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JP3252416B2 - Image stabilization device - Google Patents

Image stabilization device

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Publication number
JP3252416B2
JP3252416B2 JP32673391A JP32673391A JP3252416B2 JP 3252416 B2 JP3252416 B2 JP 3252416B2 JP 32673391 A JP32673391 A JP 32673391A JP 32673391 A JP32673391 A JP 32673391A JP 3252416 B2 JP3252416 B2 JP 3252416B2
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JP
Japan
Prior art keywords
image
motion vector
camera shake
block
image data
Prior art date
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Application number
JP32673391A
Other languages
Japanese (ja)
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JPH05137051A (en
Inventor
哲二郎 近藤
泰弘 藤森
真史 内田
賢 堀士
司 橋野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP32673391A priority Critical patent/JP3252416B2/en
Publication of JPH05137051A publication Critical patent/JPH05137051A/en
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Publication of JP3252416B2 publication Critical patent/JP3252416B2/en
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  • Adjustment Of Camera Lenses (AREA)
  • Image Analysis (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ハンディタイプのビデ
オカメラの撮像出力等をビデオデータに含まれる所謂手
振れによる画像の移動量を検出して補正する画像の手振
れ補正装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image stabilizing apparatus for correcting the image pickup output of a handy type video camera by detecting the amount of movement of an image caused by a so-called camera shake contained in video data.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、ハンディタイプのビデオカメラ
では、撮影時の手振れすなわちカメラの振動が画像の振
動となって現れる。そこで、このような手振れによる画
像の振動を補正する画像の手振れ補正装置として、例え
ば特開昭63−166370号公報に開示されているよ
うに、画像の動きベクトルを検出し、この動きベクトル
に基づいて、画像メモリに貯えられているビデオデータ
を補正するものが提案されている。
2. Description of the Related Art Generally, in a handy type video camera, camera shake during photographing, that is, camera vibration appears as image vibration. Therefore, as an image stabilization device for correcting an image vibration caused by such a camera shake, for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-166370, a motion vector of an image is detected and based on this motion vector. A technique for correcting video data stored in an image memory has been proposed.

【0003】画像の動きベクトルの検出には、例えばブ
ロックマッチング法が採用される。このブロックマッチ
ング法による画像の動きベクトルの検出では、画面を多
数の領域(ブロックと称する)に分割し、各ブロックの
中心に位置する前フィールドの代表点画素と現フィール
ドのブロック内の各画素の画像データとのフィールド差
の絶対値を演算し、各ブロックのフィールド差分絶対値
を対応する画素毎に積算して相関積分値を求めて、1ブ
ロック分の画素配列に対応する座標を有する相関積算値
表を形成する。そして、この相関積算値表における相関
積分値の最小値の座標値を画像の動きベクトルの座標値
として画面全体の動きベクトルを決定している。
For detecting a motion vector of an image, for example, a block matching method is employed. In the detection of a motion vector of an image by the block matching method, a screen is divided into a number of regions (referred to as blocks), and a representative point pixel of a previous field located at the center of each block and a pixel of each pixel in a block of the current field are determined. The absolute value of the field difference from the image data is calculated, the absolute value of the field difference of each block is integrated for each corresponding pixel to obtain a correlation integral value, and the correlation integration having coordinates corresponding to the pixel array of one block Form a value table. Then, the motion vector of the entire screen is determined using the coordinate value of the minimum value of the correlation integral value in the correlation integrated value table as the coordinate value of the motion vector of the image.

【0004】そして、画像の手振れ補正装置では、検出
された動きベクトルを補正信号に変換し、この補正信号
により現画像を移動する補正を行っている。このような
画像の手振れ補正装置における補正精度は、画像の動き
ベクトルの検出精度に依存する。
[0004] The image blur correction device converts the detected motion vector into a correction signal, and performs a correction for moving the current image using the correction signal. The correction accuracy of such an image stabilization device depends on the detection accuracy of the motion vector of the image.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
に相関積算値表における相関積分値の最小値の座標値を
画像の動きベクトルの座標値として画面全体の動きベク
トルを決定するようにした従来のブロックマッチング法
による画像の動きベクトルの検出では、カメラの手振れ
による動きベクトルと被写体の移動による動きベクトル
とが同時に発生する。従って、画像の手振れ補正装置で
は、上記手振れによる動きベクトルと被写体の移動によ
る動きベクトルとを判別し、上記手振れによる動きベク
トルのみにより手振れ補正信号を形成して手振れ補正を
行う必要がある。上記被写体の移動による動きベクトル
を手振れによる動きベクトルと誤って判定して、手振れ
補正を行った場合には、静止しているべき背景画像など
が手振れ補正により移動してしまうことになり、不自然
が画像となってしまう。逆に、上記手振れによる動きベ
クトルを被写体の移動による動きベクトルと誤って判定
した場合には、手振れ補正がきかなくなってしまう。
By the way, as described above, the motion vector of the entire screen is determined by using the coordinate value of the minimum value of the correlation integrated value in the correlation integrated value table as the coordinate value of the motion vector of the image. In the detection of a motion vector of an image by the block matching method, a motion vector due to camera shake and a motion vector due to movement of a subject are simultaneously generated. Therefore, the image shake correction apparatus needs to determine the motion vector due to the camera shake and the motion vector due to the movement of the subject, and form a camera shake correction signal using only the motion vector due to the camera shake to perform the camera shake correction. If the motion vector due to the movement of the subject is erroneously determined to be the motion vector due to camera shake and the camera shake correction is performed, the background image that should be stationary moves due to the camera shake correction, which is unnatural. Becomes an image. Conversely, if the motion vector due to the camera shake is erroneously determined to be the motion vector due to the movement of the subject, the camera shake cannot be corrected.

