JP2012094956A - Imaging device - Google Patents

Imaging device Download PDF

Info

Publication number
JP2012094956A
JP2012094956A JP2010238290A JP2010238290A JP2012094956A JP 2012094956 A JP2012094956 A JP 2012094956A JP 2010238290 A JP2010238290 A JP 2010238290A JP 2010238290 A JP2010238290 A JP 2010238290A JP 2012094956 A JP2012094956 A JP 2012094956A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
frame
phase adjustment
light source
period
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2010238290A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5581968B2 (en
Inventor
Yuki Kita
祐起 喜多
Hirofumi Arima
洋文 有馬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP2010238290A priority Critical patent/JP5581968B2/en
Publication of JP2012094956A publication Critical patent/JP2012094956A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5581968B2 publication Critical patent/JP5581968B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
  • Studio Devices (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem of conventional techniques in which arithmetic processing for calculating a flickering frequency of a light source is complicate.SOLUTION: An imaging device of this invention comprises: an imaging element which outputs an image signal corresponding to incident light; a phase adjustment part which adjusts a phase of a frame period at the time of reading an image signal from an imaging element; an arithmetic part which obtains a frame-to-frame exposure from the image signal and composes the exposures of respective frames read with phases different from each other which are adjusted by the phase adjustment part; and a frequency calculation part which calculates the flickering frequency of the light source on the basis of the temporal change of the composed exposure.

Description

本発明は、撮像装置に関する。   The present invention relates to an imaging apparatus.

現在、一般的なXYアドレス走査型の撮像素子を備える撮像装置では、アドレス指定によりライン毎に電荷蓄積時間を制御するローリングシャッタ方式が採用されている。   Currently, an image pickup apparatus including a general XY address scanning type image pickup element employs a rolling shutter system that controls a charge accumulation time for each line by address designation.

一方、室内光源として普及している蛍光灯は、明滅周波数(例えば50Hz又は60Hzの商用電源周波数)による周期的な輝度変化の影響により、画像に横縞状の明暗むら(以下、「フリッカ」と称する)が生じる場合がある。そこで、光源の明滅周波数を検出して、撮影する動画のフリッカを抑制する撮像装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。   On the other hand, fluorescent lamps that are widely used as indoor light sources have horizontal stripe-like light and dark unevenness (hereinafter referred to as “flicker”) due to the influence of periodic luminance changes due to the flicker frequency (for example, a commercial power supply frequency of 50 Hz or 60 Hz). ) May occur. In view of this, there has been proposed an imaging apparatus that detects flicker frequency of a light source and suppresses flicker of a moving image to be shot (see, for example, Patent Document 1).

特開2003−189129号公報JP 2003-189129 A

従来技術では、1フレームの画像を垂直走査方向に分割して複数のフリッカ検波枠を設定し、時間的に変動する各フリッカ検波枠内の輝度値のデータからフリッカ成分を抽出した後、光源の明滅周波数を算出するようになっている。そのため、特許文献1の撮像装置では、演算処理が一般的に複雑になるという問題がある。   In the conventional technique, a plurality of flicker detection frames are set by dividing an image of one frame in the vertical scanning direction, and after extracting flicker components from luminance value data in each flicker detection frame that fluctuates over time, the light source The flicker frequency is calculated. For this reason, the imaging device of Patent Document 1 has a problem that the arithmetic processing is generally complicated.

上記課題に鑑み、本発明の目的は、演算処理が複雑にならずに光源の明滅周波数を算出できる撮像装置を提供することである。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an imaging apparatus capable of calculating the blinking frequency of a light source without complicating arithmetic processing.

本発明に係る撮像装置は、入射光に応じた画像信号を出力する撮像素子と、前記画像信号を前記撮像素子から読み出す際のフレーム周期の位相調整を行う位相調整部と、前記画像信号からフレーム単位の露光量を求め、前記位相調整部により位相調整された互いに異なる位相で読み出されたそれぞれのフレームの前記露光量を合成する演算部と、前記合成後の前記露光量の時間的変化に基づいて、光源の明滅周波数を算出する周波数算出部とを備えることを特徴とする。   An imaging device according to the present invention includes an imaging device that outputs an image signal corresponding to incident light, a phase adjustment unit that adjusts a phase of a frame period when the image signal is read from the imaging device, and a frame from the image signal. A calculation unit that obtains an exposure amount in units and combines the exposure amounts of the respective frames that are read out in different phases that are phase-adjusted by the phase adjustment unit, and a temporal change in the exposure amount after the composition. And a frequency calculation unit for calculating the blinking frequency of the light source.

特に、前記位相調整部は、前記光源の明滅周波数として予め予測される複数の周波数の最大公約数の周波数に相当する周期の整数倍毎の周期で前記位相調整を行うことを特徴とする。   In particular, the phase adjustment unit performs the phase adjustment at a cycle of an integer multiple of a cycle corresponding to a frequency of the greatest common divisor of a plurality of frequencies predicted in advance as the blinking frequency of the light source.

また、前記フレーム周期は、予め予測される前記光源の最大の明滅周期の1/2未満であることを特徴とする。   The frame period may be less than ½ of the maximum blinking period of the light source predicted in advance.

さらに、前記位相調整部は、前記画像信号を前記撮像素子から読み出す際のフレーム周期の位相調整を少なくとも2回行い、前記演算部は、前記位相調整部により位相調整された少なくとも2つの異なる位相で読み出されたそれぞれのフレームの前記露光量を合成することを特徴とする。   Further, the phase adjustment unit performs phase adjustment of a frame period at the time of reading the image signal from the imaging device at least twice, and the calculation unit has at least two different phases adjusted in phase by the phase adjustment unit. The exposure amount of each read frame is synthesized.

本発明に係る撮像装置は、演算処理が複雑にならずに光源の明滅周波数を精度よく検出することができる。   The imaging apparatus according to the present invention can accurately detect the blinking frequency of the light source without complicating the arithmetic processing.

本発明に係る撮像装置の一実施形態である電子カメラ100の内部構成例を説明するブロック図である。1 is a block diagram illustrating an internal configuration example of an electronic camera 100 that is an embodiment of an imaging apparatus according to the present invention. 従来のフリッカ検出方法の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the conventional flicker detection method. 本実施形態に係る電子カメラ100のフリッカ検出方法の基本となる動作を示す図である。It is a figure which shows the operation | movement used as the basis of the flicker detection method of the electronic camera 100 which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る電子カメラ100のフリッカ検出方法の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the flicker detection method of the electronic camera 100 which concerns on this embodiment. 合成方法の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the synthetic | combination method. 本実施形態に係る電子カメラ100のフリッカ検出に関係するブロック図である。It is a block diagram related to flicker detection of the electronic camera 100 according to the present embodiment. 電子カメラ100のフリッカ検出処理の一例を示すフローチャートである。4 is a flowchart illustrating an example of flicker detection processing of the electronic camera 100. フリッカ検出処理の変形例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the modification of a flicker detection process. フリッカ検出処理の変形例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the modification of a flicker detection process.

以下、本発明に係る撮像装置の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。図1は、本発明に係る撮像装置の一実施形態である電子カメラ100の構成例を示すブロック図である。尚、電子カメラ100は動画撮影機能および撮影時に構図を確認するためのライブビュー(以下、LVと称する。)画像表示機能を有する。そして、動画撮影開始時やLV画像表示開始時に光源の明滅周波数を検出して、撮影画像に現れるフリッカを除去する機能を有している。   Hereinafter, embodiments of an imaging apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of an electronic camera 100 that is an embodiment of an imaging apparatus according to the present invention. The electronic camera 100 has a moving image shooting function and a live view (hereinafter referred to as LV) image display function for confirming the composition during shooting. It has a function of detecting flickering frequency of the light source at the start of moving image shooting or at the start of LV image display and removing flicker appearing in the shot image.

図1において、電子カメラ100は、撮影レンズ101と、撮像素子102と、タイミングジェネレータ(以下、「TG」と称する。)103と、アナログフロントエンド部(以下、「AFE」と称する。)104と、画像処理部105と、RAM(Random Access Memory)106と、ROM(Read Only Memory)107と、表示モニタ108と、記録インターフェース部(以下、「記録I/F部」と称する。)109と、操作部110と、CPU(Central Processing Unit)111と、バス112とを備える。   In FIG. 1, an electronic camera 100 includes a photographing lens 101, an image sensor 102, a timing generator (hereinafter referred to as “TG”) 103, and an analog front end unit (hereinafter referred to as “AFE”) 104. An image processing unit 105, a RAM (Random Access Memory) 106, a ROM (Read Only Memory) 107, a display monitor 108, a recording interface unit (hereinafter referred to as “recording I / F unit”) 109, and An operation unit 110, a CPU (Central Processing Unit) 111, and a bus 112 are provided.

このうち、AFE104、画像処理部105、RAM106、ROM107、表示モニタ108、記録I/F部109及びCPU111は、バス112を介して互いに接続され、バス112を介して各ブロック間でデータの入出力が行われる。   Among these, the AFE 104, the image processing unit 105, the RAM 106, the ROM 107, the display monitor 108, the recording I / F unit 109, and the CPU 111 are connected to each other via the bus 112, and input / output of data between the blocks via the bus 112. Is done.

撮影レンズ101は、フォーカスレンズやズームレンズを含む複数のレンズ群で構成される。これらのレンズは不図示のレンズ駆動装置によって駆動され、CPU111によって制御される。   The taking lens 101 includes a plurality of lens groups including a focus lens and a zoom lens. These lenses are driven by a lens driving device (not shown) and controlled by the CPU 111.

撮像素子102は、一例として撮像面に複数の画素が2次元状(M行N列:(M,Nは整数))に配列され、任意のライン(例えばm行目:(mは1からMまでの整数))を指定して信号を読み出し可能なXYアドレス方式のCMOS(Complementary Metal−Oxide Semiconductor)型の撮像素子である。そして、動画撮影時やLV画像表示時は、アドレス指定によりライン毎に順番に電荷蓄積時間を制御するローリングシャッタ方式を用いる。   As an example, the imaging element 102 has a plurality of pixels arranged in a two-dimensional shape (M rows and N columns: (M and N are integers)) on an imaging surface, and an arbitrary line (for example, m-th row: (m is 1 to M) This is an XY addressing type CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) type image pickup device that can read signals by designating an integer). In moving image shooting or LV image display, a rolling shutter system is used in which the charge accumulation time is controlled in order for each line by address designation.

