JPH0810936B2 - 動きベクトル検出装置 - Google Patents
動きベクトル検出装置Info
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- JPH0810936B2 JPH0810936B2 JP1083461A JP8346189A JPH0810936B2 JP H0810936 B2 JPH0810936 B2 JP H0810936B2 JP 1083461 A JP1083461 A JP 1083461A JP 8346189 A JP8346189 A JP 8346189A JP H0810936 B2 JPH0810936 B2 JP H0810936B2
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- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は画像の動き量を検出する動きベクトル検出装
置に関する。
置に関する。
従来の技術 従来の画像の動きベクトル検出装置の例として、例え
ば特開昭61-269475号公報に示される様なものがある。
ば特開昭61-269475号公報に示される様なものがある。
第９図は、これの概略図を示したものであり、１はラ
ッチＡ、２は代表点メモリ、３はラッチＢ、４は相関
器、５はアドレスコントローラ、６はアドレス切り替え
回路、７は累積加算器、８は相関性検索回路、９は相関
性有効無効判定回路、10は判定回路である。
ッチＡ、２は代表点メモリ、３はラッチＢ、４は相関
器、５はアドレスコントローラ、６はアドレス切り替え
回路、７は累積加算器、８は相関性検索回路、９は相関
性有効無効判定回路、10は判定回路である。
以上のように構成された従来の相関演算装置を用いた
画像の動きベクトル検出装置について説明する。
画像の動きベクトル検出装置について説明する。
まず、画像の動きベクトルについて説明する。第８図
（ａ）は、ある時刻における画像を示している。そして
（ｂ）は１フィールドもしくは１フレーム後の画像を示
している。このように、撮像装置などの動きによって画
像が平行移動するとき、（ｃ）の矢印で示したように画
像が平行移動した量をベクトルで示したものを動きベク
トルと呼ぶ。
（ａ）は、ある時刻における画像を示している。そして
（ｂ）は１フィールドもしくは１フレーム後の画像を示
している。このように、撮像装置などの動きによって画
像が平行移動するとき、（ｃ）の矢印で示したように画
像が平行移動した量をベクトルで示したものを動きベク
トルと呼ぶ。
第10図はこのような画像の動きベクトルを検出する方
法の最も一般的な方法である代表点マッチング法におけ
る代表点とそのまわりの画素の様子を示したものであ
る。動きベクトル検出は、あるフィールドにおける代表
点の位置の画像データが次のフィールドでまわりの画素
のうちどこに移動したかを検出することによって行われ
る。
法の最も一般的な方法である代表点マッチング法におけ
る代表点とそのまわりの画素の様子を示したものであ
る。動きベクトル検出は、あるフィールドにおける代表
点の位置の画像データが次のフィールドでまわりの画素
のうちどこに移動したかを検出することによって行われ
る。
次に、従来の相関演算装置を用いた画像の動きベクト
ル検出装置について第９図、第10図を用いて説明する。
ル検出装置について第９図、第10図を用いて説明する。
画面上の各代表点における画像データはタイミングパ
ルスLP1によりラッチA1に取り込まれ、タイミングをと
って代表点保存メモリ２のそれぞれの代表点に対応する
アドレスに書き込まれる。そして、次のフィールドもし
くは次のフレームにおいて、各代表点の位置のまわりの
動きベクトル検出領域における画像データと代表点メモ
リ２に保存された前フィールドの代表点の相関をとり、
累積加算器７に入力する。累積加算器７は代表点を基準
としたときの座標の位置が同じ場所において相関をとっ
たデータを、それぞれ累積加算する。そしてすべての代
表点まわりの累積加算が終了したとき、相関検索回路８
により累積加算器７に保持された累積加算値のなかで最
も相関の高い値を有する場所を判定する。つまり、代表
点の位置を基準としたときの、この最も相関の高い値を
有する位置（アドレス）が動きベクトルとなる。さら
に、代表点の回りの相関値の分布（平均値、最小値、最
大値、勾配など）をもとにして、相関性有効無効判定回
路９はその相関演算により得られた動きベクトルが有効
か無効か判定する。以上の動作は、画面を複数個に分割
したときの各領域について行なわれる。
ルスLP1によりラッチA1に取り込まれ、タイミングをと
って代表点保存メモリ２のそれぞれの代表点に対応する
アドレスに書き込まれる。そして、次のフィールドもし
くは次のフレームにおいて、各代表点の位置のまわりの
動きベクトル検出領域における画像データと代表点メモ
リ２に保存された前フィールドの代表点の相関をとり、