【0006】本発明は、このような実情に鑑みてなされ
たものであり、ハンディタイプのビデオカメラなどにお
ける高性能の手振れ補正を可能にすることを目的とし、
検出した画像の動きベクトルが手振れによる画像の動き
ベクトルであるか被写体の移動による動きベクトルであ
るかを確実に判定して、手振れ補正を行うようにした画
像の手振れ補正装置を提供するものである。
The present invention has been made in view of such circumstances, and has as its object to enable high-performance camera shake correction in a handy-type video camera or the like.
It is an object of the present invention to provide an image stabilization apparatus for an image, in which it is reliably determined whether a detected motion vector of an image is a motion vector of an image due to camera shake or a motion vector of a movement of a subject, thereby performing camera shake correction. .

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明に係る画像の手振
れ補正装置は、上述の課題を解決するために、入力ビデ
オ信号で構成される一定単位の画像を複数に分割した各
ブロック毎の代表点画素の画像データIk (0,0)を
メモリに一定単位期間記憶し、現フィールドのブロック
の各画素の画像データIk (x,y)と上記メモリから
読み出される前フィールドのブロックの代表点画素の画
像データIk-1 (0,0)との差分の絶対値|Ik-1
(0,0)−Ik (x,y)|に基づいて画像の動きベ
クトルを検出する動きベクトル検出部と、上記入力ビデ
オ信号で構成される一定単位の画像を複数に分割した各
ブロック毎に複数の代表点画素の画像データIk (x
0 ,y0 )をメモリに一定単位期間記憶し、現フィール
ドのブロックの各画素の画像データIk (x,y)と上
記メモリから読み出される前フィールドのブロックの各
代表点画素の画像データIk-1 (x0 ,y0 )とのフィ
ールド間相関に基づいて、上記動きベクトル検出部によ
り検出された動きベクトルが手振れに起因するものであ
るか否かの判定を行う手振れ判定部と、上記手振れ判定
部により画像の手振れに起因するものであると判定され
た上記動きベクトルに応じた補正量の手振れ補正信号を
形成する補正量発生部と、上記補正量発生部から供給さ
れる手振れ補正信号により入力ビデオ信号に手振れ補正
処理を施す補正部とを備えることを特徴とするものであ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, an image stabilizing apparatus for an image according to the present invention is a representative image for each block obtained by dividing a fixed unit image formed by an input video signal into a plurality of blocks. The image data I k (0,0) of the point pixel is stored in the memory for a fixed unit period, and the image data I k (x, y) of each pixel of the block of the current field and the representative of the block of the previous field read from the memory are stored. The absolute value | I k-1 of the difference from the image data I k-1 (0,0) of the point pixel
A motion vector detecting unit that detects a motion vector of an image based on (0,0) −I k (x, y) |, and for each block obtained by dividing a fixed unit image composed of the input video signal into a plurality of blocks , The image data I k (x
0 , y 0 ) is stored in the memory for a fixed unit period, and the image data I k (x, y) of each pixel of the current field block and the image data I k of each representative point pixel of the previous field block read from the memory are read out. a camera shake determination unit that determines whether or not the motion vector detected by the motion vector detection unit is due to a camera shake based on an inter-field correlation with k−1 (x 0 , y 0 ); A correction amount generation unit that forms a camera shake correction signal of a correction amount corresponding to the motion vector determined by the camera shake determination unit to be caused by camera shake, and a camera shake correction supplied from the correction amount generation unit A correction unit for performing a camera shake correction process on an input video signal by a signal.

【0008】[0008]

【作用】本発明に係る画像の手振れ補正装置では、入力
ビデオ信号で構成される一定単位の画像を複数に分割し
た各ブロック毎の代表点画素の画像データを用いてブロ
ックマッチングにより画像の動きベクトルを動きベクト
ル検出部により検出するとともに、上記入力ビデオ信号
で構成される一定単位の画像を複数に分割した各ブロッ
ク毎の複数の代表点画素の各画像データのフィールド間
相関に基づいて上記動きベクトルが手振れに起因するも
のであるか否かを手振れ判定部により判定し、手振れに
起因する動きベクトルに応じた補正量の手振れ補正信号
を補正量発生部により形成して、補正部により入力ビデ
オ信号に手振れ補正処理を施す。
In the image stabilization apparatus for an image according to the present invention, a motion vector of an image is obtained by block matching using image data of a representative point pixel for each block obtained by dividing a fixed unit image formed of an input video signal into a plurality of blocks. Is detected by a motion vector detection unit, and the motion vector is determined based on the inter-field correlation of each image data of a plurality of representative point pixels for each block obtained by dividing a fixed unit image formed of the input video signal into a plurality of blocks. Is determined by the camera shake determiner whether or not is caused by camera shake, a camera shake correction signal of a correction amount corresponding to a motion vector caused by camera shake is formed by the correction amount generator, and the input video signal is Is subjected to camera shake correction processing.

【0009】[0009]

【実施例】以下、本発明に係る画像の手振れ補正装置の
一実施例について図面に従い詳細に説明する。本発明に
係る画像の手振れ補正装置は、例えば図1に示すように
構成される。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram of an image stabilizing apparatus according to an embodiment of the present invention; An image stabilization apparatus for an image according to the present invention is configured, for example, as shown in FIG.

