JP2015192345A - Flicker reduction device, program therefor, and flicker reduction system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、フレーム周波数(垂直同期周波数)が照明周波数より大きい撮像装置で撮像された撮像画像に含まれるフリッカ成分を低減する技術に関するものである。 The present invention relates to a technique for reducing a flicker component contained in a captured image captured by an imaging device having a frame frequency (vertical synchronization frequency) larger than an illumination frequency.
現在、スーパーハイビジョンなどに代表される、高解像度の動画像の撮像が行われるようになってきている。一方、解像度の向上だけでなく、画質の向上を図るために、ハイビジョン(フレーム周波数:60Hz)よりも高いフレーム周波数で撮像可能な撮像装置も研究・試作されている。また、ITU−R規格(Rec.ITU−R BT.2020)では、スーパーハイビジョンのフレーム周波数として120Hzが規定されている。 Currently, high-resolution moving images such as Super Hi-Vision are being picked up. On the other hand, in order to improve not only the resolution but also the image quality, an imaging apparatus capable of imaging at a frame frequency higher than that of high vision (frame frequency: 60 Hz) has been studied and prototyped. In the ITU-R standard (Rec. ITU-R BT. 2020), 120 Hz is defined as the frame frequency of Super Hi-Vision.
このような高いフレーム周波数で動画像の撮像を行う場合の課題として、フリッカ(画像レベルの時間変動)問題が挙げられる。フリッカは、ハロゲンランプや水銀ランプ、蛍光灯などの輝度変化(光量変化)が大きい照明下において、フレーム周波数が照明周波数より大きい撮像装置で動画像を撮像した場合に生じる。ここで、照明周波数は、照明の電源周波数の2倍となる。例えば、日本においては、東日本の照明の電源周波数は50Hzである。この場合、撮像装置のフレーム周波数が前記した規格に定められた120Hzであると、{撮像装置のフレーム周波数−(照明の電源周波数×2)}により、撮像装置のフレーム周波数が照明周波数よりも20Hz大きくなるため、撮像画像にフリッカが生じる。 As a problem in capturing a moving image at such a high frame frequency, there is a flicker (image level temporal variation) problem. Flicker occurs when a moving image is captured by an imaging device having a frame frequency greater than the illumination frequency under illumination with a large luminance change (light amount change) such as a halogen lamp, a mercury lamp, or a fluorescent lamp. Here, the illumination frequency is twice the power frequency of the illumination. For example, in Japan, the power frequency of lighting in East Japan is 50 Hz. In this case, if the frame frequency of the imaging device is 120 Hz defined in the above-described standard, the frame frequency of the imaging device is 20 Hz higher than the illumination frequency due to {frame frequency of the imaging device− (power supply frequency of illumination × 2)}. Since it becomes large, flicker occurs in the captured image.
なお、撮像画像にフリッカが生じるような照明は、現在、放送局のスタジオではほとんど使用されていない。しかし、大きなスポーツスタジアムなどでは、主な光源として水銀ランプなどが現在も使用されている。よって、スポーツ中継などを、スーパーハイビジョンカメラなどの高いフレーム周波数で撮像する場合、フリッカが生じることは避けられない。 Note that illumination that causes flicker in captured images is rarely used in broadcast station studios. However, in large sports stadiums, mercury lamps are still used as the main light source. Therefore, flickering is inevitable when shooting sports broadcasts at a high frame frequency, such as a super high-definition camera.