累積加算器７に入力する。累積加算器７は代表点を基準
としたときの座標の位置が同じ場所において相関をとっ
たデータを、それぞれ累積加算する。そしてすべての代
表点まわりの累積加算が終了したとき、相関検索回路８
により累積加算器７に保持された累積加算値のなかで最
も相関の高い値を有する場所を判定する。つまり、代表
点の位置を基準としたときの、この最も相関の高い値を
有する位置（アドレス）が動きベクトルとなる。さら
に、代表点の回りの相関値の分布（平均値、最小値、最
大値、勾配など）をもとにして、相関性有効無効判定回
路９はその相関演算により得られた動きベクトルが有効
か無効か判定する。以上の動作は、画面を複数個に分割
したときの各領域について行なわれる。
そして、画面の各領域から得られた動きベクトルとそ
の有効性判定情報により画面全体の動きベクトルを判定
回路10により判定する。
の有効性判定情報により画面全体の動きベクトルを判定
回路10により判定する。
ここまでの動作は毎フィールド（フレーム）行うた
め、相関演算を行いながら次のフィールド（フレーム）
の相関演算のための代表点における画像データを保存す
るためにラッチA1がある。また、ラッチB3は、ある代表
点の画像データと、その周辺の画像データとの相関をと
るときに代表点の画像データを保持する。
め、相関演算を行いながら次のフィールド（フレーム）
の相関演算のための代表点における画像データを保存す
るためにラッチA1がある。また、ラッチB3は、ある代表
点の画像データと、その周辺の画像データとの相関をと
るときに代表点の画像データを保持する。
また、第９図中破線部分、すなわち相関演算により動
きベクトルを検出する部分を動きベクトル検出部11、動
きベクトル検出部により得られた画面の各領域の動きベ
クトルとその相関情報から画面全体の動きベクトルを求
める部分を動きベクトル判定部12とする。
きベクトルを検出する部分を動きベクトル検出部11、動
きベクトル検出部により得られた画面の各領域の動きベ
クトルとその相関情報から画面全体の動きベクトルを求
める部分を動きベクトル判定部12とする。
発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記のような構成においては、入力画
像信号の状態によりベクトル検出可能な領域の個数は変
化する。そして最悪の場合、即ちほとんど検出不能状態
であり、時々１領域以上検出可能な状態が存在するとき
には、動きベクトルが検出できたりできなかったりする
状態が続き、出力される動きベクトルは離散的に発生
し、検出された動きベクトルが時間的に不連続となると
いう問題点を有していた。
像信号の状態によりベクトル検出可能な領域の個数は変
化する。そして最悪の場合、即ちほとんど検出不能状態
であり、時々１領域以上検出可能な状態が存在するとき
には、動きベクトルが検出できたりできなかったりする
状態が続き、出力される動きベクトルは離散的に発生
し、検出された動きベクトルが時間的に不連続となると
いう問題点を有していた。
本発明はかかる点に鑑み、入力画像の状態が悪く、画
像の動きベクトル検出不能状態に近い状態が続くときで
も、検出される画像の動きベクトルが時間的に不連続に
ならないような動きベクトル検出装置を提供することを
目的とする。
像の動きベクトル検出不能状態に近い状態が続くときで
も、検出される画像の動きベクトルが時間的に不連続に
ならないような動きベクトル検出装置を提供することを
目的とする。
課題を解決するための手段 本発明は上記目的を達成するため、入力画像信号を複
数の領域に分割し、それぞれの領域における画像の動き
ベクトルを演算する動きベクトル検出部と、各領域にお
ける動きベクトルの有効性を判断し、画面全体の動きベ
クトルを決定する動きベクトル判定部と、有効と判定さ
れた領域数の時系列を、なだらかな時間変化の時系列に
変換する係数の時系列を出力する係数判定部と、前記係
数判定部の出力により画面全体の動きベクトルの大きさ
を制御する制御部を有する構成である。
数の領域に分割し、それぞれの領域における画像の動き
ベクトルを演算する動きベクトル検出部と、各領域にお
ける動きベクトルの有効性を判断し、画面全体の動きベ
クトルを決定する動きベクトル判定部と、有効と判定さ
れた領域数の時系列を、なだらかな時間変化の時系列に
変換する係数の時系列を出力する係数判定部と、前記係
数判定部の出力により画面全体の動きベクトルの大きさ
を制御する制御部を有する構成である。
作用 本発明は前記した構成により、検出された動きベクト
ルが有効と判定された領域数に比例した信号の時間的密
度に比例した係数により検出動きベクトルの大きさを制
御する。
ルが有効と判定された領域数に比例した信号の時間的密
度に比例した係数により検出動きベクトルの大きさを制
御する。
実施例 第１図は本発明の第１の実施例における動きベクトル
検出装置の構成図であり、11は動きベクトル検出部、12
は動きベクトル判定部であり、従来例の構成と同様であ
