JPH05219420A - 撮像装置 - Google Patents

撮像装置

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JPH05219420A
JPH05219420A JP4016414A JP1641492A JPH05219420A JP H05219420 A JPH05219420 A JP H05219420A JP 4016414 A JP4016414 A JP 4016414A JP 1641492 A JP1641492 A JP 1641492A JP H05219420 A JPH05219420 A JP H05219420A
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JP
Japan
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circuit
motion vector
video signal
correlation
detection
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JP4016414A
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English (en)
Inventor
Toshiro Kinugasa
敏郎 衣笠
Takuya Imaide
宅哉 今出
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 動きベクトル検出回路5に、検出領域を指定
する検出領域指定回路5−1と、映像信号を記憶するメ
モリ5−3と、該メモリから出力される映像信号と信号
処理回路3から出力される映像信号との相関を演算によ
り定量化する相関演算回路5−4とを少なくとも具備さ
せ、撮像素子2に配された有効画素領域の一部で、か
つ、上記検出領域指定回路で指定した画素領域から生成
した映像信号についてのみ上記相関演算を行うように構
成する。 【効果】 撮像素子に配された有効画素領域の一部で、
かつ、検出領域指定回路で指定した画素領域から生成し
た映像信号についてのみ上記相関演算を行うことによ
り、メモリ容量の削減と相関演算回数の低減を図ること
ができ、動きベクトル検出のための消費電力と回路規模
を小さくすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は撮像素子を用いた撮像装
置に係り、特に映像信号から撮像装置の振れを検出して
振れ補正機能を実現するに好適な検出方法をとる撮像装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】ビデオ一体型カメラの普及に伴い、ユー
ザーが求める機能は多種多様化している。この機能の中
で、手振れによる画像の揺れを補正する手振れ補正機能
が近年注目されている。手振れ補正機能を実現する手段
として、例えば「純電子式画像揺れ補正システム」;テ
レビジョン学会技術報告Vol.15,No.7,43
〜48頁(1991年1月)が提案されている。この公
知技術においては、撮像素子の受光面に配されている有
効画素の画素数よりも少ない画素数の領域を走査領域と
して、揺れを打ち消すように走査領域を移動させてい
る。そして、ポイントとなる揺れの検出には映像信号の
相関を用いている。すなわち、連続した2つのフィ−ル
ド間で映像信号を比較して、揺れの方向と揺れの大きさ
を表す動きベクトルを求めている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記したよ
うに2つのフィ−ルド間で映像信号を比較するために
は、少なくとも片方のフィ−ルドの映像信号を記憶して
おく必要があり、このためのメモリが必要となる。ま
た、映像信号の比較を行う相関演算回路も必要となり、
これらの消費電力や規模を小さくすることが重要な課題
となる。
【0004】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
その目的とするところは、メモリ容量の削減と相関演算
回数の低減を図ることができ、動きベクトル検出のため
の消費電力と回路規模を小さくすることが可能な撮像装
置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、相関演算を行う映像信号の空間的な範囲を指定する
検出領域指定回路を設け、該検出領域指定回路で、有効
画素の一部の領域に対応する映像信号についてのみ相関
演算を行うように制御する。また、相関演算で動きベク
トルが求まらない場合には、指定領域を移動させるかも
しくは指定領域を広げるようにされる。
【0006】
【作用】有効画素の一部の領域に対応する映像信号につ
いてのみ相関演算を行うようにすれば、記憶すべき映像
信号量を少なくできるので、メモリ容量と相関演算回数
が少なくなる。したがって、消費電力及び回路規模を小
さくすることができる。一般的な撮影状態では、画面中
央に人間のような動く被写体を配し、画面上部には風景
のような静止した被写体が撮影される場合が多い。この
ような場合には、画面上部についてのみ相関演算を行っ
