JP7286415B2 - Image blur correction device, imaging device and control method - Google Patents
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Description
本発明は、像ブレ補正装置、撮像装置および制御方法に関する。 The present invention relates to an image blur correction device, an imaging device, and a control method.
撮像装置の動きには、手振れ等の、撮影者が意図していない動きと、撮影者による意図的なパンニングやチルティング(以下、パンニング等という)の動きがある。撮像装置の動きを検出して像ブレ補正を行うためには、撮影者の意図しない動きと意図的な動きとを区別する必要がある。パンニング等の意図的な動きは、主に低周波の大きな動きとして捉えることができる。撮像装置は、パンニング等の動きが像ブレ補正量の算出にて含まれないように制御する。例えば、撮像装置が、像ブレ補正量算出のための積分手段への入力を制限することで、積分手段の出力に低周波の大きな動きが含まれないようにする方法が提案されている。また、撮像装置が、積分手段そのもののカットオフ周波数を上げて、低周波の大きな動きが出力されないようにする方法が提案されている。 Movements of an imaging device include movement unintended by a photographer, such as camera shake, and intentional panning or tilting (hereinafter referred to as panning or the like) movement by a photographer. In order to detect the movement of the imaging device and correct the image blur, it is necessary to distinguish between the unintended movement and the intentional movement of the photographer. Intentional motion such as panning can be perceived as a large low-frequency motion. The imaging apparatus performs control so that motion such as panning is not included in the calculation of the image blur correction amount. For example, a method has been proposed in which the imaging device limits the input to the integration means for calculating the image blur correction amount so that the output of the integration means does not include a large low-frequency motion. Also, a method has been proposed in which the imaging device raises the cutoff frequency of the integrating means itself so that a large motion at a low frequency is not output.
特許文献1は、パンニング等の開始が検知されると、積分手段への入力を止めて像ブレ補正を止め、パンニング等の終了を検知すると積分手段への入力を再開して像ブレ補正を再開するブレ補正装置を開示している。
In
手振れを含むパンニング等が行われると、パンニング等の終了判定を精度良く実行することが困難となる。パンニング等の撮影方向の変更動作の開始後に積分手段の出力を制限すると、出力が制限されている期間は像ブレ補正性能が通常時よりも低下する。したがって、パンニング等の終了判定の精度が良くないと、パンニング等の終了直後から像ブレ補正性能を最大限に発揮することができない。本発明は、撮像装置の撮影方向の変更動作の終了を精度良く判定し、撮影方向の変更動作の終了直後から良好な像ブレ補正を行うことができる像ブレ補正装置の提供を目的とする。 When panning or the like including camera shake is performed, it becomes difficult to accurately determine the end of panning or the like. If the output of the integrating means is limited after the start of the operation for changing the photographing direction such as panning, the image blur correction performance is lower than normal during the period when the output is limited. Therefore, unless the accuracy of determination of the end of panning or the like is high, the image blur correction performance cannot be maximized immediately after the end of panning or the like. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an image blur correction device capable of accurately determining the end of an operation for changing the photographing direction of an imaging device and performing good image blur correction immediately after the end of the operation for changing the photographing direction.
本発明の一実施形態の像ブレ補正装置は、撮像装置に加わる振れに係る振れ検出信号を取得して出力する取得手段と、前記振れ検出信号を積分処理して角度信号を出力する第1の積分手段および第2の積分手段と、前記第1の積分手段が出力する角度信号に基づいて、前記撮像装置に加わる振れにより生じる撮像画像のブレを補正するための制御信号を生成する生成手段と、前記第1の積分手段の出力と前記第2の積分手段の出力との差が閾値以下である場合に、前記撮像装置の撮影方向の変更動作が終了したと判定し、前記第1の積分手段の出力と前記第2の積分手段の出力との差が閾値より大きい場合に、前記撮像装置の撮影方向の変更動作が終了していないと判定し、前記撮像装置の撮影方向の変更動作が開始した場合に、前記第1の積分手段のカットオフ周波数を第1のカットオフ周波数から前記第1のカットオフ周波数より高い前記第2のカットオフ周波数に変更し、前記撮像装置の撮影方向の変更動作が終了したと判定した場合に、前記第1の積分手段のカットオフ周波数を前記第1のカットオフ周波数に戻す制御手段と、を有する。 An image blur correction apparatus according to an embodiment of the present invention includes acquisition means for acquiring and outputting a shake detection signal associated with shake applied to an imaging device, and first acquisition means for integrating the shake detection signal and outputting an angle signal. integration means and second integration means; and generation means for generating a control signal for correcting blurring of a captured image caused by vibration applied to the imaging device, based on the angle signal output by the first integration means. determining that the operation of changing the photographing direction of the imaging device is completed when the difference between the output of the first integrating means and the output of the second integrating means is equal to or less than a threshold; when the difference between the output of the means and the output of the second integration means is larger than a threshold, it is determined that the operation of changing the photographing direction of the imaging device has not been completed, and the operation of changing the photographing direction of the imaging device is the cutoff frequency of the first integrating means is changed from the first cutoff frequency to the second cutoff frequency higher than the first cutoff frequency, and the imaging direction of the imaging device is adjusted. and control means for returning the cutoff frequency of the first integrating means to the first cutoff frequency when it is determined that the changing operation is finished.
