JPH04290385A

JPH04290385A - 手振れ補正装置および手振れ補正方法

Info

Publication number: JPH04290385A
Application number: JP3055013A
Authority: JP
Inventors: Mitsuharu Oki; 光晴大木
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1991-03-19
Filing date: 1991-03-19
Publication date: 1992-10-14
Anticipated expiration: 2015-10-30
Also published as: US5210559A; KR920019168A; KR100256112B1; JP3103897B2

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ビデオカメラ等の手
振れ画像を画像処理によって補正する手振れ補正装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】最近の小型軽量ビデオカメラの中には、
手振れ補正装置を備えたものがある。手振れ対策には、
ジャイロや高速シャッターの採用によって手振れを起こ
りにくくする手振れ予防装置と、発生してしまった手振
れを画像処理によって補正する手振れ補正装置がある。

【０００３】図７は手振れ補正の原理を示す説明図であ
る。図７（Ａ）は動画像信号系列の任意フィールドの画
面を示し、仮に第１フィールドとする。Ｐは画面内の任
意の位置に設定された点であり、その画素データをＡ（
Ｐ）とする。

【０００４】図７（Ｂ）は次のフィールド、すなわち第
２フィールドの画面である。画像データがＢ（Ｑ）で表
わされる点Ｑは点Ｐに位置するはずであるが、手振れ（
カメラ振れ）のため動きベクトルＶｐだけはずれた位置
に変位している。

【０００５】図７（Ｃ）はこのような第１フィールドと
第２フィールドとをそのまま重ね合わせた画面を示し、
重なり合うべき点ＰとＱとが手振れのため分離した劣悪
な映像となる。

【０００６】このような劣悪な映像を救済するため、図
７（Ｂ）において、点Ｐを原点とする捜索範囲Ｗを設定
し、捜索範囲Ｗ内で点Ｐの画素データＡと最大の相関を
示す画素データＢの占める位置、すなわち点Ｑを捜索す
る。最大相関を示す捜索点Ｑを点Ｐに対する画素対応点
とし、点Ｐ（原点）から点Ｑまでの距離と方向から動き
ベクトルＶｐを求める。

【０００７】図７（Ｄ）は、このようにして得られた動
きベクトルＶｐによって、第１フィールドに対して第２
フィールドの映像位置を補正した画面を示し、第１フィ
ールドの点Ｐとこれに対応する第２フィールドの点Ｑと
が一致した良好な映像となる。

【０００８】手振れ補正を行なうのに必要な動きベクト
ルの検出法の一例として代表点方式がある。

【０００９】図８は従来の代表点方式による動きベクト
ル検出法を示す説明図である。

【００１０】図において、Ａｉｊは第１フィールドを構
成する画素データ、Ｐ０，Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３はフィール
ド内に設けられた代表点Ｐｋを示し、その画素データを
Ａｋで表わす。この例では説明の便宜上、ｋ＝０，１，
２，３の４点とした。Ｂｉｊは第２フィールドを構成す
る画素データ、Ｗ０，Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３は第１フィール
ドの代表点Ｐｋを中心として第２フィールド上でＰｋ対
応点を捜索する捜索範囲である。捜索範囲Ｗｋは代表点
Ｐｋを捜索原点とし、水平方向Ｌ、垂直方向Ｍの範囲に
設定される。

【００１１】また、水平方向（Ｈ）±ａ、垂直方向（Ｖ
）±ｂの精度で動きベクトルを求める場合、捜索範囲Ｗ
ｋ内には図示のように２ａ（Ｈ），２ｂ（Ｖ）の間隔で
捜索点Ｑｋ（ｌ，ｍ）が設定される。即ち、捜索範囲Ｗ
ｋ内における捜索点Ｑｋ（ｌ，ｍ）の密度は動きベクト
ルの精度を左右する。なお、ディジタル画像データの場
合、捜索点Ｑｋ（ｌ，ｍ）の座標値ｌ，ｍが小数で与え
られる時、即ち、捜索点が画素間に位置する時には、周
知の補間法によって捜索点Ｑｋ（ｌ，ｍ）における画素
データＢｋ（ｌ，ｍ）を近隣の画素データから求めれば
よいので、以下の説明ではアナログ画像データとディジ
タル画像データの区別は特記しない。

【００１２】上例における第１フィールドに対する第２
フィールドの動きベクトルは次のようにして求める。捜
索範囲Ｗｋ内の捜索点Ｑｋ（ｌ，ｍ）における画素デー
タＢｋ（ｌ，ｍ）と代表点Ｐｋにおける画素データＡｋ
間の差の絶対値をｋについて合計して残差Ｓ（ｌ，ｍ）
を次のように求める。

