WO2003088648A1

WO2003088648A1 - Detecteur de mouvement, systeme de traitement d'image, procede de detection de mouvement, programme, support d'enregistrement

Info

Publication number: WO2003088648A1
Application number: PCT/JP2003/004580
Authority: WO
Inventors: Tomohisa Tagami; Yoshio Seki
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date: 2002-04-17
Filing date: 2003-04-11
Publication date: 2003-10-23
Also published as: EP1503578A1; KR20040099250A; US20040218787A1; CN1543742A; EP1503578A4; CA2450244A1; MXPA03011520A; JPWO2003088648A1

Description

明細書動き検出装置、画像処理システム、動き検出方法、プログラム、および記録媒体技術分野

本発明は、映像信号のノイズ低減やフォーマツト変換などに利用可能な動き検出装置、画像処理システム、動き検出方法、プログラム、および記録媒体に関する。背景技術

はじめに、従来の動き検出装置のプロック図である図 1 0を参照しながら、従来の動き検出装置（たとえば特開平 6 - 3 1 1 5 0 4号公報など参照）の構成を説明する。

なお、特開平 6— 3 1 1 5 0 4号公報の全ての開示は、そつくりそのままここに引用（参照）することにより、一体化される。

1 0 1は、映像信号を入力する端子である。

1 0 2は、入力映像信号を 1 フレーム遅延するフレームメモリである ₍ つぎに、このような従来の動き検出装置の動作を説明する。

減算器 1 0 3は、入力信号からフレームメモリ 1 0 2の出力を減算し

、フレーム差分を出力する。

絶対値回路 1 0 4は、このフレーム差分出力を絶対値化し、 R O M 1

0 5に供給する。

R O M 1 0 5は、絶対値化されて供給されたフレーム差分出力を所定の閾値と比較し、絶対値回路 1 0 4の出力が大きければデータ「 1」を出力し、同じか小さければデータ「 0」を出力する。

この出力はメモリ部 1 0 6に送られ、着目画素の画素周辺ェリアのデータが信号遅延されて出力される。

そして、判定回路 1 0 7は、これらの画素周辺ェリアのデータから動きを判定し、判定結果を出力する。

しかしながら、このような従来の動き検出装置においては、入力映像信号の変化が少なく画像がなだらかに変化している部分では、画像が動いても減算器 1 0 3の出力が小さくなる。

そのため、減算器 1 0 3の出力が閾値を越えず、動画領域が静止画領域であると誤判定され、動き検出漏れが生じることがあった。発明の開示

本発明は、上記従来のこのような課題を考慮し、たとえば、画像がなだらかに変化しているエリァにおいても静止画領域と動画領域とをより正確に検出することができる動き検出装置、画像処理システム、動き検出方法、プログラム、および記録媒体を提供することを目的とするものである。 ·

第 1の本発明は、所定画素を含む、画像の所定画素周辺エリアに関する前記画像の振幅量を検出する振幅量検出手段と、

時間的な前記画像の変化量を検出する変化量検出手段と、

前記検出された変化量に基づいて、少なくとも前記所定画素が動画素であるか否かを判定する動画素判定手段と、

前記判定の結果を利用して、前記所定画素に関する動き信号を発生する動き信号発生手段とを備え、

前記検出された振幅量を考慮して、（ 1 ) 時間的な前記画像の変化量が検出される、および Zまたは（ 2 ) 少なくとも前記所定画素が動画素であるか否かが判定される、および/ または（ 3 ) 前記所定画素に関する動き信号が発生される動き検出装置である。

第 2の本発明は、前記検出された振幅量がより小さいほど、少なくとも前記所定画素に関する変化量のゲインがより大きく補正されて、時間的な前記画像の変化量が検出される第 1の本発明の動き検出装置である ( 第 3の本発明は、前記検出された振幅量がより小さいほど、少なくとも前記所定画素が動画素であるか否かを判定するための閾値のレベルがより小さく補正されて、少なくとも前記所定画素が動画素であるか否かが判定される第 1の本発明の動き検出装置である。

第 4の本発明は、前記検出された振幅量がより小さいほど、前記所定画素に関する動き信号を発生するために前記判定の結果が利用される画素の存在するェリアがより大きく補正されて、前記所'定画素に関する動き信号が発生される第 1の本発明の動き検出装置である。

