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JP6584083B2 - Image processing apparatus and image processing program - Google Patents
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JP6584083B2 - Image processing apparatus and image processing program - Google Patents

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Description

本発明は、入力画像から特徴部を抽出する画像処理技術に関する。 The present invention relates to an image processing technique for extracting a feature from an input image.

撮像装置において手振れ補正(防振)を行うために、映像の前フレーム画像にて抽出した特徴点が後フレーム画像のどこに移動したかを示す動きベクトルを検出し、該動きベクトルに応じて光学系や撮像素子をシフトしたり映像の切り出し範囲をシフトしたりする。後フレーム画像における特徴点の位置は、一般に、前フレーム画像にて抽出した特徴点を含むテンプレート画像を用いたテンプレートマッチングにより探索される。   In order to perform camera shake correction (anti-vibration) in the imaging apparatus, a motion vector indicating where the feature point extracted in the previous frame image of the video has moved in the subsequent frame image is detected, and an optical system is detected according to the motion vector The image pickup device is shifted or the cutout range of the video is shifted. The position of the feature point in the rear frame image is generally searched by template matching using a template image including the feature point extracted from the previous frame image.

ただし、前フレーム画像の全体から複数の特徴点を抽出すると、該複数の特徴点の分布が不均一になることが多い。不均一に分布する特徴点に対して得られる動きベクトルを手振れ補正の用途で使用する場合には、特徴点が集中した領域で得られる動きベクトルが支配的となる手振れ補正が行われ、映像全体に対して良好な手振れ補正を行うことが難しくなる。   However, when a plurality of feature points are extracted from the entire previous frame image, the distribution of the plurality of feature points often becomes non-uniform. When motion vectors obtained for feature points that are unevenly distributed are used for camera shake correction, camera shake correction is performed in which motion vectors obtained in areas where feature points are concentrated, and the entire video However, it is difficult to perform good camera shake correction.

特許文献1には、特徴点を均一に分布させるために入力画像を複数の画像領域(画像ブロック)に分割し、特徴の大きさを表す特徴値を画素ごとに計算し、各画像領域内で特徴値が最も大きい画素を特徴点として抽出する画像処理が開示されている。   In Patent Document 1, an input image is divided into a plurality of image regions (image blocks) in order to uniformly distribute feature points, and feature values representing the size of features are calculated for each pixel. Image processing for extracting a pixel having the largest feature value as a feature point is disclosed.

特開2008−192060号公報JP 2008-192060 A

しかしながら、特許文献1にて開示された画像処理においても、画像領域内で特徴点を抽出する際に画像領域内に低い特徴値しか現れないと、特徴点が抽出されなかったり、テンプレートマッチングに不適切な特徴点が抽出されたりするおそれがある。この結果、正しい動きベクトルの検出、さらには正しい手振れ補正ができないことがある。   However, even in the image processing disclosed in Patent Document 1, if only a low feature value appears in the image region when extracting the feature point in the image region, the feature point cannot be extracted or template matching is not possible. Appropriate feature points may be extracted. As a result, correct motion vector detection and correct camera shake correction may not be possible.

なお、特許文献1にて開示された画像処理においては、特徴点が画像領域内で抽出されない場合は、その画像領域では動きベクトルの算出処理を行わない。しかし、これでは、動きベクトルの算出が不均一になってしまい、入力画像を複数の画像領域に分割した意味が薄れる。   Note that in the image processing disclosed in Patent Document 1, when a feature point is not extracted in an image area, the motion vector calculation process is not performed in the image area. However, this makes the calculation of motion vectors non-uniform, and the meaning of dividing an input image into a plurality of image areas is reduced.

本発明は、入力画像から均一な分布で、かつ正しく特徴点を抽出することができるようにした画像処理装置を提供する。   The present invention provides an image processing apparatus capable of correctly extracting feature points from an input image with a uniform distribution.

本発明の一側面としての画像処理装置は、入力画像における特徴部を抽出する抽出処理を行う抽出手段と、前記入力画像に対する画像解析を行う解析手段と、前記入力画像を複数の画像領域に分割する分割手段とを有し、前記解析手段は、前記抽出処理の後に前記画像領域ごとに前記画像解析を行い、前記抽出手段は、前記画像解析の結果に応じて前記抽出処理を再度行うか否かを選択し、前記抽出処理を再度行う場合は、前記画像領域ごとの前記画像解析の結果に応じて、該画像領域ごとに前記抽出処理における前記特徴部の抽出方法を選択することを特徴とする。 An image processing apparatus according to an aspect of the present invention includes an extraction unit that performs an extraction process for extracting a feature portion in an input image, an analysis unit that performs image analysis on the input image, and the input image is divided into a plurality of image regions. Dividing means, and the analysis means performs the image analysis for each image region after the extraction process, and the extraction means determines whether to perform the extraction process again according to the result of the image analysis. When the extraction process is performed again, the feature extraction method in the extraction process is selected for each image area according to the result of the image analysis for each image area. To do.

なお、撮像を行う撮像手段と、該撮像手段を用いて生成された入力画像の特徴部を抽出し、該特徴部の動きベクトルを算出する上記画像処理装置と、該動きベクトルを用いて防振動作を行う防振手段とを有する撮像装置も、本発明の他の一側面を構成する。   Note that an image pickup unit that picks up an image, the image processing device that extracts a feature portion of the input image generated by using the image pickup unit and calculates a motion vector of the feature portion, and vibration-proof using the motion vector An image pickup apparatus having an anti-vibration means for performing an operation also constitutes another aspect of the present invention.

また、本発明の他の一側面としての画像処理プログラムは、コンピュータに、画像処理を行わせるコンピュータプログラムである画像処理プログラムであって、前記画像処理は、入力画像における特徴部を抽出する抽出処理と、前記入力画像に対する画像解析を行う解析処理と、前記入力画像を複数の画像領域に分割する処理とを含み、前記抽出処理の後に前記画像領域ごとに前記画像解析を行い、前記画像解析の結果に応じて前記抽出処理を再度行うか否かを選択し、前記抽出処理を再度行う場合は、前記画像領域ごとの前記画像解析の結果に応じて、該画像領域ごとに前記特徴部の抽出方法を選択することを特徴とする。
An image processing program according to another aspect of the present invention is an image processing program that is a computer program that causes a computer to perform image processing, and the image processing is extraction processing that extracts a feature portion in an input image. And an analysis process for performing image analysis on the input image, and a process for dividing the input image into a plurality of image areas, and performing the image analysis for each of the image areas after the extraction process , Whether to perform the extraction process again according to a result is selected, and when the extraction process is performed again , the feature portion is extracted for each image area according to the result of the image analysis for each image area. you and selects the method.

本発明によれば、入力画像を複数の画像領域に分割した上で画像領域ごとに画像解析結果に応じた抽出方法を用いて特徴点を抽出するため、入力画像から、均一な分布で、かつ正しい特徴点を抽出することができる。   According to the present invention, the input image is divided into a plurality of image regions, and feature points are extracted for each image region using an extraction method according to the image analysis result. Correct feature points can be extracted.

本発明の実施例1である画像処理装置の構成を示すブロック図。1 is a block diagram illustrating a configuration of an image processing apparatus that is Embodiment 1 of the present invention. 実施例1における入力画像の分割例を示す図。FIG. 6 is a diagram illustrating an example of dividing an input image according to the first embodiment. 実施例1の画像処理装置における特徴点抽出部の構成を示すブロック図。FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a feature point extraction unit in the image processing apparatus according to the first embodiment. 実施例1の画像処理装置におけるテンプレートマッチング部の構成を示すブロック図。FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a template matching unit in the image processing apparatus according to the first embodiment. 実施例1の画像処理装置が行う処理を示すフローチャート。3 is a flowchart illustrating processing performed by the image processing apparatus according to the first exemplary embodiment. 実施例1における画像解析を示すグラフ。3 is a graph showing image analysis in Example 1. 実施例1における特徴点抽出部が行う処理を示すフローチャート。5 is a flowchart illustrating processing performed by a feature point extraction unit according to the first embodiment. 特徴評価式の違いによる固有値と特徴値との関係の等高線を示す図。The figure which shows the contour line of the relationship between the eigenvalue and feature value by the difference in a feature evaluation formula. 実施例1におけるテンプレートマッチング部が行う処理を示すフローチャート。5 is a flowchart illustrating processing performed by a template matching unit according to the first embodiment. 実施例1におけるテンプレートマッチングを説明する図。FIG. 6 is a diagram for explaining template matching in the first embodiment. 本発明の実施例2である画像処理装置の構成を示すブロック図。FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of an image processing apparatus that is Embodiment 2 of the present invention. 実施例2の画像処理装置が行う処理を示すフローチャート。9 is a flowchart illustrating processing performed by the image processing apparatus according to the second embodiment. 図1に示した画像解析部を分割した画像処理装置の構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the image processing apparatus which divided | segmented the image-analysis part shown in FIG. 図13の画像処理装置が行う処理を示すフローチャート。14 is a flowchart showing processing performed by the image processing apparatus in FIG. 13. 本発明の実施例3である撮像装置の構成を示すブロック図。FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of an imaging apparatus that is Embodiment 3 of the present invention.

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1には、本発明の実施例1である画像処理装置の構成を示す。画像処理装置100は、画像入力部101と、グリッド分割部102と、画像解析部103と、バンドパスフィルタ部104と、メモリ105とを有する。また、画像処理装置100は、特徴点抽出部106と、テンプレートマッチング部107と、信頼度判定部108と、動きベクトル検出部109とを有する。   FIG. 1 shows the configuration of an image processing apparatus that is Embodiment 1 of the present invention. The image processing apparatus 100 includes an image input unit 101, a grid division unit 102, an image analysis unit 103, a band pass filter unit 104, and a memory 105. Further, the image processing apparatus 100 includes a feature point extraction unit 106, a template matching unit 107, a reliability determination unit 108, and a motion vector detection unit 109.

