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JPH0620305B2 - Motion vector detector - Google Patents
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JPH0620305B2 - Motion vector detector - Google Patents

Motion vector detector

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JPH0620305B2
JPH0620305B2 JP60042368A JP4236885A JPH0620305B2 JP H0620305 B2 JPH0620305 B2 JP H0620305B2 JP 60042368 A JP60042368 A JP 60042368A JP 4236885 A JP4236885 A JP 4236885A JP H0620305 B2 JPH0620305 B2 JP H0620305B2
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correlation
value
motion vector
correlation value
determined
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文夫 杉山
佑一 二宮
吉道 大塚
吉則 和泉
清一 合志
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Toshiba Corp
Japan Broadcasting Corp
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Toshiba Corp
Nippon Hoso Kyokai NHK
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、画面内の画像全体の平行移動量(動きベク
トル)を検出する動きベクトル検出装置に関する。
Description: TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a motion vector detection device for detecting a translation amount (motion vector) of an entire image within a screen.

〔発明の技術的背景とその問題点〕[Technical background of the invention and its problems]

一般に、テレビジョン画面のような画面内における画像
の動きは、画像中の物体の移動によるものと、カメラの
平行移動(パン)によるものとに大別される。前者は画
像の局部的な動きであるのに対し、後者は画像全体が相
互関係をほぼ維持したまま動くく。後者の画像全体の平
行移動量(方向および大きさ)を動きベクトルと称す
る。即ち、第8図において画面上の画像が(a)〜
(b)〜(c)の如く矢印の方向に平行移動したとき、
動きベクトルは第9図に示されるように横方向および縦
方向の偏移(ξ,η)で与えられる。この動きベクトル
を検出し、これを用いて例えば現フレームの画像に前フ
レームを画像をシフトして重ね合せれば、重ね合せて得
られた画像と前フレームの画像との間の実際の動きを小
さくすることができ、ボケの少ない、より高品質の画像
が得られる。また、画像信号を符号化して伝送する場
合、動きベクトルを用いて重ね合せられた画像の動きが
小さくなることは、連続した2フレーム間の画像の時間
相関性を利用して予測符号化を行なう際の予測誤差が小
さくなるということであり、それによって符号化効率の
向上に寄与することができる。
Generally, the movement of an image on a screen such as a television screen is roughly classified into movement of an object in the image and movement of the camera in parallel (panning). The former is the local movement of the image, while the latter is the movement of the entire image while maintaining the mutual relationship. The latter amount of translation (direction and size) of the entire image is called a motion vector. That is, the image on the screen in FIG.
When parallel movement is made in the direction of the arrow as shown in (b) to (c),
The motion vector is given by the deviations (ξ, η) in the horizontal and vertical directions as shown in FIG. Detecting this motion vector, using this, for example, by shifting and superimposing the image of the previous frame on the image of the current frame, the actual motion between the image obtained by superimposing and the image of the previous frame can be calculated. It can be made smaller, resulting in higher quality images with less blur. Further, when the image signal is encoded and transmitted, the fact that the motion of the image superimposed by using the motion vector becomes small means that the predictive coding is performed by utilizing the time correlation of the images between two consecutive frames. This means that the prediction error at that time becomes small, which can contribute to the improvement of coding efficiency.

ところが、実際の画像の動きは画像全体の平行移動と、
画像中の物体の動き等が混在しているため、物体の動き
による動きベクトルの誤検出が生じやすいという問題が
ある。即ち、従来の動きベクトル検出方法は具体的には
時間的に連続した2フレームの画面間の画像情報の相関
演算を行ない、それによって得られた相関値のなかで相
関性の比較的高い相関値と、その相関値を与える2点間
の偏移より動きベクトルを算出する方法がとられてい
る。この方法では、予め定められた動きベクトル検出範
囲より相関性の最も高い相関値を与える偏移を動きベク
トルとして検出するため、得られた動きベクトルの確度
を判断する手段はない。一般に、画像が静止画か、また
はそれに近いときは、動きベクトルは零として検出され
る。しかしながら、カメラの平行移動がなくとも、画像
中の物体の動きの画面に占める割合いが大きくなると、
零ではない偏移で相関性が高くなる可能性があり、この
ような偏移をも動きベクトルとすると誤検出となるわけ
である。
However, the actual movement of the image is the parallel movement of the whole image,
Since the motions of the object in the image are mixed, there is a problem that the motion vector is erroneously detected due to the motion of the object. That is, the conventional motion vector detection method specifically performs a correlation calculation of image information between two temporally continuous screens, and among the correlation values obtained thereby, a correlation value having a relatively high correlation is obtained. And a method of calculating a motion vector from the shift between two points giving the correlation value. In this method, since the deviation that gives the highest correlation value than the predetermined motion vector detection range is detected as the motion vector, there is no means for judging the accuracy of the obtained motion vector. Generally, when the image is a still image or close to it, the motion vector is detected as zero. However, even if there is no translation of the camera, if the proportion of the movement of the object in the image on the screen increases,
A shift other than zero may have a high correlation, and if such a shift is also used as a motion vector, false detection will result.