第 5の本発明は、前記検出された振幅量がより小さいほど、前記所定画素に関する動き信号のゲインがより大きく補正されて、前記所定画素に関する動き信号が発生される第 1の本発明の動き検出装置である。第 6の本発明は、第 1の本発明の動き検出装置と、

前記発生された動き信号を利用して、所定の画像処理を行うための画像処理装置とを備えた画像処理システムである。

第 7の本発明は、所定画素を含む、画像の所定画素周辺エリアに関する前記画像の振幅量を検出する振幅量検出ステップと、

時間的な前記画像の変化量を検出する変化量検出ステップと、前記検出された変化量に基づいて、少なくとも前記所定画素が動画素であるか否かを判定する動画素判定ステップと、

前記判定の結果を利用して、前記所定画素に関する動き信号を発生する動き信号発生ステップとを備え、

前記検出された振幅量を考慮して、（ 1 ) 時間的な前記画像の変化量が検出される、および/または ( 2 ) 少なくとも前記所定画素が動画素であるか否かが判定される、および Zまたは（ 3 ) 前記所定画素に関する動き信号が発生される動き検出方法である。

第 8の本発明は、第 7の本発明の動き検出方法の、所定画素を含む、画像の所定画素周辺ェリァに関する前記画像の振幅量を検出する振幅量検出ステップと、時間的な前記画像の変化量を検出する変化量検出ステップと、前記検出された変化量に基づいて、少なくとも前記所定画素が動画素であるか否かを判定する動画素判定ステップと、前記判定の結果を利用して、前記所定画素に関する動き信号を発生する動き信号発生ステツプとをコンピュータに実行させるためのプログラムである。

第 9の本発明は、第 8の本発明のプログラムを担持した記録媒体であつて、コンピュータにより処理可能な記録媒体である。

第 1 0の本発明は、時間的な画像の変化量を検出する変化量検出手段と、

前記検出された変化量に基づいて、所定画素を含む、前記画像の所定画素周辺ェリァに含まれる画素に関する前記変化量を、前記所定画素周辺エリァに含まれる画素について加算する変化量加算手段と、

前記加算の結果を考慮して、少なくとも前記所定画素が動画素であるか否かを判定する動画素判定手段とを備えた動き検出装置である。

第 1 1の本発明は、第 1 0の本発明の動き検出装置と、

第 1 2の本発明は、時間的な画像の変化量を検出する変化量検出ステップと、前記検出された変化量に基づいて、所定画素を含む、前記画像の所定画素周辺ェリァに含まれる画素に関する前記変化量を、前記所定画素周辺エリァに含まれる画素について加算する変化量加算ステップと、前記加算の結果を考慮して、少なくとも前記所定画素が動画素であるか否かを判定する動画素判定ステップとを備えた動き検出方法である。第 1 3の本発明は、第 1 2の本発明の動き検出方法の、時間的な画像の変化量を検出する変化量検出ステップと、前記検出された変化量に基づいて、所定画素を含む、前記画像の所定画素周辺エリアに含まれる画素に関する前記変化量を、前記所定画素周辺ェリァに含まれる画素について加算する変化量加算ステップと、前記加算の結果を考慮して、少なくとも前記所定画素が動画素であるか否かを判定する動画素判定ステツプとをコンピュータに実行させるためのプログラムである。

第 1 4の本発明は、第 1 3の本発明のプログラムを担持した記録媒体であって、コンピュータにより処理可能な記録媒体である。図面の簡単な説明

図 1は、本発明の実施の形態 1の動き検出装置のプロック図である。図 2は、本発明の実施の形態 1の動き情報抽出手段 1の詳細な回路図である。

図 3は、本発明の実施の形態 1の発明の動き信号発生手段 5の動作を説明するための説明図である。'

図 4は、本発明の実施の形態 2の動き検出装置のプロック図である。図 5は、本発明の実施の形態 3の動き検出装置のプロック図である。図 6は、本発明の実施の形態 3の小振幅ェリァ検出手段 9の詳細なブロック図である。図 7は、本発明の実施の形態 4の動き検出装置のプロック図である。図 8は、本発明の実施の形態 5の動き検出装置のプロック図である。図 9は、本発明の実施の形態 6のノイズ低減装置のブロック図である図 1 0は、従来の動き検出装置のプロック図である。

