JP3123341B2 - 画像動き補正装置 - Google Patents
画像動き補正装置Info
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- JP3123341B2 JP3123341B2 JP06075851A JP7585194A JP3123341B2 JP 3123341 B2 JP3123341 B2 JP 3123341B2 JP 06075851 A JP06075851 A JP 06075851A JP 7585194 A JP7585194 A JP 7585194A JP 3123341 B2 JP3123341 B2 JP 3123341B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は撮像装置の手揺れ補正等
に用いる画像動き補正装置に関するものである。
に用いる画像動き補正装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】撮像装置を用いて被写体を撮影するに際
し、手で撮像装置を直接保持したり、車両等の移動体に
搭載すると撮像時の揺れが画面に発生する。このため画
面の揺れを検出し、この揺れ情報に基づいて画像の位置
補正を行う手揺れ補正装置が実用化されている。
し、手で撮像装置を直接保持したり、車両等の移動体に
搭載すると撮像時の揺れが画面に発生する。このため画
面の揺れを検出し、この揺れ情報に基づいて画像の位置
補正を行う手揺れ補正装置が実用化されている。
【0003】従来の画像動き補正装置についてその動作
原理を説明する。図15は従来の画像動き補正装置の構
成を示すブロック図である。同図において、固体撮像素
子101は撮像素子で、固体撮像素子駆動回路109に
より駆動され、光学系を介した映像を電気信号(以下、
これを映像信号と称す。)に変換する。アナログ信号処
理回路102は固体撮像素子101からの映像信号に対
する信号処理を行い、アナログ/ディジタル変換回路1
03はアナログ信号処理回路102で処理された映像信
号をディジタル信号に変換する。そして、この変換され
た信号は画像動き検出回路4とフィールドメモリ回路1
05に送られる。画像動き検出回路4は、アナログ/デ
ィジタル変換回路103からの映像信号から画像の動き
(画像の動きベクトル)を検出する。フィールドメモリ
回路105はアナログ/ディジタル変換回路103から
の映像信号を記憶する。動きベクトル積分回路106
は、画像動き検出回路4で得られた画像の動きベクトル
を積分する。フィールドメモリ制御回路107は、動き
ベクトル積分回路106の積分結果に応じてフィールド
メモリ回路105の読み出しアドレスを制御する。フィ
ールドメモリ回路105から読み出された映像信号はデ
ィジタル信号処理回路108でディジタル信号処理を施
される。
原理を説明する。図15は従来の画像動き補正装置の構
成を示すブロック図である。同図において、固体撮像素
子101は撮像素子で、固体撮像素子駆動回路109に
より駆動され、光学系を介した映像を電気信号(以下、
これを映像信号と称す。)に変換する。アナログ信号処
理回路102は固体撮像素子101からの映像信号に対
する信号処理を行い、アナログ/ディジタル変換回路1
03はアナログ信号処理回路102で処理された映像信
号をディジタル信号に変換する。そして、この変換され
た信号は画像動き検出回路4とフィールドメモリ回路1
05に送られる。画像動き検出回路4は、アナログ/デ
ィジタル変換回路103からの映像信号から画像の動き
(画像の動きベクトル)を検出する。フィールドメモリ
回路105はアナログ/ディジタル変換回路103から
の映像信号を記憶する。動きベクトル積分回路106
は、画像動き検出回路4で得られた画像の動きベクトル
を積分する。フィールドメモリ制御回路107は、動き
ベクトル積分回路106の積分結果に応じてフィールド
メモリ回路105の読み出しアドレスを制御する。フィ
ールドメモリ回路105から読み出された映像信号はデ
ィジタル信号処理回路108でディジタル信号処理を施
される。
【0004】図16は図15に示した画像動き検出回路
4の具体的な構成を示すブロック図である。同図におい
て、代表点記憶回路201は固体撮像素子101から入
力されてくる現フィールドの映像信号を複数の領域に分
割し、各領域の特定の代表点に対応する映像信号を代表
点信号として記憶するものである。また、この回路は現
フィールドより1フィールド前に走査された前フィール
ドの代表点信号を相関演算回路202に与える。相関演
算回路202は前代表点信号と現フィールドの映像信号
間の相関演算を行い、前代表点信号と現フィールドの映
像信号の差を比較するものであり、その出力は動きベク
トル検出回路203に与えられる。動きベクトル検出回
路203は相関演算回路202での演算結果から、前フ
ィールドと現フィールドの間の画像の動きベクトルを検
出する。
4の具体的な構成を示すブロック図である。同図におい
て、代表点記憶回路201は固体撮像素子101から入
力されてくる現フィールドの映像信号を複数の領域に分
割し、各領域の特定の代表点に対応する映像信号を代表
点信号として記憶するものである。また、この回路は現
フィールドより1フィールド前に走査された前フィール
ドの代表点信号を相関演算回路202に与える。相関演
算回路202は前代表点信号と現フィールドの映像信号
間の相関演算を行い、前代表点信号と現フィールドの映
像信号の差を比較するものであり、その出力は動きベク
トル検出回路203に与えられる。動きベクトル検出回
路203は相関演算回路202での演算結果から、前フ
ィールドと現フィールドの間の画像の動きベクトルを検
出する。
【0005】以上のように構成された従来の画像動き補
正装置では、固体撮像素子101から得た現フィールド
の映像信号は画像動き検出回路4とフィールドメモリ回
路105へ送られる。画像動き検出回路4はこの映像信
号から画像の動きを検出し、この検出された動きに応じ
てフィールドメモリ回路105のデータ読み出しアドレ
スを移動させることにより、現フィールドの画像から手
揺れ等による画像の揺れ除去を行ってきた。
正装置では、固体撮像素子101から得た現フィールド
の映像信号は画像動き検出回路4とフィールドメモリ回
路105へ送られる。画像動き検出回路4はこの映像信
号から画像の動きを検出し、この検出された動きに応じ
てフィールドメモリ回路105のデータ読み出しアドレ
スを移動させることにより、現フィールドの画像から手
揺れ等による画像の揺れ除去を行ってきた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の構
成では、手揺れ補正のためにどうしてもフィールドメモ
リ回路が必要になるという問題があった。
成では、手揺れ補正のためにどうしてもフィールドメモ
リ回路が必要になるという問題があった。
【0007】本発明は上記従来の問題点を解決し、フィ
ールドメモリ回路が無くとも、手揺れ補正を実現できる
画像動き補正装置を提供することを目的とする。
ールドメモリ回路が無くとも、手揺れ補正を実現できる
画像動き補正装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の画像動き補正装置は、フィールドメモリ回路
の信号読み出しアドレスを移動させて画像の揺れを補正
する代わりに、新たに予測回路と固体撮像素子駆動制御
回路を設けることにより、フィールドメモリ回路とフィ
ールドメモリ制御回路を用いることなく、固体撮像素子
からの信号読み出しアドレスを移動させることにより画
像の揺れを補正する。
に本発明の画像動き補正装置は、フィールドメモリ回路
の信号読み出しアドレスを移動させて画像の揺れを補正
する代わりに、新たに予測回路と固体撮像素子駆動制御
回路を設けることにより、フィールドメモリ回路とフィ
ールドメモリ制御回路を用いることなく、固体撮像素子
からの信号読み出しアドレスを移動させることにより画
像の揺れを補正する。
【0009】また本発明は、フィールドメモリ回路の信
号読み出しアドレスを移動させて画像の揺れを補正する
代わりに、新たに予測回路とゲイン制御回路と固体撮像
素子駆動制御回路を設けることにより、フィールドメモ
リ回路とフィールドメモリ制御回路を用いることなく、
固体撮像素子からの信号読み出しアドレスを移動させる
ことにより画像の揺れを補正し、且つ、その際の補正の
効き具合を調整する。
号読み出しアドレスを移動させて画像の揺れを補正する
代わりに、新たに予測回路とゲイン制御回路と固体撮像
素子駆動制御回路を設けることにより、フィールドメモ
リ回路とフィールドメモリ制御回路を用いることなく、
固体撮像素子からの信号読み出しアドレスを移動させる
ことにより画像の揺れを補正し、且つ、その際の補正の
効き具合を調整する。
【0010】また本発明は、フィールドメモリ回路の信
号読み出しアドレスを移動させて画像の揺れを補正する
代わりに、新たに予測回路と固体撮像素子駆動制御回路
を設けることにより、フィールドメモリ回路とフィール
ドメモリ制御回路を用いることなく、固体撮像素子から
の信号読み出しアドレスを移動させることにより画像の
揺れを補正するとともに、各フィールドで得られる画像
の動きの予測値を積分し、実際の読み出しアドレスを決
