JPH0834577B2

JPH0834577B2 - 画像フリーズ用信号処理装置

Info

Publication number: JPH0834577B2
Application number: JP63209677A
Authority: JP
Inventors: 潤長谷川; 政夫上原; 雅彦佐々木; 正秀菅野; 克行斉藤; 明伸内久保; 克義笹川; 真司山下; 雄大中川
Original assignee: Olympus Optic Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1988-08-23
Filing date: 1988-08-23
Publication date: 1996-03-29
Anticipated expiration: 2011-03-29
Also published as: JPH0257078A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、静止画像を得るために、画像信号を記憶も
しくは記録するための信号処理装置に関する。

［従来の技術と発明が解決しようとする課題］従来、画像信号を磁気テープや磁気ディスクに記録し
たり、CCDメモリ、MOSメモリ、磁気バルブメモリ、ある
いは、ICメモリ等の記憶素子に記憶させて、その画像を
表示させる装置が知られている。特に、静止画を記録す
るものとしては、カメラ内部に記録再生装置として磁気
ディスク装置を備えた装置が、特開昭49−52912号公報
や特開昭54−140510号公報に開示されている。また、同
種の装置で、撮影後即時再生が可能で取り直しができる
ようにした電子写真カメラが、特開昭57−44374号公報
で提案されている。

しかし、これらの装置は、レリーズボタンの押圧操作
と関連して記録もしくは一時記憶されるため、被写体の
動きがシャッタ速度に比べて速い場合や、シャッタ操作
時に撮像装置が動いてしまう、いわゆる手ブレ等によ
り、撮像した画像に像ブレが生じ、撮り直しとなる場合
が少なからずある。また、例えば、撮像素子として、飛
び越し走査型の素子を用いて、動きの速い被写体を撮っ
た場合、フィールド間で異なる画像が記憶されるため、
フリッカを起こしてしまい、非常に見づらい画像となる
欠点を有する。

この欠点に関連して、静止画記憶時のフィールド間フ
リッカを防止するために、被写体の動きを検知して動き
のない場合にはフレームフリーズし、動きのある場合に
はフィールドフリーズするように構成した装置が米国特
許第4272787号明細書により提案されている。しかし、
この装置は、撮像した被写体に動きがあると自動的にフ
ィールドフリーズされるため、動きのある被写体に対し
て、垂直方向の解像度が劣化するという欠点を有する。

また、近年、固体撮像素子の製造技術の進歩により、
画素の高密度化、及びチップの超小型化が進み、先端部
に固体撮像素子を実装した内視鏡、いわゆる、電子内視
鏡装置が開発されている。これらの装置は、体腔内に挿
入して被検査部位を観察すると共に、同部位の観察画像
を記録する機能を有しており、その観察能もさることな
がら、記録した画像の品質も非常に重要で、被検査部位
の診断に大きく影響する。従って、記録に際して、内視
鏡の術者は患者を静止させた上で、何度か被検査部位の
画像をフリーズ表示し、記録画像として最も望ましい画
像を選択して例えばモニタ画像の写真撮影装置やビデオ
プリンタ、あるいはスチルビデオフロッピー装置等に静
止画記録していた。しかし、患者を静止させても生体内
を観察している限り、被検査部位の動きは少なからずあ
り、この動きによる像のブレをなくすために何度もフリ
ーズし直さなければならない場合があるという不具合を
有する。

このような、被写体の動きによる記録画像の劣化は、
撮像素子の種類及び撮像方式に応じて、その発生形態が
異なる。例えば、撮像素子として、フレームトランスフ
ァタイプのCCDを用いた場合には、露光期間における被
写体の動きが像のブレとなって生じ、また、インターラ
インタイプのCCDを用いて飛び越し走査を行った場合に
は、露光時間の被写体の動きに起因した像のブレに加
え、フィールド間の画像の差異に起因したフリッカが生
ずる。また、内視鏡の細径化を目的として、その先端部
にモノクロのCCDを実装し、照明光を例えばRGB順次光と
した、いわゆる、色面順次方式では、時系列的に順次撮
影したR,G,B各原色画像を同時化して表示するため、被
写体の動きが色のズレとなって表示される、いわゆる色
ズレが問題となる。

このような問題点に対処するに、本出願人は、色面順
次方式の時系列的に送られてくる原色信号間のずれや同
時方式によるフィールド間のずれを検出して、そのずれ
を動き量とし、この動き量がある一定値以下になった場
合に、ずれが少ないと判断し、その画像信号をフリーズ
するようにした画像フリーズ装置を提案している。この
装置によれば、被写体の動きに起因した画像の劣化の少
ない静止画を記憶もしくは記録することが可能となる。