このようなフリッカは、撮像画像の画質を劣化させる大きな要因となるため、従来から、フリッカを抑制するための様々な手法が試みられている。その一例として、撮像時に1フレーム時間よりも短いシャッタを挿入し、フレーム周波数と照明周波数とを合わせることで、フリッカの発生を防止する手法が提案されている(特許文献1,2参照)。
Since such flicker is a major factor that degrades the image quality of a captured image, various methods for suppressing flicker have been tried. As an example, there has been proposed a technique for preventing flicker by inserting a shutter shorter than one frame time at the time of imaging and matching the frame frequency and the illumination frequency (see
前記した手法では、例えば、照明の電源周波数が50Hzの地域でフレーム周波数が60Hzのハイビジョンカメラで撮像する場合であれば、撮像時に1/100秒のシャッタを挿入することで、フリッカの発生を防止することが可能である。しかしながら、例えば、照明の電源周波数が50Hzの地域でフレーム周波数が120Hzのスーパーハイビジョンカメラで撮像する場合、1フレーム時間よりも長いシャッタを挿入することは原理的に不可能であるため、撮像時に1/100秒のシャッタを挿入することができない。したがって、この場合、前記したように、撮像装置のフレーム周波数と照明周波数とに差が生じることにより、撮像画像にフリッカが生じることは避けられない。 In the above-described method, for example, when shooting with a high-definition camera with an illumination power supply frequency of 50 Hz and a frame frequency of 60 Hz, the occurrence of flicker is prevented by inserting a 1/100 second shutter at the time of imaging. Is possible. However, for example, when imaging is performed with a Super Hi-Vision camera having a frame frequency of 120 Hz in an area where the power supply frequency of illumination is 50 Hz, it is impossible in principle to insert a shutter longer than one frame time. / The shutter of 100 seconds cannot be inserted. Therefore, in this case, as described above, it is inevitable that flicker occurs in the captured image due to a difference between the frame frequency and the illumination frequency of the imaging device.
そこで、本発明は、撮像画像に含まれるフリッカ成分を高精度に推定し、推定したフリッカ成分を信号処理によって撮像画像から確実に除去することが可能なフリッカ低減装置およびそのプログラム、ならびに、フリッカ低減システムを提供することを課題とする。 Therefore, the present invention provides a flicker reduction apparatus and program capable of accurately estimating flicker components included in a captured image and reliably removing the estimated flicker components from the captured image by signal processing, and flicker reduction. The problem is to provide a system.
前記した課題を解決するため、本発明は、フレーム周波数が照明周波数より大きい撮像装置で撮像された撮像画像に含まれるフリッカ成分を低減するフリッカ低減装置であって、フリッカ成分推定手段と、フリッカ成分除去手段とを備える。 In order to solve the above-described problem, the present invention provides a flicker reduction device for reducing a flicker component included in a captured image captured by an imaging device having a frame frequency greater than an illumination frequency. Removing means.
かかる構成によれば、フリッカ低減装置は、フリッカ成分推定手段によって、フレーム番号n(1≦n≦N)の撮像画像をI(n)とし、フリッカ成分の周波数をffとし、フレーム周波数をfCamとし、照明周波数をfLとしたときに、フリッカ成分f(n)を次の式により推定する。 According to such a configuration, the flicker reducing device uses the flicker component estimating means to set the captured image of the frame number n (1 ≦ n ≦ N) to I (n), the flicker component frequency to f f , and the frame frequency to f and Cam, when the lighting frequency is f L, is estimated flicker component f (n) of the following expression.
そして、フリッカ低減装置は、フリッカ成分除去手段によって、フリッカ成分推定手段により推定されたフリッカ成分と撮像画像との差分を取ることで、撮像画像からフリッカ成分を除去する。
これにより、フリッカ低減装置は、フリッカ成分を低減した撮像画像を取得することが可能となる。
Then, the flicker reducing apparatus removes the flicker component from the captured image by calculating the difference between the flicker component estimated by the flicker component estimating unit and the captured image by the flicker component removing unit.
As a result, the flicker reduction device can acquire a captured image with reduced flicker components.
ここで、本発明のフリッカ低減装置は、コンピュータのCPU(Central Processing Unit)、メモリ、ハードディスク等のハードウェア資源を、フリッカ成分推定手段、フリッカ成分除去手段として協調動作させるためのフリッカ低減プログラムによって実現することもできる。このプログラムは、通信回線を介して配布してもよく、CD−ROMやフラッシュメモリ等の記録媒体に書き込んで配布してもよい。 Here, the flicker reduction apparatus of the present invention is realized by a flicker reduction program for causing hardware resources such as a CPU (Central Processing Unit), a memory, and a hard disk of a computer to cooperate as flicker component estimation means and flicker component removal means. You can also This program may be distributed through a communication line, or may be distributed by writing in a recording medium such as a CD-ROM or a flash memory.
また、本発明は、フレーム周波数が照明周波数より大きい撮像装置で撮像された撮像画像に含まれるフリッカ成分を低減するフリッカ低減システムであって、受光素子と、照明周波数推定装置と、フリッカ低減装置とを備えることを特徴とする。 The present invention also provides a flicker reduction system for reducing a flicker component included in a captured image captured by an imaging device having a frame frequency greater than the illumination frequency, the light receiving element, the illumination frequency estimation device, and the flicker reduction device. It is characterized by providing.