画像入力部101には、撮像により生成された映像信号のフレーム画像(入力画像)が入力される。本実施例の画像処理装置は、このフレーム画像における特徴部(以下、特徴点という)を抽出する。図2(a)にはフレーム画像の例を示している。201は主被写体であり、202は背景領域である。仮にこの状態でフレーム画像内の特徴点を抽出する処理を行うと、主被写体201の周辺に複数の特徴点が集中して抽出される。   A frame image (input image) of a video signal generated by imaging is input to the image input unit 101. The image processing apparatus according to the present embodiment extracts feature portions (hereinafter referred to as feature points) in the frame image. FIG. 2A shows an example of a frame image. 201 is a main subject, and 202 is a background area. If processing for extracting feature points in the frame image is performed in this state, a plurality of feature points are concentrated and extracted around the main subject 201.

グリッド分割部(分割手段)102は、フレーム画像を、図2(b)に示すように、グリッド(格子)203により複数の画像領域(以下、画像ブロックという)に分割する。画像ブロックごとに少なくとも1つの特徴点の抽出を行うことで、抽出される特徴点が主被写体201の周辺に集中することを防ぐことができる。   The grid dividing unit (dividing unit) 102 divides the frame image into a plurality of image regions (hereinafter referred to as image blocks) by a grid 203 as shown in FIG. By extracting at least one feature point for each image block, it is possible to prevent the extracted feature points from being concentrated around the main subject 201.

画像解析部(解析手段)103は、グリッド分割部102により分割された画像ブロックごとに、コントラスト、最大画素値および繰り返しパターンに関する画像解析処理を行う。具体的には、低コントラスト判定、画素値の最大値突出判定および繰り返しパターン判定を行う。これらの判定の内容については後述する。   The image analysis unit (analysis unit) 103 performs image analysis processing on the contrast, the maximum pixel value, and the repetitive pattern for each image block divided by the grid division unit 102. Specifically, low contrast determination, pixel value maximum value protrusion determination, and repetitive pattern determination are performed. Details of these determinations will be described later.

バンドパスフィルタ部104は、各画像ブロックに対してバンドパスフィルタを適用することで画像ブロックの高周波成分と低周波成分をカットするバンドパスフィルタ処理を行う。バンドパスフィルタ部104は、画像解析部103での画像解析の結果に応じて、画像ブロックごとに、バンドパスフィルタ処理に用いるバンドパスフィルタの周波数特性を設定(選択)する。   The band pass filter unit 104 performs a band pass filter process that cuts a high frequency component and a low frequency component of the image block by applying a band pass filter to each image block. The band pass filter unit 104 sets (selects) the frequency characteristics of the band pass filter used for the band pass filter processing for each image block in accordance with the result of the image analysis performed by the image analysis unit 103.

メモリ105は、フレーム周期で順次入力されるフレーム画像のそれぞれにて分割された複数の画像ブロックを1フレーム分または複数フレーム分、一時的に記憶(保持)する。テンプレートマッチング部107においてメモリ105に保持された画像ブロックを使用する場合は、バンドパスフィルタ部104にて高周波および低周波成分がカットされた画像ブロック(以下、バンドパス画像ブロックともいう)がメモリ105に保持される。   The memory 105 temporarily stores (holds) a plurality of image blocks divided by one frame image or a plurality of frames for each frame image sequentially input in a frame cycle. When using the image block held in the memory 105 in the template matching unit 107, an image block (hereinafter also referred to as a band-pass image block) from which high-frequency and low-frequency components have been cut by the band-pass filter unit 104 is used. Retained.

特徴点抽出部(抽出手段)106は、画像解析部103による画像解析の結果とバンドパスフィルタ部104からのバンドパス画像ブロックとを用いて、バンドパス画像ブロックごとに少なくとも1つの特徴点を抽出する処理を行う。ここで、特徴点の抽出は、入力画像としての前フレーム画像から得られたバンドパス画像ブロック(以下、前フレーム画像ブロックという)に対して行われる。   The feature point extraction unit (extraction unit) 106 extracts at least one feature point for each bandpass image block using the result of the image analysis by the image analysis unit 103 and the bandpass image block from the bandpass filter unit 104. Perform the process. Here, the extraction of the feature points is performed on a bandpass image block (hereinafter referred to as a previous frame image block) obtained from the previous frame image as the input image.

テンプレートマッチング部(対応部検出手段)107は、テンプレートマッチング処理を行う。まず、テンプレートマッチング部107は、前フレーム画像ブロックから、特徴点抽出部106により抽出された特徴点ごとに所定の小サイズの部分画像を切り出してテンプレート画像(以下、単にテンプレートという)を作成する。そして、このテンプレートと後フレーム画像(後入力画像)が分割されてメモリ105に保持されたバンドパス画像ブロック(以下、後フレーム画像ブロックという)内の小サイズの画像領域である候補領域との相関値を、該候補領域を移動させながら順次算出する。相関値が最小値となる候補領域内に、特徴点に対応する対応点(対応部)が含まれる。   A template matching unit (corresponding unit detection unit) 107 performs a template matching process. First, the template matching unit 107 creates a template image (hereinafter simply referred to as a template) by cutting out a predetermined small-size partial image for each feature point extracted by the feature point extraction unit 106 from the previous frame image block. Then, the correlation between this template and a candidate area which is a small-size image area in a band-pass image block (hereinafter referred to as a “back-frame image block”) that is divided and stored in the memory 105 after the subsequent-frame image (post-input image) The values are sequentially calculated while moving the candidate area. Corresponding points (corresponding portions) corresponding to the feature points are included in the candidate region having the minimum correlation value.

信頼度判定部(信頼度判定手段)108は、テンプレートマッチング部107によって算出された相関値を用いて、候補領域の低コントラスト判定、画素値(相関値)の最大値突出判定および繰り返しパターン判定を行う。候補領域が低コントラストである、候補領域における相関値の最大値が低い(低ピークである)又は候補領域の画像が繰り返しパターンであると判定された場合は、検出した対応点の信頼度は低いと判定する。   A reliability determination unit (reliability determination unit) 108 performs low contrast determination of the candidate region, maximum value protrusion determination of the pixel value (correlation value), and repetition pattern determination using the correlation value calculated by the template matching unit 107. Do. When it is determined that the candidate area has low contrast, the maximum correlation value in the candidate area is low (low peak), or the image of the candidate area is a repetitive pattern, the reliability of the detected corresponding point is low Is determined.

動きベクトル検出部(ベクトル検出手段)109は、前フレーム画像ブロックでの特徴点の位置と、後フレーム画像ブロックのうちテンプレートマッチング部107で算出された相関値が最小値となる(つまり最も類似度が高い)候補領域の位置とを取得する。そして、これら特徴点の位置と対応点の位置とを用いて動きベクトルを検出(算出)する。この際、動きベクトル検出部109は、信頼度判定部108から入力される信頼度の判定結果に応じて動きベクトルの検出を行うか否かを選択する。   The motion vector detection unit (vector detection unit) 109 has the minimum value between the position of the feature point in the previous frame image block and the correlation value calculated by the template matching unit 107 in the subsequent frame image block (that is, the highest similarity). The position of the candidate area is high). Then, a motion vector is detected (calculated) using the position of the feature point and the position of the corresponding point. At this time, the motion vector detection unit 109 selects whether to detect a motion vector according to the reliability determination result input from the reliability determination unit 108.

図3には、特徴点の抽出処理を行う特徴点抽出部106の構成を示す。特徴点抽出部106は、特徴フィルタ部1061と、特徴評価部1062と、特徴点決定部1063とを有する。   FIG. 3 shows the configuration of the feature point extraction unit 106 that performs feature point extraction processing. The feature point extraction unit 106 includes a feature filter unit 1061, a feature evaluation unit 1062, and a feature point determination unit 1063.

特徴フィルタ部1061は、水平/垂直1次微分フィルタ、水平/垂直2次微分フィルタおよび平滑化フィルタ等の複数種類の特徴点抽出用フィルタ(以下、特徴フィルタともいう)を保持している。各特徴フィルタは、パラメータ値の調整(変更)が可能である。特徴フィルタ部1061は、画像解析部103からの画像解析の結果に応じて、バンドパス画像ブロック(前フレーム画像ブロック)ごとに、適用する特徴フィルタの種類とそのパラメータ値とを変更(選択)する。そして、選択した特徴フィルタおよびそのパラメータ値をそのバンドパス画像ブロックに適用してフィルタ処理を行う。   The feature filter unit 1061 holds a plurality of types of feature point extraction filters (hereinafter also referred to as feature filters) such as a horizontal / vertical primary differential filter, a horizontal / vertical secondary differential filter, and a smoothing filter. Each feature filter can adjust (change) the parameter value. The feature filter unit 1061 changes (selects) the type of feature filter to be applied and its parameter value for each bandpass image block (previous frame image block) according to the result of image analysis from the image analysis unit 103. . Then, the selected feature filter and its parameter value are applied to the bandpass image block to perform a filter process.

