JPH04196775A - 静止画形成装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は高解像の静止画形成装置に関する。

従来の技術 従来のカメラにおいて、少ない画素数の撮像素子を用い
て分解能の高い静止画像を得るために、時間的に撮像素
子をずらして複数枚のフレームから合成する方法がある
。

第７図に撮像素子を水平および垂直方向に平行移動させ
るこ、とにより分解能の高い静止画像を得るための構成
図を示す。カメラに入射した光はレンズ７０１により撮
像素子７０２上に結像される。

結像された光は撮像素子７０２で電気信号に変換され、
同期信号発生器７０５により出力される同期信号に合わ
せて、メモリ７０３に送られる。

また、撮像素子７０２は画素間を埋めるために水平およ
び垂直方向に平行移動される。ここで、撮像素子７０２
の平行移動は微少変位で行うため、圧電素子などの駆動
素子７０４で駆動される。例えば、水平方向に３倍、垂
直方向に２倍の分解能を得るためには、水平方向に３回
、垂直方向に２回、合計６回の移動が行われる。ここで
、駆動される時間は撮像素子７０２の信号をメモリに転
送する期間の間に行われる。

第８図に撮像素子７０２を水平方向に３回、垂直方向に
２回、合計６回の移動を行い、メモリに展開した図を示
す。ここで、○印は最初に撮像素子に取り込んだ画像デ
ータであり、△印および◇印は水平方向に撮像素子を移
動したときに取り込んだ画像である。また、・印は垂直
方向に移動したときに取り込んだ画像データであり、ム
印と◆印は水平および垂直方向に移動したときに取り込
んだ画像である。そして、メモリ上のデータをそのまま
出力すれば、解像度の高い画像を得ることができる。

以上のように撮像素子を平行移動させることにより、少
ない画素数の撮像素子で高分解能の画像を得ることがで
きる。

発明が解決しようとする課題 撮像素子を平行移動させることにより高分解能の画像を
得ることは可能であるが、上記のように直接メモリに展
開する方法では、撮像素子の平行移動の位置を正確に確
定しなければならない。

本発明は、撮像素子の位置を確定しなくても高分解能（
撮像素子の画素数の４倍以上）の画像を得る静止画形成
装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段 一上記目的を達成するために本発明の静止画形成装置は
、画面全体が少しずつずれた複数枚の画像のうち、２枚
ずつをペアにして画像間の動きベクトルを算出する動き
ベクトル算出手段と、前記動きベクトルに基づいて動き
を補償する動き補償手段と、基準となる画像の画素間を
補間する補間手段と、動き補償された画素の値により前
記補間手段の補間データを補正する補間値補正手段とを
備えてなる。

作用 上記の構成により、画素数の少ない画像データを複数枚
利用して分解能の高い画像データを得る際に、画像間の
動きベクトルに基づいて画素数を順次増加させるため、
画像間の位置関係を正確に規定して撮像する必要がない
。

実施例 以下、本発明における実施例を図面を用いて説明する。

第１図は本発明の実施例を示す静止画形成装置のブロッ
ク図である。

第１図において、画面全体が少しずつずれた複数枚の画
像が撮像素子により取り込まれ、１フイールド遅延器１
０１により１フイールドずれた２枚ずつのペアで処理さ
れる。

まず、１枚目のフィールドデータと１フイ一ルド分ずれ
た２枚目のフィールドデータから、動きベクトル算出回
路１０２により動きベクトルを算出する。算出方法は、
第２図に示すようにパターンマツチング法により行う。

パターンマツチング法とは、１枚目の画像の１部分を切
り出し、２枚目の画像と比較して、一致したときのずれ
（変位）を、その画像の動きベクトルとする方法である
。

例えば、１枚目のパターンに使う画素を８×８画素とし
、２枚目の画像の捜索範囲を２４Ｘ２４とすると、動き
ベクトルは水平方向±８、垂直方向±８の範囲で検出す
ることができる。そして、それぞれの差分の絶対値をと
ると、第３図のように最小点を持つ。ここで、最小点に
おける変位（動きベクトル）が画素と画素の間に存在す
る場合、例えば、ｂとｄとの間に最小点が存在する場合
、ａｂとｃｄを結ぶ直線の交点Ｘにおける変位を最小点
の変位とすればよい。