前記画像フリーズ装置の動作の一例を、第13図を用い
て説明する。第13図は、時刻と動き検出量との関係を示
し、図中、a,b,cは、それぞれ、時刻ta,tb,tcにおける
動き量を示す。ここで、画像をフリーズするか否かのし
きい値の設定値をMthとした場合を考える。この場合、
順次入力される画像信号から被写体の動き量が検出さ
れ、この動き検出量と設定値Mthとが比較され、動き検
出量が設定値Mthを下回った場合に、画像がフリーズさ
れる。第13図の例では、時刻t_bにおける動き検出量ｂ
が、設定値Mthを下回り、このときの画像がフリーズさ
れる。しかし、この装置では、このように、ずれが少な
い、すなわち動き量が少ないと判断した後に、第13図に
おける時刻t_cのように、よりずれの少ない画像信号が入
力された場合には、すでに、時刻t_bにおいてフリーズが
完了しているため、常に、最も動き量の少ない画像をフ
リーズすることができない。

［発明の目的］本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、被
写体の動きが最も少ない時点近傍の画像をフリーズで
き、被写体の動きに起因した画像の劣化の少ない静止画
を記憶もしくは記録することができるようにした画像フ
リーズ用信号処理装置を提供することを目的としてい
る。

［課題を解決するための手段］本発明の画像フリーズ用信号処理装置は、第１図の概
念図に示すように、入力画像信号から被写体の動きを検
出する動き検出手段１と、画像フリーズ指示手段２によ
って起動され、前記動き検出手段１の出力から、少なく
とも例えば設定時間検出手段３によって設定された所定
時間内における被写体の動き量の最小値を検出する最小
値検出手段４と、前記最小値検出手段４の出力に応じ
て、画像信号を記憶もしくは記録する手段５に対する前
記入力画像信号の書き込み動作もしくは記録動作を制御
する制御手段６とを備えたものである。

［作用］本発明では、動き検出手段１によって、順次入力され
る画像信号から被写体の動きが動き量として検出され、
各動き量は、画像フリーズ指示手段２により起動する最
小値検出手段４に入力される。起動した最小値検出手段
４は、第２図に示すように、設定時間検出手段３により
設定された時間内（t₂−t₁）において、順次入力される
各動き量を比較し、例えば、それまでで最も動き量の少
ない値を検出したときに、画像信号の書き込み動作もし
くは記録動作を制御する制御手段６へ検出信号を送る。
この制御手段６は、最小値検出手段４からの検出信号を
受け取ると、画像信号を記憶もしくは記録する手段５に
対する入力画像信号の書き込み動作もしくは記録動作を
制御して、フリーズ動作を行う。以上の動作により、第
２図に示すように、設定された時間内に入力される各画
像信号の最も動きの少ない画像信号に対してフリーズ動
作が行われる。

尚、第２図において、黒丸はフリーズされた画像を示
し、白丸はフリーズされなかった画像を示し、内側が黒
丸の二重丸は（t₂−t₁）期間内で最も動きが少ないと判
断され、フリーズした画像を示す。この図の例では、時
刻t₁における動き量ａの画像がフリーズされ、これ以
降、動き量が順次小さくなるため、動き量が極小値ｂと
なる画像までフリーズされる。それ以降、動き量ｃとな
る画像の前の画像間では、動き量がｂを上回るので、フ
リーズされない。動き量ｃの画像から再び動き量がｂを
下回るためフリーズされ、最終的には、（t₂−t₁）期間
内で最も小さい動き量ｄの画像がフリーズ画像となる。

［実施例］以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。

第３図ないし第６図は本発明の第１実施例に係り、第
３図は画像フリーズ用信号処理装置の構成を示すブロッ
ク図、第４図は本実施例の動作を説明するためのグラ
フ、第５図はデジタルの最小値検出回路の一例を示すブ
ロック図、第６図はアナログの最小値検出回路の一例を
示す回路図である。

本実施例は、色面順次方式の場合の例である。

第３図に示すように、本実施例の信号処理装置は、デ
ジタルの色面順次信号、すなわち、時系列的に入力され
る画像の原色信号を同時化する同時化メモリ21と、この
同時化メモリ21の出力画像信号に対して、画像の拡大や
補間等を行う信号処理回路22と、この信号処理回路22の
出力画像信号をフリーズ可能なフリーズメモリ23とを備
え、前記フリーズメモリ23の出力画像信号が、後段の表
示装置や処理装置等に出力されるようになっている。

前記同時化メモリ21は、次のように構成されている。
すなわち、色面順次信号は、１入力３出力の切換スイッ
チ31の入力端に印加されるようになっている。この切換
スイッチ31の３つの出力端a,b,cのうち、出力端ａには
第１のフレームメモリ32が接続され、出力端ｃには第２
のフレームメモリ33が接続されている。前記第１のフレ
ームメモリ32の出力は、３入力１出力の切換スイッチ34
の３つの入力端a,b,cのうちの入力端ａに印加され、前
記第２のフレームメモリ33の出力は、前記切換スイッチ
34の入力端ｃに印加されるようになっている。この切換
スイッチ34の出力端は、前記信号処理回路22に接続され
ている。

