JP2008109253A - Device and method for detecting light source state, and imaging apparatus - Google Patents

Device and method for detecting light source state, and imaging apparatus Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To detect whether a light source of an imaging apparatus is a fluorescent lamp and the driving frequency of the fluorescent lamp in a simple method. <P>SOLUTION: A normal exposure image of 1/60-second exposure and a short-time exposure image of 1/240-second exposure are alternately photographed at 60 fps by using a rolling shutter. Then vertical luminance distributions of a normal exposure image and a short-time exposure image which are temporarily adjacent are contrasted with each other to detect whether the light source of the imaging device is a non-inverter type fluorescent lamp. When the light source is the fluorescent lamp, vertical luminance distributions of short-time exposure images which are temporarily adjacent are contrasted with each other to detect whether the driving frequency of the fluorescent lamp is 60 or 50 Hz. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、撮像素子の光源の状態を検出する光源状態検出装置及び光源状態検出方法並びにこれらを利用した撮像装置に関する。本発明は、特に、ローリングシャッタにて撮影を行う撮像装置において、光源が非インバータ式の蛍光灯であるか否かを検出する技術、及び、該蛍光灯を駆動する商用交流電源の周波数を検出する技術に関する。   The present invention relates to a light source state detection device and a light source state detection method for detecting the state of a light source of an image sensor, and an imaging device using them. The present invention particularly detects a technology for detecting whether or not a light source is a non-inverter type fluorescent lamp in an imaging apparatus that performs imaging with a rolling shutter, and detects a frequency of a commercial AC power source that drives the fluorescent lamp. Related to technology.

商用交流電源によって直接点灯される蛍光灯の照明下で、ローリングシャッタ特性を有する撮像素子(XYアドレス型のCMOSイメージセンサ等)を用いて撮影を行った場合、露光時間を蛍光灯の発光周期より著しく短くすると、各画像において垂直方向の輝度ムラが生じる。また、撮影のフレームレートと蛍光灯を駆動する商用交流電源の周波数とが異なる場合、垂直方向の輝度むらの状態が変化し、時間方向に輝度のフリッカ(いわゆる蛍光灯フリッカ)が生じる。光源としての蛍光灯が商用交流電源の周波数の2倍の周波数で明滅するのに対し、ローリングシャッタでは、グローバルシャッタと異なり全画素を同じタイミングで露光できないからである。   When shooting is performed using an imaging device (such as an XY address type CMOS image sensor) having a rolling shutter characteristic under the illumination of a fluorescent lamp that is directly lit by a commercial AC power supply, the exposure time is determined from the light emission cycle of the fluorescent lamp. If it is remarkably shortened, vertical luminance unevenness occurs in each image. Further, when the photographing frame rate and the frequency of the commercial AC power source that drives the fluorescent lamp are different, the state of uneven luminance in the vertical direction changes, and luminance flicker (so-called fluorescent lamp flicker) occurs in the time direction. This is because a fluorescent lamp as a light source blinks at twice the frequency of a commercial AC power supply, whereas a rolling shutter cannot expose all pixels at the same timing unlike a global shutter.

静止画を撮影する場合は、機械的なシャッタを利用することで各画素の露光タイミングを揃えることもできる。しかしながら、動画撮影中においては、機械的なシャッタを用いることができないため、特に、この問題が顕著となる。   When taking a still image, the exposure timing of each pixel can be made uniform by using a mechanical shutter. However, this problem is particularly noticeable during moving image shooting because a mechanical shutter cannot be used.

例えば、商用交流電源の周波数が60Hz(ヘルツ)の場合において、非インバータ式の蛍光灯の照明下で撮影を行う場合を考える。非インバータ式の蛍光灯とは、インバータを用いることなく、商用交流電源によって直接点灯される蛍光灯を意味する。この場合、光源としての蛍光灯の輝度変化の周期は1/120秒となる。   For example, let us consider a case where photographing is performed under illumination of a non-inverter type fluorescent lamp when the frequency of the commercial AC power supply is 60 Hz (Hertz). The non-inverter type fluorescent lamp means a fluorescent lamp that is directly lit by a commercial AC power source without using an inverter. In this case, the luminance change period of the fluorescent lamp as the light source is 1/120 seconds.

この場合において、図12に示す如く、各画素の露光時間を1/60秒に設定した場合は、垂直方向の輝度ムラは生じない。ローリングシャッタ特性を有する撮像素子を用いた場合、水平ラインごとに露光タイミングが異なってしまうが、各画素の露光時間を光源の輝度変化の周期(今の場合、1/120秒)の整数倍とすることにより、各画素の露光量が一定となるためである。このため、通常撮影時において、各画素の露光時間は、例えば1/60秒とされる。   In this case, as shown in FIG. 12, when the exposure time of each pixel is set to 1/60 seconds, luminance unevenness in the vertical direction does not occur. When an image sensor having a rolling shutter characteristic is used, the exposure timing differs for each horizontal line, but the exposure time of each pixel is an integral multiple of the luminance change period of the light source (in this case, 1/120 seconds). This is because the exposure amount of each pixel becomes constant. For this reason, during normal photographing, the exposure time of each pixel is set to 1/60 seconds, for example.

尚、図12並びに後述する図13及び図14において、紙面下方向は時間の進み方向に対応している。図12において、タイミングt1−t2間は、或る画像200の最上端の水平ライン上の画素が露光される期間を表し、タイミングt2−t3間は、画像200の最下端の水平ライン上の画素が露光される期間を表している。また、同一の水平ラインにおいても、各画素の露光タイミングは順次ずれるが、蛍光灯の輝度変化の周期と比べてそのタイミング差は十分に短いため、同一の水平ライン上の画素間の露光タイミングは同じとみなすことができる。 In FIG. 12 and FIGS. 13 and 14 to be described later, the downward direction on the paper corresponds to the time advance direction. In FIG. 12, a period between timings t 1 and t 2 represents a period in which pixels on the uppermost horizontal line of an image 200 are exposed, and a period between timings t 2 and t 3 represents the horizontal line at the lowermost end of the image 200. It represents the period during which the pixels on the line are exposed. In addition, the exposure timing of each pixel is sequentially shifted even in the same horizontal line, but the timing difference is sufficiently short compared to the period of the luminance change of the fluorescent lamp, so the exposure timing between pixels on the same horizontal line is Can be considered the same.

ところで、撮像装置では、スポーツ等をしている被写体を鮮明に捉えるべく、短時間露光撮影(スポーツ撮影モードによる撮影)が求められることも多い。しかしながら、例えば短時間露光撮影時における露光時間を1/240秒とすると、図13に示す如く、水平ラインごとの露光量が異なってしまい、垂直方向の輝度ムラが生じてしまう。尚、図13において、タイミングt4−t5間は、或る画像201の最上端の水平ライン上の画素が露光される期間を表し、タイミングt6−t7間は、画像201の最下端の水平ライン上の画素が露光される期間を表している。 By the way, in many cases, an imaging device is required to perform short-time exposure photography (photographing in a sports photography mode) in order to clearly capture a subject performing sports or the like. However, if the exposure time at the time of short exposure photography is 1/240 seconds, for example, as shown in FIG. 13, the exposure amount for each horizontal line is different, resulting in vertical luminance unevenness. In FIG. 13, a period between timings t 4 and t 5 represents a period during which pixels on the uppermost horizontal line of an image 201 are exposed, and a period between timings t 6 and t 7 represents the lowest end of the image 201. Represents a period during which pixels on the horizontal line are exposed.

また、撮像装置に、高速撮影機能が求められることも多い。通常撮影時のフレームレートが60fps(frame per second)である場合、例えば、高速撮影では、フレームレートは300fpsとされ且つ各画素の露光時間は1/300秒とされる。   In addition, the imaging apparatus is often required to have a high-speed shooting function. When the frame rate during normal shooting is 60 fps (frame per second), for example, in high-speed shooting, the frame rate is 300 fps and the exposure time of each pixel is 1/300 seconds.

図14に、商用交流電源の周波数が50Hzの場合において、非インバータ式の蛍光灯の照明下で高速撮影を行ったときの撮影画像の様子を示す。図14に示す如く、1枚1枚の撮影画像において垂直方向の輝度ムラが生じる。更に、各撮影画像間の輝度ムラの状況は時間と共に変化するため、時間方向に輝度フリッカが生じる。尚、図14において、タイミングt8−t9間は、或る画像202の最上端の水平ライン上の画素が露光される期間を表し、タイミングt9−t10間は、画像202の最下端の水平ライン上の画素が露光される期間を表している。 FIG. 14 shows a photographed image when high-speed photographing is performed under illumination of a non-inverter fluorescent lamp when the frequency of the commercial AC power supply is 50 Hz. As shown in FIG. 14, luminance unevenness in the vertical direction occurs in each photographed image. Furthermore, since the situation of luminance unevenness between the captured images changes with time, luminance flicker occurs in the time direction. In FIG. 14, a period between timings t 8 and t 9 represents a period during which pixels on the uppermost horizontal line of an image 202 are exposed, and a period between timings t 9 and t 10 represents the lowest end of the image 202. Represents a period during which pixels on the horizontal line are exposed.

特開2005−184413号JP 2005-184413 A

各画像における輝度ムラや時間方向の輝度フリッカを画像補正処理によって排除する技術も存在するが、この画像補正処理を実行するか否かを判断するために、まず、被写体を照らす光源が非インバータ式の蛍光灯であるか否かを判断する必要がある。そして、光源が非インバータ式の蛍光灯であると判断した場合、該蛍光灯を駆動する商用交流電源の周波数(換言すれば、光源の輝度変化の周波数)を判断する必要がある。従って、これらの判断に必要な光源状態検出を簡素な手法にて実現する技術の開発は肝要である。   Although there is a technique for eliminating luminance unevenness and temporal luminance flicker in each image by image correction processing, in order to determine whether or not to execute this image correction processing, first, the light source that illuminates the subject is a non-inverter type It is necessary to determine whether it is a fluorescent lamp. When it is determined that the light source is a non-inverter type fluorescent lamp, it is necessary to determine the frequency of the commercial AC power source that drives the fluorescent lamp (in other words, the frequency of the luminance change of the light source). Therefore, it is important to develop a technique for realizing the light source state detection necessary for these determinations by a simple method.

そこで本発明は、簡素な手法にて、光源の状態を検出する光源状態検出装置及び光源状態検出方法並びにこれらを利用した撮像装置を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a light source state detection device and a light source state detection method for detecting the state of a light source by a simple method, and an imaging device using them.

上記目的を達成するために本発明に係る光源状態検出装置は、異なる水平ライン間で露光タイミングを異ならせつつ撮影を行う撮像素子にとっての光源の状態を検出する光源状態検出装置において、前記撮像素子を用い、所定の検出用期間内において、第1露光時間によって第1画像を撮影させると共に前記第1露光時間と異なる第2露光時間によって第2画像を撮影させ、前記第1及び前記第2画像に基づいて前記光源の輝度が周期的に変化しているか否かを検出する検出手段を備えたことを特徴とする。   In order to achieve the above object, a light source state detection device according to the present invention is a light source state detection device that detects a light source state for an image pickup device that performs photographing while varying exposure timing between different horizontal lines. In the predetermined detection period, the first image is photographed by the first exposure time and the second image is photographed by the second exposure time different from the first exposure time. The first and second images And detecting means for detecting whether or not the luminance of the light source periodically changes.

具体的には例えば、前記検出手段は、前記第1画像の垂直方向の輝度分布と前記第2画像の垂直方向の輝度分布とを対比することによって、前記光源の輝度が周期的に変化しているか否かを検出する。   Specifically, for example, the detecting unit compares the luminance distribution in the vertical direction of the first image with the luminance distribution in the vertical direction of the second image, so that the luminance of the light source changes periodically. Detect whether or not.

より具体的には例えば、前記検出手段は、前記第1露光時間と前記第2露光時間との相違に基づく輝度差が排除される方向に前記第1及び前記第2画像の輝度を調節し、その調節後の前記第1及び第2画像の垂直方向の輝度分布を対比することによって、前記光源の輝度が周期的に変化しているか否かを検出する。   More specifically, for example, the detection means adjusts the brightness of the first and second images in a direction in which a brightness difference based on a difference between the first exposure time and the second exposure time is eliminated, By comparing the vertical luminance distributions of the first and second images after the adjustment, it is detected whether or not the luminance of the light source is periodically changing.

また例えば、前記光源状態検出装置は、前記第2画像として、前記撮像素子に2つの画像を撮影させ、前記2つの画像間において、同一の水平ラインに対する露光タイミング差は、所定の周期の整数倍とされ、前記検出手段は、前記光源の輝度が周期的に変化していると判断した際、前記2つの画像に基づいて、更に前記光源の輝度変化の周波数を検出する。   Further, for example, the light source state detection apparatus causes the imaging device to capture two images as the second image, and an exposure timing difference with respect to the same horizontal line between the two images is an integral multiple of a predetermined period. When the detection unit determines that the luminance of the light source is periodically changed, the detection unit further detects the frequency of the luminance change of the light source based on the two images.

そして例えば、前記検出手段は、前記2つの画像間で垂直方向の輝度分布を対比することによって、前記光源の輝度変化の周波数を検出する。   For example, the detection means detects the frequency of the luminance change of the light source by comparing the luminance distribution in the vertical direction between the two images.

また例えば、前記検出手段は、前記2つの画像に基づいて、前記周波数が前記所定の周期の逆数であるか否かを検出する。   For example, the detection means detects whether the frequency is the reciprocal of the predetermined period based on the two images.

そして、上記目的を達成するために本発明に係る撮像装置は、前記光源状態検出装置と、前記撮像素子と、を備えている。   In order to achieve the above object, an imaging apparatus according to the present invention includes the light source state detection apparatus and the imaging element.

また例えば、前記撮像装置は、前記撮像素子によって撮影された画像を記憶可能な記憶手段と、前記撮像素子によって撮影された画像内の画像の動きを検出する動き検出手段と、を更に備え、前記光源状態検出装置は、次々と撮影された画像を次々と前記記憶手段に記憶する動画撮影中に、前記検出用期間を設けることが可能であり、前記光源状態検出装置は、前記動画撮影中の何れの期間に前記検出用期間を設けるかを、検出された前記動きに基づいて設定する。   In addition, for example, the imaging apparatus further includes a storage unit that can store an image captured by the imaging device, and a motion detection unit that detects a motion of an image in the image captured by the imaging device, The light source state detection device can provide the detection period during moving image shooting in which images taken one after another are stored in the storage means one after another. In which period the period for detection is provided is set based on the detected movement.

