JPH02118888A - 画像の動きベクトル検出装置 - Google Patents
画像の動きベクトル検出装置Info
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- JPH02118888A JPH02118888A JP63273563A JP27356388A JPH02118888A JP H02118888 A JPH02118888 A JP H02118888A JP 63273563 A JP63273563 A JP 63273563A JP 27356388 A JP27356388 A JP 27356388A JP H02118888 A JPH02118888 A JP H02118888A
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- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 230000006870 function Effects 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 3
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- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
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- 238000012887 quadratic function Methods 0.000 description 1
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- Color Television Systems (AREA)
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
- Image Analysis (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、画像信号の動きベクトル検出装置に関するも
のである。
のである。
従来の技術
従来の画像の動きベクトル検出装置としては、例えば特
閏昭６２−２５５９０公報に示されたものが知られてい
る。
閏昭６２−２５５９０公報に示されたものが知られてい
る。
第５図はこの従来の動きベクトル検出装置のブロック図
を示すものであり、ｌは画像信号入力端子である。２は
代表点メモリで、人力される画像信号のうち代表点にあ
たる画素の信号を記憶する手段である。３は減算器、４
は変換器で、人力の絶対値を出力する手段である。５は
累計加算器、６は最小点検出回路である。７は出力端子
である。
を示すものであり、ｌは画像信号入力端子である。２は
代表点メモリで、人力される画像信号のうち代表点にあ
たる画素の信号を記憶する手段である。３は減算器、４
は変換器で、人力の絶対値を出力する手段である。５は
累計加算器、６は最小点検出回路である。７は出力端子
である。
以上のように構成された従来の画像の動きベクトル検出
装置においては、まず入力端子１に少なくとも２フイ一
ルド以上の時間的に連続する画像信号が人力される。代
表点メモリ２ては、まず予め画面の検出区域中に複数の
代表点が決められており、人力画像信号のうち代表点の
位置にあたる画素の信号を記憶する。次のフィールドの
信号が人力されるとき、減算器３は前フィールドの代表
点の位置の信号と、現フィールドの代表点から（水平方
向ｌ、垂直方向Ｊ）偏移した位置の信号との差ΔＬ（ｉ
、ｊ）を求める。変換器４は、それを絶対（【α１ΔＬ
ｌ（ｉ、ｊ）に変換する。累積加算器５には、第６図（
Ａ）に示すように偏移（ｉ、ｊ）に対応するテーブルが
あり、変換器４からの信号を偏移（ｉ、ｊ）別に累計加
算し、これを偏移（ｉ、 ｊ）における相関値Σ１Δ
Ｌ Ｉ （ｉ、ｊ）とする。最小点検出回路６ては、そ
の相関値の最小値を与える偏移（＋Ｚ Ｊ’ ）を検
出し、これを動きベクトルとしする。出力端子７はこれ
を出力する。
装置においては、まず入力端子１に少なくとも２フイ一
ルド以上の時間的に連続する画像信号が人力される。代
表点メモリ２ては、まず予め画面の検出区域中に複数の
代表点が決められており、人力画像信号のうち代表点の
位置にあたる画素の信号を記憶する。次のフィールドの
信号が人力されるとき、減算器３は前フィールドの代表
点の位置の信号と、現フィールドの代表点から（水平方
向ｌ、垂直方向Ｊ）偏移した位置の信号との差ΔＬ（ｉ
、ｊ）を求める。変換器４は、それを絶対（【α１ΔＬ
ｌ（ｉ、ｊ）に変換する。累積加算器５には、第６図（
Ａ）に示すように偏移（ｉ、ｊ）に対応するテーブルが
あり、変換器４からの信号を偏移（ｉ、ｊ）別に累計加
算し、これを偏移（ｉ、 ｊ）における相関値Σ１Δ