〔発明の目的〕[Object of the Invention]

本発明の目的は、画像中の物体の動き等による動きベク
トルの誤検出を少なくすることができる動きベクトル検
出装置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a motion vector detection device that can reduce erroneous detection of a motion vector due to the motion of an object in an image.

〔発明の概要〕[Outline of Invention]

本発明は上記目的を達成するため、時間的に連続する2
フレームの画像情報から、画像全体の平行移動量を示す
動きベクトルを検出する動きベクトル検出装置におい
て、時間的に連続する2フレームの画面間の画像情報の
相関演算を行ない、第1の相関値を出力する第1の手段
と、この第1の手段により得られた複数の第1の相関値
のなかで最も相関性の高い第2の相関値とその第2の相
関値を与える2点間の偏移を得る第2の手段と、この第
2の手段により得られた第2の相関値の相関性の有効・
無効を前記複数の第1の相関値を参照して判定する第3
の手段と、この第3の手段により第2の相関値が無効と
判定されたときには動きベクトル検出出力を零とし、第
2の相関値が有効と判定されたときには第2の手段によ
り得られた偏移を動きベクトル検出出力する第4の手段
とを具備することを特徴とする。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention is continuous in time.
In a motion vector detection device that detects a motion vector indicating the amount of parallel movement of the entire image from the image information of the frame, the correlation calculation of the image information between the screens of two temporally consecutive frames is performed, and the first correlation value is calculated. Between the first means for outputting and the second correlation value having the highest correlation among the plurality of first correlation values obtained by the first means and the two points giving the second correlation value. Effectiveness of the correlation between the second means for obtaining the deviation and the second correlation value obtained by the second means.
Third determination of invalidity by referring to the plurality of first correlation values
And when the second correlation value is determined to be invalid by the third means, the motion vector detection output is set to zero, and when the second correlation value is determined to be valid, it is obtained by the second means. And a fourth means for detecting and outputting the shift.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明によれば、画面内での物体の動き等に起因する局
部的な画像の動きに対しては、第2の手段により得られ
た最も相関性の高い相関値が無効と判定され、動きベク
トル検出出力が零とされることによって、物体の動き等
による動きベクトルの誤検出を効果的に減少させること
ができる。
According to the present invention, the correlation value having the highest correlation obtained by the second means is determined to be invalid for the local movement of the image caused by the movement of the object on the screen, and By setting the vector detection output to zero, it is possible to effectively reduce the erroneous detection of the motion vector due to the motion of the object or the like.

〔発明の実施例〕Example of Invention

第1図は本発明の一実施例に係る動きベクトル検出装置
の概略構成を示すブロック図である。入力端子1より入
力される画像情報は2分岐され、一方はフレームメモリ
2に前フレームの画像情報として導かれ、他方は相関器
3に現フレームの画像情報として導かれる。入力画像情
報は例えばテレビジヨン画像情報のようなシリアルな走
査信号であり、一般的にディジタル化されているものと
する。フレームメモリ2はアドレスコントローラ4から
読出しアドレスデータ11が与えられることによって、
前フレームの画像情報のうち入力端子1からの画像情報
の画素と同一画素の画像情報を順次相関器3へ供給す
る。こにより、相関器3では時間的に連続する2フレー
ムの画像情報間について、例えば相対応する画像情報間
の2乗誤差演算や差分絶対値演算、あるいは相互相関演
算等の公知の相関演算を行なう。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a motion vector detecting device according to an embodiment of the present invention. The image information input from the input terminal 1 is branched into two, one of which is guided to the frame memory 2 as the image information of the previous frame, and the other is guided to the correlator 3 as the image information of the current frame. The input image information is, for example, a serial scanning signal such as television image information, and is generally digitized. The frame memory 2 receives the read address data 11 from the address controller 4,
The image information of the same pixel as the pixel of the image information from the input terminal 1 of the image information of the previous frame is sequentially supplied to the correlator 3. As a result, the correlator 3 performs known correlation calculation such as square error calculation, difference absolute value calculation, or cross-correlation calculation between image information of two frames that are temporally continuous. .