そして、求められた動きベクトルに基づいて、動き補償
回路１０３により動きが補償される。動き補償された画
素は、第４図に示されるΔ印のように１枚目のフィール
ドの画素（Ｏ印）および、補間画素（×印）の間に補償
される。

次に、１枚目の画像データに対して、ライン補間回路１
０４によりライン補間を行う。第４図において、０印を
１枚目のフィールドの画素、Ｘ印をライン補間を行う画
素とすると、ライン補間の処理は、例えば、補間する画
素の上下にある１枚目のフィールドの画素値（○印）の
平均値、または偶数次のフィルタ等を使って求めればよ
い。

次に、補間された補間値に対して動き補償されたデータ
を用いて、補間値補正回路１０Ｂにより補間値の補正を
行う。

第４図において、Ｏ印を１枚目の画素、Ｘ印を補間され
た画素とし、Δ印を動き補償した画素とすると、補間さ
れた画素（×印）のデータは、近傍にある動き補償され
た画素（△印）のデータにより補正が行われる。

第５図において、ａ＋を上の画素データ、ａ２を下の画
素データ、ｂ、をａ＋＋　　ａ２により補間されたデー
タ％Ｃ１を動き補償された画素のデータとすると、補正
された補間データｄ＋を、 ｄ＋＝　（Ｃ＋−ｂ＋）Ｘ　（ｌａ−Ｉ＋）／ｌｓ＋ｂ
＋により求める。ここで、１１１はｂｌとａ２の画素間
の距離、１１はす、とＣ５との画素間の距離である。

次に、補間値補正された画像を用いて、さらに２枚の画
像をペアにして画素数を増加させる。前述したように、
動きベクトルの算出および動き補償は同様に行われるが
、これ以降の処理では補間処理はライン補間ではなく、
画素補間を行う。

画素補間の方法は、第６図に示すように水平。

垂直、斜め方向に行われる。また、補間データの補正は
動き補償された画素の近傍にある３点に対して行われる
。

そして、さらに合成されたデータは順次ペアを組みなが
ら、同様に補間および補間値補正により画素数を順次増
やしていく。

発明の効果 以上のように本発明によれば、画面全体が少しずつずれ
た複数枚の画像データのうち、２枚ずつペアにしながら
動きベクトルの算出、動き補償。

補間処理および補間データ補正を行うことにより、画像
間の位置関係を正確に規定して撮像する必要がないため
、簡単に高分解能の画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例における静止画形成装置の構成
を示すブロック図、第２図はパターンとその捜索範囲を
示す模式図、第３図は変位（動きベクトル）とパターン
との差分の絶対値との関係を示す特性図、第４図はライ
ン補間された画素と動き補償された画素との関係を示す
模式図、第５図は補間値補正の方法を示す特性図、第６
図は画素補間された画素と動き補償された画素との関係
を表した模式図、第７図は従来の撮像素子をずらして複
数枚の画像を得る静止画形成装置の構成を示すブロック
図、第８図は第７図のメモリ７０３内の状態を示す模式
図である。 １０１・・・１フイールド遅延器、　　１０２・・・動
きベクトル算出回路、　　１０３・・・動き補償回路、
１０４・・・ライン補間回路、　　１０５・・・画素補
間回路、　　１０６・・・補間値補正回路。 代理人の氏名　弁理士　小鍜治　明　ほか２名第２図 第３図 ｆ４立　（勧セＮクトノリ ９Ａ５図 第６図 ｕｘｏ′ｔべＥｏ（ ７０イ 第８図 −が８何−＝ リ　Δ　ＱＱ　ム　９　ｖ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）画面全体が少しずつずれた複数枚の画像を取り込
   む撮像手段と、 前記複数枚の画像のデータのうち、２枚ずつをペアにし
   て２枚の画像間の動きベクトルを算出する動きベクトル
   算出手段と、 前記動きベクトルに基づいて動きを補償する動き補償手
   段と、 基準となる画像の画素間を補間する補間手段と、動き補
   償された画素のデータにより前記補間手段の補間データ
   を補正する補間値補正手段とを具備してなる静止画形成
   装置。
2. （２）補間値補正回路において、動き補償された画素が
   補間画素に対して近傍にあるときは大きな重みづけを行
   い、離れているときは少ない重みで補正する請求項１記
   載の静止画形成装置。