JP2825377B2 - 動きベクトル検出装置及びカメラ一体型手振れ補正装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像信号の動きベクト
ル検出装置及びその動きベクトル検出装置を備えたカメ
ラ一体型手振れ補正装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、動きベクトルとは、供給された
画像の前フィールド画像と現フィールド画像との相関に
よりどの方向にどの程度動いたかを表す。

【０００３】従来の動きベクトル抽出方法としては、輝
度値の空間的勾配と時間的勾配から求める勾配法、フー
リエ変換係数の位相項の比率から求める位相相関法、片
方の画像代表点ともう一方の画像とのフィールド間差分
の絶対値の累積値から求める代表点マッチング法があ
る。

【０００４】上記従来の動きベクトル抽出方法のうち、
ハードウェアの規模が比較的小さく実現されるのが、衛
星１チャネル分に帯域圧縮する変換方式（ＭＵＳＥ方
式）のＭＵＳＥエンコーダに使用されている代表点マッ
チング法である。

【０００５】代表点マッチング法を、図１７のように供
給されたフィールド画像全体について動きベクトルを求
める場合について説明する。

【０００６】画像全体からｂ×ｃ＝ｐ個の代表点を選
び、探索範囲画素ｍ×ｎ画素の領域において、フィール
ド間差分の絶対値

【０００７】

【数１】

【０００８】を多値で求める。ここで、βⁿ _d,e （ｉ，
ｊ）は現フィールド画像の輝度値、β^n-1 _d,e （０，
０）は、前フィールド画像の輝度値をそれぞれ表す。

【０００９】各々の代表点に関しα_d,e （ｉ，ｊ）の累
積和

【００１０】

【数２】

【００１１】を算出して、その累積和における最小値の
変移量（ｉ，ｊ）を動きベクトルとする。

【００１２】図１８にその概念を示す。累積関数α
（ｉ，ｊ）は、動きベクトルの位置（ｉ，ｊ）を中心と
した“すり鉢”上の形状となる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た代表点マッチング法では、入力画像の動きベクトルを
検出する際に、全体に暗い画面や濃度勾配の平坦な画面
では、２つのフィールド画像間に存在するノイズにより
誤動作しやすい。

【００１４】その理由としては、濃度勾配の低い所の代
表点に関する絶対差分値は、ほとんど動き情報を持た
ず、ランダムノイズにより検出すべき動きベクトルを探
索範囲全体にバラツクように働いてしまう。

【００１５】特に、テレビジョン学会技術報告“ＰＰＯ
Ｅ′87−12画面揺れ補正装置”に記載されているような
構成のカメラ一体型ＶＴＲの手振れ補正制御において
は、検出された動きベクトルの結果に大きな誤差を含ん
でいると、補正後の画像にそのまま見苦しい揺れとして
現れる。

【００１６】そこで、従来の動きベクトル検出装置で
は、画像の揺れを防止するために、検出した動きベクト
ルの信頼性を累積関数の最小（ＭＩＮ）値、最大（ＭＡ
Ｘ）値により判定し、補正停止・開始の制御を行ってい
た。しかし、ノイズなどの外乱や、平坦な画像などに対
しては、判定のしきい値を充分高く設定して余裕を取っ
ておく必要があり、特にカメラ一体型ＶＴＲのように種
々の条件下で使用される機器について、補正を停止しな
ければならない画像の種類が増えてしまうという問題点
があった。

【００１７】第１発明は、上記従来の動きベクトル検出
装置における問題点に鑑み、ノイズなどの外乱や平坦な
画像などに対しても画像の揺動を検出できる動きベクト
ル検出装置を提供する。

【００１８】第２発明は、第１発明の動きベクトル検出
装置を備えた画像の揺動を補正できるカメラ一体型手振
れ補正装置を提供する。

【００１９】

【課題を解決するための手段】第１発明は、タイミング
信号を生成するタイミング信号発生手段と、タイミング
信号に基づいて現フィールド画像と該フィールド画像の
前のフィールド画像との間の代表点における動きベクト
ルを検出する動きベクトル検出手段と、タイミング信号
に基づいて現フィールド画像の代表点の付近の濃度勾配
値を検出する濃度勾配検出手段と、濃度勾配検出手段で
検出された濃度勾配値を所定のしきい値と比較する比較
手段と、比較手段による比較結果に基づいて生成された
信号をパルス信号に変換する変換手段と、変換手段から
出力されたパルス信号を計数する計数手段とを備え、計
数手段の計数結果により動きベクトルの信頼性を判定す
る動きベクトル検出装置によって達成される。

