JP3561278B2

JP3561278B2 - Video camera equipment

Info

Publication number: JP3561278B2
Application number: JP25711891A
Authority: JP
Inventors: 聡高瀬; 敏郎衣笠; 宅哉今出
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1991-09-10
Filing date: 1991-09-10
Publication date: 2004-09-02
Anticipated expiration: 2019-09-02
Also published as: JPH0575912A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、撮像素子を用いたビデオカメラ装置に係り、特に、電子的な手振れ補正機能を有するビデオカメラ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ビデオカメラ装置の普及に伴い、その小型、軽量化のための開発が進んでいる。しかし、小型化が進むにつれて撮影時に手振れが生じ易くなり、撮影した映像を再生した場合、手振れによる画像揺れが目立つようになってきた。
【０００３】
そこで、ビデオカメラ装置の手振れ補正手段が種々提案されているが、その１つとして、例えば、ＩＥＥＥＴｒａｎｓ．ｏｎＣＥ，Ｖｏｌ．３５，Ｎｏ．４，Ｎｏｖ．１９８９でのＭ．Ｏｓｈｉｍａ，ｅｔ．ａｌ．による「ＶＨＳＣＡＭＣＯＲＤＥＲｗｉｔｈＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＩＭＡＧＥＳＴＡＢＩＬＩＺＥＲ」と題する論文に記載されるように、角速度センサを用いる方式が知られている。この方式は、ビデオカメラ装置に手振れの検出回路を設け、この検出回路の検出結果により、手振れをキャンセルできる量だけ撮像素子や光学レンズを動かすようにしたものである。即ち、手振れによる垂直、水平方向の動き量を検出する手段として２つの角速度センサが用いられており、一方の角速度センサで手振れによる垂直方向の動き量を検出し、他方の角速度センサで同じく水平方向の動き量を検出し、夫々の検出結果によって、手振れによる画像の動きを相殺するように、撮像素子や光学レンズを動かす。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術では、次のような問題があった。
即ち、図４（ａ）において、Ａを角速度センサの検出軸、Ｖ、Ｈを夫々手振れによる動きの垂直方向成分、水平方向成分とし、検出軸Ａに対する動きの垂直方向成分Ｖの角度がθ、検出軸Ａに対する動きの水平方向成分Ｈの角度がδとすると、角速度センサの検出感度は、図４（ｂ）に示すように、角度θ、δに応じて変化する。従って、例えば垂直方向の動き成分を検出するために取り付けられた角速度センサが、取付け誤差により、水平方向に傾いていたとすると、水平方向にも検出感度を有してしまい、水平方向にのみ手振れが生じた場合でも動きを検出してしまう。このとき、垂直方向に手振れが生じていないにもかかわらず、垂直方向にも手振れがあったとする誤検出を行なってしまい、誤った手振れ補正を行なってしまって画面での映像が垂直方向に揺れることになる。
【０００５】
また、角速度センサがその出力ゲインを下げるような位置に取り付けられている場合でも、正確に手振れによる垂直、水平方向の動きの成分量を検出することができない。
【０００６】
本発明の目的は、かかる問題を解消し、任意方向の手振れに対して、画像の揺れを精度良く除くことができるようにしたビデオカメラ装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、撮像素子の概略水平方向の揺れを検出する水平方向揺れ検出器と、撮像素子の概略垂直方向の揺れを検出する垂直方向揺れ検出器と、水平方向揺れ検出器から出力される水平方向揺れ検出信号と垂直方向揺れ検出器から出力される垂直方向揺れ検出信号とを演算して水平方向の揺れ量を、あるいは水平方向揺れ検出器から出力される水平方向揺れ検出信号と該垂直方向揺れ検出器から出力される該垂直方向揺れ検出信号とを演算して垂直方向の揺れ量を算出する揺れ算出回路とを有し、揺れ算出回路で算出された水平方向の揺れ量あるいは垂直方向の揺れ量に応じて、該撮像素子から出力される電気信号の水平方向あるいは垂直方向の揺れを補正するものである。
【０００８】
【作用】
垂直方向揺れ検出器と水平方向揺れ検出器との検出出力は揺れ算出回路でベクトル演算され、真の垂直、水平方向の揺れ成分を表わす揺れ検出信号が生成される。これら揺れ検出信号に応じて撮像素子の出力電気信号の時間軸を変換し、手振れによる画像の揺れを補正するのであるが、これら揺れ検出器の検出軸の方向が、その取付け誤差により、真の垂直、水平方向からずれていても、揺れ算出回路での上記ベクトル演算によってこの取付け誤差の影響が打ち消され、この取付け誤差に影響されない上記揺れ検出信号が得られる。従って、これら揺れ検出器に取付け誤差があっても、これに影響されず、手振れによる画像の揺れを正確に補正することができる。
