DE112020005911T5

DE112020005911T5 - Signalverarbeitungsvorrichtung, signalverarbeitungsverfahren und detektionssensor

Info

Publication number: DE112020005911T5
Application number: DE112020005911.1T
Authority: DE
Inventors: Shun Kaizu
Original assignee: Sony Group Corp
Current assignee: Sony Group Corp
Priority date: 2019-12-02
Filing date: 2020-11-18
Publication date: 2022-09-22
Also published as: US20240114255A1; JP7533479B2; US12096137B2; JPWO2021111873A1; WO2021111873A1

Abstract

Die vorliegende Technologie betrifft eine Signalverarbeitungsvorrichtung, ein Signalverarbeitungsverfahren und einen Detektionssensor mit denen es möglich ist, Flimmerinformationen aus einer eine Leuchtdichtenänderung angebenden Ausgabe zu detektieren.Eine Signalverarbeitungsvorrichtung weist Folgendes auf: eine Änderungsdetektionseinheit, die eine erste Leuchtdichtenänderung in einer positiven Richtung und eine zweite Leuchtdichtenänderung in einer negativen Richtung unter durch eine Lichtempfangseinheit detektierten Leuchtdichtenänderungen detektiert; eine Koeffizientenerzeugungseinheit, die einen Koeffizienten in Abhängigkeit von einer Zeit erzeugt, zu der die Leuchtdichtenänderung detektiert wird; und eine Integrationseinheit, die ein Ergebnis einer Multiplikation der ersten Leuchtdichtenänderung und des Koeffizienten integriert und ein Ergebnis einer Multiplikation der zweiten Leuchtdichtenänderung und des Koeffizienten integriert. Die vorliegende Technologie kann beispielsweise auf einen Ereignisdetektionssensor und dergleichen angewendet werden.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Technologie betrifft eine Signalverarbeitungsvorrichtung, ein Signalverarbeitungsverfahren und einen Detektionssensor und insbesondere eine Signalverarbeitungsvorrichtung, ein Signalverarbeitungsverfahren und einen Detektionssensor, die in der Lage sind, Flimmerinformationen aus einer eine Leuchtdichtenänderung angebenden Ausgabe zu detektieren.
STAND DER TECHNIK
Es wurde ein Bildsensor entwickelt, der Ereignisdaten ausgibt, die das Auftreten eines Ereignisses in einem Fall repräsentieren, in dem das Ereignis mit einer Leuchtdichtenänderung eines Pixels als das Ereignis auftritt (siehe beispielsweise Patentdokument 1).
Hier kann ein Bildsensor, der ein Bild synchron mit einem vertikalen Synchronisationssignal erfasst und Einzelbilddaten ausgibt, bei denen es sich um Bilddaten eines Einzelbilds (Bildschirms) in einem Zyklus des vertikalen Synchronisationssignals handelt, als ein synchroner Bildsensor bezeichnet werden. Dagegen gibt der Bildsensor, der die Ereignisdaten ausgibt, die Ereignisdaten aus, wenn das Ereignis auftritt, und kann daher als ein asynchroner (oder adressgesteuerter) Bildsensor bezeichnet werden. Der asynchrone Bildsensor wird beispielsweise als Dynamic-Vision-Sensor (DVS) bezeichnet.
In dem DVS werden Informationen eines Pixels mit einer Leuchtdichtenänderung ausgegeben, wobei jedoch beispielsweise in einem Fall, in dem eine Lichtquelle in einem Raum flimmert, eine Leuchtdichtenänderung auf dem gesamten Bildschirm auftritt und viele Ereignisse auftreten können. In diesem Fall wird ein Ereignis, das ursprünglich erfasst werden sollte, durch viele durch Flimmern verursachte Ereignisse verdeckt, und Informationen, die ursprünglich erfasst werden sollten, können nicht erfasst werden, sodass es notwendig ist, viele durch Flimmern verursachte Ereignisse zu entfernen.
In einem allgemeinen CMOS-Bildsensor, der ein synchroner Bildsensor ist, wird beispielsweise eine Technologie zum Detektieren einer Flimmerkomponente durch Verwenden einer Differenz oder eines Verhältnisses zwischen einem Bild, das mit einer Verschlusszeit aufgenommen wird, in der kein Flimmern auftritt, und einem Bild, das mit einer kürzeren Verschlusszeit als die Verschlusszeit, in der kein Flimmern auftritt, aufgenommen wird, offenbart (siehe beispielsweise Patentdokument 2).
Da der DVS jedoch ein Sensor ist, der die Leuchtdichtenänderung selbst erfasst, und kein Verfahren zum Erfassen eines Bilds durch Definieren einer vorbestimmten Verschlusszeit ist, kann dieses Verfahren nicht angewendet werden.
Als Rauschentfernungsverfahren für den DVS wurde beispielsweise eine Technologie entwickelt, bei der auch ein Flimmern entfernt wird, indem eine Ereignisausgabe mit Pixeln in 2×2-Einheiten gesteuert wird (siehe beispielsweise Nicht-Patentdokument 1).
LISTE BEKANNTER SCHRIFTEN
PATENTDOKUMENT

Patentdokument 1: Nationale Veröffentlichung der japanischen Patentanmeldung (Offenlegungs-)Nr. 2017-535999
Patentdokument 2: Japanische Patentanmeldung mit der Offenlegungs-Nr. 2004-7402

NICHTPATENTDOKUMENT
Nichtpatentdokument 1: Chenghan Li, et. Al., „A 132 by 104 10m-Pixel 250 W 1 kefps Dynamic Vision Sensor with Pixel-Parallel Noise and Spatial Redundancy Suppression“, 2019, Symposium zu VLSI-Schaltungen
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME
Die Technologie des Nicht-Patentdokuments 1 kann jedoch sogar ein gültiges Ereignis entfernen, und ein gewünschtes Ergebnis wird möglicherweise nicht erhalten.
Die vorliegende Technologie wurde im Hinblick auf eine solche Situation entwickelt und ermöglicht es, Flimmerinformationen aus einer eine Leuchtdichtenänderung angebenden Ausgabe zu detektieren.
LÖSUNGEN DER PROBLEME
Eine Signalverarbeitungsvorrichtung eines ersten Aspekts der vorliegenden Technologie weist Folgendes auf: eine Änderungsdetektionseinheit, die eine erste Leuchtdichtenänderung in einer positiven Richtung und eine zweite Leuchtdichtenänderung in einer negativen Richtung unter durch eine Lichtempfangseinheit detektierten Leuchtdichtenänderungen detektiert; eine Koeffizientenerzeugungseinheit, die einen Koeffizienten in Abhängigkeit von einer Zeit erzeugt, zu der die Leuchtdichtenänderung detektiert wird; und eine Integrationseinheit, die ein Ergebnis einer Multiplikation der ersten Leuchtdichtenänderung und des Koeffizienten integriert und ein Ergebnis einer Multiplikation der zweiten Leuchtdichtenänderung und des Koeffizienten integriert.
Ein Signalverarbeitungsverfahren des ersten Aspekts der vorliegenden Technologie weist Folgendes auf: Detektieren einer ersten Leuchtdichtenänderung in einer positiven Richtung und einer zweiten Leuchtdichtenänderung in einer negativen Richtung unter durch eine Lichtempfangseinheit detektierten Leuchtdichtenänderungen, Erzeugen eines Koeffizienten in Abhängigkeit von einer Zeit, zu der die Leuchtdichtenänderung detektiert wird, und Integrieren eines Ergebnisses einer Multiplikation der ersten Leuchtdichtenänderung und des Koeffizienten und Integrieren eines Ergebnisses einer Multiplikation der zweiten Leuchtdichtenänderung und des Koeffizienten durch eine Signalverarbeitungsvorrichtung.
In dem ersten Aspekt der vorliegenden Technologie werden unter den durch die Lichtempfangseinheit detektierten Leuchtdichtenänderungen die erste Leuchtdichtenänderung in der positiven Richtung und die zweite Leuchtdichtenänderung in der negativen Richtung detektiert; der Koeffizient wird in Abhängigkeit von der Zeit erzeugt, zu der die Leuchtdichtenänderung detektiert wird; und das Ergebnis einer Multiplikation der ersten Leuchtdichtenänderung und des Koeffizienten wird integriert, und das Ergebnis einer Multiplikation der zweiten Leuchtdichtenänderung und des Koeffizienten wird integriert.
Ein Detektionssensor eines zweiten Aspekts der vorliegenden Technologie weist Folgendes auf: eine Lichtempfangseinheit, in der Pixel, die eine fotoelektrische Umwandlung von einfallendem Licht durchführen, um elektrische Signale zu erzeugen, in einem Gitter angeordnet sind; eine Änderungsdetektionseinheit, die eine erste Leuchtdichtenänderung in einer positiven Richtung und eine zweite Leuchtdichtenänderung in einer negativen Richtung unter durch die Lichtempfangseinheit detektierten Leuchtdichtenänderungen detektiert; eine Koeffizientenerzeugungseinheit, die einen Koeffizienten in Abhängigkeit von einer Zeit erzeugt, zu der die Leuchtdichtenänderung detektiert wird; und eine Integrationseinheit, die ein Ergebnis einer Multiplikation der ersten Leuchtdichtenänderung und des Koeffizienten integriert und ein Ergebnis einer Multiplikation der zweiten Leuchtdichtenänderung und des Koeffizienten integriert.
In dem zweiten Aspekt der vorliegenden Technologie werden bereitgestellt: eine Lichtempfangseinheit, in der Pixel, die eine fotoelektrische Umwandlung von einfallendem Licht durchführen, um elektrische Signale zu erzeugen, in einem Gitter angeordnet sind; eine Änderungsdetektionseinheit, die eine erste Leuchtdichtenänderung in einer positiven Richtung und eine zweite Leuchtdichtenänderung in einer negativen Richtung unter durch die Lichtempfangseinheit detektierten Leuchtdichtenänderungen detektiert; eine Koeffizientenerzeugungseinheit, die einen Koeffizienten in Abhängigkeit von einer Zeit erzeugt, zu der die Leuchtdichtenänderung detektiert wird; und eine Integrationseinheit, die ein Ergebnis einer Multiplikation der ersten Leuchtdichtenänderung und des Koeffizienten integriert und ein Ergebnis einer Multiplikation der zweiten Leuchtdichtenänderung und des Koeffizienten integriert.
Es sei angemerkt, dass die Signalverarbeitungsvorrichtung des ersten Aspekts der vorliegenden Technologie implementiert werden kann, indem bewirkt wird, dass ein Computer ein Programm ausführt. Das Programm, dessen Ausführung durch den Computer bewirkt wird, kann bereitgestellt werden, indem es über ein Übertragungsmedium übertragen oder auf einem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet wird.
Die Signalverarbeitungsvorrichtung und der Detektionssensor können jeweils eine unabhängige Vorrichtung oder ein in einer Vorrichtung enthaltener interner Block sein.
Figurenliste

1 ist ein Blockdiagramm, das ein Konfigurationsbeispiel einer Ausführungsform eines DVS als Sensor veranschaulicht, auf den die vorliegende Technologie angewendet wird.
2 ist ein konzeptuelles Diagramm von Ereignisdaten.
3 ist ein Blockdiagramm, das ein detailliertes Konfigurationsbeispiel einer Pixelschaltung in 1 veranschaulicht.
4 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Verfahrens zum Erzeugen von Einzelbilddaten erläutert.
5 ist ein Diagramm, das ein Ereignisauftrittsprinzip anhand eines Lichtquellenflimmerns erläutert.
6 ist ein Diagramm, das ein Ergebnis des Detektierens eines Ereignisses unter einer Lichtquelle mit einer Leistungsversorgungsfrequenz von 50 Hz veranschaulicht.
7 ist ein Blockdiagramm, das ein erstes Konfigurationsbeispiel einer Flimmerdetektionseinheit veranschaulicht.
8 ist ein Blockdiagramm, das ein zweites Konfigurationsbeispiel der Flimmerdetektionseinheit veranschaulicht.
9 ist ein Diagramm, das ein detailliertes Konfigurationsbeispiel der Flimmerdetektionseinheit gemäß dem zweiten Konfigurationsbeispiel veranschaulicht.
10 ist ein Diagramm, das Beispiele einer Sinusfunktion, einer Kosinusfunktion, einer Sinus-Näherungsfunktion und einer Kosinus-Näherungsfunktion veranschaulicht.
11 ist ein Diagramm, das ein Schaltungskonfigurationsbeispiel einer Faltungskoeffizientenerzeugungseinheit in 10 veranschaulicht.
12 ist ein Diagramm, das ein Zeitdiagramm in einem Fall veranschaulicht, in dem eine Operation durch eine in 11 veranschaulichte Logikschaltung durchgeführt wird.
13 ist ein Blockdiagramm, das ein drittes Konfigurationsbeispiel der Flimmerdetektionseinheit veranschaulicht.
14 ist ein Flussdiagramm, das einen Flimmersteuerprozess durch den DVS in 1 erläutert.
15 ist ein Diagramm, das ein Verarbeitungsergebnis des Flimmersteuerprozesses veranschaulicht.
16 ist ein Diagramm, das Blöcke veranschaulicht, die durch Teilen einer Pixelarrayeinheit erhalten werden.
17 ist ein Blockdiagramm, das ein viertes Konfigurationsbeispiel der Flimmerdetektionseinheit veranschaulicht.
18 ist ein Blockdiagramm, das ein weiteres Konfigurationsbeispiel des DVS veranschaulicht.
19 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Chipkonfigurationsbeispiel des DVS veranschaulicht.

