JPH08172566A - 手振れ補正装置およびそれを用いたビデオカメラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 マイクロコンピュータ２６で、検出領域Ａ〜
Ｄについてそれぞれ有効領域か無効領域かを判断する。
垂直方向に隣接している検出領域が無効領域であれば、
垂直方向に隣接している検出領域の間の距離が最大にな
るように、水平方向に隣接している検出領域が無効領域
であれば、水平方向に隣接している検出領域の間の距離
が最大になるように、それぞれ検出領域Ａ〜Ｄを移動す
る。無効領域が所定の個数であれば、イメージフィール
ド８０の４隅に検出領域Ａ〜Ｄを移動する。これによっ
て無効領域を有効領域にする。また、全ての検出Ａ〜Ｄ
が所定フィールド連続して有効領域になれば、検出領域
Ａ〜Ｄを初期位置へ戻す。 【効果】 より精度よく手振れ補正できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は手振れ補正装置および
それを用いたビデオカメラに関し、特にたとえば民生用
のカメラ一体型ＶＴＲなどに用いられる手振れ補正装置
およびそれを用いたビデオカメラに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、撮像装置の手振れ成分を補正
するために、代表点マッチング法によって検出領域毎に
得られる部分動きベクトルを用いる方法が提案されてい
る。このように部分動きベクトルを用いて手振れ補正を
行う従来技術としては、本願出願人によって提案された
特願平５−１５６７５２号の技術がある。

【０００３】この技術では、演算回路で各検出領域毎に
最小相関値，平均相関値および位置データが求められ、
マイクロコンピュータに与えられる。マイクロコンピュ
ータでは、最小相関値を示す画素の位置データに基づい
て、部分動きベクトルを求める。また、マイクロコンピ
ュータでは、平均相関値および最小相関値に基づいて各
検出領域の動きベクトルが手振れによるものかそれ以外
の原因によるものかを検出し、その検出領域が有効領域
か無効領域かを判断する。

【０００４】さらに、マイクロコンピュータ内で検出領
域中の有効領域の個数に応じて異なる方法で全体動きベ
クトルが検出される。その全体動きベクトルに基づいて
手振れ補正される。たとえば、図１７に示すように、画
像の一部を切り出し、その切り出し位置を全体動きベク
トルに応じて移動させることによって、手振れ補正され
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の技術で
は、検出領域内を物体が通過した場合など、有効領域だ
けではなく無効領域が検出されると、その無効領域の影
響を受けてしまい、手振れ補正動作に支障を来す恐れが
ある。すなわち、たとえば図１８に示すように、動く物
体が複数の検出領域内に進入してくるときには、検出領
域ＡおよびＣが無効領域となり、有効領域の数が減るの
で、得られる全体動きベクトルも信頼性の低いものにな
ってしまい、手振れ補正の精度が悪化する恐れがある。

【０００６】それゆえに、この発明の主たる目的は、よ
り精度よく手振れ補正できる、手振れ補正装置およびそ
れを用いたビデオカメラを提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、画面内に
設定された複数の検出領域の各々について部分動きベク
トルを検出し、部分動きベクトルに基づいて手振れ補正
する手振れ補正装置において、撮影状況に応じて各々の
検出領域を移動する移動手段を備えることを特徴とす
る、手振れ補正装置である。

【０００８】第２の発明は、上述の手振れ補正装置を用
いたビデオカメラである。

【０００９】

【作用】撮影状況に応じて移動手段によって検出領域が
移動される。たとえば、領域判断手段によって垂直方向
に隣接している検出領域が無効領域であることを検出す
ると、垂直方向に隣接している検出領域の間の距離が最
大になるように移動手段によって検出領域を移動する。
また、領域判断手段によって水平方向に隣接している検
出領域が無効領域であることを検出すると、水平方向に
隣接している検出領域の間の距離が最大になるように移
動手段によって検出領域を移動する。さらに、領域判断
手段によって無効領域を検出すると、垂直方向に隣接し
ている検出領域の間の距離が最大になりかつ水平方向に
隣接している検出領域の間の距離が最大になるように、
移動手段によって検出領域を移動する。このように互い
に隣接する検出領域の距離が最大になるように検出領域
を移動することによって、無効領域を有効領域にするこ
とができる。

【００１０】また、全ての検出領域が有効領域になれ
ば、各検出領域を初期位置へ戻す。このような手振れ補
正装置は、ビデオカメラに用いられ得る。

【００１１】

【発明の効果】この発明によれば、無効領域に応じて検
出領域を移動させることによって無効領域を有効領域に
することができるので、無効領域の影響を可及的に防ぐ
ことができる。したがって、より正確に全体動きベクト
ルすなわち手振れ量を検出でき、その結果、より精度よ
く手振れ補正できる。

【００１２】この発明の上述の目的，その他の目的，特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳
細な説明から一層明らかとなろう。