これにより、動画撮影中でも光源の状態の検出が可能となる。また、画像の動きに基づいて検出用期間を設定することにより、動画撮影中に検出用期間を設けたことによる弊害を軽減することが可能である。   This makes it possible to detect the state of the light source even during moving image shooting. Further, by setting the detection period based on the motion of the image, it is possible to reduce the adverse effects caused by providing the detection period during moving image shooting.

また例えば、前記撮像装置は、表示手段を更に備え、前記表示手段は、前記検出用期間において、前記第1画像が撮影されたとき、その第1画像を表示する一方、前記第2画像が撮影されたとき、その第2画像の直前に撮影された前記第1画像を表示する。   Further, for example, the imaging apparatus further includes a display unit, and the display unit displays the first image when the first image is captured during the detection period, while the second image is captured. When this is done, the first image taken immediately before the second image is displayed.

例えば、検出用期間と異なる通常期間における露光時間と第1露光時間とが一致している場合、第2露光時間による第2画像を表示すると、ユーザは違和感を覚える場合がある。これを軽減するために、上記の如く構成する。   For example, when the exposure time in the normal period different from the detection period matches the first exposure time, the user may feel discomfort when displaying the second image based on the second exposure time. In order to alleviate this, it is configured as described above.

また、上記目的を達成するために本発明に係る光源状態検出方法は、異なる水平ライン間で露光タイミングを異ならせつつ撮影を行う撮像素子の、光源の状態を検出する光源状態検出方法において、前記撮像素子を用い、所定の検出用期間内において、第1露光時間によって第1画像を撮影させると共に前記第1露光時間と異なる第2露光時間によって第2画像を撮影させ、前記第1及び前記第2画像に基づいて前記光源の輝度が周期的に変化しているか否かを検出することを特徴とする。   In order to achieve the above object, a light source state detection method according to the present invention includes a light source state detection method for detecting a light source state of an image pickup device that performs photographing while varying exposure timing between different horizontal lines. An image sensor is used to capture a first image with a first exposure time and a second image with a second exposure time different from the first exposure time within a predetermined detection period. It is characterized in that it is detected whether or not the luminance of the light source periodically changes based on two images.

本発明によれば、簡素な手法にて、撮像素子の光源の状態を検出することができる。   According to the present invention, the state of the light source of the image sensor can be detected by a simple method.

以下、本発明の実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。参照される各図において、同一の部分には同一の符号を付し、同一の部分に関する重複する説明を原則として省略する。後に第1〜第4実施例を説明するが、まず、各実施例に共通する事項又は各実施例にて参照される事項について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings. In each of the drawings to be referred to, the same part is denoted by the same reference numeral, and redundant description regarding the same part is omitted in principle. The first to fourth embodiments will be described later. First, matters that are common to each embodiment or items that are referred to in each embodiment will be described.

図1は、本発明の実施の形態に係る撮像装置1の全体ブロック図である。撮像装置1は、例えば、デジタルビデオカメラである。撮像装置1は、動画及び静止画を撮影可能となっていると共に、動画撮影中に静止画を同時に撮影することも可能となっている。   FIG. 1 is an overall block diagram of an imaging apparatus 1 according to an embodiment of the present invention. The imaging device 1 is a digital video camera, for example. The imaging device 1 can shoot moving images and still images, and can also shoot still images simultaneously during moving image shooting.

撮像装置1は、撮像部11と、AFE(Analog Front End)12と、映像信号処理部13と、マイク14と、音声信号処理部15と、圧縮処理部16と、内部メモリの一例としてのSDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory)17と、メモリカード(記憶手段)18と、伸張処理部19と、映像出力回路20と、音声出力回路21と、TG(タイミングジェネレータ)22と、CPU(Central Processing Unit)23と、バス24と、バス25と、操作部26と、表示部27と、スピーカ28と、を備えている。操作部26は、録画ボタン26a、シャッタボタン26b及び操作キー26c等を有している。撮像装置1内の各部位は、バス24又は25を介して、各部位間の信号(データ)のやり取りを行う。   The imaging apparatus 1 includes an imaging unit 11, an AFE (Analog Front End) 12, a video signal processing unit 13, a microphone 14, an audio signal processing unit 15, a compression processing unit 16, and an SDRAM as an example of an internal memory. (Synchronous Dynamic Random Access Memory) 17, memory card (storage means) 18, decompression processing unit 19, video output circuit 20, audio output circuit 21, TG (timing generator) 22, CPU (Central Processing Unit) ) 23, a bus 24, a bus 25, an operation unit 26, a display unit 27, and a speaker 28. The operation unit 26 includes a recording button 26a, a shutter button 26b, an operation key 26c, and the like. Each part in the imaging apparatus 1 exchanges signals (data) between the parts via the bus 24 or 25.

まず、撮像装置1及び撮像装置1を構成する各部位の、基本的な機能について説明する。   First, basic functions of the imaging device 1 and each part constituting the imaging device 1 will be described.

TG22は、撮像装置1全体における各動作のタイミングを制御するためのタイミング制御信号を生成し、生成したタイミング制御信号を撮像装置1内の各部に与える。具体的には、タイミング制御信号は、撮像部11、映像信号処理部13、音声信号処理部15、圧縮処理部16、伸張処理部19及びCPU23に与えられる。タイミング制御信号は、垂直同期信号Vsyncと水平同期信号Hsyncを含む。   The TG 22 generates a timing control signal for controlling the timing of each operation in the entire imaging apparatus 1, and provides the generated timing control signal to each unit in the imaging apparatus 1. Specifically, the timing control signal is given to the imaging unit 11, the video signal processing unit 13, the audio signal processing unit 15, the compression processing unit 16, the expansion processing unit 19, and the CPU 23. The timing control signal includes a vertical synchronization signal Vsync and a horizontal synchronization signal Hsync.

CPU23は、撮像装置1内の各部の動作を統括的に制御する。操作部26は、ユーザによる操作を受け付ける。操作部26に与えられた操作内容は、CPU23に伝達される。SDRAM17は、フレームメモリとして機能する。撮像装置1内の各部は、必要に応じ、信号処理時に一時的に各種のデータ(デジタル信号)をSDRAM17に記録する。   The CPU 23 comprehensively controls the operation of each unit in the imaging apparatus 1. The operation unit 26 receives an operation by a user. The operation content given to the operation unit 26 is transmitted to the CPU 23. The SDRAM 17 functions as a frame memory. Each unit in the imaging apparatus 1 temporarily records various data (digital signals) in the SDRAM 17 during signal processing as necessary.

メモリカード18は、外部記録媒体であり、例えば、SD(Secure Digital)メモリカードである。尚、本実施形態では外部記録媒体としてメモリカード18を例示しているが、外部記録媒体を、1または複数のランダムアクセス可能な記録媒体(半導体メモリ、メモリカード、光ディスク、磁気ディスク等)で構成することができる。   The memory card 18 is an external recording medium, for example, an SD (Secure Digital) memory card. In this embodiment, the memory card 18 is illustrated as an external recording medium. However, the external recording medium is composed of one or a plurality of randomly accessible recording media (semiconductor memory, memory card, optical disk, magnetic disk, etc.). can do.

図2は、図1の撮像部11の内部構成図である。撮像部11にカラーフィルタなどを用いることにより、撮像装置1は、撮影によってカラー画像を生成可能なように構成されている。撮像部11は、ズームレンズ30及びフォーカスレンズ31を含む複数枚のレンズを備えて構成される光学系35と、絞り32と、撮像素子33と、ドライバ34を有している。ドライバ34は、ズームレンズ30及びフォーカスレンズ31の移動並びに絞り32の開口量の調節を実現するためのモータ等から構成される。   FIG. 2 is an internal configuration diagram of the imaging unit 11 of FIG. By using a color filter or the like for the imaging unit 11, the imaging device 1 is configured to generate a color image by shooting. The imaging unit 11 includes an optical system 35 including a plurality of lenses including a zoom lens 30 and a focus lens 31, an aperture 32, an imaging element 33, and a driver 34. The driver 34 includes a motor or the like for realizing movement of the zoom lens 30 and focus lens 31 and adjustment of the opening amount of the diaphragm 32.

被写体からの入射光は、ズームレンズ30及びフォーカスレンズ31並びに絞り32を介して、撮像素子33に入射する。光学系35を構成するレンズは、被写体の光学像を撮像素子33の撮像面(受光面)に結像させる。TG22は、上記タイミング制御信号に同期した、撮像素子33を駆動するための駆動パルスを生成し、該駆動パルスを撮像素子33に与える。   Incident light from the subject enters the image sensor 33 through the zoom lens 30, the focus lens 31, and the diaphragm 32. The lens constituting the optical system 35 forms an optical image of the subject on the imaging surface (light receiving surface) of the imaging element 33. The TG 22 generates a drive pulse for driving the image sensor 33 in synchronization with the timing control signal, and applies the drive pulse to the image sensor 33.

撮像素子33は、例えば、XYアドレス走査型のCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサである。CMOSを形成可能な半導体基板上に、マトリクス状に二次元配列された複数の画素と、垂直走査回路、水平走査回路及び画素信号出力回路等を形成することによって、CMOSイメージセンサが形成される。撮像素子33において、二次元配列された複数の画素によって撮像面が形成され、撮像面は複数の水平ラインと複数の垂直ラインを有する。   The image sensor 33 is, for example, an XY address scanning type CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) image sensor. A CMOS image sensor is formed by forming a plurality of pixels arranged two-dimensionally in a matrix, a vertical scanning circuit, a horizontal scanning circuit, a pixel signal output circuit, and the like on a semiconductor substrate capable of forming a CMOS. In the imaging element 33, an imaging surface is formed by a plurality of pixels arranged two-dimensionally, and the imaging surface has a plurality of horizontal lines and a plurality of vertical lines.

撮像素子33は、電子シャッタ機能を備えており、所謂ローリングシャッタによって各画素の露光を実施する。ローリングシャッタでは、撮像面の各画素が露光されるタイミング(時刻)が水平ラインごとに垂直方向において異なる。つまり、撮像面における異なる水平ライン間で露光タイミングが異なる。このため、蛍光灯照明下における垂直方向の輝度ムラやフリッカに対する考慮が必要となる(詳細は後述)。   The image sensor 33 has an electronic shutter function, and each pixel is exposed by a so-called rolling shutter. In the rolling shutter, the timing (time) at which each pixel on the imaging surface is exposed differs in the vertical direction for each horizontal line. That is, the exposure timing differs between different horizontal lines on the imaging surface. For this reason, it is necessary to consider vertical luminance unevenness and flicker under fluorescent lamp illumination (details will be described later).

撮像素子33は、光学系35及び絞り32を介して入射した光学像を光電変換し、該光電変換によって得られた電気信号を後段のAFE12に順次出力する。より具体的には、各撮影において、撮像面の各画素は露光時間に応じた電荷量の信号電荷を蓄える。各画素は、蓄えた信号電荷の電荷量に比例した大きさを有する電気信号を後段のAFE12に順次出力する。光学系35に入射する光学像が同じであり且つ絞り32の開口量が同じである場合、撮像素子33(各画素)からの電気信号の大きさ(強度)は上記露光時間に比例して増大する。   The image sensor 33 photoelectrically converts an optical image incident through the optical system 35 and the diaphragm 32, and sequentially outputs an electrical signal obtained by the photoelectric conversion to the subsequent AFE 12. More specifically, in each shooting, each pixel on the imaging surface stores a signal charge having a charge amount corresponding to the exposure time. Each pixel sequentially outputs an electrical signal having a magnitude proportional to the amount of stored signal charge to the subsequent AFE 12. When the optical images incident on the optical system 35 are the same and the aperture amount of the diaphragm 32 is the same, the magnitude (intensity) of the electrical signal from the image sensor 33 (each pixel) increases in proportion to the exposure time. To do.

ドライバ34は、CPU23からの制御信号に基づいて光学系35を制御し、光学系35のズーム倍率や焦点距離を制御する。また、ドライバ34は、CPU23からの制御信号に基づいて絞り32の開口量(開口部の大きさ)を制御する。光学系35に入射する光学像が同じである場合、絞り32の開口量が大きくなるに従って、撮像素子33への単位時間当たりの入射光量は増大する。   The driver 34 controls the optical system 35 based on a control signal from the CPU 23 and controls the zoom magnification and focal length of the optical system 35. Further, the driver 34 controls the opening amount (size of the opening) of the diaphragm 32 based on a control signal from the CPU 23. When the optical images incident on the optical system 35 are the same, the amount of incident light per unit time on the image sensor 33 increases as the aperture of the diaphragm 32 increases.

AFE12は、撮像部11(撮像素子33)から出力されるアナログ信号を増幅し、増幅されたアナログ信号をデジタル信号に変換する。AFE12は、このデジタル信号を、順次、映像信号処理部13に出力する。   The AFE 12 amplifies the analog signal output from the imaging unit 11 (image sensor 33), and converts the amplified analog signal into a digital signal. The AFE 12 sequentially outputs the digital signals to the video signal processing unit 13.

映像信号処理部13は、AFE12の出力信号に基づいて、撮像部11によって撮影された画像(以下、「撮影画像」ともいう)を表す映像信号を生成する。映像信号は、撮影画像の輝度を表す輝度信号Yと、撮影画像の色を表す色差信号U及びVと、から構成される。映像信号処理部13にて生成された映像信号は、圧縮処理部16と映像出力回路20に送られる。   The video signal processing unit 13 generates a video signal representing an image captured by the imaging unit 11 (hereinafter also referred to as “captured image”) based on the output signal of the AFE 12. The video signal is composed of a luminance signal Y representing the luminance of the photographed image and color difference signals U and V representing the color of the photographed image. The video signal generated by the video signal processing unit 13 is sent to the compression processing unit 16 and the video output circuit 20.