特徴評価部1062は、特徴フィルタ部1061でフィルタ処理された前フレーム画像ブロックごとに、2つのエッジの交点や曲線上での曲率の極大点等、周辺の微分値が複数方向に大きい画素(以下、候補点という)の特徴値を特徴評価式により算出する。特徴評価部1062は、特徴値を算出するための演算式である特徴評価式を複数種類用意しており、画像解析部103での画像解析の結果に応じて、前フレーム画像ブロックごとにどの特徴評価式を使用するかを選択する。   For each previous frame image block that has been filtered by the feature filter unit 1061, the feature evaluation unit 1062 has pixels having a large differential value in a plurality of directions such as an intersection of two edges and a maximum point of curvature on a curve (hereinafter, referred to as a pixel). ) (Referred to as a candidate point) is calculated by a feature evaluation formula. The feature evaluation unit 1062 prepares a plurality of types of feature evaluation formulas, which are calculation formulas for calculating feature values, and which feature is selected for each previous frame image block according to the result of image analysis in the image analysis unit 103. Select whether to use the evaluation formula.

特徴点決定部1063は、特徴評価部1062によって画素ごとに算出された特徴値のうち最も大きい特徴値が算出された候補点(画素)を、前フレーム画像ブロックにおける特徴点と決定する。   The feature point determination unit 1063 determines the candidate point (pixel) for which the largest feature value is calculated among the feature values calculated for each pixel by the feature evaluation unit 1062 as the feature point in the previous frame image block.

図4には、テンプレートマッチング処理を行うテンプレートマッチング部107の構成を示す。テンプレートマッチング部107は、相関値算出部1071と、相関値判定部1072とを有する。   FIG. 4 shows the configuration of the template matching unit 107 that performs template matching processing. The template matching unit 107 includes a correlation value calculation unit 1071 and a correlation value determination unit 1072.

相関値算出部1071は、基準画像としての前フレーム画像ブロックに対して特徴点抽出部106により抽出された特徴点を中心画素とするテンプレートを作成する。そして、このテンプレートと参照画像としての後フレーム画像ブロック内の候補領域との相関値を算出する。   The correlation value calculation unit 1071 creates a template having the feature point extracted by the feature point extraction unit 106 as the central pixel for the previous frame image block as the reference image. Then, a correlation value between the template and a candidate area in a post-frame image block as a reference image is calculated.

相関値判定部1072は、相関値算出部1071にて算出された相関値の最小を算出し、該最小相関値が得られた位置、つまりは前フレーム画像ブロック内の特徴点に対応する後フレーム画像ブロック内の対応点の情報を出力する。   The correlation value determination unit 1072 calculates the minimum of the correlation values calculated by the correlation value calculation unit 1071, and the position where the minimum correlation value is obtained, that is, the subsequent frame corresponding to the feature point in the previous frame image block Outputs information about corresponding points in an image block.

図5のフローチャートには、以上のように構成された画像処理装置100における画像処理全体の流れを示している。この処理は、全体がコンピュータにより構成された画像処理装置100がコンピュータプログラムである画像処理プログラムに従って実行する。   The flowchart of FIG. 5 shows the overall flow of image processing in the image processing apparatus 100 configured as described above. This process is executed according to an image processing program, which is a computer program, by the image processing apparatus 100 that is configured entirely by a computer.

本実施例では、前述したように前フレーム画像(ブロック)と後フレーム画像(ブロック)との間で動きベクトルを検出するが、これら前後フレーム画像は必ずしも時間的に隣接したフレーム画像でなくてもよい。このことは、後述する実施例2でも同じである。   In this embodiment, as described above, the motion vector is detected between the previous frame image (block) and the subsequent frame image (block). However, the preceding and following frame images are not necessarily temporally adjacent frame images. Good. This is the same in the second embodiment described later.

ステップS501では、画像入力部101は、前フレーム画像および後フレーム画像を取り込む。   In step S501, the image input unit 101 captures the previous frame image and the rear frame image.

ステップS502では、グリッド分割部102は、前後フレーム画像をそれぞれ複数の画像ブロックに分割し、複数の前フレーム画像ブロックおよび複数の後フレーム画像ブロックをメモリ105に保持させる。   In step S <b> 502, the grid dividing unit 102 divides the previous and next frame images into a plurality of image blocks, and causes the memory 105 to hold a plurality of previous frame image blocks and a plurality of subsequent frame image blocks.

ステップS503では、画像解析部103は、メモリ105に保持された前フレーム画像ブロックごとに、画像解析として、前述した3つの判定、すなわち低コントラスト判定、画素値の最大値突出判定および繰り返しパターン判定を行う。画像解析部103は、画像ブロックの画素値として画素の輝度値を用い、該輝度値の最大値、最小値、平均値および極大値をそれぞれ求めて上記3つの判定に用いる。   In step S503, the image analysis unit 103 performs the above-described three determinations, that is, the low contrast determination, the maximum pixel value protrusion determination, and the repetitive pattern determination as image analysis for each previous frame image block held in the memory 105. Do. The image analysis unit 103 uses the luminance value of the pixel as the pixel value of the image block, obtains the maximum value, the minimum value, the average value, and the maximum value of the luminance value, and uses them for the above three determinations.

図6には、画素値と上記3つの判定との関係を示す。図6(a)は、3つの判定が良好な結果となる場合を示している。低コントラスト判定では、画像ブロック内の画素の輝度値の最大値と最小値の差が所定の閾値よりも小さい場合に、その画像ブロックが低コントラストであると判定する。図6(b)は、低コントラスト判定により低コントラストであると判定される場合を示しており、図6(a)に比べて画素値の最大値と最小値との差が少ない。   FIG. 6 shows the relationship between the pixel value and the above three determinations. FIG. 6A shows a case where three determinations give good results. In the low contrast determination, when the difference between the maximum value and the minimum value of the luminance values of the pixels in the image block is smaller than a predetermined threshold, it is determined that the image block has a low contrast. FIG. 6B shows a case where it is determined that the contrast is low due to the low contrast determination, and the difference between the maximum value and the minimum value of the pixel value is smaller than that in FIG.

画素値の最大値突出判定では、画像ブロック内の画素の輝度値の最大値(ピーク)がどれだけ際立っているかを判定する。具体的には、輝度値の最大値と平均値との差を輝度値の最大値と最小値との差で除して得られるピーク評価値が所定の閾値よりも小さい場合に、その画像ブロックは低ピークであると判定される。一方、ピーク評価値が閾値よりも大きい場合は、その画像ブロックは高ピークであると判定される。図6(c)は、画素値の最大値突出判定により低ピークであると判定される場合を示しており、図6(a)に比べてピーク評価値が小さい。   In the maximum value protrusion determination of the pixel value, it is determined how much the maximum value (peak) of the luminance value of the pixel in the image block stands out. Specifically, when the peak evaluation value obtained by dividing the difference between the maximum value and the average value of the luminance value by the difference between the maximum value and the minimum value of the luminance value is smaller than a predetermined threshold, the image block Is determined to be a low peak. On the other hand, when the peak evaluation value is larger than the threshold value, the image block is determined to be a high peak. FIG. 6C shows a case where the peak value is determined to be low by the maximum value protrusion determination of the pixel value, and the peak evaluation value is smaller than that in FIG.

繰り返しパターン判定では、画像ブロック内の輝度値の最大値と極大値との差が所定の閾値よりも小さい場合に、該画像ブロック内の画像が繰り返しパターンであると判定する。図6(d)は繰り返しパターン判定で繰り返しパターンであると判定される場合を示しており、図6(a)に比べて画素値の最大値と極大値との差が小さい。   In the repetitive pattern determination, when the difference between the maximum luminance value and the maximum value in the image block is smaller than a predetermined threshold, it is determined that the image in the image block is a repetitive pattern. FIG. 6D shows a case where the repetition pattern is determined to be a repetition pattern, and the difference between the maximum pixel value and the maximum value is smaller than that in FIG.

なお、本実施例では画素の輝度値を用いて画像解析を行う場合について説明したが、色成分を用いて画像解析を行ってもよい。また、低コントラスト判定、画素値の最大値突出判定および繰り返しパターン判定は、図6(a)〜(d)に示した状態を判別することができれば上述した以外の方法で行ってもよい。さらに、低コントラスト判定、画素値の最大値突出判定および繰り返しパターン判定は必ずしも全て行う必要はなく、少なくとも1つを行えばよい。   In this embodiment, the case where image analysis is performed using the luminance value of the pixel has been described. However, image analysis may be performed using color components. Further, the low contrast determination, the maximum pixel value protrusion determination, and the repetitive pattern determination may be performed by methods other than those described above as long as the states shown in FIGS. 6A to 6D can be determined. Further, it is not always necessary to perform the low contrast determination, the pixel value maximum value protrusion determination, and the repeated pattern determination, and at least one may be performed.

ステップS504では、バンドパスフィルタ部104は、ステップS502で分割された前フレーム画像ブロックごとおよび後フレーム画像ブロックごとにバンドパスフィルタ処理を行う。前述したように、バンドパスフィルタの周波数特性はステップS503にて行った画像解析の結果に応じて画像ブロックごとに変更する。   In step S504, the bandpass filter unit 104 performs bandpass filter processing for each previous frame image block and each subsequent frame image block divided in step S502. As described above, the frequency characteristics of the bandpass filter are changed for each image block according to the result of the image analysis performed in step S503.

表1には、画像解析の結果とバンドパスフィルタの周波数特性との関係を示す。画像解析の結果、画像ブロックが低コントラストもしくは低ピークであると判定された場合(以下、ケース1という)は、バンドパスフィルタ部104は、バンドパスフィルタの通過帯域を高域側に設定する。これにより、画像ブロックが低コントラストや低ピークである場合でもエッジを強調することができる。ただし、この場合はノイズも強調されるので、低周波側の通過端を変更することで、ノイズの孤立点の輝度値と画像ブロック内の輝度値の最大値との差が一定値以上になるようにノイズ抑圧のためのパラメータ設定を行う。   Table 1 shows the relationship between the image analysis result and the frequency characteristics of the bandpass filter. As a result of image analysis, when it is determined that the image block has low contrast or low peak (hereinafter referred to as case 1), the bandpass filter unit 104 sets the passband of the bandpass filter to the high frequency side. Thereby, even when the image block has a low contrast or a low peak, the edge can be enhanced. However, in this case, noise is also emphasized, so the difference between the luminance value of the isolated point of the noise and the maximum value of the luminance value in the image block becomes a certain value or more by changing the passing edge on the low frequency side. In this way, parameters for noise suppression are set.

