(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像により複数のフレーム画像を順次生成する撮像素子と、
前記撮像素子により得られた複数のフレーム画像に基づいてフレーム画像間の動きベクトルを順次検出する動きベクトル検出部と、
前記動きベクトル検出部により検出された動きベクトルに基づいて撮像素子による撮影のシャッタスピードをコントロールするコントロール部と、
前記動きベクトル検出部で検出された動きベクトルと前記コントロール部によりコントロールされたシャッタスピードとのペアを記憶するメモリ部と、
複数フレームにわたる前記ペアに基づいて手ぶれか否かを検知する手ぶれ検知部とを備えたことを特徴とする手ぶれ検知回路。
【請求項２】
前記手ぶれ検知部で手ぶれが検知された場合に前記撮像素子で得られたフレーム画像に手ぶれ補正を行なう手ぶれ補正部を備えたことを特徴とする請求項１記載の手ぶれ検知回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビデオカメラ等の手ぶれ検知を行なう手ぶれ検知回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ビデオカメラ等の撮像装置に組み込まれ、その装置の手ぶれを検知する手ぶれ検知回路が知られている。
図２は、従来の手ぶれ検知回路のブロック図である。
図２に示す手ぶれ検知回路２０には手ぶれを検知し、検知された手ぶれを補正する回路部分も含まれている。この手ぶれ検知回路２０を構成する撮像素子１１は、撮像により複数のフレーム画像を順次生成する。
【０００３】
コントロール回路２２は、撮像素子１１の、複数のフレーム画像生成における動作をコントロールする。
信号処理回路１３は、撮像素子１１から出力された複数のフレーム画像をディジタルの画像データに変換処理する。
動きベクトル検出回路１４は、信号処理回路１３から出力された画像データに基づいて、フレーム画像間の動きベクトルを順次検出する。
【０００４】
メモリ回路１５は、信号処理回路１３からの画像データを記憶する。
出力制御回路２６は、複数のフレームにわたり検出された動きベクトルどうしを比較して、動きベクトルの大きさや方向がランダムに変化している場合、手ぶれであると検知し、その動きベクトルに応じて、メモリ回路１５に記憶された画像データがあらわす画像中のどの画像領域を切り出すかを示す切出し信号を生成し、その切出し信号でメモリ回路１５から画像データを読み出すことにより手ぶれ補正する。
【０００５】
補間回路１７は、手ぶれ補正された画像データを補間してモニタ画面に表示するための画像信号を生成する。
上記の従来技術は、動きベクトルを求め、その動きベクトルに基づいて手ぶれを検知・補正をしようというものであるが、その前提は動きベクトルが正確に求められていることにある。
【０００６】
ところで、動きベクトルを求めて手ぶれを検知・補正しようという技術は、上記の従来技術のほかにも種々存在する。例えば、特開平５−２２６４５号公報には、被写体の動きを含む可能性の多い中央画像データに基づいて中央動きベクトルを検出し、また被写体の動きを含む可能性の少ない周辺画像データに基づいて周辺動きベクトルを検出し、中央動きベクトルにより被写体の動きを除外するとともに周辺動きベクトルにより画面全体の動きを決定することにより手ぶれか否かを検知し、手ぶれであると検知した場合に手ぶれ補正を行なうという技術が提案されている。
【０００７】
さらに、特開平５−７５９１３号公報には、各領域それぞれから得られた動きベクトルが必要か否かを判定し、必要であると判定された動きベクトルに基づいて画面全体の動きを決定することにより手ぶれか否かを検知し、手ぶれであると検知した場合に手ぶれ補正を行なうという技術が提案されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した特開平５−２２６４５号公報や特開平５−７５９１３号公報に提案された技術は、一旦求められた動きベクトルからいかにして手ぶれと被写体の動きを区別するかという点についての提案であり、その前提とする動きベクトルを正確に求める点については何ら提案されていない。例えば被写体が高速に動いている場合や極めて大きな手ぶれがあって画像が流れている場合に不正確な動きベクトルが求められる可能性が高い。求められた動きベクトルが不正確であった場合、その不正確な動きベクトルに基づいては如何なるアルゴリズムを用いても結局手ぶれを正確に検知・補正することはできない。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑み、動きベクトルが正確であるか否かの情報を与え、手ぶれか否かを正確に検知することのできる手ぶれ検知回路を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の手ぶれ検知回路は、