AUSFÜHRUNGSWEISE DER ERFINDUNG
Im Folgenden wird eine Ausführungsweise der vorliegenden Technologie (die Weise wird im Folgenden als Ausführungsform bezeichnet) unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Es sei angemerkt, dass in der vorliegenden Beschreibung und den Zeichnungen Komponenten mit im Wesentlichen der gleichen funktionellen Konfiguration mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet werden und redundante Erläuterungen weggelassen werden. Die Beschreibung erfolgt in der folgenden Reihenfolge.

1. Konfigurationsbeispiel eines DVS
2. Ereignisauftrittsprinzip anhand von Lichtquellenflimmern
3. Erstes Konfigurationsbeispiel der Flimmerdetektionseinheit
4. Zweites Konfigurationsbeispiel der Flimmerdetektionseinheit
5. Drittes Konfigurationsbeispiel der Flimmerdetektionseinheit
6. Verarbeitungsfluss des Flimmersteuerprozesses
7. Viertes Konfigurationsbeispiel der Flimmerdetektionseinheit
8. Weiteres Konfigurationsbeispiel des DVS
9. Chipkonfigurationsbeispiele des DVS

<1. Konfigurationsbeispiel eines DVS>
1 ist ein Blockdiagramm, das ein Konfigurationsbeispiel einer Ausführungsform eines DVS als Sensor (Ereignisdetektionssensor) veranschaulicht, auf den die vorliegende Technologie angewendet wird.
Ein DVS 1 weist eine Pixelarrayeinheit 11 und eine Signalverarbeitungseinheit 12 auf.
Die Pixelarrayeinheit 11 weist mehrere Pixelschaltungen 21 auf, die jeweils ein Pixel 31 aufweisen, das eine fotoelektrische Umwandlung von einfallendem Licht durchführt, um ein elektrisches Signal zu erzeugen, wobei die mehreren Pixelschaltungen 21 in einem Gitter auf einer zweidimensionalen Ebene angeordnet sind. Die Pixelarrayeinheit 11 führt eine Bildgebung, die eine fotoelektrische Umwandlung von einfallendem Licht durchführt, um ein elektrisches Signal zu erzeugen, in dem Pixel 31 durch. Darüber hinaus erzeugt die Pixelarrayeinheit 11 in den Pixelschaltungen 21 Ereignisdaten, die das Auftreten eines Ereignisses repräsentieren, bei dem es sich um eine Änderung des elektrischen Signals des Pixels 31 handelt, und gibt die Ereignisdaten an die Signalverarbeitungseinheit 12 aus.
In der Pixelarrayeinheit 11 ist ein Abschnitt, in dem die mehreren Pixelschaltungen 21 angeordnet sind, ein Abschnitt, der einfallendes Licht empfängt und eine fotoelektrische Umwandlung als Ganzes durchführt, und wird daher auch als Lichtempfangseinheit bezeichnet.
Die Signalverarbeitungseinheit 12 weist eine Ereignisausgabeeinheit 22, eine Flimmerdetektionseinheit 23 und eine Pixelparametersteuereinheit 24 auf.
In einem Fall, in dem das Auftreten eines Ereignisses in einer der Pixelschaltungen 21 der Pixelarrayeinheit 11 detektiert wird, erzeugt die Ereignisausgabeeinheit 22 Koordinaten (xn, yn) der Pixelschaltung 21, bei denen es sich um Positionsinformationen des Ereignisses handelt, einen Zeitstempel tn, bei dem es sich um Zeitinformationen des Ereignisses handelt, und eine Polarität pn des Ereignisses (n = 0, 1, 2, 3, ··), setzt ein valid-Signal, das ein Ausgangsflag ist, auf High und gibt ein valid-Signal nach außerhalb des DVS 1 und der Flimmerdetektionseinheit 23 aus.
2 veranschaulicht ein konzeptionelles Diagramm von Ereignisdaten, die durch die Ereignisausgabeeinheit 22 ausgegeben werden.
Die Koordinaten (xn, yn) repräsentieren eine Position der Pixelschaltung 21 in der Pixelarrayeinheit 11, an der das Ereignis auftritt.
Der Zeitstempel tn repräsentiert beispielsweise einen Zählwert, wenn das Ereignis in einem auf einem vorbestimmten Taktsignal basierenden Zähler auftritt. Der zu einem Zeitpunkt des Auftretens des Ereignisses ausgegebene Zählwert kann als Zeitinformationen bezeichnet werden, die eine (relative) Zeit repräsentieren, zu der das Ereignis auftritt, solange ein Intervall zwischen Ereignissen wie zum Zeitpunkt des Auftretens des Ereignisses beibehalten wird.
Die Polarität pn des Ereignisses repräsentiert eine Richtung einer Leuchtdichtenänderung in einem Fall, in dem die Leuchtdichtenänderung (Änderung der Lichtmenge), die einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet, als ein Ereignis in dem Pixel 31 auftritt, und repräsentiert, ob die Leuchtdichtenänderung eine Änderung in einer positiven Richtung (im Folgenden wird die Polarität als positive Polarität bezeichnet) oder eine Änderung in einer negativen Richtung (im Folgenden wird die Polarität als negative Polarität bezeichnet) ist. Insbesondere wird die Polarität pn des Ereignisses durch +1 repräsentiert, wenn es sich um die positive Polarität handelt, und wird durch -1 repräsentiert, wenn es sich um die negative Polarität handelt.
Wie in 2 veranschaulicht, wird in einem Fall, in dem das Ereignis auftritt, das valid-Signal, das das Ausgangsflag ist, auf High gesetzt, und die Koordinaten (xn, yn), der Zeitstempel tn und die Polarität pn des Ereignisses werden ausgegeben.
Unter erneuter Bezugnahme auf 1 detektiert (schätzt) die Flimmerdetektionseinheit 23 einen Flimmerbetrag unter Verwendung der von der Ereignisausgabeeinheit 22 gelieferten Ereignisdaten und gibt den Flimmerbetrag nach außerhalb des DVS 1 und der Pixelparametersteuereinheit 24 aus.
Die Pixelparametersteuereinheit 24 justiert (steuert) einen Empfindlichkeitsparameter der Pixelschaltung 21 auf der Grundlage des durch die Flimmerdetektionseinheit 23 detektierten Flimmerbetrags. Das heißt, in einem Fall, in dem der Flimmerbetrag groß ist, erhöht die Pixelparametersteuereinheit 24 den Schwellenwert der als ein Ereignis betrachteten Leuchtdichtenänderung, um das Auftreten eines Ereignisses zu erschweren, und in einem Fall, in dem der Flimmerbetrag klein ist, verringert die Pixelparametersteuereinheit 24 den Schwellenwert der Leuchtdichtenänderung, um das Auftreten eines Ereignisses zu erleichtern.
<Konfigurationsbeispiel der Pixelschaltung 21>
3 ist ein Blockdiagramm, das ein detailliertes Konfigurationsbeispiel der Pixelschaltung 21 in 1 veranschaulicht.
Die Pixelschaltung 21 weist das Pixel 31 und eine Ereignisdetektionseinheit 32 auf.
Das Pixel 31 weist eine Fotodiode (PD) 51 als fotoelektrisches Umwandlungselement auf. Das Pixel 31 empfängt Licht, das auf die PD 51 einfällt, in der PD 51, führt eine fotoelektrische Umwandlung durch und erzeugt einen Fotostrom (Iph) als elektrisches Signal und bewirkt, dass dieser fließt.
In einem Fall, in dem eine Änderung, die einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet (einschließlich einer Änderung, die bei Bedarf größer oder gleich dem Schwellenwert ist), in dem durch die fotoelektrische Umwandlung in dem Pixel 31 erzeugten Fotostrom auftritt, detektiert die Ereignisdetektionseinheit 32 die Änderung in dem Fotostrom als Ereignis. Die Ereignisdetektionseinheit 32 gibt ein Ereignisflag für das Ereignis (für die Detektion des Ereignisses) aus.
Hier kann, da die Änderung des in dem Pixel 31 erzeugten Fotostroms auch als Änderung der Lichtmenge des auf das Pixel 31 einfallenden Lichts betrachtet werden kann, kann das Ereignis auch als Änderung der Lichtmenge in dem Pixel 31 (eine den Schwellenwert überschreitende Änderung der Lichtmenge) bezeichnet werden.
Die Ereignisdetektionseinheit 32 weist eine Strom-Spannungs-Umwandlungseinheit 41, eine Subtraktionseinheit 42 und eine Ausgabeeinheit 43 auf.
Die Strom-Spannungs-Umwandlungseinheit 41 wandelt den Fotostrom von dem Pixel 31 in eine Spannung (im Folgenden auch als Fotospannung bezeichnet) Vo um, die einem Logarithmus des Fotostroms entspricht, und gibt die Spannung Vo an die Subtraktionseinheit 42 aus.
Die Strom-Spannungs-Umwandlungseinheit 41 weist FETs 61 bis 63 auf. Als die FETs 61 und 63 kann beispielsweise ein N-Typ-MOSFET verwendet werden, und als der FET 62 kann beispielsweise ein P-Typ-MOS(PMOS)FET verwendet werden.
Die Source des FET 61 ist mit dem Gate des FET 63 verbunden, und der Fotostrom durch das Pixel 31 fließt durch einen Verbindungspunkt zwischen der Source des FET 61 und dem Gate des FET 63. Der Drain des FET 61 ist mit einer Leistungsversorgung VDD verbunden, und sein Gate ist mit dem Drain des FET 63 verbunden.
Die Source des FET 62 ist mit der Leistungsversorgung VDD verbunden, und sein Drain ist mit einem Verbindungspunkt zwischen dem Gate des FET 61 und dem Drain des FET 63 verbunden. An das Gate des FET 62 wird eine vorbestimmte Vorspannung Vbias angelegt.
Die Source des FET 63 ist geerdet.
In der Strom-Spannungs-Umwandlungseinheit 41 ist der Drain des FET 61 mit der Seite der Leistungsversorgung VDD verbunden und bildet einen Sourcefolger. Die PD 51 des Pixels 31 ist mit der Source des FET 61 verbunden, der den Sourcefolger bildet, wodurch ein Fotostrom aufgrund einer durch fotoelektrische Umwandlung der PD 51 des Pixels 31 erzeugten Ladung durch den (Drain zu der Source des) FET61 fließt. Der FET 61 arbeitet in einem Subschwellenbereich und die Fotospannung Vo, die dem Logarithmus des durch den FET 61 fließenden Fotostroms entspricht, tritt am Gate des FET 61 auf. Wie oben beschrieben, wird in der Strom-Spannungs-Umwandlungseinheit 41 der Fotostrom von dem Pixel 31 durch den FET 61 in die Fotospannung Vo, die dem Logarithmus des Fotostroms entspricht, umgewandelt.
Die Fotospannung Vo wird von dem Verbindungspunkt zwischen dem Gate des FET 61 und dem Drain des FET 63 an die Subtraktionseinheit 42 ausgegeben.
Die Subtraktionseinheit 42 berechnet eine Differenz zwischen einer aktuellen Fotospannung und einer Fotospannung zu einem Zeitpunkt, der sich in Bezug auf die Fotospannung Vo von der Strom-Spannungs-Umwandlungseinheit 41 geringfügig von dem aktuellen Zeitpunkt unterscheidet, und gibt ein der Differenz entsprechendes Differenzsignal Vout an die Ausgabeeinheit 43 aus.
Die Subtraktionseinheit 42 weist einen Kondensator 71, einen Operationsverstärker 72, einen Kondensator 73 und einen Schalter 74 auf.
Ein Ende des Kondensators 71 ist mit (einem Verbindungspunkt zwischen den FETs 62 und 63) der Strom-Spannungs-Umwandlungseinheit 41 verbunden und das andere Ende ist mit einem Eingangsanschluss des Operationsverstärkers 72 verbunden. Somit wird die Fotospannung Vo über den Kondensator 71 in den (invertierenden) Eingangsanschluss des Operationsverstärkers 72 eingegeben.
Ein Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers 72 ist mit der Ausgabeeinheit 43 verbunden.
Ein Ende des Kondensators 73 ist mit dem Eingangsanschluss des Operationsverstärkers 72 verbunden und das andere Ende ist mit dem Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers 72 verbunden.
Der Schalter 74 ist mit dem Kondensator 73 verbunden, um die Verbindung zwischen beiden Enden des Kondensators 73 ein-/auszuschalten. Der Schalter 74 schaltet die Verbindung zwischen beiden Enden des Kondensators 73 ein/aus, indem er gemäß einem Rücksetzsignal von der Ausgabeeinheit 43 ein-/ausschaltet wird.
Der Kondensator 73 und der Schalter 74 bilden einen Schaltkondensator. Wenn der ausgeschaltete Schalter 74 vorübergehend eingeschaltet und wieder ausgeschaltet wird, wird der Kondensator 73 in einen Zustand zurückgesetzt, in dem Ladung entladen wird und Ladung neu akkumuliert werden kann.
Die Fotospannung Vo des Kondensators 71 auf der Seite der Strom-Spannungs-Umwandlungseinheit 41 bei eingeschaltetem Schalter 74 wird als Vinit dargestellt und die Kapazität (elektrostatische Kapazität) des Kondensators 71 wird als C1 dargestellt. Der Eingangsanschluss des Operationsverstärkers 72 ist eine virtuelle Masse und die bei eingeschaltetem Schalter 74 in dem Kondensator 71 akkumulierte Ladung Qinit wird durch Formel (1) ausgedrückt. $Qinit = C1 \times Vinit$
Außerdem werden in dem Fall, in dem der Schalter 74 eingeschaltet ist, beide Enden des Kondensators 73 kurzgeschlossen, sodass die in dem Kondensator 73 akkumulierte Ladung null ist.
Danach wird, wenn die Fotospannung Vo des Kondensators 71 auf der Seite der Strom-Spannungs-Umwandlungseinheit 41 bei ausgeschaltetem Schalter 74 als Vafter dargestellt wird, eine bei ausgeschaltetem Schalter 74 in dem Kondensator 71 akkumulierte Ladung Qafter durch Formel (2) ausgedrückt. $Qafter = C1 \times Vafter$
Wenn die Kapazität des Kondensators 73 als C2 dargestellt wird, wird die in dem Kondensator 73 akkumulierte Ladung Q2 durch Formel (3) unter Verwendung des Differenzsignals Vout, bei dem es sich um eine Ausgangsspannung des Operationsverstärkers 72 handelt, ausgedrückt.
$Q2 = - C2 \times Vout$
Bevor und nachdem der Schalter 74 ausgeschaltet wird, ändert sich eine Gesamtladungsmenge der Ladung des Kondensators 71 und der Ladung des Kondensators 73 nicht, sodass Formel (4) gilt. $Qinit = Qafter + Q2$
Setzt man Formeln (1) bis (3) in Formel (4) ein, so erhält man Formel (5). $Vout = - (C1/C2) \times (Vafter - Vinit)$
Gemäß Formel (5) wird in der Subtraktionseinheit 42 eine Subtraktion zwischen der Fotospannung Vafter und Vinit durchgeführt, das heißt, es wird eine Berechnung des Differenzsignals Vout durchgeführt, das einer Differenz (Vinit - Vafter) zwischen der Fotospannung Vinit und der Fotospannung Vafter entspricht. Gemäß Formel (5) beträgt eine Subtraktionsverstärkung der Subtraktionseinheit 42 C1/C2. Somit gibt die Subtraktionseinheit 42 eine Spannung, die durch Multiplizieren einer Änderung der Fotospannung Vo nach dem Zurücksetzen des Kondensators 73 mit C1/C2 erhalten wird, als das Differenzsignal Vout aus.
