JPH06350972A - Motion detector for picture signal - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To prevent the generation of detection errors even for fine pictures like hair by comparing the picture signal level of a detection object picture element and the picture signal levels of peripheral picture elements and turning a space-time filter ON and OFF. CONSTITUTION:A frame synthesis circuit 17 converts the picture signals of interlace scanning inputted by a field unit to the picture signals of the successive operations of a frame unit and outputs them and a control circuit 18 receives them and compares the picture signal levels of the detection object picture element and the respective peripheral picture elements within the range of the periphery (m)X(n) of the detection object picture element. As a result, when the signals whose level is the same as the signal level of the detection object picture element continue from the detection object picture element to the outer edge of a comparison range (m)X(n), the signal for turning OFF a time filter processing is outputted. Also, a synthesis circuit 19 ORs the output signals of a comparator circuit 16 and the output signals of the control circuit 18 and outputs switching signals to a switching circuit 20. As the result, even when a part of a background near the detection object picture element moves, the generation of motion detection errors is prevented and precise motion detection can be performed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル化した画像
信号にて、動き適応型信号処理回路を制御するための動
き検出信号を、フレーム間差信号を基に検出した差分動
き信号に画像内容によって異なる時空間フィルタ処理を
行ない生成する、画像信号の動き検出装置に関するもの
である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a digitalized image signal, and a motion detection signal for controlling a motion adaptive signal processing circuit is converted into a differential motion signal detected based on an inter-frame difference signal. The present invention relates to a motion detection device for an image signal, which is generated by performing different spatio-temporal filtering processes depending on the type.

【０００２】[0002]

【従来の技術】一般的に、従来の画像信号の動き検出装
置としては、現行カラーテレビジョンの画像信号から画
像の動きを検出し、この検出された動き信号の制御で動
き画像と静止画像で信号処理を切替える動き適応処理を
行なうことにより、画質を向上させることができる。主
な動き適応処理には、動き適応ＹＣ分離と動き適応走査
線補間とがあり、両者共、画質改善に効果がある。2. Description of the Related Art Generally, a conventional image signal motion detection device detects an image motion from an image signal of a current color television, and controls a motion image and a still image by controlling the detected motion signal. The image quality can be improved by performing the motion adaptive processing for switching the signal processing. The main motion adaptive processing includes motion adaptive YC separation and motion adaptive scanning line interpolation, both of which are effective in improving image quality.

【０００３】ここで、動き適応ＹＣ分離とは、画像の動
きが小さい場合はＹ信号をフレーム間の和をとることで
分離し、Ｃ信号をフレーム間の差をとり分離を行なうこ
とで完全にＹ信号とＣ信号との成分を分離して、クロス
カラーやクロスルミナンス等の成分を取り除くことがで
きる処理である。また、画像の動きの大きい場合はフィ
ールド内処理でＹＣ分離を行なう適応処理をしている。In the motion adaptive YC separation, when the image movement is small, the Y signal is separated by taking the sum between the frames, and the C signal is separated by taking the difference between the frames to perform a complete separation. In this processing, the components of the Y signal and the C signal can be separated to remove the components such as cross color and cross luminance. Further, when the image movement is large, adaptive processing for performing YC separation is performed in the field processing.

【０００４】動き適応走査線補間とは、画像の動きの小
さい場合はフィールド間で補間を行ない、画像の動きの
大きい場合はフィールド内で補間を行なう処理のことで
ある。The motion adaptive scanning line interpolation is a process of interpolating between fields when the motion of the image is small, and interpolating within the field when the motion of the image is large.

【０００５】このような信号処理を行なうための動き信
号を検出する有効な手段としては、現行テレビジョン画
像信号の１フレーム間差信号の低周波成分に基づいて第
１の検出回路により画像の動きを検出し、２フレーム間
差信号に基づいて第２の検出回路により画像の動きを検
出し、前記２つの検出回路の出力信号を合成した後にフ
ィールドメモリを用いた時空間フィルタ回路によるフィ
ルタ処理を行なうことにより、現行テレビジョンの画像
信号全帯域に動き情報を検出でき、また輝度差が小さく
色のみが変化しているような画像の動きの速い画像に対
しても、画像の動きを正確に検出することができる。As an effective means for detecting a motion signal for performing such signal processing, an image motion is detected by the first detection circuit based on the low frequency component of the one-frame difference signal of the current television image signal. Is detected, the motion of the image is detected by the second detection circuit based on the difference signal between the two frames, the output signals of the two detection circuits are combined, and then the filtering process is performed by the spatio-temporal filter circuit using the field memory. By doing so, the motion information can be detected in the entire band of the image signal of the current television, and the motion of the image can be accurately detected even for a fast moving image with a small brightness difference and only the color changing. Can be detected.

【０００６】しかし、例えばハンディーカメラで文字や
細かい絵柄があるシーンを撮影した場合に、撮影時の微
妙なぶれによって静止画であるにもかかわらず部分的に
動画であると誤判定してしまい、しかも時空間フィルタ
回路によるフィルタ処理で、その誤判定による動き検出
が時空間に広がってしまうという問題点があった。However, for example, when a scene with characters or a fine pattern is photographed by a handy camera, it is erroneously determined that it is a moving image although it is a still image due to a slight blur at the time of photographing. Moreover, there is a problem in that the filter processing by the spatiotemporal filter circuit spreads the motion detection due to the erroneous determination in the spatiotemporal space.

