(57)【要約】  【課題】  ズーム中に検出された動きベクトルから、該ズームによる動きベクトル成分を除去した動きベクトル成分（例えば、光学機器の振れによる動きベクトル）を正確に求める。  【解決手段】  光学機器は、ズームが可能な撮像系１，２を介して得られた画像から第１の動きベクトル２０１を検出する検出手段７と、該ズームにより画像に生じる第２の動きベクトル２０２を記憶した記憶手段１２と、第１の動きベクトルと第２の動きベクトルとの差分である第３の動きベクトル２０３を算出する算出手段８とを有する。  【選択図】  図１
2006196965.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ズームが可能な撮像系を介して得られた画像から第１の動きベクトルを検出する検出手段と、
前記ズームにより前記画像に生じる第２の動きベクトルを記憶した記憶手段と、
前記第１の動きベクトルと前記第２の動きベクトルとの差分である第３の動きベクトルを算出する算出手段とを有することを特徴とする光学機器。
【請求項２】
ズーム動作によるズーム倍率の変化率が略一定であり、
前記記憶手段は、該変化率に対応した前記第２の動きベクトルを記憶していることを特徴とする請求項１に記載の光学機器。
【請求項３】
ズーム動作によるズーム倍率の変化率が変化し、
前記記憶手段は、該変化率に対応した前記第２の動きベクトルを記憶していることを特徴とする請求項１に記載の光学機器。
【請求項４】
前記第２の動きベクトルの大きさが前記第１の動きベクトルの検出可能範囲を超えないように前記ズームの速度を制御する制御手段をさらに有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の光学機器。
【請求項５】
前記撮像系のフォーカス制御が可能であり、
前記制御手段は、前記ズーム中における前記フォーカス制御が実行可能な範囲で前記ズームの速度を制御することを特徴とする請求項４に記載の光学機器。
【請求項６】
前記第３の動きベクトルに基づいて、前記ズーム中における該光学機器の振れによる画像の振れを抑制するための処理を行う処理手段をさらに有することを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の光学機器。
【請求項７】
前記第３の動きベクトルに基づいて、前記ズーム中における被写体の動きを求めるための処理を行う処理手段をさらに有することを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに又は２に記載の光学機器。
【請求項８】
前記第３の動きベクトルを用いて、前記ズーム中における画像圧縮処理を行う処理手段を有することを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の光学機器。
【請求項９】
ズームが可能な撮像系を介して得られた画像から第１の動きベクトルを検出する検出手段と、
前記ズームにより前記画像に生じる第２の動きベクトルの大きさが前記第１の動きベクトルの検出可能範囲を超えないように前記ズームを制御する制御手段とを有することを特徴とする光学機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビデオカメラ等の光学機器において動きベクトルを用いて処理を行う処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
撮影された動画像のフレーム又はフィールド間の動きベクトルを検出し、撮影時に生じる手振れ等による像振れを補正したり、被写体が動体であるか否かを判別したり、画像圧縮に利用したりする技術が従来提案されている。
【０００３】
そのうち像振れ補正は、該動きベクトルの検出結果に基づいて、撮像素子からの画像のうち出力する画像領域をシフトさせたり、光学系の一部を光軸直交方向等に駆動したりして行う。
【０００４】
但し、光学ズームによって画角が変化したり電子ズームによって画像が拡大又は縮小したりする際には、その画角や画像の変化に伴う動きベクトルが発生するため、このズームによる動きベクトルが機器の振れによる動きベクトルとして誤検出されるおそれがある。
【０００５】
