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運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置的制作方法

文檔序號(hào):6456037閱讀:214來(lái)源:國(guó)知局
專利名稱:運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置,其檢測(cè)關(guān)于在時(shí)序上為前后關(guān)系的 前面幀和后面幀的幀圖像間的運(yùn)動(dòng)矢量。
背景技術(shù)
作為以往的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)技術(shù),專利文獻(xiàn)1記載了一種方法,把圖 像分割為多個(gè)塊,對(duì)每個(gè)塊檢測(cè)邊緣并跟蹤邊緣的移動(dòng),從而檢測(cè)運(yùn)動(dòng) 矢量。在該方法中,為了減少像天空等那樣空間頻率低且沒(méi)有特征圖案 時(shí)的錯(cuò)誤判定、以及像格子門那樣空間頻率較高且具有許多特征點(diǎn)時(shí)的 錯(cuò)誤判定,利用每一塊的邊緣數(shù)進(jìn)行加權(quán),評(píng)價(jià)可靠性。并且,作為邊
緣檢測(cè)的方法使用零交叉法(zero crossing method)等。 專利文獻(xiàn)1:日本專利第3164121號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)1公開的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)方法,利用每個(gè)塊的邊緣數(shù)對(duì)按照 每個(gè)塊計(jì)算出的運(yùn)動(dòng)矢量的可靠性進(jìn)行加權(quán),從而減少錯(cuò)誤判定,但根 據(jù)檢測(cè)條件,有時(shí)存在僅依靠邊緣數(shù)很難評(píng)價(jià)運(yùn)動(dòng)矢量的可靠性的問(wèn)題。
例如,即使是相同周期性的圖像,由于該周期和運(yùn)動(dòng)檢測(cè)范圍之間 的關(guān)系,計(jì)算出的運(yùn)動(dòng)矢量的可靠性產(chǎn)生差異。在運(yùn)動(dòng)檢測(cè)范圍相比于 周期較小時(shí),認(rèn)為容易計(jì)算出具有可靠性的運(yùn)動(dòng)矢量,而在運(yùn)動(dòng)檢測(cè)范 圍相比于周期較大時(shí),可以說(shuō)很難計(jì)算出具有可靠性的運(yùn)動(dòng)矢量。并且, 在攝影對(duì)象的一部分存在不同的運(yùn)動(dòng)時(shí),根據(jù)該運(yùn)動(dòng)的程度,計(jì)算出的 運(yùn)動(dòng)矢量的可靠性產(chǎn)生差異。即,在一部分的運(yùn)動(dòng)比較小時(shí),能夠不受 該運(yùn)動(dòng)迷惑地準(zhǔn)確檢測(cè)攝影對(duì)象整體的運(yùn)動(dòng),但在一部分的運(yùn)動(dòng)比較大 時(shí),被該運(yùn)動(dòng)迷惑,不能準(zhǔn)確檢測(cè)攝影對(duì)象整體的運(yùn)動(dòng)。
并且,作為在抖動(dòng)校正等中使用的幀圖像間的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)技術(shù), 如專利文獻(xiàn)2記載的那樣,根據(jù)在時(shí)間上連續(xù)的多個(gè)圖像各自的差分圖像,按照每個(gè)像素比較與周邊像素的像素值,按照每個(gè)方位估計(jì)運(yùn)動(dòng)的 方向,并計(jì)算這些運(yùn)動(dòng)矢量之和的平均,由此計(jì)算每個(gè)像素的運(yùn)動(dòng)矢量,
而計(jì)算局部的運(yùn)動(dòng)矢量(光流optical flow)。
此時(shí),為了對(duì)按照每個(gè)像素求出的光流削減(減少)噪聲的影響, 進(jìn)行取包含周邊8個(gè)像素的初始估計(jì)運(yùn)動(dòng)矢量之和的平均等的平滑化處 理。
并且,或者在專利文獻(xiàn)3中,將與專利文獻(xiàn)2相同的平滑化方法應(yīng) 用于投影數(shù)據(jù),把輸入圖像劃分為各個(gè)部分區(qū)域,使用針對(duì)多個(gè)部分區(qū) 域分別計(jì)算出的運(yùn)動(dòng)矢量,來(lái)計(jì)算整個(gè)圖像的運(yùn)動(dòng)矢量。
并且,作為去除噪聲的方法, 一般多釆用如專利文獻(xiàn)4的圖2記載 的、由(1/4、 1/2、 1/4)構(gòu)成的3抽頭低通濾波器。
專利文獻(xiàn)2:日本特開平10_240945號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)3:日本特開2002—63578號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)4:日本專利第3314556號(hào)公報(bào)
在專利文獻(xiàn)2和專利文獻(xiàn)3公開的平滑化方法中,通過(guò)將計(jì)算出的 運(yùn)動(dòng)矢量與周邊像素結(jié)果取平均來(lái)進(jìn)行平滑化,對(duì)在運(yùn)動(dòng)矢量計(jì)算時(shí)使 用的原圖像和投影數(shù)據(jù)自身不進(jìn)行噪聲去除。因此,在使用包含噪聲的 數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量的計(jì)算處理,并且噪聲的影響波及到周邊像素的情況 下,存在不能準(zhǔn)確計(jì)算出運(yùn)動(dòng)矢量的問(wèn)題。
并且,在專利文獻(xiàn)4公開的使用低通濾波器的平滑化方法中,由于 明顯破壞應(yīng)用的原圖像和投影數(shù)據(jù)的高頻分量(特性),所以在計(jì)算運(yùn)動(dòng) 矢量時(shí)有可能導(dǎo)致缺失必要的特性(特征量)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是為了解決上述問(wèn)題而提出的,其目的在于,提供一種運(yùn) 動(dòng)矢量檢測(cè)裝置,其能夠高可靠性地檢測(cè)幀圖像整體的運(yùn)動(dòng)矢量。
并且,本發(fā)明的目的在于,提供一種運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置,其具有能 夠不會(huì)破壞運(yùn)動(dòng)矢量計(jì)算所需要的特性(特征量),而只去除(減少)噪 聲分量的平滑化單元。本發(fā)明的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置的第一方式是檢測(cè)關(guān)于在時(shí)序上為前后 關(guān)系的前面幀和后面幀的幀圖像間的運(yùn)動(dòng)矢量的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置,該 運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置具有邊緣強(qiáng)調(diào)單元,對(duì)于沿垂直方向依次反復(fù)進(jìn)行 水平行的像素掃描而讀出的幀圖像,該邊緣強(qiáng)調(diào)單元針對(duì)所述幀圖像中 的預(yù)定的圖像區(qū)域強(qiáng)調(diào)垂直方向的邊緣;投影單元,對(duì)由所述邊緣強(qiáng)調(diào) 單元強(qiáng)調(diào)了邊緣的圖像,該投影單元在垂直方向取投影,并生成具有1 個(gè)水平行的量的數(shù)據(jù)數(shù)組的投影數(shù)據(jù);確定單元,關(guān)于通過(guò)所述投影單 元得到的針對(duì)所述前面幀的投影數(shù)據(jù),該確定單元確定各個(gè)交叉點(diǎn)的數(shù) 組要素的位置,其中,在各個(gè)交叉點(diǎn),按照所述數(shù)據(jù)數(shù)組的要素順序?qū)?數(shù)組要素的值進(jìn)行曲線化得到的波形與數(shù)組要素的值為預(yù)定的固定值的 直線交叉;提取單元,其從通過(guò)所述投影單元得到的針對(duì)所述后面幀的 投影數(shù)據(jù)中,提取以所述各個(gè)交叉點(diǎn)的數(shù)組要素的位置為中心的預(yù)定范 圍的數(shù)據(jù)數(shù)組;相加單元,對(duì)于由所述提取單元提取出的預(yù)定范圍的各 個(gè)數(shù)據(jù)數(shù)組,針對(duì)所述各個(gè)交叉點(diǎn)的數(shù)組要素的位置,對(duì)相對(duì)位置相同 的各個(gè)數(shù)組要素的值進(jìn)行相加;以及檢測(cè)單元,其根據(jù)由所述相加單元
相加得到的相加結(jié)果,檢測(cè)關(guān)于所述幀圖像的預(yù)定的圖像區(qū)域的水平方 向運(yùn)動(dòng)矢量,所述檢測(cè)單元根據(jù)由所述相加單元得到的各個(gè)相對(duì)位置的 所述相加結(jié)果,進(jìn)行針對(duì)所述幀圖像的所述預(yù)定的圖像區(qū)域得到的所述 水平方向運(yùn)動(dòng)矢量的可靠性評(píng)價(jià)。
本發(fā)明的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置的第二方式是檢測(cè)關(guān)于在時(shí)序上為前后 關(guān)系的前面幀和后面幀的幀圖像間的運(yùn)動(dòng)矢量的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置,該 運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置具有邊緣強(qiáng)調(diào)單元,對(duì)于沿垂直方向依次反復(fù)進(jìn)行 水平行的像素掃描而讀出的幀圖像,該邊緣強(qiáng)調(diào)單元針對(duì)所述幀圖像中 的預(yù)定的圖像區(qū)域強(qiáng)調(diào)水平方向的邊緣;投影單元,對(duì)由所述邊緣強(qiáng)調(diào) 單元強(qiáng)調(diào)了邊緣的圖像,該投影單元在水平方向取投影,并生成具有1 個(gè)垂直行的量的數(shù)據(jù)數(shù)組的投影數(shù)據(jù);確定單元,關(guān)于通過(guò)所述投影單 元得到的針對(duì)所述前面幀的投影數(shù)據(jù),該確定單元確定各個(gè)交叉點(diǎn)的數(shù) 組要素的位置,其中,在各個(gè)交叉點(diǎn),按照所述數(shù)據(jù)數(shù)組的要素順序?qū)?數(shù)組要素的值曲線化而得到的波形與數(shù)組要素的值為預(yù)定的固定值的直
11線交叉;提取單元,其從通過(guò)所述投影單元得到的針對(duì)所述后面幀的投 影數(shù)據(jù)中,提取以所述各個(gè)交叉點(diǎn)的數(shù)組要素的位置為中心的預(yù)定范圍 的數(shù)據(jù)數(shù)組;相加單元,對(duì)于由所述提取單元提取出的預(yù)定范圍的各個(gè) 數(shù)據(jù)數(shù)組,針對(duì)所述各個(gè)交叉點(diǎn)的數(shù)組要素的位置,對(duì)相對(duì)位置相同的 各個(gè)數(shù)組要素的值進(jìn)行相加;以及檢測(cè)單元,其根據(jù)由所述相加單元相 加得到的相加結(jié)果,檢測(cè)關(guān)于所述幀圖像的預(yù)定的圖像區(qū)域的垂直方向 運(yùn)動(dòng)矢量,所述檢測(cè)單元根據(jù)由所述相加單元得到的各個(gè)相對(duì)位置的所 述相加結(jié)果,進(jìn)行針對(duì)所述幀圖像的所述預(yù)定的圖像區(qū)域得到的所述垂 直方向運(yùn)動(dòng)矢量的可靠性評(píng)價(jià)。
本發(fā)明的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置的第三方式是檢測(cè)關(guān)于在時(shí)序上為前后 關(guān)系的前面幀和后面幀的幀圖像間的運(yùn)動(dòng)矢量的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置,該 運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置具有邊緣強(qiáng)調(diào)單元,對(duì)于沿垂直方向依次反復(fù)進(jìn)行 水平行的像素掃描而讀出的幀圖像,該邊緣強(qiáng)調(diào)單元針對(duì)所述幀圖像中 的預(yù)定的圖像區(qū)域強(qiáng)調(diào)垂直方向的邊緣;投影單元,對(duì)由所述邊緣強(qiáng)調(diào) 單元強(qiáng)調(diào)了邊緣的圖像,該投影單元在垂直方向取投影,并生成具有1 個(gè)水平行的量的數(shù)據(jù)數(shù)組的投影數(shù)據(jù);平滑化單元,其去除疊加在所述 投影數(shù)據(jù)上的變動(dòng)噪聲,而獲得平滑化投影數(shù)據(jù);確定單元,關(guān)于針對(duì) 所述前面幀的所述平滑化投影數(shù)據(jù),該確定單元確定各個(gè)交叉點(diǎn)的數(shù)組 要素的位置,其中,在各個(gè)交叉點(diǎn),按照所述數(shù)據(jù)數(shù)組的要素順序?qū)?shù) 組要素的值曲線化而得到的波形與數(shù)組要素的值為預(yù)定的固定值的直線 交叉;提取單元,其從針對(duì)所述后面幀的所述平滑化投影數(shù)據(jù)中,提取 以所述各個(gè)交叉點(diǎn)的數(shù)組要素的位置為中心的預(yù)定范圍的數(shù)據(jù)數(shù)組;相 加單元,對(duì)于由所述提取單元提取出的預(yù)定范圍的各個(gè)數(shù)據(jù)數(shù)組,針對(duì) 所述各個(gè)交叉點(diǎn)的數(shù)組要素的位置,對(duì)相對(duì)位置相同的各個(gè)數(shù)組要素的 值進(jìn)行相加;以及檢測(cè)單元,其根據(jù)由所述相加單元相加得到的相加結(jié) 果,檢測(cè)關(guān)于所述幀圖像的預(yù)定的圖像區(qū)域的水平方向運(yùn)動(dòng)矢量。
本發(fā)明的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置的第四方式是檢測(cè)關(guān)于在時(shí)序上為前后 關(guān)系的前面幀和后面幀的幀圖像間的運(yùn)動(dòng)矢量的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置,該 運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置具有邊緣強(qiáng)調(diào)單元,對(duì)于沿垂直方向依次反復(fù)進(jìn)行水平行的像素掃描而讀出的幀圖像,該邊緣強(qiáng)調(diào)單元針對(duì)所述幀圖像中 的預(yù)定的圖像區(qū)域強(qiáng)調(diào)水平方向的邊緣;投影單元,對(duì)由所述邊緣強(qiáng)調(diào)
單元強(qiáng)調(diào)了邊緣的圖像,該投影單元在水平方向取投影,并生成具有1
個(gè)垂直行的量的數(shù)據(jù)數(shù)組的投影數(shù)據(jù);平滑化單元,其去除疊加在所述 投影數(shù)據(jù)上的變動(dòng)噪聲,并獲得平滑化投影數(shù)據(jù);確定單元,關(guān)于針對(duì) 所述前面幀的所述平滑化投影數(shù)據(jù),該確定單元確定各個(gè)交叉點(diǎn)的數(shù)組 要素的位置,其中,在各個(gè)交叉點(diǎn),按照所述數(shù)據(jù)數(shù)組的要素順序?qū)?shù) 組要素的值進(jìn)行曲線化得到的波形與數(shù)組要素的值為預(yù)定的固定值的直 線交叉;提取單元,其從針對(duì)所述后面幀的所述平滑化投影數(shù)據(jù)中,提 取以所述各個(gè)交叉點(diǎn)的數(shù)組要素的位置為中心的預(yù)定范圍的數(shù)據(jù)數(shù)組; 相加單元,對(duì)于由所述提取單元提取出的預(yù)定范圍的各個(gè)數(shù)據(jù)數(shù)組,針 對(duì)所述各個(gè)交叉點(diǎn)的數(shù)組要素的位置,對(duì)相對(duì)位置相同的各個(gè)數(shù)組要素 的值進(jìn)行相加;以及檢測(cè)單元,其根據(jù)由所述相加單元相加得到的相加 結(jié)果,檢測(cè)關(guān)于所述幀圖像的預(yù)定的圖像區(qū)域的垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量。
根據(jù)本發(fā)明的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置的第一方式,在檢測(cè)單元中,根據(jù) 由相加單元得到的各個(gè)相對(duì)位置的相加結(jié)果,進(jìn)行針對(duì)幀圖像的預(yù)定的 圖像區(qū)域得到的水平方向運(yùn)動(dòng)矢量的可靠性評(píng)價(jià),把從可靠性較低的塊 得到的水平方向運(yùn)動(dòng)矢量除外,其結(jié)果,能夠計(jì)算出可靠性高的幀圖像 整體的水平方向運(yùn)動(dòng)矢量。
根據(jù)本發(fā)明的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置的第二方式,在檢測(cè)單元中,根據(jù) 由相加單元得到的各個(gè)相對(duì)位置的相加結(jié)果,進(jìn)行針對(duì)幀圖像的預(yù)定的 圖像區(qū)域得到的垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量的可靠性評(píng)價(jià),把從可靠性較低的塊 得到的垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量除外,其結(jié)果,能夠計(jì)算出可靠性高的幀圖像 整體的垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量。
根據(jù)本發(fā)明的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置的第三方式,在平滑化單元中,去 除所疊加的變動(dòng)噪聲,而不會(huì)破壞運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)所需要的投影數(shù)據(jù)的特 性,所以能夠?qū)崿F(xiàn)更加準(zhǔn)確的水平方向運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)。
根據(jù)本發(fā)明的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置的第四方式,在平滑化單元中,去 除所疊加的變動(dòng)噪聲,而不會(huì)破壞運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)所需要的投影數(shù)據(jù)的特性,所以能夠?qū)崿F(xiàn)更加準(zhǔn)確的垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)。
本發(fā)明的目的、特征、形勢(shì)和優(yōu)點(diǎn),根據(jù)下面的具體說(shuō)明和附圖將 更加明確。


圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置1 (1A、 1B、 1C)的主要部分結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖2是用于說(shuō)明幀圖像中的像素掃描方向的圖。 圖3是表示水平方向運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部2的主要部分結(jié)構(gòu)的方框圖。 圖4是表示垂直方向塊投影部23的主要部分結(jié)構(gòu)的方框圖。 圖5是表示垂直方向塊水平方向運(yùn)動(dòng)矢量計(jì)算部31的主要部分結(jié)構(gòu) 的方框圖。
圖6是表示垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部4的主要部分結(jié)構(gòu)的方框圖。 圖7是表示水平方向塊投影部43的主要部分結(jié)構(gòu)的方框圖。 圖8是表示水平方向塊垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量計(jì)算部50的主要部分結(jié)構(gòu) 的方框圖。
圖9是用于說(shuō)明垂直方向圖像分割部21和垂直方向塊投影部23的 動(dòng)作的圖。
圖10是用于說(shuō)明n值化器314 (504)的n值化處理的圖。 圖11是用于說(shuō)明第1閾值交叉點(diǎn)搜索部29、垂直方向塊投影數(shù)據(jù)讀 出部30和垂直方向塊水平方向運(yùn)動(dòng)矢量計(jì)算部31的動(dòng)作的圖。 圖12是用于說(shuō)明加法器315和峰值檢測(cè)器317的動(dòng)作的圖。 圖13是用于說(shuō)明水平方向圖像分割部41和水平方向塊投影部43的
動(dòng)作的圖。
圖14是用于說(shuō)明第3閾值交叉點(diǎn)搜索部48、水平方向塊投影數(shù)據(jù) 讀出部49和水平方向塊垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量計(jì)算部50的動(dòng)作的圖。 圖15是用于說(shuō)明加法器505和峰值檢測(cè)器507的動(dòng)作的圖。 圖16是用于說(shuō)明峰值檢測(cè)器317 (507)中的"峰"的圖。 圖17是用于說(shuō)明峰值檢測(cè)器317 (507)中的第1峰值(Plst)和第2峰值(P2nd)的圖。
圖18是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置1A的水平方 向運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部2A的主要部分結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖19是表示運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置1A的垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部4A 的主要部分結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖20是表示水平方向運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部2B的主要部分結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖21是表示垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部4B的主要部分結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖22是用于說(shuō)明垂直方向塊投影數(shù)據(jù)平滑化部34 (水平方向塊投 影數(shù)據(jù)平滑化部53)的平滑化處理的圖。
圖23是用于說(shuō)明垂直方向塊投影數(shù)據(jù)平滑化部34 (水平方向塊投 影數(shù)據(jù)平滑化部53)的平滑化處理的圖。
圖24是用于說(shuō)明垂直方向塊投影數(shù)據(jù)平滑化部34 (水平方向塊投 影數(shù)據(jù)平滑化部53)的平滑化處理的圖。
圖25是用于說(shuō)明垂直方向塊投影數(shù)據(jù)平滑化部34 (水平方向塊投 影數(shù)據(jù)平滑化部53)的平滑化處理的圖。
圖26是用于說(shuō)明垂直方向塊投影數(shù)據(jù)平滑化部34 (水平方向塊投 影數(shù)據(jù)平滑化部53)的平滑化處理的投影數(shù)據(jù)波形的一例的圖。