相関器3から出力される相関値は累積加算器5に入力さ
れ、アドレスコントローラ4から与えられるアドレスデ
ータ12に従って、対応する累積加算器に加算されてゆ
く。即ち、アドレスコントローラ4からフレームメモリ
2に供給される読出しアドレスデータ11は、入力端子
1に入力された現フレームの画像情報の画素に対して、
前フレームの画素が持つ偏移に対応しており、またアド
レスコントローラ4から累積加算器5に供給されるアド
レスデータ12はこの読出しアドレスデータ11に対応
しているので、累積加算器5では相関器3から新たに入
力されるある偏移に対応する相関値が、それ以前までの
同じ偏移に対応する累積加算値に加算されることにな
る。
The correlation value output from the correlator 3 is input to the cumulative adder 5 and is added to the corresponding cumulative adder according to the address data 12 given from the address controller 4. That is, the read address data 11 supplied from the address controller 4 to the frame memory 2 is set to the pixel of the image information of the current frame input to the input terminal 1,
Since the address data 12 supplied from the address controller 4 to the cumulative adder 5 corresponds to the read address data 11 corresponding to the deviation of the pixel of the previous frame, the cumulative adder 5 has a correlator. The correlation value corresponding to a certain deviation newly input from 3 will be added to the cumulative addition value corresponding to the same deviation up to that time.

入力端子1に1フレーム分の画像情報が入力され、相関
演算と相関値の累積加算が終了すると、アドレスコント
ローラ4は累積加算器5へアドレスデータ12として、
前記の各偏移に対応したアドレスデータを供給し、それ
によって累積加算器5は複数の累積加算相関値(第1の
相関値)13を出力する。累積加算器5から出力される
相関値13は、相関性有効・無効判定回路6と相関性探
索回路7に入力される。
When the image information for one frame is input to the input terminal 1 and the correlation calculation and the cumulative addition of the correlation values are completed, the address controller 4 sends the address data 12 to the cumulative adder 5 as
The address data corresponding to each of the above deviations is supplied, whereby the cumulative adder 5 outputs a plurality of cumulative addition correlation values (first correlation values) 13. The correlation value 13 output from the cumulative adder 5 is input to the correlation validity / invalidity determination circuit 6 and the correlation search circuit 7.

相関性有効・無効判定回路6は累積加算器5からの相関
値13のなかで最も相関性の高い相関値の有効・無効を
判定し、その判定結果14を判定回路9へ出力する。ま
た、相関性探索回路7は相関値13のなかから最も相関
性の高い第2の相関値15を探索して判定回路9に出力
するとともに、アドレス保持回路8へアドレスデータ1
2のうち相関値15に対応するアドレスデータを保持す
る指示信号16を出力する。アドレス保持回路8はアド
レスデータ12のうち指示信号16によって指示された
アドレスデータを偏移に変換し、その偏移17を判定回
路9へ出力する。
The correlation validity / invalidity determination circuit 6 determines validity / invalidity of the correlation value having the highest correlation among the correlation values 13 from the cumulative adder 5, and outputs the determination result 14 to the determination circuit 9. Further, the correlation search circuit 7 searches the correlation value 13 for the second correlation value 15 having the highest correlation and outputs the second correlation value 15 to the determination circuit 9 and the address data 1 to the address holding circuit 8.
The instruction signal 16 holding the address data corresponding to the correlation value 15 of 2 is output. The address holding circuit 8 converts the address data designated by the designation signal 16 in the address data 12 into a shift, and outputs the shift 17 to the determination circuit 9.

判定回路9は相関性有効・無効判定回路6からの判定結
果14,相関性探索回路7からの相関値15およびアド
レス保持回路8からの偏移17という3つの入力を受
け、動きベクトルの有無を判定する。第6図は判定回路
9の具体例を示すもので、ゼロ発生器61と選択回路6
2とにより構成されている。即ち、選択回路62は相関
性有効・無効判定回路6からの判定結果14を受け、判
定回路6により相関性が有効と判定されたときには、第
1図のアドレス保持回路8から供給される偏移17を動
きベクトル検出出力18として出力端子10へ出力し、
また判定回路で相関性が無効と判定されたときにはゼロ
発生器61の出力を選択して、出力端子10への動きベ
クトル検出出力を零とする。
The determination circuit 9 receives three inputs, that is, the determination result 14 from the correlation validity / invalidity determination circuit 6, the correlation value 15 from the correlation search circuit 7, and the shift 17 from the address holding circuit 8, and determines whether or not there is a motion vector. judge. FIG. 6 shows a specific example of the determination circuit 9, which is a zero generator 61 and a selection circuit 6.
2 and. That is, the selection circuit 62 receives the determination result 14 from the correlation validity / invalidity determination circuit 6, and when the determination circuit 6 determines that the correlation is valid, the shift supplied from the address holding circuit 8 in FIG. 17 is output to the output terminal 10 as the motion vector detection output 18,
When the determination circuit determines that the correlation is invalid, the output of the zero generator 61 is selected and the motion vector detection output to the output terminal 10 is set to zero.