【０００７】そこで、このような問題点を解消するため
の動き検出回路が提案されてきた。図５は該問題点を解
消する特開平３−０７７４９５号公報に開示された従来
の動き検出回路の一例を示すブロック回路図である。Therefore, a motion detection circuit has been proposed to solve such a problem. FIG. 5 is a block circuit diagram showing an example of a conventional motion detection circuit disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-077495 which solves the problem.

【０００８】この従来技術では、時間方向に相関性のな
い動き検出がなされた場合には、時空間フィルタ回路に
よるフィルタ処理効果をなくすことにより、上記問題点
を解消している。In this conventional technique, when the motion detection having no correlation in the time direction is performed, the above problem is solved by eliminating the filter processing effect by the spatiotemporal filter circuit.

【０００９】図５において、まず、入力したＮＴＳＣ方
式のアナログテレビジョン信号をアナログ／ディジタル
変換回路１でディジタル信号に変換する。このディジタ
ル化したテレビジョン信号を第１の検出回路２１に入力
して輝度信号低域成分の動きを検出する。In FIG. 5, the input analog television signal of the NTSC system is first converted into a digital signal by the analog / digital conversion circuit 1. The digitized television signal is input to the first detection circuit 21 to detect the movement of the luminance signal low frequency component.

【００１０】第１の検出回路２１では、まず、ディジタ
ル化したテレビジョン信号をフレームメモリ５に入力し
て１フレーム遅延し、この遅延したテレビジョン信号と
前記フレームメモリ５に入力されるテレビジョン信号と
を減算回路６に供給して、１フレーム間の差信号を得
る。このように得られた１フレーム間差信号を低域通過
フィルタ（ＬＰＦ）７に供給して色信号帯域を除去する
ことにより、低域通過フィルタ７の出力の輝度信号低域
成分に相当する動き情報を得る。In the first detection circuit 21, first, the digitized television signal is input to the frame memory 5 and delayed by one frame, and the delayed television signal and the television signal input to the frame memory 5 are input. And are supplied to the subtraction circuit 6 to obtain a difference signal for one frame. The one-frame difference signal thus obtained is supplied to the low-pass filter (LPF) 7 to remove the chrominance signal band, so that a motion equivalent to the luminance signal low-pass component of the output of the low-pass filter 7 is obtained. get information.

【００１１】この時、低域通過フィルタ７の出力が零の
ときは静止、出力が零以外の時は動きがあると判断でき
る。低域通過フィルタ７の出力信号には正負の極性があ
るので、絶対値回路（ＡＢＳ）８に入力して絶対値を求
める。絶対値回路８の出力は変換回路９で、例えば、図
６に示すような入出力特性で非線形に変換され、低いレ
ベルの信号に入力に対しては出力を零にすることでノイ
ズの影響を除去している。At this time, it can be judged that the low-pass filter 7 is stationary when the output is zero, and is moving when the output is other than zero. Since the output signal of the low pass filter 7 has positive and negative polarities, it is input to the absolute value circuit (ABS) 8 to obtain the absolute value. The output of the absolute value circuit 8 is non-linearly converted by the conversion circuit 9 with the input / output characteristic as shown in FIG. 6, and the influence of noise is reduced by making the output zero for a low level signal. Have been removed.

【００１２】一方、アナログ／ディジタル変換回路１か
らのディジタル化したテレビジョン信号を帯域通過フィ
ルタ２に入力し、色信号帯域の信号を取り出す。この帯
域通過フィルタ２の出力信号に含まれたバースト信号の
レベルを一定とするように動作するＡＣＣの働きによ
り、ＡＣＣ用増幅回路３の出力には伝送路の周波数特性
による色信号レベルの変動が補正された、ほぼ一定の信
号を得ている。On the other hand, the digitized television signal from the analog / digital conversion circuit 1 is input to the band pass filter 2 and a signal in the color signal band is taken out. Due to the action of the ACC that operates so as to make the level of the burst signal included in the output signal of the bandpass filter 2 constant, the output of the ACC amplifier circuit 3 has a fluctuation in the color signal level due to the frequency characteristic of the transmission path. A corrected, almost constant signal is obtained.

【００１３】この後、色復調回路４で色信号の復調を行
なうが、色復調回路４ではフレーム間での色副搬送波の
位相の反転を打ち消すように働く。色復調回路４の出力
信号を第２の検出回路２２に入力して色信号帯域の信号
の動きを検出する。After that, the color demodulation circuit 4 demodulates the color signal. The color demodulation circuit 4 works to cancel the inversion of the phase of the color subcarrier between the frames. The output signal of the color demodulation circuit 4 is input to the second detection circuit 22 and the movement of the signal in the color signal band is detected.

