JP2962766B2 - 画像の拡大・縮小及び平行移動パラメータ決定方法 - Google Patents
画像の拡大・縮小及び平行移動パラメータ決定方法Info
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- JP2962766B2 JP2962766B2 JP9209390A JP9209390A JP2962766B2 JP 2962766 B2 JP2962766 B2 JP 2962766B2 JP 9209390 A JP9209390 A JP 9209390A JP 9209390 A JP9209390 A JP 9209390A JP 2962766 B2 JP2962766 B2 JP 2962766B2
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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、画像信号を効率良く符号化するための画像
全体の拡大・縮小と平行移動を表現するパラメータの決
定方法に関するものである。
全体の拡大・縮小と平行移動を表現するパラメータの決
定方法に関するものである。
（従来の技術） ２つのディジタル画像フレームに対して得られたブロ
ック単位の局所的な動ベクトルから、画像全体の移動を
表現するパラメータを推定するための従来の技術とし
て、例えば特願平１−329734号がある。
ック単位の局所的な動ベクトルから、画像全体の移動を
表現するパラメータを推定するための従来の技術とし
て、例えば特願平１−329734号がある。
この特願平１−329734号では、カメラのパン・ズーム
による動きを表す３種類のパラメータを、ブロック毎に
得られた動ベクトルを用いて平均二乗誤差規範に基づき
推定しており、簡単な積和演算のみで実行できることを
特徴としている。以下に特願平１−329734号のパラメー
タ推定方法を述べる。
による動きを表す３種類のパラメータを、ブロック毎に
得られた動ベクトルを用いて平均二乗誤差規範に基づき
推定しており、簡単な積和演算のみで実行できることを
特徴としている。以下に特願平１−329734号のパラメー
タ推定方法を述べる。
パラメータ を次式で定義する。
ここで、Ｚはカメラのズームによって生じる画像全体
の拡大・縮小をあらわすパラメータ、Ｈはカメラのパン
によって生じる画面全体の水平方向への平行移動をあら
わすパラメータ、Ｖは画面全体の垂直方向への平行移動
をあらわすパラメータ、である。
の拡大・縮小をあらわすパラメータ、Ｈはカメラのパン
によって生じる画面全体の水平方向への平行移動をあら
わすパラメータ、Ｖは画面全体の垂直方向への平行移動
をあらわすパラメータ、である。
第４図は画像におけるブロックと座標の与え方の一例
を示し、図に示すとおり、画像の中心（00）を原点と
し、各ブロックの大きさをb1×b2とした場合、ブロック
Ｂi,jの中心座標は（ib1,jb2）となる。第４図の座標系
において、パラメータ は次式で算出される。
を示し、図に示すとおり、画像の中心（00）を原点と
し、各ブロックの大きさをb1×b2とした場合、ブロック
Ｂi,jの中心座標は（ib1,jb2）となる。第４図の座標系
において、パラメータ は次式で算出される。
ここで、 である。また、 は中心座標（ib1,jb2）のブロックにおける動ベクトル
で次式で示される。
で次式で示される。
（wh:動ベクトルの水平方向成分） （wv:動ベクトルの垂直方向成分） また、式（２）の は定数の要素から成る３行３列の行列である。特願平１
−329734号では、式（２）によるパラメータ の算出を画像用のブロックの動ベクトルを一度に全て用
いて行っている。
−329734号では、式（２）によるパラメータ の算出を画像用のブロックの動ベクトルを一度に全て用
いて行っている。
（発明が解決しようとする課題） このように一度に全ての動ベクトルを用いて平均自乗
誤差規範に基づきパラメータ を決定すると、例えば画面内物体自体が動いている場合
のように、画面内に画像全体の拡大・縮小，平行移動以