定する動きベクトル積分回路に新たに積分ベクトル補正
回路を設けることにより、補正の精度を向上させる。
号読み出しアドレスを移動させて画像の揺れを補正する
代わりに、新たに予測回路と固体撮像素子駆動制御回路
を設けることにより、フィールドメモリ回路とフィール
ドメモリ制御回路を用いることなく、固体撮像素子から
の信号読み出しアドレスを移動させることにより画像の
揺れを補正するとともに、各フィールドで得られる画像
の動きの予測値を積分し、実際の読み出しアドレスを決
定する動きベクトル積分回路に新たに積分ベクトル補正
回路を設けることにより、補正の精度を向上させる。
【0011】
【作用】上記の構成により、本発明の画像動き補正装置
は、フィールドメモリ回路とフィールドメモリ制御回路
を用いずに、固体撮像素子上の信号読み出しアドレスを
移動させることにより画像の揺れを補正することができ
る。
は、フィールドメモリ回路とフィールドメモリ制御回路
を用いずに、固体撮像素子上の信号読み出しアドレスを
移動させることにより画像の揺れを補正することができ
る。
【0012】また本発明は、フィールドメモリ回路とフ
ィールドメモリ制御回路を用いずに、固体撮像素子上の
信号読み出しアドレスを移動させることにより画像の揺
れを補正するとともに、その補正の効き具合を調整する
ことができる。
ィールドメモリ制御回路を用いずに、固体撮像素子上の
信号読み出しアドレスを移動させることにより画像の揺
れを補正するとともに、その補正の効き具合を調整する
ことができる。
【0013】また本発明は、フィールドメモリ回路とフ
ィールドメモリ制御回路を用いずに、固体撮像素子上の
信号読み出しアドレスを移動させることにより画像の揺
れを補正するとともに、その補正精度を向上させること
ができる。
ィールドメモリ制御回路を用いずに、固体撮像素子上の
信号読み出しアドレスを移動させることにより画像の揺
れを補正するとともに、その補正精度を向上させること
ができる。
【0014】
【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しながら説明する。
しながら説明する。
【0015】図1は本発明の第1の実施例における画像
動き補正装置のブロック図を示すものである。同図にお
いて、固体撮像素子1は光学系を介した映像を電気信号
に変換する撮像素子で、後述する固体撮像素子駆動制御
回路9により駆動及び制御され、撮像エリアのうちの一
部を出力する。アナログ信号処理回路2は固体撮像素子
1の出力に対するアナログ信号処理を行い、アナログ/
ディジタル変換回路3はアナログ信号処理回路2で処理
された信号をディジタル信号に変換する。画像動き検出
回路4はアナログ/ディジタル変換回路3からの映像信
号から画像の動きの情報を検出し(この検出された画像
の動きの情報を以下「検出動きベクトル」と称す。)、
動きベクトル算出回路5に出力する。動きベクトル算出
回路5は、後述する予測回路6の出力と画像動き検出回
路4の出力からフィールド間の動きベクトルを計算し出
力する。予測回路6は動きベクトル算出回路5により計
算されたフィールド間の動きベクトルと後述する係数発
生回路7が発生する係数から1フィールド先の動きベク
トルの予測値(この予測値を以下「動き予測ベクトル」
と称す。)を計算し出力する。係数発生回路7は、動き
ベクトル算出回路5と予測回路6の出力に応じて、予測
回路6が動き予測ベクトルを求める際に用いる係数を求
める。動きベクトル積分回路8は予測回路6からの動き
予測ベクトルを各フィールド毎に積分する(以下、この
積分値を「動き予測積分ベクトル」と称す。)。固体撮
像素子駆動制御回路9は、固体撮像素子1を駆動し、且
つ動きベクトル積分回路8の出力に基づき固体撮像素子
1の撮像エリアのうちの一部を出力するように信号読み
出しアドレスを制御する。ディジタル信号処理回路10
はアナログ/ディジタル変換回路3からの映像信号にデ
ィジタル信号処理を施すための回路である。
動き補正装置のブロック図を示すものである。同図にお
いて、固体撮像素子1は光学系を介した映像を電気信号
に変換する撮像素子で、後述する固体撮像素子駆動制御
回路9により駆動及び制御され、撮像エリアのうちの一
部を出力する。アナログ信号処理回路2は固体撮像素子
1の出力に対するアナログ信号処理を行い、アナログ/
ディジタル変換回路3はアナログ信号処理回路2で処理
された信号をディジタル信号に変換する。画像動き検出
回路4はアナログ/ディジタル変換回路3からの映像信
号から画像の動きの情報を検出し(この検出された画像
の動きの情報を以下「検出動きベクトル」と称す。)、
動きベクトル算出回路5に出力する。動きベクトル算出
回路5は、後述する予測回路6の出力と画像動き検出回
路4の出力からフィールド間の動きベクトルを計算し出
力する。予測回路6は動きベクトル算出回路5により計
算されたフィールド間の動きベクトルと後述する係数発
生回路7が発生する係数から1フィールド先の動きベク
トルの予測値(この予測値を以下「動き予測ベクトル」
と称す。)を計算し出力する。係数発生回路7は、動き
ベクトル算出回路5と予測回路6の出力に応じて、予測
回路6が動き予測ベクトルを求める際に用いる係数を求
める。動きベクトル積分回路8は予測回路6からの動き
予測ベクトルを各フィールド毎に積分する(以下、この
積分値を「動き予測積分ベクトル」と称す。)。固体撮
像素子駆動制御回路9は、固体撮像素子1を駆動し、且
つ動きベクトル積分回路8の出力に基づき固体撮像素子
1の撮像エリアのうちの一部を出力するように信号読み
出しアドレスを制御する。ディジタル信号処理回路10
はアナログ/ディジタル変換回路3からの映像信号にデ
ィジタル信号処理を施すための回路である。
【0016】なお、画像動き検出回路4は従来例示した
図16と同様の構成と作用を成すものであるので詳細な
説明は省略する。以下本実施例の説明に於いては、画像
動き検出回路4を構成する各回路は図16の各回路と同
一のものとして同一の符号を付して説明に用いる。
図16と同様の構成と作用を成すものであるので詳細な
説明は省略する。以下本実施例の説明に於いては、画像
動き検出回路4を構成する各回路は図16の各回路と同
一のものとして同一の符号を付して説明に用いる。
【0017】図2は図1に示した予測回路6の具体的な
構成を示すブロック図である。同図において、遅延回路
21,22,・・・,2i(iは正の整数)は信号を遅
延させる遅延器であり、遅延時間は、映像信号の1フィ
ールド分、つまり60分の1秒である。乗算回路30,
31,・・・,3iは乗算器であり、入力に対し係数発
生回路7が発生する係数W0,W1,・・・,Wiを乗
ずるものとする。加算器41,42,・・・,4iは乗
算回路30,31,・・・,3iの各出力の加算処理を
行う。
構成を示すブロック図である。同図において、遅延回路
21,22,・・・,2i(iは正の整数)は信号を遅
延させる遅延器であり、遅延時間は、映像信号の1フィ
ールド分、つまり60分の1秒である。乗算回路30,
31,・・・,3iは乗算器であり、入力に対し係数発
生回路7が発生する係数W0,W1,・・・,Wiを乗
ずるものとする。加算器41,42,・・・,4iは乗
算回路30,31,・・・,3iの各出力の加算処理を
行う。
【0018】図3は図2に示した予測回路6において遅
延回路の数が3個の場合の構成を示すブロック図であ
る。同図において、遅延回路21,22,23は信号を
遅延させる遅延器であり、遅延時間は、映像信号の1フ
ィールド分、つまり60分の1秒である。乗算回路3
0,31,32,33は乗算器であり、入力に対し係数
発生回路7が発生する係数W0,W1,W2,W3を乗
ずるものとする。加算器41,42,43は乗算回路3
0,31,32,33の各出力の加算処理を行う。
延回路の数が3個の場合の構成を示すブロック図であ
る。同図において、遅延回路21,22,23は信号を
遅延させる遅延器であり、遅延時間は、映像信号の1フ
ィールド分、つまり60分の1秒である。乗算回路3
0,31,32,33は乗算器であり、入力に対し係数
発生回路7が発生する係数W0,W1,W2,W3を乗
ずるものとする。加算器41,42,43は乗算回路3
0,31,32,33の各出力の加算処理を行う。
【0019】以上のように構成された本実施例の画像動
き補正装置について、以下その動作について説明する。
なお、予測回路6に関しては図3に示した構成を基に説
明する。
き補正装置について、以下その動作について説明する。
なお、予測回路6に関しては図3に示した構成を基に説
明する。
【0020】画像動き検出回路4では、固体撮像素子1
で得られた現フィールドの映像信号と、前フィールドの
映像信号のうち代表点記憶回路201で記憶してあった
代表点信号との相関演算を相関演算回路202で行い、
この演算結果より画像の動き(検出動きベクトル)を検
出する。本発明においては、固体撮像素子1で得られた
映像信号は、動きの予測に基づき固体撮像素子1の撮像
エリアからその一部を読み出したものであるため、得ら
れた検出動きベクトルは前フィールドにおいて予測回路
6で予測した画像の動きと、実際の画像の動きとの差と
なる。つまり、予測回路6で予測した動きと実際の動き
が同じであれば、この画像動き検出回路4で得られる画
像の動きは0となる。故に、各フィールドでそのフィー