【００１３】Ｓ（ｌ，ｍ）＝｜Ｂ０（ｌ，ｍ）−Ａ０｜
＋｜Ｂ１（ｌ，ｍ）−Ａ１｜＋｜Ｂ２（ｌ，ｍ）−Ａ２
｜＋｜Ｂ３（ｌ，ｍ）−Ａ３｜代表点Ｐｋに対応する捜索範囲Ｗｋ内の捜索点Ｑｋ（ｌ
，ｍ）の総数はＬ／（２ａ）×Ｍ／（２ｂ）個であるの
で、求めるべき残差Ｓ（ｌ，ｍ）の総数は同じくＬ／（
２ａ）×Ｍ／（２ｂ）個であり、例えば次のようなもの
である。

【００１４】Ｓ（０，０），Ｓ（２ａ，０），Ｓ（−２
ａ，０），Ｓ（０，２ｂ），Ｓ（０，−２ｂ），・・・
，Ｓ（２ａ，２ｂ），Ｓ（−２ａ，２ｂ），・・・これ
らのＬ／（２ａ）×Ｍ／（２ｂ）個の残差Ｓ（ｌ，ｍ）
の内、最小の残差Ｓ（ｌ０，ｍ０）を求め、第１フィー
ルドの代表点Ｐｋに対する第２フィールドの画素対応点
をＱｋ（ｌ０，ｍ０）とする。このようにして、捜索原
点Ｐｋから対応点Ｑｋ（ｌ０，ｍ０）までの距離と方向
により動きベクトルＶｐを求める。

【００１５】第１フィールドに続いて第２フィールドを
表示する際に、この動きベクトルＶｐに基づいて、第１
フィールドの代表点Ｐｋと第２フィールドの画素対応点
Ｑｋ（ｌ０，ｍ０）とが画面上同一位置に表示されるよ
うに第２フィールドの表示位置を修正すれば、ビデオカ
メラの手振れ等による画像のぶれを補正することができ
る。

【００１６】図９は上述の手振れ補正原理に基づく従来
の装置を示すブロック図である。

【００１７】図において、代表点メモリ１１には、第１
フィールドの画像信号の入力期間中に代表点Ｐｋ（ｋ＝
０，１，２，３）の画素データＡｋが格納されているも
のとする。入力する第２フィールドの画像信号のうち、
代表点Ｑｋにおける画素データＢｋはスイッチＳＷ１を
介して代表点メモリ１２に格納され、次の第３フィール
ドの画像信号処理における代表点Ｑｋの画素データＢｋ
となる。これと同時に、入力する第２フィールドの画像
信号は残差計算回路２１の入力端２１１とフィールドメ
モリ４１に供給される。

【００１８】残差計算回路２１は、スイッチＳＷ２を介
して代表点メモリ１１から入力端２１０に供給される画
素データＡｋと、入力端２１１に供給される第２フィー
ルドの画素データＢｉｊのうち捜索範囲Ｗｋ内の捜索点
Ｑｋ（ｌ，ｍ）における画素データＢｋ（ｌ，ｍ）とか
ら、総数Ｌ／（２ａ）×Ｍ／（２ｂ）個の残差Ｓ（ｌ，
ｍ）を求め、残差Ｓ（ｌ，ｍ）の途中結果または最終結
果を残差メモリ２２に格納する。

【００１９】残差メモリ２２に格納された最終結果であ
る総数Ｌ／（２ａ）×Ｍ／（２ｂ）個の残差Ｓ（ｌ，ｍ
）のうち最小の残差Ｓ（ｌ０，ｍ０）を動きベクトル算
出回路２３によって検出し、捜索原点である代表点Ｐｋ
からこの最小残差Ｓ（ｌ０，ｍ０）の位置Ｑｋ（ｌ０，
ｍ０）までの距離と方向により動きベクトルＶｐを求め
、これを制御回路５１に出力する。

【００２０】フィールドメモリ４１に格納された第２フ
ィールドの画像信号を読み出す際に、制御回路５１は過
去のすべての動きベクトルの累加算値と動きベクトル算
出回路２３から供給された動きベクトルＶｐとを加算し
、その結果に基づいて第１フィールドに対する第２フィ
ールドの手振れによる画像の移動を補正する読み出しア
ドレスＲＡをフィールドメモリ４１に与える。このよう
にして、第１フィールドの画像に対し手振れによる画像
移動を動きベクトルＶｐに基づいて補正した第２フィー
ルドの画像信号がフィールドメモリ４１から出力される
。