かかる構成によれば、フリッカ低減システムは、受光素子によって、照明光の強度を時系列に沿って測定し、測定時間内における照明光の強度の変化を示す波形を出力する。
また、フリッカ低減システムは、照明周波数推定装置によって、受光素子からの出力波形を入力し、この出力波形に基づいて照明周波数を推定する。
According to such a configuration, the flicker reduction system measures the intensity of the illumination light along the time series by the light receiving element, and outputs a waveform indicating a change in the intensity of the illumination light within the measurement time.
Further, the flicker reduction system receives an output waveform from the light receiving element by the illumination frequency estimation device, and estimates the illumination frequency based on the output waveform.
さらに、フリッカ低減システムは、フリッカ低減装置の周波数比較判定手段によって、照明周波数推定装置により推定された照明周波数が、撮像装置の既知のフレーム周波数よりも小さいか否かを比較判定する。そして、フリッカ低減システムは、フリッカ低減装置のフリッカ成分推定手段によって、周波数比較判定手段により照明周波数がフレーム周波数よりも小さいと判定された場合、フレーム番号n(1≦n≦N)の撮像画像をI(n)とし、フリッカ成分の周波数をffとし、フレーム周波数をfCamとし、照明周波数をfLとしたときに、フリッカ成分f(n)を次の式により推定する。 Further, the flicker reduction system compares and determines whether or not the illumination frequency estimated by the illumination frequency estimation device is smaller than the known frame frequency of the imaging device by the frequency comparison and determination unit of the flicker reduction device. When the flicker component estimating unit of the flicker reducing device determines that the illumination frequency is lower than the frame frequency by the flicker reducing unit, the flicker reducing system obtains a captured image of frame number n (1 ≦ n ≦ N). When I (n) is set, the flicker component frequency is f f , the frame frequency is f Cam , and the illumination frequency is f L , the flicker component f (n) is estimated by the following equation.
そして、フリッカ低減システムは、フリッカ低減装置のフリッカ成分除去手段によって、フリッカ成分推定手段により推定されたフリッカ成分と撮像画像との差分を取ることで、撮像画像からフリッカ成分を除去したフリッカ低減画像を生成する。
これによって、フリッカ低減システムは、フリッカ成分を低減した撮像画像を取得することが可能となる。
The flicker reduction system obtains a flicker-reduced image obtained by removing the flicker component from the captured image by taking the difference between the flicker component estimated by the flicker component estimating unit and the captured image by the flicker component removing unit of the flicker reducing device. Generate.
Thus, the flicker reduction system can acquire a captured image with reduced flicker components.
本発明は、以下に示す優れた効果を奏するものである。
本発明によれば、撮像画像に含まれるフリッカ成分を高精度に推定し、推定したフリッカ成分を信号処理によって撮像画像から除去することで、フリッカ成分を低減した撮像画像を取得することができる。したがって、本発明によれば、フリッカ成分による撮像画像の画質劣化を抑制することが可能となる。
The present invention has the following excellent effects.
According to the present invention, it is possible to obtain a captured image with a reduced flicker component by estimating flicker components included in the captured image with high accuracy and removing the estimated flicker components from the captured image by signal processing. Therefore, according to the present invention, it is possible to suppress deterioration in image quality of a captured image due to a flicker component.
以下、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明において、同一の名称および符号については原則として同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. In the following description, the same name and reference sign indicate the same or the same member in principle, and the detailed description is omitted as appropriate.
[フリッカ低減装置の構成]
図1に示すように、本発明の実施形態に係るフリッカ低減装置1は、フレーム周波数が照明周波数より大きい撮像装置Camにより撮像された撮像画像I(n)からフリッカ成分を除去した画像であるフリッカ低減画像を生成するものである。なお、以下では、フレーム周波数を「フレーム周波数fCam」と表記し、照明周波数を「照明周波数fL」と表記する。また、ここでは、フレーム周波数fCamと照明周波数fLは既知であるものとする。
[Configuration of flicker reduction device]
As shown in FIG. 1, the
フリッカ低減装置1は、フリッカ成分推定手段11と、フリッカ成分除去手段12とを備えている。
フリッカ成分推定手段11は、撮像装置Camにより撮像された撮像画像に含まれるフリッカ成分を推定するものである。なお、以下では、簡単のため、撮像装置Camにより撮像された撮像画像がモノクロ画像である場合を例にとって説明する。
ここでは、フリッカ成分が含まれた撮像画像をI(x,y,n)と表す。撮像画像I(x,y,n)は、フリッカ成分が含まれない撮像画像(フリッカ低減画像)J(x,y,n)とフリッカ成分f(x,y,n)との和と考えられるので、次の式(3)で表される。
The
The flicker component estimation means 11 estimates a flicker component included in a captured image captured by the imaging device Cam. In the following, for the sake of simplicity, a case where the captured image captured by the imaging device Cam is a monochrome image will be described as an example.