圖27是表示用于說(shuō)明垂直方向塊投影數(shù)據(jù)平滑化部34 (水平方向 塊投影數(shù)據(jù)平滑化部53)的平滑化處理的投影數(shù)據(jù)波形的一例的圖。
圖28是表示用于說(shuō)明垂直方向塊投影數(shù)據(jù)平滑化部34 (水平方向 塊投影數(shù)據(jù)平滑化部53)的平滑化處理的投影數(shù)據(jù)波形的一例的圖。
圖29是表示垂直方向塊投影數(shù)據(jù)平滑化部34 (水平方向塊投影數(shù) 據(jù)平滑化部53)進(jìn)行平滑化處理時(shí)和不進(jìn)行平滑化處理時(shí)的、垂直方向 塊n值化數(shù)據(jù)(水平方向塊n值化數(shù)據(jù))的波形的一例的圖。
圖30是表示本發(fā)明的實(shí)施方式4的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置1C的水平方 向運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部2C的主要部分結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖31是表示運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置1C的垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部4C 的主要部分結(jié)構(gòu)的方框圖。
1具體實(shí)施方式
實(shí)施方式l
<運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)>
圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置1的主要部分 結(jié)構(gòu)的方框圖。
運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置1用于檢測(cè)例如在動(dòng)態(tài)圖像中表示畫面內(nèi)的被攝 體的移動(dòng)的圖像運(yùn)動(dòng)矢量,檢測(cè)關(guān)于在時(shí)序上為前后關(guān)系的前面幀和后 面幀的幀圖像間的運(yùn)動(dòng)矢量。由該運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置1檢測(cè)出的運(yùn)動(dòng)矢 量被用于攝像機(jī)的抖動(dòng)校正等。另外,通過(guò)進(jìn)行如圖2所示的水平方向 的像素掃描和垂直方向的行掃描而讀出輸入到運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置1的幀 圖像。
運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置1具有輸入端子11、水平方向運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部2、
垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部4、和兩個(gè)輸出端子12、 13。關(guān)于該水平方向 運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部2和垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部4,其功能例如可以利用微 處理器從軟件上實(shí)現(xiàn),另外還可以大部分利用硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)(利用軟件實(shí) 現(xiàn)一部分)。當(dāng)然,也可以利用硬件實(shí)現(xiàn)全部功能。
輸入端子11被輸入例如由攝像機(jī)內(nèi)的攝像元件獲取的圖像(動(dòng)態(tài)圖 像)數(shù)據(jù)和視頻信號(hào)等的圖像數(shù)據(jù)。在水平方向運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部2中, 檢測(cè)輸入到輸入端子11的圖像數(shù)據(jù)的水平方向運(yùn)動(dòng)矢量,并從輸出端子 12輸出該檢測(cè)出的水平方向運(yùn)動(dòng)矢量。
另一方面,在垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部4中,檢測(cè)輸入到輸入端子 11的圖像數(shù)據(jù)的垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量。從輸出端子13輸出由該垂直方向運(yùn) 動(dòng)矢量檢測(cè)部4檢測(cè)出的垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量。
以下,依次說(shuō)明水平方向運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部2和垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量檢 測(cè)部4的結(jié)構(gòu)。
圖3是表示水平方向運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部2的主要部分結(jié)構(gòu)的方框圖。 水平方向運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部2具有輸入端子20、垂直方向圖像分割部 21、垂直方向邊緣提取濾波部22、垂直方向塊投影部23、第l垂直方向 塊投影數(shù)據(jù)最大值保存部24、比特?cái)?shù)削減部25、和第l垂直方向塊投影行存儲(chǔ)器26。并且,水平方向運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部2具有第2垂直方向塊投 影行存儲(chǔ)器27、第2垂直方向塊投影數(shù)據(jù)最大值保存部28、第l閾值交 叉點(diǎn)搜索部29、垂直方向塊投影數(shù)據(jù)讀出部30、垂直方向塊水平方向運(yùn) 動(dòng)矢量計(jì)算部31、水平方向運(yùn)動(dòng)矢量確定部32、和輸出端子33。關(guān)于水 平方向運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部2的以上各個(gè)部分,簡(jiǎn)單說(shuō)明其功能(有關(guān)具體 動(dòng)作將在后面說(shuō)明)。
垂直方向圖像分割部21沿垂直方向分割輸入到輸入端子20的幀圖 像,輸出沿垂直方向分割而成的塊(以下也稱為"垂直方向塊")。
垂直方向邊緣提取濾波部22對(duì)經(jīng)垂直方向圖像分割部21分割而成 的每個(gè)塊執(zhí)行用于進(jìn)行邊緣提取的濾波處理。
垂直方向塊投影部23對(duì)于從垂直方向邊緣提取濾波部22輸出的巳 完成邊緣強(qiáng)調(diào)的垂直方向塊,在垂直方向上取投影,按照每個(gè)垂直方向 塊輸出投影數(shù)據(jù)。
第1垂直方向塊投影數(shù)據(jù)最大值保存部24保存從垂直方向塊投影部 23輸出的當(dāng)前幀的垂直方向塊的投影數(shù)據(jù)中的最大值(以下也稱為"當(dāng)前 幀的垂直方向塊投影數(shù)據(jù)最大值"或"第1垂直方向塊投影數(shù)據(jù)最大值")。 并且,第1垂直方向塊投影數(shù)據(jù)最大值保存部24根據(jù)第1垂直方向塊投 影數(shù)據(jù)最大值,計(jì)算后面敘述的第2閾值。
比特?cái)?shù)削減部25根據(jù)保存在第1垂直方向塊投影數(shù)據(jù)最大值保存部 24中的第1垂直方向塊投影數(shù)據(jù)最大值,削減從垂直方向塊投影部23輸 出的垂直方向塊的投影數(shù)據(jù)的比特?cái)?shù)。把比特?cái)?shù)被削減后的垂直方向塊 的投影數(shù)據(jù)稱為"第1垂直方向塊投影數(shù)據(jù)"。
第1垂直方向塊投影行存儲(chǔ)器26保存通過(guò)比特?cái)?shù)削減部25削減了 比特?cái)?shù)的第1垂直方向塊投影數(shù)據(jù)。
第2垂直方向塊投影行存儲(chǔ)器27把從第1垂直方向塊投影行存儲(chǔ)器 26發(fā)送的垂直方向塊投影數(shù)據(jù),保存為前面幀的垂直方向塊的投影數(shù)據(jù) (以下也稱為"第2垂直方向塊投影數(shù)據(jù)")。
第2垂直方向塊投影數(shù)據(jù)最大值保存部28把從第1垂直方向塊投影 數(shù)據(jù)最大值保存部24輸出的第1垂直方向塊投影數(shù)據(jù)最大值,保存為關(guān)大值"(也稱為"前面幀的垂直方
向塊投影數(shù)據(jù)最大值")。并且,第2垂直方向塊投影數(shù)據(jù)最大值保存部 28根據(jù)第2垂直方向塊投影數(shù)據(jù)最大值計(jì)算后面敘述的第1閾值。
第1閾值交叉點(diǎn)搜索部29求出保存在第2垂直方向塊投影行存儲(chǔ)器 27中的關(guān)于前面幀的第2垂直方向塊投影數(shù)據(jù)的波形與由第2垂直方向 塊投影數(shù)據(jù)最大值保存部28計(jì)算出的第1閾值進(jìn)行交叉的點(diǎn),輸出該交 叉點(diǎn)(以下也稱為"第l閾值交叉點(diǎn)")的信息。
垂直方向塊投影數(shù)據(jù)讀出部30從第1垂直方向塊投影行存儲(chǔ)器26 讀出第1垂直方向塊投影數(shù)據(jù),該第1垂直方向塊投影數(shù)據(jù)位于以第1 閾值交叉點(diǎn)搜索部29求出的第1閾值交叉點(diǎn)為中心的前后預(yù)定范圍(運(yùn) 動(dòng)矢量檢測(cè)范圍)內(nèi)。
垂直方向塊水平方向運(yùn)動(dòng)矢量計(jì)算部31使用從第1垂直方向塊投影 數(shù)據(jù)最大值保存部24輸出的第2閾值,將由垂直方向塊投影數(shù)據(jù)讀出部 30讀出的第1垂直方向塊投影數(shù)據(jù)分別進(jìn)行n值化(n為2以上的整數(shù)), 來(lái)進(jìn)fi^匕特?cái)?shù)的削減,同時(shí)按照距第1閾值交叉點(diǎn)的距離對(duì)被n值化后 的投影數(shù)據(jù)進(jìn)行相加。
水平方向運(yùn)動(dòng)矢量確定部32根據(jù)來(lái)自垂直方向塊水平方向運(yùn)動(dòng)矢 量計(jì)算部31的輸出,確定圖像的水平方向運(yùn)動(dòng)矢量。從輸出端子33輸 出此處確定的圖像的水平方向運(yùn)動(dòng)矢量。
圖4是表示垂直方向塊投影部23的主要部分結(jié)構(gòu)的方框圖。
垂直方向塊投影部23具有輸入端子231、針對(duì)水平行逐行進(jìn)行數(shù)據(jù) 相加的加法器232、逐次保存由加法器232進(jìn)行相加后的數(shù)據(jù)的緩沖存儲(chǔ) 器即垂直方向投影臨時(shí)存儲(chǔ)器233、和輸出端子234。
將由垂直方向邊緣提取濾波部22強(qiáng)調(diào)了垂直方向上的邊緣的圖像 按照每個(gè)垂直方向塊輸入到輸入端子231。通過(guò)加法器232和垂直方向投 影臨時(shí)存儲(chǔ)器233,對(duì)輸入到輸入端子231的圖像按照每個(gè)垂直方向塊在 垂直方向獲取投影。具體地講,在加法器232中,對(duì)垂直方向塊的1個(gè) 水平行的量的數(shù)據(jù)、和從垂直方向投影臨時(shí)存儲(chǔ)器233讀出的1個(gè)水平 行的量的數(shù)據(jù)進(jìn)行相加,并將相加結(jié)果再次返回并存儲(chǔ)在垂直方向投影
18臨時(shí)存儲(chǔ)器233中。當(dāng)通過(guò)反復(fù)這種相加動(dòng)作而結(jié)束垂直方向塊的全部 水平行的相加后,從輸出端子234輸出全部水平行的相加數(shù)據(jù)即垂直方 向的投影數(shù)據(jù)。
圖5是表示垂直方向塊水平方向運(yùn)動(dòng)矢量計(jì)算部31的主要部分結(jié)構(gòu) 的方框圖。
垂直方向塊水平方向運(yùn)動(dòng)矢量計(jì)算部31具有3個(gè)輸入端子311 313、 n值化器314、對(duì)通過(guò)n值化器314被n值化的第1垂直方向塊投 影數(shù)據(jù)進(jìn)行相加的加法器315、逐次保存由加法器315進(jìn)行了相加的數(shù)據(jù) 的緩沖存儲(chǔ)器即水平方向運(yùn)動(dòng)矢量加法存儲(chǔ)器316、峰值檢測(cè)器317、和 輸出端子318。
從垂直方向塊投影數(shù)據(jù)讀出部30輸出的第1垂直方向塊投影數(shù)據(jù)輸 入到輸入端子311,從第1垂直方向塊投影數(shù)據(jù)最大值保存部24輸出的 第2閾值輸入到輸入端子312。并且,從第1閾值交叉點(diǎn)搜索部29輸出 的第1閾值交叉點(diǎn)的信息輸入到輸入端子313。
n值化器314根據(jù)從輸入端子312輸入的第2閾值,對(duì)從輸入端子 311輸入的第1垂直方向塊投影數(shù)據(jù)進(jìn)行n值化(例如3值化)。
加法器315以第1閾值交叉點(diǎn)為中心,對(duì)被n值化器314進(jìn)行了 n 值化后的第1垂直方向塊投影數(shù)據(jù)和從水平方向運(yùn)動(dòng)矢量加法存儲(chǔ)器316 讀出的數(shù)據(jù)進(jìn)行相加,并將相加結(jié)果再次存儲(chǔ)在水平方向這動(dòng)矢量加法 存儲(chǔ)器316中。通過(guò)反復(fù)這種相加動(dòng)作而結(jié)束針對(duì)垂直方向塊的全部第1 閾值交叉點(diǎn)的相加后,將關(guān)于垂直方向塊的相加數(shù)據(jù)輸出給峰值檢測(cè)器 317。
峰值檢測(cè)器317檢測(cè)從加法器315輸出的相加數(shù)據(jù)中的峰值位置(后 面敘述的水平方向運(yùn)動(dòng)矢量)和峰值。由該峰值檢測(cè)器317檢測(cè)出的峰 值位置通過(guò)輸出端子318輸入到水平方向運(yùn)動(dòng)矢量確定部32。
下面,說(shuō)明垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部4的結(jié)構(gòu)。
圖6是表示垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部4的主要部分結(jié)構(gòu)的方框圖。
垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部4具有輸入端子40、水平方向圖像分割部 41、水平方向邊緣提取濾波部42、水平方向塊投影部43、第l水平方向
19塊投影行存儲(chǔ)器44、和第1水平方向塊投影數(shù)據(jù)最大值保存部45。并且, 垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部4具有第2水平方向塊投影行存儲(chǔ)器46、第2 水平方向塊投影數(shù)據(jù)最大值保存部47、第3閾值交叉點(diǎn)搜索部48、水平 方向塊投影數(shù)據(jù)讀出部49、水平方向塊垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量計(jì)算部50、垂 直方向運(yùn)動(dòng)矢量確定部51、和輸出端子52。關(guān)于以上的垂直方向運(yùn)動(dòng)矢 量檢測(cè)部4的各個(gè)部分簡(jiǎn)單說(shuō)明其功能(具體動(dòng)作將在后面詳細(xì)說(shuō)明)。 水平方向圖像分割部41沿水平方向?qū)斎氲捷斎攵俗?0的幀圖像 進(jìn)行分割,并輸出沿水平方向分割而得到的塊(以下也稱為"水平方向 塊,,)。
水平方向邊緣提取濾波部42對(duì)由水平方向圖像分割部41分割而得 到的每個(gè)塊執(zhí)行用于進(jìn)行邊緣提取的濾波處理。
水平方向塊投影部43對(duì)從水平方向邊緣提取濾波部42輸出的已進(jìn) 行了邊緣強(qiáng)調(diào)的水平方向塊,在水平方向取投影,按照每個(gè)水平方向塊 輸出投影數(shù)據(jù)。
第1水平方向塊投影行存儲(chǔ)器44把從水平方向塊投影部43輸出的 水平方向塊的投影數(shù)據(jù),作為當(dāng)前幀的水平方向塊投影數(shù)據(jù)(以下也稱 為"第1水平方向塊投影數(shù)據(jù)")進(jìn)行保存。
第1水平方向塊投影數(shù)據(jù)最大值保存部45保存從水平方向塊投影部 43輸出的當(dāng)前幀的水平方向塊的投影數(shù)據(jù)的最大值(以下也稱為"當(dāng)前幀 的水平方向塊投影數(shù)據(jù)最大值"或"第1水平方向塊投影數(shù)據(jù)最大值")。
第2水平方向塊投影行存儲(chǔ)器46把從第1水平方向塊投影行存儲(chǔ)器 44發(fā)送的水平方向塊投影數(shù)據(jù),作為前面幀的水平方向塊投影數(shù)據(jù)(以 下也稱為"第2水平方向塊投影數(shù)據(jù)")進(jìn)行保存。
第2水平方向塊投影數(shù)據(jù)最大值保存部47把從第1水平方向塊投影 數(shù)據(jù)最大值保存部45輸出的第1水平方向塊投影數(shù)據(jù)最大值,作為關(guān)于 前面幀的"第2水平方向塊投影數(shù)據(jù)最大值"(也稱為"前面幀的水平方向 塊投影數(shù)據(jù)最大值")進(jìn)行保存。并且,第2水平方向塊投影數(shù)據(jù)最大值 保存部47根據(jù)第2水平方向塊投影數(shù)據(jù)最大值來(lái)計(jì)算后面敘述的第3閾 值和第4閾值。第3閾值交叉點(diǎn)搜索部48求出保存在第2水平方向塊投影行存儲(chǔ)器 46中的關(guān)于前面幀的第2水平方向塊投影數(shù)據(jù)、與由第2水平方向塊投 影數(shù)據(jù)最大值保存部47計(jì)算出的第3閾值進(jìn)行交叉的點(diǎn),輸出該交叉點(diǎn) (以下也稱為"第3閾值交叉點(diǎn)")的信息。
水平方向塊投影數(shù)據(jù)讀出部49從第1水平方向塊投影行存儲(chǔ)器44 讀出第1水平方向塊投影數(shù)據(jù),該第1水平方向塊投影數(shù)據(jù)位于以第3 閾值交叉點(diǎn)搜索部48求出的第3閾值交叉點(diǎn)為中心的前后預(yù)定范圍(運(yùn) 動(dòng)矢量檢測(cè)范圍)內(nèi)。
水平方向塊垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量計(jì)算部50使用從第2水平方向塊投影 數(shù)據(jù)最大值保存部47輸出的第4閾值,對(duì)由水平方向塊投影數(shù)據(jù)讀出部 49讀出的第1水平方向塊投影數(shù)據(jù)分別進(jìn)行n值化(n為2以上的整數(shù)), 進(jìn)行比特?cái)?shù)的削減,同時(shí)按照距第3閾值交叉點(diǎn)的距離對(duì)被n值化后的 投影數(shù)據(jù)進(jìn)行相加。
垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量確定部51根據(jù)來(lái)自水平方向塊垂直方向運(yùn)動(dòng)矢 量計(jì)算部50的輸出,來(lái)確定圖像的垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量。從輸出端子52 輸出此處確定的圖像的垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量。
圖7是表示水平方向塊投影部43的主要部分結(jié)構(gòu)的方框圖。
水平方向塊投影部43具有輸入端子431、進(jìn)行水平方向塊的1個(gè)水 平行數(shù)據(jù)的相加的加法器432、逐次保存由加法器432進(jìn)行相加的數(shù)據(jù)的 緩沖存儲(chǔ)器即水平方向投影臨時(shí)存儲(chǔ)器433、和輸出端子434。
由水平方向邊緣提取濾波部42強(qiáng)調(diào)了水平方向上的邊緣的圖像輸 入到輸入端子431。通過(guò)加法器432和水平方向投影臨時(shí)存儲(chǔ)器433,按 照每個(gè)水平方向塊對(duì)輸入到輸入端子431的圖像在水平方向取投影。具 體地講,關(guān)于水平方向塊內(nèi)的1個(gè)水平行的像素,利用加法器432對(duì)從 輸入端子431輸入的像素、和由加法器432相加到前一像素并存儲(chǔ)在水 平方向投影臨時(shí)存儲(chǔ)器433中的相加結(jié)果進(jìn)行相加,把該相加結(jié)果再次 返回存儲(chǔ)在水平方向投影臨時(shí)存儲(chǔ)器433中。通過(guò)反復(fù)這種相加動(dòng)作, 在水平方向塊的1個(gè)水平行的相加結(jié)束后,從輸出端子434輸出該水平 方向塊的1個(gè)水平行的全部像素的相加數(shù)據(jù)即水平方向的投影數(shù)據(jù)。以后,同樣處理下一個(gè)水平方向塊的水平方向投影數(shù)據(jù),在結(jié)束關(guān)于1個(gè) 水平行的全部水平方向塊的處理后,進(jìn)行接下來(lái)的1個(gè)水平行的處理。
圖8是表示水平方向塊垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量計(jì)算部50的主要部分結(jié)構(gòu) 的方框圖。
水平方向塊垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量計(jì)算部50具有3個(gè)輸入端子501 503、 n值化器504、進(jìn)行通過(guò)n值化器504被n值化的第1水平方向塊 投影數(shù)據(jù)的相加的加法器505、逐次保存由加法器505相加的數(shù)據(jù)的緩沖 存儲(chǔ)器即垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量加法存儲(chǔ)器506、峰值檢測(cè)器507、和輸出端 子508。
從水平方向塊投影數(shù)據(jù)讀出部49輸出的第1水平方向塊投影數(shù)據(jù)輸 入到輸入端子501,從第2水平方向塊投影數(shù)據(jù)最大值保存部47輸出的 第4閾值輸入到輸入端子502。并且,從第3閾值交叉點(diǎn)搜索部48輸出 的第3閾值交叉點(diǎn)的信息輸入到輸入端子503。
n值化器504根據(jù)從輸入端子502輸入的第4閾值,對(duì)從輸入端子 501輸入的第1水平方向塊投影數(shù)據(jù)進(jìn)行n值化(例如3值化)。
加法器505以第3閾值交叉點(diǎn)為中心,對(duì)通過(guò)n值化器504被n值 化的第1水平方向塊投影數(shù)據(jù)和從垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量加法存儲(chǔ)器506讀 出的數(shù)據(jù)進(jìn)行相加,并將相加結(jié)果再次存儲(chǔ)在垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量加法存 儲(chǔ)器506中。通過(guò)反復(fù)這種相加動(dòng)作,在針對(duì)關(guān)于水平方向塊的全部第3 閾值交叉點(diǎn)的相加結(jié)束后,將關(guān)于水平方向塊的相加數(shù)據(jù)輸出給峰值檢 測(cè)器507。
峰值檢測(cè)器507檢測(cè)從加法器505輸出的相加數(shù)據(jù)的峰值位置(后 面敘述的垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量)和峰值。由該峰值檢測(cè)器507檢測(cè)出的峰 值位置通過(guò)輸出端子508輸入垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量確定部51。
下面,說(shuō)明具有上述結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置1的動(dòng)作。
<運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置1的動(dòng)作>
<水平方向運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部2的動(dòng)作>
