JP2773404B2 - 動き検出回路及び手ぶれ補正装置 - Google Patents
動き検出回路及び手ぶれ補正装置Info
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- JP2773404B2 JP2773404B2 JP2208603A JP20860390A JP2773404B2 JP 2773404 B2 JP2773404 B2 JP 2773404B2 JP 2208603 A JP2208603 A JP 2208603A JP 20860390 A JP20860390 A JP 20860390A JP 2773404 B2 JP2773404 B2 JP 2773404B2
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、動き検出を行う動き検出回路及び手ぶれ補
正を行う手ぶれ補正装置に関するものである。
正を行う手ぶれ補正装置に関するものである。
従来の技術 従来の手ぶれ補正装置としては、例えばTV学会誌Vol.
44No.2（1990）、または特開昭62−288336号公報に示さ
れているものがある。
44No.2（1990）、または特開昭62−288336号公報に示さ
れているものがある。
第10図は、従来の手ぶれ補正装置のブロック図を示す
ものであり、同図において1001はレンズ、1002は通常の
TV信号を得る撮像素子の撮像領域に比べて広い領域を有
する広域撮像素子、1003は撮像素子1002を駆動する駆動
回路、1004は駆動回路1003を制御する駆動制御回路、10
05はA/D変換回路、1006は動き量（以下、動きベクトル
という）を検出する動き検出回路、1007は動きベクトル
から動き補正データを得る動き補正制御回路、1008は信
号処理回路である。
ものであり、同図において1001はレンズ、1002は通常の
TV信号を得る撮像素子の撮像領域に比べて広い領域を有
する広域撮像素子、1003は撮像素子1002を駆動する駆動
回路、1004は駆動回路1003を制御する駆動制御回路、10
05はA/D変換回路、1006は動き量（以下、動きベクトル
という）を検出する動き検出回路、1007は動きベクトル
から動き補正データを得る動き補正制御回路、1008は信
号処理回路である。
以上のように構成された従来の手ぶれ補正装置におい
ては被写体情報はレンズ1001を通過して撮像素子1002で
電気信号に変換され、A/D変換回路1005でデジタル信号
に変換され、動き検出回路1006及び信号処理回路1008に
入力される。動き検出回路1006では、２フィールドの映
像信号を比較して動きベクトルを検出し、動き補正制御
回路1007では動きベクトルを用いて手ぶれ補正に必要な
動き補正データを作成する。この動き補正データを用い
て駆動制御回路1004は、撮像素子1002から手ぶれ補正さ
れた切り出し信号を得るように駆動回路1003を制御す
る。そして、信号処理回路1008は撮影素子1002からの切
り出し映像信号の信号処理を行う。
ては被写体情報はレンズ1001を通過して撮像素子1002で
電気信号に変換され、A/D変換回路1005でデジタル信号
に変換され、動き検出回路1006及び信号処理回路1008に
入力される。動き検出回路1006では、２フィールドの映
像信号を比較して動きベクトルを検出し、動き補正制御
回路1007では動きベクトルを用いて手ぶれ補正に必要な
動き補正データを作成する。この動き補正データを用い
て駆動制御回路1004は、撮像素子1002から手ぶれ補正さ
れた切り出し信号を得るように駆動回路1003を制御す
る。そして、信号処理回路1008は撮影素子1002からの切
り出し映像信号の信号処理を行う。
このときの撮像素子の駆動について第11図で説明す
る。同図において撮像素子のサイズ、つまり光電変換領
域は（垂直方向V0）×（水平方向H0）である。また、実
際の映像信号を読み出す映像領域は動き補正撮像領域
（１）に示す（V1×H1）、または動き補正撮像領域
（２）に示す（V2×H2）である。これは手ぶれ等によっ
て生じる動き成分を補正するために、撮像素子の光電変
換領域上で動き成分を除去した撮像領域を得ているから
である。
る。同図において撮像素子のサイズ、つまり光電変換領
域は（垂直方向V0）×（水平方向H0）である。また、実
際の映像信号を読み出す映像領域は動き補正撮像領域
（１）に示す（V1×H1）、または動き補正撮像領域
（２）に示す（V2×H2）である。これは手ぶれ等によっ
て生じる動き成分を補正するために、撮像素子の光電変
換領域上で動き成分を除去した撮像領域を得ているから
である。
ここで、撮像素子としてCCDの場合の駆動について、
簡単に説明する。CCDは電荷蓄積部と、電荷転送部とよ
り成り、フォトダイオード等の電荷蓄積部に蓄えられた
電荷は電荷転送信号により垂直電荷転送部に転送され
る。その後垂直方向転送信号により垂直方向転送が行わ
れ、電荷は水平電荷転送部に到達する。さらに水平方向
転送信号により水平方向転送が行われ、出力信号とな
る。このとき垂直方向転送信号を制御して、撮像素子か
ら読み出す垂直領域を決める。また水平方向転送信号を
制御するか、出力信号をラインメモリに記録してそのラ
インメモリを制御して、撮像素子から読み出す水平領域
を決める。
簡単に説明する。CCDは電荷蓄積部と、電荷転送部とよ
り成り、フォトダイオード等の電荷蓄積部に蓄えられた
電荷は電荷転送信号により垂直電荷転送部に転送され
る。その後垂直方向転送信号により垂直方向転送が行わ
れ、電荷は水平電荷転送部に到達する。さらに水平方向
転送信号により水平方向転送が行われ、出力信号とな
る。このとき垂直方向転送信号を制御して、撮像素子か
ら読み出す垂直領域を決める。また水平方向転送信号を
制御するか、出力信号をラインメモリに記録してそのラ
インメモリを制御して、撮像素子から読み出す水平領域
を決める。
発明が解決しようとする課題 しかしながら上記のような構成では、動き補正を行う
ため実際の撮像領域よりも広い光電変換領域を有する撮