【００１３】

【実施例】図１に示すこの実施例のビデオカメラ１０
は、レンズ１４から入力される被写体（図示せず）から
の光信号を電気信号に変換するＣＣＤのような固体撮像
素子１２を含む。固体撮像素子１２からの電気信号はカ
メラ回路１６に入力される。カメラ回路１６は、周知の
ように、サンプルホールド回路を含み、固体撮像素子１
２からの電気信号をサンプルホールドする。サンプルホ
ールドされた電気信号のレベルがＡＧＣによって調整さ
れるとともに、さらに同期信号付加回路によって同期信
号が付加される。このようにして、カメラ回路１６は固
体撮像素子１２からのイメージ信号をアナログビデオ信
号に変換する。このアナログビデオ信号は、さらに、Ａ
／Ｄ変換器１８によってディジタルビデオ信号に変換さ
れる。ディジタルビデオ信号は、メモリ制御回路２０の
制御の下で、フィールド順次にフィールドメモリ２２に
書き込まれる。また、ディジタルビデオ信号は動き検出
回路２４に与えられる。なお、メモリ制御回路２０と動
き検出回路２４とは同一のＬＳＩによって構成され、た
とえば三洋電機（株）製のＬＳＩ“Ｌ７Ａ０９４８”が
用いられる。

【００１４】動き検出回路２４は、たとえば周知の代表
点マッチング法を用いて、図３に示す４つの移動可能な
各検出領域Ａ，Ｂ，ＣおよびＤ毎に、最も高い相関度
（相関値は最小）を有する１点およびその周囲の４点の
位置、ならびに各相関値を算出する。動き検出回路２４
からの位置データおよび各相関値は、マイクロコンピュ
ータ２６に与えられる。マイクロコンピュータ２６は、
後述する条件を何フィールド連続して満たしているか
をカウントするカウンタＡと、条件を何フィールド連
続して満たしていないかをカウントするカウンタＢと、
後述するレジスタ５２とを含む。なお、ここでは、検出
領域Ａ〜Ｄのサイズはそれぞれ等しく設定される。

【００１５】動き検出回路２４は、たとえば図２に示す
ように構成される。動き検出回路２４は、Ａ／Ｄ変換器
１８からのディジタルビデオ信号を受ける入力端２８を
含み、この入力端３０から入力されたディジタルビデオ
信号は、フィルタ３０を通して代表点保存メモリ３２お
よび減算回路３４に与えられる。フィルタ３０は、一種
のディジタルローパスフィルタであり、Ｓ／Ｎ比を改善
し、少ない代表点で十分な検出精度を確保するために用
いられる。代表点メモリ３２は、図３に示す各検出領域
Ａ〜Ｄの各々の範囲内で複数の代表点を抽出（この実施
例では、各検出領域Ａ〜Ｄの各々を３０分割し、したが
って、３０個の代表点を抽出）し、その位置データと輝
度データとを記憶する。３０分割して形成された各検出
エリア３６は、図４に示すように、たとえば３２画素×
１６行で構成される。

【００１６】減算回路３４は、代表点メモリ３２から与
えられる前フィールドの代表点の輝度データと入力端２
８から与えられる現フィールドの全ての画素の輝度デー
タとを減算し、その絶対値をとる。すなわち、現フィー
ルドの輝度データと前フィールドの輝度データとの間で
輝度差を求める。求めた輝度差を累積加算回路３８に与
える。累積加算回路３８では、同じ検出領域内の各検出
エリア３６の同じ位置の画素について求めた輝度差を累
積加算（この実施例では３０個）して相関値を得、その
相関値を出力する。累積加算回路３８からの相関値は最
小位置検出回路４０に与えられる。

【００１７】最小位置検出回路４０では、与えられた相
関値から最小相関値およびその位置データを各検出領域
Ａ〜Ｄ毎に検出する。そして、得られた最小相関値を示
す画素およびその周囲の４点の各々の位置データおよび
これらの５点の相関値は、ＣＰＵインタフェース４２を
介してマイクロコンピュータ２６に与えられる。また、
減算回路３４で求められた輝度差は、平均相関値検出回
路４４に与えられる。平均相関値検出回路４４では、各
検出領域Ａ〜Ｄ毎に平均相関値が求められる。これらの
平均相関値はＣＰＵインタフェース４２を介してマイク
ロコンピュータ２６に与えられる。

【００１８】ここで、代表点メモリ３２および累積加算
回路３８での処理タイミングは以下のようになる。ま
ず、代表点メモリ３２での処理タイミングについて説明
する。動き検出回路２４に含まれる水平アドレスカウン
タ４６および垂直アドレスカウンタ４８は、それぞれ、
外部より入力されたＨＤ（水平同期信号）およびＶＤ
（垂直同期信号）によってリセットされ、水平アドレス
カウンタ４６および垂直アドレスカウンタ４８の出力
が、それぞれ水平アドレスおよび垂直アドレスとなる。
水平アドレスカウンタ４６からの出力は水平デコーダ５
０に与えられる。一方、マイクロコンピュータ２６によ
ってそのレジスタ５２に設定された値（以下、単に「レ
ジスタ設定値」という）がＣＰＵインタフェース４２を
介して水平デコーダ５０に与えられる。

