專利名稱：手抖動(dòng)校正裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種例如安裝在攝像機(jī)或數(shù)碼相機(jī)中的手抖動(dòng)校正裝置。
背景技術(shù)：
由于攝像機(jī)很多通過(guò)手持進(jìn)行拍攝，因此攝像時(shí)很容易產(chǎn)生手抖動(dòng)。因此，一般來(lái)說(shuō)，攝像機(jī)中安裝有用來(lái)校正手抖動(dòng)的手抖動(dòng)校正裝置。
另外，攝像時(shí)通常進(jìn)行平移操作(pan)(左右方向移動(dòng)照相機(jī)的操作)以及俯仰操作(上下方向移動(dòng)照相機(jī)的操作)。如果在平移操作時(shí)或俯仰操作時(shí)，通過(guò)手抖動(dòng)校正裝置進(jìn)行校正，則會(huì)產(chǎn)生畫面不向希望的方向移動(dòng)的現(xiàn)象(以下稱作粘滯(stick)現(xiàn)象)。
因此，為了降低平移操作或俯仰操作時(shí)所產(chǎn)生的粘滯現(xiàn)象，有人提出了檢測(cè)出平移操作或俯仰操作，在平移操作或俯仰操作時(shí)，進(jìn)行專用于平移操作或俯仰操作的校正控制的手抖動(dòng)裝置。
例如，特開平8-331430號(hào)公報(bào)中，對(duì)應(yīng)于平移或俯仰操作的檢測(cè)狀態(tài)來(lái)衰減校正量、變動(dòng)校正量的頻率特性，通過(guò)這樣來(lái)降低粘滯現(xiàn)象。
但是，由于很難正確判斷是平移操作或俯仰操作還是手抖動(dòng)，因此，即使有上述對(duì)策也會(huì)發(fā)生粘滯現(xiàn)象。特別是，在縮放倍率較低的光學(xué)廣角端，即使在平移操作或俯仰操作時(shí)畫面的移動(dòng)量也比較小，因此，手抖動(dòng)校正很容易起作用，粘滯現(xiàn)象變得非常顯著。另外，光學(xué)廣角端中，由于即使在平移操作或傾斜操作時(shí)畫面的移動(dòng)量也比較小，因此，如果在平移操作或俯仰操作的初期進(jìn)行手抖動(dòng)校正，則從進(jìn)行手抖動(dòng)校正的狀態(tài)變?yōu)椴贿M(jìn)行手抖動(dòng)校正時(shí)，圖像的變化量增大。所以，光學(xué)廣角端中，存在平移操作或俯仰操作時(shí)顯著表現(xiàn)出不協(xié)調(diào)感這一問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于即使在很難檢測(cè)出平移或俯仰狀態(tài)的情況下，也能夠消除光學(xué)廣角端的顯著平移操作或俯仰操作的不協(xié)調(diào)感。
本發(fā)明的第1手抖動(dòng)校正裝置的特征在于，具備縮放檢測(cè)機(jī)構(gòu)，其對(duì)與縮放倍率對(duì)應(yīng)的值進(jìn)行檢測(cè)；晃動(dòng)檢測(cè)機(jī)構(gòu)，其對(duì)圖像的晃動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)；以及校正量生成機(jī)構(gòu)，其根據(jù)由晃動(dòng)檢測(cè)機(jī)構(gòu)所檢測(cè)出的晃動(dòng)量、由縮放檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)出的與縮放倍率對(duì)應(yīng)的值，生成作為用來(lái)校正圖像的晃動(dòng)的校正量的、對(duì)晃動(dòng)頻率的校正殘留率特性可變的校正量，校正量生成機(jī)構(gòu)，根據(jù)由縮放檢測(cè)機(jī)構(gòu)所檢測(cè)出的與縮放倍率對(duì)應(yīng)的值，變更對(duì)晃動(dòng)頻率的校正殘留率特性。
上述校正量生成機(jī)構(gòu)，例如可以變更對(duì)晃動(dòng)頻率的校正殘留率特性，以使縮放倍率越大，對(duì)晃動(dòng)的低頻帶的校正的程度就越強(qiáng)。
本發(fā)明的第2手抖動(dòng)校正裝置的特征在于，具備縮放檢測(cè)機(jī)構(gòu)，其對(duì)與縮放倍率對(duì)應(yīng)的值進(jìn)行檢測(cè)；晃動(dòng)檢測(cè)機(jī)構(gòu)，其對(duì)圖像的晃動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)；狀態(tài)判斷機(jī)構(gòu)，其對(duì)拍攝者有意的照相機(jī)運(yùn)動(dòng)所引起的晃動(dòng)狀態(tài)和手抖動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行判斷；第1校正量生成機(jī)構(gòu)，其在由狀態(tài)判斷機(jī)構(gòu)判斷為手抖動(dòng)狀態(tài)時(shí)，根據(jù)由晃動(dòng)檢測(cè)機(jī)構(gòu)所檢測(cè)出的晃動(dòng)量，以及由縮放檢測(cè)機(jī)構(gòu)所檢測(cè)出的與縮放倍率對(duì)應(yīng)的值，生成作為用來(lái)校正圖像的晃動(dòng)的校正量的、對(duì)晃動(dòng)頻率的校正殘留率特性可變的校正量；以及第2校正量生成機(jī)構(gòu)，其在由狀態(tài)判斷機(jī)構(gòu)判斷為拍攝者有意的照相機(jī)運(yùn)動(dòng)所引起的晃動(dòng)狀態(tài)時(shí)，將用于校正圖像的晃動(dòng)的校正量，作為1幀前的校正量，第1校正量生成機(jī)構(gòu)，根據(jù)由縮放檢測(cè)機(jī)構(gòu)所檢測(cè)出的與縮放倍率對(duì)應(yīng)的值，變更對(duì)晃動(dòng)頻率的校正殘留率特性。
上述第1校正量生成機(jī)構(gòu)，例如可以變更對(duì)晃動(dòng)頻率的校正殘留率特性，以使縮放倍率越大，對(duì)晃動(dòng)的低頻帶的校正的程度就越強(qiáng)。
上述狀態(tài)判斷機(jī)構(gòu)，例如可以在滿足以下任一個(gè)條件(a)、(b)、(c)時(shí)，判斷為拍攝者有意的照相機(jī)運(yùn)動(dòng)所引起的晃動(dòng)狀態(tài)(a)由晃動(dòng)檢測(cè)機(jī)構(gòu)所檢測(cè)出的晃動(dòng)方向?yàn)橥粋€(gè)方向的幀連續(xù)，且其連續(xù)次數(shù)為第1閾值以上；(b)由第1校正量生成機(jī)構(gòu)所生成的校正量為校正范圍的界限值以上的幀連續(xù)，且其連續(xù)次數(shù)為第2閾值以上；(c)由晃動(dòng)檢測(cè)機(jī)構(gòu)所檢測(cè)出的晃動(dòng)方向?yàn)橥粋€(gè)方向的幀連續(xù)，且該在同一方向連續(xù)的晃動(dòng)的積分值，為畫角的第3閾值以上的比率。
上述狀態(tài)判斷機(jī)構(gòu)的特征在于，例如具有閾值控制機(jī)構(gòu)，其根據(jù)由縮放檢測(cè)機(jī)構(gòu)所檢測(cè)出的與縮放倍率對(duì)應(yīng)的值，來(lái)控制第1閾值、第2閾值、以及第3閾值。