(符号の説明）

1、 1 0 動き情報抽出手段

2 比較器

3、 1 2 動画素力ゥント手段

4 動き量加算手段

5、 1 1、 1 3 動き信号発生手段

6 フレームメモリ

減算器

8 絶対値回路

9 小振幅エリア検出手段

1 0 1 入力端子

1 0 2 フレームメモリ

1 0 3 減算器

1 0 4 絶対値回路

1 0 5 ROM

1 0 6 メモリ部

1 0 7 判定回路明を実施するための最良の形態

以下に、本発明にかかる実施の形態について、図面を参照しつつ説明を行う。

(実施の形態 1 ) .

はじめに、本発明の実施の形態 1の動き検出装置のブロック図である図 1を主として参照しながら、本実施の形態の動き検出装置の構成について説明する。

1は、入力映像信号から動き情報を抽出する動き情報抽出手段である,

2は、動き情報抽出手段 1の出力を所定の動画閾値信号と比較し、動画素を検出する比較手段である。比較手段 2は、コンパレータを有する,

3は、比較手段 2からの出力から着目画素を含む所定画素周辺ェリァの動画素の個数を計数する動画素力ゥント手段である。動画素力ゥント手段 3は、所定画素周辺エリア内のデータを得るためのメモリと、得られた動画素情報を加算するための加算器とを有する。

4は、動き情報抽出手段 1の出力から着目画素を含む所定画素周辺ェリァ内の動き量を加算する動き量加算手段である。動き量加算手段 4は、所定画素周辺エリア内の動き量データを得るためのメモリと、各画素の動き量を加算し合計する加算器とを有する。

5は、動画素力ゥント手段 3からの出力信号と動き量加算手段 4からの出力信号とから動き信号を発生する動き信号発生手段である。

ここで、本発明の実施の形態 1の動き情報抽出手段 1の詳細な回路図である図 2を参照しながら、動き情報抽出手段 1の構成についてより詳細な説明を行う。

6は、入力信号を 1 フレーム遅延させるフレームメモリである。

7は、入力信号とフレームメモリ 6からの現在の信号と 1 フレーム遅延信号の差分を計算する減算器である。

8は、減算器 7の出力から絶対値を求める絶対値回路である。

なお、本発明の変化量検出手段は動き情報抽出手段 1を含む手段に対応し、本発明の変化量加算手段は動き量加算手段 4を含む手段に対応し、本発明の動画素判定手段は動き信号発生手段 5を含む手段に対応する _t つぎに、本実施の形態の録画システムの動作について説明する。

なお、本実施の形態の録画システムの動作について説明しながら、本発明の動き検出方法の一実施の形態についても説明を行う（その他の実施の形態についても同様である）。

動き情報抽出手段 1は、入力映像信号の 1 フレーム差分信号を求め、この 1 フレーム差分信号の絶対値をとることで動き情報を得る。

この動き情報抽出手段 1からの動き情報は、比較手段 2に送られ、所定の動画閾値信号と比較される。

比較手段 2は、動き情報が動画閾値信号より大きければデータ「 1」、同じか小さければデータ「0」を出力する。

この比較手段 2からの比較結果は、動画素力ゥント手段 3に送られ、着目画素を含んだ所定画素周辺ェリァ内の動画素の個数が計数される。

また、動き情報抽出手段 1からの動き情報は、動き量加算手段 4に送られ、着目画素を含んだ所定画素周辺ェリァ内の動き量が加算される。動き信号発生手段 5は、動画素力ゥント手段 3からの所定画素周辺ェリァ内の動画素の個数のみならず、動き量加算手段 4からの所定画素周辺エリア内総動き量をも考慮して、動き信号が発生される。

より具体的には、所定画素周辺ェリァ内総動き量が所定の閾値レベルよりも大きいときには（所定画素周辺ェリァ内の動画素の個数が所定の閾値レベルよりも小さくても）、着目画素に対して発生される動き信号はゼロとはならず、動き検出漏れが防がれるわけである。