Here, the captured image including the flicker component is represented as I (x, y, n). The captured image I (x, y, n) is considered to be the sum of the captured image (flicker reduced image) J (x, y, n) and the flicker component f (x, y, n) that do not include the flicker component. Therefore, it is expressed by the following equation (3).
したがって、フリッカ成分推定手段11は、前記式(3)に示す撮像画像I(x,y,n)から、この撮像画像I(x,y,n)に含まれるフリッカ成分f(x,y,n)を推定する。 Therefore, the flicker component estimation means 11 calculates the flicker component f (x, y, n) included in the captured image I (x, y, n) from the captured image I (x, y, n) shown in the equation (3). n) is estimated.
撮像画像I(x,y,n)のうち、明るい画像レベルの出力(80%)が得られている位置(x0,y0)の時間変化出力をI(n)とする。フリッカ成分推定手段11は、例えば、図示しない入力手段を介した指示入力に応じて位置(x0,y0)を指定する。
Of the captured image I (x, y, n), a time-change output at a position (x 0 , y 0 ) where a bright image level output (80%) is obtained is defined as I (n). For example, the flicker
ここで、図2に示すのは、輝度変化(光量変化)が大きい照明下において、撮像装置Camによって動画像を撮像した場合における撮像画像の出力例を示すグラフである。図2に示す例では、撮像装置Camのフレーム周波数fCamが120Hzであるものとする。なお、撮像装置Camは、ハイビジョンやスーパーハイビジョンなどの高いフレーム周波数fCamで被写体を撮像可能なカメラを想定している。 Here, FIG. 2 is a graph illustrating an output example of a captured image when a moving image is captured by the imaging device Cam under illumination with a large luminance change (light amount change). In the example illustrated in FIG. 2, it is assumed that the frame frequency f Cam of the imaging device Cam is 120 Hz. Note that the imaging device Cam is assumed to be a camera that can capture an image of a subject at a high frame frequency f Cam such as high-definition or super high-definition.
図2に示すグラフにおいて、横軸は、時間[s]であり、縦軸は、画像レベルを示し、波形は、撮像画像(画像出力)I(n)を示している。nはフレーム番号である。ここでは、従来の撮像装置によって16階調の画像が撮像されるため、画像レベルが0〜65535で表されるが、図2に示すグラフでは、明るい画像出力が得られている部分(画像レベルが48000〜52500の部分)のみを表示している。 In the graph shown in FIG. 2, the horizontal axis represents time [s], the vertical axis represents the image level, and the waveform represents the captured image (image output) I (n). n is a frame number. Here, since a 16-gradation image is picked up by a conventional imaging device, the image level is represented by 0 to 65535. However, in the graph shown in FIG. 2, a portion where a bright image output is obtained (image level) Only 48000-52500).
図2に示すように、撮像画像I(n)は、画像レベルが、48700付近と51000付近とを短時間で行ったり来たりする正弦波で表されている。つまり、本来、一定の値が続くべき画像出力に、画像レベル(明るさ、輝度)の時間変動が生じていることがわかる。
図2に示す撮像画像I(n)が、照明の電源周波数が50Hzの地域で撮像されたものである場合、照明周波数fL(照明の電源周波数×2=100Hz)と撮像装置のフレーム周波数fCam(120Hz)とのずれにより生じる画像レベル(明るさ、輝度)の時間変動を表す成分であるフリッカ成分f(n)が含まれていることになる。
このフリッカ成分f(n)は正弦波であり、次の式(4)によって表される。
As shown in FIG. 2, the captured image I (n) is represented by a sine wave whose image level fluctuates around 48700 and 51000 in a short time. That is, it can be seen that the image level (brightness, luminance) temporal variation occurs in the image output that should continue to have a constant value.