像素子を必要とするので、手ぶれ補正装置が高価、大型
化になるという問題点を有していた。
ため実際の撮像領域よりも広い光電変換領域を有する撮
像素子を必要とするので、手ぶれ補正装置が高価、大型
化になるという問題点を有していた。
また動き補正を行う他の方法として、通常のTV信号を
得るのに必要な光電変換領域と略等しい光電変換領域を
有する撮像素子を用いるものもある。これは撮像素子か
ら一部の領域の信号を切り出して後でデジタル信号処理
で拡大する方法である。またこの方法は動き補正を行う
ため実際の撮像領域よりも広い光電変換領域を有する撮
像素子を用いる場合でも、撮像素子の駆動制御により撮
像素子から一部の領域の信号を切り出して後でデジタル
信号処理で拡大する電子ズーム機能を有する場合も同様
である。この場合の動き量を検出する方法として以下に
示すものがある。
得るのに必要な光電変換領域と略等しい光電変換領域を
有する撮像素子を用いるものもある。これは撮像素子か
ら一部の領域の信号を切り出して後でデジタル信号処理
で拡大する方法である。またこの方法は動き補正を行う
ため実際の撮像領域よりも広い光電変換領域を有する撮
像素子を用いる場合でも、撮像素子の駆動制御により撮
像素子から一部の領域の信号を切り出して後でデジタル
信号処理で拡大する電子ズーム機能を有する場合も同様
である。この場合の動き量を検出する方法として以下に
示すものがある。
（１）センサなどを用いて手ぶれ量を検出し、撮像素子
を制御する。但し、この構成ではセンサを必要とするの
で、手ぶれ補正装置が高価、大型化になるという問題点
を有していた。
を制御する。但し、この構成ではセンサを必要とするの
で、手ぶれ補正装置が高価、大型化になるという問題点
を有していた。
（２）撮像素子の出力信号から信号処理によって、手ぶ
れ量を検出し、撮像素子を制御する。但し、この構成で
は撮像素子の読み出し位置が手ぶれ量によって変化し、
撮像素子の出力信号が不連続になり手ぶれ量を検出する
ことができない。または手ぶれ量を検出するためにフィ
ールドメモリを必要とするので、手ぶれ補正装置が高
価、大型化になるという問題点を有していた。
れ量を検出し、撮像素子を制御する。但し、この構成で
は撮像素子の読み出し位置が手ぶれ量によって変化し、
撮像素子の出力信号が不連続になり手ぶれ量を検出する
ことができない。または手ぶれ量を検出するためにフィ
ールドメモリを必要とするので、手ぶれ補正装置が高
価、大型化になるという問題点を有していた。
本発明はかかる点に鑑み、撮像素子からの信号読み出
し領域の垂直領域サイズが、撮像素子の光電変換領域サ
イズ以下の撮像素子を用いて、撮像素子の出力信号から
動き量を検出する検出回路と、その検出出力から手ぶれ
補正データを作成して手ぶれ補正を行うことができる手
ぶれ補正装置とを提供することを目的とする。
し領域の垂直領域サイズが、撮像素子の光電変換領域サ
イズ以下の撮像素子を用いて、撮像素子の出力信号から
動き量を検出する検出回路と、その検出出力から手ぶれ
補正データを作成して手ぶれ補正を行うことができる手
ぶれ補正装置とを提供することを目的とする。
課題を解決するための手段 上記目的を達成するために本発明の動き検出回路は、
撮像素子と、撮像素子の駆動回路と、撮像素子からの信
号読み出しを制御する駆動制御回路と、駆動制御回路の
制御に応じて撮像素子の出力信号が停止する期間を有す
る間欠信号のフィールド間の相対比較により動き量を求
める相対演算回路とを有する。
撮像素子と、撮像素子の駆動回路と、撮像素子からの信
号読み出しを制御する駆動制御回路と、駆動制御回路の
制御に応じて撮像素子の出力信号が停止する期間を有す
る間欠信号のフィールド間の相対比較により動き量を求
める相対演算回路とを有する。
または、上記構成に加えて、相関演算回路が求めた動
き量を用いて次のフィールド間の相対比較位置を制御す
る相関演算制御回路を有する。
き量を用いて次のフィールド間の相対比較位置を制御す
る相関演算制御回路を有する。
また、本発明の手ぶれ補正装置は、撮像素子と、撮像
素子の駆動回路と、撮像素子の駆動回路を制御する駆動
制御回路と、駆動制御回路の制御に応じて撮像素子の出
力信号が停止する期間を有する間欠信号のフィールド間
の相対比較により動き量を求める相対演算回路と、求め
た動き量から動き補正に必要な動き補正データを求める
動き補正制御回路と、撮像素子の出力信号を補間演算し
て拡大する電子ズーム回路とを有し、前記動き補正制御
回路により前記駆動制御回路及び前記電子ズーム回路を
制御する。
素子の駆動回路と、撮像素子の駆動回路を制御する駆動
制御回路と、駆動制御回路の制御に応じて撮像素子の出
力信号が停止する期間を有する間欠信号のフィールド間
の相対比較により動き量を求める相対演算回路と、求め
た動き量から動き補正に必要な動き補正データを求める
動き補正制御回路と、撮像素子の出力信号を補間演算し
て拡大する電子ズーム回路とを有し、前記動き補正制御
回路により前記駆動制御回路及び前記電子ズーム回路を
制御する。
作用 本発明は上記した構成により、撮像素子の出力信号か
ら動き量を求め、動き量に応じて撮像素子駆動を行うと
ともに、撮像素子出力信号を拡大して手ぶれの無い手ぶ
れ補正画像を得る。
ら動き量を求め、動き量に応じて撮像素子駆動を行うと
ともに、撮像素子出力信号を拡大して手ぶれの無い手ぶ
れ補正画像を得る。
実施例 第１図は本発明の第１の実施例における手ぶれ補正装置
のブロック図を示すものである。同図において、100は
動き検出回路、101はレンズ、102は撮像素子、103は撮
像素子102の駆動回路、104は駆動回路103を制御する駆
動制御回路、105はアナログ／デジタル変換回路（以
下、A/D回路という）、106は撮像素子102からの間欠部
分を有する撮像信号（以下、間欠信号という）から動き
量を検出する間欠信号相関演算回路、107は間欠信号相
関演算回路106で得た動き量から次の相関演算に必要な
制御信号を作成する相関演算制御回路、108は間欠信号
相関演算回路106で得た動き量から動き補正データを作
