JPH07177418A

JPH07177418A - 画像振れ防止装置

Info

Publication number: JPH07177418A
Application number: JP5344976A
Authority: JP
Inventors: Kitahiro Kaneda; 北洋金田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-12-20
Filing date: 1993-12-20
Publication date: 1995-07-14

Abstract

(57)【要約】【目的】複数の画像振れ補正手段を備えたものであり
ながら、高周波特性の悪化及び補正範囲のオーバー等を
起こすことなく、撮影状況に応じた木目の細かい画像振
れ補正を行える画像振れ防止装置を提供する。【構成】画像の動きベクトルを読み込み（ステップＳ
２０１）、該読み込んだ動きベクトルから一つの代表動
きベクトルを求め（ステップＳ２０２）、該代表動きベ
クトルを積分して画面の基準位置からの偏差値を求め
（ステップＳ２０３）、該偏差値から振れ周波数を求
め、該振れ周波数に基づいて可変頂角プリズム（ＶＡ
Ｐ）制御の制御ゲインとフィールドメモリ制御の制御ゲ
インを最適状態に設定し（ステップＳ２０４）、前記偏
差値（振れ補正量）と前記制御ゲインとから、ＶＡＰ制
御或はフィールドメモリ制御による画像振れ補正を行う
（ステップＳ２０５）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、手振れ等により撮像手
段の画像が振れるのを防止する画像振れ防止装置に係わ
り、特に携帯型のビデオカメラ等に代表される磁気記録
再生機能を備えた撮像手段に好適な画像振れ防止装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にビデオカメラ等の撮像手段では、
工業用及び民生用を問わず、その撮影時の振れが画像を
見難くすると共に、あらゆる誤動作の原因となる。特
に、歩行中や移動する乗物上からの撮影や、振動の多い
場所における撮影では、画像振れを生じやすいので、従
来から次に示すような画像振れを補正する種々方式の画
像振れ防止装置が提案されている。

【０００３】（イ）撮像素子（ＣＣＤ）から出力される
映像信号を画像メモリ等に記憶して、その情報から画像
振れを検出して画像の変位量を求め、それに応じて画像
メモリの読み出しアドレスをシフトすることにより、画
像振れを補正する純電子式画像振れ防止装置（特開昭６
３−１６６３７０号公報）。

【０００４】（ロ）マスターレンズの周りに２軸のジン
バル構造を持った慣性振り子式の振れ防止レンズを配設
し、該振れ防止レンズで手振れを打ち消すことにより、
画像振れを補正する慣性振り子式画像振れ防止装置（米
国特許第２９５９０８８号及び米国特許第２８２９５５
７号等）。

【０００５】（ハ）レンズ（前玉）の先端に該レンズの
光軸を変化させる可変頂角プリズムを備え、撮像素子か
ら出力される画像信号より動きを検出し、或は加速度セ
ンサにより動きを検出し、その検出信号によって前記可
変頂角プリズムを駆動することにより、画像振れを補正
する可変頂角プリズム式画像振れ防止装置。

【０００６】（ニ）通常より大きい面積の大面積撮像素
子を用い、加速度センサ等により動きを検出し、その検
出信号によってフィールドメモリに蓄えた画像の読み出
し開始位置をメモリを使うことなく制御することによ
り、画像振れを補正する大面積撮像素子式画像振れ防止
装置。

【０００７】しかしながら、上述した従来装置の内の
（イ）装置にあっては、画像が劣化するという問題点が
あり、また、（ロ）〜（ニ）装置にあっては、画像が劣
化することはないが、振れ検出を画像に基づいて行う限
り帰還ループを持つため、高周波特性が劣るという問題
点がある。

【０００８】このため近年、上述した（イ）装置の長所
と（ロ）〜（ニ）装置の長所を取ったいわゆるハイブリ
ット補正方式の画像振れ防止装置が提案されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例え
ば、帰還ループを持つ画像振れ補正方式と、画像メモリ
を用いた画像振れ補正方式とを単純に組み合わせた従来
のハイブリット補正方式の画像振れ防止装置では、振れ
周波数が高い場合或は画像振れ幅の小さい広角側の撮影
等の場合、帰還ループを持つ画像振れ補正方式の影響で
帰還制御の遅れによる高周波特性の悪化が目立ち、振れ
周波数が低い場合或は画像振れ幅の大きい望遠側の撮影
等の場合、画像メモリを用いた画像振れ補正方式の影響
で補正範囲をオーバーしやすくなるという問題点があ
る。

【００１０】本発明は上述した従来の技術の有するこの
ような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的と
するところは、複数の画像振れ補正方式を組み合わせた
ものでありながら、高周波特性の悪化或は補正範囲のオ
ーバー等を起こすことなく、撮影状況に応じて木目の細
い画像振れ補正を容易且つ確実に行うことができる画像
振れ防止装置を提供しようとするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の第１発明は、画像信号から動きベクトルを検出
し、実時間でその画像振れを補正する画像振れ防止装置
において、時系列に連続した画像間の相関演算を行い該
画像間の動きベクトルを検出する動きベクトル検出手段
と、該動きベクトル検出手段により検出された動きベク
トルに基づいて画像の振れ周波数を演算する振れ周波数
演算手段と、帰還ループを持ち且つ前記画像振れを補正
する第１補正手段と、フィールドメモリを持ち且つ該フ
ィールドメモリで遅延された画像を使うことにより前記
画像振れを補正する第２補正手段と、前記振れ周波数演
算手段により算出された画像の振れ周波数に基づいて前
記第１補正手段と前記第２補正手段との全画像振れ補正
に占める割合を変化させる割合変化手段とを具備したこ
とを特徴とするものである。

