JPH025689A - Motion vector detector for picture - Google Patents

Motion vector detector for picture

Info

Publication number
JPH025689A
JPH025689A JP63157146A JP15714688A JPH025689A JP H025689 A JPH025689 A JP H025689A JP 63157146 A JP63157146 A JP 63157146A JP 15714688 A JP15714688 A JP 15714688A JP H025689 A JPH025689 A JP H025689A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
motion vector
image
correlation value
pass filter
circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP63157146A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0728408B2 (en
Inventor
Hiroshi Ishii
浩史 石井
Atsushi Morimura
淳 森村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP15714688A priority Critical patent/JPH0728408B2/en
Priority to US07/367,366 priority patent/US5111511A/en
Priority to DE68926475T priority patent/DE68926475T2/en
Priority to EP89306343A priority patent/EP0348207B1/en
Priority to KR1019890008746A priority patent/KR920008901B1/en
Publication of JPH025689A publication Critical patent/JPH025689A/en
Publication of JPH0728408B2 publication Critical patent/JPH0728408B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、テレビジョン画像の動きベクトル検出装置
に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application This invention relates to a motion vector detection device for television images.

従来の技術 従来の画像の動きベクトル検出装置としては、例えば特
開昭61−201581号公報に示されている。第8図
は、この従来の画像の動きベクトル検出装置のブロック
図を示すものである。
2. Description of the Related Art A conventional image motion vector detection device is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 61-201581. FIG. 8 shows a block diagram of this conventional image motion vector detection device.

図において、代表点メモリ2が、入力端子1から入力さ
れた1フレーム又は1フイールドの画像信号の内、幾つ
かの代表点の位置の画素の信号を記憶し、入力端子1か
らもう一方の1フレーム又は1フイールドの画像信号が
入力され相関器3に供給されるとき、記憶した代表点の
信号を、相関器3に供給する。相関器3は代表点の信号
と、画像信号の代表点の位置から水平方向と垂直方向に
(i、j)偏移した画素の信号との差の絶対値1ΔLl
 (i。
In the figure, a representative point memory 2 stores the signals of pixels at the positions of some representative points among the image signals of one frame or one field input from the input terminal 1, and stores the signals of pixels at the positions of some representative points from the input terminal 1. When a frame or one field of image signals is input and supplied to the correlator 3, the signal of the stored representative point is supplied to the correlator 3. The correlator 3 calculates the absolute value 1ΔLl of the difference between the signal of the representative point and the signal of the pixel shifted (i, j) in the horizontal and vertical directions from the position of the representative point of the image signal.
(i.

j)をとりこれを累積加算回路4に供給する。累積加算
回路4は、検出区域内の全ての代表点について、偏移量
(i、j)ごとにこの1ΔLl(i。
j) and supplies it to the cumulative addition circuit 4. The cumulative addition circuit 4 calculates this 1ΔLl(i.

j)を累積加算し、偏移ff1(i、j)に体する相関
値Σ1ΔLl (i、j)を求め、これを動きベクトル
発生回路5に供給する。動きベクトル発生回路5では、
この相関値ΣIΔLl (i、j)を最小にするところ
の偏移i(i、j)を検出し、動きベクトルを発生し、
出力端子6に供給する。
j) is cumulatively added to obtain a correlation value Σ1ΔLl (i, j) represented by the deviation ff1 (i, j), and this is supplied to the motion vector generation circuit 5. In the motion vector generation circuit 5,
Detect the deviation i (i, j) that minimizes this correlation value ΣIΔLl (i, j), generate a motion vector,
It is supplied to the output terminal 6.

しかしながら上記のような構成では、入力される画像信
号のS/N比が悪い場合、誤ベクトルを検出する確率が
高いものであった。
However, with the above configuration, if the S/N ratio of the input image signal is poor, there is a high probability that an erroneous vector will be detected.