本発明の像ブレ補正装置によれば、撮像装置の撮影方向の変更動作の終了を精度良く判定し、撮影方向の変更動作の終了直後から良好な像ブレ補正を行うことが可能となる。 According to the image blur correction device of the present invention, it is possible to accurately determine the end of the operation of changing the shooting direction of the imaging device, and perform good image blur correction immediately after the end of the operation of changing the shooting direction.
(撮像装置の構成)
図1は、本実施形態の像ブレ補正装置を備える撮像装置の構成例を示す図である。
以下では、撮影者による撮像装置の撮影方向の変更動作の例として、パンニングを例に挙げて説明するが、本発明は、チルティングが行われた場合にも適用可能である。撮像装置1は、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、または、撮像機能を有する、携帯電話やコンピュータ等の電子機器である。
(Configuration of imaging device)
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of an imaging apparatus including an image blur correction device according to this embodiment.
Panning will be described below as an example of an operation of changing the shooting direction of the imaging device by the photographer, but the present invention can also be applied when tilting is performed. The
撮像光学系11は、フォーカスレンズ、ズームレンズ、シフトレンズ等のレンズ群、およびシャッタや絞り等の光学部材を備える。撮像光学系11は、CPU(中央演算処理装置)13により制御されて、被写体光を撮像素子12に結像させる。撮像光学系11に含まれるシフトレンズは、撮像装置1に加わる振れにより撮像画像に生じる像ブレを光学的に補正するブレ補正手段であり、撮像光学系11の光軸と略直交する方向に移動可能である。本実施形態ではシフトレンズにより被写体の結像位置の補正する光学的像ブレ補正の例を示すが、これに限定されない。例えば撮像素子12自体をシフトさせる方法や、撮像素子の移動とシフトレンズの移動を併用する方法等がある。また、撮像装置1からの指令により駆動制御可能なジンバル機構や自動制御可能な電動雲台等をブレ補正手段として適用してもよい。
The imaging
撮像素子12は、CCD(Charge Coupled Device)型イメージセンサ、CMOS(Complementaly Metal Oxide Semiconductor)型イメージセンサ等である。撮像素子12は、被写体光を光電変換して、撮像画像に係る信号を出力する。角速度センサ15はジャイロセンサ等の振れ検出用デバイスである。角速度センサ15は撮像装置1の動き(振れ)を示す角速度を検出し、振れ検出信号としてCPU13へ出力する。
The
CPU13は、入力された信号やメモリに予め記憶されたプログラムに従い、撮像装置1が備える各部を制御して各種の機能を実現させる。本実施形態の像ブレ補正装置は、CPU13の機能によって実現される。CPU13が、撮像装置1に加わる振れに応じてシフトレンズを駆動制御することで撮像画像のブレ(像ブレ)を補正する。記憶部14は、撮影により取得された情報等の各種情報を記憶する。
The
表示部17は、液晶表示デバイス等を備え、CPU13からの制御指令にしたがって画面に画像を表示する。例えば、表示部17は、撮影時のビューファインダ画像の表示、撮影された画像の表示、対話的な操作のためのGUI(Graphical User Interface)画面等の表示を行う。
The
操作部18は、ユーザの操作指示を受け付けてCPU13へ入力情報を伝達する入力デバイス群を備える。操作部18は、ユーザが撮影指示を入力するための操作部材であるレリーズスイッチを含む。CPU13は、撮影指示を受け付け、撮像素子12の露光制御を行って画像データを取得する処理を行う。
The
画像処理部16は、撮像素子12により取得される撮像画像データに対して所定の画像処理を行う。画像処理部16は、いわゆる現像処理を行う他、撮影モードに応じた色調の調整処理等を行う。なお、画像処理部16の機能の一部を、CPU13が行うソフトウェア処理によって実現してもよい。
The
(像ブレ補正装置の構成)
図2は、像ブレ補正装置の構成例を示す図である。
像ブレ補正装置100は、動き検出部101、HPF(High Pass Fiter)102、パンニング開始判定部103、第1の積分部104、第2の積分部105を備える。また、像ブレ補正装置100は、パンニング終了判定部106、カウンタ107、補正信号算出部108を備える。
(Configuration of image blur correction device)
FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of an image blur correction device.