【００１２】また、同じ目的を達成するため本発明の第
２発明は、画像信号から動きベクトルを検出し、実時間
でその画像振れを補正する画像振れ防止装置において、
帰還ループを持ち且つ前記画像振れを補正する第１補正
手段と、フィールドメモリを持ち且つ該フィールドメモ
リで遅延された画像を使うことにより前記画像振れを補
正する第２補正手段と、光学系の焦点距離を読み取る焦
点距離読取手段と、該焦点距離読取手段により読み取っ
た焦点距離情報に基づいて前記第１補正手段と前記第２
補正手段との全画像振れ補正に占める割合を変化させる
割合変化手段とを具備したことを特徴とするものであ
る。

【００１３】また、同じ目的を達成するため本発明の第
３発明は、画像信号から動きベクトルを検出し、実時間
でその画像振れを補正する画像振れ防止装置において、
時系列に連続した画像間の相関演算を行い該画像間の動
きベクトルを検出する動きベクトル検出手段と、該動き
ベクトル検出手段により検出された動きベクトルを加算
して現時点の画像の基準点からの絶対偏差を演算する絶
対偏差演算手段と、帰還ループを持ち且つ前記画像振れ
を補正する第１補正手段と、フィールドメモリを持ち且
つ該フィールドメモリで遅延された画像を使うことによ
り前記画像振れを補正する第２補正手段と、前記絶対偏
差演算手段により算出された現時点の画像の基準点から
の絶対偏差値に基づいて前記第１補正手段と前記第２補
正手段との全画像振れ補正に占める割合を変化させる割
合変化手段とを具備したことを特徴とするものである。

【００１４】更に、同じ目的を達成するため本発明の第
４発明は、画像信号から動きベクトルを検出し、実時間
でその画像振れを補正する画像振れ防止装置において、
時系列に連続した画像間の相関演算を行い該画像間の動
きベクトルを検出する動きベクトル検出手段と、帰還ル
ープを持ち且つ前記画像振れを補正する第１補正手段
と、フィールドメモリを持ち且つ該フィールドメモリで
遅延された画像を使うことにより前記画像振れを補正す
る第２補正手段と、前記動きベクトル検出手段により検
出された画像間の動きベクトル情報に基づいて前記第１
補正手段と前記第２補正手段との全画像振れ補正に占め
る割合を変化させる割合変化手段とを具備したことを特
徴とするものである。

【００１５】

【作用】第１発明の画像振れ防止装置は、振れ周波数演
算手段により算出された画像の振れ周波数に基づいて第
１補正手段と第２補正手段との全画像振れ補正に占める
割合を、割合変化手段で変化させる。

【００１６】第２発明の画像振れ防止装置は、焦点距離
読取手段により読み取った焦点距離情報に基づいて第１
補正手段と第２補正手段との全画像振れ補正に占める割
合を、割合変化手段で変化させる。

【００１７】第３発明の画像振れ防止装置は、絶対偏差
演算手段により算出された現時点の画像の基準点からの
絶対偏差値に基づいて第１補正手段と第２補正手段との
全画像振れ補正に占める割合を、割合変化手段で変化さ
せる。

【００１８】第４発明の画像振れ防止装置は、動きベク
トル検出手段により検出された画像間の動きベクトル情
報に基づいて第１補正手段と第２補正手段との全画像振
れ補正に占める割合を、割合変化手段で変化させる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。

【００２０】（第１実施例）まず、本発明の第１実施例
を図１乃至図３に基づき説明する。図１は、本発明の第
１実施例に係わる画像振れ防止装置を備えた撮像手段で
あるビデオカメラの構成を示すブロック図である。同図
中、１は、回転可能な可変頂角プリズム（ＶＡＰ）で、
帰還ループを持ち且つ画像振れを補正する第１補正手段
を構成しており、ＶＡＰ駆動手段２により駆動制御され
る。ＶＡＰ駆動手段２は、ＶＡＰ駆動回路（ドライバ
ー）２ａ、ＶＡＰ駆動コイル２ｂ及びＶＡＰ制動コイル
２ｃを有し、後述する論理演算回路２０からの制御信号
により制御される。３は、ＶＡＰ１の頂角を検出するＶ
ＡＰ頂角センサで、その検出信号は、後述する論理演算
回路２０に入力される。

【００２１】４は、通常フォーカシング用のフォーカス
レンズ群、５は、焦点距離を変化させるズームレンズ
群、６は、補正系のレンズ群、７は、光量を調節する絞
り、８は、例えば二次元ＣＣＤからなる撮像素子で、各
レンズ群４〜６及び絞り７を介して入力する光信号を電
気信号に変換して出力する。９は、サンプルホールド
（Ｓ／Ｈ）回路で、撮像素子８から出力される電気信号
を保持するものである。１０は、オートゲインコントロ
ール（ＡＧＣ）回路で、Ｓ／Ｈ回路９から出力される信
号のゲイン（利得）を自動的に制御する。