成する動き補正制御回路、109はA/D回路105の出力信号
を処理する信号処理回路、110は撮像素子102からの間欠
信号をデジタル信号処理で拡大処理する電子ズーム回路
である。
のブロック図を示すものである。同図において、100は
動き検出回路、101はレンズ、102は撮像素子、103は撮
像素子102の駆動回路、104は駆動回路103を制御する駆
動制御回路、105はアナログ／デジタル変換回路（以
下、A/D回路という）、106は撮像素子102からの間欠部
分を有する撮像信号（以下、間欠信号という）から動き
量を検出する間欠信号相関演算回路、107は間欠信号相
関演算回路106で得た動き量から次の相関演算に必要な
制御信号を作成する相関演算制御回路、108は間欠信号
相関演算回路106で得た動き量から動き補正データを作
成する動き補正制御回路、109はA/D回路105の出力信号
を処理する信号処理回路、110は撮像素子102からの間欠
信号をデジタル信号処理で拡大処理する電子ズーム回路
である。
以上のように構成された本実施例の手ぶれ補正装置に
ついて、以下その動作を説明する。撮像素子102の出力
信号はA/D回路105によってデジタル信号に変換され、信
号処理回路109及び間欠信号相関演算回路106に入力され
る。間欠信号相関演算回路106では、間欠信号である入
力信号から２フィールド信号間の相関より動きベクトル
を求める。この動きベクトルから相関演算制御回路107
では次の相関演算に必要な相関演算制御信号を作成し、
動き補正制御回路108では動き補正に必要な動き補正デ
ータを作成する。この相関演算制御信号を用いて間欠信
号相関演算回路106は次の動きベクトルを求めるのに必
要な代表点位置制御，間欠信号制御を行う。また動き補
正データを用いて駆動制御回路104は垂直方向の動き補
正を行い、電子ズーム回路110は補間演算による拡大処
理及び水平方向の動き補正を行い、信号処理回路109は
垂直，水平補正及び拡大処理に伴う色分離制御等を行
う。これは垂直，水平方向の補正により撮像素子からの
読み出しスタート位置が変化するので、撮像素子102が
色フィルタを使用している場合、読み出しスタート位置
の色フィルタも変化する。このため、読み出しスタート
位置の色フィルタに応じて、色分離も対応する必要があ
るためである。これらの処理により撮像素子102からの
間欠信号は拡大され、動き補正された映像信号となる。
ついて、以下その動作を説明する。撮像素子102の出力
信号はA/D回路105によってデジタル信号に変換され、信
号処理回路109及び間欠信号相関演算回路106に入力され
る。間欠信号相関演算回路106では、間欠信号である入
力信号から２フィールド信号間の相関より動きベクトル
を求める。この動きベクトルから相関演算制御回路107
では次の相関演算に必要な相関演算制御信号を作成し、
動き補正制御回路108では動き補正に必要な動き補正デ
ータを作成する。この相関演算制御信号を用いて間欠信
号相関演算回路106は次の動きベクトルを求めるのに必
要な代表点位置制御，間欠信号制御を行う。また動き補
正データを用いて駆動制御回路104は垂直方向の動き補
正を行い、電子ズーム回路110は補間演算による拡大処
理及び水平方向の動き補正を行い、信号処理回路109は
垂直，水平補正及び拡大処理に伴う色分離制御等を行
う。これは垂直，水平方向の補正により撮像素子からの
読み出しスタート位置が変化するので、撮像素子102が
色フィルタを使用している場合、読み出しスタート位置
の色フィルタも変化する。このため、読み出しスタート
位置の色フィルタに応じて、色分離も対応する必要があ
るためである。これらの処理により撮像素子102からの
間欠信号は拡大され、動き補正された映像信号となる。
次に第２図で、第１図に示した撮像素子102の垂直方
向補正について説明する。第２図において、撮像素子の
全光電変換領域は（V0×H0）であり、垂直方向動き補正
された撮像素子切り出し領域は、（V1×H0）となる。こ
のように垂直方向に切り出された撮像素子切り出し領域
（V1×H0）は、電子ズーム回路109により水平方向動き
補正され、垂直方向及び水平方向に動き補正された撮像
領域（V1×H1）が拡大され、元の全光電変換領域（V0×
H0）のサイズと等しくなる。なお、電子ズーム回路109
は、垂直方向の補間拡大処理のために1Hラインメモリを
有しており、この1Hラインメモリを読み出し制御するこ
とにより水平補正動作を行っている。
向補正について説明する。第２図において、撮像素子の
全光電変換領域は（V0×H0）であり、垂直方向動き補正
された撮像素子切り出し領域は、（V1×H0）となる。こ
のように垂直方向に切り出された撮像素子切り出し領域
（V1×H0）は、電子ズーム回路109により水平方向動き
補正され、垂直方向及び水平方向に動き補正された撮像
領域（V1×H1）が拡大され、元の全光電変換領域（V0×
H0）のサイズと等しくなる。なお、電子ズーム回路109
は、垂直方向の補間拡大処理のために1Hラインメモリを
有しており、この1Hラインメモリを読み出し制御するこ
とにより水平補正動作を行っている。
このときの撮像素子の駆動信号及び出力信号を第３図
に示す。第３図において、VDは垂直スタート信号であ
る。第２図に示したように、V1期間の垂直方向信号は補
間拡大処理によりV0期間に相当する拡大垂直方向信号を
得るために、後段の電子ズーム回路109におけるズーム
倍率に応じて垂直方向の読み出しを停止する必要があ
り、間欠制御信号（以下、VCTRLという）はこの読み出
しを制御する信号である。例えば、ズーム倍率が1.2倍
のときは、垂直方向５ラインの信号から６ラインの信号
を得るため、５ライン読み出し後に１ライン読み出しを
停止する必要がある。電荷転送信号（Qp）はフォトダイ
オード等の電荷蓄積部からCCD等の電荷転送部に電荷を
転送する信号、Ｖ転送信号（Vp）は垂直方向転送信号、
Ｈ転送信号（Hp）は水平方向転送信号、Ｖ−BLK信号は
垂直消去信号である。
に示す。第３図において、VDは垂直スタート信号であ
る。第２図に示したように、V1期間の垂直方向信号は補