When the captured image I (n) illustrated in FIG. 2 is captured in an area where the power supply frequency of the illumination is 50 Hz, the illumination frequency f L (the power supply frequency of the illumination × 2 = 100 Hz) and the frame frequency f of the imaging device This means that a flicker component f (n), which is a component representing temporal variation of the image level (brightness, luminance) caused by the deviation from Cam (120 Hz), is included.
The flicker component f (n) is a sine wave and is expressed by the following equation (4).
前記式(4)において、ffはフリッカ成分f(n)の周波数であり、撮像装置Camのフレーム周波数fCam−照明周波数fLで表される。
前記式(4)に示すフリッカ成分f(n)の振幅Sおよび位相φが推定できれば、フリッカ成分f(n)を推定することが可能である。しかし、フリッカ成分f(n)の振幅Sおよび位相φを推定する演算処理は複雑であり、処理負荷が大きいため現実的でない。そこで、本実施形態に係るフリッカ低減装置1は、演算処理が比較的容易な数式でフリッカ成分f(n)を推定することで、処理負荷を軽減することを可能とした。
In the equation (4), f f is the frequency of the flicker component f (n), and is represented by the frame frequency f Cam of the imaging device Cam −the illumination frequency f L.
If the amplitude S and phase φ of the flicker component f (n) shown in the equation (4) can be estimated, the flicker component f (n) can be estimated. However, the calculation process for estimating the amplitude S and the phase φ of the flicker component f (n) is complicated and unrealistic because the processing load is large. Therefore, the
具体的には、図1に示すフリッカ成分推定手段11は、次の式(5)により、フリッカ成分f(n)を推定する。 Specifically, the flicker component estimation means 11 shown in FIG. 1 estimates the flicker component f (n) by the following equation (5).
前記式(4)に示すように、フリッカ成分f(n)の正弦波の振幅Sおよび位相φは、sin関数とcos関数とで表されることから、フリッカ成分推定手段11では、前記式(5)に示すように、振幅Sおよび位相φを、sin関数とcos関数とに分けて、これらの合成関数として扱うこととした。これによって、フリッカ成分推定手段11は、前記式(5)に示す係数A,Bを求めることで、フリッカ成分f(n)を容易に推定することが可能となる。 As shown in the equation (4), the amplitude S and the phase φ of the sine wave of the flicker component f (n) are expressed by a sin function and a cos function. As shown in 5), the amplitude S and the phase φ are divided into a sin function and a cos function and treated as a composite function thereof. As a result, the flicker component estimation means 11 can easily estimate the flicker component f (n) by obtaining the coefficients A and B shown in the equation (5).
なお、前記式(4)における振幅Sおよび位相φと、前記式(5)における係数A,Bとの関係は、次の式(6)で表される。 The relationship between the amplitude S and the phase φ in the equation (4) and the coefficients A and B in the equation (5) is expressed by the following equation (6).
ここで、フリッカ成分f(n)を推定する範囲を、(1≦n≦N)とする。Nは、フリッカ成分f(n)を推定するために用いるフレーム数を表しており、推定する範囲(1≦n≦N)にフリッカ成分f(n)の1周期の整数倍が入る値に設定される。 Here, the range in which the flicker component f (n) is estimated is (1 ≦ n ≦ N). N represents the number of frames used to estimate the flicker component f (n), and is set to a value in which an integral multiple of one cycle of the flicker component f (n) falls within the estimated range (1 ≦ n ≦ N). Is done.
ここで、実際に撮像画像(画像出力)I(n)からフリッカ成分f(n)を推定する場合には、フリッカ成分f(n)に重畳されている直流成分Cの影響を差し引く必要がある。この直流成分Cは、フリッカ成分f(n)を推定する範囲(1≦n≦N)の平均値であると考えることができる。
したがって、直流成分Cは、次の式(7)のように求められる。
Here, when the flicker component f (n) is actually estimated from the captured image (image output) I (n), it is necessary to subtract the influence of the DC component C superimposed on the flicker component f (n). . The direct current component C can be considered as an average value in a range (1 ≦ n ≦ N) in which the flicker component f (n) is estimated.
Therefore, the DC component C is obtained as in the following equation (7).