【００２１】上述の従来構成において、スイッチＳＷ１
は奇数フィールドの代表点の画素データを代表点メモリ
１１に、また偶数フィールドの代表点の画素データを代
表点メモリ１２に格納するように切り換えられる。スイ
ッチＳＷ２はスイッチＳＷ１とは逆の動作を行ない、残
差計算回路２１に１フィールド前の代表点の画素データ
を供給する。このように代表点メモリを代表点メモリ１
１と１２とで構成する２バンク方式は画像処理のリアル
タイム化のための常用手段である。

【００２２】なお、上述の従来構成において、残差計算
回路２１、残差メモリ２２および動きベクトル算出回路
２３は動きベクトル検出回路２０を構成する。

【００２３】更に、代表点メモリ１１，１２、動きベク
トル検出回路２０、制御回路５１、スイッチＳＷ１，Ｓ
Ｗ２は手振れ補正回路としてワンチップ化されることが
多い。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】上述のような従来の手
振れ補正装置に対して、補正精度の向上が要望されてい
た。即ち、動きベクトルの高精度化が要望されていた。しかしながら、例えば動きベクトルの精度を３倍に高め
ようとする場合、計算すべき残差Ｓ（ｌ，ｍ）の総個数
は上述の説明から明かなように９倍（＝３倍（Ｈ）×３
倍（Ｖ））に増加するので、９倍のメモリ容量をもった
残差メモリ２２を必要とすることになる。このため、手
振れ補正回路をワンチップに収めることが困難となって
、小型軽量、低コストで、かつ高機能なビデオカメラを
提供する上での障害となっていた。

【００２５】従って、この発明は、あるフィールドの画
像信号が入力する期間に従来と同様の精度で動きベクト
ルを算出して第１動きベクトルとし、そのフィールドの
画像信号入力後、次のフィールドの画像信号が入力する
までの期間、即ち垂直帰線期間に第１動きベクトルに基
づいてより高精度な最終動きベクトルを求めるための第
２動きベクトルを算出することにより、手振れ補正回路
の規模を微増に抑えながら、手振れ補正の精度を従来よ
り格段に向上できる手振れ補正装置の提供を目的とする
ものである。

【００２６】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、この発明においては、任意の第ｎフィールド（ｎは
正の整数）を代表する代表画像データを格納するメモリ
と、第（ｎ＋ｉ）フィールド（ｉは正の整数）の動画像
データが入力する信号入力期間において、代表画像デー
タと対応する対応画像データを第（ｎ＋ｉ）フィールド
内に第１捜索点密度で捜索して、対応画像データの代表
画像データに対する変位を第１動きベクトルとして出力
する第１動きベクトル検出回路と、信号入力期間に入力
する第（ｎ＋ｉ）フィールドの動画像データを格納する
フィールドメモリと、信号入力期間直後の垂直帰線期間
において、対応画像データを第１動きベクトルの先端近
傍に第１捜索点密度よりも高い第２捜索点密度で捜索し
て、対応画像データの代表画像データに対する変位を最
終動きベクトルとして出力する第２動きベクトル検出回
路とを有し、フィールドメモリに格納された第（ｎ＋ｉ
）フィールドの動画像データを最終動きベクトルに対応
してシフトした読み出しアドレスを用いて読み出すもの
である。

【００２７】また、請求項２は、請求項１記載の手振れ
補正装置において、第１および第２動きベクトル検出回
路に替わる単一の動きベクトル検出回路を有し、単一の
動きベクトル検出回路は、信号入力期間には第１動きベ
クトルを出力し、垂直帰線期間には最終動きベクトルを
出力するように時分割制御されるものである。

【００２８】更に、請求項３は、請求項１または２記載
の手振れ補正装置において、信号入力期間に出力される
第１動きベクトルの個数を複数としたものである。

【００２９】更に、また請求項４は、請求項１，２また
は３記載の手振れ補正装置において、第１動きベクトル
を出力するための代表画像データおよび対応画像データ
の双方を予めスムージング処理するローパスフィルタを
有するものである。

【００３０】

【作用】この発明に係る手振れ補正装置において、図１
に示す入力信号は任意の第（ｎ＋ｉ）フィールド（ｎ，
ｉは正の整数）の動画像信号であり、動きベクトル検出
回路２０の残差計算回路２１に供給されると共に、フィ
ールドメモリ４１に書き込まれる。

【００３１】第（ｎ＋ｉ）フィールドの信号入力期間に
おいて、残差計算回路２１は、奇数または偶数フィール
ドによって代表点メモリ１１または１２からスイッチＳ
Ｗ２を介して第ｎフィールドにおける代表点の画素デー
タと、入力する第（ｎ＋ｉ）フィールドの画素データと
から第１捜索点密度に設定された各捜索点における残差
を計算し、中間結果または最終結果を残差メモリ２２に
格納する。