【0010】この図1に示した画像の手振れ補正装置
は、ハンディタイプのビデオカメラにおける手振れによ
る画像の動きを補正する手振れ補正装置に本発明を適用
したもので、画像の動きベクトル検出部10、手振れ判
定部20、補正量発生部30及び補正部40を備えてな
る。図1において、信号入力端子1には、上記ビデオカ
メラの図示しない撮像部による撮像出力として得られる
ビデオ信号をディジタル化した入力ビデオデータが供給
される。
The image blur correction device shown in FIG. 1 is a device in which the present invention is applied to a camera shake correction device for correcting the motion of an image due to a camera shake in a handy type video camera. The camera includes a camera shake determination unit 20, a correction amount generation unit 30, and a correction unit 40. In FIG. 1, input video data obtained by digitizing a video signal obtained as an imaging output by an imaging unit (not shown) of the video camera is supplied to a signal input terminal 1.

【0011】この手振れ補正装置において、上記動きベ
クトル検出部10は、上記入力ビデオデータが上記信号
入力端子1を介して供給される代表点メモリ11及び減
算回路12と、この減算回路12による減算出力データ
が供給される相関積算値表形成回路13と、この相関積
算値表形成回路13により形成された相関積算値表の相
関積算値が供給される動きベクトル検出回路14とを備
えてなる。
In this camera shake correction apparatus, the motion vector detecting section 10 includes a representative point memory 11 and a subtraction circuit 12 to which the input video data is supplied via the signal input terminal 1, and a subtraction output by the subtraction circuit 12. The circuit comprises a correlation integrated value table forming circuit 13 to which data is supplied, and a motion vector detecting circuit 14 to which a correlation integrated value of the correlation integrated value table formed by the correlation integrated value table forming circuit 13 is supplied.

【0012】この動きベクトル検出部10における上記
代表点メモリ11は、入力ビデオデータで構成される1
フィールドの画像を複数に分割した各ブロック毎の代表
点画素の画像データIk (0,0)を記憶する。具体的
には、例えば図2に示すように、1フィールドの画面を
m画素×nラインのブロックに分割し、図3に示すよう
に各ブロックの中心の画素S(0,0)を代表点とし、
各代表点画素の画像データIk (0,0)を上記代表点
メモリ11に1フィールド期間記憶する。なお、上記代
表点は、画面上で均一のばらまかれている。そして、こ
の代表点メモリ11から読み出される1フィールド前の
各代表点画素の画像データIk-1 (0,0)が上記減算
回路12に供給される。
The representative point memory 11 in the motion vector detecting unit 10 is composed of input video data.
The image data I k (0,0) of the representative point pixel for each block obtained by dividing the image of the field into a plurality is stored. Specifically, for example, as shown in FIG. 2, a screen of one field is divided into blocks of m pixels × n lines, and as shown in FIG. 3, a pixel S (0,0) at the center of each block is set as a representative point. age,
The image data I k (0,0) of each representative point pixel is stored in the representative point memory 11 for one field period. Note that the representative points are uniformly distributed on the screen. Then, the image data I k−1 (0,0) of each representative point pixel one field before read from the representative point memory 11 is supplied to the subtraction circuit 12.

【0013】上記減算回路12は、上記信号入力端子1
を介して供給される入力ビデオデータすなわち現フィー
ルドの画像データについて、ブロック毎のm×n個の各
画素の画像データIk (x,y)と上記代表点メモリ1
1から読み出される前フィールドの対応するブロックの
代表点画素の画像データIk-1 (0,0)との差分すな
わちフィールド間差の絶対値|Ik-1 (0,0)−Ik
(x,y)|を検出する。そして、この減算回路12に
よる減算出力データとして得られるフィールド差分絶対
値が上記相関積算値表形成回路13に供給される。
The subtraction circuit 12 is connected to the signal input terminal 1
, The image data of the current field, i.e., the image data I k (x, y) of each pixel of m × n and the representative point memory 1
1 and the difference from the image data I k-1 (0,0) of the representative point pixel of the corresponding block of the previous field, that is, the absolute value of the difference between the fields | I k-1 (0,0) -I k
(X, y) |. Then, the field difference absolute value obtained as the subtraction output data by the subtraction circuit 12 is supplied to the correlation integrated value table forming circuit 13.

【0014】上記相関積算値表形成回路13は、上記減
算回路12により得られた各ブロックのフィールド差分
絶対値|Ik-1 (0,0)−Ik (x,y)|を対応す
る画素毎に1フィールド期間に亘って積算し、1ブロッ
ク分の画素配列に対応するm×nの整数座標を有する相
関積算値表を形成する。この相関積算値表形成回路13
により形成される相関積算値表は、m×n個のフィール
ド差分絶対値|Ik-1 (0,0)−Ik (x,y)|の
積算値すなわち相関積算値の分布を示し、フィールド相
関の最も強い座標の相関積算値が最小値となる。そし
て、この相関積算値表形成回路13により形成される相
関積算値表のm×n個の相関積算値が上記動きベクトル
検出回路14に供給される。
The correlation integrated value table forming circuit 13 corresponds to the field difference absolute value | I k-1 (0,0) -I k (x, y) | of each block obtained by the subtraction circuit 12. The pixels are integrated over one field period to form a correlation integrated value table having m × n integer coordinates corresponding to the pixel arrangement of one block. This correlation integrated value table forming circuit 13
The correlation integrated value table formed by the following formula indicates the integrated value of m × n field difference absolute values | I k-1 (0,0) −I k (x, y) | The correlation integrated value of the coordinates having the strongest field correlation becomes the minimum value. Then, m × n correlation integrated values in the correlation integrated value table formed by the correlation integrated value table forming circuit 13 are supplied to the motion vector detecting circuit 14.

