JPH06133211A

JPH06133211A - 画像揺れ補正機能付光学装置

Info

Publication number: JPH06133211A
Application number: JP30439592A
Authority: JP
Inventors: Hisanori Hirose; 久敬広瀬
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1992-10-19
Filing date: 1992-10-19
Publication date: 1994-05-13

Abstract

(57)【要約】【目的】同じ画像の揺れ時でもその補正効果がズーム
光学系の位置によって大きく変化してしまうといったこ
とを防止すると共に、ズーム光学系の広角側での画質劣
化を軽減させる。【構成】ズーム光学系１が広角側（高倍率側）にある
場合には、画像の揺れ補正範囲を狭くし、ズーム光学系
が望遠側（低倍率側）にある場合には、画像の振れ補正
範囲を広くする読出制御手段１２を設けている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ビデオカメラやカメラ
一体型ＶＴＲ等の画像揺れ補正機能を備えた光学装置の
改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、最近のカメラ一体型ＶＴ
Ｒではズームレンズの搭載が一般化しており、またその
ズーム比は８倍から１２倍程度となっている。この場
合、望遠側で手持ち撮影を行うと僅かな手振れでも画面
が大きく揺れることになり、再生画面は大変見苦しくな
る。

【０００３】この対策の一つとして、フィールドメモリ
を用い、画像の揺れを動きベクトルとして検出し、フィ
ールドメモリに記憶された画像信号を読み出す際に、検
出ベクトルに基づいて読み出し位置を制御することによ
り、画像の揺れを補正する方式が知られている。（「画
面揺れ補正装置について」加井他、１９８７年、ＴＶ学
会）この方式では、フレームメモリに記憶された画像信
号を読み出す位置を制御することによって画像の揺れを
補正している。そして、補正した画像の大きさは入力画
像信号より小さくなるので、それを電子ズームで拡大し
て出力している。

【０００４】これに関する従来例を図３を用いて説明す
る。

【０００５】図３において、１０１はズーム光学系、１
０２は前記ズーム光学系を制御する光学ズーム制御回
路、１０３はＣＣＤなどの撮像素子、１０４は前記撮像
素子１０３の出力から映像信号を生成するカメラ信号処
理回路、１０５は入力映像信号をディジタル信号に変換
するためのＡ／Ｄ変換器、１０６は入力映像信号から水
平同期信号、及び垂直同期信号を分離する同期分離回
路、１０７は前記分離された同期信号をもとにシステム
クロックを生成するクロック生成回路、１０８は前記入
力映像ディジタル信号を記憶するメモリである。

【０００６】１０９は、１フィールド前の画像信号と、
現フィールドの画像信号を比較して動きベクトルを検出
する動きベクトル検出回路、１１０は前記動きベクトル
検出回路１０９の出力である動きベクトル信号より画像
の揺れをなくすための補正ベクトルを生成するための補
正ベクトル生成回路、１１１は前記同期信号と前記シス
テムクロックより、前記メモリ１０８に入力映像信号を
書き込むための書き込みアドレス信号を生成する書込制
御回路、１１２は前記メモリ１０８に記憶された映像信
号を、予め設定されている倍率に拡大し、さらに前記補
正ベクトル生成回路１１０から出力される補正ベクトル
の値に対応して読み出す位置を制御する読出制御回路、
１１３は前記メモリ１０８から読み出された拡大映像信
号を補間する補間処理回路、１１４は前記補間処理回路
１１３の出力映像信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ
変換器である。

【０００７】次に、動作について説明する。

【０００８】上記カメラ信号処理回路１０４の出力映像
信号は、Ａ／Ｄ変換器１０５でディジタル信号に変換さ
れた後、メモリ１０８に書込制御回路１１１からの書き
込み制御信号に従って記憶される。

【０００９】一方、動きベクトル検出回路１０９では、
入力映像信号の現フィールドの画像信号と、１フィール
ド前の画像信号とを比較することによって、映像信号の
中の注目する被写体の動きベクトルを検出し、補正ベク
トル生成回路１１０に出力する。この補正ベクトル生成
回路１１０では、前記動きベクトル検出回路１０９から
出力された動きベクトルの値より、画像の揺れが止るよ
うに動いたベクトルとは反対のベクトルの値を補正ベク
トルとして出力する。この補正ベクトル値を受ける読出
制御回路１１２では、該補正ベクトル値と画像の拡大率
から決る読み出し制御信号を前記メモリ１０８に出力す
る。

