(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
角速度センサを用いて手ぶれ状態を検出する検出手段と、
上記検出手段の検出結果からノイズ成分を除去した検出信号を算出する第１の演算手段と、
上記第１の演算手段で算出されたノイズ成分を除去した検出信号から上記手ぶれによる画像のぶれの補正に必要な特定情報を算出する第２の演算手段と、
上記第２の演算手段の算出結果から上記手ぶれによる画像のぶれを補正する補正手段とを有する撮像装置であって、
上記第１の演算手段は、上記検出手段での状態検出に基づいて、静止状態であると判断された時点から上記ノイズ成分の除去レベルを連続的に増加させるようにし、手振れ状態であると判断された時点から上記ノイズ成分の除去レベルを連続的に減少させるようにして、上記ノイズ成分の除去レベルを切り換えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
上記第１の演算手段において、静止状態、または手振れ状態であると判断された時点から充分時間が経過すると、それぞれの状態に応じた所定の除去レベルになるようにすることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
角速度センサを用いて撮像装置の手ぶれ状態を検出し、
上記検出手段の検出結果からノイズ成分を除去した検出信号を算出し、
上記算出されたノイズ成分を除去した検出信号から上記撮像装置の手ぶれによる画像のぶれの補正に必要な特定情報を算出し、
上記算出された特定情報により上記撮像装置の手ぶれによる画像のぶれを補正すると共に、
上記状態検出に基づいて、静止状態であると判断された時点から上記ノイズ成分の除去レベルを連続的に増加させるようにし、手振れ状態であると判断された時点から上記ノイズ成分の除去レベルを連続的に減少させるようにして、上記ノイズ成分の除去レベルを切り換えることを特徴とする手ぶれ補正方法。
【請求項４】
上記静止状態、または手振れ状態であると判断された時点から充分時間が経過すると、それぞれの状態に応じた所定の除去レベルになるようにすることを特徴とする請求項３に記載の手ぶれ補正方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば手持ち撮影を行うビデオカメラに使用して好適な撮像装置及び手ぶれ補正方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば手持ち撮影を行う小型軽量のビデオカメラにおいては、撮影時のいわゆる手ぶれによって撮影画像に振動が生じ、再生時に鑑賞の妨げになる場合がある。そこでこのような手ぶれによる撮影画像の振動を減少させる手段として、従来から幾多の手ぶれ補正方法が検討されてきた。
【０００３】
すなわち図５はそのような従来の手ぶれ補正方法の一つを実現する装置を示している。この図５において、角速度センサ５１は、例えば図示しないビデオカメラ（撮像装置）の手ぶれ状態を検出する検出手段である。この角速度センサ５１で検出された角速度信号が高域通過フィルタ５２に供給されて低域成分が除去される。そしてこの低域成分の除去された角速度信号が積分フィルタ５３により積分されて、例えばビデオカメラの手ぶれによる角度変位信号が形成される。
【０００４】
この形成された角度変位信号が特性補償フィルタ５４に供給されて信号の利得または位相が補償される。さらにこの特性補償された角度変位信号がプリズム制御部５５、プリズム５６、プリズム頂角センサ５７からなる撮像画像の移動ブロックに入力される。そして上述の角度変位信号に従ってプリズム５６の角度が調整されて、上述の例えばビデオカメラの手ぶれを相殺するように、撮像手段（図示せず）に投射される撮像画像の移動が行われる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで上述した従来の手ぶれ補正方法を実現する装置においては、ビデオカメラの手ぶれ状態の検出手段として角速度センサを用いているために、検出信号へのノイズの混入が避けられない。このためビデオカメラを静止させた手ぶれの無い状態でも、ノイズ成分によって撮像画像移動ブロックのプリズムが駆動され、逆に撮像画像が移動してしまう恐れがある。なお、ビデオカメラを静止させた状態では、撮像画像も静止していることが望まれるものである。
【０００６】
この出願はこのような点に鑑みて成されたものであって、解決しようとする問題点は、従来の方法では、例えばビデオカメラを静止させた手ぶれの無い状態でも、ノイズ成分によって撮像画像移動ブロックのプリズムが駆動され、逆に撮像画像が移動してしまう恐れがあるというものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このため本発明においては、検出手段の検出結果からノイズ成分を除去し、このノイズ成分を除去した検出信号から撮像装置の手ぶれによる画像のぶれの補正に必要な特定情報を算出し、算出された特定情報により撮像装置の手ぶれによる画像のぶれを補正すると共に、状態検出に基づいて、静止状態であると判断された時点からノイズ成分の除去レベルを連続的に増加させるようにし、手振れ状態であると判断された時点からノイズ成分の除去レベルを連続的に減少させるようにして、ノイズ成分の除去レベルを切り換えるようにしたものであって、これによれば、撮像装置が静止して手ぶれのない状態では、撮像画像も静止するようにした撮像装置及び手ぶれ補正方法を実現することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