上述閾值控制機(jī)構(gòu)，例如可以控制第1閾值、第2閾值、以及第3閾值，使得縮放倍率越小，第1閾值、第2閾值以及第3閾值就越小。


圖1為表示攝像機(jī)的電氣構(gòu)成的框圖。
圖2為表示運(yùn)動(dòng)檢測(cè)電路的電氣構(gòu)成的框圖。
圖3為表示成像區(qū)域內(nèi)所設(shè)定的多個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)區(qū)域的模式圖。
圖4為表示在圖3的各個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)區(qū)域內(nèi)的小區(qū)域內(nèi)所設(shè)定的多個(gè)采樣點(diǎn)，與一個(gè)代表點(diǎn)的模式圖。
圖5為表示幀存儲(chǔ)器與剪切框之間的關(guān)系的模式圖。
圖6為攝像機(jī)向右平移時(shí)的幀存儲(chǔ)器與剪切框之間的關(guān)系的模式圖。
圖7為表示積分矢量與剪切框之間的關(guān)系的模式圖。
圖8為用來(lái)說(shuō)明手抖動(dòng)校正范圍的模式圖。
圖9為用來(lái)說(shuō)明超出了手抖動(dòng)校正范圍的情況下的處理的模式圖。
圖10為表示基于衰減系數(shù)的晃動(dòng)頻率與校正殘留率之間的關(guān)系的曲線圖。
圖11為表示對(duì)每一幀所進(jìn)行的攝像機(jī)10的動(dòng)作的流程圖。
圖12為表示圖11的步驟S10的第1狀態(tài)判斷處理的順序的流程圖。
圖13為表示圖11的步驟S11的第2狀態(tài)判斷處理的順序的流程圖。
圖14a、圖14b以及圖14c為表示光學(xué)廣角端中，實(shí)際的狀態(tài)從手抖動(dòng)狀態(tài)變化到平移狀態(tài)的情況下的幀數(shù)與攝像機(jī)10的顯示圖像(構(gòu)圖)的移動(dòng)量之間的關(guān)系的曲線圖。
圖15a以及圖15b為表示光學(xué)長(zhǎng)焦端中，實(shí)際的狀態(tài)從手抖動(dòng)狀態(tài)變化到平移狀態(tài)的情況下的幀數(shù)與攝像機(jī)10的顯示圖像(構(gòu)圖)的移動(dòng)量之間的關(guān)系的曲線圖。
具體實(shí)施例方式
下面對(duì)照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。
圖1表示攝像機(jī)的構(gòu)成。
攝像機(jī)10中，包含有將來(lái)自鏡頭11所輸入的被攝體(圖中未顯示)的光信號(hào)變換成電氣信號(hào)的CCD那樣的固體攝像元件12。來(lái)自固體攝像元件12的電氣信號(hào)輸入給照相機(jī)電路13。照相機(jī)電路13，公知包含有采樣保持電路，對(duì)來(lái)自固體攝像元件12的電氣信號(hào)進(jìn)行采樣保持。通過(guò)AGC來(lái)調(diào)整被采樣保持的電氣信號(hào)的電平，同時(shí)由同步信號(hào)添加電路來(lái)添加同步信號(hào)。這樣，照相機(jī)電路13將來(lái)自固體攝像器件12的圖像信號(hào)變換成模擬視頻信號(hào)。
照相機(jī)電路13所輸出的模擬視頻信號(hào)，進(jìn)一步通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器14轉(zhuǎn)換成數(shù)字視頻信號(hào)。A/D轉(zhuǎn)換器14所輸出的數(shù)字視頻信號(hào)提供給運(yùn)動(dòng)檢測(cè)電路(晃動(dòng)檢測(cè)機(jī)構(gòu))18，同時(shí)，由存儲(chǔ)器控制電路21寫入到幀存儲(chǔ)器15。
圖2中顯示了運(yùn)動(dòng)檢測(cè)電路18的構(gòu)成。
運(yùn)動(dòng)檢測(cè)電路18，使用例如公知的代表點(diǎn)匹配法，檢測(cè)出運(yùn)動(dòng)矢量。下面對(duì)代表點(diǎn)匹配法的概要進(jìn)行說(shuō)明。如圖3所示，在各個(gè)幀的成像區(qū)域內(nèi)，設(shè)置多個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)區(qū)域E1～E4。各個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)區(qū)域矢量E1～E4的大小相同。另外，各個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)區(qū)域E1～E4進(jìn)一步被分割成多個(gè)小區(qū)域e。本例中，各個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)區(qū)域E1～E4被分隔成30個(gè)小區(qū)域e。各個(gè)小區(qū)域e例如由32像素×16行構(gòu)成。之后，如圖4所示，在各個(gè)小區(qū)域e中分別設(shè)定多個(gè)采樣點(diǎn)S與1個(gè)代表點(diǎn)R。
當(dāng)前幀中的小區(qū)域e內(nèi)的各個(gè)采樣點(diǎn)S的成像信號(hào)等級(jí)(level)(亮度等級(jí))，與前幀中的對(duì)應(yīng)的小區(qū)域e的代表點(diǎn)R的視頻信號(hào)等級(jí)(亮度等級(jí))之間的差(各個(gè)采樣點(diǎn)中的相關(guān)值)，對(duì)每一個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)區(qū)域E1～E4分別求出。之后，將各個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)區(qū)域E1～E4中，運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)區(qū)域內(nèi)的所有小區(qū)域e之間，相對(duì)代表點(diǎn)R的偏位相同的采樣點(diǎn)S之間的相關(guān)值累積相加。因此，對(duì)每一個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)區(qū)域E1～E4，求出與1個(gè)小區(qū)域e內(nèi)的采樣點(diǎn)S的數(shù)對(duì)應(yīng)的數(shù)的相關(guān)累積值。
之后，在各個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)區(qū)域E1～E4內(nèi)，將相關(guān)累積值最小的點(diǎn)相對(duì)代表點(diǎn)R的偏位，也即相關(guān)性最高的點(diǎn)的偏位，作為該運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)區(qū)域E1～E4的運(yùn)動(dòng)矢量抽出。
運(yùn)動(dòng)檢測(cè)電路18，包含有接收來(lái)自A/D轉(zhuǎn)換器14的數(shù)字視頻信號(hào)的輸入端31，從該輸入端31所輸入的視頻信號(hào)，通過(guò)濾波器32提供給代表點(diǎn)存儲(chǔ)器33與減法電路34。濾波器32是一種數(shù)字低通濾波器，用來(lái)改善S/N比，通過(guò)較少的代表點(diǎn)來(lái)確保充足的檢測(cè)精度。代表點(diǎn)存儲(chǔ)器33，將圖3中所示的各個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)區(qū)域E1～E4的小區(qū)域e中的、代表點(diǎn)R的位置數(shù)據(jù)與亮度數(shù)據(jù)保存起來(lái)。
減法電路34，將各個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)區(qū)域E1～E4的每一個(gè)小區(qū)域e中的、從代表點(diǎn)存儲(chǔ)器33提供的前幀的代表點(diǎn)的亮度數(shù)據(jù)，與輸入端31所提供的當(dāng)前幀的采樣點(diǎn)S的亮度數(shù)據(jù)相減，計(jì)算出其絕對(duì)值(各個(gè)采樣點(diǎn)中的相關(guān)值)。將所求出的各個(gè)采樣點(diǎn)中的相關(guān)值，提供給累積相加電路35。
累積相加電路35，將各個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)區(qū)域E1～E4中的、運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)區(qū)域內(nèi)的所有小區(qū)域中，相對(duì)代表點(diǎn)R的偏位相同的采樣點(diǎn)之間的相關(guān)值累積相加。將相關(guān)累積值提供給運(yùn)算電路36。
運(yùn)算電路36，求出各個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)區(qū)域E1～E4的相關(guān)累積值的平均值，同時(shí)，求出相關(guān)累積值最小的像素的位置數(shù)據(jù)。這樣，每一個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)區(qū)域E1～E4所得到的相關(guān)累積值的平均值，以及相關(guān)累積值的最小值與相關(guān)累積值最小的像素的位置數(shù)據(jù)，從輸出端37提供給微型計(jì)算機(jī)20(參照?qǐng)D1)。
微型計(jì)算機(jī)20，根據(jù)運(yùn)算電路36所輸入的數(shù)據(jù)，計(jì)算出圖像全體的運(yùn)動(dòng)矢量(以下簡(jiǎn)稱為“全體運(yùn)動(dòng)矢量”)。首先，根據(jù)每一個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)區(qū)域E1～E4的相關(guān)累積值最小的像素的位置數(shù)據(jù)，求出相關(guān)累積值最小的像素相對(duì)代表點(diǎn)的偏位，將該偏位作為該運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)區(qū)域E1～E4的運(yùn)動(dòng)矢量(部分運(yùn)動(dòng)矢量)。另外，為了提高部分運(yùn)動(dòng)矢量的檢測(cè)精度，可以使用相關(guān)累積值最小的像素的周圍4個(gè)像素的相關(guān)累積值，進(jìn)行內(nèi)插，通過(guò)這樣來(lái)計(jì)算出相關(guān)累積值最小的像素的位置數(shù)據(jù)。
微型計(jì)算機(jī)20，對(duì)每一個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)區(qū)域E1～E4，判斷相關(guān)累積值的平均值除以相關(guān)累積值的最小值所得到的值是否大于一定的閾值，以及相關(guān)累積值的平均值是否為給定值以上，并判斷出各個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)區(qū)域E1～E4中所求出的部分運(yùn)動(dòng)矢量是否可信，也即判斷各個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)區(qū)域E1～E4是有效區(qū)域還是無(wú)效區(qū)域。某個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)區(qū)域中，如果相關(guān)累積值的平均值除以相關(guān)累積值的最小值所得到的值大于一定的閾值，且相關(guān)累積值的平均值為給定值以上，則該運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)區(qū)域是有效區(qū)域。
具體地說(shuō)，如下那樣進(jìn)行運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)區(qū)域是否為有效區(qū)域的判斷。首先，在畫面的對(duì)比度低時(shí)，由于亮度差小，因此相關(guān)累積值變小。例如在畫面全體為白色時(shí)，相關(guān)累積值變小。這樣的情況下，由于沒(méi)有可靠性，因此在相關(guān)累積值的平均值≥給定值時(shí)有效。另外，給定值通過(guò)實(shí)驗(yàn)被決定。
另外，在運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)區(qū)域內(nèi)有運(yùn)動(dòng)物體時(shí)，運(yùn)動(dòng)物體所占部分與未占部分的相關(guān)累積值不同，并且運(yùn)動(dòng)物體所占部分取各種相關(guān)累積值，其相關(guān)累積值一般為較大的值(相關(guān)度較低)。因此，在運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)區(qū)域內(nèi)存在運(yùn)動(dòng)物體時(shí)，相關(guān)累積值的最小值變大的可靠性較高，有可能會(huì)誤檢測(cè)出相對(duì)運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)區(qū)域的運(yùn)動(dòng)矢量(部分運(yùn)動(dòng)矢量)。
如果誤檢測(cè)出部分運(yùn)動(dòng)矢量，則會(huì)誤檢測(cè)出全體運(yùn)動(dòng)矢量。但是，在相關(guān)累積值的平均值較大時(shí)，即使在相關(guān)累積值的最小值為某個(gè)程度的大小時(shí)也可信賴。另外，在相關(guān)累積值的平均值較小時(shí)，如果相關(guān)累積值的最小值不是非常小，就無(wú)法信賴。因此，具體地說(shuō)，將滿足(相關(guān)累積值的平均值)/(相關(guān)累積值的最小值)＞5的條件的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)區(qū)域判斷為有效區(qū)域，通過(guò)不使用不滿足該條件的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)區(qū)域的部分運(yùn)動(dòng)矢量，來(lái)防止誤檢測(cè)的弊端。
通過(guò)這兩個(gè)條件，來(lái)判斷各個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)區(qū)域是否為有效區(qū)域。之后，求出判斷為有效區(qū)域的運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)區(qū)域的部分運(yùn)動(dòng)矢量的平均值，將其作為幀之間的運(yùn)動(dòng)量也即全體運(yùn)動(dòng)矢量Vn。全體運(yùn)動(dòng)矢量Vn表示幀之間的運(yùn)動(dòng)量及其方向。微型計(jì)算機(jī)20，使用全體運(yùn)動(dòng)矢量Vn來(lái)求出積分矢量Sn。關(guān)于積分矢量Sn的求法將在后面說(shuō)明。積分矢量Sn表示幀存儲(chǔ)器15的中心到顯示區(qū)域(剪切框)的中心之間的距離與方向。
手抖動(dòng)校正中，通過(guò)改變幀存儲(chǔ)器15內(nèi)的顯示區(qū)域的位置(圖像剪切位置)來(lái)進(jìn)行校正。圖5中顯示了幀存儲(chǔ)器15與剪切框100之間的關(guān)系。將被幀存儲(chǔ)器15內(nèi)的剪切框100所包圍的區(qū)域表示為攝像圖像。剪切框100的初始位置，被設(shè)定在使其中心與幀存儲(chǔ)器15的中心相一致的位置上。之后，對(duì)應(yīng)于所檢測(cè)出的運(yùn)動(dòng)矢量，使其位置移動(dòng)。例如，在向右移動(dòng)攝像機(jī)時(shí)的幀存儲(chǔ)器15與剪切框100之間的關(guān)系如圖6所示。如果向右移動(dòng)攝像機(jī)，則被攝體向幀存儲(chǔ)器內(nèi)的左側(cè)移動(dòng)。這里，通過(guò)讓剪切框100向著與攝像機(jī)的運(yùn)動(dòng)方向相反的方向，移動(dòng)相當(dāng)于攝像機(jī)的運(yùn)動(dòng)量，來(lái)消除所顯示的圖像(構(gòu)圖)的變化，抵消手抖動(dòng)。
圖7表示積分矢量Sn與剪切框100之間的關(guān)系。剪切框100的位置，在以幀存儲(chǔ)器15的中心O為原點(diǎn)的XY坐標(biāo)系中，通過(guò)剪切框100的中心的坐標(biāo)Ot來(lái)獲得。如果設(shè)當(dāng)前幀的積分矢量為S，則從幀存儲(chǔ)器15的中心O，向通過(guò)積分矢量S所表示的方向，移動(dòng)通過(guò)積分矢量S所表示的距離的點(diǎn)，為剪切框100的中心Ot。
這里，手抖動(dòng)校正的范圍，如圖8所示，為剪切框100位于幀存儲(chǔ)器15的端部之間的范圍。也即，積分矢量S的水平成分Sh、垂直成分Sv的范圍分別為圖8的Sh-min～Sh-max，Sv-min～Sv-max。
如圖9所示，在攝像機(jī)大幅度運(yùn)動(dòng)，積分矢量S的水平成分Sh超出了校正范圍的界限值的情況下，如果水平成分Sh小于Sh-min，則將水平成分Sh作為Sh-min(界限值)，如果水平成分Sh大于Sh-max，則將水平成分Sh作為Sh-max(界限值)。在積分矢量S的垂直成分Sv超出了校正范圍的界限值的情況下也一樣，如果垂直成分Sv小于Sv-min，則將垂直成分Sv作為Sv-min(界限值)，如果垂直成分Sv大于Sv-max，則將垂直成分Sv作為Sv-max(界限值)。
積分矢量Sn的計(jì)算方法，因“手抖動(dòng)狀態(tài)”或“平移或俯仰狀態(tài)“而不同。這些狀態(tài)由微型計(jì)算機(jī)20來(lái)進(jìn)行判斷。將表示是“手抖動(dòng)狀態(tài)”，還是“平移或俯仰狀態(tài)”的數(shù)據(jù)，保存到微型計(jì)算機(jī)20的存儲(chǔ)器(圖中未示出)中。
在“手抖動(dòng)狀態(tài)”下，微型計(jì)算機(jī)20使用從焦距檢測(cè)電路19所取得的35mm膠片(film)換算的透鏡焦距F、預(yù)先設(shè)定的焦距的最小值Fmin與最大值Fmax、以及預(yù)先設(shè)定的積分矢量的衰減系數(shù)的最小值Kmin與最大值Kmax，按照下面的式(1)，求出衰減系數(shù)K。本實(shí)施例中，對(duì)于焦距38～280mm，衰減系數(shù)K為0.9～0.95。
K=Kmin+F-FminFmax-Fmin(Kmax-Kmin)...(1)]]>之后，使用所得到的衰減系數(shù)K，與上述前幀與當(dāng)前幀之間的全體運(yùn)動(dòng)矢量Vn，以及前幀的積分矢量Sn-1，按照下面的式(2)，計(jì)算出當(dāng)前幀的積分矢量Sn。
Sn＝K·Sn-1+Vn…(2)通過(guò)控制衰減系數(shù)K，能夠改變校正手抖動(dòng)的頻率的特性。圖10表示基于衰減系數(shù)K的晃動(dòng)頻率[Hz]與校正殘留率[％]之間的關(guān)系。校正殘留率被定義為校正后的晃動(dòng)的振幅相對(duì)校正前的晃動(dòng)的振幅的比率[％]。例如，在K＝1.0的情況下，表示完全校正了所檢測(cè)出的運(yùn)動(dòng)。在K＝0.90的情況下，對(duì)2[Hz]晃動(dòng)的校正約為50％，對(duì)對(duì)5[Hz]晃動(dòng)的校正約為70％。也即，衰減系數(shù)K越小，對(duì)低頻帶的晃動(dòng)的校正程度就越弱。
通過(guò)采用上述式(1)的計(jì)算式，越位于縮放倍率較小(焦距較小)的光學(xué)廣角側(cè)，衰減系數(shù)K就越小。因此，越位于光學(xué)廣角側(cè)，對(duì)低頻帶的晃動(dòng)的校正程度就越弱，因此，例如即使在平移·俯仰狀態(tài)的檢測(cè)中失敗的情況下，在平移·俯仰開始時(shí)的攝像機(jī)的運(yùn)動(dòng)的若干部分沒(méi)有被校正而殘留，因此減輕了粘滯感。另外，在縮放倍率較大(焦距較大)的光學(xué)長(zhǎng)焦側(cè)，衰減系數(shù)K變大，低頻帶側(cè)的晃動(dòng)也能夠強(qiáng)有力地被校正，但平移·俯仰時(shí)的圖像的運(yùn)動(dòng)，由于遠(yuǎn)大于光學(xué)廣角側(cè)，超過(guò)了瞬時(shí)校正范圍，因此，粘滯感較少。反之，通過(guò)對(duì)低頻帶側(cè)的晃動(dòng)也進(jìn)行強(qiáng)有力的校正，能夠進(jìn)行充分的手抖動(dòng)校正。
“平移或俯仰狀態(tài)”中，如下式(3)所示，微型計(jì)算機(jī)20，將微型計(jì)算機(jī)20的存儲(chǔ)器中所保存的1個(gè)前幀的積分矢量Sn-1作為當(dāng)前幀的積分矢量Sn。也即，意味著不進(jìn)行手抖動(dòng)校正。
Sn＝Sn-1…(3)從“手抖動(dòng)狀態(tài)”向“平移或俯仰狀態(tài)”的轉(zhuǎn)移，在滿足以下任一個(gè)轉(zhuǎn)移條件(a)、(b)、(c)的情況下進(jìn)行。
(a)從“手抖動(dòng)狀態(tài)”向“平移或俯仰狀態(tài)”的第1轉(zhuǎn)移條件全體運(yùn)動(dòng)矢量Vn的方向?yàn)橥粋€(gè)方向的幀連續(xù)，且該連續(xù)次數(shù)(連續(xù)幀數(shù))為閾值TH1以上。
具體地說(shuō)，全體運(yùn)動(dòng)矢量Vn的垂直成分的方向(上或下)為同一個(gè)方向的幀連續(xù)，且該連續(xù)次數(shù)為閾值TH1以上，或全體運(yùn)動(dòng)矢量Vn的水平成分的方向(左或右)為同一個(gè)方向的幀連續(xù)，且該連續(xù)次數(shù)為閾值TH1以上。
(b)從“手抖動(dòng)狀態(tài)”向“平移或俯仰狀態(tài)”的第2轉(zhuǎn)移條件積分矢量Sn為校正范圍的界限值以上的幀連續(xù)，其連續(xù)次數(shù)(連續(xù)幀數(shù))為閾值TH2以上。
具體地說(shuō)，積分矢量Sn的垂直成分為校正范圍的界限值以上的幀連續(xù)，且其連續(xù)次數(shù)為閾值TH2以上，或積分矢量Sn的水平成分為校正范圍的界限值以上的幀連續(xù)，且其連續(xù)次數(shù)為閾值TH2以上。
另外，如上所述，在積分成分Sn的垂直成分Sv超過(guò)了校正范圍的界限值的情況下，如果垂直成分Sv小于Sv-min，則將垂直成分Sv作為Sv-min(界限值)，如果垂直成分Sv大于Sv-max，則將垂直成分Sv作為Sv-max(界限值)。另外，在積分矢量Sn的水平成分Sh超過(guò)了校正范圍的界限值的情況下，如果水平成分Sh小于Sh-min，則將水平成分Sh作為Sh-min(界限值)，如果水平成分Sh大于Sh-max，則將水平成分Sh作為Sh-max(界限值)。
(c)從“手抖動(dòng)狀態(tài)”向“平移或俯仰狀態(tài)”的第3轉(zhuǎn)移條件全體運(yùn)動(dòng)矢量Vn的方向?yàn)橥粋€(gè)方向的幀連續(xù)，且該在同一方向連續(xù)的所有運(yùn)動(dòng)矢量Vn的積分值為畫角(剪切框的圖像尺寸)的閾值TH3以上的比率。
具體地說(shuō)，全體運(yùn)動(dòng)矢量Vn的垂直成分的方向(上或下)為同一個(gè)方向的幀連續(xù)，且該在同一方向連續(xù)的所有運(yùn)動(dòng)矢量Vn的垂直成分的積分值，為剪切框的上下寬度的閾值TH3以上的比率，或者，全體運(yùn)動(dòng)矢量Vn的水平成分的方向(左或右)為同一個(gè)方向的幀連續(xù)，且該在同一方向連續(xù)的所有運(yùn)動(dòng)矢量Vn的水平成分的積分值，為剪切框的左右寬度的閾值TH3以上的比率。
上述(a)、(b)、(c)的判斷閾值TH1、TH2、TH3，因上述當(dāng)前的焦距而變化。具體地說(shuō)，通過(guò)下面的式(4)進(jìn)行計(jì)算。
TH=THmin+F-FminFmax-Fmin(THmax-THmin)...(4)]]>
上述式(4)中，F(xiàn)為當(dāng)前的焦距，F(xiàn)min、Fmax為預(yù)設(shè)的焦距的最小、最大值，THmin、THmax為預(yù)設(shè)的閾值的最小、最大值。本實(shí)施例中，對(duì)各個(gè)判斷條件，F(xiàn)min、Fmax、THmin、Thxmax使用以下值。
Fmin＝38mm，F(xiàn)max＝280mm(a)計(jì)算TH1時(shí)THmin＝20次，THmax＝30次(b)計(jì)算TH2時(shí)THmin＝5次，THmax＝10次(c)計(jì)算TH3時(shí)THmin＝15％，THmax＝20％例如，關(guān)于TH1，在長(zhǎng)焦端的連續(xù)次數(shù)為30次，在廣角端為20次，因此判斷為平移或俯仰開始。為了緩和在廣角側(cè)的平移或俯仰判斷，通過(guò)焦距使各個(gè)判斷閾值可變，能夠在粘滯感更加顯著的廣角側(cè)，提高平移或俯仰檢測(cè)靈敏度，降低粘滯感。
從“平移或俯仰狀態(tài)”向“手抖動(dòng)狀態(tài)”的轉(zhuǎn)移，在滿足以下任一個(gè)轉(zhuǎn)移條件(a)、(b)的情況下進(jìn)行。
(a)從“平移或俯仰狀態(tài)”向“手抖動(dòng)狀態(tài)”轉(zhuǎn)移的第1轉(zhuǎn)移條件全體運(yùn)動(dòng)矢量Vn為0.5像素以下的幀連續(xù)，且該連續(xù)次數(shù)(連續(xù)幀數(shù))為10以上。
具體地說(shuō)，全體運(yùn)動(dòng)矢量Vn的垂直成分為0.5像素以下的幀連續(xù)，且該連續(xù)次數(shù)為10以上，或全體運(yùn)動(dòng)矢量Vn的水平成分為0.5像素以下的幀連續(xù)，且該連續(xù)次數(shù)為10以上。
(b)從“平移或俯仰狀態(tài)”向“手抖動(dòng)狀態(tài)”轉(zhuǎn)移的第2轉(zhuǎn)移條件全體運(yùn)動(dòng)矢量Vn的方向，為與從“手抖動(dòng)狀態(tài)”向“平移或俯仰狀態(tài)”轉(zhuǎn)移時(shí)的全體運(yùn)動(dòng)矢量Vn的方向相反的方向的幀連續(xù)，且該連續(xù)次數(shù)為10以上。
具體地說(shuō)，全體運(yùn)動(dòng)矢量Vn的垂直成分的方向，為與從“手抖動(dòng)狀態(tài)”向“平移或俯仰狀態(tài)”轉(zhuǎn)移時(shí)的全體運(yùn)動(dòng)矢量Vn的垂直成分的方向相反的方向的幀連續(xù)，且該連續(xù)次數(shù)為10以上，或全體運(yùn)動(dòng)矢量Vn的水平成分的方向，為與從“手抖動(dòng)狀態(tài)”向“平移或俯仰狀態(tài)”轉(zhuǎn)移時(shí)的全體運(yùn)動(dòng)矢量Vn的水平成分的方向相反的方向的幀連續(xù)，且該連續(xù)次數(shù)為10以上。
這樣所求出的積分矢量Sn提供給存儲(chǔ)器控制電路21。存儲(chǔ)器控制電路21中，根據(jù)所提供的積分矢量Sn，決定幀存儲(chǔ)器15的讀出開始地址，從該地址讀出存儲(chǔ)于幀存儲(chǔ)器15中的數(shù)字視頻信號(hào)。也即，存儲(chǔ)器控制電路21，根據(jù)微型計(jì)算機(jī)20所計(jì)算出的積分矢量Sn，移動(dòng)幀存儲(chǔ)器15內(nèi)的剪切框100。
由存儲(chǔ)器控制電路21從幀存儲(chǔ)器15中所讀出的數(shù)字視頻信號(hào)，發(fā)送給電子縮放電路16。電子縮放電路16，為了得到相當(dāng)于幀存儲(chǔ)器15的大小的視頻信號(hào)，根據(jù)從幀存儲(chǔ)器15所讀出的數(shù)字視頻信號(hào)，使用內(nèi)插法來(lái)放大圖像。從電子縮放電路16所輸出的數(shù)字視頻信號(hào)，發(fā)送給輸出端17。
圖11表示對(duì)每一幀所進(jìn)行的攝像機(jī)10的動(dòng)作。
Flag用作保存是“手抖動(dòng)狀態(tài)”還是“平移或俯仰狀態(tài)”的標(biāo)志位。在復(fù)位Flag(Flag＝0)的情況下，狀態(tài)表示為“手抖動(dòng)狀態(tài)”，在置位Flag(Flag＝1)的情況下，狀態(tài)表示為“平移或俯仰狀態(tài)”。
首先復(fù)位Flag(Flag＝0)(步驟S1)。也即，作為初始狀態(tài)，設(shè)定為“手抖動(dòng)狀態(tài)”。
每一個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)區(qū)域E1～E4中，根據(jù)相關(guān)累積值最小的像素的位置數(shù)據(jù)，求出部分運(yùn)動(dòng)矢量(步驟S2)。
接下來(lái)，根據(jù)各個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)區(qū)域E1～E4的相關(guān)累積值的平均值以及相關(guān)累積值的最小值，判斷各個(gè)運(yùn)動(dòng)矢量檢測(cè)區(qū)域E1～E4是有效區(qū)域還是無(wú)效區(qū)域(步驟S3)。之后，判斷是否存在有效區(qū)域(步驟S4)。
在判斷存在有效區(qū)域的情況下，將有效區(qū)域的部分運(yùn)動(dòng)矢量的平均值，作為全體運(yùn)動(dòng)矢量Vn(步驟S5)。之后進(jìn)入步驟S7。在不存在有效區(qū)域的情況下，將全體運(yùn)動(dòng)矢量Vn設(shè)為0(步驟S6)。之后進(jìn)行步驟S7。步驟S7中判斷是否為Flag＝0。也即，判斷是“手抖動(dòng)狀態(tài)”還是“平移或俯仰狀態(tài)”。
在Flag＝0的情況下。也即現(xiàn)在的狀態(tài)為“手抖動(dòng)狀態(tài)”的情況下，從焦距檢測(cè)電路19取得35mm膠片換算的焦距，根據(jù)上述式(1)，計(jì)算出衰減系數(shù)K(步驟S8)。使用所計(jì)算出的K，根據(jù)上述式(2)，計(jì)算出積分矢量Sn(步驟S9)。之后，進(jìn)行了第1狀態(tài)判斷處理之后(步驟S10)，進(jìn)入步驟S13。關(guān)于第1狀態(tài)判斷處理，將在后面說(shuō)明。
上述步驟S7中，在Flag＝1的情況下。也即現(xiàn)在的狀態(tài)為“平移或俯仰狀態(tài)”的情況下，根據(jù)上述式(3)，計(jì)算出積分矢量Sn(步驟S11)。
之后，進(jìn)行了第2狀態(tài)判斷處理之后(步驟S12)，進(jìn)入步驟S13。關(guān)于第2狀態(tài)判斷處理，將在后面說(shuō)明。
步驟S13中，根據(jù)通過(guò)上述步驟S9或S11所計(jì)算出的積分矢量Sn，計(jì)算出剪切框的位置。之后結(jié)束本次的處理。
圖12表示圖11的步驟S10的第1狀態(tài)判斷處理的順序。
首先，取得現(xiàn)在的35mm膠片換算的焦距F(步驟S21)。使用所取得的焦距F，根據(jù)上述式(4)，計(jì)算出平移或俯仰狀態(tài)判斷用閾值Th1、Th2、Th3(步驟S22)。
本例中，Th1、Th2、Th3分別根據(jù)下面的式(5)、(6)、(7)計(jì)算。
Th1＝20+10*(F-38)/(280-38) …(5)Th2＝5+5*(F-38)/(280-38) …(6)Th3＝15+5*(F-38)/(280-38)…(7)接下來(lái)，判斷是否滿足從“手抖動(dòng)狀態(tài)”向“平移或俯仰狀態(tài)”的第1轉(zhuǎn)移條件(步驟S23)。也即，判斷是否滿足全體運(yùn)動(dòng)矢量Vn的方向?yàn)橥粋€(gè)方向的幀連續(xù)，且該連續(xù)次數(shù)(連續(xù)幀數(shù))為閾值TH1以上這一條件。在滿足上述第1轉(zhuǎn)移條件的情況下，判斷為“平移或俯仰狀態(tài)”，也即判斷從“手抖動(dòng)狀態(tài)”轉(zhuǎn)移到“平移或俯仰狀態(tài)”，置位Flag(Flag＝1)(步驟S27)。之后，進(jìn)入圖11的步驟S13。
在不滿足上述第1轉(zhuǎn)移條件的情況下，判斷是否滿足從“手抖動(dòng)狀態(tài)”向“平移或俯仰狀態(tài)”的第2轉(zhuǎn)移條件(步驟S24)。也即，判斷是否滿足積分矢量Sn為校正范圍的界限值以上的幀連續(xù)，其連續(xù)次數(shù)(連續(xù)幀數(shù))為閾值TH2以上這一條件。在滿足上述第2轉(zhuǎn)移條件的情況下，判斷為“平移或俯仰狀態(tài)”，也即判斷從“手抖動(dòng)狀態(tài)”轉(zhuǎn)移到“平移或俯仰狀態(tài)”，置位Flag(Flag＝1)(步驟S27)。之后，進(jìn)入圖11的步驟S13。
在不滿足上述第2轉(zhuǎn)移條件的情況下，判斷是否滿足從“手抖動(dòng)狀態(tài)”向“平移或俯仰狀態(tài)”的第3轉(zhuǎn)移條件(步驟S25)。也即，判斷是否滿足全體運(yùn)動(dòng)矢量Vn的方向?yàn)橥粋€(gè)方向的幀連續(xù)，且該在同一方向連續(xù)的所有運(yùn)動(dòng)矢量Vn的積分值，為畫角(剪切框的圖像尺寸)的閾值TH3[％]以上這一條件。在滿足上述第3轉(zhuǎn)移條件的情況下，判斷為“平移或俯仰狀態(tài)”，也即判斷從“手抖動(dòng)狀態(tài)”轉(zhuǎn)移到“平移或俯仰狀態(tài)”，置位Flag(Flag＝1)(步驟S27)。之后，進(jìn)入圖11的步驟S13。
在不滿足上述第3轉(zhuǎn)移條件的情況下，判斷為“手抖動(dòng)狀態(tài)”，復(fù)位Flag(Flag＝0)(步驟S26)。之后，進(jìn)入圖11的步驟S13。
圖13表示圖11的步驟S11的第2狀態(tài)判斷處理的順序。
首先，判斷是否滿足從“平移或俯仰狀態(tài)”向“手抖動(dòng)狀態(tài)”的第1轉(zhuǎn)移條件(步驟S31)。也即，判斷是否滿足全體運(yùn)動(dòng)矢量Vn為0.5像素以下的幀連續(xù)，且該連續(xù)次數(shù)(連續(xù)幀數(shù))為10以上這一條件。在滿足上述第1轉(zhuǎn)移條件的情況下，判斷為“手抖動(dòng)狀態(tài)”，也即判斷從“平移或俯仰狀態(tài)”轉(zhuǎn)移到“手抖動(dòng)狀態(tài)”，復(fù)位Flag(Flag＝0)(步驟S34)。之后，進(jìn)入圖11的步驟S13。
在不滿足上述第1轉(zhuǎn)移條件的情況下，判斷是否滿足從“平移或俯仰狀態(tài)”向“手抖動(dòng)狀態(tài)”的第2轉(zhuǎn)移條件(步驟S32)。也即，判斷是否滿足全體運(yùn)動(dòng)矢量Vn的方向，為與從“手抖動(dòng)狀態(tài)”轉(zhuǎn)移到“平移或俯仰狀態(tài)”時(shí)的全體運(yùn)動(dòng)矢量Vn的方向相反的方向的幀連續(xù)，且該連續(xù)次數(shù)為10以上這一條件。在滿足上述第2轉(zhuǎn)移條件的情況下，判斷為“手抖動(dòng)狀態(tài)”，也即判斷從“平移或俯仰狀態(tài)”轉(zhuǎn)移到“手抖動(dòng)狀態(tài)”，復(fù)位Flag(Flag＝0)(步驟S34)。之后，進(jìn)入圖11的步驟S13。
在不滿足上述第2轉(zhuǎn)移條件的情況下，判斷為“平移或俯仰狀態(tài)”，置位Flag(Flag＝1)(步驟S33)。之后，進(jìn)入圖11的步驟S13。
像這樣進(jìn)行動(dòng)作的攝像機(jī)10中，以往在平移或俯仰操作時(shí)，粘滯感顯著的光學(xué)廣角側(cè)，衰減系數(shù)K變小。因此，光學(xué)廣角側(cè)中，由于低頻帶的晃動(dòng)的校正程度較弱，因此，即使例如在平移·俯仰狀態(tài)的檢測(cè)失敗的情況下，在平移·俯仰操作開始時(shí)的攝像機(jī)的運(yùn)動(dòng)的若干部分沒(méi)有被校正而殘留，因此減輕了粘滯感。
另外，由于與焦距F對(duì)應(yīng)來(lái)變更各個(gè)判斷閾值TH1、TH2、TH3，使得越位于光學(xué)廣角側(cè)，就越容易判斷為平移或俯仰狀態(tài)，因此，提高了光學(xué)廣角側(cè)的平移或俯仰狀態(tài)的檢測(cè)靈敏度，在光學(xué)廣角側(cè)減輕了粘滯感。
因此，與以往相比，能夠提高光學(xué)廣角側(cè)的操作性(降低一頓一頓的運(yùn)動(dòng))，從而能夠進(jìn)行在所有的縮放區(qū)域中具有良好的操作性的手抖動(dòng)校正。
圖14a、圖14b以及圖14c表示在光學(xué)廣角端，實(shí)際的狀態(tài)從手抖動(dòng)狀態(tài)向平移狀態(tài)變化的情況下的幀數(shù)與攝像機(jī)10的顯示圖像(構(gòu)圖)的移動(dòng)量之間的關(guān)系。
圖14a表示沒(méi)有進(jìn)行手抖動(dòng)校正的情況下的構(gòu)圖的移動(dòng)量，圖14b通過(guò)現(xiàn)有技術(shù)(固定為衰減系數(shù)K＝0.95)進(jìn)行手抖動(dòng)校正的情況下的構(gòu)圖的移動(dòng)量，圖14c為通過(guò)本實(shí)施例(衰減系數(shù)0.9)進(jìn)行手抖動(dòng)校正的情況下的構(gòu)圖的移動(dòng)量。
如期間T1所示，在實(shí)際的狀態(tài)為手抖動(dòng)狀態(tài)的情況下，在攝像機(jī)10中也判斷為“手抖動(dòng)狀態(tài)”，在現(xiàn)有技術(shù)(圖14b)中通過(guò)K＝0.95，在本實(shí)施例(圖14c)中通過(guò)K＝0.9，進(jìn)行手抖動(dòng)校正。本實(shí)施例(圖14c)中，由于衰減系數(shù)K較小，因此校正殘留率較高。
之后，如期間T2所示，如果實(shí)際的狀態(tài)從手抖動(dòng)狀態(tài)向平移狀態(tài)變化，則變化后起初也判斷為“手抖動(dòng)狀態(tài)”，因此進(jìn)行手抖動(dòng)校正。之后，滿足從“手抖動(dòng)狀態(tài)”向“平移或俯仰狀態(tài)”的第1轉(zhuǎn)移條件、第2轉(zhuǎn)移條件或第3轉(zhuǎn)移條件的中的任一個(gè)條件，攝像機(jī)10的判斷結(jié)果從“手抖動(dòng)狀態(tài)”向“平移或俯仰狀態(tài)”轉(zhuǎn)移。其結(jié)果是，不進(jìn)行手抖動(dòng)校正，校正后的構(gòu)圖的運(yùn)動(dòng)，與不進(jìn)行手抖動(dòng)校正的情況相同。
在實(shí)際的狀態(tài)從手抖動(dòng)狀態(tài)向平移狀態(tài)變化之后，在從攝像機(jī)10的判斷結(jié)果從“手抖動(dòng)狀態(tài)”向“平移或俯仰狀態(tài)”轉(zhuǎn)移的期間內(nèi)，現(xiàn)有技術(shù)(圖14b)中衰減系數(shù)K較大，由于強(qiáng)有力校正了甚至低頻成分的晃動(dòng)，因此，在平移操作開始時(shí)的平緩的上升幾乎沒(méi)有，粘滯現(xiàn)象變得顯著，并且，向“平移或俯仰狀態(tài)”轉(zhuǎn)移之后，畫面急劇變動(dòng)這一現(xiàn)象變得顯著。另外，本實(shí)施例(圖14c)中衰減系數(shù)K較小，對(duì)低頻成分的晃動(dòng)的校正的程度較弱，因此，在平移操作開始時(shí)的平緩的上升還有若干殘留，從而減輕了粘滯現(xiàn)象。
圖15a以及圖15b表示在光學(xué)長(zhǎng)焦端，實(shí)際的狀態(tài)從手抖動(dòng)狀態(tài)向平移狀態(tài)變化的情況下的幀數(shù)與攝像機(jī)10的顯示圖像(構(gòu)圖)的移動(dòng)量之間的關(guān)系。
圖15a表示沒(méi)有進(jìn)行手抖動(dòng)校正的情況下的構(gòu)圖的移動(dòng)量，圖15b表示通過(guò)現(xiàn)有技術(shù)以及本實(shí)施例(衰減系數(shù)K＝0.95)進(jìn)行手抖動(dòng)校正的情況下的構(gòu)圖的移動(dòng)量。
如期間T1所示，在實(shí)際的狀態(tài)為手抖動(dòng)狀態(tài)的情況下，如圖15b所示，在現(xiàn)有技術(shù)與本實(shí)施例中，判斷為“手抖動(dòng)狀態(tài)”，通過(guò)K＝0.95，進(jìn)行手抖動(dòng)校正。之后，如期間T2所示，如果實(shí)際的狀態(tài)從手抖動(dòng)狀態(tài)向平移狀態(tài)變化，則變化后起初也判斷為“手抖動(dòng)狀態(tài)”，因此進(jìn)行手抖動(dòng)校正，之后，滿足從“手抖動(dòng)狀態(tài)”向“平移或俯仰狀態(tài)”的第1轉(zhuǎn)移條件、第2轉(zhuǎn)移條件或第3轉(zhuǎn)移條件中的任一個(gè)條件，攝像機(jī)10的判斷結(jié)果從“手抖動(dòng)狀態(tài)”向“平移或俯仰狀態(tài)”轉(zhuǎn)移。其結(jié)果是，不進(jìn)行手抖動(dòng)校正，校正后的構(gòu)圖的運(yùn)動(dòng)，與不進(jìn)行手抖動(dòng)校正的情況相同。
在實(shí)際的狀態(tài)從手抖動(dòng)狀態(tài)向平移狀態(tài)變化之后，立刻判斷為“手抖動(dòng)狀態(tài)”，但顯示畫面的運(yùn)動(dòng)，光學(xué)長(zhǎng)焦端遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于光學(xué)廣角端，瞬時(shí)超過(guò)了校正范圍，因此，手抖動(dòng)校正的效果消失，因此在光學(xué)長(zhǎng)焦端的粘滯感非常少。