図3に、映像信号処理部13の内部ブロック図を示す。映像信号処理部13は、撮影画像中のフォーカス検出領域内のコントラスト量に応じたAF評価値を検出するAF評価値検出部41、撮影画像の明るさに応じたAE評価値を検出するAE評価値検出部42、撮影画像中の画像の動きを検出する動き検出部43、及び、光源状態検出部44などを含む。   FIG. 3 shows an internal block diagram of the video signal processing unit 13. The video signal processing unit 13 includes an AF evaluation value detection unit 41 that detects an AF evaluation value according to the contrast amount in the focus detection region in the captured image, and an AE evaluation that detects an AE evaluation value according to the brightness of the captured image. A value detection unit 42, a motion detection unit 43 that detects the movement of the image in the captured image, a light source state detection unit 44, and the like are included.

AF評価値等を含む、映像信号処理部13にて生成された各種の信号は、必要に応じてCPU23に伝達される。CPU23は、AF評価値に応じて図2のドライバ34を介してフォーカスレンズ31の位置を調節することにより、被写体の光学像を撮像素子33の撮像面に結像させる。また、CPU23は、AE評価値に応じて図2のドライバ34を介して絞り32の開口量(及び必要に応じてAFE12における信号増幅の増幅度)を調節することにより、受光量(画像の明るさ)を制御する。また、動き検出部43によって検出された画像の動きに基づいて、手振れ補正などが実施される。撮像装置1の特徴的部位である光源状態検出部44の機能については後述する。   Various signals generated by the video signal processing unit 13 including the AF evaluation value and the like are transmitted to the CPU 23 as necessary. The CPU 23 adjusts the position of the focus lens 31 via the driver 34 in FIG. 2 according to the AF evaluation value, thereby forming an optical image of the subject on the imaging surface of the image sensor 33. Further, the CPU 23 adjusts the opening amount of the diaphragm 32 (and the amplification degree of signal amplification in the AFE 12 as necessary) via the driver 34 in FIG. Control). In addition, camera shake correction or the like is performed based on the motion of the image detected by the motion detection unit 43. The function of the light source state detection unit 44 that is a characteristic part of the imaging device 1 will be described later.

図1において、マイク14は、外部から与えられた音声(音)を、アナログの電気信号に変換して出力する。音声信号処理部15は、マイク14から出力される電気信号(音声アナログ信号)をデジタル信号に変換する。この変換によって得られたデジタル信号は、マイク14に対して入力された音声を表す音声信号として圧縮処理部16に送られる。   In FIG. 1, a microphone 14 converts audio (sound) given from the outside into an analog electric signal and outputs it. The audio signal processing unit 15 converts an electrical signal (audio analog signal) output from the microphone 14 into a digital signal. The digital signal obtained by this conversion is sent to the compression processing unit 16 as an audio signal representing the audio input to the microphone 14.

圧縮処理部16は、映像信号処理部13からの映像信号を、所定の圧縮方式を用いて圧縮する。動画または静止画撮影時において、圧縮された映像信号はメモリカード18に送られる。また、圧縮処理部16は、音声信号処理部15からの音声信号を、所定の圧縮方式を用いて圧縮する。動画撮影時において、映像信号処理部13からの映像信号と音声信号処理部15からの音声信号は、圧縮処理部16にて時間的に互いに関連付けられつつ圧縮され、圧縮後のそれらはメモリカード18に送られる。尚、所謂サムネイル画像も圧縮処理部16によって圧縮される。   The compression processing unit 16 compresses the video signal from the video signal processing unit 13 using a predetermined compression method. During video or still image shooting, the compressed video signal is sent to the memory card 18. The compression processing unit 16 compresses the audio signal from the audio signal processing unit 15 using a predetermined compression method. At the time of moving image shooting, the video signal from the video signal processing unit 13 and the audio signal from the audio signal processing unit 15 are compressed while being temporally related to each other by the compression processing unit 16, and after compression, they are stored in the memory card 18. Sent to. A so-called thumbnail image is also compressed by the compression processing unit 16.

録画ボタン26aは、ユーザが動画(動画像)の撮影の開始及び終了を指示するための押しボタンスイッチであり、シャッタボタン26bは、ユーザが静止画(静止画像)の撮影を指示するための押しボタンスイッチである。録画ボタン26aに対する操作に従って動画撮影の開始及び終了が実施され、シャッタボタン26bに対する操作に従って静止画撮影が実施される。1つのフレームにて1つの撮影画像(フレーム画像)が得られる。各フレームの長さは、例えば1/60秒である。この場合、1/60秒のフレーム周期にて順次取得されるフレーム画像の集まり(ストリーム画像)が、動画を構成する。   The recording button 26a is a push button switch for the user to instruct the start and end of shooting of a moving image (moving image), and the shutter button 26b is a button for the user to instruct shooting of a still image (still image). It is a button switch. Moving image shooting is started and ended according to the operation on the recording button 26a, and still image shooting is performed according to the operation on the shutter button 26b. One captured image (frame image) is obtained in one frame. The length of each frame is 1/60 seconds, for example. In this case, a group of frame images (stream images) sequentially acquired at a frame period of 1/60 seconds constitutes a moving image.

撮像装置1の動作モードには、動画及び静止画の撮影が可能な撮影モードと、メモリカード18に格納された動画または静止画を表示部27に再生表示する再生モードと、が含まれる。操作キー26cに対する操作に応じて、各モード間の遷移は実施される。   The operation mode of the imaging apparatus 1 includes a shooting mode capable of shooting moving images and still images, and a playback mode for reproducing and displaying moving images or still images stored in the memory card 18 on the display unit 27. Transition between the modes is performed according to the operation on the operation key 26c.

撮影モードにおいて、ユーザが録画ボタン26aを押下すると、CPU23の制御の下、その押下後の各フレームの映像信号及びそれに対応する音声信号が、順次、圧縮処理部16を介してメモリカード18に記録される。つまり、音声信号と共に、各フレームの撮影画像が順次メモリカード18に格納される。動画撮影の開始後、再度ユーザが録画ボタン26aを押下すると、動画撮影は終了する。つまり、映像信号及び音声信号のメモリカード18への記録は終了し、1つの動画の撮影は完了する。   When the user presses the recording button 26a in the shooting mode, under the control of the CPU 23, the video signal of each frame after the pressing and the corresponding audio signal are sequentially recorded on the memory card 18 via the compression processing unit 16. Is done. That is, the captured image of each frame is sequentially stored in the memory card 18 together with the audio signal. When the user presses the recording button 26a again after starting the moving image shooting, the moving image shooting ends. That is, recording of the video signal and the audio signal to the memory card 18 is completed, and shooting of one moving image is completed.

また、撮影モードにおいて、ユーザがシャッタボタン26bを押下すると、静止画の撮影が行われる。具体的には、CPU23の制御の下、その押下後の1つのフレームの映像信号が、静止画を表す映像信号として、圧縮処理部16を介してメモリカード18に記録される。   In the shooting mode, when the user presses the shutter button 26b, a still image is shot. Specifically, under the control of the CPU 23, the video signal of one frame after the depression is recorded on the memory card 18 via the compression processing unit 16 as a video signal representing a still image.

再生モードにおいて、ユーザが操作キー26cに所定の操作を施すと、メモリカード18に記録された動画または静止画を表す圧縮された映像信号は、伸張処理部19に送られる。伸張処理部19は、受け取った映像信号を伸張して映像出力回路20に送る。また、撮影モードにおいては、通常、動画または静止画を撮影しているか否かに拘らず、映像信号処理13による映像信号の生成が逐次行われており、その映像信号は映像出力回路20に送られる。   When the user performs a predetermined operation on the operation key 26 c in the reproduction mode, a compressed video signal representing a moving image or a still image recorded on the memory card 18 is sent to the expansion processing unit 19. The decompression processing unit 19 decompresses the received video signal and sends it to the video output circuit 20. In the shooting mode, the generation of the video signal by the video signal processing 13 is normally performed regardless of whether or not a moving image or a still image is being shot, and the video signal is sent to the video output circuit 20. It is done.

映像出力回路20は、与えられたデジタルの映像信号を表示部27で表示可能な形式の映像信号(例えば、アナログの映像信号)に変換して出力する。表示部27は、液晶ディスプレイなどの表示装置であり、映像出力回路20から出力された映像信号に応じた画像を表示する。   The video output circuit 20 converts a given digital video signal into a video signal (for example, an analog video signal) in a format that can be displayed on the display unit 27 and outputs the video signal. The display unit 27 is a display device such as a liquid crystal display, and displays an image corresponding to the video signal output from the video output circuit 20.

また、再生モードにおいて動画を再生する際、メモリカード18に記録された動画に対応する圧縮された音声信号も、伸張処理部19に送られる。伸張処理部19は、受け取った音声信号を伸張して音声出力回路21に送る。音声出力回路21は、与えられたデジタルの音声信号をスピーカ28にて出力可能な形式の音声信号(例えば、アナログの音声信号)に変換してスピーカ28に出力する。スピーカ28は、音声出力回路21からの音声信号を音声(音)として外部に出力する。   When a moving image is reproduced in the reproduction mode, a compressed audio signal corresponding to the moving image recorded on the memory card 18 is also sent to the expansion processing unit 19. The decompression processing unit 19 decompresses the received audio signal and sends it to the audio output circuit 21. The audio output circuit 21 converts a given digital audio signal into an audio signal in a format that can be output by the speaker 28 (for example, an analog audio signal) and outputs the audio signal to the speaker 28. The speaker 28 outputs the sound signal from the sound output circuit 21 to the outside as sound (sound).

次に、撮像装置1の特徴的部位である光源状態検出部44(図3参照)の機能について説明する。光源状態検出部44は、撮像部11によって撮影された複数の検出用画像を参照して、撮像部11の撮影領域(撮影領域内の被写体)を照らす光源の輝度が周期的に変化しているか否かを検出する。より具体的には、該光源が非インバータ式の蛍光灯であるか否かを検出する(換言すれば、該蛍光灯の照明下で撮影が行われているか否かを検出する)。   Next, the function of the light source state detection unit 44 (see FIG. 3) that is a characteristic part of the imaging device 1 will be described. Whether the light source state detection unit 44 periodically changes the luminance of the light source that illuminates the imaging region (subject within the imaging region) of the imaging unit 11 with reference to the plurality of detection images captured by the imaging unit 11. Detect whether or not. More specifically, it is detected whether or not the light source is a non-inverter type fluorescent lamp (in other words, whether or not photographing is being performed under illumination of the fluorescent lamp).

非インバータ式の蛍光灯とは、インバータを用いることなく、商用交流電源によって直接点灯される蛍光灯を意味する。非インバータ式の蛍光灯の輝度は、その蛍光灯を駆動する商用交流電源の周波数の2倍の周波数にて周期的に変化する。例えば、商用交流電源の周波数が60Hz(ヘルツ)の場合、蛍光灯の輝度変化の周期は1/120秒となる。以下、撮像部11の撮影領域を照らす光源を単に「光源」といい、また、単に「蛍光灯」といった場合、それは非インバータ式の蛍光灯を指すものとする。   The non-inverter type fluorescent lamp means a fluorescent lamp that is directly lit by a commercial AC power source without using an inverter. The luminance of the non-inverter fluorescent lamp periodically changes at a frequency twice as high as the frequency of the commercial AC power source that drives the fluorescent lamp. For example, when the frequency of the commercial AC power supply is 60 Hz (Hertz), the luminance change period of the fluorescent lamp is 1/120 second. Hereinafter, the light source that illuminates the imaging region of the imaging unit 11 is simply referred to as “light source”, and when simply referred to as “fluorescent lamp”, it refers to a non-inverter type fluorescent lamp.

光源状態検出部44は、光源の輝度が周期的に変化していると判断したとき、複数の検出用画像に基づいて、更に、光源の輝度変化の周波数を検出する。より具体的には、該光源が蛍光灯であると判断したとき、蛍光灯を駆動する商用交流電源の周波数(換言すれば、蛍光灯の輝度変化の周波数)を検出する。日本では、商用交流電源の周波数は50Hz又は60Hzと定まっているので、光源状態検出部44は、蛍光灯を駆動する商用交流電源の周波数が50Hzであるのか或いは60Hzであるのかを検出する。   When the light source state detection unit 44 determines that the luminance of the light source is periodically changing, the light source state detection unit 44 further detects the frequency of the luminance change of the light source based on the plurality of detection images. More specifically, when it is determined that the light source is a fluorescent lamp, the frequency of the commercial AC power source that drives the fluorescent lamp (in other words, the frequency of the luminance change of the fluorescent lamp) is detected. In Japan, since the frequency of the commercial AC power supply is fixed to 50 Hz or 60 Hz, the light source state detection unit 44 detects whether the frequency of the commercial AC power supply that drives the fluorescent lamp is 50 Hz or 60 Hz.

以下、特に記述しない限り、撮像装置1のフレームレートが60fps(frame per second)であり且つ各画素の露光時間は1/60秒であるものとする(従って、各フレームの長さは1/60秒である)。また、
各画素の露光時間が1/60秒である露光を通常露光と呼び、
各画素の露光時間が1/240秒である露光を短時間露光と呼ぶ。そして、
通常露光によって得られた撮影画像を通常露光画像と呼び、
短時間露光によって得られた撮影画像を短時間露光画像と呼ぶ。
Hereinafter, unless otherwise specified, it is assumed that the frame rate of the imaging apparatus 1 is 60 fps (frame per second) and the exposure time of each pixel is 1/60 second (therefore, the length of each frame is 1/60). Second). Also,
Exposure in which the exposure time of each pixel is 1/60 second is called normal exposure,
Exposure in which the exposure time of each pixel is 1/240 seconds is called short-time exposure. And
A captured image obtained by normal exposure is called a normal exposure image.
A captured image obtained by short-time exposure is called a short-time exposure image.

光源状態検出部44による検出処理を実現するために、検出用期間が設けられる。検出用期間では、通常露光による通常露光画像の撮影と短時間露光による短時間露光画像の撮影が交互に行われる。より具体的には、検出用期間において、通常露光による第1の検出用画像の撮影、短時間露光による第2の検出用画像の撮影、通常露光による第3の検出用画像の撮影、短時間露光による第4の検出用画像の撮影が、この順番で行われる。   In order to realize the detection process by the light source state detection unit 44, a detection period is provided. In the detection period, shooting of a normal exposure image by normal exposure and shooting of a short exposure image by short exposure are alternately performed. More specifically, in the detection period, the first detection image is captured by the normal exposure, the second detection image is captured by the short exposure, the third detection image is captured by the normal exposure, and the short time. Shooting of the fourth detection image by exposure is performed in this order.

