JPH02108393A - 画像の動きを測定する方法および装置 - Google Patents
画像の動きを測定する方法および装置Info
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- JPH02108393A JPH02108393A JP1227641A JP22764189A JPH02108393A JP H02108393 A JPH02108393 A JP H02108393A JP 1227641 A JP1227641 A JP 1227641A JP 22764189 A JP22764189 A JP 22764189A JP H02108393 A JPH02108393 A JP H02108393A
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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、画面を２つ以上の領域に細分割することと、
２つの画面の対応する領域を変位の関数として相関させ
、それによってピーク相関値から多数の動作ベクトルを
決定することとを含む画像動作測定方法に関する。本発
明は又、そのような方法を用いる装置にも関する。
２つの画面の対応する領域を変位の関数として相関させ
、それによってピーク相関値から多数の動作ベクトルを
決定することとを含む画像動作測定方法に関する。本発
明は又、そのような方法を用いる装置にも関する。
上述のタイプの方法は、英国特許出願第ＧＢ２１８８５
１ＯＡ号に記載されており、それ°は特にテレビ画面の
動作ベクトルの生成に関するものである。高品位テレビ
ジョン（ＨＤＴＶ）の分野では、そのような動作ベクト
ルはテレビ信号と共に送られて、受信機において、受信
した信号中のラインに追加ラインを生成するか、又は受
信した信号中のフィールドに追加フィールドを生成する
のを援助することによって、品質を高めた表示をもたら
すのに用いられる。限定された容量の故に、生成された
動作ベクトルをすべて伝送することは必ずしもできない
し、従って生成された動作ベクトルから選別をすること
が必要である。
１ＯＡ号に記載されており、それ°は特にテレビ画面の
動作ベクトルの生成に関するものである。高品位テレビ
ジョン（ＨＤＴＶ）の分野では、そのような動作ベクト
ルはテレビ信号と共に送られて、受信機において、受信
した信号中のラインに追加ラインを生成するか、又は受
信した信号中のフィールドに追加フィールドを生成する
のを援助することによって、品質を高めた表示をもたら
すのに用いられる。限定された容量の故に、生成された
動作ベクトルをすべて伝送することは必ずしもできない
し、従って生成された動作ベクトルから選別をすること
が必要である。
本発明の目的は、上述のタイプの方法および最も突出し
た動作ベクトルをたやすく選び出すことのできる装置を
提供することである。
た動作ベクトルをたやすく選び出すことのできる装置を
提供することである。
本発明の第一の面では、画面を２つ以上の領域に細分割
することと、変位の関数としての相関を決定し、それに
よってピーク相関値から多数の動作ベクトルを決定する
ため、２つの画面の対応する領域を相関させることとを
含む画像動作測定方法を提供し、この方法はさらに次の
各ステップ、すなわち ｌ）上記相関関数のピークの相対量として与えられた値
に依存して、画面を細分割した領域からの動作ベクトル
を加重するステップと、 ｉｉ）上記画面を細分割した領域からのこれら加重動作
ベクトルを個別に累積して、特定の動作ベクトル座標に
関連する量を累積した量を多数生成するステップと、 ｉｉｉ ）上記累積量のうち最大の座標を与えられた数
だけ選び出して、上記動作ベクトルの最も突出したもの
を形成するステップと、を有することを特徴とするので
ある。
することと、変位の関数としての相関を決定し、それに
よってピーク相関値から多数の動作ベクトルを決定する
ため、２つの画面の対応する領域を相関させることとを