ルドの1フィールド前に予測回路6で求められた動き予
測ベクトルに、各フィールドで動き検出回路4で得られ
た検出動きベクトルを加算(もしくは減算)すれば、前
フィールドと現フィールドの間の実際の動きベクトルが
求められる。例えば、現在のフィールドを第nフィール
ド(nは正の整数)とし、現フィールドで画像動き検出
回路4で得られた検出動きベクトルをVd(n)、1フ
ィールド前に予測回路6で求められた動き予測ベクトル
をVp(n−1)、前フィールドと現フィールドの間の
実際の動きベクトルをV(n)とすると、V(n)は
(数1)で求められる。
で得られた現フィールドの映像信号と、前フィールドの
映像信号のうち代表点記憶回路201で記憶してあった
代表点信号との相関演算を相関演算回路202で行い、
この演算結果より画像の動き(検出動きベクトル)を検
出する。本発明においては、固体撮像素子1で得られた
映像信号は、動きの予測に基づき固体撮像素子1の撮像
エリアからその一部を読み出したものであるため、得ら
れた検出動きベクトルは前フィールドにおいて予測回路
6で予測した画像の動きと、実際の画像の動きとの差と
なる。つまり、予測回路6で予測した動きと実際の動き
が同じであれば、この画像動き検出回路4で得られる画
像の動きは0となる。故に、各フィールドでそのフィー
ルドの1フィールド前に予測回路6で求められた動き予
測ベクトルに、各フィールドで動き検出回路4で得られ
た検出動きベクトルを加算(もしくは減算)すれば、前
フィールドと現フィールドの間の実際の動きベクトルが
求められる。例えば、現在のフィールドを第nフィール
ド(nは正の整数)とし、現フィールドで画像動き検出
回路4で得られた検出動きベクトルをVd(n)、1フ
ィールド前に予測回路6で求められた動き予測ベクトル
をVp(n−1)、前フィールドと現フィールドの間の
実際の動きベクトルをV(n)とすると、V(n)は
(数1)で求められる。
【0021】
【数1】
【0022】このように、動きベクトル算出回路5は、
各フィールドで予測回路6が出力する動き予測ベクトル
を記憶しておき、(数1)に則り、動き予測ベクトルと
画像動き検出回路4で得られた検出動きベクトルを用い
てフィールド間の実際の動きベクトルを求める。
各フィールドで予測回路6が出力する動き予測ベクトル
を記憶しておき、(数1)に則り、動き予測ベクトルと
画像動き検出回路4で得られた検出動きベクトルを用い
てフィールド間の実際の動きベクトルを求める。
【0023】そして、予測回路6は動きベクトル算出回
路5において求めた実際の動きベクトルから、図3に示
した構成により次フィールドの動きベクトルの予測値
(動き予測ベクトル)を求める。図3の構成では、各フ
ィールドで動きベクトル算出回路5から得られる実際の
動きベクトルのうち最新のものから3フィールド前のも
のまでに各々、係数発生回路7により発生された係数W
0,W1,W2,W3を乗算し、その乗算結果を加算し
たものを、動き予測ベクトルとして動きベクトル積分回
路8に出力する。
路5において求めた実際の動きベクトルから、図3に示
した構成により次フィールドの動きベクトルの予測値
(動き予測ベクトル)を求める。図3の構成では、各フ
ィールドで動きベクトル算出回路5から得られる実際の
動きベクトルのうち最新のものから3フィールド前のも
のまでに各々、係数発生回路7により発生された係数W
0,W1,W2,W3を乗算し、その乗算結果を加算し
たものを、動き予測ベクトルとして動きベクトル積分回
路8に出力する。
【0024】次に、係数発生回路7による係数の更新に
ついて説明すると、現在のフィールドを第nフィールド
とし、動きベクトル算出回路5の出力をV(n)、前フ
ィールドの予測回路6の出力をVp(n−1)とする
と、係数発生回路7は、動きベクトル算出回路5の各フ
ィールドでの出力を記憶しておき、これと予測回路6の
出力Vp(n−1)から(数2)に示す計算式に則り求
められる係数の変化量△Wiだけ係数Wiを変化させ
る。
ついて説明すると、現在のフィールドを第nフィールド
とし、動きベクトル算出回路5の出力をV(n)、前フ
ィールドの予測回路6の出力をVp(n−1)とする
と、係数発生回路7は、動きベクトル算出回路5の各フ
ィールドでの出力を記憶しておき、これと予測回路6の
出力Vp(n−1)から(数2)に示す計算式に則り求
められる係数の変化量△Wiだけ係数Wiを変化させ
る。
【0025】
【数2】
【0026】そしてこの更新された係数を用い、予測回
路6は、第(n+1)フィールドでの動き補正をするた
めの動き予測ベクトルVp(n)を、V(n),V(n
−1),V(n―2),V(n―3)から計算する。な
お、(数2)により係数を更新する方法は、最急降下法
といわれ、この方法で係数を更新することにより予測誤
差を最小にできる係数が得られる。
路6は、第(n+1)フィールドでの動き補正をするた
めの動き予測ベクトルVp(n)を、V(n),V(n
−1),V(n―2),V(n―3)から計算する。な
お、(数2)により係数を更新する方法は、最急降下法
といわれ、この方法で係数を更新することにより予測誤
差を最小にできる係数が得られる。
【0027】以上述べた動き予測ベクトルを、動きベク
トル積分回路8は各フィールドで積分し、動き予測積分
ベクトルを計算する(この時、例えば、1フィールド前
も積分結果を動きベクトル積分回路8内で保持し、それ
に現フィールドの動き予測ベクトルを加算するような方
法が考えられる)。そして、この動き予測積分ベクトル
は固体撮像素子駆動制御回路9に送られ、この動き予測
積分ベクトルに基づき固体撮像素子駆動制御回路9が固
体撮像素子1上の映像信号読み出しアドレスを制御し、
次のフィールドの映像信号の動き成分を予測に基づき固
体撮像素子1上で補正する。
トル積分回路8は各フィールドで積分し、動き予測積分
ベクトルを計算する(この時、例えば、1フィールド前
も積分結果を動きベクトル積分回路8内で保持し、それ
に現フィールドの動き予測ベクトルを加算するような方
法が考えられる)。そして、この動き予測積分ベクトル
は固体撮像素子駆動制御回路9に送られ、この動き予測
積分ベクトルに基づき固体撮像素子駆動制御回路9が固
体撮像素子1上の映像信号読み出しアドレスを制御し、
次のフィールドの映像信号の動き成分を予測に基づき固
体撮像素子1上で補正する。
【0028】以上のように本実施例によれば、(数2)
に示す計算式に則り求められる変化量により更新される
係数を用い、予測回路6で予測された1フィールド先の
動き予測ベクトルに基づき固体撮像素子1上の信号読み
出しアドレスを移動させることにより、フィールドメモ
リ回路を用いることなく画像の動き補正を行うことがで
きる。
に示す計算式に則り求められる変化量により更新される
係数を用い、予測回路6で予測された1フィールド先の
動き予測ベクトルに基づき固体撮像素子1上の信号読み
出しアドレスを移動させることにより、フィールドメモ
リ回路を用いることなく画像の動き補正を行うことがで
きる。
【0029】また、本実施例において、係数の初期値に
関しては特に言及しなかったが、これは特定の数値に限
定するものでは無く、例えば、係数の初期値を全て1と
する、等が考えられる。
関しては特に言及しなかったが、これは特定の数値に限
定するものでは無く、例えば、係数の初期値を全て1と
する、等が考えられる。
【0030】また、本実施例において、(数2)におい
て使用する、正の定数εに関しては特に言及しなかった
が、これは特定の数値に限定するものでは無く、例え
ば、1.0・10-8程度の数が考えられる。
て使用する、正の定数εに関しては特に言及しなかった
が、これは特定の数値に限定するものでは無く、例え
ば、1.0・10-8程度の数が考えられる。
【0031】また、本実施例において、係数の更新はす
べてフィールド毎に行ったが、これに限るものではな
く、任意の期間毎に行う、又は更新を行わず、あらかじ
め設定した係数の初期値を保持することも考えられる。
べてフィールド毎に行ったが、これに限るものではな
く、任意の期間毎に行う、又は更新を行わず、あらかじ
め設定した係数の初期値を保持することも考えられる。
【0032】また、本実施例において、予測回路につい
ては、図3に示した構成を説明したがこれに限るもので
は無く、遅延回路及び乗算回路及び加算器の数量を、増
加させたもしくは減少させた構成も当然考えられる。
ては、図3に示した構成を説明したがこれに限るもので
は無く、遅延回路及び乗算回路及び加算器の数量を、増
加させたもしくは減少させた構成も当然考えられる。
【0033】次に、本発明の第2の実施例について説明
する。本発明の第2の実施例の構成は、図1に示した第
1の実施例の構成に対し、ゲイン制御回路を新たに設け
たことが第1の実施例と異なる。
する。本発明の第2の実施例の構成は、図1に示した第
1の実施例の構成に対し、ゲイン制御回路を新たに設け
たことが第1の実施例と異なる。
【0034】図4は、本発明の第2の実施例における画
像動き補正装置のブロック図である。以下、本実施例の
説明に於いては、第1の実施例と同一の部分は、図1の
各回路と同一の符号を付して、第1の実施例と異なる部
分に関してのみ説明を行う。
像動き補正装置のブロック図である。以下、本実施例の
説明に於いては、第1の実施例と同一の部分は、図1の