【００１０】このように制御することにより、揺れのあ
った映像信号から揺れの成分を除くことができる。

【００１１】画像の拡大率はおよそ画像の揺れの補正範
囲の大きさによって決定され、補正範囲を広くすればす
る程、拡大率を大きくしなければならない。しかし、拡
大率を大きくすればするほど、画像の劣化がひどくなる
ので、補正範囲の大きさと画質の劣化のバランスをとら
なければならない。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
装置においては、ズーム光学系が広角側（高倍率）にあ
っても、望遠側（低倍率）にあっても、画像の揺れ補正
範囲はある一定の値に設定されており、それによって電
子ズームの拡大率も一定になっていた。そのため、ズー
ム光学系が広角側にある時と望遠側にある時で揺れを補
正する揺れ角が変るという問題点があった。

【００１３】つまり、図４のように、電子ズームによる
拡大率が同じ時、望遠側における揺れ補正角度θ_T と広
角側における揺れ補正角度θ_W とは、光学系のズーム比
が８倍の時には θ_W ＝８・θ_T となり、揺れ補正角度は広角側が望遠側より８倍も大き
くなっている。従って、同じような手振れの時でも、そ
の補正効果が光学系のズーム位置によって大きく変る。
例えば、手振れが大きいとき、広角側では十分に揺れが
補正されるが、望遠側では補正範囲外となって揺れが残
ったりする。

【００１４】また、カメラを動かしてパン，チルトを行
うとき、補正領域から外れて揺れ補正動作を停止するポ
イントが広角側の時と望遠側の時とでは違うので、操作
上違和感がある。

【００１５】（発明の目的）本発明の目的は、同じ画像
の揺れ時でもその補正効果がズーム光学系の位置によっ
て大きく変化してしまうといったことを防止すると共
に、ズーム光学系の広角側での画質劣化を軽減させるこ
とのできる画像揺れ補正機能付光学装置を提供すること
である。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は、ズーム光学系
が広角側（高倍率側）にある場合には、画像の揺れ補正
範囲を狭くし、又更に映像信号の電子的拡大率を小さく
し、ズーム光学系が望遠側（低倍率側）にある場合に
は、画像の振れ補正範囲を広くし、又更に映像信号の電
子的拡大率を大きくしたり、ズーム光学系の位置（拡大
率）に応じて、画像の揺れ補正角度が常に一定となるよ
うに映像信号を電子的に拡大するようにしている。

【００１７】

【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細
に説明する。

【００１８】図１は本発明の第１の実施例の構成を示す
ブロック図であり、この実施例ではカメラ一体型ＶＴＲ
を例にしている。

【００１９】図２において、１はズーム光学系、２は前
記ズーム光学系を制御すると共に、ズーム光学系の拡大
率の情報を出力するズーム光学系制御回路、３はＣＣＤ
などの撮像素子、４は前記撮像素子３の出力から映像信
号を生成するカメラ信号処理回路、５は入力映像信号を
ディジタル信号に変換するためのＡ／Ｄ変換器、６は入
力映像信号から水平同期信号、及び垂直同期信号を分離
する同期分離回路、７は前記分離された同期信号をもと
にシステムクロックを生成するクロック生成回路、８は
前記入力映像ディジタル信号を記憶するメモリである。

【００２０】９は、１フィールド前の画像信号と、現フ
ィールドの画像信号を比較して動きベクトルを検出する
動きベクトル検出回路、１０は前記動きベクトル検出回
路９の出力である動きベクトル信号より画像の揺れをな
くすための補正ベクトルを生成するための補正ベクトル
生成回路、１１は前記同期信号と前記システムロックよ
り、前記メモリ８に入力映像信号を書き込むための書き
込みアドレス信号を生成する書込制御回路、１２は前記
メモリ８に記憶された映像信号を、前記ズーム光学系制
御回路２からのズーム倍率に対応した電子ズーム倍率
で、さらに前記補正ベクトル生成回路１０から出力され
る補正ベクトルの値に対応して読み出す位置を制御する
読出制御回路、１３は前記メモリ８から読み出された拡
大映像信号を補間する補間処理回路、１４は前記補間処
理回路１３の出力映像信号をアナログ信号に変換するＤ
／Ａ変換器である。