たほうが、画面全体で相関演算を行うより動きベクトル
の誤検出が少なくなる。一方、画面上部に青空のような
均一な被写体が撮影されると動きベクトルが求まらない
ので、そのような場合には動きベクトルが求まるまで相
関演算を行う領域を移動させるか広くすることにより、
動きベクトルの検出性能を維持する。
【0007】
【実施例】以下、本発明の実施例を図1〜図6によって
説明する。図1は本発明の第1実施例に係る撮像装置の
要部ブロック図である。同図において、1はレンズ、2
は撮像素子、3は信号処理回路、4はパルス発生回路、
5は動きベクトル検出回路、6はメモリ、7はメモリ制
御回路であり、動きベクトル検出回路5は、検出領域指
定回路5−1、メモリ制御回路5−2、メモリ5−3、
相関演算回路5−4、動きベクトル算出回路5−5を具
備している。上記構成において、レンズ1を通して撮像
素子2に入力された光は、撮像素子2によって光電変換
されて信号処理回路3に出力され、信号処理回路3で映
像信号に変換処理される。この信号処理回路3で生成さ
れた映像信号(揺れを抑圧する前の映像信号)aは、動
きベクトル検出回路5に出力され、動きベクトル検出回
路5で手振れによる映像信号aの動き量、すなわち動き
ベクトルを検出するようにされると共に、映像信号aは
メモリ6に一旦書き込まれる。メモリ6から映像信号a
を読み出すときには、動きベクトル算出回路5−5から
出力される動きベクトルに基づいて、メモリ制御回路7
は上記動きを打ち消すようにメモリ6のアドレスを制御
する。そして、上記動作を毎フィ−ルド行うことによ
り、手振れによる画像の揺れが抑圧される。
【0008】次に、図1および図2を用いて上記動きベ
クトル検出回路5の動作を説明する。検出領域指定回路
5−1は、パルス発生回路4からの基準位相パルスbに
基づいて領域指定信号cを出力する。この領域指定信号
cで指定された期間Tの間だけメモリ制御回路5−2に
よって上記した映像信号(揺れを抑圧する前の映像信
号)aがメモリ5−3に書き込まれる。すなわち図2に
示したように、第n−1番目のフィ−ルドの映像信号S
n-1 の斜線で示した部分のみがメモリ5−3に書き込ま
れる。このメモリ5−3に書き込まれた信号Un-1 は、
次の第n番目のフィ−ルドで読み出され、第n番目のフ
ィ−ルドの映像信号Sn との相関について、期間Tの間
だけ相関演算回路5−4で演算されて相関が定量化され
る。そして、動きベクトル算出回路5−5は、相関演算
回路5−4からの出力信号に基づいて動きベクトルを算
出し、この動きベクトル算出回路5−5の出力が上述し
たようにメモリ制御回路7に送出されて、これにより手
振れによる画像の揺れを抑止する制御が行われる。
【0009】斯様に本実施例においては、有効画素の一
部の領域に対応する映像信号についてのみ相関演算を行
うようにしているので、動きベクトル検出回路5のメモ
リ5−3に記憶すべき映像信号量を少なくでき、メモリ
容量と相関演算回数が低減できる。したがって、動きベ
クトル検出のための消費電力及び回路規模を小さくする
ことができる。
【0010】図3は本発明の第2実施例に係る撮像装置
の要部ブロック図である。同図において、前記図1の第
1実施例と均等なものには同一符号を付し、その説明は
重複を避けるため割愛する。本第2実施例と第1実施例
との相違は、動きベクトル算出回路5−5から、動きベ
クトルを算出できたか否かを知らせる算出可/不可識別
信号eが検出領域指定回路5−1に出力され、検出領域
指定回路5−1は、動きベクトル算出回路5−5が動き
ベクトルを算出できないときには、検出領域を移動させ
るように位相の異なる領域指定信号fを出力するように
した点にある。
【0011】以下、本第2実施例の動きベクトル検出回
路5の動作を、図3および図4,5によって説明する。
本実施例においては、検出領域指定回路5−1は、パル
ス発生回路4からの基準位相パルスbに基づいて、図4
に示すように互いに位相の異なる領域指定信号f1 、f
2 、f3 の中の1つを1フィールド期間内に択一的に出
力可能となっている。この領域指定信号f1 またはf2
またはf3 で指定された期間T1 、T2 、T3 の1つに
おいて、前記第1実施例と同様に、メモリ制御回路5−
2によって前記した映像信号(揺れを抑圧する前の映像
信号)aがメモリ5−3に書き込まれる。そして、この
メモリ5−3に書き込まれた信号は、次のフィ−ルドで
読み出され、該次のフィ−ルドの映像信号との相関につ
いて、期間T1 またはT2 またはT3 の間だけ相関演算
回路5−4で演算されて相関が定量化される。そして、
動きベクトル算出回路5−5は、相関演算回路5−4か
らの出力信号に基づいて動きベクトルを算出し、この動
きベクトル算出回路5−5の出力が上述したようにメモ
リ制御回路7に送出されて、これにより手振れによる画
像の揺れを抑止する制御が行われる。
【0012】いま、検出領域指定回路5−1が当初出力
すべき領域指定信号fがf1 に設定されており、期間T
1 における映像信号aのサンプリングで、動きベクトル
算出回路5−5が動きベクトルを算出できなかったとき
には、動きベクトル算出回路5−5からこの旨を示す算
出可/不可識別信号eが検出領域指定回路5−1に出力