る。また、13は低域ろ波器（LPF）、14はクリップ装置
Ａ、15は乗算器である。
検出装置の構成図であり、11は動きベクトル検出部、12
は動きベクトル判定部であり、従来例の構成と同様であ
る。また、13は低域ろ波器（LPF）、14はクリップ装置
Ａ、15は乗算器である。
以上のように構成された動きベクトル検出装置の動作
について以下説明する。
について以下説明する。
第１図において、まず、従来例と同様にして動きベク
トル検出部において入力画像信号のフィールドまたはフ
レーム間の動きベクトルを画面の領域別に検出し、動き
ベクトル判定部12により各領域における検出動きベクト
ルの有効性を判定し、画面全体の動きベクトルを決定す
る。このとき、動きベクトル判定部12は有効と判断され
た領域の個数またはこれに比例した信号を動きベクトル
判定情報として同時に出力する。
トル検出部において入力画像信号のフィールドまたはフ
レーム間の動きベクトルを画面の領域別に検出し、動き
ベクトル判定部12により各領域における検出動きベクト
ルの有効性を判定し、画面全体の動きベクトルを決定す
る。このとき、動きベクトル判定部12は有効と判断され
た領域の個数またはこれに比例した信号を動きベクトル
判定情報として同時に出力する。
次に、低域ろ波器13により動きベクトル判定情報を時
間的になだらかに変化させ、クリップ装置A14により信
号の上側をクリップする。このクリップレベルは、通常
の動作時の乗算器の係数となる。即ち乗算器15の係数１
倍相当をクリップレベルにしておけば通常の動作時には
動きベクトルはそのままの大きさで出力される。このよ
うにすることによって、有効と判定された領域の個数の
時間的密度に応じて検出動きベクトルに乗算すべき係数
が決定される（第２図）。ここで第２図において、Ｎは
画面の総領域数である。ｋ点（クリップのかかる点）の
設定は低域ろ波器13の利得を変化することにより調整で
きる。
間的になだらかに変化させ、クリップ装置A14により信
号の上側をクリップする。このクリップレベルは、通常
の動作時の乗算器の係数となる。即ち乗算器15の係数１
倍相当をクリップレベルにしておけば通常の動作時には
動きベクトルはそのままの大きさで出力される。このよ
うにすることによって、有効と判定された領域の個数の
時間的密度に応じて検出動きベクトルに乗算すべき係数
が決定される（第２図）。ここで第２図において、Ｎは
画面の総領域数である。ｋ点（クリップのかかる点）の
設定は低域ろ波器13の利得を変化することにより調整で
きる。
ここで、有効領域数の密度が１個の状態をｋ点にすれ
ば、１個以上の密度で検出領域が有効となる場合、即ち
常に画面全体の動きベクトルが検出可能な場合、乗算器
に入力される動きベクトル係数が１となり、通常の動き
ベクトル検出と同じ動作となる。これに対して、１個以
下の密度で検出領域が有効となる場合、即ち入力画像信
号の状態が悪く（例えば輝度レベルが低かったり、画像
の高周波成分が少ない場合等）、有効と判定される領域
が画面全体で０個か１個の状態が続き、動きベクトルが
検出可能であったり不可能であったりするときには、有
効領域数の時間的密度が低いほど動きベクトルの係数が
小さくなるので、検出動きベクトルが時間的に不連続に
なるのを抑圧することができる。
ば、１個以上の密度で検出領域が有効となる場合、即ち
常に画面全体の動きベクトルが検出可能な場合、乗算器
に入力される動きベクトル係数が１となり、通常の動き
ベクトル検出と同じ動作となる。これに対して、１個以
下の密度で検出領域が有効となる場合、即ち入力画像信
号の状態が悪く（例えば輝度レベルが低かったり、画像
の高周波成分が少ない場合等）、有効と判定される領域
が画面全体で０個か１個の状態が続き、動きベクトルが
検出可能であったり不可能であったりするときには、有
効領域数の時間的密度が低いほど動きベクトルの係数が
小さくなるので、検出動きベクトルが時間的に不連続に
なるのを抑圧することができる。
また、クリップ装置A14に負の値を０にクリップする
動作を追加し、動きベクトル判定情報にオフセットを加
算すれば、第３図に示すように、有効領域数の密度があ
る程度以下では出力動きベクトルを０とするような特性
にする事もできる。第３図の例では有効領域数密度が0.
75になるまでは通常の動きベクトル検出と同じ動作とな
るので、有効と判定される領域が時々無くなっても動き
ベクトル出力は通常の動作をする。これに対して、第３
図の0.75の点を1.25とすれば、有効と判定される領域が
１個は必ず有り、時々２個の領域が有効となる場合まで
動きベクトル出力は通常の動作をし、それ以下になると
動きベクトルの大きさに制御がかかる。このように第２
図、第３図のグラフの特性を変化させることにより、動
きベクトルの大きさを制御する特性を調節できる。
動作を追加し、動きベクトル判定情報にオフセットを加
算すれば、第３図に示すように、有効領域数の密度があ
る程度以下では出力動きベクトルを０とするような特性
にする事もできる。第３図の例では有効領域数密度が0.