画像解析の結果、画像ブロック内の画像が繰り返しパターン(以下、ケース2という)であると判定された場合は、バンドパスフィルタ部104は、バンドパスフィルタの通過帯域を低域側に設定する。これにより、画像ブロック内に存在する繰り返しパターンを不鮮明にし、1つの画像ブロック内で輝度値の最大値が複数出現する場合や、最大値と極大値との差がほとんどない場合の影響を抑えることができる。   As a result of the image analysis, when it is determined that the image in the image block is a repetitive pattern (hereinafter referred to as case 2), the bandpass filter unit 104 sets the passband of the bandpass filter to the low frequency side. As a result, the repetitive pattern existing in the image block becomes unclear, and the influence when there are a plurality of maximum brightness values in one image block or there is almost no difference between the maximum value and the maximum value is suppressed. Can do.

ステップS505では、特徴点抽出部106は、ステップS504でバンドパスフィルタ処理された各前フレーム画像ブロックにおいて特徴点を抽出する。図7のフローチャートには、特徴点抽出部106にて行われる特徴点抽出処理の流れを示している。   In step S505, the feature point extraction unit 106 extracts feature points in each previous frame image block subjected to the bandpass filter processing in step S504. The flowchart of FIG. 7 shows the flow of feature point extraction processing performed by the feature point extraction unit 106.

ステップS701において、特徴フィルタ部1061は、ステップS504で生成されたバンドパス画像ブロックとしての前フレーム画像ブロックに対してフィルタ処理を行う。この際、特徴フィルタ部1061は、ステップS503での画像解析の結果に応じてフィルタ処理にて用いる特徴フィルタ(水平/垂直1次微分フィルタ、水平/垂直2次微分フィルタまたは平滑化フィルタ等)とそのパラメータ値を変更する。   In step S701, the feature filter unit 1061 performs filter processing on the previous frame image block as the bandpass image block generated in step S504. At this time, the feature filter unit 1061 includes a feature filter (horizontal / vertical primary differential filter, horizontal / vertical secondary differential filter, smoothing filter, etc.) used in the filter processing according to the result of the image analysis in step S503. Change the parameter value.

表1には、画像解析の結果と特徴フィルタおよびパラメータ値の関係を示す。上述したケース1では、画像ブロック内の画素値の変化がなだらかであるので、特徴フィルタ部1061は、水平および垂直微分フィルタとしてそれぞれ2次微分フィルタを選択する。これにより、1次微分フィルタを用いる場合に比べてより鋭敏な出力を得ることができる。ただし、前述したようにケース1ではバンドパスフィルタの周波数特性を高域側に設定したことでノイズも強調されている。このため、高感度画像等のノイズが多い画像に対しては、そのバンドパスフィルタによるノイズ抑圧と併せて、平滑化フィルタによるさらなるノイズ低減を行ってもよい。また、本実施例では、2次微分フィルタとしてガウシアンフィルタを用いる。ガウシアンフィルタのフィルタ係数G(x,y)は以下の式(1)で表される。   Table 1 shows the relationship between image analysis results, feature filters, and parameter values. In case 1 described above, since the change in the pixel value in the image block is gentle, the feature filter unit 1061 selects the secondary differential filter as the horizontal and vertical differential filters, respectively. As a result, a sharper output can be obtained as compared with the case where the first-order differential filter is used. However, as described above, in case 1, noise is also emphasized by setting the frequency characteristics of the bandpass filter to the high frequency side. For this reason, an image with much noise such as a high-sensitivity image may be further reduced with a smoothing filter in addition to noise suppression with the band-pass filter. In this embodiment, a Gaussian filter is used as the secondary differential filter. The filter coefficient G (x, y) of the Gaussian filter is expressed by the following equation (1).

式(1)におけるσの値が小さいほど2次微分フィルタによる平滑化の効果が小さくなり、σの値が大きいほど効果が大きくなる。特徴フィルタ部1061は、画像解析の結果に応じて、パラメータ値として式(1)のフィルタ係数G(x,y)(つまりはσ)を調整する。 The smaller the value of σ in Equation (1), the smaller the effect of smoothing by the secondary differential filter, and the larger the value of σ, the greater the effect. The feature filter unit 1061 adjusts the filter coefficient G (x, y) (that is, σ) of Expression (1) as the parameter value according to the result of the image analysis.

また、上述したケース2では、特徴フィルタ部1061は、水平および垂直微分フィルタとしてそれぞれ1次微分フィルタを選択する。これにより、2次微分フィルタを用いる場合に比べてより不鮮明な出力を得て、繰り返しパターンの影響を抑える。さらにこのケース2では、特徴フィルタ部1061は、式(1)で示したフィルタ係数を有するガウシアンフィルタを平滑化フィルタとして選択し、1次微分フィルタを適用した後の前フレーム画像ブロックに該平滑化フィルタを適用する。そして、画像解析の結果に応じて、平滑化フィルタのパラメータ値として式(1)のフィルタ係数を調整する。   Further, in the case 2 described above, the feature filter unit 1061 selects the primary differential filter as the horizontal and vertical differential filters, respectively. As a result, an unclear output is obtained as compared with the case of using a second-order differential filter, and the influence of the repeated pattern is suppressed. Further, in this case 2, the feature filter unit 1061 selects the Gaussian filter having the filter coefficient expressed by the equation (1) as a smoothing filter, and applies the smoothing to the previous frame image block after applying the first-order differential filter. Apply a filter. Then, the filter coefficient of Expression (1) is adjusted as the parameter value of the smoothing filter according to the result of the image analysis.

なお、本実施例では平滑化フィルタとしてガウシアンフィルタを用いたが、移動平均フィルタ等の他の平滑化フィルタを用いてもよい。   In this embodiment, a Gaussian filter is used as the smoothing filter, but other smoothing filters such as a moving average filter may be used.

また、本実施例では、ステップS504でのバンドパスフィルタ処理で用いるバンドパスフィルタの周波数特性とステップS505での特徴点抽出処理で用いる特徴フィルタおよびパラメータ値とを、ステップS503での共通の画像解析結果に応じて選択する。しかし、図13および図14にそれぞれ示すように、特徴点抽出処理のための画像解析部1031と画像解析を行うステップ(S5031)とを、バンドパスフィルタ処理のための画像解析部103および画像解析を行うステップ(S503)とは別に設けてもよい。つまり、ステップS504で生成されたバンドパス画像ブロックに対する画像解析を行い、その結果に応じて特徴フィルタおよびパラメータ値を選択してもよい。   In this embodiment, the frequency characteristics of the bandpass filter used in the bandpass filter process in step S504 and the feature filter and parameter values used in the feature point extraction process in step S505 are the same as the image analysis performed in step S503. Select according to the result. However, as shown in FIGS. 13 and 14, respectively, the image analysis unit 1031 for the feature point extraction process and the step of performing image analysis (S5031), the image analysis unit 103 for the bandpass filter process and the image analysis are performed. It may be provided separately from the step of performing (S503). That is, image analysis may be performed on the bandpass image block generated in step S504, and the feature filter and parameter value may be selected according to the result.

ステップS702では、特徴評価部1062は、ステップS701でフィルタ処理がなされた前フレーム画像ブロックにおける前述した候補点(画素)に対して特徴評価式を用いて特徴値を算出する。特徴評価部1062は、前述したように複数種類の特徴評価式からステップS503での画像解析の結果に応じて使用する特徴評価式を選択する。   In step S702, the feature evaluation unit 1062 calculates a feature value using the feature evaluation formula for the above-described candidate points (pixels) in the previous frame image block subjected to the filtering process in step S701. As described above, the feature evaluation unit 1062 selects a feature evaluation formula to be used according to the result of the image analysis in step S503 from a plurality of types of feature evaluation formulas.

本実施例では、特徴評価部1062は、Harris corner検出器の特徴評価式とShi and Tomasiの特徴評価式とを用意している。   In this embodiment, the feature evaluation unit 1062 prepares a Harris corner detector feature evaluation formula and a Shi and Tomasi feature evaluation formula.

特徴評価部1062は、ステップS701で水平および垂直微分フィルタを適用した結果としての画素値から、以下の式(2)で表される自己相関行列Hを作成する。   The feature evaluation unit 1062 creates an autocorrelation matrix H expressed by the following equation (2) from the pixel values as a result of applying the horizontal and vertical differential filters in step S701.

式(2)において、Ixは水平微分フィルタを適用した結果としての画素値を、Iyは垂直微分フィルタを適用した結果としての画素値をそれぞれ表している。*はガウシアンフィルタGのコンボリューションを表す。
Harris検出器の特徴評価式を以下の式(3)に示す。
In Expression (2), Ix represents a pixel value as a result of applying the horizontal differential filter, and Iy represents a pixel value as a result of applying the vertical differential filter. * Represents the convolution of the Gaussian filter G.
The characteristic evaluation formula of the Harris detector is shown in the following formula (3).

式(3)において、αは定数であり、実験的には0.04〜0.15の値が良いとされている。detは自己相関行列Hの行列式を表し、trは自己相関行列Hの主対角成分の和を表す。 In Expression (3), α is a constant, and a value of 0.04 to 0.15 is considered to be good experimentally. det represents the determinant of the autocorrelation matrix H, and tr represents the sum of the main diagonal components of the autocorrelation matrix H.