間拡大処理によりV0期間に相当する拡大垂直方向信号を
得るために、後段の電子ズーム回路109におけるズーム
倍率に応じて垂直方向の読み出しを停止する必要があ
り、間欠制御信号（以下、VCTRLという）はこの読み出
しを制御する信号である。例えば、ズーム倍率が1.2倍
のときは、垂直方向５ラインの信号から６ラインの信号
を得るため、５ライン読み出し後に１ライン読み出しを
停止する必要がある。電荷転送信号（Qp）はフォトダイ
オード等の電荷蓄積部からCCD等の電荷転送部に電荷を
転送する信号、Ｖ転送信号（Vp）は垂直方向転送信号、
Ｈ転送信号（Hp）は水平方向転送信号、Ｖ−BLK信号は
垂直消去信号である。
このとき、第２図に示したように動き補正用撮像素子
切り出し領域をV1とするには、Vp信号に示すようにT1期
間でV2領域の高速転送を行い、T2期間でV3領域の高速転
送を行う。さらにV1領域の転送時においてはVCTRL信号
発生期間の読み出し停止時にはVp信号とHp信号の入力を
停止する。
切り出し領域をV1とするには、Vp信号に示すようにT1期
間でV2領域の高速転送を行い、T2期間でV3領域の高速転
送を行う。さらにV1領域の転送時においてはVCTRL信号
発生期間の読み出し停止時にはVp信号とHp信号の入力を
停止する。
上記のような駆動制御を行うことにより、CCD出力信
号はV1領域のスタート番地である第ｎラインから信号が
出力され、VCTRL信号発生期間は出力が停止する間欠信
号となる。
号はV1領域のスタート番地である第ｎラインから信号が
出力され、VCTRL信号発生期間は出力が停止する間欠信
号となる。
次に第４図に用いて、第３図に示したT1,T2期間の高
速転送制御について説明する。第４図において、
（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）には連続する３フィールド期間
の動き補正用撮像素子切り出し領域V1、前段高速転送領
域V2、後段高速転送領域V3、代表点、代表点位置L0（又
はγ）、比較領域、及び検出した垂直方向動きベクトル
ΔYn（ｎ＝1,2,3……）を示している。
速転送制御について説明する。第４図において、
（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）には連続する３フィールド期間
の動き補正用撮像素子切り出し領域V1、前段高速転送領
域V2、後段高速転送領域V3、代表点、代表点位置L0（又
はγ）、比較領域、及び検出した垂直方向動きベクトル
ΔYn（ｎ＝1,2,3……）を示している。
まず（Ａ）においてはV2＝α,V3＝β,L0＝α＋γであ
り、検出した垂直方向動きベクトル＝ΔY1である。つぎ
に（Ｂ）において、（Ａ）画面での被写体像と代表点及
び比較領域の関係を維持するには、検出した垂直方向動
きベクトルΔY1を用いてL0＝α＋ΔY1＋γに設定しなけ
ればならない。そのためにはV2＝α＋ΔY1,V3＝β−ΔY
1となる。また、検出した垂直方向動きベクトルはΔY2
である。さらに（Ｃ）においても同様に、（Ｂ）画面で
の被写体像と代表点及び比較領域の関係を維持するに
は、検出した垂直方向動きベクトルΔY2を用いてL0＝α
＋ΔY1＋ΔY2＋γに設定しなければならない。そのため
にはV2＝α＋ΔY1＋ΔY2,V3＝β−ΔY1−ΔY2となる。
また、検出した垂直方向動きベクトルはΔY3である。こ
のように撮像素子から出力される信号は動き補正された
動き補正用撮像素子切り出し領域V1の信号となるので、
マッチング（ここでは代表点マッチング）を行うには検
出した動きベクトルに応じて代表点位置及び高速転送領
域を変化する必要がある。
り、検出した垂直方向動きベクトル＝ΔY1である。つぎ
に（Ｂ）において、（Ａ）画面での被写体像と代表点及
び比較領域の関係を維持するには、検出した垂直方向動
きベクトルΔY1を用いてL0＝α＋ΔY1＋γに設定しなけ
ればならない。そのためにはV2＝α＋ΔY1,V3＝β−ΔY
1となる。また、検出した垂直方向動きベクトルはΔY2
である。さらに（Ｃ）においても同様に、（Ｂ）画面で
の被写体像と代表点及び比較領域の関係を維持するに
は、検出した垂直方向動きベクトルΔY2を用いてL0＝α
＋ΔY1＋ΔY2＋γに設定しなければならない。そのため
にはV2＝α＋ΔY1＋ΔY2,V3＝β−ΔY1−ΔY2となる。
また、検出した垂直方向動きベクトルはΔY3である。こ
のように撮像素子から出力される信号は動き補正された
動き補正用撮像素子切り出し領域V1の信号となるので、
マッチング（ここでは代表点マッチング）を行うには検
出した動きベクトルに応じて代表点位置及び高速転送領
域を変化する必要がある。
次に第５図，第６図を用いて、上記に示した撮像素子
の駆動制御によって得られる出力信号から動きベクトル
を求める方法を説明する。第５図は第１図に示した間欠
信号相関演算回路106の一構成例である。同図におい
て、501は代表点での映像信号を記憶する代表点メモ
リ、502は代表点メモリ501を制御する代表点メモリ制御
回路、503は入力信号である不連続的な間欠信号と代表
点メモリ501からの出力信号との差信号を得る減算器、5
04は減算器503の出力信号を記憶する累積演算メモリ、5
05は累積演算メモリ504を制御する累積演算メモリ制御
回路、506は累積演算メモリ504の出力信号から相関値を
得る相関値検出回路である。
の駆動制御によって得られる出力信号から動きベクトル
を求める方法を説明する。第５図は第１図に示した間欠
信号相関演算回路106の一構成例である。同図におい
て、501は代表点での映像信号を記憶する代表点メモ
リ、502は代表点メモリ501を制御する代表点メモリ制御
回路、503は入力信号である不連続的な間欠信号と代表
点メモリ501からの出力信号との差信号を得る減算器、5
04は減算器503の出力信号を記憶する累積演算メモリ、5
05は累積演算メモリ504を制御する累積演算メモリ制御
回路、506は累積演算メモリ504の出力信号から相関値を
得る相関値検出回路である。