75になるまでは通常の動きベクトル検出と同じ動作とな
るので、有効と判定される領域が時々無くなっても動き
ベクトル出力は通常の動作をする。これに対して、第３
図の0.75の点を1.25とすれば、有効と判定される領域が
１個は必ず有り、時々２個の領域が有効となる場合まで
動きベクトル出力は通常の動作をし、それ以下になると
動きベクトルの大きさに制御がかかる。このように第２
図、第３図のグラフの特性を変化させることにより、動
きベクトルの大きさを制御する特性を調節できる。
以上のようにして決定された動きベクトル係数を乗算
器15で検出動きベクトルに乗算することにより、最終出
力の画像の動きベクトルを得る。
器15で検出動きベクトルに乗算することにより、最終出
力の画像の動きベクトルを得る。
以上のように本実施例によれば、有効と判定された領
域数に比例した信号の時間的密度に比例した係数を検出
動きベクトルに乗算する事により、入力画像の状態が悪
く、画像の動きベクトル検出不能状態に近い状態が続く
ときでも、検出される画像の動きベクトルが時間的に不
連続にならない。
域数に比例した信号の時間的密度に比例した係数を検出
動きベクトルに乗算する事により、入力画像の状態が悪
く、画像の動きベクトル検出不能状態に近い状態が続く
ときでも、検出される画像の動きベクトルが時間的に不
連続にならない。
第４図は本発明の第２の実施例における動きベクトル
検出装置の構成図であり、11は動きベクトル検出部、12
は動きベクトル判定部、13は低域ろ波器（LPF）、14は
クリップ装置Ａ、15は乗算器であり、以上は第１の実施
例と同じである。第１の実施例と異なる点は、動きベク
トル判定部の出力（検出動きベクトル）を積分する積分
器16が追加されその後に乗算器15が置かれている点であ
る。
検出装置の構成図であり、11は動きベクトル検出部、12
は動きベクトル判定部、13は低域ろ波器（LPF）、14は
クリップ装置Ａ、15は乗算器であり、以上は第１の実施
例と同じである。第１の実施例と異なる点は、動きベク
トル判定部の出力（検出動きベクトル）を積分する積分
器16が追加されその後に乗算器15が置かれている点であ
る。
以上のように構成された第２の実施例の動きベクトル
検出装置について以下その動作を説明する。
検出装置について以下その動作を説明する。
第４図において、まず、第１の実施例と同様にして動
きベクトル検出部において入力画像信号のフィールドま
たはフレーム間の動きベクトルを画面の領域別に検出
し、動きベクトル判定部12により各領域における検出動
きベクトルの有効性を判定し、画面全体の動きベクトル
を決定する。このとき、動きベクトル判定部12は有効と
判断された領域の個数またはこれに比例した信号を動き
ベクトル判定情報として同時に出力する。
きベクトル検出部において入力画像信号のフィールドま
たはフレーム間の動きベクトルを画面の領域別に検出
し、動きベクトル判定部12により各領域における検出動
きベクトルの有効性を判定し、画面全体の動きベクトル
を決定する。このとき、動きベクトル判定部12は有効と
判断された領域の個数またはこれに比例した信号を動き
ベクトル判定情報として同時に出力する。
ここで動きベクトル判定部の出力における動きベクト
ルは前フィールドを基準にした時の差分動きベクトルで
あり、初期値からの動きベクトルはこれを積分すること
により得られる（積分動きベクトル）。ここで積分は完
全積分を行なってもよいが、オフセット発生時の信号の
飽和を防ぐため、信号漏れのある不完全積分を行なう。
この積分動きベクトルに乗算器15で動きベクトル係数を
乗算することにより、有効領域数の時間的密度が低いと
きでも積分動きベクトルが時間的に不連続になるのを抑
圧する。
ルは前フィールドを基準にした時の差分動きベクトルで
あり、初期値からの動きベクトルはこれを積分すること
により得られる（積分動きベクトル）。ここで積分は完
全積分を行なってもよいが、オフセット発生時の信号の
飽和を防ぐため、信号漏れのある不完全積分を行なう。
この積分動きベクトルに乗算器15で動きベクトル係数を
乗算することにより、有効領域数の時間的密度が低いと
きでも積分動きベクトルが時間的に不連続になるのを抑
圧する。
動きベクトル係数を得る方法も第１の実施例と同じで
あり、低域ろ波器13により動きベクトル判定情報（有効
領域数に比例した信号）を時間的になだらかに変化さ
せ、クリップ装置A14により信号の上側をクリップす
る。このクリップレベルを乗算器15の係数にして１倍相
当にしておく。このようにすることによって、有効と判
定された領域の個数の時間的密度に応じて検出動きベク
トルに乗算すべき係数が決定される（第２図）。また、
クリップ装置A14に負の値を０にクリップする動作を追
加し、動きベクトル判定情報にオフセットを加算すれ
ば、第１の実施例における第３図のように有効領域数の
密度がある程度まで大きくなるまでは動きベクトル係数
を０とする特性にすることもできる。
あり、低域ろ波器13により動きベクトル判定情報（有効
領域数に比例した信号）を時間的になだらかに変化さ
せ、クリップ装置A14により信号の上側をクリップす
る。このクリップレベルを乗算器15の係数にして１倍相
当にしておく。このようにすることによって、有効と判
定された領域の個数の時間的密度に応じて検出動きベク
トルに乗算すべき係数が決定される（第２図）。また、
クリップ装置A14に負の値を０にクリップする動作を追
加し、動きベクトル判定情報にオフセットを加算すれ
ば、第１の実施例における第３図のように有効領域数の
密度がある程度まで大きくなるまでは動きベクトル係数
を０とする特性にすることもできる。
以上のように本実施例によれば、有効と判定された領
域数に比例した信号の時間的密度に比例した係数を積分
動きベクトルに乗算する事により、乗算を行ってから積
分処理を行うのに比べて演算誤差の増大を抑えることが
できる。
域数に比例した信号の時間的密度に比例した係数を積分
動きベクトルに乗算する事により、乗算を行ってから積
分処理を行うのに比べて演算誤差の増大を抑えることが
できる。
第５図は本発明の第３の実施例の構成図であり、11は
動きベクトル検出部、12は動きベクトル判定部、13は低