次に、相関性有効・無効判定回路6の具体例を説明す
る。第2図は相関性有効・無効判定回路6の第1の具体
例であり、第1図における累積加算器5からの相関値1
3が入力され、その平均値が平均値算出回路21で算出
される。この平均値は比較回路22に入力され、予め設
定された設定値Cと比較される。比較回路22は平均
値が設定値Cを下回ると、相関値13の相関性を無効
と判定し、それ以外のとき有効と判定して判定結果14
を出力する。この例は相関性が低いときは相関値の大き
さが平均的に小さくなることに着目したものである。こ
の例は画像の絵柄に変化が乏しく、相関値が全体的に小
さい場合、特に有効である。
Next, a specific example of the correlation validity / invalidity determination circuit 6 will be described. FIG. 2 shows a first concrete example of the correlation validity / invalidity judgment circuit 6, and the correlation value 1 from the cumulative adder 5 in FIG.
3 is input, and the average value is calculated by the average value calculation circuit 21. This average value is input to the comparison circuit 22 and compared with a preset setting value C 1 . When the average value falls below the set value C 1 , the comparison circuit 22 determines that the correlation of the correlation value 13 is invalid, and otherwise determines that the correlation is valid, and the determination result 14
Is output. This example focuses on the fact that when the correlation is low, the magnitude of the correlation value decreases on average. This example is particularly effective when the pattern of the image has little change and the correlation value is small overall.

第3図は相関性有効・無効判定回路6の第2の具体例で
ある。平均値算出回路31で相関値13の平均値を算出
するまでは第2図と同様であるが、この例では算出され
たた平均値が平均値補正回路32により例えば定数倍さ
れた後、比較回路33の一方の入力に与えられる。比較
回路33の他方の入力には、第1図における相関性探索
回路7からの相関性の最も高い相関値15が与えられて
いる。ここで、第1図における相関器3での相関演算が
例えば連続する2フレームの画像情報間の差分絶対値ま
たは2乗誤差の演算のように、相関値の小さいほど相関
性が高くなるような演算によって構成される場合は、算
出された平均値が相関性の最も高い相関値15を下回る
とき、累積加算器5からの相関値13の相関性を無効と
判定し、それ以外のとき有効と判定して判定結果14を
出力する。一方、相関演算が相互相関演算のように相関
値が大きいほど相関性が高くなるような演算によって構
成される場合は、逆に算出された平均値が相関性の最も
高い相関値15を上回るとき、累積加算器5からの相関
値13の相関性を無効と判定し、それ以外のとき有効と
判定する。即ち、この第3図の例は相関値のピークがよ
り深いものを有効と判定するため、画像の絵柄に変化は
あるが、画像内に動物体があるようなとき特に有効であ
る。
FIG. 3 shows a second concrete example of the correlation validity / invalidity determination circuit 6. The process until the average value calculation circuit 31 calculates the average value of the correlation value 13 is the same as in FIG. 2, but in this example, the calculated average value is multiplied by, for example, a constant by the average value correction circuit 32, and then compared. It is supplied to one input of the circuit 33. The other input of the comparison circuit 33 is given the correlation value 15 having the highest correlation from the correlation search circuit 7 in FIG. Here, the correlation calculation in the correlator 3 in FIG. 1 is such that the smaller the correlation value is, the higher the correlation is, such as the calculation of the absolute difference value or the square error between the image information of two consecutive frames. In the case of being configured by calculation, when the calculated average value is lower than the correlation value 15 having the highest correlation, the correlation of the correlation value 13 from the cumulative adder 5 is determined to be invalid, and otherwise it is determined to be valid. The determination is made and the determination result 14 is output. On the other hand, when the correlation calculation is configured by a calculation such that the correlation value increases as the correlation value increases, such as the cross correlation calculation, when the calculated average value exceeds the correlation value 15 having the highest correlation, , The correlation of the correlation value 13 from the cumulative adder 5 is determined to be invalid, and otherwise it is determined to be valid. That is, in the example of FIG. 3, it is determined that the one having a deeper correlation value peak is effective, and therefore, it is particularly effective when there is a moving object in the image although the pattern of the image changes.