【００２０】第２発明は、タイミング信号発生手段によ
りタイミング信号を生成し、動きベクトル検出装置によ
りタイミング信号に基づいて現フィールド画像と該フィ
ールド画像の前のフィールド画像との間の代表点におけ
る動きベクトルを検出し、濃度勾配検出手段によりタイ
ミング信号に基づいて現フィールド画像の代表点の付近
の濃度勾配値を検出し、比較手段により濃度勾配検出手
段で検出された濃度勾配値を所定のしきい値と比較し、
変換手段により比較手段による比較結果に基づいて生成
された信号をパルス信号に変換し、計数手段により変換
手段から出力されたパルス信号を計数し、計数手段の計
数結果により動きベクトルの信頼性を判定して判定結果
に基づいて処理する動きベクトル処理手段とを備えてい
るカメラ一体型手振れ補正装置によって達成される。

【００２１】

【作用】第１発明の動きベクトル検出装置では、タイミ
ング信号発生手段はタイミング信号を生成し、動きベク
トル検出手段はタイミング信号に基づいて現フィールド
画像と該フィールド画像の前のフィールド画像との間の
代表点における動きベクトルを検出し、濃度勾配検出手
段はタイミング信号に基づいて現フィールド画像の代表
点の付近の濃度勾配値を検出し、比較手段は濃度勾配検
出手段で検出された濃度勾配値を所定のしきい値と比較
し、変換手段は比較手段による比較結果に基づいて生成
された信号をパルス信号に変換し、計数手段は変換手段
から出力されたパルス信号を計数し、計数手段の計数結
果により動きベクトルの信頼性を判定する。

【００２２】第２発明のカメラ一体型手振れ補正装置で
は、タイミング信号発生手段によりタイミング信号を生
成し、動きベクトル検出装置によりタイミング信号に基
づいて現フィールド画像と該フィールド画像の前のフィ
ールド画像との間の代表点における動きベクトルを検出
し、濃度勾配検出手段によりタイミング信号に基づいて
現フィールド画像の代表点の付近の濃度勾配値を検出
し、比較手段により濃度勾配検出手段で検出された濃度
勾配値を所定のしきい値と比較し、変換手段により比較
手段による比較結果に基づいて生成された信号をパルス
信号に変換し、計数手段により変換手段から出力された
パルス信号を計数し、動きベクトル処理手段は計数手段
の計数結果により動きベクトルの信頼性を判定して判定
結果に基づいて処理する。

【００２３】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の動きベクトル
検出装置及びカメラ一体型手振れ補正装置における実施
例を説明する。

【００２４】図１は、第１発明の動きベクトル検出装置
における一実施例の主要部の構成を示し、図２は、図１
の周囲の構成をも合わせて示す。

【００２５】図３及び図４〜図６は、第１発明の動きベ
クトル検出装置の原理の説明図である。

【００２６】まず、図３及び図４〜図６を参照して本実
施例の動きベクトル検出装置の原理を説明する。図３に
示すように、画面の１ブロックを取り上げ、横ｂ列、縦
にｃ行の代表点を選択し、探索範囲を横にｍ画素、縦に
ｎ画素分設定する。

【００２７】いま、ｄ列ｅ行目の代表点の輝度値を前フ
ィールド画像より抽出し、その値をａ^n-1 _d,e （０，
０）として代表点メモリ（後述する）に記憶しておく。
現フィールド画像より代表点の周囲の探索範囲分の画素
をａⁿ _d,e （ｉ，ｊ）として、その差分値の絶対値（以
下、絶対差分値と称する）ρ_d,e （ｉ，ｊ）は、

【００２８】

【数３】

【００２９】で表される。

【００３０】式（３）を概念図で説明すると図１８で示
すように、絶対差分値ρ_ｄ，ｅ（ｉ，ｊ）＝０となる変
移量（ｉ，ｊ）が動きベクトルの候補であり、変移量
（ｉ，ｊ）は一般に曲線Ｋで表される。