又前記誤ベクトルを検出する確率を下げるために、検出
区域内の代表点の数および累積加算の回数を一定以上に
しなければならない。さらに画像信号のS/N比が良い
場合でも第9図に示す画面(a)、その1ライン上のレ
ベル波(b)に示すように、画像信号の波形が、ステッ
プ状に変化する場合、第9図相関値(C)に示すように
代表点7と7゛の間隔8とほぼ等しい範囲9で、相関値
ΣlΔL I U)が一定の最小値をとるため、ベクト
ル検出の精度が悪くなり、さらには、動きベクトル検出
が不可能となる。これを防ぐためには代表点の間隔を一
定以下にしなければならず、したがって検出区域内の代
表点の数および累積加算の回数を一定以上にしなければ
ならない。したがって従来のものでは、検出区域内の代
表点の数および累積加算の回数−室以上にしなければな
らないので、ハードウェアの簡略化・処理時間の短縮化
に、一定の限界があった。さらに動きベクトルの検出範
囲を一定値以内に定め、各代表点からの一定値以内で偏
移した範囲の画素領域をその代表点に対応する探索領域
としたとき、第10図に示すように各探索領域10.1
0’が画面内でたがいに重なりを持たず、各探索領域内
の画素と代表点が1対1対応となっていれば、第8図の
装置に、2つのフレーム又はフィールドの内時量的に後
から人力されるフレーム又はフィールドの1つの画素信
号が入力されるとき、代表点メモリ2はそれに対応する
1つの代表点の信号を出力すればよく、相関器3および
、累積加算器4は、それぞれ1つの演算だけをすればよ
いので、ハードウェアが非常に簡略化できる。又この各
探索領域to、to’の重なる回数が多(なるほどハー
ドウェアが複雑になる。しかし各探索領域が重ならない
ためには、第10図に示すようにその大きさ11.11
’を、各代表点の間隔8.8゛以上にとれないので、検
出できる動きf\りトルの範囲かそれにより限定されて
しまう。
Furthermore, in order to reduce the probability of detecting the erroneous vector, the number of representative points within the detection area and the number of cumulative additions must be set to a certain value or more. Furthermore, even if the S/N ratio of the image signal is good, if the waveform of the image signal changes in a stepwise manner as shown in the screen (a) shown in FIG. 9 and the level wave (b) one line above it, As shown in the correlation value (C) in Figure 9, the correlation value ΣlΔL I U) takes a certain minimum value in a range 9 that is almost equal to the interval 8 between the representative points 7 and 7°, so the accuracy of vector detection deteriorates. , furthermore, motion vector detection becomes impossible. In order to prevent this, the interval between the representative points must be kept below a certain level, and therefore the number of representative points within the detection area and the number of cumulative additions must be above a certain level. Therefore, in the conventional method, the number of representative points in the detection area and the number of cumulative additions must be greater than or equal to the number of times of cumulative addition, so there is a certain limit to the simplification of hardware and the reduction of processing time. Furthermore, when the motion vector detection range is set within a certain value, and the pixel area within the range that deviates from each representative point within a certain value is set as the search area corresponding to that representative point, each Search area 10.1
0' do not overlap each other within the screen, and if there is a one-to-one correspondence between pixels and representative points in each search area, the apparatus shown in FIG. When one pixel signal of a frame or field that is manually entered later is input, the representative point memory 2 only has to output the signal of one representative point corresponding thereto, and the correlator 3 and cumulative adder 4 , only one operation is required for each, so the hardware can be greatly simplified. Also, the number of times each search area to, to' overlaps is large (as is true, the hardware becomes complicated.However, in order for each search area to not overlap, its size 11.11
' cannot be set to a distance of 8.8° or more between each representative point, so the range of movement f\tre that can be detected is limited thereby.

そして従来のものでは、前述したように各代表点の間隔
8,8゛を一定以下にしなければならないので、ハード
ウェアの簡略化しようとすれば、検出できる動きベクト
ルの範囲が狭(なり、又この範囲を広くとろうとすると
、ハードウェアが複雑になるという課題を有していた。
In the conventional method, as mentioned above, the interval between each representative point must be kept below a certain value, so if you try to simplify the hardware, the range of motion vectors that can be detected becomes narrow (or When trying to widen this range, there was a problem in that the hardware became complicated.

第3に、画像信号にフリッカーや撮影時の自動露光調切
の作動等の理由で、信号波形のレベルが第11図(a)
に示すように変動した場合、各代表点からの信号の差の
絶対値1ΔL l (i)は同図(b)の12.12′
に示すようになり、それを累積加算したところの相関値
ΣlΔL l (i)は同図(C)に示すようになり、
その最小点13は、画像の移動量とは異なる点となる。
Third, due to flickering in the image signal or the activation of automatic exposure adjustment during shooting, the level of the signal waveform may change as shown in Figure 11(a).
When the signal changes as shown in (b), the absolute value 1ΔL l (i) of the difference between the signals from each representative point is 12.12' in (b) of the same figure.
The correlation value ΣlΔL l (i) obtained by cumulatively adding them becomes as shown in the same figure (C),
The minimum point 13 is a point different from the amount of movement of the image.

よって誤ベクトルが検出される。Therefore, an erroneous vector is detected.

発明が解決しようとする課題 したがって従来のものでは、撮影時のフリッカ−や、自
動露光調切装置の作動により、信号波形のレベルが変動
するような場合は、誤ベクトル検出の確率が高く、さら
には、動きベクトル検出が不可能となるといった、課題
を有していた。
Problems to be Solved by the Invention Therefore, in the conventional method, when the signal waveform level fluctuates due to flicker during shooting or the operation of an automatic exposure adjustment device, there is a high probability of erroneous vector detection. However, this method had the problem that motion vector detection was impossible.

ただしこの課題については、従来の例でも、前記の第8
図の相関器3で、2つの信号の差の絶対値ではなく、2
つの信号を乗算したちのを求め、動きベクトル発生回路
5では、それを累積加算したものの最大値を与える偏移
量(i、j)を動きベクトルとするものに変更すると、
解決できる。
However, regarding this issue, even in the conventional example, the above-mentioned 8th
In correlator 3 in the figure, instead of the absolute value of the difference between two signals,
The motion vector generation circuit 5 calculates the motion vector by multiplying the two signals, and changes the motion vector to the deviation amount (i, j) that gives the maximum value of the cumulative addition.
Solvable.

だがこの場合はハードウェアで構成するとき、相関器3
で、乗算回路が必要となる。又相関器3のディジタル信
号のビット数が太き(なるので、相関器3以降の累積加
算4、動きベクトル発生回路5での演算量が太き(なり
、その回路規模も太き(なる。よって動きベクトル検出
装置全体の回路規模が太き(、又複雑になり処理時間も
長くなるという欠点がある。
However, in this case, when configuring with hardware, the correlator 3
Therefore, a multiplication circuit is required. In addition, the number of bits of the digital signal of the correlator 3 is large, so the amount of calculations in the cumulative addition 4 and the motion vector generation circuit 5 after the correlator 3 is large, and the circuit scale thereof is also large. Therefore, there is a drawback that the circuit scale of the entire motion vector detection device is large (and complicated), and the processing time is also long.

