(57)【要約】【課題】撮影者が行っているパーンやチルト方向の動作を的確に判断して画像ぼけを適切に制御する。【解決手段】動画像を撮像する撮像装置と、該撮像装置に装着した撮影方向の角速度を検出する角速度検出手段と、該角速度検出手段で検出した角速度に応じて画像フレームの画像情報における鮮明度の高い鮮明領域を画像フレームの中心部から当該角速度の発生方向と逆方向に移動する鮮明領域移動手段（ステップＳ２〜Ｓ４）とを備えている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
動画像を撮像する撮像装置と、該撮像装置に装着した撮影方向の角速度を検出する角速
度検出手段と、該角速度検出手段で検出した角速度に応じて画像フレームの画像情報にお
ける鮮明度の高い鮮明領域を画像フレームの中心部から当該角速度の発生方向と逆方向に
移動する鮮明領域移動手段とを備えていることを特徴とする画像情報再生装置。
【請求項２】
前記角速度検出手段は、パーン方向及びチルト方向の角速度を個別に検出する２つのジ
ャイロと、該２つのジャイロで検出した角速度からノイズ成分を除去するローパスフィル
タとを少なくとも備えていることを特徴とする請求項１に記載の画像情報再生装置。
【請求項３】
前記鮮明領域移動手段は、中心部に対して周縁部のぼかし量が大きくなるフィルタ手段
を有し、該フィルタ手段の中心部を前記角速度に応じて当該角速度の発生方向と逆方向に
移動させるように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載された画像情報
再生装置。
【請求項４】
前記鮮明領域移動手段は、前記撮像装置の動画像を撮像する撮像部を前記角速度に応じ
て当該角速度の発生方向と逆方向に移動させる撮像部移動手段を備えていることを特徴と
する請求項１又は２に記載の画像情報再生装置。
【請求項５】
前記鮮明領域移動手段は、光学レンズを前記角速度に応じて当該角速度の発生方向と逆
方向に移動させる光学レンズ移動手段を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記
載の画像情報再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動画像を撮像する撮像装置のパーン及びチルト方向の角速度を検出して再生
画像のパーン方向及びチルト方向の急激な移動による視聴者に違和感を与えることを抑制
するようにした画像情報再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像情報再生装置としては、例えば、映像ファイルの連続するフレームの間の変
化の度合い、即ち映像の動きの激しさを計算し、その値を変化量とする変化量演算手段と
、変化量演算手段が算出した変化量を、表示装置の表示画面に表示する変化量表示手段と
、処理すべきフレーム数を指定された数だけ特定し、処理要求に応じた処理を施し、数フ
レーム分の時間調整を行う時間調整処理実行手段とを有する画像編集装置が知られている
（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、現画像の映像信号と前画面の映像信号とを比較して撮影方向の移動速度を検出す
る移動速度検出手段と、前記検出手段で検出した移動速度が一定の速度以上の場合に急激
な画像移動のない再生画面を得るための画像処理即ちレンズのフォーカスを調整して画像
をぼかすようにした電子撮像装置及び再生装置も知られている（例えば、特許文献２参照
）。
【０００４】
さらに、左右異なる偏向メガネを装着して、リアプロジェクションスクリーンに呈示さ
れる左右異なる映像を見ることにより３次元画像を見るようにしたシミュレータで、逆方
向の画像パターンの付加によってスピード感を増長し、同方向の画像パターンの付加によ
ってシミュレータ酔いの発生を防止するようした運動知覚制御装置が知られている（例え
ば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開平１０−９８６７５号公報（第１頁、図１）
【特許文献２】特開平４−３１２０７４号公報（第１頁、図１）
【特許文献３】特開平９−２６９７２３号公報（第１頁、図１、図４，図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載された従来例にあっては、仮に撮影画面内で２つ