Image
動き検出部101は、像ブレ補正装置100を備える撮像装置1に生じている動きを検出して、当該動きを示す振れ検出信号を、HPF102とパンニング終了判定部106に出力する。撮像装置1に生じている動きは、例えば、パンニング等の動きや手振れ等である。動き検出部101は、例えば、図1に示す角速度センサ15を有しており、撮像装置1に生じている動きを示す角速度を振れ検出信号として取得して出力する。
The
HPF102は、入力された振れ検出信号から低周波成分を除去または低減することで、フィルタリング処理を行う。HPF102は、フィルタリング処理を施した信号を第1の積分部104と第2の積分部105に出力する。パンニング開始判定部103は、HPF102の出力信号に基づいて、パンニングの開始を判定する(パンニング開始判定を行う)。パンニング開始判定部103は、パンニング開始判定の結果を示す信号(開始判定信号)を第1の積分部104に出力する。
The HPF 102 performs filtering processing by removing or reducing low-frequency components from the input shake detection signal.
第1の積分部104は、HPF102の出力信号を積分処理して、角度信号を出力する。積分処理において、第1の積分部104は、パンニング開始判定部103から受け取った開始判定信号と、パンニング終了判定部106から受け取った終了判定信号に基づいて、第1の積分部104のカットオフ周波数を変更する制御を実行する。第1の積分部104は、積分処理によって得られる角度信号を、パンニング終了判定部106と、補正信号算出部108とに出力する。また、第1の積分部104は、積分処理の内部状態値を第2の積分部105に出力する。
A
第2の積分部105は、HPF102の出力信号を積分処理して、角度信号を出力する。第2の積分部105は、積分処理によって得られる角度信号を、パンニング終了判定部106に出力する。パンニング終了判定部106は、第1の積分部104の出力信号と、第2の積分部105の出力信号とに基づいて、パンニングの終了を判定する(パンニング終了判定を行う)。
A
パンニング終了判定部106は、動き検出部101の出力信号に基づいて、パンニング終了判定の開始タイミングをカウンタ107に通知する。この通知を受けて、カウンタ107が、カウントを開始する。カウント値が閾値(カウンタ閾値)に達すると、カウンタ107は、報知信号をパンニング終了判定部106に通知し、カウント値を0にリセットする(カウンタ107がリセットされる)。パンニング終了判定部106は、カウンタ107から報知信号を受け取ると、パンニング終了判定を実行する。カウンタ107のカウント値とカウンタ閾値との比較結果に基づいて、パンニング終了判定に用いられる信号のサンプル数が決定される。したがって、パンニング終了判定の間隔は、カウンタ閾値に応じて変化する。本実施形態では、カウンタ107のカウント値によってパンニング終了判定のタイミングをとる方法を適用するが、直接時間を測定するなど、他の方法を適用してもよい。パンニング終了判定部106は、パンニング終了判定の結果を示す信号(終了判定信号)を第1の積分部104と第2の積分部105に出力する。
The panning
補正信号算出部108は、第1の積分部104の出力信号に基づいて、シフトレンズ等のブレ補正手段を駆動制御するための制御信号である補正信号を生成(算出)する。そして、CPU13が、不図示の補正制御手段として機能して、補正信号に基づき、ブレ補正手段を駆動制御する。これにより、像ブレが補正される。
The
(積分部の構成)
図3は、第1の積分部と第2の積分部の構成を説明する図である。
図3では、第1の積分部104と第2の積分部105に適用可能なIIRフィルタの構成を例にとって説明する。図3において、加算器202は、入力端201に入力された入力X(n)と、乗算器204の出力とを加算し、その演算結果を内部状態値W(n)として出力する。遅延器203は、内部状態値W(n)を遅延させて内部状態値W(n-1)として出力する。乗算器204は、内部状態値W(n-1)に重み係数aを乗じて出力する。また、乗算器205は、内部状態値W(n)に重み係数bを乗じて出力し、乗算器206は内部状態値W(n-1)に重み係数cを乗じて出力する。加算器207は、乗算器205の出力と乗算器206の出力とを加算し、その演算結果を出力端208から出力Y(n)として出力する。
(Structure of integration part)
FIG. 3 is a diagram for explaining the configurations of the first integration section and the second integration section.