また、前記フリーズメモリ23は、次のように構成され
ている。すなわち、前記信号処理回路22の出力画像信号
は、１入力３出力の切換スイッチ35の入力端に印加され
るようになっている。この切換スイッチ35の３つの出力
端a,b,cのうち、出力端ａには第１のフィールドメモリ3
6が接続され、出力端ｃには第２のフィールドメモリ37
が接続されている。前記第１のフィールドメモリ36の出
力は、３入力１出力の切換スイッチ38の３つの入力端a,
b,cのうちの入力端ａに印加され、前記第２のフィール
ドメモリ37の出力は、前記切換スイッチ38の入力端ｃに
印加されるようになっている。そして、この切換スイッ
チ38の出力端から、デジタルの画像信号が出力されるよ
うになっている。

前記同時化メモリ21とフリーズメモリ23は、メモリR/
Wコントローラ（以下、メモリコントローラと記す。）2
7によって、書き込み及び読み出しが制御されるように
なっている。尚、前記フリーズメモリ23に対するメモリ
コントローラ27からの書き込み制御信号は、書き込み禁
止ゲート回路26を介して、フリーズメモリ23に送られる
ようになっている。

また、本実施例の信号処理装置は、更に、前記信号処
理回路22の出力信号から、被写体の動きを検出する動き
検出回路24と、この動き検出回路24の出力から、所定時
間内における動き量の最小値を検出する最小値検出回路
25と、この最小値検出回路25を起動するフリーズ指示回
路28と、前記最小値検出回路25が最小値を検出する時間
を設定する設定時間検出回路29とを備えている。そし
て、前記書き込み禁止ゲート回路26は、前記最小値検出
回路25によって制御されるようになっている。

前記信号処理回路22からの同時化された原色信号は、
動き検出回路24へも送られ、この動き検出回路24では、
各原色信号の相互相関より被写体の動き量が検出され
る。この動き量の検出は、例えば、１フレームの任意の
２つの原色信号の対応する画素の差、もしくは各原色信
号を係数倍し、その対応する画素の差を算出し、それぞ
れの差の絶対値の累積値を動き量として検出する等して
行われる。

また、フリーズ指示回路28により、画像フリーズの指
示信号が最小値検出回路25に入力されると、この最小値
検出回路25は、動き検出回路24より、各１フレーム分の
動き量を順次受け取り、設定時間検出回路29により設定
された時間内において、順次入力される各動き量を比較
し、その結果に応じて、書き込み禁止ゲート回路26を通
して、メモリコントローラ27へ制御信号を送るようにな
っている。

次に、第４図を参照して、本実施例の動作について説
明する。

まず、画像フリーズを行わない通常時では、時系列的
に入力される画像の原色信号は、１フレーム毎に、交互
に、第１のフレームメモリ32,第２のフレームメモリ33
の一方に順次書き込まれる。例えば、ある状態では、第
３図に示すように、メモリコントローラ27からの制御信
号によりスイッチ31は出力端ａが導通状態とされ、スイ
ッチ34は入力端ｃが導通状態とされ、時系列的に入力さ
れる画像の原色信号は、第１のフレームメモリ32へ順次
書き込まれる。このとき、第２のフレームメモリ33で
は、すでに書き込まれている各原色信号が同時に読み出
される。この画像信号は、信号処理回路22で画像の拡大
や補間等の処理を施された後、フリーズメモリ23へ送ら
れる。

このフリーズメモリ23では、メモリコントローラ27か
らの制御信号により、スイッチ35は出力端ａが導通状態
とされ、スイッチ38は入力端ｃが導通状態とされ、前記
信号処理回路22から送られてくる第１フィールドの画像
信号を、第１のフィールドモメリ36へ書き込む。このと
き、第２のフィールドメモリ37では、すでに書き込まれ
ている前フレームの第２フィールドの画像信号を読み出
す。

次に、前記フリーズメモリ23では、メモリコントロー
ラ27からの制御信号により、スイッチ35は出力端ｃが導
通状態となり、スイッチ38は入力端ａが導通状態となる
ように切換え、前記信号処理回路22から送られてくる第
２フィールドの画像信号を、第２のフィールドメモリ37
へ書き込む。このとき、第１のフィールドメモリ36で
は、上記の動作により書き込まれた第１フィールドの画
像信号が読み出される。

このように、色面順次方式においては、順次送られて
くる画像の原色信号を、同時化メモリ21で同時化し、フ
リーズメモリ23を通して出力画像信号とする。

次に、画像のフリーズを行う場合について説明する。

フリーズメモリ23へ送られる同時化した原色信号は、
動き検出回路24へも送られ、この動き検出回路24で、各
原色信号の相互相関より、被写体の動き量が検出され
る。

フリーズ指示回路28により、画像フリーズの指示信号
が、最小値検出回路25に入力されると、この最小値検出
回路25は、前記動き検出回路24より各１フレーム分の動
き量を順次受け取る。

以下、前記最小値検出回路25へ送られてくる動き量
と、フリーズメモリ23へ書き込まれる画像信号について
説明する。

第４図に示すように、画像フリーズ指示信号により最
小値検出回路25が起動する時刻をt₁とし、設定時間検出
回路29により設定された設定時間の終了時刻をtn（t₁＜
tn）とする。また、画像フリーズ指示信号が出力されて
から、同時化メモリ21より読み出される各フレーム毎の
画像信号をF₁，F₂，…,Fnとし、それに対応する動き量
をM₁，M₂，…,Mnとする。