各回路と同一の符号を付して、第1の実施例と異なる部
分に関してのみ説明を行う。
【0035】ゲイン制御回路11は、画像動き検出回路
4の出力により決定されるゲインにより、予測回路6の
出力に対し増幅もしくは減衰処理を施すための回路であ
る。
4の出力により決定されるゲインにより、予測回路6の
出力に対し増幅もしくは減衰処理を施すための回路であ
る。
【0036】以上のように、ゲイン制御回路11を備え
た構成の本実施例の画像動き補正装置について、以下そ
の動作について説明する。
た構成の本実施例の画像動き補正装置について、以下そ
の動作について説明する。
【0037】ゲイン制御回路11は、予測回路6の出力
に対し、増幅もしくは減衰処理を施すことにより予測に
よる動き補正の効き具合を調節する。これは、動きの予
測の精度が高い場合は、動き補正画像は元の画像の動き
が除去された好ましい映像となるが、動きの予測の精度
が低い場合には、予測誤差が大きく、動き補正画像は、
元の画像に比べ逆に目障りな映像となるおそれがあり、
これを予測回路6の出力の調節により、回避するためで
ある。そしてこの増幅もしくは減衰処理のためのゲイン
に関しては、画像動き検出回路4の出力により決定され
る。次に、このゲインの決定方法に関して述べる。画像
動き検出回路4の出力(検出動きベクトル)は、第1の
実施例で述べたように、画像の動きの予測値と実際の動
きとの差である。つまり、これは予測誤差と等しくな
る。故に画像動き検出回路4の出力(検出動きベクト
ル)をモニターし、検出動きベクトルの絶対値に応じ
て、ゲインを、例えば図5に示すように設定する。図5
のようにゲインを1以下とし、検出動きベクトルの絶対
値の増加につれてゲインが小さくなるようにすること
で、予測による補正の精度が悪い場合には、補正を弱め
ることにより、予測誤差による誤動作を低減できる。
に対し、増幅もしくは減衰処理を施すことにより予測に
よる動き補正の効き具合を調節する。これは、動きの予
測の精度が高い場合は、動き補正画像は元の画像の動き
が除去された好ましい映像となるが、動きの予測の精度
が低い場合には、予測誤差が大きく、動き補正画像は、
元の画像に比べ逆に目障りな映像となるおそれがあり、
これを予測回路6の出力の調節により、回避するためで
ある。そしてこの増幅もしくは減衰処理のためのゲイン
に関しては、画像動き検出回路4の出力により決定され
る。次に、このゲインの決定方法に関して述べる。画像
動き検出回路4の出力(検出動きベクトル)は、第1の
実施例で述べたように、画像の動きの予測値と実際の動
きとの差である。つまり、これは予測誤差と等しくな
る。故に画像動き検出回路4の出力(検出動きベクト
ル)をモニターし、検出動きベクトルの絶対値に応じ
て、ゲインを、例えば図5に示すように設定する。図5
のようにゲインを1以下とし、検出動きベクトルの絶対
値の増加につれてゲインが小さくなるようにすること
で、予測による補正の精度が悪い場合には、補正を弱め
ることにより、予測誤差による誤動作を低減できる。
【0038】また、この場合、動きベクトル算出回路5
において、フィールド間の実際の動きベクトルを求める
際には、画像動き検出回路4の出力と、ゲイン制御回路
11によりゲイン制御された後の動き予測ベクトルを使
用することとする。これは画像動き検出回路4で得られ
る検出動きベクトルは、ゲイン制御後の動き予測ベクト
ルと実際の画像の動きとの差となるからである。
において、フィールド間の実際の動きベクトルを求める
際には、画像動き検出回路4の出力と、ゲイン制御回路
11によりゲイン制御された後の動き予測ベクトルを使
用することとする。これは画像動き検出回路4で得られ
る検出動きベクトルは、ゲイン制御後の動き予測ベクト
ルと実際の画像の動きとの差となるからである。
【0039】以上のように本実施例によれば、ゲイン制
御回路11により、予測回路6の出力に対し、増幅もし
くは減衰処理を施すことにより予測による動き補正の精
度を調節し、画像の揺れの状態により、予測による動き
補正の精度を調節し、誤動作を低減できる。
御回路11により、予測回路6の出力に対し、増幅もし
くは減衰処理を施すことにより予測による動き補正の精
度を調節し、画像の揺れの状態により、予測による動き
補正の精度を調節し、誤動作を低減できる。
【0040】なお、ゲイン決定方法に関しては、画像動
き検出回路4の出力によりゲインを決定する方法のみ述
べたが、これに限るものでは無く、例えば、動きベクト
ル算出回路5の出力に応じてゲインを決定する方法も考
えられる。動きベクトル算出回路5の出力は、実際の画
像の動きベクトルであるため、例えば、この動きベクト
ルの周波数成分に応じてゲインを決定する。例えば図6
のように画像の動きに含まれる振動成分のパワーに応じ
てゲインを決定する。これは、例えば、画像の動きの周
波数により予測回路6が持つ予測の精度が異なる場合、
特に予測誤差が大きくなる周波数の振動成分が画像の動
きに多く含まれるときには、ゲインを小さくし補正を弱
めることにより、予測誤差による誤動作を低減できる。
き検出回路4の出力によりゲインを決定する方法のみ述
べたが、これに限るものでは無く、例えば、動きベクト
ル算出回路5の出力に応じてゲインを決定する方法も考
えられる。動きベクトル算出回路5の出力は、実際の画
像の動きベクトルであるため、例えば、この動きベクト
ルの周波数成分に応じてゲインを決定する。例えば図6
のように画像の動きに含まれる振動成分のパワーに応じ
てゲインを決定する。これは、例えば、画像の動きの周
波数により予測回路6が持つ予測の精度が異なる場合、
特に予測誤差が大きくなる周波数の振動成分が画像の動
きに多く含まれるときには、ゲインを小さくし補正を弱
めることにより、予測誤差による誤動作を低減できる。
【0041】また、他の方法として、予測回路6の出力
に応じてゲインを決定する方法も考えられる。例えば、
動き予測ベクトルの絶対値により図7に示すようにゲイ
ンを決定することで、予測による動き補正の効き具合を
調整できる。
に応じてゲインを決定する方法も考えられる。例えば、
動き予測ベクトルの絶対値により図7に示すようにゲイ
ンを決定することで、予測による動き補正の効き具合を
調整できる。
【0042】また、他の方法として、画像動き検出回路
4、動きベクトル算出回路5、予測回路6の出力によら
ず、一定のゲインを設定しておくことも考えられる。
4、動きベクトル算出回路5、予測回路6の出力によら
ず、一定のゲインを設定しておくことも考えられる。
【0043】なお、本実施例においては、画像動き検出
回路4、動きベクトル算出回路5、予測回路6の出力の
内の1つを用いてゲインを決定する方法に関してのみ述
べたが、これに限るものでは無く、例えば、上記3つの
出力の内の2つから決定される2つのゲインの内、大き
い方、または小さい方、または2つのゲインの平均を、
ゲイン制御回路11で用いるゲインとする方法等も考え
られる。また、上記3つの出力から決定される3つのゲ
インの内、大最大のもの、または中間のもの、または、
最小のもの、または3つのゲインの平均を、ゲイン制御
回路11で用いるゲインとする方法等も考えられる。
回路4、動きベクトル算出回路5、予測回路6の出力の
内の1つを用いてゲインを決定する方法に関してのみ述
べたが、これに限るものでは無く、例えば、上記3つの
出力の内の2つから決定される2つのゲインの内、大き
い方、または小さい方、または2つのゲインの平均を、
ゲイン制御回路11で用いるゲインとする方法等も考え
られる。また、上記3つの出力から決定される3つのゲ
インの内、大最大のもの、または中間のもの、または、
最小のもの、または3つのゲインの平均を、ゲイン制御
回路11で用いるゲインとする方法等も考えられる。
【0044】また、本実施例においてゲインを決定する
場合、画像動き検出回路4、動きベクトル算出回路5、
予測回路6の出力に対し、何等かのフィルタリングを施
してから、ゲインを決定する方法も考えられる。
場合、画像動き検出回路4、動きベクトル算出回路5、
予測回路6の出力に対し、何等かのフィルタリングを施
してから、ゲインを決定する方法も考えられる。
【0045】また、本実施例において、ゲインの決定方
法を、図5,図6,図7の特性図を用いて説明したがこ
れに限るものでは無く、例えば、図8のような1次関
数、図9のシグモイド関数を用いることも考えられる。
法を、図5,図6,図7の特性図を用いて説明したがこ
れに限るものでは無く、例えば、図8のような1次関
数、図9のシグモイド関数を用いることも考えられる。
【0046】また、本実施例において、図5,図6,図
7,図8,図9は全て右下がりのグラフとしたがこれに
限るものでは無く、例えば逆の右あがりのグラフとする
ことも考えられる。
7,図8,図9は全て右下がりのグラフとしたがこれに
限るものでは無く、例えば逆の右あがりのグラフとする
ことも考えられる。
【0047】また、本実施例においては、ゲイン制御回
路11を、独立したひとつの回路として設置する構成に
ついて説明したがこれに限るものでは無く、例えば、ゲ
イン制御回路11を係数発生回路7または予測回路6に
内蔵し、動き予測ベクトルを計算する際に用いる係数に
ゲインを乗算するような構成も考えられる(但し、この
場合、係数発生回路7に入力される動き予測ベクトル
は、ゲインを乗算される前の、元の係数により計算され