本発明はかかる点に鑑み、第1に、S/N比の悪い画像
信号からでも、正確に動きベクトル検出が可能である動
きベクトル検出装置を提供すること、第2に、S/N比
の悪い画像信号、又は信号波形がステップ状に変化する
ような画像信号からでも、代表点の間隔が広くても、又
代表点および累積加算の数が少な(でも、正確に動きベ
クトルの検出ができ、よって従来より、ハードウェアを
複雑にせずに検出できる動きベクトルの範囲を広(とる
ことが可能で、かつさらにハードウェアの簡略化・処理
時間の短縮化か可能な動きベクトル検出装置を提供する
こと、第3に、フリッカ−等によって信号波形のレベル
に変動がある場合にでも、正確に動きベクトルを検出で
きる動きベクトル検出装置を、装置の回路規模をほとん
ど変えずに提供することである。
In view of the above, the present invention aims, firstly, to provide a motion vector detection device that can accurately detect a motion vector even from an image signal with a poor S/N ratio; The motion vector cannot be detected accurately even from a bad image signal or an image signal whose signal waveform changes in a step-like manner, even if the intervals between representative points are wide, or the number of representative points and cumulative additions is small (but the motion vector cannot be detected accurately). Therefore, it is an object of the present invention to provide a motion vector detection device that can widen the range of motion vectors that can be detected without complicating the hardware, and further simplify the hardware and shorten the processing time. Thirdly, it is an object of the present invention to provide a motion vector detection device capable of accurately detecting a motion vector even when there is a fluctuation in the level of a signal waveform due to flicker or the like, without changing the circuit scale of the device.

課題を解決するための手段 本発明は、画像情報の垂直方向と水平方向のいづれか一
方又は両方の高域成分を抑圧する1次元又は2次元ロー
パスフィルターと、前記ローパスフィルターを通過した
ところの画像情報の2つのフレーム又は2つのフィール
ドの、特定の偏移量に対する相関値を求める回路と、そ
の相関値を基にして画像の動きベクトルを検出する回路
を備えた、画像の動きベクトル検出装置である。
Means for Solving the Problems The present invention provides a one-dimensional or two-dimensional low-pass filter that suppresses high-frequency components in one or both of vertical and horizontal directions of image information, and image information that has passed through the low-pass filter. An image motion vector detection device includes a circuit for determining a correlation value for a specific shift amount between two frames or two fields, and a circuit for detecting an image motion vector based on the correlation value. .

また画像情報の直流成分及び低域成分を抑圧するハイパ
スフィルターと、そのハイパスフィルターを通過したと
ころの画像情報の2つのフレーム又はフィールドの特定
の偏移量に対する相関値を求める回路と、その相関値を
基にして、画像の動きベクトルを検出する回路を備えた
、画像の動きベクトル検出装置である。
It also includes a high-pass filter that suppresses DC components and low-frequency components of image information, a circuit that calculates a correlation value for a specific shift amount of two frames or fields of image information that has passed through the high-pass filter, and the correlation value. This is an image motion vector detection device that includes a circuit that detects the motion vector of an image based on the .

作   用 画像情報の高域成分を抑制することにより、ノイズの影
響を押さえることができ、動きベクトルの検出がより正
確になる。また、画像の高域成分を抑制することにより
、第9図(b)に占めるような、ステップ状に波形が変
化する信号が入力された場合でも、ローパスフィルター
を通過した信号波形は、第4図(a)に示すように、な
めらかになり、各代表点についての信号の差の絶対値1
ΔL l (i)が同図(b)、それを累積加算したと
ころの相関値Σ1ΔL l (i)が同図(C)に示す
ようになる。ここでは、相関値の最小点Bが1点に求ま
り、代表点の間隔が広い場合でも、正確に動きベクトル
を検出することが可能となる。さらに画像の直流成分お
よび低域成分を抑圧することにより、フリッカ等により
信号波形レベルに変動がある場合、例えば第10図に示
すような場合、これをハイパスフィルターに通すと、例
えば水平方向一定画素離れた信号間の差分をとると、第
5図(a)に示すような波形が得られ、これより相関値
ΣjΔL l (i)を求めると、同図(C)に示すよ
うに相関値ΣlΔL(i)が得られる。第10図Cと比
較すると、明らかに従来のものより、正確な動きベクト
ルが検出できる。
By suppressing the high-frequency components of the working image information, the influence of noise can be suppressed, and motion vector detection becomes more accurate. Furthermore, by suppressing the high-frequency components of the image, even when a signal whose waveform changes stepwise as shown in FIG. 9(b) is input, the signal waveform that has passed the low-pass filter is As shown in figure (a), the signal becomes smooth, and the absolute value of the signal difference for each representative point is 1
The correlation value Σ1ΔL l (i) obtained by cumulatively adding up ΔL l (i) is shown in FIG. Here, the minimum point B of the correlation value is found at one point, and even if the intervals between the representative points are wide, it is possible to accurately detect the motion vector. Furthermore, by suppressing the DC component and low frequency component of the image, if there is a fluctuation in the signal waveform level due to flicker etc., for example as shown in Figure 10, if this is passed through a high pass filter, it will be possible to By taking the difference between separate signals, a waveform as shown in Fig. 5(a) is obtained, and by calculating the correlation value ΣjΔL l (i) from this, the correlation value ΣlΔL is obtained as shown in Fig. 5(C). (i) is obtained. When compared with FIG. 10C, it is clear that a more accurate motion vector can be detected than with the conventional method.