TG103は、CPU111からの指示に従い、撮像素子102及びAFE104に駆動信号を出力し、撮像素子102から画像信号を読み出すための同期信号を出力する。例えば、撮像素子102でローリングシャッタによる撮影を行うためにライン毎に画素の電荷をリセットするタイミング信号や画素に蓄積された電荷を読み出すタイミング信号を出力する。或いは、フレーム周期を与える垂直同期信号を出力する。特に、本実施形態では、TG103は、CPU111からの指令により、垂直同期信号のフレーム周期に対する位相を調整して撮像素子102に出力する。   The TG 103 outputs a drive signal to the image sensor 102 and the AFE 104 according to an instruction from the CPU 111, and outputs a synchronization signal for reading an image signal from the image sensor 102. For example, a timing signal for resetting the charge of the pixel and a timing signal for reading the charge accumulated in the pixel are output for each line in order to perform imaging with the rolling shutter by the image sensor 102. Alternatively, a vertical synchronization signal that gives a frame period is output. In particular, in the present embodiment, the TG 103 adjusts the phase of the vertical synchronization signal with respect to the frame period and outputs it to the image sensor 102 according to a command from the CPU 111.

AFE104は、撮像素子102が生成する画像信号のゲイン調整やA/D変換などを行うアナログフロントエンド回路である。このAFE104が出力するデジタルの画像信号は、RAM106に一時的に記憶される。   The AFE 104 is an analog front end circuit that performs gain adjustment, A / D conversion, and the like of an image signal generated by the image sensor 102. The digital image signal output from the AFE 104 is temporarily stored in the RAM 106.

画像処理部105は、RAM106に記録されている画像信号を読み出し、各種の画像処理(階調変換処理、輪郭強調処理、ホワイトバランス処理等)を施す。   The image processing unit 105 reads the image signal recorded in the RAM 106 and performs various image processing (gradation conversion processing, contour enhancement processing, white balance processing, etc.).

ROM107は、電子カメラ100の制御を行うプログラム等を予め記憶している不揮発性のフラッシュメモリを用いる。例えば、このROM107には、CPU111の制御により撮像素子102から間引き読み出しする際の指定アドレスの情報等が予め記録されている。また、電子カメラ100の動作に必要なパラメータ等も予め記憶されている。そして、これらのパラメータは、電子カメラ100の操作メニューなどによってユーザーが適宜、変更することができる。   The ROM 107 uses a non-volatile flash memory that stores a program for controlling the electronic camera 100 in advance. For example, the ROM 107 stores in advance information on designated addresses when thinning and reading from the image sensor 102 under the control of the CPU 111. In addition, parameters necessary for the operation of the electronic camera 100 are stored in advance. These parameters can be appropriately changed by the user through an operation menu of the electronic camera 100 or the like.

表示モニタ108は、例えば液晶モニタが用いられ、CPU111によってRAM106に記憶されている撮影画像や電子カメラ100の操作メニュー等を表示する。   As the display monitor 108, for example, a liquid crystal monitor is used, and the CPU 111 displays a captured image stored in the RAM 106, an operation menu of the electronic camera 100, and the like.

記録I/F部109は、着脱自在の記録媒体113を接続するためのコネクタやインターフェース回路を有する。そして、CPU111の指示により、そのコネクタに接続された記録媒体113にアクセスして静止画像や動画の記録や読み出し等を行う。尚、記録媒体113として、例えば不揮発性のメモリカードが用いられる。   The recording I / F unit 109 includes a connector and an interface circuit for connecting a detachable recording medium 113. Then, in response to an instruction from the CPU 111, the recording medium 113 connected to the connector is accessed to record or read out a still image or a moving image. For example, a nonvolatile memory card is used as the recording medium 113.

操作部110は、例えば、コマンド選択用のコマンドダイヤル、電源ボタン、レリーズボタン等を有している。そして、操作部110は、電子カメラ100を操作するための指示入力を受け付ける。また、操作部110は、コマンドダイヤルを介して、例えば動画の撮影モードの選択を受け付ける。ここで、動画の撮影モードが選択されると、CPU111はフリッカ検出用のプログラムを実行する。また、静止画の撮影モードが選択された場合に、撮影構図を確認するためのLV画像を表示モニタ108に表示する前に、CPU111はフリッカ検出用のプログラムを実行する。   The operation unit 110 includes, for example, a command dial for command selection, a power button, a release button, and the like. The operation unit 110 receives an instruction input for operating the electronic camera 100. Further, the operation unit 110 receives selection of, for example, a moving image shooting mode via a command dial. Here, when the moving image shooting mode is selected, the CPU 111 executes a flicker detection program. When the still image shooting mode is selected, the CPU 111 executes a flicker detection program before displaying an LV image for confirming the shooting composition on the display monitor 108.

CPU111は、電子カメラ100の統括的な制御を行うプロセッサである。CPU111は、ROM107に予め格納されたプログラムを実行することにより電子カメラ100の各部を制御する。例えば、CPU111は、XYアドレス指定によりライン毎に電荷蓄積時間を制御するローリングシャッタ方式を用いて、撮像素子102から画像信号の読み出しを行う。特に本実施形態では、CPU111は、フリッカ検出を行うための処理を行う。
[フリッカ検出方法]
先ず、本実施形態に係る電子カメラ100のフリッカ検出方法について説明する前に、比較例として従来のフリッカ検出方法の一例について説明する。
The CPU 111 is a processor that performs overall control of the electronic camera 100. The CPU 111 controls each unit of the electronic camera 100 by executing a program stored in advance in the ROM 107. For example, the CPU 111 reads an image signal from the image sensor 102 by using a rolling shutter system that controls the charge accumulation time for each line by XY addressing. In particular, in the present embodiment, the CPU 111 performs processing for performing flicker detection.
[Flicker detection method]
First, before describing the flicker detection method of the electronic camera 100 according to the present embodiment, an example of a conventional flicker detection method will be described as a comparative example.

図2は、従来行われているCMOS撮像素子のフリッカ検出の一例について説明する図である。図2(a)は、蛍光灯の輝度変化を点線151で模式的に示した図である。図2(b)は、1フレームの画像の読み出し開始を示す垂直同期信号のタイミングチャートを示す図である。図2(c)は、ローリングシャッタ方式で撮影した場合の画像155および画像156を示し、蛍光灯下で明滅周波数に起因して発生するフリッカの様子を誇張して描いた図である。   FIG. 2 is a diagram illustrating an example of flicker detection of a CMOS image sensor that is conventionally performed. FIG. 2A is a diagram schematically showing a change in luminance of the fluorescent lamp with a dotted line 151. FIG. 2B is a timing chart of the vertical synchronization signal indicating the start of reading one frame image. FIG. 2C shows an image 155 and an image 156 in the case where the image is taken by the rolling shutter method, and is an exaggerated drawing of the flicker generated due to the blinking frequency under the fluorescent lamp.

ここで、例えば光源として使用する蛍光灯は使用する電源周波数(商用電源周波数)の1周期に輝度変化を2回繰り返すので、光源の明滅周波数は商用電源周波数の2倍となる。図2(a)の場合は、商用電源周波数が60Hzの蛍光灯の輝度変化を示し、光源の明滅周期は1/120秒になる。ここで、フリッカ検出するために撮影する画像のフレームレートを通常の動画撮影と同じ30fpsとすると、図2(b)に示すようにフレーム周期を与える垂直同期信号152、153および154が1/30秒毎に出力され、1フレーム周期の間に光源の明滅が4回現れることになる。   Here, for example, the fluorescent lamp used as the light source repeats the luminance change twice in one cycle of the power supply frequency (commercial power supply frequency) to be used, so that the blinking frequency of the light source is twice the commercial power supply frequency. In the case of FIG. 2 (a), the luminance change of a fluorescent lamp having a commercial power supply frequency of 60 Hz is shown, and the blinking cycle of the light source is 1/120 seconds. Here, assuming that the frame rate of an image to be captured for flicker detection is 30 fps, which is the same as that for normal moving image capturing, vertical synchronization signals 152, 153, and 154 that give a frame period are 1/30 as shown in FIG. It is output every second, and the light source blinks four times during one frame period.

ここで、ローリングシャッタ方式で撮影を行う場合、ローリングシャッタの露光時間(電荷蓄積時間)が光源の明滅周期(1/120秒)のn倍(nは整数、但し、0を除く)に対応する周期でない場合、撮像素子102のライン毎の露光量が異なり、図2(c)の画像155や画像156に示すような横縞状のフリッカが生じる。尚、図2(c)において、説明がわかり易いように、垂直同期信号152から垂直同期信号153の期間読み出された画像フレームが画像155、垂直同期信号153から垂直同期信号154の期間読み出された画像フレームが画像156であるかのように描いてあるが、厳密にはそれぞれの1つ前のフレームで取得された画像フレームである。例えば、画像155は垂直同期信号152より前に取得された画像で、画像156は垂直同期信号152から垂直同期信号153の期間に取得された画像である。   Here, when shooting with the rolling shutter method, the exposure time (charge accumulation time) of the rolling shutter corresponds to n times the blinking cycle (1/120 seconds) of the light source (n is an integer, except 0). If the period is not a period, the exposure amount for each line of the image sensor 102 is different, and horizontal stripe flicker as shown in an image 155 or an image 156 in FIG. In FIG. 2C, for easy understanding, the image frame read from the vertical synchronization signal 152 during the period of the vertical synchronization signal 153 is read out during the period of the image 155 and the vertical synchronization signal 153 during the period of the vertical synchronization signal 154. The image frame is drawn as if it were an image 156, but strictly speaking, it is an image frame acquired in each previous frame. For example, the image 155 is an image acquired before the vertical synchronization signal 152, and the image 156 is an image acquired during the period from the vertical synchronization signal 152 to the vertical synchronization signal 153.