【００３１】しかしながら、代表点付近の濃度勾配が小
さく、２枚のフィールド画像間にランダムノイズが重畳
しているときは、絶対差分値ρ_d,e （ｉ，ｊ）＝０とな
る変移量（ｉ，ｊ）は、図１９のように不確かなものと
なってしまい、特に濃度勾配値＝０のとき、絶対差分値
ρ_d,e （ｉ，ｊ）＝０となる変移量（ｉ，ｊ）は、探索
範囲ｍ×ｎの範囲全体に広がってしまう。そのため累積
後の

【００３２】

【数４】

【００３３】に多大な影響を与え、結果的に

【００３４】

【数５】

【００３５】の検出精度を大きく劣化させてしまう。

【００３６】この点を解決するために、代表点付近の濃
度勾配値を検出する手段を設け、図６のように代表点毎
にその濃度勾配値を水平・垂直にとり、濃度勾配が所定
のしきい値ＢＸ、またはしきい値ＢＹ以上の代表点の個
数が極端に少なくなった場合に、検出した動きベクトル
の信頼性がないものと判断して出力する。

【００３７】水平方向の濃度勾配ＤＸを次式（６）で定
義し、

【００３８】

【数６】

【００３９】また、垂直方向の濃度勾配ＤＹを次式
（７）

【００４０】

【数７】

【００４１】で定義する。

【００４２】これら濃度勾配ＤＸ，ＤＹがそれぞれ、し
きい値ＢＸ，ＢＹより大きくなる代表点の個数をカウン
トする。

【００４３】次に、図１の動きベクトル検出装置におけ
る主要部の構成を説明する。

【００４４】図１の動きベクトル検出装置の主要部は、
タイミング信号発生手段であるタイミング信号発生部1
0。濃度勾配検出手段である濃度勾配検出部11、比較手
段である比較部12，13、変換手段であるゲート14，15及
び計数手段であるカウンタ16，17によって構成されてい
る。

【００４５】タイミング信号発生部10は、外部より入力
したクロック、水平同期信号及び垂直同期信号をカウン
トして装置全体を制御するタイミング信号を生成する。

【００４６】濃度勾配検出部１１は、タイミング信号発
生部１０から出力されたタイミング信号に基づいて現フ
ィールド画像より代表点付近の濃度勾配値を検出する。

【００４７】比較部12は、水平方向の濃度勾配値としき
い値ＢＸと比較し、比較部13は、垂直方向の濃度勾配値
としいき値ＢＹと比較する。

【００４８】ゲート14，15は、カウントするためのパル
スに変換し、カウンタ16，17は該等する代表点の個数を
カウントする。

【００４９】図２は、図１の主要部を備えた動きベクト
ル検出装置における一実施例の構成を示す。

【００５０】図２の動きベクトル検出装置の主要部以外
の部分は、アナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換部18、
ライン補間部19、低域通過フィルタ（ＬＰＦ）20、代表
点メモリ21、代表点ラインメモリ22、減算部23、絶対値
部24、比較部25、モードスイッチ26、スイッチ27、加算
部28、累積加算メモリ29、動きベクトル検出部30、濃度
勾配メモリ31、濃度勾配ラインメモリ32及び比較部33に
よって構成されている。

【００５１】Ａ／Ｄ変換部１８は、入力端子３１から入
力された画像信号をアナログからディジタルに変換し、
ライン補間部１９は、Ａ／Ｄ変換部１８でディジタル変
換された画像信号のフィールド画像を外部から供給され
るフィールド奇数／偶数の判定信号に基づいて直線補間
処理してラインを生成する。

【００５２】ＬＰＦ20は、入力画像信号に対するノイズ
の影響を軽減する。

【００５３】代表点メモリ21は、現フィールド信号から
代表点を抜き出して記憶し、代表点ラインメモリ22は、
前フィールドの代表点を出力し、減算部23及び絶対値部
24は、２枚のフィールド間の相関を計算し、比較部25
は、相関値を２値化し、モードスイッチ26は、多値また
は２値のいずれか選択する。

【００５４】加算部28及び累積メモリ29は、累積和ρ
_d,e （ｉ，ｊ）を累積加算し、検出部30は、累積加算メ
モリ29のデータより動きベクトルを検出する。

【００５５】濃度勾配メモリ31及び濃度勾配ラインメモ
リ32は、タイミング信号発生部10から出力されたＲ／Ｗ
信号及びブロックアドレス信号ＸＢＬＫ，ＹＢＬＫに基
づいて濃度勾配検出部11（後述する）から出力された濃
度勾配を表す信号（以下、濃度勾配信号と称する）を記
憶する。

