[发明专利]摄像设备及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过使用从运动图像的模糊中获得的运动矢量检测信息对由照相机抖动而引起的所拍摄图像的模糊进行校正的技术。

背景技术

当镜头变焦到远摄端(telephoto end)时，摄像机等的拍摄运动图像的摄像设备由于照相机抖动而导致图像模糊。为了防止由照相机抖动引起的图像模糊，传统地，已经提出了一种从所拍摄图像信号中检测图像的运动矢量并基于该运动矢量校正图像模糊的技术。

检测运动图像的运动矢量的传统方法的已知示例是基于相关计算的相关方法以及块匹配。

根据块匹配，将输入图像信号划分为适当大小的多个块(例如，8像素×8行)。对每一块计算与前一场(或帧)的预定范围中的像素的差。搜索该差的绝对值的和变为最小的前一场(或帧)的块。帧之间的相对偏移表示块的运动矢量。

Morio Onoue等在“Information Processing”，Vol.17，No.7，pp.634-640，July 1976中详细讨论了匹配计算。

将参考图7说明使用块匹配的传统运动矢量检测方法的示例。图7是根据传统运动矢量检测方法防止模糊的设备的示意性框图。

将要进行运动矢量检测的图像信号(场或帧)通过输入端子101输入到图像存储器110和用于提取空间频率的滤波器102。图像存储器110临时存储图像信号。滤波器102从图像信号中提取用于运动矢量检测的空间频率分量。即，滤波器102去除图像信号的低空间频率分量和高空间频率分量。

将已经通过波器波102的图像信号输入到二值化电路103。二值化电路103使用零电平作为基准来对图像信号进行二值化。更具体地，二值化电路103输出输出信号的符号位。

将二值图像信号输入到相关计算电路104和用作1场期延迟部件的存储器105。相关计算电路104还从存储器105接收前一场的图像信号。

如上所述，根据块匹配，相关计算电路104将图像区域划分成多个适当大小的块区域。相关计算电路104针对每一块计算当前场和前一场之间的相关度，并将由此得到的相关值输出到运动矢量检测电路106。运动矢量检测电路106根据计算出的相关值检测每一块的运动矢量。更具体地，运动矢量检测电路106搜索具有最小相关值的前一场的块。运动矢量检测电路106检测当前场和前一场的块之间的相对偏移，作为运动矢量。

将每一块的运动矢量输入到运动矢量确定电路107。运动矢量确定电路107根据各块的运动矢量来确定整个图像的运动矢量(代表矢量)。更具体地，运动矢量确定电路107确定各块的运动矢量的中值或者平均值，作为整个图像的运动矢量。积分电路108对由运动矢量确定电路107获得的整个图像的运动矢量进行积分，从而将该运动矢量转换为积分后的运动矢量。

存储器读取控制电路109控制图像存储器110中的读出位置，以便根据积分后的运动矢量来消除图像模糊。然后，图像存储器110输出模糊校正后的图像信号。

代表矢量检测电路21包括滤波器102、二值化电路103、相关计算电路104、存储器105、运动矢量检测电路106和运动矢量确定电路107。

图8是示出将上述配置装配到摄像机等的摄像设备中的状态的框图。

在图8中，摄像设备包括电动机驱动的变焦镜头，该电动机驱动的变焦镜头包括变焦透镜10、由用户操作以驱动变焦透镜10并改变变焦比(zoom ratio)的变焦开关33、根据变焦开关33的状态控制变焦电动机的变焦控制电路32、变焦电动机31、以及检测变焦透镜10的位置的变焦编码器34。变焦透镜10的位置根据变焦开关33的操作而改变。更具体地，进行控制，以通过根据从变焦开关33输入的变焦位置信息经由变焦控制电路32驱动变焦电动机31来将变焦透镜10移动到目标位置，从而变焦编码器34获得与位置信息相匹配的值。

将在由CCD等形成的图像传感器12的光接收面上经由变焦透镜10和主光学系统11形成的被摄体图像转换为电信号。照相机信号处理电路13将该电信号转换为标准视频信号等作为图像信号。

将由照相机信号处理电路13获得的视频信号输入到图像存储器110，还输入到代表矢量检测电路21。代表矢量检测单元21输出整个图像的运动矢量。积分电路108对由代表矢量检测电路21获得的整个图像的运动矢量进行积分，从而将运动矢量转换为积分后的运动矢量。存储器读取控制电路109控制图像存储器110中的读出位置，以便根据积分后的运动矢量来消除图像模糊。将模糊校正后的图像信号从图像存储器110输出，并由记录器17进行记录。