【０００９】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。
図１は本発明によるビデオカメラ装置の一実施例を示すブロック図であって、１は光学レンズ、２は撮像素子、３は時間軸変換回路、４は垂直方向揺れ検出器、５は水平方向揺れ検出器、６は揺れ算出回路である。
【００１０】
同図において、図示しない被写体からの光は光学レンズ１を通って撮像素子２の受光面に入射し、これにより、この受光面上に被写体像が結像される。撮像素子２はこの被写体像を撮像し、この被写体像に応じた電気信号を出力する。この電気信号は時間軸変換回路３を通って図示しない信号処理回路に供給され、ビデオ信号となる。
【００１１】
一方、垂直方向揺れ検出器４と水平方向揺れ検出器５が設けられており、撮影中に手振れなどによる揺れが生じたときには、垂直方向揺れ検出器４からはその揺れの垂直方向成分に応じた検出信号Ｍｖが出力され、水平方向揺れ検出器５からはその揺れの水平方向成分に応じた検出信号Ｍｈが出力される。垂直方向揺れ検出器４および水平方向揺れ検出器５から出力された検出信号は、揺れ算出回路６でベクトル演算され、垂直方向の揺れ検出信号ＭＶと水平方向の揺れ検出信号ＭＨとが生成される。このようにこれら揺れ検出信号ＭＶ、ＭＨをベクトル演算によって求めると、垂直方向揺れ検出器４や水平方向揺れ検出器５が取付け誤差によってずれた位置に取り付けられていたとしても、これら揺れ検出信号ＭＶ、ＭＨは夫々正確に垂直、水平方向の揺れ量を表わすことになる。
【００１２】
これら揺れ検出信号ＭＶ、ＭＨは時間軸変換回路３に供給される。時間軸変換回路３は、これら揺れ検出信号ＭＶ、ＭＨにより、手振れによる画像の揺れを打ち消すように撮像素子２からの電気信号の垂直、水平方向の時間軸を変換する。
【００１３】
図２は図１における揺れ算出回路６の一具体例を示すブロック図であって、７は係数発生器、８〜１１は乗算器、１２、１３は加算器である。
同図において、垂直方向揺れ検出器４から出力される検出信号Ｍｖが乗算器８、９に供給され、水平方向揺れ検出器５から出力される検出信号Ｍｈが乗算器１０、１１に供給される。乗算器８ではこの検出信号Ｍｖに係数発生器７からの係数α１が乗算され、乗算器９では検出信号Ｍｖに係数発生器７からの係数α３が乗算される。また、乗算器１０では検出信号Ｍｈに係数発生器７からの係数α２が乗算され、乗算器１１では検出信号Ｍｈに係数発生器７からの係数α４が乗算される。
【００１４】
ここで、係数発生器７から出力される係数α１は、水平方向揺れ検出器５（図１）が、取付け誤差によって垂直方向に傾いていた結果、垂直方向にだけ揺れが生じても水平方向に揺れが生じたように検出するのを補正するための係数である。係数発生器７から出力される係数α２は、垂直方向揺れ検出器４（図１）が、取付け誤差によって水平方向に傾いていた結果、水平方向にだけ揺れが生じても垂直方向に揺れが生じたように検出するのを補正するための係数である。
【００１５】
また、係数発生器７から出力される係数α３、α４は、揺れ検出器４、５が、その取付け誤差によって、これらのゲインを下げるような位置に取り付けられている場合、それを補正するための係数である。
【００１６】
乗算器８、１１の出力は加算器１２で加算され、乗算器９、１０の出力は加算器１３で加算される。加算器１２の出力が上記の水平方向揺れ検出信号ＭＨであり、加算器１３の出力が上記の垂直方向揺れ検出信号ＭＶである。従って、これら揺れ検出信号ＭＶ、ＭＨは次式で示すベクトル演算によって求められたことになる。
ＭＨ＝α１・Ｍｖ＋α４・Ｍｈ ……（１）
ＭＶ＝α３・Ｍｖ＋α２・Ｍｈ ……（２）
このようにして求められた垂直方向揺れ検出信号ＭＶと水平方向揺れ検出信号ＭＨとにより、図１の時間軸変換回路３が撮像素子２からの電気信号の垂直、水平方向の時間軸を変換し、手揺れによる画像の揺れを打ち消す。
【００１７】
図３は上記のベクトル演算で揺れ検出器４、５の取付け誤差が除かれることを示す説明図である。
同図において、実際の垂直方向をＶ、実際の水平方向をＨとし、垂直方向揺れ検出器４の検出軸をＡＶ、水平方向揺れ検出器５の検出軸をＡＨとする。また、垂直方向揺れ検出器４、水平方向揺れ検出器５の取付け誤差により、これら検出軸ＡＶ、ＡＨは夫々垂直方向、水平方向からずれているものとする。このような状態で任意方向に揺れＭが生じたものとすると、垂直方向揺れ検出器４はこの揺れＭの検出軸ＡＶの方向の成分Ｍｖを検出し、水平方向揺れ検出器５はこの揺れＭの検出軸ＡＨの方向の成分Ｍｈを検出する。しかし、これら検出軸ＡＶ、ＡＨは夫々垂直方向Ｖ、水平方向Ｈに一致していないから、成分Ｍｖは揺れＭの垂直方向Ｖの成分ＭＶではなく、また、成分Ｍｈは揺れＭの水平方向Ｈの成分ＭＨではない。
【００１８】