外の局所的な動きが含まれている場合、その局所的な動
きによって生じた動ベクトルもパラメータの決定のため
に用いられてしまうため、パラメータの値に誤差が生じ
てしまう。
誤差規範に基づきパラメータ を決定すると、例えば画面内物体自体が動いている場合
のように、画面内に画像全体の拡大・縮小，平行移動以
外の局所的な動きが含まれている場合、その局所的な動
きによって生じた動ベクトルもパラメータの決定のため
に用いられてしまうため、パラメータの値に誤差が生じ
てしまう。
（発明の目的） 本発明は上記課題を解決し、画像内に画像全体の拡大
・縮小，平行移動以外の局所的な動きが含まれている場
合にも、パラメータの値に誤差を生じさせないことを目
的とするものである。
・縮小，平行移動以外の局所的な動きが含まれている場
合にも、パラメータの値に誤差を生じさせないことを目
的とするものである。
（課題を解決するための手段） 本発明は上記目的を達成するために、ブロック毎に得
られた動ベクトルの中から一部の動ベクトルを用いてパ
ラメータを推定する処理を、該パラメータの推定に用い
る動ベクトルを変更しながら複数回実行することによ
り、画像全体で複数のパラメータの推定値を得、その中
でも最も頻度の高い推定値をその画像のパラメータとす
る。
られた動ベクトルの中から一部の動ベクトルを用いてパ
ラメータを推定する処理を、該パラメータの推定に用い
る動ベクトルを変更しながら複数回実行することによ
り、画像全体で複数のパラメータの推定値を得、その中
でも最も頻度の高い推定値をその画像のパラメータとす
る。
（作 用） 画像全体の拡大・縮小，平行移動以外の局所的な動き
がある部分では、それらの動ベクトルは様々な方向・大
きさを持つ。したがって、それらの動ベクトルを用いて
推定されたパラメータは様々な値となるため、各々の値
の頻度は低くなる。本発明では、最も頻度の高い値をパ
ラメータとするため、拡大・縮小，平行移動以外の局所
的な動きをあらわす動ベクトルはパラメータの決定に影
響せず、パラメータの値に誤差が生じない。
がある部分では、それらの動ベクトルは様々な方向・大
きさを持つ。したがって、それらの動ベクトルを用いて
推定されたパラメータは様々な値となるため、各々の値
の頻度は低くなる。本発明では、最も頻度の高い値をパ
ラメータとするため、拡大・縮小，平行移動以外の局所
的な動きをあらわす動ベクトルはパラメータの決定に影
響せず、パラメータの値に誤差が生じない。
（実施例） 第１図は画像におけるブロックと座標の与え方の一例
を示しており、Ｂi,jはブロックの大きさがb1×b2、中
心の座標が（ib1,jb2）のブロックである。第１図にお
いて、ｉ＝０に関して互いに対称な２個のブロックＢ
i,j,B−i,jの動ベクトルから、パラメータ を推定する。同様に、ｊ＝０に関して互いに対称な２個
のブロックＢi,j,Bi,−ｊの動ベクトルから、パラメー
タ を推定する。ここで、 であり、Z1i,j,H1i,j,V1i,jは２個のブロックＢi,j,B
−i,jを用いて得られたパラメータの値、Z2i,j,H2i,j,V
2i,jは２個のブロックＢi,j,Bi,−ｊを用いて得られた
パラメータの値、である。
を示しており、Ｂi,jはブロックの大きさがb1×b2、中
心の座標が（ib1,jb2）のブロックである。第１図にお
いて、ｉ＝０に関して互いに対称な２個のブロックＢ
i,j,B−i,jの動ベクトルから、パラメータ を推定する。同様に、ｊ＝０に関して互いに対称な２個
のブロックＢi,j,Bi,−ｊの動ベクトルから、パラメー
タ を推定する。ここで、 であり、Z1i,j,H1i,j,V1i,jは２個のブロックＢi,j,B
−i,jを用いて得られたパラメータの値、Z2i,j,H2i,j,V
2i,jは２個のブロックＢi,j,Bi,−ｊを用いて得られた
パラメータの値、である。
は各要素毎に頻度分布がとられる。第２図は各要素にお
けるパラメータ推定値の頻度分布例であり、最も頻度ｋ
の高い値、すなわち、 Z ＝ 0.025 ……第２図（１） Ph＝−2.5 ……第２図（２） Pv＝ 1.0 ……第２図（３） を画像全体のパラメータとする。