実  施  例 第1図は本発明の第1の実施例における画像の動きベク
トル検出装置のブロック図を示すものである。
Embodiment FIG. 1 shows a block diagram of an image motion vector detection apparatus in a first embodiment of the present invention.

以下その動作を説明する。まず入力端子1には、少なく
とも2フイ一ルド以上の画像信号が入力される。入力さ
れた画像信号は、ローパスフィルター14に供給され、
水平方向および垂直方向のいづれが一方又は両方の高域
成分を抑圧され、代表点メモリ2と相関器3へ供給され
る。代表点メモリ2では、この信号の内、幾つかの代表
点の位置の画素の信号を記憶する。別のフィールド又は
フレームの画像信号がローパスフィルター14を通って
相関器3に供給されるとき、代表点メモリ2から、少な
(とも、lフィールド又は1フレーム前の代表点の信号
が相関器3に供給される。相関器3は、代表点の信号と
、別の画像信号の代表点の位置がら(i、j)偏移した
画素の信号との差の絶対値IΔL1をとり、これを累積
加算回路4に供給する。紫檀加算回路4は、検出区域内
の全ての代表点について、偏移量(i、j)ごとに、こ
の絶対値1ΔL1を累積加算しΣ1ΔLl  (i、j
)とする。このΣ1ΔL(i、j)を、偏移量(i、j
)に対する相関値とし、動きベクトル発生回路5へ供給
する。動きベクトル発生回路5は、相関値Σ1ΔLl 
(i、j)を最小とする偏移(i、j)を検出し、これ
を、検出区域の画像の動きベクトルとして、出力端子6
に供給する。
The operation will be explained below. First, image signals of at least two fields are input to the input terminal 1. The input image signal is supplied to a low-pass filter 14,
High frequency components in one or both of the horizontal and vertical directions are suppressed and supplied to the representative point memory 2 and the correlator 3. The representative point memory 2 stores, among these signals, signals of pixels at positions of some representative points. When the image signal of another field or frame is supplied to the correlator 3 through the low-pass filter 14, the signal of the representative point of the previous field or one frame is sent from the representative point memory 2 to the correlator 3. The correlator 3 takes the absolute value IΔL1 of the difference between the signal of the representative point and the signal of the pixel shifted (i, j) from the position of the representative point of another image signal, and cumulatively adds it. The rosewood addition circuit 4 cumulatively adds this absolute value 1ΔL1 for each deviation amount (i, j) for all representative points within the detection area, and calculates Σ1ΔLl (i, j
). This Σ1ΔL (i, j) is expressed as the deviation amount (i, j
) and is supplied to the motion vector generation circuit 5. The motion vector generation circuit 5 generates a correlation value Σ1ΔLl
Detect the deviation (i, j) that minimizes (i, j), and use this as the motion vector of the image in the detection area at the output terminal 6.
supply to.

この効果は、画像情報の高域成分を抑制することにより
、ノイズの影響を押さえることができ、動きベクトルの
検出がより正確になる。画像の高域成分を抑制すること
により、第9図(b)に示すような、ステップ状に波形
が変化する信号が入力された場合でも、ローパスフィル
ターを通過した信号波形は、第4図(a)に示すように
、なめらかになり、各代表点についての信号の差の絶対
値1ΔL l (i)が同図(b)、それを累積加算し
たところの相関値Σ1ΔL l (i)が同図(C)に
示すようになる。ここでは、相関値の最小点13が1点
に求まり、代表点の間隔が広い場合でも、正確に動きベ
クトルを検出することが可能となる。
This effect can suppress the influence of noise by suppressing high-frequency components of image information, making motion vector detection more accurate. By suppressing the high-frequency components of the image, even when a signal whose waveform changes in a stepwise manner as shown in FIG. As shown in a), the absolute value of the signal difference 1ΔL l (i) for each representative point is the same as that in (b), and the correlation value Σ1ΔL l (i) obtained by cumulatively adding them is the same. The result is as shown in Figure (C). Here, the minimum point 13 of the correlation value is found at one point, and even if the intervals between the representative points are wide, it is possible to accurately detect the motion vector.

第6図は、本発明の第1の実施例における第1の効果を
示すものである。同図はローパスフィルターの有無と、
画像のS/N比と、検出されるベクトルの誤差の大きさ
の平均値の関係を表した、グラフである。ここでは上記
ローパスフィルターとして、次式で示されるような11
R型ローパスフイルターを用いた。式中Z、Wは、それ
ぞれ水平方向1画素、垂直方向の1ラインの遅延を示す
FIG. 6 shows the first effect of the first embodiment of the present invention. The figure shows the presence and absence of a low-pass filter,
7 is a graph showing the relationship between the S/N ratio of an image and the average value of the error size of detected vectors. Here, as the above-mentioned low-pass filter, 11
An R type low pass filter was used. In the formula, Z and W represent a delay of one pixel in the horizontal direction and one line in the vertical direction, respectively.