Ｌ Ｉ （ｉ、ｊ）とする。最小点検出回路６ては、そ
の相関値の最小値を与える偏移（＋Ｚ Ｊ’ ）を検
出し、これを動きベクトルとしする。出力端子７はこれ
を出力する。
以上説明したものは代表点マツチング方式によるもの−
Ｃあるが、この他に全点マツチング方式によるものもあ
る。これは前記代表点メモリで、代表点の位置の信号だ
けを記憶するかわりに、検出区域全ての画素の信号を記
憶し、それら全ての点について、前フィールドから現フ
ィールドを（ｌ。
Ｃあるが、この他に全点マツチング方式によるものもあ
る。これは前記代表点メモリで、代表点の位置の信号だ
けを記憶するかわりに、検出区域全ての画素の信号を記
憶し、それら全ての点について、前フィールドから現フ
ィールドを（ｌ。
Ｊ）偏移させたときの信号の差の絶対値を累計加算し５
この値の最小値を与える偏移（ｉ、 ｊ）を動きベ
クトルとするものである。
この値の最小値を与える偏移（ｉ、 ｊ）を動きベ
クトルとするものである。
発明が解決しようとする課題
しかしながら上記のような構成では、累積加算器５て求
めた相関値の、最小値を与える偏移を最小点検出回路６
で検出しこれを動きベクトルとするため、相聞値を求め
る間隔以下の精度では動きベクトルを検出できないとい
う課題を有していた。
めた相関値の、最小値を与える偏移を最小点検出回路６
で検出しこれを動きベクトルとするため、相聞値を求め
る間隔以下の精度では動きベクトルを検出できないとい
う課題を有していた。
このことより例えば最も間隔を小さくして、水平方向１
画素、垂直方向１ラインの間隔で相関値を求めたとして
も、１．５画素、０．４ラインといった動きベクトルの
小数値で表わされる部分まで検出することはできなかっ
た。
画素、垂直方向１ラインの間隔で相関値を求めたとして
も、１．５画素、０．４ラインといった動きベクトルの
小数値で表わされる部分まで検出することはできなかっ
た。
また動きベクトルの検出範囲を水平方向Ｈｘ画素、垂直
方向Ｈｙラインとし、検出の間隔を水平方向Ｉｘ画素、
垂直方向■ｙラインとすると、求める相関値の数は、（
Ｈｘ／ １ｘ）Ｘ （Ｈｙ／Ｉｙ）となる。したがって
広い範囲で精度よく動きベクトルの検出を行なうために
は、非常に大きな演算辱とメモリが必要で、処理時間と
回路規模が大きなものとなっていた。
方向Ｈｙラインとし、検出の間隔を水平方向Ｉｘ画素、
垂直方向■ｙラインとすると、求める相関値の数は、（
Ｈｘ／ １ｘ）Ｘ （Ｈｙ／Ｉｙ）となる。したがって
広い範囲で精度よく動きベクトルの検出を行なうために
は、非常に大きな演算辱とメモリが必要で、処理時間と
回路規模が大きなものとなっていた。
本発明はかかる従来の課題に鑑み、従来のものより精度
よく動きベクトルを検出することができ、また処理時間
と回路規模の大幅な削減が可能な画像の動きベクトル検
出装置を提供することを目的とする。
よく動きベクトルを検出することができ、また処理時間
と回路規模の大幅な削減が可能な画像の動きベクトル検
出装置を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
本発明は、２つのフィールドの画像信号の画面全体また
は一部について、所定の間隔をおいた偏移における相関
値を求める手段と、その相関値の最適点（例えば最小点
、または最大点）を検出する手段と、最適点から、最適
点の周りの点のうち比較的最適点に近い値を持つものの
方向に、ある量補正した位置を動きベクトルとして算出
する手段とを備えたことを特徴とする画像の動きベクト
ル検出装置である。
は一部について、所定の間隔をおいた偏移における相関
値を求める手段と、その相関値の最適点（例えば最小点
、または最大点）を検出する手段と、最適点から、最適
点の周りの点のうち比較的最適点に近い値を持つものの
方向に、ある量補正した位置を動きベクトルとして算出
する手段とを備えたことを特徴とする画像の動きベクト
ル検出装置である。
作用
本発明は、前記した構成により、相関値の最適点そのも
のでなく、最適点から、最適点の周りの値のうち比較的
最適点に近い値を持つものの方向に、ある＠補正した１
ｑ置を動きベクトルとして算出するため、相関値を求め
る間隔より細かな精度で、動きベクトルを検出すること
ができる。
のでなく、最適点から、最適点の周りの値のうち比較的
最適点に近い値を持つものの方向に、ある＠補正した１
ｑ置を動きベクトルとして算出するため、相関値を求め
る間隔より細かな精度で、動きベクトルを検出すること
ができる。
実施例
以下に、本発明をその実施例を示す図面に基づいて説明
する。
する。
第１図は本発明の第１の実施例における画像の動きベク
トル検出装置のブロック図を示すものである。第１図に
おいて、１は画像信号入力端子である。９は２次元ロー
パスフィルターである。２は代表点メモリで、人力され
る画像信号のうち代表点にあたる画素の信号を記憶する
手段である。
トル検出装置のブロック図を示すものである。第１図に