【００２１】次に、動作について説明する。

【００２２】なお、本実施例では、ズーム光学系制御回
路２からズーム光学系の拡大率の情報を読出制御回路１
２に入力し、ズーム光学系の倍率に応じて画像の揺れ補
正範囲を制御する点以外は従来と同様であるので、動き
ベクトル検出、補正ベクトル生成等の説明については、
ここでは省略する。

【００２３】ズーム光学系制御回路２からズーム光学系
が広角側（高倍率側）にある情報が入力した場合には、
読出制御回路１２は画像揺れ補正範囲を狭くなるように
制御し、ズーム光学系が望遠側（低倍率側）にあるとき
には、画像揺れ補正範囲を広くなるように制御する。

【００２４】カメラ一体型ＶＴＲで、撮影中、手振れに
よって画像に揺れが発生した場合、手振れの角度が同じ
ならば、画面における画像の揺れの大きさはズーム光学
系が広角側にある方が望遠側にある方に比べて小さくな
る。したがって、ズーム光学系が広角側にある時は、画
面における画像の揺れの補正範囲を狭くし、ズーム光学
系が望遠側にある時は、画面における画像の揺れの補正
範囲を広くしても、手振れを補正する角度は同じにする
事ができる（図２参照）。画面における画像の揺れの補
正範囲が狭くても良いときは、電子ズームによる拡大率
を小さくすることができ、画質の劣化を低減させること
ができる。

【００２５】（第２の実施例）次に、本発明の第２の実
施例について説明するが、回路構成は図１と同様である
ので、ここでは省略する。

【００２６】一般に、カメラ一体型ＶＴＲ等から出力さ
れる映像信号をテレビ（モニタテレビ）の画面に表示す
るとき、テレビに表示される映像信号は映像信号全体の
９割ぐらいである。これは、テレビの偏向回路等の調整
ばらつきを考慮するために発生している。テレビでは映
像信号の９割ぐらいしか表示していないということ利用
して、テレビに表示される９割の映像の位置（メモリの
読み出し位置）を補正ベクトルの値に応じて動かすこと
により、画像の揺れを補正することができる。この方法
は画像の補正範囲が狭いという欠点があるが、電子的に
拡大する必要がなく、画質の劣化がないという利点があ
る。

【００２７】そこで、ズーム光学系の倍率が予め設定さ
れている値より小さい時には、読出制御回路１２は、電
子ズームによる拡大をやめてメモリ８からの読み出し位
置を制御することで、画像の揺れ補正を行い、ズーム光
学系の倍率が予め設定されている値より大きくなった
ら、揺れ補正範囲を広げるために電子的に拡大する処理
を行うようにする。

【００２８】つまり、ズーム光学系が広角側にある時に
は、画像の揺れの補正範囲は狭くてもよいので、上記述
べたような電子的な拡大をしないでメモリ８の読み出し
位置を制御し、画像の揺れ補正を行う。しかし、ズーム
光学系が望遠側に移動すると、同じ揺れ角度でも画面に
おける揺れは大きくなり、メモリ８の読み出し制御だけ
では補正範囲をオーバーして補正できなくなるので、電
子的に拡大して揺れ補正範囲を広げる。

【００２９】（第３の実施例）次に、本発明の第３の実
施例について説明するが、この実施例においても回路構
成は図１と同様であるので、ここでは省略する。

【００３０】ズーム光学系の倍率の値に応じて、読出制
御回路１２は、手振れ補正角度が常に一定になるように
電子的に拡大する電子ズームの拡大率を制御する。この
ようにすることにより、より最適な制御が可能となる。

【００３１】以上の第１乃至第３の実施例によれば、ズ
ーム光学系が広角側にある時は、画像揺れ補正範囲を狭
くし、ズーム光学系が望遠側にある時は、揺れ補正範囲
を広くするように制御するようにしている為、ズーム光
学系の倍率に関わらず画像の揺れ補正角度がいつも同じ
になるので、パン，チルトを行ったときの補正領域から
外れて、揺れ補正動作を停止するポイントが広角側の時
と望遠側の時とでは違うという違和感がなくなる。