このように、本実施の形態においては、所定画素周辺エリア内の動画素の個数だけでなく、所定画素周辺エリァ内総動き量からの情報も考慮して動きレベルが判定されることが重要である。ここで、本発明の実施の形態 1の発明の動き信号発生手段 5の動作を説明するための説明図である図 3を参照しながら、本実施の形態の画素周辺エリァ内総動き量についてより具体的に説明する。

図 3において、縦軸は信号レベル、横軸は画面位置を示しており、 F は 1 フレーム過去の入力映像信号、 Gは現在の入力映像信号である。図 3に示すようになだらかな変化をした画像が Fから Gに動き、信号レベルが.変化している。

この時、所定画素周辺エリア内の画素 X 1、 x 2、 x 3、 x 4、 x 5 における 1 フレーム差分信号の絶対値はそれぞれ d 1、 d 2、 d 3、 d 4、 d 5である。

これら d 1〜（！ 5のそれぞれの値が動画閾値信号より小さい場合、所定画素周辺ェリア内の画素 X l〜 x 5のそれぞれは動画素として検出されない。

本実施の形態においては、動き量加算手段 4が所定画素周辺ェリア内の動き量である d l、 d 2、 d 3、 d 4、 d 5のすベてを合計する。

d l、 d 2、 d 3、 d 4、 d 5がそれぞれ小さくとも、 d l、 d 2、 d 3、 d 4、 d 5の総和はある程度大きくなる。

このため、動き信号発生手段 5は、動画素カウント手段 3から通知された動き画素数が「 0」であっても、動き量加算手段 4から通知された総動き量の値（= d l + d 2 + d 3 + d 4 + d 5 ) が所定の閾値より大きいときには、動きを検出できる。

以上のように、動き信号発生手段 5が利用する判定条件に所定画素周辺エリァ内総動き量を加味する。

すると、画像のなだらかに変化するエリア（つまり小振幅エリア）でも動き量加算手段 4の出力が動きの情報を的確に示すため、動き検出.漏れは防がれる。かくして、動き信号発生手段での動き検出漏れが減少し、動きとノィズとを正確に判別しつつ、高精度に動画部分と静止画部分とを区別することができる。

もちろん、所定画素周辺ェリァ内の画素数は入力される映像信号の状態に応じて変化させることも可能である。

たとえば、動きの極めて小さい画面においては着目画素の周辺の所定画素周辺ェリァの画素数を増やすことで検出の精度'をあげたり、逆に動きの大きい画面においては所定画素周辺ェリアの画素数を少なくすることで、検出速度を速めることも可能である。

(実施の形態 2 )

はじめに、本発明の実施の形態 2の動き検出装置のプロック図である図 4を主として参照しながら、本実施の形態の動き検出装置の構成について説明する。

本実施の形態の動き検出装置の構成は、前述した実施の形態 1の動き検出装置の構成と類似している。

ただし、本実施の形態の動き検出装置の構成は、（ 1〉小振幅エリア検出手段 9で入力映像信号の小振幅ェリアを検出しその検出信号を動き情報抽出手段 1 0 へ供給する点と、（ 2 ) 動き信号発生手段 1 1は動画素カウント手段 3からの画素周辺ェリァ内の動画素の個数のみから動きを検出する点においては、前述した実施の形態 1の動き検出装置の構成と異なっている。

小振幅ェリァ検出手段 9は、所定画素周辺ェリァ内最大値検出回路と、所定画素周辺エリア内最小値検出回路と、これらの差分を求める減算器とを有する。

なお、本発明の振幅量検出手段は小振幅ェリァ検出手段 9を含む手段に対応し、本発明の変化量検出手段は動き情報抽出手段 1 0を含む手段に対応し、本発明の動画素判定手段は比較手段 2を含む手段に対応し、本発明の動き信号発生手段は動画素力ゥント手段 3および動き信号発生手段 1 1を含む手段に対応する。