従来のCMOS撮像素子のフリッカ検出方法として、1画面内に現れる横縞に基づいて蛍光灯の明滅周波数を算出する技術が考えられているが、1画面内での明暗の変化を検出しなければならず、演算処理が複雑になるという問題があった。そこで、本実施形態に係る電子カメラ100では、演算処理が簡単になるように、1フレーム内で明暗が変化するラインフリッカではなく、図2(d)のようにフレーム毎に明暗が変化する面フリッカを生成し、面フリッカから光源の明滅周波数を精度良く求める。   As a conventional flicker detection method for a CMOS image sensor, a technique for calculating the flicker frequency of a fluorescent lamp based on horizontal stripes appearing in one screen is considered. However, it is necessary to detect a change in brightness in one screen. However, there is a problem that the arithmetic processing becomes complicated. Therefore, in the electronic camera 100 according to the present embodiment, in order to simplify the arithmetic processing, not the line flicker in which the brightness changes within one frame but the surface in which the brightness changes for each frame as shown in FIG. Flicker is generated, and the flicker frequency of the light source is accurately obtained from the surface flicker.

次に、本実施形態に係る電子カメラ100で用いるフリッカ検出のベースとなる面フリッカを生成する方法について図3を用いて説明する。本実施形態に係る電子カメラ100では、光源の明滅周期よりも短い高速フレームレートで撮影することにより、フレーム毎に明暗が変化する面フリッカを生成する。そして、面フリッカの変動周期から光源の明滅周波数を容易に求める。   Next, a method of generating surface flicker that is a base for flicker detection used in the electronic camera 100 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. The electronic camera 100 according to the present embodiment generates a surface flicker whose brightness changes for each frame by shooting at a high-speed frame rate shorter than the blinking cycle of the light source. Then, the flicker frequency of the light source is easily obtained from the fluctuation period of the surface flicker.

図3(a)は図2(a)と同じ光源の輝度変化を示す図で、商用電源60Hzの蛍光灯の輝度変化の明滅周期を点線151で模式的に示した図である。図3(b)は、高速フレームレート(例えば600fps)で撮影する画像のフレーム周期を与える垂直同期信号161、162および163を図3(a)の明滅周期と同じ時間軸で示したタイミングチャートである。図3(c)は、光源の明滅周期毎に撮影される画像フレームの一例を示す図で、光源の明滅周期毎(1/120秒毎)に600fpsのフレームが5つ撮影される。ここで、図3(c)の各画像フレームは、例えば垂直同期信号161と垂直同期信号162の期間にローリングシャッタ方式で撮影され、この撮影期間中に光源の輝度が少し変化するので、1画面のライン毎の露光量が少し異なるが、フレーム毎に例えば平均化することによって図3(c)のように一様な露光量の画像フレームが得られる。尚、図3(c)において、図2(c)と同様に、説明がわかり易いように、画像フレーム157は、垂直同期信号161から垂直同期信号162の期間に対応させて描いてあるが、厳密には画像157は垂直同期信号162後に得られる画像フレームである。同様に、画像フレーム158は垂直同期信号163後に得られる画像フレームである。   FIG. 3A is a diagram showing a change in luminance of the same light source as that in FIG. 2A, and is a diagram schematically showing a blinking cycle of a luminance change of a fluorescent lamp with a commercial power supply of 60 Hz by a dotted line 151. FIG. 3B is a timing chart showing vertical synchronization signals 161, 162, and 163 that give the frame period of an image captured at a high frame rate (for example, 600 fps) on the same time axis as the blinking period of FIG. is there. FIG. 3C is a diagram showing an example of an image frame shot at each light source blinking cycle, and five 600 fps frames are shot at every light source blinking cycle (every 1/120 second). Here, each image frame shown in FIG. 3C is shot by, for example, a rolling shutter method during the period of the vertical synchronization signal 161 and the vertical synchronization signal 162, and the luminance of the light source slightly changes during this shooting period. Although the exposure amount for each line differs slightly, for example, by averaging for each frame, an image frame with a uniform exposure amount can be obtained as shown in FIG. In FIG. 3C, as in FIG. 2C, the image frame 157 is drawn corresponding to the period from the vertical synchronization signal 161 to the vertical synchronization signal 162 for easy understanding. The image 157 is an image frame obtained after the vertical synchronization signal 162. Similarly, the image frame 158 is an image frame obtained after the vertical synchronization signal 163.

また、光源の明滅周期よりも速いフレームレートで撮影するので、図3(c)に示すように、光源の輝度変化に応じてフレーム毎に明暗が変化する面フリッカとして観測することができる。そして、面フリッカの変動周期から光源の明滅周期を容易に求めることができる。例えばフレームの露光量のピーク周期を検出すれば、そのピーク周期が光源の明滅周期となる。   In addition, since shooting is performed at a frame rate faster than the blinking cycle of the light source, as shown in FIG. 3C, it can be observed as a surface flicker whose brightness changes for each frame according to the luminance change of the light source. Then, the blinking cycle of the light source can be easily obtained from the fluctuation cycle of the surface flicker. For example, if the peak period of the exposure amount of the frame is detected, the peak period becomes the blinking period of the light source.

このように、光源の明滅周期よりも速いフレームレートで撮影して面フリッカに変換することにより、複雑な処理や演算を行うことなく、光源の明滅周期を求めることができるが、光源の明滅周期当たりのフレーム数によってフリッカ検出の精度が制限されるので、できるだけフレームレートを上げるのが好ましい。ところが、フレームレートを速くすると露光時間が短くなるのでフリッカの明暗が判別しにくくなり、ハードウェアの負担も増える。そこで、本実施形態に係る電子カメラ100では、図3に示した600fps程度のフレームレートでも1000fps以上のフレームレートで撮影してフリッカ検出する場合と同等の検出精度が得られる。   In this way, by shooting at a frame rate faster than the blinking cycle of the light source and converting it to surface flicker, the blinking cycle of the light source can be obtained without performing complicated processing or calculation. Since the accuracy of flicker detection is limited by the number of frames per hit, it is preferable to increase the frame rate as much as possible. However, if the frame rate is increased, the exposure time is shortened, so that it is difficult to discriminate flicker, and the burden on hardware increases. Therefore, in the electronic camera 100 according to the present embodiment, even when the frame rate is about 600 fps shown in FIG. 3, detection accuracy equivalent to that when shooting at a frame rate of 1000 fps or more and detecting flicker is obtained.

次に、図3で説明したフリッカ検出方法をベースとして用いる本実施形態に係る電子カメラ100のフリッカ検出方法について説明する。   Next, a flicker detection method of the electronic camera 100 according to the present embodiment using the flicker detection method described in FIG. 3 as a base will be described.

本実施形態に係る電子カメラ100では、フレーム周期の位相を調整して異なる位相で取得した面フリッカの画像フレームの出力を光源の明滅周期に同期させて同じ時間軸上で合成することにより、極端に速いフレームレートを必要とせず、且つ複雑な演算を行わずに光源の明滅周波数の検出精度を向上することができる。   In the electronic camera 100 according to the present embodiment, the output of the image frame of the surface flicker acquired by adjusting the phase of the frame period and different phases is synthesized on the same time axis in synchronism with the blinking period of the light source. Therefore, the detection accuracy of the flicker frequency of the light source can be improved without requiring a very fast frame rate and without performing complicated calculations.

図4(a)は、図3(a)および図2(a)と同じ光源の輝度変化を示す図で、商用電源60Hzの蛍光灯の輝度変化の明滅周期を点線151で模式的に示した図である。図4(b)は、図3(b)に対応する図で、高速フレームレート(例えば600fps)で撮影する画像のフレーム周期を与える垂直同期信号161、162および163と、フレーム周期に対して1/2フレーム分だけ垂直同期信号の位相をずらした時の垂直同期信号181、182および183とを図4(a)の光源の明滅周期に対応させて描いたタイミングチャートである。ここで、図4(b)が図3(b)と異なるのは、50ms周期で垂直同期信号の位相を1/2フレーム周期分だけ遅らせていることである。尚、50msの周期で行う理由については後で説明する。   FIG. 4A is a diagram showing a change in luminance of the same light source as in FIGS. 3A and 2A, and schematically shows a blinking cycle of a luminance change of a fluorescent lamp with a commercial power supply of 60 Hz by a dotted line 151. FIG. FIG. 4B is a diagram corresponding to FIG. 3B, and vertical synchronization signals 161, 162, and 163 that give the frame period of an image captured at a high frame rate (for example, 600 fps), and 1 for the frame period. FIG. 5 is a timing chart depicting vertical synchronization signals 181, 182 and 183 corresponding to the blinking cycle of the light source in FIG. 4A when the phase of the vertical synchronization signal is shifted by / 2 frames. Here, FIG. 4B is different from FIG. 3B in that the phase of the vertical synchronization signal is delayed by a ½ frame period at a period of 50 ms. The reason why the period is 50 ms will be described later.

また、図4(c)は、図3(c)と同様に、光源の明滅周期毎(1/120秒毎)に撮影される画像フレームの一例を示す図で、光源の明滅周期(点線151)の1周期の間に5つの画像フレームが600fpsで撮影される。また、図4(c)では50msの周期で1/2フレーム周期分だけ遅らせて撮影されるフレームも光源の明滅周期171に対して1/2フレーム周期分が遅れる形で600fpsのフレームレートで各画像フレームが連続して撮影される。これらの画像フレームも図3(c)と同様に、フレーム毎に明暗が変化する面フリッカとして観測される。   FIG. 4C is a diagram showing an example of an image frame taken at every blinking cycle of the light source (every 1/120 second), similarly to FIG. 3C, and the blinking cycle of the light source (dotted line 151). ) 5 image frames are taken at 600 fps during one cycle. Further, in FIG. 4C, a frame that is shot with a delay of ½ frame period at a period of 50 ms is also displayed at a frame rate of 600 fps with a ½ frame period delayed from the blinking period 171 of the light source. Image frames are taken continuously. Similar to FIG. 3C, these image frames are also observed as surface flicker whose brightness changes for each frame.

尚、図4(c)において、図3(c)と同様に、説明がわかり易いように、画像157は、垂直同期信号161から垂直同期信号162の期間に対応させて描いてあるが、厳密には画像157は垂直同期信号162後に得られる画像フレームである。同様に、画像158は垂直同期信号163後に得られる画像フレーム、画像159は垂直同期信号182後に得られる画像フレームである。   In FIG. 4C, as in FIG. 3C, the image 157 is drawn corresponding to the period from the vertical synchronization signal 161 to the vertical synchronization signal 162 for easy understanding, but strictly, The image 157 is an image frame obtained after the vertical synchronization signal 162. Similarly, the image 158 is an image frame obtained after the vertical synchronization signal 163, and the image 159 is an image frame obtained after the vertical synchronization signal 182.