される。これによって、検出領域指定回路5−1は、領
域指定信号をf1 からf2 に切り換えて、検出領域を移
動させる(サンプリングと相関演算を実行する期間をT
1 からT2 に移動させる)。同様に、期間T2 において
動きベクトルが算出できなかったときには、検出領域指
定回路5−1は、領域指定信号をf2 からf3 に切り換
える。
【0013】上記した領域指定信号f1 、f2 、f 3
選択は、例えば図5のフローに従って行われる。まず、
図5のステップST1では、領域指定信号を基準値f1
とするためn=1が設定され、次のステップST2では
nの値に従った領域指定信号fn が選択・設定される
(当然、最初はfn (f)=f1 となる)。次のステッ
プST3では、領域指定信号で指定した期間で動きベク
トルが算出できたか否かが問われ、YES(算出可)な
らステップST4へ進み、NO(算出不可)ならステッ
プST7へ進む。ステップST4では、算出した動きベ
クトルに基づき手振れを補正しステップST5へ進む。
ステップST5では、用いた領域指定信号がf1 である
か否かが(n=1であるか否かが)問われ、YESなら
直ちにステップST2へ戻り、NOならステップST6
でn=n−1とした後、ステップST2へ戻る。すなわ
ち、本フローにおいては、領域指定信号f1 を基準値と
しており、動きベクトルが算出できる限り領域指定信号
をf1 に近づけるように処理が実行される。一方、上記
ステップST7では、今回の演算で動きベクトルが算出
できなかったので、直前に算出した動きベクトルに基づ
き手振れを補正しステップST8へ進む。ステップST
8では、用いた領域指定信号がf3 であるか否かが(n
=3であるか否かが)問われ、YESならステップST
9でn=1とした後ステップST2へ戻り、NOならス
テップST10でn=n+1とした後ステップST2へ
戻る。すなわち、動きベクトルが算出できなかった場合
には、次の領域指定信号を選択するための値を選択し、
次の領域指定信号fの選択・設定を行うようにされる。
【0014】なお、上記の例では領域指定信号fをf
1 、f2 、f3 の3種類としているが、領域指定信号f
の種類は3種類に限定されるものではない。さらに、領
域指定信号f1 、f2 、f3 は互いに一部オ−バ−ラッ
プするような位相としても良い。
【0015】次に、本発明の第3実施例を図6によって
説明する。本第3実施例は、図示していないが前記図3
のブロック図(第2実施例)と同等の回路構成をとる。
本第3実施例は、動きベクトル算出回路5−5から、動
きベクトルを算出できたか否かを知らせる算出可/不可
識別信号eが検出領域指定回路5−1に出力される点は
第2実施例と同様であるも、動きベクトル算出回路5−
5が動きベクトルを算出できないときには、検出領域指
定回路5−1が、検出領域を広げるように長さ(期間
長)の異なる領域指定信号gを出力するようにした点が
第2実施例との相違点である。
【0016】すなわち本実施例においては、検出領域指
定回路5−1は、パルス発生回路4からの基準位相パル
スbに基づいて、図6に示すように互いに長さ(幅)の
異なる領域指定信号g1 、g2 、g3 の中の1つを1フ
ィールド期間内に択一的に出力可能となっている。この
領域指定信号g1 またはg2 またはg 3で指定された期
間t1 、t2 、t3 の1つにおいて、前記第1,第2実
施例と同様に、メモリ制御回路5−2によって前記した
映像信号(揺れを抑圧する前の映像信号)aがメモリ5
−3に書き込まれる。そして、このメモリ5−3に書き
込まれた信号は、次のフィ−ルドで読み出され、該次の
フィ−ルドの映像信号との相関について、期間t1 また
はt2 またはt3 の間だけ相関演算回路5−4で演算さ
れて相関が定量化される。そして、動きベクトル算出回
路5−5は、相関演算回路5−4からの出力信号に基づ
いて動きベクトルを算出し、この動きベクトル算出回路
5−5の出力が上述したようにメモリ制御回路7に送出
されて、これにより手振れによる画像の揺れを抑止する
制御が行われる。
【0017】いま、検出領域指定回路5−1が当初出力
すべき領域指定信号gがg1 に設定されており、期間t
1 における映像信号aのサンプリングで、動きベクトル
算出回路5−5が動きベクトルを算出できなかったとき
には、動きベクトル算出回路5−5からこの旨を示す算
出可/不可識別信号eが検出領域指定回路5−1に出力
される。これによって、検出領域指定回路5−1は、領
域指定信号をg1 からg2 に切り換えて、検出領域を拡
大させる(サンプリングと相関演算を実行する期間をt
1 からt2 に広げる)。同様に、期間t2 において動き
ベクトルが算出できなかったときには、検出領域指定回
路5−1は、領域指定信号をg2 からg3 に切り換え
て、さらに検出領域を拡大させる。
【0018】斯様な領域指定信号g1 、g2 、g 3の選
択は、例えば前記した図5のフローとほぼ同様のフロー
に従って行われることは当業者には自明である。但し、
本実施例では図5のステップST9の処理(n=1の処
理)は必要ない。なぜならば、nが最大の場合には検出
領域が最も広いので、その時に動きベクトルが算出でき
なくても、最も広い検出領域のまま保持している方がよ