【００５６】比較器33は、濃度勾配ラインメモリ32から
出力された濃度勾配信号を外部から入力された信号Ｂと
比較してその比較結果を出力する。

【００５７】次に、図２の動きベクトル検出装置の動作
を説明する。

【００５８】まず、画像入力端子から入力されたアナロ
グ画像信号は、Ａ／Ｄ変換部１８でビット量子化され
る。

【００５９】ライン補間部19では、奇数フィールドと偶
数フィールドとの位置関係は、上下に１ライン分、即ち
０．５画素分だけずれがあるため、図７のように片側フ
ィールド画像は、２ライン分の直線補間処理によって１
ラインが生成される。このとき補間は、片側フィールド
画像のみ行なえばよく、外部から供給されるフィールド
奇数／偶数の判定信号によって補間をするか否かを決定
する。

【００６０】ＬＰＦ２０は、代表点をサンプリングする
ときに発生する折り返し歪みや不要ノイズを除去して輝
度値ａ^ｎ _ｄ，ｅ（ｉ，ｊ）を有する画像信号を出力す
る。ＬＰＦ２０によってノイズ除去された画像信号は、
タイミング信号発生部１０から出力された信号のタイミ
ングで、現フィールド画像の代表点ａ^ｎ _ｄ，ｅ（０，
０）として代表点メモリ２１に一時記憶される。この代
表点の輝度値は、次の垂直同期期間に代表点メモリ２２
に転送され、前フィールド画像の代表点ａ^ｎ−１ _ｄ，ｅ
（０，０）として減算部２３に出力される。このとき、
代表点メモリ２１と代表点メモリ２１のアドレス指定や
読みだし書き込み指定は、タイミング信号発生部１０に
よって行われる。このようにして減算部２３は、輝度信
号ａ^ｎ _ｄ，ｅ（ｉ，ｊ）と輝度信号ａ
^ｎ−１ _ｄ，ｅ（０，０）との差分を計算し、絶対値部２
４により絶対差分値ρ_ｄ，ｅ（ｉ，ｊ）＝｜ａ^ｎ _ｄ，ｅ
（ｉ，ｊ）−ａ^ｎ−１ _ｄ，ｅ（０，０）｜を算出する。
この信号は、スイッチ２６，２７を通り、加算部２８に
よって累積加算メモリ２９に累積加算される。

【００６１】１フィールド分の画像の各代表点に関し、
これら一連の計算処理が完了すると、累積加算メモリ29
にはアドレスに対応したρⁿ （ｉ，ｊ）が得られ、検出
部30により垂直同期期間の間にρⁿ （ｉ，ｊ）が最大値
または最小値となる変移量（ｉ，ｊ）に対応するアドレ
スを検出して動きベクトルとして出力する。

【００６２】このとき加算部28、累積加算メモリ29及び
検出部30の書き込みや読みだし制御信号などのタイミン
グは、タイミング信号発生部10によってコントロールさ
れる。また、検出部30は同時に累積値の最大値、最小
値、平均値を検出して出力し、後段に接続されるマイコ
ン等で検出した動きベクトルの信頼性を判定するパラメ
ータとして利用される。

【００６３】ＬＰＦ20の出力信号ａⁿ _d,e （ｉ，ｊ）
は、濃度勾配検出部11により水平方向の濃度勾配及び垂
直方向の濃度勾配がそれぞれ独立に計算される。

【００６４】本実施例では、濃度勾配を表わすのにソ−
ベル（ＳＯＢＥＬ）オペレータ

【００６５】

【数８】

【００６６】

【数９】

【００６７】を採用しているが、図８に示すようにソ−
ベルオぺレータの代わりにプレウイット（ＰＲＥＷＩＴ
Ｔ）オペレータまたはロバ−ツ（ＲＯＢＥＲＴＳ）オペ
レータなどを使用してもよい。

【００６８】次に、図９を参照して図１の濃度勾配検出
部11の構成を詳細に説明する。

【００６９】図９の濃度勾配検出部11は、横方向ブロッ
ク数の容量を持ったラインメモリ65，75，85，95、１倍
または２倍の乗算部66，76，86，96、加算部67，77，8
7，97、スイッチ68，78，88，98、減算部50，51、絶対
値部52，53及び加算部54によって構成されている。