【００１９】水平デコーダ５０では、与えられた水平ア
ドレスとレジスタ設定値とが一致するときパルスを水平
タイミング発生用カウンタ５４に出力する。このパルス
で水平タイミング発生用カウンタ５４がリセットされ、
この水平タイミング発生用カウンタ５４の出力が水平タ
イミング発生用デコーダ５６に与えられる。水平タイミ
ング発生用デコーダ５６では、与えられたカウンタ出力
のうちの固定値をデコードする。

【００２０】ここで、各レジスタ設定値は、たとえば表
１に示すようになる。

【００２１】

【表１】

【００２２】なお、ＨＲ１およびＨＲ２は水平デコーダ
５０に与えられるレジスタ設定値であり、ＶＲ１および
ＶＲ２は垂直デコーダ５８に与えられるレジスタ設定値
である。ＨＫ１およびＨＫ２は水平デコーダ６６に与え
られるレジスタ設定値であり、ＶＫ１およびＶＫ２は垂
直デコーダ７２に与えられるレジスタ設定値である。表
１に示すように、水平デコーダ５０，６６および垂直デ
コーダ５８，７２にそれぞれ与えられるレジスタ設定値
は、無効領域の位置等に応じて変更される。

【００２３】図５および図６を参照して、検出領域Ａの
代表点位置の決定について説明する。なお、図６は、検
出領域Ａ〜Ｄを均等配置した状態を示し、これが検出領
域Ａ〜Ｄの初期位置となる。まず、図５（Ａ）に示すよ
うなＨＤが出力されると、水平アドレスカウンタ４６の
出力は図５（Ｂ）に示すようになり、たとえばレジスタ
設定値を図６および表１に示すようにＨＲ１＝２６１と
すると水平デコーダ５０からは図５（Ｃ）に示すような
パルスが発生される。それに従って、水平タイミング発
生用カウンタ５４からは図５（Ｄ）に示すような出力が
発生され、それに基づいて水平タイミング発生用デコー
ダ５６からは代表点をサンプリングできるように図５
（Ｅ）に示すような出力が発生される。

【００２４】以上は、水平タイミングについての説明で
あるが、垂直タイミングについても同様に処理される。
垂直タイミングについては、垂直アドレスカウンタ４８
からの出力およびマイクロコンピュータ２６でのレジス
タ設定値が、垂直デコーダ５８に与えられ、垂直タイミ
ング発生用カウンタ６０および垂直タイミング発生用デ
コーダ６２によって上述の水平タイミングの場合と同様
に処理される。なお、レジスタ設定値は、ＶＲ１＝４４
に設定される。

【００２５】そして、水平および垂直タイミング発生用
デコーダ５６および６２からのそれぞれの出力はＡＮＤ
ゲート６４に与えられ、その論理積が代表点メモリ３２
のライトイネーブルに用いられる。このように、レジス
タ設定値に基づいて水平タイミング発生用カウンタ５４
および垂直タイミング発生用カウンタ６０を動作させ、
そのカウンタ出力のうちの固定値をデコードするので、
代表点メモリ３２に入力されるライトイネーブルは、レ
ジスタ設定値に基づいて変化させることができる。

【００２６】図６を参照して、検出領域Ｂ，ＣおよびＤ
のそれぞれのレジスタ設定値は、たとえば次のように設
定される。検出領域Ｂでは、ＨＲ２＝６１６，ＶＲ１＝
４４に、検出領域Ｃでは、ＨＲ１＝２６１，ＶＲ２＝１
２８に、検出領域Ｄでは、ＨＲ２＝６１６，ＶＲ２＝１
２８に、それぞれ設定される。

【００２７】次いで、図７に示すように、垂直方向に隣
接している検出領域の間の距離が最大になるように検出
領域Ａ〜Ｄを移動するときには、検出領域Ａ〜Ｄのそれ
ぞれのレジスタ設定値は、たとえば次のように設定され
る。検出領域Ａでは、ＨＲ１＝２６１，ＶＲ１＝２０
に、検出領域Ｂでは、ＨＲ２＝６１６，ＶＲ１＝２０
に、検出領域Ｃでは、ＨＲ１＝２６１，ＶＲ２＝１５２
に、検出領域Ｄでは、ＨＲ２＝６１６，ＶＲ２＝１５２
に、それぞれ設定される。

【００２８】また、図８に示すように、水平方向に隣接
している検出の間の距離が最大になるように検出領域Ａ
〜Ｄを移動するときには、検出領域Ａ〜Ｄのそれぞれの
レジスタ設定値は、たとえば次のように設定される。検
出領域Ａでは、ＨＲ１＝１５１，ＶＲ１＝４４に、検出
領域Ｂでは、ＨＲ２＝７２６，ＶＲ１＝４４に、検出領
域Ｃでは、ＨＲ１＝１５１，ＶＲ２＝１２８に、検出領
域Ｄでは、ＨＲ２＝７２６，ＶＲ２＝１２８に、それぞ
れ設定される。