Die Ausgabeeinheit 43 vergleicht das durch die Subtraktionseinheit 42 ausgegebene Differenzsignal Vout mit vorbestimmten Schwellenwerten (Spannungen) +Vth und - Vth, die zum Detektieren eines Ereignisses verwendet werden. In einem Fall, in dem das Differenzsignal Vout größer oder gleich dem Schwellenwert +Vth oder kleiner oder gleich dem Schwellenwert -Vth ist, gibt die Ausgabeeinheit 43 das Ereignisflag aus, das angibt, dass eine Änderung der Lichtmenge als ein Ereignis detektiert wurde (aufgetreten ist).
Beispielsweise bestimmt die Ausgabeeinheit 43 in einem Fall, in dem das Differenzsignal Vout größer oder gleich dem Schwellenwert +Vth ist, dass das Ereignis mit der positiven Polarität detektiert wird und gibt das Ereignisflag +1 aus, und in einem Fall, in dem das Differenzsignal Vout kleiner oder gleich dem Schwellenwert -Vth ist, bestimmt die Ausgabeeinheit 43, dass das Ereignis mit der negativen Polarität detektiert und gibt das Ereignisflag -1 aus.
Wenn das Ereignis detektiert wird, setzt die Ausgabeeinheit 43 den Kondensator 73 zurück, indem sie das Rücksetzsignal zum vorübergehenden Ein- und Ausschalten des Schalters 74 ausgibt.
Es sei angemerkt, dass das Differenzsignal Vout in einem Fall, in dem der Schalter 74 eingeschaltet gehalten wird, auf einen vorbestimmten Rücksetzpegel fixiert ist und die Ereignisdetektionseinheit 32 eine Änderung der Lichtmenge nicht als ein Ereignis detektieren kann. Gleichermaßen kann die Ereignisdetektionseinheit 32 auch in einem Fall, in dem der Schalter 74 ausgeschaltet gehalten wird, eine Änderung der Lichtmenge nicht als ein Ereignis detektieren.
In der wie oben beschrieben ausgebildeten Pixelschaltung 21 kann die Leuchtdichtenänderung (Änderung der Lichtmenge), die den vorbestimmten Schwellenwert überschreitet, als ein Ereignis betrachtet werden, und das Ereignisflag kann ausgegeben werden. Ein Anpassung des Schwellenwerts der durch die Pixelparametersteuereinheit 24 als ein Ereignis betrachteten Leuchtdichtenänderung kann durch Ändern der Schwellenwerte (Spannungen) +Vth und -Vth der Ausgabeeinheit 43 durchgeführt werden. Alternativ kann die Anpassung durchgeführt werden, indem die Kapazität C1 des Kondensators 71 und die Kapazität C2 des Kondensators 73 der Subtraktionseinheit 42 variabel gemacht werden, um die Verstärkung C1/C2 anzupassen, und ein Pegel des Differenzsignals Vout geändert wird.
<Erzeugung von Einzelbilddaten in Abhängigkeit von Ereignisdaten>
4 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Verfahrens zum Erzeugen von Einzelbilddaten in Abhängigkeit von Ereignisdaten erläutert.
In 4 sind in einem dreidimensionalen (Zeit-)Raum, der durch eine x-Achse, eine y-Achse und eine Zeitachse t gebildet wird, Punkte als Ereignisdaten zu einer Zeit t eines Ereignisses und an einer Position (an Koordinaten als eine Position) (x, y) des in den Ereignisdaten enthaltenen Ereignisses aufgetragen.
Das heißt, wenn eine Position (x, y, t) in dem dreidimensionalen Raum, die durch die Zeit t des Ereignisses und die Position (x, y) des in den Ereignisdaten enthalten Ereignisses dargestellt wird, als raumzeitlichen Position des Ereignisses bezeichnet wird, sind in 4 die Ereignisdaten als ein Punkt an der raumzeitlichen Position (x, y, t) des Ereignisses aufgetragen.
Mit den von dem DVS 1 als Pixelwert ausgegebenen Ereignisdaten ist es möglich, ein Ereignisbild zu erzeugen, indem Ereignisdaten innerhalb einer vorbestimmten Einzelbildbreite vom Beginn eines vorbestimmten Einzelbildintervalls für jedes vorbestimmte Einzelbildintervall verwendet werden.
Die Einzelbildbreite und das Einzelbildintervall können durch die Zeit bestimmt sein oder können durch die Anzahl von Ereignisdatenelementen bestimmt sein. Eines der Einzelbildbreite und des Einzelbildintervalls kann durch die Zeit bestimmt sein und das andere kann durch die Anzahl von Ereignisdatenelementen bestimmt sein.
In einem Fall, in dem die Einzelbildbreite und das Einzelbildintervall durch die Zeit bestimmt sind und die Einzelbildbreite und das Einzelbildintervall gleich sind, befinden sich Einzelbildvolumina hier in einem Zustand, in dem sie ohne Abstand aneinander angrenzen. Des Weiteren sind die Einzelbildvolumina in einem Fall, in dem das Einzelbildintervall größer als die Einzelbildbreite ist, mit einem Abstand angeordnet. In einem Fall, in dem die Einzelbildbreite größer als das Einzelbildintervall ist, sind die Einzelbildvolumina teilweise überlappend angeordnet.
Die Erzeugung des Ereignisbilds kann beispielsweise durchgeführt werden, indem das Pixel (der Pixelwert des Pixels) des Einzelbilds an der Position (x, y) des Ereignisses auf Weiß gesetzt wird und das Pixel an einer anderen Position des Einzelbilds auf eine vorbestimmte Farbe wie Grau gesetzt wird.
Außerdem können die Einzelbilddaten in einem Fall, in dem sich die Polarität der Änderung der Lichtmenge als das Ereignis für die Ereignisdaten bestimmen lässt, unter Berücksichtigung der Polarität erzeugt werden. Beispielsweise kann das Pixel in einem Fall, in dem die Polarität positiv ist, auf Weiß gesetzt werden, und in einem Fall, in dem die Polarität negativ ist, kann das Pixel auf Schwarz gesetzt werden.
<2. Ereignisauftrittsprinzip anhand von Lichtquellenflimmern>
Ein Ereignisauftrittsprinzip anhand eines Lichtquellenflimmerns wird unter Bezugnahme auf 5 beschrieben.
Wenn eine Ereignisdetektion in einer Umgebung unter Verwendung einer Lichtquelle mit einer Leistungsversorgungsfrequenz von 50 Hz durchgeführt wird, erzeugt die Lichtquelle ein Flimmern bei 100 Hz, was das Doppelte der Leistungsversorgungsfrequenz von 50 Hz ist.
Wie in 5 veranschaulicht, dauert ein Zyklus der Lichtquelle mit der Leistungsversorgungsfrequenz von 50 Hz 20 ms, und das Flimmern tritt in einer durch den DVS 1 detektierten Lichtemissionsintensität mit einem Zyklus von 10 ms auf, der das Doppelte des Zyklus der Lichtquelle ist.
Wenn die Ereignisse in ein Ereignis mit positiver Polarität (im Folgenden wird das Ereignis mit positiver Polarität auch als positives Ereignis bezeichnet) und ein Ereignis mit negativer Polarität (im Folgenden als negatives Ereignis bezeichnet) klassifiziert werden, werden das positive Ereignis und das negative Ereignis abwechselnd bei 5 ms detektiert, wie in 5 veranschaulicht.
6 veranschaulicht ein Ergebnis der tatsächlichen Detektion eines Ereignisses unter der Lichtquelle mit der Leistungsversorgungsfrequenz von 50 Hz.
6 veranschaulicht ein Ergebnis der Integration der Anzahl von Ereignissen für 10 ms in 1-ms-Intervallen, anders ausgedrückt, der Anzahl von Ereignissen sowohl des positiven Ereignisses als auch des negativen Ereignisses in einem Fall, in dem die Einzelbildbreite 10 ms und das Einzelbildintervall 1 ms beträgt.
Betrachtet man sowohl das positive Ereignis als auch das negative Ereignis, so tritt wie oben beschrieben ein Ereignis mit 10 ms als ein Zyklus unter der Lichtquelle mit der Leistungsversorgungsfrequenz von 50 Hz auf.
Somit integriert die Flimmerdetektionseinheit 23 des DVS 1 die Ereignisse separat für das positive Ereignis und das negative Ereignis und detektiert das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein des Flimmerns durch Detektieren der Periodizität der Änderung.
Es sei angemerkt, dass in der folgenden Beschreibung als Beispiel ein Fall beschrieben wird, in dem die Flimmerdetektionseinheit 23 ein Flimmern mit 10 ms als ein Zyklus detektiert, das unter der Lichtquelle mit der Leistungsversorgungsfrequenz von 50 Hz erzeugt wird.
<3. Erstes Konfigurationsbeispiel der Flimmerdetektionseinheit>
7 ist ein Blockdiagramm, das ein erstes Konfigurationsbeispiel der Flimmerdetektionseinheit 23 veranschaulicht.
Die Flimmerdetektionseinheit 23 weist eine Positivänderungsdetektionseinheit 101, eine Negativänderungsdetektionseinheit 102, eine Integrationseinheitsauswahlsignal-Erzeugungseinheit 103, Integrationseinheiten 104-1 bis 104-10, Integrationseinheiten 105-1 bis 105-10 und eine Flimmerbetrag-Schätzeinheit 106 auf.
Die Positivänderungsdetektionseinheit 101 detektiert ein positives Ereignis unter den Polaritäten pn der von der Ereignisausgabeeinheit 22 gelieferten Ereignisdaten und liefert das positive Ereignis an eine der Integrationseinheiten 104-1 bis 104-10.
Die Negativänderungsdetektionseinheit 102 detektiert ein negatives Ereignis unter den Polaritäten pn der von der Ereignisausgabeeinheit 22 gelieferten Ereignisdaten und liefert das negative Ereignis an eine der Integrationseinheiten 105-1 bis 105-10.
Die Integrationseinheitsauswahlsignal-Erzeugungseinheit 103 schaltet die Integrationseinheiten 104-1 bis 104-10 sequenziell in Zeitintervallen von 1 ms auf der Grundlage des von der Ereignisausgabeeinheit 22 gelieferten Zeitstempels tn. Gleichermaßen schaltet die Integrationseinheitsauswahlsignal-Erzeugungseinheit 103 die Integrationseinheiten 105-1 bis 105-10 sequenziell in Zeitintervallen von 1 ms.
Anders ausgedrückt, das durch die Positivänderungsdetektionseinheit 101 detektierte positive Ereignis wird an eine der Integrationseinheiten 104-1 bis 104-10 geliefert, die durch ein Auswahlsignal von der Integrationseinheitsauswahlsignal-Erzeugungseinheit 103 ausgewählt wird. Das durch die Negativänderungsdetektionseinheit 102 detektierte negative Ereignis wird an eine der Integrationseinheiten 105-1 bis 105-10 geliefert, die durch ein Auswahlsignal von der Integrationseinheitsauswahlsignal-Erzeugungseinheit 103 ausgewählt wird.
Jede der Integrationseinheiten 104-1 bis 104-10 ist ein Speicher, der ein Ereignis speichert, das in einer Zeit von 1 ms auftritt, und speichert ein von der Positivänderungsdetektionseinheit 101 geliefertes positives Ereignis.
Jede der Integrationseinheiten 105-1 bis 105-10 ist ein Speicher, der ein Ereignis speichert, das in einer Zeit von 1 ms auftritt, und speichert ein von der Negativänderungsdetektionseinheit 102 geliefertes negatives Ereignis.
Die Flimmerbetrag-Schätzeinheit 106 schätzt den Flimmerbetrag auf der Grundlage von Positivereignis-Integrationsinformationen für 10 ms, die in den Integrationseinheiten 104-1 bis 104-10 gespeichert sind, und Negativereignis-Integrationsinformationen für 10 ms, die in den Integrationseinheiten 105-1 bis 105-10 gespeichert sind.
Das heißt, die Flimmerbetrag-Schätzeinheit 106 schätzt den bei einer bestimmten Frequenz (in diesem Beispiel 50 Hz) auftretenden Flimmerbetrag durch Detektieren einer Periodizität des Ereignisses mit 10 ms als ein Zyklus, wie in 6 veranschaulicht, für sowohl das positive Ereignis als auch das negative Ereignis.
Somit können gemäß dem ersten Konfigurationsbeispiel der Flimmerdetektionseinheit 23 Flimmerinformationen aus einer die Leuchtdichtenänderung angebenden Ausgabe detektiert werden.
Wie oben beschrieben, kann es in einem Fall, in dem das Flimmern mit 10 ms als ein Zyklus detektiert wird, eine Konfiguration geben, bei der ein Speicher (Integrationseinheiten 104 und 105), der ein Ereignis für eine Zeit von 1 ms speichert, für 10 ms für sowohl das positive Ereignis als auch das negative Ereignis vorbereitet ist.
Jedoch ist es in dem ersten Konfigurationsbeispiel notwendig, eine große Speicherkapazität sicherzustellen, und die Speicherkapazität nimmt abhängig von der Anzahl von Ereignissen, die in einer Zeitbreite von 10 ms gespeichert werden können, weiter zu.
Daher werden nachstehend andere mit einer kleinen Speicherkapazität implementierte Konfigurationen beschrieben.
<4. Zweites Konfigurationsbeispiel der Flimmerdetektionseinheit>
8 ist ein Blockdiagramm, das ein zweites Konfigurationsbeispiel der Flimmerdetektionseinheit 23 veranschaulicht.
Die Flimmerdetektionseinheit 23 weist eine Positivänderungsdetektionseinheit 121, eine Negativänderungsdetektionseinheit 122, eine Faltungskoeffizientenerzeugungseinheit 123, Integrationseinheiten 124 bis 126 und eine Flimmerbetrag-Schätzeinheit 127 auf.
Die Positivänderungsdetektionseinheit 121 detektiert ein positives Ereignis unter den Polaritäten pn der von der Ereignisausgabeeinheit 22 gelieferten Ereignisdaten und liefert das positive Ereignis an die Integrationseinheit 125. Die Positivänderungsdetektionseinheit 121 repräsentiert Fälle als ein Ein/Aus-Signal, wobei ein Fall, in dem ein positives Ereignis detektiert wird, High (1) ist und ein Fall, in dem kein positives Ereignis detektiert wird, Low (0) ist.
Die Negativänderungsdetektionseinheit 122 detektiert ein negatives Ereignis unter den von der Ereignisausgabeeinheit 22 gelieferten Ereignisdaten und liefert das negative Ereignis an die Integrationseinheit 126. Die Negativänderungsdetektionseinheit 122 repräsentiert Fälle als ein Ein/Aus-Signal, wobei ein Fall, in dem ein negatives Ereignis detektiert wird, High (1) ist und ein Fall, in dem kein positives Ereignis detektiert wird, Low (0) ist.