【００３２】動きベクトル算出回路２３は各残差のうち
最小残差を示す捜索点から第１動きベクトルＶ１を第１
制御回路６１とベクトル加算器３４とに出力する。第１
制御回路６１は第１動きベクトルＶ１に相当してアドレ
スシフトを施した第１読み出しアドレスＲＡ１をスイッ
チＳＷ３を介してフィールドメモリ４１に供給する。

【００３３】第（ｎ＋ｉ）フィールドの信号入力期間直
後の垂直帰線期間において、フィールドメモリ４１は第
１読み出しアドレスＲＡ１によって第（ｎ＋ｉ）フィー
ルドの画像データをスイッチＳＷ４を介して第２動きベ
クトル検出回路３０に供給する。一方、第２動きベクト
ル検出回路３０にはスイッチＳＷ２を介して第ｎフィー
ルドにおける代表点の画像データが供給されている。

【００３４】第２動きベクトル検出回路３０は、動きベ
クトル検出回路２０と同様、第１動きベクトルＶ１の先
端近傍を第１捜索点密度より高い第２捜索点密度に設定
された各捜索点について第２残差を計算し、最小の第２
残差を示す捜索点から第２動きベクトルＶ２を算出して
、これをベクトル加算器３４に出力する。

【００３５】ベクトル加算器３４は第１と第２の動きベ
クトルＶ１とＶ２をベクトル加算し、最終動きベクトル
Ｖｆを合成して第２制御回路７１に出力する。第２制御
回路７１は第（ｎ＋ｉ）フィールドまでの全ての最終動
きベクトルを累加算し、この結果に対応してアドレスシ
フトした最終読み出しアドレスＲＡｆをスイッチＳＷ３
を介してフィールドメモリ４１に供給する。

【００３６】第（ｎ＋ｉ＋１）フィールドの信号入力期
間において、フィールドメモリ４１は最終読み出しアド
レスＲＡｆにより手振れ補正済みの第（ｎ＋ｉ）フィー
ルドの動画像データをスイッチＳＷ４を介して出力する
。

【００３７】上述のように作用するこの発明に係る手振
れ補正装置によれば、従来よりも高精度の最終動きベク
トルが回路規模を殆ど増大させることなく実現できる効
果がある。

【００３８】

【実施例】続いて、この発明に係る手振れ補正装置の実
施例について、図面を参照して詳細に説明する。

【００３９】図１はこの発明の一実施例を示すブロック
図であり、図９に示した従来例と同一の部分には同一の
参照符号を付して、その重複する説明は省略する。また
、入力信号がディジタル画像信号で捜索点の座標値ｌ，
ｍ等が小数になる場合、即ち、捜索点が画素間に位置す
る場合、前述のように周知の補間法によって捜索点に対
応する画素データを近隣の画素データから求めればよい
ので、以下の説明においてディジタル信号かアナログ信
号かの区別には言及しない。

【００４０】図において、１１は奇数フィールド用代表
点メモリ、１２は偶数フィールド用代表点メモリ、２０
は動きベクトル検出回路、２１は残差計算回路、２２は
残差メモリ、２３は動きベクトル算出回路、４１はフィ
ールドメモリ、ＳＷ１とＳＷ２はスイッチであり、いず
れも従来例と同様の構成である。

【００４１】３０は第２動きベクトル検出回路であり、
動きベクトル検出回路２０と同様に構成され、第２残差
計算回路３１、第２残差メモリ３２、第２動きベクトル
算出回路３３で構成される。第２動きベクトル検出回路
３０は、第１動きベクトル検出回路２０より出力される
第１動きベクトルＶ１をより高精度の最終動きベクトル
Ｖｆとするために、第２動きベクトルＶ２を垂直帰線期
間に計算する回路である。

【００４２】３４はベクトル加算器であり、第１動きベ
クトルＶ１と第２動きベクトルＶ２をベクトル加算する
。６１は第１制御回路であり、第１動きベクトルＶ１に
対応してシフトした第１読み出しアドレスＲＡ１をフィ
ールドメモリ４１に出力する。７１は第２制御回路であ
り、過去のフィールドにおける全ての最終動きベクトル
の累加算値にベクトル加算器３４からの最終動きベクト
ルＶｆを加算し、この結果に対応してシフトした最終読
み出しアドレスＲＡｆをフィールドメモリ４１に出力す
る。

【００４３】ＳＷ３，ＳＷ４はスイッチであり、垂直帰
線期間は図示の位置、動画像信号の入力期間は図示と反
対の位置に切り換えられる。

【００４４】図２はこの発明における動きベクトルＶ１
，Ｖ２の捜索範囲Ｗｋ，Ｗ′ｋを示す説明図であり、入
力する動画像の各フィールドにはこのような捜索範囲が
１箇所以上設定される。この例においては、従来例と同
様に、ｋ＝０，１，２，３の４箇所であり、第２フィー
ルドを仮定している。