た動き予測ベクトルとする必要がある)。
路11を、独立したひとつの回路として設置する構成に
ついて説明したがこれに限るものでは無く、例えば、ゲ
イン制御回路11を係数発生回路7または予測回路6に
内蔵し、動き予測ベクトルを計算する際に用いる係数に
ゲインを乗算するような構成も考えられる(但し、この
場合、係数発生回路7に入力される動き予測ベクトル
は、ゲインを乗算される前の、元の係数により計算され
た動き予測ベクトルとする必要がある)。
【0048】次に、本発明の第3の実施例について説明
する。本発明の第3の実施例の構成は、図4に示した第
2の実施例の構成に対し、ゲイン制御回路を動きベクト
ル積分回路8の出力側に設けたことが第2の実施例と異
なる。
する。本発明の第3の実施例の構成は、図4に示した第
2の実施例の構成に対し、ゲイン制御回路を動きベクト
ル積分回路8の出力側に設けたことが第2の実施例と異
なる。
【0049】図10は、本発明の第3の実施例における
画像動き補正装置のブロック図である。以下、本実施例
の説明に於いては、第2の実施例と同一の部分は、図4
の各回路と同一の符号を付して、第2の実施例と異なる
部分に関してのみ説明を行う。
画像動き補正装置のブロック図である。以下、本実施例
の説明に於いては、第2の実施例と同一の部分は、図4
の各回路と同一の符号を付して、第2の実施例と異なる
部分に関してのみ説明を行う。
【0050】ゲイン制御回路12は、画像動き検出回路
4の出力により決定されるゲインにより、動きベクトル
積分回路8の出力に対し増幅もしくは減衰処理を施すた
めの回路である。また動きベクトル算出回路51は、第
2の実施例の動きベクトル算出回路5に比べ、ゲイン制
御回路12からの出力を受けることのみ異なる回路であ
る。
4の出力により決定されるゲインにより、動きベクトル
積分回路8の出力に対し増幅もしくは減衰処理を施すた
めの回路である。また動きベクトル算出回路51は、第
2の実施例の動きベクトル算出回路5に比べ、ゲイン制
御回路12からの出力を受けることのみ異なる回路であ
る。
【0051】以上のように、ゲイン制御回路12及び動
きベクトル算出回路51を備えた構成の本実施例の画像
動き補正装置について、以下その動作について説明す
る。
きベクトル算出回路51を備えた構成の本実施例の画像
動き補正装置について、以下その動作について説明す
る。
【0052】ゲイン制御回路12は、動きベクトル積分
回路8の出力に対し、増幅もしくは減衰処理を施すこと
により予測による動き補正の効き具合を調節する。この
理由は、第2の実施例と同様に、予測による動き補正の
精度を調節し、誤動作を低減することであり、且つ、ゲ
インの決定方法も第2の実施例と同様に、画像動き検出
回路4、動きベクトル算出回路51、予測回路6の出力
に応じて決定される。また、本実施例においては、動き
ベクトル算出回路51において、フィールド間の実際の
動きベクトルを求める場合には、ゲイン制御回路12に
よる動き予測積分ベクトルの変化分を考慮する必要があ
り、具体的には、動きベクトル積分回路8の出力をS、
ゲイン制御回路の出力をSgとすると、動きベクトル算
出回路51は、(数1)で求められたV(n)に対し、
(数3)に示すようにSとSgの差を減算し、この結果
(これをVとする)をフィールド間の実際の動きベクト
ルとし、予測回路6に出力する。
回路8の出力に対し、増幅もしくは減衰処理を施すこと
により予測による動き補正の効き具合を調節する。この
理由は、第2の実施例と同様に、予測による動き補正の
精度を調節し、誤動作を低減することであり、且つ、ゲ
インの決定方法も第2の実施例と同様に、画像動き検出
回路4、動きベクトル算出回路51、予測回路6の出力
に応じて決定される。また、本実施例においては、動き
ベクトル算出回路51において、フィールド間の実際の
動きベクトルを求める場合には、ゲイン制御回路12に
よる動き予測積分ベクトルの変化分を考慮する必要があ
り、具体的には、動きベクトル積分回路8の出力をS、
ゲイン制御回路の出力をSgとすると、動きベクトル算
出回路51は、(数1)で求められたV(n)に対し、
(数3)に示すようにSとSgの差を減算し、この結果
(これをVとする)をフィールド間の実際の動きベクト
ルとし、予測回路6に出力する。
【0053】
【数3】
【0054】この動きベクトル積分回路8の出力とゲイ
ン制御回路12の出力の差は、ゲイン制御回路12によ
り計算し、動きベクトル算出回路51に供給される。
ン制御回路12の出力の差は、ゲイン制御回路12によ
り計算し、動きベクトル算出回路51に供給される。
【0055】以上のように本実施例によれば、ゲイン制
御回路12により、動きベクトル積分回路8の出力に対
し、増幅もしくは減衰処理を施すことにより予測による
動き補正の精度を調節し、画像の揺れの状態により、予
測による動き補正の精度を調節し、誤動作を低減でき
る。
御回路12により、動きベクトル積分回路8の出力に対
し、増幅もしくは減衰処理を施すことにより予測による
動き補正の精度を調節し、画像の揺れの状態により、予
測による動き補正の精度を調節し、誤動作を低減でき
る。
【0056】なお、ゲイン決定方法に関しては、第2の
実施例と同様の方法以外に、例えば、動きベクトル積分
回路8の出力に応じてゲインを決定する方法も考えられ
る。例えば、動きベクトル積分回路8の出力(動き予測
積分ベクトル)の絶対値により図11に示すようにゲイ
ンを決定する。このようにすると、例えば、動きベクト
ル積分回路8の出力に基づき求められる固体撮像素子1
からの映像読みだしアドレスが、固体撮像素子1の映像
読みだし範囲を越えるような場合でも、ゲイン制御回路
12により動き予測積分ベクトルを減衰させることによ
り固体撮像素子1の映像読みだし範囲内での、映像読み
出しが可能となる。
実施例と同様の方法以外に、例えば、動きベクトル積分
回路8の出力に応じてゲインを決定する方法も考えられ
る。例えば、動きベクトル積分回路8の出力(動き予測
積分ベクトル)の絶対値により図11に示すようにゲイ
ンを決定する。このようにすると、例えば、動きベクト
ル積分回路8の出力に基づき求められる固体撮像素子1
からの映像読みだしアドレスが、固体撮像素子1の映像
読みだし範囲を越えるような場合でも、ゲイン制御回路
12により動き予測積分ベクトルを減衰させることによ
り固体撮像素子1の映像読みだし範囲内での、映像読み
出しが可能となる。
【0057】また、他の方法として、画像動き検出回路
4、動きベクトル算出回路51、予測回路6、動きベク
トル積分回路8の出力によらず、一定のゲインを設定し
ておくことも考えられる。
4、動きベクトル算出回路51、予測回路6、動きベク
トル積分回路8の出力によらず、一定のゲインを設定し
ておくことも考えられる。
【0058】なお、本実施例においては、動きベクトル
積分回路8の出力を用いてゲインを決定する方法に関し
てのみ述べたが、これに限るものでは無く、例えば、画
像動き検出回路4、動きベクトル算出回路51、予測回
路6、動きベクトル積分回路8の4つの出力の内の2つ
から決定される2つのゲインの内、大きい方、または小
さい方、または2つのゲインの平均を、ゲイン制御回路
12で用いるゲインとする方法等も考えられる。また、
上記4つの出力の内の3つの出力から決定される3つの
ゲインの内、最大のもの、または中間のもの、または最
小のもの、または3つのゲインの平均を、ゲイン制御回
路12で用いるゲインとする方法等も考えられる。ま
た、上記4つの出力の内、最大のもの、または2番目に
大きいもの、または3番目に大きいもの、または最小の
もの、または4つのゲインの平均を、ゲイン制御回路1
2で用いるゲインとする方法等も考えられる。
積分回路8の出力を用いてゲインを決定する方法に関し
てのみ述べたが、これに限るものでは無く、例えば、画
像動き検出回路4、動きベクトル算出回路51、予測回
路6、動きベクトル積分回路8の4つの出力の内の2つ
から決定される2つのゲインの内、大きい方、または小
さい方、または2つのゲインの平均を、ゲイン制御回路
12で用いるゲインとする方法等も考えられる。また、
上記4つの出力の内の3つの出力から決定される3つの
ゲインの内、最大のもの、または中間のもの、または最
小のもの、または3つのゲインの平均を、ゲイン制御回
路12で用いるゲインとする方法等も考えられる。ま
た、上記4つの出力の内、最大のもの、または2番目に
大きいもの、または3番目に大きいもの、または最小の
もの、または4つのゲインの平均を、ゲイン制御回路1
2で用いるゲインとする方法等も考えられる。
【0059】また、本実施例においてゲインを決定する
場合、画像動き検出回路4、動きベクトル算出回路5
1、予測回路6、動きベクトル積分回路8の出力に対
し、何等かのフィルタリングを施してから、ゲインを決
定する方法も考えられる。
場合、画像動き検出回路4、動きベクトル算出回路5
1、予測回路6、動きベクトル積分回路8の出力に対
し、何等かのフィルタリングを施してから、ゲインを決
定する方法も考えられる。
【0060】また、本実施例において、ゲインの決定方
法を、図11の特性図を用いて説明したがこれに限るも
のでは無く、例えば、図8のような1次関数、図9のシ
グモイド関数を用いることも考えられる。
法を、図11の特性図を用いて説明したがこれに限るも
のでは無く、例えば、図8のような1次関数、図9のシ