いからである。
【0019】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、有効画素
の一部の領域に対応する映像信号についてのみ相関演算
を行うようにしているので、記憶すべき映像信号量を少
なくできてメモリ容量を低減でき、しかも相関演算回数
を少なくすることができる。したがって、手振れ補正効
果を維持しながら動きベクトル検出のための消費電力及
び回路規模を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例に係る撮像装置の要部構成
を示すブロック図である。
【図2】本発明の第1実施例の動作を説明するためのタ
イミングチャ−ト図である。
【図3】本発明の第2実施例に係る撮像装置の要部構成
を示すブロック図である。
【図4】本発明の第2実施例の動作を説明するためのタ
イミングチャ−ト図である。
【図5】本発明の第2実施例で実行される処理フローの
1例を示すフロ−チャ−ト図である。
【図6】本発明の第3実施例の動作を説明するためのタ
イミングチャ−ト図である。
【符号の説明】
1 レンズ 2 撮像素子 3 信号処理回路 4 パルス発生回路 5 動きベクトル検出回路 5−1 検出領域指定回路 5−2 メモリ制御回路 5−3 メモリ 5−4 相関演算回路 5−5 動きベクトル算出回路 6 メモリ 7 メモリ制御回路 a 揺れを抑圧する前の映像信号 b 基準位相パルス c,f1〜f3,g1〜g3 領域指定信号 d メモリの出力信号 e 算出可/不可識別信号 Sn-1 第n−1番目のフィ−ルドの映像信号 Sn 第n番目のフィ−ルドの映像信号 Un-1 第n−1番目のフィ−ルドにおけるメモリ5−
3の出力信号 T,T1〜T3,t1〜t3 メモリ5−3の書き込み/読
み出し動作及び相関演算を実行する期間

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 撮像素子と、該撮像素子の出力信号から
    映像信号を生成する信号処理回路と、該信号処理回路か
    ら出力される映像信号を用いて画像の動きベクトルを検
    出する動きベクトル検出回路とを具備し、上記動きベク
    トル検出回路は、上記映像信号を記憶するメモリと、該
    メモリから出力される映像信号と上記信号処理回路から
    出力される映像信号との相関を演算により定量化する相
    関演算回路と、検出領域指定回路とを備え、上記撮像素
    子に配された有効画素領域の一部で、かつ、上記検出領
    域指定回路で指定した画素領域から生成した映像信号に
    ついてのみ上記相関演算を行うことを特徴とする撮像装
    置。
  2. 【請求項2】 撮像素子と、該撮像素子の出力信号から
    映像信号を生成する信号処理回路と、該信号処理回路か
    ら出力される映像信号を用いて画像の動きベクトルを検
    出する動きベクトル検出回路とを具備し、上記動きベク
    トル検出回路は、上記映像信号を記憶するメモリと、該
    メモリから出力される映像信号と上記信号処理回路から
    出力される映像信号との相関を演算により定量化する相
    関演算回路と、該相関演算回路からの出力信号に基づい
    て動きベクトルを算出する動きベクトル算出回路と、検
    出領域指定回路とを備え、上記撮像素子に配された有効
    画素領域の一部で、かつ、上記検出領域指定回路で指定
    した画素領域から生成した映像信号についてのみ上記相
    関演算を行うとともに、上記動きベクトル算出回路で動
    きベクトルを算出できない時には、上記検出領域指定回
    路で指定する画素領域を移動させることを特徴とする撮
    像装置。
  3. 【請求項3】 撮像素子と、該撮像素子の出力信号から
    映像信号を生成する信号処理回路と、該信号処理回路か
    ら出力される映像信号を用いて画像の動きベクトルを検
    出する動きベクトル検出回路とを具備し、上記動きベク
    トル検出回路は、上記映像信号を記憶するメモリと、該
    メモリから出力される映像信号と上記信号処理回路から
    出力される映像信号との相関を演算により定量化する相
    関演算回路と、該相関演算回路からの出力信号に基づい
    て動きベクトルを算出する動きベクトル算出回路と、検
    出領域指定回路とを備え、上記撮像素子に配された有効
    画素領域の一部で、かつ、上記検出領域指定回路で指定
    した画素領域から生成した映像信号についてのみ上記相
    関演算を行うとともに、上記動きベクトル算出回路で動
    きベクトルを算出できない時には、上記検出領域指定回
    路で指定する画素領域を広げることを特徴とする撮像装
    置。
  4. 【請求項4】 請求項1乃至3記載において、上記動き
    ベクトル検出回路で検出した動きベクトルを用いて、画
    像の揺れを抑圧することを特徴とする撮像装置。
JP4016414A 1992-01-31 1992-01-31 撮像装置 Pending JPH05219420A (ja)

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