【００４５】各捜索範囲Ｗｋの水平方向サイズＬ、垂直
方向のサイズＭは予め定められた任意の大きさである。「○」で図示した捜索点は第１フィールドに設定された
代表点Ｐｋと同一の位置を捜索原点として、従来例と同
様２ａ（Ｈ）、２ｂ（Ｖ）のピッチに設定されている。このように定められた捜索点密度に基づいて得られる第
１動きベクトルＶ１の精度は±ａ（Ｈ）、±ｂ（Ｖ）と
なる。

【００４６】第２捜索範囲Ｗ′ｋは第１動きベクトルＶ
１の終点Ｑｋ（ｌ１，ｍ１）を捜索原点としてＬ′（Ｈ
）×Ｍ′（Ｖ）のサイズに設定される。従って、捜索範
囲Ｗｋ内における第２捜索範囲Ｗ′ｋの位置は求められ
た第１動きベクトルＶ１に依存することになる。

【００４７】第２捜索範囲Ｗ′ｋのサイズＬ′（Ｈ）×
Ｍ′（Ｖ）は第１動きベクトルＶ１の精度によりＬ′≧
ａ、Ｍ′≧ｂの適当な値とされる。また、捜索点Ｑｋ（
ｌｌ，ｍｍ）は希望する最終動きベクトルの精度に応じ
て２ａ（Ｈ）、２ｂ（Ｖ）よりも小さなピッチとし、こ
の例では最終動きベクトルＶｆの精度が第１動きベクト
ルＶ１の精度±ａ（Ｈ）、±ｂ（Ｖ）の３倍となるよう
に、２ａ／３（Ｈ）、２ｂ／３（Ｖ）とされる。従って
、第２捜索点の密度は第１動きベクトルＶ１を求める場
合の９倍（３倍×３倍）となり、最終動きベクトルの精
度は±ａ／３（Ｈ）、±ｂ／３（Ｖ）となる。

【００４８】なお、第１動きベクトルＶ１は最小残差Ｓ
（ｌ１，ｍ１）を示す捜索点Ｑｋ（ｌ１，ｍ１）から得
られるので、このような最小残差Ｓ（ｌ１，ｍ１）を与
える捜索点が複数個得られる場合、その個数に対応して
第２捜索範囲Ｗ′ｋは複数組（一組の捜索範囲はこの場
合Ｗ′０，Ｗ′１，Ｗ′２，Ｗ′３）設けられる。更に
、第１動きベクトルＶ１の暫定性に鑑み、最小残差を与
える捜索点を第１候補、次位の最小残差を与える捜索点
を第２候補、・・・とし、複数の第１動きベクトルＶ１
を採用してもよい。この場合にも、複数組の第２捜索範
囲Ｗ′ｋが設定される。

【００４９】複数の第１動きベクトルＶ１（１），Ｖ１
（２），・・・を採用した場合、複数組の第２捜索範囲
Ｗ′ｋ（１），Ｗ′ｋ（２），・・・の夫々について最
小第２残差Ｓ（ｌ２，ｍ２，１），Ｓ（ｌ２，ｍ２，２
），・・・を求め、これらのうち最小のものを採用して
ひとつの第２動きベクトルＶ２とすればよい。

【００５０】図３は図１に示した手振れ補正装置におけ
る各部のタイミング図であり、画素データの入力を点線
、各メモリからの読み出しを実線、各メモリへの書き込
みを波線で示す。

【００５１】図中、各信号入力期間Ｔ１０〜Ｔ１１、Ｔ
２０〜Ｔ２１、Ｔ３０〜Ｔ３１、・・・において、第１
、第２、第３、・・・フィールドの動画像信号Ａｉｊ，
Ｂｉｊ，Ａ′ｉｊ，・・・が入力する。また、奇数フィ
ールドの代表点Ｐｋ，Ｐ′ｋ，・・・の画素のデータＡ
ｋ，Ａ′ｋ，・・・は代表点メモリ１１に、偶数フィー
ルドの代表点Ｑｋ，Ｑ′ｋ，・・・の画素データＢｋ，
Ｂ′ｋ，・・・は代表点メモリ１２に書き込まれる。更
に、フィールドメモリ４１は１フィールド周期遅れの手
振れ補正された動画像信号Ａｉｊ，Ｂｉｊ（ｆ），Ａ′
ｉｊ（ｆ），・・・を出力すると同時に、現に入力する
動画像信号Ａｉｊ，Ｂｉｊ，Ａ′ｉｊ，Ｂ′ｉｊ，・・
・を取り込む。但し、期間Ｔ２０〜Ｔ２１に出力される
動画像信号Ａｉｊは、先立つフィールドがないので手振
れ補正は零となり、Ａｉｊがそのまま出力される。また
、期間Ｔ１０〜Ｔ１１には出力すべき１フィールド周期
遅れの動画像信号は存在しないので、ヌルデータまたは
無効データが出力される。