; α=3/4.  β−1/2 : α=15/16.  β−7/8 又このときの検出区域内の代表点数および累積加算回数
はそれぞれ16である。従来は20,010以上必要で
あるが、本実施例では非常に少なくなった。第6図より
、ローパスフィルターを用いない従来例のものに比べ、
本発明例は明らかに検出へクトルの誤差が小さ(、より
正確に動きベクトルの検出が可能となり、その効果は大
きい。またここでは11R型ローパスフイルターを用い
たが、それ以外のローパスフィルターでも良い。
; α=3/4. β-1/2: α=15/16. β-7/8 Further, the number of representative points within the detection area and the number of cumulative additions at this time are each 16. Conventionally, 20,010 or more are required, but in this embodiment, the number is significantly reduced. From Figure 6, compared to the conventional example that does not use a low-pass filter,
In the example of the present invention, the error in the detected hector is clearly small (and the motion vector can be detected more accurately, which has a large effect.Also, although a 11R type low-pass filter was used here, other low-pass filters may be used. .

第2図は、本発明の第2の実施例における画像の動きベ
クトル検出装置のブロック図をしめすものである。第2
図において、1は画像信号入力端子、15はハイパスフ
ィルター、他は第1図と同様である。
FIG. 2 shows a block diagram of an image motion vector detection device according to a second embodiment of the present invention. Second
In the figure, 1 is an image signal input terminal, 15 is a high-pass filter, and the others are the same as in FIG.

以上のようにさらに構成された本実施例の画像の動きベ
クトル検出装置について、以下その動作を説明する。ま
ず入力端子から入力された画像信号は、ハイパスフィル
ター15に供給される。アヒパスフィルター15は画像
信号の直流成分及び低域成分を抑圧し、その出力を代表
点メモリ2と相関器3に供給する。以下の動作は第1の
実施例と同じである。この効果は後述とする。
The operation of the image motion vector detection device of this embodiment further configured as described above will be described below. First, an image signal input from an input terminal is supplied to a high-pass filter 15. Ahipass filter 15 suppresses DC components and low frequency components of the image signal, and supplies its output to representative point memory 2 and correlator 3. The following operations are the same as in the first embodiment. This effect will be discussed later.

第3図は、本発明の第1の実施例と第2の実施例を組み
合わせたところの、第3の実施例における画像の動きベ
クトル検出装置のブロック図を示すものである。第3図
において、16はバンドパスフィルター、第1図と同様
である。ここでノくンドノくスフイルター16は、画像
の水平方向および垂直方向のいづれか一方又は両方の高
域成分を抑圧すると同時に、直流成分と低域成分を抑圧
する。
FIG. 3 shows a block diagram of an image motion vector detection apparatus according to a third embodiment, which is a combination of the first embodiment and the second embodiment of the present invention. In FIG. 3, 16 is a band pass filter, which is the same as in FIG. Here, the filter 16 suppresses high-frequency components in one or both of the horizontal and vertical directions of the image, and at the same time suppresses DC components and low-frequency components.

動作は、第1.第2の実施例と同様である。The operation is as follows: 1. This is similar to the second embodiment.

この第2.第3の実施例の効果は、画像の直流成分およ
び低域成分を抑圧することにより、フリッカ等により信
号波形レベルに変動がある場合、例えば第4図(a)に
示すような場合、これをノ\イバスフィルターに通すと
、例えば水平方向一定画素離れた信号間の差分をとると
、第5図(a)に示すような波形が得られ、これより同
図(b)に示すように各代表点についての絶対値1ΔL
 l (i)を求めると、同図(C)に示すように累積
加算したところの相関値Σ1ΔL l (i)が得られ
る。第9図(C)と比較すると、明らかに従来のものよ
り正確な動きベクトルが検出できる。
This second. The effect of the third embodiment is that by suppressing the DC component and low-frequency component of the image, when there is a fluctuation in the signal waveform level due to flicker etc., for example, in the case shown in FIG. 4(a), this can be suppressed. For example, by taking the difference between signals separated by a certain number of pixels in the horizontal direction, the waveform shown in Figure 5 (a) is obtained, and from this, the waveform shown in Figure 5 (b) is obtained. Absolute value 1ΔL for each representative point
When l (i) is obtained, the cumulatively added correlation value Σ1ΔL l (i) is obtained as shown in FIG. When compared with FIG. 9(C), it is clear that a more accurate motion vector can be detected than in the conventional method.

この第2.第3の実施例の効果の例を第7図を用いて説
明する。第7図は、画像信号のフリ・ツカ−と、この信
号より動きベクトル検出した場合の、ベクトルの誤差の
大きさの平均値とのグラフである。
This second. An example of the effect of the third embodiment will be explained using FIG. 7. FIG. 7 is a graph of the image signal flicker and the average value of vector error when a motion vector is detected from this signal.