おいて、１は画像信号入力端子である。９は２次元ロー
パスフィルターである。２は代表点メモリで、人力され
る画像信号のうち代表点にあたる画素の信号を記憶する
手段である。
３は減算器、４は変換器で、人力の絶対値を出力する手
段である。５は累計加算器、６は最小点検出回路である
。８は動きベクトル算出回路である。
段である。５は累計加算器、６は最小点検出回路である
。８は動きベクトル算出回路である。
７は出力端子である。
以上のように構成された第１実施例の画像の動きベクト
ル検出装置について、以下その動作を説明する。
ル検出装置について、以下その動作を説明する。
まず入力端子ｌに少なくとも２フイ一ルド以上の時間的
に連続する画像信号が人力される。２次元ローパスフィ
ルター９は、画像信号の水平方向及び垂直方向の高域成
分を抑圧する。代表点メモリ２では、まず予め画面の検
出区域中に複数の代表点が決められており、人力画像信
号のうち代表点の位置にあたる画素の信号を記憶する。
に連続する画像信号が人力される。２次元ローパスフィ
ルター９は、画像信号の水平方向及び垂直方向の高域成
分を抑圧する。代表点メモリ２では、まず予め画面の検
出区域中に複数の代表点が決められており、人力画像信
号のうち代表点の位置にあたる画素の信号を記憶する。
次のフィールドの信号が人力されるとき、減算器３は前
フィールドの代表点の位置の信号と、現フィールドの代
表点から（水平方向ｉ、垂直方向Ｊ）偏移した位置の信
号との差ΔＬ （ｉ、ｊ）を求める。ただしここではｌ
、Ｊの間隔はそれぞれ１画素、１ラインとする。変換器
４は、それを絶対値１ΔＬ１（ｉ、ｊ）に変換する。累
積加算器−５には、第６図（Ａ）に示すように偏移（ｔ
、Ｊ）に対応するテーブルがあり、変換器４からの信号
な偏移（ｉ、ｊ）別に累計加算し、これを偏移（ｔ＋
Ｊ）における相関（１αΣ１ΔＬ ｌ （ｉ、ｊ）と
する。最小点検出回路６では、その相関値の最小値を与
える偏移（＋ ’ｌ Ｊ ’）を検出し、これと、最
小値Σ１ΔＬ ｌ （ｉ’＋、＋’）および最小点の水
平方向に隣接する点の値Σ１ΔＬ”−’＋」’）＋
Σ１ΔＬ ｌ （ｉ’＋ｌ、ｊ’）と垂直方向に隣接す
る点の値Σ１ΔＬｌ （ｉ’＋、＋’−ｔ）１ Σ１
ΔＬ１（１’、Ｊ”ｌ）を動きベクトル算出回路８に出
力する。
フィールドの代表点の位置の信号と、現フィールドの代
表点から（水平方向ｉ、垂直方向Ｊ）偏移した位置の信
号との差ΔＬ （ｉ、ｊ）を求める。ただしここではｌ
、Ｊの間隔はそれぞれ１画素、１ラインとする。変換器
４は、それを絶対値１ΔＬ１（ｉ、ｊ）に変換する。累
積加算器−５には、第６図（Ａ）に示すように偏移（ｔ
、Ｊ）に対応するテーブルがあり、変換器４からの信号
な偏移（ｉ、ｊ）別に累計加算し、これを偏移（ｔ＋
Ｊ）における相関（１αΣ１ΔＬ ｌ （ｉ、ｊ）と
する。最小点検出回路６では、その相関値の最小値を与
える偏移（＋ ’ｌ Ｊ ’）を検出し、これと、最
小値Σ１ΔＬ ｌ （ｉ’＋、＋’）および最小点の水
平方向に隣接する点の値Σ１ΔＬ”−’＋」’）＋
Σ１ΔＬ ｌ （ｉ’＋ｌ、ｊ’）と垂直方向に隣接す
る点の値Σ１ΔＬｌ （ｉ’＋、＋’−ｔ）１ Σ１
ΔＬ１（１’、Ｊ”ｌ）を動きベクトル算出回路８に出
力する。
動きベクトル算出回路８はこれらの値を基に、次に述べ
るような方法を用いて動きベクトル（１”′Ｊパ）を算
出する。
るような方法を用いて動きベクトル（１”′Ｊパ）を算
出する。
ｉ”＝ｉ’＋０．５Ｘ （ａ−ｂ）／ｍａｘ （ａ、ｂ
）ｊ”＝ｊ’＋０．５ｘ （ｃ−ｄ） ／ｍａｘ （ｃ
、 ｄ）ただし、 ａ＝Σ１ΔＬ ｌ （ｉ’−１，ｊ’）−Σ１ΔＬ Ｉ
（ｉ’、ｊ’）ｂ＝Σ１ΔＬ ｌ （ｉ’＋ｌ、ｊ’
）−Σ１ΔＬ ｌ （ｉ’、ｊ’）Ｃ＝Σ１ΔＬ ｌ
（ｉ’、ｊ’−１）−Σ１ΔＬ ｌ （１’、Ｊ’）ｄ
＝Σ１ΔＬ ｌ （ｉ’、ｊ’＋ｌ）−Σ１ΔＬ ｌ
（１’Ｔｊ’）ｍａｘ（ａ、ｂ）はａ、ｂのうち大きい
方の値をとる演算である。
）ｊ”＝ｊ’＋０．５ｘ （ｃ−ｄ） ／ｍａｘ （ｃ
、 ｄ）ただし、 ａ＝Σ１ΔＬ ｌ （ｉ’−１，ｊ’）−Σ１ΔＬ Ｉ
（ｉ’、ｊ’）ｂ＝Σ１ΔＬ ｌ （ｉ’＋ｌ、ｊ’
）−Σ１ΔＬ ｌ （ｉ’、ｊ’）Ｃ＝Σ１ΔＬ ｌ
（ｉ’、ｊ’−１）−Σ１ΔＬ ｌ （１’、Ｊ’）ｄ
＝Σ１ΔＬ ｌ （ｉ’、ｊ’＋ｌ）−Σ１ΔＬ ｌ
（１’Ｔｊ’）ｍａｘ（ａ、ｂ）はａ、ｂのうち大きい
方の値をとる演算である。
第２図（Ａ）はこの式を説明するためのグラフである。
このｉ １１は図に示すように最小点と、水平方向に隣
接する２点を通る仮想の関数Σ１ΔＬ１＝ｍＸ ｌ ｉ
−ｉ” Ｉ ＋にの最小点である。Ｊ”についても同様
である。出力端子７はこれを出力する。
接する２点を通る仮想の関数Σ１ΔＬ１＝ｍＸ ｌ ｉ
−ｉ” Ｉ ＋にの最小点である。Ｊ”についても同様
である。出力端子７はこれを出力する。
以上のように本実施例によれば、相関値の最小点とその