【００７０】次に、図９に示されている信号を説明す
る。60は、ＬＰＦ20の出力でフィルタ後の映像信号、61
は、タイミング信号発生部10で発生した横方向ブロック
アドレス信号、62，72，82，92は、タイミング信号発生
部10で発生したサンプリングのタイミングを与えるＲ／
Ｗ信号、63は、タイミング信号発生部10で発生した２倍
／１倍の指定信号、64は、横方向カラムアドレス及び縦
方向ロウアドレスよりタイミング信号発生部10で生成し
たリセットタイミング信号をそれぞれ表す。

【００７１】図１０にアドレスＸＡＤＲやアドレスＹＡ
ＤＲから生成したＲ／Ｗ、リセツト、２倍／１倍のタイ
ミングを示す。

【００７２】次に、図１０を参照して図９の濃度勾配検
出部11の動作を説明する。

【００７３】まず、リセットタイミング、代表点の周囲
のサンプルタイミング及び濃度勾配ラインメモリ32への
転送タイミングを示す。

【００７４】上記各タイミングは、上述のタイミング信
号発生部10で横方向アドレス信号ＸＡＤＲ、縦方向アド
レス信号ＹＡＤＲに基づいて生成される。

【００７５】ラインメモリ65、乗算部66、加算部67及び
スイッチ68で構成された第１ブロックでは、次式（１
０）

【００７６】

【数１０】

【００７７】が計算され、ラインメモリ75、乗算部76、
加算部77及びスイッチ78で構成された第２ブロックで
は、次式（１１）

【００７８】

【数１１】

【００７９】が計算される。

【００８０】ラインメモリ85、乗算部86、加算部87及び
スイッチ88で構成された第３ブロックでは、次式（１
２）

【００８１】

【数１２】

【００８２】が計算され、ラインメモリ95、乗算器96、
加算器97及びスイッチ98で構成された第４ブロックで
は、次式（１３）

【００８３】

【数１３】

【００８４】が計算されて、各々ブロックアドレスに対
応して濃度勾配計算用メモリ65，75，85及び95に記憶さ
れる。

【００８５】Ｘ方向の濃度勾配ＤＸは、計算用メモリ6
5，75のデータから減算部50及び絶対値部52により差分
絶対値を取ることにより、また、Ｙ方向の濃度勾配ＤＹ
は、計算用メモリ85，95のデータから減算部51及び絶対
値部53により差分絶対値を取ることによってそれぞれ得
られ、代表点付近の濃度勾配値として出力される。

【００８６】図１で、濃度勾配検出部11によって検出さ
れた濃度勾配ＤＸは、比較部12に出力されてしきい値Ｂ
Ｘと比較される。

【００８７】本実施例の場合、Ｘ方向の濃度勾配ＤＸ＞
しきい値ＢＸならば“１”が、Ｘ方向の濃度勾配ＤＸ≦
しきい値ＢＸならば“０”がゲート14でカウントパルス
に変換され、カウンタ16に供給される。

【００８８】代表点を設定したブロックにつき“１”の
個数をカウントすると、画像の水平方向濃度勾配を反映
した水平方向カウントが得られる。この水平方向カウン
トを水平方向の動きベクトル検出の信頼性を表す尺度と
して使用する。

【００８９】同様に、濃度勾配検出部11によって検出さ
れた濃度勾配ＤＹは、比較部13及びゲート15を介して、
垂直方向の動きベクトル検出の信頼性を表す尺度として
の垂直方向カウントがカウンタ17によって得られ、後段
に接続されるマイコン等（図示省略）で、検出された動
きベクトルの信頼性を判断するパラメータとして利用さ
れる。

【００９０】例えば手振れ補正機能を有するカメラ一体
型ＶＴＲの手振れ補正装置では、検出した信頼度に基づ
いて補正開始・停止などの制御を行う。

【００９１】ここで、連続する２枚のフィールド画像と
は、奇数フィールド画像と偶数フィールド画像、または
偶数フィールド画像と奇数フィールド画像の組み合わせ
を表しており、この組み合わせで動きベクトルを抽出す
る。