グモイド関数を用いることも考えられる。
【0061】また、本実施例において、図8,図9,図
11は、全て右下がりのグラフとしたがこれに限るもの
では無く、例えば逆の右あがりのグラフとすることも考
えられる。
11は、全て右下がりのグラフとしたがこれに限るもの
では無く、例えば逆の右あがりのグラフとすることも考
えられる。
【0062】なお、動きベクトル積分回路8の出力とゲ
イン制御回路12の出力の差は、ゲイン制御回路12が
計算し、動きベクトル算出回路51に対し出力すること
としたが、これに限るものではなく、例えば、動きベク
トル積分回路8の出力とゲイン制御回路12の出力を動
きベクトル算出回路51に供給し、動きベクトル算出回
路51において動きベクトル積分回路8の出力とゲイン
制御回路12の出力を求める構成も考えられる。
イン制御回路12の出力の差は、ゲイン制御回路12が
計算し、動きベクトル算出回路51に対し出力すること
としたが、これに限るものではなく、例えば、動きベク
トル積分回路8の出力とゲイン制御回路12の出力を動
きベクトル算出回路51に供給し、動きベクトル算出回
路51において動きベクトル積分回路8の出力とゲイン
制御回路12の出力を求める構成も考えられる。
【0063】なお、本実施例に対し、第2の実施例で示
したゲイン制御回路11を追加すれば(このとき、第2
の実施例と同様にゲイン制御回路11の出力を動きベク
トル算出回路5に供給する)、より細かく予測の精度の
調整が可能となることは言うまでもない。
したゲイン制御回路11を追加すれば(このとき、第2
の実施例と同様にゲイン制御回路11の出力を動きベク
トル算出回路5に供給する)、より細かく予測の精度の
調整が可能となることは言うまでもない。
【0064】次に、本発明の第4の実施例について説明
する。本発明の第4の実施例の構成は、図1に示した第
1の実施例の構成に対し、積分ベクトル補正回路を新た
に設けたことが第1の実施例と異なる。
する。本発明の第4の実施例の構成は、図1に示した第
1の実施例の構成に対し、積分ベクトル補正回路を新た
に設けたことが第1の実施例と異なる。
【0065】図12は、本発明の第4の実施例における
画像動き補正装置のブロック図である。以下、本実施例
の説明に於いては、第1の実施例と同一の部分は、図1
の各回路と同一の符号を付して、第1の実施例と異なる
部分に関してのみ説明を行う。
画像動き補正装置のブロック図である。以下、本実施例
の説明に於いては、第1の実施例と同一の部分は、図1
の各回路と同一の符号を付して、第1の実施例と異なる
部分に関してのみ説明を行う。
【0066】積分ベクトル補正回路13は、動きベクト
ル算出回路5及び予測回路6の出力に基づき、動きベク
トル積分回路8で積分された値に含まれる予測に伴う誤
差を補正するための回路である。
ル算出回路5及び予測回路6の出力に基づき、動きベク
トル積分回路8で積分された値に含まれる予測に伴う誤
差を補正するための回路である。
【0067】以上のように、積分ベクトル補正回路13
を備えた構成の本実施例の画像動き補正装置について、
以下その動作について説明する。
を備えた構成の本実施例の画像動き補正装置について、
以下その動作について説明する。
【0068】第1の実施例と同様に、動きベクトル積分
回路8は、動き予測ベクトルの積分値を計算する。しか
し、ここで積分される動き予測ベクトルは予測回路で予
測された値であるため、当然予測の際に生じる予測誤差
が含まれることが考えられる。そしてその予測誤差は、
積分演算を行う毎に、動き予測積分ベクトルに蓄積され
る。そこで、動きベクトル算出回路5で得られた現フィ
ールドの実際の動きベクトルを用いてフィールド毎に動
き予測積分ベクトルの補正を行うことにより、本構成で
は、第1の実施例に比べ、より正確な動き補正が行える
ことが特徴である。これを図13を用いて説明すると、
同図において、現在のフィールドをn、第n−1フィー
ルドの動きベクトル積分回路8の出力をS(n−1)、
現フィールドで得た動きの予測値(動き予測ベクトル)
をVp(n)、前フィールドに対する現フィールドの実
際の動きベクトルをV(n)、とすると(また簡単のた
め、ベクトルは1次元で表示する)、第nフィールドで
動きベクトル積分回路8の出力する動き予測積分ベクト
ルは、第1の実施例では、第n−1フィールドでの出力
S(n−1)にVp(n)を加算したものになるが、S
(n−1)は、第n−2フィールドまでの積分結果に第
n−1フィールドでの動きの予測値(Vp(n−1))
を加算したものであるため、S(n−1)にはVp(n
−1)による予測誤差が含まれる。故にこの予測誤差を
除去するために第nフィールドでは、積分ベクトル補正
回路13は、動きベクトル積分回路8の出力S(n−
1)から、第n−1フィールドでの動きの予測値Vp
(n−1)を減算し(Vp(n−1)は、積分ベクトル
補正回路13に記憶されていたものとする)、代わりに
第nフィールドの実際の動きベクトルV(n)を加算す
る(この結果をS’(n−1)とする)。つまり、誤差
を含んだ予測値の代わりに動きベクトル算出回路5によ
り得られた実際の動きベクトルを1フィールド前の動き
予測積分ベクトルに反映させるようにする。これによ
り、図13に示すように、第nフィールドの動き予測積
分ベクトルS(n)は、Vp(n−1)の予測誤差を含
まないS’(n−1)とVp(n)の加算値となり、V
p(n−1)に含まれる予測誤差が除去されたこととな
る。このような動き予測積分ベクトルに含まれる予測誤
差の除去を各フィールドで行い、且つ図12に示すよう
に、この補正結果を動きベクトル積分回路8にフィード
バックし、次フィールドでの積分はこの補正結果に次フ
ィールドの動き予測ベクトルを加算するようにすること
により、より精度の高い補正が可能となる。
回路8は、動き予測ベクトルの積分値を計算する。しか
し、ここで積分される動き予測ベクトルは予測回路で予
測された値であるため、当然予測の際に生じる予測誤差
が含まれることが考えられる。そしてその予測誤差は、
積分演算を行う毎に、動き予測積分ベクトルに蓄積され
る。そこで、動きベクトル算出回路5で得られた現フィ
ールドの実際の動きベクトルを用いてフィールド毎に動
き予測積分ベクトルの補正を行うことにより、本構成で
は、第1の実施例に比べ、より正確な動き補正が行える
ことが特徴である。これを図13を用いて説明すると、
同図において、現在のフィールドをn、第n−1フィー
ルドの動きベクトル積分回路8の出力をS(n−1)、
現フィールドで得た動きの予測値(動き予測ベクトル)
をVp(n)、前フィールドに対する現フィールドの実
際の動きベクトルをV(n)、とすると(また簡単のた
め、ベクトルは1次元で表示する)、第nフィールドで
動きベクトル積分回路8の出力する動き予測積分ベクト
ルは、第1の実施例では、第n−1フィールドでの出力
S(n−1)にVp(n)を加算したものになるが、S
(n−1)は、第n−2フィールドまでの積分結果に第
n−1フィールドでの動きの予測値(Vp(n−1))
を加算したものであるため、S(n−1)にはVp(n
−1)による予測誤差が含まれる。故にこの予測誤差を
除去するために第nフィールドでは、積分ベクトル補正
回路13は、動きベクトル積分回路8の出力S(n−
1)から、第n−1フィールドでの動きの予測値Vp
(n−1)を減算し(Vp(n−1)は、積分ベクトル
補正回路13に記憶されていたものとする)、代わりに
第nフィールドの実際の動きベクトルV(n)を加算す
る(この結果をS’(n−1)とする)。つまり、誤差
を含んだ予測値の代わりに動きベクトル算出回路5によ
り得られた実際の動きベクトルを1フィールド前の動き
予測積分ベクトルに反映させるようにする。これによ
り、図13に示すように、第nフィールドの動き予測積
分ベクトルS(n)は、Vp(n−1)の予測誤差を含
まないS’(n−1)とVp(n)の加算値となり、V
p(n−1)に含まれる予測誤差が除去されたこととな
る。このような動き予測積分ベクトルに含まれる予測誤
差の除去を各フィールドで行い、且つ図12に示すよう
に、この補正結果を動きベクトル積分回路8にフィード
バックし、次フィールドでの積分はこの補正結果に次フ
ィールドの動き予測ベクトルを加算するようにすること
により、より精度の高い補正が可能となる。
【0069】以上のように本実施例によれば、積分ベク
トル補正回路13を追加することにより、動き予測積分
ベクトルに含まれる予測誤差を除去でき、より画像の動
き補正をより高精度で行うことができる。
トル補正回路13を追加することにより、動き予測積分
ベクトルに含まれる予測誤差を除去でき、より画像の動
き補正をより高精度で行うことができる。
【0070】なお、本実施例においては、積分ベクトル
補正回路13は、動きベクトル算出回路5及び予測回路
6の出力を用いる構成として説明したがこれに限るもの
ではなく、図14に示すように、画像動き検出回路4の
出力を用いる構成によっても、同様の効果が得られる。
このことについて説明すると、画像動き検出回路4の出
力は、現フィールドの実際の画像の動きと、前フィール
ドで予測回路6により得られた動き予測ベクトルとの
差、つまり予測誤差である。故に、積分ベクトル補正回
路において、動きベクトル積分回路の出力に、画像動き
検出回路4の出力を加算(または減算)すると、前フィ
