JPH07107368A - 画像処理装置 - Google Patents

画像処理装置

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JPH07107368A
JPH07107368A JP5265797A JP26579793A JPH07107368A JP H07107368 A JPH07107368 A JP H07107368A JP 5265797 A JP5265797 A JP 5265797A JP 26579793 A JP26579793 A JP 26579793A JP H07107368 A JPH07107368 A JP H07107368A
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Kitahiro Kaneda
北洋 金田
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 撮影者に違和感を与えずに補正画像の乱れを
最小限に抑えることが可能な画像処理装置を提供する。 【構成】 画像信号中より画像間の動きベクトルを検出
し、実時間でそのブレを補正する画像処理装置におい
て、動きベクトル検出回路34によって、時系列に連続
した画像間の相関演算を行うことにより、ステップS2
02で、画像間の動きベクトルが検出され、検出された
複数の動きベクトルの絶対値、空間分布及び時間分布に
基づいて、論理制御装置120によって、ステップS2
06で、画像のブレ状態が検出され、画像のブレ量が予
め設定した所定値を越えていると判定されると、ステッ
プS214に進んでブレの補正が中断されるように構成
されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、画像処理装置に関し、
特にビデオカメラにより撮影された画像のブレを補正す
る機能を備えた画像処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、カメラ一体型VTRは、レンズの
リァフォーカス化、使用部品の小型化、高密度実装化等
により全体が大幅に軽量小型化され、さらにレンズ自体
の高倍率化が進んでおり、三脚などを使用せずに手持ち
で且つ高倍率の撮影を行う場合が多くなっている。この
ために、使用中の僅かな手ブレが撮影画像に大きな画像
ブレとなって現われ記録されてしまうので、画像ブレの
防止が必要になっている。
【0003】このような画像ブレを防止する装置とし
て、慣性振り子式画像ブレ防止装置が、米国特許第2,
959,088号や米国特許第2,829,557号等
で開示され、この慣性振り子式画像ブレ防止装置では、
補正光学系をジンバル機構によって可動的に保持し、そ
の慣性によって手ブレなどから生じる画像ブレを防止し
ている。また、ビデオレンズの前玉の前方に可変頂角プ
リズムを配し、振動センサによって振動を検出して、プ
リズムの頂角を制御することにより画像ブレを防止する
可変頂角式画像ブレ防止装置も提案されている。さら
に、撮像素子からの映像信号を画像メモリ等に記憶し、
その情報によって時系列に連続した画面間のずれ(動
き)を検知し、検出したずれ量に応じて画像メモリの読
出しアドレスをシフトすることにより、画像ブレを補正
する純電子式画像ブレ防止装置が、特開昭61−248
681号公報で提案されている。この純電子式画像ブレ
防止装置は、画像ブレの補正に機械的機構が不要で、小
型軽量に構成することができ、製造コストも低減できる
ので近年注目されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
純電子式画像ブレ防止装置では、画像ブレ検出部が検出
可能な最大ブレ量が、前述のセンサ検出方式などに比し
て小さいので、実際の画像ブレが検出可能な最大レンジ
(以下、検出レンジという)を越えることがあり、この
ような場合には補正は不可能になり、そのまま補正を継
続するとかえって画像が乱れて、見苦しい画像が撮影さ
れてしまう。本発明は、従来の純電子式画像ブレ防止装
置の画像ブレ防止の現状に鑑みてなされたものであり、
その目的は、撮影者に違和感を与えずに補正画像の乱れ
を最小限に抑えることが可能な画像処理装置を提供する
ことにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項1に記載の第1の発明は、画像信号中より画
像間の動きベクトルを検出し、実時間でそのブレを補正
する画像処理装置において、時系列に連続した画像間の
相関演算を行い、画像間の動きベクトルを検出するベク
トル検出手段と、該ベクトル検出手段により求められた
複数の動きベクトルの絶対値、空間分布、時間分布等の
情報に基づいて、画像のブレ状態を検出するブレ検出手
段と、該ブレ検出手段により検出された画像のブレ量が
所定値を越えているとき、ブレの補正を中断する制御手
段とを有することを特徴とするものである。
【0006】同様に前記目的を達成するために、請求項
2に記載の第2の発明は、画像信号中より画像間の動き
ベクトルを検出し、実時間でそのブレを補正する画像処
理装置において、時系列に連続した画像間の相関演算を
行い、画像間の動きベクトルを検出するベクトル検出手
段と、該ベクトル検出手段により求められた複数の動き
ベクトルの絶対値、空間分布、時間分布等の動き情報に
基づいて、画像のブレ状態を検出するブレ検出手段と、
該ブレ検出手段により検出された画像のブレ量が所定値
を越えているとき、警告を発する警告手段とを有するこ
とを特徴とするものである。
【0007】
【作用】第1の発明によると、画像信号中より画像間の
動きベクトルを検出し、実時間でそのブレを補正する画
像処理装置において、ベクトル検出手段によって、時系
列に連続した画像間の相関演算が行われ、画像間の動き
ベクトルが検出される。次いで、ベクトル検出手段によ
り求められた複数の動きベクトルの絶対値、空間分布及
び時間分布に基づいて、ブレ検出手段によって、画像の
ブレ状態が検出され、ブレ検出手段により検出された画
像のブレ量が所定値を越えているとき、中断手段によっ
てブレの補正が中断される。
【0008】第2の発明によると、画像信号中より画像
間の動きベクトルを検出し、実時間でそのブレを補正す
る画像処理装置において、ベクトル検出手段によって、
時系列に連続した画像間の相関演算が行われ、画像間の
動きベクトルが検出される。次いで、ベクトル検出手段
により求められた複数の動きベクトルの絶対値、空間分
布及び時間分布に基づいて、ブレ検出手段によって、画
像のブレ状態が検出され、ブレ検出手段により検出され
た画像のブレ量が所定値を越えているとき、警告手段に
よって警告が発せられる。
【0009】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して順次
説明する。 [第1の実施例]図1は本発明の第1の実施例の構成を
示すブロック図であり、同図において、焦点調節用フォ
ーカシングレンズ100、焦点距離を変化させるズーム
レンズ101、ズームによって変化したピント面補正用
の補正レンズ102、および光量を調節する絞り103
がこの順に配列され、絞り103の後段には例えば二次
元CCDからなる撮像素子104が配設されている。撮
像素子104の後段には、撮像素子104から出力され
る電気信号をサンプリングするサンプルホールド(S/
H)回路16、オートゲインコントロール(AGC)回路1
8、アナログーデイジタル(A/D)変換器20、撮像素子
からの色差線順次信号を2水平走査期間だけ遅延させる
遅延回路(2HDLY)22、色信号(C)を生成する
色信号生成回路24がこの順に接続されている。前記遅
延回路22には輝度信号処理部Bが接続されている。こ
の輝度信号処理部Bは、輝度に混入する色信号を除去す
るローパスフィルタ(LPF)26と、高周波成分を強
調するエンハンサ28と、ガンマ補正回路30と、2次
元バンドパスフィルタ(BPF)32と、映像信号中よ
り動きベクトルを検出する動きベクトル検出回路34
と、フィールドメモリ36と、各種信号処理を行なう論
理制御装置120とがこの順に接続されて構成される。
一方、色信号生成回路24には、フィールドメモリ3
8、画像を電子的に拡大する電子ズーム回路38、及び
アナログーデイジタル(A/D)変換器44が順に接続さ
れ、フィールドメモリ38と論理制御装置120間には
メモリ読みだし制御回路42が接続されている。尚、図
1において、10は被写体、48は色信号(C)および
輝度信号(y)の出力端子である。次に、図1の構成の
動作を説明する。被写体10からの光束は、フォーカシ
ングレンズ群100、ズームレンズ群101及び補正レ