また、フリッカ成分推定手段11は、関数I´(n)=I(n)−Cとし、関数I´(n)を前記式(5)に示す関数f(n)にフィッティングさせる。 Further, the flicker component estimating means 11 sets the function I ′ (n) = I (n) −C, and fits the function I ′ (n) to the function f (n) shown in the equation (5).
フリッカ成分推定手段11は、前記式(5)に示す関数f(n)の係数A,Bを、次の式(8)に示すように、関数I´(n)と、関数I´(n)のフィッティング対象となる関数f(n)との2乗誤差を最小化する係数で決定する。 The flicker component estimating means 11 uses the function I ′ (n) and the function I ′ (n) as shown in the following equation (8), using the coefficients A and B of the function f (n) shown in the equation (5). ) With a coefficient that minimizes a square error with the function f (n) to be fitted.
この条件を解析的に解くと、前記式(5)に示す関数f(n)の係数A,Bは、次の式(9)のように求められる。 When this condition is solved analytically, the coefficients A and B of the function f (n) shown in the equation (5) are obtained as the following equation (9).
以上のようにして、フリッカ成分推定手段11は、前記式(5)に示す関数f(n)の係数A,Bをそれぞれ求める。フリッカ成分推定手段11は、求めた係数A,Bを前記式(5)に代入することで、フリッカ成分f(n)を推定する。このようにして推定されたフリッカ成分f(n)は、フリッカ成分除去手段12に出力される。 As described above, the flicker component estimating means 11 obtains the coefficients A and B of the function f (n) shown in the above equation (5). The flicker component estimation means 11 estimates the flicker component f (n) by substituting the obtained coefficients A and B into the equation (5). The flicker component f (n) estimated in this way is output to the flicker component removal means 12.
フリッカ成分除去手段12は、フリッカ成分推定手段11からフリッカ成分の推定結果を入力するとともに、撮像装置Camから撮像画像を入力し、撮像画像からフリッカ成分を差し引くことで、フリッカ低減画像を生成するものである。
The flicker
ここで、フレーム番号nの撮像画像I(n)と、フリッカ成分推定手段11によって、撮像画像I(n)に含まれるフリッカ成分f(n)を推定した結果と、フリッカ成分除去手段12によって、フリッカ成分f(n)と撮像画像I(n)との差分を取ることで生成したフリッカ低減画像e(n)=I(n)−f(n)との関係を表すグラフを図3に示した。なお、図3では、フリッカ成分f(n)と撮像画像I(n)とフリッカ低減画像e(n)との関係を同じグラフ内で表して分かりやすくするため、便宜上、フリッカ成分f(n)に直流成分Cを加算している。
Here, the captured image I (n) of the frame number n, the flicker
図3に示す例では、N=36とした。つまり、フリッカ成分推定手段11によって、フレーム周波数120Hzで撮像された撮像画像I(n)の36フレーム分(撮像時間0.3秒分の撮像画像)を用いて、フリッカ成分f(n)を推定した。そして、フリッカ成分除去手段12によって、フリッカ成分推定手段11において撮像時間0.3秒分の撮像画像I(n)を用いて推定されたフリッカ成分f(n)を、撮像時間1秒分の撮像画像I(n)に適用してフリッカ低減画像e(n)を生成した。
In the example shown in FIG. 3, N = 36. That is, the flicker component estimation means 11 estimates the flicker component f (n) using 36 frames (captured image for 0.3 sec. Imaging time) of the captured image I (n) captured at a frame frequency of 120 Hz. did. Then, the flicker
図3に示すように、撮像画像I(n)の出力は、画像レベルが48700付近と51000付近とを短時間で行ったり来たりする正弦波で表されており、画像レベルに時間変動が生じていることが確認できる。一方、図3に示すように、フリッカ成分除去手段12によって、フリッカ成分推定手段11により推定されたフリッカ成分f(n)を撮像画像I(n)から除去した結果であるフリッカ低減画像e(n)は、画像レベルが略一定となっており、画像レベルに時間変動が略生じていないことが確認できる。
As shown in FIG. 3, the output of the captured image I (n) is represented by a sine wave in which the image level moves back and forth in the vicinity of 48700 and 51000 in a short time, and time fluctuation occurs in the image level. Can be confirmed. On the other hand, as shown in FIG. 3, the flicker
ここで、フリッカ成分推定手段11により推定されたフリッカ成分f(n)は、前記したように、撮像装置Camで撮像された実際の撮像画像I(x,y,n)全体のうち、フリッカ成分f(n)を推定する位置(x0,y0)の時間範囲(1≦n≦N)分のフレームを用いて求めたものである。
つまり、フリッカ成分推定手段11により推定されたフリッカ成分f(n)には、実際の撮像画像I(x,y,n)全体のうち、フリッカ成分f(n)を推定した位置(x0,y0)の時間範囲(1≦n≦N)内の画像レベルの変動しか反映されていない。
Here, as described above, the flicker component f (n) estimated by the flicker component estimation means 11 is the flicker component of the entire actual captured image I (x, y, n) captured by the imaging device Cam. This is obtained using frames for the time range (1 ≦ n ≦ N) of the position (x 0 , y 0 ) for estimating f (n).