比較的コントラストの強い画像の場合も、コントラスト
の弱い画像の場合についてのそれぞれの結果を示す。図
中HI) Fなしと示したものは、前記の実施例で示し
たところの、(α、β’) = (15/16.771
8)のローパスフィルターを備えた動きベクトル検出装
置のものである。又HPFありと示したものは、前記ロ
ーパスフィルターと合わせて、下式に示すところのハイ
パスフィルター H’(z)−1−z  6 を備え、したがってバンドパスフィルターをローパスフ
ィルターとハイパスフィルターにより構成した第3の実
施例の動きベクトル検出装置のものである。
Results are also shown for images with relatively strong contrast and images with weak contrast. HI in the figure) What is shown without F is shown in the above example, (α, β') = (15/16.771
8) is a motion vector detection device equipped with a low-pass filter. Also, those indicated as having HPF are equipped with a high-pass filter H'(z)-1-z 6 as shown in the following formula in addition to the above-mentioned low-pass filter, and therefore the band-pass filter is composed of a low-pass filter and a high-pass filter. This is the motion vector detection device of the third embodiment.

両者を比較すると、ハイパスフィルターを備えない動き
ベクトル検出装置が、1〜4%のフリッカ−の画像信号
からでも動きベクトル検出が不正確となり、又不可能と
なるのに対し、ハイパスフィルターを備えた動きベクト
ル検出装置は、16〜50%のフリッカ−の画像信号か
らでも正確に動きベクトル検出することが可能となり、
その効果は非常に大きい。またここでは、ハイパスフィ
ルターとして、前記式に示すような水平方向に16画素
離れたところの信号の差分をとるものを用いたが、それ
以外のハイパスフィルターでもよい。
Comparing the two, a motion vector detection device without a high-pass filter is inaccurate or impossible to detect motion vectors even from an image signal with 1 to 4% flicker, whereas a motion vector detection device with a high-pass filter The motion vector detection device can accurately detect a motion vector even from an image signal with 16 to 50% flicker.
The effect is huge. Further, here, a high-pass filter that takes the difference between signals at 16 pixels apart in the horizontal direction as shown in the above equation is used, but other high-pass filters may be used.

ここでは、2つのフレーム又はフィールド間の相関値よ
り1つの動きベクトルを検出する例を示したが、画面を
幾つかの検出区域に分け、各検出区域について動きベク
トルを求め、それらを判定、平均することによって画面
全体の動きベクトルとするものや、さらに数フイールド
間について得られた複数の動きベクトルを、時間的に加
重平均してベクトル検出誤差を小さくするといった動き
ベクトル検出装置にも、本発明は適用でき、その効果は
大きい。
Here, an example was shown in which one motion vector is detected from the correlation value between two frames or fields, but the screen is divided into several detection areas, the motion vector is determined for each detection area, and they are determined and averaged. The present invention can also be applied to a motion vector detection device that calculates a motion vector for the entire screen by doing this, or further reduces a vector detection error by temporally weighted averaging a plurality of motion vectors obtained for several fields. can be applied and its effects are large.

又、ここでいう2つのフレーム又はフィールドは、必ず
しも時間的に連続できなくてもよく、その間に、1又は
数フレームもしくは1又は数フィールドの間隔をあけた
ものでも良い。
Furthermore, the two frames or fields referred to herein do not necessarily have to be temporally consecutive, and may be separated by one or several frames or one or several fields.

発明の詳細 な説明したように、本発明によれば、第1にノイズを含
んだ画像信号からでも正確に動きベクトル検出ができる
。第2にノイズを含んだ画像信号や、ステップ上に波形
が変化するような画像信号からでも、非常に少数の代表
点及び累積加算でも正確に動きベクトル検出ができる。
As described in detail, according to the present invention, firstly, motion vectors can be accurately detected even from image signals containing noise. Second, even from an image signal containing noise or an image signal whose waveform changes stepwise, motion vectors can be accurately detected even with a very small number of representative points and cumulative addition.

したがってたとえば従来256の代表点が必要だったも
のが本発明により16の代表点で動きベクトル検出で可
能となれば、代表点メモリの容量および演算回数が1/
8で済む。又代表点間隔を従来のものより大幅に広くと
ることができるので、各探索領域を互に重ね合わせるこ
とな(、又は重ね合う回数を少な(して、探索領域の大
きさを太き(とることが可能となり、したがって従来の
ものよりハードウェアを複雑化せずに、より広い範囲の
動きベクトルを検出することができる。第二0にフリッ
カ−等により信号波形のレベルが変動するような場合で
も、正確に動きベクトルの検出が可能となる。
Therefore, if the present invention enables motion vector detection using 16 representative points, which conventionally required 256 representative points, the capacity of the representative point memory and the number of calculations can be reduced by 1/2.
8 is enough. In addition, since the interval between representative points can be made much wider than in conventional methods, it is possible to increase the size of the search area without overlapping each search area (or reducing the number of times they overlap each other). Therefore, it is possible to detect motion vectors in a wider range without complicating the hardware compared to conventional methods.Secondly, even when the level of the signal waveform fluctuates due to flicker etc. , it becomes possible to accurately detect motion vectors.