【0015】上記動きベクトル検出回路14は、上記相
関積算値表形成回路13により形成された相関積算値表
の相関積算値の最小値の座標を検出する。上記相関積算
値表形成回路13により形成された相関積算値表の相関
積算値は、各ブロックの代表点画素の画像データIk-1
(0,0)と他の画素の画像データIk (x,y)との
フィールド間相関を示すもので、相関の強い画素に対応
する座標ほど小さな値となり、動きベクトルに対応する
座標の相関積算値が最小値となる。すなわち、上記動き
ベクトル検出回路14は、動きベクトルを示す座標とし
て、上記相関積算値表の相関積算値の最小値の座標を検
出する。
The motion vector detection circuit 14 detects the coordinates of the minimum value of the correlation integrated value in the correlation integrated value table formed by the correlation integrated value table forming circuit 13. The correlation integrated value of the correlation integrated value table formed by the correlation integrated value table forming circuit 13 is the image data I k−1 of the representative point pixel of each block.
This indicates the inter-field correlation between (0, 0) and the image data I k (x, y) of another pixel. The coordinates corresponding to a pixel having a higher correlation have a smaller value, and the correlation of the coordinates corresponding to a motion vector is smaller. The integrated value becomes the minimum value. That is, the motion vector detection circuit 14 detects the coordinate of the minimum value of the correlation integrated value in the correlation integrated value table as the coordinate indicating the motion vector.

【0016】そして、この動きベクトル検出回路14に
より検出された上記相関積算値の最小値の座標すなわち
動きベクトルは、上記手振れ判定部20と上記補正量発
生部30に供給される。
The coordinates of the minimum value of the correlation integrated value, that is, the motion vector detected by the motion vector detection circuit 14 are supplied to the camera shake determination section 20 and the correction amount generation section 30.

【0017】また、この手振れ補正装置において、上記
手振れ判定部20は、上記入力ビデオデータが上記信号
入力端子1を介して供給される代表点メモリ21、減算
回路22及び条件判定回路23と、この条件判定回路2
3による判定出力に基づいて度数分布表を形成する度数
分布表形成回路24と、上記動きベクトル検出部10に
より検出された画像の動きベクトルが手振れによる画像
の動きベクトルであるか否かの判定処理を上記度数分布
表形成部24により形成された度数分布表に基づいて行
う手振れ判定回路25を備えてなる。
In this camera shake correction apparatus, the camera shake determination section 20 includes a representative point memory 21 to which the input video data is supplied via the signal input terminal 1, a subtraction circuit 22, and a condition determination circuit 23. Condition judgment circuit 2
3, a frequency distribution table forming circuit 24 that forms a frequency distribution table based on the determination output, and a process of determining whether the motion vector of the image detected by the motion vector detection unit 10 is a motion vector of an image due to camera shake. Is performed on the basis of the frequency distribution table formed by the frequency distribution table forming unit 24.

【0018】この手振れ判定部20において、上記代表
点メモリ21は、上記入力ビデオ信号で構成される1フ
ィールドの画像を複数に分割した各ブロック毎に複数の
代表点画素〔例えば図4に示すように1ブロック毎に空
間的に均等にばらかまれた9個の代表点画素S(0,
0),S(+Δx ,0), S(+Δx ,−Δy ,
(0,−Δy , S(−Δx ,−Δy , S(−Δx
0), S(−Δx ,+Δy),S(0,+Δy ,
(+Δx ,+Δy )〕の各画像データIk (x0
0 )を1フィールド期間記憶する。なお、上記各ブロ
ックは、上述の手振れ判定部20において1フィールド
の画像を複数に分割した各ブロックに対応している。そ
して、上記代表点メモリ21から1フィールド前の各代
表点画素の画像データIk-1 (x0 ,y0 )が読み出さ
れて、上記減算回路22に供給される。
In the camera shake judging section 20, the representative point memory 21 stores a plurality of representative point pixels for each block obtained by dividing the image of one field constituted by the input video signal into a plurality of blocks [for example, as shown in FIG. , Nine representative point pixels S (0, 0,
0), S (+ Δ x , 0), S (+ Δ x, -Δ y), S
(0, −Δ y ) , S (−Δ x , −Δ y ) , S (−Δ x ,
0), S (-Δ x, + Δ y), S (0, + Δ y), S
(+ Δ x , + Δ y )]] of each image data I k (x 0 ,
y 0 ) is stored for one field period. Each of the blocks corresponds to each of the blocks obtained by dividing the image of one field into a plurality in the camera shake determination unit 20. Then, the image data I k-1 (x 0 , y 0 ) of each representative point pixel one field before is read from the representative point memory 21 and supplied to the subtraction circuit 22.

【0019】上記減算回路22は、上記信号入力端子1
から供給される入力ビデオデータすなわち現フィールド
の画像データについて、ブロック毎のm×n個の各画素
の画像データIk (x,y)と上記代表点メモリ21か
ら読み出される1フィールド前の各代表点画素の画像デ
ータIk-1 (x0 ,y0 )との差分の絶対値|I
k-1 (x0 ,y0 )−Ik (x,y)|すなわちフィー
ルド間差の絶対値を検出する。そして、この減算回路2
2による減算出力データとして得られるフィールド差分
絶対値が上記条件判定回路23に供給される。
The subtraction circuit 22 is connected to the signal input terminal 1
, The image data of the current field, the image data I k (x, y) of each of the m × n pixels for each block and the representatives of the previous field read from the representative point memory 21. Absolute value | I of difference from image data I k-1 (x 0 , y 0 ) of point pixel
k-1 (x 0, y 0) -I k (x, y) | that is, detecting the absolute value of the inter-field difference. And this subtraction circuit 2
The field difference absolute value obtained as the subtraction output data by 2 is supplied to the condition determination circuit 23.