そして、本実施形態に係る電子カメラ100では、50msのタイミングで1/2フレーム分の位相を遅らせる前のフレームの露光量と遅らせた後のフレームの露光量とを合成し、合成後の露光量の時間的な変化からフリッカの変動周期、つまり、光源の明滅周期を求める。   In the electronic camera 100 according to the present embodiment, the exposure amount of the frame before delaying the phase for ½ frame and the exposure amount of the frame after delay are combined at the timing of 50 ms, and the exposure amount after combining is combined. The flicker fluctuation period, that is, the flickering period of the light source is obtained from the temporal change of.

ここで、50msの周期で垂直同期信号の位相調整を行う理由について説明する。先の説明では、光源として60Hzの商用電源の蛍光灯の場合について説明したが、実際には60Hzの商用電源であるか否かは不明なので、本実施形態に係る電子カメラ100では、想定される光源の明滅周波数を予めROM107に設定しておき、その中から光源の明滅周波数を特定する。先に説明した50msは、日本国内で想定される商用電源の周波数50Hzと60Hzの場合の例である。50Hzの商用電源の場合の明滅周波数は100Hz、60Hzの商用電源の場合の明滅周波数は120Hzなので、100Hzと120Hzとの最大公約数の周波数20Hzが位相調整周波数となる。この場合の位相調整周期は50ms(1/20)である。   Here, the reason why the phase of the vertical synchronization signal is adjusted at a period of 50 ms will be described. In the above description, a fluorescent lamp with a commercial power supply of 60 Hz has been described as the light source. However, since it is unclear whether the commercial power supply is actually 60 Hz, the electronic camera 100 according to the present embodiment is assumed. The blinking frequency of the light source is set in the ROM 107 in advance, and the blinking frequency of the light source is specified from the preset. The 50 ms described above is an example in the case of frequencies of 50 Hz and 60 Hz of a commercial power source assumed in Japan. Since the blinking frequency in the case of a commercial power supply of 50 Hz is 100 Hz and the blinking frequency in the case of a commercial power supply of 60 Hz is 120 Hz, the frequency 20 Hz of the greatest common divisor between 100 Hz and 120 Hz is the phase adjustment frequency. In this case, the phase adjustment period is 50 ms (1/20).

このように、位相調整周期は、想定される複数の全ての光源の明滅周波数の整数倍になるので、光源の輝度変化に同期させてフレーム周期の位相を調整することができる。これにより、位相調整周期毎にフレーム周期の位相を調整して取得した一連の画像フレームの露光量を同じ時間軸で合成することができる。   Thus, the phase adjustment period is an integral multiple of the assumed blinking frequency of all of the plurality of light sources, so that the phase of the frame period can be adjusted in synchronization with the luminance change of the light sources. Thereby, the exposure amount of a series of image frames acquired by adjusting the phase of the frame period for each phase adjustment period can be synthesized on the same time axis.

次に、フレーム周期の位相が異なる画像フレームの露光量を同じ時間軸で合成する場合の例について図5を用いて説明する。尚、図5では、光源の明滅周期120Hzに対してフレームレートが480fpsの一例を示し、1つの光源の明滅周期に4フレームが含まれる。   Next, an example in which exposure amounts of image frames having different frame periods are combined on the same time axis will be described with reference to FIG. FIG. 5 shows an example of a frame rate of 480 fps with respect to a light source blinking cycle of 120 Hz, and one light source blinking cycle includes four frames.

図5(a)は、垂直同期信号の位相(フレーム周期の位相)をずらしていない場合の光源の明滅パターンと、垂直同期信号とを同じ時間軸で示した図である。図5(a)において、垂直同期信号のタイミングT1とT2の期間に撮影されたフレームは画像フレームIMG1、タイミングT2とT3の期間に撮影されたフレームは画像フレームIMG2、以下同様にタイミングT3からT9の各フレーム期間において画像フレームIMG3から画像フレームIMG7がそれぞれ撮影される。尚、図5(a)では、図3(c)および図4(c)のように簡略化せずに、各垂直同期信号の期間で取得される画像フレームが次のフレーム期間で取得されることを厳密に示してある。そして、これらの画像フレームは、図3(c)および図4(c)で説明したように、フレーム内の露光量が一様になるように処理(例えば平均化など)されている。また、図5(a)において、各画像フレームに対応させて描いた棒グラフは、画像フレームIMG1から画像フレームIMG7の各フレームの露光量に応じた出力レベルL1から出力レベルL7をそれぞれ示している。   FIG. 5A is a diagram showing the blinking pattern of the light source and the vertical synchronization signal on the same time axis when the phase of the vertical synchronization signal (the phase of the frame period) is not shifted. In FIG. 5A, a frame shot during the timing T1 and T2 of the vertical synchronization signal is an image frame IMG1, a frame shot during the timing T2 and T3 is an image frame IMG2, and so on from timing T3 to T9. In each frame period, the image frames IMG3 to IMG7 are photographed. In FIG. 5 (a), image frames acquired in the period of each vertical synchronization signal are acquired in the next frame period without being simplified as in FIGS. 3 (c) and 4 (c). It is shown strictly. Then, as described with reference to FIGS. 3C and 4C, these image frames are processed (for example, averaged) so that the exposure amount in the frame becomes uniform. In FIG. 5A, the bar graph drawn corresponding to each image frame indicates the output level L1 to the output level L7 corresponding to the exposure amount of each frame from the image frame IMG1 to the image frame IMG7.

図5(b)は、垂直同期信号の位相(フレーム周期の位相)を1/2位相ずらした場合の光源の明滅パターンと、垂直同期信号とを図5(a)と光源の明滅周期とを同期させて同じ時間軸で示した図である。つまり、図5(a)のタイミングT1の垂直同期信号に対して図5(b)のタイミング11の垂直同期信号はフレーム周期に対して1/2位相遅れたタイミング関係にある。   FIG. 5B shows the blinking pattern of the light source when the phase of the vertical synchronization signal (the phase of the frame period) is shifted by 1/2 phase, and the vertical synchronization signal of FIG. It is the figure shown on the same time axis in synchronization. In other words, the vertical synchronization signal at timing 11 in FIG. 5B has a timing relationship delayed by 1/2 phase with respect to the frame period with respect to the vertical synchronization signal at timing T1 in FIG.

図5(b)において、垂直同期信号のタイミングT11とT12の期間に撮影されたフレームは画像フレームIMG11、タイミングT12とT13の期間に撮影されたフレームは画像フレームIMG12、以下同様にタイミングT13からT19の各フレーム期間において画像フレームIMG13から画像フレームIMG17がそれぞれ撮影される。尚、図5(b)においても、図3(c)および図4(c)のように簡略化せずに、各垂直同期信号期間で取得される画像フレームが次のフレーム期間で取得されることを厳密に示してある。そして、これらの画像フレームについても、フレーム内の露光量が一様になるように平均化などの処理が施されている。また、図5(a)において、各画像フレームに対応して描いた棒グラフは、画像フレームIMG11から画像フレームIMG17の各フレームの露光量に応じた出力レベルL11から出力レベルL17をそれぞれ示している。   In FIG. 5B, a frame shot in the period of the timing T11 and T12 of the vertical synchronization signal is an image frame IMG11, a frame shot in the period of the timing T12 and T13 is an image frame IMG12, and so on. In each frame period, the image frame IMG13 to the image frame IMG17 are photographed. In FIG. 5B as well, image frames acquired in each vertical synchronization signal period are acquired in the next frame period without simplification as in FIGS. 3C and 4C. It is shown strictly. These image frames are also subjected to processing such as averaging so that the amount of exposure in the frames is uniform. Further, in FIG. 5A, the bar graph drawn corresponding to each image frame indicates the output level L11 to the output level L17 corresponding to the exposure amount of each frame from the image frame IMG11 to the image frame IMG17.

図5(c)は、垂直同期信号の位相をずらしていない図5(a)の各画像フレームの出力レベルと、垂直同期信号の位相を1/2位相ずらした図5(b)の各画像フレームの出力レベルとを光源の明滅周期に同期させて同じ時間軸で示した図である。つまり、図5(a)の垂直同期信号のタイミングT1からT9に対してそれぞれ1/2位相遅れて図5(b)の垂直同期信号のタイミングT11からT19が同じ時間軸上に配置される。   FIG. 5C shows the output level of each image frame in FIG. 5A in which the phase of the vertical synchronizing signal is not shifted and each image in FIG. 5B in which the phase of the vertical synchronizing signal is shifted by 1/2 phase. It is the figure which showed the output level of the flame | frame on the same time axis synchronizing with the blinking period of a light source. That is, the timings T11 to T19 of the vertical synchronization signal in FIG. 5B are arranged on the same time axis with a ½ phase delay from the timing T1 to T9 of the vertical synchronization signal in FIG.

図5(c)において、タイミングT2とT12の間の出力レベルL21は、図5(a)のタイミングT2とT3の間の出力レベルL1と図5(b)のタイミングT11とT12の間の出力レベルL11とを合成した出力レベルとなる。尚、図5(c)での合成方法は、出力レベルL1と出力レベルL11の平均値とするが、例えば出力レベルL1と出力レベルL11の和でもよい。同様に、図5(c)のタイミングT12とT3の間の出力レベルL22は、図5(a)の出力レベルL1と図5(b)の出力レベルL11との平均値となる。以下同様に、垂直同期信号の位相をずらしていない画像フレームの出力レベルと1/2位相ずらした画像フレームの出力レベルとを同じ時間軸同士で平均値を求め、合成後の出力レベル(露光量)とする。   In FIG. 5C, the output level L21 between the timings T2 and T12 is the output level L1 between the timings T2 and T3 in FIG. 5A and the output between the timings T11 and T12 in FIG. An output level obtained by combining the level L11. In the synthesis method in FIG. 5C, the average value of the output level L1 and the output level L11 is used, but for example, the sum of the output level L1 and the output level L11 may be used. Similarly, the output level L22 between timings T12 and T3 in FIG. 5C is an average value of the output level L1 in FIG. 5A and the output level L11 in FIG. Similarly, the average value of the output level of the image frame whose phase of the vertical synchronization signal is not shifted and the output level of the image frame whose phase is shifted by ½ phase is obtained on the same time axis, and the combined output level (exposure amount) ).