周りの点の値を用いることによってｆｆ来のものに比べ
より高い精度で動きベクトルの検出が可能となる。第３
図はこれをシミュレーションで確かめた結果のグラフで
ある。ここではカメラの光軸を正弦波状に水平方向に揺
らして、揺れのある画面の画像信号を取り込み、この画
像信号について動きベクトルの検出を行なう。従来の例
によるものの結果が第３図（Ａ）、本実施例によるもの
の結果が第３図（Ｂ）である。ただしここでは１つの画
面中に２つの検出区域を設け、各検出区域で動きベクト
ルを検出し、この２つのベクトルの平均を画面全体の動
きベクトルとした。１２は検出ベクトル、１３は画面の
揺れを表わすサインウェーブ、１４は検出誤差である。
周りの点の値を用いることによってｆｆ来のものに比べ
より高い精度で動きベクトルの検出が可能となる。第３
図はこれをシミュレーションで確かめた結果のグラフで
ある。ここではカメラの光軸を正弦波状に水平方向に揺
らして、揺れのある画面の画像信号を取り込み、この画
像信号について動きベクトルの検出を行なう。従来の例
によるものの結果が第３図（Ａ）、本実施例によるもの
の結果が第３図（Ｂ）である。ただしここでは１つの画
面中に２つの検出区域を設け、各検出区域で動きベクト
ルを検出し、この２つのベクトルの平均を画面全体の動
きベクトルとした。１２は検出ベクトル、１３は画面の
揺れを表わすサインウェーブ、１４は検出誤差である。
この結果より、本実施例によって従来の例に比べ明らか
に高い精度で画像の動きベクトルの検出が可能となるこ
とかわかる。
に高い精度で画像の動きベクトルの検出が可能となるこ
とかわかる。
本発明の第２の実施例のブロック図は、第１の実施例の
ブロック図の第１図と同様に表わされる。
ブロック図の第１図と同様に表わされる。
この第２の本実施例の画像の動きベクトル検出装置につ
いて以下その動作を説明する。
いて以下その動作を説明する。
まず入力端子ｌに少なくとも２フイ一ルド以上の時間的
に連続する画像信号が人力される。２次元ローパスフィ
ルター９は、画像信号の水平方向及び垂直方向の高域成
分を抑圧する。代表点メモノ２ては、まず予め画面の検
出区域中に複数の代表点が決められており、人力画像信
号のうち代表点の位置にあたる画素の信号を記憶する。
に連続する画像信号が人力される。２次元ローパスフィ
ルター９は、画像信号の水平方向及び垂直方向の高域成
分を抑圧する。代表点メモノ２ては、まず予め画面の検
出区域中に複数の代表点が決められており、人力画像信
号のうち代表点の位置にあたる画素の信号を記憶する。
次のフィールドの信号が人力されるとき、減算器３は前
フィールドの代表点の位置の信号と、現フィールドの代
表点から（水平方向ｌ、垂直方向Ｊ）偏移した位置の信
号との差ΔＬ（ｉ、ｊ）を求める。ただしここで第１の
実施例と異なる点は、ｔ＋ Ｊの間隔をそれぞれ２画
素、１ラインとすることである。
フィールドの代表点の位置の信号と、現フィールドの代
表点から（水平方向ｌ、垂直方向Ｊ）偏移した位置の信
号との差ΔＬ（ｉ、ｊ）を求める。ただしここで第１の
実施例と異なる点は、ｔ＋ Ｊの間隔をそれぞれ２画
素、１ラインとすることである。
変換器４は、それを絶対値１ΔＬｌ（ｉ＋、＋）に変換
する。 累積加算器５には、第６図（Ｂ）に示すよう
に相関値を求める偏移（ｉ、ｊ）に対応するテーブルが
あり、変換器４からの信号を偏移（ｉ。
する。 累積加算器５には、第６図（Ｂ）に示すよう
に相関値を求める偏移（ｉ、ｊ）に対応するテーブルが
あり、変換器４からの信号を偏移（ｉ。
Ｊ）別に累計加算し、これを偏移（ｉ、ｊ）における相
関値Σ！ΔＬ ｌ （ｉ、ｊ）とする。最小点検出回路
６では、その相関値の最小値を与える偏移（＋Ｚ Ｊ
’ ）を検出し、これと最小値Σ１ΔＬ（ｉＺＪ”）及
び最小点の水平方向に隣接する点の値ΣΔＬ ｌ （＋
’−２．Ｊ’）＋ Σ１ΔＬ ｌ （ｉ ’ ＋２ｔ
Ｊ’）と垂直方向に隣接する点の値Σ１ΔＬ ｌ （ｉ
’、ｊ’−１）＋ ΣΔＬ１（１′、ｊ’＋１）を動
きベクトル算出回路８に出力する。動きベクトル算出回
路８はこれらの値を基に、次に述べるような方法を用い
て動きベクトル（ｉ＝ｌ、 ｊ Ｉ＋）を算出する。
関値Σ！ΔＬ ｌ （ｉ、ｊ）とする。最小点検出回路
６では、その相関値の最小値を与える偏移（＋Ｚ Ｊ
’ ）を検出し、これと最小値Σ１ΔＬ（ｉＺＪ”）及
び最小点の水平方向に隣接する点の値ΣΔＬ ｌ （＋
’−２．Ｊ’）＋ Σ１ΔＬ ｌ （ｉ ’ ＋２ｔ
Ｊ’）と垂直方向に隣接する点の値Σ１ΔＬ ｌ （ｉ
’、ｊ’−１）＋ ΣΔＬ１（１′、ｊ’＋１）を動
きベクトル算出回路８に出力する。動きベクトル算出回
路８はこれらの値を基に、次に述べるような方法を用い
て動きベクトル（ｉ＝ｌ、 ｊ Ｉ＋）を算出する。
”＝ ｉ ’＋ １． ＯＸ （ａ−ｂ）／ｍａｘ
（ａ、 ｂ）ｊ”＝ ｊ ’＋０． ５Ｘ （
ｃ−ｄ）／ｍａｘ （ｃ、 ｄ）ただし、 ａ＝Σ １ΔＬ ｌ （ｉ’−２，ｊ’）−Σ １ΔＬ