【００２９】さらに、図９に示すように、垂直方向に隣
接している検出領域の間の距離が最大になりかつ水平方
向に隣接している検出領域の間の距離が最大になるよう
に、検出領域Ａ〜Ｄを移動する場合を示す。この場合に
は、検出領域Ａ〜Ｄのそれぞれのレジスタ設定値は、た
とえば次のように設定される。検出領域Ａでは、ＨＲ１
＝１５１，ＶＲ１＝２０に、検出領域Ｂでは、ＨＲ２＝
７２６，ＶＲ１＝２０に、検出領域Ｃでは、ＨＲ１＝１
５１，ＶＲ２＝１５２に、検出領域Ｄでは、ＨＲ２＝７
２６，ＶＲ２＝１５２に、それぞれ設定される。

【００３０】このように代表点の位置は、ＶＲ１，ＶＲ
２およびＨＲ１，ＨＲ２によって決定される。次いで、
累積加算回路３８での処理タイミングについて説明す
る。累積加算回路３８についても上述とほぼ同様であ
り、水平デコーダ６６，水平タイミング発生用カウンタ
６８，水平発生タイミング発生用デコーダ７０，垂直デ
コーダ７２，垂直タイミング発生用カウンタ７４および
垂直タイミング発生用デコーダ７６およびＡＮＤゲート
７８によって、累積加算回路３８の累積加算タイミング
すなわち検出領域の位置が設定される。

【００３１】図１０および図１１を参照して、検出領域
Ａの検出位置の決定について説明する。なお、図１１は
図６と同様、検出領域Ａ〜Ｄを均等配置した状態を示
す。まず、図１０（Ａ）に示すようなＨＤが出力される
と、水平アドレスカウンタ４６の出力は図１０（Ｂ）に
示すようになり、たとえばレジスタ設定値を図１１およ
び表１に示すようにＨＫ１＝２４５とすると水平デコー
ダ６６からは図１０（Ｃ）に示すようなパルスが発生さ
れる。それに従って、水平タイミング発生用カウンタ６
８からは図１０（Ｄ）に示すような出力が発生され、そ
れに基づいて水平タイミング発生用デコーダ７０からは
検出領域Ａの全ての画素をサンプリングできるように図
１０（Ｅ）に示すような出力が発生される。

【００３２】以上は、水平タイミングについての説明で
あるが、垂直タイミングについても同様に処理される。
垂直タイミングについては、垂直アドレスカウンタ４８
からの出力およびマイクロコンピュータ２６でのレジス
タ設定値が、垂直デコーダ７２に与えられ、垂直タイミ
ング発生用カウンタ７４および垂直タイミング発生用デ
コーダ７６によって上述と同様に処理される。なお、垂
直デコーダ７２に与えられるレジスタ設定値は、ＶＫ１
＝３６に設定される。

【００３３】また、図１１を参照して、検出領域Ｂ，Ｃ
およびＤのそれぞれのレジスタ設定値は、たとえば次の
ように設定される。検出領域Ｂでは、ＨＫ２＝６００，
ＶＫ１＝３６に、検出領域Ｃでは、ＨＫ１＝２４５，Ｖ
Ｋ２＝１２０に、検出領域Ｄでは、ＨＫ２＝６００，Ｖ
Ｋ２＝１２０に、それぞれ設定される。

【００３４】このように与えられるレジスタ設定値によ
って、累積加算器３８での累積加算タイミングすなわち
検出領域の位置が設定される。次いで、図７に示すよう
に検出領域Ａ〜Ｄを移動するときには、検出領域Ａ〜Ｄ
のそれぞれのレジスタ値はたとえば次のように設定され
る。検出領域Ａでは、ＨＫ１＝２４５，ＶＫ１＝１２
に、検出領域Ｂでは、ＨＫ２＝６００，ＶＫ１＝１２
に、検出領域Ｃでは、ＨＫ１＝２４５，ＶＫ２＝１４４
に、検出領域Ｄでは、ＨＫ２＝６００，ＶＫ２＝１４４
に、それぞれ設定される。

【００３５】次いで、図８に示すように検出領域Ａ〜Ｄ
を移動するときには、検出領域Ａ〜Ｄのそれぞれのレジ
スタ値はたとえば次のように設定される。検出領域Ａで
は、ＨＫ１＝１３５，ＶＫ１＝３６に、検出領域Ｂで
は、ＨＫ２＝７１０，ＶＫ１＝３６に、検出領域Ｃで
は、ＨＫ１＝１３５，ＶＫ２＝１２０に、検出領域Ｄで
は、ＨＫ２＝７１０，ＶＫ２＝１２０に、それぞれ設定
される。

【００３６】さらに、図９に示すように検出領域Ａ〜Ｄ
を移動するときには、検出領域Ａ〜Ｄのそれぞれのレジ
スタ値はたとえば次のように設定される。検出領域Ａで
は、ＨＫ１＝１３５，ＶＫ１＝１２に、検出領域Ｂで
は、ＨＫ２＝７１０，ＶＫ１＝１２に、検出領域Ｃで
は、ＨＫ１＝１３５，ＶＫ２＝１４４に、検出領域Ｄで
は、ＨＫ２＝７１０，ＶＫ２＝１４４に、それぞれ設定
される。