このように構成された間欠信号相関演算回路につい
て、以下その動作を説明する。代表点メモリ制御回路50
2及び累積演算メモリ制御回路505は上述した間欠制御信
号（VCTRL）と代表点位置信号（L0またはγ）を用い
て、代表点メモリ501及び累積演算メモリ504を制御する
のに必要なアドレス信号（ADRS1,ADRS2）および書き込
み制御信号（WERE1,WERE2）を作成する。このときの上
述した各信号について第６図を用いて説明する。第６図
においてVD,VCTRL,Vp,Hp,VーBLK及びCCD出力の各信号
は、第３図に示した各信号と同様である。又HDは水平ス
タート信号、Ｖ方向カウンタ出力信号（VCO）はＶ方向
の基準カウンタ出力であり、ここではVD（「Ｈ」期間）
をリセット信号、HD信号をCLK信号としている。以下、A
DRS1,WERE1,ADRS2及びWERE2は第５図で示した信号であ
る。但しWERE1,WERE2はレベルが「Ｌ」のとき、書き込
み動作状態である。
て、以下その動作を説明する。代表点メモリ制御回路50
2及び累積演算メモリ制御回路505は上述した間欠制御信
号（VCTRL）と代表点位置信号（L0またはγ）を用い
て、代表点メモリ501及び累積演算メモリ504を制御する
のに必要なアドレス信号（ADRS1,ADRS2）および書き込
み制御信号（WERE1,WERE2）を作成する。このときの上
述した各信号について第６図を用いて説明する。第６図
においてVD,VCTRL,Vp,Hp,VーBLK及びCCD出力の各信号
は、第３図に示した各信号と同様である。又HDは水平ス
タート信号、Ｖ方向カウンタ出力信号（VCO）はＶ方向
の基準カウンタ出力であり、ここではVD（「Ｈ」期間）
をリセット信号、HD信号をCLK信号としている。以下、A
DRS1,WERE1,ADRS2及びWERE2は第５図で示した信号であ
る。但しWERE1,WERE2はレベルが「Ｌ」のとき、書き込
み動作状態である。
上記の各信号の動作について、第３図と異なる点を中
心に以下説明する。高速転送期間T1によってCCD出力信
号は第ｎライン目からの出力となり、VCTRL信号が発生
すると垂直転送及び水平転送が停止してCCD出力が停止
している。また、このフィールドにおいて代表点の位置
はVDが「Ｌ」に変化してから（ｍ）ライン目及び（ｍ＋
５）ライン目に位置し、比較領域は代表点の周囲５ライ
ンである。
心に以下説明する。高速転送期間T1によってCCD出力信
号は第ｎライン目からの出力となり、VCTRL信号が発生
すると垂直転送及び水平転送が停止してCCD出力が停止
している。また、このフィールドにおいて代表点の位置
はVDが「Ｌ」に変化してから（ｍ）ライン目及び（ｍ＋
５）ライン目に位置し、比較領域は代表点の周囲５ライ
ンである。
このとき、VCTRLの発生期間（「Ｈ」の期間）では、C
LK信号であるHDをマスクしてカウンタの更新を停止す
る。このVCO信号とVCTRL信号を用いることによりADRS1
及びADRS2はVCTRLが発生するとカウンタの更新を停止
し、WERE1及びWERE2はVCTRLが発生すると書き込み動作
を停止し、必要な代表点上の書き込み動作及び必要な代
表点周囲領域での書き込み動作を正確に行っている。
LK信号であるHDをマスクしてカウンタの更新を停止す
る。このVCO信号とVCTRL信号を用いることによりADRS1
及びADRS2はVCTRLが発生するとカウンタの更新を停止
し、WERE1及びWERE2はVCTRLが発生すると書き込み動作
を停止し、必要な代表点上の書き込み動作及び必要な代
表点周囲領域での書き込み動作を正確に行っている。
以上のような本実施例では、光電変換領域がTV信号を
得るのに必要な領域と略等しい撮像素子を用いた撮像素
子の出力信号のマッチングによる動きベクトル検出回路
及び動き補正装置において、撮像素子の高速転送駆動及
び読み出し停止駆動回路と、代表点位置情報と読み出し
停止情報を用いた間欠信号相関演算回路とを設けること
により、正確な動きベクトルを検出し、正確な動き補正
を行うことができる。
得るのに必要な領域と略等しい撮像素子を用いた撮像素
子の出力信号のマッチングによる動きベクトル検出回路
及び動き補正装置において、撮像素子の高速転送駆動及
び読み出し停止駆動回路と、代表点位置情報と読み出し
停止情報を用いた間欠信号相関演算回路とを設けること
により、正確な動きベクトルを検出し、正確な動き補正
を行うことができる。
また本実施例において得られる動きベクトルは、手ぶ
れ等の動き補正だけでなく、動き情報を用いる処理例え
ば動き適応型アパートャ、動き適応型ノイズリデューサ
等にも使用することが可能である。ここでは手ぶれ補正
装置は動きベクトル検出回路を含む構成になるので、手
ぶれ補正装置の説明を代表して行うことにする。
れ等の動き補正だけでなく、動き情報を用いる処理例え
ば動き適応型アパートャ、動き適応型ノイズリデューサ
等にも使用することが可能である。ここでは手ぶれ補正
装置は動きベクトル検出回路を含む構成になるので、手
ぶれ補正装置の説明を代表して行うことにする。
さらに本実施例において動きベクトルは、連続的に各
フィールドで求める場合を示したが、特定のフィールド
間で動きベクトルだけを求めるには、動きベクトル検出
回路は相関演算制御回路を有しない構成でよい。この場
合、求めた動きベクトルを使用して動き補正された２フ
ィールドの信号から高画質の映像信号を得ること等が考
えられる。
フィールドで求める場合を示したが、特定のフィールド
間で動きベクトルだけを求めるには、動きベクトル検出
回路は相関演算制御回路を有しない構成でよい。この場
合、求めた動きベクトルを使用して動き補正された２フ
ィールドの信号から高画質の映像信号を得ること等が考
えられる。
第７図では本発明の第２の実施例を示す手ぶれ補正装
置の間欠信号相関演算回路の一構成例を示すブロック図
である。同図において701〜706は第５図に示した501〜5
06と同様であり、異なるのは入力信号から動きベクトル
検出に必要な周波数成分を抽出するFLT回路707、FLT回