【0020】上記条件判定回路23は、上記代表点メモ
リ21から読み出される1フィールド前の各代表点画素
の画像データIk-1 (x0 ,y0 )について、各ブロッ
クの中心に位置する代表点画素S(0,0)の画像デー
タIk-1 (0,0)と他の代表点画素の画像データI
k-1 (x0 ,y0 )との差分絶対値|Ik-1 (0,0)
−Ik-1 (x0 ,y0)|が、 |Ik-1 (0,0)−Ik-1 (x0 ,y0 )|≧Th1 なる判定条件を満たす代表点画素数N1 をブロック毎に
検出して、その数N1 が N1 ≧NTh1 なる第1の判定条件を満たすアクティビティの低い平坦
な画像に対応するブロックを検出する。
The condition judging circuit 23 determines the representative data located at the center of each block for the image data I k-1 (x 0 , y 0 ) of each representative point pixel one field before, which is read from the representative point memory 21. The image data I k-1 (0,0) of the point pixel S (0,0) and the image data I k of another representative point pixel
k-1 (x 0 , y 0 ) Difference absolute value | I k-1 (0,0)
-I k-1 (x 0 , y 0 ) | is the number of representative point pixels satisfying the determination condition of | I k-1 (0,0) -I k-1 (x 0 , y 0 ) | ≧ Th 1 by detecting the N 1 for each block, the number N 1 detects a block corresponding to the lower flat image first determination condition is satisfied activities that N 1 ≧ NTH 1.

【0021】そして、上記第1の判定条件を満たすアク
ティビティの低い平坦な画像に対応するブロックについ
て、上記減算回路22により検出された各ブロックのフ
ィールド差分絶対値|Ik-1 (x0 ,y0 )−I
k (x,y)|が、 |Ik-1 (x0 ,y0 )−Ik (x0 ,y0 )|≧Th2 なる判定条件を満たす代表点画素数N2 をブロック毎に
検出して、その数N2 が N2 ≧NTh2 なる第2の判定条件を満たすフィールド間相関の強いブ
ロックを検出する。
Then, for a block corresponding to a flat image having low activity satisfying the first determination condition, the field difference absolute value | I k-1 (x 0 , y) of each block detected by the subtraction circuit 22 0 ) -I
k (x, y) | is, | I k-1 (x 0, y 0) -I k (x 0, y 0) | a ≧ Th 2 comprising determination satisfies the representative point pixel number N 2 for each block A block having a strong inter-field correlation whose number N 2 satisfies the second determination condition of N 2 ≧ NTh 2 is detected.

【0022】さらに、上記第1及び第2の判定条件を満
たしたブロックの現フィールドの画像データIk (x,
y)について、各ブロックの中心に位置する代表点画素
S(0,0)の画像データIk (0,0)と他の代表点
画素の画像データIk (x0 ,y0 )との差分絶対値|
k (0,0)−Ik (x0 ,y0 )|が、 |Ik (0,0)−Ik (x0 ,y0 )|≧Th2 なる判定条件を満たす代表点画素数N3 をブロック毎に
検出して、その数N3 が N3 ≧NTh3 なる第3の判定条件を満たすアクティビティの低い平坦
な画像に対応するブロックを静止ブロックとして検出す
る。
Further, the image data I k (x, x) of the current field of the block satisfying the first and second determination conditions
y), the image data I k (0,0) of the representative point pixel S (0,0) located at the center of each block and the image data I k (x 0 , y 0 ) of the other representative point pixels Difference absolute value |
I k (0,0) -I k ( x 0, y 0) | is, | I k (0,0) -I k (x 0, y 0) | ≧ Th 2 comprising determination satisfies representative point pixels The number N 3 is detected for each block, and a block corresponding to a flat image with low activity that satisfies the third determination condition where the number N 3 satisfies N 3 ≧ NTh 3 is detected as a still block.

【0023】そして、上記第1乃至第3の判定条件を全
て満たす静止ブロックについて、上記減算回路22によ
り検出された各ブロックのフィールド差分絶対値|I
k-1 (x0 ,y0 )−Ik (x,y)|が、 |Ik-1 (0,0)−Ik (x,y)|≧Th4 なる第4の判定条件を満たすか否かを判定する。ここ
で、上記Th4 は、空間内のレベル差の有無を判定する
ための閾値である。
For the still blocks satisfying all the first to third determination conditions, the field difference absolute value | I of each block detected by the subtraction circuit 22 is used.
k−1 (x 0 , y 0 ) −I k (x, y) | is a fourth determination condition of | I k−1 (0, 0) −I k (x, y) | ≧ Th 4 It is determined whether or not the condition is satisfied. Here, the Th 4 is a threshold for determining the presence or absence of level difference in space.

【0024】すなわち、上記条件判定回路23では、上
記第1乃至第3の判定条件によりフィールド相関が強い
代表点画素を有する静止ブロック候補を検出し、この静
止ブロック候補について、第4の判定条件により代表点
画素の画像データIk (0,0)に対する各画素のIk
(x,y)の相関に基づく静止判定を行っている。
That is, the condition determination circuit 23 detects a still block candidate having a representative point pixel having a strong field correlation according to the first to third determination conditions, and determines the still block candidate according to the fourth determination condition. I k of each pixel with respect to the image data I k of representative point pixels (0,0)
Stillness determination based on the correlation of (x, y) is performed.