ンズ群102を介して、絞り103を通過し、撮像素子
104の撮像面に結像される。撮像素子104では、結
像された光像が光電変換されて画像信号が得られ、この
画像信号がサンプルホールド回路16でサンプルホール
ドされ、オートゲインコントロール回路18で、信号レ
ベルが一定となるようにゲインの調整が行われ、AD変
換器20でADに変換され、2水平走査期間遅延回路2
2に供給される。
【0010】2水平走査期間遅延回路22では、画像信
号から得られた色差線順次信号が、1H遅延信号と(0
H+2H)遅延信号とに分離され、それぞれ2水平走査
期間遅延回路22に接続された輝度信号処理部Bと、色
信号処理回路24とに入力され、所謂YC分離が行われ
る。そして、色信号処理回路24では、入力信号に基づ
いて色信号が作成され、作成された色信号は、フィール
ドメモリ38に格納される。一方、輝度信号処理部Bに
おいては、遅延回路22からの出力信号がローパスフィ
ルタ26に入力され、色差線順次信号からキャリア成分
が除去され輝度信号の分離が行われる。このようにして
得られた輝度信号は、エンハンサ28に入力され、画質
向上のために被写体のエッジなどに、画像信号の2次微
分が付加されて高周波成分を強調する処理が行われる。
【0011】このように強調処理が行われた輝度信号
は、ガンマ処理回路30に入力され、ハイライト部分で
の飽和を防ぎ、ダイナミックレンジを拡大するガンマ処
理が行われ、次いで、フィールドメモリ28と、バンド
パスフィルタ32とに入力される。そしてバンドパスフ
ィルタ32では、動きベクトルを検出するために有効な
空間周波数成分の抽出が行われる。即ち、バンドパスフ
ィルタ32において、動きベクトルの検出に不適な画像
信号中の低周波成分と高周波成分とが除去される。また
本実施例では、バンドパスフィルタ32の出力信号の符
号ビットだけを出力するものとし、具体的にはDCレベ
ルを閾値として輝度信号が2値化され、バンドパスフィ
ルタ32より後段の輝度信号は1ビットとなる。バンド
パスフィルタ32からの輝度信号は、フィールドメモリ
36に一時的に格納されて、1フールド時間だけ遅延さ
れ、動きベクトル検出回路34では、1フィールド前の
輝度信号と現フィールドの輝度信号とのマッチング演算
を実時間処理する。
【0012】動きベクトル検出回路34からは、動きベ
クトルの水平方向成分と垂直方向成分とに対応する信号
が出力され、これらの信号が論理制御装置120に入力
され、論理制御装置120ではこれらの信号に基づい
て、時々刻々の画像の基準位置からの偏差の演算が行わ
れる。このようにして演算された偏差信号は、メモリ読
出し制御回路42に入力され、メモリ読出し制御回路4
2によって、演算された偏差位置が中心になるように、
即ち動きベクトルを相殺するように、メモリ読出し制御
回路42に接続されたフィールドメモリ38の読出位置
が制御される。そして、電子ズーム回路40において、
所望の大きさに直線補間での変換が行われ、この変換で
得られる画像信号が、画像ブレを補正された画像信号と
して、DA変換器44によってアナログ信号に変換され
て出力端子48から出力される。
【0013】次に、本実施例の論理制御装置120の動
作を図2のフローチャートを参照して説明する。図2は
本実施例の論理制御装置120の動作を示すフローチャ
ートである。まず、同図のステップS202において、
論理制御装置120によって、動きベクトル検出回路3
4から、動きベクトルの水平方向成分と垂直方向成分と
に対応する信号が各フィールド毎に取込まれ、ステップ
S204に進む。このステップS204では、論理制御
装置120によつて、所定画面位置での動きベクトルが
積分され、画面の基準位置からの偏差が演算され、得ら
れた偏差に基づいて画像ブレ補正信号が求められる。こ
の偏差の演算では、個々の動きベクトルの信頼性も併せ
て評価され、これが積分処理においても反映され、より
正確な偏差の演算が行われる。
【0014】次のステップS206では、論理制御装置
120によつて、ステップS202で取込んだ動きベク
トルに基づき、現在の画像ブレが、動きベクトル検出回
路34の検出レンジを越えるか否かの判定が行われる。
そして、画像ブレが動きベクトル検出回路34の検出レ
ンジを越えていると判定されると、画像ブレ補正が不可
能と判断してステップS214に進んで画像ブレの補正