第4図は相関性有効・無効判定回路7の第3の具体例で
あり、相関値13の最小値および最大値が最小値探索回
路41および最大値探索回路42で求められ、比算出回
路43において両者の比、即ち最小値/最大値が算出さ
れる。この比は比較回路44において所定の閾値C
(0≦C≦1)と比較される。ここで、相関性の低
い場合には最小値と最大値は接近しているから、その比
が閾値Cを上回るとき相関性が無効と判定され、それ
以外のとき有効と判定されて判定結果14が出力され
る。なお、この第4図の例における最大値と最小値との
比を算出することの代りに、差を算出してもよい。
FIG. 4 is a third specific example of the correlation validity / invalidity determination circuit 7, in which the minimum value and the maximum value of the correlation value 13 are obtained by the minimum value search circuit 41 and the maximum value search circuit 42, and the ratio calculation circuit 43. At, the ratio of the two, that is, the minimum value / maximum value is calculated. This ratio is a predetermined threshold value C in the comparison circuit 44.
2 (0 ≦ C 2 ≦ 1). Here, when the correlation is low, the minimum value and the maximum value are close to each other. Therefore, when the ratio exceeds the threshold value C 2 , the correlation is determined to be invalid, and in other cases, it is determined to be valid and the determination result 14 is output. The difference may be calculated instead of calculating the ratio between the maximum value and the minimum value in the example of FIG.

第5図は相関性有効・無効判定回路7の第4の具体例で
あり、以上説明した第2図〜第4図の例の複合形であ
る。即ち、平均値算出回路51は第2図,第3図におけ
る21,31に、また比較回路52,53,58はそれ
ぞれ第2図〜第4図における22,33,44に、また
補正回路53は第3図における32に、また最小値探索
回路55,最大値探索回路56は第4図における41,
42にそれぞれ相当する。そして、この例では3つの比
較回路52,54,58の判定結果の論理和をオア回路
59で求め、その結果を判定出力14として出力する構
成となっている。
FIG. 5 shows a fourth concrete example of the correlation validity / invalidity judgment circuit 7, which is a composite form of the examples of FIGS. 2 to 4 explained above. That is, the average value calculation circuit 51 is shown at 21, 31 in FIGS. 2 and 3, the comparison circuits 52, 53, 58 are shown at 22, 33, 44 in FIGS. 2 to 4, respectively, and the correction circuit 53 is shown. Is 32 in FIG. 3, and the minimum value search circuit 55 and the maximum value search circuit 56 are 41 in FIG.
42 respectively. In this example, the OR circuit 59 calculates the logical sum of the judgment results of the three comparison circuits 52, 54 and 58, and outputs the result as the judgment output 14.

この第5図の例によれば、第2図〜第4図でそれぞれ説
明した3つの条件のいずれか1つでも成立すると、相関
値13の相関性が無効と判定され、3つの条件のいずれ
も成立しないとき有効と判定されるわけである。
According to the example of FIG. 5, if any one of the three conditions described in FIGS. 2 to 4 is satisfied, the correlation of the correlation value 13 is determined to be invalid, and any one of the three conditions is determined. If it does not hold, it is determined to be valid.

次に、第7図を参照して本発明の実施例を説明する。こ
の実施例は各フレームについて複数の動きベクトル検出
領域と、該動きベクトル検出領域の少なくとも1つをそ
れぞれ含む複数の代表点抽出領域を設定し、現フレーム
における各動きベクトル検出領域の各点の画像情報と、
前記フレームにおける該動きベクトル検出領域が含まれ
る代表点抽出領域から抽出された代表点の画像情報との
相関演算を行なうようにした動きベクトル検出装置に本
発明を適用した例である。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, a plurality of motion vector detection areas for each frame and a plurality of representative point extraction areas including at least one of the motion vector detection areas are set, and an image of each point of each motion vector detection area in the current frame is set. Information,
This is an example in which the present invention is applied to a motion vector detection device that performs a correlation calculation with image information of a representative point extracted from a representative point extraction area including the motion vector detection area in the frame.

第7図において、入力端子1より入力される画像情報は
2分岐され、一方はラッチ回路71に前フレームの画像
情報として導かれ、他方は相関器3に現フレームの画像
情報として導かれる。ラッチ回路71は入力端子1に予
め定められた代表点の画像情報が入力されると、それを
代表点の画像情報の入力タイミングに合せて発生される
ラッチパルス81によりラッチする。このラッチ回路7
1にラッチされた代表点の画像情報は、転送許可信号8
2により適当なタイミングで代表点保存メモリ72に転
送され、その代表点について予め定められたアドレスに
保存される。
In FIG. 7, the image information input from the input terminal 1 is branched into two, one is led to the latch circuit 71 as the image information of the previous frame, and the other is led to the correlator 3 as the image information of the current frame. When the image information of a predetermined representative point is input to the input terminal 1, the latch circuit 71 latches the image information by a latch pulse 81 generated at the input timing of the image information of the representative point. This latch circuit 7
The image information of the representative point latched at 1 is the transfer permission signal 8
2 is transferred to the representative point storage memory 72 at an appropriate timing and stored in a predetermined address for the representative point.