【0025】そして、この条件判定回路23による判定
出力が上記度数分布表形成回路24に供給される。
The output of the judgment by the condition judgment circuit 23 is supplied to the frequency distribution table forming circuit 24.

【0026】上記度数分布表形成回路24は、1ブロッ
ク分の画素配列に対応する座標を有するメモリテーブル
24Aと、上記条件判定回路23による判定出力に基づ
いて、上記第1及び第2の判定条件を満たす画素が検出
される毎に対応する座標の度数f(x,y)をインクリ
メントする加算器24Bとからなる。そして、この度数
分布表形成回路24では、現フィールドの画像データI
k (x,y)と1フィールド前の各代表点画素の画像デ
ータIk-1 (0,0)との差分の絶対値|Ik-1 (0,
0)−Ik (x,y)|に基づいて、代表点画素の1フ
ィールド間の相関を示す条件付度数分布表が上記メモリ
テーブル24Aに形成される。そして、この度数分布表
形成回路24により上記メモリテーブル24Aに形成さ
れた1フィールド間の相関を示す度数分布表の度数値が
上記手振れ判定回路25に供給される。
The frequency distribution table forming circuit 24 is based on the memory table 24A having coordinates corresponding to the pixel arrangement of one block and the output of the first and second determination conditions based on the determination output by the condition determination circuit 23. And an adder 24B that increments the frequency f (x, y) of the corresponding coordinate every time a pixel satisfying the following condition is detected. In the frequency distribution table forming circuit 24, the image data I
k (x, y) and the absolute value | I k-1 (0,0) of the difference between the image data I k-1 (0,0) of each representative point pixel one field before.
0) -I k (x, y) |, a conditional frequency distribution table showing the correlation between the one field of the representative point pixels is formed in the memory table 24A. Then, the frequency value of the frequency distribution table indicating the correlation between one field formed in the memory table 24A by the frequency distribution table forming circuit 24 is supplied to the camera shake determination circuit 25.

【0027】上記手振れ判定回路25は、上記度数分布
表形成回路24により形成された度数分布表について、
上記動きベクトル検出部10により検出された画像の動
きベクトルに対応する座標の度数値が、所定値よりも小
さい場合には上記動きベクトル検出部10により検出さ
れた画像の動きベクトルが画像の手振れに起因するもの
であると判定し、また、上記度数値が所定値よりも大き
い場合には上記動きベクトル検出部10により検出され
た画像の動きベクトルが画像の手振れに起因するもので
ないと判定する。
The camera shake determination circuit 25 calculates the frequency distribution table formed by the frequency distribution table forming circuit 24,
If the frequency value of the coordinates corresponding to the motion vector of the image detected by the motion vector detection unit 10 is smaller than a predetermined value, the motion vector of the image detected by the motion vector detection unit 10 is used as the image shake. If the frequency value is larger than a predetermined value, it is determined that the motion vector of the image detected by the motion vector detection unit 10 is not due to camera shake of the image.

【0028】ここで、例えば図5に示すように、k−1
フィールドとkフィールドの間で、手振れによる動きベ
クトルVk を伴う画像において平坦な被写体OBが独立
にv1 だけ移動した場合、ブロックAの中心代表点画素
の画像データIk-1 (0,0),Ik (0,0)のフィ
ールド間相関は高く、動きベクトルVk の座標における
画像データIk (x,y)と前フィールドの代表点画素
の画像データIk-1 (0,0)との差分は大きいので、
上記中心代表点画素の画像データのフィールド間相関の
判定だけでは、上記条件判定回路23により上記第4の
判定条件を満たす有意画素として判定され、上記度数分
布表形成回路24において、上記メモリテーブル24A
の座標の度数f(x,y)がインクリメントされてしま
い、上記手振れ判定回路25が誤った判定を行う虞れが
ある。これに対し、この実施例の手振れ補正装置では、
上記各ブロック毎に複数の代表点画素の各画像データの
フィールド間相関を判定しているので、上記動きベクト
ルが手振れに起因するものであるか否かを上記手振れ判
定部20により確実に判定することができる。
Here, for example, as shown in FIG.
When the flat subject OB independently moves by v 1 in the image with the motion vector V k due to camera shake between the field and the k field, the image data I k−1 (0,0) of the central representative point pixel of the block A ), I k (0,0) have a high inter-field correlation, and the image data I k (x, y) at the coordinates of the motion vector V k and the image data I k−1 (0,0) of the representative point pixel in the previous field ) Is large,
Only by determining the inter-field correlation of the image data of the central representative point pixel, the condition determination circuit 23 determines that the pixel is a significant pixel satisfying the fourth determination condition, and in the frequency distribution table forming circuit 24, the memory table 24A
The frequency f (x, y) of the coordinates of (1) is incremented, and the camera shake determination circuit 25 may make an erroneous determination. On the other hand, in the image stabilizing apparatus of this embodiment,
Since the inter-field correlation of each image data of a plurality of representative point pixels is determined for each block, the camera shake determination unit 20 reliably determines whether the motion vector is caused by camera shake. be able to.

【0029】そして、この手振れ判定部20の判定出力
が上記補正量発生部30に供給される。
Then, the judgment output of the camera shake judging section 20 is supplied to the correction amount generating section 30.