含む画像動作測定方法を提供し、この方法はさらに次の
各ステップ、すなわち ｌ）上記相関関数のピークの相対量として与えられた値
に依存して、画面を細分割した領域からの動作ベクトル
を加重するステップと、 ｉｉ）上記画面を細分割した領域からのこれら加重動作
ベクトルを個別に累積して、特定の動作ベクトル座標に
関連する量を累積した量を多数生成するステップと、 ｉｉｉ ）上記累積量のうち最大の座標を与えられた数
だけ選び出して、上記動作ベクトルの最も突出したもの
を形成するステップと、を有することを特徴とするので
ある。
このような方法は、突出した動作ベクトルが信頼の置け
るやり方で確立できるという利点がある。
るやり方で確立できるという利点がある。
本発明は更に、上記動作ベクトルの加重が、相関関数の
中のピークの相対的な規模に依存することを特徴とする
。それによって、ピークの規模が大きくなるのに伴って
同程度の動きをもつ領域内の画素の数も多くなり、もし
その程度の動きが他の領域で突出するならば、その重要
度は加重によって強調される。代替あるいは追加として
、加重は画像源においてあり得べき結合（インテグレー
ション）によって生成される不鮮明さに関連するピーク
の相対的な幅に依存することも出来る。
中のピークの相対的な規模に依存することを特徴とする
。それによって、ピークの規模が大きくなるのに伴って
同程度の動きをもつ領域内の画素の数も多くなり、もし
その程度の動きが他の領域で突出するならば、その重要
度は加重によって強調される。代替あるいは追加として
、加重は画像源においてあり得べき結合（インテグレー
ション）によって生成される不鮮明さに関連するピーク
の相対的な幅に依存することも出来る。
与えられた数の突出した動作ベクトルは、２つの画面の
間の間隔に直接比例する。従って、もし２つの画面が２
つのテレビ・フレームだケ離した間隔を置いているなら
ば、動作ベクトルの数は間隔が１テレビ・フレームの場
合の２倍になる。
間の間隔に直接比例する。従って、もし２つの画面が２
つのテレビ・フレームだケ離した間隔を置いているなら
ば、動作ベクトルの数は間隔が１テレビ・フレームの場
合の２倍になる。
もし、上記与えられた数の累積量が少なくとも対応的に
大きな規模ならば、最も突出した動作ベクトルに加えて
、又は最も突出した動作ベクトルの代わりに、複雑信号
が生成され、該複雑信号は、上記画面が程度の大きな動
作複雑性を含んでいることを示す。
大きな規模ならば、最も突出した動作ベクトルに加えて
、又は最も突出した動作ベクトルの代わりに、複雑信号
が生成され、該複雑信号は、上記画面が程度の大きな動
作複雑性を含んでいることを示す。
本発明はさらに又、上述の方法を用いる装置をも提供す
る。本発明の第２の面では、画像動作測定用の装置は、
２つの画面の対応領域を相関させて、それにより変位の
関数としての相関を決定してピーク相関値から多数の動
作ベクトルを決定するための手段を有し、該装置はさら
に、上記相関関数のピークの相対量として与えられた値
に依存して、画面を細分割した領域からの動作ベクトル
を加重する手段と、上記画面を細分割した領域からのこ
れら加重動作ベクトルを個別に累積して、特定の動作ベ
クトル座標に関連する量を累積した量を多数生成する手
段と、上記累積量のうち最大の座標を、与えられた数だ
け選び出して、上記動作ベクトルの最も突出したものを
形成する手段と、を有することを特徴とする。
る。本発明の第２の面では、画像動作測定用の装置は、
２つの画面の対応領域を相関させて、それにより変位の
関数としての相関を決定してピーク相関値から多数の動
作ベクトルを決定するための手段を有し、該装置はさら
に、上記相関関数のピークの相対量として与えられた値
に依存して、画面を細分割した領域からの動作ベクトル
を加重する手段と、上記画面を細分割した領域からのこ
れら加重動作ベクトルを個別に累積して、特定の動作ベ
クトル座標に関連する量を累積した量を多数生成する手
段と、上記累積量のうち最大の座標を、与えられた数だ
け選び出して、上記動作ベクトルの最も突出したものを
形成する手段と、を有することを特徴とする。