ところで、これら揺れＭ、成分Ｍｖ、成分Ｍｈ、揺れＭの垂直方向Ｖの成分ＭＶ、水平方向Ｈの成分ＭＨを絶対値としてそれらの方向を加味したベクトルを想定すると、これらベクトルの演算により、揺れＭの垂直方向Ｖの成分ＭＶ、水平方向Ｈの成分ＭＨを求めることができる。
【００１９】
即ち、揺れＭ、これら成分のベクトルをこれらの符号にダッシュを付けて表わすと、図３から明らかなように、ベクトルＭ´と各成分のベクトルとの間に、
Ｍ´＝Ｍｖ´＋Ｍｈ´＝ＭＶ´＋ＭＨ´
の関係式が成立するようにすることができる。このためには、上記式（１）、（２）が同時に成立する必要があり、これらが同時に成立するように、図２の係数発生器７が垂直方向揺れ検出器４の検出軸ＡＶの垂直方向Ｖからのずれ量、水平方向揺れ検出器５の検出軸ＡＨの水平方向Ｈからのずれ量に夫々応じた係数α１、α２、α３、α４を発生するのである。
【００２０】
かかる係数α１、α２、α３、α４は垂直方向揺れ検出器４の検出軸ＡＶの垂直方向Ｖからのずれ量、水平方向揺れ検出器５の検出軸ＡＨの水平方向Ｈからのずれ量から求めることができるが、次のような方法によっても求めることができる。
いま、垂直方向ＶにのみＭＶの揺れを与えたとし、このときの垂直方向揺れ検出器４の検出出力をＭｖｖとし、水平方向揺れ検出器５の検出出力をＭｈｖとすると、ＭＨ＝０であるから、上記式（１）、（２）により、
ＭＶ＝α３・Ｍｖｖ＋α２・Ｍｈｖ ……（３）
０＝α１・Ｍｖｖ＋α４・Ｍｈｖ ……（４）
が成立し、また、水平方向ＨにのみＭＨの揺れを与えたとし、このときの垂直方向揺れ検出器４の検出出力をＭｖｈとし、水平方向揺れ検出器５の検出出力をＭｈｈとすると、ＭＶ＝０であるから、上記式（１）、（２）により、
０＝α３・Ｍｖｈ＋α２・Ｍｈｈ ……（５）
ＭＨ＝α１・Ｍｖｈ＋α４・Ｍｈｈ ……（６）
が成立する。従って、式（３）、（５）から係数α２、α３を求めることができて、式（４）、（６）から係数α１、α４を求めることができる。
【００２１】
以上述べたように、揺れ検出器が取付け誤差によって傾いて取り付けられていた場合でも、ベクトル演算を用いることによって、かかる揺れ検出器の検出出力を用いて正確な手振れ補正が可能となる。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、複数個の揺れ検出器から出力される揺れ検出信号をベクトル計算することにより、揺れ検出器に取付け誤差があったとしても、この取付け誤差に影響されない揺れ補正信号を得ることができ、正確に手振れを補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるビデオカメラ装置の一実施例を示すブロック図である。
【図２】図１における揺れ算出回路の一具体例を示すブロック図である。
【図３】図１に示した揺れ算出回路のベクトル演算を示す説明図である。
【図４】角速度センサの取付け誤差による検出感度の変化を示す図である。
【符号の説明】
１光学レンズ
２撮像素子
３時間軸変換回路
４垂直方向揺れ検出器
５水平方向揺れ検出器
６揺れ算出回路
７係数発生器
８〜１１乗算器
１２、１３加算器[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a video camera device using an image sensor, and more particularly to a video camera device having an electronic camera shake correction function.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, with the spread of video camera devices, development for reducing the size and weight has been progressing. However, as miniaturization progresses, camera shake tends to occur during shooting, and when a shot image is reproduced, image shake due to camera shake has become noticeable.
[0003]
In view of this, various camera shake correction means for a video camera device have been proposed. One of such methods is, for example, IEEE Trans. on CE, Vol. 35, No. 4, Nov. 1989 Oshima, et. al. As described in a paper entitled "VHS CAMCORDER with ELECTRONIC IMAGE STABILIZER", a system using an angular velocity sensor is known. In