このため、特許文献１には、ズーム状態に応じて動きベクトルの検出エリアの位置や大きさを変更するとともに、該検出エリア中の複数の代表点に関して動きベクトルを検出し、これらの動きベクトルが所定の条件を満たす場合に、ズームによる動きベクトルではなく機器の振れによる動きベクトルであると推定して像振れ補正を行う技術が提案されている。これにより、ズーム機能を有する光学機器でも、動きベクトルを利用した像振れ補正を行うことができる。
【特許文献１】特開平７−２０３２８０（段落００１９〜００２７、図６〜図１０等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１にて提案された技術においても、ズーム中における機器の振れによる動きベクトルの検出および像振れ補正を行うことはできない。すなわち、ズーム中に機器の振れが生じた場合、ズームによる動きベクトルと機器の振れによる動きベクトルとが加算された状態で検出されてしまうので、該検出された動きベクトルから機器の振れによる動きベクトルのみを抽出することはできない。
【０００７】
また、最近ではズーム動作が高速化する傾向にあるが、ズームによる動きベクトルがその検出エリアを越えるような大きさになると、動きベクトルの検出自体が不可能となってしまう。
【０００８】
本発明は、ズーム中に検出された動きベクトルから、該ズームによる動きベクトル成分を除去した動きベクトル成分（例えば、光学機器の振れによる動きベクトル）を正確に求めることができるようにした光学機器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】
【０００９】
１つの側面としての本発明の光学機器は、ズームが可能な撮像系を介して得られた画像から第１の動きベクトルを検出する検出手段と、該ズームにより該画像に生じる第２の動きベクトルを記憶した記憶手段と、第１の動きベクトルと第２の動きベクトルとの差分である第３の動きベクトルを算出する算出手段とを有する。
【００１０】
また、他の側面としての本発明の光学機器は、ズームが可能な撮像系を介して得られた画像から第１の動きベクトルを検出する検出手段と、該ズームにより該画像に生じる第２の動きベクトルの大きさが第１の動きベクトルの検出可能範囲を超えないようにズームの速度を制御する制御手段とを有する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ズーム中に検出された第１の動きベクトルから該ズームによる第２の動きベクトルを除去した動きベクトル（第３の動きベクトル）を得ることができる。第３の動きベクトルは、例えばズーム中における機器の振れによる動きベクトルやズーム中における被写体（動体）の動きによる動きベクトルである。したがって、ズーム中の像振れ補正や動体検出等を適正に行うことができる。
【００１２】
また、ズームによる第２の動きベクトルの大きさがズーム中に検出される第１の動きベクトルの検出可能範囲を超えないようにズーム速度を制御することにより、ズームによって第１の動きベクトルの検出が妨げられることをなくすることができる。したがって、第１の動きベクトルに基づく各種処理（例えば、上述した第３の動きベクトルの算出処理や該第３の動きベクトルに基づく処理）を適正に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の好ましい実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１には、本発明の実施例１であるビデオカメラやデジタルスチルカメラであって動画撮影機能を有する撮影装置（光学機器）の構成を示している。
【００１５】
図１に示す撮影装置において、１はズームレンズなどの光学素子を含む撮影光学系、２は該撮影光学系１により形成された被写体像を光電変換するＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサなどからなる撮像素子（光電変換素子）２である。
【００１６】
７は該撮像素子２により取得された画像から動きベクトルを検出するベクトル検出部、５は撮影光学系１内のズームレンズ（図示せず）を駆動するズーム駆動部、６はズームレンズの位置（以下、ズーム位置という）を検出するズーム位置検出器、１１はズーム位置に応じたズーム速度データを予め記憶しているズーム速度データテーブル、１０はズーム速度データテーブル１１に記憶されたズーム速度データに基づいてズーム駆動部５を制御するコントローラとしてのズーム制御部である。