代表点保存メモリ72は、第1図の実施例におけるフレ
ームメモリ2に代えて設けられたものであり、書込み/
読出しのモード切換信号83により制御され、書込みモ
ード時にはアドレスコントローラ4から発生される書込
みアドレスデータ84が、また読出しモード時には読出
しアドレスデータ85がそれぞれアドレス切換回路74
を介してアドレス入力86として供給される。代表点保
存メモリ72から読出される代表点の画像情報はラッチ
回路73にラッチされ、相関器3に導かれる。相関器3
は入力端子1に入力された現フレームの画像情報と、ラ
ッチ回路73からの前フレームの代表点の画像情報との
相関演算を行なう。ここで、ラッチ回路73は代表点保
存メモリ72から読出される代表点の画像情報がそれぞ
れ代表点抽出領域内の1つの画素の画像情報を代表して
おり、それが各代表点抽出領域に含まれる動きベクトル
検出領域内の各画素の画像情報との相関演算のために複
数回使用される関係で、その複数回使用される期間中、
代表点保存メモリ72から読出された画像情報を保持す
るために設けられている。また、ラッチ回路71は代表
点保存メモリ72が読出しモードにあるときに現フレー
ムにおける代表点の画像情報が到来しても、それを受付
けられるようにするために設けられている。
The representative point storage memory 72 is provided in place of the frame memory 2 in the embodiment of FIG.
The address switching circuit 74 controls write address data 84 generated by the address controller 4 in the write mode and read address data 85 in the read mode, which are controlled by the read mode switching signal 83.
Is provided as an address input 86 via. The image information of the representative point read from the representative point storage memory 72 is latched by the latch circuit 73 and guided to the correlator 3. Correlator 3
Performs a correlation calculation between the image information of the current frame input to the input terminal 1 and the image information of the representative point of the previous frame from the latch circuit 73. Here, in the latch circuit 73, the image information of the representative point read from the representative point storage memory 72 represents the image information of one pixel in the representative point extraction area, and the image information is included in each representative point extraction area. In relation to being used multiple times for the correlation calculation with the image information of each pixel in the motion vector detection area, during the period used multiple times,
It is provided to hold the image information read from the representative point storage memory 72. Further, the latch circuit 71 is provided in order to accept the image information of the representative point in the current frame when the representative point storage memory 72 is in the read mode.

相関器3は入力端子1に現フレームの各画素の画像情報
が入力される毎に、その画像情報とラッチ回路73から
供給される前フレームにおける代表点抽出領域の代表点
の画像情報との相関演算を行なう。この場合、ラッチ回
路73から相関器3に供給される画像情報は、入力端子
1に入力された画像情報の画素が属する動きベクトル検
出領域を含む代表点抽出領域の前フレームにおける代表
点の画像情報である。相関器3以降の構成および動作は
第1図の実施例と同様であるため、説明を省略する。
Every time the image information of each pixel of the current frame is input to the input terminal 1, the correlator 3 correlates the image information with the image information of the representative point of the representative point extraction region in the previous frame supplied from the latch circuit 73. Calculate. In this case, the image information supplied from the latch circuit 73 to the correlator 3 is the image information of the representative point in the previous frame of the representative point extraction region including the motion vector detection region to which the pixel of the image information input to the input terminal 1 belongs. Is. Since the configuration and operation of the correlator 3 and subsequent elements are the same as those of the embodiment shown in FIG.

この第7図の実施例によれば、動きベクトル検出のため
に要する演算回数が1フレーム当り高々1フレームを構
成する画素の個数程度で済み、大幅に少なくなる利点が
ある。この程度の演算量であれば1フレームあるいは1
フィールド内での処理、即ち実時間処理が十分可能であ
り、またハードウェア、特に記憶手段として必要なもの
は1フレームの画素数より大幅に少なく、しかも1フレ
ーム分についての代表点の画像情報を保存するメモリ
と、相関値の累積加算用メモリのみであり、装置を実現
する上で大きなメリットとなる。
According to the embodiment of FIG. 7, the number of calculations required for motion vector detection is about the number of pixels constituting one frame at most, which is an advantage. With this amount of calculation, one frame or one
Processing in the field, that is, real-time processing is sufficiently possible, and the hardware, especially the one required for the storage means, is significantly smaller than the number of pixels in one frame, and the image information of the representative point for one frame can be obtained. Only a memory for storing and a memory for cumulative addition of correlation values are significant advantages in realizing the device.