【００９２】また、連続する２枚のフィールド画像の代
りに連続する２枚のフレーム画像より取り出したフィー
ルド画像を使用しても良い。この場合は、奇数フィール
ド画像と奇数フィールド画像または偶数フィールド画像
と偶数フィールド画像の組み合わせを用いるので、ライ
ン補間部19は不要である。

【００９３】次に、図１１を参照して図１のタイミング
信号発生部10の構成を詳細に説明する。

【００９４】タイミング信号発生部10には基準となるク
ロック信号ＣＫ、クロック信号ＣＫを分周して生成した
水平同期信号ＨＤ及び垂直同期信号ＶＤが入力される。

【００９５】タイミング信号発生部10では、水平同期信
号ＨＤをリセット信号として利用し、クロック信号ＣＫ
でカウントを行って探索範囲内の横方向アドレス信号Ｘ
ＡＤＲを生成し、そのキャリーを更にカウントして横方
向ブロックアドレス信号ＸＢＬＫを生成する。

【００９６】同様に、垂直同期信号ＶＤをリセット信号
として水平同期信号ＨＤでカウントすることにより探索
範囲内の縦方向アドレス信号ＹＡＤＲを生成し、そのキ
ャリーをさらにカウントして縦方向ブロックアドレス信
号ＹＢＬＫを生成する。

【００９７】生成されたこれらのアドレス信号及びブロ
ックアドレス信号のうち探索範囲内のアドレス信号ＸＡ
ＤＲとアドレス信号ＹＡＤＲにより、代表点サンプリン
グのＲ／Ｗタイミングや、濃度勾配を計算するための代
表点近傍のサンプリングタイミング、メモリのリセット
タイミング、ラインメモリへの転送タイミング等の画素
タイミング信号を発生する。

【００９８】また、ブロックアドレス信号ＸＢＬＤ、ブ
ロックアドレス信号ＹＢＬＤにより、累積メモリクリア
タイミング、累積メモリ無効有効信号、動きベクトル検
出タイミング等各種ブロックタイミング信号の発生を行
う。

【００９９】図１２にアドレス信号ＸＡＤＲ，アドレス
信号ＹＡＤＲ，ブロックアドレス信号ＸＢＬＤ及びブロ
ックアドレス信号ＹＢＬＤのアドレスマッピングを示
す。

【０１００】図１３に各種のブロックタイミングを示
す。

【０１０１】以下、第２発明のカメラ一体型手振れ補正
装置における実施例を説明する。

【０１０２】図１４は、第２発明のカメラ一体型手振れ
補正装置における第１実施例の構成を示す。

【０１０３】図１４のカメラ一体型手振れ補正装置は、
ＣＣＤＴＶ信号処理部101 、第１発明の動きベクトル検
出装置 102、１フィールド前の画像を記憶するフィール
ドメモリあるいは１フレーム前の画像を記憶するフレー
ムメモリ 103、補正周波数を決定するＢＰＦと動きベク
トル検出の信頼性を判定処理する動きベクトル信号処理
部 104、フィールドまたはフレームメモリに記憶された
画像の一部を拡大し補間する補間拡大処理部 105によっ
て構成されている。

【０１０４】次に、図１４のカメラ一体型手振れ補正装
置の動作を説明する。

【０１０５】ＣＣＤＴＶ信号処理部101 より出力された
輝度信号は、動きベクトル検出装置102 に入力され２枚
の連続するフィールドまたはフレーム画像信号より動き
ベクトルが検出される。

【０１０６】一方、ＣＣＤＴＶ信号処理部101 より出力
する輝度信号、色差信号Ｒ−Ｙ及び色差信号Ｂ−Ｙは、
フィールドまたはフレームメモリ103 に入力され、フィ
ールドあまたはフレームメモリ103 に記憶され、１フィ
ールドまたは１フレーム後の遅延後、補間拡大処理部10
5 で部分拡大される。

【０１０７】このとき、動きベクトル検出装置102 で検
出された動きベクトルは、動きベクトル信号処理部104
を通して補間拡大処理部105 のコントロール端子に入力
され、検出された手揺れ成分である動きベクトルの量だ
け補間拡大処理部105 によって上下左右に補正し、出力
として手振れの抑圧されたＴＶ画像信号が得られる。

【０１０８】図１５は、第２発明のカメラ一体型手振れ
補正装置における第２実施例の構成を示す。

【０１０９】図１５のカメラ一体型手振れ補正装置は、
ＣＣＤＴＶ信号処理部201 、可変遅延線 202、第１発明
の動きベクトル検出装置203 、動きベクトル信号処理部
204によって構成されている。