ールドの動き予測ベクトルに含まれる予測誤差を除去す
ることが可能である。
補正回路13は、動きベクトル算出回路5及び予測回路
6の出力を用いる構成として説明したがこれに限るもの
ではなく、図14に示すように、画像動き検出回路4の
出力を用いる構成によっても、同様の効果が得られる。
このことについて説明すると、画像動き検出回路4の出
力は、現フィールドの実際の画像の動きと、前フィール
ドで予測回路6により得られた動き予測ベクトルとの
差、つまり予測誤差である。故に、積分ベクトル補正回
路において、動きベクトル積分回路の出力に、画像動き
検出回路4の出力を加算(または減算)すると、前フィ
ールドの動き予測ベクトルに含まれる予測誤差を除去す
ることが可能である。
【0071】なお、本実施例に対し、第2,第3の実施
例で示したゲイン制御回路11及びゲイン制御回路12
の片方または両方を追加すれば、第2,第3の実施例と
同様の効果が実現できることは言うまでもない。
例で示したゲイン制御回路11及びゲイン制御回路12
の片方または両方を追加すれば、第2,第3の実施例と
同様の効果が実現できることは言うまでもない。
【0072】また、第1,第2,第3,第4の実施例に
おいて、動きベクトル算出回路5、動きベクトル算出回
路51、予測回路6、係数発生回路7、動きベクトル積
分回路8、ゲイン制御回路11、ゲイン制御回路12、
積分ベクトル補正回路13の各回路の機能のソフトウエ
ア上での実現が可能であることは明かである。
おいて、動きベクトル算出回路5、動きベクトル算出回
路51、予測回路6、係数発生回路7、動きベクトル積
分回路8、ゲイン制御回路11、ゲイン制御回路12、
積分ベクトル補正回路13の各回路の機能のソフトウエ
ア上での実現が可能であることは明かである。
【0073】また、第1,第2,第3,第4の実施例に
おいて固体撮像素子としてNTSC用の画素数のものを
用い、最終的な映像信号の出力をNTSC方式の信号と
する場合には、ディジタル信号処理回路10は電子的処
理によるズーム機能を有する構成であり、また、固体撮
像素子としてPAL用の画素数のものを用い、最終的な
映像信号の出力をPAL方式の信号とする場合にもディ
ジタル信号処理回路10は電子的処理によるズーム機能
を有する構成となるが、PAL用などの画素数がNTS
C用よりも多いものを用い、最終的な映像信号の出力を
NTSC方式の信号とする場合にはディジタル信号処理
回路10は電子的処理によるズーム機能を含まない構成
となる。
おいて固体撮像素子としてNTSC用の画素数のものを
用い、最終的な映像信号の出力をNTSC方式の信号と
する場合には、ディジタル信号処理回路10は電子的処
理によるズーム機能を有する構成であり、また、固体撮
像素子としてPAL用の画素数のものを用い、最終的な
映像信号の出力をPAL方式の信号とする場合にもディ
ジタル信号処理回路10は電子的処理によるズーム機能
を有する構成となるが、PAL用などの画素数がNTS
C用よりも多いものを用い、最終的な映像信号の出力を
NTSC方式の信号とする場合にはディジタル信号処理
回路10は電子的処理によるズーム機能を含まない構成
となる。
【0074】また、第1,第2,第3,第4の実施例に
おいて、画像動き検出回路4で検出される検出動きベク
トル及び予測回路6で予測される動き予測ベクトル及び
動きベクトル積分回路8で得られる動き予測積分ベクト
ルの精度に関しては特に言及しなかったが、これらに関
しては1画素以下の精度をもたせることは可能である。
そして、その場合はディジタル信号処理回路10は、映
像信号の補間処理機能を有する構成であり、上記動き予
測積分ベクトルをディジタル信号処理回路10に供給
し、この動き予測積分ベクトルを基に補間処理を行うこ
とで、1画素以下の精度で動き補正された補正信号を生
成することが可能である。
おいて、画像動き検出回路4で検出される検出動きベク
トル及び予測回路6で予測される動き予測ベクトル及び
動きベクトル積分回路8で得られる動き予測積分ベクト
ルの精度に関しては特に言及しなかったが、これらに関
しては1画素以下の精度をもたせることは可能である。
そして、その場合はディジタル信号処理回路10は、映
像信号の補間処理機能を有する構成であり、上記動き予
測積分ベクトルをディジタル信号処理回路10に供給
し、この動き予測積分ベクトルを基に補間処理を行うこ
とで、1画素以下の精度で動き補正された補正信号を生
成することが可能である。
【0075】また、第1,第2,第3,第4の実施例に
おいて、画像動き検出回路4に関しては従来の例のもの
と同じとしたがこれに限るものではない。
おいて、画像動き検出回路4に関しては従来の例のもの
と同じとしたがこれに限るものではない。
【0076】また、第1,第2,第3,第4の実施例に
おいて、画像の動きの検出及び画像の動きの予測はすべ
てフィールド毎に行ったが、これに限るものではなく、
例えばフィールド毎ではなくフレーム毎に行うことも考
えられる。
おいて、画像の動きの検出及び画像の動きの予測はすべ
てフィールド毎に行ったが、これに限るものではなく、
例えばフィールド毎ではなくフレーム毎に行うことも考
えられる。
【0077】また、第1,第2,第3,第4の実施例に
おいて、固体撮像素子1からの水平方向の映像信号の読
み出しに関しては、例えば、固体撮像素子1から読み出
した映像信号を、1水平ラインずつ、一旦、1ラインメ
モリに書き込み、この1ラインメモリの読み出しを制御
することにより、動き補正のための映像信号の水平方向
の読み出しを行う構成も考えられる。
おいて、固体撮像素子1からの水平方向の映像信号の読
み出しに関しては、例えば、固体撮像素子1から読み出
した映像信号を、1水平ラインずつ、一旦、1ラインメ
モリに書き込み、この1ラインメモリの読み出しを制御
することにより、動き補正のための映像信号の水平方向
の読み出しを行う構成も考えられる。
【0078】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、映像信号に対し、画像の動き補正を行う場合に、
現フィールドより先の画像の動きを予測するための予測
回路を設けることにより、従来必要であった映像信号を
記憶しておくためのフィールドメモリ回路を削減するこ
とができる。
れば、映像信号に対し、画像の動き補正を行う場合に、
現フィールドより先の画像の動きを予測するための予測
回路を設けることにより、従来必要であった映像信号を
記憶しておくためのフィールドメモリ回路を削減するこ
とができる。
【0079】また、映像信号に対し、画像の動き補正を
行う場合に、現フィールドより先の画像の動きを予測し
補正を行う場合に、その補正の効き具合を調整すること
ができる。
行う場合に、現フィールドより先の画像の動きを予測し
補正を行う場合に、その補正の効き具合を調整すること
ができる。
【0080】また、映像信号に対し、画像の動き補正を
行う場合に、現フィールドより先の画像の動きを予測し
補正を行う場合の補正精度の向上を図ることができる。
行う場合に、現フィールドより先の画像の動きを予測し
補正を行う場合の補正精度の向上を図ることができる。
【図1】本発明の第1の実施例における画像動き補正装
置の構成を示すブロック図
置の構成を示すブロック図
【図2】図1の予測回路6の具体的な構成を示すブロッ
ク図
ク図
【図3】図1の予測回路6の具体的な構成を示すブロッ
ク図
ク図
【図4】本発明の第2の実施例における画像動き補正装
置の構成を示すブロック図
置の構成を示すブロック図
【図5】同第2の実施例におけるゲイン制御回路11で
のゲイン決定方法の例を示す特性図
のゲイン決定方法の例を示す特性図
【図6】同第2の実施例におけるゲイン制御回路11で
のゲイン決定方法の例を示す特性図
のゲイン決定方法の例を示す特性図
【図7】同第2の実施例におけるゲイン制御回路11で
のゲイン決定方法の例を示す特性図
のゲイン決定方法の例を示す特性図
【図8】同第2の実施例におけるゲイン制御回路11で
のゲイン決定方法の他の例を示す特性図
のゲイン決定方法の他の例を示す特性図
【図9】同第2の実施例におけるゲイン制御回路11で
のゲイン決定方法の他の例を示す特性図
のゲイン決定方法の他の例を示す特性図
【図10】本発明の第3の実施例における画像動き補正
装置の構成を示すブロック図
装置の構成を示すブロック図
【図11】同第3の実施例におけるゲイン制御回路12
でのゲイン決定方法の例を示す特性図
でのゲイン決定方法の例を示す特性図
【図12】本発明の第4の実施例における画像動き補正
装置の構成を示すブロック図
装置の構成を示すブロック図
【図13】同第4の実施例における積分ベクトル補正回
路13の効果を説明するための説明図
路13の効果を説明するための説明図
【図14】同第4の実施例における画像動き補正装置の
別の構成を示すブロック図
別の構成を示すブロック図
【図15】従来の画像動き補正装置の構成を示すブロッ
ク図
ク図
【図16】図15の画像動き検出回路4の具体的な構成
を示すブロック図
を示すブロック図
1 固体撮像素子 2 アナログ信号処理回路 3 アナログ/ディジタル変換回路 4 画像動き検出回路 5 動きベクトル算出回路 6 予測回路 7 係数発生回路 8 動きベクトル積分回路 9 固体撮像素子駆動制御回路 10 ディジタル信号処理回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 5/232 H04N 5/335