このようにして、合成後の出力レベルL21からL34が得られる。この合成後の出力レベルは光源の明滅周期の1周期当たり8つの出力が得られるので、フレームレートを2倍に上げることと実質的に同じである。図5の場合は、物理的なフレームレートは480fpsであるが、フリッカ検出するためのフレームレートは960fpsとなる。さらに、2つの画像フレームの出力レベルを演算(和や平均など)するので、明暗のコントラスト比が大きくなり、フリッカの変化を検出しやすくなる。   In this way, the combined output levels L21 to L34 are obtained. The output level after the synthesis is substantially the same as increasing the frame rate by double because eight outputs are obtained per cycle of the blinking cycle of the light source. In the case of FIG. 5, the physical frame rate is 480 fps, but the frame rate for detecting flicker is 960 fps. Furthermore, since the output levels of the two image frames are calculated (sum, average, etc.), the contrast ratio between light and dark becomes large, and it becomes easy to detect a flicker change.

尚、図5の例では、1/2位相ずらすようにしたが、1/3位相ずらして3種類の異なる位相で各フレームの露光量を取得すれば、合成後のフレームレートは3倍の1440fpsと等価であり、より高精度なフリッカ検出を行うことができる。   In the example of FIG. 5, the phase is shifted by 1/2. However, if the exposure amount of each frame is acquired by shifting the phase by 1/3 and three different phases, the combined frame rate is 1440 fps, which is 3 times. And more accurate flicker detection can be performed.

特に、本実施形態に係る電子カメラ100のフリッカ検出処理のベースになる処理は、図3で説明したような面フリッカの検出処理と同じなので、処理が極端に複雑になることはない。
[CPU111の処理]
次に、上記の処理を実現するためのCPU111の構成について図6を用いて詳しく説明する。図6は、図1の電子カメラ100において、フリッカ検出に関係するブロックを中心に描いたブロック図で、図1と同符号のものは同じブロックを示す。
In particular, the processing that becomes the base of the flicker detection processing of the electronic camera 100 according to the present embodiment is the same as the surface flicker detection processing described with reference to FIG. 3, so the processing does not become extremely complicated.
[Process of CPU 111]
Next, the configuration of the CPU 111 for realizing the above processing will be described in detail with reference to FIG. FIG. 6 is a block diagram centered on blocks related to flicker detection in the electronic camera 100 of FIG. 1, and the same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same blocks.

図6において、CPU111は、位相調整部201と、演算部202と、光源周波数算出部203とを有する。また、CPU111はこれらのブロックの制御や電子カメラ100全体の制御を行う制御部204を有する。なお、本実施形態では、図6において、位相調整部201と、演算部202と、光源周波数算出部203とをCPU111の処理の一部として示してあるが、例えば、ASIC(画像エンジン:Application Specific Integrated Circuit)のように各ブロックを1つの機能単位に集約して用いてもよい。   In FIG. 6, the CPU 111 includes a phase adjustment unit 201, a calculation unit 202, and a light source frequency calculation unit 203. The CPU 111 has a control unit 204 that controls these blocks and controls the entire electronic camera 100. In this embodiment, in FIG. 6, the phase adjustment unit 201, the calculation unit 202, and the light source frequency calculation unit 203 are shown as a part of the processing of the CPU 111, but for example, an ASIC (Image Engine: Application Specific) Each block may be aggregated into one functional unit as in Integrated Circuit).

位相調整部201は、動画やLV画像の撮影時に撮像素子102から画像信号を読み出す際のフレーム周期の位相調整を行う。ここで、フリッカ検出時には、予め予測される光源の最大の明滅周期の1/2未満のフレーム周期で撮像素子102から画像信号を読み出すように、CPU111はTG103を設定する。一例として、60Hzの商用電源を用いた蛍光灯が光源である場合、光源の明滅周波数は120Hzなので、フレームレートは240fps(フレーム/秒)より大きく設定される。これを時間軸で考えるために周期で表現すると、上記の場合の光源の明滅周期1/120の1/2未満になるようにフレーム周期(1/240未満)が設定される。実際には、フリッカの検出精度を確保するために、光源の1つの明滅周期に数フレームが入るフレーム周期として、図3、図4および図5などで例を挙げた480fpsや600fpsなどのフレームレートが設定される。尚、予め想定される光源が複数ある場合は、その中の最大の明滅周期を基準にしてフレームレートを設定する。例えば60Hzの商用電源を用いた蛍光灯と、50Hzの商用電源を用いた蛍光灯とが想定される場合は、60Hzの光源の明滅周波数120Hzを基準としてフレームレートを設定する。   The phase adjustment unit 201 adjusts the phase of the frame period when reading an image signal from the image sensor 102 when shooting a moving image or an LV image. Here, when flicker is detected, the CPU 111 sets the TG 103 so that an image signal is read out from the image sensor 102 at a frame period that is less than ½ of the maximum blinking period of the light source predicted in advance. As an example, when a fluorescent lamp using a commercial power supply of 60 Hz is a light source, the blinking frequency of the light source is 120 Hz, so the frame rate is set to be greater than 240 fps (frames / second). If this is expressed as a period in order to consider it on the time axis, the frame period (less than 1/240) is set to be less than 1/2 of the blinking period 1/120 of the light source in the above case. Actually, in order to ensure the flicker detection accuracy, a frame rate such as 480 fps or 600 fps exemplified in FIGS. 3, 4, 5, etc. is used as a frame period in which several frames are included in one blinking period of the light source. Is set. When there are a plurality of light sources assumed in advance, the frame rate is set based on the maximum blinking period among them. For example, when a fluorescent lamp using a commercial power supply of 60 Hz and a fluorescent lamp using a commercial power supply of 50 Hz are assumed, the frame rate is set based on the blinking frequency of 120 Hz of the light source of 60 Hz.

そして、位相調整部201は、光源の明滅周波数として予め予測される複数の周波数の最大公約数の周波数に相当する周期の整数倍毎の周期(位相調整周期と称する)で、フレーム周期の位相を調整する。例えば先に説明したように、50Hzと60Hzの最大公約数は20Hzとなるので、50ms(1/20)の周期でフレーム周期の位相を調整する。また、フレーム周期の位相調整幅は、予め設定された位相分(1/2位相や1/3位相など)とし、位相調整周期毎に位相調整幅だけフレーム周期の位相を遅らせる。例えばフレームレートが600fpsで1/2位相遅らせる場合は、位相調整周期毎に1/300secだけ、TG103が撮像素子102に出力する垂直同期信号を遅らせる。尚、位相調整部201は、位相調整周期を計測するためのタイマ201aを有する。   Then, the phase adjustment unit 201 sets the phase of the frame period at a cycle (called a phase adjustment cycle) every integer multiple of the cycle corresponding to the frequency of the greatest common divisor of a plurality of frequencies predicted in advance as the blinking frequency of the light source. adjust. For example, as described above, since the greatest common divisor of 50 Hz and 60 Hz is 20 Hz, the phase of the frame period is adjusted at a period of 50 ms (1/20). The phase adjustment width of the frame period is set to a preset phase (1/2 phase, 1/3 phase, etc.), and the phase of the frame period is delayed by the phase adjustment width for each phase adjustment period. For example, when the frame rate is 600 fps and ½ phase is delayed, the vertical synchronization signal output from the TG 103 to the image sensor 102 is delayed by 1/300 sec for each phase adjustment period. The phase adjustment unit 201 includes a timer 201a for measuring the phase adjustment period.

このようにして、位相調整部201は、予め設定された位相調整幅だけ遅らせるようにTG103を制御し、撮像素子102から位相が異なるフレームの画像信号がそれぞれ読み出され、RAM106に一時的に記憶される。   In this way, the phase adjustment unit 201 controls the TG 103 so as to delay by a preset phase adjustment width, and image signals of frames having different phases are read from the image sensor 102 and temporarily stored in the RAM 106. Is done.

演算部202は、図3で説明した本実施形態のフリッカ検出方法のベースとなる処理を行う露光量算出部211と、互いに異なる位相で読み出されたフレームの露光量を合成する露光量合成部212とを有する。   The calculation unit 202 includes an exposure amount calculation unit 211 that performs processing that is a base of the flicker detection method of the present embodiment described with reference to FIG. 3, and an exposure amount synthesis unit that synthesizes the exposure amounts of frames read in different phases. 212.

露光量算出部211は、RAM106に記憶されている画像信号からフレーム単位の露光量を求める露光量算出処理を行う。例えば600fpsなどの高速フレームレートで読み出す画像信号の取得処理と、取得されたフレーム毎に画像信号の明るさ(露光量)の平均値を算出する平均処理とを行う。この時、600fpsなどの高速フレームレートを実現するために撮像素子102からライン間引き読み出しを行ってもよい。この場合は、ライン間引き読み出しした画像信号の明るさの平均値をそのフレームの明るさ(露光量)とする。或いは、ライン間引きを行わずに、複数ライン単位で画像信号を加算して1ライン分の画像信号として撮像素子102から読み出すようにしてもよい。この場合は、飛ばされるラインが無くなるので、撮影画面に局所的に光源フリッカがある場合でもフリッカ検出を行うことができる。尚、高速フレームレートに対応するために、撮像素子102にハード的に信号加算を行う加算部を設けるのが好ましい。   The exposure amount calculation unit 211 performs an exposure amount calculation process for obtaining an exposure amount for each frame from the image signal stored in the RAM 106. For example, an image signal acquisition process to be read at a high frame rate such as 600 fps and an average process for calculating an average value of the brightness (exposure amount) of the image signal for each acquired frame are performed. At this time, line thinning readout may be performed from the image sensor 102 in order to realize a high-speed frame rate such as 600 fps. In this case, the average value of the brightness of the image signal read out by line thinning is used as the brightness (exposure amount) of the frame. Alternatively, without performing line thinning, the image signals may be added in units of a plurality of lines and read out from the image sensor 102 as an image signal for one line. In this case, since there are no lines to be skipped, flicker detection can be performed even when there is a local light source flicker on the shooting screen. In order to cope with the high-speed frame rate, it is preferable to provide the image pickup device 102 with an addition unit that performs signal addition in hardware.