this method, a camera shake detection circuit is provided in a video camera apparatus, and an image sensor and an optical lens are moved by an amount that can cancel the camera shake based on the detection result of the detection circuit. That is, two angular velocity sensors are used as means for detecting vertical and horizontal movement amounts due to camera shake. One angular velocity sensor detects the vertical movement amount due to camera shake, and the other angular velocity sensor also uses the same horizontal direction sensor. Then, the image sensor and the optical lens are moved so as to cancel the movement of the image due to the camera shake based on the respective detection results.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above conventional technology has the following problems.
That is, in FIG. 4A, A is the detection axis of the angular velocity sensor, V and H are the vertical component and the horizontal component of the motion due to camera shake, respectively, and the angle of the vertical component V of the motion with respect to the detection axis A is θ, Assuming that the angle of the horizontal component H of the movement with respect to the detection axis A is δ, the detection sensitivity of the angular velocity sensor changes according to the angles θ and δ as shown in FIG. Therefore, for example, if the angular velocity sensor attached to detect a vertical motion component is inclined in the horizontal direction due to an attachment error, the angular velocity sensor also has detection sensitivity in the horizontal direction, and camera shake only occurs in the horizontal direction. Even if it occurs, the motion is detected. At this time, even though no camera shake occurs in the vertical direction, erroneous detection that there is camera shake in the vertical direction is performed, and an incorrect camera shake correction is performed, and the image on the screen shakes in the vertical direction. Will be.
[0005]
Further, even when the angular velocity sensor is mounted at a position where its output gain is lowered, it is not possible to accurately detect the vertical and horizontal movement component amounts due to camera shake.