動作ベクトルに対する手段は、動作ベクトルを相関関数
の中のピークの相対的な規模と相対的な幅との双方又は
いずれか一方に依存して加重する手段を有することがで
きる。
の中のピークの相対的な規模と相対的な幅との双方又は
いずれか一方に依存して加重する手段を有することがで
きる。
与えられた数の累積量が対応的に大きな規模の場合には
、最も突出した動作ベクトルに加えて、又は最も突出し
た動作ベクトルの代わりに生成される信号である複雑信
号を生成する手段を設けることが出来る。
、最も突出した動作ベクトルに加えて、又は最も突出し
た動作ベクトルの代わりに生成される信号である複雑信
号を生成する手段を設けることが出来る。
以下、図面により上述の特徴その他を詳細に説明する。
第１図で示す概略系統図中の引用番号１は、輝度人力Ｙ
を持つ動作ベクトル生成器であり、該生成器中で、ある
テレビ方式のテレビ画面が多数の小領域に分割される。
を持つ動作ベクトル生成器であり、該生成器中で、ある
テレビ方式のテレビ画面が多数の小領域に分割される。
当面の目的に対しては各領域とも３２画素Ｘ３２行と仮
定するが、これ以外の大きさの領域が可能なことは勿論
である。２つの隣接テレビ画面の対応する領域の輝度情
報は相関があり、対応する１対の領域ごとに相関関数を
生成し、そのような関数の典型的相関表面は第２図に示
されている。第２図では、Ｘ方向及びＹ方向の変位は、
−１６から＋１６までのサンプル位置の範囲内で変動す
る。但し各サンプルは１画素ずつ離れている。実際には
第２図は、連続相関関数のようには見えず、寧ろ１画素
離れた間隔をもつ所与の規模の離散サンプルのシリーズ
のように見える。尤も、１画素より小さい精度で測れば
連続関数にもっと近くなる。相関表面が位相相関を用い
て達成されることは、前記英国特許出願第ＧＢ２１８８
５１ＯＡ号あるいは５ＰＩＥ第１１９巻「ディジタル画
像処理の応用Ｊ （ＩＯｃｃ １９７７）所載Ｊ、Ｊ、
Ｐｅａｒｓｏｎ。
定するが、これ以外の大きさの領域が可能なことは勿論
である。２つの隣接テレビ画面の対応する領域の輝度情
報は相関があり、対応する１対の領域ごとに相関関数を
生成し、そのような関数の典型的相関表面は第２図に示
されている。第２図では、Ｘ方向及びＹ方向の変位は、
−１６から＋１６までのサンプル位置の範囲内で変動す
る。但し各サンプルは１画素ずつ離れている。実際には
第２図は、連続相関関数のようには見えず、寧ろ１画素
離れた間隔をもつ所与の規模の離散サンプルのシリーズ
のように見える。尤も、１画素より小さい精度で測れば
連続関数にもっと近くなる。相関表面が位相相関を用い
て達成されることは、前記英国特許出願第ＧＢ２１８８
５１ＯＡ号あるいは５ＰＩＥ第１１９巻「ディジタル画
像処理の応用Ｊ （ＩＯｃｃ １９７７）所載Ｊ、Ｊ、
Ｐｅａｒｓｏｎ。
Ｄ、Ｃ０Ｈｉｎｅｓ Ｊｒ、、 Ｓ、 Ｇｏｌｏ
ｓｍａｎ、 Ｃ，Ｄ、 Ｋｉｎｇ！ｉｎ 著ｒＶ
ｉｄｅｏ−ｒａｔｅ Ｉｍａｇｅ Ｃｏｒｒｅｌａｔｉ
ｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ Ｊという文献に記載されて
いるし、それ以外にも対応領域の最適整合のような然る
べきやり方で達成される。ゼロ変位は動きの欠落を表し
、ゼロ変位の座標から離れて位置するピークは、領域内
のコンポネントの動きの変化の程度を示している。
ｓｍａｎ、 Ｃ，Ｄ、 Ｋｉｎｇ！ｉｎ 著ｒＶ
ｉｄｅｏ−ｒａｔｅ Ｉｍａｇｅ Ｃｏｒｒｅｌａｔｉ
ｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ Ｊという文献に記載されて
いるし、それ以外にも対応領域の最適整合のような然る
べきやり方で達成される。ゼロ変位は動きの欠落を表し
、ゼロ変位の座標から離れて位置するピークは、領域内
のコンポネントの動きの変化の程度を示している。
相関表面のピークは、当面対象の領域の動作ベクトルの
座標を示し、それから先の処理は座標の制度を上げるた
めのピークの位置の精度の向上に用いられる。このこと
は同じ出願人により同時になされる特許出願（英国特許