【００３７】このように検出領域の位置は、ＶＫ１，Ｖ
Ｋ２およびＨＫ１，ＨＫ２によって決定される。すなわ
ち、レジスタ設定値を変えることによって、検出領域Ａ
〜Ｄの位置およびその代表点の位置を任意に移動させる
ことができる。図１に戻って、マイクロコンピュータ２
６では、与えられた位置データおよび相関値に基づい
て、画面すなわちイメージフィールド８０（図３）全体
の動きベクトル（以下、単に「全体動きベクトル」とい
う）を計算する。

【００３８】まず、最小相関値を示す画素の位置データ
に基づいて、最小相関値を示す画素の、代表点に対する
偏移を求め、その偏移を部分動きベクトルとする。な
お、部分動きベクトルの検出精度をよくするために、マ
イクロコンピュータ２６では、最小相関値を有する画素
の周囲４画素の相関値を用いて内挿補間し、最小相関値
を有する画素の位置データを再び計算し直す。

【００３９】そして、マイクロコンピュータ２６は、平
均相関値を最小相関値で除算した値が一定の閾値より大
きいか否かを各検出領域Ａ〜Ｄ毎に検出し、各検出領域
Ａ〜Ｄからの部分動きベクトルが手振れ以外の動く物体
等によって誤検出されることなく手振れの判断に有効か
否かすなわち各検出領域Ａ〜Ｄが有効領域か否かを判断
する。平均相関値を最小相関値で除算した値が一定の閾
値より大きければ、その検出領域は有効領域と判断され
る。具体的には、有効領域か否かは以下のように判断さ
れる。

【００４０】検出領域内に動く物体があるとき、動く物
体の占める部分と占めない部分とで相関値が異なり、か
つ動く物体の占める部分は様々な相関値をとり、その相
関値は一般的に大きな値となる（相関度は低い）。した
がって、検出領域内に動く物体があるときには、最小相
関値が大きくなる可能性が高く、検出領域内の部分動き
ベクトルが手振れの動きであるという信頼性は低くな
る。このような部分動きベクトルを用いると、全体動き
ベクトルを誤検出してしまう。しかし、平均相関値が大
きいときには最小相関値が或る程度大きくても部分動き
ベクトルの信頼性は高い。一方、平均相関値が小さいと
きには最小相関値はより小さくなければ部分動きベクト
ルの信頼性は低い。したがって、具体的には、（平均相
関値）／（最小相関値）＞閾値ａ（たとえば７）「条件
」のときにその検出領域は有効領域であると判断す
る。そして、手振れ補正の誤動作を防止するため、この
条件を満たさない検出領域の部分動きベクトルを、全
体動きベクトルの算出に用いないようにする。

【００４１】そして、有効領域の部分動きベクトル用い
て、後述のように現フィールドと前フィールドとのフィ
ールド間の動き量すなわち全体動きベクトルが求められ
る。全体動きベクトルはフィールド間の動き量とその向
きを表す。マイクロコンピュータ２６では、得られた全
体動きベクトルに基づいて積分ベクトルが求められる。
積分ベクトルは、イメージフィールド８０のセンタから
の抽出エリア８２のずれ量すなわち補正量とその向きを
表す。

【００４２】求められた積分ベクトルはメモリ制御回路
２０に与えられ、メモリ制御回路２０では、それに基づ
いてフィールドメモリ２２の読出開始アドレスを決定
し、そのアドレスからフィールドメモリ２２に蓄えられ
たディジタルビデオ信号を読み出す。すなわち、メモリ
制御回路２０は、マイクロコンピュータ２６によって計
算された積分ベクトルに従って、フィールドメモリ２２
のディジタルビデオ信号によって形成される抽出エリア
８２を移動する。

【００４３】ただし、フィールドメモリ２２から読み出
されたディジタルビデオ信号そのままでは抽出エリア８
２を移動できないので、電子ズーム回路８４を用いる。
図１２を参照して、電子ズーム回路８４（図１）は、イ
メージフィールド８０の大きさに対してズーム倍率に従
って画像が拡大された抽出エリア８２を設定する。この
抽出エリア８２の位置は、イメージフィールド８０の範
囲内では、フィールドメモリ２２の読出開始アドレスを
変更することによって、自由に移動できる。そして、デ
ィジタルビデオ信号に基づいてイメージフィールド８０
全体のビデオ信号を得るために、フィールドメモリ２２
から読み出したディジタルビデオ信号に基づいて内挿補
間法を用いて画像を拡大する。