つぎに、本実施の形態の動き検出装置の動作について説明する。

小振幅エリア検出手段 9は、入力映像信号が供給され、画像のなだらかな変化エリア（つまり小振幅エリア）を検出する。

これらの動作により画素周辺ェリァ内の最大振幅量を検出することができ、この最大振幅量が小さければ画像がなだらかに変化する小振幅ェリアと判定できる。

動き情報抽出手段 1 0は、小振幅エリア検出手段 9からの検出信号に基づき、振幅量が小であるほど動きに対する感度が高くなるよう制御を行う。

これは、たとえば振幅量が小であるほど動き情報抽出手段 1 0内のフレーム差分信号に大きなゲインを持たせることで実現できる。

以上のように、小振幅ェリァ検出手段 9が画像のなだらかな部分を検出し、この検出信号に応じて動き情報抽出手段 1 0の感度が変えられる ₍ すると、画像のなだらかに変化するエリア（つまり小振幅エリア）でも、動き信号発生手段 5での動き検出漏れが減少し、高精度に動画部分と静止画部分とを区別することができる。

(実施の形態 3 )

はじめに、本発明の実施の形態 3の動き検出装置のプロック図である図 5を主として参照しながら、本実施の形態の動き検出装置の構成について説明する。

本実施の形態の動き検出装置の構成は、前述した実施の形態 1〜 2の動き検出装置の構成と類似している。

ただし、本実施の形態の動き検出装置の構成は、小振幅エリア検出手段 9からの検出信号を動画素力ゥント手段 1 2 へ供給する点においては、前述した実施の形態 1 〜 2の動き検出装置の構成と異なっている。

ここで、本発明の実施の形態' 3の小振幅ェリァ検出手段 9の詳細なプ口ック図である図 6を参照しながら、小振幅エリァ検出手段 9の構成について詳細に説明する。

2 1は、簡易ノイズフィルタである。簡易ノイズフィルタ 2 1は、振幅検出結果がノイズの影響を受けないようにするためのフィルタである <

2 2 、 2 3は、信号を 1クロック遅延するフリップフロップである。

2 4 、 2 6 、 2 9は、入力信号の大きさを比較するコンパレータである。

2 5 、 2 7 、 2 8 、 3 0は、セレクタである。

3 1は、減算器である。 - なお、本発明の振幅量検出手段は小振幅ェリァ検出手段 9を含む手段に対応し、本発明の変化量検出手段は動き情報検出手段 1を含む手段に対応し、本発明の動画素判定手段は比較手段 2を含む手段に対応し、本発明の動き信号発生手段は動画素力ゥント手段 1 2および動き信号発生手段 1 1を含む手段に対応する。

動画素力ゥント手段 1 2は、小振幅ェリア検出手段 9からの検出信号に基づき、動きに対する感度が高くなるよう制御を行う。

これは、たとえば振幅量が小であるほど所定画素周辺ェリァを広げることで実現できる。 ·

所定画素周辺ェリアを広げることでより動画素を検出しゃすくなり、結果的に動きに対する感度をあげたことと同じ効果が得られる。

ここで、図 6を参照しながら、小振幅エリア検出手段 9の動作について詳細に説明する。簡易ノイズフィルタ 2 1 は、入力信号端子から入力した映像信号のノィズを除去する。

以下において、データ Aは、簡易ノイズフィルタ 2 1によってノイズを除去された信号である。また、データ Bは、データ Aがフリップフロップ 2 2によって 1 クロック遅延された信号である。また、データ Cは、データ Bがフリッププロップ 2 3によって 1 クロック遅延された信号である。

①データ A〜Cの内、最も大きいものを選択するための動作について説明する。

コンパレータ 2 4は、データ Aとデータ B とを比較する。

セレクタ 2 5は、コンパレータ 2 4による比較結果に基づき、データ

Aとデータ B との内、より大きいものを選択する。

コンパレータ 2 6は、セレクタ 2 5の出力とデータ Cとを比較する。セレクタ 2 7は、コンパレータ 2 6による比較結果に基づき、セレクタ 2 5 の出力とデータ C との内、より大きいものを選択する。

したがって、セレクタ 2 7の出力は、データ A〜Cの最大値 M A Xでめる。

②データ A〜 Cの内、最も小さいものを選択するための動作について説明する。

コンパレータ 2 4は、データ Aとデータ B とを比較する。

セレクタ 2 8は、コンパレータ 2 4による比較結果に基づき、データ

Aとデータ； B との内、より小さいものを選択する。

コンパレータ 2 9は、セレクタ 2 8の出力とデータ Cとを比較する。セレクタ 3 0は、コンパレータ 2 9による比較結果に基づき、セレクタ 2 8の出力とデータ Cとの内、より小さいものを選択する。