図4に、60Hzで駆動する蛍光灯照明下において撮影された各検出用画像の様子を示す。符号101は、光源としての蛍光灯の輝度を表す。紙面下方向は時間の進み方向に対応している。図4において、画像CA1、CA2、CA3及びCA4は、夫々、第1、第2、第3及び第4の検出用画像を表している。尚、図示の便宜上、図4並びに後述する図5及び図7(a)及び(b)においては、各検出用画像の水平方向のサイズが小さく表記されている。 FIG. 4 shows the state of each detection image taken under fluorescent lamp illumination driven at 60 Hz. Reference numeral 101 represents the luminance of a fluorescent lamp as a light source. The downward direction on the paper corresponds to the time advance direction. In FIG. 4, images C A1 , C A2 , C A3, and C A4 represent first, second, third, and fourth detection images, respectively. For convenience of illustration, in FIG. 4 and FIGS. 5 and 7A and 7B described later, the horizontal size of each detection image is shown small.

図4において、タイミングT1−T2間は、画像CA1の最上端の水平ライン上の画素が露光される期間を表し、タイミングT2−T4間は、画像CA1の最下端の水平ライン上の画素が露光される期間を表している。また、図4において、タイミングT3−T4間は、画像CA2の最上端の水平ライン上の画素が露光される期間を表し、タイミングT5−T6間は、画像CA2の中央の水平ライン上の画素が露光される期間を表し、タイミングT7−T8間は、画像CA2の最下端の水平ライン上の画素が露光される期間を表している。 4, between the timing T 1 -T 2 represents a period during which a pixel on the horizontal line of the uppermost end of the image C A1 is exposed, between the timing T 2 -T 4 is horizontal lowermost end of the image C A1 It represents the period during which the pixels on the line are exposed. In FIG. 4, a period between timings T 3 and T 4 represents a period during which pixels on the horizontal line at the uppermost end of the image C A2 are exposed, and a period between timings T 5 and T 6 is the center of the image C A2 . This represents a period during which pixels on the horizontal line are exposed. Between timings T 7 and T 8 represents a period during which pixels on the lowermost horizontal line of the image C A2 are exposed.

また、図4において、タイミングT4−T8間は、画像CA3の最上端の水平ライン上の画素が露光される期間を表し、タイミングT8−T10間は、画像CA3の最下端の水平ライン上の画素が露光される期間を表す。また、図4において、タイミングT9−T10間は、画像CA4の最上端の水平ライン上の画素が露光される期間を表し、タイミングT11−T12間は、画像CA4の中央の水平ライン上の画素が露光される期間を表し、タイミングT13−T14間は、画像CA4の最下端の水平ライン上の画素が露光される期間を表している。 In FIG. 4, a period between timings T 4 and T 8 represents a period during which pixels on the uppermost horizontal line of the image C A3 are exposed, and a period between timings T 8 and T 10 is the lowest end of the image C A3 . Represents a period during which pixels on the horizontal line are exposed. In FIG. 4, a period between timings T 9 and T 10 represents a period during which pixels on the uppermost horizontal line of the image C A4 are exposed, and a period between timings T 11 and T 12 is the center of the image C A4 . This represents a period during which pixels on the horizontal line are exposed. Between timings T 13 and T 14 represents a period during which pixels on the lowermost horizontal line of the image CA4 are exposed.

そして、上記の通常露光及び短時間露光の定義に従い、タイミングT1−T2間、T2−T4間、T4−T8間及びT8−T10間の時間長さは、1/60秒であり、タイミングT3−T4間、T5−T6間、T7−T8間、T9−T10間、T11−T12間及びT13−T14間の時間長さは、1/240秒である。 Then, in accordance with the definition of the normal exposure and short exposure described above, between time T 1 -T 2, between T 2 -T 4, T 4 between -T 8 and T the length of time between 8 -T 10 is 1 / is 60 seconds, between time T 3 -T 4, T between 5 -T 6, between T 7 -T 8, between T 9 -T 10, T 11 between -T 12 and T 13 times length between -T 14 The length is 1/240 seconds.

図5に、50Hzで駆動する蛍光灯照明下において撮影された各検出用画像の様子を示す。符号102は、光源としての蛍光灯の輝度を表す。紙面下方向は時間の進み方向に対応している。図5において、画像CB1、CB2、CB3及びCB4は、夫々、第1、第2、第3及び第4の検出用画像を表している。 FIG. 5 shows a state of each detection image photographed under fluorescent lamp illumination driven at 50 Hz. Reference numeral 102 represents the luminance of a fluorescent lamp as a light source. The downward direction on the paper corresponds to the time advance direction. In FIG. 5, images C B1 , C B2 , C B3, and C B4 represent the first, second, third, and fourth detection images, respectively.

光源状態検出部44は、撮影された各検出用画像を、垂直方向(上下方向)に複数の領域にて分割して捉える。図6に、この分割の様子を示す。各検出用画像は、例えば図6に示す如く垂直方向に6等分される。この分割によって得られた6つの領域を、垂直方向の上端側から、分割領域AR[1]、AR[2]、AR[3]、AR[4]、AR[5]及びAR[6]と呼ぶ。尚、分割数6は例示であり、分割数を6以外としても構わない。   The light source state detection unit 44 captures each captured detection image by dividing it in a plurality of regions in the vertical direction (up and down direction). FIG. 6 shows this division. Each detection image is divided into six equal parts in the vertical direction as shown in FIG. 6, for example. The six regions obtained by this division are divided into divided regions AR [1], AR [2], AR [3], AR [4], AR [5] and AR [6] from the upper end side in the vertical direction. Call. The number of divisions 6 is an example, and the number of divisions may be other than six.

図7(a)に、上記の分割が施された画像CA1、CA2、CA3及びCA4を示し、図7(b)に、上記の分割が施された画像CB1、CB2、CB3及びCB4を示す。 FIG. 7A shows images C A1 , C A2 , C A3, and C A4 subjected to the above-described division, and FIG. 7B illustrates images C B1 , C B2 , C B3 and C B4 are shown.

光源状態検出部44は、各検出用画像に関し、分割領域AR[1]〜AR[6]ごとに、輝度値(輝度信号の値)を積算する。第mの検出用画像の分割領域AR[i]に含まれる画素の輝度値の積算値をYm[i]にて表す。ここで、iは、1〜6の範囲内の各整数をとり、mは1〜4の範囲内の各整数をとる。各画素の輝度値は映像信号処理部13内で生成された各画素の輝度信号Yの値を表し、或る画素に関し、その画素の輝度値が増加するに従って、その画素の輝度は大きくなるものとする。 The light source state detection unit 44 integrates luminance values (values of luminance signals) for each of the divided areas AR [1] to AR [6] with respect to each detection image. An integrated value of luminance values of pixels included in the divided area AR [i] of the m-th detection image is represented by Y m [i]. Here, i takes each integer in the range of 1-6, and m takes each integer in the range of 1-4. The luminance value of each pixel represents the value of the luminance signal Y of each pixel generated in the video signal processing unit 13, and for a certain pixel, the luminance of the pixel increases as the luminance value of the pixel increases. And

但し、第2(及び第4)の検出用画像の露光時間は、第1の検出用画像のそれの1/4であるため、第2(及び第4)の検出用画像の各画素の輝度値は4倍され、4倍された後の輝度値を用いてYm[i]が算出されるものとする。 However, since the exposure time of the second (and fourth) detection image is ¼ that of the first detection image, the luminance of each pixel of the second (and fourth) detection image The value is multiplied by 4, and Y m [i] is calculated using the luminance value after the multiplication.

光源状態検出部44は、まず、第1の検出用画像の垂直方向の輝度分布と第2の検出用画像の垂直方向の輝度分布とを対比することによって、光源の輝度が周期的に変化しているか否か(光源が蛍光灯であるか否か)を検出する。具体的には例えば、光源状態検出部44は、第1と第2の検出用画像との間において、分割領域ごとに輝度積算値の差分(Y1[i]−Y2[i])の絶対値を算出する。そして、分割領域ごとに算出した6つの絶対値の合算値を評価値EAとして算出する。評価値EAは、下記式(1)に従って算出されることになる。図8に、評価値EA(又は後述する評価値EB)算出するためのブロック図を示す。尚、第1と第2の検出用画像間で垂直方向の輝度分布を対比する際、上述したように(4倍処理によって)、露光時間の相違に基づく両検出用画像間の輝度差は排除される。 First, the light source state detector 44 periodically changes the luminance of the light source by comparing the vertical luminance distribution of the first detection image with the vertical luminance distribution of the second detection image. Whether or not the light source is a fluorescent lamp is detected. Specifically, for example, the light source state detection unit 44 calculates the difference (Y 1 [i] −Y 2 [i]) of the luminance integrated value for each divided region between the first and second detection images. Calculate the absolute value. Then, to calculate the sum of the six absolute values calculated for each of the divided regions as the evaluation value E A. The evaluation value E A is calculated according to the following formula (1). FIG. 8 shows a block diagram for calculating an evaluation value E A (or an evaluation value E B described later). When comparing the vertical luminance distribution between the first and second detection images, the luminance difference between the two detection images based on the difference in the exposure time is excluded as described above (by the 4-times processing). Is done.

図7(a)及び(b)を参照しても理解されるように、蛍光灯照明下では、第1の検出用画像の垂直方向の輝度分布と第2の検出用画像の垂直方向の輝度分布は大きく異なるため、評価値EAは比較的大きくなる。これは、商用交流電源の周波数が60Hzでも50Hzでも同様である。一方、光源が蛍光灯ではなく太陽光などである場合は、第1と第2の検出用画像の垂直方向の輝度分布は略同じなるため、評価値EAは比較的小さくなる。 As understood with reference to FIGS. 7A and 7B, under fluorescent lamp illumination, the vertical luminance distribution of the first detection image and the vertical luminance of the second detection image because the distribution is significantly different, the evaluation value E A is relatively large. This is the same whether the frequency of the commercial AC power supply is 60 Hz or 50 Hz. On the other hand, the light source if there like the sun rather than fluorescent lamps, the brightness distribution in the vertical direction of the first and second detection image is substantially the same, the evaluation value E A is relatively small.

この特性を利用し、光源状態検出部44は、評価値EAが所定の閾値TH1よりも大きい場合は、光源の輝度が周期的に変化している(光源は蛍光灯である)と判断し、評価値EAが閾値TH1よりも小さい場合は、光源の輝度が周期的に変化していない(光源は蛍光灯ではない)と判断する。 Using this characteristic, the light source state detection unit 44, when the evaluation value E A is greater than a predetermined threshold TH1, it is determined that the luminance of the light source is changed periodically (the light source is a fluorescent lamp) when the evaluation value E a is less than the threshold value TH1, the luminance of the light source is not changed periodically (the light source is not a fluorescent lamp) is determined and.

光源の輝度が周期的に変化していると判断した場合、光源状態検出部44は、更に、第2の検出用画像の垂直方向の輝度分布と第4の検出用画像の垂直方向の輝度分布とを対比することによって、光源の輝度変化の周波数(換言すれば、蛍光灯を駆動する商用交流電源の周波数)を検出する。具体的には例えば、光源状態検出部44は、第2と第4の検出用画像との間において、分割領域ごとに輝度積算値の差分(Y2[i]−Y4[i])の絶対値を算出する。そして、分割領域ごとに算出した6つの絶対値の合算値を評価値EBとして算出する。評価値EBは、下記式(2)に従って算出されることになる。 When it is determined that the luminance of the light source is periodically changed, the light source state detection unit 44 further performs a vertical luminance distribution of the second detection image and a vertical luminance distribution of the fourth detection image. Is detected, the frequency of the luminance change of the light source (in other words, the frequency of the commercial AC power source that drives the fluorescent lamp) is detected. Specifically, for example, the light source state detection unit 44 calculates a difference (Y 2 [i] −Y 4 [i]) of luminance integrated values for each divided region between the second and fourth detection images. Calculate the absolute value. Then, to calculate the sum of the six absolute values calculated for each of the divided regions as the evaluation value E B. The evaluation value E B is calculated according to the following formula (2).

図4及び図7(a)を参照しても理解されるように、60Hzで駆動する蛍光灯照明下では、第2と第4の検出用画像間の垂直方向の輝度分布は類似するため、評価値EBは比較的小さくなる。これは、第2と第4の検出用画像間において、同一の水平ラインに対する露光タイミング差が光源の輝度変化の周期(今の場合、1/120秒)の整数倍となっていることに起因する。例えば、第2と第4の検出用画像間において、最上端の水平ラインに対する露光タイミング差は、図4のタイミングT3−T9(又はT4−T10)間の時間差に相当し、それは、1/30秒となっている。 As can be understood with reference to FIG. 4 and FIG. 7 (a), the luminance distribution in the vertical direction between the second and fourth detection images is similar under fluorescent lamp illumination driven at 60 Hz. The evaluation value E B is relatively small. This is because the difference in exposure timing with respect to the same horizontal line between the second and fourth detection images is an integral multiple of the luminance change period of the light source (in this case, 1/120 seconds). To do. For example, between the second and fourth detection images, the exposure timing difference with respect to the uppermost horizontal line corresponds to the time difference between the timings T 3 -T 9 (or T 4 -T 10 ) in FIG. 1/30 seconds.

一方、図5及び図7(b)を参照しても理解されるように、50Hzで駆動する蛍光灯照明下では、第2と第4の検出用画像間の垂直方向の輝度分布は大きく相違するため、評価値EBは比較的大きくなる。 On the other hand, as can be understood by referring to FIGS. 5 and 7B, the luminance distribution in the vertical direction between the second and fourth detection images is greatly different under fluorescent lamp driving at 50 Hz. Therefore, the evaluation value E B is relatively large.

この特性を利用し、光源状態検出部44は、評価値EBが所定の閾値TH2よりも小さい場合は、光源の輝度変化の周波数が120Hzであると判断する。換言すれば、蛍光灯を駆動する商用交流電源の周波数が60Hzであると判断する。一方、評価値EBが閾値TH2よりも大きい場合は、光源の輝度変化の周波数が100Hzであると判断する。換言すれば、蛍光灯を駆動する商用交流電源の周波数が50Hzであると判断する。 Using this characteristic, the light source state detection unit 44, when the evaluation value E B is smaller than a predetermined threshold TH2, the frequency of the luminance change of the light source is determined to be 120 Hz. In other words, it is determined that the frequency of the commercial AC power source that drives the fluorescent lamp is 60 Hz. On the other hand, when the evaluation value E B is larger than the threshold value TH2, it is determined that the luminance change frequency of the light source is 100 Hz. In other words, it is determined that the frequency of the commercial AC power source that drives the fluorescent lamp is 50 Hz.