いま、時刻t₁において、同時化メモリ21の第１のフレ
ームメモリ32へ書き込まれる画像信号をF₂、第２のフレ
ームメモリ33から読み出される画像信号をF₁とする。こ
の時刻t₁で画像フリーズ指示信号が出力されると、書き
込み禁止ゲート回路26により、スイッチ35は出力端ｂが
導通状態とされ、フリーズメモリ23への書き込みが禁止
される。また、同時化メモリ21より読み出される画像信
号F₁の動き量M₁を動き検出回路24によって検出する。

また、最小値検出回路25は、前記動き検出回路24から
送られる動き量M₁を、最小値の初期値として設定し、同
時化メモリ21の第２のフレームメモリ33に書き込まれて
いる画像信号F₁を、もう一度読み出し、フリーズメモリ
23の各フィールドメモリ36,37へ書き込むように、書き
込み禁止ゲート26を通してメモリコントローラ27へ制御
信号を送る。このとき、同時化メモリ21の第１のフレー
ムメモリ32は、書き込み状態となるため、画像信号F₂の
次にくる画像信号F₃が書き込まれる。

次に、メモリコントローラ27は、同時化メモリ21の各
スイッチ31,34を切換え、第１のフレームメモリ32を読
み出し状態にし、第２のフレームメモリ33を画像信号F₄
の書き込み状態とする。また、フリーズメモリ23のスイ
ッチ35を出力端ｂを導通状態とし、フリーズメモリ23の
各フィールドメモリ36,37への書き込みを禁止する。

また、同時化メモリ21より読み出される画像信号F₃に
基づいて、動き検出回路24により動き量M₃が求められ、
最小値検出回路25で、設定された値M₁と比較される。こ
こで、第４図に示すように、M₃＜M₁ならば、画像信号F₃
を、フリーズメモリ23へ書き込むようにメモリコントロ
ーラ27を制御する。また、前記最小値検出回路25では、
M₁に代えて、動き量M₃を、最小値として設定する。

このように、動き量が最小値を更新する場合には、上
記動作を繰り返す。

次に、動き量が最小値よりも大きい場合について、画
像信号F₉のときを例にとり説明する。画像信号F₇がフリ
ーズメモリ23へ書き込まれ、画像信号F₈が書き込まれて
いる同時化メモリ21のフレームメモリへ画像信号F₉が書
き込まれ、メモリコントローラ27により同時化メモリ21
へ書き込まれた画像信号F₉が読み出されると、動き検出
回路24により動き量M₉が求められ、最小値検出回路25で
設定値M₇と比較される。この場合、第４図に示すよう
に、M₇＜M₉となるので、最小値検出回路25は、フリーズ
メモリ23への書き込みを禁止し、同時化メモリ21にすで
に書き込まれている画像信号F₁₀の動き量が求められる
ように、書き込み禁止ゲート回路26を通して、メモリコ
ントローラ27へ制御信号を送る。

以上のような画像のフリーズを行う場合の動作につい
てまとめると、動き検出回路24で検出した動き量Mlが、
最小値検出回路25の設定値を下回った場合は、もう一
度、検出した動き量に対応する画像信号Flを、同時化メ
モリ21より読み出し、フリーズメモリ23の各フィールド
メモリ36,37へ書き込む。また、この場合は、次の画像
信号Fl₊₁は、キャンセルされ、その次の画像信号に対し
て動き量が求められる。一方、動き検出回路24で検出し
た動き量Mlが、最小値検出回路25の設定値を上回った場
合は、フリーズメモリ23への書き込みは禁止され、先の
場合と異なり、次の画像信号Fl₊₁に対して動き量が求め
られる。

このような動作により設定時間内tn−t₁）に検出され
た動き量の最も小さい値Mmに対応する画像信号Fmが、フ
リーズメモリ23に書き込まれる。

尚、第４図において、黒丸はフリーズされた画像を示
し、白丸はフリーズされなかった画像を示す。

このように、本実施例によれば、被写体の動きが最も
少ない時点の画像をフリーズでき、被写体の動きに起因
した色ずれや像ぶれ等の画像の劣化の少ない静止画を記
憶することができる。

ところで、前記最小値検出回路25は、例えば、第５図
または第６図に示すように構成される。

第５図は、デジタルの最小値検出回路を示す。この最
小値検出回路は、プリセット信号によりプリセットさ
れ、動き量だけカウンタクロックをカウントするアップ
カウンタ113及びダウンカウンタ115と、前記アップカウ
ンタ113の出力を保持するラッチ114と、前記ラッチ114
へ更新クロックを送ると共に、書き込み禁止ゲート回路
26に対し、画像をフリーズするための制御信号を出力す
るゲート回路111とを備えている。前記ゲート回路111
は、ダウンカウンタ115から発生されるボロー（borro
w）が入力されたときには、更新クロックを出力しない
ようになっている。

フリーズ指示回路28より、画像フリーズ指示信号が出
力されると、最小値検出回路の各カウンタ113,115は、
プリセット信号により、アップカウンタ113は全てLow
（０）に、ダウンカウンタ115は全てHi（１）に設定さ
れ、動き量の数だけ、カウントされる。