首先,說(shuō)明在運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置1中檢測(cè)圖像的水平方向運(yùn)動(dòng)矢量 的水平方向運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部2的動(dòng)作。按照?qǐng)D2所示沿垂直方向依次反復(fù)進(jìn)行水平行的像素掃描而讀出的
幀圖像,被輸入圖3所示的水平方向運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部2的輸入端子20, 然后由垂直方向圖像分割部21沿垂直方向分割成塊。即,在垂直方向圖 像分割部21中,設(shè)定在幀圖像中沿垂直方向分割而得到的多個(gè)圖像區(qū)域 (垂直方向塊)。由此,在以后的處理中對(duì)每個(gè)垂直方向塊進(jìn)行處理和管 理。
在垂直方向圖像分割部21中,例如按照?qǐng)D9(a)所示,640像素x480 像素的圖像數(shù)據(jù)沿垂直方向被分割成為具有64像素寬度(分割寬度)的 7個(gè)垂直方向塊vb0 vb6。另外,雖然在檢測(cè)水平方向運(yùn)動(dòng)矢量時(shí)不使 用垂直方向的最下級(jí)的圖像數(shù)據(jù)vb7,但占據(jù)幀圖像的大部分的7個(gè)垂直 方向塊vb0 vb6用于檢測(cè)水平方向運(yùn)動(dòng)矢量,所以認(rèn)為在檢測(cè)精度方面 沒(méi)有特別問(wèn)題。在此,不必一定設(shè)為圖9 (a)所示的分割寬度和分割數(shù) 量。
由垂直方向圖像分割部21按照?qǐng)D9 (a)所示分割為7個(gè)垂直方向塊 vb0 vb6的圖像,在垂直方向邊緣提取濾波部22中進(jìn)行沿垂直方向延伸 的邊緣分量的提取,換言之,實(shí)施對(duì)在水平方向上急劇變化的圖像部分 進(jìn)行強(qiáng)調(diào)的濾波處理。
作為在該濾波處理中使用的濾波器,可以使用單純地獲取與水平方 向上相鄰的像素之間的差分的(l,-l) 2抽頭濾波器、或相當(dāng)于二次微分 的(-l,2,-l) 3抽頭濾波器等。另外,并不是必須使用這種濾波器,只要 是在水平方向的亮度變化增大的圖像部分中輸出值上升的濾波器即可。
由垂直方向邊緣提取濾波部22對(duì)各個(gè)垂直方向塊(圖像區(qū)域)vb0 vb6強(qiáng)調(diào)了垂直方向的邊緣的圖像數(shù)據(jù),輸入到垂直方向塊投影部23, 由垂直方向塊投影部23在垂直方向進(jìn)行投影。通過(guò)該投影,能夠降低垂 直方向的(行間)噪聲分量,并且能夠進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)垂直方向的邊緣分量, 所以能夠使與特征點(diǎn)對(duì)應(yīng)的垂直方向邊緣醒目,提高運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)精度。 關(guān)于垂直方向塊投影部23的動(dòng)作,參照?qǐng)D9(b)所示的概念圖進(jìn)行說(shuō)明。
在垂直方向塊投影部23中,在圖9(a)所示的各個(gè)垂直方向塊vb0 vb6的輸入完成的時(shí)刻、即被強(qiáng)調(diào)了邊緣的各個(gè)垂直方向塊vb0 vb6中的最末行的最后像素被輸入的時(shí)刻,生成具有1個(gè)水平行的量的數(shù)據(jù)數(shù)
組Mv的各個(gè)垂直方向塊投影數(shù)據(jù)vn0 vn6 (圖9 (b))的全部數(shù)組要 素。另外,數(shù)據(jù)數(shù)組Mv具有水平行的總像素?cái)?shù)(例如640)個(gè)數(shù)組要素, 但在(l,-l)那樣的2抽頭濾波器中,有效要素是水平行的總像素?cái)?shù)一l (例如639)個(gè),在(-l,2,-l)的3抽頭濾波器中,有效要素是水平行的 總像素?cái)?shù)一2 (例如638)個(gè)。
具體地講,如圖4所示,通過(guò)輸入端子231輸入的各個(gè)垂直方向塊 vn0 vn6的圖像數(shù)據(jù)(實(shí)施了垂直方向的邊緣強(qiáng)調(diào)的圖像數(shù)據(jù)),被依次 輸入加法器232。
在加法器232中,首先將輸入的垂直方向塊的最先的水平行寫入垂 直方向投影臨時(shí)存儲(chǔ)器233中,而不讀出垂直方向投影臨時(shí)存儲(chǔ)器233 中的數(shù)據(jù)。接著,在加法器232中,讀出存儲(chǔ)在垂直方向投影臨時(shí)存儲(chǔ) 器233中的截止到前面行的相加結(jié)果,將其與從輸入端子231輸入的垂 直方向塊的1個(gè)水平行進(jìn)行相加,并把該相加結(jié)果寫回到垂直方向投影 臨時(shí)存儲(chǔ)器233中。
并且,在垂直方向塊的最末水平行被輸入加法器232后,讀出保存 在垂直方向投影臨時(shí)存儲(chǔ)器233中的截止到前面行的相加結(jié)果,將其與 從輸入端子231輸入的垂直方向塊的最末行進(jìn)行相加,并從輸出端子234 把該相加結(jié)果即垂直方向塊的全部水平行的相加數(shù)據(jù),作為垂直方向塊 的投影數(shù)據(jù),輸出給第1垂直方向塊投影數(shù)據(jù)最大值保存部24和比特?cái)?shù) 削減部25。
另外,也可以把在加法器232中對(duì)垂直方向塊的全部水平行進(jìn)行了 相加的投影數(shù)據(jù)暫且存儲(chǔ)在垂直方向投影臨時(shí)存儲(chǔ)器233中,在輸入下 一個(gè)垂直方向塊的最先行時(shí),讀出垂直方向投影臨時(shí)存儲(chǔ)器233中的投 影數(shù)據(jù),并從輸出端子234輸出。
在第1垂直方向塊投影數(shù)據(jù)最大值保存部24中,計(jì)算關(guān)于從垂直方 向塊投影部23輸出的垂直方向塊投影數(shù)據(jù)的最大值,并保存為第1垂直 方向塊投影數(shù)據(jù)最大值(當(dāng)前幀的垂直方向塊投影數(shù)據(jù)最大值)。即,第 l垂直方向塊投影數(shù)據(jù)最大值保存部24在關(guān)于當(dāng)前幀(后面幀)的投影
24數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)數(shù)組Mv (圖9 (b))的數(shù)組要素中求出最大值,并存儲(chǔ)該最大值。
并且,在第1垂直方向塊投影數(shù)據(jù)最大值保存部24中,根據(jù)計(jì)算出 的當(dāng)前幀的垂直方向塊投影數(shù)據(jù)最大值,計(jì)算第2閾值。例如,當(dāng)把當(dāng) 前幀的垂直方向塊投影數(shù)據(jù)最大值設(shè)為Plmax時(shí),利用下式(1)計(jì)算第 2閾值a2。
oc2=Plmaxxkl ...... (1)
其中,kl是預(yù)先設(shè)定的系數(shù),且(KkKl。
另外,第2閾值oc2的運(yùn)算不限于上式(1),只要是當(dāng)前幀的垂直方 向塊投影數(shù)據(jù)最大值Plmax增大時(shí),第2閾值oc2也增大的算式即可,并 且還可以使用轉(zhuǎn)換表。
在比特?cái)?shù)削減部25中,根據(jù)從第1垂直方向塊投影數(shù)據(jù)最大值保存 部24輸入的當(dāng)前幀的垂直方向塊投影數(shù)據(jù)最大值(第1垂直方向塊投影 數(shù)據(jù)最大值),來(lái)確定投影數(shù)據(jù)的有效比特范圍(bitrange)。并且,從由 垂直方向塊投影部23輸入的垂直方向塊投影數(shù)據(jù)中削減根據(jù)該有效比特 范圍設(shè)定的上位無(wú)效比特和下位無(wú)效比特,把只利用有效比特構(gòu)成的當(dāng) 前幀的垂直方向塊投影數(shù)據(jù)輸出給第1垂直方向塊投影行存儲(chǔ)器26。
第1垂直方向塊投影行存儲(chǔ)器26把通過(guò)比特?cái)?shù)削減部25降低了比 特?cái)?shù)的當(dāng)前幀的垂直方向塊投影數(shù)據(jù),按照每個(gè)垂直方向塊保存為第1 垂直方向塊投影數(shù)據(jù)。即,在第1垂直方向塊投影行存儲(chǔ)器26中存儲(chǔ)當(dāng) 前幀(后面幀)的投影數(shù)據(jù),該當(dāng)前幀的投影數(shù)據(jù)已在比特?cái)?shù)削減部25 中根據(jù)由第1垂直方向塊投影數(shù)據(jù)最大值保存部24求出的第1垂直方向 塊投影數(shù)據(jù)最大值削減了比特?cái)?shù)(各個(gè)數(shù)組要素的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度)。
第1垂直方向塊投影行存儲(chǔ)器26在被輸入關(guān)于當(dāng)前幀的新的第1垂 直方向塊投影數(shù)據(jù)的定時(shí),讀出前面幀的垂直方向塊投影數(shù)據(jù),并將其 提供給第2垂直方向塊投影行存儲(chǔ)器27。第2垂直方向塊投影行存儲(chǔ)器 27把從第1垂直方向塊投影行存儲(chǔ)器26讀出的前面幀的垂直方向塊投影 數(shù)據(jù),保存為第2垂直方向塊投影數(shù)據(jù)。
同樣,第1垂直方向塊投影數(shù)據(jù)最大值保存部24在關(guān)于當(dāng)前幀的新的第1垂直方向塊投影數(shù)據(jù)最大值被更新的定時(shí),讀出己經(jīng)保存的第1 垂直方向塊投影數(shù)據(jù)最大值,并將其提供給第2垂直方向塊投影數(shù)據(jù)最
大值保存部28。在第2垂直方向塊投影數(shù)據(jù)最大值保存部28中,從第1 垂直方向塊投影數(shù)據(jù)最大值保存部24讀出的第1垂直方向塊投影數(shù)據(jù)最 大值,被保存為關(guān)于前面幀的第2垂直方向塊投影數(shù)據(jù)最大值(前面幀 的垂直方向塊投影數(shù)據(jù)最大值)。
換言之,保存在第1垂直方向塊投影數(shù)據(jù)最大值保存部24中的當(dāng)前 幀的垂直方向塊投影數(shù)據(jù)最大值,在下一幀中,作為前面幀的垂直方向 塊投影數(shù)據(jù)最大值,保存在第2垂直方向塊投影數(shù)據(jù)最大值保存部28中。
第2垂直方向塊投影數(shù)據(jù)最大值保存部28根據(jù)關(guān)于前面幀的第2垂 直方向塊投影數(shù)據(jù)最大值,設(shè)定第1閾值(預(yù)定的固定值)。例如,當(dāng)把 前面幀的垂直方向塊投影數(shù)據(jù)最大值設(shè)為P2max時(shí),利用下式(2)計(jì)算 第1閾值ocl。
al=P2maxxk2 ...... (2)
其中,k2是預(yù)先設(shè)定的系數(shù),i0<k2<l。
另外,第1閾值ocl的運(yùn)算不限于上式(2),只要是前面幀的垂直方 向塊投影數(shù)據(jù)最大值P2max增大時(shí),第1閾值ocl也增大的算式即可,并 且還可以使用轉(zhuǎn)換表。
在第l閾值交叉點(diǎn)搜索部29中,沿水平方向搜索從第2垂直方向塊 投影行存儲(chǔ)器27讀出的第2垂直方向塊投影數(shù)據(jù)、與從第2垂直方向塊 投影數(shù)據(jù)最大值保存部28輸出的第1閾值的交叉點(diǎn)(第1閾值交叉點(diǎn))。 通過(guò)該第1閾值交叉點(diǎn)搜索部29得到的第1閾值交叉點(diǎn)的信息輸出給垂 直方向塊投影數(shù)據(jù)讀出部30和垂直方向塊水平方向運(yùn)動(dòng)矢量計(jì)算部31 。
垂直方向塊投影數(shù)據(jù)讀出部30從第1垂直方向塊投影行存儲(chǔ)器26 讀出與運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)范圍對(duì)應(yīng)的當(dāng)前幀的(第l)垂直方向塊投影數(shù)據(jù), 其中,該運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)范圍以從第1閾值交叉點(diǎn)搜索部29輸出的第1閾 值交叉點(diǎn)為中心。艮卩,當(dāng)把第1閾值交叉點(diǎn)設(shè)為A(i)(其中,i=l、2、 ...p, p是檢測(cè)出的第1閾值交叉點(diǎn)的總數(shù)),且把運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)范圍設(shè)為以第 l閾值交叉點(diǎn)為中心的(一V) (+V)(其中V是正整數(shù))的范圍時(shí),
26從第1垂直方向塊投影行存儲(chǔ)器26讀出的投影數(shù)據(jù)是處于水平方向的 (A(i)—V) (A(i)+V)的范圍中的第1垂直方向塊投影數(shù)據(jù)的部分?jǐn)?shù) 據(jù)。
由該垂直方向塊投影數(shù)據(jù)讀出部30從第1垂直方向塊投影行存儲(chǔ)器 26讀出的第1垂直方向塊投影數(shù)據(jù)輸出給垂直方向塊水平方向運(yùn)動(dòng)矢量 計(jì)算部31。
從垂直方向塊投影數(shù)據(jù)讀出部30輸出的第1垂直方向塊投影數(shù)據(jù), 通過(guò)圖5所示的垂直方向塊水平方向運(yùn)動(dòng)矢量計(jì)算部31的輸入端子311 輸入n值化器314。在該n值化器314中,根據(jù)從第1垂直方向塊投影數(shù) 據(jù)最大值保存部24輸出、并通過(guò)輸入端子312輸入的第2閾值,對(duì)第1 垂直方向塊投影數(shù)據(jù)進(jìn)行n值化。gp, n值化器314對(duì)關(guān)于由垂直方向塊 投影數(shù)據(jù)讀出部30提取出的當(dāng)前幀的投影數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)數(shù)組Mv(圖9(b)) 的各個(gè)數(shù)組要素的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度,進(jìn)行例如3值化處理而壓縮。關(guān)于該n值 化器314的處理,參照?qǐng)D10進(jìn)行說(shuō)明。
圖10是說(shuō)明n值化器314的n值化處理的圖。另外,在圖10中, 表示n = 3的3值化處理的一例。
當(dāng)把輸入n值化器314的第1垂直方向塊投影數(shù)據(jù)設(shè)為D,把通過(guò) 輸入端子312輸入的第2閾值設(shè)為a2 (a2為正整數(shù))時(shí),在n值化器314 中,在D< (—a2)時(shí)輸出(一l),在(一a2) ^D^a2時(shí)輸出0,在 DXx2時(shí)輸出l,由此進(jìn)行3值化處理。g口,在n值化器314的3值化處 理中,關(guān)于根據(jù)當(dāng)前幀(后面幀)的投影數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)數(shù)組Mv的數(shù)組 要素的最大值設(shè)定的第2閾值oc2 (a2>0),分為關(guān)于由垂直方向塊投影數(shù) 據(jù)讀出部30提取出的當(dāng)前幀的投影數(shù)據(jù)的數(shù)組要素的值小于(一oc2)的 情況、大于等于(一a2)且小于等于oc2的情況、以及大于oc2的情況這 三個(gè)階段來(lái)進(jìn)行3值化。
關(guān)于該n值化器314的n值化處理,從垂直方向塊投影數(shù)據(jù)讀出部 30輸出的當(dāng)前幀的第1垂直方向塊投影數(shù)據(jù)的部分波形相對(duì)第1閾值交 叉點(diǎn)是什么位置關(guān)系、即是什么趨勢(shì)的波形非常重要,所以只要在第1 垂直方向塊投影數(shù)據(jù)的波形中確保能夠判別峰和谷的比特精度即足以。另一方面,當(dāng)在n值化器314中不進(jìn)行比特?cái)?shù)的削減而直接采用從 垂直方向塊投影數(shù)據(jù)讀出部30輸出的第1垂直方向塊投影數(shù)據(jù)的值本身 時(shí),與第l垂直方向塊投影數(shù)據(jù)D>a2對(duì)應(yīng)的較大振幅的峰、和與D<( — a2)對(duì)應(yīng)的較大振幅的谷,有可能淹沒(méi)表現(xiàn)圖像特征的較小振幅的峰和 谷,所以不合適。而且,與(一a2) SDSa2對(duì)應(yīng)的較小的峰和谷容易 受到噪聲影響,其數(shù)量也比較多,所以表現(xiàn)圖像特征的合適振幅的峰和 谷也有可能淹沒(méi)于其中。
因此,在ii值化器314中,通過(guò)對(duì)第1垂直方向塊投影數(shù)據(jù)實(shí)施合 適的n值化處理,從而提高運(yùn)動(dòng)矢量的檢測(cè)精度。
關(guān)于以上說(shuō)明的第1閾值交叉點(diǎn)搜索部29、垂直方向塊投影數(shù)據(jù)讀 出部30和垂直方向塊水平方向運(yùn)動(dòng)矢量計(jì)算部31的動(dòng)作,參照?qǐng)D11進(jìn) 行具體說(shuō)明。另外,圖11 (a)和(b)中的橫軸表示投影數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)數(shù) 組Mv (圖9 (b))的數(shù)組要素的位置。并且,在圖11 (a)中,分別利 用圓圈表示第1閾值交叉點(diǎn)A (1) A (8)。
第1閾值交叉點(diǎn)搜索部29按照?qǐng)D11 (a)所示,求出關(guān)于前面幀的 第2垂直方向塊投影數(shù)據(jù)W2的波形中、與從第2垂直方向塊投影數(shù)據(jù) 最大值保存部28輸出的第1閾值al交叉的第1閾值交叉點(diǎn)A (1) A (8)。 g卩,第1閾值交叉點(diǎn)搜索部29對(duì)于由垂直方向塊投影部23得到 的針對(duì)前面幀的投影數(shù)據(jù),確定按照投影數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)數(shù)組Mv (圖9 (b)) 的要素順序?qū)?shù)組要素的值曲線化而得到的波形W2、與數(shù)組要素的值為 第1閾值(預(yù)定的固定值)al時(shí)的直線交叉的各個(gè)第1閾值交叉點(diǎn)的數(shù) 組要素的位置。
接著,垂直方向塊投影數(shù)據(jù)讀出部30對(duì)于圖11 (a)所示的以各個(gè) 第1閾值交叉點(diǎn)A (1) A (8)為中心的預(yù)定的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)范圍,從 第1垂直方向塊投影行存儲(chǔ)器26讀出當(dāng)前幀的垂直方向塊投影數(shù)據(jù)。即, 垂直方向塊投影數(shù)據(jù)讀出部30從由垂直方向塊投影部23輸出并被比特 數(shù)削減部25削減了比特?cái)?shù)的當(dāng)前幀(后面幀)的投影數(shù)據(jù)中,提取以各 個(gè)第1閾值交叉點(diǎn)的投影數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)數(shù)組)的數(shù)組要素的位置為中心的 預(yù)定范圍的數(shù)據(jù)數(shù)組。例如,關(guān)于第1閾值交叉點(diǎn)A (7),如圖ll (b)所示,讀出與以第1閾值交叉點(diǎn)A (7)為中心的(A (7) —V) (A (7) +V)的范圍(矩形虛線內(nèi)的波形部分)對(duì)應(yīng)的第1垂直方向塊投 影數(shù)據(jù)W1。
并且,關(guān)于由垂直方向塊投影數(shù)據(jù)讀出部30讀出的第1垂直方向塊 投影數(shù)據(jù),在垂直方向塊水平方向運(yùn)動(dòng)矢量計(jì)算部31的n值化器314中, 使用從第1垂直方向塊投影數(shù)據(jù)最大值保存部24輸出的第2閾值oc2進(jìn)行 n值化處理。例如,關(guān)于第1閾值交叉點(diǎn)A (7),根據(jù)圖11 (b)所示的 第1垂直方向塊投影數(shù)據(jù)Wl相對(duì)第2閾值oc2和(一a2)的大小關(guān)系, 對(duì)以第1閾值交叉點(diǎn)A (7)為中心的(A (7) —V) (A (7) +V) 的范圍(矩形虛線內(nèi)的波形部分),按照?qǐng)D11 (c)所示對(duì)第1垂直方向 塊投影數(shù)據(jù)進(jìn)行3值化處理。由此,當(dāng)前幀的垂直方向塊投影數(shù)據(jù)被表
示為"一r、 "o,,或"r,。
在n值化器314中,對(duì)從第1閾值交叉點(diǎn)搜索部29輸出的全部第1 閾值交叉點(diǎn),進(jìn)行圖ll (c)所示的n值化處理。
接著,在加法器315 (圖5)中,把以通過(guò)輸入端子313從第1閾值 交叉點(diǎn)搜索部29輸出的第1閾值交叉點(diǎn)為中心并通過(guò)n值化器314被n 值化的第1垂直方向塊投影數(shù)據(jù)、和從水平方向運(yùn)動(dòng)矢量加法存儲(chǔ)器316 讀出的截止到前一個(gè)被n值化的第1垂直方向塊投影數(shù)據(jù)的相加值進(jìn)行 相加,并把該相加結(jié)果再次存儲(chǔ)在水平方向運(yùn)動(dòng)矢量加法存儲(chǔ)器316中。
并且,在加法器315中對(duì)與被第1閾值交叉點(diǎn)搜索部29檢測(cè)出的全 部第1閾值交叉點(diǎn)中的最后的交叉點(diǎn)有關(guān)的、被n值化的第1垂直方向 塊投影數(shù)據(jù)進(jìn)行相加,而結(jié)束對(duì)一個(gè)垂直方向塊的相加處理時(shí),把該相 加結(jié)果輸出給峰值檢測(cè)器317。另外,也可以在加法器315的相加處理結(jié) 束后,峰值檢測(cè)器317從存儲(chǔ)關(guān)于全部第1閾值交叉點(diǎn)的相加結(jié)果的水 平方向運(yùn)動(dòng)矢量加法存儲(chǔ)器316中讀出該相加結(jié)果。
關(guān)于由第1閾值交叉點(diǎn)搜索部29檢測(cè)出的全部第1閾值交叉點(diǎn),把 與運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)范圍(上述的土V范圍)對(duì)應(yīng)的己被n值化的第l垂直方 向塊投影數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)相加得到的數(shù)據(jù)(以下也稱為"垂直方向塊n值化數(shù) 據(jù)")輸入峰值檢測(cè)器317,峰值檢測(cè)器317檢測(cè)關(guān)于該垂直方向塊n值
29化數(shù)據(jù)的峰值,其中,該運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)范圍以各個(gè)第1閾值交叉點(diǎn)為中
心。在該峰值檢測(cè)器317中所檢測(cè)的垂直方向塊n值化數(shù)據(jù)的峰值位置 為從該垂直方向塊得到的水平方向運(yùn)動(dòng)矢量,通過(guò)輸出端子318輸出給 水平方向運(yùn)動(dòng)確定部32。
關(guān)于以上說(shuō)明的加法器315和峰值檢測(cè)器317的動(dòng)作,參照?qǐng)D12進(jìn) 行具體說(shuō)明。另外,圖12 (a)示意表示在圖11 (a)所示的以第1閾值 交叉點(diǎn)A (1) A (8)為中心的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)范圍(土V范圍)中,對(duì) 第1垂直方向塊投影數(shù)據(jù)進(jìn)行3值化的情況。
在加法器315中,在依次輸入圖12 (a)所示的第1閾值交叉點(diǎn)A (1) A (8)周圍的3值化數(shù)據(jù)后,對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行相加,生成圖12 (b)所示的垂直方向塊n值化數(shù)據(jù)。具體地講,在加法器315中,針對(duì) 由垂直方向塊投影數(shù)據(jù)讀出部30從垂直方向塊投影數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)數(shù)組Mv (圖9 (b)))中提取、并由n值化器314壓縮了數(shù)據(jù)長(zhǎng)度的、關(guān)于當(dāng)前 幀的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)范圍(預(yù)定范圍)的各個(gè)數(shù)據(jù)數(shù)組,針對(duì)各個(gè)第1閾 值交叉點(diǎn)的數(shù)組要素的位置,把相對(duì)位置相同的數(shù)組要素的值進(jìn)行相加。.