【００１７】
さらに、１２はズームレンズの移動による画角の変化（ズーム倍率の変化）、すなわちズームにより画像に生じる第２の動きベクトルであって、該ズームレンズの移動速度（以下、ズーム速度という）に応じたベクトルの量を予め記憶しているベクトル量テーブルである。
【００１８】
１４は該ベクトル量テーブル１２の値に応じた動きベクトルの画像上での検出エリアを記憶している検出エリアテーブル、１３は該検出エリアテーブル１４を参照して有効な複数の動きベクトル検出エリアを選択する検出エリア選択部、８はベクトル量テーブル１２から読み出したズームによる第２の動きベクトルと、検出エリアにおいて検出された第１の動きベクトルとの差分である第３の動きベクトルを求めるベクトル演算部である。
【００１９】
また、９はベクトル演算部８によって演算された第３の動きベクトルに基づいて、撮影装置の手振れ等による像振れを補正する振れ補正部、３は撮像素子２からの出力信号（補正前画像）と振れ補正部９で生成された補正信号とに基づいて、像振れが抑制された（振れ補正された）映像信号（出力画像）を生成する信号処理回路、１２は該信号処理回路３によって生成された映像信号を、半導体メモリ、光ディスク、磁気テープ等の記録媒体に記録する映像記録部である。
【００２０】
ここで、ベクトル検出部７について図２を用いて説明する。撮像素子２からの出力信号（輝度信号）は、フィルタ７１を通過する。該フィルタ７１は、該出力信号から動きベクトルの検出に適した空間周波数成分を抽出し、高域周波数成分を除去する。フィルタ７１を通過した信号は、２値化部７２によって所定の閾値を基準として２値化される。２値化部７２により２値化された信号（以下、２値化画像という）は、１フィールド遅延した状態でフィールドメモリ７６に一時的に記憶される。
【００２１】
相関演算部７３は、フィールドメモリ７６に記憶された前フィールドの２値化画像を１画素ずつ動かして、撮像素子２からフィルタ７１および２値化部７２を介して得られた現フィールドの２値化画像との間で、所定範囲において画素値が一致する面積が最も大きくなるような場所を検索する。実際の検出では、このような操作を、図３に示すように１フィールドの２値化画像（動きベクトルサーチエリア）１０１を複数に分割して得られた検出エリア１０２単位で行い、動きベクトル抽出部７４は、連続した２つのフィールド画像（２値化画像）間で検出エリアごとに動きベクトルを抽出（算出）する。なお、動きベクトルの検出はフレーム画像間で行ってもよい。
【００２２】
動きベクトルの抽出（算出）方法例としては、相関値が最小となる前フィールドのブロックを探索し、その相対的なずれを動きベクトルとしている。
【００２３】
また、動きベクトル抽出の際に、図４のように、画像中心点１０３から外側の検出エリアほど動きベクトル量が大きく、検出エラーになる可能性が高くなる。このため、予めズーム（画角変化）による動きベクトル量を、図１３に示すように検出エリアごとに記憶しておき、検出エラーになる検出エリアを事前に避けられるように、検出エリアテーブル１４のデータをもとに検出エリア選択部１３で各検出エリアの有効・無効を判定してもよい。
【００２４】
各検出エリアで得られた動きベクトルは、動きベクトル決定部７５に与えられる。動きベクトル決定部７５は、１フィールド間（連続した２つのフィールド画像間）に対して１つの動きベクトルを決定し、これを該１フィールド間を代表する動きベクトルとする。この動きベクトル決定部５での操作の例としては、１フィールド間の各検出エリアの動きベクトルをヒストグラム化して、中央値を１フィールド間の代表動きベクトルとして決定する方法などがある。
【００２５】
このベクトル検出部７で得られた第１の動きベクトルは、フィールド間の連続した画像の動きを表すため、単位時間あたりの移動量に比例した値となる。このため、この値をフィルタリング処理（１回又は複数回の積分などの処理）することによって、その後の処理に適合するように処理された第１の動きベクトルを決定することができる。
【００２６】
次に、ズームレンズ位置と焦点距離との関係について説明する。図５には、撮影光学系１に含まれるズームレンズの一般的な特性を示しており、縦軸は焦点距離、横軸はズーム位置を表している。ワイド（Ｗ）側ではズーム位置に対する焦点距離の変化率が小さく、テレ（Ｔ）側では逆に焦点距離の変化率が大きくなっている。
【００２７】