各カウンタ113,115とも、動き量の最大値よりもおお
おき数をカウントできるものとし、そのため、カウント
が終了しても、各カウンタ113,115からのキャリやボロ
ーは発生しない。また、ダウンカウンタ115からボロー
が発生しないため、ゲート回路111は、ラッチ114へ更新
クロックを送り、アップカウンタ113の出力をラッチす
る。また、ゲート回路111は、初期値画像をフリーズす
るように制御信号を書き込み禁止ゲート回路26へ送る。

次の動き量が検出されると、プリセット信号により、
アップカウンタ113はLow（０）に、ダウンカウンタ115
は、先のアップカウンタ113の出力値をラッチ114より受
け、これをプリセット値とする。そして、各カウンタ11
3,115が、動き量の数だけカウントされ、その動き量が
前回の動き量よりも大きければ、ダウンカウンタ115
は、ボローを発生し、ゲート回路111は、更新クロック
を出力しないため、前回の値が、次のダウンカウンタ11
5のプリセット値となる。

一方、動き量が前回の動き量よりも小さければ、ダウ
ンカウンタ115は、ボローを発生せず、ゲート回路111に
よって更新クロックが出力され、アップカウンタ113の
値がラッチ114に保持され、この値が次のダウンカウン
タ115のプリセット値となる。

以上の動作により、ラッチ114の出力に、動き量の最
も小さい値がホールドされることになる。

第６図は、アナログの最小値検出回路を示す。この最
小値検出回路は、動き量の入力端に、スイッチ121を介
して、バッファ123の入力端が接続され、このバッファ1
23の入力端は、コンデンサ122を介して接地されてい
る。前記バッファ123の出力端は、TTL出力のコンパレー
タ126の反転入力端に接続されると共に、スイッチ127を
介してバッファ128の入力端に接続されている。前記バ
ッファ128の入力端は、コンデンサ129を介して接地され
ている。また、前記バッファ128の出力端は、前記コン
パレータ126の非反転入力端に接続されている。前記コ
ンパレータ126の出力端は、前記スイッチ127の開閉を制
御する信号を入力する制御入力端に接続されている。ま
た、前記両スイッチ121,127の各制御入力端には、それ
ぞれ、フリーズ指示回路28からの制御信号が印加される
ようになっている。

フリーズ指示回路28より、画像フリーズ指示信号が出
力されると、最小値検出回路のコンデンサ129をフルチ
ャージし、動き量を電圧に変換した値を、スイッチ121
をONすることにより、コンデンサ122へ、動き量電圧と
してホールドする。尚、このとき、スイッチ127は、OFF
である。そして、バッファ123,128により、コンデンサ1
22,129にホールドされた電圧を、TTL出力のコンパレー
タ126で比較する。このとき、バッファ128の出力電圧
は、バッファ123の電圧よりも高いので、コンパレータ1
26の出力によりスイッチ127をONにし、バッファ123の電
圧をコンデンサ129にホールドする。

次の動き量がスイッチ121によって入力されると、そ
の動き量は、コンデンサ122にホールドされ、コンパレ
ータ126により、コンデンサ129にホールドされている前
回の動き量と比較される。このとき、コンデンサ122に
ホールドされた動き量が、コンデンサ129にホールドさ
れた動き量よりも小さければ、コンパレータ126は、例
えば＋5Vを出力し、スイッチ127をONにし、コンデンサ1
21の電圧をコンデンサ129にホールドし、フリーズメモ
リへ、入力された動き量の画像信号を書き込むようにす
る。一方、コンデンサ122にホールドされた動き量が、
コンデンサ129にホールドされた動き量よりも大きけれ
ば、コンパレータ126は0Vを出力し、スイッチ127をOFF
にし、コンデンサ129の電圧をホールドしておく。

以上の動作により、コンデンサ129に、動き量の最小
値がホールドされることになる。

このように、本実施例によれば、被写体の動きが最も
少ない時点の画像をフリーズでき、被写体の動きに起因
した画像の劣化の少ない静止画を記憶することができ
る。

尚、本実施例の信号処理装置に入力される色面順次信
号を生成する色面順次方式を用いた撮像装置の例として
は、先端部にモノクロのCCDを実装し、照明光を例えばR
GB順次光とした電子内視鏡や、ファイバスコープの接眼
部に着脱自在に装着される面順次方式の外付けテレビカ
メラ等がある。

第７図及び第８図は本発明の第２実施例に係り、第７
図は画像フリーズ用信号処理装置の構成を示すブロック
図、第８図は本実施例の動作を説明するためのグラフで
ある。

第７図に示すように、本実施例の信号処理装置は、デ
ジタルの色面順次信号、すなわち、時系列的に入力され
る画像の原色信号を同時化する同時化メモリ41と、この
同時化メモリ41の出力画像信号に対して、画像の拡大や
補間等を行う信号処理回路42と、この信号処理回路42の
出力画像信号をフリーズ可能なフリーズメモリ43とを備
え、前記フリーズメモリ43の出力画像信号が、後段の表
示装置や処理装置に出力されるようになっている。