That is, the flicker component f (n) estimated by the flicker component estimation means 11 includes the position (x 0 ,) where the flicker component f (n) is estimated in the entire actual captured image I (x, y, n). Only the fluctuation of the image level within the time range (1 ≦ n ≦ N) of y 0 ) is reflected.
一方で、実際の撮像画像I(x,y,n)は、画素位置(x,y)に応じて画像レベルが時々刻々と変化する。そのため、フリッカ成分推定手段11により推定されたフリッカ成分f(n)を、撮像画像I(x,y,n)の全体に適用してフリッカ低減画像J(x,y,n)を求めるためには、撮像画像I(x,y,n)の各画素位置(x,y)の画像レベルに応じた補正係数I(x,y,n)/Cを乗算する必要がある。 On the other hand, the actual captured image I (x, y, n) has an image level that changes every moment according to the pixel position (x, y). Therefore, the flicker component f (n) estimated by the flicker component estimation means 11 is applied to the entire captured image I (x, y, n) to obtain the flicker reduced image J (x, y, n). Needs to be multiplied by a correction coefficient I (x, y, n) / C corresponding to the image level of each pixel position (x, y) of the captured image I (x, y, n).
具体的には、フリッカ成分除去手段12は、次の式(10)により、撮像画像I(x,y,n)からフリッカ成分f(n)を除去したフリッカ低減画像J(x,y,n)を求める。
Specifically, the flicker
次に、図4を参照して、フリッカ低減装置1の動作について説明する。
図4に示すように、フリッカ低減装置1は、フリッカ成分推定手段11によって、前記式(5)〜(9)を用いて、撮像装置Camで撮像された撮像画像I(n)のフリッカ成分f(n)を推定する(ステップS1)。フリッカ低減装置1は、フリッカ成分推定手段11によって、推定したフリッカ成分f(n)をフリッカ成分除去手段12に出力する。
Next, the operation of the
As shown in FIG. 4, the
そして、フリッカ低減装置1は、フリッカ成分除去手段12によって、フリッカ成分推定手段11からフリッカ成分f(n)の推定結果を入力し、前記式(10)を用いて、撮像装置Camで撮像された撮像画像I(x,y,n)からフリッカ低減画像J(x,y,n)を生成する(ステップS2)。フリッカ低減装置1は、フリッカ成分除去手段12によって、生成したフリッカ低減画像J(x,y,n)を外部に出力する。
Then, the
フリッカ低減装置1は、以上のように動作する。
以上説明した、本発明の実施形態に係るフリッカ低減装置1によれば、フリッカ成分推定手段11によって、撮像画像に含まれるフリッカ成分を容易に、かつ、高精度に推定することが可能となる。
また、フリッカ低減装置1によれば、フリッカ成分除去手段12によって、フリッカ成分推定手段11で推定されたフリッカ成分と撮像画像との差分を取ることで、推定されたフリッカ成分を撮像画像から除去したフリッカ低減画像を生成することができる。
このように、フリッカ低減装置1によれば、撮像画像に含まれるフリッカ成分を信号処理によって低減することができるので、フリッカ成分による撮像画像の画質劣化を抑制することができる。
The
According to the
Further, according to the
As described above, according to the
[フリッカ低減システムの構成]
次に、図5を参照して、本発明の実施形態に係るフリッカ低減システム100について説明する。
図5に示すように、フリッカ低減システム100は、フレーム周波数が照明周波数よりも大きい撮像装置Camにより撮像された撮像画像から、当該撮像画像に含まれるフリッカ成分を低減したフリッカ低減画像を生成するものであって、フリッカ低減装置1Aと、受光素子2と、照明周波数推定装置3とを備えている。なお、以下では、フレーム周波数を「フレーム周波数fCam」と表記し、照明周波数を「照明周波数fL」と表記する。また、ここでは、フレーム周波数fCamは既知であり、照明周波数fLは不明であるものとする。
[Flicker reduction system configuration]
Next, the flicker reduction system 100 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 5, the flicker reduction system 100 generates a flicker-reduced image in which a flicker component included in the captured image is reduced from a captured image captured by the imaging device Cam having a frame frequency higher than the illumination frequency. The flicker reduction device 1A, the