ズームによる動きベクトル（第２の動きベクトル）は、画角変化率によって決まる。例えば、図４に示すように、ワイド側からテレ側のズームでは画像中心点１０３から外側に向かう動きベクトル１０４が発生し、該動きベクトル１０４の大きさは、動きベクトルサーチエリア１０１内での検出エリア１０２の位置によって異なり、中心点１０３から外側にいくほど大きくなる。この場合、ズーム位置変化に対する画角変化が大きいテレ端付近では、検出エリア１０２よりも大きな動きベクトルが発生してしまう可能性があり、動きベクトルの検出が不可能（検出エラー）となってしまう。
そこで、本実施例では、ズーム位置に関わらずズームによる画角変化率を略一定にして、ズームによる動きベクトル（第２の動きベクトル）の値が検出エリア１０２の大きさを越えないようにズーム速度を制御する。これにより、ズーム中の振れ補正を確実に行えるようにしている。以下、この方法について述べる。
【００２８】
ズーム位置と焦点距離との関係は図５のようになることは前述した通りであるが、焦点距離の変化率は画角変化率に比例していると言えるので、図５のズーム特性に対する画角変化率は、図６のようになり、ズーム位置によって画角変化率が変化する。なお、図６の縦軸は画角変化率、横軸はズーム位置を表す。このためズーム操作によって、連続するフィールド画像間の動きベクトルの値も、それに応じて変化してしまう問題が発生する。
【００２９】
そこで、本実施例では、ズーム位置に関わらず画角変化率を略一定にするために、ズーム位置に応じてズーム速度を制御する。ここにいう「略一定」とは、厳密にいう一定のみならず、撮影光学系１の光学特性やズーム制御上の要因による若干の変動（本実施例では、振れ補正の結果に影響を与えない程度の変動）を有する場合を含む意味である。以下、この速度制御方法について説明する。
【００３０】
図７の縦軸はズーム速度、横軸はズーム位置を表している。図７中の曲線２２は、本実施例のズーム速度制御を行わない場合のズーム位置とズーム速度との関係を示す。本実施例では、直線２４で表される［焦点距離］= ａ（ａは任意の整数）に関して曲線２２と対称な曲線２５を描くようにズーム位置（焦点距離）に対するズーム速度を制御する。
【００３１】
これにより、図８に示すように、ズーム位置に関わらず画角変化率が一定となるようにズーム速度が制御される。すなわち、図６に示したズーム特性によるズーム位置に対する画角変化率の変化が打ち消される。なお、図８の縦軸は画角変化率を、横軸はズーム位置を表す。
【００３２】
つまり、焦点距離（画角）の変化率が小さいワイド（Ｗ）側では高速にズーム動作させ、焦点距離（画角）の変化率が大きいテレ（Ｔ）側では低速でズーム動作させることにより、ズーム全域において画角変化率が一定になるようにしている。これにより、ズーム中の画角変化によって生じる動きベクトルの大きさは、ズーム全域において一定値として扱うことができる。
【００３３】
そして、この図７において曲線２５で示したズーム速度の制御データは、ズーム速度データテーブル１１に予め記憶される。ズーム制御部１０は、ズーム位置検出器６で検出されたズーム位置データに基づいてズーム速度テーブル１１を参照し、ズーム駆動部５を制御する。これにより、ズーム全域においてズーム位置に関わらず画角変化率が略一定となるようにズーム速度が制御される。
【００３４】
なお、本実施例では図示しないが、ズーム全域において画角変化率が略一定になるズームレンズの最低移動速度を示すズーム速度データテーブルを予め記憶しておき、使用者が選択したズーム速度レベルに応じて該最低速度データに係数を乗じることにより、出力されるズーム速度を求めるようにしてもよい。また、ズーム速度レベルに応じたズーム速度データテーブルを予め複数記憶させておき、使用者が選択したズーム速度レベルに対応するズーム速度データテーブルを使用してズーム速度を制御するようにしてもよい。
【００３５】
さらに、このようにズーム全域での画角変化率が略一定であっても、ズームレンズの移動により生じる各検出エリアでの第２の動きベクトルの値は、検出エリアごとに異なるので、該一定の画角変化率に対する各検出エリアでの第２の動きベクトルの値を示すデータを、予め図１３に示すようなベクトル量テーブル１２を用意しておく。
【００３６】