路707を制御するFLT制御回路708である。
置の間欠信号相関演算回路の一構成例を示すブロック図
である。同図において701〜706は第５図に示した501〜5
06と同様であり、異なるのは入力信号から動きベクトル
検出に必要な周波数成分を抽出するFLT回路707、FLT回
路707を制御するFLT制御回路708である。
このように構成された間欠信号相関演算回路について
以下、その動作を第５図と異なる点を中心に説明する。
FLT回路707は水平及び垂直方向のLPF、HPFまたはBPF回
路で構成されているので、第１の実施例の第５図で説明
した代表点メモリ及び累積演算メモリと同様に、撮像素
子出力信号Vinが間欠信号でも正確なFLT動作を行うよう
に、FLT制御回路が間欠制御信号VCTRLと代表点位置信号
（L0又はγ）を用いて、アドレス信号ADRS3、及び書き
込み制御信号WERE3を形成し、FLT回路を制御する。その
後FLT回路出力信号は第５図と同様にして代表点マッチ
ング動作を行う。
以下、その動作を第５図と異なる点を中心に説明する。
FLT回路707は水平及び垂直方向のLPF、HPFまたはBPF回
路で構成されているので、第１の実施例の第５図で説明
した代表点メモリ及び累積演算メモリと同様に、撮像素
子出力信号Vinが間欠信号でも正確なFLT動作を行うよう
に、FLT制御回路が間欠制御信号VCTRLと代表点位置信号
（L0又はγ）を用いて、アドレス信号ADRS3、及び書き
込み制御信号WERE3を形成し、FLT回路を制御する。その
後FLT回路出力信号は第５図と同様にして代表点マッチ
ング動作を行う。
以上のように本実施例によれば、FLT回路を設け、さ
らにこのFLT回路が間欠信号に対応するようにFLT制御回
路を設けることにより、入力信号から動きベクトル検出
に必要な周波数成分を抽出することができ、正確な動き
ベクトル検出及び手ぶれ補正を行うことができる。
らにこのFLT回路が間欠信号に対応するようにFLT制御回
路を設けることにより、入力信号から動きベクトル検出
に必要な周波数成分を抽出することができ、正確な動き
ベクトル検出及び手ぶれ補正を行うことができる。
第８図は本発明の第３の実施例を示す手ぶれ補正装置
の撮像素子動作概略図である。同図と第１の実施例での
撮像素子動作概略図である第２図との異なる点は垂直方
向及び水平方向に動き補正された撮像素子切り出し領域
が（V1×H1）であり、この撮像素子切り出し領域が拡大
され元の全光電変換領域（V0×H0）のサイズと等しくな
る点である。このように撮像素子領域内で垂直及び水平
の補正処理を行っているので、電子ズーム回路では水平
補正処理は行わず拡大処理だけを行っている。
の撮像素子動作概略図である。同図と第１の実施例での
撮像素子動作概略図である第２図との異なる点は垂直方
向及び水平方向に動き補正された撮像素子切り出し領域
が（V1×H1）であり、この撮像素子切り出し領域が拡大
され元の全光電変換領域（V0×H0）のサイズと等しくな
る点である。このように撮像素子領域内で垂直及び水平
の補正処理を行っているので、電子ズーム回路では水平
補正処理は行わず拡大処理だけを行っている。
このときの電子ズーム回路の構成は、垂直方向の補間
拡大処理のために1Hラインメモリを有しているが、水平
補正動作を行わないので1Hラインメモリに対して特別な
読み出し制御を行う回路を有していない。
拡大処理のために1Hラインメモリを有しているが、水平
補正動作を行わないので1Hラインメモリに対して特別な
読み出し制御を行う回路を有していない。
また、このときの撮像素子駆動信号及び撮像素子出力
信号を第９図に示す。同図と第１の実施例での撮像素子
駆動概略図である第３図と異なる点は1H水平走査期間内
で、水平方向への高速転送期間T3が存在し、水平方向に
対しても垂直方向と同様な制御を行う点である。以下、
第９図の説明を第３図と異なる点を中心に説明する。
信号を第９図に示す。同図と第１の実施例での撮像素子
駆動概略図である第３図と異なる点は1H水平走査期間内
で、水平方向への高速転送期間T3が存在し、水平方向に
対しても垂直方向と同様な制御を行う点である。以下、
第９図の説明を第３図と異なる点を中心に説明する。
第８図で示したように撮像素子切り出し領域を（V1×
H1）とするには、まずVp信号に示すようにT1期間にV2領
域の垂直方向高速転送を行い、T2期間にV3領域の垂直方
向高速転送を行う。さらにV1領域の転送時においてもVC
TRL信号発生期間の読み出し停止時にはVp,Hp信号の入力
を停止する。次にHp信号に示すように水平走査期間内の
T3期間にH3領域の水平方向高速転送を行う。
H1）とするには、まずVp信号に示すようにT1期間にV2領
域の垂直方向高速転送を行い、T2期間にV3領域の垂直方
向高速転送を行う。さらにV1領域の転送時においてもVC
TRL信号発生期間の読み出し停止時にはVp,Hp信号の入力
を停止する。次にHp信号に示すように水平走査期間内の
T3期間にH3領域の水平方向高速転送を行う。
上記のような駆動制御を行うことにより、CCD出力信
号は（V1×H1）領域のスタート番地である第ｎライン、
第ｍ画素から信号が出力され、VCTRL信号発生期間は出
力が停止する間欠信号となる。
号は（V1×H1）領域のスタート番地である第ｎライン、
第ｍ画素から信号が出力され、VCTRL信号発生期間は出
力が停止する間欠信号となる。
以上のように本実施例によれば、撮像素子駆動として
垂直方向及び水平方向の高速転送駆動と、VCTRLによる
読み出し停止駆動とを行い、撮像素子領域内で垂直方向
と水平方向の動き補正を行う。このため、水平方向の動
き補正のための特別な1Hメモリ読み出し回路を有しない
電子ズーム回路を構成することができ、手ぶれ補正装置
を簡単な回路で構成することができる。
垂直方向及び水平方向の高速転送駆動と、VCTRLによる
読み出し停止駆動とを行い、撮像素子領域内で垂直方向
と水平方向の動き補正を行う。このため、水平方向の動
き補正のための特別な1Hメモリ読み出し回路を有しない
電子ズーム回路を構成することができ、手ぶれ補正装置