域ろ波器（LPF）、15は乗算器、16は積分器であり、以
上は第２の実施例と同じである。第２の実施例と異なる
点は、クリップ装置A14がクリップ装置B17にかわり、動
きベクトル係数の代わりに積分減衰係数を用いて動きベ
クトル積分演算での累積加算値の大きさを変化させ、動
きベクトル積分における積分もれ量を変化させ、積分値
を制御している点である。
動きベクトル検出部、12は動きベクトル判定部、13は低
域ろ波器（LPF）、15は乗算器、16は積分器であり、以
上は第２の実施例と同じである。第２の実施例と異なる
点は、クリップ装置A14がクリップ装置B17にかわり、動
きベクトル係数の代わりに積分減衰係数を用いて動きベ
クトル積分演算での累積加算値の大きさを変化させ、動
きベクトル積分における積分もれ量を変化させ、積分値
を制御している点である。
以上のように構成された第３の実施例の動きベクトル
検出装置について以下その動作を説明する。第５図にお
いて、まず、第２の実施例と同様にして動きベクトル検
出部において入力画像信号のフィールドまたはフレーム
間の動きベクトルを画面の領域別に検出し、動きベクト
ル判定部12により各領域における検出動きベクトルの有
効性を判定し、画面全体の動きベクトル（差分動きベク
トル）を決定する。このとき、動きベクトル判定部12は
有効と判断された領域の個数またはこれに比例した信号
を動きベクトル判定情報として同時に出力する。
検出装置について以下その動作を説明する。第５図にお
いて、まず、第２の実施例と同様にして動きベクトル検
出部において入力画像信号のフィールドまたはフレーム
間の動きベクトルを画面の領域別に検出し、動きベクト
ル判定部12により各領域における検出動きベクトルの有
効性を判定し、画面全体の動きベクトル（差分動きベク
トル）を決定する。このとき、動きベクトル判定部12は
有効と判断された領域の個数またはこれに比例した信号
を動きベクトル判定情報として同時に出力する。
次に、動きベクトル判定部12の出力を積分器16により
積分する。このとき、積分計算は下式で与えられる。
積分する。このとき、積分計算は下式で与えられる。
s_vect（ｎ）＝s_vect（ｎ−１）×ｍ＋vect（ｎ） 但し、s_vect（ｎ） :nフィールド（フレーム）の積 分動きベクトル s_vect（ｎ−１）:n−１フィールド（フレーム） の積分動きベクトル vect（ｎ） :nフィールド（フレーム）の （差分）動きベクトル ｍ ：積分減衰係数（≦１） である。ｎフィールドとは、ｎ番目のフィールド、とい
う意味である。ｎ番目のフィールドを現在のフィールド
とすれば、ｎ−１番目のフィールドは、１つ前、即ち前
フィールドのことを指す。
う意味である。ｎ番目のフィールドを現在のフィールド
とすれば、ｎ−１番目のフィールドは、１つ前、即ち前
フィールドのことを指す。
ここで、積分減衰係数ｍの値が１であれば、有効と判
断された動きベクトル検出領域の数の時系列を全て累積
加算することとなり、完全な積分演算となる。ｍ＜１の
時には、累積加算の際に１フィールド（フレーム）前の
積分結果を小さくして加算値vect（ｎ）を加算するた
め、積分結果が小さくなる。つまり、積分結果の初期値
がある値を持っていても、加算値vect（ｎ）が０であれ
ば、積分結果が徐々に小さくなっていくので、累積加算
値からある一定の割合で積分値が少しづつもれて無くな
っていく。この、積分値が小さくなっていく割合が積分
もれ量である。積分値が小さくなる度合はｍの値が小さ
くなるほど（積分もれ量が大きくなり）大きくなり、完
全積分の特性からずれて行き、積分誤差が増大する。
断された動きベクトル検出領域の数の時系列を全て累積
加算することとなり、完全な積分演算となる。ｍ＜１の
時には、累積加算の際に１フィールド（フレーム）前の
積分結果を小さくして加算値vect（ｎ）を加算するた
め、積分結果が小さくなる。つまり、積分結果の初期値
がある値を持っていても、加算値vect（ｎ）が０であれ
ば、積分結果が徐々に小さくなっていくので、累積加算
値からある一定の割合で積分値が少しづつもれて無くな
っていく。この、積分値が小さくなっていく割合が積分
もれ量である。積分値が小さくなる度合はｍの値が小さ
くなるほど（積分もれ量が大きくなり）大きくなり、完
全積分の特性からずれて行き、積分誤差が増大する。
この積分減衰係数ｍを動きベクトル判定情報により制
御する。低域ろ波器13により動きベクトル判定情報（有
効領域数を示す時系列信号）を時間的になだらかに変化
させ、有効領域数の時間密度を求める。例えば時系列が
０、１、０、１、１、０、・・・であり、LPFが２項の
移動平均（アベレージング）で構成されておれば、これ
のLPF処理後の値、即ち時間密度は０から１の間の数値
で0.5、0.5、0.5、１、0.5・・・の時系列になる。
御する。低域ろ波器13により動きベクトル判定情報（有
効領域数を示す時系列信号）を時間的になだらかに変化
させ、有効領域数の時間密度を求める。例えば時系列が
０、１、０、１、１、０、・・・であり、LPFが２項の
移動平均（アベレージング）で構成されておれば、これ
のLPF処理後の値、即ち時間密度は０から１の間の数値
で0.5、0.5、0.5、１、0.5・・・の時系列になる。
この有効と判断された動きベクトル領域数の時間密度
を示す時系列をもとにしてクリップ装置B17により積分
減衰量ｍを得る。クリップ装置B17は入力値にあるゲイ
ンｋをかけ、１以上の時間密度の値を１もしくはそれ以
下の値にクリップするものである。クリップ装置B17の
クリップレベルを積分減衰係数ｍの１相当より少し小さ
く設定しておく（例:0.99）と、有効と判定された領域
の個数が多い時には積分減衰定数ｍが１に近い値で一定
になり、ほぼ完全積分が行なわれる（第６図）が、動き
がない場合に雑音成分が多少存在しても、積分値を０に
することができる。
を示す時系列をもとにしてクリップ装置B17により積分
減衰量ｍを得る。クリップ装置B17は入力値にあるゲイ
ンｋをかけ、１以上の時間密度の値を１もしくはそれ以
下の値にクリップするものである。クリップ装置B17の
クリップレベルを積分減衰係数ｍの１相当より少し小さ