けるパラメータ推定値の頻度分布例であり、最も頻度ｋ
の高い値、すなわち、 Z ＝ 0.025 ……第２図（１） Ph＝−2.5 ……第２図（２） Pv＝ 1.0 ……第２図（３） を画像全体のパラメータとする。
第３図は本発明方法を実施するための一実施例に係わ
るパラメータ決定回路のブロック図である。
るパラメータ決定回路のブロック図である。
同図において、1,11はアドレスデータ（i,j），（−
i,j）、2,12は行列 計算回路で夫々行列 3,行列 13を出力する。4,14は動ベクトル指定回路で夫々動ベク
トル7,17を出力する。５は動ベクトルメモリで、全ブロ
ックの動ベクトル６を出力する。8,18は積和演算回路で
前記行列 3,13及び動ベクトル7,17を夫々入力し積和演算値9,19を
出力する。10は該積和演算値9,19の加算器で加算値20を
出力する。21は行列 指定回路で前記アドレスデータ1,11及び行列 メモリ22の全パターン23を入力して該アドレスデータに
定まる行列24のみが出力される。25は積和演算回路で前
記加算値20,行列24を入力とし積和演算が行なわれ画像
の拡大・縮小を表すパラメータ26,画像の水平方向への
平行移動を表すパラメータ27,画像の垂直方向への平行
移動を表すパラメータ28を出力する。29〜31はパラメー
タ決定回路でパラメータ26〜28の発生頻度を計数し出力
値32〜34を出力する。
i,j）、2,12は行列 計算回路で夫々行列 3,行列 13を出力する。4,14は動ベクトル指定回路で夫々動ベク
トル7,17を出力する。５は動ベクトルメモリで、全ブロ
ックの動ベクトル６を出力する。8,18は積和演算回路で
前記行列 3,13及び動ベクトル7,17を夫々入力し積和演算値9,19を
出力する。10は該積和演算値9,19の加算器で加算値20を
出力する。21は行列 指定回路で前記アドレスデータ1,11及び行列 メモリ22の全パターン23を入力して該アドレスデータに
定まる行列24のみが出力される。25は積和演算回路で前
記加算値20,行列24を入力とし積和演算が行なわれ画像
の拡大・縮小を表すパラメータ26,画像の水平方向への
平行移動を表すパラメータ27,画像の垂直方向への平行
移動を表すパラメータ28を出力する。29〜31はパラメー
タ決定回路でパラメータ26〜28の発生頻度を計数し出力
値32〜34を出力する。
次に本パラメータ決定回路の動作について説明する。
アドレスデータ１（i,j）は行列 計算回路２に入力され、式（３）の行列 が出力される。また、アドレスデータ１は動ベクトル指
定回路４に入力される。この動ベクトル指定回路４で
は、動ベクトルメモリ５から供給される全ブロックの動
ベクトル６のうち、アドレスデータ１によって定まるブ
ロックの動ベクトル７だけが出力される。積和演算回路
８では前記行列 と動ベクトル７との積和演算（式（２）の に相当）が行われ、積和演算値９が出力される。
定回路４に入力される。この動ベクトル指定回路４で
は、動ベクトルメモリ５から供給される全ブロックの動
ベクトル６のうち、アドレスデータ１によって定まるブ
ロックの動ベクトル７だけが出力される。積和演算回路
８では前記行列 と動ベクトル７との積和演算（式（２）の に相当）が行われ、積和演算値９が出力される。
一方、アドレスデータ11（−i,j）についても同様の
動作により、行列 計算回路12,アドレスデータ11によって定まる行列 動ベクトル指定回路14,動ベクトルメモリ5,全ブロック
の動ベクトル6,アドレスデータ11によって決まるブロッ
クの動ベクトル17,積和演算回路18を用いて積和演算値1
9が出力される。積和演算値９と積和演算値19は加算器1
0で加算され、加算値20が出力される。
動作により、行列 計算回路12,アドレスデータ11によって定まる行列 動ベクトル指定回路14,動ベクトルメモリ5,全ブロック
の動ベクトル6,アドレスデータ11によって決まるブロッ
クの動ベクトル17,積和演算回路18を用いて積和演算値1
9が出力される。積和演算値９と積和演算値19は加算器1
0で加算され、加算値20が出力される。