【００５２】一方、各垂直帰線期間Ｔ２１〜Ｔ３０、Ｔ
３１〜Ｔ４０、・・・において、第２動きベクトルＶ２
を検出するために第１読み出しアドレスＲＡ１による第
２、第３フィールド・・・の画素データＢｉｊ（１），
Ａ′ｉｊ（１），・・・が読み出され、第２動きベクト
ル検出回路３０の第２残差計算回路３１にスイッチＳＷ
４を介して供給される。

【００５３】図３に示したタイミング図から明かなよう
に、各信号入力期間Ｔ２０〜Ｔ３０、Ｔ３０〜Ｔ４０、
・・・において、入力する第２フィールド以降の各動画
像信号Ｂｉｊ，Ａ′ｉｊ，Ｂ′ｉｊ，・・・に対して、
同一の信号処理を繰り返し、引き続く信号入力期間Ｔ３
０〜Ｔ３１、Ｔ４０〜Ｔ４１、・・・において手振れ補
正の施された動画像信号Ｂｉｊ（ｆ），Ａ′ｉｊ（ｆ）
，・・・を出力する。

【００５４】従って、図１に示した実施例における第２
フィールドの動画像信号Ｂｉｊについての処理を、１）
信号入力期間Ｔ２０〜Ｔ２１における第１動きベクトル
Ｖ１の検出、２）垂直帰線期間Ｔ２１〜Ｔ３０における
第２動きベクトルＶ２の検出、３）信号入力期間Ｔ３０
〜Ｔ３１における手振れ補正済みの第２フィールド動画
像信号Ｂ′ｉｊ（ｆ）の出力、の３つに分けて説明する
。

【００５５】１）第１動きベクトルＶ１の検出（信号入
力期間Ｔ２０〜Ｔ２１）：図１において、従来例と同様
の処理により動きベクトル検出回路２０の動きベクトル
算出回路２３から出力される動きベクトルは、第１動き
ベクトルＶ１として出力される。この第１動きベクトル
Ｖ１は第１制御回路６１とベクトル加算器３４に供給さ
れ、第１制御回路６１は第１動きベクトルＶ１に対応し
た動き補正の施された第１読み出しアドレスＲＡ１をフ
ィールドメモリ４１に出力する。

【００５６】これと同時に、動画像信号Ｂｉｊはフィー
ルドメモリ４１に書き込まれ、また第２フィールドの代
表点Ｑｋは代表点メモリ１２に書き込まれる。

【００５７】２）第２動きベクトルＶ２の検出（垂直帰
線期間Ｔ２１〜Ｔ３０）：垂直同期信号（図示しない）
によって制御されるスイッチＳＷ３，ＳＷ４は図１に示
す位置に切り換えられる。従って、第１制御回路６１か
ら出力される第１読み出しアドレスＲＡ１はスイッチＳ
Ｗ３を介してフィールドメモリ４１に供給され、フィー
ルドメモリ４１は第１動きベクトルＶ１に対応した動き
補正の施された第２フィールドの画像信号Ｂｉｊ（１）
、即ち、各第２捜索点Ｑｋ（ｌｌ，ｍｍ）における画素
データＢｋ（ｌｌ，ｍｍ）をスイッチＳＷ４を介して第
２残差計算回路３１に供給する。また、代表点メモリ１
１は第１フィールドの代表点Ｐｋ（ｋ＝０，１，２，３
）の画素データＡｋをスイッチＳＷ２を介してこの第２
残差計算回路に供給する。

【００５８】第２残差計算回路３１は、第２捜索範囲Ｗ
′ｋ内に第２捜索原点Ｑｋ（ｌ１，ｍ１）を中心として
第２の密度に設けられた各第２捜索点について、第２残
差Ｓ（ｌｌ，ｍｍ）＝｜Ｂ０（ｌｌ，ｍｍ）−Ａ０｜＋
｜Ｂ１（ｌｌ，ｍｍ）−Ａ１｜＋｜Ｂ２（ｌｌ，ｍｍ）
−Ａ２｜＋｜Ｂ３（ｌｌ，ｍｍ）−Ａ３｜を計算し、中
間結果または最終結果を第２残差メモリ３２に格納する
。ここで、第２捜索点の個数は図２に示したように少数
であるので第２残差メモリ３２の容量は小さくてよい。従って、この実施例において従来構成に付加される回路
規模は微増に止まる。