【００１４】まず、色復調回路４の出力を連続した２つ
のフレームメモリ５Ａに入力して２フレーム遅延する。
次に、減算回路６Ａに該色復調回路４の出力信号とこの
出力信号を２つのフレームメモリ５Ａによって２フレー
ム遅延した信号とを供給し、２フレーム間差信号を得
る。２フレーム離れた信号においては色信号、輝度信号
の高周波成分ともに位相は揃っており、静止画であれば
２フレーム間差は零になるので、２フレーム間差信号が
零以外の時は動きがあると判定できる。さらに絶対値回
路（ＡＢＳ）８Ａ及び変換回路９Ａは、第１の検出回路
２１の絶対値回路８及び変換回路９と同様の動作をす
る。First, the output of the color demodulation circuit 4 is input to two continuous frame memories 5A and delayed by two frames.
Next, the subtraction circuit 6A is supplied with the output signal of the color demodulation circuit 4 and the signal obtained by delaying the output signal by two frames by the two frame memories 5A to obtain a two-frame difference signal. In the signals separated by two frames, the phases of both the high-frequency components of the color signal and the luminance signal are aligned, and the difference between the two frames is zero in the case of a still image. It can be determined that there is. Further, the absolute value circuit (ABS) 8A and the conversion circuit 9A operate similarly to the absolute value circuit 8 and the conversion circuit 9 of the first detection circuit 21.

【００１５】上記第１の検出回路２１の出力信号と第２
の検出回路２２の出力信号とを合成回路１０に供給して
合成する。これにより、該合成回路１０からはテレビジ
ョン画像信号の全帯域の信号の動き情報が得られる。該
合成回路１０は、例えば２つの入力信号のどちらかが大
きい方の信号を選択する方法で実現できる。また、合成
回路１０の出力信号は時空間フィルタ２３と切替回路２
０と比較回路１６とに入力される。時空間フィルタ２３
では、合成回路１０の出力信号と時空間フィルタ回路２
３の出力を係数回路１１でα倍（０＜α＜１）した後
に、第１のフィールドメモリ１２及びラインメモリ１３
によって２６２Ｈ期間及び２６３Ｈ期間遅延した各信号
の最大値を最大値選択回路１４で求め、その後に水平フ
ィルタ回路１５により水平フィルタ処理を行なう。The output signal of the first detection circuit 21 and the second signal
The output signal of the detection circuit 22 of 1 is supplied to the combining circuit 10 and combined. As a result, the motion information of the signal in the entire band of the television image signal is obtained from the synthesizing circuit 10. The synthesizing circuit 10 can be realized by, for example, a method of selecting a signal having a larger one of the two input signals. The output signal of the synthesis circuit 10 is the space-time filter 23 and the switching circuit 2.
0 and the comparison circuit 16 are input. Spatiotemporal filter 23
Then, the output signal of the synthesis circuit 10 and the space-time filter circuit 2
After the output of 3 is multiplied by α (0 <α <1) in the coefficient circuit 11, the first field memory 12 and the line memory 13
The maximum value selection circuit 14 obtains the maximum value of each signal delayed by the 262H period and the 263H period, and then the horizontal filter circuit 15 performs horizontal filter processing.

【００１６】一方、ラインメモリ１３の出力信号は、第
２のフィールドメモリ２７に入力され、合成回路１０の
出力信号に対して５２５Ｈ期間遅延した信号として出力
される。このフィールドメモリ２７からの出力信号は比
較回路１６に入力される。比較回路１６では、合成回路
１０の出力と、１フレーム前の時空間フィルタ処理後の
信号、つまり第２のフィールドメモリ２７の出力との相
関性を検出する。また、時空間フィルタ２３の出力信号
は切替回路２０に入力される。比較回路１６の出力信号
は切替回路２０に入力され、切替回路２０は比較回路１
６の出力信号により、入力される合成回路１０の出力信
号と時空間フィルタ回路２３の出力信号を選択して動き
検出信号として出力する。On the other hand, the output signal of the line memory 13 is input to the second field memory 27 and is output as a signal delayed by 525H from the output signal of the synthesizing circuit 10. The output signal from the field memory 27 is input to the comparison circuit 16. The comparison circuit 16 detects the correlation between the output of the synthesizing circuit 10 and the signal after the spatiotemporal filtering process of one frame before, that is, the output of the second field memory 27. The output signal of the space-time filter 23 is input to the switching circuit 20. The output signal of the comparison circuit 16 is input to the switching circuit 20, which switches the comparison circuit 1
The output signal of 6 selects the output signal of the combining circuit 10 and the output signal of the spatiotemporal filter circuit 23, which are output as a motion detection signal.

【００１７】以上のように、上記従来技術では、動き検
出信号の時空間方向の相関性を検出し、該相関性が大き
い時は時空間フィルタ処理を行なった信号を動き信号と
し、また相関性の小さい時は時空間フィルタ処理する前
の信号を動き信号とすることにより、物体の速い動きで
の検出ミスを防ぎ、静止画における誤検出を少なくし、
シーンチェンジ時の不自然さのない良好な動き検出が行
なわれる。As described above, according to the above-mentioned conventional technique, the correlation of the motion detection signal in the spatiotemporal direction is detected, and when the correlation is large, the signal subjected to the spatiotemporal filtering is used as the motion signal, and the correlation is calculated. When is small, the signal before the spatiotemporal filtering is used as the motion signal to prevent the detection error in the fast motion of the object and reduce the false detection in the still image.
Good motion detection without unnaturalness during scene changes is performed.