【００２２】１１は、アナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）
変換器で、ＡＧＣ回路１０から出力されるアナログ信号
をディジタル信号に変換する。１２は、遅延回路（２Ｈ
ＤＬＹ）回路で、Ａ／Ｄ変換器１１の出力信号が入力さ
れ、撮像素子８からの色差線順次信号を２水平走査期間
だけ遅延する。１３は、色信号生成（Ｃプロセス）回路
で、２ＨＤＬＹ回路１２の出力信号が入力され、色
（Ｃ）信号を生成する。１４は、ローパスフィルタ（Ｌ
ＰＦ）で、２ＨＤＬＹ回路１２の出力信号が入力され、
輝度信号に混入する色信号を除去する。１５は、エンハ
ンサで、ＬＰＦ１４の出力信号が入力され、高周波成分
を強調処理する。

【００２３】１６は、ガンマ（γ）補正回路で、エンハ
ンサ１５の出力信号が入力され、ガンマ補正処理する。
１７は、空間周波数フィルタである２次元バンドパスフ
ィルタ（ＢＰＦ）で、ガンマ補正回路１６の出力信号が
入力し、所定帯域の信号を除去する。１８は、動きベク
トル検出回路で、ＢＰＦ１７及び後述する第１のフィー
ルドメモリ１９からの出力信号が入力し、画像の動きベ
クトルを検出する。動きベクトル検出回路１８は、マッ
チング演算に基づく回路で、本実施例では、実時間処理
できる検出方法である必要がある。１９は、第１のフィ
ールドメモリで、ＢＰＦ１７からの出力信号が入力す
る。この第１のフィールドメモリ１９は、輝度信号を所
定時間（本実施例では、１フィールド時間）遅延する遅
延回路であり、１フィールド前の輝度信号を記憶し、現
フィールドとのマッチング演算を可能にする。

【００２４】２０は、各種の信号処理を行って撮像手段
全体を制御する論理演算回路で、ＶＡＰ頂角センサ３、
動きベクトル検出回路１８及び後述する画像振れ補正モ
ード選択手段の出力信号が入力する。本実施例において
論理演算回路２０は、後述する画像振れ補正モード選択
手段から入力する選択信号に基づいて選択された画像振
れ補正モードが第１補正（ＶＡＰ制御のみによる画像振
れ補正）モードか第２補正（フィールドメモリ制御のみ
による画像振れ補正）モードか第３補正（ＶＡＰ制御と
フィールドメモリ制御とを併用した画像振れ補正）モー
ドかを検出する画像振れ補正モード検出手段を有してい
る。

【００２５】２１は、メモリ読み出し制御回路で、論理
演算回路２０からの制御信号に基づいて後述する第２の
フィールドメモリ２２の読み出し位置を制御する。メモ
リ読み出し制御回路２１は、第１のフィールドメモリ１
９を持ち且つ該第１のフィールドメモリ１９で遅延され
た画像を使うことにより画像振れを補正する第２補正手
段を構成している。２２は、第２のフィールドメモリ
で、Ｃプロセス回路１３、ガンマ補正回路１６及びメモ
リ読み出し制御回路２１の出力信号が入力する。

【００２６】２３は、電子ズーム回路で、第２のフィー
ルドメモリ２２及び論理演算回路２０の出力信号が入力
され、画像を所望の大きさに変換処理する。２４は、デ
ィジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）変換器で、電子ズーム回
路２３から出力されるディジタル信号をアナログ信号に
変換する。２５は、信号出力端子で、電子ズーム回路２
３から出力される補正済みの画像信号を出力する。

【００２７】次に上記構成の撮像手段の動作を説明す
る。

【００２８】被写体２６は、ＶＡＰ１、各レンズ群４〜
６、絞り７を順次通って、撮像素子８の撮像面に結像さ
れて光電変換される。Ｓ／Ｈ回路９は、撮像素子８の出
力信号を保持し、これに続くＡＧＣ回路１０が自動的に
利得の制御処理を実行する。Ａ／Ｄ変換器１１は、ＡＧ
Ｃ回路１０の出力信号をＡ／Ｄ変換する。２ＨＤＬＹ回
路１２は、撮像素子８からの色差線順次信号を１Ｈ遅延
信号と「０Ｈ＋２Ｈ」遅延信号とに分離し、それぞれ輝
度信号処理部側（ＬＰＦ１４側）と色信号処理部側（Ｃ
プロセス回路１３側）に送出する。色信号処理部側へ送
出された信号は、Ｃプロセス回路１３へ入力し、該Ｃプ
ロセス回路１３は、色信号Ｃを生成し、該生成された色
信号Ｃは、第２のフィールドメモリ２２へ書き込まれ
る。

【００２９】一方、輝度信号処理部側へ送出された信号
は、ＬＰＦ１４へ入力し、該ＬＰＦ１４は、前記色差線
順次信号からキャリア成分を除去し、輝度信号分離を行
う。エンハンサ１５は、画質向上のために被写体２６の
エッジ等、高周波成分を強調する処理を施す。通常は、
映像信号の２次微分を原信号に付加する。続いてガンマ
補正回路１６は、ハイライト部分での飽和を防ぎダイナ
ミックレンジを広げる。ＢＰＦ１７は、動きベクトルを
検出するのに有効な空間周波数成分を抽出する。