[0006]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a video camera device which can solve such a problem and can remove image shaking accurately with respect to camera shake in an arbitrary direction.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a horizontal shake detector for detecting a general horizontal shake of an image sensor, a vertical shake detector for detecting a general vertical shake of the image sensor, The horizontal shake detection signal output from the shake detector and the vertical shake detection signal output from the vertical shake detector are calculated to determine the amount of horizontal shake or the horizontal shake output from the horizontal shake detector. A swing calculation circuit that calculates a vertical swing amount by calculating the direction shake detection signal and the vertical direction shake detection signal output from the vertical direction shake detector, and calculates a horizontal direction calculated by the shake calculation circuit. In accordance with the direction fluctuation amount or the vertical direction fluctuation amount, the horizontal or vertical direction fluctuation of the electric signal output from the image sensor is corrected.
[0008]
[Action]
Detection outputs of the vertical shake detector and horizontal shake detector is the vector calculated in shake calculation circuit, true vertical, shaking detection signal representative of the horizontal swing component Ru is generated. This converts the time axes of the output electrical signal of the imaging device in accordance with these shake detection signal, but of correcting image shaking caused by hand shake, the direction of the detection axis of swing detector, by its mounting error, Even if it deviates from the true vertical and horizontal directions, the above-described vector calculation in the swing calculation circuit cancels out the influence of the attachment error, and the swing detection signal which is not affected by the attachment error is obtained. Therefore, even if there is an attachment error in these shake detectors, it is not affected by the error and the image shake due to camera shake can be accurately corrected.
[0009]
【Example】
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a video camera apparatus according to the present invention, wherein 1 is an optical lens, 2 is an image sensor, 3 is a time axis conversion circuit, 4 is a vertical shake detector, and 5 is a horizontal direction. The swing detector 6 is a swing calculation circuit.
[0010]
In FIG. 1, light from a subject (not shown) passes through an optical lens 1 and is incident on a light receiving surface of an image sensor 2, whereby a subject image is formed on the light receiving surface. The imaging element 2 captures the subject image and outputs an electric signal corresponding to the subject image. This electric signal is supplied to a signal processing circuit (not shown) through the time axis conversion circuit 3 and becomes a video signal.
[0011]
On the other hand, a vertical shake detector 4 and a horizontal shake detector 5 are provided, and when a shake due to a hand shake occurs during shooting, the vertical shake detector 4 responds to the vertical component of the shake. The detection signal Mv is output, and the horizontal vibration detector 5 outputs a detection signal Mh corresponding to the horizontal component of the vibration. The detection signals output from the vertical shake detector 4 and the horizontal shake detector 5 are vector-calculated by a shake calculation circuit 6 to generate a vertical shake detection signal MV and a horizontal shake detection signal MH. . As described above, when these swing detection signals MV and MH are obtained by the vector calculation, even if the vertical swing detector 4 and the horizontal swing detector 5 are attached at positions shifted due to an attachment error, these swing detection signals MV and MH are obtained. , MH represent the vertical and horizontal swing amounts, respectively.
[0012]
These swing detection signals MV and MH are supplied to the time axis conversion circuit 3. The time axis conversion circuit 3 converts the vertical and horizontal time axes of the electric signal from the image sensor 2 based on the shake detection signals MV and MH so as to cancel the image shake caused by the camera shake.
[0013]
FIG. 2 is a block diagram showing a specific example of the fluctuation calculation circuit 6 in FIG. 1, wherein 7 is a coefficient generator, 8 to 11 are multipliers, and 12 and 13 are adders.
In the figure, a detection signal Mv output from a vertical fluctuation detector 4 is supplied to multipliers 8 and 9, and a detection signal Mh output from a horizontal fluctuation detector 5 is supplied to multipliers 10 and 11. . The multiplier 8 multiplies the detection signal Mv by the coefficient α1 from the coefficient generator 7, and the multiplier 9 multiplies the detection signal Mv by the coefficient α3 from the coefficient generator 7. The multiplier 10 multiplies the detection signal Mh by the coefficient α2 from the coefficient generator 7, and the multiplier 11 multiplies the detection signal Mh by the coefficient α4 from the coefficient generator 7.