Die Faltungskoeffizientenerzeugungseinheit 123 erzeugt einen Koeffizienten (Faltungskoeffizienten) einer durch die Integrationseinheiten 125 und 126 durchgeführten Faltungsoperation unter Verwendung des Zeitstempels tn als Argument, wodurch ein Koeffizient erzeugt wird, der einer Zeit, zu der eine Leuchtdichtenänderung als ein Ereignis auftritt, abhängig ist. Insbesondere setzt die Faltungskoeffizientenerzeugungseinheit 123 den Zeitstempel tn als ein Argument in eine Sinusfunktion und eine Kosinusfunktion eines zu detektierenden Flimmerzyklus ein und liefert als Ergebnis erhaltene Werte (Funktionswerte) an die Integrationseinheiten 125 und 126 als Faltungskoeffizienten. Es sei angemerkt, dass anstelle der Sinusfunktion und der Kosinusfunktion Näherungsfunktionen verwendet werden können, die die Sinusfunktion und die Kosinusfunktion approximieren, und Näherungswerte, die durch Einsetzen des Zeitstempels tn als Argument in die Näherungsfunktionen erhalten werden, an die Integrationseinheiten 125 und 126 geliefert werden können.
Die Integrationseinheit 124 integriert die Anzahl von Ereignissen auf der Grundlage des valid-Signals, das das Vorliegen oder Nichtvorliegen des Auftretens eines Ereignisses angibt, und liefert ein Integrationsergebnis an die Flimmerbetrag-Schätzeinheit 127.
Die Integrationseinheit 125 verwendet das Auftreten des positiven Ereignisses als ein Ein/Aus-Signal und führt eine Multiplikation mit dem von der Faltungskoeffizientenerzeugungseinheit 123 gelieferten Faltungskoeffizienten durch, um eine Integration durchzuführen. Ein Integrationsergebnis wird an die Flimmerbetrag-Schätzeinheit 127 geliefert.
Die Integrationseinheit 126 verwendet das Auftreten des negativen Ereignisses als ein Ein/Aus-Signal und führt eine Multiplikation mit dem von der Faltungskoeffizientenerzeugungseinheit 123 gelieferten Faltungskoeffizienten durch, um eine Integration durchzuführen. Ein Integrationsergebnis wird an die Flimmerbetrag-Schätzeinheit 127 geliefert.
Die Flimmerbetrag-Schätzeinheit 127 berechnet eine Amplitudenkomponente einer Flimmerfrequenz unter Verwendung der Integrationsergebnisse, die von den jeweiligen Integrationseinheiten 124 bis 126 geliefert werden, und schätzt den Flimmerbetrag (die Flimmerähnlichkeit), der bei einer bestimmten Frequenz (Flimmerfrequenz) auftritt.
9 veranschaulicht ein Konfigurationsbeispiel einer Logikschaltung, die die Flimmerdetektionseinheit 23 gemäß dem in 8 veranschaulichten zweiten Konfigurationsbeispiel implementiert.
Die Positivänderungsdetektionseinheit 121 weist eine AND-Schaltung 141 auf.
Die Negativänderungsdetektionseinheit 122 weist einen Inverter 151 und eine AND-Schaltung 152 auf.
Die Integrationseinheit 124 weist einen Zähler 161 und eine Ausgabeeinheit 162 auf.
Die Integrationseinheit 125 weist Multiplizierer 171 und 172, Integratoren 173 und 174 und Ausgabeeinheiten 175 und 176 auf.
Die Integrationseinheit 126 weist Multiplizierer 181 und 182, Integratoren 183 und 184 und Ausgabeeinheiten 185 und 186 auf.
Das valid-Signal und die Polarität pn, die die positive Polarität oder die negative Polarität angibt, werden in die AND-Schaltung 141 der Positivänderungsdetektionseinheit 121 eingegeben. Die AND-Schaltung 141 führt eine AND-Operation (logisches Produkt) des valid-Signals und der Polarität pn durch und liefert ein Operationsergebnis an die Multiplizierer 171 und 172 der Integrationseinheit 125.
Der Inverter 151 der Negativänderungsdetektionseinheit 122 invertiert die Logik der einzugebenden Polarität pn und liefert die invertierte Polarität an die AND-Schaltung 152. Das valid-Signal und die invertierte Polarität pn werden in die AND-Schaltung 152 eingegeben. Die AND-Schaltung 152 führt eine AND-Operation (logisches Produkt) des valid-Signals und der invertierten Polarität pn durch und liefert ein Operationsergebnis an die Multiplizierer 181 und 182 der Integrationseinheit 126.
Die Faltungskoeffizientenerzeugungseinheit 123 liefert die Funktionswerte, die durch Einsetzen des Zeitstempels tn in die Sinusfunktion und die Kosinusfunktion des zu detektierenden Flimmerzyklus erhalten werden, als die Faltungskoeffizienten an die Integrationseinheiten 125 und 126.
Es sei angemerkt, dass in der vorliegenden Ausführungsform, wie unter Bezugnahme auf 10 bis 12 beschrieben wird, die von dem Zeitstempel tn abhängigen Funktionswerte unter Verwendung einer Sinus-Näherungsfunktion und einer Kosinus-Näherungsfunktion berechnet werden, die die Sinusfunktion und die Kosinusfunktion an Signale annähern, die zwei Werte von 1 und -1 aufweisen. Der Funktionswert der Sinus-Näherungsfunktion wird an die Multiplizierer 172 und 182 geliefert und der Funktionswert der Kosinus-Näherungsfunktion wird an die Multiplizierer 171 und 181 geliefert.
Die Faltungskoeffizientenerzeugungseinheit 123 liefert ein enable-Signal, das einen Ausgabezeitpunkt des Integrationsergebnisses angibt, an die Ausgabeeinheit 162, die Ausgabeeinheiten 175 und 176 und die Ausgabeeinheiten 185 und 186.
Der Zähler 161 der Integrationseinheit 124 zählt die Summe der Anzahl der Ereignisse auf der Grundlage eines valid-Signals, das das Vorliegen oder Nichtvorliegen des Auftretens eines Ereignisses angibt, und liefert ein Zählergebnis an die Ausgabeeinheit 162.
Die Ausgabeeinheit 162 weist beispielsweise ein Flip-Flop auf, erfasst die Summe der Anzahl der Ereignisse des Zählers 161 zu einem Zeitpunkt, zu dem das von der Faltungskoeffizientenerzeugungseinheit 123 gelieferte enable-Signal eingeschaltet (High) ist, und liefert die Summe der Anzahl der Ereignisse an die Flimmerbetrag-Schätzeinheit 127 (8).
Der Multiplizierer 171 der Integrationseinheit 125 liefert ein Multiplikationsergebnis an den Integrator 173, das durch Multiplizieren eines AND-Operationsergebnisses der AND-Schaltung 141 der Positivänderungsdetektionseinheit 121 mit dem Funktionswert der Kosinus-Näherungsfunktion erhalten wird. Der Multiplizierer 172 liefert ein Multiplikationsergebnis an den Integrator 174, das durch Multiplizieren des AND-Operationsergebnisses der AND-Schaltung 141 der Positivänderungsdetektionseinheit 121 mit dem Funktionswert der Sinus-Näherungsfunktion erhalten wird.
Der Integrator 173 integriert das von dem Multiplizierer 171 gelieferte Multiplikationsergebnis und liefert das integrierte Multiplikationsergebnis an die Ausgabeeinheit 175. Der Integrator 174 integriert das von dem Multiplizierer 172 gelieferte Multiplikationsergebnis und liefert das integrierte Multiplikationsergebnis an die Ausgabeeinheit 176.
Die Ausgabeeinheit 175 weist beispielsweise ein Flip-Flop auf, erfasst einen Integralwert cos_pos des Integrators 173 zu einem Zeitpunkt, zu dem das von der Faltungskoeffizientenerzeugungseinheit 123 gelieferte enable-Signal eingeschaltet ist, und liefert den Integralwert cos_pos an die Flimmerbetrag-Schätzeinheit 127.
Die Ausgabeeinheit 176 weist beispielsweise ein Flip-Flop auf, erfasst einen Integralwert sin_pos des Integrators 174 zu dem Zeitpunkt, zu dem das von der Faltungskoeffizientenerzeugungseinheit 123 gelieferte enable-Signal eingeschaltet ist, und liefert den Integralwert sin_pos an die Flimmerbetrag-Schätzeinheit 127.
Der Multiplizierer 181 der Integrationseinheit 126 liefert ein Multiplikationsergebnis an den Integrator 183, das durch Multiplizieren eines AND-Operationsergebnisses der AND-Schaltung 152 der Negativänderungsdetektionseinheit 122 mit dem Funktionswert der Kosinus-Näherungsfunktion erhalten wird. Der Multiplizierer 182 liefert ein Multiplikationsergebnis an den Integrator 184, das durch Multiplizieren des AND-Operationsergebnisses der AND-Schaltung 152 der Negativänderungsdetektionseinheit 122 mit dem Funktionswert der Sinus-Näherungsfunktion erhalten wird.
Der Integrator 183 integriert das von dem Multiplizierer 181 gelieferte Multiplikationsergebnis und liefert das integrierte Multiplikationsergebnis an die Ausgabeeinheit 185. Der Integrator 184 integriert das von dem Multiplizierer 182 gelieferte Multiplikationsergebnis und liefert das integrierte Multiplikationsergebnis an die Ausgabeeinheit 186.
Die Ausgabeeinheit 185 weist beispielsweise ein Flip-Flop auf, erfasst einen Integralwert cos_neg des Integrators 183 zu dem Zeitpunkt, zu dem das von der Faltungskoeffizientenerzeugungseinheit 123 gelieferte enable-Signal eingeschaltet ist, und liefert den Integralwert cos_neg an die Flimmerbetrag-Schätzeinheit 127.
Die Ausgabeeinheit 186 weist beispielsweise ein Flip-Flop auf, erfasst einen Integralwert sin_neg des Integrators 184 zu dem Zeitpunkt, zu dem das von der Faltungskoeffizientenerzeugungseinheit 123 gelieferte enable-Signal eingeschaltet ist, und liefert den Integralwert sin_neg an die Flimmerbetrag-Schätzeinheit 127.
Die Flimmerbetrag-Schätzeinheit 127 berechnet die Amplitudenkomponente der Flimmerfrequenz unter Verwendung der Integrationsergebnisse, die von den jeweiligen Integrationseinheiten 124 bis 126 geliefert werden, und schätzt den Flimmerbetrag (die Flimmerähnlichkeit).
Insbesondere berechnet die Flimmerbetrag-Schätzeinheit 127 einen Flimmerbetrag EST_FL durch Formel (6) oder Formel (7) unter Verwendung der Summe der Anzahl von Ereignissen, der Integralwerte cos_pos, sin_pos, cos_neg und sin_neg.
[Ausdruck 1] $EST_FL = (| sin_pos - sin_neg | + | cos_pos - cos_neg |) / sum$
$EST_FL = \sqrt{({| sin_pos - sin_neg |}^{2} + {| cos_pos - cos_neg |}^{2})} / sum$
Der Integralwert cos_pos repräsentiert ein positives Ereignis, das auf die Phase der Kosinusfunktion anspricht, und der Integralwert sin_pos repräsentiert ein positives Ereignis, das auf die Phase der Sinusfunktion anspricht. Der Integralwert cos_neg repräsentiert ein negatives Ereignis, das auf die Phase der Kosinusfunktion anspricht, und der Integralwert sin_neg repräsentiert ein negatives Ereignis, das auf die Phase der Sinusfunktion anspricht. In einem Fall, in dem das Flimmern eines Zielzyklus nicht auftritt, sind detektierte Ereignisse im Wesentlichen gleichförmig, und der Flimmerbetrag EST_FL ist ein kleiner Wert. Dagegen nimmt in einem Fall, in dem das Flimmern des Zielzyklus auftritt, ein Wert des Zählers der Formel (6) oder der Formel (7) zu, und der Flimmerbetrag EST FL ist ein großer Wert.
Es sei angemerkt, dass das Timing, mit dem das enable-Signal eingeschaltet wird, beispielsweise 10 ms betragen kann, was gleich dem Flimmerzyklus (einem Zyklus) ist, der detektiert werden soll. In diesem Fall integrieren die Ausgabeeinheiten 162, 175, 176, 185 und 186 die Summe der Anzahl der Ereignisse, die Integralwerte cos_pos, sin_pos, cos_neg und sin_neg in Einheiten von Flimmerzyklen. Alternativ kann eine Integrationsperiode ein ganzzahliges Vielfaches des Flimmerzyklus sein.
10 veranschaulicht Beispiele der Sinusfunktion und der Kosinusfunktion, die durch die Faltungskoeffizientenerzeugungseinheit 123 erzeugt werden, oder der Sinus-Näherungsfunktion und der Kosinus-Näherungsfunktion, die die Sinusfunktion und die Kosinusfunktion approximieren.
Wie im oberen Teil von 10 veranschaulicht, kann die Faltungskoeffizientenerzeugungseinheit 123 durch Einsetzen des Zeitstempels tn in die Sinusfunktion und die Kosinusfunktion erhaltene Funktionswerte erzeugen, die jeweils einen Flimmerzyklus aufweisen, der als ein Zyklus detektiert werden soll; jedoch werden in der vorliegenden Ausführungsform, wie im unteren Teil von 10 veranschaulicht, von dem Zeitstempel tn abhängige Funktionswerte unter Verwendung der Sinus-Näherungsfunktion und der Kosinus-Näherungsfunktion berechnet, die die Sinusfunktion und die Kosinusfunktion an Signale annähern, die zwei Werte von 1 und -1 aufweisen.
Wenn die Sinus-Näherungsfunktion und die Kosinus-Näherungsfunktion durch sin_approx(t) und cos_approx(t) ausgedrückt werden, können die Sinus-Näherungsfunktion und die Kosinus-Näherungsfunktion durch die folgende Formel ausgedrückt werden.
[Ausdruck 2] $sin_approx (t) = {\begin{array}{l} - 1 & (sin (2 \cdot π \cdot f \cdot t) < 0) \\ 1 & (sonst) \end{array}$
$cos_approx (t) = {\begin{array}{l} - 1 & (cos (2 \cdot π \cdot f \cdot t) < 0) \\ 1 & (sonst) \end{array}$
In Formel (8) und Formel (9) repräsentiert f den Flimmerzyklus, und t repräsentiert den Zeitstempel tn. Mit dieser Näherung werden die Sinus-Näherungsfunktion und die Kosinus-Näherungsfunktion an Signale angenähert, die +1 ausgeben, wenn die Sinusfunktion und die Kosinusfunktion positiv sind, und -1 ausgeben, wenn die Sinusfunktion und die Kosinusfunktion negativ sind, wie in 10 veranschaulicht. Da der Flimmerzyklus nun 10 ms beträgt, wechseln Ausgaben der Sinus-Näherungsfunktion und der Kosinus-Näherungsfunktion in Einheiten von 5 ms zwischen +1 und -1.
Als eine solche Sinus-Näherungsfunktion und Kosinus-Näherungsfunktion kann beispielsweise eine Konfiguration verwendet werden, bei der eine Tabelle, in der +1 oder -1 jedem Zeitpunkt (Zeitstempel tn) eines Zyklus in der Faltungskoeffizientenerzeugungseinheit 123 zugeordnet ist, gespeichert wird und Funktionswerte der Sinus-Näherungsfunktion und der Kosinus-Näherungsfunktion auf der Grundlage der Tabelle ausgegeben werden.
Darüber hinaus können die Sinus-Näherungsfunktion und die Kosinus-Näherungsfunktion auch durch eine Logikschaltung implementiert werden, wie in 11 veranschaulicht.