Ｉ （ｉ’、ｊ’）ｂ＝Σ １ΔＬ １（１′＋２．
ｊ’）−Σ １ΔＬｌ（ｉ′、Ｊ′）Ｃ：Σ １ΔＬ
Ｉ （ｉ’、ｊ’−１）−Σ １ΔＬ ｌ （ｉ’、ｊ
’）ｄ：Σ １ΔＬ ｌ （ｉ’、ｊ’＋１）−Σ１Δ
Ｌ Ｉ （ｉ′２．＋’）第２図（Ｂ）はこの式を説明
するためのグラフである。このｌ”は図に示すように最
小点と、水平方向に隣接する２点を通る仮想の関数ｌＯ
Σ１Δ■、ｌ ＝ｍＸ ｌ ｉ−ｉ”ｌ＋Ｋ の最小点
１１である。出力端子７はこれを出力する。
（ａ、 ｂ）ｊ”＝ ｊ ’＋０． ５Ｘ （
ｃ−ｄ）／ｍａｘ （ｃ、 ｄ）ただし、 ａ＝Σ １ΔＬ ｌ （ｉ’−２，ｊ’）−Σ １ΔＬ
Ｉ （ｉ’、ｊ’）ｂ＝Σ １ΔＬ １（１′＋２．
ｊ’）−Σ １ΔＬｌ（ｉ′、Ｊ′）Ｃ：Σ １ΔＬ
Ｉ （ｉ’、ｊ’−１）−Σ １ΔＬ ｌ （ｉ’、ｊ
’）ｄ：Σ １ΔＬ ｌ （ｉ’、ｊ’＋１）−Σ１Δ
Ｌ Ｉ （ｉ′２．＋’）第２図（Ｂ）はこの式を説明
するためのグラフである。このｌ”は図に示すように最
小点と、水平方向に隣接する２点を通る仮想の関数ｌＯ
Σ１Δ■、ｌ ＝ｍＸ ｌ ｉ−ｉ”ｌ＋Ｋ の最小点
１１である。出力端子７はこれを出力する。
以上のように本実施例によれば、相関値を求める１＋
Ｊの間隔をそれぞれ１画素、１ラインから２画素、１
ラインにすることによって、まず減算器３、変換器４、
累積加算器５での演算量が半分になり、また累積加算器
５では、第６図（Ｂ）に示すように偏移（ｉ、ｊ）に対
応するテーブルの大きさが従来例第６図（Ａ）より半分
となり、最小点検出回路６でも、必要な演算量が半分と
なる。
Ｊの間隔をそれぞれ１画素、１ラインから２画素、１
ラインにすることによって、まず減算器３、変換器４、
累積加算器５での演算量が半分になり、また累積加算器
５では、第６図（Ｂ）に示すように偏移（ｉ、ｊ）に対
応するテーブルの大きさが従来例第６図（Ａ）より半分
となり、最小点検出回路６でも、必要な演算量が半分と
なる。
特（こ減算器３、変換器４、累積加算器５では、従来例
では１画素の信号が人力されるごとに１回の動作が必要
でこのため非常に高速な信号処理が可能な回路が必要で
あったが、本実施例では２画素の信号が人力されるごと
に１回の動作でよく、信号処理が低速でよいので、回路
の実現が容易になる。これらのことより、本実施例では
画像の動き・＼りトル検出に必要な回路規模及び処理時
間の大幅な削減が可能となる。また第３図（Ｃ）は本実
施例によって画像の動きベクトル検出のシミュレーショ
ンを行なった結果のグラフである。シミュレーション方
法は第１の実施例で説明したものと同しである。従来例
のもの、第３図（Ａ）に比べ明らかにより高い精度で動
きベクトル検出が行えているのがわかる。これより本実
施例によれば、従来例のものより回路規模及び処理時間
を大幅に削減し、なおかつ従来例のものより高い精度で
動きベクトル検出が可能となる。
では１画素の信号が人力されるごとに１回の動作が必要
でこのため非常に高速な信号処理が可能な回路が必要で
あったが、本実施例では２画素の信号が人力されるごと
に１回の動作でよく、信号処理が低速でよいので、回路
の実現が容易になる。これらのことより、本実施例では
画像の動き・＼りトル検出に必要な回路規模及び処理時
間の大幅な削減が可能となる。また第３図（Ｃ）は本実
施例によって画像の動きベクトル検出のシミュレーショ
ンを行なった結果のグラフである。シミュレーション方
法は第１の実施例で説明したものと同しである。従来例
のもの、第３図（Ａ）に比べ明らかにより高い精度で動
きベクトル検出が行えているのがわかる。これより本実
施例によれば、従来例のものより回路規模及び処理時間
を大幅に削減し、なおかつ従来例のものより高い精度で
動きベクトル検出が可能となる。
第４図は本発明の第１、第２の実施例のブロック図の第
１図の２次元ローパスフィルター９の効果を説明するた
めのグラフである。第４図（Ａ）は人力画像信号を単一
波長入の正弦波と仮定したものである。第４図（Ｂ）は
この人力画像信号について、偏移（１）と相関値Σ１Δ
Ｌｌ（ｉ）の関係を１について連続に示したものである
。同図において１５ ｖ は動きベクトルであり、
１６ ｉ’は相関値を求める間隔をＴｘとして動きベ
クトル検出した場合の従来例での検出ベクトルであり、
１７１゛は本実施例での検出ベクトルである。
１図の２次元ローパスフィルター９の効果を説明するた
めのグラフである。第４図（Ａ）は人力画像信号を単一
波長入の正弦波と仮定したものである。第４図（Ｂ）は
この人力画像信号について、偏移（１）と相関値Σ１Δ
Ｌｌ（ｉ）の関係を１について連続に示したものである
。同図において１５ ｖ は動きベクトルであり、
１６ ｉ’は相関値を求める間隔をＴｘとして動きベ
クトル検出した場合の従来例での検出ベクトルであり、
１７１゛は本実施例での検出ベクトルである。
第４図（Ｃ）はこのときの検出誤差の最大値１８ｒｎａ
ｘｌｖ−ｉ’ ｌ １９ ｍａｘｌｖ−ｉ”と間