[0014]
Here, the coefficient α1 output from the coefficient generator 7 is determined in the horizontal direction even if the horizontal sway detector 5 (FIG. 1) is swayed only in the vertical direction as a result of being tilted in the vertical direction due to a mounting error. This is a coefficient for correcting detection of occurrence of shaking. The coefficient α2 output from the coefficient generator 7 is such that the vertical sway detector 4 (FIG. 1) tilts in the horizontal direction due to a mounting error, so that even if sway occurs only in the horizontal direction, sway occurs in the vertical direction. This is a coefficient for correcting detection as described above.
[0015]
The coefficients α3 and α4 output from the coefficient generator 7 are used to correct the fluctuation detectors 4 and 5 when the fluctuation detectors 4 and 5 are mounted at positions where these gains are lowered due to mounting errors. It is a coefficient.
[0016]
The outputs of the multipliers 8 and 11 are added by an adder 12, and the outputs of the multipliers 9 and 10 are added by an adder 13. The output of the adder 12 is the horizontal swing detection signal MH , and the output of the adder 13 is the vertical swing detection signal MV . Therefore, these swing detection signals MV and MH are obtained by the vector calculation shown in the following equation.
MH = α1 · Mv + α4 · Mh (1)
MV = α3 · Mv + α2 · Mh (2)
The time axis conversion circuit 3 in FIG. 1 converts the vertical and horizontal time axes of the electric signal from the image sensor 2 based on the vertical swing detection signal MV and the horizontal swing detection signal MH obtained in this manner. , To cancel the image shake caused by hand shake.
[0017]
FIG. 3 is an explanatory diagram showing that the mounting error of the swing detectors 4 and 5 is removed by the above-described vector calculation.
In the figure, V is the actual vertical direction, H is the actual horizontal direction, AV is the detection axis of the vertical vibration detector 4, and AH is the detection axis of the horizontal vibration detector 5. In addition, it is assumed that the detection axes AV and AH are shifted from the vertical direction and the horizontal direction, respectively, due to an attachment error of the vertical direction fluctuation detector 4 and the horizontal direction fluctuation detector 5. Assuming that the swing M occurs in an arbitrary direction in such a state, the vertical swing detector 4 detects a component Mv of the shake M in the direction of the detection axis AV, and the horizontal shake detector 5 detects the swing M. Is detected in the direction of the detection axis AH. However, since these detection axes AV and AH do not coincide with the vertical direction V and the horizontal direction H, respectively, the component Mv is not the component MV in the vertical direction V of the swing M, and the component Mh is the horizontal direction H of the swing M. Is not the component MH.
[0018]
By the way, assuming vectors that take the directions of the swing M, the component Mv, the component Mh, the component MV of the vertical direction V of the shake M, and the component MH of the horizontal direction H as absolute values, the calculation of the shake A component MV in the vertical direction V and a component MH in the horizontal direction H of M can be obtained.
[0019]
That is, when the swing M and the vector of these components are represented by adding a dash to these signs, as is apparent from FIG. 3, between the vector M ′ and the vector of each component,
M '= Mv' + Mh '= MV' + MH '
Can be established. For this purpose, the above equations (1) and (2) must be satisfied at the same time, and the coefficient generator 7 of FIG. The coefficients α1, α2, α3, and α4 are generated according to the amount of deviation from the direction V and the amount of deviation of the detection axis AH of the horizontal swing detector 5 from the horizontal direction H, respectively.
[0020]
The coefficients α1, α2, α3, and α4 are obtained from the amount of deviation of the detection axis AV of the vertical direction fluctuation detector 4 from the vertical direction V and the amount of deviation of the detection axis AH of the horizontal direction fluctuation detector 5 from the horizontal direction H. Can be obtained by the following method.