したがって、セレクタ 3 0の出力は、データ A〜 Cの最小値 M I Nである。

減算器 3 1は、最大値 M A Xと最小値 M I Nとの差分を取り、所定画素周辺エリアにおける振幅量を求める。

もちろん、以上においては、水平方向のエリアにおける振幅量について説明したが、垂直方向のェリァにおける振幅量についても同様である < 以上のように小振幅ェリァ検出手段 9が画像のなだらかな部分を検出し、振幅量が小であるほど動画素力ゥント手段 1 2が動画素を計数する所定画素周辺ェリアを広げる。

すると、画像のなだらかに変化するエリア（つまり小振幅エリア）でも、動き信号発生手段 5 の動き検出漏れが減少し、高精度に動画部分と静止画部分とを区別することができる。

(実施の形態 4 )

はじめに、本発明の実施の形態 4の動き検出装置のプロック図である図 7を主として参照しながら、本実施の形態の動き検出装置の構成について説明する。

本実施の形態の動き検出装置の構成は、前述した実施の形態 1〜 3の動き検出装置の構成と類似している。

ただし、本実施の形態の動き検出装置の構成は、小振幅エリア検出手段 9からの検出信号を動き信号発生手段 1 3へ供給する点においては、前述した実施の形態 1〜 3の動き検出装置の構成と異なっている。

なお、本発明の振幅量検出手段は小振幅ェリァ検出手段 9を含む手段に対応し、本発明の変化量検出手段は動き情報検出手段 1を含む手段に対応し、本発明の動画素判定手段は比較手段 2を含む手段に対応し、本発明の動き信号発生手段は動画素力ゥント手段 3および動き信号発生手段 1 3を含む手段に対応する。

つぎに、本実施の形態の動き検出装置の動作について説明する。動き信号発生手段 1 3は、小振幅エリア検出手段 9からの検出信号に基づき、振幅量が小さいほど動き検出信号が大きく検出されるよう制御を行う。

これは、たとえば動き信号発生手段 1 3内の判定テーブルを動き側へ感度が高いものへ切換え、動き信号のゲインをより大きくとることで実現できる。

以上のように、小振幅ェリァ検出手段 9が画像のなだらかな部分を検出し、この検出信号に応じて動き信号発生手段 1 3内のテーブルが変化させられる。

すると、画像のなだらかに'変化するエリア（つまり小振幅エリア）でも、動き信号発生手段での動き検出漏れが減少し、高精度に動画部分と静止画部分とを区別することができる。

(実施の形態 5 )

はじめに、本発明の実施の形態 5の動き検出装置のブロック図である図 8を主として参照しながら、本実施の形態の動き検出装置の構成について説明する。

本実施の形態の動き検出装置の構成は、前述した実施の形態 1 〜 4の動き検出装置の構成と類似している。

ただし、本実施の形態の動き検出装置の構成は、小振幅エリア検出手段 9からの検出信号を比較手段 1 4 へ供給する点においては、前述した実施の形態 1 〜 4の動き検出装置の構成と異なっている。 ' なお、本発明の振幅量検出手段は小振幅ェリァ検出手段 9を含む手段に対応し、本発明の変化量検出手段は動き情報検出手段 1を含む手段に対応し、本発明の動画素判定手段は比較手段 1 4を含む手段に対応し、本発明の動き信号発生手段は動画素力ゥント手段 3および動き信号発生手段 1 1を含む手段に対応する。つぎに、本実施の形態の動き検出装置の動作について説明する。

比較手段 1 4は、小振幅エリア検出手段 9からの検出信号に基づき、 ' 振幅量が小であるほど比較手段 1 4に供給する閾値信号が小さくなるよう制御を行う。

以上のように、小振幅エリア検出手段 9が画像のなだらかな部分を検出し、この検出信号に応じて比較手段 1 4に供給する閾値信号が制御される。

すると、画像のなだらかに変化するエリア（つまり小振幅エリア）では、閾値信号が小さくなり、比較手段 1 4での動き検出感度が上げられるため、動き検出漏れが減少し、高精度に動画部分と静止画部分とを区別することができる。

もちろん、上述の実施の形態 1〜 5を任意に組み合わせても良いことは、言うまでも無い。

(実施の形態 6 ) '