【００４４】このようにして、イメージフィールド８０
内の任意の抽出エリア８２のイメージを電子ズーム回路
８４で電子的にズームすることによって、イメージフィ
ールド８０と抽出エリア８２との差に相当する補正可能
範囲８６が形成され得る。ビデオカメラ１０を操作する
人の手の振動に応じて、図１３に示すようにビデオカメ
ラ１０に手振れが生じると、そのビデオカメラ１０から
の画像にぶれを生じ、結果的に、イメージフィールド８
０内の左下方に目的の人物が存在する場合（図１３上）
や、イメージフィールド８０内の右上方に目的の人物が
存在する場合（図１３下）などが生じる。したがって、
各フィールド毎に抽出エリア８２をマイクロコンピュー
タ２６によって計算した積分ベクトルに応じて移動させ
ることによって、図１３右に示すように抽出エリア８２
には目的の人物がちょうど収まることになる。

【００４５】このようにして電子ズーム回路８４から出
力されるディジタルビデオ信号をＤ／Ａ変換器８８によ
ってアナログ信号に変換して出力端子９０から補正画像
として出力する。このようなビデオカメラ１０の検出領
域移動動作を図１４に示す。まず、図１４に示すステッ
プＳ１において、４個の検出領域Ａ〜Ｄのうちで、（平
均相関値）／（最小相関値）＞閾値ａ「条件」を満た
さない検出領域が存在するか否かが判断される。“Ｎ
Ｏ”、すなわち全ての検出Ａ〜Ｄが条件を満たしてい
る場合には、ステップＳ３に進む。

【００４６】ステップＳ３において、カウンタＢがリセ
ットされ、カウンタＡがインクリメントされる。そし
て、ステップＳ５において、カウンタＡ＞閾値ｂ（たと
えば６０）を満たしているか否かが判断される。“ＹＥ
Ｓ”であればステップＳ７において、検出領域Ａ〜Ｄが
画面すなわちイメージフィールド８０内に均等配置（初
期位置に配置）される。ステップＳ５が“ＮＯ”の場合
には、ステップＳ９において、検出領域Ａ〜Ｄの位置は
そのままにされる。

【００４７】一方、ステップＳ１が“ＹＥＳ”、すなわ
ち条件を満たさない検出領域が存在すれば、ステップ
Ｓ１１に進む。ステップＳ１１において、カウンタＡが
リセットされ、カウンタＢがインクリメントされる。次
いで、ステップＳ１３において、カウンタＢ＞閾値ｃ
（たとえば６０）を満たしているか否かが判断される。
“ＹＥＳ”であればステップＳ９に進み、検出領域Ａ〜
Ｄの位置はそのままにされる。

【００４８】ステップＳ１３が“ＮＯ”であれば、ステ
ップＳ１５において、現フィールドにおいて条件を満
たさない検出領域数が数えられる。その検出領域数が２
であれば、ステップＳ１７に進む。ステップＳ１７にお
いて、どの２領域が条件を満たさないかが判断され
る。左２領域または右２領域であればステップＳ１９に
おいて、垂直方向に隣接している検出領域の間の距離が
最大になるように、検出領域Ａ〜Ｄが移動される。一
方、ステップＳ１７において、上２領域または下２領域
が条件を満たさない検出領域であれば、ステップＳ２
１に進む。ステップＳ２１において、水平方向に隣接し
ている検出領域の間の距離が最大になるように、検出領
域Ａ〜Ｄを移動させる。

【００４９】一方、ステップＳ１５において、条件を
満たさない検出領域の数が２個以外のときには、ステッ
プＳ２３に進む。ステップＳ２３において、垂直方向に
隣接している検出領域の間の距離が最大になりかつ水平
方向に隣接している検出領域の間の距離が最大になるよ
うに、画面すなわちイメージフィールド８０の４隅に検
出領域Ａ〜Ｄをそれぞれ配置する。

【００５０】その後、全体動きベクトルは、たとえば図
１５に示すように有効領域の数に応じて算出される。ま
ず、図１５に示すステップＳ３１において、有効領域数
をカウントしていく。ステップＳ３３において有効領域
数が４であるか否かを判断し、４でない場合にはステッ
プＳ３５において有効領域数が３であるか否かを判断す
る。ステップＳ３３およびＳ３５において、それぞれ有
効領域数が４および３であれば、ステップＳ３７に進
む。すなわち、有効領域数が３以上であれば、ステップ
Ｓ３７に進む。ステップＳ３７において、有効領域につ
いて、水平方向および垂直方向のそれぞれの部分動きベ
クトルについて相加平均を求める。そして、ステップＳ
３９において、ステップＳ３７で求めた平均値を用い
て、各検出領域毎に水平方向の絶対値および垂直方向の
絶対値を求め、各検出領域毎に水平方向の絶対値と垂直
方向の絶対値とをそれぞれ加算して発散度を得る。水平
方向の絶対値は、各検出領域の水平方向の部分動きベク
トルと有効領域の水平方向の部分動きベクトルの平均値
との差の絶対値である。また、垂直方向の絶対値は、各
検出領域の垂直方向の部分動きベクトルと有効領域の垂
直方向の部分動きベクトルの平均値との差の絶対値であ
る。そして、ステップＳ４１において、各検出領域毎に
加算して得られた４個の発散度を小さいものから順に並
べ、小さい方から２つの発散度を選び出し、それらに対
応する検出領域の部分動きベクトルの相加平均を求め
る。そして、ステップＳ４３において、その相加平均を
全体動きベクトルとする。