【0030】上記補正量発生部30は、上記動きベクト
ル検出部10が検出した動きベクトルが画像の手振れに
起因するものであることを示す判定出力が上記手振れ判
定部30から供給されると、上記動きベクトル検出部1
0が検出した上記動きベクトルを手振れベクトルVt
として、 Xt =Xt-1 −Vt ’ なる補正量Xt の手振れ補正信号を形成し、この手振れ
補正信号を上記補正部30に供給する。また、この補正
量発生部30は、上記動きベクトル検出部10が検出し
た動きベクトルが画像の手振れに起因するものでないこ
とを示す判定出力が上記手振れ判定部30から供給され
ると、手振れベクトルVt’を零ベクトルV〔0,0〕
として手振れ補正信号を形成し、この手振れ補正信号を
上記補正部40に供給する。
When the determination output indicating that the motion vector detected by the motion vector detection unit 10 is caused by the camera shake of the image is supplied from the camera shake determination unit 30, the correction amount generation unit 30 Motion vector detector 1
The motion vector detected by the motion vector 0 is represented by a shake vector V t '.
As to form the image stabilization signal X t = X t-1 -V t ' becomes the correction amount X t, and supplies the image stabilization signal to the correcting unit 30. When the determination output indicating that the motion vector detected by the motion vector detection unit 10 is not caused by the camera shake of the image is supplied from the camera shake determination unit 30, the correction amount generation unit 30 t 'is replaced by the zero vector V [0,0]
Is formed, and the camera shake correction signal is supplied to the correction unit 40.

【0031】また、上記補正部40は、例えば図6に示
すように、上記補正量発生部30から手振れ補正信号が
供給されるアドレス制御回路41及びセレクト信号発生
回路42と、上記アドレス制御回路41から供給される
アドレス信号に従ってビデオデータの書き込み/読み出
しが行われるフィールドメモリ43及び周辺メモリ44
と、上記フィールドメモリ43及び周辺メモリ44から
読み出されるビデオデータを上記セレクト信号発生回路
42から供給されるセレクト信号に応じて選択的に出力
するセレクタ45とを備えてなる。
As shown in FIG. 6, for example, the correction section 40 includes an address control circuit 41 and a select signal generation circuit 42 to which a camera shake correction signal is supplied from the correction amount generation section 30, and an address control circuit 41. Memory 43 and peripheral memory 44 in which video data is written / read in accordance with an address signal supplied from
And a selector 45 for selectively outputting video data read from the field memory 43 and the peripheral memory 44 in accordance with a select signal supplied from the select signal generating circuit 42.

【0032】上記フィールドメモリ43には、上記信号
入力端子1を介して供給される入力ビデオデータが順次
書き込まれる。そして、このフィールドメモリ43の読
み出しアドレスが上記手振れ補正信号により上記手振れ
ベクトルに応じて制御される。これにより、上記フィー
ルドメモリ43からは、1フィールドの入力ビデオデー
タが上記手振れベクトルに応じて移動されたビデオデー
タが得られる。そして、このフィールドメモリ43から
読み出されるビデオデータと上記周辺メモリ44から読
み出される周辺ビデオデータとが上記セレクタ45によ
る選択によって合成され、手振れ補正処理済のビデオデ
ータとして信号出力端子2から出力される。
Input video data supplied via the signal input terminal 1 is sequentially written into the field memory 43. The read address of the field memory 43 is controlled by the camera shake correction signal in accordance with the camera shake vector. As a result, video data obtained by moving one field of input video data in accordance with the camera shake vector is obtained from the field memory 43. Then, the video data read from the field memory 43 and the peripheral video data read from the peripheral memory 44 are combined by selection by the selector 45, and output from the signal output terminal 2 as video data subjected to camera shake correction processing.

【0033】なお、上記周辺メモリ44には、上記セレ
クタ45を介して出力される手振れ補正処理済のビデオ
データによる画像の補正範囲に相当する周辺部分のビデ
オデータが周辺ビデオデータとして逐次書き込まれる。
In the peripheral memory 44, video data of a peripheral portion corresponding to a correction range of an image based on video data subjected to camera shake correction output via the selector 45 is sequentially written as peripheral video data.

【0034】この手振れ補正装置では、上述のように上
記動きベクトル検出部10により検出された画像の動き
ベクトルが手振れに起因するものであるか否かの手振れ
判定を上記手振れ判定部20により確実に行うことがで
きるので、手振れ補正を確実に行うことができ、自然な
画像出力が得られる。
In this camera shake correction apparatus, the camera shake determination section 20 reliably determines whether or not the motion vector of the image detected by the motion vector detection section 10 is attributable to camera shake as described above. Since the correction can be performed, camera shake correction can be reliably performed, and a natural image output can be obtained.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明に係る画像の手振れ補正装置では、入力ビデオ信号で
構成される一定単位の画像を複数に分割した各ブロック
毎の代表点画素の画像データを用いてブロックマッチン
グにより画像の動きベクトルを動きベクトル検出部によ
り検出し、上記入力ビデオ信号で構成される一定単位の
画像を複数に分割した各ブロック毎に複数の代表点画素
の各画像データのフィールド間相関に基づいて上記動き
ベクトルが手振れに起因するものであるか否かを手振れ
判定部により確実に判定することができ、手振れに起因
する動きベクトルに応じた補正量の手振れ補正信号を補
正量発生部により形成して、補正部により入力ビデオ信
号に手振れ補正処理を確実に施すことができる。
As is apparent from the above description, in the image stabilization apparatus for an image according to the present invention, a representative point pixel of each block obtained by dividing a fixed unit image formed by an input video signal into a plurality of blocks is divided. A motion vector detection unit detects a motion vector of an image by block matching using image data, and a plurality of representative point pixels for each block obtained by dividing a fixed unit image formed by the input video signal into a plurality of blocks. Whether or not the motion vector is due to camera shake can be reliably determined by the camera shake determination unit based on the inter-field correlation of the data. Is formed by the correction amount generation unit, and the correction unit can reliably perform the camera shake correction processing on the input video signal.