したがって、画像の動きベクトル検出装置の能力を大幅
に向上させると同時に、そのコストを非常に低(するこ
とができ、本発明の実用的効果は大きい。
Therefore, the ability of the image motion vector detection device can be greatly improved and at the same time the cost can be extremely reduced, and the practical effects of the present invention are great.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図、第2図および第3図はそれぞれ本発明の異なる
一実施例の画像の動きベクトル検出装置のブ較する関係
線図、第8図は従来例の画像の動きベクトル検出装置の
ブロック図、第9図は同従来例の動作を説明するための
路線図および動作波形図、第10図は各探索領域と代表
点の関係を模式的に示す図、第11図は従来例の動作波
形図である。 2・・・・・・代表点メモリ、3・・・・・・相関器、
4・・・・・・累積和は器、5・・・・・・動きベクト
ル発生回路、14・・・・・・ローパスフィルター、1
5・・・・・・ハイパスフィルターj6・・・・・・バ
ンドパスフィルター代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 
はか12第 図 とi) (C) (b) 第 図 第 図 ? 第10図 IQ’ 7ソツオー ーへ] ノ/ 第 図 (aン δ (す L (イ#i都ν] 第1 1図 (α) (b) (C) / υ t(偏多2
1, 2, and 3 are relationship diagrams for comparing image motion vector detection devices according to different embodiments of the present invention, and FIG. 8 is a block diagram of a conventional image motion vector detection device. Figure 9 is a route map and operation waveform diagram for explaining the operation of the conventional example, Figure 10 is a diagram schematically showing the relationship between each search area and representative points, and Figure 11 is the operation of the conventional example. FIG. 2... Representative point memory, 3... Correlator,
4... Cumulative sum unit, 5... Motion vector generation circuit, 14... Low pass filter, 1
5...High-pass filter j6...Name of band-pass filter agent Patent attorney Toshio Nakao
Figure 12 and i) (C) (b) Figure 1? Fig. 10 IQ' 7 Sotsuo] ノ/ Fig.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)画像情報の垂直方向と水平方向のいづれか一方又
は両方の高域成分を抑圧する、1次元又は2次元ローパ
スフィルタと、前記ローパスフィルタを通過したところ
の画像情報の2つのフレーム又は2つのフィールドの特
定の偏移量に対する相関値を求める回路と、その相関値
を基にして画像の動きベクトルを検出する回路を備える
ことを特徴とする画像の動きベクトル検出装置。
(1) A one-dimensional or two-dimensional low-pass filter that suppresses high-frequency components in one or both of the vertical and horizontal directions of image information, and two frames or two frames of image information that have passed through the low-pass filter. An image motion vector detection device comprising: a circuit for determining a correlation value for a specific amount of deviation of a field; and a circuit for detecting an image motion vector based on the correlation value.
(2)画像情報の、直流成分及び低域成分を抑圧するハ
イパスフィルタと、前記ハイパスフィルタを通過したと
ころの画像情報の2つのフレーム又はフィールドの特定
の偏移量に対する相関値を求める回路と、その相関値を
基にして画像の動きベクトルを検出する回路を備えるこ
とを特徴とする画像の動きベクトル検出装置。
(2) a high-pass filter that suppresses DC components and low-frequency components of image information; and a circuit that calculates a correlation value for a specific shift amount of two frames or fields of image information that have passed through the high-pass filter; An image motion vector detection device comprising a circuit for detecting an image motion vector based on the correlation value.
(3)画像情報の垂直方向と水平方向のいづれか一方又
は両方の高域成分と直流成分及び低域成分を抑圧するバ
ンドパスフィルタと、前記バンドパスフィルタを通過し
たところの画像情報の2つのフレーム又はフィールドの
特定の偏移量に対する相関値を求める回路と、その相関
値を基にして、画像の動きベクトルを検出する回路を備
えることを特徴とする画像の動きベクトル検出装置。
(3) A band-pass filter that suppresses high-frequency components, DC components, and low-frequency components in one or both of the vertical and horizontal directions of image information, and two frames of image information that have passed through the band-pass filter. Alternatively, an image motion vector detection device comprising: a circuit for determining a correlation value for a specific shift amount of a field; and a circuit for detecting an image motion vector based on the correlation value.
(4)画像情報の2つのフレーム又は2つのフィールド
の特定の偏移量に対する相関値を求める回路は、画面の
中から1つ又は複数の検出区域を定め、その検出区域内
にさらに複数の検索領域を定め、一方のフレーム又はフ
ィールドの検索領域の代表点の位置の1画素の信号と、
他方のフレーム又はフィールドの対応する探索領域の代
表点の位置から特定の偏移したところの画素の信号との
差の絶対値を求め、それを検出区内の一部又は全ての探
索領域について累積加算を行い、この累積加算されたも
のを検出区域の特定の偏移量に対する相関値とすること
を特徴とする請求項1、2または3記載の画像の動きベ
クトル検出装置。
(4) A circuit that calculates a correlation value for a specific shift amount of two frames or two fields of image information defines one or more detection areas from the screen, and further performs multiple search operations within the detection area. A region is determined, and a signal of one pixel at the position of a representative point of the search region of one frame or field;
Find the absolute value of the difference between the signal of the pixel at a specific deviation from the position of the representative point of the corresponding search area in the other frame or field, and accumulate it for some or all search areas in the detection area. 4. The motion vector detection device for an image according to claim 1, further comprising performing addition and using the cumulatively added value as a correlation value for a specific shift amount of the detection area.
(5)垂直方向又は水平方向の高域のカットオフ周波数
f_cは、垂直方向又は水平方向の画素のサイプリング
周波数f_sしたとき、f_cf_s/2であることを
特徴とする、請求項1または3記載の画像の動きベクト
ル検出装置。
(5) The cutoff frequency f_c of the high frequency range in the vertical or horizontal direction is f_cf_s/2 when the sipling frequency f_s of the pixel in the vertical or horizontal direction is set. motion vector detection device for images.
(6)画像情報の直流成分および低域成分を抑圧するフ
ィルターは、隣接する画素或いは一定量離れた画素の信
号の差分をとることを特徴とした請求項2または3記載
の画像の動きベクトル検出装置。
(6) Image motion vector detection according to claim 2 or 3, wherein the filter that suppresses the DC component and low-frequency component of the image information takes the difference between signals of adjacent pixels or pixels separated by a certain amount. Device.
JP15714688A 1988-06-24 1988-06-24 Image motion vector detection device Expired - Lifetime JPH0728408B2 (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15714688A JPH0728408B2 (en) 1988-06-24 1988-06-24 Image motion vector detection device
US07/367,366 US5111511A (en) 1988-06-24 1989-06-16 Image motion vector detecting apparatus
DE68926475T DE68926475T2 (en) 1988-06-24 1989-06-23 Device for determining an image motion vector
EP89306343A EP0348207B1 (en) 1988-06-24 1989-06-23 Image motion vector detecting apparatus
KR1019890008746A KR920008901B1 (en) 1988-06-24 1989-06-24 Detecting method of picture moving vector