このようにして、通常のXYアドレス方式のCMOS型撮像素子でローリングシャッタ撮影を行う場合に、1フレーム内に横縞状に現れるフリッカをフレーム毎に明るさが変化する面フリッカに変換することができる。尚、CCD型撮像素子を用いる場合は全画素で同時に光電変換を行うので、上記のような処理を行わなくても面フリッカの出力が得られる。従って、CCD型撮像素子に本実施形態と同様の処理を適用してフリッカ検出を行う場合は、フレームレートを高速化し、位相調整部201により位相調整すればよい。   In this way, when performing rolling shutter imaging with a normal XY address type CMOS image sensor, flicker appearing in a horizontal stripe shape within one frame can be converted to surface flicker whose brightness changes for each frame. . In the case of using a CCD type image pickup device, photoelectric conversion is simultaneously performed on all pixels, so that an output of surface flicker can be obtained without performing the above processing. Therefore, in the case where flicker detection is performed by applying the same processing as in the present embodiment to a CCD image sensor, the frame rate may be increased and the phase adjustment unit 201 may adjust the phase.

露光量合成部212は、位相調整部201により位相調整されて読み出された互いに異なる位相で読み出されたフレーム(面フリッカに変換されたフレーム)の露光量を合成する露光量合成処理を行う。尚、合成方法については図5で説明したように、互いに異なる位相で読み出されたフレームの出力レベルを位相調整周期毎に同じ時間軸上に重ね合わせて、合成後の露光量を求める。   The exposure amount synthesizing unit 212 performs an exposure amount synthesizing process for synthesizing the exposure amounts of frames (frames converted into surface flicker) read out with different phases read out by the phase adjustment unit 201. . As for the combining method, as described with reference to FIG. 5, the output levels of the frames read at different phases are superimposed on the same time axis for each phase adjustment period to obtain the combined exposure amount.

光源周波数算出部203は、演算部202の露光量合成部212が求めた合成後の露光量の時間的変化に基づいて、光源の明滅周波数を算出する。光源の明滅周波数の算出は、例えば合成後の露光量がピークとなる間隔から求めてもよいし、FFTのような数学的手法を用いて周波数検出を行ってもよい。
[フリッカ検出処理]
図7は、電子カメラ100のフリッカ検出動作の一例を示すフローチャートである。このフローチャートは、コマンドダイヤル等で動画撮影モードが選択された場合や静止画撮影モードでLV画像の表示を行う場合に、CPU111により開始される。
The light source frequency calculation unit 203 calculates the blinking frequency of the light source based on the temporal change in the combined exposure amount obtained by the exposure amount combining unit 212 of the calculation unit 202. For example, the blinking frequency of the light source may be calculated from an interval at which the combined exposure amount reaches a peak, or frequency detection may be performed using a mathematical method such as FFT.
[Flicker detection processing]
FIG. 7 is a flowchart illustrating an example of the flicker detection operation of the electronic camera 100. This flowchart is started by the CPU 111 when the moving image shooting mode is selected by the command dial or when the LV image is displayed in the still image shooting mode.

尚、位相調整周期、位相調整幅、フリッカ検出用フレームの取得時間、フリッカ検出時のフレームレートなどのパラメータは、予めROM107に記憶されているものとする。以下の例では、位相調整周期を50ms、位相調整幅を1/2位相、フリッカ検出用フレームの取得時間を100ms、フリッカ検出時のフレームレートを600fpsとする。ここで、フリッカ検出用フレームの取得時間が100msなので、位相調整無しの50msの期間と1/2位相ずらした50msの期間のそれぞれのフリッカ検出用画像を合成することができる。   It is assumed that parameters such as the phase adjustment period, phase adjustment width, flicker detection frame acquisition time, and flicker detection frame rate are stored in the ROM 107 in advance. In the following example, the phase adjustment period is 50 ms, the phase adjustment width is 1/2 phase, the flicker detection frame acquisition time is 100 ms, and the frame rate at the time of flicker detection is 600 fps. Here, since the acquisition time of the flicker detection frame is 100 ms, it is possible to synthesize the flicker detection images of the 50 ms period without phase adjustment and the 50 ms period shifted by 1/2 phase.

以下、フリッカ検出処理について順番に説明する。
(ステップS101)CPU111の制御部204は、ROM107に予め記憶されたフリッカ検出用パラメータを読み出し、フリッカ検出用画像を撮像するための設定を行う。具体的には、制御部204は、TG103を介して、撮像素子102及びAFE104へ向けて駆動信号を送出し、600fpsのフレームレートで画像信号を取得する指示を出す。ここで、制御部204は、ローリングシャッタ方式により、撮像素子102から順次画像信号を読み出す。
Hereinafter, the flicker detection process will be described in order.
(Step S <b> 101) The control unit 204 of the CPU 111 reads flicker detection parameters stored in advance in the ROM 107, and performs settings for capturing a flicker detection image. Specifically, the control unit 204 sends a drive signal to the image sensor 102 and the AFE 104 via the TG 103 and issues an instruction to acquire an image signal at a frame rate of 600 fps. Here, the control unit 204 sequentially reads out image signals from the image sensor 102 by a rolling shutter method.

なお、説明の便宜上、この600fpsのフレームレートは、フリッカ検出用であって、実際の動画撮影時には、制御部204は、動画フォーマットに応じて、例えば、24fps、30fps、50fps若しくは60fps等のフレームレートに設定する。つまり、フリッカ検出時には、制御部204は、フレームレートを通常の動画撮影時よりも速くする。
(ステップS102)位相調整部201は、タイマ201aの時間tを0に初期化する。
(ステップS103)位相調整部201は、タイマ201aの時間tが位相調整周期Ts(50ms)になったか否かを判別する。t=Tsの場合はステップS105に進み、t≠Tsの場合はステップS104に進む。
(ステップS104)位相調整部201は、600fpsのフレームレートで垂直同期信号をTG103から撮像素子102に出力させ、撮像素子102からフリッカ検出用の画像フレームを読み出す。
(ステップS105)位相調整部201は、次に出力する垂直同期信号をフレーム周期の1/2位相ずらすようTG103を制御する。
(ステップS106)位相調整部201は、タイマ201aの時間tを0に初期化する。
(ステップS107)演算部202の露光量算出部211は、撮像素子102からフリッカ検出用の画像フレーム毎に露光量を求める。露光量算出部211は、求めた露光量をRAM106に一時的に記憶する。
(ステップS108)位相調整部201は、タイマ201aの時間tがフリッカ検出用フレームの取得時間Te(100ms)になったか否かを判別する。t=Teの場合はステップS109に進み、t≠Teの場合はステップS103に戻る。尚、実際にはt=Teの判別は多少の処理遅延などの誤差を含めてt≒Teとする。
(ステップS109)露光量合成部212は、ステップS107でRAM106に一時的に記憶された互いに異なる位相のフリッカ検出用の画像フレームの露光量(出力レベル)を図5で説明したように位相調整周期毎に同じ時間軸で合成し、図5(c)のような合成後の出力レベルを求める。
(ステップS110)光源周波数算出部203は、ステップS109で求めた合成後の出力レベルの時間的変化より、光源の明滅周波数を求め、制御部204に出力する。具体的には、光源周波数算出部203は、例えばRAM106から50ms分のフレームの出力レベルを読み出す。次に、光源周波数算出部203は、出力レベルが相対的に低いフレーム(画面が暗いフレームを意味する)が出現する周期をフレームレートに基づいて算出する。例えばフレームレートが480fpsの場合に出力レベルが相対的に低いフレームが4フレーム毎に現れる場合の光源の明滅周波数は120Hzで明滅周期は1/120secであると算出される。或いは、光源周波数算出部203は、出力レベルが相対的に高いフレームが出現する周期に基づいて、光源の明滅周波数の算出を行ってもよい。または、光源周波数算出部203は、出力レベルが相対的に低いフレームと相対的に高いフレームとが出現する周期を求め、これらの平均値を光源の明滅周波数としてもよい。尚、RAM106に取り込まれたフレームの出力レベルの時間的変化に周期性が無い場合、例えば蛍光灯下での撮影でない場合には、明滅周期を算出することができないので、明滅周期の検出不可を制御部204に出力する。
(ステップS111)制御部204は、ステップS110で光源周波数算出部203が光源の明滅周波数を検出できたか否かを判別する。光源周波数算出部203が光源の明滅周波数を検出できた場合はステップS112に進み、検出できなかった場合はステップS113に進む。
(ステップS112)制御部204は、ステップS110で求めた光源の明滅周波数に応じて、フリッカが生じないローリングシャッタの露光時間を求め、動画撮影やLV画像の表示を行うための設定を行う。具体的には、CPU111は、TG103を介して、撮像素子102及びAFE104へ向けて駆動信号を送出し、動画撮影のフレームレート(例えば30fpsなど)で画像信号を取得する指示を出す。例えば、制御部204は、明滅周期のn倍のローリングシャッタ速度に設定する。これにより、フリッカは撮影する画像に出現しなくなる。
(ステップS113)制御部204は、フリッカの影響がないため、動画撮影時のローリングシャッタ速度を任意に設定することができる。
For convenience of explanation, the frame rate of 600 fps is for flicker detection. At the time of actual moving image shooting, the control unit 204, for example, a frame rate of 24 fps, 30 fps, 50 fps, 60 fps, or the like according to the moving image format. Set to. That is, when flicker is detected, the control unit 204 makes the frame rate faster than that during normal moving image shooting.
(Step S102) The phase adjustment unit 201 initializes the time t of the timer 201a to 0.
(Step S103) The phase adjustment unit 201 determines whether or not the time t of the timer 201a has reached the phase adjustment period Ts (50 ms). If t = Ts, the process proceeds to step S105. If t ≠ Ts, the process proceeds to step S104.
(Step S104) The phase adjustment unit 201 outputs a vertical synchronization signal from the TG 103 to the image sensor 102 at a frame rate of 600 fps, and reads an image frame for flicker detection from the image sensor 102.
(Step S105) The phase adjustment unit 201 controls the TG 103 so as to shift the vertical synchronization signal to be output next by ½ phase of the frame period.
(Step S106) The phase adjustment unit 201 initializes the time t of the timer 201a to zero.
(Step S107) The exposure amount calculation unit 211 of the calculation unit 202 calculates an exposure amount for each image frame for flicker detection from the image sensor 102. The exposure amount calculation unit 211 temporarily stores the obtained exposure amount in the RAM 106.
(Step S108) The phase adjustment unit 201 determines whether or not the time t of the timer 201a has reached the flicker detection frame acquisition time Te (100 ms). If t = Te, the process proceeds to step S109. If t ≠ Te, the process returns to step S103. In practice, t = Te is determined as t≈Te including errors such as a slight processing delay.
(Step S109) The exposure amount composition unit 212 sets the exposure amount (output level) of the image frames for flicker detection having different phases temporarily stored in the RAM 106 in step S107 as described in FIG. Each time, synthesis is performed on the same time axis, and an output level after synthesis as shown in FIG.
(Step S110) The light source frequency calculation unit 203 calculates the blinking frequency of the light source from the temporal change of the combined output level obtained in step S109, and outputs it to the control unit 204. Specifically, the light source frequency calculation unit 203 reads the output level of a frame for 50 ms from the RAM 106, for example. Next, the light source frequency calculation unit 203 calculates a cycle in which a frame with a relatively low output level (meaning a frame with a dark screen) appears based on the frame rate. For example, when the frame rate is 480 fps, when a frame having a relatively low output level appears every four frames, the blinking frequency of the light source is calculated to be 120 Hz and the blinking cycle is 1/120 sec. Alternatively, the light source frequency calculation unit 203 may calculate the blinking frequency of the light source based on the period in which frames with relatively high output levels appear. Alternatively, the light source frequency calculation unit 203 may obtain a period in which a frame with a relatively low output level and a frame with a relatively high output appear, and use these average values as the blinking frequency of the light source. If there is no periodicity in the temporal change in the output level of the frame captured in the RAM 106, for example, when shooting is not performed under a fluorescent lamp, the blinking cycle cannot be calculated. Output to the control unit 204.
(Step S111) The control unit 204 determines whether or not the light source frequency calculation unit 203 has detected the blinking frequency of the light source in step S110. When the light source frequency calculation unit 203 can detect the blinking frequency of the light source, the process proceeds to step S112, and when it cannot be detected, the process proceeds to step S113.
(Step S112) The control unit 204 obtains the exposure time of the rolling shutter that does not cause flicker according to the blinking frequency of the light source obtained in Step S110, and performs settings for moving image shooting and LV image display. Specifically, the CPU 111 sends a drive signal to the image sensor 102 and the AFE 104 via the TG 103 and issues an instruction to acquire an image signal at a moving image shooting frame rate (for example, 30 fps). For example, the control unit 204 sets the rolling shutter speed to n times the blinking cycle. As a result, flicker does not appear in the captured image.
(Step S113) Since there is no influence of flicker, the control unit 204 can arbitrarily set the rolling shutter speed during moving image shooting.