ｒｉＩ ｘと波長λの関係を示したものである。
ｘｌｖ−ｉ’ ｌ １９ ｍａｘｌｖ−ｉ”と間
ｒｉＩ ｘと波長λの関係を示したものである。
これより本実施例の誤差の最大値は、 （Ｉｘ／λ）の
値が大きくなるほど大きくなり、λ＝２Ｘ Ｉ ｘのと
き従来例の誤差の最大値と等しくなる。実際には一般の
画像信号はいろいろな波長の成分を含んでおり、中、低
域成分を多く含んでいるので、ローパスフィルターを用
いなくとも本発明の実施例は従来例に比べより精度良く
動きベクトルの検出ができる。しかしここで人力画像信
号に対して、ローパスフィルターを用いてその水平方向
の高域成分、特に周波’ＰＩＦ ＝ １／ （２Ｘ Ｉ
ｘ）付近の高域成分を抑圧することにより、より本発
明の実施例の動きベクトル検出の精度を上げることがで
きる。また垂直方向についても同様に、高域成分、特に
周波数Ｆ＝１／ （２Ｘ Ｉｙ）付近およびそれ以上の
高域成分を抑圧することにより、より本発明の実施例の
動きベクトル検出の精度を上げることができる。
値が大きくなるほど大きくなり、λ＝２Ｘ Ｉ ｘのと
き従来例の誤差の最大値と等しくなる。実際には一般の
画像信号はいろいろな波長の成分を含んでおり、中、低
域成分を多く含んでいるので、ローパスフィルターを用
いなくとも本発明の実施例は従来例に比べより精度良く
動きベクトルの検出ができる。しかしここで人力画像信
号に対して、ローパスフィルターを用いてその水平方向
の高域成分、特に周波’ＰＩＦ ＝ １／ （２Ｘ Ｉ
ｘ）付近の高域成分を抑圧することにより、より本発
明の実施例の動きベクトル検出の精度を上げることがで
きる。また垂直方向についても同様に、高域成分、特に
周波数Ｆ＝１／ （２Ｘ Ｉｙ）付近およびそれ以上の
高域成分を抑圧することにより、より本発明の実施例の
動きベクトル検出の精度を上げることができる。
なお、第１、第２の実施例においてローパスフィルター
９を用いたがこれは必ずしも必要ではない。また第１、
第２の実施例のおいて相関値を求める方法として代表点
マツチング法を用いているが、これは全点マツチング法
でもよい。また第１、第２に実施例のおいて減算器３、
変換器４は、２つの信号の差の絶対値１ΔＬ１を求める
が、これを乗算器にかえて２つの信号の積を求めてもよ
い。
９を用いたがこれは必ずしも必要ではない。また第１、
第２の実施例のおいて相関値を求める方法として代表点
マツチング法を用いているが、これは全点マツチング法
でもよい。また第１、第２に実施例のおいて減算器３、
変換器４は、２つの信号の差の絶対値１ΔＬ１を求める
が、これを乗算器にかえて２つの信号の積を求めてもよ
い。
この場合、最小点検出回路６のかわりに最大点検出回路
を用い、動きベクトル算出回路８は第２図に示すような
下に凸な仮想の関数の最小点を求めるかわりに、上に凸
な仮想の関数の最大点を求めるものとする。また第１、
第２の実施例のおいて動きベクトル算出回路８は第２図
に示すような関数の最小点を求めるが、これは他の関数
、例えば２次関数のようなものでもよい。また動きベク
トル算出回路８はこのように仮想の関数の最小点や最大
点を求めるのでなくとも、動きベクトルを最適点から最
適点に近い値を持つ点の方向にある量補正するものであ
ればよい。また第１、第２に実施例のおいて動きベクト
ル算出回路８は最小点とそれに水平方向垂直方向に最も
隣接する４点の値だけを用いて動きベクトルの算出を行
なうが、それ以外の点を用いてもよい。例えば斜め方向
に隣接する点４点を用いてもよく、またその両者をあわ
せて最小点とその周りの８点を用いてもよい。
を用い、動きベクトル算出回路８は第２図に示すような
下に凸な仮想の関数の最小点を求めるかわりに、上に凸
な仮想の関数の最大点を求めるものとする。また第１、
第２の実施例のおいて動きベクトル算出回路８は第２図
に示すような関数の最小点を求めるが、これは他の関数
、例えば２次関数のようなものでもよい。また動きベク
トル算出回路８はこのように仮想の関数の最小点や最大
点を求めるのでなくとも、動きベクトルを最適点から最
適点に近い値を持つ点の方向にある量補正するものであ
ればよい。また第１、第２に実施例のおいて動きベクト
ル算出回路８は最小点とそれに水平方向垂直方向に最も
隣接する４点の値だけを用いて動きベクトルの算出を行
なうが、それ以外の点を用いてもよい。例えば斜め方向
に隣接する点４点を用いてもよく、またその両者をあわ
せて最小点とその周りの８点を用いてもよい。
また例えば最小点の周りのもっと広い範囲のに含まれる
点を用いてもよい。また第２の実施例において相関値を
求める間隔は水平方向２画素、垂直方向１ラインとした
が、これ以外でもよい０例えば水平方向２画素、垂直方
向２ライン、または水平方向４画素、垂直方向２ライン
等いろいろな組合せが考えられる。また第１、第２の実
施例では相間値を求める間隔は一定であったが、これは
必ずしも一定である必要はない。例えば動きベクトルの