【００１８】[0018]

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、１
フレーム差分または２フレーム差分を基に検出した動き
信号に時空間フィルタ処理を行ない、該時空間処理を行
なう前の信号と１フレーム前の時空間フィルタ処理後の
信号の相関性を調べることで、時空間フィルタ処理のＯ
Ｎ／ＯＦＦを行ない、精度の高い動き検出を行なってい
る。しかし図７に示す例のような画像の時は誤検出をし
てしまう。In the above-mentioned prior art, 1
By performing space-time filter processing on the motion signal detected based on the frame difference or the two-frame difference and checking the correlation between the signal before the space-time processing and the signal after the space-time filter processing one frame before, Spatiotemporal filtering O
N / OFF is performed to perform highly accurate motion detection. However, in the case of an image like the example shown in FIG. 7, erroneous detection will occur.

【００１９】図７は静止している髪の毛のような細かい
線の背景が静止から動きに移るものであり、画像信号の
変化は輝度信号のみで動き信号は２値とした。図中の桝
目は画素を表し、検出対象画素は第２フィールドの２ラ
イン目の真中の桝目とし、また動き信号の数字は、”
０”が静止を示し、”１”が動きを示す。In FIG. 7, the background of fine lines such as hair that is stationary shifts from still to motion, and the change of the image signal is only the luminance signal and the motion signal is binary. The grid in the figure represents a pixel, the detection target pixel is the middle grid of the second line of the second field, and the number of the motion signal is "
"0" indicates stillness, and "1" indicates movement.

【００２０】また、図７の例では、１フレーム前の検出
対象画素の時空間フィルタ後の値は静止を示す”０”で
あり、現フレームの検出対象画素の時空間フィルタ処理
前の動き信号は静止を表す”０”である。したがって相
関性は大きいとみなされ、本来静止であるが現フレーム
の時空間フィルタ後の信号の動きを表す”１”が出力さ
れてしまい、動き検出ミスが発生してしまう。また、こ
の図７の例では背景の全てが動いているが、検出対象画
素近傍の一部の背景が動いただけでも時空間フィルタの
影響により同様な検出ミスが発生する。Further, in the example of FIG. 7, the value of the detection target pixel of the previous frame after the spatiotemporal filtering is "0" indicating stillness, and the motion signal of the detection target pixel of the current frame before the spatiotemporal filtering is performed. Is "0" indicating stillness. Therefore, the correlation is considered to be large, and "1" indicating the motion of the signal after the spatiotemporal filtering of the current frame, which is originally stationary, is output, resulting in a motion detection error. Further, in the example of FIG. 7, all of the background moves, but even if only a part of the background near the detection target pixel moves, a similar detection error occurs due to the influence of the spatiotemporal filter.

【００２１】本発明の目的は、上記従来例では検出ミス
となってしまう画像に対しても、検出ミスとならない正
確な動き検出を行なうことができる動き検出装置を提供
することにある。An object of the present invention is to provide a motion detecting device capable of performing accurate motion detection that does not result in a detection error even for an image in which a detection error occurs in the above conventional example.

【００２２】[0022]

【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、画像信号のフレーム間差を基にして検出対
象画素の動きを検出する動き検出回路と、前記動き検出
回路の出力を時間方向と空間方向の少なくとも一方のフ
ィルタ処理を行なう時空間フィルタ回路と、前記検出対
象画素と前記検出対象画素の周辺ｍ×ｎ画素において、
前記両画素の画像信号レベル及び前記両画素の前記動き
検出回路の出力レベルの少なくとも一方の比較により前
記時空間フィルタ回路を制御する制御回路を有するもの
である。In order to achieve the above object, the present invention provides a motion detection circuit for detecting a motion of a detection target pixel based on a difference between frames of image signals, and an output of the motion detection circuit. In the spatiotemporal filter circuit that performs at least one filtering process in the time direction and the space direction, and the detection target pixel and m × n pixels around the detection target pixel,
A control circuit for controlling the spatiotemporal filter circuit is provided by comparing at least one of the image signal levels of the both pixels and the output level of the motion detection circuit of the both pixels.

【００２３】また、本発明の前記制御回路は、前記検出
対象画素と同レベルの画像信号と動き検出回路の出力の
少なくとも一方が、前記周辺画素ｍ×ｎ範囲の外縁まで
続いている場合に前記時空間フィルタ回路の処理をＯＦ
Ｆに制御するものである。The control circuit of the present invention is characterized in that when at least one of the image signal at the same level as the detection target pixel and the output of the motion detection circuit continues to the outer edge of the peripheral pixel m × n range. Processing of the spatiotemporal filter circuit is OF
It is controlled to F.

【００２４】[0024]

【作用】上記の構成により、時空間フィルタ回路は、常
に差分信号を基にした動き信号に時空間フィルタリング
処理を行なっているが、動き検出対象画素の周辺のｍ×
ｎ範囲で、各画素の画像信号レベルを調べ、ｍ×ｎ範囲
の外縁まで対象画素と同レベルの画素が続いている場
合、フィルタリング処理をＯＦＦにする。よって、検出
対象画素近傍の一部の背景が動いても、動き検出ミスの
発生を防止して、正確な動き検出が可能になる。With the above structure, the spatiotemporal filter circuit always performs spatiotemporal filtering processing on the motion signal based on the difference signal.
In the n range, the image signal level of each pixel is checked, and when pixels of the same level as the target pixel continue to the outer edge of the m × n range, the filtering process is turned off. Therefore, even if a part of the background in the vicinity of the detection target pixel moves, the occurrence of a motion detection error can be prevented and accurate motion detection can be performed.