出願第８８２０８３７．６号及び第８８２０８３８．４
号）に記載する処に依り達成される。１画面中の各領域
の動作ベクトル座標、あるいは少なくともそのうちから
各領域で最も抜きんでて突出しているもの（例えば１０
個）が、接続線２を通して加重回路３に与えられ、また
同時に該加重回路３は、各動作ベクトルごとにそのピー
クの相対的な規模と相対的な幅との双方又はいずれか一
方を表わす信号を、動作ベクトル生成器１から接続線４
を通して受取る。ピークの規模は領域内の同じ程度の動
きをする画素の数に関連し、一方、ピークの幅は、画像
源においてあり得べき結合（インテグレーション）によ
って生成される不鮮明さに関連する。加重回路３によっ
て、各領域からの各動作ベクトルは、接続線４からの入
力に従って加重される。
座標を示し、それから先の処理は座標の制度を上げるた
めのピークの位置の精度の向上に用いられる。このこと
は同じ出願人により同時になされる特許出願（英国特許
出願第８８２０８３７．６号及び第８８２０８３８．４
号）に記載する処に依り達成される。１画面中の各領域
の動作ベクトル座標、あるいは少なくともそのうちから
各領域で最も抜きんでて突出しているもの（例えば１０
個）が、接続線２を通して加重回路３に与えられ、また
同時に該加重回路３は、各動作ベクトルごとにそのピー
クの相対的な規模と相対的な幅との双方又はいずれか一
方を表わす信号を、動作ベクトル生成器１から接続線４
を通して受取る。ピークの規模は領域内の同じ程度の動
きをする画素の数に関連し、一方、ピークの幅は、画像
源においてあり得べき結合（インテグレーション）によ
って生成される不鮮明さに関連する。加重回路３によっ
て、各領域からの各動作ベクトルは、接続線４からの入
力に従って加重される。
以上の結果得られた加重動作ベクトルは２次元累積部５
に与えられる。該累積部５は、３２Ｘ３２個の動作ベク
トルの１つ１つにそれぞれが対応する３２Ｘ３２個の個
別記憶部又は「ビン」と呼ばれるものを有している。従
って、１つ１つの記憶部は、ベクトルの現れる領域数と
そのベクトルの相対的な規模と幅に依存する対応動作ベ
クトルの加重量を多数、受信し記憶する。そしてそれら
の量はそれぞれの記憶部に累積加算される。累積部５は
２次元ベクトルのヒストグラム（柱状グラフ）を作って
いると考えることができる。その結果得られた累積量は
、最大ベクトル選択器６に与えられ、そこで累積部５に
おいて最大量が記憶されている動作ベクトルを所与の数
（例えば１６）だけ選び出す。この所与の数は、テレビ
信号と共に送信されるのに先立って符号化するために、
どの動作ベクトルが端子７に与えられるかという考慮の
下に、隣接テレビ・フレームに対して最も突出している
動作ベクトルを形成する。
に与えられる。該累積部５は、３２Ｘ３２個の動作ベク
トルの１つ１つにそれぞれが対応する３２Ｘ３２個の個
別記憶部又は「ビン」と呼ばれるものを有している。従
って、１つ１つの記憶部は、ベクトルの現れる領域数と
そのベクトルの相対的な規模と幅に依存する対応動作ベ
クトルの加重量を多数、受信し記憶する。そしてそれら
の量はそれぞれの記憶部に累積加算される。累積部５は
２次元ベクトルのヒストグラム（柱状グラフ）を作って
いると考えることができる。その結果得られた累積量は
、最大ベクトル選択器６に与えられ、そこで累積部５に
おいて最大量が記憶されている動作ベクトルを所与の数
（例えば１６）だけ選び出す。この所与の数は、テレビ
信号と共に送信されるのに先立って符号化するために、
どの動作ベクトルが端子７に与えられるかという考慮の
下に、隣接テレビ・フレームに対して最も突出している
動作ベクトルを形成する。
当面検討している画像の動作の複雑さの程度が大きいと
き、すなわち１つだけ突出しているベクトルのない画面
をズームするような場合には限定された数の動作ベクト
ルを用いる受信機における通常の動作ベクトル技術では
、画像中の真の位置を描かないであろう。そのような場
合、加算部５の沢山の記憶には対応する規模の累積量が
入っているであろう。選択器６がさような状態（例えば