【００５１】一方、ステップＳ３５において、有効領域
が３でないと判断されれば、ステップＳ４５において、
有効領域数が２であるか否かを判断する。有効領域数が
２であればステップＳ４７において、任意の無効領域の
部分動きベクトルを、１フィールド前に求めた全体動き
ベクトルに置換した後、ステップＳ３７に進む。そし
て、ステップＳ３７〜Ｓ４３の処理によって、全体動き
ベクトルを決定する。この実施例では、２つの無効領域
のうちの１つについて部分動きベクトルを置換して補
い、残りの１つの無効領域については部分動きベクトル
を補わない。したがって、２つの有効領域の部分動きベ
クトルと無効領域の補われた部分動きベクトルとで全体
動きベクトルを決定する。

【００５２】ステップＳ４５において有効領域が２でな
いと判断されれば、ステップＳ４９において有効領域数
が１であるか否かを判断する。有効領域数が１であれば
ステップＳ５１に進む。ステップＳ５１において、任意
の無効領域の部分動きベクトルを、１フィールド前に求
めた全体動きベクトルまたは２フィールド前に求めた全
体動きベクトルに置換した後、ステップＳ３７に進む。
そして、ステップＳ３７〜Ｓ４３の処理によって、全体
動きベクトルを求める。この実施例では、３つの無効領
域のうちの２つの無効領域の部分動きベクトルを、それ
ぞれ１フィールド前および２フィールド前に求めた全体
動きベクトルに置換して補い、残りの１つの無効領域に
ついては部分動きベクトルを補わない。したがって、１
つの有効領域の部分動きベクトルと２つの無効領域の補
われた部分動きベクトルとで、全体動きベクトルを決定
する。

【００５３】ステップＳ４９において有効領域数が１で
ないと判断されたとき、すなわち全ての検出領域が無効
領域と判断されたときには、ステップＳ５３において、
１フィールド前に求めた全体動きベクトルに０．９７を
乗じ、その結果をステップＳ４３において全体動きベク
トルと決定する。なお、ステップＳ１３において、選択
される発散度は１つでもよく、その数は任意である。

【００５４】また、ステップＳ２５において、１フィー
ルド前に求めた全体動きベクトルに乗じる係数は０．９
７に限定されず、０より大きくかつ１以下の任意の係数
が用いられ得る。次いで、図１６を参照して、具体的に
説明する。たとえば、図１６（Ａ）に示すように、動く
物体がイメージフィールド８０の左側（水平方向）から
進入してくると、垂直方向に隣接している検出領域の間
の距離が最大になるように、検出領域Ａ〜Ｄは上下に移
動する。また、図１５（Ｂ）に示すように、動く物体が
イメージフィールド８０の上側（垂直方向）から進入し
てくると、水平方向に隣接している検出領域の間の距離
が最大になるように、検出領域Ａ〜Ｄは左右に移動す
る。

【００５５】また、無効領域が検出されその個数が２個
以外であれば、進入する物体の大きさや形状に拘わら
ず、全ての検出領域Ａ〜Ｄを、それぞれイメージフィー
ルド８０の４隅に移動させて、有効領域の数の減少を防
ぐこともできる。この実施例によれば、数フィールド、
たとえば６０フィールド間連続して、条件を満たさな
いような検出領域が存在する場合には、隣接している検
出領域の間の距離が最大になるように検出領域Ａ〜Ｄを
移動させることによって、無効領域を有効領域にして、
有効領域の数の減少を防ぐことができる。したがって、
図１５に示す動作によって全体動きベクトルを求めると
きにも、有効領域の部分動きベクトルを用いて良好に全
体動きベクトルを検出でき、全体動きベクトルが、手振
れによるものである信頼性も高くなり、より精度よく手
振れ補正できる。

【００５６】また、条件を再び数フィールド、たとえ
ば６０フィールド間連続して満たしていれば、図３や図
６に示す初期位置に検出領域Ａ〜Ｄを戻して、手振れ補
正を行う。なお、平均相関値が所定値以上であるか否か
を各検出領域Ａ〜Ｄ毎に検出して、有効領域か否かを判
断してもよい。この平均相関値に関する条件だけで有効
領域か否かを判断してもよく、また、上述の平均相関値
／最小相関値およびこの平均相関値の条件をともに満た
した場合にのみ有効領域と判断するよう、２つの条件に
よって有効領域か否かを判断するようにしてもよい。

【００５７】具体的に、平均相関値の条件について述べ
る。画面のコントラストが低いときには、輝度差が小さ
いので、相関値が小さくなる。たとえば、画面全体が白
いときには相関値は小さくなる。このような場合には、
信頼性がなくなるため、平均相関値≧所定値のときに有
効と判断される。なお、所定値は実験によって決定され
る。