検出範囲内のある部分ではその間隔を狭くとり、またあ
る部分では広くとることも考えられるが、本発明はこの
ような場合にも応用できる。
点を用いてもよい。また第２の実施例において相関値を
求める間隔は水平方向２画素、垂直方向１ラインとした
が、これ以外でもよい０例えば水平方向２画素、垂直方
向２ライン、または水平方向４画素、垂直方向２ライン
等いろいろな組合せが考えられる。また第１、第２の実
施例では相間値を求める間隔は一定であったが、これは
必ずしも一定である必要はない。例えば動きベクトルの
検出範囲内のある部分ではその間隔を狭くとり、またあ
る部分では広くとることも考えられるが、本発明はこの
ような場合にも応用できる。
発明の詳細
な説明したように、本発明によれば、従来のものより精
度よく画像の動きベクトルを検出することができ、しか
も処理時閉及び回路規模を大幅に削減することが可能で
、その実用的効果は太きい。
度よく画像の動きベクトルを検出することができ、しか
も処理時閉及び回路規模を大幅に削減することが可能で
、その実用的効果は太きい。
第１図は本発明における実施例の画像の動きベクトル検
出装置のブロック図、第２図は同装置における動きベク
トル算出回路の動作説明図、第３図は同装置と従来装置
とを比較するためのシミュレーション結果のグラフ、第
４図は本発明における実施例のローパスフィルターの効
果を示すためのグラフ、第５図は従来の画像の動きベク
トル検出装置のブロック図、第６図は従来例と本発明の
第１、第２の実施例の累積加算器のテーブルを示す線図
である。 １・・・画像信号入力端子、２・・・代表点メモリ、３
・・・減算器、４・・・変換器、５・・・累計加算器、
６・・・最小点検出回路、７・・・出力端子、８・・・
動きベクトル算出回路、９・・・ローパスフィルター 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 はか１名第 図 （Ａ） ！？ 第 図 （Ａ） ｉ’ −１ｉ″ ｉ＋ （Ｂ） ｉ′−２ ｉ’＋２ 第４ 図 （Ａ） 第６図 （Ａ） Ｈｘ／１ｘ ＣＢ） ＨＸ／ＩＸ−一−シ
出装置のブロック図、第２図は同装置における動きベク
トル算出回路の動作説明図、第３図は同装置と従来装置
とを比較するためのシミュレーション結果のグラフ、第
４図は本発明における実施例のローパスフィルターの効
果を示すためのグラフ、第５図は従来の画像の動きベク
トル検出装置のブロック図、第６図は従来例と本発明の
第１、第２の実施例の累積加算器のテーブルを示す線図
である。 １・・・画像信号入力端子、２・・・代表点メモリ、３
・・・減算器、４・・・変換器、５・・・累計加算器、
６・・・最小点検出回路、７・・・出力端子、８・・・
動きベクトル算出回路、９・・・ローパスフィルター 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 はか１名第 図 （Ａ） ！？ 第 図 （Ａ） ｉ’ −１ｉ″ ｉ＋ （Ｂ） ｉ′−２ ｉ’＋２ 第４ 図 （Ａ） 第６図 （Ａ） Ｈｘ／１ｘ ＣＢ） ＨＸ／ＩＸ−一−シ
Claims (4)
- （１）２つのフィールドの画像信号の画面全体または一
部について、所定の間隔をおいた偏移における相関値を
求める手段と、その相関値の最適点となる最小点または
最大点を検出する手段と、最適点から、最適点の周りの
点のうち比較的最適点に近い値を持つものの方向に、あ
る量補正した位置を動きベクトルとして算出する手段と
を備えたことを特徴とする画像の動きベクトル検出装置
。 - （２）所定の間隔を水平方向１画素、垂直方向１ライン
とすることを特徴とする請求項１記載の画像の動きベク
トル検出装置。 - （３）所定の間隔を水平方向２画素以上、垂直方向１ラ
イン、または水平方向１画素、垂直方向２ライン以上、
または水平方向２画素以上、垂直方向２ライン以上とす
ることを特徴とする請求項１記載の画像の動きベクトル
検出装置。 - （４）所定の間隔を水平方向Ｉｘ、垂直方向Ｉｙとする
とき、画像信号に対して、水平方向のカットオフ周波数
を１／（２×Ｉｘ）以下とするローパスフィルター、ま
たは垂直方向のカットオフ周波数を１／（２×Ｉｙ）以
下とするローパスフィルター、またはその両方の特性を
併せ持つ２次元ローパスフィルターを、前記相関値を求
める手段の前段に備えたことを特徴とする請求項１、２
、又は３記載の画像の動きベクトル検出装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27356388A JP2851629B2 (ja) | 1988-10-28 | 1988-10-28 | 画像の動きベクトル検出装置 |
| US07/367,366 US5111511A (en) | 1988-06-24 | 1989-06-16 | Image motion vector detecting apparatus |