11 veranschaulicht ein Schaltungskonfigurationsbeispiel der Faltungskoeffizientenerzeugungseinheit 123 in einem Fall, in dem die Sinus-Näherungsfunktion und die Kosinus-Näherungsfunktion, die in 10 veranschaulicht sind, verwendet werden.
Die Faltungskoeffizientenerzeugungseinheit 123 in 11 weist einen Zähler 201 auf, der eine Zählung entsprechend dem Flimmerzyklus durchführt.
Ferner weist die Faltungskoeffizientenerzeugungseinheit 123 Komparatoren 202 und 203, einen Selektor 204 und ein Flip-Flop 205 als eine Konfiguration zum Ausgeben eines von dem Zeitstempel tn abhängigen Funktionswerts cos_approx der Kosinus-Näherungsfunktion auf.
Zudem weist die Faltungskoeffizientenerzeugungseinheit 123 Komparatoren 211 und 212, einen Selektor 213 und ein Flip-Flop 214 als eine Konfiguration zum Ausgeben eines von dem Zeitstempel tn abhängigen Funktionswerts sin_approx der Sinus-Näherungsfunktion auf.
Zudem weist die Faltungskoeffizientenerzeugungseinheit 123 einen Komparator 221 als eine Konfiguration zum Ausgeben des enable-Signals auf.
Ein dem Flimmerzyklus entsprechender Zählwertzyklus wird in den Zähler 201 eingegeben, und wenn der Zähler 201 einen Zählwert cnt von 0 bis zu dem Zählwertzyklus zählt, setzt der Zähler 201 den Zählwert cnt zurück und wiederholt die Verarbeitung des Zählens von 0 erneut. Der Zählwert cnt wird an die Komparatoren 202, 203, 211, 212 und 221 geliefert.
Ein eingestellter Wert cos_ptim wird an den Komparator 202 geliefert, und der Komparator 202 vergleicht den von dem Zähler 201 gelieferten Zählwert cnt mit dem eingestellten Wert cos_ptim und gibt zu einem Zeitpunkt, zu dem der Zählwert cnt mit dem eingestellten Wert cos_ptim übereinstimmt, +1 an den Selektor 204 aus. Für den vom eingestellten Wert cos_ptim abweichenden Zählwert cnt wird beispielsweise 0 ausgegeben.
Ein eingestellter Wert cos_ntim wird an den Komparator 203 geliefert, und der Komparator 203 vergleicht den von dem Zähler 201 gelieferten Zählwert cnt mit dem eingestellten Wert cos_ntim und gibt zu einem Zeitpunkt, zu dem der Zählwert cnt mit dem eingestellten Wert cos ntim übereinstimmt, -1 an den Selektor 204 aus. Für den vom eingestellten Wert cos_ntim abweichenden Zählwert cnt wird beispielsweise 0 ausgegeben.
Der Selektor 204 wählt +1 aus und gibt dies zu einem Zeitpunkt, zu dem +1 von dem Komparator 202 geliefert wird, an das Flip-Flop 205 aus, wählt -1 aus und gibt dies zu einem Zeitpunkt, zu dem -1 von dem Komparator 202 geliefert wird, an das Flip-Flop 205 aus, und gibt zu anderen Zeitpunkten einen von dem Flip-Flop 205 rückgekoppelten Wert an das Flip-Flop 205 aus.
Das Flip-Flop 205 hält den von dem Selektor 204 eingegebenen Wert (+1 oder -1) und gibt ihn bis zur nächsten Aktualisierung des Werts aus. Der von dem Flip-Flop 205 ausgegebene Wert ist der Funktionswert cos_approx der Kosinus-Näherungsfunktion.
Ein eingestellter Wert sin_ptim wird an den Komparator 211 geliefert, und der Komparator 211 vergleicht den von dem Zähler 201 gelieferten Zählwert cnt mit dem eingestellten Wert sin_ptim und gibt zu einem Zeitpunkt, zu dem der Zählwert cnt mit dem eingestellten Wert sin_ptim übereinstimmt, +1 an den Selektor 213 aus. Für den vom eingestellten Wert sin_ptim abweichenden Zählwert cnt wird beispielsweise 0 ausgegeben.
Ein eingestellter Wert sin_ntim wird an den Komparator 212 geliefert, und der Komparator 212 vergleicht den von dem Zähler 201 gelieferten Zählwert cnt mit dem eingestellten Wert sin_ntim und gibt zu einem Zeitpunkt, zu dem der Zählwert cnt mit dem eingestellten Wert sin_ntim übereinstimmt, -1 an den Selektor 213 aus. Für den vom eingestellten Wert sin_ntim abweichenden Zählwert cnt wird beispielsweise 0 ausgegeben.
Der Selektor 213 wählt +1 aus und gibt dies zu einem Zeitpunkt, zu dem +1 von dem Komparator 211 geliefert wird, an das Flip-Flop 214 aus, wählt -1 aus und gibt dies zu einem Zeitpunkt, zu dem -1 von dem Komparator 212 geliefert wird, an das Flip-Flop 214 aus, und gibt zu anderen Zeitpunkten einen von dem Flip-Flop 214 rückgekoppelten Wert an das Flip-Flop 214 aus.
Das Flip-Flop 214 hält den von dem Selektor 213 eingegebenen Wert (+1 oder -1) und gibt ihn bis zur nächsten Aktualisierung des Werts aus. Der von dem Flip-Flop 214 ausgegebene Wert ist der Funktionswert sin_approx der Sinus-Näherungsfunktion.
Ein eingestellter Wert (cycle-1) wird an den Komparator 221 geliefert, und der Komparator 221 vergleicht den von dem Zähler 201 gelieferten Zählwert cnt mit dem eingestellten Wert (cycle-1) und setzt zu einem Zeitpunkt, zu dem der Zählwert cnt mit dem eingestellten Wert (cycle-1) übereinstimmt, das enable-Signal auf High. Bei einem anderen Zählwert cnt als dem eingestellten Wert (cycle-1) wird das enable-Signal Low ausgegeben.
12 veranschaulicht ein Zeitdiagramm in einem Fall veranschaulicht, in dem eine Operation durch die in 11 veranschaulichte Logikschaltung durchgeführt wird.
Die Sinus-Näherungsfunktion sin_approx(t) und die Kosinus-Näherungsfunktion cos_approx(t), die in 10 veranschaulicht sind, werden durch die Logikschaltung in 11 implementiert.
Das enable-Signal ist in einem Einzelbildzyklus High, insbesondere in Einheiten von 10 ms in einem Fall, in dem ein unter der Lichtquelle mit der Leistungsversorgungsfrequenz von 50 Hz auftretendes Flimmern detektiert wird.
<5. Drittes Konfigurationsbeispiel der Flimmerdetektionseinheit>
13 ist ein Blockdiagramm, das ein drittes Konfigurationsbeispiel der Flimmerdetektionseinheit 23 veranschaulicht.
Es sei angemerkt, dass in 13 Teile, die der Konfiguration der Flimmerdetektionseinheit 23 gemäß dem in 9 veranschaulichten zweiten Konfigurationsbeispiel entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind und ihre Beschreibung gegebenenfalls weggelassen wird.
Die Flimmerdetektionseinheit 23 in 13 weist die Faltungskoeffizientenerzeugungseinheit 123, eine Änderungsdetektionseinheit 251, Integrationseinheiten 124 und 252 und eine Flimmerbetrag-Schätzeinheit 253 auf.
Die Faltungskoeffizientenerzeugungseinheit 123 und die Integrationseinheit 124 sind gleich der Konfiguration der Flimmerdetektionseinheit 23 gemäß dem in 9 veranschaulichten zweiten Konfigurationsbeispiel, und die Änderungsdetektionseinheit 251, die Integrationseinheit 252 und die Flimmerbetrag-Schätzeinheit 253 sind anstelle der Positivänderungsdetektionseinheit 121, der Negativänderungsdetektionseinheit 122, der Integrationseinheiten 125 und 126 und der Flimmerbetrag-Schätzeinheit 127 in 9 bereitgestellt.
Bei dem in 9 veranschaulichten zweiten Konfigurationsbeispiel werden Ergebnisse der Multiplikation der Polarität des Ereignisses und der Funktionswerte der Sinus-Näherungsfunktion und der Kosinus-Näherungsfunktion einzeln in der positiven Polarität und der negativen Polarität integriert, und dann wird eine Subtraktion in der Flimmerbetrag-Schätzeinheit 127 durchgeführt.
Dagegen werden bei dem dritten Konfigurationsbeispiel in 13 Ergebnisse der Multiplikation der Polarität des Ereignisses und der Funktionswerte der Sinus-Näherungsfunktion und der Kosinus-Näherungsfunktion abhängig von der Polarität einer Addition und Subtraktion unterzogen und dann integriert.
Die Änderungsdetektionseinheit 251 weist Selektoren 271 und 272 auf.
Der Selektor 271 wählt +1 oder -1 aus und gibt dies zu einem Zeitpunkt, zu dem die Polarität pn des Ereignisses von der Ereignisausgabeeinheit 22 geliefert wird, an den Selektor 272 aus. Insbesondere in einem Fall, in dem +1, das die positive Polarität repräsentiert, als Polarität pn des Ereignisses geliefert wird, wählt der Selektor 271 +1 aus und gibt dies an den Selektor 272 aus, und in einem Fall, in dem -1, das die negative Polarität repräsentiert, als Polarität pn des Ereignisses geliefert wird, wählt der Selektor 271 -1 aus und gibt dies an den Selektor 272 aus.
Der Selektor 272 wählt eine Ausgabe (+1 oder -1) des Selektors 271 aus und gibt sie zu einem Zeitpunkt an die Integrationseinheit 252 aus, zu dem das valid-Signal mit High-Pegel, das das Auftreten eines Ereignisses angibt, geliefert wird, und wählt zu anderen Zeitpunkten 0 aus und gibt dies an die Integrationseinheit 252 aus. Somit gibt der Selektor 272 eines von +1, -1 oder 0 an die Integrationseinheit 252 aus.
Die Integrationseinheit 252 weist Multiplizierer 281 und 282, Integratoren 283 und 284 und Ausgabeeinheiten 285 und 286 auf.
Der Multiplizierer 281 liefert ein Multiplikationsergebnis an den Integrator 283, das durch Multiplizieren einer Ausgabe (eines von +1, -1 oder 0) des Selektors 272 der Änderungsdetektionseinheit 251 mit dem Funktionswert der von der Faltungskoeffizientenerzeugungseinheit 123 gelieferten Kosinus-Näherungsfunktion erhalten wird. In einem Fall, in dem die Ausgabe des Selektors 272 0 ist, gibt es keinen Einfluss auf die Multiplikation, und somit liefert der Multiplizierer 281 ein Multiplikationsergebnis an den Integrator 283, das durch Multiplizieren von +1 oder -1 mit dem Funktionswert der Kosinus-Näherungsfunktion erhalten wird.
Der Multiplizierer 282 liefert ein Multiplikationsergebnis an den Integrator 284, das durch Multiplizieren der Ausgabe (eines von +1, -1 oder 0) des Selektors 272 der Änderungsdetektionseinheit 251 mit dem Funktionswert der von der Faltungskoeffizientenerzeugungseinheit 123 gelieferten Sinus-Näherungsfunktion erhalten wird. In einem Fall, in dem die Ausgabe des Selektors 272 0 ist, gibt es keinen Einfluss auf die Multiplikation, und somit liefert der Multiplizierer 282 ein Multiplikationsergebnis an den Integrator 284, das durch Multiplizieren von +1 oder -1 mit dem Funktionswert der Sinus-Näherungsfunktion erhalten wird.
Der Integrator 283 integriert das von dem Multiplizierer 281 gelieferte Multiplikationsergebnis und liefert das integrierte Multiplikationsergebnis an die Ausgabeeinheit 285. Der Integrator 284 integriert das von dem Multiplizierer 282 gelieferte Multiplikationsergebnis und liefert das integrierte Multiplikationsergebnis an die Ausgabeeinheit 286.
Die Ausgabeeinheit 285 weist beispielsweise ein Flip-Flop auf, erfasst einen Integralwert cos_sum des Integrators 283 zu dem Zeitpunkt, zu dem das von der Faltungskoeffizientenerzeugungseinheit 123 gelieferte enable-Signal eingeschaltet ist, und liefert den Integralwert cos sum an die Flimmerbetrag-Schätzeinheit 253.
Die Ausgabeeinheit 286 weist beispielsweise ein Flip-Flop auf, erfasst einen Integralwert sin_sum des Integrators 284 zu dem Zeitpunkt, zu dem das von der Faltungskoeffizientenerzeugungseinheit 123 gelieferte enable-Signal eingeschaltet ist, und liefert den Integralwert sin_sum an die Flimmerbetrag-Schätzeinheit 253.
Die Flimmerbetrag-Schätzeinheit 253 berechnet die Amplitudenkomponente der Flimmerfrequenz unter Verwendung der Integrationsergebnisse, die von den Ausgabeeinheiten 162, 285 und 286 geliefert werden, und schätzt den Flimmerbetrag (die Flimmerähnlichkeit).
Insbesondere berechnet die Flimmerbetrag-Schätzeinheit 253 den Flimmerbetrag EST_FL durch Formel (10) oder Formel (11) unter Verwendung der Summe der Anzahl von Ereignissen und der Integralwerte cos sum und sin_sum.
[Ausdruck 3] $EST_FL = (| sin_sum | + | cos_sum |) / sum$
$EST_FL = \sqrt{({| sin_sum |}^{2} + {| cos_sum |}^{2})} / sum$
Auch in Formel (10) und Formel (11) ist der Flimmerbetrag EST_FL in einem Fall, in dem das Flimmern des Zielzyklus nicht auftritt, ein kleiner Wert, und in einem Fall, in dem das Flimmern des Zielzyklus auftritt, ist der Flimmerbetrag EST FL ein großer Wert.
In dem dritten Konfigurationsbeispiel in 13 werden, anstatt wie im zweiten Konfigurationsbeispiel in 9 die positive Polarität und die negative Polarität einzeln zu integrieren und dann eine Subtraktion durchzuführen, eine Addition und eine Subtraktion in Abhängigkeit von der positiven Polarität und der negativen Polarität durchgeführt, und dann wird eine Integration durchgeführt, wodurch eine Integrationseinheit, die die Multiplizierer und die Integratoren aufweist, mit einer 1/2-Konfiguration implementiert werden kann und ein Betrieb leichter durchgeführt werden kann.
<6. Verarbeitungsfluss des Flimmersteuerprozesses>
Ein Flimmersteuerprozess durch den DVS 1 wird unter Bezugnahme auf ein Flussdiagramm in 14 beschrieben. Dieser Prozess wird beispielsweise gestartet, wenn der DVS 1 angewiesen wird, eine Ereignisdetektion (Bildgebung) zu beginnen.
Zuerst detektiert die Pixelarrayeinheit 11 in Schritt S1 eine Leuchtdichtenänderung als ein Ereignis. In einem Fall, in dem ein Ereignis detektiert wird, wird ein Ereignisflag von der Pixelschaltung 21, die das Ereignis detektiert hat, an die Ereignisausgabeeinheit 22 geliefert.
In Schritt S2 detektiert die Ereignisausgabeeinheit 22 das Ereignisflag von der Pixelschaltung 21, erzeugt Ereignisdaten und gibt die Ereignisdaten nach außerhalb des DVS 1 und der Flimmerdetektionseinheit 23 aus. Insbesondere fügt die Ereignisausgabeeinheit 22 als Ereignisdaten die Koordinaten (xn, yn) der Pixelschaltung 21, bei denen es sich um Positionsinformationen des Ereignisses handelt, und den Zeitstempel tn, bei dem es sich um Zeitinformationen des Ereignisses handelt, zu der Polarität pn des dem Ereignisflag entsprechenden Ereignisses hinzu, setzt das valid-Signal, das das Ausgangsflag ist, auf High und gibt die Ereignisdaten nach außerhalb des DVS 1 und der Flimmerdetektionseinheit 23 aus.