In FIG. 3, the configuration of an IIR filter that can be applied to the
(処理の流れ)
図4乃至図6を参照して、像ブレ補正装置100の動作処理の一例を説明する。図4は像ブレ補正装置100の動作処理を説明するフローチャートである。図5は、パンニング等が行われた際の、動き検出部101が出力する振れ検出信号(角速度信号)の時間変化を示す図である。図5の横軸は時間、縦軸は角速度を示す。図6は、パンニング等が行われた際の、第1の積分部104が出力する角度信号と第2の積分部105が出力する角度信号の時間変化を示す図である。図6の横軸は時間、縦軸は角度を示す。
(Processing flow)
An example of operation processing of the image
(角速度検出)
図4のS301において、動き検出部101が、撮像装置1の動きを検出し、撮像装置1に生じている動きを示す角速度を振れ検出信号として出力する。S302において、HPF102が、動き検出部101が出力した振れ検出信号の低周波成分を除去または低減する(HPF処理を行う)。これにより、振れ検出信号に含まれているオフセット成分が除去される。
(angular velocity detection)
In S301 of FIG. 4, the
S303において、パンニング開始判定部103が、HPF102が出力した振れ検出信号に基づいて、パンニング開始判定を行う。パンニング開始判定部103が、パンニングが開始したと判定した場合は、処理がS304に進む。そして、S304において、CPU13が、第1の積分部104のカットオフ周波数を、第1のカットオフ周波数よりも高い第2のカットオフ周波数に設定する。第1のカットオフ周波数は、パンニング等の動き以外の時(以下、「通常時」という)のカットオフ周波数である。パンニング開始判定部103が、パンニングが開始していないと判定した場合は、処理がS305に進む。
In S<b>303 , the panning
(パンニング開始判定)
図5において、破線の横線402は、振れ検出信号が示す角速度に対して予め定められた閾値を示す。パンニング開始判定部103は、角速度が閾値を上回った時刻である時刻403をパンニングが開始した時刻と判定する。パンニング開始判定の方法については、例えば、角速度の微分信号である角加速度信号や、映像から取得された動きベクトルを用いて判定する方法等、任意の方法を採用可能である。
(Panning start determination)
In FIG. 5, a dashed
(積分処理)
図4の説明に戻る。S305において、第1の積分部104が、HPF102の出力信号に対する積分処理を行って、角速度を角度に変換する。また、S306において、第2の積分部105が、HPF102の出力信号に対する積分処理を行って、角速度を角度に変換する。本実施形態では、第2の積分部105のカットオフ周波数(第3のカットオフ周波数)は、第1の積分部104に設定されている第2のカットオフ周波数より低い周波数に設定される。例えば、第3のカットオフ周波数は、第1の積分部104の通常時のカットオフ周波数(第1のカットオフ周波数)と同じカットオフ周波数に設定される。
(Integral processing)
Returning to the description of FIG. In S305, the
(パンニング終了判定の開始)
次に、S307において、パンニング終了判定部106が、パンニングの角速度すなわち動き検出部101の出力信号がピークを越えたかを判定する。パンニング終了判定部106が、動き検出部101の出力信号がピークを越えていないと判定した場合は、処理がS313に進む。パンニング終了判定部106が、動き検出部101の出力信号がピークを越えたと判定した場合は、処理がS308に進む。S308において、パンニング終了判定部106が、カウンタ107にパンニング終了判定の開始を通知する。そして、S309において、カウンタ107が、カウントを開始する。
(Start of panning end determination)
Next, in S307, the panning
(パンニング終了判定)
S310において、カウンタ107が、カウント値がカウンタ閾値に達したかを判定する。カウンタ107が、カウント値がカウンタ閾値に達していないと判定した場合は、処理がS315に進む。カウンタ107が、カウント値がカウンタ閾値に達したと判定した場合は、処理がS311に進む。そして、S311において、カウンタ107がリセットされ、報知信号をパンニング終了判定部106へ出力する。
(Panning end determination)
In S310, the
次に、S312において、パンニング終了判定部106が、第1の積分部104の出力と、第2の積分部105の出力の差が閾値(角度差閾値)以下であるかを判定する。第1の積分部104の出力と、第2の積分部105の出力の差が閾値以下である場合は、パンニング終了判定部106は、パンニングが終了したと判定する。そして、処理がS314に進む。第1の積分部104の出力と、第2の積分部105の出力の差が閾値より大きい場合は、パンニング終了判定部106は、パンニングが終了していない(パンニング中である)と判定する。そして、処理がS313に進む。
Next, in S312, the panning
(第2の積分部の内部状態値書き換え)
S313において、CPU13が、第2の積分部105の内部状態値を第1の積分部104の内部状態値に書き換える。そして、処理がS315に進む。この書き換え処理により、次のサイクルの積分処理で、第1の積分部104の処理結果を使用して第2の積分部105による積分処理を行うことができる。
(Rewriting the internal state value of the second integration part)
In S<b>313 , the
(パンニング終了判定の具体例)
図6を参照して、パンニング終了判定の具体例を説明する。
図6(A)、(B)には、パンニング等の動きの終了近くの角度信号の時間変化が示される。図6(A)にて、第1の積分部104の出力信号を細線501で示す。第2の積分部105の出力信号を太線502で示す。また、図6(B)にて、第1の積分部104の出力信号を細線506で示す。第2の積分部105の出力信号を太線507で示す。パンニング等の動きの最中では、第1の積分部104のカットオフ周波数は通常時よりも高い。また、第2の積分部105のカットオフ周波数は通常時と同じ周波数であり、第1の積分部104のカットオフ周波数より低い。
(Specific example of panning end determination)
A specific example of panning end determination will be described with reference to FIG.