一方、アドレスデータ１とアドレスデータ11は行列 指定回路21に入力される。行列 指定回路21では、行列 メモリ22から供給される行列 の全パターン23のうち、アドレスデータ１とアドレスデ
ータ11によって定まる行列 のみが出力される。なお行列 の全パターン23は画像の種類に依存しないため、予めオ
フラインで求めておく。
ータ11によって定まる行列 のみが出力される。なお行列 の全パターン23は画像の種類に依存しないため、予めオ
フラインで求めておく。
次に加算値20と行列 は積和演算回路25に入力される。積和演算回路25では積
和演算が行われ、画像の拡大・縮小を表すパラメータ2
6、画像の水平方向への平行移動を表すパラメータ27、
画像の垂直方向への平行移動を表すパラメータ28が出力
される。各パラメータ26,27,28はパラメータ決定回路2
9,30,31に入力され、それぞれパラメータ26,27,28の発
生頻度を数えるカウンタに１を加える。
和演算が行われ、画像の拡大・縮小を表すパラメータ2
6、画像の水平方向への平行移動を表すパラメータ27、
画像の垂直方向への平行移動を表すパラメータ28が出力
される。各パラメータ26,27,28はパラメータ決定回路2
9,30,31に入力され、それぞれパラメータ26,27,28の発
生頻度を数えるカウンタに１を加える。
以上の操作をｉ＝1,2,...,m−1,m,j＝−n,−ｎ＋
1,...,n−1,nについて行ったら、アドレス１を（i,
j），アドレスデータ11を（−i,j）としてｉ＝−m,−ｍ
＋1,...,m−1,m,j＝1,2,...,n−1,nについて同様の操作
を行う。
1,...,n−1,nについて行ったら、アドレス１を（i,
j），アドレスデータ11を（−i,j）としてｉ＝−m,−ｍ
＋1,...,m−1,m,j＝1,2,...,n−1,nについて同様の操作
を行う。
以上の処理が終わった時点で、パラメータ決定回路2
9,30,31では、それぞれ出現回数の最も多かった値32,3
3,34を画像全体のパラメータとして出力する。
9,30,31では、それぞれ出現回数の最も多かった値32,3
3,34を画像全体のパラメータとして出力する。
（発明の効果） 以上説明したように本発明は、画像の拡大・縮小，平
行移動以外の特別な動きが画像内に含まれている場合に
も、画像の拡大・縮小，平行移動パラメータを、簡単な
積和演算と発生頻度のカウントのみで精度良く求めるこ
とができる。
行移動以外の特別な動きが画像内に含まれている場合に
も、画像の拡大・縮小，平行移動パラメータを、簡単な
積和演算と発生頻度のカウントのみで精度良く求めるこ
とができる。
第１図は本発明方法による画像におけるブロックと座標
の与え方の一例を示す図、第２図は各要素におけるパラ
メータ推定値の頻度分布例を示すグラフ、第３図は本発
明方法を実施するための一実施例に係わるパラメータ決
定回路のブロック図、第４図は従来の画像におけるブロ
ックと座標の与え方の一例を示す図である。 1,11……アドレスデータ、 4,14……動ベクトル指定回路、５……動ベクトルメモ
リ、６……全ブロックの動ベクトル、7,17……アドレス
データ1,11によって定まるブロックの動ベクトル、8,1
8,25……積和演算回路、9,19……積和演算値、10……加
算器、20……加算値、 26……アドレスデータ1,11によって定まるブロックと動
ベクトルから算出される拡大・縮小パラメータ、27……
アドレスデータ1,11によって定まるブロックの動ベクト
ルから算出される水平方向への平行移動パラメータ、28
……アドレスデータ1,11によって定まるブロックの動ベ
クトルから算出される垂直方向への平行移動パラメー
タ、29〜31……パラメータ決定回路、32……画像全体の
拡大・縮小パラメータ、33……画像全体の水平方向への
平行移動パラメータ、34……画像全体の垂直方向への平
行移動パラメータ。
の与え方の一例を示す図、第２図は各要素におけるパラ
メータ推定値の頻度分布例を示すグラフ、第３図は本発
明方法を実施するための一実施例に係わるパラメータ決