なお、本実施例では図示しないが、ズーム全域において画角変化率が一定になるズームレンズの最低移動速度を示すズーム速度データテーブルに対応したベクトル量データテーブルを予め記憶しておき、使用者が選択したズーム速度レベルに応じて該ベクトル量データに係数をかけることにより、実際のズームによる動きベクトル量を求めるようにしてもよい。また、ズーム速度レベルに応じたベクトル量データテーブルを予め複数記憶させておき、使用者が選択したズーム速度レベルに対応するベクトル量データテーブルを使用するようにしてもよい。
【００３７】
図１２に示すように、ベクトル検出部６により検出される第１の動きベクトル２０１は、ズームによる第２の動きベクトル２０２と実際の撮像装置の振れによる動きベクトル（第３の動きベクトル）２０３とが加算されたものである。したがって、ベクトル演算部８において、この検出された第１の動きベクトル２０１から、ベクトル量テーブル１２から読み出したズームによる第２の動きベクトル２０２を差し引く（すなわち、第１および第２のベクトル２０１，２０２の差分をとる）ことで、実際の撮像装置の振れによる第３の動きベクトル２０３を得ることができる。
【００３８】
そして、振れ補正部９は、ベクトル演算部８からの出力された補正信号としての第３の動きベクトル２０３を示す信号に基づいて、撮像素子２からの補正前画像のうち出力する領域を示す読み出し領域を変更し、その読み出し領域データを信号処理回路３に送る。信号処理回路３は撮像素子２からの補正前画像のうち読み出し領域データに対応する出力画像を出力する。これにより、ズーム中において発生した撮影装置の振れによる像振れが適正に補正された出力画像が得られる。
【００３９】
該出力画像は、不図示のディスプレイに表示されたり、映像記録部４を介して記録媒体に記録されたりする。
【実施例２】
【００４０】
ズームレンズを駆動して画角を変化させることができる撮影光学系と、該撮影光学系に含まれるフォーカスレンズの駆動を制御するオートフォーカス機能を有する撮影装置においては、ズームレンズを高速に駆動した場合にフォーカスレンズの制御が不能となり（高速ズームに対してオートフォーカスが追従できず）、合焦を維持できない場合も考えられる。これは、ビデオカメラにおいては、画像の高周波成分を参照し、フォーカスレンズを駆動しながら該高周波成分が最大となる合焦位置を探索していくいわゆるコントラスト検出方式（ＴＶ−ＡＦ方式）によるフォーカス制御が行われるため、高速ズーム状態に対して該フォーカス制御が間に合わない場合が生ずるためである。
【００４１】
このような場合、たとえ実施例１で説明したようにズームレンズの移動を制御したとしても、合焦が得られないために動きベクトルの検出が不能となり、その結果、像振れ補正も不能となる。
そこで、本発明の実施例２では、撮像装置の振れにより発生する像振れを実施例１で説明した方法で補正しつつ、フォーカス制御が不能とならないようにズーム速度を制御する場合について説明する。
【００４２】
図９には、本実施例における撮影装置の構成を示している。本実施例の撮影装置において、前述した実施例１の撮影装置と共通する構成要素には実施例１と同符号を付してその説明に代える。
【００４３】
図９において、２１は信号処理回路３の出力画像（振れ補正前の画像でも振れ補正後の画像でもよい）から、撮影光学系１の焦点状態に対応する高周波成分を抽出する焦点検出部である。また、２２は該焦点検出部２１からの高周波成分が最大となる合焦位置を探索するように、撮影光学系１内のフォーカスレンズの駆動を制御するフォーカス制御部である。２３はフォーカス制御部２２からの信号に応じてフォーカスレンズを駆動するアクチュエータ等を含むフォーカス駆動部である。
【００４４】
本実施例においても、基本的には、図８に示すようにズーム位置に関わらず画角変化率が一定となるようにズーム速度を制御する。但し、ズーム中におけるフォーカス制御が可能なズーム速度の限界（以下、フォーカス限界ズーム速度という）は、例えば図１０に示すようにズーム位置に応じて変化する。すなわち、ワイド端からミドル位置まではフォーカス限界ズーム速度２７は高い速度で一定であるが、テレ端に向かってフォーカス限界ズーム速度２７が急激に低下する。
【００４５】
ここで、動きベクトルの抽出とフォーカス制御の両方が可能となるには、この図１０に示したフォーカス限界ズーム速度２７と実施例１において図７中に示した画角変化率を一定とするためのズーム制御速度２５よりも小さい速度でズーム制御を行うことが必要条件となる。
【００４６】