また、Shi and Tomasiの特徴評価式を以下の式(4)に示す。   Further, Shi and Tomasi's characteristic evaluation formula is shown in the following formula (4).

式(4)では、式(2)の自己相関行列Hの固有値λ1,λ2のうち小さい方の固有値を特徴値とする。 In equation (4), the smaller eigenvalue of eigenvalues λ1 and λ2 of autocorrelation matrix H in equation (2) is used as the feature value.

表1には、画像解析の結果と選択する特徴評価式との関係を示す。また、図8には、式(3)と式(4)の固有値と特徴値との関係の等高線で示す。図8のcornerと表示されている部分が候補点である。同図に示すように、式(3)は式(4)に比べてcornerと表示されている領域が少ないので、式(3)を用いることで、より厳しく特徴値の算出、つまりは特徴点の判定が行われる。   Table 1 shows the relationship between the image analysis result and the feature evaluation formula to be selected. Further, in FIG. 8, the contour lines of the relationship between the eigenvalues and the characteristic values of the equations (3) and (4) are shown. The portion displayed as “corner” in FIG. 8 is a candidate point. As shown in the figure, since the expression (3) has a smaller area displayed as “corner” than the expression (4), by using the expression (3), the calculation of the feature value more strictly, that is, the feature point Is determined.

上述したケース1では、画像ブロック内の画素値の変化がなだらかであるので、特徴点の判定が緩い式(4)(Shi and Tomasi)を選択する。一方、ケース2では、特徴点の判定をより厳しく行う式(3)(Harris corner)を選択する。   In the case 1 described above, since the change in the pixel value in the image block is gentle, the expression (4) (Shi and Tomasi) with a gentle feature point determination is selected. On the other hand, in the case 2, the expression (3) (Harris corner) for selecting the feature point more strictly is selected.

なお、本実施例では、特徴値の算出にHarris corner検出器およびShi and Tomasiの特徴評価式を用いたが、調和平均等の他の特徴評価式を用いてもよい。   In the present embodiment, the Harris corner detector and Shi and Tomasi feature evaluation formulas are used to calculate the feature values. However, other feature evaluation formulas such as a harmonic average may be used.

ステップS703では、特徴点決定部1063は、ステップS702にて前フレーム画像ブロック内の候補点ごとに算出された特徴値のうち最大値が算出された候補点(画素)を特徴点として決定する。   In step S703, the feature point determination unit 1063 determines the candidate point (pixel) for which the maximum value is calculated among the feature values calculated for each candidate point in the previous frame image block in step S702 as the feature point.

図5に戻り、ステップS506では、テンプレートマッチング部107は、ステップS505にて前フレーム画像ブロックから抽出された特徴点を中心とするテンプレートを作成する。そして、前述したように該テンプレートと後フレーム画像ブロック内での候補領域との相関値を、該候補領域を移動させながら順次算出する。   Returning to FIG. 5, in step S506, the template matching unit 107 creates a template centered on the feature point extracted from the previous frame image block in step S505. Then, as described above, the correlation value between the template and the candidate area in the subsequent frame image block is sequentially calculated while moving the candidate area.

図9のフローチャートには、テンプレートマッチング部107が行うテンプレートマッチング処理の流れを示している。   The flowchart of FIG. 9 shows the flow of template matching processing performed by the template matching unit 107.

ステップS901では、相関値算出部1071は、テンプレートと後フレーム画像ブロックの候補領域との相関値を算出する。図10にテンプレートマッチングの概要を示す。   In step S901, the correlation value calculation unit 1071 calculates a correlation value between the template and the candidate area of the subsequent frame image block. FIG. 10 shows an outline of template matching.

図10(a)はそれぞれ基準画像としての4つの前フレーム画像ブロックを、図10(b)はそれぞれ参照画像としての4つの後フレーム画像ブロックを示している。図10(a)中の1001(黒丸)は特徴点を示し、1002(枠)はテンプレートを示す。また、図10(a),(b)において、1003は前後フレーム画像をそれぞれ4つの画像ブロックに分割するグリッドである。さらに、図10(b)において、1004(実線枠)は参照画像内で対応点1007を探索するサーチ範囲を示し、1005(点線枠)は相関値が算出される候補領域を示す。   FIG. 10A shows four front frame image blocks as reference images, and FIG. 10B shows four rear frame image blocks as reference images. In FIG. 10A, 1001 (black circle) indicates a feature point, and 1002 (frame) indicates a template. In FIGS. 10A and 10B, reference numeral 1003 denotes a grid that divides the preceding and following frame images into four image blocks. Further, in FIG. 10B, 1004 (solid line frame) indicates a search range for searching for the corresponding point 1007 in the reference image, and 1005 (dotted line frame) indicates a candidate area for which a correlation value is calculated.

図10(a)に示すように、まず相関値算出部1071は、基準画像における特徴点を中心とした小サイズの部分画像を切り出してテンプレート1002を作成する。次に、相関値算出部1071は、テンプレートブロック1002と図10(b)に示した参照画像におけるサーチ領域1004内において候補領域1005を移動させながら、テンプレートと各位置の候補領域1005との相関値を算出する。なお、参照画像の全域に対して候補領域を移動させて相関値を算出するのでは演算量が膨大なものとなるため、本実施例では、参照画像内の一部に相関値を算出するサーチ範囲1004を設定する。サーチ範囲1004の位置や大きさに制限はないが、サーチ範囲1004内に基準画像内の特徴点に対応する対応点が含まれている必要がある。   As shown in FIG. 10A, the correlation value calculation unit 1071 first creates a template 1002 by cutting out a small-size partial image centered on a feature point in the reference image. Next, the correlation value calculation unit 1071 moves the candidate area 1005 within the template block 1002 and the search area 1004 in the reference image shown in FIG. 10B, while correlating the template with the candidate area 1005 at each position. Is calculated. Note that calculating the correlation value by moving the candidate area over the entire area of the reference image requires an enormous amount of computation. Therefore, in this embodiment, the search for calculating the correlation value in a part of the reference image is performed. A range 1004 is set. Although the position and size of the search range 1004 are not limited, the search range 1004 needs to include corresponding points corresponding to feature points in the reference image.

本実施例では、相関値として、差分絶対値和(Sum of Absolute Difference:以下、SADと略す)を用いる場合について説明する。SADの計算式を式(5)に示す。   In this embodiment, a case where a sum of absolute differences (hereinafter abbreviated as SAD) is used as a correlation value will be described. A formula for calculating SAD is shown in Formula (5).

式(5)において、f(i,j)はテンプレート1002内の座標(i,j)における輝度値を表す。また、g(i,j)はサーチ範囲1004内において相関値が算出される候補領域1005内の座標(i,j)における輝度値を表す。 In equation (5), f (i, j) represents the luminance value at the coordinates (i, j) in the template 1002. G (i, j) represents a luminance value at the coordinates (i, j) in the candidate area 1005 in which the correlation value is calculated in the search range 1004.

SADでは、これら輝度値f(i,j)およびg(i,j)について差の絶対値を計算し、その総和を求めることで、相関値S_SADを得る。相関値S_SADの値が小さいほど、テンプレート1002と候補領域1005との輝度値の差が小さい、つまりはテンプレート1002と候補領域1005内のテクスチャが類似していることを表す。   In SAD, a correlation value S_SAD is obtained by calculating an absolute value of a difference between these luminance values f (i, j) and g (i, j) and obtaining a sum thereof. The smaller the correlation value S_SAD, the smaller the difference in brightness value between the template 1002 and the candidate area 1005, that is, the texture in the template 1002 and the candidate area 1005 is similar.

本実施例では、相関値としてSADを用いる場合について説明したが、差分二乗和(SSD)や正規化相互相関(NCC)等の他の相関値を用いてもよい。   In the present embodiment, the case where SAD is used as the correlation value has been described. However, other correlation values such as sum of squared differences (SSD) and normalized cross correlation (NCC) may be used.

ステップS902では、相関値判定部1072は、ステップS901で算出された相関値が最小値となる候補領域1005の位置、つまりは後フレーム画像ブロックにおける対応点の位置の情報を出力する。   In step S902, the correlation value determination unit 1072 outputs information on the position of the candidate area 1005 where the correlation value calculated in step S901 is the minimum, that is, the position of the corresponding point in the subsequent frame image block.

再び図5に戻り、ステップS507では、信頼度判定部108は、画素値としてステップS506にて算出された相関値を用い、該相関値の最大値、最小値、平均値および極小値を求める。そして、これら相関値の最大値、最小値、平均値および極小値を用いて、対応点の信頼度に関する判定として、低コントラスト判定、画素値の最大値突出判定および繰り返しパターン判定を行う。   Returning to FIG. 5 again, in step S507, the reliability determination unit 108 uses the correlation value calculated in step S506 as the pixel value, and obtains the maximum value, the minimum value, the average value, and the minimum value of the correlation value. Then, using the maximum value, the minimum value, the average value, and the minimum value of the correlation values, as the determination regarding the reliability of the corresponding point, the low contrast determination, the pixel value maximum value protrusion determination, and the repeated pattern determination are performed.

対応点検出に対する信頼度判定としてのこれら3つの判定の内容は、図6(a)〜(d)を用いて説明した画像解析での3つの判定と基本的には同じである。ただし、相関値が小さいほどテンプレートと候補領域との類似度が高いため、図6(a)〜(d)の画素値の最大値は相関値では最小値を表し、画素値の最小値は相関値では最大値を表す。また、画素値の極大値は相関値では極小値を表す。   The contents of these three determinations as reliability determinations for corresponding point detection are basically the same as the three determinations in the image analysis described with reference to FIGS. However, since the similarity between the template and the candidate region is higher as the correlation value is smaller, the maximum pixel value in FIGS. 6A to 6D represents the minimum value in the correlation value, and the minimum pixel value is the correlation value. The value represents the maximum value. Further, the maximum value of the pixel value represents the minimum value in the correlation value.