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
その要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施することが可
能である。
The present invention is not limited to the above embodiment,
Various modifications can be made without departing from the spirit of the invention.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の一実施例に係る動きベクトル検出装置
の構成を示すブロック図、第2図〜第5図は本発明に係
る動きベクトル検出装置における相関性有効・無効判定
回路の種々の具体例を示すブロック図、第6図は動きベ
クトル検出出力を得るための判定回路の具体例を示すブ
ロック図、第7図は本発明の他の実施例に係る動きベク
トル検出装置の構成を示すブロック図、第8図および第
9図は動きベクトルの概念を説明するための図である。 1……画像情報入力端子、2……フレームメモリ、3…
…相関器、4……アドレスコントローラ、5……累積加
算器、6……相関性有効・無効判定回路、7……相関性
探索回路、8……アドレス保持回路、9……判定回路、
10……動きベクトル出力端子、21,31,51……
平均値算出回路、22,33,44,52,54,58
……比較回路、32,53……補正回路、41,55…
…最小値探索回路、42,56……最大値探索回路、4
3,57……比算出回路、59……オア回路、61……
ゼロ発生器、62……選択回路、71,73……ラッチ
回路、72……代表点保存メモリ、74……アドレス切
換回路。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a motion vector detecting apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 to 5 are various correlation validity / invalidity determining circuits in the motion vector detecting apparatus according to the present invention. FIG. 6 is a block diagram showing a concrete example, FIG. 6 is a block diagram showing a concrete example of a determination circuit for obtaining a motion vector detection output, and FIG. 7 shows a configuration of a motion vector detection device according to another embodiment of the present invention. Block diagrams, FIGS. 8 and 9 are diagrams for explaining the concept of a motion vector. 1 ... Image information input terminal, 2 ... Frame memory, 3 ...
... Correlator, 4 ... Address controller, 5 ... Cumulative adder, 6 ... Correlation valid / invalid judgment circuit, 7 ... Correlation search circuit, 8 ... Address holding circuit, 9 ... Judgment circuit,
10 ... Motion vector output terminals 21, 31, 51 ...
Average value calculation circuit, 22, 33, 44, 52, 54, 58
…… Comparison circuit, 32,53 …… Correction circuit, 41,55…
... minimum value search circuit, 42, 56 ... maximum value search circuit, 4
3, 57 ... Ratio calculation circuit, 59 ... OR circuit, 61 ...
Zero generator, 62 ... Selection circuit, 71, 73 ... Latch circuit, 72 ... Representative point storage memory, 74 ... Address switching circuit.

フロントページの続き (72)発明者 二宮 佑一 東京都世田谷区砧1丁目10番11号 日本放 送協会放送技術研究所内 (72)発明者 大塚 吉道 東京都世田谷区砧1丁目10番11号 日本放 送協会放送技術研究所内 (72)発明者 和泉 吉則 東京都世田谷区砧1丁目10番11号 日本放 送協会放送技術研究所内 (72)発明者 合志 清一 東京都世田谷区砧1丁目10番11号 日本放 送協会放送技術研究所内 (56)参考文献 特開 昭60−28392(JP,A) 特開 昭58−107785(JP,A) 特開 昭58−15990(JP,A) 特開 昭61−113377(JP,A)Front page continuation (72) Inventor Yuichi Ninomiya 1-10-11 Kinuta, Setagaya-ku, Tokyo Inside the Japan Broadcasting Corporation Broadcasting Technology Laboratory (72) Yoshimichi Otsuka 1-10-11 Kinuta, Setagaya-ku, Tokyo Japan Broadcasting Technology Institute, Broadcasting Corporation (72) Inventor Yoshinori Izumi 1-10-11 Kinuta, Setagaya-ku, Tokyo Inside Broadcasting Technology Laboratory, Japan Broadcasting Association (72) Seiichi Koshi 1-10 Kinuta, Setagaya-ku, Tokyo No. 11 Inside Broadcasting Technology Laboratory of Japan Broadcasting Corporation (56) Reference JP-A-60-28392 (JP, A) JP-A-58-107785 (JP, A) JP-A-58-15990 (JP, A) JP-A Sho 61-113377 (JP, A)