【００３０】一般に、画像信号の低周波成分及び高周波
成分は、動きベクトルの検出に不向きであるため、ＢＰ
Ｆ１７により事前に除去される。本実施例においては、
ＢＰＦ１７の符号ビットだけを出力するものとする。こ
れは、ＤＣレベルを閾値として輝度信号を２値化するこ
とを意味する。従って、ＢＰＦ１７以降の輝度信号は、
１ビットである。

【００３１】動きベクトル検出回路１８は、ＢＰＦ１７
及び第１のフィールドメモリ１９から入力する信号に基
づいて画像の動きベクトルを検出し、該検出された動き
ベクトル信号は、論理演算回路２０へ入力する。また、
この論理演算回路２０には、ＶＡＰセンサ３により検出
されたＶＡＰ１の頂角信号が入力する。論理演算回路２
０は、動きベクトル信号（所定画面位置の動きベクトル
の水平方向及び垂直方向の各成分）及び頂角信号に基づ
き、後述する図２に示すフローチャートに従い、その瞬
間の画像の基準位置からの偏差を計算する。そして、こ
の偏差を基にＶＡＰ１に帰還ループをかけ、ＶＡＰ駆動
手段２を介してＶＡＰ１を所定状態に駆動制御して光軸
を曲げることによって、画像振れを補正する。

【００３２】更に、ＶＡＰ１の駆動制御（ＶＡＰ制御）
では補正し切れない高周波の振幅の小さな画像振れを補
正するため、以下の制御を行う。即ち、論理演算回路２
０からの制御信号に基づいてメモリ読み出し制御回路２
１で、第２のフィールドメモリ２２の読み出し位置を制
御（フィールドメモリ制御）することによって画像振れ
を補正し、電子ズーム回路２３において画像を所望の大
きさに変換する。このようにして最終的に画像振れが補
正された画像が得られる。この補正済みの画像信号は、
Ｄ／Ａ変換器２４でＤ／Ａ変換された後、信号出力端子
２５から出力される。

【００３３】次に、本実施例に係わる画像振れ防止装置
における論理演算回路２０の動作を、図１及び図２を用
いて説明する。図２は、論理演算回路２０の動作を示す
フローチャートである。まず、図２のステップＳ２０１
で、動きベクトル検出回路１８からの出力信号（所定画
面位置の動きベクトルの水平方向及び垂直方向の各成
分）をフィールド毎に読み込む。次いで、ステップＳ２
０２へ進み、前記読み込んだ複数画面位置での動きベク
トルに対して所定の処理を施して、ある１つの代表動き
ベクトルを演算する。前記所定の処理とは、個々の動き
ベクトルの信頼性評価処理及び制御対象領域決定処理等
である。

【００３４】次に、ステップＳ２０３へ進んで、前記代
表動きベクトルを積分して画面の基準位置からの偏差
（画像変位量）を求め、画像振れ補正信号を得る。次
に、ステップＳ２０４で、前記ステップＳ２０３におい
て求められた画像の偏差値から振れ周波数を求め、該振
れ周波数に基づいて各補正手段の制御ゲインを最適状態
に設定する。次いで、ステップＳ２０５へ進み、前記ス
テップＳ２０３において求められた画像の偏差値である
画像振れ補正量と、前記ステップＳ２０４において設定
された制御ゲインとから、ＶＡＰ１の制御（ＶＡＰ制
御）による画像振れ補正或はフィールドメモリ制御によ
る画像振れ補正を実行した後、本処理動作を終了する。

【００３５】前記ステップＳ２０４における処理は、本
発明の要旨をなすものであるから、図３を用いて詳細に
説明する。図３は、図２のステップＳ２０４の処理ルー
チンの詳細を示すフローチャートである。同図のステッ
プＳ３０１で、前記図２のステップＳ２０３において求
められた画像変位量を、例えば所定の基準値に対するク
ロスポイントの頻度をカウントする等、本制御装置の能
力に応じた周波数解析を行い、画像の振れ周波数を求め
る。次のステップＳ３０２で、前記ステップＳ３０１に
おいて求められた画像の振れ周波数に応じて、図４に示
す振れ周波数と制御ゲイン割振りの変換テーブルから、
ＶＡＰ制御とフィールドメモリ制御の制御ゲインを決定
する。図４において縦軸は補正（制御）ゲインを、横軸
は振れ周波数をそれぞれ示す。同図にて明確なように、
この変換テーブルは、高周波領域ではフィールドメモリ
制御、即ち第２補正手段の全画像振れ補正に占める割合
を多くし、低周波領域ではＶＡＰ制御、即ち第１補正手
段の全画像振れ補正に占める割合を多くするように設定
したものである。

【００３６】一般に、低周波の画像振れは、その振幅が
大きくなり、高周波の画像振れは、その振幅が小さくな
る傾向がある。従って、高周波領域では小振幅の画像振
れ補正を、低周波領域では大振幅の画像振れ補正を行う
ことが望ましい。

【００３７】本実施例の画像振れ防止装置によれば、Ｖ
ＡＰ制御による第１補正手段とフィールドメモリ制御に
よる第２補正手段とを組み合わせた画像振れ防止装置に
おいて、画像の振れ周波数を本制御装置が可能な程度の
手法により算出し、低周波領域では大振幅の画像振れを
補正できるＶＡＰ制御の全画像振れ補正に占める割合を
多くし、高周波数域では小振幅の画像振れを補正できる
補正特性の良いフィールドメモリ制御の全画像振れ補正
に占める割合を多くするように、その制御ゲインを適宜
変化させることにより、第１及び第２補正手段のそれぞ
れの長所を最大限に生かした画像振れ補正を行える。