は中断される。ステップS206で、画像ブレが動きベ
クトル検出回路34の検出レンジを越えていないと判定
されると、ステップS208に進んで、論理制御装置1
20によつて、ステップS202で取込んだ動きベクト
ルと、ステップS204で求めた動きベクトルの積分値
の空間的な分布、或いは時間的な変動とに基づいて、ぶ
れのある領域すなわち補正対象領域が決定され、ステッ
プS210に進む。
【0015】ステップS210では、論理制御装置12
0によつて、ステップS208で決定された補正対象領
域の動きベクトル積分値が抽出され、最終的な画像ブレ
補正値が求められ、得られた画像ブレ補正値が補正可能
領域を越えたか否かの確認も行われ、画像ブレ補正値が
補正可能領域を越えている場合にはブレ補正を完全に行
うことができないため、補正動作を停止あるいは応答を
鈍らせる等、必要な処理が施される。ステップS210
からステップS212に進んで、論理制御装置120に
よつて、ステップS210で求めた画像ブレ補正値が、
フィールドメモリ38の読出しアドレスに換算され、実
際にメモリを制御する指令が発せられ、その画像ブレ補
正値に基づいてメモリからの画像の読み出し範囲をシフ
トし、画像の動きを相殺する。そして、電子ズーム回路
40にメモリからの読み出し範囲の大きさに応じた所望
の拡大または縮小率を与える命令が発せられ、最終的な
出力画像の画角が通常の画角に戻される。
【0016】これによって、メモリ上で読み出し範囲を
シフトするために、予め読み出し範囲を全画面に比較し
て小さくとっていた画角を通常の画角に修正することが
でき、電子的に画面の拡大が行われたことになる。次
に、本実施例の画像ブレ判定動作と補正中断動作を、図
3乃至図6を参照して説明する。図3は本実施例の画像
ブレ判定動作を示すフローチャート、図4は本実施例の
補正中断動作を示すフローチャート、図5は本実施例の
動きベクトルの説明図、図6は本実施例のセンタリング
動作の説明図である。図3のステップS302では、論
理制御装置120によって、画面内の複数箇所で検出さ
れた動きベクトルが所定量を越えている画面内の箇所の
数をカウントする空間カウンタのカウント値、及び検出
画面位置i、jがリセットされ、ステップS304に進
んで、位置i、jのX方向動きベクトルMVX(i、
j)、Y方向動きベクトルMVY(i、j)が、それぞ
れ所定の閾値TH1、TH2を越えているか否かが判定
される。これらの閾値TH1、TH2は、動きベクトル
検出回路34で検出し得る最大の動き量に設定されてい
る。ステップS304で、位置i、jでのX方向動きベ
クトルMVX(i、j)、Y方向動きベクトルMVY
(i、j)の何れか一方でも、対応する閾値TH1、T
H2を越えていると判定されると、ステップS306に
進んで、空間カウンタがインクリメントされ、ステップ
S308に進む。ステップS304で、位置i、jでの
X方向動きベクトルMVX(i、j)、Y方向動きベク
トルMVY(i、j)の何れもが、閾値TH1、TH2
を越えていないと判定されると、直接ステップS308
に進む。
【0017】ステップS308では、画面内の全ての動
きベクトルの処理が終了したか否かが判定され、終了し
ていないと判定されると、ステップS304に戻って、
ステップS304、ステップS306の処理が繰り返さ
れ、ステップS308で、画面内の全ての動きベクトル
の処理が終了したと判定されると、ステップS310に
進む。ステップS310では、画面内で動きベクトルが
閾値を越えた箇所の数が、予め設定した所定値TH3を
越えたか否かの判定が行われ、動きベクトルが閾値TH
1,TH2を越えた箇所の数が、予め設定した所定値T
H3を越えていると、ステップS312に進んで時間カ
ウンタがインクリメントされ、予め設定した所定値TH
3を越えていない場合には、ステップS316に進んで
時間カウンタがリセットされる。
【0018】ステップS312或いはステップS316
からは、ステップS314に進んで、時間カウンタの計
数値が予め設定した所定値TH4を越えたか否かが判定
され、時間カウンタの計数値が予め設定した所定値TH
4を越えていると、最終的に画像ブレが補正不可能な程
度に大きいと判定されて画像ブレの補正は中断される。
また、時間カウンタの計数値が予め設定した所定値TH
4を越えていない場合には、画像ブレは通常であると判