この条件のもとで、実際のズーム制御を考慮すると、図１１に示すズーム速度データ２８が導き出せる。これにより、動きベクトルの検出が可能で、かつフォーカス制御が可能なズーミングが実現できる。なお、図１０と図１１において、縦軸がズーム速度で、横軸がズーム位置である。
【００４７】
上記のような方法で求められたズーム速度をズーム速度データテーブル１１に予め記憶しておき、ズーム制御部１０によりズーム位置検出器６で検出されたズーム位置データに基づいてズーム速度テーブル１１を参照しズーム駆動部５を制御する。
【００４８】
なお、本実施例では図示しないが、上記のような方法で求められたズームレンズの最低移動速度を示すズーム速度データテーブルを予め記憶しておき、使用者が選択したズーム速度レベルに応じて該最低速度データに係数をかけることにより、出力されるズーム速度を求めるようにしてもよい。また、ズーム速度レベルに応じたズーム速度データテーブルを予め複数記憶させておき、使用者が選択したズーム速度レベルに対応するズーム速度データテーブルを使用してズーム速度を制御するようにしてもよい。
【００４９】
本実施例では、実施例１とは異なり、ズーム全域での画角変化率が一定ではない。このため、ズームレンズの移動により生じる各検出エリアでの第２の動きベクトルの値を画角変化率（又はズーム速度）に応じて求め、該求めた第２の動きベクトルのデータを予め図１３に示すようなベクトル量テーブル１２として記憶させておく。
【００５０】
なお、本実施例では図示しないが、ズームレンズの最低移動速度を示すズーム速度データテーブルに対応したベクトル量データテーブルを予め記憶しておき、使用者が選択したズーム速度レベルに応じて該ベクトル量データに係数をかけることにより、実際のズームによる動きベクトル量を求めるようにしてもよい。また、ズーム速度レベルに応じたベクトル量データテーブルを予め複数記憶させておき、使用者が選択したズーム速度レベルに対応するベクトル量データテーブルを使用するようにしてもよい。
【００５１】
実施例１と同様に、図１２に示すように、ベクトル検出部６により検出される第１の動きベクトル２０１は、ズームによる第２の動きベクトル２０２と実際の撮像装置の振れによる動きベクトル（第３の動きベクトル）２０３とが加算されたものである。したがって、ベクトル演算部８において、この検出された第１の動きベクトル２０１から、ベクトル量テーブル１２から読み出したズームによる第２の動きベクトル２０２を差し引く（すなわち、第１および第２のベクトル２０１，２０２の差分をとる）ことで、実際の撮像装置の振れによる第３の動きベクトル２０３を得ることができる。
【００５２】
そして、振れ補正部９は、ベクトル演算部８からの出力された補正信号としての第３の動きベクトル２０３を示す信号に基づいて、撮像素子２からの補正前画像のうち出力する領域を示す読み出し領域を変更し、その読み出し領域データを信号処理回路３に送る。信号処理回路３は撮像素子２からの補正前画像のうち読み出し領域データに対応する出力画像を出力する。これにより、ズーム中において発生した撮影装置の振れによる像振れが適正に補正された出力画像が得られる。
【００５３】
該出力画像は、不図示のディスプレイに表示されたり、映像記録部４を介して記録媒体に記録されたりする。
【００５４】
以上、撮像装置のズーム中における動きベクトルの検出方法および該動きベクトルに基づく像振れ補正処理について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その内容を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
【００５５】
例えば、上記各実施例では、いわゆる電子防振機能を有する撮影装置について説明したが、光学防振機能を有する撮影装置にも本発明は適用可能である。光学防振方式には、光路内に設けられた可変頂角プリズムの頂角を変化させて通過光束を偏向させる方法や、撮像光学系内に設けられたシフトレンズを略光軸直交方向にシフトさせて通過光束を偏向させる方式がある。そして、第１および第２のベクトルの差分をとることで、実際の撮像装置の振れによる第３の動きベクトルを求め、該第３の動きベクトルに基づいて可変頂角プリズムやシフトレンズの駆動を制御することで、ズーム中における像振れが補正される。
【００５６】