を簡単な回路で構成することができる。
また本実施例において撮像素子の光電変換領域は、TV
信号を得るのに必要な領域と略等しい場合で示したが、
光電変換領域がTV信号を得るのに必要な領域より広い場
合でも、撮像素子駆動制御と信号処理による補間制御に
より電子式ズームを実現する時は、撮像素子出力信号は
本実施例と同様に間欠信号となり、撮像素子の高速転送
駆動及び読み出し停止駆動回路と、代表点位置情報と読
み出し停止情報を用いた間欠信号相関演算回路とを設け
ることにより、正確な動きベクトルを検出し、正確な動
き補正を行うことができる。
信号を得るのに必要な領域と略等しい場合で示したが、
光電変換領域がTV信号を得るのに必要な領域より広い場
合でも、撮像素子駆動制御と信号処理による補間制御に
より電子式ズームを実現する時は、撮像素子出力信号は
本実施例と同様に間欠信号となり、撮像素子の高速転送
駆動及び読み出し停止駆動回路と、代表点位置情報と読
み出し停止情報を用いた間欠信号相関演算回路とを設け
ることにより、正確な動きベクトルを検出し、正確な動
き補正を行うことができる。
なお上記実施例では、撮像素子の垂直方向高速転送駆
動として動き量に応じてT1期間とT2期間の両方を制御す
る場合を示したが、T2期間はズーム倍率に応じた一定ラ
イン数以上の転送を行えばよいので必要な最大ライン数
を転送するように固定して動き量によって変化しない構
成でもよい。
動として動き量に応じてT1期間とT2期間の両方を制御す
る場合を示したが、T2期間はズーム倍率に応じた一定ラ
イン数以上の転送を行えばよいので必要な最大ライン数
を転送するように固定して動き量によって変化しない構
成でもよい。
また、上記実施例では間欠信号としてCCD出力信号の
場合を示したが、他の信号源からの間欠信号に対して
も、上述の間欠信号相関演算回路を用いて動きベクトル
を検出することも可能である。
場合を示したが、他の信号源からの間欠信号に対して
も、上述の間欠信号相関演算回路を用いて動きベクトル
を検出することも可能である。
なお上記実施例では、電子ズーム回路としては簡単な
回路構成を説明しただけであるが、これらの回路構成に
限定されるものでなくメモリ及びデジタル信号処理によ
る他の構成でもよい。
回路構成を説明しただけであるが、これらの回路構成に
限定されるものでなくメモリ及びデジタル信号処理によ
る他の構成でもよい。
また、上記実施例では撮像素子からの出力信号を信号
処理回路で色分離する構成の場合を説明したが、撮像素
子からR,G,Bの信号が出力し、各信号に対して動き補正
を行う構成でもよく、また電子ズーム回路の位置も信号
処理回路の後に限定されるものでない。
処理回路で色分離する構成の場合を説明したが、撮像素
子からR,G,Bの信号が出力し、各信号に対して動き補正
を行う構成でもよく、また電子ズーム回路の位置も信号
処理回路の後に限定されるものでない。
更に、動き量は上記実施例で示したようにマッチング
法で得、手ぶれか被写体の動きかの判断のために簡単な
センサを有する構成でもよく、また動き量をマッチング
法とセンサの両方で求める構成でもよい。
法で得、手ぶれか被写体の動きかの判断のために簡単な
センサを有する構成でもよく、また動き量をマッチング
法とセンサの両方で求める構成でもよい。
発明の効果 以上説明したように本発明によれば、撮像素子の高速
転送駆動及び読み出し停止駆動回路と、代表点位置情報
と読み出し停止情報を用いた間欠信号相関演算回路とを
設けることにより、光電変換領域がTV信号を得るのに必
要な領域と略等しい撮像素子を用いた動き検出回路及び
手ぶれ補正装置でも正確な動きベクトルを検出し、正確
な動き補正を行うことができ、その効果は大きい。
転送駆動及び読み出し停止駆動回路と、代表点位置情報
と読み出し停止情報を用いた間欠信号相関演算回路とを
設けることにより、光電変換領域がTV信号を得るのに必
要な領域と略等しい撮像素子を用いた動き検出回路及び
手ぶれ補正装置でも正確な動きベクトルを検出し、正確
な動き補正を行うことができ、その効果は大きい。
第１図は本発明における第１の実施例の動き検出回路及
び手ぶれ補正装置のブロック図、第２図は同実施例の撮
像素子の動作を説明するための概略図、第３図は同実施
例の撮像素子の駆動動作を説明するためのタイミングチ
ャート、第４図は同実施例の動きベクトルの検出動作を
説明するための概略図、第５図は同実施例の間欠信号相
関演算回路のブロック図、第６図は同実施例の撮像素子
駆動並びに間欠信号相関演算回路の動作を説明するため
のタイミングチャート、第７図は本発明における第２の
実施例の動き検出回路及び手ぶれ補正装置の間欠信号相
関演算回路のブロック図、第８図は本発明における第３
の実施例の動き検出回路及び手ぶれ補正装置の撮像素子
動作を説明するための概略図、第９図は同実施例の撮像
素子の駆動動作を説明するためのタイミングチャート、
第10図は従来の手ぶれ補正装置のブロック図、第11図は
従来の手ぶれ補正装置の撮像素子の動作を説明するため
の概略図である。 101……レンズ、102……撮像素子、103……駆動回路、1
04……駆動制御回路、105……A/D変換回路、106……間
欠信号相関演算回路、107……相関演算制御回路、108…
…動き補正制御回路、109……信号処理回路、110……電
子ズーム回路。
び手ぶれ補正装置のブロック図、第２図は同実施例の撮
像素子の動作を説明するための概略図、第３図は同実施
例の撮像素子の駆動動作を説明するためのタイミングチ
ャート、第４図は同実施例の動きベクトルの検出動作を
説明するための概略図、第５図は同実施例の間欠信号相
関演算回路のブロック図、第６図は同実施例の撮像素子
駆動並びに間欠信号相関演算回路の動作を説明するため
のタイミングチャート、第７図は本発明における第２の
実施例の動き検出回路及び手ぶれ補正装置の間欠信号相
関演算回路のブロック図、第８図は本発明における第３
の実施例の動き検出回路及び手ぶれ補正装置の撮像素子
動作を説明するための概略図、第９図は同実施例の撮像
素子の駆動動作を説明するためのタイミングチャート、