Claims (5)
- 【請求項1】 固体撮像素子からの入力画像の動きを検
出し、これを画像の動きの情報として出力する画像動き
検出回路と、 前記画像動き検出回路から得られた画像の動きの情報
と、予測回路の1フィールドもしくは1フレーム前の出
力から、現フィールドもしくは現フレームと前フィール
ドもしくは前フレームの間の画像の動きベクトルを計算
し出力する動きベクトル算出回路と、 前記動きベクトル算出回路から得られた画像の動きベク
トルより次フィールドもしくは次フレームの画像の動き
を予測し、その予測値を出力する前記予測回路と、 前記動きベクトル算出回路と前記予測回路の出力に応じ
て更新される係数を発生する係数発生回路と、 前記予測回路の出力を積分し、この積分値を出力する動
きベクトル積分回路と、 前記動きベクトル積分回路の出力により前記固体撮像素
子の信号読み出しアドレスの制御を行う固体撮像素子駆
動制御回路とを有し、 前記予測回路は、入力信号を一定期間遅延する1つ以上
の遅延回路と、前記入力信号と前記1つ以上の遅延回路
の出力に、前記係数発生回路により発生される係数を乗
じる1つ以上の乗算回路と、前記1つ以上の乗算回路の
出力を加算する1つ以上の加算器と、からなることを特
徴とする画像動き補正装置。 - 【請求項2】 固体撮像素子からの入力画像の動きを検
出し、これを画像の動きの情報として出力する画像動き
検出回路と、 前記画像動き検出回路から得られた画像の動きの情報
と、予測回路の1フィールドもしくは1フレーム前の出
力から、現フィールドもしくは現フレームと前フィール
ドもしくは前フレームの間の画像の動きベクトルを計算
し出力する動きベクトル算出回路と、 前記動きベクトル算出回路から得られた画像の動きベク
トルより次フィールドもしくは次フレームの画像の動き
を予測し、その予測値を出力する前記予測回路と、 前記予測回路の出力のゲイン制御を行うゲイン制御回路
と、 前記動きベクトル算出回路と前記予測回路の出力に応じ
て更新される係数を発生する係数発生回路と、 前記予測回路の出力を積分し、この積分値を出力する動
きベクトル積分回路と、 前記動きベクトル積分回路の出力により前記固体撮像素
子の信号読み出しアドレスの制御を行う固体撮像素子駆
動制御回路とを有し、 前記予測回路は、入力信号を一定期間遅延する1つ以上
の遅延回路と、前記入力信号と前記1つ以上の遅延回路
の出力に、あらかじめ設定された定数もしくは前記係数
発生回路により発生される係数を乗じる1つ以上の乗算
回路と、前記1つ以上の乗算回路の出力を加算する1つ
以上の加算器と、からなり、 前記ゲイン制御回路は、前記画像動き検出回路と前記動
きベクトル算出回路と前記予測回路からの出力の全ても
しくはその一部に基づきゲイン制御を行う、または、あ
らかじめ設定された固定値に基づきゲイン制御を行うこ
とを特徴とする画像動き補正装置。 - 【請求項3】 固体撮像素子からの入力画像の動きを検
出し、これを画像の動きの情報として出力する画像動き
検出回路と、 前記画像動き検出回路から得られた画像の動きの情報
と、予測回路の1フィールドもしくは1フレーム前の出
力から、現フィールドもしくは現フレームと前フィール
ドもしくは前フレームの間の画像の動きベクトルを計算
し出力する動きベクトル算出回路と、 前記動きベクトル算出回路から得られた画像の動きベク
トルより次フィールドもしくは次フレームの画像の動き
を予測し、その予測値を出力する前記予測回路と、 前記動きベクトル算出回路と前記予測回路の出力に応じ
て更新される係数を発生する係数発生回路と、 前記予測回路の出力を積分し、この積分値を出力する動
きベクトル積分回路と、 前記動きベクトル積分回路の出力のゲイン制御を行うゲ
イン制御回路と、 前記動きベクトル積分回路の出力により前記固体撮像素
子の信号読み出しアドレスの制御を行う固体撮像素子駆
動制御回路とを有し、 前記予測回路は、入力信号を一定期間遅延する1つ以上
の遅延回路と、前記入力信号と前記1つ以上の遅延回路
の出力に、あらかじめ設定された定数もしくは前記係数
発生回路により発生される係数を乗じる1つ以上の乗算
回路と、前記1つ以上の乗算回路の出力を加算する1つ
以上の加算器と、からなり、 前記ゲイン制御回路は、前記画像動き検出回路と前記動
きベクトル算出回路と前記予測回路と前記動きベクトル
積分回路からの出力の全てもしくはその一部に基づきゲ
イン制御を行う、または、あらかじめ設定された固定値
に基づきゲイン制御を行うことを特徴とする画像動き補
正装置。 - 【請求項4】 固体撮像素子からの入力画像の動きを検
出し、これを画像の動きの情報として出力する画像動き
検出回路と、 前記画像動き検出回路から得られた画像の動きの情報
と、予測回路の1フィールドもしくは1フレーム前の出
力から、現フィールドもしくは現フレームと前フィール
ドもしくは前フレームの間の画像の動きベクトルを計算
し出力する動きベクトル算出回路と、 前記動きベクトル算出回路から得られた画像の動きベク
トルより次フィールドもしくは次フレームの画像の動き
を予測し、その予測値を出力する前記予測回路と、 前記動きベクトル算出回路と前記予測回路の出力に応じ
て更新される係数を発生する係数発生回路と、 前記予測回路の出力を積分し、この積分値を出力する動
きベクトル積分回路と、 前記動きベクトル積分回路の出力を前記動きベクトル算
出回路と前記予測回路の出力により補正し、その補正結
果を出力する積分ベクトル補正回路と、 前記積分ベクトル補正回路の出力により前記固体撮像素
子の信号読み出しアドレスの制御を行う固体撮像素子駆
動制御回路とを有し、 前記予測回路は、入力信号を一定期間遅延する1つ以上
の遅延回路と、前記入力信号と前記1つ以上の遅延回路
の出力に、あらかじめ設定された定数もしくは前記係数
発生回路により発生される係数を乗じる1つ以上の乗算
回路と、前記1つ以上の乗算回路の出力を加算する1つ
以上の加算器と、からなることを特徴とする画像動き補
正装置。 - 【請求項5】 係数発生回路が発生する係数を、W0,
W1,・・・,Wi(iは0以上の整数)、動きベクト
ル算出回路の出力をV(n)(nはフィールド数)とし
た場合、予測回路は、 Vp(n)=W0・V(n)+W1・V(n―1)+・・
・+Wi・V(n―i)を出力し、 係数発生回路は、各係数の変化量△Wiが、 △Wi= ―ε(Vp(n―1)―V(n))・V(n―
1―i) (ただし、nはフィールド数、iは0以上の整数、εは
正の定数)となるように更新することを特徴とする請求
項1,2,3または4記載の画像動き補正装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06075851A JP3123341B2 (ja) | 1994-04-14 | 1994-04-14 | 画像動き補正装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06075851A JP3123341B2 (ja) | 1994-04-14 | 1994-04-14 | 画像動き補正装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07288735A JPH07288735A (ja) | 1995-10-31 |
JP3123341B2 true JP3123341B2 (ja) | 2001-01-09 |
Family
ID=13588144
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP06075851A Expired - Fee Related JP3123341B2 (ja) | 1994-04-14 | 1994-04-14 | 画像動き補正装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3123341B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07170311A (ja) * | 1993-12-14 | 1995-07-04 | Nec Corp | 電話機のフックスイッチ回路 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010028607A (ja) * | 2008-07-23 | 2010-02-04 | Sanyo Electric Co Ltd | 画像処理装置、撮像装置及び画像処理方法 |
-
1994
- 1994-04-14 JP JP06075851A patent/JP3123341B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07170311A (ja) * | 1993-12-14 | 1995-07-04 | Nec Corp | 電話機のフックスイッチ回路 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07288735A (ja) | 1995-10-31 |
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