以上の移動物が異なった速度、異なったベクトルで移動している場合に、２点参照（標本
点エリア）で動きベクトルを予測しているため、必ずしも、撮影者が行っているパーンや
チルトを認識しているものとはいえず、撮影対称物が動いた場合にも補正が加わるので撮
影者自身の動作を検出しているものではなく、撮影者自身のパーンやチルト方向の急激な
移動については対処できないという未解決の課題がある。
【０００６】
また、上記特許文献２に記載された従来例にあては、仮に撮影画面内で２つ以上の移動
物が異なった速度、異なったベクトルで移動している場合に２点参照信号（標本点エリア
）で動きベクトルを予測しているために、必ずしも、撮影者が行っているパーンやチルト
方向の動きを認識しているとは言えないと共に、フォーカスを制御しているため、画像の
惚けは画面全体に一様にぼけてしまい、画面内で動きの少ない部分もぼけて解像感も失わ
れてしまうという未解決の課題がある。
【０００７】
さらに、上記特許文献３に記載された従来例にあっては、リアプロジェクションスクリ
ーンの表示で、動き画面とは別に動かない刺激を表示して酔いを抑制するので、表示する
刺激は本来映像とは関係ない刺激なので、違和感があると共に、映画などの鑑賞用映像の
場合邪魔になる場合が多いという未解決の課題がある。
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、撮影者
が行っているパーンやチルト方向の動作を的確に判断して画像ぼけを適切に制御すること
ができる画像情報再生装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明に係る画像情報再生装置は、動画像を撮像する撮像装置と、該撮像装置に装
着した撮影方向の角速度を検出する角速度検出手段と、該角速度検出手段で検出した角速
度に応じて画像フレームの画像情報における鮮明度の高い鮮明領域を画像フレームの中心
部から当該角速度の発生方向と逆方向に移動する鮮明領域移動手段とを備えていることを
特徴としている。
【０００９】
この第１の発明では、角速度検出手段で撮像装置のパーン方向及びチルト方向の少なく
とも一方の撮影方向の角速度を検出し、検出した角速度と逆方向に鮮明領域を移動させる
補正を行うので、表示された画面上であたかも動きが遅いように見せることができ、簡単
な処理で視聴者の酔いを抑制することができる。
また、第２の発明に係る画像情報再生装置は、第１の発明において、前記角速度検出手
段は、パーン方向及びチルト方向の角速度を個別に検出する２つのジャイロと、該２つの
ジャイロで検出した角速度からノイズ成分を除去するローパスフィルタとを少なくとも備
えていることを特徴としている。
【００１０】
この第２の発明では、２つのジャイロで撮像装置のパーン方向及びチルト方向の角速度
を検出し、検出した角速度からローパスフィルタでノイズ成分を除去するので、パーン方
向及びチルト方向の角速度を正確に検出することができる。
さらに、第３の発明に係る画像情報再生装置は、第１又は第２の発明において、前記鮮
明領域移動手段は、中心部に対して周縁部のぼかし量が大きくなるフィルタ手段を有し、
該フィルタ手段の中心部を前記角速度に応じて当該角速度の発生方向と逆方向に移動させ
るように構成されていることを特徴としている。
【００１１】
この第３の発明では、フィルタ手段のフィルタ特性を移動させることにより、鮮明領域
を容易に移動させることができる。
さらにまた、第４の発明に係る画像情報再生装置は、第１又は第２の発明において、前
記鮮明領域移動手段は、前記撮像装置の動画像を撮像する撮像部を前記角速度に応じて当
該角速度の発生方向と逆方向に移動させる撮像部移動手段を備えていることを特徴として
いる。
【００１２】
この第４の発明では、撮像部自体を移動させることにより、撮像される１フレームの画
像を移動させることができ、パーン方向及び又はチルト方向の画像移動速度を低下させる
ことができる。
なおさらに、第５の発明に係る画像情報再生装置は、第１又は第２の発明において、前
記鮮明領域移動手段は、光学レンズを前記角速度に応じて当該角速度の発生方向と逆方向
に移動させる光学レンズ移動手段を備えていることを特徴としている。
【００１３】
この第５の発明においては、光学レンズを角速度に応じてその発生方向と逆方向に移動
させることにより、撮像部で撮像される画像を移動させて画像の移動速度を低下させるこ
とができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の一実施形態の概略構成を示す斜視図であって、図中、１はデジタルビデ
オカメラ等の動画を撮像する撮像装置であって、筐体１の前面に撮像レンズ２が配設され
ていると共に、撮像装置１のパーン方向即ちヨー方向及びチルト方向即ちピッチ方向の角
速度を個別に検出する角速度センサとしての圧電式ジャイロ３及び４が配設されている。
【００１５】
撮像装置１のブロック図は、図２に示すように、撮像レンズ２を介してＣＣＤ素子で構
成される撮像部６に被写体画像が投影され、この撮像部６から被写体画像データが１フレ
ーム毎にＡ／Ｄ変換器７でデジタル信号に変換されて画像処理部８に出力される。この画
像処理部８には、圧電式ジャイロ３及び４から出力されるパーン方向及びチルト方向の角
速度検出値が入力される角速度検出部９で検出したパーン方向及びチルト方向の角速度ω
ｐ及びωｔが入力され、入力された角速度ωｐ及びωｔに応じて１フレーム分の画像情報
の鮮明領域を中央部に対して周縁方向に角速度の発生方向と逆方向に移動させるフィルタ
処理を行って補正画像情報を形成し、これを信号処理部１１に出力する。この信号処理部
１１では、画像処理部８で処理された再生画像情報に対して輝度信号処理や色信号処理を
行って、処理した補正画像情報を画像メモリ１２に出力して記憶すると共に、Ｄ／Ａ変換
器１３でアナログ信号に変換してから液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等で構成
される表示装置１４に出力する。
【００１６】
ここで、角速度検出部９は、図３に示すように、圧電式ジャイロ３及び４から出力され
る角速度検出値が入力されて静止状態近傍の外乱の影響を除去するローパスフィルタ９ａ
及び９ｂと、これらローパスフィルタ９ａ及び９ｂから出力される外乱の影響を除去され
たフィルタ出力をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器９ｃ及び９ｄとを備えている。そ
して、Ａ／Ｄ変換器９ｃ及び９ｄから出力されるデジタル角速度検出値ωｐ及びωｔが画
像処理部８に供給される。そして、圧電式ジャイロ３及び４のサンプリングレートは、画
像フレームのサンプリングレートと同じか又はその整数倍に設定して、同一タイミングで
サンプリングする状態が生じるようにすることが好ましい。
【００１７】
画像処理部８では、図示しない撮影スイッチがオン状態となったときに、図４に示す撮
像画像処理を実行する。この撮像画像処理は、先ず、ステップＳ１で、Ａ／Ｄ変換器７か
ら入力される撮像部６で撮像した１フレーム分のデジタル画像情報が入力されたか否かを
判定し、１フレーム分のデジタル画像情報が入力されていないときにはこれが入力される
まで待機し、１フレーム分の画像情報が入力されたときにはステップＳ２に移行して、角
速度検出部９からパーン方向及びチルト方向の角速度ωｐ及びωｔを読込み、次いでステ
ップＳ３に移行して、読込んだ角速度ωｐ，ωｔに基づいて１フレーム分の画像情報の内
の鮮明領域を角速度ωｐ，ωｔの方向とは逆方向に画像情報の中心位置から移動させる移
動量ｘ及びｙを算出する。
【００１８】
ここで、任意の時間での移動量ｘ，ｙの位置は圧電式ジャイロ３，４から得られる角速
度信号によって決まる。
ここで角速度検出部９で得られる角速度ωｐ(n)，ωｔ(n)とする。
ただし、nは正の整数で撮影開始から図５に示すように時間sでサンプリングをした時、任
意の時間tとの関係は
t＝n×s
となる。
【００１９】
任意の画像フレームにおける、移動量x及びｙは、下記（１）式及び（２）で算出され
る。
【数１】
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ここで、mは撮影終了時の時間Tとした時、ｍ＝Ｔ／ｓで表され、kは定数である。
【００２０】
次いで、ステップＳ４に移行して、上記ステップＳ３で算出した移動量ｘに基づいて移
動量ｘの位置での鮮明度が高く周縁部に行くにしたがってぼかし量が増えるフィルタ特性
を設定し、設定したフィルタ特性で１フレーム分の画像情報をフィルタ処理することによ
り、鮮明領域が中心にある図６の状態から鮮明領域を移動量ｘだけ移動させた補正画像情
報を形成し、次いでステップＳ５に移行して、形成した補正画像情報を信号処理部１１に