く設定しておく（例:0.99）と、有効と判定された領域
の個数が多い時には積分減衰定数ｍが１に近い値で一定
になり、ほぼ完全積分が行なわれる（第６図）が、動き
がない場合に雑音成分が多少存在しても、積分値を０に
することができる。
ここで有効と判断された動きベクトル検出領域数の時
間密度に応じて検出動きベクトルに施すべき積分のもれ
量の制御（積分減衰定数ｍの制御）を行う。
間密度に応じて検出動きベクトルに施すべき積分のもれ
量の制御（積分減衰定数ｍの制御）を行う。
即ち、有効と判定された領域の個数の時間密度が低い
ときにはｍの値を小さくして積分もれを増大させて積分
動きベクトルを小さくし、積分動きベクトルが時間的に
不連続になるのを抑圧する。ここで第６図において、Ｎ
が画面の総領域数である。
ときにはｍの値を小さくして積分もれを増大させて積分
動きベクトルを小さくし、積分動きベクトルが時間的に
不連続になるのを抑圧する。ここで第６図において、Ｎ
が画面の総領域数である。
ｋ点（クリップのかかる点）の設定は低域ろ波器13の
利得を変化することにより調整できる。
利得を変化することにより調整できる。
また、クリップ装置B17に負の値を０にクリップする
動作を追加し、動きベクトル判定情報にオフセットを加
算すれば、第１の実施例における第３図のように有効領
域数の密度がある程度まで大きくなるまでは積分動作を
行なわない特性にすることもできる。
動作を追加し、動きベクトル判定情報にオフセットを加
算すれば、第１の実施例における第３図のように有効領
域数の密度がある程度まで大きくなるまでは積分動作を
行なわない特性にすることもできる。
以上のように、本実施例によれば、積分減衰係数ｍに
より積分のもれ量を制御することにより、１フィールド
（フレーム）分の差分動きベクトルの成分は残るが、入
力画像の状態が悪く、画像の動きベクトル検出不能状態
に近い状態が続くときでも、検出される画像の積分動き
ベクトルが時間的に不連続になるのを抑圧できる。
より積分のもれ量を制御することにより、１フィールド
（フレーム）分の差分動きベクトルの成分は残るが、入
力画像の状態が悪く、画像の動きベクトル検出不能状態
に近い状態が続くときでも、検出される画像の積分動き
ベクトルが時間的に不連続になるのを抑圧できる。
第７図は本発明の第４の実施例の構成図であり、11は
動きベクトル検出部、12は動きベクトル判定部、15は乗
算器、16は積分器、18は操作部であり、第１〜第３の実
施例と異なる点は、動きベクトル判定情報により動きベ
クトル係数を得るのではなく、操作部18により設定され
た動きベクトル係数により出力動きベクトルを制御して
いる点である。
動きベクトル検出部、12は動きベクトル判定部、15は乗
算器、16は積分器、18は操作部であり、第１〜第３の実
施例と異なる点は、動きベクトル判定情報により動きベ
クトル係数を得るのではなく、操作部18により設定され
た動きベクトル係数により出力動きベクトルを制御して
いる点である。
以上のように構成された第４の実施例の動きベクトル
検出装置について以下その動作を説明する。
検出装置について以下その動作を説明する。
まず入力画像の動きベクトルを動きベクトル検出部11
と動きベクトル判定部12により検出し、積分器16により
積分動きベクトルを求める。ここまでは第２の実施例
（第４図）と同じである。
と動きベクトル判定部12により検出し、積分器16により
積分動きベクトルを求める。ここまでは第２の実施例
（第４図）と同じである。
その後、乗算器15を用いて積分動きベクトルの大きさ
を動きベクトル係数により決定するが、動きベクトル係
数は操作部18により与えられる。操作部18は人が直接可
変抵抗器やスイッチを操作してデータを入力することに
より、それに対応する動きベクトル係数を発生するもの
であり、その実現方法は容易であり、例えば可変抵抗器
の調整位置に対応する電圧値または電流値を用いてもよ
いし、スイッチ情報をマイクロコンピュータに入力する
ことによっても実現できる。
を動きベクトル係数により決定するが、動きベクトル係
数は操作部18により与えられる。操作部18は人が直接可
変抵抗器やスイッチを操作してデータを入力することに
より、それに対応する動きベクトル係数を発生するもの
であり、その実現方法は容易であり、例えば可変抵抗器
の調整位置に対応する電圧値または電流値を用いてもよ
いし、スイッチ情報をマイクロコンピュータに入力する
ことによっても実現できる。
このようにして設定された動きベクトル係数を乗算器
15により積分器16の出力である積分動きベクトルに乗算
し、最終出力とする。
15により積分器16の出力である積分動きベクトルに乗算
し、最終出力とする。
以上のように、本実施例によれば検出された動きベクト
ルを用いて他の処理を行なう場合、操作する人の判断に
より検出動きベクトルの大きさを可変できる。
ルを用いて他の処理を行なう場合、操作する人の判断に
より検出動きベクトルの大きさを可変できる。
なお、第１〜第４の実施例（第１、４、５、７図）に
おいて、信号処理がデジタル化されており、動きベクト
ル判定部の出力（動きベクトル、動きベクトル判定情
報）をマイクロコンピュータに入力すれば係数判定部、
積分器、乗算器の動作はマイクロコンピュータによる演
算でも簡単に実現することができる。
おいて、信号処理がデジタル化されており、動きベクト
ル判定部の出力（動きベクトル、動きベクトル判定情
報）をマイクロコンピュータに入力すれば係数判定部、
積分器、乗算器の動作はマイクロコンピュータによる演
算でも簡単に実現することができる。
また、第４の実施例（第７図）において、乗算器15を
積分器16の出力側に置いたが、積分器16の入力側に置い
てもよい。また、第１の実施例（第１図）のように積分
器がなく、動きベクトルの積分を行なわない構成におい
て乗算器15に動きベクトル係数を操作部18から与えても
よい。また、操作部18から積分減衰係数を出力し、積分
器16に入力してもよい。
積分器16の出力側に置いたが、積分器16の入力側に置い
てもよい。また、第１の実施例（第１図）のように積分
器がなく、動きベクトルの積分を行なわない構成におい