In Schritt S3 bestimmt die Flimmerdetektionseinheit 23, ob eine vorbestimmte Akkumulationsperiode verstrichen ist oder nicht. Die vorbestimmte Akkumulationsperiode ist eine Periode (ein Zyklus), in der die Faltungskoeffizientenerzeugungseinheit 123 das enable-Signal auf High setzt, und kann beispielsweise gleich dem Flimmerzyklus oder eine Periode eines ganzzahligen Vielfachen des Flimmerzyklus sein.
Die Verarbeitung der Schritte S1 bis S3 wird wiederholt, bis in Schritt S3 bestimmt wird, dass die vorbestimmte Akkumulationsperiode verstrichen ist. Als Ergebnis werden die Anzahl der Ereignisse und der Integralwert abhängig vom Auftreten der Ereignisdaten aktualisiert. Dann geht in einem Fall, in dem in Schritt S3 bestimmt wird, dass die vorbestimmte Akkumulationsperiode verstrichen ist, der Prozess zu Schritt S4 über.
In Schritt S4 detektiert (schätzt) die Flimmerdetektionseinheit 23 den Flimmerbetrag unter Verwendung der von der Ereignisausgabeeinheit 22 in der vorbestimmten Akkumulationsperiode gelieferten Ereignisdaten und gibt den Flimmerbetrag nach außerhalb des DVS 1 und der Pixelparametersteuereinheit 24 aus. Der Flimmerbetrag wird durch den Flimmerbetrag EST_FL aus Formel (6) oder Formel (7) oder den Flimmerbetrag EST_FL aus Formel (10) oder Formel (11) berechnet.
In Schritt S5 bestimmt die Pixelparametersteuereinheit 24 auf der Grundlage des von der Flimmerdetektionseinheit 23 gelieferten Flimmerbetrags, ob das Flimmern detektiert wurde oder nicht. Beispielsweise bestimmt die Pixelparametersteuereinheit 24 in einem Fall, in dem der berechnete Flimmerbetrag EST FL größer oder gleich einem vorbestimmten Schwellenwert ist, dass ein Flimmern detektiert wurde.
In einem Fall, in dem in Schritt S5 bestimmt wird, dass kein Flimmern detektiert wurde, kehrt der Prozess zu Schritt S1 zurück, und die Verarbeitung der oben beschriebenen Schritte S1 bis S5 wird wiederholt.
Dagegen geht der Prozess in einem Fall, in dem in Schritt S5 bestimmt wird, dass das Flimmern detektiert wurde, zu Schritt S6 über, und die Pixelparametersteuereinheit 24 justiert (steuert) den Empfindlichkeitsparameter der Pixelschaltung 21 auf der Grundlage des detektierten Flimmerbetrags. Beispielsweise ändert die Pixelparametersteuereinheit 24 die Schwellenwerte (Spannungen) +Vth und -Vth der Ausgabeeinheit 43 der Pixelschaltung 21.
Danach kehrt der Prozess zu Schritt S1 zurück und die oben beschriebene Verarbeitung wird wiederholt.
15 veranschaulicht ein Beispiel eines Verarbeitungsergebnisses des Flimmersteuerprozesses durch den DVS 1.
In einer abgebildeten Szene, die durch ein Bild 301 in 15 angegeben wird, wird eine Ereignisdetektion durch den DVS 1 in einer Umgebung unter Verwendung der Lichtquelle mit der Leistungsversorgungsfrequenz von 50 Hz ausgeführt. Die abgebildete Szene zeigt einen Zustand, in dem sich eine Person gehend vor einem Hintergrund von rechts nach links auf einem Bildschirm bewegt. Das Bild 301 ist ein Bild, das durch einen allgemeinen CMOS-Bildsensor erfasst wird.
Bei einem Bild 302 handelt es sich um Einzelbilddaten (Frame-Bild) der Ereignisdetektion durch den DVS 1. Das Bild 302 befindet sich in einem Zustand, in dem die Empfindlichkeit des DVS 1 als Ereignisdetektionssensor hoch ist, Ereignisse auf dem gesamten Bildschirm detektiert werden und ein Ereignis, bei dem eine sich bewegende Person detektiert wird, durch Rauschen verdeckt ist.
Bei einem Bild 303 handelt es sich um Einzelbilddaten (Frame-Bild) der Ereignisdetektion nach Verringerung der Sensorempfindlichkeit im Vergleich zu dem Bild 302 durch den Flimmersteuerprozess.
In dem Bild 303 wird das das Flimmern erfassende Rauschen reduziert, und nur eine Bewegung, die größer als das Flimmern ist (hauptsächlich eine sich bewegende Person), wird als ein Ereignis detektiert.
Somit kann gemäß dem Flimmersteuerprozess der Flimmerbetrag (Flimmerinformationen) aus der die Leuchtdichtenänderung angebenden Ausgabe detektiert werden. Dann kann in einem Fall, in dem der Flimmerbetrag groß ist, das Flimmern unterdrückt werden, und es kann nur ein vorrangiges Ereignis extrahiert werden.
Es sei angemerkt, dass in dem oben beschriebenen Flimmerbetragssteuerprozess nur eine Verarbeitung zum Verringern der Empfindlichkeit beschrieben wurde; jedoch ist es selbst in einem Fall, in dem die Sensorempfindlichkeit zu niedrig ist, auch möglich, eine Steuerung derart durchzuführen, dass die Sensorempfindlichkeit erhöht wird (der Schwellenwert der Leuchtdichtenänderung gesenkt wird), um ein kleineres Ereignis zu detektieren.
<7. Viertes Konfigurationsbeispiel der Flimmerdetektionseinheit>
Als Nächstes wird ein viertes Konfigurationsbeispiel der Flimmerdetektionseinheit 23 beschrieben.
In dem nächsten vierten Konfigurationsbeispiel, wie in 16 veranschaulicht, werden die mehreren Pixelschaltungen 21 der gesamten Pixelarrayeinheit 11 in M (M > 1) Blöcke BL unterteilt, und der Flimmerbetrag wird für jeden Block BL detektiert. Das Beispiel in 16 veranschaulicht ein Beispiel von M = 16, das heißt, bei dem die mehreren Pixelschaltungen 21 der gesamten Pixelarrayeinheit 11 in 16 Blöcke BL von 4 × 4 unterteilt ist. Es sei angemerkt, dass die Anzahl der Unterteilungen in vertikaler Richtung und die Anzahl der Unterteilungen in horizontaler Richtung nicht notwendigerweise gleich sind.
17 ist ein Blockdiagramm, das ein Konfigurationsbeispiel der Flimmerdetektionseinheit 23 gemäß dem vierten Konfigurationsbeispiel veranschaulicht.
In 17 sind Abschnitte, die jenen des zweiten Konfigurationsbeispiels in 8 entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und die Beschreibung davon wird gegebenenfalls weggelassen.
Das vierte Konfigurationsbeispiel in 17 unterscheidet sich darin von dem zweiten Konfigurationsbeispiel in 8, dass die Integrationseinheiten 125 und 126 in der gleichen Anzahl wie die Anzahl der geteilten Blöcke BL (d. h. M) bereitgestellt sind und dass eine Blockauswahleinheit 331 neu bereitgestellt ist.
Der Blockauswahleinheit 331 werden Koordinaten (xn, yn) zugeführt, bei denen es sich um Positionsinformationen der von der Ereignisausgabeeinheit 22 gelieferten Ereignisdaten handelt. Die Blockauswahleinheit 331 wählt aus den Integrationseinheiten 125-1 bis 125-M eine Integrationseinheit 125-m (m ist eines von 1 bis M) aus, die einer Position (Block BL) entspricht, an der das Ereignis auftritt. Gleichermaßen wählt die Blockauswahleinheit 331 für die Integrationseinheiten 126-1 bis 126-M aus den Integrationseinheiten 126-1 bis 126-M eine Integrationseinheit 126-m aus, die der Position (Block BL) entspricht, an der das Ereignis auftritt.
Ein durch die Positivänderungsdetektionseinheit 121 detektiertes positives Ereignisdetektionsergebnis wird an die ausgewählte Integrationseinheit 125-m geliefert. Ein durch die Negativänderungsdetektionseinheit 122 detektiertes negatives Ereignisdetektionsergebnis wird an die ausgewählte Integrationseinheit 126-m geliefert.
Der Betrieb jeder der Integrationseinheiten 125-1 bis 125-M und der Integrationseinheiten 126-1 bis 126-M ist dem der Integrationseinheit 125 in 8 und 9 ähnlich. Somit werden in dem vierten Konfigurationsbeispiel die Integralwerte cos_pos, sin_pos, cos_neg und sin_neg in 9 in Einheiten von Blöcken BL berechnet.
Die Flimmerbetrag-Schätzeinheit 127 berechnet den Flimmerbetrag EST FL in Einheiten von Blöcken BL.
Gemäß der Flimmerdetektionseinheit 23 nach dem oben beschriebenen vierten Konfigurationsbeispiel kann der Flimmerbetrag in Einheiten von Blöcken BL geschätzt werden.
Die Pixelparametersteuereinheit 24 justiert (steuert) den Empfindlichkeitsparameter der Pixelschaltung 21 in Einheiten von Blöcken BL.
Des Weiteren kann die Pixelparametersteuereinheit 24, da das Flimmern häufig in einem weiten Bereich in der Pixelarrayeinheit 11 als Ganzes auftritt, eine Steuerung zum Verringern der Empfindlichkeit der Ereignisdetektion, falls das Flimmern auf dem gesamten Bildschirm auftritt, und zum Unverändertlassen der Empfindlichkeit der Ereignisdetektion, falls das Flimmern intensiv in einem Teil der Blöcke BL detektiert wird, durchführen.
Alternativ ist es selbst in einem Fall, in dem die Pixelparametersteuereinheit 24 den Empfindlichkeitsparameter auf dem gesamten Bildschirm ändert, möglich, eine Steuerung derart durchzuführen, dass der Empfindlichkeitsparameter in Abhängigkeit von dem Flimmerbetrag des Blocks BL, in dem sich der Flimmerbetrag befindet, in einer vorbestimmten Reihenfolge unter den mehreren Blöcken BL geändert wird. Beispielsweise ist es möglich, eine Steuerung zum Ändern des Empfindlichkeitsparameters auf der Grundlage des Flimmerbetrags des Blocks BL mit dem zweitkleinsten Flimmerbetrag durchzuführen.
<8. Weiteres Konfigurationsbeispiel des DVS>
18 ist ein Blockdiagramm, das ein weiteres Konfigurationsbeispiel des DVS 1 veranschaulicht.
In 18 sind Abschnitte, die jenen in 1 entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und die Beschreibung davon wird gegebenenfalls weggelassen.
In 18 ist der DVS 1 mit Flimmerdetektionseinheiten 23-1 bis 23-R (R > 1) versehen und unterscheidet sich darin von dem DVS 1 in 1, dass mehrere (R) der Flimmerdetektionseinheiten 23 bereitgestellt sind, und ist in anderen Punkten gleich dem DVS 1 in 1.
Der DVS 1 in 18 kann mehrere Flimmerfrequenzen detektieren, da er die mehreren Flimmerdetektionseinheiten 23-1 bis 23-R enthält. Das heißt, die Flimmerdetektionseinheiten 23-1 bis 23-R weisen jeweils unterschiedliche als Detektionsziele eingestellte Flimmerfrequenzen auf.
Wenn zum Beispiel R = 2 eingestellt ist und die durch die Flimmerdetektionseinheiten 23-1 und 23-2 detektierten Flimmerfrequenzen auf 100 Hz und 120 Hz eingestellt sind, ist es möglich, Flimmern zu detektieren, das dem westjapanischen Gebiet und dem ostjapanischen Gebiet entspricht.
Wenn alternativ die durch die Flimmerdetektionseinheiten 23-1 bis 23-R detektierten Flimmerfrequenzen auf 25 Hz, 50 Hz, 100 Hz, 200 Hz, 400 Hz, ··· eingestellt sind, können nur Ereignisse mit arbiträren Frequenzen detektiert werden, und eine Frequenzanalyse einschließlich Flimmern wird möglich.
<9. Chipkonfigurationsbeispiele des DVS>
19 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Chipkonfigurationsbeispiel des DVS 1 veranschaulicht.
Wie beispielsweise in A von 19 veranschaulicht, kann der DVS 1 einen Chip aufweisen, in dem ein erster Die (Substrat) 351 und ein zweiter Die (Substrat) 352 gestapelt sind.
Der erste Die 351 weist (eine Schaltung als) die Pixelarrayeinheit 11 auf und der zweite Chip 352 weist eine Logikschaltung auf, die die Signalverarbeitungseinheit 12 aufweist.
Es sei angemerkt, dass der DVS 1 drei Schichten aufweisen kann, in denen ein weiterer Logik-Die zusätzlich zu dem ersten Die 351 und dem zweiten Die 352 gestapelt ist. Alternativ können vier oder mehr Schichten aus Dies (Substraten) gestapelt sein.
Alternativ kann der DVS 1, wie in B von 19 veranschaulicht, einen ersten Chip 371 und einen zweiten Chip 372 aufweisen, die auf einem Relaissubstrat (Interposer-Substrat) 373 gebildet sind. Beispielsweise kann der erste Chip 371 (eine Schaltung als) die Pixelarrayeinheit 11 aufweisen und der zweite Chip 372 kann die Signalverarbeitungseinheit 12 aufweisen.
Es sei angemerkt, dass der erste Chip 371 und der zweite Chip 372 voneinander getrennt sein können, ohne gemeinsam integriert zu sein, indem das Relaissubstrat 373 wie in B von 19 verwendet wird.
Wie oben beschrieben, können gemäß dem DVS 1, auf den die vorliegende Technologie angewendet wird, die Flimmerinformationen aus einer Ausgabe des DVS 1 detektiert werden.
Ferner kann in einem Fall, in dem das zweite bis vierte Konfigurationsbeispiel der Flimmerdetektionseinheit 23 verwendet werden, eine Detektion des Flimmerns mit einer kleineren Speicherkapazität erreicht werden als in einem Fall, in dem das erste Konfigurationsbeispiel der Flimmerdetektionseinheit 23 verwendet wird.
Die Ausführungsform der vorliegenden Technologie ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, und verschiedene Modifikationen sind möglich, ohne vom Kern der vorliegenden Technologie abzuweichen.
Beispielsweise kann ein Modus verwendet werden, in dem einige oder alle der oben beschriebenen mehreren Konfigurationsbeispiele kombiniert werden.
Des Weiteren kann jeder in dem obigen Flussdiagramm beschriebene Schritt ausgeführt werden, indem er in mehreren Vorrichtungen geteilt wird, anstatt durch eine Vorrichtung ausgeführt zu werden.
Zudem können in einem Fall, in dem mehrere Verarbeitungsstücke in einem Schritt enthalten sind, die mehreren in dem einen Schritt enthaltenen Verarbeitungsstücke ausgeführt werden, indem sie in mehreren Vorrichtungen geteilt werden, anstatt durch eine Vorrichtung ausgeführt zu werden.
Es sei angemerkt, dass in der vorliegenden Beschreibung beschriebene Effekte lediglich Beispiele und nicht eingeschränkt sind und andere Effekte als jene, die in der vorliegenden Beschreibung beschrieben sind, haben können.
Es sei angemerkt, dass die vorliegende Technologie die folgenden Konfigurationen aufweisen kann.