以上のようにしてフリッカ検出処理を行った後、動画撮影やLV画像の表示を開始する。   After performing the flicker detection process as described above, moving image shooting and LV image display are started.

このように、本実施形態の電子カメラ100によれば、フレーム内に出現する横縞状のフリッカを検出するための複雑な処理を行う必要がなくなり、複数フレーム間で発生する面フリッカから容易に明滅周波数を算出することができる。さらに、フレームレートを極端に高速化することなく光源の明滅周波数を精度良く求めることができる。
(変形例1)
上記の図7のフローチャートにおいて、位相が異なるフレームの出力レベルを合成するステップS109は、全てのフレームの出力レベルを取得し終えたステップS108の後で実行するようになっていたが、図5で説明した合成処理を各フレームを取得毎に行うようにしてもよい。この場合は、図5(a)の画像フレームIMG1からIMG7を撮像素子102から読み出している時は、50ms後に読み出す図5(b)の画像フレームIMG11からIMG17の出力レベルを0としておき、図5(c)の合成処理を行う。例えば前半の50msの位相調整周期の画像フレームを取得しているときの合成後の出力レベルは、画像フレームIMG11からIMG17の出力レベルが0なので、図5(a)と同様に画像フレームIMG1からIMG7の出力レベルと同じ合成出力が得られる。そして、後半の50msの位相調整周期の画像フレームを取得しているときの合成後の出力レベルは、画像フレームIMG11からIMG17の各出力レベルが読み出される毎に図5(c)と同様の合成出力が得られる。
As described above, according to the electronic camera 100 of the present embodiment, it is not necessary to perform complicated processing for detecting the horizontal stripe flicker appearing in the frame, and it is easily blinked from the surface flicker generated between a plurality of frames. The frequency can be calculated. Further, the blinking frequency of the light source can be obtained with high accuracy without extremely increasing the frame rate.
(Modification 1)
In the flowchart of FIG. 7 described above, step S109 for synthesizing the output levels of the frames having different phases is executed after step S108 in which the output levels of all the frames have been acquired. The described combining process may be performed every time each frame is acquired. In this case, when the image frames IMG1 to IMG7 of FIG. 5A are read from the image sensor 102, the output levels of the image frames IMG11 to IMG17 of FIG. The synthesis process (c) is performed. For example, since the output levels of the image frames IMG11 to IMG17 when the image frame having the phase adjustment period of 50 ms in the first half is acquired are 0, the image frames IMG1 to IMG7 are the same as in FIG. The same composite output as the output level is obtained. Then, the combined output level when the latter half of the image frame having the phase adjustment period of 50 ms is acquired is the same composite output as in FIG. 5C every time the output levels of the image frames IMG11 to IMG17 are read. Is obtained.

このように、1つの画像フレームを読み出す毎に逐次、合成処理を行うことにより、処理に必要なメモリ容量を少なくすることができる。尚、この場合、図7のフローチャートに示すように、図6のフローチャートのステップS109とステップS108の順番を入れ替えればよい。
(変形例2)
上記の図7のフローチャートにおいて、位相調整部201は、タイマ201aの時間tがフリッカ検出用フレームの取得時間Te(100ms)を超えたか否かを判別して、t=Teの場合にフリッカ検出処理を終了するようにしたが、位相調整を行う回数(位相調整回数Ke)を予め設定しておき、設定された回数だけ位相調整を行った後でフリッカ検出処理を終了するようにしてもよい。例えば上記の例では50msの位相調整を1回行い、位相調整後の位相調整期間が終了して2回目をカウントした時に処理を終了させる。
In this way, by sequentially performing the synthesis process every time one image frame is read, the memory capacity required for the process can be reduced. In this case, as shown in the flowchart of FIG. 7, the order of steps S109 and S108 in the flowchart of FIG.
(Modification 2)
In the flowchart of FIG. 7 described above, the phase adjustment unit 201 determines whether or not the time t of the timer 201a exceeds the flicker detection frame acquisition time Te (100 ms), and when t = Te, flicker detection processing is performed. However, the number of times of phase adjustment (phase adjustment number of times Ke) may be set in advance, and the flicker detection process may be ended after performing the phase adjustment for the set number of times. For example, in the above example, the phase adjustment of 50 ms is performed once, and the process is ended when the phase adjustment period after the phase adjustment ends and the second time is counted.

この場合のフローチャートを図8に示す。尚、図8において、図7のフローチャートと同符号の処理ステップは同じ処理を示す。図8のフローチャートは、図7のフローチャートのステップS102とステップS103との間にステップS201を設け、さらに図7のフローチャートのステップS106とステップS104との間にステップS202を設けた。また、図7のフローチャートのステップS108をステップS203に変更した。   A flowchart in this case is shown in FIG. In FIG. 8, processing steps having the same reference numerals as those in the flowchart of FIG. In the flowchart of FIG. 8, step S201 is provided between step S102 and step S103 of the flowchart of FIG. 7, and step S202 is further provided between step S106 and step S104 of the flowchart of FIG. Further, step S108 in the flowchart of FIG. 7 is changed to step S203.

以下、図7のフローチャートと異なる処理(ステップS201、S202およびS203)について説明する。
(ステップS201)位相調整部201は、位相調整回数をカウントするために設けたソフト的なカウンタ変数kを0に初期化する。
(ステップS202)位相調整部201は、カウンタ変数kを1つインクリメントする(k=k+1)。
(ステップS203)位相調整部201は、カウンタ変数kのカウント値が予め設定された回数Keが2回(例えば1回目の位相調整後の位相調整期間が終了して2回目をカウントしたことを示す)になったか否かを判別する。k=Keの場合はステップS109に進み、k≠Keの場合はステップS103に戻る。
Hereinafter, processing different from the flowchart of FIG. 7 (steps S201, S202, and S203) will be described.
(Step S201) The phase adjustment unit 201 initializes a soft counter variable k provided for counting the number of phase adjustments to zero.
(Step S202) The phase adjustment unit 201 increments the counter variable k by one (k = k + 1).
(Step S203) The phase adjustment unit 201 indicates that the count Ke of the counter variable k set in advance is 2 times (for example, the phase adjustment period after the first phase adjustment is ended and the second time is counted). ) Is determined. If k = Ke, the process proceeds to step S109, and if k ≠ Ke, the process returns to step S103.

このようにして、予め設定された位相調整回数だけ位相調整を行った後、互いに異なる位相で読み出されたフレームの出力レベルを位相調整周期毎に同じ時間軸上に重ね合わせて、合成後の露光量を求めることができる。   In this way, after performing the phase adjustment for the preset number of phase adjustments, the output levels of the frames read at different phases are superimposed on the same time axis for each phase adjustment period, The amount of exposure can be determined.

尚、本実施形態では、50Hz及び60Hzの2つの周波数を蛍光灯などの光源に使用する商用電源の周波数としたが、他の周波数であってもよい。   In the present embodiment, two frequencies of 50 Hz and 60 Hz are frequencies of a commercial power source used for a light source such as a fluorescent lamp, but other frequencies may be used.

また、本実施形態では、フリッカを検出するセンサとして、記録媒体113に記録する本画像を撮像する撮像素子102を用いたが、本画像を撮像する撮像素子102とは別に設けられた撮像素子(例えば、測光センサ)を採用してもよい。   In the present embodiment, the image sensor 102 that captures the main image to be recorded on the recording medium 113 is used as a sensor that detects flicker. However, an image sensor (separate from the image sensor 102 that captures the main image) ( For example, a photometric sensor) may be employed.