（１）撮像により複数のフレーム画像を順次生成する撮像素子
（２）上記撮像素子により得られた複数のフレーム画像に基づいてフレーム画像間の動きベクトルを順次検出する動きベクトル検出部
（３）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に基づいて撮像素子による撮影のシャッタスピードをコントロールするコントロール部
（４）上記動きベクトル検出部で検出された動きベクトルと上記コントロール部によりコントロールされたシャッタスピードとのペアを記憶するメモリ部
（５）複数フレームにわたる上記ペアに基づいて手ぶれか否かを検知する手ぶれ検知部
を備えたことを特徴とする。
【００１１】
本発明の手ぶれ検知回路は、動きベクトルに基づいてシャッタスピードをコントロールし、動きベクトルとシャッタスピードとのペアに基づいて手ぶれか否かを検知する。例えば、被写体が高速に動いている場合や大きな手ぶれがあって画像が流れている場合に撮影された不鮮明な画像に基づいて検出された動きベクトルは信頼性が低いため、シャッタスピードを速くして鮮明な画像を得、この鮮明な画像に基づいて正確な動きベクトルを得ることにより手ぶれか否かを正確に検知することができる。
【００１２】
ここで、上記手ぶれ検知部で手ぶれが検知された場合に上記撮像素子で得られたフレーム画像に手ぶれ補正を行なう手ぶれ補正部を備えることが効果的である。
このような手ぶれ補正部を備えると、正確に検知された手ぶれに基づいて手ぶれ補正が行なわれることとなり、手ぶれ補正の精度を高めることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態の手ぶれ検知回路のブロック図である。
尚、前述した図２に示す手ぶれ検知回路２０の構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、重複説明は省略する。
【００１４】
図１に示す手ぶれ検知回路１０は、図２に示す手ぶれ検知回路２０と比較すると、コントロール回路２２，出力制御回路２６が、後述するコントロール回路１２，出力制御回路１６に置き換えられ、かつメモリ回路１８が追加された点が異なっている。
コントロール回路１２は、動きベクトル検出回路１４により検出された動きベクトルに基づいて撮像素子１１による撮影のシャッタスピードをコントロールする。
【００１５】
メモリ回路１８は、動きベクトル検出回路１４で検出された動きベクトルとコントロール回路１２によりコントロールされたシャッタスピードとをペアにして記憶する。
出力制御回路１６には、過去に得られた、メモリ回路１８からの動きベクトルとシャッタスピードとのペアに加え、現在得られた、動きベクトル検出回路１４からの動きベクトルとコントロール回路１２からのシャッタスピードとのペアとが入力される。出力制御回路１６は、手ぶれ検知部を有し、複数フレームにわたり、過去に得られた動きベクトルとシャッタスピードとのペアに基づいて、後述するようにして手ぶれか否かを検知するとともに、現在得られた動きベクトルとシャッタスピードとのペアに基づいて、最新における手ぶれか否かをも検知する。また、この出力制御回路１６は、手ぶれ検知部で手ぶれが検知された場合に撮像素子１１で得られたフレーム画像に手ぶれ補正を行なうための、メモリ回路１５に記憶された画像データがあらわす画像中のどの画像領域を切り出すかを示す切出し信号を生成し、この切出し信号によりメモリ回路１５から画像データを読み出して手ぶれ補正を行なう。手ぶれ補正された画像データは、補間回路１７で補間されてモニタ画面に表示するための画像信号に生成される。
【００１６】