て乗算器15に動きベクトル係数を操作部18から与えても
よい。また、操作部18から積分減衰係数を出力し、積分
器16に入力してもよい。
また、第１〜第３の実施例を同時に用い、係数判定部
の出力として積分減衰係数と、動きベクトル係数を同時
に用意し、それぞれ積分器16、乗算器15を制御してもよ
い。
の出力として積分減衰係数と、動きベクトル係数を同時
に用意し、それぞれ積分器16、乗算器15を制御してもよ
い。
発明の効果 以上説明したように本発明によれば、入力画像の状態
が悪く、画像の動きベクトル検出不能状態に近い状態が
続くときでも、検出される画像の動きベクトルが時間的
に不連続にならないような動きベクトル検出装置を構成
できる。
が悪く、画像の動きベクトル検出不能状態に近い状態が
続くときでも、検出される画像の動きベクトルが時間的
に不連続にならないような動きベクトル検出装置を構成
できる。
第１図は本発明における第１の実施例の動きベクトル検
出装置の構成図、第２図は同実施例の動きベクトル係数
と有効領域数密度の関係図、第３図は同実施例の動きベ
クトル係数と有効領域数密度の関係図、第４図は本発明
における第２の実施例の動きベクトル検出装置の構成
図、第５図は本発明における第３の実施例の動きベクト
ル検出装置の構成図、第６図は同実施例の積分減衰係数
と有効領域数密度の関係図、第７図は本発明における第
４の実施例の動きベクトル検出装置の構成図、第８図は
画像の動きベクトルの説明図、第９図は従来の動きベク
トル検出装置の構成図、第10図は代表点マッチング法に
おける代表点とその周囲の画素の状態の説明図である。 １……ラッチＡ、２……代表点保存メモリ、３……ラッ
チＢ、４……相関器、５……アドレスコントローラ、６
……アドレス切替回路、７……累積加算器、８……相関
性探索回路、９……相関性有効無効判定回路、10……判
定回路、11……動きベクトル検出部、12……動きベクト
ル判定部、13……低域ろ波器、14……クリップ装置Ａ、
15……乗算器、16……積分器、17……クリップ装置Ｂ、
18……操作部。
出装置の構成図、第２図は同実施例の動きベクトル係数
と有効領域数密度の関係図、第３図は同実施例の動きベ
クトル係数と有効領域数密度の関係図、第４図は本発明
における第２の実施例の動きベクトル検出装置の構成
図、第５図は本発明における第３の実施例の動きベクト
ル検出装置の構成図、第６図は同実施例の積分減衰係数
と有効領域数密度の関係図、第７図は本発明における第
４の実施例の動きベクトル検出装置の構成図、第８図は
画像の動きベクトルの説明図、第９図は従来の動きベク
トル検出装置の構成図、第10図は代表点マッチング法に
おける代表点とその周囲の画素の状態の説明図である。 １……ラッチＡ、２……代表点保存メモリ、３……ラッ
チＢ、４……相関器、５……アドレスコントローラ、６
……アドレス切替回路、７……累積加算器、８……相関
性探索回路、９……相関性有効無効判定回路、10……判
定回路、11……動きベクトル検出部、12……動きベクト
ル判定部、13……低域ろ波器、14……クリップ装置Ａ、
15……乗算器、16……積分器、17……クリップ装置Ｂ、
18……操作部。
Claims (6)
- 【請求項１】入力画像信号を複数の領域に分割し、それ
ぞれの領域における画像の動きベクトルを演算する動き
ベクトル検出部と、各領域における動きベクトルの有効
性を判断し、画面全体の動きベクトルを決定する動きベ
クトル判定部と、有効と判定された領域数の時系列を、
なだらかな時間変化の時系列に変換する係数の時系列を
出力する係数判定部と、前記係数判定部の出力により画
面全体の動きベクトルの大きさを制御する制御部とを有
することを特徴とした動きベクトル検出装置。 - 【請求項２】係数判定部は、有効と判定された領域数の
時系列に時間方向の低域ろ波を施し、有効と判定された
領域数のなだらかな時間変化に対応した係数を出力し、
係数判定部の出力を用いて画像の動きベクトルの積分処
理における積分値の大きさを制御することを特徴とした
請求項１記載の動きベクトル検出装置。 - 【請求項３】係数判定部は、有効と判定された領域数の
時系列に時間方向の低域ろ波を施し、有効と判定された
領域数のなだらかな時間変化に対応した係数を出力し、
係数判定部の出力を用いて画像の動きベクトルを積分し
た結果の大きさを制御する制御部を有することを特徴と
する請求項１記載の動きベクトル検出装置。 - 【請求項４】入力画像信号を複数の領域に分割し、それ
ぞれの領域における画像の動きベクトルを演算する動き
ベクトル検出部と、各領域における動きベクトルの有効
性を判断し、画面全体の動きベクトルを決定する動きベ
クトル判定部と、画面全体の動きベクトルの大きさを制
御する制御部と、画面全体の動きベクトルの大きさを制
御する係数を前記制御部に出力する操作部を有すること
を特徴とする動きベクトル検出装置。 - 【請求項５】操作部は、画面全体の動きベクトルの積分
もれ量を制御する係数を積分器に出力し、操作部の出力
により画像の動きベクトルの積分処理における積分値の
大きさを制御することを特徴とする請求項４記載の動き
ベクトル検出装置。 - 【請求項６】操作部は、画面全体の動きベクトルの大き
さを制御する係数を制御部に出力し、操作部の出力によ
り画像の動きベクトルを積分した結果の大きさを制御す
る制御部を有することを特徴とする請求項４記載の動き
ベクトル検出装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1083461A JPH0810936B2 (ja) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | 動きベクトル検出装置 |
| US07/498,902 US5019901A (en) | 1989-03-31 | 1990-03-26 | Image motion vector sensor for sensing image displacement amount |
| DE69033322T DE69033322T2 (de) | 1989-03-31 | 1990-03-29 | Bewegungsvektorsensor |