【００３８】（第２実施例）次に、本発明の第２実施例
を図５に基づき説明する。図５は、本発明の第２実施例
に係わる画像振れ防止装置を備えた撮像手段であるビデ
オカメラの構成を示すブロック図である。同図におい
て、上述した第１実施例の図１と同一部分には、同一符
号を付してある。図５において図１と異なる点は、図１
の構成から、ＶＡＰ１、ＶＡＰ制御手段２、ＶＡＰ頂角
センサ３及び撮像素子８をそれぞれ削除し、その代わり
に、通常より大きな面積の大面積撮像素子８′及び撮像
素子読み出し回路２７をそれぞれ設けたことである。大
面積撮像素子８′及び撮像素子読み出し回路２７によ
り、帰還ループを持ち且つ画像振れを補正する第１補正
手段を構成している。そして、撮像素子読み出し回路２
７で読み出しアドレスを変えることにより、大面積撮像
素子８′の任意の場所を切り出して、画像振れ補正を行
うようにしたものである。

【００３９】尚、本実施例におけるその他の構成、動作
及び作用効果は、上述した第１実施例と同一であるか
ら、その説明を省略する。

【００４０】（第３実施例）次に、本発明の第３実施例
を図６に基づき説明する。図６は、本発明の第３実施例
に係わる画像振れ防止装置における振れ周波数と制御ゲ
イン割振りの変換テーブルを示す図である。本実施例
は、振れ周波数と制御ゲイン割振りとの関係を、第１実
施例のような直線的に変化させるのではなく、指数関数
的に変化させたものである。

【００４１】尚、本実施例におけるその他の構成、動作
及び作用効果は、上述した第１実施例と同一であるか
ら、その説明を省略する。

【００４２】（第４実施例）次に、本発明の第４実施例
を図７乃至図１０に基づき説明する。図７は、本発明の
第３実施例に係わる画像振れ防止装置を備えた撮像手段
であるビデオカメラの構成を示すブロック図である。同
図において、上述した第１実施例の図１と同一部分に
は、同一符号を付してある。図７において図１と異なる
点は、図１の構成に、ズームレンズ群５の位置を検出す
る位置エンコーダ２８を付加したものである。そして、
位置エンコーダ２８により検出されたズームレンズ群５
の位置信号は論理演算回路２０へ入力される。尚、図７
におけるその他の構成及び動作は、上述した第１実施例
と同一である。

【００４３】次に、本実施例に係わる画像振れ防止装置
における論理演算回路２０の動作を、図７及び図８を用
いて説明する。図８は、論理演算回路２０の動作を示す
フローチャートである。まず、図８のステップＳ８０１
で、動きベクトル検出回路１８からの出力信号（所定画
面位置の動きベクトルの水平方向及び垂直方向の各成
分）をフィールド毎に読み込む。次いで、ステップＳ８
０２へ進み、前記読み込んだ複数画面位置での動きベク
トルに対して所定の処理を施して、ある１つの代表動き
ベクトルを演算する。前記所定の処理とは、個々の動き
ベクトルの信頼性評価処理及び制御対象領域決定処理等
である。

【００４４】次に、ステップＳ８０３へ進んで、前記代
表動きベクトルを積分して画面の基準位置からの偏差
（画像変位量）を求め、画像振れ補正信号を得る。次
に、ステップＳ８０４で、位置エンコーダ２８から出力
されるズームレンズ群５の位置信号、即ち光学系の焦点
距離信号から、各補正手段の制御ゲインを最適状態に設
定する。次いで、ステップＳ８０５へ進み、前記ステッ
プＳ８０３において求められた画像の偏差値である画像
振れ補正量と、前記ステップＳ２０４において設定され
た制御ゲインとから、ＶＡＰ１の制御（ＶＡＰ制御）或
はフィールドメモリ制御による画像振れ補正を実行した
後、本処理動作を終了する。

【００４５】前記ステップＳ８０４における処理は、本
発明の要旨をなすものであるから、図９を用いて詳細に
説明する。図９は、図８のステップＳ８０４の処理ルー
チンの詳細を示すフローチャートである。同図のステッ
プＳ９０１で、位置エンコーダ２８から出力される焦点
距離信号を論理演算回路２０に取り込み、次のステップ
Ｓ９０２で、前記ステップＳ９０１において取り込んだ
焦点距離信号が実際の光学系の焦点距離にしてどの程度
かを判別する。次いでステップＳ９０３へ進んで、前記
ステップＳ９０２において判別された焦点距離に応じ
て、図１０に示す振れ周波数と制御ゲイン割振りの変換
テーブルから、ＶＡＰ制御とフィールドメモリ制御の制
御ゲインを決定する。図１０において縦軸は補正（制
御）ゲインを、横軸は焦点距離をそれぞれ示す。同図に
て明確なように、この変換テーブルは、広角側ではフィ
ールドメモリ制御、即ち第２補正手段の全画像振れ補正
に占める割合を多くし、望遠側ではＶＡＰ制御、即ち第
１補正手段の全画像振れ補正に占める割合を多くするよ
うに設定したものである。