すなわち本発明においては、角速度センサを用いて手ぶれ状態を検出し、検出手段の検出結果からノイズ成分を除去した検出信号を算出し、第１の演算手段で算出されたノイズ成分を除去した検出信号から撮像装置の手ぶれによる画像のぶれの補正に必要な特定情報を算出し、第２の演算手段の算出結果から撮像装置の手ぶれによる画像のぶれを補正すると共に、状態検出に基づいて、静止状態であると判断された時点からノイズ成分の除去レベルを連続的に増加させるようにし、手振れ状態であると判断された時点からノイズ成分の除去レベルを連続的に減少させるようにして、ノイズ成分の除去レベルを切り換えるようにしたものである。
【０００９】
【実施例】
以下、図面を参照して本発明を説明するに、図１は本発明による撮像装置及び手ぶれ補正方法を適用した装置の一例の構成を示すブロック図である。
【００１０】
この図１において、角速度センサ１は、例えば図示しないビデオカメラ（撮像装置）の手ぶれ状態を検出する検出手段である。この角速度センサ１で検出された角速度信号が高域通過フィルタ２に供給されて低域成分が除去された角速度信号Ｓhpf が形成される。この低域成分の除去された角速度信号Ｓhpf が後述するコアリング値Ｓc の演算部３に供給される。そしてこのコアリング値Ｓc と、上述の低域成分の除去された角速度信号Ｓhpf がコアリング部４に供給される。
【００１１】
このコアリング部４では、例えば図２に示すようにして角速度信号Ｓhpf をコアリングした信号Ｓcor の形成が行われる。すなわちコアリング部４では、信号Ｓhpf の絶対値が値Ｓc より大きい場合には、
Ｓcor ＝Ｓhpf −Ｓc   （Ｓhpf ＞０の時）
Ｓcor ＝Ｓhpf ＋Ｓc   （Ｓhpf ＜０の時）
信号Ｓhpf の絶対値が値Ｓc 以下の場合には、
Ｓcor ＝０
として信号Ｓcor が算出される。
【００１２】
そしてこのコアリングされた信号Ｓcor が積分フィルタ５により積分されて、例えばビデオカメラの手ぶれによる角度変位信号が形成され、この形成された角度変位信号が特性補償フィルタ６に供給されて信号の利得または位相が補償される。さらにこの特性補償された角度変位信号がプリズム制御部７、プリズム８、プリズム頂角センサ９からなる撮像画像の移動ブロックに入力されて、上述の例えばビデオカメラの手ぶれを相殺するように撮像画像の移動が行われる。
【００１３】
さらに上述のコアリング値Ｓc の演算部３では以下のようにして演算が行われる。すなわち上述の角速度信号Ｓhpf は時間とともに変化する値であるが、この信号Ｓhpf の絶対値が一定の閾値Ｓthr 以下である状態が一定の時間Ｔthr 以上続いたときに「静止状態」であると判断し、それ以外のときを「手ぶれ状態」であると判断することができる。
【００１４】
そして「静止状態」では、コアリング値Ｓc を角速度信号Ｓhpf のノイズレベル以上のある一定値Ｓcmaxを上限として、時間とともに連続的に増加させる。また「手ぶれ状態」では、コアリング値Ｓc を０または小さな値Ｓcminを下限として、時間とともに連続的に減少させる。
【００１５】
これによりビデオカメラが定常的に静止している状態では、角速度信号Ｓhpf とコアリングされた信号Ｓcor の関係は図３のＡに示すようになり、信号Ｓhpf のノイズレベルよりコアリング値Ｓc の方が大きいので、
Ｓcor ＝０
となり、ノイズ成分が除去されてノイズ成分による画像の移動が防止される。
【００１６】
またビデオカメラが定常的に手ぶれが生じている状態では、角速度信号Ｓhpf とコアリングされた信号Ｓcor の関係は図３のＢに示すようになり、
Ｓcor ≒Ｓhpf
となって手ぶれが補正される。
【００１７】
さらに上述の補正動作について、時間ｔと、角速度信号Ｓhpf 、コアリングされた信号Ｓcor 、コアリング値Ｓc との関係は図４に示すようになる。すなわち図４において、時間ｔ＝ｔ0 〜ｔ1 では「静止状態」と判断しているので、
Ｓc ＝Ｓcmax、Ｓcor ＝０
となっており、ノイズ成分による画像の移動は発生しない。
【００１８】
次に時間ｔ＝ｔ1 で角速度信号Ｓhpf が閾値Ｓthr を越えると「手ぶれ状態」であると判断し、コアリング値Ｓc は減少し始める。そしてこの時間ｔ＝ｔ1 からの「手ぶれ状態」が継続して充分時間が経過すると、
Ｓc ＝Ｓcmin、Ｓcor ≒Ｓhpf
となって手ぶれが補正される。
【００１９】