當(dāng)由加法器315生成的垂直方向塊n值化數(shù)據(jù)輸入峰值檢測(cè)器317 時(shí),作為該垂直方向塊的水平方向運(yùn)動(dòng)矢量,檢測(cè)出圖12 (b)所示的水 平方向的峰值位置hv。即,在峰值檢測(cè)器317中,根據(jù)由加法器315相 加的相加結(jié)果,檢測(cè)與幀圖像的水平方向有關(guān)的運(yùn)動(dòng)矢量。
在峰值檢測(cè)器317中,原則上在運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)范圍(士V的范圍)中 搜索垂直方向塊n值化數(shù)據(jù)達(dá)到最大值的峰值位置,但是對(duì)于具有周期 性的圖像、被攝體存在移動(dòng)的圖像和不清楚的圖像,有時(shí)存在具有優(yōu)勢(shì) 的峰不出現(xiàn)的情況。此時(shí),由于根據(jù)該垂直方向塊計(jì)算出的水平方向運(yùn) 動(dòng)矢量的可靠性較低,所以判定為無(wú)效塊,從而不用在水平方向運(yùn)動(dòng)矢 量確定部32的圖像整體的水平方向運(yùn)動(dòng)矢量的計(jì)算中。
因此,以下說(shuō)明對(duì)峰值檢測(cè)器317要求的水平方向運(yùn)動(dòng)矢量的可靠 性評(píng)價(jià)。
在此,為了簡(jiǎn)化起見,定義詞語(yǔ)"峰"。
圖16是相當(dāng)于圖12 (b)的圖,橫軸表示運(yùn)動(dòng)矢量,縱軸表示垂直方向塊n值化數(shù)據(jù),為了方便只示出1個(gè)"峰"。
在圖16中,從負(fù)側(cè)起依次對(duì)各個(gè)相對(duì)位置(水平方向運(yùn)動(dòng)矢量)的 垂直方向塊n值化數(shù)據(jù)標(biāo)注標(biāo)號(hào)vl v10,數(shù)據(jù)vl表示前面的"峰的結(jié) 束",同時(shí)也表示由此開始搜索的"峰的開始"。另外,雖然沒(méi)有圖示,但 最先的峰的"峰的開始"表示最靠近負(fù)側(cè)(一V V范圍內(nèi))的水平方向運(yùn) 動(dòng)矢量的垂直方向塊n值化數(shù)據(jù)。
在峰值檢測(cè)器317中,使成為比較對(duì)象的相對(duì)位置相對(duì)于成為基準(zhǔn) 值的相對(duì)位置(水平方向運(yùn)動(dòng)矢量)依次從負(fù)側(cè)向正側(cè)移動(dòng),并每次比 較兩個(gè)相對(duì)位置的垂直方向塊n值化數(shù)據(jù)的大小。該情況時(shí),把通過(guò)比 較被判斷為大的一方的垂直方向塊n值化數(shù)據(jù)變更為基準(zhǔn)值(或維持基 準(zhǔn)值),并與下一個(gè)成為比較對(duì)象的相對(duì)位置進(jìn)行比較。在此,把基準(zhǔn)值 稱為暫定峰值Vp。
具體地講,對(duì)于作為"峰的開始"的數(shù)據(jù)vl,作為基準(zhǔn)值即暫定峰值 Vp=vl,首先與數(shù)據(jù)v2進(jìn)行比較。根據(jù)圖16,由于vl力2,所以Vp>v2, 因而維持Vp=vl。然后,進(jìn)行暫定峰值Vp與數(shù)據(jù)v3的比較,也是Vp>v3, 所以維持Vp二vl。
然后,進(jìn)行暫定峰值Vp與數(shù)據(jù)v4的比較,此時(shí)Vp々4,所以Vp =v4,暫定峰值Vp改變。同樣,在比較暫定峰值Vp與數(shù)據(jù)v5時(shí),Vp<v5, 所以Vp-v5,暫定峰值Vp改變。另外,在比較暫定峰值Vp與數(shù)據(jù)v6 時(shí),Vp〈v6,所以Vp-v6,暫定峰值Vp改變。
在比較暫定峰值Vp與數(shù)據(jù)v7時(shí),Vp>v7,所以維持Vp二v6。在比 較暫定峰值Vp與數(shù)據(jù)v8時(shí),Vp>v8,所以維持Vp二v6,在比較暫定峰 值Vp與數(shù)據(jù)v9時(shí),Vp>v9,所以維持Vp-v6,在比較暫定峰值Vp與 數(shù)據(jù)vlO時(shí),Vp>vlO,所以維持Vp二v6。
另外,水平方向運(yùn)動(dòng)矢量在數(shù)據(jù)vlO以后也存在,但為了進(jìn)行區(qū)分, 把一個(gè)"峰"的垂直方向塊n值化數(shù)據(jù)的最大值規(guī)定為最大值Pn,把具有
比對(duì)該最大值Pn乘以預(yù)定的系數(shù)得到的值小的垂直方向塊n值化數(shù)據(jù)的 水平方向運(yùn)動(dòng)矢量作為表示"峰的結(jié)束"的矢量。
在此,把與最大值Pn相乘的預(yù)定系數(shù)設(shè)為卩(第2系數(shù),0<|3<1),由于數(shù)據(jù)vl0小于Vpx(3,所以把數(shù)據(jù)vlO作為表示"峰的結(jié)束"(下一個(gè) "峰的開始")的矢量。另外,預(yù)定的系數(shù)P根據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)定為1/2以下,優(yōu) 選設(shè)定為1/4 1/8的范圍內(nèi)。
這樣,使成為比較對(duì)象的相對(duì)位置相對(duì)于成為基準(zhǔn)位置的相對(duì)位置 (水平方向運(yùn)動(dòng)矢量)依次移動(dòng),在發(fā)現(xiàn)了比基準(zhǔn)值大的垂直方向塊n 值化數(shù)據(jù)時(shí),把該垂直方向塊n值化數(shù)據(jù)更新為"峰"的暫定峰值Vp,通 過(guò)反復(fù)進(jìn)行該處理,能夠求出最大值Pn (峰值)。
并且,把具有垂直方向塊n值化數(shù)據(jù)比對(duì)最大值Pn乘以預(yù)定系數(shù)得 到的值小的垂直方向塊n值化數(shù)據(jù)的水平方向運(yùn)動(dòng)矢量作為表示"峰的結(jié) 束"(下一個(gè)"峰的開始")的矢量,由此可以確定一個(gè)"峰"。
另外,在以上的說(shuō)明中,示出了使成為比較對(duì)象的相對(duì)位置從負(fù)側(cè) 向正側(cè)依次移動(dòng)的示例,但也可以反之,使成為比較對(duì)象的相對(duì)位置從 正側(cè)向負(fù)側(cè)依次移動(dòng)來(lái)獲取最大值Pn。
并且,也可以簡(jiǎn)單地把垂直方向塊n值化數(shù)據(jù)從增加轉(zhuǎn)為減少的部 分作為最大值Pn,并作為存在"峰"的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,但從整體掌握波形 方面考慮,優(yōu)選把具有比垂直方向塊n值化數(shù)據(jù)的最大值Pn乘以預(yù)定系 數(shù)得到的值小的垂直方向塊n值化數(shù)據(jù)的水平方向運(yùn)動(dòng)矢量定義為"峰的 結(jié)束"。
保存針對(duì)一個(gè)"峰"得到的垂直方向塊n值化數(shù)據(jù)的最大值Pn,并對(duì) 下一個(gè)"峰"進(jìn)行相同的處理。通過(guò)反復(fù)進(jìn)行該動(dòng)作,在整個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量檢 測(cè)范圍中確定"峰",并且獲取垂直方向塊n值化數(shù)據(jù)的最大值Pn(峰值)。
圖17表示在整個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)范圍中相對(duì)各個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量的垂直方 向塊n值化數(shù)據(jù),示出存在M1、 M2、 M3、 M4和M5這5個(gè)"峰"的波形。
峰M1 M5的峰值分別為P1 P5,把其中最大的稱為第1峰值 (Plst),把接下來(lái)最大的稱為第2峰值(P2nd),第1峰值是峰M3的垂 直方向塊n值化數(shù)據(jù)的最大值,Plst=P3。并且,第2峰值是峰M2的垂 直方向塊n值化數(shù)據(jù)的最大值,P2nd二P2。
第1峰值(Plst)相比其他"峰"的峰值越大,對(duì)應(yīng)該峰值位置的運(yùn)動(dòng) 矢量表示求出的垂直方向塊的運(yùn)動(dòng),意味著計(jì)算出的運(yùn)動(dòng)矢量的可靠性越高。因此,通過(guò)比較第1峰值(Plst)和第2峰值(P2nd)來(lái)評(píng)價(jià)可靠 性。具體地講,利用下式進(jìn)行評(píng)價(jià)。 P2nd>Plstxy ...... (3)
其中,y是預(yù)先設(shè)定的系數(shù)(第l系數(shù)),0<Y<1。
并且,在上式(3)成立時(shí),所求出的運(yùn)動(dòng)矢量沒(méi)有可靠性,把計(jì)算 結(jié)果處理為無(wú)效。當(dāng)然,在式(3)中也可以包括等于。
在式(3)中,y越接近1,意味著第1峰值(Plst)與第2峰值(P2nd) 之差越小,允許較大的偏差。在該條件下,在圖像沒(méi)有周期性、圖像清 楚且被攝體也靜止這樣的理想情況之外的狀態(tài)下,也能夠在盡可能大的 范圍內(nèi)將計(jì)算結(jié)果判斷為有效,在允許某種程度的錯(cuò)誤檢測(cè)(錯(cuò)誤判定) 的基礎(chǔ)上,把計(jì)算結(jié)果處理為有效。
反之,y越接近0,意味著第1峰值(Plst)相對(duì)第2峰值(P2nd) 必須足夠大,不允許偏差。在該條件下,只能在圖像沒(méi)有周期性且清楚、 被攝體也靜止這樣的理想狀態(tài)下,極其準(zhǔn)確地計(jì)算出運(yùn)動(dòng)矢量。另一方 面,在偏離理想狀態(tài)時(shí),把計(jì)算結(jié)果處理為無(wú)效的概率增加。
另外,系數(shù)y可以構(gòu)成為由應(yīng)用本發(fā)明的動(dòng)態(tài)圖像攝像裝置的用戶確 定,也可以由應(yīng)用本發(fā)明的動(dòng)態(tài)圖像攝像裝置的制造商確定。
另外,在峰值檢測(cè)器317中,當(dāng)"峰"的峰值Pn的最大值在預(yù)先設(shè)定 的預(yù)定值以下時(shí),具體地講,峰值Pn明顯小于水平行的總像素?cái)?shù)時(shí),把 計(jì)算結(jié)果處理為無(wú)效。峰值Pn較小意味著有效的第1閾值交叉點(diǎn)較少。
在有效的第1閾值交叉點(diǎn)相比水平行的總像素?cái)?shù)明顯比較少時(shí),例 如水平行的總像素?cái)?shù)為640像素,而峰值Pii-3時(shí),意味著圖像在水平 方向上缺少特征,不采用根據(jù)該不足的信息計(jì)算出的結(jié)果,這在獲得高 可靠性的水平方向運(yùn)動(dòng)矢量這一點(diǎn)上,可以說(shuō)是極其有效的措施。
另外,該處理中的預(yù)先設(shè)定的預(yù)定值,例如被設(shè)定為水平行的總像 素?cái)?shù)的1/50以下的范圍,更加現(xiàn)實(shí)地講是1/100左右。
在峰值檢測(cè)器317中針對(duì)每個(gè)垂直方向塊計(jì)算出的水平方向運(yùn)動(dòng)矢 量(峰值位置的矢量),通過(guò)輸出端子318輸入水平方向運(yùn)動(dòng)矢量確定部 32。
33在水平方向運(yùn)動(dòng)矢量確定部32中,根據(jù)從垂直方向塊水平方向運(yùn)動(dòng)
矢量計(jì)算部31依次輸出的各個(gè)垂直方向塊的水平方向運(yùn)動(dòng)矢量,確定圖 像整體的水平方向運(yùn)動(dòng)矢量。具體地講,生成直方圖,采用垂直方向塊n 值化數(shù)據(jù)最多者。
根據(jù)以上所述,在峰值檢測(cè)器317中,根據(jù)第l峰值Plst與第2峰 值P2nd的大小關(guān)系,能夠評(píng)價(jià)作為第1峰值Plst的峰值位置(運(yùn)動(dòng)矢量) 的可靠性,結(jié)果,能夠去除可靠性較低的垂直方向塊,所以能夠根據(jù)可 靠性較高的垂直方向塊來(lái)確定圖像整體的水平方向運(yùn)動(dòng)矢量。
<垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部4的動(dòng)作>
下面,說(shuō)明在運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置1中對(duì)圖像的垂直方向的運(yùn)動(dòng)矢量 進(jìn)行檢測(cè)的垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部4的動(dòng)作。
按照?qǐng)D2所示沿垂直方向依次反復(fù)進(jìn)行水平行的像素掃描而讀出的 幀圖像,被輸入圖6所示的垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部4的輸入端子40, 然后由水平方向圖像分割部41沿水平方向分割成塊。即,在水平方向圖 像分割部41中,設(shè)定在幀圖像中沿水平方向分割得到的多個(gè)圖像區(qū)域(水 平方向塊)。由此,在以后的處理中對(duì)每個(gè)水平方向塊進(jìn)行處理和管理。
在水平方向圖像分割部41中,例如按照?qǐng)D13(a)所示,640像素x480 像素的圖像數(shù)據(jù)被沿水平方向分割成為具有64像素寬度(分割寬度)的 10個(gè)水平方向塊hb0 hb9。另外,不必一定設(shè)為圖13 (a)所示的分割 寬度和分割數(shù)量。
由水平方向圖像分割部41按照?qǐng)D13 (a)所示分割為10個(gè)水平方向 塊hb0 hb9的圖像,在水平方向邊緣提取濾波部42中進(jìn)行沿水平方向 延伸的邊緣分量的提取,換言之,實(shí)施^"在垂直方向急劇變化的圖像部 分進(jìn)行強(qiáng)調(diào)的濾波處理。
作為在該濾波處理中使用的濾波器,可以使用單純地獲取與垂直方 向上相鄰的像素之間的差分的(l,-l) 2抽頭濾波器、或相當(dāng)于二次微分 的(-l,2,-l) 3抽頭濾波器等。另外,并不是必須使用這種濾波器,只要 是在沿垂直方向的亮度變化增大的圖像部分中輸出值上升的濾波器即 可。由水平方向邊緣提取濾波部42對(duì)各個(gè)水平方向塊(圖像區(qū)域)hb0 hb9強(qiáng)調(diào)了水平方向的邊緣的圖像數(shù)據(jù)輸入到水平方向塊投影部43,由 水平方向塊投影部43在水平方向進(jìn)行投影。通過(guò)該投影,可以降低水平 方向的(行間)噪聲分量,能夠進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)水平方向的邊緣分量,所以 能夠使對(duì)應(yīng)特征點(diǎn)的水平方向邊緣醒目,提高運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)精度。關(guān)于 水平方向塊投影部43的動(dòng)作,參照?qǐng)D13 (b)所示的概念圖進(jìn)行說(shuō)明。
在水平方向塊投影部43中,在圖13(a)所示的各個(gè)水平方向塊hb0 hb9的1個(gè)水平行的輸入完成的時(shí)刻,生成具有1個(gè)垂直行的量的數(shù)據(jù)數(shù) 組Mh的水平方向塊投影數(shù)據(jù)hnO hn9 (圖13 (b))的1個(gè)數(shù)組要素。 因此,在各個(gè)水平方向塊hb0 hb9的最末水平行的輸入完成的時(shí)刻全部 數(shù)組要素備齊。另外,數(shù)據(jù)數(shù)組Mh具有垂直行的總像素?cái)?shù)(例如480) 個(gè)數(shù)組要素,但在(l,-l)那樣的2抽頭濾波器中,有效要素是垂直行的 總像素?cái)?shù)一 1 (例如479)個(gè),在(-l,2,-l)的3抽頭濾波器中,有效要 素是垂直行的總像素?cái)?shù)一2 (例如478)個(gè)。
具體地講,如圖7所示,通過(guò)輸入端子431輸入的各個(gè)水平方向塊 hb0 hb9的圖像數(shù)據(jù)(實(shí)施了水平方向的邊緣強(qiáng)調(diào)的圖像數(shù)據(jù))輸入到 加法器432。
在加法器432中,首先將輸入的水平方向塊的1個(gè)水平行的開頭寫 入水平方向投影臨時(shí)存儲(chǔ)器433中,而不讀出水平方向投影臨時(shí)存儲(chǔ)器 433中的數(shù)據(jù)。
接著,在加法器432中,讀出存儲(chǔ)在水平方向投影臨時(shí)存儲(chǔ)器433 中的截止到一個(gè)水平行的前一像素的相加結(jié)果,將其與從輸入端子431 輸入的水平方向塊的1個(gè)水平行的當(dāng)前像素進(jìn)行相加,并把該相加結(jié)果 寫回到水平方向投影臨時(shí)存儲(chǔ)器433中。
并且,在水平方向塊的1個(gè)水平行的最后的像素被輸入加法器432 時(shí),讀出保存在水平方向投影臨時(shí)存儲(chǔ)器433中的截止到前一像素的相 加結(jié)果,將其與從輸入端子431輸入的水平方向塊的1個(gè)水平行的最后 的像素進(jìn)行相加,并從輸出端子434把該相加結(jié)果即水平方向塊的1個(gè) 水平行的全部像素的相加數(shù)據(jù),作為關(guān)于水平方向塊的1個(gè)水平行的投
35影數(shù)據(jù),輸出給第1水平方向塊投影行存儲(chǔ)器44和第1水平方向塊投影 數(shù)據(jù)最大值保存部45。
另外,也可以把在加法器432中對(duì)水平方向塊的1個(gè)水平行的全部 像素進(jìn)行了相加的投影數(shù)據(jù)暫且存儲(chǔ)在水平方向投影臨時(shí)存儲(chǔ)器433中, 在輸入下一個(gè)水平方向塊的1個(gè)水平行的最先像素時(shí),讀出水平方向投 影臨時(shí)存儲(chǔ)器433中的投影數(shù)據(jù),并從輸出端子434輸出。
在第1水平方向塊投影行存儲(chǔ)器44中,把從水平方向塊投影部43 輸入的當(dāng)前幀的水平方向塊投影數(shù)據(jù),按照每個(gè)水平方向塊保存為第1 水平方向塊投影數(shù)據(jù)。
在第1水平方向塊投影數(shù)據(jù)最大值保存部45中,計(jì)算關(guān)于從水平方 向塊投影部43輸入的水平方向塊的投影數(shù)據(jù)的最大值,并將其保存為第 1水平方向塊投影數(shù)據(jù)最大值(當(dāng)前幀的水平方向塊投影數(shù)據(jù)最大值)。
第2水平方向塊投影行存儲(chǔ)器46把從第1水平方向塊投影行存儲(chǔ)器 44讀出的水平方向塊投影數(shù)據(jù),保存為關(guān)于前面幀的第2水平方向塊投 影數(shù)據(jù)。
同樣,在第2水平方向塊投影數(shù)據(jù)最大值保存部47中,把從第1水 平方向塊投影數(shù)據(jù)最大值保存部45輸出的第1水平方向塊投影數(shù)據(jù)最大 值,保存為關(guān)于前面幀的第2水平方向塊投影數(shù)據(jù)最大值(前面幀的水 平方向塊投影數(shù)據(jù)最大值)。
換言之,保存在第1水平方向塊投影數(shù)據(jù)最大值保存部45中的當(dāng)前 幀的水平方向塊投影數(shù)據(jù)最大值,在下一幀中,作為前面幀的水平方向 塊投影數(shù)據(jù)最大值保存在第2水平方向塊投影數(shù)據(jù)最大值保存部47中。
并且,在第2水平方向塊投影數(shù)據(jù)最大值保存部47中,根據(jù)所計(jì)算 的前面幀的水平方向塊投影數(shù)據(jù)最大值,計(jì)算第4閾值。例如,把前面 幀的水平方向塊投影數(shù)據(jù)最大值設(shè)為P4max,利用下式(4)計(jì)算第4閾 值a4。
a4=P4maxxk4 ...... (4)
其中,k4是預(yù)先設(shè)定的系數(shù),i0<k4<l。
另外,第4閾值ot4的運(yùn)算不限于上式(4),只要是前面幀的水平方向塊投影數(shù)據(jù)最大值P4max增大時(shí),第4閾值oc4也增大的算式即可,并 且還可以使用轉(zhuǎn)換表。另外,關(guān)于第4閾值oc4,并不是必須使用每個(gè)水 平方向塊的第2水平方向塊投影數(shù)據(jù)最大值,例如也可以使用關(guān)于前面 幀的圖像整體的水平方向塊投影數(shù)據(jù)的最大值,來(lái)計(jì)算第4閾值,在圖 像整體中采用相同的第4閾值。
第2水平方向塊投影數(shù)據(jù)最大值保存部47根據(jù)關(guān)于前面幀的第2水 平方向塊投影數(shù)據(jù)最大值,設(shè)定第3閾值(預(yù)定的固定值)。例如,把前 面幀的水平方向塊投影數(shù)據(jù)最大值設(shè)為P3max,利用下式(5)計(jì)算第3 閾值a3。
a3=P3maxxk3 ...... (5)
其中,k3是預(yù)先設(shè)定的系數(shù),且0<1^3<1。
另外,第3閾值oc3的運(yùn)算不限于上式(5),只要是前面幀的水平方 向塊投影數(shù)據(jù)最大值P3max增大時(shí),第3閾值oc3也增大的算式即可,并 且還可以使用轉(zhuǎn)換表。另外,關(guān)于第3閾值oc3,并不是必須使用每個(gè)水 平方向塊的第2水平方向塊投影數(shù)據(jù)最大值,例如也可以使用關(guān)于前面 幀的圖像整體的水平方向塊投影數(shù)據(jù)的最大值,來(lái)計(jì)算第3閾值,在圖 像整體中采用相同的第3閾值。
在第3閾值交叉點(diǎn)搜索部48中,沿垂直方向搜索從第2水平方向塊 投影行存儲(chǔ)器46讀出的第2水平方向塊投影數(shù)據(jù)、與從第2水平方向塊 投影數(shù)據(jù)最大值保存部47輸出的第3閾值的交叉點(diǎn)(第3閾值交叉點(diǎn))。 通過(guò)該第3閾值交叉點(diǎn)搜索部48得到的第3閾值交叉點(diǎn)的信息,輸入到 水平方向塊投影數(shù)據(jù)讀出部49和水平方向塊垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量計(jì)算部 50。
水平方向塊投影數(shù)據(jù)讀出部49從第1水平方向塊投影行存儲(chǔ)器44 讀出與運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)范圍對(duì)應(yīng)的當(dāng)前幀的(第l)水平方向塊投影數(shù)據(jù), 其中,該運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)范圍以從第3閾值交叉點(diǎn)搜索部48輸出的第3閾 值交叉點(diǎn)為中心。艮卩,當(dāng)把第3閾值交叉點(diǎn)設(shè)為B(i)(其中,i二l、2、 ...q, q是檢測(cè)出的第3閾值交叉點(diǎn)的總數(shù)),且把運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)范圍設(shè)為以第 3閾值交叉點(diǎn)為中心的(一U) (+U)(其中U是正整數(shù))的范圍時(shí),出的投影數(shù)據(jù)是處于垂直方向的
(B(i)-U) (B(i)+U)范圍中的第1水平方向塊投影數(shù)據(jù)的部分?jǐn)?shù)據(jù)。
由該水平方向塊投影數(shù)據(jù)讀出部49從第1水平方向塊投影行存儲(chǔ)器 44讀出的第1水平方向塊投影數(shù)據(jù)輸出給水平方向塊垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量 計(jì)算部50。
從水平方向塊投影數(shù)據(jù)讀出部49輸出的第1水平方向塊投影數(shù)據(jù), 通過(guò)圖8所示的水平方向塊垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量計(jì)算部50的輸入端子501 輸入到n值化器504。
在該n值化器504中,根據(jù)從第2水平方向塊投影數(shù)據(jù)最大值保存 部47輸出并通過(guò)輸入端子502輸入的第4閾值,對(duì)第1水平方向塊投影 數(shù)據(jù)進(jìn)行n值化。即,n值化器504壓縮與由水平方向塊投影數(shù)據(jù)讀出部 49提取出的當(dāng)前幀的投影數(shù)據(jù)有關(guān)的數(shù)據(jù)數(shù)組Mh (圖13 (b))的各個(gè) 數(shù)組要素的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度。
關(guān)于該n值化器504的處理是進(jìn)行與上述n值化器314相同的處理, 例如執(zhí)行3值化處理。即,在n值化器504的3值化處理中,關(guān)于根據(jù) 前面幀的投影數(shù)據(jù)中的數(shù)據(jù)數(shù)組Mh的數(shù)組要素的最大值設(shè)定的第4閾 值cx4 (a4>0),分為與由水平方向塊投影數(shù)據(jù)讀出部49提取出的當(dāng)前幀 的投影數(shù)據(jù)有關(guān)的數(shù)組要素的值小于(一a4)的情況、大于等于(一a4) 且小于等于a4的情況、以及大于ot4的情況這三個(gè)階段來(lái)進(jìn)行3值化。另 外,在n值化器504中,并不是必須具有與n值化器314相同的特性, 也可以具有與n值化器314不同的特性。
關(guān)于以上說(shuō)明的第3閾值交叉點(diǎn)搜索部48、水平方向塊投影數(shù)據(jù)讀 出部49和水平方向塊垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量計(jì)算部50的動(dòng)作,參照?qǐng)D14迸 行具體說(shuō)明。另外,圖14 (a)和(b)中的橫軸表示投影數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)數(shù) 組Mh (圖13 (b))的數(shù)組要素的位置。并且,在圖14 (a)中,分別利 用圓圈表示第3閾值交叉點(diǎn)B (1) B (6)。
第3閾值交叉點(diǎn)搜索部48按照?qǐng)D14 (a)所示,求出關(guān)于前面幀的 第2垂直方向塊投影數(shù)據(jù)W4的波形中、與從第2水平方向塊投影數(shù)據(jù)
38最大值保存部47輸出的第3閾值oc3交叉的第3閾值交叉點(diǎn)B (1 ) B (6)。即,第3閾值交叉點(diǎn)搜索部48對(duì)于由水平方向塊投影部43得到 的針對(duì)前面幀的投影數(shù)據(jù),確定按照投影數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)數(shù)組Mh(圖13(b)) 的要素順序?qū)?shù)組要素的值曲線化而得到的波形W4、和與數(shù)組要素的值 為第3閾值(預(yù)定的固定值)cx3時(shí)的直線交叉的各個(gè)第3閾值交叉點(diǎn)的 數(shù)組要素的位置。
然后,水平方向塊投影數(shù)據(jù)讀出部49針對(duì)以圖14 (a)所示的各個(gè) 第3閾值交叉點(diǎn)B (1) B (6)為中心的預(yù)定的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)范圍,從 第1水平方向塊投影行存儲(chǔ)器44讀出當(dāng)前幀的水平方向塊投影數(shù)據(jù)。即, 水平方向塊投影數(shù)據(jù)讀出部49從在水平方向塊投影部43得到的當(dāng)前幀 (后面幀)的投影數(shù)據(jù)中,提取以各個(gè)第3閾值交叉點(diǎn)的投影數(shù)據(jù)(數(shù) 據(jù)數(shù)組)的數(shù)組要素的位置為中心的預(yù)定范圍的數(shù)據(jù)數(shù)組。例如,關(guān)于 第3閾值交叉點(diǎn)B (4),如圖14 (b)所示,讀出與以第3閾值交叉點(diǎn)B (4)為中心的(B (4) —U) (B (4) +U)的范圍(矩形虛線內(nèi)的 波形部分)對(duì)應(yīng)的第1水平方向塊投影數(shù)據(jù)W3。