【０１１０】ＣＣＤＴＶ信号処理部201 は、ＣＣＤの垂
直電荷転送高速吐き出しクロック数をコントロールでき
る構成となっており、可変遅延線 202で、それぞれ上下
・左右方向の画像の平行移動がコントロールできる。Ｃ
ＣＤＴＶ信号処理部201 で出力された画像の輝度信号
は、可変遅延線202 を通して動きベクトル検出装置203
に入力され、上述した第１実施例と同様に画像信号より
動きベクトルが検出される。

【０１１１】検出された動きベクトルは、補正周波数を
決定するＢＰＦと動きベクトル検出の信頼性を判定処理
する動きベクトル信号処理部204 に入力処理され、上下
方向補正ベクトルはＣＣＤＴＶ信号処理部201 へ、ま
た、左右方向補正ベクトルは可変遅延線202 へそれぞれ
フィードバック補正されて閉ループサーボとして手振れ
を補正する。

【０１１２】図１６は、第２発明のカメラ一体型手振れ
補正装置における第３実施例の構成を示す。

【０１１３】図１６のカメラ一体型手振れ補正装置は、
ＣＣＤＴＶ信号処理部301 、第１発明の動きベクトル検
出装置302 、動きベクトル信号処理部303 、ドライバ30
4 、レンズ305 、アクチュエータ306 ，307 及びゲイン
補正部308 によって構成されている。

【０１１４】次に、図１６のカメラ一体型手振れ補正装
置の動作を説明する。ＣＣＤＴＶ信号処理部301 は、動
きベクトル検出装置 302で、上述した第１実施例と同様
に画像信号より動きベクトルが検出される。検出された
動きベクトルは、補正周波数を決定するＢＰＦと動きベ
クトル検出の信頼性を判定処理する動きベクトル信号処
理部303 に入力処理される。

【０１１５】レンズ305 は、アクチュエータ306 、307
によって支持されておりレンズの光軸に垂直な方向に２
つぎ元的に可動できる構造となっており、上下方向アク
チュエータ及び左右方向アクチュエータに電圧を印加す
ることによりレンズが２次元的に移動する。

【０１１６】動きベクトル信号処理部303 から出力され
た補正ベクトルは、上下方向左右方向それぞれドライバ
304 で増幅されアクチュエーター306 ，307 に補正電圧
が印加されることにより、レンズの位置が補正された全
体としてフィールドバックループを構成する。レンズ部
にズーム可変機能がある場合、ズーム倍率により手振れ
補正ループゲインが変わるのでゲイン補正部308 にズー
ム倍率情報を入力しズーム倍率に反比例したゲインコン
トロールを行う。

【０１１７】

【発明の効果】第１発明の動きベクトル検出装置では、
タイミング信号を生成するタイミング信号発生手段と、
タイミング信号に基づいて現フィールド画像と該フィー
ルド画像の前のフィールド画像との間の代表点における
動きベクトルを検出する動きベクトル検出手段と、タイ
ミング信号に基づいて現フィールド画像の代表点の付近
の濃度勾配値を検出する濃度勾配検出手段と、濃度勾配
検出手段で検出された濃度勾配値を所定のしきい値と比
較する比較手段と、比較手段による比較結果に基づいて
生成された信号をパルス信号に変換する変換手段と、変
換手段から出力されたパルス信号を計数する計数手段と
を備え、計数手段の計数結果により動きベクトルの信頼
性を判定するので、ブロック毎に濃度勾配をもとめて濃
度勾配のヒストグラムによって画像の質そのものが判定
でき、その結果、よりきめの細かい補正開始及び停止制
御ができる。

【０１１８】第２発明のカメラ一体型手振れ補正装置で
は、タイミング信号発生手段によりタイミング信号を生
成し、動きベクトル検出装置によりタイミング信号に基
づいて現フィールド画像と該フィールド画像の前のフィ
ールド画像との間の代表点における動きベクトルを検出
し、濃度勾配検出手段によりタイミング信号に基づいて
現フィールド画像の代表点の付近の濃度勾配値を検出
し、比較手段により濃度勾配検出手段で検出された濃度
勾配値を所定のしきい値と比較し、変換手段により比較
手段による比較結果に基づいて生成された信号をパルス
信号に変換し、計数手段により変換手段から出力された
パルス信号を計数し、計数手段の計数結果により動きベ
クトルの信頼性を判定して判定結果に基づいて処理する
動きベクトル処理手段とを備えているので、検出された
動きベクトルの信頼性を判定して画像の揺れを的確に補
正できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１発明の動きベクトル検出装置における一実
施例の主要部の構成を示すブロック図である。