さらに時間ｔ＝ｔ2 〜ｔ3 において、信号Ｓhpf の絶対値が閾値Ｓthr 以下である状態が一定時間Ｔthr 以上継続すると、「静止状態」であると判断し、時間ｔ＝ｔ3 からコアリング値Ｓc は増加を始める。そしてこの時間ｔ＝ｔ3 からの「静止状態」が継続して充分時間が経過すると、再び
Ｓc ＝Ｓcmax、Ｓcor ＝０
となって、ノイズ成分による画像の移動が防止される。
【００２０】
従ってこの装置において、検出手段の検出結果からノイズ成分を除去し、このノイズ成分を除去した検出信号から撮像装置の手ぶれによる画像のぶれの補正に必要な特定情報を算出することによって、撮像装置が静止して手ぶれのない状態では、撮像画像も静止するようにした手ぶれ補正方法を実現することができるものである。
【００２１】
すなわちこの装置において、ビデオカメラ（撮像装置）の静止状態及び／または手ぶれ状態を判別して、コアリング値Ｓc （ノイズ成分の除去レベル）を切り換えることによって、静止状態においてはコアリング値Ｓc をノイズレベルより大きく設定することによりノイズ成分による画像の移動を防止し、かつ手ぶれ状態においてはコアリング値Ｓc を０または充分小さくすることにより、Ｓcor ≒Ｓhpf として手ぶれ補正の性能を悪化させないようにすることができる。
【００２２】
これによって従来の方法では、例えばビデオカメラを静止させた手ぶれの無い状態でも、ノイズ成分によって撮像画像移動ブロックのプリズムが駆動され、逆に撮像画像が移動してしまう恐れがあったものを、本発明によればこれらの問題点を容易に解消することができるものである。
【００２３】
また上述の装置において、ビデオカメラの静止状態及び／または手ぶれ状態に応じてコアリング値Ｓc を連続的に変化させるようにすることもできる。その場合には以下のような効果がある。
【００２４】
すなわちコアリング値Ｓc を不連続に切り換えた場合には、コアリングされた信号Ｓcor が不連続に変化することになり、これによってコアリング値Ｓc が切り換わる時に不自然な画像の移動が生じる恐れがある。そこでコアリング値Ｓc を連続的に変化させれば、コアリング値Ｓc の変化によるコアリングされた信号Ｓcor の変化も連続的なものとなり、コアリング値Ｓc の変化による不自然な画像の移動を無くすことができる。
【００２５】
こうして上述の実施形態によれば、角速度センサを用いて手ぶれ状態を検出し、検出手段の検出結果からノイズ成分を除去した検出信号を算出し、第１の演算手段で算出されたノイズ成分を除去した検出信号から撮像装置の手ぶれによる画像のぶれの補正に必要な特定情報を算出し、第２の演算手段の算出結果から撮像装置の手ぶれによる画像のぶれを補正すると共に、状態検出に基づいて、静止状態であると判断された時点からノイズ成分の除去レベルを連続的に増加させるようにし、手振れ状態であると判断された時点からノイズ成分の除去レベルを連続的に減少させるようにして、ノイズ成分の除去レベルを切り換えることにより、撮像装置が静止して手ぶれのない状態では、撮像画像も静止するようにした撮像装置及び手ぶれ補正方法を実現することができる。
【００２６】
【発明の効果】
従って本発明によれば、検出手段の検出結果からノイズ成分を除去し、このノイズ成分を除去した検出信号から撮像装置の手ぶれによる画像のぶれの補正に必要な特定情報を算出すると共に、状態検出に基づいて、静止状態であると判断された時点からノイズ成分の除去レベルを連続的に増加させるようにし、手振れ状態であると判断された時点からノイズ成分の除去レベルを連続的に減少させるようにして、ノイズ成分の除去レベルを切り換えることによって、撮像装置が静止して手ぶれのない状態では、撮像画像も静止するようにした撮像装置及び手ぶれ補正方法を実現することができるようになった。
【００２７】
これによって従来の方法では、例えばビデオカメラを静止させた手ぶれの無い状態でも、ノイズ成分によって撮像画像移動ブロックのプリズムが駆動され、逆に撮像画像が移動してしまう恐れがあったものを、本発明によればこれらの問題点を容易に解消することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による手ぶれ補正方法を適用した装置の一例の構成を示すブロック図である。
【図２】その動作の説明のための図である。
【図３】その動作の説明のための図である。
【図４】その動作の説明のための図である。
【図５】従来の手ぶれ補正方法を適用した装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１…角速度センサ、２…高域通過フィルタ、３…コアリング値Ｓc の演算部、４…コアリング部、５…積分フィルタ、６…特性補償フィルタ、７…プリズム制御部、８…プリズム、９…プリズム頂角センサ
【図１】
0003791144.tif 000002
【図２】
0003791144.tif 000003
【図３】
0003791144.tif 000004
【図４】
0003791144.tif 000005
【図５】
0003791144.tif 000006