并且,關(guān)于由水平方向塊投影數(shù)據(jù)讀出部49讀出的第1水平方向塊 投影數(shù)據(jù),在水平方向塊垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量計(jì)算部50的n值化器504中, 使用從第2水平方向塊投影數(shù)據(jù)最大值保存部47輸出的第4閾值oc4進(jìn)行 n值化處理。
例如,關(guān)于第3閾值交叉點(diǎn)B (4),根據(jù)圖14 (b)所示的第1水平 方向塊投影數(shù)據(jù)W3相對(duì)第4閾值ot4和(—oc4)的大小關(guān)系,對(duì)以第3 閾值交叉點(diǎn)B (4)為中心的(B (4) —U) (B (4) +U)的范圍(矩 形虛線內(nèi)的波形部分),按照?qǐng)D14 (c)所示對(duì)第1水平方向塊投影數(shù)據(jù) 進(jìn)行3值化處理。由此,當(dāng)前幀的水平方向塊投影數(shù)據(jù)被表示為"一l"、 "0"或T。
在n值化器504中,對(duì)從第3閾值交叉點(diǎn)搜索部48輸出的全部第3 閾值交叉點(diǎn),進(jìn)行圖14 (c)所示的n值化處理。
接著,在加法器505 (圖8)中,對(duì)以通過(guò)輸入端子503從第3閾值 交叉點(diǎn)搜索部48輸出的第3閾值交叉點(diǎn)為中心并通過(guò)n值化器504被n值化的第1水平方向塊投影數(shù)據(jù)、和從垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量加法存儲(chǔ)器506 讀出的截止到前一個(gè)被n值化的第1水平方向塊投影數(shù)據(jù)的相加值進(jìn)行 相加,并把該相加結(jié)果再次存儲(chǔ)在垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量加法存儲(chǔ)器506中。 并且,在加法器505中對(duì)與由第3閾值交叉點(diǎn)搜索部48檢測(cè)出的全部第 3閾值交叉點(diǎn)中的最后的交叉點(diǎn)有關(guān)的且被n值化的第1水平方向塊投影 數(shù)據(jù)進(jìn)行相加,在結(jié)束對(duì)一個(gè)水平方向塊的相加處理時(shí),把該相加結(jié)果 輸出給峰值檢測(cè)器507。另外,也可以在加法器505的相加處理結(jié)束后, 峰值檢測(cè)器507從存儲(chǔ)關(guān)于全部第3閾值交叉點(diǎn)的相加結(jié)果的垂直方向 運(yùn)動(dòng)矢量加法存儲(chǔ)器506中讀出該相加結(jié)果。
關(guān)于被第3閾值交叉點(diǎn)搜索部48檢測(cè)出的全部第3閾值交叉點(diǎn),對(duì) 與以各個(gè)第3閾值交叉點(diǎn)為中心的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)范圍(上述的土U范圍) 對(duì)應(yīng)的已被n值化的第1水平方向塊投影數(shù)據(jù)進(jìn)行了相加的數(shù)據(jù)(以下 也稱為"水平方向塊n值化數(shù)據(jù)"),被輸入峰值檢測(cè)器507,峰值檢測(cè)器 507檢測(cè)關(guān)于該水平方向塊n值化數(shù)據(jù)的峰值。在該峰值檢測(cè)器507中所 檢測(cè)的水平方向塊n值化數(shù)據(jù)的峰值位置為根據(jù)該水平方向塊得到的垂 直方向運(yùn)動(dòng)矢量,通過(guò)輸出端子508輸出給垂直方向運(yùn)動(dòng)確定部51 。
關(guān)于以上說(shuō)明的加法器505和峰值檢測(cè)器507的動(dòng)作,參照?qǐng)D15進(jìn) 行具體說(shuō)明。另外,圖15 (a)示意表示在以圖14 (a)所示的第3閾值 交叉點(diǎn)B (1) B (6)為中心的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)范圍(士U范圍)中,將 第1水平方向塊投影數(shù)據(jù)3值化的情況。
在加法器505中,當(dāng)依次輸入圖15 (a)所示的第3閾值交叉點(diǎn)B (1) B (6)周圍的3值化數(shù)據(jù)時(shí),對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行相加,生成圖15 (b)所示的水平方向塊n值化數(shù)據(jù)。具體地講,在加法器505中,針對(duì) 由水平方向塊投影數(shù)據(jù)讀出部49從水平方向塊投影數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)數(shù)組Mh (圖13 (b)))中提取、并由n值化器504壓縮了數(shù)據(jù)長(zhǎng)度的、關(guān)于當(dāng)前 幀的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)范圍(預(yù)定范圍)的各個(gè)數(shù)據(jù)數(shù)組,針對(duì)各個(gè)第3閾 值交叉點(diǎn)的數(shù)組要素的位置,把相對(duì)位置相同的數(shù)組要素的值進(jìn)行相加。
當(dāng)由加法器505生成的水平方向塊n值化數(shù)據(jù)輸入峰值檢測(cè)器507 時(shí),作為該水平方向塊的垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量,檢測(cè)出圖15 (b)所示的垂直方向的峰值位置w。 g卩,在峰值檢測(cè)器507中,根據(jù)由加法器505相 加的相加結(jié)果,檢測(cè)與幀圖像的垂直方向有關(guān)的運(yùn)動(dòng)矢量。
在峰值檢測(cè)器507中,原則上在運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)范圍(士U的范圍)中 搜索水平方向塊n值化數(shù)據(jù)達(dá)到最大值的峰值位置,但是對(duì)于具有周期 性的圖像、被攝體存在移動(dòng)的圖像和不清楚的圖像,有時(shí)存在具有優(yōu)勢(shì) 的峰不出現(xiàn)的情況。此時(shí),由于根據(jù)該水平方向塊計(jì)算出的垂直方向運(yùn) 動(dòng)矢量的可靠性較低,所以判定為無(wú)效塊,從而不用在垂直方向運(yùn)動(dòng)矢 量確定部51的圖像整體的垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量的計(jì)算中。
因此,以下說(shuō)明對(duì)峰值檢測(cè)器507要求的垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量的可靠 性評(píng)價(jià)。另外,峰值檢測(cè)器507的可靠性評(píng)價(jià)的動(dòng)作與使用圖16和圖17 說(shuō)明的峰值檢測(cè)器317基本上相同,所以援引圖16和圖17進(jìn)行說(shuō)明。
圖16是相當(dāng)于圖15 (b)的圖,橫軸表示運(yùn)動(dòng)矢量,縱軸表示水平 方向塊n值化數(shù)據(jù),為了方便只示出l個(gè)"峰"。
在圖16中,從負(fù)側(cè)起依次對(duì)各個(gè)相對(duì)位置(垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量)的 水平方向塊n值化數(shù)據(jù)標(biāo)注標(biāo)號(hào)vl v10,數(shù)據(jù)vl表示前面的"峰的結(jié) 束",同時(shí)也表示由此開始搜索的"峰的開始"。另外,雖然沒(méi)有圖示,但 最先的峰的"峰的開始"表示最靠近負(fù)側(cè)(一U U范圍內(nèi))的垂直方向運(yùn) 動(dòng)矢量的水平方向塊n值化數(shù)據(jù)。
在峰值檢測(cè)器507中,使成為比較對(duì)象的相對(duì)位置相對(duì)于成為基準(zhǔn) 值的相對(duì)位置(垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量)依次從負(fù)側(cè)向正側(cè)移動(dòng),并每次比 較兩個(gè)相對(duì)位置的水平方向塊n值化數(shù)據(jù)的大小。該情況時(shí),把通過(guò)比 較被判斷為大的一方的水平方向塊n值化數(shù)據(jù)變更為基準(zhǔn)值(或維持基 準(zhǔn)值),并與下一個(gè)成為比較對(duì)象的相對(duì)位置進(jìn)行比較。在此,把基準(zhǔn)值 稱為暫定峰值Vp。
具體地講,對(duì)于作為"峰的開始"的數(shù)據(jù)vl,作為基準(zhǔn)值即暫定峰值 Vp=vl,首先與數(shù)據(jù)v2進(jìn)行比較。根據(jù)圖16,由于vl、2,所以Vp>v2, 因而維持Vp二vl 。接著,進(jìn)行暫定峰值Vp與數(shù)據(jù)v3的比較,也是Vp>v3, 所以維持Vp二vl。
然后,進(jìn)行暫定峰值Vp與數(shù)據(jù)v4的比較,此時(shí)Vp〈v4,所以Vp=v4,暫定峰值Vp改變。同樣,在比較暫定峰值Vp與數(shù)據(jù)v5時(shí),Vp<v5, 所以Vp二v5,暫定峰值Vp改變。另外,在比較暫定峰值Vp與數(shù)據(jù)v6 時(shí),Vp<v6,所以Vp二v6,暫定峰值Vp改變。
在比較暫定峰值Vp與數(shù)據(jù)v7時(shí),Vp>v7,所以維持Vp二v6。并且, 在比較暫定峰值Vp與數(shù)據(jù)v8時(shí),Vp>v8,所以維持Vp二v6,在比較暫 定峰值Vp與數(shù)據(jù)v9時(shí),Vp>v9,所以維持Vp=v6,在比較暫定峰值 Vp與數(shù)據(jù)vlO時(shí),Vp>vl0,所以維持Vp二v6。
另外,垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量在數(shù)據(jù)vlO以后也存在,但為了進(jìn)行區(qū)分, 把一個(gè)"峰"的水平方向塊n值化數(shù)據(jù)的最大值規(guī)定為最大值Pn,把具有
比對(duì)該最大值Pn乘以預(yù)定系數(shù)得到的值小的水平方向塊n值化數(shù)據(jù)的垂 直方向運(yùn)動(dòng)矢量作為表示"峰的結(jié)束"的矢量。
在此,把與最大值Pn相乘的預(yù)定系數(shù)設(shè)為p((KpO,由于數(shù)據(jù)v10 小于Vpxp,所以把數(shù)據(jù)vlO作為表示"峰的結(jié)束"(下一個(gè)"峰的開始") 的矢量。另外,預(yù)定的系數(shù)P根據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)定為1/2以下,優(yōu)選設(shè)定為1/4 1/8的范圍內(nèi)。
這樣,使成為比較對(duì)象的相對(duì)位置相對(duì)于成為基準(zhǔn)位置的相對(duì)位置 (垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量)依次移動(dòng),在發(fā)現(xiàn)了比基準(zhǔn)值大的水平方向塊n 值化數(shù)據(jù)時(shí),把該水平方向塊n值化數(shù)據(jù)更新為"峰"的暫定峰值Vp,通 過(guò)反復(fù)進(jìn)行該處理,能夠求出最大值Pn (峰值)。
并且,把具有水平方向塊n值化數(shù)據(jù)比對(duì)最大值Pn乘以預(yù)定系數(shù)得 到的值小的水平方向塊n值化數(shù)據(jù)的垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量作為表示"峰的結(jié) 束"(下一個(gè)"峰的開始")的矢量,由此可以確定一個(gè)'峰"。
另外,在以上的說(shuō)明中,示出了使成為比較對(duì)象的相對(duì)位置從負(fù)側(cè) 向正側(cè)依次移動(dòng)的示例,但也可以反之,使成為比較對(duì)象的相對(duì)位置從 正側(cè)向負(fù)側(cè)依次移動(dòng)來(lái)獲取最大值Pn。
并且,可以簡(jiǎn)單地把水平方向塊n值化數(shù)據(jù)從增加轉(zhuǎn)為減少的部分 作為最大值Pn,并作為存在"峰"的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,但從整體掌握波形方 面考慮,優(yōu)選把具有比對(duì)水平方向塊n值化數(shù)據(jù)的最大值Pn乘以預(yù)定系 數(shù)得到的值小的水平方向塊n值化數(shù)據(jù)的垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量定義為"峰的結(jié)束"。
保存針對(duì)一個(gè)"峰"得到的水平方向塊n值化數(shù)據(jù)的最大值Pn,并對(duì) 下一個(gè)"峰"進(jìn)行相同的處理。通過(guò)反復(fù)進(jìn)行該動(dòng)作,在整個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量檢
測(cè)范圍中確定"峰",并且獲取水平方向塊n值化數(shù)據(jù)的最大值Pn(峰值)。
圖17表示在整個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)范圍中相對(duì)各個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量的水平方 向塊n值化數(shù)據(jù),示出存在Ml 、 M2、 M3、 M4和M5這5個(gè)"峰"的波形。
峰M1 M5的峰值分別為P1 P5,把其中最大的稱為第1峰值 (Plst),把接下來(lái)最大的稱為第2峰值(P2nd),第1峰值是峰M3的水 平方向塊n值化數(shù)據(jù)的最大值,Plst=P3。并且,第2峰值是峰M2的水 平方向塊n值化數(shù)據(jù)的最大值,P2nd=P2。
第1峰值(Plst)相比其他"峰"的峰值越大,對(duì)應(yīng)該峰值位置的運(yùn)動(dòng) 矢量表示求出的水平方向塊的運(yùn)動(dòng),因此意味著計(jì)算出的運(yùn)動(dòng)矢量的可 靠性越高。因此,通過(guò)比較第1峰值(Plst)和第2峰值(P2nd)來(lái)評(píng)價(jià) 可靠性。具體地講,利用之前說(shuō)明的式(3)進(jìn)行評(píng)價(jià)。
并且,在式(3)成立時(shí),所求出的運(yùn)動(dòng)矢量沒(méi)有可靠性,把計(jì)算結(jié) 果處理為無(wú)效。當(dāng)然,在式(3)中也可以包括等于。
在式(3)中,y越接近1,意味著第1峰值(Plst)與第2峰值(P2nd) 之差越小,允許較大的偏差。在該條件下,在圖像沒(méi)有周期性、圖像清 楚且被攝體也靜止這樣的理想情況之外的狀態(tài)下,也能夠在盡可能大的 范圍內(nèi)將計(jì)算結(jié)果判斷為有效,在允許某種程度的錯(cuò)誤檢測(cè)(錯(cuò)誤判定) 的基礎(chǔ)上,把計(jì)算結(jié)果處理為有效。
反之,y越接近0,意味著第1峰值(Plst)相對(duì)第2峰值(P2nd) 必須足夠大,不允許偏差。在該條件下,只能在圖像沒(méi)有周期性且清楚、 被攝體也靜止這樣的理想狀態(tài)下,極其準(zhǔn)確地計(jì)算出運(yùn)動(dòng)矢量。另一方 面,在偏離理想狀態(tài)時(shí),把計(jì)算結(jié)果處理為無(wú)效的概率增加。
另外,在峰值檢測(cè)器507中,當(dāng)"峰"的峰值Pn的最大值在預(yù)先設(shè)定 的預(yù)定值以下時(shí),具體地講,峰值Pn明顯小于垂直行的總像素?cái)?shù)時(shí),把 計(jì)算結(jié)果處理為無(wú)效。峰值Pn較小意味著有效的第3閾值交叉點(diǎn)較少。
在有效的第3闞值交叉點(diǎn)相比垂直行的總像素?cái)?shù)明顯比較少時(shí),例如垂直行的總像素?cái)?shù)為480像素,而峰值Pn=2時(shí),意味著圖像在垂直 方向上缺少特征,不采用根據(jù)該不足的信息計(jì)算出的結(jié)果,這在獲得高 可靠性的垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量這一點(diǎn)上,可以說(shuō)是極其有效的措施。
另外,該處理中的預(yù)先設(shè)定的預(yù)定值,例如被設(shè)定為垂直行的總像 素?cái)?shù)的1/50以下的范圍,更加現(xiàn)實(shí)地講是1/100左右。
在峰值檢測(cè)器507中針對(duì)每個(gè)水平方向塊計(jì)算出的垂直方向運(yùn)動(dòng)矢 量(峰值位置的矢量),通過(guò)輸出端子508輸入垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量確定部 51。
在垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量確定部51 (圖6)中,根據(jù)從水平方向塊垂直 方向運(yùn)動(dòng)矢量計(jì)算部50依次輸出的各個(gè)水平方向塊的垂直方向運(yùn)動(dòng)矢 量,確定圖像整體的垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量。具體地講,生成直方圖,采用 水平方向塊n值化數(shù)據(jù)最多者。
根據(jù)以上所述,在峰值檢測(cè)器507中,根據(jù)第1峰值Plst與第2峰 值P2nd的大小關(guān)系,能夠評(píng)價(jià)作為第1峰值Plst的峰值位置(運(yùn)動(dòng)矢量) 的可靠性,結(jié)果,能夠?qū)⒖煽啃暂^低的水平方向塊除外,所以能夠根據(jù) 可靠性較高的水平方向塊來(lái)確定圖像整體的垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量。
<效果>
根據(jù)以上所述,在實(shí)施方式1的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置1的水平方向運(yùn) 動(dòng)矢量檢測(cè)部2中,由垂直方向塊水平方向運(yùn)動(dòng)矢量計(jì)算部31的峰值檢 測(cè)器317求出垂直方向塊n值化數(shù)據(jù)的最大值,把該最大值設(shè)為第1峰 值(Plst),根據(jù)其與第2峰值(P2nd)的大小關(guān)系,能夠評(píng)價(jià)在該垂直 方向塊中求出的水平方向運(yùn)動(dòng)矢量的可靠性,進(jìn)行有效/無(wú)效的判定。因 此,在水平方向運(yùn)動(dòng)矢量確定部32中,能夠?qū)⑾駡D像不清楚或具有周期 性、被攝體未靜止那樣的可靠性較低的垂直方向塊的結(jié)果除外,能夠根 據(jù)可靠性較高的垂直方向塊的結(jié)果來(lái)確定圖像整體的水平方向運(yùn)動(dòng)矢
并且,通過(guò)依次讀出各個(gè)相對(duì)位置的垂直方向塊n值化數(shù)據(jù)并進(jìn)行 比較,能夠容易計(jì)算出第l峰值(Plst)和第2峰值(P2nd),在較短的 消隱期間也能夠處理,所以對(duì)實(shí)時(shí)處理比較有效。并且,在實(shí)施方式1的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置1的垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量檢
測(cè)部4中,由水平方向塊垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量計(jì)算部50的峰值檢測(cè)器507 求出水平方向塊n值化數(shù)據(jù)的最大值,把該最大值設(shè)為第1峰值(Plst), 根據(jù)其與第2峰值(P2nd)的大小關(guān)系,能夠評(píng)價(jià)在該水平方向塊中求 出的垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量的可靠性,進(jìn)行有效/無(wú)效的判定。因此,在垂直 方向運(yùn)動(dòng)矢量確定部51中,能夠?qū)⑾駡D像不清楚或具有周期性、被攝體 未靜止那樣的可靠性較低的水平方向塊的結(jié)果除外,能夠根據(jù)可靠性較 高的水平方向塊的結(jié)果來(lái)確定圖像整體的垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量。
并且,通過(guò)依次讀出各個(gè)相對(duì)位置的水平方向塊n值化數(shù)據(jù)并進(jìn)行 比較,能夠容易計(jì)算出第l峰值(Plst)和第2峰值(P2nd),在較短的 消隱期間也能夠處理,所以對(duì)實(shí)時(shí)處理比較有效。
并且,在運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置1中,在通過(guò)垂直方向圖像分割部21沿 垂直方向分割幀圖像后,對(duì)于各個(gè)分割圖像(垂直方向塊)強(qiáng)調(diào)垂直方 向的邊緣,所以能夠容易生成強(qiáng)調(diào)了垂直方向的邊緣的分割圖像。
同樣,在通過(guò)水平方向圖像分割部41沿水平方向分割幀圖像后,對(duì)
于各個(gè)分割圖像(水平方向塊)強(qiáng)調(diào)水平方向的邊緣,所以能夠容易生 成強(qiáng)調(diào)了水平方向的邊緣的分割圖像。 實(shí)施方式2
<運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)>
本發(fā)明的實(shí)施方式2的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置1A具有與圖1所示實(shí)施方 式1的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置1類似的結(jié)構(gòu),但水平方向運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部和 垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部的結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式1不同。參照?qǐng)D18和圖19, 說(shuō)明該運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置1A的水平方向運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部2A和垂直方向 運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部4A的結(jié)構(gòu)。
圖18是表示水平方向運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部2A的主要部分結(jié)構(gòu)的方框圖。 另外,在圖18中,對(duì)具有與實(shí)施方式l相同功能的部位標(biāo)注相同標(biāo)號(hào)。
相對(duì)于實(shí)施方式1的水平方向運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部2,在水平方向運(yùn)動(dòng) 矢量檢測(cè)部2A中,使垂直方向圖像分割部21和垂直方向邊緣提取濾波 部22的配置顛倒。以下,說(shuō)明該水平方向運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部2A的動(dòng)作。
45當(dāng)按照?qǐng)D2所示在垂直方向上依次反復(fù)進(jìn)行水平行的像素掃描而讀
出的幀圖像被輸入水平方向運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部2A的輸入端子20時(shí),在垂 直方向邊緣提取濾波部22中進(jìn)行沿垂直方向延伸的邊緣分量的提取,換 言之,實(shí)施對(duì)在水平方向上急劇變化的圖像部分進(jìn)行強(qiáng)調(diào)的濾波處理。
由垂直方向邊緣提取濾波部22強(qiáng)調(diào)了垂直方向的邊緣的幀圖像輸 入到垂直方向圖像分割部21,沿垂直方向被分割成塊。g卩,在垂直方向 圖像分割部21中,設(shè)定沿垂直方向?qū)Ρ粚?shí)施了邊緣強(qiáng)調(diào)的幀圖像進(jìn)行分 割而得到的多個(gè)圖像區(qū)域(垂直方向塊)。由此,在以后的處理中針對(duì)每 個(gè)垂直方向塊進(jìn)行處理和管理。
由垂直方向圖像分割部21分割的圖像數(shù)據(jù)被輸入垂直方向塊投影 部23,關(guān)于該垂直方向塊投影部23以后的處理,是進(jìn)行與實(shí)施方式1的 水平方向運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部2相同的處理。
圖19是表示垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部4A的主要部分結(jié)構(gòu)的方框圖。 另外,在圖19中,對(duì)具有與實(shí)施方式1相同功能的部位標(biāo)注相同標(biāo)號(hào)。
相對(duì)于實(shí)施方式1的垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部4,在垂直方向運(yùn)動(dòng) 矢量檢測(cè)部4A中,使水平方向圖像分割部41和水平方向邊緣提取濾波 部42的配置顛倒。以下說(shuō)明該垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部4A的動(dòng)作。
當(dāng)按照?qǐng)D2所示在垂直方向上依次反復(fù)進(jìn)行水平行的像素掃描而讀 出的幀圖像被輸入垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部4A的輸入端子40時(shí),在水 平方向邊緣提取濾波部42中進(jìn)行沿水平方向延伸的邊緣分量的提取,換 言之,實(shí)施對(duì)在垂直方向上急劇變化的圖像部分進(jìn)行強(qiáng)調(diào)的濾波處理。
當(dāng)由水平方向邊緣提取濾波部42強(qiáng)調(diào)了水平方向的邊緣的幀圖像 輸入到水平方向圖像分割部41時(shí),沿水平方向被分割成塊。即,在水平 方向圖像分割部41中,設(shè)定沿水平方向?qū)Ρ粚?shí)施了邊緣強(qiáng)調(diào)的幀圖像進(jìn) 行分割而得到的多個(gè)圖像區(qū)域(水平方向塊)。由此,在以后的處理中對(duì) 每個(gè)水平方向塊進(jìn)行處理和管理。
由水平方向圖像分割部41分割的圖像數(shù)據(jù)輸入水平方向塊投影部 43,該水平方向塊投影部43以后的處理是進(jìn)行與實(shí)施方式1的垂直方向 運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部4相同的處理。根據(jù)以上所述的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置1A的動(dòng)作,可以發(fā)揮與實(shí)施方式l相同的效果。