前記同時化メモリ41は、第１実施例における切換スイ
ッチ31,34、フレームメモリ52,33と同様の切換スイッチ
51,54、第１のフレームメモリ52及び第２のフレームメ
モリ53を備えている。

一方、前記フリーズメモリ43は、第１実施例における
切換スイッチ35,38と同様の切換スイッチ55,58を有する
と共に、フィールドメモリ36,37の代わりに、第１のフ
レームメモリ56,第２のフレームメモリ57が設けられて
いる。

また、第１実施例と同様の動き検出回路44,最小値検
出回路45,書き込み禁止ゲート回路46,メモリR/Wコント
ローラ47,フリーズ指示回路48及び設定時間検出回路49
を備えている。

次に、本実施例の動作について説明する。

時系列的に入力される画像信号は、１フレーム毎に、
交互に、第１のフレームメモリ52,第２のフレームメモ
リ55の一方に順次書き込まれる。例えば、ある状態で
は、入力画像信号が同時化メモリ41の第１のフレームメ
モリ52へ書き込まれ、第２のフレームメモリ53では、す
でに書き込まれている画像信号の読み出しを行う。前記
同時化メモリ41で読み出された画像信号は、信号処理回
路42を通して、フリーズメモリ43の一方のフレームメモ
リ、例えば第１のフレームメモリ56へ送られる。また、
第２のフレームメモリ57では、すでに書き込まれている
画像信号を読み出し、出力画像信号とする。

また、前記フリーズメモリ43へ送られる画像信号は、
動き検出回路44へも送られ、動き量が求められる。

次に、画像のフリーズを行う場合について説明する。

第８図に示すように、時刻t₁より同時化メモリ41より
読み出される各フレーム毎の画像信号をF₁，F₂，…,Fn
とし、それに対応して動き検出回路44で求められる動き
量をM₁，M₂，…,Mnとする。また、設定時間検出回路49
により設定される設定時間の終了時刻をtn（t₁＜tn）と
する。

時刻t₃でフリーズ指示回路48より画像フリーズ信号が
出力されると、同時化メモリ41より読み出される画像信
号F₁がフリーズメモリ43の一方のフレームメモリに書き
込まれると同時に、動き量M₁が検出され、最小値検出回
路45に初期値として設定される。

次に、画像信号F₂が同時化メモリ41より読み出される
と、この画像信号F₂は、フリーズメモリ43の他方のフレ
ームメモリ（画像信号F₁が書き込まれたフレームメモリ
とは別のフレームメモリ）へ書き込まれ、動き検出回路
44により動き量M₂が検出される。

前記動き量M₂は、最小値検出回路45の設定値M₁と比較
され、第８図のようにM₂＜M₁ならば、画像信号F₂が出力
画像信号となるようにフリーズメモリ43の各スイッチ5
5,58を切換えるように、最小値検出回路45は、書き込み
禁止ゲート回路46を通してメモリコントローラ47へ制御
信号を送る。従って、次にフリーズメモリ43へ入力され
る画像信号は、動き量が最小の画像信号が記憶されたフ
レームメモリではない方のフレームメモリに記憶される
ことになる。

一方、第８図における画像信号F₇等のように、動き量
が最小値よりも大きい場合は、動き量が最小の画像信号
が出力画像信号となるようにフリーズメモリ43の各スイ
ッチ55,58を切換えるように、最小値検出回路45は、書
き込み禁止ゲート回路46を通してメモリコントローラ47
へ制御信号を送る。従って、次にフリーズメモリ43へ入
力される画像信号は、やはり、動き量が最小の画像信号
が記憶されたフレームメモリではない方のフレームメモ
リに記憶されることになる。

尚、第８図において、黒丸はフリーズされた画像を示
し、白丸はフリーズされなかった画像を示す。

以上のような動作により、本実施例では、同時化メモ
リ41へ取り込まれる全ての画像信号に対して動き量を検
出し、フリーズメモリ43に一旦書き込まれるため、検出
した動き量を最小値検出回路45で比較し、動き量の少な
い画像をフリーズメモリ43より読み出すことができ、設
定時間内で最も動きの少ない画像信号をフリーズするこ
とができる。

第９図は本発明の第３実施例の画像フリーズ用信号処
理装置の構成を示すブロック図である。

本実施例は、同時方式に本発明を適用した例である。

本実施例では、入力される画像信号は、遅延回路61と
動き検出回路65へ、それぞれ送られるようになってい
る。前記遅延回路61により１フレーム分遅延された画像
信号63は、フリーズメモリ62と前記動き検出回路65へ送
られるようになっている。前記動き検出回路65は、現フ
レームの画像信号64と、１フレーム分遅れた前フレーム
の画像信号63の相互相関により動き量を検出する。この
動き量の検出方法は、現フレームと前フレームの対応す
る画素の差を求め、それぞれの差の絶対値の累積値を動
き量とする等である。