【００４６】一般に、画像振れは、焦点距離が望遠に近
付くに連れて多くなる傾向がある。従って、広角側では
小振幅の画像振れ補正を、望遠側では大振幅の画像振れ
補正を行うことが望ましい。

【００４７】本実施例の画像振れ防止装置によれば、Ｖ
ＡＰ制御による第１補正手段とフィールドメモリ制御に
よる第２補正手段とを組み合わせた画像振れ防止装置に
おいて、光学系の焦点距離を監視し、望遠側では大振幅
の画像振れを補正できるＶＡＰ制御の全画像振れ補正に
占める割合を多くし、広角側では小振幅の画像振れを補
正できる補正特性の良いフィールドメモリ制御の全画像
振れ補正に占める割合を多くするように、その制御ゲイ
ンを適宜変化させることにより、第１及び第２補正手段
のそれぞれの長所を最大限に生かした画像振れ補正を行
える。

【００４８】（第５実施例）次に、本発明の第５実施例
を図１１に基づき説明する。図１１は、本発明の第５実
施例に係わる画像振れ防止装置を備えた撮像手段である
ビデオカメラの構成を示すブロック図である。同図にお
いて、上述した第４実施例の図７と同一部分には、同一
符号を付してある。図１１において図７と異なる点は、
図７の構成から、ＶＡＰ１、ＶＡＰ制御手段２、ＶＡＰ
頂角センサ３及び撮像素子８をそれぞれ削除し、その代
わりに、通常より大きな面積の大面積撮像素子８′、撮
像素子読み出し回路２７及びズームレンズ群５の位置を
検出する位置エンコーダ２８をそれぞれ設けたものであ
る。位置エンコーダ２８により検出されたズームレンズ
群５の位置信号は論理演算回路２０へ入力される。大面
積撮像素子８′及び撮像素子読み出し回路２７により、
帰還ループを持ち且つ画像振れを補正する第１補正手段
を構成している。そして、撮像素子読み出し回路２７で
読み出しアドレスを変えることにより、大面積撮像素子
８′の任意の場所を切り出して、画像振れ補正を行うよ
うにしたものである。

【００４９】尚、本実施例におけるその他の構成、動作
及び作用効果は、上述した第４実施例と同一であるか
ら、その説明を省略する。

【００５０】（第６実施例）次に、本発明の第６実施例
を図１２に基づき説明する。図１２は、本発明の第６実
施例に係わる画像振れ防止装置における振れ周波数と制
御ゲイン割振りの変換テーブルを示す図である。本実施
例は、振れ周波数と制御ゲイン割振りとの関係を、第１
実施例のような直線的ではなく、指数関数的にしたもの
である。

【００５１】尚、本実施例におけるその他の構成、動作
及び作用効果は、上述した第４実施例と同一であるか
ら、その説明を省略する。

【００５２】（第７実施例）次に、本発明の第７実施例
を図１３及び図１４に基づき説明する。尚、本実施例に
係わる画像振れ防止装置を備えた撮像手段であるビデオ
カメラの構成は、上述した第１実施例における図１と同
一であるから、同図を流用して説明する。図１３は、本
実施例に係わる画像振れ防止装置における論理演算回路
２０の動作を示すフローチャートである。まず、図１３
のステップＳ１３０１で、動きベクトル検出回路１８か
らの出力信号（所定画面位置の動きベクトルの水平方向
及び垂直方向の各成分）をフィールド毎に読み込む。次
いで、ステップＳ１３０２へ進み、前記読み込んだ複数
画面位置での動きベクトルに対して所定の処理を施し
て、ある１つの代表動きベクトルを演算する。前記所定
の処理とは、個々の動きベクトルの信頼性評価処理及び
制御対象領域決定処理等である。

【００５３】次に、ステップＳ１３０３へ進んで、前記
代表動きベクトルを積分して画面の基準位置からの偏差
（画像変位量）を求め、画像振れ補正信号を得る。次
に、ステップＳ１３０４で、前記ステップＳ１３０３に
おいて求められた画像の偏差値の絶対値（絶対偏差値）
に基づいて各補正手段の制御ゲインを最適状態に設定す
る。次いで、ステップＳ１３０５へ進んで、前記ステッ
プＳ１３０３において求められた画像の偏差値である画
像振れ補正量と、前記ステップＳ１３０４において設定
された制御ゲインとから、ＶＡＰ制御及びフィールドメ
モリ制御による画像振れ補正を実行した後、本処理動作
を終了する。

【００５４】前記ステップＳ１３０４における処理は、
本発明の要旨をなすものであるから、図１４を用いて詳
細に説明する。図１４は、画像偏差値と各補正手段の制
御ゲインの割振りの変換テーブルを示す図である。同図
において、縦軸は補正ゲインを、横軸は画像偏差値をそ
れぞれ示す。同図にて明確なように、画像偏差値が大き
くなるに連れてＶＡＰ制御、即ち第１補正手段の全画像
振れ補正に占める割合を多くし、画像偏差値が小さくな
るに連れてフィールドメモリ制御、即ち第２補正手段の
全画像振れ補正に占める割合を多くしている。従って、
前記図１３のステップＳ１３０４においては、図１４の
変換テーブルに従って、画像偏差値の絶対値に応じたＶ
ＡＰ制御及びフィールドメモリ制御の制御ゲインを設定
するものである。