出力してからステップＳ６に移行する。
【００２１】
このステップＳ６では、撮影スイッチがオフ状態となって撮影が終了したか否かを判定
し、撮影スイッチがオン状態であるときには撮影が継続されているものと判断して前記ス
テップＳ１に戻り、撮影スイッチがオフ状態であるときには撮影を終了したものと判断し
て処理を終了する。
この図４の処理において、ステップＳ２〜Ｓ４の処理が鮮明領域移動手段に対応してい
る。
【００２２】
次に、上記実施形態の動作を説明する。
今、撮像装置１の撮影スイッチがオフ状態であって、撮影を停止しているものとする。
この撮影停止状態では、撮像部６で被写体像の動画情報を撮像することはない。
この撮影停止状態から動画の撮影を行うために撮影スイッチをオン状態とすると、これ
により図４の撮像画像処理が実行開始される。
【００２３】
このため、撮像部６から１フレーム分の画像情報が出力され、これがＡ／Ｄ変換器７で
デジタル画像情報に変換されて画像処理装置８に入力されると、この１フレーム分の画像
情報を読込むと共に、その時点のパーン方向及びチルト方向の角速度検出値ωｐ及びωｔ
を読込む（ステップＳ２）。
そして、読込んだ角速度検出値ωｐ及びωｔに基づいて前述した（１）式及び（２）式
に基づいて中心点からのパーン方向の移動量ｘ及びチルト方向の移動量ｙを算出する。
【００２４】
このとき、撮像装置１で所望位置を注視して撮影する場合には、撮像装置１にパーン方
向及びチルト方向の移動が殆どなく、検出される角速度検出値ωｐ及びωｔが略“０”と
なって不感帯幅内の変動となる。
このため、前記（１）式及び（２）式で中心点からのパーン方向の移動量ｘ及びチルト
方向の移動量ｙを算出したときに、移動量ｘ及び移動量ｙが共に“０”となり、フィルタ
特性として図６に示すように１フレーム分の画像情報の中心が鮮明領域となるようにフィ
ルタ特性が設定され、このフィルタ特性で１フレーム分の画像情報をフィルタ処理するこ
とにより、正常時の画像情報を形成することができ、この画像情報を信号処理部１１に出
力することにより、正常な画面情報を表示することができる。
【００２５】
ところが、撮影者が比較的高速で移動している車両、動物等の移動体を撮影する場合に
は、移動体の移動速度に合わせて撮像装置１を例えばパーンさせることになり、特に移動
する動物を撮影する場合には一定方向に移動することは殆どなく複雑な移動経路となるこ
とから、撮像装置１の動きも動物の移動経路に応じて時計方向及び反時計方向のパーンを
繰り返すことなり、この撮影した画像情報を再生したときに再生画面が目まぐるしく動く
ことから視聴者が酔いを生じることになる。
【００２６】
しかしながら、本発明は、撮像装置１がパーン方向及び又はチルト方向に目まぐるしく
動いて被写体を撮像した場合には、撮像装置１のパーン方向及びチルト方向の角速度ωｐ
及びωｔが圧電式ジャイロ３及び４で正確に検出され、検出された角速度ωｐ及びωｔに
基づいて前記（１）式及び（２）式に基づいてパーン方向移動量ｘ及びチルト方向移動量
ｙが算出され、これら移動量ｘ及びｙは角速度ωｐ及びωｔの単位時間当たりの偏差が大
きな値となるほど大きな値となる。
【００２７】
このため、算出された移動量ｘ及びｙの位置に鮮明領域を形成するように、フィルタ特
性が設定され、このフィルタ特性によって１フレーム分の画像情報をフィルタ処理すると
、図７に示すように、画像情報が例えば右にパーンしたときに、鮮明領域は左方向に移動
量ｘだけ移動することになり、画像情報の移動量に対して鮮明領域が逆方向に移動する。
このため、補正画像情報を信号処理部１１に出力して、表示装置１４で再生することによ
り、鮮明領域の移動速度があたかも減速されたように表示され、鮮明領域の視覚的な移動
速度を減少させることができ、視聴者が再生画像を視認したときに酔いを生じることを確
実に防止することができる。
【００２８】
この作用は、移動する被写体を撮影する場合に限らず、広範囲の風景をパーン又はチル
トして撮影する場合にも、そのときに発生する角速度に応じて鮮明領域の中央部から移動
量ｘ及びｙが算出されるので、撮影者のパーン方向及び又はチルト方向と逆方向に鮮明領
域を移動させることができ、撮影者が撮像装置１の特性に不慣れであっても鮮明領域の視
覚的な移動速度を減少させて視聴者の酔いを抑制することができる。
【００２９】