図6(a)は上記3つの判定が良好な結果、つまりは検出された対応点の信頼度は高いとの結果が得られる場合を示している。図6(b)は、相関値の最大値と最小値との差が所定の閾値よりも小さい場合、すなわち候補領域内は低コントラストであると判定される場合を示している。図6(c)は、相関値の最小値と平均値の差を相関値の最大値と最小値の差で除して得られる評価値が所定の閾値よりも小さい場合、すなわち候補領域は低ピークであると判定される場合を示している。なお、上記評価値が閾値よりも大きい場合は、候補領域は高ピークであると判定される。図6(d)は、候補領域内の相関値の最小値と極小値との差が所定の閾値よりも小さい場合、すなわち候補領域の画像は繰り返しパターンであると判定される場合を示している。このように、候補領域が低コントラストであるとの判定、候補領域は低ピークであるとの判定および候補領域の画像が繰り返しパターンであるとの判定は、検出された対応点の信頼度、さらに言えば、特徴点と対応点の信頼度が低いとの判定と同義である。   FIG. 6A shows a case where the above three determinations are good, that is, a result that the reliability of the detected corresponding point is high is obtained. FIG. 6B shows a case where the difference between the maximum value and the minimum value of the correlation value is smaller than a predetermined threshold, that is, a case where it is determined that the candidate region has low contrast. FIG. 6C shows a case where the evaluation value obtained by dividing the difference between the minimum value and the average value of the correlation value by the difference between the maximum value and the minimum value of the correlation value is smaller than a predetermined threshold, that is, the candidate area is low. The case where it is determined to be a peak is shown. In addition, when the said evaluation value is larger than a threshold value, it determines with a candidate area | region being a high peak. FIG. 6D shows a case where the difference between the minimum value and the minimum value of the correlation values in the candidate area is smaller than a predetermined threshold, that is, the image of the candidate area is determined to be a repetitive pattern. . As described above, the determination that the candidate area has a low contrast, the determination that the candidate area has a low peak, and the determination that the image of the candidate area is a repetitive pattern are the reliability of the detected corresponding point, In other words, it is synonymous with the determination that the reliability of the feature point and the corresponding point is low.

図5において、ステップS508では、動きベクトル検出部109は、ステップS507での信頼度の判定結果が信頼度が低いとの判定結果である場合に、信頼度判定の対象であった特徴点と対応点を用いて動きベクトルを検出する。すなわち、特徴点の位置を始点とし、対応点の位置を終点としたベクトルを検出する。ステップS507での信頼度判定結果が低コントラスト、低ピークまたは繰り返しパターンとの判定がなされた場合は、動きベクトル検出部109は、信頼度判定の対象であった特徴点および対応点を用いた動きベクトルの検出は行わない。   In FIG. 5, in step S508, the motion vector detection unit 109 corresponds to the feature point that is the object of the reliability determination when the reliability determination result in step S507 is a determination result that the reliability is low. A motion vector is detected using the points. In other words, a vector having a feature point position as a start point and a corresponding point position as an end point is detected. When it is determined that the reliability determination result in step S507 is low contrast, low peak, or a repetitive pattern, the motion vector detection unit 109 performs motion using the feature points and corresponding points that are targets of reliability determination. Vector detection is not performed.

本実施例によれば、入力画像(前フレーム画像)を複数の画像ブロックに分割した上で画像ブロックごとに画像解析結果に応じた抽出方法を用いて特徴点を抽出するため、入力画像から、均一な分布で、かつ正しく特徴点を抽出することができる。しかも、基準画像(前フレーム画像)内の特徴点に対応する参照画像(後フレーム画像)内の対応点を求めたときに、特徴点と対応点の信頼度が低い場合には動きベクトルの検出は行わないようにしたので、検出される動きベクトルの信頼性を高めることができる。   According to the present embodiment, since the input image (previous frame image) is divided into a plurality of image blocks and the feature points are extracted using the extraction method according to the image analysis result for each image block, Feature points can be extracted accurately with a uniform distribution. In addition, when the corresponding points in the reference image (back frame image) corresponding to the feature points in the base image (previous frame image) are obtained, the motion vector is detected if the reliability of the feature points and the corresponding points is low. Therefore, the reliability of the detected motion vector can be improved.

図11には、本発明の実施例2である画像処理装置1100の構成を示す。本実施例において、実施例1(図1)と共通する構成要素には実施例1と同符号を付す。   FIG. 11 shows the configuration of an image processing apparatus 1100 that is Embodiment 2 of the present invention. In the present embodiment, the same reference numerals as those in the first embodiment are assigned to components common to the first embodiment (FIG. 1).

本実施例の画像処理装置1100は、図1に示した画像解析部103に代えて、画像解析部1101を有する。また、本実施例の画像処理装置1100では、実施例1において図3に示すように特徴抽出部106内に含まれていた特徴評価部1102が、画像解析部1101とテンプレートマッチング部107との間に配置されている。   An image processing apparatus 1100 according to the present exemplary embodiment includes an image analysis unit 1101 instead of the image analysis unit 103 illustrated in FIG. In the image processing apparatus 1100 according to the present embodiment, the feature evaluation unit 1102 included in the feature extraction unit 106 in the first embodiment is arranged between the image analysis unit 1101 and the template matching unit 107 as shown in FIG. Is arranged.

実施例1の画像処理装置100では、画像解析部103をバンドパスフィルタ部104と特徴抽出部106の前に配置した。これにより、画像解析において画素値として輝度値を用い、また画像解析の結果をバンドパスフィルタの周波数特性、特徴フィルタとそのパラメータ値および特徴評価式の選択に用いた。これに対して、本実施例の画像処理装置1100では、画像解析部1101をバンドパスフィルタ部104と特徴抽出部106の後に配置している。これにより、特徴抽出部106によって得られた特徴値を用いて画像解析を行う。画像解析の結果、低コントラスト、低ピークまたは繰り返しパターンの判定がなされた場合は、バンドパスフィルタ部104と特徴評価部1102は、バンドパスフィルタの周波数特性、特徴フィルタとそのパラメータ値および特徴評価式を選択し直す(変更する)。そして、再度、バンドパスフィルタ処理および特徴点抽出処理を行う。   In the image processing apparatus 100 according to the first embodiment, the image analysis unit 103 is disposed in front of the bandpass filter unit 104 and the feature extraction unit 106. As a result, the luminance value was used as the pixel value in the image analysis, and the result of the image analysis was used to select the frequency characteristics of the bandpass filter, the feature filter, its parameter value, and the feature evaluation formula. On the other hand, in the image processing apparatus 1100 of this embodiment, the image analysis unit 1101 is arranged after the band pass filter unit 104 and the feature extraction unit 106. Thereby, image analysis is performed using the feature value obtained by the feature extraction unit 106. As a result of the image analysis, when the determination of low contrast, low peak, or repetitive pattern is made, the bandpass filter unit 104 and the feature evaluation unit 1102 display the frequency characteristics of the bandpass filter, the feature filter, its parameter value, and the feature evaluation formula Select again (change). Then, bandpass filter processing and feature point extraction processing are performed again.

図12のフローチャートには、本実施例の画像処理装置1100における画像処理全体の流れを示している。この処理は、全体がコンピュータにより構成された画像処理装置1100がコンピュータプログラムである画像処理プログラムに従って実行する。なお、図12中のステップのうち図5に示したステップと共通するものについては、図5と同ステップ番号を付して説明を省略する。   The flowchart of FIG. 12 shows the overall flow of image processing in the image processing apparatus 1100 of the present embodiment. This process is executed according to an image processing program, which is a computer program, by an image processing apparatus 1100 that is entirely configured by a computer. Note that steps in FIG. 12 that are common to the steps shown in FIG. 5 are given the same step numbers as in FIG. 5 and description thereof is omitted.

ステップS501およびステップS502を経た後のステップS1201では、バンドパスフィルタ部104は、ステップS502で分割された前フレーム画像ブロックごとおよび後フレーム画像ブロックごとにバンドパスフィルタ処理を行う。1回目の本ステップでは、まだ画像解析が行われていないので、バンドパスフィルタ部104はバンドパスフィルタの周波数特性をデフォルトの周波数特性に設定する。本実施例では、デフォルトの周波数特性として、中域を通過帯域とするように設定する。   In step S1201 after step S501 and step S502, the bandpass filter unit 104 performs bandpass filter processing for each previous frame image block and each subsequent frame image block divided in step S502. In the first main step, since image analysis has not been performed yet, the bandpass filter unit 104 sets the frequency characteristic of the bandpass filter to the default frequency characteristic. In the present embodiment, the default frequency characteristic is set so that the middle band is the pass band.

2回目以降の本ステップでは、バンドパスフィルタ部104は、バンドパスフィルタの周波数特性を、後述するステップS1203にて行われる画像解析の結果に応じて前フレーム画像ブロックごとおよび後フレーム画像ブロックごとに選択する。画像解析の結果とバンドパスフィルタの周波数特性との関係は実施例1と同じである。   In the second and subsequent steps, the band-pass filter unit 104 determines the frequency characteristics of the band-pass filter for each previous frame image block and each subsequent frame image block according to the result of image analysis performed in step S1203 described later. select. The relationship between the result of image analysis and the frequency characteristics of the bandpass filter is the same as in the first embodiment.