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP15714688A JPH0728408B2 (en) 1988-06-24 1988-06-24 Image motion vector detection device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH025689A true JPH025689A (en) 1990-01-10
JPH0728408B2 JPH0728408B2 (en) 1995-03-29

Family

ID=15643185

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP15714688A Expired - Lifetime JPH0728408B2 (en) 1988-06-24 1988-06-24 Image motion vector detection device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0728408B2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5253061A (en) * 1990-05-16 1993-10-12 Sharp Kabushiki Kaisha Method and apparatus for controlling television image processing based upon television program detection
US5467135A (en) * 1993-02-22 1995-11-14 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Apparatus and method for moving picture coding
WO2008050502A1 (en) * 2006-10-27 2008-05-02 Sharp Kabushiki Kaisha Image display device and method, and image processing device and method
CN102466092A (en) * 2010-11-02 2012-05-23 周永清 High-pressure resistant glass fiber reinforced plastic enhanced steel-plastic composite pipe

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61113377A (en) * 1984-11-07 1986-05-31 Sony Corp Television signal movement detector
JPS61261983A (en) * 1985-05-15 1986-11-20 Sony Corp High definition television receiver
JPS6253092A (en) * 1985-09-02 1987-03-07 Hitachi Ltd Movement detection circuit

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61113377A (en) * 1984-11-07 1986-05-31 Sony Corp Television signal movement detector
JPS61261983A (en) * 1985-05-15 1986-11-20 Sony Corp High definition television receiver
JPS6253092A (en) * 1985-09-02 1987-03-07 Hitachi Ltd Movement detection circuit

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5253061A (en) * 1990-05-16 1993-10-12 Sharp Kabushiki Kaisha Method and apparatus for controlling television image processing based upon television program detection
US5467135A (en) * 1993-02-22 1995-11-14 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Apparatus and method for moving picture coding
WO2008050502A1 (en) * 2006-10-27 2008-05-02 Sharp Kabushiki Kaisha Image display device and method, and image processing device and method
CN101529902B (en) 2006-10-27 2011-08-31 夏普株式会社 Image display device and method, image processing device and method
US8384826B2 (en) 2006-10-27 2013-02-26 Sharp Kabushiki Kaisha Image displaying device and method, and image processing device and method
CN102466092A (en) * 2010-11-02 2012-05-23 周永清 High-pressure resistant glass fiber reinforced plastic enhanced steel-plastic composite pipe

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0728408B2 (en) 1995-03-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0348207B1 (en) Image motion vector detecting apparatus
US9036082B2 (en) Method, apparatus, and system for line-based motion compensation in video image data
KR930002613B1 (en) Image motion vector detector
JPH07505749A (en) Method for estimating undesired global image instability in image sequences of digital video signals
US5172226A (en) Motion vector detecting apparatus and image stabilizer including the same
KR100423504B1 (en) Line interpolation apparatus and method for image signal
KR100857731B1 (en) Method and apparatus for facilitating motion estimation
EP0454481A2 (en) Movement vector detection device
JPH025689A (en) Motion vector detector for picture
JP3157261B2 (en) Motion vector detection circuit
JP2898798B2 (en) Motion vector detection device by gradient method
JP2003111080A (en) Motion vector detection device
JPH03140070A (en) Moving vector detector
JP2851629B2 (en) Image motion vector detection device
JP3252418B2 (en) Image shake determination device
KR950009663B1 (en) Apparatus for correcting a hand motion in a camcorder
JPH0795469A (en) Picture compensation device of camcorder
JP3265590B2 (en) Image motion vector detection device and image shake correction device
JPH0410885A (en) motion vector detection device
GB2256110A (en) Measuring and correcting frame position errors in film scanning
JPH02231886A (en) Moving vector detector for picture
JP3221052B2 (en) Image shake detection device
JP3271275B2 (en) Image vibration correction apparatus and image vibration correction method
JPH06121218A (en) Motion vector detecting method
KR950007536B1 (en) Correcting method of image shaking in digital camcorder

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080329

Year of fee payment: 13

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090329

Year of fee payment: 14

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090329

Year of fee payment: 14