このように、上記実施形態によると、撮像装置の姿勢変化を圧電式ジャイロ３，４で正
確に検出することができ、検出した角速度に応じて、１フレーム分の画像情報における鮮
明領域の移動量ｘ，ｙを算出し、この移動量ｘ，ｙに応じたフィルタ特性を設定して、こ
のフィルタ特性によって１フレーム分の画像情報をフィルタ処理することにより、鮮明領
域を移動させた補正画像情報を形成するので、簡易な構成で撮像装置の移動方向と逆方向
に鮮明領域を移動させて、鮮明領域を視覚的に減速させて表示させることができ、視聴者
に酔いを生じさせることを確実に防止することができる。
【００３０】
この場合、従来例のようにジャイロで撮像装置の動きを検出して、画像情報を直接処理
する場合に比較して、鮮明領域を移動させるフィルタ処理を行うだけでよいので、処理時
間も短くてすみ、良好な補正画像情報を形成することができる。
なお、上記実施形態においては、撮像装置１内で、角速度に応じた画像情報のフィルタ
処理を行う場合について説明したが、これに限定されるものではなく、撮像装置１で１フ
レーム分の画像情報が得られる毎に、その時点の角速度を付加してフラッシュメモリ等の
不揮発メモリに記憶し、この不揮発メモリを画像再生装置にセットして、この画像再生装
置で角速度に基づいて画像情報を鮮明領域を移動させるフィルタ処理して再生するように
してもよい。
【００３１】
また、上記実施形態においては、フィルタ処理によって鮮明領域を角速度に応じて移動
させる場合について説明したが、これに限定されるものではなく、撮像部にパーン方向及
びチルト方向に移動させる撮像部移動機構を設け、この撮像部移動機構を角速度に応じて
算出される移動量ｘ及びｙに基づいて移動させることにより、画像情報自体を角速度の発
生方向と逆方向に移動させて画像情報の移動速度を減速させるようにしてもよい。同様に
、光学レンズをパーン方向及びチルト方向に移動させる光学レンズ移動機構を設け、この
光学レンズ移動機構を角速度に応じて算出される移動量ｘ及びｙに基づいて移動させるこ
とにより、撮像部６での画像情報自体を角速度の発生方向と反対方向に移動させて、画像
情報の移動速度を減速させるようにしてもよい。この場合、フィルタ特性は固定した中心
部に比較して周縁部をぼかす所定の特性に設定することにより、酔いをより抑制すること
ができる。
【００３２】
さらに、上記実施形態においては、角速度を圧電式ジャイロで検出する場合について説
明したが、これに限定されるものではなく、他の形式のジャイロを適用することもでき、
さらには他の角速度センサを適用することもできる。
また、上記実施形態においては、パーン方向及びチルト方向の両方向の角速度を検出す
る場合について説明したが、これに限定されるものではなく、パーン方向及びチルト方向
の少なくとも一方の角速度を検出して、検出した角速度に基づいて画像情報を鮮明領域を
移動させるようにフィルタ処理するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施形態を示す撮像装置の概略構成図である。
【図２】図１の撮像装置の回路構成を示すブロック図である。
【図３】図２の角速度検出部の具体的構成を示すブロック図である。
【図４】画像処理部で実行する撮像画像処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図５】ジャイロ出力信号のサンプリング状態を示す説明図である。
【図６】鮮明領域が画像情報の中心部にある正常時の画像情報を示す説明図である。
【図７】鮮明領域が角速度の発生方向と逆方向に移動した状態の画像情報を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３４】
１…撮像装置、２…撮像レンズ、３，４…圧電式ジャイロ、６…撮像部、７…Ａ／Ｄ変
換器、８…画像処理部、９…角速度検出部、１１…信号処理部、１２…画像メモリ、１３
…Ｄ／Ａ変換器、１４…表示装置
【図１】
2007116310.tif 000004
【図２】
2007116310.tif 000005
【図３】
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【図４】
2007116310.tif 000007
【図５】
2007116310.tif 000008
【図６】
2007116310.tif 000009
【図７】
2007116310.tif 000010