并且,在運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置1A中,在由垂直方向邊緣提取濾波部 22對(duì)幀圖像強(qiáng)調(diào)了垂直方向的邊緣后,在垂直方向圖像分割部21中沿垂 直方向分割被強(qiáng)調(diào)了邊緣的幀圖像,所以能夠容易生成強(qiáng)調(diào)了垂直方向 的邊緣的分割圖像。
同樣,在由水平方向邊緣提取濾波部42對(duì)幀圖像強(qiáng)調(diào)了水平方向的 邊緣后,水平方向圖像分割部41沿水平方向分割被強(qiáng)調(diào)了邊緣的幀圖像, 所以能夠容易生成強(qiáng)調(diào)了水平方向的邊緣的分割圖像。
另外,在運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置1A中,并不是必須把垂直方向邊緣提取 濾波部22和水平方向邊緣提取濾波部42分別配置在水平方向運(yùn)動(dòng)矢量 檢測(cè)部2A和垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部4A中,也可以設(shè)置將垂直方向邊 緣提取濾波部22和水平方向邊緣提取濾波部42雙方的功能一體化的水 平/垂直方向邊緣提取濾波部,將其輸出分別輸入垂直方向圖像分割部21 和水平方向圖像分割部41。
<變形例〉
關(guān)于上述實(shí)施方式1和2中的垂直方向邊緣提取濾波部和水平方向 邊緣提取濾波部,也可以在進(jìn)行邊緣提取的濾波處理后,通過(guò)判別與預(yù) 定閾值的大小關(guān)系的閾值處理,進(jìn)行例如"有邊緣""無(wú)邊緣"的2值化、和 "有正邊緣""無(wú)邊緣""有負(fù)邊緣"的3值化。通過(guò)進(jìn)行這種閾值處理,可以 同樣地處理具有預(yù)定閾值以上的亮度變化(亮度梯度)的邊緣。
在上述各個(gè)實(shí)施方式中,也可以通過(guò)例如每個(gè)幀的開關(guān)切換,把從 比特?cái)?shù)削減部25輸出的數(shù)據(jù)交替輸入第1垂直方向塊投影行存儲(chǔ)器26 和第2垂直方向塊投影行存儲(chǔ)器27中。
并且,也可以通過(guò)例如每個(gè)幀的開關(guān)切換,把從水平方向塊投影部 43輸出的數(shù)據(jù)交替輸入第1水平方向塊投影行存儲(chǔ)器44和第2水平方向 塊投影行存儲(chǔ)器46中。
同樣,也可以通過(guò)例如每個(gè)幀的開關(guān)切換,把從垂直(水平)方向 塊投影部輸出的數(shù)據(jù)交替輸入第1垂直(水平)方向塊投影數(shù)據(jù)最大值 保存部和第2垂直(水平)方向塊投影數(shù)據(jù)最大值保存部中。本發(fā)明中的"前面幀"不限于相對(duì)后面幀(例如當(dāng)前幀)的前一幀, 也可以包括在前兩個(gè)以上的前面幀。例如,在通過(guò)幀間疏(間引奢)處 理跳過(guò)中間的幀時(shí),則也包括處于被跳過(guò)的幀前面的幀。
實(shí)施方式3
<運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)>
如圖1所示,本發(fā)明的實(shí)施方式3的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置1B具有與實(shí)
施方式1的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置1類似的結(jié)構(gòu),但水平方向運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè) 部和垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部的結(jié)構(gòu)不同。
下面,說(shuō)明運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置1B的水平方向運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部2B和 垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部4B的結(jié)構(gòu)。
圖20是表示水平方向運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部2B的主要部分結(jié)構(gòu)的方框圖。 另外,在圖20中,對(duì)具有與在實(shí)施方式1中說(shuō)明的水平方向運(yùn)動(dòng)矢量檢 測(cè)部2相同功能的部位標(biāo)注相同標(biāo)號(hào),并省略重復(fù)的說(shuō)明。
水平方向運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部2B具有輸入端子20、垂直方向圖像分割 部21、垂直方向邊緣提取濾波部22、垂直方向塊投影部23、第l垂直方 向塊投影數(shù)據(jù)最大值保存部24、比特?cái)?shù)削減部25、第l垂直方向塊投影 行存儲(chǔ)器26、和垂直方向塊投影數(shù)據(jù)平滑化部34。并且,水平方向運(yùn)動(dòng) 矢量檢測(cè)部2B具有第2垂直方向塊投影行存儲(chǔ)器27、第2垂直方向塊 投影數(shù)據(jù)最大值保存部28、第1閾值交叉點(diǎn)搜索部29、垂直方向塊投影 數(shù)據(jù)讀出部30、垂直方向塊水平方向運(yùn)動(dòng)矢量計(jì)算部31、水平方向運(yùn)動(dòng) 矢量確定部32、和輸出端子33。
水平方向運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部2B具有垂直方向塊投影數(shù)據(jù)平滑化部34, 這一點(diǎn)與圖3所示的水平方向運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部2大不相同,關(guān)于垂直方 向塊投影數(shù)據(jù)平滑化部34的動(dòng)作將在后面具體說(shuō)明。
圖21是表示垂直方向塊運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部4B的主要部分結(jié)構(gòu)的方框 圖。另外,在圖21中,對(duì)具有與在實(shí)施方式l中說(shuō)明的垂直方向運(yùn)動(dòng)矢 量檢測(cè)部4相同功能的部位標(biāo)注相同標(biāo)號(hào),并省略重復(fù)的說(shuō)明。
垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部4B具有輸入端子40、水平方向圖像分割 部41、水平方向邊緣提取濾波部42、水平方向塊投影部43、第1水平方向塊投影行存儲(chǔ)器44、第1水平方向塊投影數(shù)據(jù)最大值保存部45、和水 平方向塊投影數(shù)據(jù)平滑化部53。并且,垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部4B具 有第2水平方向塊投影行存儲(chǔ)器46、第2水平方向塊投影數(shù)據(jù)最大值保 存部47、第3閾值交叉點(diǎn)搜索部48、水平方向塊投影數(shù)據(jù)讀出部49、水 平方向塊垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量計(jì)算部50、垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量確定部51、和 輸出端子52。
垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部4B具有水平方向塊投影數(shù)據(jù)平滑化部53, 這一點(diǎn)與圖6所示的垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部4大不相同,關(guān)于水平方 向塊投影數(shù)據(jù)平滑化部53的動(dòng)作將在后面具體說(shuō)明。
<運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置的動(dòng)作>
<水平方向運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部的動(dòng)作〉
首先,說(shuō)明運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置1B中檢測(cè)圖像的水平方向運(yùn)動(dòng)矢量的 水平方向運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部2B的動(dòng)作。
另外,如上所述,在水平方向運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部2B的各個(gè)結(jié)構(gòu)中,除 垂直方向塊投影數(shù)據(jù)平滑化部34之外,進(jìn)行與圖3所示水平方向運(yùn)動(dòng)矢 量檢測(cè)部2的各個(gè)結(jié)構(gòu)相同的動(dòng)作,所以省略這些結(jié)構(gòu)的動(dòng)作說(shuō)明,以 下說(shuō)明垂直方向塊投影數(shù)據(jù)平滑化部34的動(dòng)作。
使用圖22 圖25具體說(shuō)明垂直方向塊投影數(shù)據(jù)平滑化部34的平滑 化處理。垂直方向塊投影數(shù)據(jù)平滑化部34讀出保存在第1垂直方向塊投 影行存儲(chǔ)器26中的垂直方向塊投影數(shù)據(jù),并進(jìn)行平滑化處理,然后寫回 到第1垂直方向塊投影行存儲(chǔ)器26中。在圖16 圖19中,說(shuō)明使用Pa、 Pb、 Pc這些在水平方向上相連續(xù)的3點(diǎn)的數(shù)組要素進(jìn)行平滑化處理的示 例。另夕卜,a、 b、 c分別是點(diǎn)Pa、 Pb、 Pc處的值。
圖22表示投影數(shù)據(jù)的變動(dòng)模式為"向下凸,a>0、 b^0、 OO"時(shí)的平 滑化處理。
在檢測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量時(shí),在投影數(shù)據(jù)中連續(xù)的多個(gè)點(diǎn)的漸增、漸減是重 要的,因?yàn)楦鶕?jù)與閾值的關(guān)系,少數(shù)的點(diǎn)的凹凸成為降低精度的原因, 所以優(yōu)選去除。因此,在圖22所示的模式中,通過(guò)把中心的點(diǎn)Pb的值b 變更為值a與值c的平均值,來(lái)消除向下凸的形狀。同樣,圖23表示投影數(shù)據(jù)的變動(dòng)模式為"向上凸,a<0、 b^0、 c<0" 時(shí)的平滑化處理。該情況時(shí),通過(guò)把中心的點(diǎn)Pb的值b變更為值a與值 c的平均值,來(lái)消除向上凸的形狀。
另一方面,圖24表示投影數(shù)據(jù)的變動(dòng)模式為"向下凸,a>0、 b<0、 OO"時(shí)的平滑化處理。
該情況時(shí),b<—oc2,如果直接進(jìn)行處理,則根據(jù)第2閾值一oc2,值 b在n值化器314的n值化處理(在本示例中為3值化)時(shí)成為一l,在 前后的點(diǎn)Pa、 Pc的值為1時(shí),Pa、 Pb、 Pc各點(diǎn)的值成為1、 一l、 1產(chǎn)生 振動(dòng)。這在加法器315中通過(guò)以各個(gè)第1閾值交叉點(diǎn)為中心進(jìn)行相加, 而成為較大的振動(dòng)(振幅),本來(lái)應(yīng)該在指示運(yùn)動(dòng)矢量位置的位置處有一 個(gè)較大的峰,但由于該振動(dòng),在本來(lái)不是峰值位置的部分也示出較大的 值。
而且,即使對(duì)圖24所示的變動(dòng)模式執(zhí)行與圖22或圖23相同的平滑 化處理,也存在不能在n值化處理中正確反映投影數(shù)據(jù)的特征的問(wèn)題。
艮卩,如圖24所示,在示出點(diǎn)Pb的值b小于第2閾值一a2,點(diǎn)Pa 和點(diǎn)Pc的值大于0的較大變動(dòng)時(shí),認(rèn)為點(diǎn)Pa構(gòu)成由點(diǎn)Pa前面的點(diǎn)Pq、 Pr、 ... (...<Pr<Pq<Pa)構(gòu)成的前級(jí)變動(dòng)模式的一部分,點(diǎn)Pb也構(gòu)成前 級(jí)變動(dòng)模式。
并且,認(rèn)為點(diǎn)Pc構(gòu)成由點(diǎn)Pc后面的點(diǎn)Ps、 Pt、 ... (Pc<Ps<Pt<...)
構(gòu)成的后級(jí)變動(dòng)模式的一部分,點(diǎn)Pb也構(gòu)成后級(jí)變動(dòng)模式。
在這種情況下,如果進(jìn)行單純地使點(diǎn)Pb的值b成為值a與值c的平 均值的平滑化處理,將導(dǎo)致前級(jí)變動(dòng)模式和后級(jí)變動(dòng)模式的特征改變, 不能在n值化處理中正確反應(yīng)兩個(gè)模式的特征。
在此,在圖24所示的變動(dòng)模式中,進(jìn)行把點(diǎn)Pb的值b變更為實(shí)施 n值化處理時(shí)將被壓縮為"O"的值(一P)的平滑化處理。在此,把將被壓 縮為"O"的值稱為被壓縮值,該被壓縮值設(shè)定為大于第2閾值一a2且小于 等于0的固定值。通過(guò)該處理,可以在n值化處理中正確反映兩個(gè)模式 的特征,而且不會(huì)破壞前級(jí)變動(dòng)模式和后級(jí)變動(dòng)模式的特征。
圖25表示投影數(shù)據(jù)的變動(dòng)模式為"向上凸,a<0、 b>0、 cO"時(shí)的平
50滑化處理。
該情況時(shí),b>a2,如果直接進(jìn)行處理,則根據(jù)第2閾值a2,值b在 n值化器314的n值化處理(在本示例中為3值化)時(shí)成為1,在前后的 點(diǎn)Pa、 Pc的值為一l時(shí),Pa、 Pb、 Pc各點(diǎn)的值成為一1、 1、 一l產(chǎn)生振 動(dòng)。這在加法器315中通過(guò)以各個(gè)第1閾值交叉點(diǎn)為中心進(jìn)行相加,成 為較大的振動(dòng)(振幅),本來(lái)應(yīng)該在指示運(yùn)動(dòng)矢量位置的位置處有一個(gè)較 大的峰,但由于該振動(dòng),在本來(lái)不是峰值位置的部分也示出較大的值。
但是,即使對(duì)圖25所示的變動(dòng)模式執(zhí)行與圖22或圖23相同的平滑 化處理,也存在不能在n值化處理中正確反映投影數(shù)據(jù)的特征的問(wèn)題。
艮P,如圖25所示,在示出點(diǎn)Pb的值b大于第2閾值oc2,點(diǎn)Pa和點(diǎn) Pc的值小于0的較大變動(dòng)時(shí),認(rèn)為點(diǎn)Pa構(gòu)成由點(diǎn)Pa前面的點(diǎn)Pq、 Pr、...
(...<Pr<Pq<Pa)構(gòu)成的前級(jí)變動(dòng)模式的一部分,點(diǎn)Pb也構(gòu)成前級(jí)變動(dòng) 模式。
并且,認(rèn)為點(diǎn)Pc構(gòu)成由點(diǎn)Pc后面的點(diǎn)Ps、 Pt、 ... (Pc<Ps<Pt<...) 構(gòu)成的后級(jí)變動(dòng)模式的一部分,點(diǎn)Pb也構(gòu)成后級(jí)變動(dòng)模式。
在這種情況下,如果進(jìn)行單純地使點(diǎn)Pb的值b成為值a與值c的平 均值的平滑化處理,將導(dǎo)致前級(jí)變動(dòng)模式和后級(jí)變動(dòng)模式的特征改變, 不能在n值化處理中正確反映兩個(gè)模式的特征。
因此,在圖25所示的變動(dòng)模式中,進(jìn)行把點(diǎn)Pb的值b變更為實(shí)施 n值化處理時(shí)將被壓縮為"O"的值(p)的平滑化處理。在此,把將被壓縮 為"O"的值稱為被壓縮值,該被壓縮值設(shè)定為小于第2閾值oc2且大于等于 0的固定值。通過(guò)該處理,可以在n值化處理中正確反映兩個(gè)模式的特征, 而且不會(huì)破壞前級(jí)變動(dòng)模式和后級(jí)變動(dòng)模式的特征。
另外,在把被壓縮值設(shè)定為0時(shí),如果后級(jí)變動(dòng)模式的平滑化使用 點(diǎn)Pb的壓縮值,將導(dǎo)致后級(jí)變動(dòng)模式的特征略微改變,如果不把其視為 問(wèn)題,則也可以把被壓縮值設(shè)定為O。
下面,使用圖26 圖29所示的投影數(shù)據(jù)的變動(dòng)模式的具體示例, 說(shuō)明垂直方向塊投影數(shù)據(jù)平滑化部34的平滑化處理的效果。
圖26假定為不實(shí)施平滑化處理時(shí)的垂直方向塊投影數(shù)據(jù)的波形的
51一部分。如圖26所示,該波形是相鄰的各個(gè)點(diǎn)上下振動(dòng)的波形。
作為該振動(dòng)的原因,除前級(jí)電路中的各種信號(hào)處理的原因外,如果 只對(duì)垂直方向而言,例如在照相機(jī)信號(hào)等的信號(hào)電平隨每行而微妙變動(dòng) 時(shí),在每當(dāng)進(jìn)行投影處理時(shí)該變動(dòng)被相加(強(qiáng)調(diào)),從而振動(dòng)變得明顯。 圖27是示意表示對(duì)圖26所示的投影數(shù)據(jù)設(shè)定進(jìn)行3值化處理時(shí)的 閾值oc和一a的狀態(tài)的圖,并判明在圓圈包圍的區(qū)域中的各個(gè)點(diǎn)超過(guò)和低 于閾值。因此,如果在這種狀態(tài)下進(jìn)行3值化處理,將給3值化結(jié)果產(chǎn) 生較大的影響。
在此,圖28表示對(duì)圖26所示的投影數(shù)據(jù)實(shí)施使用圖22 圖25說(shuō) 明的平滑化處理的結(jié)果。
圖28所示的波形保留了原來(lái)垂直方向塊投影數(shù)據(jù)波形的整體特征, 同時(shí)去除了疊加在其上的振動(dòng)。
例如,圓圈包圍的區(qū)域R11 R15是將在圖27中超過(guò)和低于閾值的 區(qū)域中包含的數(shù)據(jù)進(jìn)行平滑后的區(qū)域,對(duì)于這些區(qū)域?qū)嵤┦褂脠D22和圖 23說(shuō)明的、使用兩邊相鄰的數(shù)據(jù)的平均值的平滑化處理。
并且,在圖27中區(qū)域R10例如是具有點(diǎn)22、點(diǎn)23和點(diǎn)24所示的 較大變動(dòng)的區(qū)域,即,點(diǎn)23的值大于閾值oc、點(diǎn)22和點(diǎn)24的值小于0, 對(duì)于這些區(qū)域?qū)嵤┦褂脠D24和圖25說(shuō)明的、把3點(diǎn)中的中間點(diǎn)的值變 更為在實(shí)施n值化處理時(shí)將被壓縮為"O"的值的平滑化處理。
通過(guò)實(shí)施以上所述的平滑化處理,可以獲得不會(huì)因?yàn)殚撝档慕徊纥c(diǎn) 附近的振動(dòng)而對(duì)3值化值帶來(lái)較大影響的垂直方向塊投影數(shù)據(jù)。
圖29表示在對(duì)第1垂直方向塊投影數(shù)據(jù)進(jìn)行n值化器314的n值化 處理后,關(guān)于由第1閾值交叉點(diǎn)搜索部29檢測(cè)出的全部第1閾值交叉點(diǎn), 加法器315在以各個(gè)第1閾值交叉點(diǎn)為中心的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)范圍(前面 說(shuō)明的士V的范圍)內(nèi)進(jìn)行相加得到的垂直方向塊ri值化數(shù)據(jù)的一例。在 此,V是31,橫軸的刻度32表示水平方向運(yùn)動(dòng)矢量0的位置。
并且,利用涂黑的菱形表示的數(shù)據(jù)是"未進(jìn)行平滑化處理"的數(shù)據(jù), 利用涂黑的正方形表示的數(shù)據(jù)是"進(jìn)行了平滑化處理"的數(shù)據(jù)。
在利用兩種數(shù)據(jù)分別表示的波形中,"未進(jìn)行平滑化處理"的波形振動(dòng)較大,在各個(gè)部位呈現(xiàn)向上凸、向下凸。另一方面,"進(jìn)行了平滑化處 理"的波形是保留了原來(lái)波形的特征、而且沒(méi)有多余的凹凸的波形。
在圖29中,"未進(jìn)行平滑化處理"的波形和"進(jìn)行了平滑化處理"的波 形都在刻度30的位置具有最大峰,所以在峰值檢測(cè)器317把運(yùn)動(dòng)矢量檢 測(cè)范圍整體的最大峰值位置判定為水平方向運(yùn)動(dòng)矢量時(shí),不會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤 判定。
但是,例如對(duì)于值按照負(fù)—正—負(fù)的順序變化的每個(gè)"向上凸的塊" 計(jì)算出峰值位置,評(píng)價(jià)該每個(gè)"塊"的峰值的大小,由此進(jìn)行排除針對(duì)周 期性圖像的運(yùn)動(dòng)矢量計(jì)算結(jié)果的可靠性評(píng)價(jià),進(jìn)一步提高計(jì)算精度,在 采用這種方法時(shí),本示例的"未進(jìn)行平滑化處理"的波形被評(píng)價(jià)為"沒(méi)有可 靠性",但在"進(jìn)行了平滑化處理"的波形中能夠計(jì)算出正確的水平方向運(yùn) 動(dòng)矢量。
艮口,在"未進(jìn)行平滑化處理"的波形中,除刻度30以外,在刻度28、 刻度32等多個(gè)位置形成有"塊",并分別具有相加值40、 30、 26。本來(lái)除 較小的峰以外還應(yīng)該具有唯一的較大峰,這樣在多個(gè)位置具有相同大小 的峰值時(shí),其結(jié)果不值得信賴。
另一方面,在"進(jìn)行了平滑化處理"的波形中,在刻度30具有相加值 21、在刻度42具有相加值5、在刻度5具有相加值3的峰,亥彼30的峰 可以判定為唯一的較大峰,所以能夠把刻度30即矢量一2判斷為水平方 向運(yùn)動(dòng)矢量。
由峰值檢測(cè)器317對(duì)每個(gè)垂直方向塊計(jì)算出的水平方向運(yùn)動(dòng)矢量, 依次通過(guò)輸出端子318輸入水平方向運(yùn)動(dòng)矢量確定部32。
在水平方向運(yùn)動(dòng)矢量確定部32中,根據(jù)從垂直方向塊水平方向運(yùn)動(dòng) 矢量計(jì)算部31依次輸出的各個(gè)垂直方向塊的水平方向運(yùn)動(dòng)矢量,確定圖 像整體的水平方向運(yùn)動(dòng)矢量。具體地講,對(duì)各個(gè)垂直方向塊的水平方向 運(yùn)動(dòng)矢量生成直方圖,把直方圖值最大的水平方向運(yùn)動(dòng)矢量作為圖像整 體的水平方向運(yùn)動(dòng)矢量等。
根據(jù)以上所述,在垂直方向塊投影數(shù)據(jù)平滑化部34中,能夠去除疊 加在垂直方向塊投影數(shù)據(jù)上的變動(dòng)噪聲,而且不會(huì)破壞垂直方向塊投影數(shù)據(jù)的大的趨勢(shì)(特征),作為加法器315的相加結(jié)果不會(huì)產(chǎn)生多余的峰, 所以能夠減小峰值檢測(cè)器317的錯(cuò)誤判定和可靠性下降。其結(jié)果,能夠 計(jì)算出具有可靠性的垂直方向塊水平方向運(yùn)動(dòng)矢量。 <垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部的動(dòng)作>
接著,說(shuō)明運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置1B中檢測(cè)圖像的垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量的 垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部4B的動(dòng)作。
另外,如上所述,在垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部4B的各個(gè)結(jié)構(gòu)中,除 水平方向塊投影數(shù)據(jù)平滑化部53之外,其他結(jié)構(gòu)進(jìn)行與圖6所示垂直方 向運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部4的各個(gè)結(jié)構(gòu)相同的動(dòng)作,所以省略這些結(jié)構(gòu)的動(dòng)作 說(shuō)明,以下說(shuō)明水平方向塊投影數(shù)據(jù)平滑化部53的動(dòng)作。
使用圖22 圖25具體說(shuō)明水平方向塊投影數(shù)據(jù)平滑化部53的平滑 化處理。水平方向塊投影數(shù)據(jù)平滑化部53讀出保存在第1水平方向塊投 影行存儲(chǔ)器44中的水平方向塊投影數(shù)據(jù),并進(jìn)行平滑化處理,然后寫回 到第1水平方向塊投影行存儲(chǔ)器44中。在圖22 圖25中,說(shuō)明使用Pa、 Pb、Pc這些在垂直方向上連續(xù)的3點(diǎn)的數(shù)組要素進(jìn)行平滑化處理的示例。 另外,a、 b、 c分別是點(diǎn)Pa、 Pb、 Pc處的值。
圖22表示投影數(shù)據(jù)的變動(dòng)模式為"向下凸,a>0、 b^0、 OO"時(shí)的平 滑化處理。
在檢測(cè)運(yùn)動(dòng)矢量時(shí),在投影數(shù)據(jù)中連續(xù)的多個(gè)點(diǎn)的漸增、漸減是重 要的,因?yàn)楦鶕?jù)與閾值的關(guān)系少數(shù)的點(diǎn)的凹凸成為降低精度的原因,所 以優(yōu)選去除。因此,在圖22所示的模式中,通過(guò)把中心的點(diǎn)Pb的值b 變更為值a與值c的平均值,來(lái)消除向下凸的形狀。
同樣,圖23表示投影數(shù)據(jù)的變動(dòng)模式為"向上凸,a<0、 b^0、 c<0" 時(shí)的平滑化處理。該情況時(shí),通過(guò)把中心的點(diǎn)Pb的值b變更為值a與值 c的平均值,來(lái)消除向上凸的形狀。
另一方面,圖24表示投影數(shù)據(jù)的變動(dòng)模式為"向下凸,a>0、 b<0、 OO"時(shí)的平滑化處理。
該情況時(shí),b<—oc2,如果直接進(jìn)行處理,則根據(jù)第4閾值一ct4,值 b在n值化器504的n值化處理(在該示例中為3值化)時(shí)成為一l,在前后的點(diǎn)Pa、 Pc的值為1時(shí),Pa、 Pb、 Pc各點(diǎn)的值成為1、 —1、 1產(chǎn)生 振動(dòng)。這在加法器505中通過(guò)以各個(gè)第3閾值交叉點(diǎn)為中心進(jìn)行相加, 成為較大的振動(dòng)(振幅),本來(lái)應(yīng)該在指示運(yùn)動(dòng)矢量位置的位置處有一個(gè) 較大的峰,但由于該振動(dòng),在本來(lái)不是峰值位置的部分也顯示出較大的 值。
但是,即使對(duì)圖24所示的變動(dòng)模式執(zhí)行與圖22或圖23相同的平滑 化處理,也存在不能在n值化處理中正確反應(yīng)投影數(shù)據(jù)特征的問(wèn)題。
艮P,如圖24所示,在示出點(diǎn)Pb的值b小于第4閾值一a4,點(diǎn)Pa 和點(diǎn)Pc的值大于0的較大變動(dòng)時(shí),認(rèn)為點(diǎn)Pa構(gòu)成由點(diǎn)Pa前面的點(diǎn)Pq、 Pr、 ... (...<Pr<Pq<Pa)構(gòu)成的前級(jí)變動(dòng)模式的一部分,點(diǎn)Pb也構(gòu)成前 級(jí)變動(dòng)模式。
并且,認(rèn)為點(diǎn)Pc構(gòu)成由點(diǎn)Pc后面的點(diǎn)Ps、 Pt、 ... (Pc<Ps<Pt<...)