フレームレートが60fpsである場合を例にとり、光源状態検出部44による検出処理を説明したが、フレームレートが50fpsである場合も、同様に検出処理が行われる。但し、フレームレートが50fpsである場合、第1及び第3の検出用画像に対応する通常露光の露光時間は1/50秒とされ、第2及び第4の検出用画像に対応する短時間露光の露光時間は1/200秒とされる。フレームレートが50fpsである場合、評価値EBが所定の閾値TH2よりも小さいときは、光源の輝度変化の周波数が100Hzであると判断し、評価値EBが閾値TH2よりも大きいときは、光源の輝度変化の周波数が120Hzであると判断する。評価値EAに基づく判断はフレームレートが60fpsである場合と同様である。 The case where the frame rate is 60 fps has been described as an example, and the detection process by the light source state detection unit 44 has been described. However, the detection process is similarly performed when the frame rate is 50 fps. However, when the frame rate is 50 fps, the exposure time for normal exposure corresponding to the first and third detection images is 1/50 second, and the short-time exposure corresponding to the second and fourth detection images. The exposure time is 1/200 second. When the frame rate is 50 fps, when the evaluation value E B is smaller than the predetermined threshold value TH2, it is determined that the frequency of luminance change of the light source is 100 Hz, and when the evaluation value E B is larger than the threshold value TH2, It is determined that the luminance change frequency of the light source is 120 Hz. The determination based on the evaluation value E A is the same as when the frame rate is 60 fps.

以下、光源状態検出部44の検出機能を利用した各実施例について説明する。各実施例は矛盾なき限り任意に組み合わせることが可能であり、或る実施例に記載した事項は、矛盾なき限り他の実施例にも適用可能である。上述の、光源の輝度が周期的に変化しているか否かを検出する処理と光源の輝度変化の周波数を検出する処理を、総称して「光源状態検出処理」と呼ぶ。   Hereinafter, each embodiment using the detection function of the light source state detection unit 44 will be described. Each embodiment can be arbitrarily combined as long as there is no contradiction, and the matters described in one embodiment can be applied to other embodiments as long as there is no contradiction. The processing for detecting whether or not the luminance of the light source is periodically changed and the processing for detecting the frequency of the luminance change of the light source are collectively referred to as “light source state detection processing”.

<<第1実施例>>
まず、第1実施例について説明する。図9は、第1実施例に係る撮像装置1の動作手順を表すフローチャートである。第1実施例では、フレームレートが常に60fpsであるものとする。また、動画及び静止画が撮影可能な撮影モードには、通常撮影モードとスポーツ撮影モードが含まれる。通常撮影モードの露光時間は1/60秒である。スポーツ撮影モードの露光時間は、原則として、1/240秒であるとする。操作キー26cに対する操作に応じて、各モード間の遷移は実施される。
<< First Example >>
First, the first embodiment will be described. FIG. 9 is a flowchart illustrating an operation procedure of the imaging apparatus 1 according to the first embodiment. In the first embodiment, it is assumed that the frame rate is always 60 fps. In addition, the shooting modes that can shoot moving images and still images include a normal shooting mode and a sports shooting mode. The exposure time in the normal shooting mode is 1/60 seconds. In principle, the exposure time in the sports shooting mode is 1/240 seconds. Transition between the modes is performed in response to an operation on the operation key 26c.

まず、撮影モードに移行すると(或いは撮像装置1に電源が投入されると)、露光時間が1/60秒に設定される(ステップS1)。TG22は、フレームレートに応じた周期(即ち、1/60秒の周期)で垂直同期信号を逐次生成及び出力する。ステップS2では、TG22から垂直同期信号が出力されたかが確認される。垂直同期信号は、各フレームの開始時点で生成及び出力される。TG22から垂直同期信号が出力された場合はステップS3に移行し、出力されていない場合はステップS2の処理が繰り返される。   First, when the mode is changed to the photographing mode (or when the image pickup apparatus 1 is turned on), the exposure time is set to 1/60 seconds (step S1). The TG 22 sequentially generates and outputs a vertical synchronization signal at a period corresponding to the frame rate (that is, a period of 1/60 seconds). In step S2, it is confirmed whether a vertical synchronization signal is output from the TG 22 or not. A vertical synchronization signal is generated and output at the start of each frame. If the vertical synchronization signal is output from the TG 22, the process proceeds to step S3. If not output, the process of step S2 is repeated.

ステップS3では、現在、録画中(動画撮影中)であるか否かが判断され、録画中の場合はステップS12に移行する一方、録画中でない場合はステップS4に移行する。尚、録画と動画撮影は同義であり、録画中と動画撮影中は同義である。録画中では、各フレームの映像信号及びそれに対応する音声信号が、順次、圧縮処理部16を介してメモリカード18に記録される。   In step S3, it is determined whether recording is currently being performed (moving image recording). If the recording is in progress, the process proceeds to step S12. If the recording is not in progress, the process proceeds to step S4. Note that recording and movie shooting are synonymous, and recording and movie shooting are synonymous. During recording, the video signal of each frame and the corresponding audio signal are sequentially recorded on the memory card 18 via the compression processing unit 16.

ステップS4では、録画ボタン26aの押下により録画が開始されたかが確認される。録画が開始された場合は、以降、録画中となり(ステップS11)、ステップS12に移行する。録画が開始されていない場合は、ステップS4からステップS5に移行する。   In step S4, it is confirmed whether recording is started by pressing the recording button 26a. If the recording is started, the recording is in progress (step S11), and the process proceeds to step S12. If recording has not started, the process proceeds from step S4 to step S5.

ステップS2〜S4を介してステップS5〜S8が実行される期間は、上記の検出用期間に相当する。ステップS5〜S8は、いわゆるプレビュー期間内に実行される。プレビュー期間とは、撮像素子33によって撮影された画像を表示部27に表示しつつ、録画ボタン26c(指示手段)の操作に基づく録画開始指示を待機している期間に相当し、この期間ではメモリカード18に対する撮影画像の記録は実施されない。尚、順次撮影された通常露光画像をフレームレートにて次々と表示部27に更新表示する、検出用期間以外の期間を、通常期間と呼ぶこともできる。   The period during which steps S5 to S8 are executed via steps S2 to S4 corresponds to the above-described detection period. Steps S5 to S8 are executed within a so-called preview period. The preview period corresponds to a period of waiting for a recording start instruction based on the operation of the recording button 26c (instruction means) while displaying an image photographed by the image sensor 33 on the display unit 27. Recording of the captured image on the card 18 is not performed. It should be noted that a period other than the detection period in which the normal exposure images that are sequentially photographed are updated and displayed one after another at the frame rate can also be referred to as a normal period.

ステップS5では、上記の光源状態検出処理を実現すべく、前回設定された露光時間を参照しつつ、露光時間が1/60秒又は1/240秒に交互に切り換え設定されるように露光時間を設定する。続くステップS6では設定された露光時間にて撮影された各検出用画像を表す画像データが撮像素子33から読み出される。   In step S5, the exposure time is set so that the exposure time is alternately switched to 1/60 seconds or 1/240 seconds while referring to the previously set exposure time to realize the above-described light source state detection processing. Set. In subsequent step S <b> 6, image data representing each detection image photographed at the set exposure time is read from the image sensor 33.

ステップS6に続くステップS7では、ステップS6の読み出しにて得た画像が表示部27に表示される。この際、通常露光画像のみを表示し、顕著な輝度ムラが生じうる短時間露光画像を表示しないようにする。つまり、検出用期間において、第1の検出用画像が撮影された時は、該第1の検出用画像を表示し、第2の検出用画像が撮影された時は、直前に撮影された通常露光画像、即ち、第1の検出用画像を表示するようにする。第3及び第4の検出用画像についても同様である。   In step S7 following step S6, the image obtained by the reading in step S6 is displayed on the display unit 27. At this time, only the normal exposure image is displayed, and the short-time exposure image that may cause remarkable luminance unevenness is not displayed. That is, during the detection period, when the first detection image is captured, the first detection image is displayed, and when the second detection image is captured, the normal image captured immediately before is displayed. An exposure image, that is, a first detection image is displayed. The same applies to the third and fourth detection images.

そして、ステップS6及びS7に続くステップS8において、光源状態検出部44は、ステップS7にて読み出された各検出用画像に基づいて上述の光源状態検出処理を実施する。ステップS8の処理の後、露光時間は1/60秒に戻され、ステップS2に移行する。尚、例えば、ステップS8の光源状態検出処理は1度だけ実行され、光源状態検出処理を1度実施すると、以後、ステップS5とS8の処理の実行は禁止される(ステップS5とS8はスキップされる)。或いは、光源状態検出処理を繰り返し実行するようにしてもよい。光源状態検出処理を繰り返し実行する場合は、最新の光源状態検出処理の検出結果に基づいて、録画中の各ステップの分岐処理(ステップS13及びS14)が実施される。   And in step S8 following step S6 and S7, the light source state detection part 44 implements the above-mentioned light source state detection process based on each image for a detection read in step S7. After the process of step S8, the exposure time is returned to 1/60 seconds, and the process proceeds to step S2. For example, when the light source state detection process in step S8 is executed only once and the light source state detection process is executed once, the execution of the processes in steps S5 and S8 is prohibited thereafter (steps S5 and S8 are skipped). ) Alternatively, the light source state detection process may be repeatedly executed. When the light source state detection process is repeatedly executed, branch processing (steps S13 and S14) of each step during recording is performed based on the detection result of the latest light source state detection process.

ステップS12では、録画の終了が指示されたかが確認され、録画の終了が指示された場合はステップS19に移行する一方、録画の終了が指示されていない場合はステップS13に移行する。ステップS13では、ステップS8の検出結果に基づき、光源が蛍光灯であるかが判断され、光源が蛍光灯である場合は、更に、ステップS14にて蛍光灯を駆動する商用交流電源の周波数が60Hz及び50Hzの何れであるかが判断される。そして、その周波数が60Hzである場合は最小露光時間Lminを1/120秒に制限し(ステップS16)、その周波数が50Hzである場合は最小露光時間Lminを1/100秒に制限して(ステップS17)、ステップS18に移行する。他方、光源が蛍光灯でない場合は、ステップS13からステップS15に移行し、最小露光時間Lminに何ら制限を加えることなく、ステップS18に移行する。   In step S12, it is confirmed whether the end of recording has been instructed. If the end of recording has been instructed, the process proceeds to step S19. If the end of recording has not been instructed, the process proceeds to step S13. In step S13, based on the detection result in step S8, it is determined whether the light source is a fluorescent lamp. If the light source is a fluorescent lamp, the frequency of the commercial AC power source that drives the fluorescent lamp in step S14 is 60 Hz. And 50 Hz. If the frequency is 60 Hz, the minimum exposure time Lmin is limited to 1/120 second (step S16). If the frequency is 50 Hz, the minimum exposure time Lmin is limited to 1/100 second (step S16). S17), the process proceeds to step S18. On the other hand, if the light source is not a fluorescent lamp, the process proceeds from step S13 to step S15, and the process proceeds to step S18 without any limitation on the minimum exposure time Lmin.

ステップS18では、設定されている撮影モードがスポーツ撮影モードであるかが確認される。設定されている撮影モードがスポーツ撮影モードである場合は、ステップS21に移行し、露光時間を、原則として、1/240秒に設定する。但し、最小露光時間Lminに制限が加えられている場合は、露光時間を、その最小露光時間Lminに設定する。例えば、ステップS16にて最小露光時間Lminが1/120秒に制限されている場合は、ステップS21にて、露光時間は1/120秒に設定される。設定されている撮影モードがスポーツ撮影モードでない場合は、ステップS18からステップS20に移行して、露光時間を1/60秒に設定する。   In step S18, it is confirmed whether the set shooting mode is the sports shooting mode. If the set shooting mode is the sports shooting mode, the process proceeds to step S21, and the exposure time is set to 1/240 seconds in principle. However, when the minimum exposure time Lmin is limited, the exposure time is set to the minimum exposure time Lmin. For example, if the minimum exposure time Lmin is limited to 1/120 seconds in step S16, the exposure time is set to 1/120 seconds in step S21. If the set shooting mode is not the sports shooting mode, the process proceeds from step S18 to step S20, and the exposure time is set to 1/60 seconds.

ステップS20又はS21にて露光時間が設定された後、ステップS23に移行し、設定された露光時間にて撮影された画像を表す画像データが撮像素子33から読み出される。ステップS23にて読み出された画像データに基づく画像は、表示部27に表示されると共に(ステップS25)、圧縮処理部16を介してメモリカード18に記録され(ステップS26)、その後、ステップS2に戻る。   After the exposure time is set in step S20 or S21, the process proceeds to step S23, and image data representing an image shot with the set exposure time is read from the image sensor 33. An image based on the image data read in step S23 is displayed on the display unit 27 (step S25) and recorded on the memory card 18 via the compression processing unit 16 (step S26). Return to.

録画の終了が指示された場合にステップS12から移行するステップS19では、露光時間が1/60秒に設定され、続いて、設定された露光時間にて撮影された画像を表す画像データが撮像素子33から読み出される(ステップS22)。その後、その画像は表示部27に表示され(ステップS24)、ステップS2に戻る。   In step S19, which is shifted from step S12 when the end of recording is instructed, the exposure time is set to 1/60 seconds, and then image data representing an image photographed at the set exposure time is acquired by the image sensor. 33 is read out (step S22). Thereafter, the image is displayed on the display unit 27 (step S24), and the process returns to step S2.