ステップS1202では、特徴点抽出部106は、ステップS1201でバンドパスフィルタ処理された各前フレーム画像ブロックに対して特徴フィルタによるフィルタ処理を行い、さらに特徴点の候補点に対して特徴評価式を用いて特徴値を算出する。1回目の本ステップでも、まだ画像解析が行われていないので、特徴点抽出部106はデフォルトの特徴フィルタとそのパラメータ値および特徴評価式を設定する。なお、本ステップでも、特徴点抽出部106は、実施例1と同様に、特徴値が最大である候補点をその前フレーム画像ブロックの特徴点として決定する。   In step S1202, the feature point extraction unit 106 performs a filtering process using a feature filter on each previous frame image block subjected to the bandpass filter processing in step S1201, and further uses a feature evaluation formula for the feature point candidate points. To calculate the feature value. Since image analysis has not yet been performed in the first main step, the feature point extraction unit 106 sets a default feature filter, its parameter value, and a feature evaluation formula. Also in this step, the feature point extraction unit 106 determines the candidate point having the maximum feature value as the feature point of the previous frame image block, as in the first embodiment.

本実施例では、水平および垂直微分フィルタとして1次微分フィルタをデフォルトで採用するとともに、平滑化フィルタとして式(1)に示したフィルタ係数G(x,y)におけるσを1としたガウシアンフィルタをデフォルトで採用する。また、実施例1で説明したHarris corner検出器の特徴評価式(式(3))をデフォルトで採用する。   In this embodiment, a first-order differential filter is adopted as a horizontal and vertical differential filter by default, and a Gaussian filter in which σ in the filter coefficient G (x, y) shown in Expression (1) is 1 is used as a smoothing filter. Adopt by default. The Harris corner detector characteristic evaluation formula (formula (3)) described in the first embodiment is adopted as a default.

2回目以降の本ステップでは、特徴点抽出部106は、後述するステップS1203にて行われる画像解析の結果に応じて特徴フィルタとそのパラメータ値および特徴評価式を前フレーム画像ブロックごとに選択する。後述のステップS1203において行う画像解析の結果からグリッドごとに変更する。画像解析の結果と特徴フィルタ、そのパラメータ値および特徴評価式との関係は実施例1と同じである。   In the second and subsequent steps, the feature point extraction unit 106 selects a feature filter, its parameter value, and a feature evaluation formula for each previous frame image block in accordance with the result of image analysis performed in step S1203 described later. It changes for every grid from the result of the image analysis performed in below-mentioned step S1203. The relationship between the result of image analysis, the feature filter, its parameter value, and the feature evaluation formula is the same as in the first embodiment.

ステップS1203では、画像解析部1101は、前フレーム画像ブロックごとに、画像解析として、実施例1で説明した低コントラスト判定、画素値の最大値突出判定および繰り返しパターン判定を行う。この際、画像解析部103は、画像ブロックの画素値としてステップS1202で算出した特徴値を用い、該特徴値の最大値、最小値、平均値および極大値をそれぞれ求めて上記3つの判定に用いる。   In step S1203, the image analysis unit 1101 performs low contrast determination, pixel value maximum value protrusion determination, and repetitive pattern determination described in the first embodiment as image analysis for each previous frame image block. At this time, the image analysis unit 103 uses the feature value calculated in step S1202 as the pixel value of the image block, obtains the maximum value, the minimum value, the average value, and the local maximum value of the feature value, and uses them for the above three determinations. .

図6(a)は上記3つの判定が良好な結果、つまりは画像ブロックで検出された特徴点の信頼度は高いとの結果が得られる場合を示している。図6(b)は、特徴値の最大値と最小値との差が所定の閾値よりも小さい場合、すなわちその特徴点が抽出された画像ブロックは低コントラストであると判定される場合を示している。図6(c)は、特徴値の最大値と平均値の差を特徴値の最大値と最小値の差で除して得られる評価値が所定の閾値よりも小さい場合、すなわち画像ブロックは低ピークであると判定される場合を示している。なお、上記評価値が閾値よりも大きい場合は、その特徴点が抽出された画像ブロックは高ピークであると判定される。図6(d)は、特徴値の最大値と極大値との差が所定の閾値よりも小さい場合、すなわちその特徴点が抽出された画像ブロックの画像は繰り返しパターンであると判定される場合を示している。このように、その特徴点が抽出された画像ブロックが低コントラストであるとの判定、該画像ブロックは低ピークであるとの判定および該画像ブロックの画像が繰り返しパターンであるとの判定は、抽出された特徴点の信頼度が低いとの判定と同義である。   FIG. 6A shows a case where the above three determinations are good, that is, a result that the reliability of the feature points detected in the image block is high is obtained. FIG. 6B shows a case where the difference between the maximum value and the minimum value of the feature value is smaller than a predetermined threshold value, that is, a case where the image block from which the feature point is extracted is determined to have low contrast. Yes. FIG. 6C shows a case where the evaluation value obtained by dividing the difference between the maximum value and the average value of the feature values by the difference between the maximum value and the minimum value of the feature values is smaller than a predetermined threshold, that is, the image block is low. The case where it is determined to be a peak is shown. When the evaluation value is larger than the threshold value, the image block from which the feature point is extracted is determined to be a high peak. FIG. 6D shows a case where the difference between the maximum feature value and the maximum value is smaller than a predetermined threshold, that is, the case where the image of the image block from which the feature point is extracted is determined to be a repetitive pattern. Show. As described above, the determination that the image block from which the feature point is extracted has a low contrast, the determination that the image block has a low peak, and the determination that the image of the image block is a repetitive pattern are extracted. This is synonymous with the determination that the reliability of the selected feature point is low.

ステップS1204では、特徴評価部1102は、ステップS1203での特徴点の信頼度の判定結果に応じてバンドパスフィルタ処理および特徴点抽出処理を再度行うか否かを選択(判定)する。上述した低コントラスト、低ピークおよび繰り返しパターンの判定(特徴点の信頼度が低いとの判定)がなされた場合は、ステップS1201およびステップS1202に戻る。ステップS1201では、バンドパスフィルタ部104は、画像解析の結果に応じてバンドパスフィルタの周波数特性を変更する。そして、特徴点の信頼度判定の対象であった前フレーム画像ブロックとこれに対応する後フレーム画像ブロックに対して、変更後の周波数特性を有するバンドパスフィルタを適用して、再度バンドパスフィルタ処理を行う。また、ステップS1202では、特徴点抽出部106は、画像解析の結果に応じて、特徴フィルタとそのパラメータ値および特徴評価式を変更する。そして、変更後の周波数特性のパンドパスフィルタによりパンドパスフィルタ処理された前フレーム画像ブロックに対して、変更後の特徴フィルタ、パラメータ値および特徴評価式を用いて特徴点抽出処理を行う。   In step S1204, the feature evaluation unit 1102 selects (determines) whether or not to perform the bandpass filter process and the feature point extraction process again according to the determination result of the reliability of the feature point in step S1203. If the above-described determination of low contrast, low peak, and repetitive pattern (determination that the reliability of the feature point is low) is made, the process returns to step S1201 and step S1202. In step S1201, the bandpass filter unit 104 changes the frequency characteristics of the bandpass filter according to the result of the image analysis. Then, a band pass filter having a frequency characteristic after the change is applied to the previous frame image block and the corresponding subsequent frame image block, which have been targets for feature point reliability determination, and the band pass filter process is performed again. I do. In step S1202, the feature point extraction unit 106 changes the feature filter, its parameter value, and the feature evaluation formula according to the result of the image analysis. Then, feature point extraction processing is performed on the previous frame image block that has been subjected to the pan-pass filter processing by the pan-pass filter having the changed frequency characteristics, using the changed feature filter, parameter value, and feature evaluation formula.

ステップS1204で、低コントラスト、低ピークおよび繰り返しパターンのいずれの判定もなされなかった(特徴点の信頼度が高いとの判定がなされた)場合は、ステップS506〜S508に進む。そして、本処理を終了する。   If no determination of low contrast, low peak, or repetitive pattern has been made in step S1204 (determination that the reliability of the feature point is high), the process proceeds to steps S506 to S508. Then, this process ends.

本実施例では、入力画像(前フレーム画像)を複数の画像ブロックに分割し、該画像ブロックごとに特徴点を抽出する。そして、その後の画像ブロックごとの画像解析の結果、特徴点の信頼度が低いと判定された場合は、画像解析結果(信頼度)に応じた抽出方法を用いて再度、特徴点を抽出する。このため、入力画像から、均一な分布で、かつ正しく特徴点を抽出することができる。   In this embodiment, the input image (previous frame image) is divided into a plurality of image blocks, and feature points are extracted for each image block. If it is determined that the reliability of the feature point is low as a result of the subsequent image analysis for each image block, the feature point is extracted again using an extraction method according to the image analysis result (reliability). For this reason, it is possible to correctly extract feature points from the input image with a uniform distribution.

しかも、前述した実施例1では、1回の画像解析の結果に応じてバンドパスフィルタの周波数特性、特徴フィルタとそのパラメータ値および特徴評価値を選択してこれらを固定する。この方法では、信頼度判定部108により特徴点と対応点の信頼度が低いと判定されまで処理が進み、結果的にそれらの特徴点と対応点を用いた動きベクトルの算出が行われずに処理が終了する。   Moreover, in the first embodiment described above, the frequency characteristics of the bandpass filter, the feature filter, its parameter value, and the feature evaluation value are selected and fixed according to the result of one image analysis. In this method, the process proceeds until the reliability determination unit 108 determines that the reliability of the feature point and the corresponding point is low, and as a result, the process is performed without calculating the motion vector using the feature point and the corresponding point. Ends.