別され、画像ブレの補正が継続される。
【0019】ステップS314で画像ブレが補正不能と
判定されると、ステップS214のルーチンである図4
のステップS402に進んで、論理制御装置120によ
って、通常の画像のブレ補正動作は中断され、フィール
ドメモリ38の読出しアドレスが制御され、図6に示す
ように全画面PT内の補正画像Pを、所定の時間をかけ
て画面中心Oに移動させるセンタリング補正が行われ
る。
【0020】一般に、画像ブレ量が大きい場合には、検
出される動きベクトルの空間分布が画像ブレ量と共に大
きくなるとは限らず、図5に示すように、検出される動
きベクトルは大きく振り切れてしまい、空間分布は不均
一に検出されることが多い。これに対して、本実施例で
は、動きベクトルの空間分布、時間分布を適確に評価し
て、画像ブレの補正が困難であることを正確に識別する
ことができる。そして、本実施例では、画像ブレが所定
値を越えていると判定された場合には、不用意に画像ブ
レの補正を継続せず、画像ブレの補正を中断してセンタ
リング補正を行って補正画像位置の修正を行い、補正画
像位置を修正してから通常の画像ブレ補正に移行する。
【0021】このようにして、第1の実施例によると、
画像のブレ補正に際して補正不能なブレの発生を適確に
検出し、補正不能なブレが発生すると通常の画像のブレ
補正動作を中断し、補正画像を画面中心に移動させるこ
とにより、撮影者に違和感を与えずに補正画像の乱れを
最小限に抑えることが可能になる。
【0022】[第2の実施例]次に、本発明の第2の実
施例を図8ないし図10を参照して説明する。図8は第
2の実施例の構成を示すブロック図、図9は第2の実施
例の論理制御装置の動作を示すフローチャート、図10
は第2の実施例の警告動作を示す説明図である。図8に
示すように、本実施例は、すでに図1を参照して説明し
た第1の実施例に対して、論理制御装置120Aに、画
像ブレが補正不可能であることをオペレータに警告する
警告発生回路130が接続され、警告発生回路130に
は、警告のエレクトリックビューファインダ(EVF)
への表示を制御するEVF表示回路132が接続され、
EVF表示回路132にEVF134が接続されてい
る。そして、論理制御装置120Aは、画像ブレが補正
不能であると判断すると、EVF134を使用して、オ
ペレータに画像ブレが補正不可能である旨の警告を表示
する機能を有している。本実施例のその他の部分の構成
は、すでに説明した第1の実施例と同一であるので、説
明を省略する。
【0023】図9に示すように、本実施例のフローチャ
ートでは、ステップS214Aを除いては、すでに説明
した第1の実施例のフローチャートの各ステップと同一
の処理が実行される。即ち、本実施例では、論理制御装
置120Aによって、ステップS206で画像ブレが補
正不能と判別されると、ステップS214Aに進んで、
警告発生回路130から警告信号が出力され、この警告
信号に基づいて、EVF表示回路132によってEVF
134に、図10に示すように「手ブレ発生!」という
警告メッセージARが表示される。図9のフローチャー
トにおける本実施例のその他の動作は、すでに説明した
第1の実施例と同一であり、また、本実施例の画像ブレ
判定動作は、すでに図3を参照して説明した第1の実施
例の画像ブレ判定動作と同一であるので、これらの動作
の説明は省略する。
【0024】このように第2の実施例によると、画像の
ブレ補正に際して補正不能なブレの発生を適確に検出
し、補正不能なブレが発生すると、EVF134に画像
ブレ補正不能の警告を表示しオペレータに通報するの
で、撮影者に違和感を与えずに補正画像の乱れを最小限
に抑え、画像ブレの補正が不能な見苦しい画像を撮影す
ることが防止される。
【0025】なお、図7は第1の実施例の画像ブレ判定
動作の他の例を示すフローチャートであるが、第2の実
施例にも適用可能であり、このフローチャートは、図3
に示すフローチャートとはステップS314Mのみが異
なっている。即ち、前述の各実施例では、図3の場合の
ように時間カウンタの計数値が、予め設定した所定値T
H4を越えた場合に、最終的に画像ブレが補正不可能で
あると判定するのではなく、ステップS314Mで過去
の所定フィールドの時間カウンタの計数値が所定値TH
4を越えた場合に、最終的に画像ブレが補正不可能であ
ると判定することも可能である。また、第2の実施例で