第10図は従来の手ぶれ補正装置のブロック図、第11図は
従来の手ぶれ補正装置の撮像素子の動作を説明するため
の概略図である。 101……レンズ、102……撮像素子、103……駆動回路、1
04……駆動制御回路、105……A/D変換回路、106……間
欠信号相関演算回路、107……相関演算制御回路、108…
…動き補正制御回路、109……信号処理回路、110……電
子ズーム回路。
Claims (9)
- 【請求項１】被写体の光学情報を電気信号に変換する撮
像素子と、前記撮像素子を駆動する駆動回路と、前記撮
像素子からの信号読み出しを制御する駆動制御回路と、
前記駆動制御回路の制御に応じて前記撮像素子の出力信
号が停止する期間を有する間欠信号のフィールド間の相
対比較により動き量を求める相関演算回路とを有する動
き検出回路。 - 【請求項２】被写体の光学情報を電気信号に変換する撮
像素子と、前記撮像素子を駆動する駆動回路と、前記撮
像素子からの信号読み出しを制御する駆動制御回路と、
前記駆動制御回路の制御に応じて前記撮像素子の出力信
号が停止する期間を有する間欠信号のフィールド間の相
対比較により動き量を求める相関演算回路と、前記相関
演算回路が求めた動き量を用いて次のフィールド間の相
対比較位置を制御する相関演算制御回路とを有する動き
検出回路。 - 【請求項３】相関演算回路は、入力信号が不連続な間欠
信号の場合、間欠信号を無効とし他の部分を有効な連続
信号として動き量を求める請求項１または２記載の動き
検出回路。 - 【請求項４】相関演算回路は、不連続な間欠信号から代
表点での映像信号を記憶する代表点メモリと、その代表
点メモリを制御する代表点メモリ制御回路と、不連続な
間欠信号と代表点メモリの出力信号との差信号を記憶す
る累積演算メモリと、その累積演算メモリを制御する累
積演算メモリ制御回路とからなる請求項1,2または３記
載の動き検出回路。 - 【請求項５】相関演算回路は、不連続な間欠信号から動
き量検出に必要な周波数成分を抽出するフィルタ回路を
含む構成とした請求項1,2または３記載の動き検出回
路。 - 【請求項６】代表点メモリ制御回路及び累積演算メモリ
制御回路は、撮像素子の出力信号が不連続な期間におい
てメモリ制御アドレスの更新を停止し、書き込み動作を
停止する請求項４記載の動き検出回路。 - 【請求項７】フィルタ回路は、撮像素子の出力信号が不
連続な期間においてフィルタ回路内のメモリ制御アドレ
スの更新を停止し、書き込み動作を停止する構成とした
請求項５記載の動き検出回路。 - 【請求項８】被写体の光学情報を電気信号に変換する撮
像素子と、前記撮像素子を駆動する駆動回路と、前記駆
動回路を制御する駆動制御回路と、前記駆動制御回路の
制御に応じて前記撮像素子の出力信号が停止する期間を
有する間欠信号のフィールド間の相対比較により動き量
を求める相関演算回路と、求めた動き量から動き補正に
必要な動き補正データを求める動き補正制御回路と、前
記撮像素子の出力信号を補間演算して拡大する電子ズー
ム回路とを有し、前記動き補正制御回路により前記駆動
制御回路及び前記電子ズーム回路を制御する手ぶれ補正
装置。 - 【請求項９】駆動制御回路の制御により、撮像素子から
の信号読みだし領域の垂直領域サイズは撮像素子の光電
変換領域垂直サイズ以下であり、かつ撮像素子からの出
力信号の読み出しスタート位置が変化し、さらに撮像素
子からの出力信号は信号出力が停止する期間を有する不
連続な間欠信号である請求項８記載の手ぶれ補正装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2208603A JP2773404B2 (ja) | 1990-08-06 | 1990-08-06 | 動き検出回路及び手ぶれ補正装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2208603A JP2773404B2 (ja) | 1990-08-06 | 1990-08-06 | 動き検出回路及び手ぶれ補正装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0491573A JPH0491573A (ja) | 1992-03-25 |
| JP2773404B2 true JP2773404B2 (ja) | 1998-07-09 |
Family
ID=16558946
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2208603A Expired - Fee Related JP2773404B2 (ja) | 1990-08-06 | 1990-08-06 | 動き検出回路及び手ぶれ補正装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2773404B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000299810A (ja) * | 1999-04-13 | 2000-10-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 撮像装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2615693B2 (ja) * | 1987-11-09 | 1997-06-04 | 松下電器産業株式会社 | ゆれ補正撮像装置 |
| JPH0231570A (ja) * | 1988-07-20 | 1990-02-01 | Victor Co Of Japan Ltd | 手振れ補正装置 |
-
1990
- 1990-08-06 JP JP2208603A patent/JP2773404B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0491573A (ja) | 1992-03-25 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |