JP6659126B2 - Image blur correction device, image blur correction method, imaging device, and program - Google Patents
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Description
本発明は、手振れ等による像振れを補正する像振れ補正装置、像振れ補正方法、撮像装置およびプログラムに関する。 The present invention relates to an image shake correction device, an image shake correction method, an image pickup device, and a program for correcting an image shake due to a camera shake or the like.
特許文献1は、被写体の画像全体に占める割合に基づいて、平行振れ量を補正するための補正ゲインを決定し、角度振れ量と、平行振れ量を補正ゲインにより補正した値との合成値に基づいて、振れ補正手段を駆動する防振制御装置を提案している。 Patent Literature 1 determines a correction gain for correcting a parallel shake amount based on a ratio of a subject to an entire image, and obtains a combined value of an angle shake amount and a value obtained by correcting the parallel shake amount by the correction gain. Based on this, an image stabilization control device that drives a shake correction unit has been proposed.
特許文献1は、被写体の画像全体に占める割合が大きいほど、補正ゲインを大きく設定しているため、被写体の合焦範囲が狭いマクロ撮影時などでは補正ゲインが小さくなり、平行振れ量が残る懸念がある。また、従来の平行振れ量の情報は、角速度計と加速度計の情報に基づいて得られていたため、特に、低周波の振動に対しては平行振れ量の検出精度が低く、高精度な平行振れ補正を行うことができなかった。 In Patent Literature 1, the correction gain is set to be larger as the ratio of the subject to the entire image is larger. Therefore, the correction gain is reduced during macro shooting in which the focus range of the subject is narrow, and the parallel shake amount may remain. There is. In addition, since the conventional parallel shake amount information is obtained based on the information of the gyro and the accelerometer, the detection accuracy of the parallel shake amount is low especially for low-frequency vibration, and the high-precision parallel shake amount is obtained. Correction could not be made.
本発明は、高精度な平行振れ補正を行うことが可能な像振れ補正装置、像振れ補正方法、撮像装置およびプログラムを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an image blur correction device, an image blur correction method, an imaging device, and a program that can perform highly accurate parallel shake correction.
本発明の像振れ補正装置は、撮像装置の回転による角度振れ量と前記撮像装置の平行移動による平行振れ量の情報に基づいて、前記撮像装置が撮像する画像の振れを補正する像振れ補正装置であって、前記撮像装置の角速度と加速度の情報に基づいて、第1平行振れ量の情報を取得する第1取得手段と、前記画像における動きベクトルの情報に基づいて、被写体の動きベクトルを選択する被写体ベクトル選択手段と、前記被写体の動きベクトルに基づいて、第2平行振れ量の情報を取得する第2取得手段と、前記画像において前記被写体の合焦範囲を検出する合焦範囲検出手段と、前記第2平行振れ量に補正係数を乗じる乗算手段と、前記第1平行振れ量と、前記乗算手段によって前記補正係数が乗じられた前記第2平行振れ量と、を加算することによって前記画像の振れを補正する補正量を設定する設定手段と、を有し、前記乗算手段は、前記合焦範囲検出手段が検出した前記合焦範囲の割合が閾値未満である場合の前記補正係数を、前記合焦範囲の割合が閾値以上である場合の前記補正係数よりも大きく設定することを特徴とする。
An image shake correction apparatus according to the present invention is an image shake correction apparatus that corrects a shake of an image captured by the imaging device based on information on an angular shake amount due to rotation of the imaging device and a parallel shake amount due to parallel movement of the imaging device. A first acquisition unit for acquiring information on a first parallel shake amount based on information on an angular velocity and an acceleration of the imaging device; and selecting a motion vector of a subject based on information on a motion vector in the image. Subject vector selecting means, second acquiring means for acquiring information on a second parallel shake amount based on the motion vector of the subject, and focusing range detecting means for detecting a focusing range of the subject in the image. Multiplying means for multiplying the second parallel shake amount by a correction coefficient, adding the first parallel shake amount, and the second parallel shake amount multiplied by the correction coefficient by the multiplying means. Anda setting means for setting a correction amount for correcting the shake of the image by said multiplying means, said when the ratio of the focusing range of the focusing range detecting unit detects is less than the threshold The correction coefficient is set to be larger than the correction coefficient when the ratio of the focusing range is equal to or more than a threshold value.
本発明によれば、高精度な平行振れ補正を行うことが可能な像振れ補正装置、像振れ補正方法、撮像装置およびプログラムを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an image shake correction device, an image shake correction method, an imaging device, and a program that can perform high-precision parallel shake correction.
従来から、角速度計によって検出された角速度に基づいて、像振れ補正レンズの一部や撮像素子を光軸垂直方向に移動させる像振れ補正装置は知られている。至近距離での撮影(マクロ撮影時などの撮影倍率の高い撮影条件)では、角速度計のみでは検出できない、カメラの光軸に対して平行あるいは垂直な方向に加わる、いわゆる平行振れによる像劣化も無視できない。例えば、マクロ撮影のように被写体に20cm程度まで接近して撮影する条件や、被写体は1m程度に位置していても、撮影光学系の焦点距離が非常に大きい(例えば、400mm)場合は積極的に平行振れを検出して補正を行う必要が生じる。 2. Description of the Related Art Conventionally, an image blur correction device that moves a part of an image blur correction lens or an image sensor in a direction perpendicular to an optical axis based on an angular velocity detected by an gyro is known. In shooting at a close distance (high-magnification shooting conditions such as macro shooting), the image degradation due to so-called parallel shake, which cannot be detected by the gyro alone and is applied in a direction parallel or perpendicular to the optical axis of the camera, is ignored. Can not. For example, a condition such as macro photography in which the subject is photographed as close as about 20 cm, or the subject is positioned at about 1 m, but the focal length of the photographing optical system is very large (for example, 400 mm), so that aggressive. It is necessary to detect a parallel shake and perform correction.
撮像装置に加わる振れには回転中心周りに回転による角度振れと撮像装置の平行移動による平行振れの2種類がある。角度振れによる像の劣化は、被写体距離と撮像装置の焦点距離が長い程大きくなる。平行振れによる像劣化は、被写体距離と焦点距離に関連し、像倍率が大きい(被写体距離が近く、焦点距離も長い)程劣化量は大きくなる。 There are two types of vibrations applied to the imaging device, namely, angular vibration around the center of rotation due to rotation and parallel vibration due to parallel movement of the imaging device. The deterioration of the image due to the angular shake becomes larger as the subject distance and the focal length of the imaging device are longer. The image deterioration due to the parallel shake is related to the subject distance and the focal length, and the larger the image magnification (the closer the subject distance and the longer the focal length), the larger the deterioration amount.
一般の撮影条件(例えば、被写体距離1m)では、平行振れによる像劣化の影響はほぼ無視できるが、近接撮影(例えば、被写体距離10cm)においては、撮影倍率が高いために平行振れによる像劣化が無視できない。このため、平行振れを検出(例えば、光学防振システムでは加速度計などを用いて検出、電子防振システムは画像のずれを検出)し、その結果に応じて像振れを補正する。画面内には様々な撮影距離の被写体が混在している。被写体の撮影距離に合わせて像振れ補正を行えば、被写体に対しては平行振れによる像劣化は防げるが、背景などそれ以外の撮影距離の被写体に対しては十分な振れ補正ができず、像劣化の原因となる。 Under general shooting conditions (for example, a subject distance of 1 m), the effect of image deterioration due to parallel shake can be almost ignored. However, in close-up shooting (for example, a subject distance of 10 cm), image deterioration due to parallel shake is large due to a high shooting magnification. I can't ignore it. For this reason, parallel shake is detected (for example, in an optical image stabilization system, detection is performed using an accelerometer, and in an electronic image stabilization system, image shift is detected), and image shake is corrected according to the result. Subjects at various shooting distances are mixed in the screen. If image blur correction is performed according to the shooting distance of the subject, image deterioration due to parallel shake can be prevented for the subject, but sufficient shake correction cannot be performed for subjects at other shooting distances such as the background. It causes deterioration.
図1(a)は、本実施形態に係る撮像装置101を示す平面図、図1(b)は、その側面図である。撮像装置101は、矢印103p、103yで示す振れ(以下、「角度振れ」)、及び矢印104p、104yで示す振れ(以下、「平行振れ」)に対して振れ補正を行う像振れ補正装置を有する。像振れ補正装置は、角度振れ量と平行振れ量に基づいて、撮像装置が撮像する画像の振れを補正する。 FIG. 1A is a plan view illustrating an imaging device 101 according to the present embodiment, and FIG. 1B is a side view thereof. The imaging apparatus 101 includes an image shake correction device that performs shake correction for shakes indicated by arrows 103p and 103y (hereinafter, “angle shake”) and shakes indicated by arrows 104p and 104y (hereinafter, “parallel shake”). . The image shake correction device corrects a shake of an image captured by the imaging device based on the amount of angular shake and the amount of parallel shake.
105はレリーズボタン(S1)、106は測光部、107は撮像素子、150はカメラCPUである。 Reference numeral 105 denotes a release button (S1); 106, a photometry unit; 107, an image sensor; and 150, a camera CPU.
レリーズボタン105は、ユーザによる半押しに応じてSW1信号をCPU150に送信し、ユーザによる全押しに応じてSW2信号をCPU150に送信する。レリーズボタン105は、撮影準備および撮影を指示する指示手段として機能する。本実施例では、レリーズボタン105の半押しは撮影準備の指示に相当し、レリーズボタン105の全押しは撮影の指示に相当する。 The release button 105 transmits a SW1 signal to the CPU 150 in response to a half-press by the user, and transmits a SW2 signal to the CPU 150 in response to a full-press by the user. The release button 105 functions as an instruction unit for instructing shooting preparation and shooting. In this embodiment, half-pressing the release button 105 corresponds to an instruction for shooting preparation, and fully pressing the release button 105 corresponds to an instruction for shooting.
測光部(輝度値情報取得手段)106は、撮像素子107からの出力を用いて撮像光学系を通過した光量(輝度)を測定し、輝度値情報をCPU150に送信する。 The photometry unit (luminance value information acquisition unit) 106 measures the amount of light (luminance) that has passed through the imaging optical system using the output from the imaging element 107 and transmits the luminance value information to the CPU 150.
撮像素子107は、CCDセンサやCMOSセンサ等の光電変換素子により構成され、撮像光学系が形成した光学像を光電変換することによって被写体を撮像する。撮像素子107から出力されるアナログ電気信号は、不図示のA/D変換部によってデジタル信号に変換され、デジタル信号は不図示の画像処理手段に入力される。画像処理手段は、ホワイトバランス、γ処理等の所定の処理をデジタル信号に施し、CPU150に結果を送信する。画像処理手段は、後述する動きベクトル検出部180を含む。 The imaging element 107 is configured by a photoelectric conversion element such as a CCD sensor or a CMOS sensor, and captures an object by photoelectrically converting an optical image formed by the imaging optical system. An analog electric signal output from the image sensor 107 is converted into a digital signal by an A / D converter (not shown), and the digital signal is input to an image processing unit (not shown). The image processing means performs predetermined processing such as white balance and γ processing on the digital signal, and transmits the result to the CPU 150. The image processing means includes a motion vector detection unit 180 described later.
CPU150は、撮像装置101の各部の動作を制御する制御手段であり、マイクロコンピュータから構成される。CPU150は、SW1信号に応じて、AE(オートフォーカス)、像振れ補正、AWB(オートホワイトバランス)処理、EF(フラッシュプリ発光)処理、顔検出等の撮影準備動作を開始する。また、CPU150は、SW2信号に応じて、不図示のシャッター駆動回路を駆動し、撮影光束を撮像素子107に導き、露光(撮影)を行う。また、CPU150は、SW2信号に応じて、撮像素子107からの信号読み出しから画像記録手段に画像データを書き込むまでの一連の撮影処理の動作を制御する。 The CPU 150 is a control unit that controls the operation of each unit of the imaging apparatus 101, and includes a microcomputer. The CPU 150 starts shooting preparation operations such as AE (auto focus), image blur correction, AWB (auto white balance) processing, EF (flash pre-emission) processing, and face detection in response to the SW1 signal. In addition, the CPU 150 drives a shutter driving circuit (not shown) in accordance with the SW2 signal, guides a photographing light beam to the image sensor 107, and performs exposure (photographing). In addition, the CPU 150 controls a series of photographing processing operations from reading a signal from the image sensor 107 to writing image data to the image recording unit according to the SW2 signal.
108p、108yは各々矢印108pa、108ya回りの角度振れを検出する角速度計(角速度検出手段)である。109p、109yは各々矢印109pa、109yaで示す平行振れを検出する加速度計(加速度検出手段)である。pはピッチ、yはヨーを表している。 Reference numerals 108p and 108y denote angular velocimeters (angular velocity detecting means) for detecting angular shake around the arrows 108pa and 108ya, respectively. Reference numerals 109p and 109y denote accelerometers (acceleration detecting means) for detecting parallel shakes indicated by arrows 109pa and 109ya, respectively. p represents pitch and y represents yaw.
112は、像振れ補正レンズ111を矢印110p、110yの方向に自在に駆動するレンズ駆動部であり、角度振れと平行振れの両方に基づく像振れ補正を行う。角速度計108p、108y、及び加速度計109p、109yの出力は、CPU150に入力される。レンズ駆動部112による駆動は、CPU150によって制御される。 Reference numeral 112 denotes a lens driving unit that freely drives the image shake correction lens 111 in the directions of arrows 110p and 110y, and performs image shake correction based on both angular shake and parallel shake. Outputs of the gyros 108p and 108y and the accelerometers 109p and 109y are input to the CPU 150. Driving by the lens driving unit 112 is controlled by the CPU 150.
像振れ補正レンズ111は、像振れ補正手段の一例であり、撮像光学系を構成する。像振れ補正レンズ111は、光軸102に直交する方向にレンズ駆動部112によって移動されて光軸102を偏心させることによって像振れを補正する。なお、「直交する方向」は光軸102に直交する成分があれば足り、光軸102に斜めに移動されてもよい。像振れ補正レンズ111の位置は、後述する位置検出部113によって検出され、位置検出部113の検出信号は後述するA/D変換器114によって変換されてCPU150に入力される。 The image blur correction lens 111 is an example of an image blur correction unit, and forms an imaging optical system. The image blur correction lens 111 is moved by the lens driving unit 112 in a direction orthogonal to the optical axis 102 to correct the image blur by decentering the optical axis 102. The “perpendicular direction” is sufficient if there is a component perpendicular to the optical axis 102, and may be moved obliquely to the optical axis 102. The position of the image blur correction lens 111 is detected by a position detection unit 113 described later, and a detection signal of the position detection unit 113 is converted by an A / D converter 114 described later and input to the CPU 150.
撮像光学系は、撮像素子107の撮像面に被写体の光学像(被写体像)を形成し、ズームレンズ(変倍レンズ)、絞り、フォーカスレンズ等を有する。ズームレンズ(変倍レンズ)は、光軸方向に移動されて焦点距離を変更する。絞りは、撮像光学系の射出瞳位置に配置され、不図示の駆動手段によって駆動され、撮像素子107に入射する光量を調節する。フォーカスレンズは、光軸方向に移動されて焦点調節を行う。 The imaging optical system forms an optical image of the subject (subject image) on the imaging surface of the imaging element 107, and includes a zoom lens (magnification lens), an aperture, a focus lens, and the like. The zoom lens (variable lens) is moved in the optical axis direction to change the focal length. The stop is arranged at the exit pupil position of the imaging optical system, and is driven by a driving unit (not shown) to adjust the amount of light incident on the imaging element 107. The focus lens is moved in the optical axis direction to perform focus adjustment.
本実施形態は、像振れ補正手段として、算出された補正量に基づいて像振れ補正レンズ111を光軸に垂直な面内で移動させる光学防振を用いている。しかし、補正方法は、撮像素子を光軸に垂直な面内で移動させることで振れ防振を行う方法、撮像素子が出力する各撮影フレームの切出位置を変更することで振れの影響を軽減させる電子防振、それらの組み合わせなどでもよい。 In the present embodiment, optical image stabilization in which the image shake correction lens 111 is moved in a plane perpendicular to the optical axis based on the calculated correction amount is used as the image shake correction unit. However, the correction method is to perform image stabilization by moving the image sensor in a plane perpendicular to the optical axis, and to reduce the effect of shake by changing the cutout position of each shooting frame output by the image sensor Electronic vibration isolation, a combination thereof, or the like.
図2は、本実施形態に係る像振れ補正装置の制御ブロック図である。同図に示す像振れ補正装置は、測光部106、角速度計108p、加速度計109p、CPU150、動きベクトル検出部180、レンズ駆動部112、像振れ補正レンズ111、位置検出部113、A/D変換部114を有する。図2では、撮像装置101の鉛直方向に生じる振れ(ピッチ方向:図1の矢印103p、104p方向)の構成のみを示している。しかし、同様な構成は撮像装置101の水平方向に生じる振れ(ヨー方向:図1の矢印103y、104y方向)にも設けられている。これらは基本的には同じ構成になっているので、以下、ピッチ方向の構成についてのみ説明を行う。 FIG. 2 is a control block diagram of the image blur correction device according to the present embodiment. The image blur correction device shown in the figure includes a photometer 106, an angular velocity meter 108p, an accelerometer 109p, a CPU 150, a motion vector detector 180, a lens driver 112, an image blur correction lens 111, a position detector 113, an A / D converter. It has a portion 114. FIG. 2 shows only a configuration of a shake (pitch direction: directions of arrows 103p and 104p in FIG. 1) that occurs in the vertical direction of the imaging device 101. However, a similar configuration is also provided for a shake (yaw direction: directions of arrows 103y and 104y in FIG. 1) that occurs in the horizontal direction of the imaging apparatus 101. Since these have basically the same configuration, only the configuration in the pitch direction will be described below.
CPU150は、HPF積分フィルタ151、154、158、敏感度調整部152、ズーム・フォーカス情報取得部153、ゲイン調整部155、HPF位相調整部156、角速度BPF部157、加速度BPF部159、比較部160を有する。また、CPU106は、平行振れ加算部161、演算部162、被写体ベクトル選択部163、ベクトル演算部164、積分器165、乗算器166、被写体検出部167、合焦範囲検出部168、ベクトル信頼度判定部169を更に有する。 The CPU 150 includes an HPF integration filter 151, 154, 158, a sensitivity adjustment unit 152, a zoom / focus information acquisition unit 153, a gain adjustment unit 155, an HPF phase adjustment unit 156, an angular velocity BPF unit 157, an acceleration BPF unit 159, and a comparison unit 160. Having. Further, the CPU 106 includes a parallel shake adding unit 161, a calculating unit 162, a subject vector selecting unit 163, a vector calculating unit 164, an integrator 165, a multiplier 166, a subject detecting unit 167, a focusing range detecting unit 168, a vector reliability determination. A portion 169 is further provided.
画像の角度振れ補正において、角速度計108pからの角速度信号は、CPU150のHPF積分フィルタ151に入力され、HPF(ハイパスフィルタ或いは高域透過フィルタ)でDC成分をカットされた後に積分され、角度信号に変換される。手振れ周波数帯域は、1Hz〜10Hzの間であるため、HPFとしては、例えば、手振れ周波数帯域から十分離れた、例えば、0.1Hz以下の周波数成分をカットする1次のHPF特性になっている。 In the image shake correction, the angular velocity signal from the gyro 108p is input to the HPF integration filter 151 of the CPU 150, integrated after the DC component is cut off by the HPF (high-pass filter or high-pass filter), and converted into an angle signal. Is converted. Since the camera shake frequency band is between 1 Hz and 10 Hz, the HPF has, for example, a first-order HPF characteristic that is sufficiently distant from the camera shake frequency band, for example, cuts a frequency component of 0.1 Hz or less.
HPF積分フィルタ151の出力と、ズーム・フォーカス情報取得部153が取得した情報は、敏感度調整部152に入力される。敏感度調整部152は、ズーム・フォーカス情報取得部153から得られる情報に基づいて、HPF積分フィルタ151の出力を増幅し、角度振れ補正目標値(角度振れ補正量)を生成する。これにより、撮像光学系のフォーカスやズームなどの光学情報の変化による像振れ補正レンズ111の移動量に対する像面上での振れ量の比である振れ補正敏感度の変化を補正することができる。CPU150は、補正された角度振れ補正目標値をレンズ駆動部112に出力し、像振れ補正レンズ111を駆動することで画像振れを補正する。 The output of the HPF integration filter 151 and the information acquired by the zoom / focus information acquisition unit 153 are input to the sensitivity adjustment unit 152. The sensitivity adjustment unit 152 amplifies the output of the HPF integration filter 151 based on the information obtained from the zoom / focus information acquisition unit 153, and generates an angle shake correction target value (angle shake correction amount). Accordingly, it is possible to correct a change in the shake correction sensitivity, which is a ratio of a shake amount on the image plane to a movement amount of the image shake correction lens 111 due to a change in optical information such as focus or zoom of the imaging optical system. The CPU 150 outputs the corrected angular shake correction target value to the lens driving unit 112, and corrects the image shake by driving the image shake correction lens 111.
図3は、撮像装置101に加わる角度振れ103pと平行振れ104pを示す図である。カメラ101の撮像光学系の主点位置における平行振れY(104p)と角度振れθ(103p)と回転中心Oを定めた場合の回転半径Lの関係は、以下の(1)(2)(3)式にて表すことができる。なお、回転半径Lは、回転中心Oから加速度計109pまでの距離である。 FIG. 3 is a diagram illustrating the angular shake 103p and the parallel shake 104p applied to the imaging apparatus 101. The relationship between the parallel shake Y (104p), the angular shake θ (103p), and the rotation radius L when the rotation center O is determined at the principal point position of the imaging optical system of the camera 101 is as follows (1) (2) (3) ) Expression. Note that the rotation radius L is a distance from the rotation center O to the accelerometer 109p.
Y=Lθ ・・・・・・・・・(1)
V=Lω ・・・・・・・・・(2)
A=Lωa ・・・・・・・・・(3)
(1)式は、加速度計109pの出力を2階積分して変位Yを求め、角速度計108pを1階積分して角度θを求めた場合の回転半径Lである。(2)式は、加速度計109pの出力を1階積分して速度Vを求め、角速度計108pの出力より角速度ωを求めた場合の回転半径Lである。(3)式は、加速度計109pの出力より加速度Aを求め、角速度計108pの出力を1階微分することより角加速度ωaを求めた場合の回転半径Lである。これらいずれの方法でも回転半径Lを求めることができる。
Y = Lθ (1)
V = Lω (2)
A = Lωa (3)
The equation (1) is the radius of gyration L when the displacement Y is obtained by integrating the output of the accelerometer 109p by the second order and the angle θ is obtained by integrating the gyro 108p by the first order. Equation (2) is the radius of gyration L when the velocity V is obtained by integrating the output of the accelerometer 109p by the first order, and the angular velocity ω is obtained from the output of the gyro 108p. Equation (3) is the radius of gyration L when the acceleration A is obtained from the output of the accelerometer 109p and the angular acceleration ωa is obtained by first-order differentiation of the output of the gyro 108p. The turning radius L can be obtained by any of these methods.
一方、撮像光学系の主点位置における平行振れYと撮像光学系の振れ角度θ及び撮像光学系の焦点距離fと撮影倍率βより撮像面に生ずる振れδは、(4)式で求められる。 On the other hand, the shake δ generated on the imaging surface from the parallel shake Y at the principal point position of the image pickup optical system, the shake angle θ of the image pickup optical system, the focal length f of the image pickup optical system, and the photographing magnification β is obtained by Expression (4).
δ=(1+β)fθ+βY ・・・・・・・・・(4)
ここで、焦点距離fは、撮像光学系のズーム・フォーカスの情報を取得するズーム・フォーカス情報取得部153が取得した情報によって求めることができる。撮像倍率βは、画面における被写体の大きさに対応する、撮像素子107上に結像された被写体の像の大きさの倍率を表すものであり、これもズーム・フォーカス情報取得部153が取得した情報によって求めることができる。振れ角度θは、角速度計108pの積分結果より求めることができる。よって、これらの情報から、角度振れ補正を行うことができる。つまり、HPF積分フィルタ151からはθが出力され、敏感度調整部152は、θに(1+β)fを乗算して、右辺第1項の(1+β)fθを合成演算手段154に出力する。
δ = (1 + β) fθ + βY (4)
Here, the focal length f can be obtained from the information acquired by the zoom / focus information acquisition unit 153 that acquires information on zoom / focus of the imaging optical system. The imaging magnification β represents the magnification of the size of the image of the subject formed on the image sensor 107, which corresponds to the size of the subject on the screen, and is also acquired by the zoom / focus information acquisition unit 153. Can be determined by information. The shake angle θ can be obtained from the integration result of the gyro 108p. Therefore, it is possible to perform the angular shake correction from these pieces of information. That is, the HPF integration filter 151 outputs θ, the sensitivity adjustment unit 152 multiplies θ by (1 + β) f, and outputs (1 + β) fθ of the first term on the right side to the combining operation unit 154.
右辺第2項に関しては、加速度計109pの2階積分値Yと撮影倍率βにより求まるので、その情報に応じて平行振れ補正を行うことができる。 Since the second term on the right side is obtained from the second-order integral value Y of the accelerometer 109p and the imaging magnification β, parallel shake correction can be performed according to the information.
本実施形態は、第1平行振れ量と第2平行振れ量とを加算した値を画像の平行振れ量として設定している。特許文献1は、第1平行振れ量だけを使用しており、従来、第2平行振れ量は考慮されておらず、平行振れ補正を高精度に行うことができなかった。本実施形態は、第2平行振れ量を考慮することによって高精度な平行振れ補正を実現している。 In the present embodiment, a value obtained by adding the first parallel shake amount and the second parallel shake amount is set as the parallel shake amount of the image. Patent Document 1 uses only the first parallel shake amount, and conventionally does not consider the second parallel shake amount, so that parallel shake correction cannot be performed with high accuracy. In the present embodiment, highly accurate parallel shake correction is realized by considering the second parallel shake amount.
第1平行振れ量は、角速度計108pによって検出される撮像装置の角速度と加速度計109pによって検出される撮像装置の加速度の情報に基づいて得られる平行振れ量であり、構成要素154〜160を含む第1取得手段によって取得される。第2平行振れ量は、被写体の動きベクトルに基づいて得られる平行振れ量であり、構成要素163〜168を含む第2取得手段によって取得される。 The first parallel shake amount is a parallel shake amount obtained based on information on the angular velocity of the imaging device detected by the gyro 108p and the acceleration of the imaging device detected by the accelerometer 109p, and includes the components 154 to 160. It is obtained by the first obtaining means. The second parallel shake amount is a parallel shake amount obtained based on the motion vector of the subject, and is obtained by the second obtaining unit including the components 163 to 168.
角速度計108pと加速度計109pは、撮像装置101に加わる振動のうち低周波領域を正確に測定しにくい。これに対して、動きベクトル検出部180は、低周波領域をより正確に測定することができる。但し、動きベクトル検出部180の計測結果は、被写体の画面内の割合や輝度による誤差の影響を受けやすいので、本実施形態では、Y=Y・Kvに設定し、後述するように補正係数(補正ゲイン)Kvを調整している。 It is difficult for the angular velocity meter 108p and the accelerometer 109p to accurately measure the low frequency region of the vibration applied to the imaging device 101. On the other hand, the motion vector detection unit 180 can more accurately measure the low frequency region. However, since the measurement result of the motion vector detection unit 180 is easily affected by an error due to the ratio of the subject in the screen and the luminance, in the present embodiment, Y = Y · Kv is set, and the correction coefficient ( (Correction gain) Kv is adjusted.
第1平行振れ量の取得において、角速度計108pからの角速度信号が、HPF積分フィルタ154に入力され、HPFでDC成分をカットされた後、積分されて角度信号に変換される。HPF積分フィルタ154の出力は、ゲイン調整部(利得調整フィルタ)155に入力される。ゲイン調整部155とHPF積分フィルタ154により、平行振れ補正を行うべき周波数帯域におけるゲインと位相特性を調整する。 In obtaining the first parallel shake amount, the angular velocity signal from the gyro 108p is input to the HPF integration filter 154, where the DC component is cut off by the HPF, integrated, and converted into an angle signal. The output of the HPF integration filter 154 is input to a gain adjustment unit (gain adjustment filter) 155. The gain adjuster 155 and the HPF integration filter 154 adjust gain and phase characteristics in a frequency band in which parallel shake correction is to be performed.
角速度計108pの出力はHPF位相調整部(位相調整フィルタ)156にも入力され、角速度計108pの出力に重畳するDC成分がカットされると共にその信号の位相調整が行われる。ここでのカットオフ周波数は、後述するHPF積分フィルタ158のHPFのカットオフ周波数と合わせており、周波数特性が一致するように設定されている。HPF位相調整部156の出力からは、帯域透過手段である角速度BPF部(バンドパスフィルタ或いは帯域透過フィルタ)157で所定帯域の周波数成分のみ抽出される。 The output of the gyro 108p is also input to the HPF phase adjuster (phase adjustment filter) 156, where the DC component superimposed on the output of the gyro 108p is cut and the phase of the signal is adjusted. The cutoff frequency here is matched with the cutoff frequency of the HPF of the HPF integration filter 158 described later, and is set so that the frequency characteristics match. From the output of the HPF phase adjustment unit 156, only the frequency components in a predetermined band are extracted by an angular velocity BPF unit (band-pass filter or band-pass filter) 157, which is a band-pass unit.
加速度計109pの出力は、HPF積分フィルタ158に入力され、HPFでDC成分をカットされた後、積分されて速度信号に変換される。このときのHPFのカットオフ周波数は、上述したように、HPF位相調整部156のHPFの周波数特性と合わせて設定されている。HPF積分フィルタ158の出力からは、帯域透過手段である加速度BPF部(バンドパスフィルタ或いは帯域透過フィルタ)159で所定帯域の周波数成分のみ抽出される。 The output of the accelerometer 109p is input to the HPF integration filter 158, where the DC component is cut off by the HPF, integrated, and converted into a speed signal. At this time, the cutoff frequency of the HPF is set in accordance with the frequency characteristic of the HPF of the HPF phase adjustment unit 156, as described above. From the output of the HPF integration filter 158, only a frequency component in a predetermined band is extracted by an acceleration BPF unit (band-pass filter or band-pass filter) 159 which is a band-pass unit.
角速度BPF部157及び加速度BPF部159の出力は、比較部160に入力され、ゲイン調整部155の出力を補正する補正量(補正係数)が算出される。比較部160は、(2)式からL=V/ωを求める。また、(1)(4)式から、δ=(1+β)fθ+βLθとなる。このため、ゲイン調整部155は、HPF積分フィルタ154から出力されるθにズーム・フォーカス情報取得部から取得するβと比較部160から取得するLを乗算することによって第1平行振れ量を作成する。 The outputs of the angular velocity BPF unit 157 and the acceleration BPF unit 159 are input to the comparison unit 160, and a correction amount (correction coefficient) for correcting the output of the gain adjustment unit 155 is calculated. The comparison unit 160 obtains L = V / ω from equation (2). From the equations (1) and (4), δ = (1 + β) fθ + βLθ. Therefore, the gain adjustment unit 155 creates the first parallel shake amount by multiplying θ output from the HPF integration filter 154 by β obtained from the zoom / focus information obtaining unit and L obtained from the comparison unit 160. .
動きベクトル検出部(動きベクトル検出手段)180は、撮像素子107から得られる画像信号に含まれる輝度信号と画像メモリに格納された1フィールド前の映像信号に含まれる輝度信号に基づいて画像における動きベクトルを検出する。動きベクトルは、例えば、ブロックマッチング法を使用して検出することができる。ブロックマッチング法では、画像信号を複数の適当な大きさのブロック領域に分割し、ブロック単位で前のフィールド(又はフレーム)の一定範囲の画素との差を計算し、この差の絶対値の和が最小となる前のフィールド(又はフレーム)のブロックを探索する。画面間の相対的なズレがそのブロックの動きベクトルを示す。動きベクトル検出部180により得られた動きベクトルは、被写体ベクトル選択部(被写体ベクトル選択手段)163に入力される。 The motion vector detecting section (motion vector detecting means) 180 detects a motion in an image based on a luminance signal included in the image signal obtained from the image sensor 107 and a luminance signal included in the video signal one field before stored in the image memory. Find the vector. The motion vector can be detected using, for example, a block matching method. In the block matching method, an image signal is divided into a plurality of appropriately sized block areas, and a difference from a certain range of pixels in a previous field (or frame) is calculated in block units, and a sum of absolute values of the differences is calculated. Is searched for a block in the field (or frame) before is minimum. The relative displacement between the screens indicates the motion vector of the block. The motion vector obtained by the motion vector detection unit 180 is input to a subject vector selection unit (subject vector selection unit) 163.
被写体ベクトル選択部163は、被写体検出部167が検出した被写体に基づいて、動きベクトル検出部180によって検出された画面内の動きベクトルのうち、被写体の動きベクトルを選択して出力する。 The subject vector selection unit 163 selects and outputs a motion vector of the subject from the motion vectors in the screen detected by the motion vector detection unit 180 based on the subject detected by the subject detection unit 167.
図4(a)は、画面内における動きベクトルを検出する方法を説明するための図である。図4(a)に示すように、被写体Oの合焦範囲が狭い場合は、被写体Oと背景との第2平行振れ補正差が目立つようになる。画面内には、ベクトルを検出するためのブロック10が、画面水平方向にn個、画面垂直方向にm個配置されている。11は焦点検出範囲を示すAF枠である。動きベクトル検出部180は、検出したベクトルから被写体か背景のベクトルかを区別することはできないため、角速度情報を用いて角速度とベクトルの度数分布を比較することで被写体と背景のベクトルを区別する。 FIG. 4A is a diagram for explaining a method of detecting a motion vector in a screen. As shown in FIG. 4A, when the focusing range of the subject O is narrow, the second parallel shake correction difference between the subject O and the background becomes conspicuous. In the screen, n blocks 10 for detecting a vector are arranged in the horizontal direction of the screen and m in the vertical direction of the screen. Reference numeral 11 denotes an AF frame indicating a focus detection range. Since the motion vector detection unit 180 cannot distinguish the subject or the background vector from the detected vector, the motion vector detection unit 180 distinguishes the subject and the background vector by comparing the angular velocity and the frequency distribution of the vector using the angular velocity information.
図4(b)は、角速度とベクトルの度数分布を示すヒストグラムであり、横軸が角速度、縦軸が度数である。12は被写体ベクトル、13は背景ベクトルを、14は角速度を表している。理想的には、被写体Oの角速度と撮像装置101の角速度が一致していれば、撮像装置101から見ると被写体Oは止まって見えるので角速度は0dpsになる。背景は撮像装置101の角速度で動いているので、例えば、10dpsでパンニングをしていれば背景の角速度は10dpsになる。このように、角速度14付近におけるベクトルは背景ベクトル13であり、角速度14から離れたベクトルは被写体ベクトル12である。ユーザは、被写体OにAF枠11を合わせるので、AF枠11の周辺のブロック10が検出したベクトルに重み付けを行い、被写体と背景のベクトル抽出の精度を上げる。合焦範囲検出部(合成範囲検出手段)168は、図4(B)に示す被写体ベクトル12付近の度数分布範囲を合焦範囲として検出することができる。 FIG. 4B is a histogram showing the frequency distribution of the angular velocity and the vector, where the horizontal axis represents the angular velocity and the vertical axis represents the frequency. Reference numeral 12 denotes a subject vector, 13 denotes a background vector, and 14 denotes an angular velocity. Ideally, if the angular velocity of the subject O and the angular velocity of the imaging device 101 match, the subject O appears to stop when viewed from the imaging device 101, so the angular velocity is 0 dps. Since the background moves at the angular velocity of the imaging apparatus 101, for example, if panning is performed at 10 dps, the angular velocity of the background becomes 10 dps. Thus, the vector near the angular velocity 14 is the background vector 13, and the vector apart from the angular velocity 14 is the subject vector 12. Since the user matches the AF frame 11 with the subject O, the vectors detected by the blocks 10 around the AF frame 11 are weighted, and the accuracy of extracting the subject and background vectors is increased. The focus range detection unit (synthesis range detection means) 168 can detect the frequency distribution range near the subject vector 12 shown in FIG. 4B as the focus range.
被写体検出部167は、角速度情報とAF枠11の情報を使って被写体と背景のベクトルを区別してもよいが、顔認識等の被写体判別情報を使って表示される被写体枠情報を使ってその枠を用いてもよい。被写体ベクトル選択部163により区別された被写体のベクトルをベクトル演算部164へ出力する。 The subject detection unit 167 may distinguish the subject from the background vector using the angular velocity information and the information of the AF frame 11, but the subject detection unit 167 uses the subject frame information displayed using the subject identification information such as face recognition to determine the frame. May be used. The vector of the subject distinguished by the subject vector selection unit 163 is output to the vector calculation unit 164.
合焦範囲検出部168は、画面内の被写体Oの合焦範囲を検出する。合焦範囲検出部168からは被写体の全画角に対する割合(画像における被写体の割合)の情報が得られる。例えば、ブロック10と被写体検出部167を用いて画面内の被写体ベクトル12を全ベクトルで除算することで画角全体に対して被写体の割合を算出してもよいし、ズーム位置と被写体距離情報から求まる撮影倍率を用いて算出してもよい。図4(a)において、合焦範囲検出部168は、AF枠11の内側にある被写体Oの範囲を合焦範囲として認識することができる。 The focus range detection unit 168 detects a focus range of the subject O in the screen. Information on the ratio of the subject to the entire angle of view (the ratio of the subject in the image) is obtained from the focusing range detection unit 168. For example, the ratio of the subject to the entire angle of view may be calculated by dividing the subject vector 12 in the screen by all the vectors using the block 10 and the subject detection unit 167, or may be calculated from the zoom position and the subject distance information. The calculation may be performed using the obtained photographing magnification. In FIG. 4A, the focus range detection unit 168 can recognize the range of the subject O inside the AF frame 11 as the focus range.
ベクトル演算部(ベクトル演算手段)164は、入力されたベクトルを焦点距離やフレームレート情報を用いて角速度へ変換し、積分器(積分手段)165に出力する。積分器165は、角速度を積分することで角度情報に変換する。乗算器(乗算手段)166が、これに、ズーム・フォーカス情報取得部から取得した撮像倍率βとベクトルフィードバックゲインとしての補正係数(補正ゲイン)Kvを乗算して平行振れ加算部161に出力する。補正係数Kvは、合焦範囲検出部168とベクトル信頼度判定部169の出力に基づいて0から1まで可変できる値を選択する。 The vector calculation unit (vector calculation unit) 164 converts the input vector into an angular velocity using the focal length and the frame rate information, and outputs the converted vector to the integrator (integration unit) 165. The integrator 165 converts the angular velocity into angle information by integrating it. A multiplier (multiplication unit) 166 multiplies the image magnification β acquired from the zoom / focus information acquisition unit by a correction coefficient (correction gain) Kv as a vector feedback gain, and outputs the result to the parallel shake addition unit 161. As the correction coefficient Kv, a value that can be varied from 0 to 1 is selected based on the outputs of the focusing range detection unit 168 and the vector reliability determination unit 169.
乗算器158は、合焦範囲検出部168が検出した画像における被写体の合焦範囲の割合が閾値未満である場合の補正係数Kvを、割合が閾値以上である場合の補正係数Kvよりも大きく設定している。本実施形態では、被写体の合焦範囲の割合が閾値以上である場合の補正係数Kvを0(ゼロ)に設定し、割合が閾値未満である場合の補正係数Kvを1に設定しているが、これに限定されない。 The multiplier 158 sets the correction coefficient Kv when the ratio of the focus range of the subject in the image detected by the focus range detection unit 168 is smaller than the threshold to be larger than the correction coefficient Kv when the ratio is equal to or larger than the threshold. are doing. In the present embodiment, the correction coefficient Kv when the ratio of the in-focus range of the subject is equal to or larger than the threshold is set to 0 (zero), and the correction coefficient Kv when the ratio is smaller than the threshold is set to 1. , But is not limited to this.
特許文献1は、被写体の画像全体に占める割合が大きいほど、補正ゲインを大きく設定することによって、動画撮影中に、被写体の像振れ補正と背景の像振れ補正のバランスをとっている。しかしながら、被写体の画像全体に占める割合が小さいときは補正ゲインが小さくなり、平行振れ量の補正が効かなくなり、被写体の合焦範囲が狭いマクロ撮影時などでは平行振れの影響が残る懸念がある。本実施形態によれば、近接撮影条件において、被写体の合焦範囲が狭い場合にも適切な平行振れ補正を行うことができる。 In Patent Document 1, the balance between image blur correction of a subject and image blur correction of a background during moving image shooting is set by setting a correction gain larger as the ratio of the subject to the entire image increases. However, when the proportion of the subject in the entire image is small, the correction gain is small, and the correction of the parallel shake amount is not effective, and there is a concern that the influence of the parallel shake remains in macro shooting where the focusing range of the subject is narrow. According to the present embodiment, appropriate parallel shake correction can be performed even when the focusing range of a subject is narrow under close-up shooting conditions.
ベクトル信頼度判定部169は、動きベクトル検出部180が出力するベクトルが正しく検出できたベクトルか否かを判定する。ベクトル信頼度判定部169は、測光部106が検出した輝度が閾値未満であるかどうかを判断する。低コントラストなど物体の特徴点が分かりづらい画像信号ではベクトル検出が難しい。そこで、ベクトル信頼度判定部169が動きベクトル検出部180がエラー値を出力した場合、乗算器158は、1よりも小さい補正ゲインKvを設定し、像振れ補正が過補正になることを防ぐ。乗算器158は、画像の輝度値が閾値未満である場合の補正係数Kvを、輝度値が閾値以上である場合の補正係数Kvよりも小さく設定する。 The vector reliability determination section 169 determines whether or not the vector output by the motion vector detection section 180 is a correctly detected vector. The vector reliability determining unit 169 determines whether the luminance detected by the photometric unit 106 is less than a threshold. It is difficult to detect a vector with an image signal in which a feature point of an object is difficult to understand such as a low contrast. Therefore, when the vector reliability determining section 169 outputs an error value from the motion vector detecting section 180, the multiplier 158 sets a correction gain Kv smaller than 1 to prevent the image blur correction from being overcorrected. The multiplier 158 sets the correction coefficient Kv when the luminance value of the image is less than the threshold value smaller than the correction coefficient Kv when the luminance value is equal to or more than the threshold value.
図5は、乗算器158とベクトル信頼度判定部169との関係を示すグラフである。横軸はベクトル信頼度判定部169の出力であるベクトル信頼度、縦軸は補正係数Kvであるが、横軸を輝度値に置き換えてもよい。 FIG. 5 is a graph showing a relationship between the multiplier 158 and the vector reliability determination unit 169. The horizontal axis represents the vector reliability, which is the output of the vector reliability determination unit 169, and the vertical axis represents the correction coefficient Kv. The horizontal axis may be replaced with a luminance value.
乗算器158は、動きベクトル検出部180と測光部106の検出結果に基づいて、補正係数を決定し、積分器165の出力に乗じる。1フィールド毎に出力されるベクトル判定値が閾値T1未満である場合、乗算器158は、0.3倍程度の補正ゲインを設定する。例えば、夜の撮影シーン等で動きベクトル検出部180の検出精度が低下する撮影シーンの場合である。次に、ベクトル判定値が閾値T1以上T2未満である場合、乗算器158は、0.8倍程度の補正係数を設定する。例えば、撮像装置101のISO感度を上げてノイズが顕著になり、ベクトル検出へ影響するような撮影シーン(例えば、ISO感度1200以上)の場合である。ベクトル判定値が閾値T2以上の場合、正しくベクトル検出が出来ていると判断し、積極的に平行振れ補正を行うので、乗算器158は、1倍の補正ゲインを設定する。 The multiplier 158 determines a correction coefficient based on the detection results of the motion vector detection unit 180 and the photometry unit 106, and multiplies the output of the integrator 165. When the vector determination value output for each field is less than the threshold value T1, the multiplier 158 sets a correction gain of about 0.3. For example, this is the case of a shooting scene in which the detection accuracy of the motion vector detection unit 180 is reduced in a night shooting scene or the like. Next, when the vector determination value is equal to or more than the threshold value T1 and less than T2, the multiplier 158 sets a correction coefficient of about 0.8 times. For example, this is a case of a shooting scene (for example, ISO sensitivity of 1200 or more) that raises the ISO sensitivity of the imaging device 101 and makes noise noticeable, which affects vector detection. When the vector determination value is equal to or larger than the threshold value T2, it is determined that the vector detection has been correctly performed, and the parallel shake correction is positively performed. Therefore, the multiplier 158 sets a correction gain of 1 time.
平行振れ加算部161は、ゲイン調整部155の出力(第1平行振れ量)と乗算値166の出力(第2平行振れ量)を加算することによって前記画像の振れを補正する補正量を設定する設定手段(加算手段)である。演算部162は、敏感度調整部152からの出力(角度振れ量)と平行振れ加算部161の出力(合成平行振れ量)を加算し、画像の振れを補正するための補正量を設定すると共に、A/D変換器114の出力(現在の補正値)を減算する演算手段である。 The parallel shake adding unit 161 sets a correction amount for correcting the image shake by adding the output (first parallel shake amount) of the gain adjustment unit 155 and the output of the multiplication value 166 (second parallel shake amount). Setting means (addition means). The calculation unit 162 adds the output (angle shake amount) from the sensitivity adjustment unit 152 and the output (synthesized parallel shake amount) of the parallel shake addition unit 161 to set a correction amount for correcting image shake. , An arithmetic unit for subtracting the output of the A / D converter 114 (current correction value).
図6は、像振れ補正装置(CPU150)による像振れ補正方法(カメラの電源起動後一定の割込み周期で演算される、被写体ベクトル12の検出から像振れ補正量算出までの処理)を説明するためのフローチャートである。「S」はステップ(工程)を表している。図6に示すフローチャートは、コンピュータに各ステップを実行させるためのプログラムとして具現化が可能である。かかるプログラムは、例えば、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体などの記憶手段に記憶可能である。なお、本実施形態の像振れ補正方法は、動画撮影と静止画撮影のいずれにおいても適用可能である。 FIG. 6 is a diagram for explaining an image blur correction method (processing from detection of the subject vector 12 to calculation of the image blur correction amount, which is calculated at a constant interrupt cycle after the power of the camera is turned on) by the image blur correction device (CPU 150). It is a flowchart of FIG. “S” represents a step (process). The flowchart shown in FIG. 6 can be embodied as a program for causing a computer to execute each step. Such a program can be stored in a storage unit such as a non-transitory computer-readable storage medium. Note that the image blur correction method of the present embodiment is applicable to both moving image shooting and still image shooting.
S600では、CPU150は、像振れ補正が有効になっているか(不図示の防振スイッチがオンにされ、SW1信号が生成されたかどうか)を判定し、有効である場合はS601へ進み、無効である場合は処理を終了する。S601では、CPU150は、角速度計108p、108yによって検出された情報と、加速度計109p、109yによって検出された取得する。S602では、CPU150は、角速度計108p、108yの出力値や焦点距離情報等を用いて角度振れ量(角度振れ補正量)を算出する。 In step S600, the CPU 150 determines whether image blur correction is enabled (whether an unillustrated image stabilization switch is turned on and the SW1 signal is generated). If the image blur correction is enabled, the process advances to step S601. If there is, the process ends. In step S601, the CPU 150 acquires information detected by the gyros 108p and 108y and information detected by the accelerometers 109p and 109y. In S602, the CPU 150 calculates the amount of angular shake (the amount of angular shake correction) using the output values of the gyros 108p and 108y, focal length information, and the like.
S603では、CPU150は、テンプレートマッチング法により画面内にベクトル検出ブロックを配置し、1フレーム前との差分で画面内の動きベクトルを検出する。S604では、CPU150は、ベクトルと角速度の度数分布を用いて、被写体と背景のベクトルに区別する。S605では、CPU150は、検出されたベクトルに対して角速度換算した後、積分することで角度情報へ変換する。S606では、CPU150は、検出されたベクトルのエラー判定を行う。全ベクトルに対して合焦範囲の割合と輝度値が閾値以上ある場合はS608へ、いずれかが閾値未満であればS607へ進む。 In S603, the CPU 150 arranges a vector detection block in the screen by the template matching method, and detects a motion vector in the screen based on a difference from one frame before. In S604, the CPU 150 distinguishes between the subject and the background vector using the frequency distribution of the vector and the angular velocity. In step S605, the CPU 150 converts the detected vector into angular information by converting the detected vector into angular velocity and integrating the detected vector. In S606, the CPU 150 makes an error determination on the detected vector. If the ratio of the focus range and the luminance value are equal to or greater than the threshold value for all the vectors, the process proceeds to S608, and if any of them is less than the threshold value, the process proceeds to S607.
S607では、CPU150は、ベクトルが正しく検出できているので、1倍程度の補正係数Kvを設定する。S608では、CPU150は、過補正を防止するために、1倍よりも小さい補正係数Kvを設定する。 In S607, since the vector has been correctly detected, the CPU 150 sets a correction coefficient Kv of about one time. In S608, the CPU 150 sets a correction coefficient Kv smaller than 1 in order to prevent overcorrection.
S609では、CPU150は、画像における被写体の合焦範囲の割合が閾値未満であるかどうかを判定する。閾値以上であればS610へ進み、閾値未満であればS611へ進む。S610では、合焦範囲が狭いので、背景との平行振れ補正差が目立つ。そこで、CPU150は、ゲイン調整部155の出力に角度換算したベクトルを加算して平行振れ補正量を演算する。S611では、CPU150は、ベクトルを加味した平行振れ補正を角度振れ補正と加算して最終的な振れ補正量として像振れ補正レンズ111を駆動させる。一方、閾値以上であれば、被写体の合焦範囲が広いので、背景との平行振れ補正差が目立たない。そこで、CPU150は、ベクトルフィードバックは行わず平行振れ補正量と角度振れ補正量と加算し最終的な振れ補正量として像振れ補正レンズ111を駆動させる。本実施形態によれば、被写体の合焦範囲が閾値未満の場合において、ベクトルを平行振れ補正量に加算することで平行振れ補正の精度が向上できる。 In S609, the CPU 150 determines whether or not the ratio of the focus range of the subject in the image is less than the threshold. If it is equal to or greater than the threshold, the process proceeds to S610, and if it is less than the threshold, the process proceeds to S611. In S610, since the focusing range is narrow, the difference in parallel shake correction from the background is conspicuous. Therefore, the CPU 150 calculates the translational shake correction amount by adding the angle-converted vector to the output of the gain adjustment unit 155. In step S <b> 611, the CPU 150 drives the image shake correction lens 111 as a final shake correction amount by adding the parallel shake correction taking the vector into consideration and the angular shake correction. On the other hand, if the value is equal to or larger than the threshold, the in-focus range of the subject is wide, so that the translational shake correction difference from the background is inconspicuous. Therefore, the CPU 150 does not perform the vector feedback, adds the parallel shake correction amount and the angular shake correction amount, and drives the image shake correction lens 111 as a final shake correction amount. According to the present embodiment, when the in-focus range of the subject is less than the threshold, the accuracy of the parallel shake correction can be improved by adding the vector to the parallel shake correction amount.
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はその要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention can be variously modified and changed within the scope of the gist. The present invention supplies a program for realizing one or more functions of the above-described embodiments to a system or an apparatus via a network or a storage medium, and one or more processors in a computer of the system or the apparatus read and execute the program. This process can be realized. Further, it can also be realized by a circuit (for example, an ASIC) that realizes one or more functions.
本発明は、デジタル一眼レフやデジタルコンパクトカメラの像振れ補正装置に限らず、監視カメラ、Webカメラ、携帯電話などの撮影装置にも搭載できる。 The present invention can be mounted not only on an image blur correction device of a digital single-lens reflex camera or a digital compact camera but also on a photographing device such as a surveillance camera, a web camera, and a mobile phone.
151…HPF積分フィルタ、152…敏感度調整部、161…平行振れ加算部(加算手段)、162…演算部(演算手段)、168…合成範囲検出部(合成範囲検出手段)、180…動きベクトル検出部(動きベクトル検出手段) 151 ... HPF integration filter, 152 ... Sensitivity adjuster, 161 ... Parallel shake adder (adder), 162 ... Calculator (calculator), 168 ... Synthesis range detector (synthesis range detector), 180 ... Motion vector Detection unit (motion vector detection means)
Claims (14)
前記撮像装置の角速度と加速度の情報に基づいて、第1平行振れ量の情報を取得する第1取得手段と、
前記画像における動きベクトルの情報に基づいて、被写体の動きベクトルを選択する被写体ベクトル選択手段と、
前記被写体の動きベクトルに基づいて、第2平行振れ量の情報を取得する第2取得手段と、
前記画像において前記被写体の合焦範囲を検出する合焦範囲検出手段と、
前記第2平行振れ量に補正係数を乗じる乗算手段と、
前記第1平行振れ量と、前記乗算手段によって前記補正係数が乗じられた前記第2平行振れ量と、を加算することによって前記画像の振れを補正する補正量を設定する設定手段と、を有し、
前記乗算手段は、前記合焦範囲検出手段が検出した前記合焦範囲の割合が閾値未満である場合の前記補正係数を、前記合焦範囲の割合が閾値以上である場合の前記補正係数よりも大きく設定することを特徴とする像振れ補正装置。 An image shake correction device that corrects a shake of an image captured by the imaging device based on information on an angular shake amount due to rotation of the imaging device and a parallel shake amount due to parallel movement of the imaging device,
A first acquisition unit configured to acquire information on a first parallel shake amount based on information on an angular velocity and an acceleration of the imaging device;
Subject vector selection means for selecting a motion vector of the subject based on information of the motion vector in the image,
Second acquisition means for acquiring information on a second parallel shake amount based on the motion vector of the subject;
A focus range detection unit that detects a focus range of the subject in the image;
Multiplying means for multiplying the second parallel shake amount by a correction coefficient;
Setting means for setting a correction amount for correcting the image shake by adding the first parallel shake amount and the second parallel shake amount multiplied by the correction coefficient by the multiplying unit. And
The multiplying unit is configured such that the correction coefficient when the ratio of the focusing range detected by the focusing range detection unit is less than a threshold is larger than the correction coefficient when the ratio of the focusing range is equal to or more than a threshold. An image blur correction device characterized by being set large.