FIGS. 6A and 6B show temporal changes in the angle signal near the end of movement such as panning. In FIG. 6A, the output signal of the first integrating
カウンタ107が、時刻503でリセットされたとする。そして、カウンタ107が、サンプルごとにカウントしていき、時刻504でカウント値がカウンタ閾値に達したとする。第2の積分部105のカットオフ周波数は低いので、パンニング等の動きによって、入力が大きい場合、太線502のように出力信号が増大する。第1の積分部104のカットオフ周波数は高いので、細線501のように出力信号は制限される。
Assume that
時刻504において、パンニング終了判定部106が、細線501と太線502の差505が角度差閾値以下であるかを判定する。差505が角度差閾値よりも大きい場合は、パンニング中であると判定され、第2の積分部105の内部状態値が、第1の積分部104の内部状態値で書き換えられる。また、時刻504で、カウンタ107がリセットされる。これにより、図5(B)の太線507のように、第2の積分部105の出力信号は、時刻504以前は第1の積分部104の出力信号と同じであったように更新される。
At
そして、時刻504でリセットされたカウンタ107が、サンプルごとにカウントしていき、時刻508でカウンタ値がカウンタ閾値に達したとする。この時刻508において、パンニングが終了に近づいて動きが小さくなっており、積分部への入力は小さくなっているので、第1の積分部104の出力信号と第2の積分部105の出力信号の差は小さくなる。したがって、細線506と太線507の差509が角度差閾値以下である場合、パンニング終了判定部106が、パンニングが終了したと判定する。
Assume that the
(パンニング終了判定後の制御)
図4の説明に戻る。S314において、CPU13が、第1の積分部104のカットオフ周波数を下げて、通常時のカットオフ周波数に戻す。そして、S315において、補正信号算出部108が、第1の積分部104の出力信号に基づき、補正信号を算出する。
以上説明したように、像ブレ補正装置は、撮像装置の撮影方向の変更動作が開始した場合に、異なるカットオフ周波数に設定された第1の積分部104と第2の積分部105の出力に基づき、撮像装置の撮影方向の変更動作が終了したかを判定する(S314)。そして、像ブレ補正装置は、上記の判定結果に基づいて、第1の積分部104のカットオフ周波数を制御する(S314)。これにより、撮影方向の変更動作の終了を精度良く判定し、撮影方向の変更動作の終了直後から良好な像ブレ補正を行うことができる。
(Control after panning end determination)
Returning to the description of FIG. In S314, the
As described above, in the image blur correction apparatus, when the operation of changing the shooting direction of the image pickup apparatus is started, the output of the
(パンニング終了判定を行う間隔の制御(パンニング速度の最大値))
図7は、パンニング終了判定を行う間隔の制御を説明する図である。
パンニング終了判定を行う間隔の第1の制御方法では、CPU13が、パンニング速度の最大値に応じて、パンニング終了判定を行う間隔を決定する。なお、本発明をチルティングの終了判定(チルティング終了判定)に適用する場合、CPU13は、チルティング速度の最大値に応じて、チルティング終了判定を行う間隔を決定する。
本実施形態では、CPU13が、パンニング速度の最大値として、動き検出部101の出力の最大値を用いるが、HPF102の出力の最大値を用いてもよい。パンニング終了判定を行う間隔は、カウンタ107のカウンタ閾値で決まる。したがって、CPU13は、パンニング速度の最大値に応じたカウンタ閾値を設定することで、パンニング終了判定を行う間隔を決定する。
(Control of interval for judging end of panning (maximum value of panning speed))
FIG. 7 is a diagram for explaining the control of the interval at which panning end determination is performed.