(1) Eine Signalverarbeitungsvorrichtung, die Folgendes aufweist:
- eine Änderungsdetektionseinheit, die eine erste Leuchtdichtenänderung in einer positiven Richtung und eine zweite Leuchtdichtenänderung in einer negativen Richtung unter durch eine Lichtempfangseinheit detektierten Leuchtdichtenänderungen detektiert;
- eine Koeffizientenerzeugungseinheit, die einen Koeffizienten in Abhängigkeit von einer Zeit erzeugt, zu der die Leuchtdichtenänderung detektiert wird; und
- eine Integrationseinheit, die ein Ergebnis einer Multiplikation der ersten Leuchtdichtenänderung und des Koeffizienten integriert und ein Ergebnis einer Multiplikation der zweiten Leuchtdichtenänderung und des Koeffizienten integriert.
(2) Die Signalverarbeitungsvorrichtung nach (1), wobei die Änderungsdetektionseinheit die erste Leuchtdichtenänderung mit einem ersten Wert ausgibt und die zweite Leuchtdichtenänderung mit einem zweiten Wert ausgibt.
(3) Die Signalverarbeitungsvorrichtung nach (1), wobei die Änderungsdetektionseinheit Folgendes aufweist:
- eine erste Änderungsdetektionseinheit, die die erste Leuchtdichtenänderung detektiert; und
- eine zweite Änderungsdetektionseinheit, die die zweite Leuchtdichtenänderung detektiert.
(4) Die Signalverarbeitungsvorrichtung nach (3), wobei die erste Änderungsdetektionseinheit und die zweite Änderungsdetektionseinheit die erste Leuchtdichtenänderung oder die zweite Leuchtdichtenänderung als ein EIN-AUS-Signal repräsentieren.
(5) Die Signalverarbeitungsvorrichtung nach einem von (1) bis (4), wobei die Koeffizientenerzeugungseinheit Werte einer Sinusfunktion und einer Kosinusfunktion in Abhängigkeit von der Zeit als die Koeffizienten erzeugt.
(6) Die Signalverarbeitungsvorrichtung nach (5), wobei die Koeffizientenerzeugungseinheit Werte der Sinusfunktion und der Kosinusfunktion in Abhängigkeit von einem zu erfassenden Zyklus als die Koeffizienten erzeugt.
(7) Die Signalverarbeitungsvorrichtung nach (5) oder (6), wobei die Koeffizientenerzeugungseinheit Werte einer Sinus-Näherungsfunktion und einer Kosinus-Näherungsfunktion, die die Sinusfunktion und die Kosinusfunktion approximieren, als die Koeffizienten erzeugt.
(8) Die Signalverarbeitungsvorrichtung nach (7), wobei die Sinus-Näherungsfunktion und die Cosinus-Näherungsfunktion Funktionen sind, die durch Annähern der Sinusfunktion und der Kosinusfunktion an Signale mit zwei Werten von 1 und -1 erhalten werden.
(9) Die Signalverarbeitungsvorrichtung nach (8), wobei die Koeffizientenerzeugungseinheit auf der Grundlage einer Tabelle, in der 1 oder -1 der Zeit zugeordnet ist, 1 oder -1 ausgibt.
(10) Die Signalverarbeitungsvorrichtung nach einem von (1) bis (9), die ferner Folgendes aufweist:
- eine Flimmerbetrag-Schätzeinheit, die einen Flimmerbetrag, bei dem die Leuchtdichtenänderung bei einer spezifischen Frequenz auftritt, auf der Grundlage eines Integrationsergebnisses durch die Integrationseinheit schätzt.
(11) Die Signalverarbeitungsvorrichtung nach (10), die ferner Folgendes aufweist:
- mehrere Flimmerdetektionseinheiten, die ferner Folgendes aufweisen
- die Änderungsdetektionseinheit;
- die Koeffizientenerzeugungseinheit;
- die Integrationseinheit; und
- die Flimmerbetrag-Schätzeinheit, wobei
- die mehreren Flimmerdetektionseinheiten jeweils unterschiedliche Frequenzen aufweisen, bei denen der Flimmerbetrag geschätzt wird.
(12) Die Signalverarbeitungsvorrichtung nach (10) oder (11), die ferner Folgendes aufweist:
- eine Steuereinheit, die einen Empfindlichkeitsparameter der Lichtempfangseinheit auf der Grundlage eines Schätzergebnisses durch die Flimmerbetrag-Schätzeinheit steuert.
(13) Die Signalverarbeitungsvorrichtung nach einem von (1) bis (12), wobei die Lichtempfangseinheit in mehrere Blöcke unterteilt ist, mehrere der Integrationseinheiten entsprechend den mehreren Blöcken enthalten sind, und die mehreren der Integrationseinheiten das Ergebnis der Multiplikation in Einheiten von Blöcken, in denen die Leuchtdichtenänderung auftritt, integrieren.
(14) Ein Signalverarbeitungsverfahren, das Folgendes aufweist:
- Detektieren einer ersten Leuchtdichtenänderung in einer positiven Richtung und einer zweiten Leuchtdichtenänderung in einer negativen Richtung unter durch eine Lichtempfangseinheit detektierten Leuchtdichtenänderungen,
- Erzeugen eines Koeffizienten in Abhängigkeit von einer Zeit, zu der die Leuchtdichtenänderung detektiert wird, und
- Integrieren eines Ergebnisses einer Multiplikation der ersten Leuchtdichtenänderung und des Koeffizienten und Integrieren eines Ergebnisses einer Multiplikation der zweiten Leuchtdichtenänderung und des Koeffizienten. durch eine Signalverarbeitungsvorrichtung.
(15) Ein Detektionssensor, der Folgendes aufweist:
- eine Lichtempfangseinheit, in der Pixel, die eine fotoelektrische Umwandlung von einfallendem Licht durchführen, um elektrische Signale zu erzeugen, in einem Gitter angeordnet sind;
- eine Änderungsdetektionseinheit, die eine erste Leuchtdichtenänderung in einer positiven Richtung und eine zweite Leuchtdichtenänderung in einer negativen Richtung unter durch die Lichtempfangseinheit detektierten Leuchtdichtenänderungen detektiert;
- eine Koeffizientenerzeugungseinheit, die einen Koeffizienten in Abhängigkeit von einer Zeit erzeugt, zu der die Leuchtdichtenänderung detektiert wird; und
- eine Integrationseinheit, die ein Ergebnis einer Multiplikation der ersten Leuchtdichtenänderung und des Koeffizienten integriert und ein Ergebnis einer Multiplikation der zweiten Leuchtdichtenänderung und des Koeffizienten integriert.