【００５５】（第８実施例）次に、本発明の第８実施例
を図１５に基づき説明する。図１５は、本発明の第８実
施例に係わる画像振れ防止装置における振れ周波数と制
御ゲイン割振りの変換テーブルを示す図である。本実施
例は、振れ周波数と制御ゲイン割振りとの関係を、第７
実施例のような直線的に変化させるのではなく、指数関
数的に変化させたものである。

【００５６】尚、本実施例におけるその他の構成、動作
及び作用効果は、上述した第７実施例と同一であるか
ら、その説明を省略する。

【００５７】（第９実施例）次に、本発明の第９実施例
を図１６及び図１７に基づき説明する。尚、本実施例に
係わる画像振れ防止装置を備えた撮像手段であるビデオ
カメラの構成は、上述した第１実施例における図１と同
一であるから、同図を流用して説明する。図１６は、本
実施例に係わる画像振れ防止装置における論理演算回路
２０の動作を示すフローチャートである。まず、図１６
のステップＳ１６０１で、動きベクトル検出回路１８か
らの出力信号（所定画面位置の動きベクトルの水平方向
及び垂直方向の各成分）をフィールド毎に読み込む。次
いで、ステップＳ１６０２へ進み、前記読み込んだ複数
画面位置での動きベクトルに対して所定の処理を施し
て、ある１つの代表動きベクトルを演算する。前記所定
の処理とは、個々の動きベクトルの信頼性評価処理及び
制御対象領域決定処理等である。

【００５８】次に、ステップＳ１６０３へ進んで、前記
代表動きベクトルを積分して画面の基準位置からの偏差
（画像変位量）を求め、画像振れ補正信号を得る。次
に、ステップＳ１６０４で、前記ステップＳ１６０２に
おいて求められた代表動きベクトルの絶対値に基づいて
各補正手段の制御ゲインを最適状態に設定する。次い
で、ステップＳ１６０５へ進んで、前記ステップＳ１６
０３において求められた画像の偏差値である画像振れ補
正量と、前記ステップＳ１６０４において設定された制
御ゲインとから、ＶＡＰ制御及びフィールドメモリ制御
による画像振れ補正を実行した後、本処理動作を終了す
る。

【００５９】前記ステップＳ１６０４における処理は、
本発明の要旨をなすものであるから、図１７を用いて詳
細に説明する。図１７は、代表動きベクトルと各補正手
段の制御ゲインの割振りの変換テーブルを示す図であ
る。同図において、縦軸は補正（制御）ゲインを、横軸
は代表動きベクトルをそれぞれ示す。同図にて明確なよ
うに、代表動きベクトル、即ち現時点での振れ幅が大き
くなるに連れてＶＡＰ制御、即ち第１補正手段の全画像
振れ補正に占める割合を多くし、現時点での振れ幅が小
さくなるに連れてフィールドメモリ制御、即ち第２補正
手段の全画像振れ補正に占める割合を多くしている。従
って、前記図１６のステップＳ１６０４においては、図
１７の変換テーブルに従って、代表動きベクトルの絶対
値に応じたＶＡＰ制御及びフィールドメモリ制御の制御
ゲインを設定するものである。

【００６０】（第１０実施例）次に、本発明の第１０実
施例を図１８に基づき説明する。図１８は、本発明の第
１０実施例に係わる画像振れ防止装置における代表動き
ベクトルと各補正手段の制御ゲイン割振りの変換テーブ
ルを示す図である。本実施例は、振れ周波数と制御ゲイ
ン割振りとの関係を、第７実施例のような直線的に変化
させるのではなく、指数関数的に変化させたものであ
る。

【００６１】尚、本実施例におけるその他の構成、動作
及び作用効果は、上述した第９実施例と同一であるか
ら、その説明を省略する。

【００６２】

【発明の効果】本発明の画像振れ防止装置によれば、そ
の瞬間における振れ量が大きい場合は、大振幅の画像振
れを補正できる第１補正手段の全画像振れ補正に占める
割合を多くし、振れ量が小さい場合は、小振幅の画像振
れを補正できて補正特性の良い第２補正手段の全画像振
れ補正に占める割合を多くするように、その制御ゲイン
を適宜に変化させることができるので、複数の補正手段
を組み合わせたものでありながら、高周波特性の悪化或
は補正範囲のオーバー等を起こすことなく、撮影状況に
応じた木目の細い画像振れ補正を容易且つ確実に行うこ
とができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係わる画像振れ防止装置
を備えた撮像手段であるビデオカメラの構成を示すブロ
ック図である。