In the first method of controlling the interval at which the panning end determination is performed, the
In this embodiment, the
図7(A)は、第1の制御方法における、パンニング速度の最大値とパンニング終了判定を行う間隔との関係の一例を示す。横軸は、パンニング速度の最大値である。縦軸は、パンニング終了判定を行う間隔である。パンニング速度の最大値は、点Pでは第1の値601であり、点Qでは第2の値602である。点Qでのカウンタ閾値は、点Pでのカウンタ閾値よりも低く設定される。
FIG. 7A shows an example of the relationship between the maximum value of panning speed and the interval at which panning end determination is performed in the first control method. The horizontal axis is the maximum panning speed. The vertical axis is the interval at which panning end determination is performed. The maximum panning speed is at point P at the
一般に、パンニングが行われる角度は、大きくても180degであり、有限であるので、パンニング速度の最大値が大きくなるにつれて、パンニングが行われる時間は短くなる。したがって、より正確にパンニングの終了のタイミングを判定するために、CPU13は、パンニング速度の最大値が大きくなるほど、カウンタ閾値を小さい値に設定して、パンニング終了判定を行う間隔を短くする。
Generally, the maximum panning angle is 180 degrees, which is finite. Therefore, as the maximum panning speed increases, the panning time decreases. Therefore, in order to determine the panning end timing more accurately, the
図7(A)に示す例では、点Pから点Qまでの区間で、パンニング速度の最大値とパンニング終了判定を行う間隔とが線形関係で変化しているが、パンニング速度の最大値とパンニング終了判定を行う間隔とが非線形関係で対応付けられてもよい。 In the example shown in FIG. 7A, in the section from point P to point Q, the maximum panning speed and the panning end determination interval change in a linear relationship. Intervals at which end determinations are made may be associated in a non-linear relationship.
(パンニング終了判定を行う間隔の制御(角加速度))
パンニング終了判定を行う間隔の第2の制御方法では、CPU13が、パンニング速度を微分して得られるパンニング加速度に基づいて、パンニング終了判定を行う間隔を決定する。具体的には、CPU13は、パンニング加速度に応じたカウンタ閾値を設定することで、パンニング終了判定を行う間隔を決定する。本発明をチルティング終了判定に適用する場合、CPU13は、チルティング速度を微分して得られるチルティング加速度に基づいて、チルティング終了判定を行う間隔を決定する。本実施形態では、CPU13が、動き検出部101の出力を用いて、パンニング加速度を算出するが、HPF102の出力を用いてもよい。
(Control of interval for judging end of panning (angular acceleration))
In the second method of controlling the interval at which the panning end determination is performed, the
図7(B)は、第2の制御方法における、パンニング加速度とパンニング終了判定を行う間隔との関係の一例を示す。横軸は、パンニング加速度である。縦軸は、パンニング終了判定を行う間隔である。パンニング加速度は、点Pでは第1の値603であり、点Qでは第2の値604である。点Qでのカウンタ閾値は、点Pでのカウンタ閾値よりも低く設定される。パンニング加速度の絶対値が大きくなるにつれて、パンニング速度が0となってパンニングが終了する時刻に近づくと予想できる。したがって、より正確にパンニング終了のタイミングを判定するために、CPU13は、パンニング加速度が大きいほど、カウンタ閾値を小さい値に設定して、パンニング終了判定を行う間隔を短くする。
FIG. 7B shows an example of the relationship between the panning acceleration and the panning end determination interval in the second control method. The horizontal axis is the panning acceleration. The vertical axis is the interval at which panning end determination is performed. The panning acceleration is at point P at a
図7(B)に示す例では、点Pから点Qまでの区間で、パンニング加速度とパンニング終了判定を行う間隔とが線形関係で変化しているが、パンニング加速度とパンニング終了判定を行う間隔とが非線形関係で対応付けられてもよい。 In the example shown in FIG. 7B, in the section from point P to point Q, the panning acceleration and the panning end determination interval change in a linear relationship. may be associated in a non-linear relationship.
(パンニング終了判定を行う間隔の制御(角速度))
パンニング終了判定を行う間隔の第3の制御方法では、CPU13が、パンニング速度に応じて、パンニング終了判定を行う間隔を決定する。なお、本発明をチルティングの終了判定(チルティング終了判定)に適用する場合、CPU13は、チルティング速度に応じて、チルティング終了判定を行う間隔を決定する。
(Control of interval at which panning end determination is performed (angular velocity))
In the third method of controlling the interval at which the panning end determination is performed, the
本実施形態では、CPU13が、パンニング速度として、動き検出部101の出力を用いるが、HPF102の出力を用いてもよい。パンニング終了判定を行う間隔は、カウンタ107のカウンタ閾値で決まる。したがって、CPU13は、パンニング速度に応じたカウンタ閾値を設定することで、パンニング終了判定を行う間隔を決定する。
In this embodiment, the
図7(C)は、第3の制御方法における、パンニング速度とパンニング終了判定を行う間隔との関係の一例を示す。横軸は、パンニング速度である。縦軸は、パンニング終了判定を行う間隔である。パンニング速度は、点Pでは第1の値605であり、点Qでは第2の値606である。点Qでのカウンタ閾値は、点Pでのカウンタ閾値よりも低く設定される。パンニング速度が小さくなるにつれて、パンニングが終了する時刻に近づくと予想できる。したがって、より正確にパンニング終了のタイミングを判定するために、CPU13は、パンニング速度が小さくなるほど、カウンタ閾値を小さい値に設定して、パンニング終了判定を行う間隔を短くする。
FIG. 7C shows an example of the relationship between the panning speed and the panning end determination interval in the third control method. The horizontal axis is the panning speed. The vertical axis is the interval at which panning end determination is performed. The panning speed is at point P at a
図7(C)に示す例では、点Pから点Qまでの区間で、パンニング速度とパンニング終了判定を行う間隔とが線形関係で変化しているが、パンニング速度とパンニング終了判定を行う間隔とが非線形関係で対応付けられてもよい。 In the example shown in FIG. 7C, in the section from point P to point Q, the panning speed and the panning end determination interval change in a linear relationship. may be associated in a non-linear relationship.