上述の如く処理することにより、スポーツ撮影モードでは、原則として露光時間が1/240秒とされ、スポーツ等をしている被写体を鮮明に捉えることが可能となる。蛍光灯照明下では、露光時間を短縮することに由来する垂直方向の輝度ムラ及びフリッカが問題となるが、光源状態検出処理の結果に基づき露光時間を光源の輝度変化の周期(1/120秒又は1/100秒)に制限するので、垂直方向の輝度ムラ及びフリッカの発生は有効に防止される。図10に、60Hzで駆動する蛍光灯照明下において、スポーツ撮影モードで撮影された各画像の様子を示す。この制限によって、露光時間を1/240秒とするよりも、1枚ずつの画像中の被写体ぶれ(動体ぶれ)が大きくなるが、通常露光にて撮影するよりも鮮明な画像を得ることが可能である。   By processing as described above, in the sports shooting mode, in general, the exposure time is set to 1/240 seconds, and it is possible to clearly capture a subject that is playing sports or the like. Under fluorescent lamp illumination, vertical luminance unevenness and flicker resulting from shortening the exposure time become a problem, but the exposure time is determined based on the result of the light source state detection process, and the luminance change period (1/120 seconds). Or 1/100 second), the occurrence of uneven brightness and flicker in the vertical direction is effectively prevented. FIG. 10 shows the state of each image shot in the sports shooting mode under fluorescent lamp illumination driven at 60 Hz. Due to this limitation, the subject blur (moving subject blur) in each image becomes larger than when the exposure time is 1/240 seconds, but it is possible to obtain a clearer image than shooting with normal exposure. It is.

<<第2実施例>>
次に、第2実施例について説明する。第1実施例では、撮影モードに含まれるスポーツ撮影モードに着目したが、撮影モードには、更に高速撮影モードが含まれる。高速撮影モードでは、原則として、フレームレートは300fpsとされ且つ露光時間は1/300秒とされる。但し、撮影モードが高速撮影モードに設定されていても、プレビュー期間では、フレームレートは60fpsとされる。操作キー26cに対する操作に応じて、各モード間の遷移は実施される。
<< Second Example >>
Next, a second embodiment will be described. In the first embodiment, attention is paid to the sports shooting mode included in the shooting mode, but the shooting mode further includes a high-speed shooting mode. In the high-speed shooting mode, in principle, the frame rate is 300 fps and the exposure time is 1/300 seconds. However, even if the shooting mode is set to the high-speed shooting mode, the frame rate is set to 60 fps during the preview period. Transition between the modes is performed according to the operation on the operation key 26c.

操作キー26cに対する所定の操作によって、撮影モードが高速撮影モードに設定されると、光源状態検出部44は、プレビュー期間に光源状態検出処理を実施する。そして、光源が蛍光灯でないと判断した場合は、フレームレート及び露光時間を、原則どおり、夫々300fps及び1/300秒とする。光源が蛍光灯であって蛍光灯を駆動する商用交流電源の周波数が60Hzであると判断した場合は、フレームレート及び露光時間を、夫々120fps及び1/120秒とする。光源が蛍光灯であって蛍光灯を駆動する商用交流電源の周波数が50Hzであると判断した場合は、フレームレート及び露光時間を、夫々100fps及び1/100秒とする。   When the shooting mode is set to the high-speed shooting mode by a predetermined operation on the operation key 26c, the light source state detection unit 44 performs light source state detection processing during the preview period. If it is determined that the light source is not a fluorescent lamp, the frame rate and the exposure time are set to 300 fps and 1/300 seconds, respectively, as a rule. When it is determined that the light source is a fluorescent lamp and the frequency of the commercial AC power source that drives the fluorescent lamp is 60 Hz, the frame rate and the exposure time are set to 120 fps and 1/120 seconds, respectively. When it is determined that the light source is a fluorescent lamp and the frequency of the commercial AC power source that drives the fluorescent lamp is 50 Hz, the frame rate and the exposure time are set to 100 fps and 1/100 second, respectively.

蛍光灯照明下では、フレームレートを高速化することに由来する垂直方向の輝度ムラ及びフリッカが問題となるが、光源状態検出処理の結果に基づきフレームレートの高速化及び露光時間の短縮化に制限を加えるので、垂直方向の輝度ムラ及びフリッカの発生が有効に防止される。図11に、60Hzで駆動する蛍光灯照明下において、高速撮影モードで撮影された各画像の様子を示す。   Under fluorescent lighting, vertical brightness unevenness and flicker resulting from increasing the frame rate is a problem, but it is limited to increasing the frame rate and reducing the exposure time based on the results of the light source state detection process. Therefore, the occurrence of uneven brightness and flicker in the vertical direction is effectively prevented. FIG. 11 shows the state of each image shot in the high-speed shooting mode under fluorescent lamp illumination driven at 60 Hz.

<<第3実施例>>
次に、第3実施例について説明する。第1又は第2実施例では、検出用期間をプレビュー期間に設ける場合を説明した。しかしながら、動画撮影中に検出用期間を設けることも可能である(勿論、プレビュー期間と動画撮影中の夫々に、検出用期間を設けることも可能である)。この手法を、第3実施例として説明する。概略的には、動画撮影中において、画像の動きの小さいタイミングに検出用期間を設ける。以下、詳細に説明する。
<< Third Example >>
Next, a third embodiment will be described. In the first or second embodiment, the case where the detection period is provided in the preview period has been described. However, it is also possible to provide a detection period during moving image shooting (of course, it is also possible to provide a detection period during the preview period and during moving image shooting). This method will be described as a third embodiment. Schematically, during video recording, a detection period is provided at a timing when image movement is small. Details will be described below.

上述したように、動画撮影中では、撮像素子33によって順次撮影された画像が、次々と映像信号処理部13及び圧縮処理部16を介してメモリカード18に記録されていく。この際、映像信号処理部13に含まれる動き検出部43(図3参照)は、隣接するフレームの撮影画像間の、画像の動きを検出する。   As described above, during moving image shooting, images sequentially captured by the image sensor 33 are sequentially recorded on the memory card 18 via the video signal processing unit 13 and the compression processing unit 16. At this time, a motion detection unit 43 (see FIG. 3) included in the video signal processing unit 13 detects image motion between captured images of adjacent frames.

動き検出部43は、例えば、隣接するフレームの撮影画像を対比することにより、公知又は周知の画像マッチング法(例えば、代表点マッチング法)を用いて、各撮影画像の動きベクトルを検出する。動きベクトルは、隣接するフレームの撮影画像間の、画像の動きの大きさ及び向きを特定する。   The motion detection unit 43 detects a motion vector of each captured image using a known or well-known image matching method (for example, a representative point matching method), for example, by comparing captured images of adjacent frames. The motion vector specifies the magnitude and direction of image motion between captured images of adjacent frames.

CPU23は、動画撮影中において、動きベクトルの大きさを監視し、例えば、下記の第1検出処理実行条件が成立した場合に、光源状態検出部44に光源状態検出処理を実行させる。また例えば、下記の第1及び第2の検出処理実行条件の双方が成立した場合に、光源状態検出部44に光源状態検出処理を実行させるようにしてもよい。
第1の検出処理実行条件は、「動画撮影中において、動きベクトルの大きさが所定値以下となっている状態が所定時間TTH1継続している」という条件である。
第2の検出処理実行条件は、「前回の光源状態検出処理の実行から所定時間TTH2以上が経過している」という条件である。
The CPU 23 monitors the magnitude of the motion vector during moving image shooting, and causes the light source state detection unit 44 to execute the light source state detection process when, for example, the following first detection processing execution condition is satisfied. Further, for example, the light source state detection unit 44 may be caused to execute the light source state detection process when both of the following first and second detection processing execution conditions are satisfied.
The first detection process execution condition is a condition that “a state in which the magnitude of the motion vector is equal to or less than a predetermined value continues during a predetermined time T TH1 during moving image shooting”.
The second detection process execution condition is a condition that “a predetermined time T TH2 or more has elapsed since the previous execution of the light source state detection process”.

第1の検出処理実行条件(及び第2の検出処理実行条件)が成立した際、光源状態検出処理を実行させるべく、CPU23は、TG22等を制御して、撮像素子33に上述の各検出用画像を撮影させる。光源状態検出部44は、各検出用画像に基づいて光源状態検出処理を実行する。得られた最新の光源状態検出処理の結果は、スポーツ撮影モードにおける最小露光時間Lminの設定(即ち、図9のステップS13〜S17の処理)や高速撮影モードにおけるフレームレート及び露光時間の設定に利用される。光源状態検出処理を終えると、露光時間(及びフレームレート)は、元に戻される。   When the first detection process execution condition (and the second detection process execution condition) is satisfied, the CPU 23 controls the TG 22 and the like to cause the image sensor 33 to detect each of the above detections in order to execute the light source state detection process. Take a picture. The light source state detection unit 44 executes light source state detection processing based on each detection image. The obtained result of the latest light source state detection processing is used for setting the minimum exposure time Lmin in the sports shooting mode (that is, the processing in steps S13 to S17 in FIG. 9) and setting the frame rate and exposure time in the high-speed shooting mode. Is done. When the light source state detection process is completed, the exposure time (and frame rate) is restored.

動画撮影中において撮影者が移動などすることにより、光源が変化する場合がある(例えば、光源が太陽光から蛍光灯へ変化する場合がある)。光源の変化を無視し、過去の光源状態検出処理の結果に基づいて最小露光時間Lminの設定処理などを行うことは望ましくない。そこで、上記の如く動画撮影中でも光源状態検出処理を行うようにする。検出用期間内に撮影される各検出用画像の露光時間は本来撮影されるべき画像のそれとは異なりうるが、第1の検出処理実行条件によって画像の動きが小さい期間が検出用期間として選択されるようになるため、実質的な影響は極めて小さい。   When a photographer moves during moving image shooting, the light source may change (for example, the light source may change from sunlight to a fluorescent lamp). It is not desirable to perform processing for setting the minimum exposure time Lmin based on the result of the past light source state detection processing while ignoring changes in the light source. Therefore, the light source state detection process is performed even during moving image shooting as described above. Although the exposure time of each detection image captured within the detection period may be different from that of the image that should be originally captured, a period in which the image movement is small is selected as the detection period depending on the first detection processing execution condition. Therefore, the substantial influence is extremely small.

尚、動画撮影中において撮影した第1及び第3の検出用画像は、メモリカード18に記録され且つ表示部27に表示される。一方、動画撮影中において撮影した第2及び第4の検出用画像は、メモリカード18及び表示部27に出力されないようにすると良い。この場合、第2の検出用画像が撮影されたフレームに対応する画像として、第1の検出用画像がメモリカード18に記録され且つ表示部27に表示され、第4の検出用画像が撮影されたフレームに対応する画像として、第3の検出用画像がメモリカード18に記録され且つ表示部27に表示される。画像の動きが小さい期間が検出用期間として選択されるため、このような処理を行っても実質的な影響は極めて小さい。   Note that the first and third detection images taken during moving image shooting are recorded in the memory card 18 and displayed on the display unit 27. On the other hand, it is preferable that the second and fourth detection images taken during moving image shooting are not output to the memory card 18 and the display unit 27. In this case, the first detection image is recorded on the memory card 18 and displayed on the display unit 27 as the image corresponding to the frame in which the second detection image is captured, and the fourth detection image is captured. As an image corresponding to the frame, a third detection image is recorded on the memory card 18 and displayed on the display unit 27. Since a period in which the image motion is small is selected as the detection period, even if such processing is performed, the substantial influence is extremely small.

<<第4実施例>>
検出用期間において、第1、第2、第3及び第4の検出用画像を順次撮影し、第1及び第3の検出用画像の露光時間を1/60秒(又は1/50秒)且つ第2及び第4の検出用画像の露光時間を1/240秒(又は1/200秒)とする場合を例示したが、これは、様々に変形可能である。この変形の例を第4実施例として説明する。
<< 4th Example >>
In the detection period, the first, second, third and fourth detection images are sequentially photographed, and the exposure time of the first and third detection images is set to 1/60 seconds (or 1/50 seconds) and Although the case where the exposure time of the second and fourth detection images is 1/240 seconds (or 1/200 seconds) is illustrated, this can be variously modified. An example of this modification will be described as a fourth embodiment.

まず、光源の輝度が周期的に変化しているか否かを、第1及び第2の検出用画像に基づいて検出するために必要な条件について考察する。この検出を、以下、「蛍光灯検出」と呼ぶ。蛍光灯検出を行うためには、下記第1及び第2の蛍光灯検出条件が成立する必要があり、それらが満たされている限り、蛍光灯検出を行うことが可能である。
第1の蛍光灯検出条件は、「第1の検出用画像の露光時間と第2の検出用画像の露光時間とが互いに異なっている」という条件である。
第2の蛍光灯検出条件は、「第1の検出用画像の露光時間と第2の検出用画像の露光時間が、共に、所定の周期TPの整数倍でないこと」という条件である。
First, the conditions necessary for detecting whether or not the luminance of the light source periodically changes based on the first and second detection images will be considered. This detection is hereinafter referred to as “fluorescent lamp detection”. In order to perform fluorescent lamp detection, the following first and second fluorescent lamp detection conditions must be satisfied, and fluorescent lamp detection can be performed as long as these conditions are satisfied.
The first fluorescent lamp detection condition is a condition that “the exposure time of the first detection image and the exposure time of the second detection image are different from each other”.
The second fluorescent light detection conditions, "exposure time of the exposure time of the first detection image and the second detection image are both not an integral multiple of the predetermined period T P" is a condition that.

上記所定の周期TPとは、光源の輝度変化の周期として想定される予め定められた周期である。日本国の場合、商用交流電源の周波数は60Hz又は50Hzであるため、上記所定の周期TPは、1/120秒又は1/100秒に設定される。例えば、フレームレートが60fpsの時、TPは1/120秒とされ、フレームレートが50fpsの時、TPは1/100秒とされる。尚、第2の蛍光灯検出条件における、整数倍の「整数」は正の整数である。 The above and the predetermined period T P, a predetermined cycle is assumed as the period of the luminance change of the light source. For Japan, since the frequency of the commercial AC power source is 60Hz or 50 Hz, the predetermined period T P is set to 1/120 seconds or 1/100 seconds. For example, when the frame rate is 60 fps, T P is 1/120 seconds, and when the frame rate is 50 fps, T P is 1/100 seconds. In the second fluorescent lamp detection condition, “integer” that is an integer multiple is a positive integer.