Now, assuming that the MV swing is given only in the vertical direction V, MH = 0 if the detection output of the vertical swing detector 4 at this time is Mvv and the detection output of the horizontal swing detector 5 is Mhv. From the above equations (1) and (2),
MV = α3 · Mvv + α2 · Mhv (3)
0 = α1 · Mvv + α4 · Mhv (4)
Is satisfied, and MH swing is given only in the horizontal direction H. When the detection output of the vertical swing detector 4 at this time is Mvh and the detection output of the horizontal swing detector 5 is Mhh, MV = 0, the following equations (1) and (2) indicate that
0 = α3 · Mvh + α2 · Mhh (5)
MH = α1 · Mvh + α4 · Mhh (6)
Holds. Therefore, the coefficients α2 and α3 can be obtained from Equations (3) and (5), and the coefficients α1 and α4 can be obtained from Equations (4) and (6).
[0021]
As described above, even when the shake detector is attached at an angle due to an attachment error, accurate camera shake correction can be performed using the detection output of the shake detector by using the vector calculation.
[0022]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, even if there is a mounting error in the shake detector, the mounting error is not affected by the vector calculation of the shake detection signals output from the plurality of shake detectors. A shake correction signal can be obtained, and camera shake can be accurately corrected.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a video camera device according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a specific example of a swing calculation circuit in FIG. 1;
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a vector operation of the swing calculation circuit shown in FIG. 1;
FIG. 4 is a diagram showing a change in detection sensitivity due to a mounting error of the angular velocity sensor.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical lens 2 Image sensor 3 Time axis conversion circuit 4 Vertical sway detector 5 Horizontal sway detector 6 Sway calculation circuit 7 Coefficient generators 8 to 11 Multipliers 12, 13 Adders

Claims

光学レンズにより結像された画像を電気信号に変換する撮像素子と、
該撮像素子の概略水平方向の揺れを検出する水平方向揺れ検出器と、
該撮像素子の概略垂直方向の揺れを検出する垂直方向揺れ検出器と、
該水平方向揺れ検出器から出力される水平方向揺れ検出信号と該垂直方向揺れ検出器から出力される垂直方向揺れ検出信号とを演算して水平方向の揺れ量を、あるいは該水平方向揺れ検出器から出力される該水平方向揺れ検出信号と該垂直方向揺れ検出器から出力される該垂直方向揺れ検出信号とを演算して垂直方向の揺れ量を算出する揺れ算出回路と
を有し、
該揺れ算出回路で算出された該水平方向の揺れ量あるいは該垂直方向の揺れ量に応じて、該撮像素子から出力される電気信号の水平方向あるいは垂直方向の揺れを補正することを特徴とするビデオカメラ装置。An image sensor that converts an image formed by the optical lens into an electric signal;
A horizontal vibration detector for detecting a general horizontal vibration of the image sensor;
A vertical vibration detector for detecting a general vertical vibration of the image sensor,
A horizontal shake detection signal output from the horizontal shake detector and a vertical shake detection signal output from the vertical shake detector are calculated to determine a horizontal shake amount or the horizontal shake detector. And a shake calculation circuit that calculates the vertical shake amount by calculating the horizontal shake detection signal output from the vertical shake detection signal and the vertical shake detection signal output from the vertical shake detector.
Swinging Re Depending on shake amount or the vertical direction of the shake amount of the calculated horizontal direction calculation circuit, and corrects the horizontal direction or the vertical direction of the swing of the electric signal output from said image pickup device Video camera device.