(パンニング終了判定に用いる角度差閾値の制御)
手振れによる動きが大きいと、パンニングの終了間際は、パンニングによる動きよりも手振れによる動きの方が支配的となる。したがって、手振れによる動きが大きくなるほど、早めにパンニング終了判定をし、早く像ブレ補正性能を通常に戻す必要がある。本実施形態では、CPU13は、パンニングの直前の第1の積分部104の出力、すなわち通常時の手振れによる動きの角度量が大きいほど、パンニング終了判定に用いる角度差閾値を大きくする。なお、本発明をチルティング終了判定に適用する場合、CPU13は、チルティングの直前の第1の積分部104の出力、すなわち通常時の手振れによる動きの角度量が大きいほど、パンニング終了判定に用いる角度差閾値を大きくする。
(Control of Angle Difference Threshold Used for Panning End Determination)
If the movement due to camera shake is large, the movement due to camera shake is more dominant than the movement due to panning near the end of panning. Therefore, the larger the movement due to camera shake, the earlier it is necessary to determine the end of panning and return the image blur correction performance to normal. In the present embodiment, the
図8は、手振れによる動きの角度量と、角度差閾値との関係の一例を示す図である。
縦軸は、角度差閾値である。横軸は、手振れによる動きの角度量である。手振れによる動きの角度量は、点Pでは第1の値701であり、点Qでは第2の値702である。点Qでの角度差閾値は、点Pでの角度差閾値よりも大きい値に設定される。
FIG. 8 is a diagram showing an example of the relationship between the angular amount of movement due to camera shake and the angular difference threshold.
The vertical axis is the angle difference threshold. The horizontal axis is the angular amount of movement due to camera shake. The angular amount of motion due to camera shake is at point P a
図8に示す例では、点Pから点Qまでの区間で、手振れによる動きの角度量と角度差閾値とが線形関係で変化しているが、手振れによる動きの角度量と角度差閾値とが非線形関係で対応付けられてもよい。本実施形態によれば、2つの積分部の出力の差を利用してパンニングまたはチルティングの終了を精度よく判定することで、パンニングまたはチルティング終了直後から防振性能を最大限に発揮できる。 In the example shown in FIG. 8, in the section from point P to point Q, the angular amount of movement due to camera shake and the angle difference threshold change in a linear relationship. They may be associated in a non-linear relationship. According to the present embodiment, by accurately determining the end of panning or tilting using the difference between the outputs of the two integrators, it is possible to maximize the anti-vibration performance immediately after the end of panning or tilting.
(その他の実施形態)
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
(Other embodiments)
The present invention supplies a program that implements one or more functions of the above-described embodiments to a system or device via a network or a storage medium, and one or more processors in the computer of the system or device reads and executes the program. It can also be realized by processing to It can also be implemented by a circuit (for example, ASIC) that implements one or more functions.
1 撮像装置
13 CPU
1
Claims (10)
前記振れ検出信号を積分処理して角度信号を出力する第1の積分手段および第2の積分手段と、
前記第1の積分手段が出力する角度信号に基づいて、前記撮像装置に加わる振れにより生じる撮像画像のブレを補正するための制御信号を生成する生成手段と、
前記第1の積分手段の出力と前記第2の積分手段の出力との差が閾値以下である場合に、前記撮像装置の撮影方向の変更動作が終了したと判定し、前記第1の積分手段の出力と前記第2の積分手段の出力との差が閾値より大きい場合に、前記撮像装置の撮影方向の変更動作が終了していないと判定し、前記撮像装置の撮影方向の変更動作が開始した場合に、前記第1の積分手段のカットオフ周波数を第1のカットオフ周波数から前記第1のカットオフ周波数より高い前記第2のカットオフ周波数に変更し、前記撮像装置の撮影方向の変更動作が終了したと判定した場合に、前記第1の積分手段のカットオフ周波数を前記第1のカットオフ周波数に戻す制御手段と、を有する
ことを特徴とする像ブレ補正装置。 acquisition means for acquiring and outputting a shake detection signal related to shake applied to the imaging device;
a first integration means and a second integration means for integrating the shake detection signal and outputting an angle signal;
generating means for generating a control signal for correcting blurring of a captured image caused by shaking applied to the imaging device, based on the angle signal output by the first integrating means;
when the difference between the output of the first integration means and the output of the second integration means is equal to or less than a threshold value, it is determined that the operation of changing the photographing direction of the imaging device is finished, and the first integration means and the output of the second integrating means is larger than a threshold value, it is determined that the operation of changing the photographing direction of the image pickup device has not been completed, and the operation of changing the photographing direction of the image pickup device is started. the cutoff frequency of the first integrating means is changed from the first cutoff frequency to the second cutoff frequency higher than the first cutoff frequency, and the photographing direction of the imaging device is changed. and control means for returning the cutoff frequency of the first integrating means to the first cutoff frequency when it is determined that the operation is finished.