第1と第2の検出用画像の露光時間が互いに異なれば、第1と第2の検出用画像に対する、光源の輝度変化の影響は異なる。これを考慮し、第1の蛍光灯検出条件を定める。但し、例えば、第1と第2の検出用画像の露光時間が夫々1/60秒及び1/120秒であれば、60Hz駆動の蛍光灯照明下で第1と第2の検出用画像に垂直方向の輝度ムラが生じず、蛍光灯検出ができなくなる。そこで、第2の蛍光灯検出条件を定める。   If the exposure times of the first and second detection images are different from each other, the influence of the luminance change of the light source on the first and second detection images is different. Considering this, the first fluorescent lamp detection condition is determined. However, for example, if the exposure times of the first and second detection images are 1/60 seconds and 1/120 seconds, respectively, they are perpendicular to the first and second detection images under 60 Hz driven fluorescent lamp illumination. The luminance unevenness in the direction does not occur, and the fluorescent lamp cannot be detected. Therefore, the second fluorescent lamp detection condition is determined.

次に、光源の輝度変化の周波数(又は周期)を、第2及び第4の検出用画像に基づいて検出するために必要な条件について考察する。この検出を、以下、「周波数検出」と呼ぶ。周波数検出を行うためには、下記第1及び第2の周波数検出条件が成立する必要があり、それらが満たされている限り、周波数検出を行うことが可能である。
第1の周波数検出条件は、「第2と第4の検出用画像間において、同一の水平ラインに対する露光タイミング差が所定の周期TPの整数倍であること」という条件である。
第2の周波数検出条件は、「第2の検出用画像の露光時間と第4の検出用画像の露光時間が同じであること」という条件である。
Next, a condition necessary for detecting the frequency (or period) of the luminance change of the light source based on the second and fourth detection images will be considered. This detection is hereinafter referred to as “frequency detection”. In order to perform frequency detection, the following first and second frequency detection conditions need to be satisfied, and as long as they are satisfied, it is possible to perform frequency detection.
First frequency detection condition is a condition that "between the second and fourth detection image, the exposure timing difference for the same horizontal line is that an integral multiple of the predetermined period T P."
The second frequency detection condition is a condition that “the exposure time of the second detection image and the exposure time of the fourth detection image are the same”.

上述したように、所定の周期TPは1/120秒又は1/100秒とされる。図4に示す例では、第2と第4の検出用画像間において、例えば最上端の水平ラインに対する露光タイミング差は、タイミングT3−T9(又はT4−T10)間の時間差に相当し、それは1/30秒となっている。1/30秒は1/120秒の4倍であるため、上記第1の周波数検出条件は満たされる。尚、第1の周波数検出条件における、整数倍の「整数」は正の整数である。 As described above, the predetermined period T P is 1/120 seconds or 1/100 seconds. In the example shown in FIG. 4, for example, the exposure timing difference with respect to the horizontal line at the uppermost end corresponds to the time difference between timings T 3 -T 9 (or T 4 -T 10 ) between the second and fourth detection images. And it is 1/30 second. Since 1/30 seconds is four times 1/120 seconds, the first frequency detection condition is satisfied. In the first frequency detection condition, “integer” that is an integer multiple is a positive integer.

画像の動きを無視し且つ第1及び第2の周波数検出条件を満たす第2及び第4の検出用画像を想定する。この想定の下において、例えば所定の周期TPを1/120秒とした場合、60Hz駆動の蛍光灯照明下では第2及び第4の検出用画像の垂直方向の輝度分布は同じとなるが(図4参照)、50Hz駆動の蛍光灯照明下ではそれらは異なる(図5参照)。この特性を利用し、周波数検出が行われる。日本国において、蛍光灯に着目した場合、光源の輝度変化の周波数は120Hz又は100Hzであるため、周波数検出によって光源の輝度変化の周波数が所定の周期TPの逆数であるか否かが検出される、と言える。 Assume second and fourth detection images that ignore the motion of the image and satisfy the first and second frequency detection conditions. In Under this assumption, for example, when the predetermined period T P 1/120 seconds, under fluorescent lighting of 60Hz driving becomes a luminance distribution in the vertical direction of the second and fourth detection image is the same ( They are different under 50 Hz driven fluorescent lamp illumination (see FIG. 5). Frequency detection is performed using this characteristic. In Japan, when focusing on the fluorescent lamp, the frequency of the luminance change of the light source for a 120Hz or 100 Hz, whether the frequency of the luminance change of the light source is the reciprocal of the predetermined period T P is detected by the frequency detection It can be said.

蛍光灯検出及び周波数検出を行うための最低条件を説明したが、更に、以下の事項を考慮することが望ましい。例えば、第1及び第3の検出用画像に対する露光時間を、1フレームの長さ(フレームレートの逆数)と同じとすると良い。フレームレートは、概ね60fps又は50fpsとされる。そして例えば、第2及び第4の検出用画像の露光時間を、第1(及び第3)の検出用画像のそれよりも短くするとよい。第2及び第4の検出用画像の露光時間が短い方が、第2及び第4の検出用画像内に、光源の輝度変化に由来する垂直方向の輝度ムラが顕著に現れるからである。例えば、第2及び第4の検出用画像の露光時間を、第1(及び第3)の検出用画像の露光時間の概ね1/2n、とすると良い。 Although the minimum conditions for performing fluorescent lamp detection and frequency detection have been described, it is desirable to further consider the following matters. For example, the exposure time for the first and third detection images may be the same as the length of one frame (the reciprocal of the frame rate). The frame rate is approximately 60 fps or 50 fps. For example, the exposure time of the second and fourth detection images may be shorter than that of the first (and third) detection images. This is because when the exposure times of the second and fourth detection images are shorter, the luminance unevenness in the vertical direction due to the luminance change of the light source appears significantly in the second and fourth detection images. For example, the exposure time of the second and fourth detection images may be approximately 1/2 n of the exposure time of the first (and third) detection image.

また、互いに隣接するフレームにて撮影された第1と第2の検出用画像に基づいて蛍光灯検出を行う例を上述したが、蛍光灯検出を行うための第1と第2の検出用画像は、必ずしも、互いに隣接するフレームで撮影される必要はない。但し、被写体の動き等に由来する誤検出の発生を抑制するためにも、蛍光灯検出を行うための第1と第2の検出用画像は、時間的に近接したフレームにて撮影されるべきである。   Moreover, although the example which performs fluorescent lamp detection based on the 1st and 2nd image for a detection image | photographed in the mutually adjacent flame | frame was mentioned above, the 1st and 2nd image for a detection for performing a fluorescent lamp detection Are not necessarily photographed in frames adjacent to each other. However, the first and second detection images for performing fluorescent lamp detection should be taken in temporally close frames in order to suppress the occurrence of false detection due to the movement of the subject. It is.

また、図4及び図5に示す例では、第2と第4の検出用画像の撮影は2フレーム分だけ離れているが、周波数検出を行うための第2と第4の検出用画像の撮影を隣接したフレームで行うようにしても構わないし、それらの撮影を3フレーム以上離して行っても構わない。但し、被写体の動き等に由来する誤検出の発生を抑制するためにも、周波数検出を行うための第2と第4の検出用画像は、時間的に近接したフレームにて撮影されるべきである。   In the examples shown in FIGS. 4 and 5, the second and fourth detection images are separated by two frames, but the second and fourth detection images for frequency detection are taken. May be performed in adjacent frames, or they may be photographed three frames or more apart. However, the second and fourth detection images for frequency detection should be taken in temporally close frames in order to suppress the occurrence of erroneous detection due to the movement of the subject. is there.

また、第1、第2、第3及び第4の検出用画像をこの順番で撮影し、第1及び第3の検出用画像を通常露光画像、第2及び第4の検出用画像を短時間露光画像とする例を上述した。即ち、検出用期間において、通常露光画像と短時間露光画像を交互に撮影する例を上述した。しかしながら、通常露光画像と短時間露光画像を交互に撮影する必要は必ずしもない。例えば、「第1、第3、第2及び第4の検出用画像」の順番で各検出用画像を撮影することも可能であるし、第3の検出用画像の撮影自体を省略することも可能である。   The first, second, third and fourth detection images are taken in this order, the first and third detection images are the normal exposure image, and the second and fourth detection images are short-time. The example which makes an exposure image was mentioned above. That is, the example in which the normal exposure image and the short-time exposure image are alternately captured in the detection period has been described above. However, it is not always necessary to photograph the normal exposure image and the short exposure image alternately. For example, it is possible to shoot each detection image in the order of “first, third, second, and fourth detection images”, or omit to shoot the third detection image itself. Is possible.

<<変形等>>
上述の実施形態の変形例または注釈事項として、以下に、注釈1〜注釈4を記す。各注釈に記載した内容は、矛盾なき限り、任意に組み合わせることが可能である。
<< Deformation, etc. >>
As modifications or annotations of the above-described embodiment, notes 1 to 4 are described below. The contents described in each comment can be arbitrarily combined as long as there is no contradiction.

[注釈1]
上述した説明文中に示した具体的な数値は、単なる例示であって、当然の如く、それらを様々な数値に変更することができる。また、評価値EA及びEBを算出する際に述べた「積算(或いは積算値)」は、勿論、「平均(或いは平均値)」であってもよい。
[Note 1]
The specific numerical values shown in the above description are merely examples, and as a matter of course, they can be changed to various numerical values. Further, the “integration (or integration value)” described when calculating the evaluation values E A and E B may be “average (or average value)”.

[注釈2]
日本国において、商用交流電源の周波数は、基本的には60Hz又は50Hzであるが、その周波数には、通常、若干(例えば、数%)の誤差が含まれる。また、実際のフレームレートや露光時間も、設計値に対して若干の誤差を含む。従って、本明細書において述べられる、周波数、周期、フレームレート及び露光時間は、或る程度の誤差を含んだ時間的概念と解釈されるべきである。
[Note 2]
In Japan, the frequency of a commercial AC power supply is basically 60 Hz or 50 Hz, but the frequency usually includes a slight error (for example, several percent). The actual frame rate and exposure time also include some errors with respect to the design values. Therefore, the frequency, the period, the frame rate, and the exposure time described in this specification should be interpreted as a temporal concept including a certain degree of error.

[注釈3]
また、図1の撮像装置1は、ハードウェア、或いは、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせによって実現可能である。特に、蛍光灯検出及び周波数検出を行う機能は、ハードウェア、ソフトウェア、またはハードウェアとソフトウェアの組み合わせによって実現可能である。蛍光灯検出及び周波数検出は、主として図3の光源状態検出部44(又は映像信号処理部13)によって実現される。
[Note 3]
In addition, the imaging apparatus 1 in FIG. 1 can be realized by hardware or a combination of hardware and software. In particular, the function of performing fluorescent lamp detection and frequency detection can be realized by hardware, software, or a combination of hardware and software. The fluorescent lamp detection and the frequency detection are realized mainly by the light source state detection unit 44 (or the video signal processing unit 13) of FIG.

ソフトウェアを用いて撮像装置1を構成する場合、ソフトウェアにて実現される部位についてのブロック図は、その部位の機能ブロック図を表すことになる。蛍光灯検出及び周波数検出を実現するための機能の全部または一部を、プログラムとして記述し、該プログラムをプログラム実行装置(例えばコンピュータ)上で実行することによって、その機能の全部または一部を実現するようにしてもよい。   When the imaging apparatus 1 is configured using software, a block diagram of a part realized by software represents a functional block diagram of the part. All or part of the function for realizing fluorescent lamp detection and frequency detection is described as a program, and the program is executed on a program execution device (for example, a computer) to realize all or part of the function. You may make it do.

[注釈4]
図3の光源状態検出部44(又は映像信号処理部13)は、蛍光灯検出及び周波数検出を行う検出手段を含み、光源状態検出装置として機能する。各検出用画像を取得するための露光時間の制御等はCPU23(及びTG22等)によって行われるため、光源状態検出装置にCPU23が含まれている、と考えることも可能である。
[Note 4]
The light source state detection unit 44 (or video signal processing unit 13) in FIG. 3 includes a detection unit that performs fluorescent lamp detection and frequency detection, and functions as a light source state detection device. Since the control of the exposure time for acquiring each detection image is performed by the CPU 23 (and TG 22 and the like), it can be considered that the CPU 23 is included in the light source state detection device.

本発明の実施形態に係る撮像装置の全体ブロック図である。1 is an overall block diagram of an imaging apparatus according to an embodiment of the present invention. 図1の撮像部の内部構成図である。It is an internal block diagram of the imaging part of FIG. 図1の映像信号処理部の内部ブロック図である。FIG. 2 is an internal block diagram of a video signal processing unit in FIG. 1. 本発明の実施形態に係り、60Hzで駆動する蛍光灯照明下において撮影された各検出用画像の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of each image for a detection which concerns on embodiment of this invention and was image | photographed under the fluorescent lamp illumination driven at 60 Hz. 本発明の実施形態に係り、50Hzで駆動する蛍光灯照明下において撮影された各検出用画像の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of each image for a detection which concerns on embodiment of this invention, and was image | photographed under the fluorescent lamp illumination driven at 50 Hz. 図3の光源状態検出部にて定義される、各検出用画像内の分割領域を示す図である。It is a figure which shows the division area in each image for a detection defined in the light source state detection part of FIG. 図4に対応する各検出用画像と、図5に対応する各検出用画像と、を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating each detection image corresponding to FIG. 4 and each detection image corresponding to FIG. 5. 図3の光源状態検出部にて実施される評価値算出処理を表すブロック図である。It is a block diagram showing the evaluation value calculation process implemented in the light source state detection part of FIG. 本発明の第1実施例に係る、図1の撮像装置の動作手順を表すフローチャートである。2 is a flowchart illustrating an operation procedure of the imaging apparatus of FIG. 1 according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施例に係り、60Hzで駆動する蛍光灯照明下においてスポーツ撮影モードで撮影された各画像の様子を示す図である。It is a figure which concerns on 1st Example of this invention and shows the mode of each image image | photographed in sports photography mode under the fluorescent lamp illumination driven at 60 Hz. 本発明の第2実施例に係り、60Hzで駆動する蛍光灯照明下において高速撮影モードで撮影された各画像の様子を示す図である。It is a figure which concerns on 2nd Example of this invention and shows the mode of each image image | photographed in high-speed imaging mode under the fluorescent lamp illumination driven at 60 Hz. 従来技術に係り、蛍光灯照明下で撮影された画像に垂直方向の輝度ムラ(及び時間方向のフリッカ)が生じる原因を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the cause which the brightness | luminance nonuniformity (and flicker of a time direction) produces | generates the perpendicular | vertical direction in the image image | photographed under fluorescent lamp illumination according to a prior art. 従来技術に係り、蛍光灯照明下で撮影された画像に垂直方向の輝度ムラ(及び時間方向のフリッカ)が生じる原因を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the cause which the brightness | luminance nonuniformity (and flicker of a time direction) produces | generates the perpendicular | vertical direction in the image image | photographed under fluorescent lamp illumination according to a prior art. 従来技術に係り、蛍光灯照明下で撮影された画像に垂直方向の輝度ムラ(及び時間方向のフリッカ)が生じる原因を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the cause which the brightness | luminance nonuniformity (and flicker of a time direction) produces | generates the perpendicular | vertical direction in the image image | photographed under fluorescent lamp illumination according to a prior art.