構(gòu)成的后級(jí)變動(dòng)模式的一部分,點(diǎn)Pb也構(gòu)成后級(jí)變動(dòng)模式。
在這種情況下,如果進(jìn)行單純地使點(diǎn)Pb的值b成為值a與值c的平 均值的平滑化處理,將導(dǎo)致前級(jí)變動(dòng)模式和后級(jí)變動(dòng)模式的特征改變, 不能在n值化處理中正確反映兩個(gè)模式的特征。
因此,在圖24所示的變動(dòng)模式中,進(jìn)行把點(diǎn)Pb的值b變更為實(shí)施 n值化處理時(shí)將被壓縮為"O"的值(一p)的平滑化處理。在此,把將被壓 縮為"O"的值稱為被壓縮值,該被壓縮值設(shè)定為大于第2閾值一cc4而且小 于等于0的固定值。通過(guò)該處理,可以在n值化處理中正確反映兩個(gè)模 式的特征,而且不會(huì)破壞前級(jí)變動(dòng)模式和后級(jí)變動(dòng)模式的特征。
圖25表示投影數(shù)據(jù)的變動(dòng)模式為"向上凸,a<0、 b>0、 cO"時(shí)的平 滑化處理。
該情況時(shí),b〉a4,如果直接進(jìn)行處理,則根據(jù)第4閾值a4,值b在 n值化器504的n值化處理(在該示例中為3值化)時(shí)成為1,在前后的 點(diǎn)Pa、 Pc的值為一1時(shí),Pa、 Pb、 Pc各點(diǎn)的值成為一1、 1、 一l產(chǎn)生振 動(dòng)。這在加法器505中通過(guò)以各個(gè)第3閾值交叉點(diǎn)為中心進(jìn)行相加,成 為較大的振動(dòng)(振幅),本來(lái)應(yīng)該在指示運(yùn)動(dòng)矢量位置的位置處有一個(gè)較 大的峰,但由于該振動(dòng),在本來(lái)不是峰值位置的部分也顯示出較大的值。但是,即使對(duì)圖25所示的變動(dòng)模式執(zhí)行與圖22或圖23相同的平滑 化處理,也存在不能在n值化處理中正確反映投影數(shù)據(jù)的特征的問(wèn)題。
艮卩,如圖25所示,在示出點(diǎn)Pb的值b大于第4閾值ot4,點(diǎn)Pa和點(diǎn) Pc的值小于0的較大變動(dòng)時(shí),認(rèn)為點(diǎn)Pa構(gòu)成由點(diǎn)Pa前面的點(diǎn)Pq、 Pr、...
(...<Pr<Pq<Pa)構(gòu)成的前級(jí)變動(dòng)模式的一部分,點(diǎn)Pb也構(gòu)成前級(jí)變動(dòng) 模式。
并且,認(rèn)為點(diǎn)Pc構(gòu)成由點(diǎn)Pc后面的點(diǎn)Ps、 Pt、 ... (Pc<Ps<Pt<...)
構(gòu)成的后級(jí)變動(dòng)模式的一部分,點(diǎn)Pb也構(gòu)成后級(jí)變動(dòng)模式。
在這種情況下,如果進(jìn)行單純地使點(diǎn)Pb的值b成為值a與值c的平 均值的平滑化處理,將導(dǎo)致前級(jí)變動(dòng)模式和后級(jí)變動(dòng)模式的特征改變, 不能在n值化處理中正確反映兩個(gè)模式的特征。
因此,在圖25所示的變動(dòng)模式中,進(jìn)行把點(diǎn)Pb的值b變更為實(shí)施 n值化處理時(shí)將被壓縮為"O"的值(P)的平滑化處理。在此,把將被壓縮 為"O"的值稱為被壓縮值,該被壓縮值設(shè)定為小于第4閾值oc4且大于等于 0的固定值。通過(guò)該處理,可以在n值化處理中正確反映兩個(gè)模式的特征, 而且不會(huì)破壞前級(jí)變動(dòng)模式和后級(jí)變動(dòng)模式的特征。
另外,在把被壓縮值設(shè)定為0時(shí),如果后級(jí)變動(dòng)模式的平滑化使用 點(diǎn)Pb的被壓縮值,將導(dǎo)致后級(jí)變動(dòng)模式的特征略微改變,如果不把其視 為問(wèn)題,則也可以把被壓縮值設(shè)定為O。
下面,使用圖26 圖29所示的投影數(shù)據(jù)的變動(dòng)模式的具體示例, 說(shuō)明水平方向塊投影數(shù)據(jù)平滑化部53的平滑化處理的效果。
圖26假定為不實(shí)施平滑化處理時(shí)的水平方向塊投影數(shù)據(jù)的波形的 一部分。如圖26所示,該波形是在相鄰的各個(gè)點(diǎn)上下振動(dòng)的波形。
作為該振動(dòng)的原因,除前級(jí)電路中的各種信號(hào)處理的原因外,如果 只對(duì)水平方向而言,例如在照相機(jī)信號(hào)等的信號(hào)電平隨每行而微妙變動(dòng) 時(shí),在每當(dāng)進(jìn)行投影處理時(shí)該變動(dòng)被相加(強(qiáng)調(diào)),從而振動(dòng)變得明顯。
圖27是示意表示對(duì)圖26所示的投影數(shù)據(jù)設(shè)定進(jìn)行3值化處理時(shí)的 閾值a和一a的狀態(tài)圖,并判明在圓圈包圍的區(qū)域中的各個(gè)點(diǎn)超過(guò)和低于 閾值。因此,如果在這種狀態(tài)下進(jìn)行3值化處理,將對(duì)3值化結(jié)果產(chǎn)生較大的影響。
在此,圖28表示對(duì)圖26所示的投影數(shù)據(jù)實(shí)施使用圖22 圖25說(shuō) 明的平滑化處理的結(jié)果。
圖28所示的波形保留了原來(lái)垂直方向塊投影數(shù)據(jù)的波形的整體特 征,同時(shí)去除了疊加在其上的振動(dòng)。
例如,圓圈包圍的區(qū)域R11 R15是將在圖27中超過(guò)和低于閾值的 區(qū)域中包含的數(shù)據(jù)進(jìn)行平滑化后的區(qū)域,對(duì)于這些區(qū)域?qū)嵤┦褂脠D22和 圖23說(shuō)明的、使用兩邊相鄰的數(shù)據(jù)的平均值的平滑化處理。
并且,在圖27中區(qū)域R10例如是具有點(diǎn)22、點(diǎn)23和點(diǎn)24所示的 較大變動(dòng)的區(qū)域,即,點(diǎn)23的值大于閾值a、點(diǎn)22和點(diǎn)24的值小于0, 對(duì)于這些區(qū)域?qū)嵤┦褂脠D24和圖25說(shuō)明的、把3點(diǎn)中的中間點(diǎn)的值變 更為在實(shí)施n值化處理時(shí)將被壓縮為"O"的值的平滑化處理。
通過(guò)實(shí)施以上所述的平滑化處理,可以獲得不會(huì)因?yàn)殚撝档慕徊纥c(diǎn) 附近的振動(dòng)而對(duì)3值化值帶來(lái)較大影響的水平方向塊投影數(shù)據(jù)。
圖29表示在對(duì)第1水平方向塊投影數(shù)據(jù)進(jìn)行n值化器504的n值化 處理后,關(guān)于由第1閾值交叉點(diǎn)搜索部48檢測(cè)出的全部第3閾值交叉點(diǎn), 加法器505在以各個(gè)第3閾值交叉點(diǎn)為中心的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)范圍(前面 說(shuō)明的iU的范圍)內(nèi)進(jìn)行相加得到的水平方向塊n值化數(shù)據(jù)的一例。在 此,U是31,橫軸的刻度32表示垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量0的位置。
并且,利用涂黑的菱形表示的數(shù)據(jù)是"未進(jìn)行平滑化處理"的數(shù)據(jù), 利用涂黑的正方形表示的數(shù)據(jù)是"進(jìn)行了平滑化處理"的數(shù)據(jù)。
在利用兩種數(shù)據(jù)分別表示的波形中,"未進(jìn)行平滑化處理"的波形振 動(dòng)較大,在各個(gè)部位呈現(xiàn)向上凸、向下凸。另一方面,"進(jìn)行了平滑化處 理"的波形是保留原來(lái)波形的特征、而且沒(méi)有多余的凹凸的波形。
在圖29中,"未進(jìn)行平滑化處理"的波形和"進(jìn)行了平滑化處理"的波 形都在刻度30的位置處具有最大峰,所以在峰值檢測(cè)器507把運(yùn)動(dòng)矢量 檢測(cè)范圍整體的最大峰值位置判定為水平方向運(yùn)動(dòng)矢量時(shí),不會(huì)產(chǎn)生錯(cuò) 誤判定。
但是,例如對(duì)于值按照負(fù)—正—負(fù)的順序變化的每個(gè)"向上凸的塊"
57計(jì)算峰值位置,評(píng)價(jià)該每個(gè)"塊"的峰值的大小,由此進(jìn)行排除針對(duì)周期 性圖像的運(yùn)動(dòng)矢量計(jì)算結(jié)果的可靠性評(píng)價(jià),進(jìn)一步提高計(jì)算精度,在釆 用這種方法時(shí),本示例的"未進(jìn)行平滑化處理"的波形被評(píng)價(jià)為"沒(méi)有可靠 性",而"進(jìn)行了平滑化處理"的波形能夠計(jì)算出正確的垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量。:即,在"未進(jìn)行平滑化處理"的波形中,除刻度30以外,在刻度28、 刻度32等多個(gè)位置形成有"塊",并分別具有相加值40、 30、 26。本來(lái)除 較小的峰以外還應(yīng)該具有唯一的較大峰,而這樣在多個(gè)位置具有相同大 小的峰值時(shí),其結(jié)果不值得信賴。另一方面,在"進(jìn)行了平滑化處理"的波形中,在刻度30具有相加值 21、在刻度42具有相加值5、在刻度5具有相加值3的峰,刻度30的峰 可以判定為唯一的較大峰,所以可以把刻度30即矢量一2判斷為垂直方 向運(yùn)動(dòng)矢量。由峰值檢測(cè)器507針對(duì)每個(gè)水平方向塊計(jì)算出的垂直方向運(yùn)動(dòng)矢 量,依次通過(guò)輸出端子508輸入垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量確定部51 (圖21)。在垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量確定部51中,根據(jù)從水平方向塊垂直方向運(yùn)動(dòng) 矢量計(jì)算部50依次輸出的各個(gè)水平方向塊的垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量,確定圖 像整體的垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量。具體地講,對(duì)各個(gè)水平方向塊的垂直方向 運(yùn)動(dòng)矢量生成直方圖,把直方圖值最大的垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量作為圖像整 體的垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量等。根據(jù)以上所述,在水平方向塊投影數(shù)據(jù)平滑化部53中,可以去除疊 加在水平方向塊投影數(shù)據(jù)上的變動(dòng)噪聲,而且不會(huì)破壞水平方向塊投影 數(shù)據(jù)的大的趨勢(shì)(特征),作為加法器505的相加結(jié)果不會(huì)產(chǎn)生多余的峰, 所以能夠減小峰值檢測(cè)器507的錯(cuò)誤判定和可靠性下降。其結(jié)果,能夠 計(jì)算出具有可靠性的水平方向塊垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量。<效果>根據(jù)以上所述,在實(shí)施方式3的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置1B的水平方向運(yùn) 動(dòng)矢量檢測(cè)部2B中,在垂直方向塊投影數(shù)據(jù)平滑化部34中可以去除疊 加的局部變動(dòng)噪聲,而且不會(huì)破壞垂直方向塊投影數(shù)據(jù)的總趨勢(shì)(特征), 所以能夠檢測(cè)出具有可靠性的垂直方向塊水平方向運(yùn)動(dòng)矢量。其結(jié)果,能夠根據(jù)可靠性較高的垂直方向塊水平方向運(yùn)動(dòng)矢量,來(lái)確定圖像整體的水平方向運(yùn)動(dòng)矢量。
并且,在垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部4B中,在水平方向塊投影數(shù)據(jù)平滑化部53中可以去除疊加的局部變動(dòng)噪聲,而且不會(huì)破壞水平方向塊投影數(shù)據(jù)的總趨勢(shì)(特征),所以能夠檢測(cè)出具有可靠性的水平方向塊垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量。其結(jié)果,能夠根據(jù)可靠性較高的水平方向塊垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量,來(lái)確定圖像整體的垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量。
并且,在運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置1B的比特?cái)?shù)削減部25中,根據(jù)由第1垂直方向塊投影數(shù)據(jù)最大值保存部24求出的當(dāng)前幀的垂直方向塊投影數(shù)據(jù)的最大值,削減當(dāng)前幀的垂直方向投影數(shù)據(jù)的比特?cái)?shù),所以能夠抑制以后的處理中的運(yùn)算量,能夠更加快速地進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量的檢測(cè)。
并且,在運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置1B中,求出有關(guān)前面幀的第2垂直方向塊投影數(shù)據(jù)的最大值,根據(jù)該最大值設(shè)定第1閾值ocl,所以能夠設(shè)定合適的第1閾值交叉點(diǎn)。同樣,求出有關(guān)前面幀的第2水平方向塊投影數(shù)據(jù)的最大值,根據(jù)該最大值設(shè)定第3閾值ct3,所以能夠設(shè)定合適的第3閾值交叉點(diǎn)。
并且,在運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置1B中,在通過(guò)垂直方向圖像分割部21沿垂直方向分割幀圖像后,對(duì)于各個(gè)分割圖像(垂直方向塊)強(qiáng)調(diào)垂直方向的邊緣,所以能夠容易地生成強(qiáng)調(diào)了垂直方向的邊緣的分割圖像。同樣,在通過(guò)水平方向圖像分割部41沿水平方向分割幀圖像后,對(duì)于各個(gè)分割圖像(水平方向塊)強(qiáng)調(diào)水平方向的邊緣,所以能夠容易生成強(qiáng)調(diào)了水平方向的邊緣的分割圖像。
并且,在運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置1B中,在垂直方向塊水平方向運(yùn)動(dòng)矢量計(jì)算部31的n值化器314中,將由垂直方向塊投影數(shù)據(jù)讀出部30讀出的投影數(shù)據(jù)n值化,所以能夠降低以后的運(yùn)算量,能夠更快速地進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量的檢測(cè)。尤其在n值化器314中根據(jù)基于當(dāng)前幀的垂直方向塊投影數(shù)據(jù)的最大值而設(shè)定的第2閾值oc2來(lái)進(jìn)行3值化,所以能夠確保比較大的動(dòng)態(tài)范圍,可以實(shí)現(xiàn)能夠?qū)崟r(shí)處理的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)。并且,也能夠大幅削減存儲(chǔ)量。同樣,在水平方向塊垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量計(jì)算部50的n值化器504中,將由水平方向塊投影數(shù)據(jù)讀出部49讀出的投影數(shù)據(jù)n值化,所以能夠降低以后的運(yùn)算量,能夠更快速地進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量的檢測(cè)。尤其在n值化器504中根據(jù)基于前面幀的水平方向塊投影數(shù)據(jù)的最大值而設(shè)定的第4閾值a4來(lái)進(jìn)行3值化,所以能夠設(shè)定合適的第4閾值a4,而且不會(huì)較大地破壞動(dòng)態(tài)范圍,可以實(shí)現(xiàn)能夠?qū)崟r(shí)處理的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)。并且,也能夠大幅削減存儲(chǔ)量。
實(shí)施方式4
<運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)>
本發(fā)明的實(shí)施方式4的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置1C具有與圖20所示實(shí)施方式3的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置1B類似的結(jié)構(gòu),但水平方向運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部和垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部的結(jié)構(gòu)不同。參照?qǐng)D30和圖31,說(shuō)明該運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置1C的水平方向運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部2C和垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部4C的結(jié)構(gòu)。
圖30是表示水平方向運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部2A的主要部分結(jié)構(gòu)的方框圖。另外,在圖30中,對(duì)具有與實(shí)施方式3相同功能的部位標(biāo)注相同標(biāo)號(hào)。
相比于實(shí)施方式3的水平方向運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部2B,水平方向運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部2C使垂直方向圖像分割部21和垂直方向邊緣提取濾波部22的配置顛倒。下面,說(shuō)明該水平方向運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部2C的動(dòng)作。
按照?qǐng)D2所示沿垂直方向依次反復(fù)進(jìn)行水平行的像素掃描而讀出的幀圖像,被輸入水平方向運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部2C的輸入端子20,然后在垂直方向邊緣提取濾波部22中進(jìn)行沿垂直方向延伸的邊緣分量的提取,換言之,實(shí)施對(duì)在水平方向上急劇變化的圖像部分進(jìn)行強(qiáng)調(diào)的濾波處理。
由垂直方向邊緣提取濾波部22對(duì)垂直方向的邊緣進(jìn)行了強(qiáng)調(diào)的幀圖像被輸入垂直方向圖像分割部21,被沿垂直方向分割成塊。即,在垂直方向圖像分割部21中,設(shè)定沿垂直方向?qū)Ρ粚?shí)施了邊緣強(qiáng)調(diào)的幀圖像進(jìn)行分割而得到的多個(gè)圖像區(qū)域(垂直方向塊)。由此,在以后的處理中按照每個(gè)垂直方向塊進(jìn)行處理和管理。
由垂直方向圖像分割部21分割的圖像數(shù)據(jù)輸入垂直方向塊投影部23,關(guān)于該垂直方向塊投影部23后續(xù)的處理,是進(jìn)行與實(shí)施方式3的水平方向運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部2B相同的處理。
圖31是表示垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部4C的主要部分結(jié)構(gòu)的方框圖。另外,在圖31中,對(duì)具有與實(shí)施方式3相同功能的部位標(biāo)注相同標(biāo)號(hào)。
相比于實(shí)施方式3的垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部4B,垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部4C使水平方向圖像分割部41和水平方向邊緣提取濾波部42的配置顛倒。以下說(shuō)明該垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部4C的動(dòng)作。
當(dāng)按照?qǐng)D2所示沿垂直方向依次反復(fù)進(jìn)行水平行的像素掃描而讀出的幀圖像被輸入垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部4C的輸入端子40時(shí),在水平方向邊緣提取濾波部42中進(jìn)行沿水平方向延伸的邊緣分量的提取,換言之,實(shí)施對(duì)在垂直方向上急劇變化的圖像部分進(jìn)行強(qiáng)調(diào)的濾波處理。
由水平方向邊緣提取濾波部42對(duì)水平方向的邊緣進(jìn)行了強(qiáng)調(diào)的幀圖像被輸入水平方向圖像分割部41,被沿水平方向分割成塊。即,在水平方向圖像分割部41中,設(shè)定沿水平方向?qū)Ρ粚?shí)施了邊緣強(qiáng)調(diào)的幀圖像進(jìn)行分割而得到的多個(gè)圖像區(qū)域(水平方向塊)。由此,在以后的處理中針對(duì)每個(gè)水平方向塊進(jìn)行處理和管理。
由水平方向圖像分割部41分割的圖像數(shù)據(jù)被輸入水平方向塊投影部43,關(guān)于該水平方向塊投影部43以后的處理,是進(jìn)行與實(shí)施方式3的垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部4B相同的處理。
根據(jù)以上所述的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置1C的動(dòng)作,可以發(fā)揮與實(shí)施方式l相同的效果。
并且,在運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置1C中,在由垂直方向邊緣提取濾波部22對(duì)幀圖像進(jìn)行了垂直方向的邊緣強(qiáng)調(diào)后,在垂直方向圖像分割部21中沿垂直方向?qū)Ρ粡?qiáng)調(diào)了邊緣的幀圖像進(jìn)行分割,所以能夠容易地生成強(qiáng)調(diào)了垂直方向的邊緣的分割圖像。
同樣,在由水平方向邊緣提取濾波部42對(duì)幀圖像的水平方向的邊緣進(jìn)行了強(qiáng)調(diào)后,在水平方向圖像分割部41中沿水平方向?qū)Ρ粡?qiáng)調(diào)了邊緣的幀圖像進(jìn)行分割,所以能夠容易地生成對(duì)水平方向的邊緣進(jìn)行了強(qiáng)調(diào)的分割圖像。另外,在運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置1C中,并不是必須把垂直方向邊緣提取濾波部22和水平方向邊緣提取濾波部42分別配置在水平方向運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部2C和垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)部4C中,也可以設(shè)置將垂直方向邊緣提取濾波部22和水平方向邊緣提取濾波部42雙方的功能一體化的水平/垂直方向邊緣提取濾波部,并把其輸出分別輸入到垂直方向圖像分割部21和水平方向圖像分割部41。
<變形例〉
關(guān)于上述實(shí)施方式3和4中的垂直方向邊緣提取濾波部和水平方向邊緣提取濾波部,也可以在進(jìn)行邊緣提取的濾波處理后,通過(guò)判別與預(yù)定閾值之間的大小關(guān)系的閾值處理,進(jìn)行例如"有邊緣""無(wú)邊緣"的2值化、和"有正邊緣""無(wú)邊緣""有負(fù)邊緣"的3值化。通過(guò)進(jìn)行這種閾值處理,可以同樣地處理具有預(yù)定閾值以上的亮度變化(亮度梯度)的邊緣。
在上述各個(gè)實(shí)施方式中,也可以通過(guò)例如每個(gè)幀的開關(guān)切換,把從比特?cái)?shù)削減部25輸出的數(shù)據(jù)交替輸入第1垂直方向塊投影行存儲(chǔ)器26和第2垂直方向塊投影行存儲(chǔ)器27中。
并且,也可以通過(guò)例如每個(gè)幀的開關(guān)切換,把從水平方向塊投影部43輸出的數(shù)據(jù)交替輸入第1水平方向塊投影行存儲(chǔ)器44和第2水平方向塊投影行存儲(chǔ)器46中。