はじめに、本発明の実施の形態 6のノイズ低減装置のプロック図である図 9を主として参照しながら、本実施の形態のノィズ低減装置の構成について説明する。

4 1は、フレームメモリ 4 5によって 1 フレーム遅延された映像信号と入力映像信号との差分を求める第 1の減算器である。

4 3は、上述した実施の形態の動き検出装置によって求められた動き検出信号を（動き検出信号の値よりも大きな）定数 kから減算する第 2 の減算器である。

4 2は、第 1減算器 4 1の出力信号と第 2の減算器 4 3の出力信号とを乗算する乗算器である。

4 4は、入力された映像信号に乗算器 4 2 の出力信号を加算する加算器である。 4 5 は、加算器 4 4の出力信号を 1 フレーム遅延させるフレームメモリである。

なお、本発明の画像処理装置は加算器 4 4を含む手段に対応し、本発明の画像処理システムは本実施の形態のノイズ低減装置に対応する。つぎに、本実施の形態のノイズ低減装置の動作について説明する。フレームメモリ 4 5 は、加算器 4 4の出力信号を 1 フレーム遅延させる。

第 1 の減算器 4 1 は、フレームメモリ 4 5 からの 1 フレーム遅延された信号から入力端子からの映像信号を減算し、フレーム差分信号を求める。

第 2の減算器 4 3は、定数 kから動き検出信号を減算する。

乗算器 4 2は、第 1 の減算器 4 1 の出力信号と第 2 の減算器 4 3の出力信号を乗算する。

加算器 4 4は、入力された映像信号に乗算器 4 2の出力信号を加算する。

ここに、フレーム毎の相関性の高い通常の映像信号に対しては、フレーム差分値が小さくなる。また、フレーム毎の相関性の低いノイズ信号に対しては、フレーム差分値が大きくなる。

動画部分では、動き検出信号が大きくなるため、第 2の減算器 4 3 の出力信号は小ざくなり、乗算器 4 2 の出力信号も小さくなる。したがつて、動画部分では、入力された映像信号に加算器 4 4が加算する信号（つまり、乗算器 4 2の出力信号）が小さくなる。このため、加算器 4 4 の出力信号は入力された映像信号に近くなり、動きによる画像ボケはあまり発生しない。

反対に、静止画部分では、動き検出信号が小さくなるため、第 2の減算器 4 3の出力信号は大きくなり、乗算器 4 2の出力信号も大きくなる _c したがって、静止画部分では、入力された映像信号に加算器 4 4が加算する信号が大きくなる。このため、第 1の減算器 4 1がフレーム差分信号として検出したノイズの影響は相殺される。もちろん、第 2の減算器 4 3の出力信号が大きいほど、ノィズ低減効果は大きくなる。

かくして、動画部分で動きボケの発生を抑制しながら、静止画部分で大きなノィズ低減効果を得ることができる。

より具体的に述べると、本実施の形態では、動き検出の精度が悪い場合に発生してしまう、人肌などの動画部分で顕著に現れる尾引き現象や、静止画部分でのノイズ低減効果の減少などが、発生しにくい。

つまり、上述した実施の形態 1 〜 5の動き検出装置を用いて動画部分を精度良く検出することで、静止画でのノィズ低減効果と動画での動きボケの防止とを両立できる。

なお、本発明の画像処理システムは、上述した本実施の形態においては、ノイズ低減装置であつたが、これに限らず、たとえば、フォーマツト変換装置であってもよい。

以上においては、実施の形態 1 〜 6について詳細に説明を行った。かくして、画像がなだらかに変化している小振幅エリアでも、動きとノィズとを正確に判別し、動き検出漏れの無い高精度な動き検出信号を得ることができ、ノイズ低減装置などに応用した場合に、動きボケを排除してよりノィズ低減効果をあげることができる。

また、動画領域と静止画領域の境界部分もスムーズに切り換わるため、自然な効果が期待できるという顕著な効果も得られる。

なお、本発明のプログラムは、上述した本発明の動き検出方法の全部または一部のステップ（または、工程、動作、作用等）の動作をコンビユータにより実行させるためのプログラムであって、コンピュータと協働して動作するプログラムである。また、本発明の記録媒体は、上述した本発明の動き検出方法の全部または一部のステップ（または、工程、動作、作用等）の全部または一部の動作をコンピュータにより実行させるためのプログラムを担持した記録媒体であり、コンピュータにより読み取り可能かつ、読み取られた前記プログラムが前記コンピュータと協動して前記動作を実行する記録媒体である。