これに対して、本実施例では、特徴値を算出した時点で画像解析を行い、特徴点の信頼性が確保されるまでバンドパスフィルタの周波数特性や特徴フィルタ等を変更しながらバンドパスフィルタ処理および特徴点抽出処理を行う。これにより、信頼度判定部108により特徴点と対応点の信頼度が低いと判定される場合、つまりは動きベクトルが検出されない画像ブロックを実施例1よりも少なくすることができる。   In contrast, in this embodiment, image analysis is performed at the time when the feature value is calculated, and the bandpass filter processing is performed while changing the frequency characteristic of the bandpass filter, the feature filter, etc. until the reliability of the feature point is ensured. And the feature point extraction process is performed. Thereby, when it is determined by the reliability determination unit 108 that the reliability of the feature points and the corresponding points is low, that is, the number of image blocks in which no motion vector is detected can be reduced as compared with the first embodiment.

図15には、実施例1または実施例2で説明した画像処理装置(図15には符号300を付している)を含むデジタルスチルカメラやビデオカメラ等の撮像装置500を示している。   FIG. 15 shows an imaging apparatus 500 such as a digital still camera or a video camera including the image processing apparatus described in the first embodiment or the second embodiment (indicated by reference numeral 300 in FIG. 15).

撮像装置500は、撮像光学系501により形成された被写体像を撮像(光電変換)するCMOSセンサやCCDセンサ等の撮像素子(撮像手段)502と、該撮像素子502からの出力信号を用いて映像信号を生成する映像信号生成部503とを有する。映像信号は、記録媒体504に記録されたり、モニタ505に表示されたりする。なお、撮像光学系501は、撮像装置500に一体に設けられていてもよいし、撮像装置500に対して交換可能に設けられていてもよい。
撮像装置500内の画像処理装置300は、映像信号生成部503にて生成された映像信号のフレーム画像を入力画像として実施例1または実施例2で説明した画像処理を行うことで、動きベクトルを検出する。本実施例では、この検出される動きベクトルは、撮像装置500を手で持って撮像を行っているユーザの手振れに起因する映像振れに対応するものである。
The imaging apparatus 500 uses an imaging element (imaging means) 502 such as a CMOS sensor or a CCD sensor that captures (photoelectric conversion) a subject image formed by the imaging optical system 501 and an output signal from the imaging element 502. And a video signal generation unit 503 that generates a signal. The video signal is recorded on the recording medium 504 or displayed on the monitor 505. Note that the imaging optical system 501 may be provided integrally with the imaging device 500 or may be provided so as to be replaceable with respect to the imaging device 500.
The image processing apparatus 300 in the imaging apparatus 500 performs the image processing described in the first embodiment or the second embodiment using the frame image of the video signal generated by the video signal generation unit 503 as an input image, thereby obtaining a motion vector. To detect. In the present embodiment, the detected motion vector corresponds to a video shake caused by a hand shake of a user who is picking up an image by holding the image pickup apparatus 500 by hand.

撮像装置500には、いわゆる電子防振動作を行う電子防振部(防振手段)506も設けられている。電子防振部506は、画像処理装置300により検出された動きベクトルの情報を用いて、映像信号生成部503にて生成された映像信号(連続フレーム画像)から記録用または表示用に切り出す範囲をシフトさせる。これにより、記録映像または表示映像の振れを低減(補正)する。なお、電子防振部506に電子防振動作を行わせるか否かは、ユーザが任意に選択することができる。   The imaging apparatus 500 is also provided with an electronic image stabilization unit (anti-vibration unit) 506 that performs a so-called electronic image stabilization operation. The electronic image stabilization unit 506 uses the motion vector information detected by the image processing apparatus 300 to determine a range to be cut out for recording or display from the video signal (continuous frame image) generated by the video signal generation unit 503. Shift. This reduces (corrects) the shake of the recorded video or display video. Note that the user can arbitrarily select whether or not the electronic image stabilization unit 506 performs the electronic image stabilization operation.

なお、検出された動きベクトルの情報を用いて撮像光学系501内の光学素子や撮像素子502をシフトさせるいわゆる光学防振動作を行うことで、映像信号生成部503にて生成される映像信号における映像振れを低減してもよい。
(その他の実施例)
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。
In the video signal generated by the video signal generation unit 503, a so-called optical image stabilization operation for shifting the optical element in the imaging optical system 501 and the imaging element 502 is performed using the detected motion vector information. Image blur may be reduced.
(Other examples)
The present invention supplies a program that realizes one or more functions of the above-described embodiments to a system or apparatus via a network or a storage medium, and one or more processors in a computer of the system or apparatus read and execute the program This process can be realized. It can also be realized by a circuit (for example, ASIC) that realizes one or more functions.

以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。   Each embodiment described above is only a representative example, and various modifications and changes can be made to each embodiment in carrying out the present invention.

100 画像処理装置
102 グリッド分割部
103 画像解析部
106 特徴点抽出部
1001 特徴点
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Image processing apparatus 102 Grid division part 103 Image analysis part 106 Feature point extraction part 1001 Feature point

Claims (8)

入力画像における特徴部を抽出する抽出処理を行う抽出手段と、
前記入力画像に対する画像解析を行う解析手段と、
前記入力画像を複数の画像領域に分割する分割手段とを有し、
前記解析手段は、前記抽出処理の後に前記画像領域ごとに前記画像解析を行い、
前記抽出手段は、前記画像解析の結果に応じて前記抽出処理を再度行うか否かを選択し、前記抽出処理を再度行う場合は、前記画像領域ごとの前記画像解析の結果に応じて、該画像領域ごとに前記抽出処理における前記特徴部の抽出方法を選択することを特徴とする画像処理装置。
Extraction means for performing extraction processing for extracting a feature portion in the input image;
Analyzing means for performing image analysis on the input image;
Dividing means for dividing the input image into a plurality of image regions,
The analysis means performs the image analysis for each of the image regions after the extraction process ,
The extraction means selects whether or not to perform the extraction process again according to the result of the image analysis, and when performing the extraction process again , according to the result of the image analysis for each image area, An image processing apparatus, wherein a method for extracting the feature portion in the extraction processing is selected for each image region.
前記抽出手段は、前記抽出方法として、前記抽出処理に用いるフィルタの種類、該フィルタのパラメータ値および前記画像領域における特徴値を算出するための演算式の種類のうち少なくとも1つを選択することを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。   The extraction means selects at least one of a type of a filter used for the extraction process, a parameter value of the filter, and a type of an arithmetic expression for calculating a feature value in the image area as the extraction method. The image processing apparatus according to claim 1, wherein: 前記解析手段は、前記画像解析として、コントラスト、最大画素値および繰り返しパターンのうち少なくとも1つに関する解析を行うことを特徴とする請求項1または2に記載の画像処理装置。   The image processing apparatus according to claim 1, wherein the analysis unit performs an analysis on at least one of contrast, a maximum pixel value, and a repetitive pattern as the image analysis. 前記解析手段は、前記画像解析により得られる前記特徴部に対する信頼度に応じて前記抽出方法を変更することを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の画像処理装置。   The image processing apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the analysis unit changes the extraction method according to a reliability of the feature obtained by the image analysis. 前記入力画像よりも後に生成された他の入力画像における前記特徴部に対応する対応部を検出する対応部検出手段と、
前記特徴部と前記対応部を用いて動きベクトルを検出するベクトル検出手段とを有することを特徴とする請求項1からのいずれか一項に記載の画像処理装置。
A corresponding part detecting means for detecting a corresponding part corresponding to the characteristic part in another input image generated after the input image;
The image processing apparatus according to any one of 4 claims 1, characterized in that it comprises a vector detecting means for detecting a motion vector using the corresponding portion and the feature.
前記特徴部または前記対応部の信頼度を判定する信頼度判定手段を有し、
前記ベクトル検出手段は、前記信頼度に応じて前記動きベクトルの検出を行うか否かを選択することを特徴とする請求項5に記載の画像処理装置。
Having a reliability determination means for determining the reliability of the feature part or the corresponding part;
The image processing apparatus according to claim 5, wherein the vector detection unit selects whether or not to detect the motion vector according to the reliability.
撮像を行う撮像手段と、
該撮像手段を用いて生成された入力画像の特徴部を抽出し、該特徴部の動きベクトルを算出する請求項5または6に記載の画像処理装置と、
前記動きベクトルを用いて防振動作を行う防振手段とを有することを特徴とする撮像装置。
Imaging means for imaging;
The image processing apparatus according to claim 5 or 6 , wherein a feature part of an input image generated using the imaging unit is extracted and a motion vector of the feature part is calculated.
An image pickup apparatus comprising: an image stabilization unit that performs an image stabilization operation using the motion vector.
コンピュータに、画像処理を行わせるコンピュータプログラムである画像処理プログラムであって、
前記画像処理は、
入力画像における特徴部を抽出する抽出処理と、
前記入力画像に対する画像解析を行う解析処理と、
前記入力画像を複数の画像領域に分割する処理とを含み、
前記抽出処理の後に前記画像領域ごとに前記画像解析を行い、
前記画像解析の結果に応じて前記抽出処理を再度行うか否かを選択し、前記抽出処理を再度行う場合は、前記画像領域ごとの前記画像解析の結果に応じて、該画像領域ごとに前記特徴部の抽出方法を選択することを特徴とする画像処理プログラム。
An image processing program that is a computer program that causes a computer to perform image processing,
The image processing is
An extraction process for extracting features in the input image;
Analysis processing for performing image analysis on the input image;
Dividing the input image into a plurality of image regions,
Performing the image analysis for each image region after the extraction process ;
Whether to perform the extraction process again according to the result of the image analysis, and when performing the extraction process again , depending on the result of the image analysis for each image area, An image processing program characterized by selecting a feature extraction method.
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