【００２５】[0025]

【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。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【００２６】図１は、本発明による画像信号の動き検出
装置の一実施例を示す構成図であり、検出対象画素の画
像信号レベルと周辺画素の画像信号レベルとを比較する
ことにより、時空間フィルタのＯＮ／ＯＦＦを行なうも
のである。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an image signal motion detecting apparatus according to the present invention. By comparing the image signal level of a pixel to be detected with the image signal levels of peripheral pixels, the spatiotemporal space is shown. The filter is turned on / off.

【００２７】図１において、図５と同一の部分には同一
符号を付して説明すると、１フレーム間差信号を求める
第１の検出回路２１、２フレーム間差信号を求める第２
の検出回路２２、第１検出回路２１の出力と第２の検出
回路２２の出力を合成する第一の合成回路１０、第１の
合成回路１０の出力を時空間フィルタ処理する時空間フ
ィルタ回路２３、第２のフィールドメモリ２７及び比較
回路１６は図５と同一であり、図５と異なる点は、フレ
ーム合成回路１７、制御回路１８および第２の合成回路
１９を新たに付加したところにある。In FIG. 1, the same parts as those in FIG. 5 are designated by the same reference numerals for description. The first detection circuit 21 for obtaining the 1-frame difference signal and the 2nd for obtaining the 2-frame difference signal
Detection circuit 22, the first combination circuit 10 for combining the output of the first detection circuit 21 and the output of the second detection circuit 22, and the spatiotemporal filter circuit 23 for performing the spatiotemporal filtering process on the output of the first combination circuit 10. The second field memory 27 and the comparison circuit 16 are the same as those in FIG. 5, and the difference from FIG. 5 is that a frame synthesis circuit 17, a control circuit 18, and a second synthesis circuit 19 are newly added.

【００２８】フレーム合成回路１７は、フィールド単位
で入力されるインターレース走査の画像信号をフレーム
単位の順次操作の画像信号に変換し出力する。制御回路
１８はフレーム合成回路１７の出力信号を入力し、検出
対象画素の周辺ｍ×ｎ範囲で検出対象画素と各周辺画素
との画像信号レベルを比較し、検出対象画素の信号レベ
ルと同レベルの信号が検出対象画素から比較範囲ｍ×ｎ
の外縁まで続いていた時、時間フィルタ処理をＯＦＦに
する信号を出力する。The frame synthesizing circuit 17 converts an image signal of interlace scanning input in field units into an image signal of sequential operation in frame units and outputs it. The control circuit 18 inputs the output signal of the frame synthesizing circuit 17, compares the image signal levels of the detection target pixel and each of the peripheral pixels in the m × n range around the detection target pixel, and compares the image signal levels of the detection target pixel and the same level. Signal from the detection target pixel is compared range m × n
When it continues to the outer edge of, the signal for turning off the time filtering is output.

【００２９】また、第２の合成回路１９は比較回路１６
の出力信号と制御回路１８の出力信号との論理和を求
め、この論理和信号を切替回路２０に切替信号として出
力する。Further, the second synthesis circuit 19 is a comparison circuit 16
Of the output signal of the control circuit 18 and the output signal of the control circuit 18 are obtained, and the logical sum signal is output to the switching circuit 20 as a switching signal.

【００３０】図２は、制御回路１８において、検出対象
画素の画像信号レベルと同じレベルの画像信号が、検出
対象画素から直線で比較範囲の外縁まで続く場合に時空
間フィルタをＯＦＦにする場合の比較説明図であり、比
較範囲ｍ×ｎはｍ＝５、ｎ＝５、即ち水平５画素・垂直
５画素として、画素２Ｃを検出対象画素とする。FIG. 2 shows a case where the control circuit 18 turns off the spatio-temporal filter when an image signal having the same level as the image signal level of the detection target pixel continues straight from the detection target pixel to the outer edge of the comparison range. It is a comparison explanatory view, Comparing range mxn is m = 5, n = 5, ie, horizontal 5 pixels * vertical 5 pixels, and pixel 2C is made into a detection object pixel.

【００３１】この図２において、時空間フィルタをＯＦ
Ｆにするパターンは８パターンである。すなわち、画像
信号が２ｃ＝１ｂ ａｎｄ２ｃ＝０ａ、２ｃ＝１ｃ ａ
ｎｄ２ｃ＝０ｃ、２ｃ＝１ｄ ａｎｄ２ｃ＝０ｅ、２ｃ
＝２ｄ ａｎｄ２ｃ＝２ｅ、２ｃ＝３ｄ ａｎｄ２ｃ＝
４ｅ、２ｃ＝３ｃ ａｎｄ２ｃ＝４ｃ、２ｃ＝３ｂａｎ
ｄ２ｃ＝４ａ、２ｃ＝２ｂ ａｎｄ２ｃ＝２ａの場合の
８通りである。In FIG. 2, the spatiotemporal filter is OF
There are 8 patterns to be set to F. That is, when the image signal is 2c = 1b and 2c = 0a, 2c = 1c a
nd2c = 0c, 2c = 1d and2c = 0e, 2c
= 2d and2c = 2e, 2c = 3d and2c =
4e, 2c = 3c and 2c = 4c, 2c = 3ban
There are eight ways in the case of d2c = 4a, 2c = 2b and 2c = 2a.