【００５８】また、レジスタ設定値の一例を表１に示し
たが、レジスタ設定値は任意に設定され得る。さらに、
上述の実施例では、検出領域を４個に設定したが、これ
に限定されず、検出領域を５個以上に設定しても、この
発明を適用できる。また、上述の実施例では、フィール
ド単位で処理する場合について述べたが、フレーム単位
で処理する場合にも同様の結果が得られることはいうま
でもない。したがって、この明細書では、フィールドお
よびフレームを包括する用語として便宜上「フィール
ド」なる用語を用いて説明した。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示すブロック図である。

【図２】動き検出回路の一例を示すブロック図である。

【図３】電子ズームの原理を示し、イメージフィールド
内の検出領域を示す図解図である。

【図４】電子ズームの原理を示し、検出エリア内の代表
点およびサンプリング点を示す図解図である。

【図５】検出領域Ａの代表点の位置を決定する処理を説
明するためのタイミング図である。

【図６】検出領域およびその代表点の初期位置を示す図
解図である。

【図７】垂直方向に隣接している検出領域の間の距離が
最大になるように検出領域を移動した状態を示す図解図
である。

【図８】水平方向に隣接している検出領域の間の距離が
最大になるように検出領域を移動した状態を示す図解図
である。

【図９】垂直方向に隣接している検出領域の間の距離が
最大になりかつ水平方向に隣接している検出領域の間の
距離が最大になるように、検出領域を移動した状態を示
す図解図である。

【図１０】検出領域Ａの検出位置を決定する処理を説明
するためのタイミング図である。

【図１１】検出領域の初期位置を示す図解図である。

【図１２】手振れ補正の原理を示す図解図である。

【図１３】代表点マッチング法を適用するイメージフィ
ールド内の各ブロックを示す図解図である。

【図１４】この実施例の主要な動作を示すフロー図であ
る。

【図１５】全体動きベクトルの算出動作の一例を示すフ
ロー図である。

【図１６】全体動きベクトルの誤検出を防ぐために、動
く物体の進入に対応して検出領域が移動する状態を示す
図解図である。

【図１７】画像の切り出し位置の移動を示す図解図であ
る。

【図１８】検出領域内に左方向から動く物体が進入する
状態を示す図解図である。

【符号の説明】

１０ …ビデオカメラ ２０ …メモリ制御回路 ２２ …フィールドメモリ ２４ …動き検出回路 ２６ …マイクロコンピュータ ３０ …フィルタ ３２ …代表点メモリ ３４ …減算回路 ３６ …検出エリア ３８ …累積加算回路 ４０ …最小位置検出回路 ４２ …ＣＰＵインタフェース ４４ …平均相関値検出回路 ４６ …水平アドレスカウンタ ４８ …垂直アドレスカウンタ ５０，６６ …水平デコーダ ５２ …レジスタ ５４，６８ …水平タイミング発生用カウンタ ５６，７０ …水平タイミング発生用デコーダ ５８，７２ …垂直デコーダ ６０，７４ …垂直タイミング発生用カウンタ ６２，７６ …垂直タイミング発生用デコーダ ６４，７８ …ＡＮＤゲート ８０ …イメージフィールド Ａ，Ｂ …カウンタ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】画面内に設定された複数の検出領域の各々
   について部分動きベクトルを検出し、前記部分動きベク
   トルに基づいて手振れ補正する手振れ補正装置におい
   て、 撮影状況に応じて前記各々の検出領域を移動する移動手
   段を備えることを特徴とする、手振れ補正装置。
2. 【請求項２】前記検出領域の各々について有効領域か無
   効領域かを判断する領域判断手段をさらに備え、 垂直方向に隣接している検出領域が無効領域であること
   を前記領域判断手段によって検出したとき、垂直方向に
   隣接している前記検出領域の間の距離が最大になるよう
   に前記移動手段によって前記検出領域を移動する、請求
   項１記載の手振れ補正装置。
3. 【請求項３】前記検出領域の各々について有効領域か無
   効領域かを判断する領域判断手段をさらに備え、 水平方向に隣接している検出領域が無効領域であること
   を前記領域判断手段によって検出したとき、水平方向に
   隣接している前記検出領域の間の距離が最大になるよう
   に前記移動手段によって前記検出領域を移動する、請求
   項１または２記載の手振れ補正装置。
4. 【請求項４】前記検出領域の各々について有効領域か無
   効領域かを判断する領域判断手段をさらに備え、 領域判断手段によって無効領域を検出したとき、垂直方
   向に隣接している検出領域の間の距離が最大になりかつ
   水平方向に隣接している検出領域の間の距離が最大にな
   るように、前記移動手段によって前記検出領域を移動す
   る、請求項１ないし３のいずれかに記載の手振れ補正装
   置。
5. 【請求項５】全ての前記検出領域が有効領域になったと
   き前記検出領域をそれぞれの初期位置へ戻す手段をさら
   に備える、請求項１ないし４のいずれかに記載の手振れ
   補正装置。
6. 【請求項６】請求項１ないし５のいずれかに記載の手振
   れ補正装置を用いた、ビデオカメラ。