ステップの処理
   を行うようにした動きベクトル検出方法。
3. 【請求項３】 撮像装置の手振れにより生じる動きベク
   トルを入力映像信号から検出し、検出された動きベクト
   ルによって手振れを補正する手振れ補正装置において、 補正すべき映像信号を蓄積するメモリと、動きベクトル
   検出装置と、補正制御手段とを備え、 上記動きベクトル検出装置は、時間的に前のフィールド
   またはフレームから複数の代表点を抽出して記憶する代
   表点記憶手段と、 現在のフィールドまたはフレームに上記代表点のそれぞ
   れと同一の位置の画素を含む複数の領域を設定し、各領
   域内の複数の画素と上記代表点との相関値を演算する相
   関値演算手段と、 上記相関値演算手段からの相関値を所定の範囲で積分す
   る積分手段と、 上記積分手段からの相関値の積分値に基づいて上記所定
   の範囲の動きベクトルを決定する動きベクトル決定手段
   とを備え、 露光時間が１フィールドまたは１フレームより長い結
   果、映像信号が欠落したフィールドまたはフレームが発
   生する場合では、映像信号が存在するフィールドまたは
   フレームにおいてのみ、上記代表点記憶手段が上記代表
   点の記憶動作を行うようになされ、 上記補正制御手段は、上記動きベクトル決定手段からの
   動きベクトルが供給され、上記動きベクトルに基づい
   て、手振れを補正するように、上記メモリを制御する構
   成とされ、露光時間が１フィールドまたは１フレームよ
   り長い結果、映像信号が欠落したフィールドまたはフレ
   ームが発生する場合では、映像信号が存在するフィール
   ドまたはフレームにおいてのみ、制御動作を行うように
   された手振れ補正装置。
4. 【請求項４】 撮像装置の手振れにより生じる動きベク
   トルを入力映像信号から検出し、検出された動きベクト
   ルによって手振れを補正する手振れ補正方法において、 時間的に前のフィールドまたはフレームから複数の代表
   点を抽出して記憶する代表点記憶ステップと、 現在のフィールドまたはフレームに上記代表点のそれぞ
   れと同一の位置の画素を含む複数の領域を設定し、各領
   域内の複数の画素と上記代表点との相関値を演算する相
   関値演算ステップと、 演算された上記相関値を所定の範囲で積分する積分ステ
   ップと、 求められた相関値の積分値に基づいて上記所定の範囲の
   動きベクトルを決定する動きベクトル決定ステップと、 動きベクトル決定ステップで求められた動きベクトルに
   基づいて、手振れを補正するように、入力映像信号が蓄
   積されているメモリを制御する補正制御のステップとか
   らなり、 露光時間が１フィールドまたは１フレームより長い結
   果、映像信号が欠落したフィールドまたはフレームが発
   生する場合では、映像信号が存在するフィールドまたは
   フレームにおいてのみ、上記代表点の記憶ステップの処
   理を行うようになされ、 露光時間が１フィールドまたは１フレームより長い結
   果、映像信号が欠落したフィールドまたはフレームが発
   生する場合では、映像信号が存在するフィールドまたは
   フレームにおいてのみ、上記補正制御のステップの処理
   を行うようにされた手振れ補正方法。
5. 【請求項５】 撮像装置の手振れにより生じる動きベク
   トルを入力映像信号から検出し、検出された動きベクト
   ルによって手振れを補正する手振れ補正装置を備えた撮
   像装置において、 手振れ補正装置は、補正すべき映像信号を蓄積するメモ
   リと、動きベクトル検出装置と、補正制御手段とを備
   え、 上記動きベクトル検出装置は、時間的に前のフィールド
   またはフレームから複数の代表点を抽出して記憶する代
   表点記憶手段と、 現在のフィールドまたはフレームに上記代表点のそれぞ
   れと同一の位置の画素を含む複数の領域を設定し、各領
   域内の複数の画素と上記代表点との相関値を演算する相
   関値演算手段と、 上記相関値演算手段からの相関値を所定の範囲で積分す
   る積分手段と、 上記積分手段からの相関値の積分値に基づいて上記所定
   の範囲の動きベクトルを決定する動きベクトル決定手段
   とを備え、 露光時間が１フィールドまたは１フレームより長い結
   果、映像信号が欠落したフィールドまたはフレームが発
   生する場合では、映像信号が存在するフィールドまたは
   フレームにおいてのみ、上記代表点記憶手段が上記代表
   点の記憶動作を行うようになされ、 上記補正制御手段は、上記動きベクトル決定手段からの
   動きベクトルが供給され、上記動きベクトルに基づい
   て、手振れを補正するように、上記メモリを制御する構
   成とされ、露光時間が１フィールドまたは１フレームよ
   り長い結果、映像信号が欠落したフィールドまたはフレ
   ームが発生する場合では、映像信号が存在するフィール
   ドまたはフレームにおいてのみ、制御動作を行うように
   された撮像装置。