前記被写体の動きベクトルを角速度に変換するベクトル演算手段と、
該ベクトル演算手段によって変換された前記角速度を角度情報に変換する積分手段と、
を有することを特徴とする請求項1または2に記載の像振れ補正装置。 The second acquisition means,
Vector calculation means for converting the motion vector of the subject into angular velocity,
Integration means for converting the angular velocity converted by the vector calculation means into angle information;
The image blur correction device according to claim 1, further comprising:
前記被写体ベクトル選択手段は、前記動きベクトル検出手段によって検出された前記動きベクトルの情報に基づいて、前記被写体の動きベクトルを選択することを特徴とする請求項1乃至3のうちいずれか1項に記載の像振れ補正装置。 Further comprising a motion vector detecting means for detecting a motion vector in the image,
4. The apparatus according to claim 1, wherein the subject vector selection unit selects a motion vector of the subject based on information on the motion vector detected by the motion vector detection unit. 5. An image blur correction device according to claim 1.
前記乗算手段は、前記輝度値情報取得手段が取得した前記輝度値が閾値未満である場合の前記補正係数を、前記輝度値が閾値以上である場合の前記補正係数よりも小さく設定することを特徴とする請求項1乃至4のうちいずれか1項に記載の像振れ補正装置。 Further comprising a brightness value information obtaining means for obtaining information of the brightness value of the image,
The multiplying unit sets the correction coefficient when the luminance value acquired by the luminance value information acquiring unit is less than a threshold, smaller than the correction coefficient when the luminance value is equal to or greater than a threshold. The image blur correction device according to claim 1, wherein:
前記画像における動きベクトルに基づいて被写体の動きベクトルを選択する被写体ベクトル選択手段と、
前記被写体ベクトル選択手段によって選択された前記被写体の動きベクトルに基づいて、前記平行振れ量の情報を取得する取得手段と、
前記画像において前記被写体の合焦範囲を検出する合焦範囲検出手段と、
前記取得手段が取得した前記平行振れ量に補正係数を乗じる乗算手段と、
を有し、
前記乗算手段は、前記合焦範囲検出手段が検出した前記合焦範囲の割合が閾値未満である場合の前記補正係数を、前記合焦範囲の割合が閾値以上である場合の前記補正係数よりも大きく設定することを特徴とする像振れ補正装置。 An image shake correction device that corrects a shake of an image captured by the imaging device based on information on an angular shake amount due to rotation of the imaging device and a parallel shake amount due to parallel movement of the imaging device,
Subject vector selection means for selecting a subject motion vector based on the motion vector in the image,
Acquiring means for acquiring information on the amount of parallel shake based on the motion vector of the subject selected by the subject vector selecting means;
A focus range detection unit that detects a focus range of the subject in the image;
Multiplying means for multiplying the parallel shake amount obtained by the obtaining means by a correction coefficient,
Have a,
The multiplying unit is configured such that the correction coefficient when the ratio of the focusing range detected by the focusing range detection unit is less than a threshold is larger than the correction coefficient when the ratio of the focusing range is equal to or more than a threshold. An image blur correction device characterized by being set large .
前記乗算手段は、前記輝度値情報取得手段が取得した前記輝度値が閾値未満である場合の前記補正係数を、前記輝度値が閾値以上である場合の前記補正係数よりも小さく設定することを特徴とする請求項9に記載の像振れ補正装置。 Further comprising a brightness value information obtaining means for obtaining information of the brightness value of the image,
The multiplying unit sets the correction coefficient when the luminance value acquired by the luminance value information acquiring unit is less than a threshold, smaller than the correction coefficient when the luminance value is equal to or greater than a threshold. The image blur correction device according to claim 9 .
前記撮像装置の角速度と加速度の情報に基づいて、第1平行振れ量の情報を取得するステップと、
前記画像における動きベクトルの情報に基づいて、被写体の動きベクトルを選択するステップと、
前記被写体の動きベクトルに基づいて、第2平行振れ量の情報を取得するステップと、
前記画像において前記被写体の合焦範囲を検出するステップと、
前記第2平行振れ量に補正係数を乗じるステップと、
前記第1平行振れ量と、前記補正係数が乗じられた前記第2平行振れ量と、を加算することによって前記画像の振れを補正する補正量を設定するステップと、
を有し、
前記合焦範囲の割合が閾値未満である場合の前記補正係数を、前記合焦範囲の割合が閾値以上である場合の前記補正係数よりも大きく設定することを特徴とする像振れ補正方法。 An image shake correction method for correcting a shake of an image captured by the imaging device based on information on an angular shake amount due to rotation of the imaging device and a parallel shake amount due to parallel movement of the imaging device,
Acquiring information on a first parallel shake amount based on information on an angular velocity and an acceleration of the imaging device;
Selecting a motion vector of the subject based on information of the motion vector in the image;
Obtaining information on a second parallel shake amount based on the motion vector of the subject;
Detecting a focus range of the subject in the image;
Multiplying the second parallel shake amount by a correction coefficient;
Setting a correction amount for correcting the image shake by adding the first parallel shake amount and the second parallel shake amount multiplied by the correction coefficient;
Has,
An image blur correction method, wherein the correction coefficient when the ratio of the focusing range is less than a threshold is set to be larger than the correction coefficient when the ratio of the focusing range is equal to or more than a threshold.
前記画像における動きベクトルの情報に基づいて被写体の動きベクトルを選択するステップと、
前記被写体の動きベクトルに基づいて、前記平行振れ量の情報を取得するステップと、
前記画像において前記被写体の合焦範囲を検出する合焦範囲検出ステップと、
前記取得するステップが取得した前記平行振れ量に補正係数を乗じる乗算ステップと、
を有し、
前記乗算ステップは、前記合焦範囲検出ステップで検出した前記合焦範囲の割合が閾値未満である場合の前記補正係数を、前記合焦範囲の割合が閾値以上である場合の前記補正係数よりも大きく設定することを特徴とする像振れ補正方法。 An image shake correction method for correcting a shake of an image captured by the imaging device based on information on an angular shake amount due to rotation of the imaging device and a parallel shake amount due to parallel movement of the imaging device,
Selecting a motion vector of the subject based on the information of the motion vector in the image,
Acquiring information on the parallel shake amount based on the motion vector of the subject;
A focus range detecting step of detecting a focus range of the subject in the image;
A multiplying step of multiplying the obtained amount of translational shake by a correction coefficient,
Have a,
In the multiplying step, the correction coefficient when the proportion of the focusing range detected in the focusing range detection step is less than a threshold is larger than the correction coefficient when the proportion of the focusing range is greater than or equal to a threshold. An image blur correction method characterized by setting a large value .
Program for executing the image blur correcting method according to claim 12 or 13 into the computer.
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