| DE68926475T DE68926475T2 (de) | 1988-06-24 | 1989-06-23 | Vorrichtung zur Ermittlung eines Bildbewegungsvektors |
| EP89306343A EP0348207B1 (en) | 1988-06-24 | 1989-06-23 | Image motion vector detecting apparatus |
| KR1019890008746A KR920008901B1 (ko) | 1988-06-24 | 1989-06-24 | 영상의 운동벡터 검출방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27356388A JP2851629B2 (ja) | 1988-10-28 | 1988-10-28 | 画像の動きベクトル検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02118888A true JPH02118888A (ja) | 1990-05-07 |
| JP2851629B2 JP2851629B2 (ja) | 1999-01-27 |
Family
ID=17529547
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27356388A Expired - Lifetime JP2851629B2 (ja) | 1988-06-24 | 1988-10-28 | 画像の動きベクトル検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2851629B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06284329A (ja) * | 1992-02-03 | 1994-10-07 | Sanyo Electric Co Ltd | 動きベクトル検出回路 |
| KR100306249B1 (ko) * | 1992-08-17 | 2001-11-30 | 락스 죠셉 제이. | 필름및비디오검출기 |
| JP2005175872A (ja) * | 2003-12-11 | 2005-06-30 | Sony Corp | 動きベクトル検出装置、および動きベクトル検出方法、並びにコンピュータ・プログラム |
| JP2016143941A (ja) * | 2015-01-30 | 2016-08-08 | 株式会社朋栄 | 局所ブロックマッチングによるグローバル動き推定処理方法及び画像処理装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61113377A (ja) * | 1984-11-07 | 1986-05-31 | Sony Corp | テレビジヨン信号の動き検出装置 |
-
1988
- 1988-10-28 JP JP27356388A patent/JP2851629B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61113377A (ja) * | 1984-11-07 | 1986-05-31 | Sony Corp | テレビジヨン信号の動き検出装置 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06284329A (ja) * | 1992-02-03 | 1994-10-07 | Sanyo Electric Co Ltd | 動きベクトル検出回路 |
| KR100306249B1 (ko) * | 1992-08-17 | 2001-11-30 | 락스 죠셉 제이. | 필름및비디오검출기 |
| JP2005175872A (ja) * | 2003-12-11 | 2005-06-30 | Sony Corp | 動きベクトル検出装置、および動きベクトル検出方法、並びにコンピュータ・プログラム |
| JP4525064B2 (ja) * | 2003-12-11 | 2010-08-18 | ソニー株式会社 | 動きベクトル検出装置、および動きベクトル検出方法、並びにコンピュータ・プログラム |
| JP2016143941A (ja) * | 2015-01-30 | 2016-08-08 | 株式会社朋栄 | 局所ブロックマッチングによるグローバル動き推定処理方法及び画像処理装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2851629B2 (ja) | 1999-01-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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