さらに、本実施形態では、撮像素子102をアナログ出力センサとして、TG103やAFE104を撮像素子102とは別に設けたが、TG103を撮像素子102に内蔵してもよい。また、本発明では、AFE104を撮像素子102に内蔵してデジタル出力センサとしてもよい。また、デジタル出力センサの場合は、TG103、画像処理部105、RAM106、ROM107、CPU111などの各ブロックを自由に組み合わせて撮像素子102にに内蔵してもよい。   Furthermore, in this embodiment, the image sensor 102 is an analog output sensor, and the TG 103 and the AFE 104 are provided separately from the image sensor 102. However, the TG 103 may be built in the image sensor 102. In the present invention, the AFE 104 may be built in the image sensor 102 to serve as a digital output sensor. In the case of a digital output sensor, blocks such as the TG 103, the image processing unit 105, the RAM 106, the ROM 107, and the CPU 111 may be freely combined and built in the image sensor 102.

以上、本発明に係る撮像装置について、各実施形態で例を挙げて説明してきたが、その精神またはその主要な特徴から逸脱することなく他の多様な形で実施することができる。そのため、上述した実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発明は、特許請求の範囲によって示されるものであって、本発明は明細書本文にはなんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内である。   As described above, the imaging apparatus according to the present invention has been described by way of example in each embodiment. However, the imaging apparatus can be implemented in various other forms without departing from the spirit or main features thereof. Therefore, the above-described embodiment is merely an example in all respects and should not be interpreted in a limited manner. The present invention is defined by the claims, and the present invention is not limited to the text of the specification. Further, all modifications and changes belonging to the equivalent scope of the claims are within the scope of the present invention.

100・・・電子カメラ、101・・・撮影レンズ、102・・・撮像素子、103・・・TG、104・・・AFE、105・・・画像処理部、106・・・RAM、107・・・ROM、108・・・表示モニタ、109・・・記録I/F部、110・・・操作部、111・・・CPU、112・・・バス、201・・・位相調整部、202・・・演算部、203・・・光源周波数算出部、204・・・制御部、211・・・露光量算出部、212・・・露光量合成部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Electronic camera, 101 ... Shooting lens, 102 ... Image sensor, 103 ... TG, 104 ... AFE, 105 ... Image processing part, 106 ... RAM, 107 ... ROM, 108 ... display monitor, 109 ... recording I / F unit, 110 ... operation unit, 111 ... CPU, 112 ... bus, 201 ... phase adjustment unit, 202 ... Calculation unit, 203 ... light source frequency calculation unit, 204 ... control unit, 211 ... exposure amount calculation unit, 212 ... exposure amount synthesis unit

Claims (4)

入射光に応じた画像信号を出力する撮像素子と、
前記画像信号を前記撮像素子から読み出す際のフレーム周期の位相調整を行う位相調整部と、
前記画像信号からフレーム単位の露光量を求め、前記位相調整部により位相調整された互いに異なる位相で読み出されたそれぞれのフレームの前記露光量を合成する演算部と、
前記合成後の前記露光量の時間的変化に基づいて、光源の明滅周波数を算出する周波数算出部と
を備えることを特徴とする撮像装置。
An image sensor that outputs an image signal according to incident light;
A phase adjustment unit that performs phase adjustment of a frame period when the image signal is read from the image sensor;
An arithmetic unit that obtains an exposure amount in units of frames from the image signal, and synthesizes the exposure amounts of the respective frames that are read out in different phases that are phase-adjusted by the phase adjustment unit;
An imaging apparatus comprising: a frequency calculation unit that calculates a blinking frequency of a light source based on a temporal change in the exposure amount after the synthesis.
請求項1に記載の撮像装置において、
前記位相調整部は、前記光源の明滅周波数として予め予測される複数の周波数の最大公約数の周波数に相当する周期の整数倍毎の周期で前記位相調整を行う
ことを特徴とする撮像装置。
The imaging device according to claim 1,
The imaging apparatus according to claim 1, wherein the phase adjustment unit performs the phase adjustment at a cycle of every integral multiple of a cycle corresponding to a frequency of a greatest common divisor of a plurality of frequencies predicted in advance as a blinking frequency of the light source.
請求項1または2に記載の撮像装置において、
前記フレーム周期は、予め予測される前記光源の最大の明滅周期の1/2未満である
ことを特徴とする撮像装置。
The imaging device according to claim 1 or 2,
The frame period is less than half of the maximum blinking period of the light source predicted in advance.
請求項1から3のいずれか一項に記載の撮像装置において、
前記位相調整部は、前記画像信号を前記撮像素子から読み出す際のフレーム周期の位相調整を少なくとも2回行い、
前記演算部は、前記位相調整部により位相調整された少なくとも2つの異なる位相で読み出されたそれぞれのフレームの前記露光量を合成する
ことを特徴とする撮像装置。
In the imaging device according to any one of claims 1 to 3,
The phase adjustment unit performs phase adjustment of a frame period at the time of reading the image signal from the image sensor at least twice,
The said calculating part synthesize | combines the said exposure amount of each flame | frame read by the at least 2 different phase adjusted by the said phase adjustment part. The imaging device characterized by the above-mentioned.
JP2010238290A 2010-10-25 2010-10-25 Imaging device Active JP5581968B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010238290A JP5581968B2 (en) 2010-10-25 2010-10-25 Imaging device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010238290A JP5581968B2 (en) 2010-10-25 2010-10-25 Imaging device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012094956A true JP2012094956A (en) 2012-05-17
JP5581968B2 JP5581968B2 (en) 2014-09-03

Family

ID=46387868

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010238290A Active JP5581968B2 (en) 2010-10-25 2010-10-25 Imaging device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5581968B2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014060517A (en) * 2012-09-14 2014-04-03 Canon Inc Solid-state imaging apparatus and driving method of solid-state imaging apparatus
JP2015207944A (en) * 2014-04-22 2015-11-19 日本放送協会 Video camera apparatus, processing method of video signal, and video signal processor
CN112183373A (en) * 2020-09-29 2021-01-05 豪威科技(上海)有限公司 Light source identification method and device, terminal equipment and computer readable storage medium
CN115499597A (en) * 2022-09-13 2022-12-20 豪威集成电路(成都)有限公司 Method and device for identifying target frequency light source of imaging system and terminal equipment
WO2022267762A1 (en) * 2021-06-24 2022-12-29 荣耀终端有限公司 Method for photographing under multiple artificial light sources, and related apparatus

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008067132A (en) * 2006-09-08 2008-03-21 Casio Comput Co Ltd Imaging apparatus
JP2010114834A (en) * 2008-11-10 2010-05-20 Olympus Imaging Corp Imaging apparatus
JP2010161572A (en) * 2009-01-07 2010-07-22 Canon Inc Imaging apparatus, control method thereof, and program

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008067132A (en) * 2006-09-08 2008-03-21 Casio Comput Co Ltd Imaging apparatus
JP2010114834A (en) * 2008-11-10 2010-05-20 Olympus Imaging Corp Imaging apparatus
JP2010161572A (en) * 2009-01-07 2010-07-22 Canon Inc Imaging apparatus, control method thereof, and program

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014060517A (en) * 2012-09-14 2014-04-03 Canon Inc Solid-state imaging apparatus and driving method of solid-state imaging apparatus
JP2015207944A (en) * 2014-04-22 2015-11-19 日本放送協会 Video camera apparatus, processing method of video signal, and video signal processor
CN112183373A (en) * 2020-09-29 2021-01-05 豪威科技(上海)有限公司 Light source identification method and device, terminal equipment and computer readable storage medium
CN112183373B (en) * 2020-09-29 2024-03-08 豪威科技(上海)有限公司 Light source identification method, device, terminal equipment and computer readable storage medium
WO2022267762A1 (en) * 2021-06-24 2022-12-29 荣耀终端有限公司 Method for photographing under multiple artificial light sources, and related apparatus
CN115499597A (en) * 2022-09-13 2022-12-20 豪威集成电路(成都)有限公司 Method and device for identifying target frequency light source of imaging system and terminal equipment
CN115499597B (en) * 2022-09-13 2024-06-04 豪威集成电路(成都)有限公司 Identification method and device for target frequency light source of imaging system and terminal equipment

Also Published As

Publication number Publication date
JP5581968B2 (en) 2014-09-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6220225B2 (en) IMAGING DEVICE, IMAGING DEVICE CONTROL METHOD, PROGRAM, AND RECORDING MEDIUM
TWI390971B (en) Imaging apparatus, imaging processing method, and imaging control program
TWI468009B (en) High dynamic range video
JP2010114834A (en) Imaging apparatus
JP2015115922A (en) Imaging apparatus and imaging method
JP5523124B2 (en) Imaging device
JP2013515442A (en) Generation of high dynamic range image using still image and preview image
JP5950678B2 (en) Imaging apparatus, control method, and program
JP2006345368A (en) Image processing apparatus and imaging apparatus
JP5581968B2 (en) Imaging device
US10911690B2 (en) Image capturing apparatus and control method thereof and storage medium
JP2018107705A (en) Imaging apparatus, control method and program and recording medium for the imaging apparatus
JP6429915B2 (en) IMAGING DEVICE, ITS CONTROL METHOD, PROGRAM, AND RECORDING MEDIUM
JP6517573B2 (en) Image processing apparatus and endoscope apparatus
JP5440245B2 (en) Imaging device
JP2017169027A (en) Flash band determination device, control method therefor, and control program, and imaging device
JP2015056758A (en) Imaging apparatus, its control method and control program
JP7252730B2 (en) IMAGING CONTROL DEVICE AND IMAGE SENSOR DRIVING METHOD
JP7234015B2 (en) Imaging device and its control method
JP2016096551A (en) Imaging device
JP5630132B2 (en) Imaging device
JP2013118474A (en) Imaging apparatus and method for controlling imaging apparatus
JP2020072392A (en) Imaging apparatus, control method of imaging apparatus, and program
JP4827577B2 (en) Imaging apparatus and control method
JP2018050346A (en) Imaging apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130906

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20140522

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140617

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140630

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5581968

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250