前記フリーズメモリ62は、メモリR/Wコントローラ68
によって、書き込み及び読み出しが制御されるようにな
っている。尚、前記フリーズメモリ62に対するメモリコ
ントローラ68からの書き込み制御信号は、書き込み禁止
ゲート回路67を介して、フリーズメモリ62に送られるよ
うになっている。

また、本実施例の信号処理装置は、前記動き検出回路
65の出力から、所定時間内における動き量の最小値を検
出する最小値検出回路66と、この最小値検出回路66を起
動するフリーズ指示回路69と、前記最小値検出回路66が
最小値を検出する時間を設定する設定時間検出回路70と
を備えている。そして、前記書き込み禁止ゲート回路67
は、前記最小値検出回路66によって制御されるようにな
っている。

前記フリーズ指示回路69により画像フリーズ指示信号
が出力されると、各画像信号の動き量が最小値検出回路
66へ入力され、この最小値検出回路66では順次送られて
くる動き量の少ない画像信号がフリーズメモリ62へ書き
込まれるように、書き込み禁止ゲート回路67へ制御信号
を送る。

このように、本実施例によれば、動き量を算出し、こ
れが最小値と比較される間（約１フレーム分）、画像信
号は遅延回路61により１フレーム分遅れてフリーズメモ
リ62へ送られるため、画像フリーズ指示信号が出力され
て設定時間検出回路70により設定された時間までに入力
される画像信号に対して、最も動きの少ない画像信号
が、フリーズメモリ62へ書き込まれる。

次に、第３図を参照して、本発明の第４実施例を説明
する。

本実施例の構成は、第１実施例と同様に第３図に示す
とおりであるが、動作は、第１実施例と異なっている。

以下、本実施例の動作について説明する。

本実施例では、時系列的に送られる原色信号が同時化
メモリ21に書き込まれ、フリーズ指示回路28より画像フ
リーズ指示信号が出力されたときでも、同時化メモリ21
より順次画像信号が読み出される。各画像信号の動き量
が検出される場合、画像フリーズ指示信号が出力されて
から、設定時間検出回路29により設定された時間がくる
まで、同時化メモリ21より読み出される画像信号の動き
量を検出し、最小値検出回路25により順次検出された動
き量を比較し、動き量の少ない値を新たな設定とする。
検出された動き量が設定値を下回った場合は、最小値検
出回路25よりフリーズメモリ23へ画像信号を書き込むよ
うに、書き込み禁止ゲート回路26を通してメモリコント
ローラ27へ制御信号を送る。一方、検出された動き量が
設定値を上回った場合は、フリーズメモリ23へ画像信号
を書き込まないように制御信号を送る。

このように、本実施例では、同時化メモリ21へ送られ
る全ての画像信号の動き量が検出され、動き量の最小値
を検出し、フリーズメモリ23へ画像信号を書き込むが、
フリーズメモリ23へ書き込まれる画像信号は、動き量が
最小値であると判断した画像信号の直後の画像信号であ
る。

第10図及び第11図は本発明の第５実施例に係り、第10
図は画像フリーズ用信号処理装置の構成を示すブロック
図、第11図は本実施例の動作を説明するためのグラフで
ある。

本実施例は、同時方式で、設定時間検出回路のない例
である。

第３実施例と同様に、本実施例では、入力される画像
信号は、遅延回路81と動き検出回路85へ、それぞれ送ら
れる。前記遅延回路81により１フレーム分遅延された画
像信号83は、フリーズメモリ82と前記動き検出回路85へ
送られる。前記動き検出回路85は、現フレームの画像信
号84と１フレーム分遅れた前フレームの画像信号83とに
より動き量を検出する。前記フリーズメモリ82は、メモ
リR/Wコントローラ89によって、書き込み及び読み出し
が制約される。尚、前記フリーズメモリ82に対するメモ
リコントローラ89からの書き込み制御信号は、書き込み
禁止ゲート回路87を介して、フリーズメモリ82に送られ
る。また、本実施例の信号処理装置は、前記動き検出回
路85の出力から動き量の最小値を検出する最小値検出回
路86と、この最小値検出回路86を起動するフリーズ指示
回路88とを備えている。そして、前記書き込み禁止ゲー
ト回路87は、前記最小値検出回路86によって制御され
る。

第11図に示すように、時刻t₁で、フリーズ指示回路88
より画像フリーズ指示信号が出力されると、動き検出回
路85で検出した動き量M₁を最小値検出回路86の初期値と
して設定し、遅延回路81により１フレーム分遅延された
画像信号F₁をフリーズメモリ82へ書き込む。

次に、画像信号F₂が入力される動き検出回路85によ
り、動き量M₂を検出し、最小値検出回路86により設定値
M₁と比較され、M₂＜M₁から、フリーズメモリ82へ送られ
てくる画像信号F₂が書き込まれるように、書き込み禁止
ゲート回路87を制御する。このように、最小値検出回路
86は、順次送られてくる動き量の少ない画像信号がフリ
ーズメモリ82へ書き込まれるように、書き込み禁止ゲー
ト回路87を制御する。