【００３２】図３は、図２の８パターンに相当する、検
出対象画素と１６個の画素との比較結果に基づき制御信
号を生成するための制御回路１８の内部構成例を示すブ
ロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing an internal configuration example of the control circuit 18 for generating a control signal based on the comparison result of the detection target pixel and 16 pixels, which corresponds to the 8 patterns of FIG. .

【００３３】制御回路１８は、図３に示すように、画像
信号である検出対象画素２ｃと１６個の画素０ａ、０
ｃ、０ｅ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、２ａ、２ｂ、２ｄ、２
ｅ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、４ａ、４ｃ、４ｅ、とをそれぞ
れ比較する１６個の比較回路２４と、この１６個の比較
回路２４のうち異なる２個ずつの比較出力の論理積をと
る８個のＡＮＤ回路２５と、この８個のＡＮＤ回路２５
の出力の論理和をとるＯＲ回路２６とから構成される。As shown in FIG. 3, the control circuit 18 includes a detection target pixel 2c which is an image signal and 16 pixels 0a, 0.
c, 0e, 1b, 1c, 1d, 2a, 2b, 2d, 2
16 comparison circuits 24 for respectively comparing e, 3b, 3c, 3d, 4a, 4c, and 4e with each other, and eight of the 16 comparison circuits 24 are ANDed with two different comparison outputs. AND circuit 25 and the eight AND circuits 25
And an OR circuit 26 that takes the logical sum of the outputs of

【００３４】上記構成の制御回路１８において、１６個
の比較回路２４では、これにそれぞれ入力される２つの
画像信号である検出対象画素２ｃと１６個の画素の１
つ、すなわち画素２ｃと０ａ、画素２ｃと１ｂ、画素２
ｃと０ｃ、画素２ｃと１ｃ、画素２ｃと０ｅ、画素２ｃ
と１ｄ、画素２ｃと２ｅ、画素２ｃと２ｄ、画素２ｃと
４ｅ、画素２ｃと３ｄ、画素２ｃと４ｃ、画素２ｃと３
ｃ、画素２ｃと４ａ、画素２ｃと３ｂ、画素２ｃと２
ａ、画素２ｃと２ｂをそれぞれ比較する。In the control circuit 18 having the above-described structure, the 16 comparison circuits 24 include the detection target pixel 2c, which is the two image signals respectively inputted to the 16 comparison circuits 24, and one of the 16 pixels.
One, namely pixels 2c and 0a, pixels 2c and 1b, pixel 2
c and 0c, pixels 2c and 1c, pixels 2c and 0e, pixel 2c
And 1d, pixels 2c and 2e, pixels 2c and 2d, pixels 2c and 4e, pixels 2c and 3d, pixels 2c and 4c, pixels 2c and 3
c, pixels 2c and 4a, pixels 2c and 3b, pixels 2c and 2
a, and pixels 2c and 2b are compared.

【００３５】そして、１６個の各比較回路２４から出力
される比較信号のうち２つずつが対応する８個のＡＮＤ
回路２５にそれぞれ入力され、論理積演算することによ
り、図２に示す８パターンの時空間フィルタ２３をＯＦ
Ｆにする制御信号を生成する。Then, eight ANDs corresponding to two of the comparison signals output from the sixteen comparison circuits 24, respectively.
Each of them is input to the circuit 25, and the AND operation is performed to operate the space-time filter 23 of 8 patterns shown in FIG.
A control signal for setting F is generated.

【００３６】一方ＯＲ回路２６は、８個のＡＮＤ回路２
５の出力信号を入力して、８パターンの１つでも成り立
つときに時空間フィルタ２３をＯＦＦにする信号を出力
する。また、８パターンが１つも成り立たない場合は、
時空間フィルタ２３をＯＮにする信号を出力する。On the other hand, the OR circuit 26 comprises eight AND circuits 2
The output signal 5 is input, and a signal for turning off the spatiotemporal filter 23 is output when at least one of the 8 patterns is satisfied. If none of the 8 patterns holds,
A signal for turning on the spatiotemporal filter 23 is output.

【００３７】次に、第２の合成回路１９の動作について
説明する。第２の合成回路１９には、第１の合成回路１
０の出力と１フレーム前の時空間フィルタ処理後の信
号、つまり第２のフィールドメモリ２７の出力との相関
性を検出する比較回路１６の出力信号と、制御回路１８
の出力信号とが入力される。この第２の合成回路１９は
一種のＯＲ回路であり、このため、上記２入力のうちの
いずれか一方が時空間フィルタ２３をＯＦＦにする信号
であるときは、第２の合成回路１９は時空間フィルタ２
３をＯＦＦにする信号を切替回路２０に対し出力する。
また、２入力が共に時空間フィルタ２３をＯＮにする信
号であるときは、時空間フィルタ２３をＯＮにする信号
を出力する。Next, the operation of the second synthesizing circuit 19 will be described. The second synthesis circuit 19 includes the first synthesis circuit 1
The output signal of the comparison circuit 16 for detecting the correlation between the output of 0 and the signal after the spatio-temporal filter processing of one frame before, that is, the output of the second field memory 27, and the control circuit 18
And the output signal of are input. The second synthesizing circuit 19 is a kind of OR circuit. Therefore, when any one of the two inputs is a signal for turning off the spatiotemporal filter 23, the second synthesizing circuit 19 is timed. Spatial filter 2
A signal for turning OFF 3 is output to the switching circuit 20.
When both of the two inputs are signals that turn on the spatiotemporal filter 23, a signal that turns on the spatiotemporal filter 23 is output.