定回路のブロック図、第４図は従来の画像におけるブロ
ックと座標の与え方の一例を示す図である。 1,11……アドレスデータ、 4,14……動ベクトル指定回路、５……動ベクトルメモ
リ、６……全ブロックの動ベクトル、7,17……アドレス
データ1,11によって定まるブロックの動ベクトル、8,1
8,25……積和演算回路、9,19……積和演算値、10……加
算器、20……加算値、 26……アドレスデータ1,11によって定まるブロックと動
ベクトルから算出される拡大・縮小パラメータ、27……
アドレスデータ1,11によって定まるブロックの動ベクト
ルから算出される水平方向への平行移動パラメータ、28
……アドレスデータ1,11によって定まるブロックの動ベ
クトルから算出される垂直方向への平行移動パラメー
タ、29〜31……パラメータ決定回路、32……画像全体の
拡大・縮小パラメータ、33……画像全体の水平方向への
平行移動パラメータ、34……画像全体の垂直方向への平
行移動パラメータ。
Claims (2)
- 【請求項１】２つのデジタル画像フレームに対して得ら
れたブロック単位の局所的な動ベクトルから、画像全体
の拡大・縮小と平行移動を表現する３種類のパラメータ
を同時に収束計算なしに決定するパラメータ決定方法に
おいて、 前記ブロック単位の複数の動ベクトルの中から一部の動
ベクトルを用いてパラメータを推定する処理を、該パラ
メータの推定に用いる動ベクトルを変更しながら複数回
実行して、画像全体で複数のパラメータの推定値を得、 前記得られた複数のパラメータの推定値の中で最も頻度
の高い推定値を当該画像のパラメータと決定する、 ことを特徴とする画像の拡大・縮小及び平行移動パラメ
ータ決定方法。 - 【請求項２】請求項１記載のパラメータ決定方法におい
て、パラメータの推定に用いる動ベクトルを、画像の中
心に対して水平もしくは垂直方向に互いに対称なブロッ
クの動ベクトルとすることを特徴とする画像の拡大・縮
小及び平行移動パラメータ決定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9209390A JP2962766B2 (ja) | 1990-04-09 | 1990-04-09 | 画像の拡大・縮小及び平行移動パラメータ決定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9209390A JP2962766B2 (ja) | 1990-04-09 | 1990-04-09 | 画像の拡大・縮小及び平行移動パラメータ決定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03290769A JPH03290769A (ja) | 1991-12-20 |
| JP2962766B2 true JP2962766B2 (ja) | 1999-10-12 |
Family
ID=14044834
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9209390A Expired - Lifetime JP2962766B2 (ja) | 1990-04-09 | 1990-04-09 | 画像の拡大・縮小及び平行移動パラメータ決定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2962766B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4566591B2 (ja) * | 2004-03-19 | 2010-10-20 | キヤノン株式会社 | 画像変形推定方法および画像変形推定装置 |
-
1990
- 1990-04-09 JP JP9209390A patent/JP2962766B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03290769A (ja) | 1991-12-20 |
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