尚、第11図において、黒丸はフリーズされた画像を示
し、白丸はフリーズされなかった画像を示す。

このように、本実施例によれば、最小値検出回路86で
動き量を比較し、常に、最も動き量の少ない画像信号が
フリーズメモリ82へ書き込まれる。

第12図は本発明の第６実施例の画像フリーズ用信号処
理装置の構成を示すブロック図である。

上記第１ないし第５実施例では、フリーズされる画像
信号は、一旦フリーズメモリへ書き込まれるようになっ
ているが、本実施例は、前記フリーズメモリのような記
憶媒体ではなく、VTRの磁気テープや、磁気ディスク
や、光ディスク等の記録媒体を用いた例である。

第12図に示すように、入力される画像信号は、信号処
理回路101で種々の処理が施された後、記録媒体103に記
録するヘッダ102に送られるようになっている。前記ヘ
ッダ102と、記録媒体103を駆動する駆動回路104は、制
御回路108によって制御されるようになっている。ま
た、前記信号処理回路101及び制御回路108は、タイミン
グ発生回路106によってタイミングが制御されている。

また、前記信号処理色101からの画像信号は、動き検
出回路105にも入力され、この動き検出回路105から送ら
れる動き量は、フリーズ指示回路109によって起動する
最小値検出回路107によって比較されるようになってい
る。そして、前記制御回路108は、前記最小値検出回路1
07からの検出信号によって制御されるようになってい
る。

本実施例では、動き検出回路105で、入力される画像
信号の動き量を求め、最小値検出回路107で、各画像信
号の動き量を比較し、動き量の少ない画像が記録媒体10
3へ書き込まれるように、最小値検出回路107は、制御回
路108へ検出信号を送る。

前記制御回路108は、タイミング発生回路106の信号に
より、ヘッダ102へ送られる画像信号のタイミングを取
りながら、記録媒体103への画像信号の書き込みを制御
する。

このように、本実施例によれば、常に、最も動き量の
少ない画像信号が記録媒体103へ記録される。

尚、前記記録媒体103としては、磁気テープ，磁気デ
ィスク，光ディスク，スチルビデオフロッピー等、種々
のものが可能である。

また、第１ないし第４実施例のように、動き量の最小
値を求める時間を設定しても良い。

尚、第１実施例において説明した第５図及び第６図に
示す最小値検出回路は、他の実施例にも適用できること
は言うまでもない。

尚、本発明は、上記各実施例に限定されず、例えば、
動きを検出する場合、１フレーム単位に限らず、１ライ
ン単位等で行っても良い。

また、本発明は、例えば、モニタ画像の写真撮像装置
にも適用することができる。

［発明の効果］以上説明したように本発明によれば、被写体の動き量
の最小値を検出する最小値検出手段の出力に応じて、画
像信号を記憶もしくは記録する手段に対する入力画像信
号の書き込み動作もしくは記録動作を制御するようにし
たので、被写体の動きが最も少ない時点近傍の画像をフ
リーズでき、被写体の動きに起因した画像の劣化の少な
い静止画を記憶もしくは記録することができるという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の概念図、第２図は本発明の動作を説明
するための説明図、第３図ないし第６図は本発明の第１
実施例に係り、第３図は画像フリーズ用信号処理装置の
構成を示すブロック図、第４図は本実施例の動作を説明
するためのグラフ、第５図はデジタルの最小値検出回路
の一例を示すブロック図、第６図はアナログの最小値検
出回路の一例を示す回路図、第７図及び第８図は本発明
の第２実施例に係り、第７図は画像フリーズ用信号処理
装置の構成を示すブロック図、第８図は本実施例の動作
を説明するためのグラフ、第９図は本発明の第３実施例
の画像フリーズ用信号処理装置の構成を示すブロック
図、第10図及び第11図は本発明の第５実施例に係り、第
10図は画像フリーズ用信号処理装置の構成を示すブロッ
ク図、第11図は本実施例の動作を説明するためのグラ
フ、第12図は本発明の第６実施例の画像フリーズ用信号
処理装置の構成を示すブロック図、第13図は関連技術の
画像フリーズ装置の動作を説明するためのグラフであ
る。１…動き検出手段、２…フリーズ指示手段３…設定時間検出手段、４…最小値検出手段５…画像信号記憶／記録手段６…書き込み／記録制御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者菅野正秀東京都渋谷区幡ケ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者斉藤克行東京都渋谷区幡ケ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者内久保明伸東京都渋谷区幡ケ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者笹川克義東京都渋谷区幡ケ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者山下真司東京都渋谷区幡ケ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者中川雄大東京都渋谷区幡ケ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (56)参考文献特開平１−303124（ＪＰ，Ａ) 特開平１−279689（ＪＰ，Ａ) 特開平２−131686（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力画像信号から被写体の動きを検出する
動き検出手段と、画像フリーズ指示手段により起動し、前記動き検出手段
の出力から、少なくとも所定時間内における被写体の動
き量の最小値を検出する最小値検出手段と、前記最小値検出手段の出力に応じて、画像信号を記憶も
しくは記録する手段に対する前記入力画像信号の書き込
み動作もしくは記録動作を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする画像フリーズ用信号処理装
置。