１６を超える同じような大きい規模の量がある）を確認
すると、該選択器６は出力点８に複雑フラグ信号を出す
。これが生じると、受信機は動作ベクトルに依存しない
もっと簡単な内挿法を用いるであろう。
き、すなわち１つだけ突出しているベクトルのない画面
をズームするような場合には限定された数の動作ベクト
ルを用いる受信機における通常の動作ベクトル技術では
、画像中の真の位置を描かないであろう。そのような場
合、加算部５の沢山の記憶には対応する規模の累積量が
入っているであろう。選択器６がさような状態（例えば
１６を超える同じような大きい規模の量がある）を確認
すると、該選択器６は出力点８に複雑フラグ信号を出す
。これが生じると、受信機は動作ベクトルに依存しない
もっと簡単な内挿法を用いるであろう。
上に述べた処では、２つの画面は隣接しており、従って
所与の数例えば１６の突出動作ベクトルを生成するため
に１画面すなわち１フレ一ム周期離れている。突出動作
ベクトルを得る周期が、■より大きい整数の画像周期で
あってはならないという理由は存在しない。その場合に
は突出動作ベクトルの所与数を該整数倍すればよいので
ある。従って２画像周期に対応する突出動作ベクトル数
は３２とすることができる。例えば２画面すなち２フレ
一ム周期において生成される突出動作ベクトルを操作す
ることにより、もっと沢山の突出動作ベクトルを選び出
すことはできるけれども、その場合も２次元累積繰作は
、まず第１のフレーム周期に対し上述のやり方を行い、
然る後に、第２のフレーム周期に対し同じことを行うと
いうやり方の方が簡単であろう。換言すれば、まず第１
のフレーム周期に対して２次元ヒストグラムを作り、第
２のフレーム周期ではそれに「上積み」して生成するの
である。そして最も突出した動作ベクトルが、累積操作
の結果として採り上げられるのである。
所与の数例えば１６の突出動作ベクトルを生成するため
に１画面すなわち１フレ一ム周期離れている。突出動作
ベクトルを得る周期が、■より大きい整数の画像周期で
あってはならないという理由は存在しない。その場合に
は突出動作ベクトルの所与数を該整数倍すればよいので
ある。従って２画像周期に対応する突出動作ベクトル数
は３２とすることができる。例えば２画面すなち２フレ
一ム周期において生成される突出動作ベクトルを操作す
ることにより、もっと沢山の突出動作ベクトルを選び出
すことはできるけれども、その場合も２次元累積繰作は
、まず第１のフレーム周期に対し上述のやり方を行い、
然る後に、第２のフレーム周期に対し同じことを行うと
いうやり方の方が簡単であろう。換言すれば、まず第１
のフレーム周期に対して２次元ヒストグラムを作り、第
２のフレーム周期ではそれに「上積み」して生成するの
である。そして最も突出した動作ベクトルが、累積操作
の結果として採り上げられるのである。
今までに述べた処では、本方法は特定の機能をもつ装置
ユニットにより実行されるものとして記述したが、デデ
ィケートされたソフトウェアの制御の下にマイクロコン
ピュータで行なうこともできることは当然Ｓ忍識される
。
ユニットにより実行されるものとして記述したが、デデ
ィケートされたソフトウェアの制御の下にマイクロコン
ピュータで行なうこともできることは当然Ｓ忍識される
。
その他、当業者にとって容易に到達できる種々の変形、
拡張、組合せ等がある。
拡張、組合せ等がある。
第１図は本発明による方法を用いる装置のブロック図で
あり、 第２図はテレビ信号の２つの画面の同じ領域の典型的相
関表面である。 ■・・・動作ベクトル生成器 ３・・・加重回路 ５・・・累積部 ６・・・最大ベクトル選択器 特許出願人 工ヌ ベー フィリップスフルーイラン
ベンファブリケン
あり、 第２図はテレビ信号の２つの画面の同じ領域の典型的相
関表面である。 ■・・・動作ベクトル生成器 ３・・・加重回路 ５・・・累積部 ６・・・最大ベクトル選択器 特許出願人 工ヌ ベー フィリップスフルーイラン
ベンファブリケン
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、画面を２つ以上の領域に細分割することと、変位の