【００３８】切替回路２０では、第２の合成回路１９か
らの出力信号により、時空間フィルタ処理前の信号であ
る第１の合成回路１０の出力信号と、時空間フィルタ処
理後の出力である時空間フィルタ２３の出力信号とを選
択的に切り替えて出力する。In the switching circuit 20, when the output signal from the second synthesizing circuit 19 is the output signal of the first synthesizing circuit 10 which is the signal before the spatiotemporal filtering and the output after the spatiotemporal filtering. The output signal of the spatial filter 23 is selectively switched and output.

【００３９】なお、時空間フィルタをＯＦＦにするパタ
ーンは、本実施例では検出対象画素の画像信号レベルと
同じレベルの画像信号が検出対象画素から直線で比較範
囲ｍ×ｎの外縁まで続く場合であるが、曲線で検出対象
画素から比較範囲ｍ×ｎの外縁まで続く場合も時空間フ
ィルタをＯＦＦにするパターンとすることもできる。In the present embodiment, the pattern for turning off the spatiotemporal filter is that the image signal of the same level as the image signal level of the detection target pixel continues straight from the detection target pixel to the outer edge of the comparison range m × n. However, when the curve continues from the detection target pixel to the outer edge of the comparison range m × n, the spatiotemporal filter may be turned off.

【００４０】このように上記実施例によれば、従来の動
き検出と同様に、輝度差が小さく色のみが変化している
画像や動きの速い画像に対しても画像の動きを正確に検
出できることは勿論のこと、検出対象画素と周辺画素の
ｍ×ｎの画像信号やフレーム間差信号を基にした動き信
号の比較により時空間フィルタをＯＮ／ＯＦＦすること
で髪の毛のような細かい物体の含まれる画像に対しても
正確に動き検出が可能になる。As described above, according to the above-described embodiment, the motion of an image can be accurately detected even in the image in which the brightness difference is small and only the color is changed, or the image in which the motion is fast, as in the conventional motion detection. Of course, the inclusion of fine objects such as hair by turning on / off the spatiotemporal filter by comparing the motion signals based on the m × n image signal of the detection target pixel and the peripheral pixels and the interframe difference signal. It is possible to accurately detect motion even in an image that is displayed.

【００４１】図４は、本発明における動き検出装置の他
の実施例を示すブロック図である。図４において、図１
と同一の部分には同一符号を付して説明すると、１フレ
ーム間差を求める第１の検出回路２１、２フレーム間差
を求める第２の検出回路２２、第１の検出回路２１の出
力と第２の検出回路２２の出力を合成する第一の合成回
路１０、第１の合成回路１０の出力を時空間フィルタ処
理する時空間フィルタ回路２３、第２のフィールドメモ
リ２７及び第１の比較回路１６は図１と同一であり、図
１と異なる点は、第１の合成回路１０の出力端と第２の
合成回路１９の一方の入力端間にフレーム合成回路１７
と制御回路１８を直列に接続したところにあり、これに
より、検出対象画素の画像信号の１フレーム間差信号と
２フレーム間差信号を基にした動き信号と周辺画素ｍ×
ｎの同様にして生成した動き信号との比較により時空間
フィルタをＯＮ／ＯＦＦするものである。FIG. 4 is a block diagram showing another embodiment of the motion detecting device according to the present invention. In FIG. 4, FIG.
The same parts as those described above are designated by the same reference numerals, and a first detection circuit 21 that obtains a difference between 1 frames, a second detection circuit 22 that obtains a difference between frames, and an output of the first detection circuit 21 A first combining circuit 10 that combines the outputs of the second detection circuit 22, a space-time filter circuit 23 that performs space-time filtering of the output of the first combining circuit 10, a second field memory 27, and a first comparison circuit. 16 is the same as that in FIG. 1, and the difference from FIG. 1 is that the frame synthesizing circuit 17 is provided between the output end of the first synthesizing circuit 10 and one input end of the second synthesizing circuit 19.
And the control circuit 18 are connected in series, whereby a motion signal based on the difference signal between one frame and the difference signal between two frames of the image signal of the detection target pixel and the peripheral pixel m ×
The spatiotemporal filter is turned on / off by comparison with a motion signal generated in the same manner as in n.

【００４２】なお、図４におけるフレーム合成回路１
７、制御回路１８、第２の合成回路１９および切替回路
２０は図１に示す場合と同様に動作して、時空間フィル
タ処理のＯＮ／ＯＦＦ制御を行ない動き信号を出力す
る。The frame synthesis circuit 1 shown in FIG.
7, the control circuit 18, the second synthesizing circuit 19 and the switching circuit 20 operate in the same manner as in the case shown in FIG. 1 to perform ON / OFF control of spatiotemporal filtering and output a motion signal.