【図２】同実施例に係わる画像振れ防止装置における論
理演算回路の制御動作を示すフローチャートである。

【図３】同実施例に係わる画像振れ防止装置における論
理演算回路の要部処理動作の詳細を示すフローチャート
である。

【図４】同実施例に係わる画像振れ防止装置において用
いる振れ周波数と各補正手段の制御ゲイン割振りの変換
テーブルを示す図である。

【図５】本発明の第２実施例に係わる画像振れ防止装置
を備えた撮像手段であるビデオカメラの構成を示すブロ
ック図である。

【図６】本発明の第３実施例に係わる画像振れ防止装置
において用いる振れ周波数と各補正手段の制御ゲイン割
振りの変換テーブルを示す図である。

【図７】本発明の第４実施例に係わる画像振れ防止装置
を備えた撮像手段であるビデオカメラの構成を示すブロ
ック図である。

【図８】同実施例に係わる画像振れ防止装置における論
理演算回路の制御動作を示すフローチャートである。

【図９】同実施例に係わる画像振れ防止装置における論
理演算回路の要部処理動作の詳細を示すフローチャート
である。

【図１０】同実施例に係わる画像振れ防止装置において
用いる焦点距離と各補正手段の制御ゲイン割振りの変換
テーブルを示す図である。

【図１１】本発明の第５実施例に係わる画像振れ防止装
置を備えた撮像手段であるビデオカメラの構成を示すブ
ロック図である。

【図１２】本発明の第６実施例に係わる画像振れ防止装
置において用いる焦点距離と各補正手段の制御ゲイン割
振りの変換テーブルを示す図である。

【図１３】本発明の第７実施例に係わる画像振れ防止装
置における論理演算回路の制御動作を示すフローチャー
トである。

【図１４】同実施例に係わる画像振れ防止装置において
用いる画像偏差値と各補正手段の制御ゲイン割振りの変
換テーブルを示す図である。

【図１５】本発明の第８実施例に係わる画像振れ防止装
置において用いる画像偏差値と各補正手段の制御ゲイン
割振りの変換テーブルを示す図である。

【図１６】本発明の第９実施例に係わる画像振れ防止装
置における論理演算回路の制御動作を示すフローチャー
トである。

【図１７】同実施例に係わる画像振れ防止装置において
用いる代表動きベクトルと各補正手段の制御ゲイン割振
りの変換テーブルを示す図である。

【図１８】本発明の第１０実施例に係わる画像振れ防止
装置において用いる代表動きベクトルと各補正手段の制
御ゲイン割振りの変換テーブルを示す図である。

【符号の説明】

１可変頂角プリズム（第１補正手段）１８動きベクトル検出回路（動きベクトル検出手段）１９第１のフィールドメモリ（フィールドメモリ）２０論理演算回路（振れ周波数演算手段、絶対偏差演
算手段、割合変化手段）２１メモリ読み出し回路（第２補正手段）２８位置エンコーダ（焦点距離読取手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像信号から動きベクトルを検出し、実
時間でその画像振れを補正する画像振れ防止装置におい
て、時系列に連続した画像間の相関演算を行い該画像間
の動きベクトルを検出する動きベクトル検出手段と、該
動きベクトル検出手段により検出された動きベクトルに
基づいて画像の振れ周波数を演算する振れ周波数演算手
段と、帰還ループを持ち且つ前記画像振れを補正する第
１補正手段と、フィールドメモリを持ち且つ該フィール
ドメモリで遅延された画像を使うことにより前記画像振
れを補正する第２補正手段と、前記振れ周波数演算手段
により算出された画像の振れ周波数に基づいて前記第１
補正手段と前記第２補正手段との全画像振れ補正に占め
る割合を変化させる割合変化手段とを具備したことを特
徴とする画像振れ防止装置。
【請求項２】画像信号から動きベクトルを検出し、実
時間でその画像振れを補正する画像振れ防止装置におい
て、帰還ループを持ち且つ前記画像振れを補正する第１
補正手段と、フィールドメモリを持ち且つ該フィールド
メモリで遅延された画像を使うことにより前記画像振れ
を補正する第２補正手段と、光学系の焦点距離を読み取
る焦点距離読取手段と、該焦点距離読取手段により読み
取った焦点距離情報に基づいて前記第１補正手段と前記
第２補正手段との全画像振れ補正に占める割合を変化さ
せる割合変化手段とを具備したことを特徴とする画像振
れ防止装置。
【請求項３】画像信号から動きベクトルを検出し、実
時間でその画像振れを補正する画像振れ防止装置におい
て、時系列に連続した画像間の相関演算を行い該画像間
の動きベクトルを検出する動きベクトル検出手段と、該
動きベクトル検出手段により検出された動きベクトルを
加算して現時点の画像の基準点からの絶対偏差を演算す
る絶対偏差演算手段と、帰還ループを持ち且つ前記画像
振れを補正する第１補正手段と、フィールドメモリを持
ち且つ該フィールドメモリで遅延された画像を使うこと
により前記画像振れを補正する第２補正手段と、前記絶
対偏差演算手段により算出された現時点の画像の基準点
からの絶対偏差値に基づいて前記第１補正手段と前記第
２補正手段との全画像振れ補正に占める割合を変化させ
る割合変化手段とを具備したことを特徴とする画像振れ
防止装置。
【請求項４】画像信号から動きベクトルを検出し、実
時間でその画像振れを補正する画像振れ防止装置におい
て、時系列に連続した画像間の相関演算を行い該画像間
の動きベクトルを検出する動きベクトル検出手段と、帰
還ループを持ち且つ前記画像振れを補正する第１補正手
段と、フィールドメモリを持ち且つ該フィールドメモリ
で遅延された画像を使うことにより前記画像振れを補正
する第２補正手段と、前記動きベクトル検出手段により
検出された画像間の動きベクトル情報に基づいて前記第
１補正手段と前記第２補正手段との全画像振れ補正に占
める割合を変化させる割合変化手段とを具備したことを
特徴とする画像振れ防止装置。