は画像ブレの補正不能の警告をEVF134への表示で
行う場合を説明したが、本発明は第2の実施例に限定さ
れるものでなく、画像ブレの補正不能の警告を音声或い
は他の警報音で行うことも可能である。
【0026】
【発明の効果】第1の発明によると、時系列に連続した
画像間の相関演算により、画像間の動きベクトルが検出
され、検出された複数の動きベクトルの絶対値、空間分
布及び時間分布に基づいて、画像のブレ状態が検出さ
れ、画像のブレ量が所定値を越えているとき、ブレの補
正が中断されるので、撮影者に違和感を与えずに補正画
像の乱れを最小限に抑えることが可能になる。
【0027】第2の発明によると、時系列に連続した画
像間の相関演算により、画像間の動きベクトルが検出さ
れ、検出された複数の動きベクトルの絶対値、空間分布
及び時間分布に基づいて、画像のブレ状態が検出され、
画像のブレ量が所定値を越えているとき、警告が発せら
れるので、第1の発明と同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例の構成を示すブロック図
である。
【図2】同実施例の論理制御装置の動作を示すフローチ
ャートである。
【図3】同実施例の画像ブレ判定動作を示すフローチャ
ートである。
【図4】同実施例の補正中断動作を示すフローチャート
である。
【図5】同実施例の動きベクトルの説明図である。
【図6】同実施例のセンタリング動作の説明図である。
【図7】同実施例の画像ブレ判定動作の他の例を示すフ
ローチャートである。
【図8】本発明の第1の実施例の構成を示すブロック図
である。
【図9】同実施例の論理制御装置の動作を示すフローチ
ャートである。
【図10】同実施例の警告動作の説明図である。
【符号の説明】
22 2水平走査期間遅延回路 24 色信号処理回路 28 エンハンサ 30 ガンマ補正回路 32 バンドパスフィルタ 34 動きベクトル検出回路 120 論理制御回路 130 警告発生回路 132 EVF表示回路 134 EVF

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 画像信号中より画像間の動きベクトルを
    検出し、実時間でそのブレを補正する画像処理装置にお
    いて、時系列に連続した画像間の相関演算を行い、画像
    間の動きベクトルを検出するベクトル検出手段と、該ベ
    クトル検出手段により求められた複数の動きベクトルの
    絶対値、空間分布、時間分布等の動き情報に基づいて、
    画像のブレ状態を検出するブレ検出手段と、該ブレ検出
    手段により検出された画像のブレ量が所定値を越えてい
    るとき、ブレの補正を中断する制御手段とを有すること
    を特徴とする画像処理装置。
  2. 【請求項2】 画像信号中より画像間の動きベクトルを
    検出し、実時間でそのブレを補正する画像処理装置にお
    いて、時系列に連続した画像間の相関演算を行い、画像
    間の動きベクトルを検出するベクトル検出手段と、該ベ
    クトル検出手段により求められた複数の動きベクトルの
    絶対値、空間分布、時間分布等の動き情報に基づいて、
    画像のブレ状態を検出するブレ検出手段と、該ブレ検出
    手段により検出された画像のブレ量が所定値を越えてい
    るとき、警告を発する警告手段とを有することを特徴と
    する画像処理装置。
JP5265797A 1993-09-29 1993-09-29 画像処理装置 Pending JPH07107368A (ja)

Priority Applications (2)

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JP5265797A JPH07107368A (ja) 1993-09-29 1993-09-29 画像処理装置
US08/781,527 US5712474A (en) 1993-09-29 1997-01-09 Image processing apparatus for correcting blurring of an image photographed by a video camera

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