さらに、上記各実施例では、レンズ一体型の撮影装置について説明したが、本発明はレンズ交換型の撮影装置（カメラ本体）や交換レンズにも適用できる。この場合、図１に示した構成要素のうち、撮像素子２からの信号の処理や動きベクトル演算および振れ補正に関わるものをカメラ本体側に設け、ズーム速度制御に関するものを交換レンズ側に設けてもよいし、動きベクトル演算および振れ補正に関わるものも交換レンズ側に設け、カメラ本体側の撮像素子からの画像を交換レンズ側に取り込んで処理するようにしてもよい。
【００５７】
また、上記各実施例においては、撮影光学系および撮像素子により構成される撮像系において、撮影光学系のズームレンズの移動により光学的なズームが可能である場合について説明したが、本発明は、信号処理回路を含む撮像系において、該信号処理回路における撮影画像の電子的な拡大・縮小処理による電子的なズームを行う場合にも適用することができる。
【実施例３】
【００５８】
上記実施例１，２では、ズーム中における動きベクトルを用いた像振れ補正処理について説明したが、本発明によるズーム中における動きベクトル検出方法を用いて、被写体が動いているか否か（動体であるか否か）を判別することもできる。実施例１，２では、撮影装置の振れによる動きベクトル（第３の動きベクトル）を抽出したが、撮影装置に振れがない場合に同じ方法で第３の動きベクトルを抽出した場合、その第３の動きベクトルは被写体が動いたことにより発生したものである。
【００５９】
このようにして抽出した第３の動きベクトルを用いれば、被写体が動体であることを判別でき、動体に追従するような処理、例えばオートフォーカス制御を実現することができる。
【実施例４】
【００６０】
上記実施例１，２では、ズーム中における動きベクトルを用いた像振れ補正処理について説明したが、本発明によるズーム中における動きベクトル検出方法を用いて、画像圧縮（ＭＰＥＧ）処理することもできる。検出した動きベクトルを用いて、その前後のフレームのエンコード結果の画像を部分的に移動する。この結果と元画像の差分をまず取り出し、取り出した差分情報はDCT圧縮される（離散コサイン変換）。DCT圧縮した結果に対し、量子化と呼ばれる処理を行うことで、高周波成分(画像上の細かい部分)を減らし、細かな部分は情報量も多いため、高周波成分を減らすことで情報量を大幅に減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の実施例１である撮影装置の構成を示すシステムブロック図。
【図２】実施例１の撮影装置に設けられたベクトル検出部の構成を示すブロック図。
【図３】動きベクトルの検出エリアを示す概念図。
【図４】ズームによって発生する検出エリアごとの動きベクトルの例を示す概念図。
【図５】ズーム位置と焦点距離との関係を示すグラフ図。
【図６】ズーム位置と画角変化率との関係を示すグラフ図。
【図７】実施例１において、ズーム位置にかかわらず画角変化率が一定となるズーム速度データの例を示すデータデーブル図。
【図８】図７に示すがズーム速度データを用いてズーム制御した場合の画角変化率を示すグラフ図。
【図９】本発明の実施例２である撮影装置の構成を示すシステムブロック図。
【図１０】本発明の実施例２において、フォーカス制御が可能な範囲でのズーム位置とズーム速度との関係を示すグラフ図。
【図１１】実施例２において、フォーカス制御と動きベクトル検出とが可能なズーム速度データの例を示すデータテーブル図。
【図１２】実施例１，２において、検出された第１の動きベクトルとズームによる第２の動きベクトルと撮影装置の振れによる第３の動きベクトルとの関係を示す概念図。
【図１３】実施例１，２におけるベクトル量テーブルの例を示す概念図。
【符号の説明】
【００６２】
１  撮影光学系
２  撮像素子
３  信号処理回路
４  映像記録部
５  ズーム駆動部
６  ズーム位置検出器
７  ベクトル検出部
８  ベクトル演算部
９  振れ補正部
１０  ズーム制御部
１１  ズーム速度データテーブル
１２  ベクトル量テーブル
１３  検出エリア選択部
１４  検出エリアテーブル
２０１  第１の動きベクトル
２０２  第２の動きベクトル
２０３  第３の動きベクトル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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