【0036】このように、発明に係る画像の手振れ補正
装置では、画像の動きベクトルが手振れに起因するもの
であるか否かを確実に判定して、手振れ補正を行うこと
ができ、ハンディタイプのビデオカメラなどにおける高
性能の手振れ補正を可能にすることができる。
As described above, in the image stabilizing apparatus for an image according to the present invention, it is possible to reliably determine whether or not a motion vector of an image is caused by a camera shake and to perform a camera shake correction. High-performance camera shake correction in a video camera or the like can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る手振れ補正装置の構成を示すブロ
ック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a camera shake correction apparatus according to the present invention.

【図2】上記手振れ補正装置の動きベクトル検出部にお
ける画面のブロック分割の状態を示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a state in which a screen is divided into blocks in a motion vector detection unit of the camera shake correction apparatus.

【図3】上記ブロック分割された画面の1ブロックの構
造を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a structure of one block of the screen divided into blocks.

【図4】ブロック毎に設定した複数の代表点画素の設定
状況を模式的に示す図である。
FIG. 4 is a diagram schematically illustrating a setting state of a plurality of representative point pixels set for each block.

【図5】被写体の動きによる動きベクトルの発生状況を
模式的に示す図である。
FIG. 5 is a diagram schematically showing a state of generation of a motion vector due to a motion of a subject.

【図6】上記手振れ補正装置の補正部の構成を示すブロ
ック図である。
FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of a correction unit of the camera shake correction device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10・・・・・・・・・動きベクトル検出部 11・・・・・・・・・代表点メモリ 12・・・・・・・・・減算回路 13・・・・・・・・・相関積算値表形成回路 14・・・・・・・・・動きベクトル検出回路 20・・・・・・・・・手振れ判定部 21・・・・・・・・・代表点メモリ 22・・・・・・・・・減算回路 23・・・・・・・・・条件判定回路 24・・・・・・・・・度数分布表形成回路 25・・・・・・・・・手振れ判定回路 30・・・・・・・・・補正量発生部 40・・・・・・・・・補正部 Reference numeral 10: Motion vector detecting section 11: Representative point memory 12: Subtraction circuit 13: Correlation Integrated value table forming circuit 14 Motion vector detecting circuit 20 Camera shake determination unit 21 Representative point memory 22 ················································································ ········· Correction amount generation unit 40 ········ Correction unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堀士 賢 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソ ニー株式会社内 (72)発明者 橋野 司 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソ ニー株式会社内 (56)参考文献 特開 平4−255178(JP,A) 特開 平4−302590(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 5/232 G03B 5/00 G06T 7/20 100 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Ken Satoshi 6-35, Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Inside Sony Corporation (72) Inventor Tsukasa Hashino 6-35, Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo (56) References JP-A-4-255178 (JP, A) JP-A-4-302590 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H04N 5/232 G03B 5/00 G06T 7/20 100

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 入力ビデオ信号で構成される一定単位の
画像を複数に分割した各ブロック毎の代表点画素の画像
データIk (0,0)をメモリに一定単位期間記憶し、
現フィールドのブロックの各画素の画像データIk
(x,y)と上記メモリから読み出される前フィールド
のブロックの代表点画素の画像データIk-1(0,0)
との差分の絶対値|Ik-1 (0,0)−Ik (x,y)
|に基づいて画像の動きベクトルを検出する動きベクト
ル検出部と、 上記入力ビデオ信号で構成される一定単位の画像を複数
に分割した各ブロック毎に複数の代表点画素の画像デー
タIk (x0 ,y0 )をメモリに一定単位期間記憶し、
現フィールドのブロックの各画素の画像データIk
(x,y)と上記メモリから読み出される前フィールド
のブロックの各代表点画素の画像データIk-1 (x0
0 )とのフィールド間相関に基づいて、上記動きベク
トル検出部により検出された動きベクトルが手振れに起
因するものであるか否かの判定を行う手振れ判定部と、 上記手振れ判定部により画像の手振れに起因するもので
あると判定された上記動きベクトルに応じた補正量の手
振れ補正信号を形成する補正量発生部と、 上記補正量発生部から供給される手振れ補正信号により
入力ビデオ信号に手振れ補正処理を施す補正部とを備え
ることを特徴とする画像の手振れ補正装置。
An image data I k (0,0) of a representative point pixel for each block obtained by dividing a fixed unit image composed of an input video signal into a plurality of blocks is stored in a memory for a fixed unit period,
Image data I k of each pixel of the block of the current field
(X, y) and image data I k-1 (0, 0) of the representative point pixel of the block of the previous field read from the memory
| I k-1 (0,0) -I k (x, y)
And a motion vector detecting unit that detects a motion vector of an image based on |, a plurality of representative point pixel image data I k (x 0 , y 0 ) are stored in the memory for a certain unit period,
Image data I k of each pixel of the block of the current field
(X, y) and the image data I k-1 (x 0 ,
y 0 ), a camera shake determination unit that determines whether the motion vector detected by the motion vector detection unit is caused by camera shake, A correction amount generator that forms a camera shake correction signal of a correction amount corresponding to the motion vector determined to be caused by camera shake; and a camera shake to an input video signal by a camera shake correction signal supplied from the correction amount generator. An image stabilization device for an image, comprising: a correction unit for performing a correction process.
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