同樣,也可以通過(guò)例如每個(gè)幀的開關(guān)切換,把從垂直(水平)方向塊投影部輸出的數(shù)據(jù)交替輸入第1垂直(水平)方向塊投影數(shù)據(jù)最大值保存部和第2垂直(水平)方向塊投影數(shù)據(jù)最大值保存部中。
本發(fā)明中的"前面幀"不限于相對(duì)后面幀(例如當(dāng)前幀)的前一幀,也可以包括在前兩個(gè)以上的前面幀。例如,在通過(guò)幀間疏(間引含)處理跳過(guò)中間的幀時(shí),則也包括處于被跳過(guò)的幀前面的幀。
以上具體說(shuō)明了本發(fā)明,但上述的說(shuō)明僅是全部方面中的示例,本發(fā)明不限于上述說(shuō)明??梢岳斫鉃闆](méi)有例示的無(wú)數(shù)個(gè)變形例均可以在不脫離本發(fā)明范圍的情況下得到。
6權(quán)利要求
1. 一種運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置,其檢測(cè)關(guān)于在時(shí)序上為前后關(guān)系的前面幀和后面幀的幀圖像間的運(yùn)動(dòng)矢量,該運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置具有邊緣強(qiáng)調(diào)單元(22),對(duì)于沿垂直方向依次反復(fù)進(jìn)行水平行的像素掃描而讀出的幀圖像,該邊緣強(qiáng)調(diào)單元針對(duì)所述幀圖像中的預(yù)定的圖像區(qū)域強(qiáng)調(diào)垂直方向的邊緣;投影單元(23),對(duì)由所述邊緣強(qiáng)調(diào)單元(22)強(qiáng)調(diào)了邊緣的圖像,該投影單元在垂直方向取投影,并生成具有1個(gè)水平行的量的數(shù)據(jù)數(shù)組的投影數(shù)據(jù);確定單元(29),關(guān)于通過(guò)所述投影單元得到的針對(duì)所述前面幀的投影數(shù)據(jù),該確定單元確定各個(gè)交叉點(diǎn)的數(shù)組要素的位置,其中,在各個(gè)交叉點(diǎn)處,按照所述數(shù)據(jù)數(shù)組的要素順序?qū)?shù)組要素的值進(jìn)行曲線化得到的波形與數(shù)組要素的值為預(yù)定的固定值的直線交叉;提取單元(30),其從通過(guò)所述投影單元(23)得到的針對(duì)所述后面幀的投影數(shù)據(jù)中,提取以所述各個(gè)交叉點(diǎn)的數(shù)組要素的位置為中心的預(yù)定范圍的數(shù)據(jù)數(shù)組;相加單元(31),對(duì)于由所述提取單元(30)提取出的預(yù)定范圍的各個(gè)數(shù)據(jù)數(shù)組,針對(duì)所述各個(gè)交叉點(diǎn)的數(shù)組要素的位置,對(duì)相對(duì)位置相同的各個(gè)數(shù)組要素的值進(jìn)行相加;以及檢測(cè)單元(32),其根據(jù)由所述相加單元(31)相加得到的相加結(jié)果,檢測(cè)關(guān)于所述幀圖像的預(yù)定的圖像區(qū)域的水平方向運(yùn)動(dòng)矢量,所述檢測(cè)單元(32)根據(jù)由所述相加單元(31)得到的各個(gè)相對(duì)位置的所述相加結(jié)果,進(jìn)行針對(duì)所述幀圖像的所述預(yù)定的圖像區(qū)域而得到的所述水平方向運(yùn)動(dòng)矢量的可靠性評(píng)價(jià)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置,所述檢測(cè)單元(32) 進(jìn)行由所述相加單元(31)得到的所述相對(duì)位置相同的各個(gè)數(shù)組要素的 所述相加結(jié)果的相對(duì)比較,來(lái)獲取所述相加結(jié)果的最大值,根據(jù)所述相 加結(jié)果的所述最大值,進(jìn)行針對(duì)所述幀圖像的所述預(yù)定的所述圖像區(qū)域而得到的所述水平方向運(yùn)動(dòng)矢量的可靠性評(píng)價(jià)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置,所述檢測(cè)單元(32) 確定將所述相對(duì)位置相同的各個(gè)數(shù)組要素的所述相加結(jié)果相對(duì)于所述相 對(duì)位置進(jìn)行曲線化而得到的波形中的峰,在具有多個(gè)該峰時(shí),進(jìn)行所述 相加結(jié)果的相對(duì)比較,從構(gòu)成各個(gè)所述峰的所述相加結(jié)果中確定成為各 個(gè)所述峰的峰值的相加結(jié)果,并將其作為各個(gè)所述峰的峰值,把多個(gè)所 述峰值中最大的值作為第1峰值,并且把下一個(gè)最大的值作為第2峰值,比較所述第1和第2峰值,在所述第1峰值乘以預(yù)先設(shè)定的第1系 數(shù)得到的值小于等于第2峰值時(shí),把針對(duì)所述幀圖像的所述預(yù)定的所述 圖像區(qū)域而得到的所述水平方向運(yùn)動(dòng)矢量處理為無(wú)效。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置,所述檢測(cè)單元(32) 在所述相加結(jié)果的所述最大值小于等于預(yù)先設(shè)定的預(yù)定值時(shí),把針對(duì)所 述幀圖像的所述預(yù)定的所述圖像區(qū)域而得到的所述水平方向運(yùn)動(dòng)矢量處 理為無(wú)效。
5. —種運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置,其檢測(cè)關(guān)于在時(shí)序上為前后關(guān)系的前面 幀和后面幀的幀圖像間的運(yùn)動(dòng)矢量,該運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置具有邊緣強(qiáng)調(diào)單元(42),對(duì)于沿垂直方向依次反復(fù)進(jìn)行水平行的像素掃 描而讀出的幀圖像,該邊緣強(qiáng)調(diào)單元針對(duì)所述幀圖像中的預(yù)定的圖像區(qū) 域強(qiáng)調(diào)水平方向的邊緣;投影單元(43),對(duì)由所述邊緣強(qiáng)調(diào)單元(42)強(qiáng)調(diào)了邊緣的圖像,該投影單元在水平方向取投影,并生成具有1個(gè)垂直行的量的數(shù)據(jù)數(shù)組 的投影數(shù)據(jù);確定單元(48),關(guān)于通過(guò)所述投影單元(43)得到的針對(duì)所述前面 幀的投影數(shù)據(jù),該確定單元確定各個(gè)交叉點(diǎn)的數(shù)組要素的位置,其中, 在各個(gè)交叉點(diǎn)處,按照所述數(shù)據(jù)數(shù)組的要素順序?qū)?shù)組要素的值曲線化 得到的波形與數(shù)組要素的值為預(yù)定的固定值的直線交叉;提取單元(49),其從通過(guò)所述投影單元得到的針對(duì)所述后面幀的投 影數(shù)據(jù)中,提取以所述各個(gè)交叉點(diǎn)的數(shù)組要素的位置為中心的預(yù)定范圍 的數(shù)據(jù)數(shù)組;相加單元(50),對(duì)于由所述提取單元(49)提取出的預(yù)定范圍的各 個(gè)數(shù)據(jù)數(shù)組,針對(duì)所述各個(gè)交叉點(diǎn)的數(shù)組要素的位置,對(duì)相對(duì)位置相同 的各個(gè)數(shù)組要素的值進(jìn)行相加;以及檢測(cè)單元(51),其根據(jù)由所述相加單元(50)相加得到的相加結(jié)果, 檢測(cè)關(guān)于所述幀圖像的預(yù)定的圖像區(qū)域的垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量,所述檢測(cè)單元(51)根據(jù)由所述相加單元(50)得到的各個(gè)相對(duì)位 置的所述相加結(jié)果,進(jìn)行針對(duì)所述幀圖像的所述預(yù)定的圖像區(qū)域得到的 所述垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量的可靠性評(píng)價(jià)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置,所述檢測(cè)單元(51) 進(jìn)行由所述相加單元(50)得到的所述相對(duì)位置相同的各個(gè)數(shù)組要素的 所述相加結(jié)果的相對(duì)比較,來(lái)獲取所述相加結(jié)果的所述最大值,根據(jù)所 述相加結(jié)果的所述最大值,來(lái)進(jìn)行針對(duì)所述幀圖像的所述預(yù)定的所述圖 像區(qū)域而得到的所述垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量的可靠性評(píng)價(jià)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置,所述檢測(cè)單元(51) 確定將所述相對(duì)位置相同的各個(gè)數(shù)組要素的所述相加結(jié)果相對(duì)于所述相 對(duì)位置進(jìn)行曲線化而得到的波形中的峰,在具有多個(gè)該峰時(shí),進(jìn)行所述 相加結(jié)果的相對(duì)比較,從構(gòu)成各個(gè)所述峰的所述相加結(jié)果中確定成為各 個(gè)所述峰的峰值的相加結(jié)果,并將其作為各個(gè)所述峰中的峰值,把多個(gè) 所述峰值中最大的值作為第1峰值,并且把下一個(gè)最大的值作為第2峰 值,比較所述第1和第2峰值,在所述第1峰值乘以預(yù)先設(shè)定的第1系 數(shù)得到的值小于等于第2峰值時(shí),把針對(duì)所述幀圖像的所述預(yù)定的所述 圖像區(qū)域得到的所述垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量處理為無(wú)效。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置,在所述相加結(jié)果的所 述最大值小于等于預(yù)先設(shè)定的預(yù)定值時(shí),所述檢測(cè)單元(51)把針對(duì)所 述幀圖像的所述預(yù)定的所述圖像區(qū)域得到的所述垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量處理 為無(wú)效。
9. 根據(jù)權(quán)利要求3或7所述的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置,所述檢測(cè)單元 (51)確定將所述相加結(jié)果相對(duì)于所述相對(duì)位置進(jìn)行曲線化得到的所述波形中作為基準(zhǔn)值的相對(duì)位置,使作為比較對(duì)象的所述相對(duì)位置相對(duì)于該作為基準(zhǔn)位置的相對(duì)位置依次移動(dòng),在發(fā)現(xiàn)了比作為所述基準(zhǔn)值的相對(duì)位置的所述相加結(jié)果大的所述相加結(jié)果時(shí),把所述基準(zhǔn)值變更為作為所述比較對(duì)象的所述相對(duì)位置,通過(guò)反復(fù)進(jìn)行該處理,獲取各個(gè)所述峰中的所述峰值。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置,所述檢測(cè)單元(51)對(duì)于各個(gè)所述峰的所述峰值,在作為所述比較對(duì)象的所述相對(duì)位置的所述相加結(jié)果是比所述峰值乘以預(yù)先設(shè)定的第2系數(shù)得到值小的值時(shí),把作為該比較對(duì)象的所述相對(duì)位置規(guī)定為多個(gè)所述峰中的一個(gè)峰的結(jié)束,同時(shí)將其規(guī)定為下一個(gè)峰的開始,由此確定所述峰。
11. 一種運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置,其檢測(cè)關(guān)于在時(shí)序上為前后關(guān)系的前面幀和后面幀的幀圖像間的運(yùn)動(dòng)矢量,該運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置具有邊緣強(qiáng)調(diào)單元(22),對(duì)于沿垂直方向依次反復(fù)進(jìn)行水平行的像素掃描而讀出的幀圖像,該邊緣強(qiáng)調(diào)單元針對(duì)所述幀圖像中的預(yù)定的圖像區(qū)域強(qiáng)調(diào)垂直方向的邊緣;投影單元(23),對(duì)由所述邊緣強(qiáng)調(diào)單元(22)強(qiáng)調(diào)了邊緣的圖像,該投影單元在垂直方向取投影,并生成具有1個(gè)水平行的量的數(shù)據(jù)數(shù)組的投影數(shù)據(jù);平滑化單元(34),其去除疊加在所述投影數(shù)據(jù)上的變動(dòng)噪聲,而獲得平滑化投影數(shù)據(jù);確定單元(29),關(guān)于針對(duì)所述前面幀的所述平滑化投影數(shù)據(jù),該確定單元確定各個(gè)交叉點(diǎn)的數(shù)組要素的位置,其中,在各個(gè)交叉點(diǎn)處,按照所述數(shù)據(jù)數(shù)組的要素順序?qū)?shù)組要素的值進(jìn)行曲線化得到的波形與數(shù)組要素的值為預(yù)定的固定值的直線交叉;提取單元(30),其從針對(duì)所述后面幀的所述平滑化投影數(shù)據(jù)中,提取以所述各個(gè)交叉點(diǎn)的數(shù)組要素的位置為中心的預(yù)定范圍的數(shù)據(jù)數(shù)組;相加單元(31),對(duì)于由所述提取單元(30)提取出的預(yù)定范圍的各個(gè)數(shù)據(jù)數(shù)組,針對(duì)所述各個(gè)交叉點(diǎn)的數(shù)組要素的位置,對(duì)相對(duì)位置相同的各個(gè)數(shù)組要素的值進(jìn)行相加;以及檢測(cè)單元(32),其根據(jù)由所述相加單元(31)相加得到的相加結(jié)果,檢測(cè)關(guān)于所述幀圖像的預(yù)定的圖像區(qū)域的水平方向運(yùn)動(dòng)矢量。
12. —種運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置,其檢測(cè)關(guān)于在時(shí)序上為前后關(guān)系的前面幀和后面幀的幀圖像間的運(yùn)動(dòng)矢量,該運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置具有邊緣強(qiáng)調(diào)單元(42),對(duì)于沿垂直方向依次反復(fù)進(jìn)行水平行的像素掃描而讀出的幀圖像,該邊緣強(qiáng)調(diào)單元針對(duì)所述幀圖像中的預(yù)定的圖像區(qū)域強(qiáng)調(diào)水平方向的邊緣;投影單元(43),對(duì)由所述邊緣強(qiáng)調(diào)單元(42)強(qiáng)調(diào)了邊緣的圖像,該投影單元在水平方向取投影,并生成具有1個(gè)垂直行的量的數(shù)據(jù)數(shù)組的投影數(shù)據(jù);平滑化單元(53),其去除疊加在所述投影數(shù)據(jù)上的變動(dòng)噪聲,而獲得平滑化投影數(shù)據(jù);確定單元(43),關(guān)于針對(duì)所述前面幀的所述平滑化投影數(shù)據(jù),該確定單元確定各個(gè)交叉點(diǎn)的數(shù)組要素的位置,其中,在各個(gè)交叉點(diǎn)處,按照所述數(shù)據(jù)數(shù)組的要素順序?qū)?shù)組要素的值進(jìn)行曲線化而得到的波形與數(shù)組要素的值為預(yù)定的固定值的直線交叉;提取單元(49),其從針對(duì)所述后面幀的所述平滑化投影數(shù)據(jù)中,提取以所述各個(gè)交叉點(diǎn)的數(shù)組要素的位置為中心的預(yù)定范圍的數(shù)據(jù)數(shù)組;相加單元(50),對(duì)于由所述提取單元(49)提取出的預(yù)定范圍的各個(gè)數(shù)據(jù)數(shù)組,針對(duì)所述各個(gè)交叉點(diǎn)的數(shù)組要素的位置,對(duì)相對(duì)位置相同的各個(gè)數(shù)組要素的值進(jìn)行相加;以及檢測(cè)單元(51),其根據(jù)由所述相加單元(50)相加得到的相加結(jié)果,檢測(cè)關(guān)于所述幀圖像的預(yù)定的圖像區(qū)域的垂直方向運(yùn)動(dòng)矢量。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置,該運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置還具有最大值確定單元(28),該最大值確定單元在有關(guān)所述前面幀的投影數(shù)據(jù)的數(shù)組要素中求出最大值,所述預(yù)定的固定值是根據(jù)由所述最大值確定單元(28)求出的最大值而設(shè)定的。
14. 根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置,該運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置還具有壓縮單元(314、504),該壓縮單元對(duì)與由所述提取單元(30、49)提取出的預(yù)定范圍的數(shù)據(jù)數(shù)組有關(guān)的各個(gè)數(shù)組要素的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度進(jìn)行壓縮,所述相加單元(31、 50)具有如下單元(315、 505),對(duì)于由所述壓縮單元(314、 504)壓縮了數(shù)據(jù)長(zhǎng)度的預(yù)定范圍的各個(gè)數(shù)據(jù)數(shù)組,該單元(315、 505)針對(duì)所述各個(gè)交叉點(diǎn)的數(shù)組要素的位置,對(duì)相對(duì)位置相同的各個(gè)數(shù)組要素的值進(jìn)行相加。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置,所述壓縮單元(314、504)具有如下單元(314、 504),對(duì)與由所述提取單元(30、 49)提取出的預(yù)定范圍的數(shù)據(jù)數(shù)組有關(guān)的各個(gè)數(shù)組要素的值進(jìn)行3值化處理,在所述3值化處理中,關(guān)于根據(jù)所述后面幀的投影數(shù)據(jù)以及所述前面幀的投影數(shù)據(jù)中的數(shù)組要素的最大值設(shè)定的閾值Th (Th>0),進(jìn)行基于3個(gè)階段的3值化,該3個(gè)階段是指與所述提取單元提取出的投影數(shù)據(jù)有關(guān)的數(shù)組要素的值小于(-Th)的情況、大于等于(-Th)且小于等于Th的情況、以及大于Th的情況這3個(gè)階段。
16. 根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置,所述平滑化單元(34、 53)對(duì)關(guān)于所述投影數(shù)據(jù)按照所述數(shù)據(jù)數(shù)組的要素順序?qū)?shù)組要素的值進(jìn)行曲線化得到的波形,根據(jù)連續(xù)的3個(gè)數(shù)組要素執(zhí)行平滑化處理,所述平滑化處理包括以下處理在所述3個(gè)數(shù)組要素均是正的值,并形成向下凸的模式時(shí),把中心的數(shù)組要素的值變更為前后的數(shù)組要素的平均值,在所述3個(gè)數(shù)組要素均是負(fù)的值,并形成向上凸的模式時(shí),把所述中心的數(shù)組要素的值變更為所述前后的數(shù)組要素的平均值。
17. 根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置,所述平滑化處理包括以下處理在所述3個(gè)數(shù)組要素是正、零、正的值,并形成向下凸的模式時(shí),把所述中心的數(shù)組要素的值變更為所述前后的數(shù)組要素的平均值,在所述3個(gè)數(shù)組要素是負(fù)、零、負(fù)的值,并形成向上凸的模式時(shí),把所述中心的數(shù)組要素的值變更為所述前后的數(shù)組要素的平均值。
18. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置,所述平滑化單元(34、 53)對(duì)關(guān)于所述投影數(shù)據(jù)按照所述數(shù)據(jù)數(shù)組的要素順序?qū)?shù)組要素的值進(jìn)行曲線化得到的波形,根據(jù)連續(xù)的3個(gè)數(shù)組要素執(zhí)行平滑化處理,所述平滑化處理包括以下處理在所述3個(gè)數(shù)組要素是正、負(fù)、正的值,并形成向下凸的模式時(shí),把所述中心的數(shù)組要素的值變更為在所述壓縮單元中將被壓縮為零的值,在所述3個(gè)數(shù)組要素是負(fù)、正、負(fù)的值,并形成向上凸的模式時(shí),把所述中心的數(shù)組要素的值變更為在所述壓縮單元中將被壓縮為零的值。
19. 根據(jù)權(quán)利要求1或11所述的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置,所述邊緣強(qiáng)調(diào)單元(22)具有把所述幀圖像沿垂直方向分割得到的多個(gè)圖像區(qū)域設(shè)定為所述預(yù)定的圖像區(qū)域的單元;以及對(duì)所述多個(gè)圖像區(qū)域分別強(qiáng)調(diào)垂直方向的邊緣的單元。
20. 根據(jù)權(quán)利要求1或11所述的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置,所述邊緣強(qiáng)調(diào)單元(22)具有對(duì)所述幀圖像強(qiáng)調(diào)垂直方向的邊緣的強(qiáng)調(diào)單元;以及把由所述強(qiáng)調(diào)單元強(qiáng)調(diào)了邊緣的幀圖像沿垂直方向分割得到的多個(gè)圖像區(qū)域設(shè)定為所述預(yù)定的圖像區(qū)域的單元。
21. 根據(jù)權(quán)利要求6或12所述的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置,所述邊緣強(qiáng)調(diào)單元(42)具有把所述幀圖像沿水平方向分割得到的多個(gè)圖像區(qū)域設(shè)定為所述預(yù)定的圖像區(qū)域的單元;以及對(duì)所述多個(gè)圖像區(qū)域分別強(qiáng)調(diào)水平方向的邊緣的單元。
22. 根據(jù)權(quán)利要求6或12所述的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置,所述邊緣強(qiáng)調(diào)單元(42)具有對(duì)所述幀圖像強(qiáng)調(diào)水平方向的邊緣的強(qiáng)調(diào)單元;以及把由所述強(qiáng)調(diào)單元強(qiáng)調(diào)了邊緣的幀圖像沿水平方向分割得到的多個(gè)圖像區(qū)域設(shè)定為所述預(yù)定的圖像區(qū)域的單元。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種能夠高可靠性地檢測(cè)幀圖像整體的運(yùn)動(dòng)矢量的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)裝置,在峰值檢測(cè)器(317)中,對(duì)于作為基準(zhǔn)值的相對(duì)位置(水平方向運(yùn)動(dòng)矢量),使作為比較對(duì)象的相對(duì)位置從負(fù)側(cè)朝向正側(cè)順序移動(dòng),并每次比較兩個(gè)相對(duì)位置的垂直方向塊n值化數(shù)據(jù)的大小。該情況時(shí),把通過(guò)比較被判定為大的一方的垂直方向塊n值化數(shù)據(jù)變更為基準(zhǔn)值(或維持基準(zhǔn)值),進(jìn)行與下一個(gè)作為比較對(duì)象的相對(duì)位置的比較。通過(guò)反復(fù)進(jìn)行該處理,求出垂直方向塊n值化數(shù)據(jù)的最大值Pn(峰值)。
文檔編號(hào)G06T7/20GK101523440SQ20078003657
公開日2009年9月2日 申請(qǐng)日期2007年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月30日
發(fā)明者助野順?biāo)? 外田修司, 小野良樹, 幡野喜子, 杉山和宏 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社
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