Bezugszeichenliste

1: DVS
11: Pixelarrayeinheit
12: Signalverarbeitungseinheit
21: Pixelschaltung
22: Ereignisausgabeeinheit
23: Flimmerdetektionseinheit
24: Pixelparametersteuereinheit
31: Pixel
32: Ereignisdetektionseinheit
121: Positivänderungsdetektionseinheit
122: Negativänderungsdetektionseinheit
123: Faltungskoeffizientenerzeugungseinheit
124 bis 126: Integrationseinheit
127: Flimmerbetrag-Schätzeinheit
251: Änderungsdetektionseinheit
252: Integrationseinheit
253: Flimmerbetrag-Schätzeinheit
331: Blockauswahleinheit

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2017535999 [0007]
JP 20047402 [0007]

Claims

Signalverarbeitungsvorrichtung, die Folgendes aufweist: eine Änderungsdetektionseinheit, die eine erste Leuchtdichtenänderung in einer positiven Richtung und eine zweite Leuchtdichtenänderung in einer negativen Richtung unter durch eine Lichtempfangseinheit detektierten Leuchtdichtenänderungen detektiert; eine Koeffizientenerzeugungseinheit, die einen Koeffizienten in Abhängigkeit von einer Zeit erzeugt, zu der die Leuchtdichtenänderung detektiert wird; und eine Integrationseinheit, die ein Ergebnis einer Multiplikation der ersten Leuchtdichtenänderung und des Koeffizienten integriert und ein Ergebnis einer Multiplikation der zweiten Leuchtdichtenänderung und des Koeffizienten integriert.
Signalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Änderungsdetektionseinheit die erste Leuchtdichtenänderung mit einem ersten Wert ausgibt und die zweite Leuchtdichtenänderung mit einem zweiten Wert ausgibt.
Signalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Änderungsdetektionseinheit Folgendes aufweist: eine erste Änderungsdetektionseinheit, die die erste Leuchtdichtenänderung detektiert; und eine zweite Änderungsdetektionseinheit, die die zweite Leuchtdichtenänderung detektiert.
Signalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei die erste Änderungsdetektionseinheit und die zweite Änderungsdetektionseinheit die erste Leuchtdichtenänderung oder die zweite Leuchtdichtenänderung als ein EIN-AUS-Signal repräsentieren.
Signalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Koeffizientenerzeugungseinheit Werte einer Sinusfunktion und einer Kosinusfunktion in Abhängigkeit von der Zeit als die Koeffizienten erzeugt.
Signalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Koeffizientenerzeugungseinheit Werte der Sinusfunktion und der Kosinusfunktion in Abhängigkeit von einem zu erfassenden Zyklus als die Koeffizienten erzeugt.
Signalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Koeffizientenerzeugungseinheit Werte einer Sinus-Näherungsfunktion und einer Kosinus-Näherungsfunktion, die die Sinusfunktion und die Kosinusfunktion approximieren, als die Koeffizienten erzeugt.
Signalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Sinus-Näherungsfunktion und die Cosinus-Näherungsfunktion Funktionen sind, die durch Annähern der Sinusfunktion und der Kosinusfunktion an Signale mit zwei Werten von 1 und -1 erhalten werden.
Signalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Koeffizientenerzeugungseinheit auf einer Grundlage einer Tabelle, in der 1 oder -1 der Zeit zugeordnet ist, 1 oder -1 ausgibt.
Signalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, die ferner Folgendes aufweist: eine Flimmerbetrag-Schätzeinheit, die einen Flimmerbetrag, bei dem die Leuchtdichtenänderung bei einer spezifischen Frequenz auftritt, auf einer Grundlage eines Integrationsergebnisses durch die Integrationseinheit schätzt.
Signalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 10, die ferner Folgendes aufweist: mehrere Flimmerdetektionseinheiten, die ferner Folgendes aufweisen die Änderungsdetektionseinheit; die Koeffizientenerzeugungseinheit; die Integrationseinheit; und die Flimmerbetrag-Schätzeinheit, wobei die mehreren Flimmerdetektionseinheiten jeweils unterschiedliche Frequenzen aufweisen, bei denen der Flimmerbetrag geschätzt wird.
Signalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 10, die ferner Folgendes aufweist: eine Steuereinheit, die einen Empfindlichkeitsparameter der Lichtempfangseinheit auf einer Grundlage eines Schätzergebnisses durch die Flimmerbetrag-Schätzeinheit steuert.
Signalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Lichtempfangseinheit in mehrere Blöcke unterteilt ist, mehrere der Integrationseinheiten entsprechend den mehreren Blöcken enthalten sind, und die mehreren der Integrationseinheiten das Ergebnis der Multiplikation in Einheiten von Blöcken, in denen die Leuchtdichtenänderung auftritt, integrieren.
Signalverarbeitungsverfahren, das Folgendes aufweist: Detektieren einer ersten Leuchtdichtenänderung in einer positiven Richtung und einer zweiten Leuchtdichtenänderung in einer negativen Richtung unter durch eine Lichtempfangseinheit detektierten Leuchtdichtenänderungen, Erzeugen eines Koeffizienten in Abhängigkeit von einer Zeit, zu der die Leuchtdichtenänderung detektiert wird, und Integrieren eines Ergebnisses einer Multiplikation der ersten Leuchtdichtenänderung und des Koeffizienten und Integrieren eines Ergebnisses einer Multiplikation der zweiten Leuchtdichtenänderung und des Koeffizienten. durch eine Signalverarbeitungsvorrichtung.
Detektionssensor, der Folgendes aufweist: eine Lichtempfangseinheit, in der Pixel, die eine fotoelektrische Umwandlung von einfallendem Licht durchführen, um elektrische Signale zu erzeugen, in einem Gitter angeordnet sind; eine Änderungsdetektionseinheit, die eine erste Leuchtdichtenänderung in einer positiven Richtung und eine zweite Leuchtdichtenänderung in einer negativen Richtung unter durch die Lichtempfangseinheit detektierten Leuchtdichtenänderungen detektiert; eine Koeffizientenerzeugungseinheit, die einen Koeffizienten in Abhängigkeit von einer Zeit erzeugt, zu der die Leuchtdichtenänderung detektiert wird; und eine Integrationseinheit, die ein Ergebnis einer Multiplikation der ersten Leuchtdichtenänderung und des Koeffizienten integriert und ein Ergebnis einer Multiplikation der zweiten Leuchtdichtenänderung und des Koeffizienten integriert.