本實(shí)施例中，由于光學(xué)長(zhǎng)焦側(cè)也一樣粘滯感較少，因此，能夠以與現(xiàn)有技術(shù)一樣大小的衰減系數(shù)來(lái)充分校正了甚至低頻成分的晃動(dòng)，在光學(xué)廣角側(cè)能夠減小衰減系數(shù)，讓平移或俯仰操作開始時(shí)的平緩的上升消失，通過(guò)這樣能夠降低粘滯感。
另外，運(yùn)動(dòng)矢量除了用代表點(diǎn)匹配法求出之外，例如也可以使用角速度傳感器來(lái)求出。另外，手抖動(dòng)校正除了控制圖像存儲(chǔ)器的剪切位置以外，例如還能夠控制鏡頭角度、鏡頭位置或受光元件的位置。
權(quán)利要求
1.一種手抖動(dòng)校正裝置，其特征在于，具備縮放檢測(cè)機(jī)構(gòu)，其對(duì)與縮放倍率對(duì)應(yīng)的值進(jìn)行檢測(cè)；晃動(dòng)檢測(cè)機(jī)構(gòu)，其對(duì)圖像的晃動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)；以及校正量生成機(jī)構(gòu)，其根據(jù)由晃動(dòng)檢測(cè)機(jī)構(gòu)所檢測(cè)出的晃動(dòng)量、和由縮放檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)出的與縮放倍率對(duì)應(yīng)的值，生成作為用來(lái)校正圖像的晃動(dòng)的校正量的、對(duì)晃動(dòng)頻率的校正殘留率特性可變的校正量，校正量生成機(jī)構(gòu)，根據(jù)由縮放檢測(cè)機(jī)構(gòu)所檢測(cè)出的與縮放倍率對(duì)應(yīng)的值，變更對(duì)晃動(dòng)頻率的校正殘留率特性。
2.如權(quán)利要求1所述的手抖動(dòng)校正裝置，其特征在于校正量生成機(jī)構(gòu)，變更對(duì)晃動(dòng)頻率的校正殘留率特性，以使縮放倍率越大，對(duì)晃動(dòng)的低頻帶的校正的程度就越強(qiáng)。
3.一種手抖動(dòng)校正裝置，其特征在于，具備縮放檢測(cè)機(jī)構(gòu)，其對(duì)與縮放倍率對(duì)應(yīng)的值進(jìn)行檢測(cè)；晃動(dòng)檢測(cè)機(jī)構(gòu)，其對(duì)圖像的晃動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)；狀態(tài)判斷機(jī)構(gòu)，其對(duì)拍攝者有意的照相機(jī)運(yùn)動(dòng)所引起的晃動(dòng)狀態(tài)和手抖動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行判斷；第1校正量生成機(jī)構(gòu)，其在由狀態(tài)判斷機(jī)構(gòu)判斷為手抖動(dòng)狀態(tài)時(shí)，根據(jù)由晃動(dòng)檢測(cè)機(jī)構(gòu)所檢測(cè)出的晃動(dòng)量，以及由縮放檢測(cè)機(jī)構(gòu)所檢測(cè)出的與縮放倍率對(duì)應(yīng)的值，生成作為用來(lái)校正圖像的晃動(dòng)的校正量的、對(duì)晃動(dòng)頻率的校正殘留率特性可變的校正量；以及第2校正量生成機(jī)構(gòu)，其在由狀態(tài)判斷機(jī)構(gòu)判斷為拍攝者有意的照相機(jī)運(yùn)動(dòng)所引起的晃動(dòng)狀態(tài)時(shí)，將用于校正圖像的晃動(dòng)的校正量，作為1幀前的校正量，第1校正量生成機(jī)構(gòu)，其根據(jù)由縮放檢測(cè)機(jī)構(gòu)所檢測(cè)出的與縮放倍率對(duì)應(yīng)的值，變更對(duì)晃動(dòng)頻率的校正殘留率特性。
4.如權(quán)利要求3所述的手抖動(dòng)校正裝置，其特征在于第1校正量生成機(jī)構(gòu)，變更對(duì)晃動(dòng)頻率的校正殘留率特性，以使縮放倍率越大，對(duì)晃動(dòng)的低頻帶的校正的程度就越強(qiáng)。
5.如權(quán)利要求3所述的手抖動(dòng)校正裝置，其特征在于狀態(tài)判斷機(jī)構(gòu)，在滿足以下任一個(gè)條件(a)、(b)、(c)時(shí)，判斷為拍攝者有意的照相機(jī)運(yùn)動(dòng)所引起的晃動(dòng)狀態(tài)(a)由晃動(dòng)檢測(cè)機(jī)構(gòu)所檢測(cè)出的晃動(dòng)方向?yàn)橥粋€(gè)方向的幀連續(xù)，且其連續(xù)次數(shù)為第1閾值以上；(b)由第1校正量生成機(jī)構(gòu)所生成的校正量為校正范圍的界限值以上的幀連續(xù)，且其連續(xù)次數(shù)為第2閾值以上；(c)由晃動(dòng)檢測(cè)機(jī)構(gòu)所檢測(cè)出的晃動(dòng)方向?yàn)橥粋€(gè)方向的幀連續(xù)，且該在同一方向連續(xù)的晃動(dòng)的積分值，為畫角的第3閾值以上的比率。
6.如權(quán)利要求5所述的手抖動(dòng)校正裝置，其特征在于狀態(tài)判斷機(jī)構(gòu)，具有閾值控制機(jī)構(gòu)，其根據(jù)由縮放檢測(cè)機(jī)構(gòu)所檢測(cè)出的與縮放倍率對(duì)應(yīng)的值，來(lái)控制第1閾值、第2閾值、以及第3閾值。
7.如權(quán)利要求6所述的手抖動(dòng)校正裝置，其特征在于閾值控制機(jī)構(gòu)，控制第1閾值、第2閾值、以及第3閾值，以使縮放倍率越小，第1閾值、第2閾值以及第3閾值就越小。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種手抖動(dòng)校正裝置，具備縮放檢測(cè)機(jī)構(gòu)，其對(duì)與縮放倍率對(duì)應(yīng)的值進(jìn)行檢測(cè)；晃動(dòng)檢測(cè)機(jī)構(gòu)，其對(duì)圖像的晃動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)；以及校正量生成機(jī)構(gòu)，其根據(jù)由晃動(dòng)檢測(cè)機(jī)構(gòu)所檢測(cè)出的晃動(dòng)量、和由縮放檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)出的與縮放倍率對(duì)應(yīng)的值，生成作為用來(lái)校正圖像的晃動(dòng)的校正量的、對(duì)晃動(dòng)頻率的校正殘留率特性可變的校正量，其中，校正量生成機(jī)構(gòu)，根據(jù)由縮放檢測(cè)機(jī)構(gòu)所檢測(cè)出的與縮放倍率對(duì)應(yīng)的值，變更對(duì)晃動(dòng)頻率的校正殘留率特性。
文檔編號(hào)H04N5/232GK1744671SQ200510096650
公開日2006年3月8日 申請(qǐng)日期2005年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月31日
發(fā)明者畑中晴雄, 千葉直樹 申請(qǐng)人:三洋電機(jī)株式會(huì)社