【００５９】第２動きベクトル算出回路３３は、第２残
差メモリ３２に格納された第２残差Ｓ（ｌｌ，ｍｍ）の
うち最小の第２残差Ｓ（ｌ２，ｍ２）を検出し、点（ｌ
１，ｍ１）を始点とし、点（ｌ２，ｍ２）を終点とする
第２動きベクトルＶ２をベクトル加算器３４に出力する
。

【００６０】ベクトル加算器３４はこの第２動きベクト
ルＶ２と、動きベクトル算出回路２３から供給される第
１動きベクトルＶ１とをベクトル加算し、最終動きベク
トルＶｆを第２制御回路７１に出力する。

【００６１】第２制御回路７１は、過去の全ての最終動
きベクトルの累加算値にベクトル加算器から新たに供給
された第２フィールドに対する最終動きベクトルＶｆを
加算し、この結果に相当してアドレスシフトした最終読
み出しアドレスＲＡｆをスイッチＳＷ３を介してフィー
ルドメモリ４１に供給する。ここで、過去の累加算値は
第２フィールドの場合、当然零である。

【００６２】３）手振れ補正済み動画像信号Ｂｉｊ（ｆ
）の出力（信号入力期間Ｔ３０〜Ｔ３１）：スイッチＳ
Ｗ３，ＳＷ４は信号入力期間Ｔ３０〜Ｔ３１では図示と
は逆の位置に切り換えられるので、フィールドメモリ４
１はスイッチＳＷ３を介して最終読み出しアドレスＲＡ
ｆを入力し、この最終読み出しアドレスＲＡｆに従って
第１フィールドの画像に対して手振れ補正された第２フ
ィールドの画像信号Ｂｉｊ（ｆ）を出力する。

【００６３】以降、第３フィールドの動画像信号Ａ′ｉ
ｊ、第４フィールドのそれＢ′ｉｊ，′に対して順次上
述した１）、２）、３）の処理を繰り返し、手振れ補正
が行なわれる。

【００６４】図４はこの発明の他の実施例を示すブロッ
ク図である。

【００６５】８０は動きベクトル検出回路であり、図１
における動きベクトル検出回路２０と第２動きベクトル
検出回路３０の双方の機能を時分割で実行するように構
成されている。即ち、残差計算回路８１、残差メモリ８
２、動きベクトル算出回路８３によって構成される動き
ベクトル検出回路８０の動作は、図１について上述した
動きベクトル検出回路２０、プラス第２動きベクトル検
出回路３０の動作と同様であるので、重複説明は省略す
る。

【００６６】このような時分割制御を行なうため、スイ
ッチＳＷ１１，ＳＷ１２，ＳＷ１３が追加され、図には
垂直帰線期間におけるスイッチ位置を示す。信号入力期
間にはこれらのスイッチＳＷ１１，ＳＷ１２，ＳＷ１３
は図示とは反対の位置に切り換えられる。

【００６７】８４は第１動きベクトルＶ１を垂直帰線期
間中保持するベクトル保持回路であり、時分割制御を行
なうために追加されたものである。

【００６８】図５はこの発明の第３実施例を示すブロッ
ク図である。９０は入力する動画像信号のスムージング
処理を行なうローパスフィルタ（ＬＰＦ）である。９１
は奇数フィールドにおける代表点Ｐｋの画素データとし
てローパスフィルタ９０によってスムージングされたデ
ータを格納する代表点メモリである。９２は偶数フィー
ルドにおける代表点Ｑｋの画素データとしてスムージン
グされたデータを格納する代表点メモリである。

【００６９】スイッチＳＷ２１はスイッチＳＷ１と同様
に、またスイッチＳＷ２２はスイッチＳＷ２と同様に各
フィールドの奇／偶と同期して切り換えられる。図は偶
数フィールド周期におけるスイッチ位置を示す。

【００７０】第１動きベクトルＶ１を検出する動きベク
トル検出回路２０の２つの入力の一方は、スイッチＳＷ
２２を介して供給されるスムージング処理された代表点
の画素データであり、他方はローパスフィルタ９０から
供給されるスムージンク処理の施された動画像信号であ
る。従って、動きベクトル検出回路２０の残差計算は、
所望する第１動きベクトルＶ１の精度に対応して複数の
画素データをスムージング処理により平均化したデータ
間の残差計算となり、この実施例によって求められる第
１動きベクトルＶ１はより的確なものとなる。

【００７１】上述したローパスフィルタ９０、代表点メ
モリ９１，９２、スイッチＳＷ２１，ＳＷ２２以外、こ
の実施例の構成と動作は第１実施例と同一であるので、
重複する説明は省略する。