請求項１において、
前記揺れ算出回路は、前記水平方向の揺れ量ＭＨまたは前記垂直方向の揺れ量ＭＶを次式、
ＭＨ＝α１×Ｍｖ＋α４×Ｍｈ
ＭＶ＝α３×Ｍｖ＋α２×Ｍｈ
但し、Ｍｈ：前記水平方向揺れ検出信号
Ｍｖ：前記垂直方向揺れ検出信号
α１：前記水平方向揺れ検出器が垂直方向に傾いて取り付けられたことにより、前記水平方向揺れ検出器が垂直方向の揺れに反応してしまい、前記水平方向揺れ検出器が垂直方向の揺れを水平方向の揺れとして検出してしまう誤検出を、前記垂直方向揺れ検出器の検出信号によって補正するための係数
α２：前記垂直方向揺れ検出器が水平方向に傾いて取り付けられたことにより、前記垂直方向揺れ検出器が水平方向の揺れに反応してしまい、前記垂直方向揺れ検出器が水平方向の揺れを垂直方向の揺れとして検出してしまう誤検出を、前記水平方向揺れ検出器の検出信号によって補正するための係数
α３：前記垂直方向揺れ検出器の水平方向の傾きによるゲインの変動を補正するための係数
α４：前記水平方向揺れ検出器の垂直方向の傾きによるゲインの変動を補正するための係数
に従って算出することを特徴とするビデオカメラ装置。In claim 1,
The swing calculation circuit calculates the horizontal swing amount MH or the vertical swing amount MV by the following equation:
MH = α1 × Mv + α4 × Mh
MV = α3 × Mv + α2 × Mh
However, Mh: the horizontal sway detection signal Mv: the vertical shake detection signal [alpha] 1: the horizontal shake detector is more that is mounted inclined to the vertical direction, the horizontal sway detector vertical shaking coefficients for the reaction to cause it, the detected and thus erroneously detected horizontal direction countercurrent shake detector for vertical swing as horizontal shake is corrected by the detection signal of the vertical shake detector [alpha] 2: the more to vertically shake detector is mounted tilted horizontally, the vertical shake detector will react to horizontal shaking, the vertical way direction shake detector vertical horizontal shaking coefficient detected and thus erroneously detected as shaking, for correcting a detection signal of the horizontal shake detector .alpha.3: variable gain due to the horizontal gradient of the vertical shake detector Coefficient for correcting the alpha 4: video camera apparatus and calculates in accordance with the coefficient for correcting the variation of the gain due to the vertical gradient of the horizontal shake detector.

請求項２において、
前記係数α１，α２，α３，α４は夫々、
垂直方向にのみ揺れ量ＭＶの揺れを与えたときの前記水平方向揺れ検出信号ＭｈをＭｈｖ，前記垂直方向揺れ検出信号ＭｖをＭｖｖとし、水平方向にのみ揺れ量ＭＨの揺れを与えたときの前記水平方向揺れ検出信号ＭｈをＭｈｈ，前記垂直方向揺れ検出信号ＭｖをＭｖｈとして、次式、
０＝α１×Ｍｖｖ＋α４×Ｍｈｖ
ＭＶ＝α３×Ｍｖｖ＋α２×Ｍｈｖ
ＭＨ＝α１×Ｍｖｈ＋α４×Ｍｈｈ
０＝α３×Ｍｖｈ＋α２×Ｍｈｈ
を演算して算出された値であることを特徴とするビデオカメラ装置。In claim 2,
The coefficients α1, α2, α3, α4 are respectively:
The horizontal direction detection signal Mh is given by Mhv and the vertical direction detection signal Mv is given by Mvv when the vertical amount of swing MV is given only in the vertical direction, and the horizontal direction is given by the horizontal amount of swing MH only in the horizontal direction. Assuming that the horizontal vibration detection signal Mh is Mhh and the vertical vibration detection signal Mv is Mvh,
0 = α1 × Mvv + α4 × Mhv
MV = α3 × Mvv + α2 × Mhv
MH = α1 × Mvh + α4 × Mhh
0 = α3 × Mvh + α2 × Mhh
A video camera device characterized in that the value is a value calculated by calculating.

請求項１，２または３において、
前記揺れ算出回路で算出された前記水平方向の揺れ量あるいは前記垂直方向の揺れ量に応じて、前記撮像素子から出力される前記電気信号の水平方向あるいは垂直方向の時間軸を変換する時間軸変換回路を有し、
該時間軸変換回路により、前記電気信号による画像の揺れを補正することを特徴とするビデオカメラ装置。In claim 1, 2, or 3,
Time axis conversion for converting a horizontal or vertical time axis of the electric signal output from the image sensor according to the horizontal fluctuation amount or the vertical fluctuation amount calculated by the fluctuation calculation circuit. Circuit
A video camera device, wherein the time axis conversion circuit corrects an image shake caused by the electric signal.