関数としての相関を決定し、それに よって各領域毎にピーク相関値から多数の動作ベクトル
を決定するため、２つの画面の対応する領域を相関させ
ることと を含む画像動作測定方法において、さらに次の各ステッ
プ、すなわち ｉ）上記相関関数のピークの相対量として与えられた値
に依存して、画面を細分割した領域からの動作ベクトル
を加重するステップと、ｉｉ）上記画面を細分割した領
域からのこれら加重動作ベクトルを個別に累積して、特
定の動作ベクトル座標に関連する量を累積した量を多数
生成するステップと、 ｉｉｉ）上記累積量のうち最大の座標を与えられた数だ
け選び出して、上記動作ベクトルの最も突出したものを
形成するステップと を有することを特徴とする画像動作測定方法。 ２、上記動作ベクトルの加重は、相関関数の中のピーク
の相対的な規模に依存することを特徴とする請求項１に
記載の画像動作測定方法。 ３、上記動作ベクトルの加重は、相関関数の中のピーク
の相対的な幅に依存することを特徴とする請求項１又は
２に記載の画像動作測定方法。 ４、上記与えられた数の突出した動作ベクトルは、上記
２つの画面の間の間隔に直接比例するものであることを
特徴とする請求項１、２又は３のいずれか１項に記載の
画像動作測定方法。 ５、テレビ・システムに用いた場合、上記与えられた数
の突出した動作ベクトルは、上記２つの画面の間のフレ
ームの数に直接比例するものであることを特徴とする請
求項１、２又は３のいずれか１項に記載の画像動作測定
方法。 ６、上記与えられた数の上記累積量の少なくとも対応的
に大きな規模の場合は、最も突出した動作ベクトルに加
えて、又は最も突出した動作ベクトルの代わりに、複雑
信号が生成され、該複雑信号は、上記画面が程度の大き
な動作複雑性を含んでいることを示してなることを特徴
とする請求項１ないし５のうちいずれか１項に記載の画
像動作測定方法。 ７、請求項１ないし６のうちいずれか１項に記載の画像
動作測定方法を用いる装置。 ８、２つの画面の対応領域を相関させて、それにより変
位の関数としての相関を決定して各領域毎にピーク相関
値から多数の動作ベクトルを決定するための手段を有す
る画像動作測定用の装置において、該装置はさらに 上記相関関数のピークの相対量として与え られた値に依存して、画面を細分割した領域からの動作
ベクトルを加重する手段と、 上記画面を細分割した領域からのこれら加 重動作ベクトルを個別に累積して、特定の動作ベクトル
座標に関連する量を累積した量を多数生成する手段と、 上記累積量のうち最大の座標を、与えられ た数だけ選び出して、上記動作ベクトルの最も突出した
ものを形成する手段と を有することを特徴とする画像動作測定用の装置。 ９、上記動作ベクトルを加重する上記手段は、上記動作
ベクトルを相関関数の中のピークの相対的な規模に依存
して加重する手段を有することを特徴とする請求項８に
記載の画像動作測定用の装置。 １０、上記動作ベクトルを加重する上記手段は、相関関
数の中のピークの相対的な幅に依存して上記動作ベクト
ルを加重する手段を有することを特徴とする請求項８又
は９に記載の画像動作測定用の装置。 １１、上記与えられた数の上記累積量が対応的に大きな
規模の場合には、複雑信号を生成するための手段が設け
られ、該信号は、最も突出した動作ベクトルに加えて、
又は最も突出した動作ベクトルの代わりに、生成されて
成ることを特徴とする請求項８、９又は１０のいずれか
１項に記載の画像動作測定用の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB8820839.2 | 1988-09-05 | ||
| GB8820839A GB2222500A (en) | 1988-09-05 | 1988-09-05 | Picture motion measurement |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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