【００７２】図６は、この発明の第４実施例を示すブロ
ック図であり、図４に示した第２実施例に対して図５と
同様のスムージング処理を付加したものである。

【００７３】ＳＷ２３は、信号入力期間には図示と反対
の位置に、垂直帰線期間には図示の位置に切り換えられ
るスイッチである。

【００７４】この実施例にはローパスフィルタ９０、代
表点メモリ９１，９２、スイッチＳＷ２１〜ＳＷ２３を
付加した以外、図４の第２実施例と同一構成であり、ま
たこれら付加した部分は図５の第３実施例と同一構成で
あり、前述の通りである。従って、重複する説明は省略
する。

【００７５】なお、上述した実施例において、代表点に
よる動きベクトル検出方式について説明したが、他の動
きベクトル検出方式、例えば画面全体を捜索して動きベ
クトルを検出するフルサーチ方式等にも適用可能である
。

【００７６】

【発明の効果】上述のように、この発明では、信号入力
期間に第１の捜索点密度で第１動きベクトルを求め、垂
直帰線期間には第２の捜索点密度で第１動きベクトルに
よって限定された狭い範囲内を捜索して第２動きベクト
ルを求めて、手振れに対応した高精度な最終動きベクト
ルを得るので、従来と同様無理なくワンチップ化できる
回路規模に止めながら、手振れ補正精度を格段に向上す
ることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例を示すブロック図である
。

【図２】同実施例における動きベクトル検出の説明図で
ある。

【図３】同実施例におけるタイミング図である。

【図４】この発明の第２実施例を示すブロック図である
。

【図５】この発明の第３実施例を示すブロック図である
。

【図６】この発明の第４実施例を示すブロック図である
。

【図７】手振れ補正の原理を示す説明図である。

【図８】従来の代表点方式による動きベクトル検出を示
す説明図である。

【図９】従来の手振れ補正装置を示すブロック図である
。

【符号の説明】

１１，１２，９１，９２　　代表点メモリ２０，８０　
　動きベクトル検出回路２１，８１　　残差計算回路２２，８２　　残差メモリ２３，８３　　動きベクトル算出回路３０　　第２動きベクトル検出回路３１　　第２残差計算回路３２　　第２残差メモリ３３　　第２動きベクトル算出回路３４　　ベクトル加算器４１　　フィールドメモリ５１　　制御回路６１　　第１制御回路７１　　第２制御回路８４　　ベクトル保持回路ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ２１，ＳＷ２２　　奇／偶フィー
ルド切換スイッチＳＷ３，ＳＷ４，ＳＷ１１〜ＳＷ１４，ＳＷ２３　　信
号入力／垂直帰線期間切換スイッチ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　任意の第ｎフィールド（ｎは正の整数
）を代表する代表画像データを格納するメモリと、第（
ｎ＋ｉ）フィールド（ｉは正の整数）の動画像データが
入力する信号入力期間において、代表画像データと対応
する対応画像データを第（ｎ＋ｉ）フィールド内に第１
捜索点密度で捜索して、対応画像データの代表画像デー
タに対する変位を第１動きベクトルとして出力する第１
動きベクトル検出回路と、信号入力期間に入力する第（
ｎ＋ｉ）フィールドの動画像データを格納するフィール
ドメモリと、信号入力期間直後の垂直帰線期間において
、対応画像データを第１動きベクトルの先端近傍に第１
捜索点密度よりも高い第２捜索点密度で捜索して、対応
画像データの代表画像データに対する変位を最終動きベ
クトルとして出力する第２動きベクトル検出回路とを有
し、フィールドメモリに格納された第（ｎ＋ｉ）フィー
ルドの動画像データを最終動きベクトルに対応してシフ
トした読み出しアドレスを用いて読み出すことを特徴と
する手振れ補正装置。
【請求項２】　　請求項１記載の手振れ補正装置におい
て、第１および第２動きベクトル検出回路に替わる単一
の動きベクトル検出回路を有し、単一の動きベクトル検
出回路は、信号入力期間には第１動きベクトルを出力し
、垂直帰線期間には最終動きベクトルを出力するように
時分割制御されることを特徴とする手振れ補正装置。
【請求項３】　　請求項１または２記載の手振れ補正装
置において、信号入力期間に出力される第１動きベクト
ルの個数を複数としたことを特徴とする手振れ補正装置
。
【請求項４】　　請求項１，２または３記載の手振れ補
正装置において、第１動きベクトルを出力するための代
表画像データおよび対応画像データの双方を予めスムー
ジング処理するローパスフィルタを有することを特徴と
する手振れ補正装置。