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】時間的に連続する2フレームの画像情報か
ら、画像全体の平行移動量を示す動きベクトルを検出す
る動きベクトル検出装置において、 時間的に連続する2フレームの画面間の画像情報の相関
演算を行ない、第1の相関値を出力する第1の手段と、 この第1の手段により得られた複数の第1の相関値のな
かでも最も相関性の高い第2の相関値とその第2の相関
値を与える2点間の偏移を得る第2の手段と、 この第2の手段により得られた第2の相関値の相関性の
有効・無効を前記複数の第1の相関値を参照して判定す
る第3の手段と、 この第3の手段により第2の相関値が無効と判定された
ときには動きベクトル検出出力を零とし、第2の相関値
が有効と判定されたときには第2の手段により得られた
偏移を動きベクトル検出出力とする第4の手段とを具備
することを特徴とする動きベクトル検出装置。
1. A motion vector detecting device for detecting a motion vector indicating a translation amount of an entire image from image information of two frames which are temporally continuous, and a motion vector detecting device for displaying image information between screens of two frames which are temporally continuous. A first means for performing a correlation operation and outputting a first correlation value; and a second correlation value having the highest correlation among the plurality of first correlation values obtained by the first means and its A second means for obtaining a shift between two points giving a second correlation value, and valid / invalid correlation of the second correlation value obtained by the second means. A third means for determining by referring to the value, and when the second correlation value is determined to be invalid by the third means, the motion vector detection output is set to zero, and the second correlation value is determined to be valid. Sometimes the deviation obtained by the second means is detected as a motion vector. A motion vector detecting device, comprising: a fourth means for force.
【請求項2】第3の手段は、第1の手段により得られた
複数の第1の相関値の平均値を算出し、この平均値と予
め定められた設定値とを比較して、平均値が設定値を下
回るとき第2の相関値の相関性を無効と判定し、それ以
外のとき第2の相関値の相関性を有効と判定することを
特徴とする特許請求の範囲第1項記載の動きベクトル検
出装置。
2. A third means calculates an average value of a plurality of first correlation values obtained by the first means, compares the average value with a predetermined set value, and calculates an average value. The correlation of the second correlation value is determined to be invalid when the value is less than the set value, and the correlation of the second correlation value is determined to be valid otherwise. The motion vector detection device described.
【請求項3】第3の手段は、第1の手段により得られた
複数の第1の相関値の平均値を算出し、この平均値に定
数を乗じて得た設定値と第2の相関値とを比較して、設
定値が第2の相関値を下回るとき(第1の相関値が小さ
いほど相関性が高い場合)、または設定値が第2の相関
値を上回るとき(第1の相関値が大きいほど相関性が高
い場合)第2の相関値を無効と判定し、それ以外のとき
第2の相関値を有効と判定することを特徴とする特許請
求の範囲第1項記載の動きベクトル検出装置。
3. A third means calculates a mean value of a plurality of first correlation values obtained by the first means, and multiplies the mean value by a constant to obtain a set value and a second correlation value. When the set value is lower than the second correlation value (the smaller the first correlation value is, the higher the correlation is), or when the set value is higher than the second correlation value (the first correlation value). The second correlation value is determined to be invalid, and the second correlation value is determined to be valid otherwise (when the correlation value is higher as the correlation value is higher). Motion vector detection device.
【請求項4】第3の手段は、第1の手段により得られた
複数の第1の相関値の最大値に対する最小値の比を所定
の閾値と比較して、この比が閾値を上回るとき第2の相
関値を無効と判定し、それ以外のとき第2の相関値を有
効と判定することを特徴とする特許請求の範囲第1項記
載の動きベクトル検出装置。
4. The third means compares the ratio of the minimum value to the maximum value of the plurality of first correlation values obtained by the first means with a predetermined threshold value, and when the ratio exceeds the threshold value. The motion vector detecting device according to claim 1, wherein the second correlation value is determined to be invalid, and the second correlation value is determined to be valid otherwise.
【請求項5】第3の手段は、(a)複数の第1の相関値の
平均値が予め定められた設定値を下回るか、あるいは
(b)該平均値に定数を乗じて得た設定値が第2の相関値
を下回るか(第1の相関値が小さいほど相関性が高い場
合)または該設定値が第2の相関値を上回るか(第1の
相関値が大きいほど相関性が高い場合)、あるいは(c)
複数の第1の相関値の最大値に対する最小値の比が所定
の閾値を上回るか、の3つの条件の少なくとも一つが成
立したとき第2の相関値の相関性を無効と判定し、これ
ら3つの条件がいずれも成立しないとき第2の相関値の
相関性を有効と判定することを特徴とする特許請求の範
囲第1項記載の動きベクトル検出装置。
5. A third means is: (a) an average value of a plurality of first correlation values is lower than a predetermined set value, or
(b) whether the set value obtained by multiplying the average value by a constant is lower than the second correlation value (when the smaller the first correlation value is, the higher the correlation is), or the set value is the second correlation value. Exceeds (when the higher the first correlation value is, the higher the correlation is), or (c)
When the ratio of the minimum value to the maximum value of the plurality of first correlation values exceeds a predetermined threshold value or at least one of the three conditions is satisfied, it is determined that the correlation of the second correlation value is invalid, and these 3 The motion vector detecting device according to claim 1, wherein the correlation of the second correlation value is determined to be valid when none of the two conditions is satisfied.
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