符号の説明Explanation of symbols

1 撮像装置
11 撮像部
12 AFE
13 映像信号処理部
18 メモリカード
27 表示部
33 撮像素子
43 動き検出部
44 光源状態検出部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Imaging device 11 Imaging part 12 AFE
DESCRIPTION OF SYMBOLS 13 Image signal processing part 18 Memory card 27 Display part 33 Image pick-up element 43 Motion detection part 44 Light source state detection part

Claims (10)

異なる水平ライン間で露光タイミングを異ならせつつ撮影を行う撮像素子にとっての光源の状態を検出する光源状態検出装置において、
前記撮像素子を用い、所定の検出用期間内において、第1露光時間によって第1画像を撮影させると共に前記第1露光時間と異なる第2露光時間によって第2画像を撮影させ、
前記第1及び前記第2画像に基づいて前記光源の輝度が周期的に変化しているか否かを検出する検出手段を備えた
ことを特徴とする光源状態検出装置。
In a light source state detection device that detects a state of a light source for an image sensor that performs imaging while different exposure timings are set between different horizontal lines,
Using the imaging device, within a predetermined detection period, the first image is photographed by the first exposure time and the second image is photographed by a second exposure time different from the first exposure time,
A light source state detection apparatus comprising: detection means for detecting whether or not the luminance of the light source periodically changes based on the first and second images.
前記検出手段は、前記第1画像の垂直方向の輝度分布と前記第2画像の垂直方向の輝度分布とを対比することによって、前記光源の輝度が周期的に変化しているか否かを検出する
ことを特徴とする請求項1に記載の光源状態検出装置。
The detection means detects whether or not the luminance of the light source is periodically changed by comparing the vertical luminance distribution of the first image with the vertical luminance distribution of the second image. The light source state detection apparatus according to claim 1.
前記検出手段は、前記第1露光時間と前記第2露光時間との相違に基づく輝度差が排除される方向に前記第1及び前記第2画像の輝度を調節し、その調節後の前記第1及び第2画像の垂直方向の輝度分布を対比することによって、前記光源の輝度が周期的に変化しているか否かを検出する
ことを特徴とする請求項2に記載の光源状態検出装置。
The detection means adjusts the brightness of the first and second images in a direction in which a brightness difference based on a difference between the first exposure time and the second exposure time is eliminated, and the first after the adjustment is adjusted. 3. The light source state detection device according to claim 2, wherein whether or not the luminance of the light source is periodically changed is detected by comparing the luminance distribution in the vertical direction of the second image.
前記第2画像として、前記撮像素子に2つの画像を撮影させ、
前記2つの画像間において、同一の水平ラインに対する露光タイミング差は、所定の周期の整数倍とされ、
前記検出手段は、前記光源の輝度が周期的に変化していると判断した際、前記2つの画像に基づいて、更に前記光源の輝度変化の周波数を検出する
ことを特徴とする請求項1〜請求項3の何れかに記載の光源状態検出装置。
As the second image, the image pickup device takes two images,
Between the two images, the exposure timing difference for the same horizontal line is an integral multiple of a predetermined period,
The said detection means detects the frequency of the luminance change of the said light source further based on the said two images, when it is judged that the luminance of the said light source is changing periodically. The light source state detection device according to claim 3.
前記検出手段は、前記2つの画像間で垂直方向の輝度分布を対比することによって、前記光源の輝度変化の周波数を検出する
ことを特徴とする請求項4に記載の光源状態検出装置。
The light source state detection apparatus according to claim 4, wherein the detection unit detects a frequency of a luminance change of the light source by comparing a luminance distribution in a vertical direction between the two images.
前記検出手段は、前記2つの画像に基づいて、前記周波数が前記所定の周期の逆数であるか否かを検出する
ことを特徴とする請求項4または請求項5に記載の光源状態検出装置。
The light source state detection apparatus according to claim 4 or 5, wherein the detection unit detects whether the frequency is an inverse number of the predetermined period based on the two images.
請求項1〜請求項6の何れかに記載の光源状態検出装置と、
前記撮像素子と、を備えた
ことを特徴とする撮像装置。
The light source state detection device according to any one of claims 1 to 6,
An image pickup apparatus comprising the image pickup device.
前記撮像素子によって撮影された画像を記憶可能な記憶手段と、
前記撮像素子によって撮影された画像内の画像の動きを検出する動き検出手段と、を更に備え、
前記光源状態検出装置は、次々と撮影された画像を次々と前記記憶手段に記憶する動画撮影中に、前記検出用期間を設けることが可能であり、
前記光源状態検出装置は、前記動画撮影中の何れの期間に前記検出用期間を設けるかを、検出された前記動きに基づいて設定する
ことを特徴とする請求項7に記載の撮像装置。
Storage means capable of storing an image captured by the image sensor;
A motion detection means for detecting the motion of the image in the image captured by the image sensor;
The light source state detection device can provide the detection period during moving image shooting in which images taken one after another are stored in the storage unit one after another.
8. The imaging apparatus according to claim 7, wherein the light source state detection device sets in which period during the moving image shooting the detection period is provided based on the detected movement.
表示手段を更に備え、
前記表示手段は、前記検出用期間において、前記第1画像が撮影されたとき、その第1画像を表示する一方、前記第2画像が撮影されたとき、その第2画像の直前に撮影された前記第1画像を表示する
ことを特徴とする請求項7または請求項8に記載の撮像装置。
A display means,
The display means displays the first image when the first image is photographed during the detection period, and is photographed immediately before the second image when the second image is photographed. The imaging apparatus according to claim 7 or 8, wherein the first image is displayed.
異なる水平ライン間で露光タイミングを異ならせつつ撮影を行う撮像素子の、光源の状態を検出する光源状態検出方法において、
前記撮像素子を用い、所定の検出用期間内において、第1露光時間によって第1画像を撮影させると共に前記第1露光時間と異なる第2露光時間によって第2画像を撮影させ、
前記第1及び前記第2画像に基づいて前記光源の輝度が周期的に変化しているか否かを検出する
ことを特徴とする光源状態検出方法。
In a light source state detection method for detecting a state of a light source of an image pickup device that performs photographing while varying exposure timing between different horizontal lines,
Using the imaging device, within a predetermined detection period, the first image is photographed by the first exposure time and the second image is photographed by a second exposure time different from the first exposure time,
A light source state detection method, comprising: detecting whether or not the luminance of the light source periodically changes based on the first and second images.
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010050573A (en) * 2008-08-19 2010-03-04 Canon Inc Image capturing apparatus and method of controlling the same
JP2010520673A (en) * 2007-03-05 2010-06-10 ルネサスエレクトロニクス株式会社 Imaging apparatus and flicker detection method
EP2391117A2 (en) 2010-05-25 2011-11-30 Ricoh Company, Ltd. Image processing apparatus, image processing method, and image capturing apparatus
JP2012222481A (en) * 2011-04-06 2012-11-12 Ricoh Co Ltd Imaging apparatus
JP2013042298A (en) * 2011-08-12 2013-02-28 Nikon Corp Imaging apparatus and flicker generation frequency detection method
US20140078358A1 (en) * 2012-09-14 2014-03-20 Canon Kabushiki Kaisha Solid-state imaging apparatus and driving method of solid-state imaging apparatus
JP2016034110A (en) * 2014-07-31 2016-03-10 キヤノン株式会社 Image pickup device, control method of the same, program and storage medium
WO2016132615A1 (en) * 2015-02-16 2016-08-25 富士フイルム株式会社 Image capturing device, flicker detection method, and flicker detection program
WO2016139846A1 (en) * 2015-03-02 2016-09-09 富士フイルム株式会社 Imaging device, flicker detection method, and flicker detection program
WO2016139847A1 (en) * 2015-03-02 2016-09-09 富士フイルム株式会社 Imaging device, flicker detection method, and flicker detection program
KR101932542B1 (en) 2012-12-04 2018-12-27 한화테크윈 주식회사 Apparatus and method of calculating flicker-evaluation value

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002330650A (en) * 2001-05-07 2002-11-19 Kazuo Matsuura Apparatus and method for cultivating japanese horse- radish
JP2003125279A (en) * 2001-10-16 2003-04-25 Olympus Optical Co Ltd Imaging apparatus
JP2004007402A (en) * 2002-03-25 2004-01-08 Seiko Epson Corp Flicker detecting device, flicker correcting device, imaging device, flicker detecting program, and flicker correcting program
JP2005184413A (en) * 2003-12-19 2005-07-07 Sanyo Electric Co Ltd Flicker detecting apparatus and image pickup apparatus
JP2006245784A (en) * 2005-03-01 2006-09-14 Canon Inc Solid-state imaging apparatus and driving method thereof, and imaging system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002330650A (en) * 2001-05-07 2002-11-19 Kazuo Matsuura Apparatus and method for cultivating japanese horse- radish
JP2003125279A (en) * 2001-10-16 2003-04-25 Olympus Optical Co Ltd Imaging apparatus
JP2004007402A (en) * 2002-03-25 2004-01-08 Seiko Epson Corp Flicker detecting device, flicker correcting device, imaging device, flicker detecting program, and flicker correcting program
JP2005184413A (en) * 2003-12-19 2005-07-07 Sanyo Electric Co Ltd Flicker detecting apparatus and image pickup apparatus
JP2006245784A (en) * 2005-03-01 2006-09-14 Canon Inc Solid-state imaging apparatus and driving method thereof, and imaging system

Cited By (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010520673A (en) * 2007-03-05 2010-06-10 ルネサスエレクトロニクス株式会社 Imaging apparatus and flicker detection method
JP4856765B2 (en) * 2007-03-05 2012-01-18 ルネサスエレクトロニクス株式会社 Imaging apparatus and flicker detection method
US8279303B2 (en) 2007-03-05 2012-10-02 Renesas Electronics Corporation Imaging apparatus and flicker detection method
JP2010050573A (en) * 2008-08-19 2010-03-04 Canon Inc Image capturing apparatus and method of controlling the same
EP2391117A2 (en) 2010-05-25 2011-11-30 Ricoh Company, Ltd. Image processing apparatus, image processing method, and image capturing apparatus
US8421880B2 (en) 2010-05-25 2013-04-16 Ricoh Company, Limited Image processing apparatus, image processing method, and image capturing apparatus
JP2012222481A (en) * 2011-04-06 2012-11-12 Ricoh Co Ltd Imaging apparatus
JP2013042298A (en) * 2011-08-12 2013-02-28 Nikon Corp Imaging apparatus and flicker generation frequency detection method
US20170187944A1 (en) * 2012-09-14 2017-06-29 Canon Kabushiki Kaisha Solid-state imaging apparatus and driving method of solid-state imaging apparatus
US10547794B2 (en) * 2012-09-14 2020-01-28 Canon Kabushiki Kaisha Solid-state imaging apparatus and method of operating solid-state imaging apparatus to set a pluratlity of charge accumulation periods in accordance with a flicker period
US9654697B2 (en) * 2012-09-14 2017-05-16 Canon Kabushiki Kaisha Solid-state imaging apparatus and driving method of solid-state imaging apparatus
US20140078358A1 (en) * 2012-09-14 2014-03-20 Canon Kabushiki Kaisha Solid-state imaging apparatus and driving method of solid-state imaging apparatus
KR101932542B1 (en) 2012-12-04 2018-12-27 한화테크윈 주식회사 Apparatus and method of calculating flicker-evaluation value
JP2016034110A (en) * 2014-07-31 2016-03-10 キヤノン株式会社 Image pickup device, control method of the same, program and storage medium
WO2016132615A1 (en) * 2015-02-16 2016-08-25 富士フイルム株式会社 Image capturing device, flicker detection method, and flicker detection program
US9939712B2 (en) 2015-02-16 2018-04-10 Fujifilm Corporation Imaging apparatus, flicker detection method, and flicker detection program
JPWO2016132615A1 (en) * 2015-02-16 2017-06-29 富士フイルム株式会社 Imaging apparatus, flicker detection method, and flicker detection program
US10126632B2 (en) 2015-02-16 2018-11-13 Fujifilm Corporation Imaging apparatus, flicker detection method, and flicker detection program
CN107251543B (en) * 2015-02-16 2018-09-07 富士胶片株式会社 Imaging device, flicker detection method and recording medium
CN107251543A (en) * 2015-02-16 2017-10-13 富士胶片株式会社 Imaging device, flicker detection method and flicker detection program
JPWO2016139847A1 (en) * 2015-03-02 2017-06-29 富士フイルム株式会社 Imaging apparatus, flicker detection method, and flicker detection program
CN107409181B (en) * 2015-03-02 2018-07-10 富士胶片株式会社 Photographic device, flicker detection method and flicker detection program
US10057501B2 (en) 2015-03-02 2018-08-21 Fujifilm Corporation Imaging apparatus, flicker detection method, and flicker detection program
JPWO2016139846A1 (en) * 2015-03-02 2017-08-10 富士フイルム株式会社 Imaging apparatus, flicker detection method, and flicker detection program
US10104309B2 (en) 2015-03-02 2018-10-16 Fujifilm Corporation Imaging apparatus, flicker detection method, and flicker detection program
JP6171116B2 (en) * 2015-03-02 2017-07-26 富士フイルム株式会社 Imaging apparatus, flicker detection method, and flicker detection program
WO2016139847A1 (en) * 2015-03-02 2016-09-09 富士フイルム株式会社 Imaging device, flicker detection method, and flicker detection program
WO2016139846A1 (en) * 2015-03-02 2016-09-09 富士フイルム株式会社 Imaging device, flicker detection method, and flicker detection program

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