ことを特徴とする請求項1に記載の像ブレ補正装置。 The control means increases the threshold used for determining whether the operation of changing the imaging direction of the imaging device is completed as the output of the first integrating means immediately before the imaging direction of the imaging device is changed is larger. The image blur correction device according to claim 1 , characterized in that:
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の像ブレ補正装置。 The control means rewrites the internal state value of the second integrating means to the internal state value of the first integrating means when it is determined that the operation of changing the photographing direction of the imaging device is not completed. 3. The image blur correction device according to claim 1 or 2 .
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の像ブレ補正装置。 4. The control unit according to any one of claims 1 to 3 , wherein, when the output of the acquisition unit exceeds a peak, the control unit starts determining whether or not the operation of changing the photographing direction of the image pickup device is completed. 10. The image blur correction device according to the above item.
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の像ブレ補正装置。 The control means shortens an interval for determining whether or not the operation of changing the shooting direction of the imaging device is completed, as the maximum value of the speed of the shooting direction changing operation of the imaging device increases. 5. The image blur correction device according to any one of items 1 to 4 .
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の像ブレ補正装置。 3. The control unit shortens the interval for determining whether the operation of changing the imaging direction of the imaging device is completed as the speed of the operation of changing the imaging direction of the imaging device decreases. 6. The image blur correction device according to any one of 5 .
ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の像ブレ補正装置。 3. The control unit shortens an interval for determining whether the operation of changing the imaging direction of the imaging device is completed as the acceleration of the operation of changing the imaging direction of the imaging device is increased. 7. The image blur correction device according to any one of 6 .
請求項1乃至7のいずれか1項に記載の像ブレ補正装置。 The image blur correction device according to any one of claims 1 to 7.
ことを特徴とする撮像装置。 An imaging apparatus, comprising: an imaging element that photoelectrically converts subject light and outputs a signal related to the captured image; and the image blur correction apparatus according to any one of claims 1 to 8 .
第1の積分手段により、前記振れ検出信号を積分処理して角度信号を出力する第1の積分工程と、
第2の積分手段により、前記振れ検出信号を積分処理して角度信号を出力する第2の積分工程と、
前記第1の積分手段が出力する角度信号に基づいて、前記撮像装置に加わる振れにより生じる撮像画像のブレを補正するための制御信号を生成する生成工程と、
前記第1の積分手段の出力と前記第2の積分手段の出力との差が閾値以下である場合に、前記撮像装置の撮影方向の変更動作が終了したと判定し、前記第1の積分手段の出力と前記第2の積分手段の出力との差が閾値より大きい場合に、前記撮像装置の撮影方向の変更動作が終了していないと判定し、前記撮像装置の撮影方向の変更動作が開始した場合に、前記第1の積分手段のカットオフ周波数を第1のカットオフ周波数から前記第1のカットオフ周波数より高い前記第2のカットオフ周波数に変更し、前記撮像装置の撮影方向の変更動作が終了したと判定した場合に、前記第1の積分手段のカットオフ周波数を前記第1のカットオフ周波数に戻す制御工程と、を有する
ことを特徴とする像ブレ補正装置の制御方法。 an acquisition step of acquiring and outputting a shake detection signal related to shake applied to the imaging device;
a first integration step of integrating the shake detection signal and outputting an angle signal by a first integration means;
a second integration step of integrating the shake detection signal and outputting an angle signal by a second integration means;
a generating step of generating a control signal for correcting blurring of a captured image caused by shaking applied to the imaging device, based on the angle signal output by the first integrating means;
when the difference between the output of the first integration means and the output of the second integration means is equal to or less than a threshold value, it is determined that the operation of changing the photographing direction of the imaging device is finished, and the first integration means and the output of the second integrating means is larger than a threshold value, it is determined that the operation of changing the photographing direction of the image pickup device has not been completed, and the operation of changing the photographing direction of the image pickup device is started. the cutoff frequency of the first integrating means is changed from the first cutoff frequency to the second cutoff frequency higher than the first cutoff frequency, and the photographing direction of the imaging device is changed. and a control step of returning the cutoff frequency of the first integrating means to the first cutoff frequency when it is determined that the operation is finished.
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