【図２】図１の主要部を備えた動きベクトル検出装置に
おける一実施例の構成を示すブロック図である。

【図３】図１の動きベクトル検出装置の原理の説明図で
ある。

【図４】図１の動きベクトル検出装置の原理の説明図で
ある。

【図５】図１の動きベクトル検出装置の原理の説明図で
ある。

【図６】図１の動きベクトル検出装置の原理の説明図で
ある。

【図７】フィールド画像の直線補間処理の説明図であ
る。

【図８】濃度勾配を表すプレウイットオペレータ及びロ
バ−ツオペレータの説明図である。

【図９】図１の濃度勾配検出部の構成を示すブロック図
である。

【図１０】図９のアドレス信号ＸＡＤＲやアドレス信号
ＹＡＤＲから生成したＲ／Ｗ、リセツト、２倍／１倍の
タイミングを示す特性図である。

【図１１】図１のタイミング信号発生部の構成を示すブ
ロック図である。

【図１２】アドレス信号ＸＡＤＲ，アドレス信号ＹＡＤ
Ｒ，ブロックアドレス信号ＸＢＬＤ及びブロックアドレ
ス信号ＹＢＬＤのアドレスマッピングを示す特性図であ
る。

【図１３】各種のブロックタイミングを示す特性図であ
る。

【図１４】第２発明のカメラ一体型手振れ補正装置にお
ける第１実施例の構成を示すブロック図である。

【図１５】第２発明のカメラ一体型手振れ補正装置にお
ける第２実施例の構成を示すブロック図である。

【図１６】第２発明のカメラ一体型手振れ補正装置にお
ける第３実施例の構成を示すブロック図である。

【図１７】従来の動きベクトル検出装置に用いられる代
表点マッチング法の説明図である。

【図１８】代表点マッチング法の他の説明図である。

【図１９】代表点付近の濃度勾配が小さいときの代表点
マッチング法の説明図である。

【符号の説明】

10 タイミング信号発生部 11 濃度勾配検出部 12，13 比較器 14，15 ゲ−ト 16，17 カウンタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山根 康邦 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−280471（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H04N 5/14 - 5/217

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 タイミング信号を生成するタイミング信
   号発生手段と、前記タイミング信号に基づいて現フィー
   ルド画像と該フィールド画像の前のフィールド画像との
   間の代表点における動きベクトルを検出する動きベクト
   ル検出手段と、前記タイミング信号に基づいて現フィー
   ルド画像の前記代表点の付近の濃度勾配値を検出する濃
   度勾配検出手段と、前記濃度勾配検出手段で検出された
   濃度勾配値を所定のしきい値と比較する比較手段と、前
   記比較手段による比較結果に基づいて生成された信号を
   パルス信号に変換する変換手段と、前記変換手段から出
   力されたパルス信号を計数する計数手段とを備え、前記
   計数手段の計数結果により前記動きベクトルの信頼性を
   判定することを特徴とする動きベクトル検出装置。
2. 【請求項２】 タイミング信号発生手段によりタイミン
   グ信号を生成し、動きベクトル検出装置により前記タイ
   ミング信号に基づいて現フィールド画像と該フィールド
   画像の前のフィールド画像との間の代表点における動き
   ベクトルを検出し、濃度勾配検出手段により前記タイミ
   ング信号に基づいて現フィールド画像の前記代表点の付
   近の濃度勾配値を検出し、比較手段により前記濃度勾配
   検出手段で検出された濃度勾配値を所定のしきい値と比
   較し、変換手段により前記比較手段による比較結果に基
   づいて生成された信号をパルス信号に変換し、計数手段
   により前記変換手段から出力されたパルス信号を計数
   し、前記計数手段の計数結果により前記動きベクトルの
   信頼性を判定して当該判定結果に基づいて処理する動き
   ベクトル処理手段とを備えていることを特徴とするカメ
   ラ一体型手振れ補正装置。