なお、本発明の上記「一部のステップ（または、工程、動作、作用等 ) 」' とは、それらの複数のステップの内の、一つまたは幾つかのステツプを意味する。

また、本発明の上記「ステップ（または、工程、動作、作用等）の動作」とは、前記ステップの全部または一部の動作を意味する。

また、本発明のプログラムの一利用形態は、コンピュータにより読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータと協働して動作する態様であっても良い。

また、本発明のプログラムの一利用形態は、伝送媒体中を伝送し、コンピュータにより読みとられ、コンピュータと協働して動作する態様であっても良レヽ。

また、記録媒体としては、 R O M等が含まれ、伝送媒体としては、ィンターネット等の伝送媒体、光 ·電波 ·音波等が含まれる。

また、上述した本発明のコンピュータは、 C P U等の純然たるハードウェアに限らず、ファームウェアや、 O S、更に周辺機器を含むものであっても良い。

なお、以上説明した様に、本発明の構成は、ソフトウェア的に実現しても良いし、ハードウェア的に実現しても良い。産業上の利用可能性

本発明は、たとえば、画像がなだらかに変化しているエリアにおいても静止画領域と動画領域と'をより正確に検出することができるという長所を有する。

Claims

請求の範囲

1 . 所定画素を含む、画像の所定画素周辺エリアに関する前記画像の振幅量を検出する振幅量検出手段と、

時間的な前記画像の変化量を検出する変化量検出手段と、

前記検出された振幅量を考慮して、（ 1 ) 時間的な前記画像の変化量が検出される、および/または（ 2 ) 少なくとも前記所定画素が動画素であるか否かが判定される、および/または（ 3 ) 前記所定画素に関する動き信号が発生される動き検出装置。

2 . 前記検出された振幅量がより小さいほど、少なくとも前記所定画素に関する変化量のゲインがより大きく捕正されて、時間的な前記画像の変化量が検出される請求項 1記載の動き検出装置。

3 . 前記検出された振幅量がより小さいほど、少なくとも前記所定画素が動画素であるか否かを判定するための閾値のレベルがより小さく補正されて、少なくとも前記所定画素が動画素であるか否かが判定される請求項 1記載の動き検出装置。

4 . 前記検出された振幅量がより小さいほど、前記所定画素に関する動き信号を発生するために前記判定の結果が利用される画素の存在するエリアがより大きく補正されて、前記所定画素に関する動き信号が発生される請求項 1記載の動き検出装置。 '

5 . 前記検出された振幅量がより小さいほど、前記所定画に関する動き信号のゲインがより大きく補正されて、前記所定画素に関する動き信号が発生される請求項 1記載の動き検出装置。

6 . 請求項 1記載の動き検出装置と、

前記発生された動き信号を利用して、所定の画像処理を行うための画像処理装置とを備えた画像処理システム。

7 . 所定画素を含む、画像の所定画素周辺エリアに関する前記画像の振幅量を検出する振幅量検出ステップと、

前記判定の結果を利用して、前記所定画素に関する動き信号を発生する動き信号発生ステップとを備え、 .

前記検出された振幅量を考慮して、（ 1 ) 時間的な前記画像の変化量が検出される、および/または（ 2 ) 少なくとも前記所定画素が動画素であるか否かが判定される、および/または（ 3 ) 前記所定画素に関する動き信号が発生される動き検出方法。

8 . 請求項 7記載の動き検出方法の、所定画素を含む、画像の所定画素周辺ェリァに関する前記画像の振幅量を検出する振幅量検出ステツプと、時間的な前記画像の変化量を検出する変化量検出ステップと、前記検出された変化量に基づいて、少なくとも前記所定画素が動画素であるか否かを判定する動画素判定ステップと、前記判定の結果を利用して、前記所定画素に関する動き信号を発生する動き信号発生ステップとをコンピュータに実行させるためのプログラム。

9 . 請求項 8記載のプログラムを担持した記録媒体であって、コンピュータにより処理可能な記録媒体。