【００４３】[0043]

【発明の効果】本発明は上記実施例より明らかなよう
に、画像信号の１フレーム間差信号と２フレーム間差信
号を基に動き信号を生成し、この動き信号に検出対象画
素と周辺ｍ×ｎ画素の画像信号やフレーム間差信号を基
にした動き信号の比較によりＯＮ／ＯＦＦを制御された
時空間フィルタ処理を行なうことにより、輝度差が小さ
く色のみが変化している画像や動きの速い画像に対して
も画像の動きを正確に検出でき、さらに髪の毛のような
細かい物体の含まれる画像に対しても精度の高い動き検
出ができるという効果がある。As is apparent from the above-described embodiment, the present invention generates a motion signal based on the one-frame difference signal and the two-frame difference signal of the image signal, and detects the pixel to be detected and the surrounding m in this motion signal. By performing spatio-temporal filtering that is ON / OFF controlled by comparing motion signals based on image signals of × n pixels and inter-frame difference signals, images and motions with small brightness differences and only color changes There is an effect that the motion of the image can be accurately detected even in a fast image, and the motion can be detected with high accuracy even in an image including a fine object such as hair.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明の一実施例における画像信号の動き検出
装置の構成を示すブロック図FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an image signal motion detection device according to an embodiment of the present invention.

【図２】本実施例における制御回路の時空間フィルタフ
ィルタのＯＦＦ信号生成パターンの説明図FIG. 2 is an explanatory diagram of an OFF signal generation pattern of the spatiotemporal filter of the control circuit in the present embodiment.

【図３】本実施例における制御回路の構成例を示すブロ
ック図FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of a control circuit in this embodiment.

【図４】本発明の他の実施例における画像信号の動き検
出装置の構成を示すブロック図FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of an image signal motion detection device according to another embodiment of the present invention.

【図５】従来の動き検出装置の一例を示すブロック図FIG. 5 is a block diagram showing an example of a conventional motion detection device.

【図６】従来における変換回路の変換特性を示す図FIG. 6 is a diagram showing conversion characteristics of a conventional conversion circuit.

【図７】従来の動き検出装置の問題点を説明するための
図FIG. 7 is a diagram for explaining a problem of a conventional motion detection device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ Ａ／Ｄ変換回路 ２ 帯域通過フィルタ回路 ３ ＡＣＣ用増幅回路 ４ 色復調回路 ５ フレームメモリ回路 ６、６Ａ 減算回路 ７、７Ａ 低域通過フィルタ回路 ８、８Ａ 絶対値回路 ９、９Ａ 変換回路 １０ 第１の合成回路 １１ 係数回路 １２ 第１のフィールドメモリ回路 １３ ラインメモリ回路 １４ 最大値選択回路 １５ 水平フィルタ回路 １６ 第１の比較回路 １７ フレーム合成回路 １８ 制御回路 １９ 第２の合成回路 ２０ 切替回路 ２１ 第１の動き検出回路 ２２ 第２の動き検出回路 ２３ 時空間フィルタ回路 ２４ 第２の比較回路 ２５ ＡＮＤ回路 ２６ ＯＲ回路 ２７ 第２のフィールドメモリ回路 1 A / D conversion circuit 2 Band pass filter circuit 3 ACC amplification circuit 4 Color demodulation circuit 5 Frame memory circuit 6, 6A Subtraction circuit 7, 7A Low pass filter circuit 8, 8A Absolute value circuit 9, 9A Conversion circuit 10th 1 synthesis circuit 11 coefficient circuit 12 first field memory circuit 13 line memory circuit 14 maximum value selection circuit 15 horizontal filter circuit 16 first comparison circuit 17 frame synthesis circuit 18 control circuit 19 second synthesis circuit 20 switching circuit 21 First motion detection circuit 22 Second motion detection circuit 23 Space-time filter circuit 24 Second comparison circuit 25 AND circuit 26 OR circuit 27 Second field memory circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｎ 9/64 Ｚ 8942−5Ｃ 11/04 Ｂ 7337−5Ｃ ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. ⁵ Identification code Office reference number FI technical display location H04N 9/64 Z 8942-5C 11/04 B 7337-5C

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 画像信号のフレーム間差を基にして検出
対象画素の動きを検出する動き検出回路と、前記動き検
出回路の出力を時間方向と空間方向の少なくとも一方の
フィルタ処理を行なう時空間フィルタ回路と、前記検出
対象画素と前記検出対象画素の周辺ｍ×ｎ画素におい
て、前記両画素の画像信号レベル及び前記両画素の前記
動き検出回路の出力レベルの少なくとも一方の比較によ
り前記時空間フィルタ回路を制御する制御回路を有する
ことを特徴とする画像信号の動き検出装置。1. A motion detection circuit for detecting a motion of a detection target pixel based on a difference between frames of an image signal, and a space-time filter for performing an output of the motion detection circuit in at least one of a time direction and a space direction. In the filter circuit, in the detection target pixel and m × n pixels around the detection target pixel, at least one of the image signal level of the both pixels and the output level of the motion detection circuit of the both pixels is compared to determine the spatiotemporal filter. An image signal motion detection device having a control circuit for controlling the circuit. 【請求項２】 前記制御回路は、前記検出対象画素と同
レベルの画像信号と動き検出回路の出力の少なくとも一
方が、前記周辺画素ｍ×ｎ範囲の外縁まで続いている場
合に前記時空間フィルタ回路の処理をＯＦＦに制御する
ことを特徴とする請求項１記載の画像信号の動き検出装
置。2. The spatiotemporal filter, wherein at least one of an image signal at the same level as the detection target pixel and an output of the motion detection circuit continues to the outer edge of the peripheral pixel m × n range. 2. The image signal motion detection device according to claim 1, wherein processing of the circuit is controlled to be OFF.