このように構成された本実施形態の手ぶれ検知回路１０では、シャッタスピードは４段階でコントロールされる。手ぶれか否かの検知は、以下に説明するステップが実行されることにより行なわれる。
１）先ず、第１のステップにおいて、４段階でコントロールされるシャッタスピードのうち一番遅いシャッタスピードで撮影するものとする。このシャッタスピードで撮影した画像に基づいて得られた動きベクトルが、所定のしきい値を超えたか否かが判定される。所定のしきい値を超えていないと判定された場合は第１のステップをループする。一方、所定のしきい値を超えたと判定された場合は第２のステップに進む。第１のステップにおけるシャッタスピードと動きベクトルとのペアはメモリ回路１８に記憶される。
【００１７】
２）第２のステップでは、第１のステップにおけるシャッタスピードよりも速いシャッタスピードで撮影した画像に基づいて得られた動きベクトルが、所定のしきい値を超えたか否かが判定される。所定のしきい値を超えていないと判定された場合は、シャッタスピードを遅くして第１のステップに戻る。一方、所定のしきい値を超えたと判定された場合は第３のステップに進む。第２のステップにおけるシャッタスピードと動きベクトルとのペアはメモリ回路１８に記憶される。
【００１８】
３）第３のステップでは、第２のステップにおけるシャッタスピードよりも速いシャッタスピードで撮影した画像に基づいて得られた動きベクトルが、所定のしきい値を超えたか否かが判定される。所定のしきい値を超えていないと判定された場合は第２のステップに戻る。一方、所定のしきい値を超えたと判定された場合は第４のステップに進む。第３のステップにおけるシャッタスピードと動きベクトルとのペアはメモリ回路１８に記憶される。
【００１９】
４）第４のステップでは、第３のステップにおけるシャッタスピードよりも速いシャッタスピードで撮影した画像に基づいて得られた動きベクトルが、所定のしきい値を超えたか否かが判定される。所定のしきい値を超えていないと判定された場合は第３のステップに戻る。一方、所定のしきい値を超えたと判定された場合は第４のステップをループする。第４のステップにおけるシャッタスピードと動きベクトルとのペアはメモリ回路１８に記憶される。
【００２０】
このようにして、メモリ回路１８に記憶された各ステップにおけるシャッタスピードと動きベクトルとのペアに基づいて、以下に示すようにして手ぶれか否かが判定される。
先ず、第４のステップにおける、最も速いシャッタスピードに対応する動きベクトルの方向がランダムな場合、手ぶれであると判定される。一方、その動きベクトルの方向が一定の場合、被写体やカメラが同一のスピードで変化している可能性が高いため、手ぶれでないと判定される。
【００２１】
また、各ステップにわたりシャッタスピードがランダムに変化している場合は、被写体が動いている可能性や動きベクトルが正確でない可能性が高いため、手ぶれでないと判定される。
さらに、シャッタスピードが遅い場合であっても、動きベクトルの方向がランダムな場合は、手ぶれであると判定される。
【００２２】
本実施形態では、このように動きベクトルが正確であるか否かの判定にあたり、シャッタスピードを用いるものであるため、正確に手ぶれを検知することができる。
尚、シャッタスピードをコントロールする基となる動きベクトルは、画像を複数の領域に分割したときの各領域毎に検出してもよく、あるいは画像全体で検出してもよく、前者のものであれば、精度の良い動きベクトルを検出することができる。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、被写体が高速に動いている場合や極めて大きな手ぶれがあった場合でも、正確な動きベクトルが得られ、この正確な動きベクトルに基づいて手ぶれか否かが検知される。従って、手ぶれか否かを正確に検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の手ぶれ検知回路のブロック図である。
【図２】従来の手ぶれ検知回路のブロック図である。
【符号の説明】
１０    手ぶれ検知回路
１１    撮像素子
１２    コントロール回路
１３    信号処理回路
１４    動きベクトル検出回路
１５，１８    メモリ回路
１６    出力制御回路
１７    補間回路
【図１】
0003725690.tif 000002
【図２】
0003725690.tif 000003