【００３２】さらに、ズーム光学系が広角側にある時は
補正範囲を狭くすることで、電子ズームによる拡大率を
小さくすることができ、画質劣化を軽減させることがで
きる。レンズの特性上、ズーム光学系が広角側にある時
の方が望遠側にある時より空間周波数が高域まで伸びて
いるので、本実施例による広角側での画質劣化を少なく
する方法は非常に有効である。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ズーム光学系が広角側にある場合には、画像の揺れ補正
範囲を狭くし、又更に映像信号の電子的拡大率を小さく
し、ズーム光学系が望遠側にある場合には、画像の振れ
補正範囲を広くし、又更に映像信号の電子的拡大率を大
きくしたり、ズーム光学系の位置（拡大率）に応じて、
画像の揺れ補正角度が常に一定となるように映像信号を
電子的に拡大するようにしている。

【００３４】よって、同じ画像の揺れ時でもその補正効
果がズーム光学系の位置によって大きく変化してしまう
といったことを防止すると共に、ズーム光学系の広角側
での画質劣化を軽減させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の構成を示すブロック図
である。

【図２】本発明の第１の実施例における動作を助けるた
めの図である。

【図３】従来例の構成を示すブロック図である。

【図４】従来例における動作を説明するための図であ
る。

【符号の説明】

１ズーム光学系２ズーム光学系制御回路３撮像素子４カメラ信号処理回路８メモリ９動きベクト検出回路１０補正ベクトル生成回路１２読出制御回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ズーム光学系と、撮像手段によって得ら
れた信号を所定の映像信号に変換する映像信号生成手段
と、前記映像信号から画像の動きベクトルを検出する動
きベクトル検出手段と、前記動きベクトル値から画像の
揺れを補正するための補正ベクトルを生成する補正ベク
トル生成手段と、入力映像信号を記録するメモリ手段
と、前記補正ベクトル値に応じて前記メモリ手段に記録
されている入力映像信号を読み出すと共に、この映像信
号を電子的に拡大する読出制御手段とを備えた画像揺れ
補正機能付光学装置において、前記読出制御手段内に、
前記ズーム光学系が広角側にある場合には、画像の揺れ
補正範囲を狭くし、前記ズーム光学系が望遠側に場合に
は、画像の振れ補正範囲を広くする振れ補正範囲制御手
段を設けたことを特徴とする画像揺れ補正機能付光学装
置。
【請求項２】ズーム光学系と、撮像手段によって得ら
れた信号を所定の映像信号に変換する映像信号生成手段
と、前記映像信号からが像の動きベクトルを検出する動
きベクトル検出手段と、前記動きベクトル値から画像の
揺れを補正するための補正ベクトルを生成する補正ベク
トル生成手段と、入力映像信号を記録するメモリ手段
と、前記補正ベクトル値に応じて前記メモリ手段に記録
されている入力映像信号を読み出すと共に、この映像信
号を電子的に拡大する読出制御手段とを備えた画像揺れ
補正機能付光学装置において、前記読出制御手段内に、
ズーム光学系が広角側にある場合には、画像の揺れ補正
範囲を狭くし、且つこの補正範囲内の映像信号の電子的
拡大率を小さくし、前記ズーム光学系が望遠側に場合に
は、画像の振れ補正範囲を広くし、且つこの補正範囲内
の映像信号の電子的拡大率を大きくする映像信号制御手
段を設けたことを特徴とする画像揺れ補正機能付光学装
置。
【請求項３】ズーム光学系と、撮像手段によって得ら
れた信号を所定の映像信号に変換する映像信号生成手段
と、前記映像信号からが像の動きベクトルを検出する動
きベクトル検出手段と、前記動きベクトル値から画像の
揺れを補正するための補正ベクトルを生成する補正ベク
トル生成手段と、入力映像信号を記録するメモリ手段
と、前記補正ベクトル値に応じて前記メモリ手段に記録
されている入力映像信号を読み出すと共に、この映像信
号を電子的に拡大する読出制御手段とを備えた画像揺れ
補正機能付光学装置において、前記読出制御手段内に、
ズーム光学系のズーム位置に応じて、画像の揺れ補正角
度が常に一定となるように映像信号を電子的に拡大する
映像信号拡大手段を設けたことを特徴とする画像揺れ補
正機能付光学装置。