| EP90303366A EP0390561B1 (en) | 1989-03-31 | 1990-03-29 | Motion vector sensor |
| KR1019900004409A KR930010028B1 (ko) | 1989-03-31 | 1990-03-31 | 화상의 움직임벡터검출장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1083461A JPH0810936B2 (ja) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | 動きベクトル検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02261280A JPH02261280A (ja) | 1990-10-24 |
| JPH0810936B2 true JPH0810936B2 (ja) | 1996-01-31 |
Family
ID=13803102
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1083461A Expired - Fee Related JPH0810936B2 (ja) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | 動きベクトル検出装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5019901A (ja) |
| EP (1) | EP0390561B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0810936B2 (ja) |
| KR (1) | KR930010028B1 (ja) |
| DE (1) | DE69033322T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005228303A (ja) * | 2004-01-14 | 2005-08-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 動きベクトル検出装置 |
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| JP2507138B2 (ja) * | 1990-05-21 | 1996-06-12 | 松下電器産業株式会社 | 動きベクトル検出装置及び画像揺れ補正装置 |
| US5107348A (en) * | 1990-07-11 | 1992-04-21 | Zenith Electronics Corporation | Temporal decorrelation of block artifacts |
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| JP2860702B2 (ja) * | 1990-10-16 | 1999-02-24 | シャープ株式会社 | 動きベクトル検出装置 |
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| JP3123130B2 (ja) * | 1991-06-28 | 2001-01-09 | ソニー株式会社 | 動きベクトル検出装置 |
| EP0533195A2 (en) * | 1991-09-20 | 1993-03-24 | Sony Corporation | Picture signal encoding and/or decoding apparatus |
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| JPS61269475A (ja) * | 1985-05-23 | 1986-11-28 | Toshiba Corp | 動きベクトル検出装置 |
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| JP2540809B2 (ja) * | 1986-07-30 | 1996-10-09 | ソニー株式会社 | 高能率符号化装置 |
| JP2508439B2 (ja) * | 1987-05-29 | 1996-06-19 | ソニー株式会社 | 高能率符号化装置 |
-
1989
- 1989-03-31 JP JP1083461A patent/JPH0810936B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1990
- 1990-03-26 US US07/498,902 patent/US5019901A/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-03-29 EP EP90303366A patent/EP0390561B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-03-29 DE DE69033322T patent/DE69033322T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-03-31 KR KR1019900004409A patent/KR930010028B1/ko not_active Expired - Fee Related
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| EP0390561A2 (en) | 1990-10-03 |
| US5019901A (en) | 1991-05-28 |
| EP0390561A3 (en) | 1993-06-02 |
| DE69033322T2 (de) | 2000-02-03 |
| EP0390561B1 (en) | 1999-10-13 |
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