ここで、撮像装置Camは、被写体の動画像を撮像するものであって、ここでは、ハイビジョンやスーパーハイビジョンなどの高いフレーム周波数fCamで被写体を撮像可能なカメラを指す。
例えば、輝度変化(光量変化)が大きい照明Lの下において、フレーム周波数fCamが120Hzの撮像装置Camによって被写体の動画像を撮像した場合、図2に示したような撮像画像(画像出力)I(n)が得られる。図2に示す撮像画像I(n)が、照明の電源周波数が50Hzの地域で撮像されたものである場合、照明周波数fL(照明の電源周波数×2=100Hz)と撮像装置Camのフレーム周波数fCam(120Hz)とのずれにより生じる画像レベル(明るさ、輝度)の時間変動を表す成分であるフリッカ成分f(n)が含まれていることになる。
Here, the imaging device Cam captures a moving image of a subject, and here refers to a camera that can capture the subject at a high frame frequency f Cam such as high-definition or super high-definition.
For example, when a moving image of a subject is captured by the imaging device Cam having a frame frequency f Cam of 120 Hz under the illumination L having a large luminance change (light amount change), a captured image (image output) I as shown in FIG. (N) is obtained. When the captured image I (n) illustrated in FIG. 2 is captured in an area where the power supply frequency of the illumination is 50 Hz, the illumination frequency f L (the power supply frequency of the illumination × 2 = 100 Hz) and the frame frequency of the imaging device Cam This means that the flicker component f (n), which is a component representing the temporal variation of the image level (brightness, luminance) caused by the deviation from f Cam (120 Hz), is included.
再び、図5に示すように、フリッカ低減装置1Aは、フリッカ成分推定手段11と、フリッカ成分除去手段12と、周波数比較判定手段13とを備えている。
フリッカ成分推定手段11は、後記する周波数比較判定手段13から照明周波数fLが撮像装置Camのフレーム周波数fCamより小さい旨の通知を受け取った場合、撮像装置Camにより撮像された撮像画像に含まれるフリッカ成分を推定するものである。
Again, as shown in FIG. 5, the
When the flicker
フリッカ成分除去手段12は、フリッカ成分推定手段11からフリッカ成分の推定結果を入力するとともに、撮像装置Camから撮像画像を入力し、撮像画像からフリッカ成分を差し引くことで、フリッカ低減画像を生成するものである。
なお、フリッカ成分推定手段11およびフリッカ成分除去手段12については、図1を参照して前記した通りであるので、ここでは詳細な説明を省略する。
The flicker
The flicker component estimating means 11 and the flicker component removing means 12 are as described above with reference to FIG.
周波数比較判定手段13は、後記する照明周波数推定装置3により推定された照明周波数fLと、撮像装置Camの既知のフレーム周波数fCamとを比較し、照明周波数fLが撮像装置Camのフレーム周波数fCamより小さいか否かを判定するものである。周波数比較判定手段13は、照明周波数fLと撮像装置Camのフレーム周波数fCamとを比較した結果、照明周波数fLが撮像装置Camのフレーム周波数fCamより小さい場合、フリッカ成分推定手段11にその旨を通知する。
The frequency comparison / determination means 13 compares the illumination frequency f L estimated by the illumination
受光素子2は、撮像装置Camに近接して配置され、撮像環境に設置された照明Lから入射した照明光の強度を測定し、測定した照明光の強度を電気信号に変えて出力するセンサである。受光素子2は、ここでは、照明Lから入射した照明光の強度に応じて電圧を生じるようになっており、測定時間内における出力電圧の変化を時系列に沿って示す波形を出力する。このような受光素子2は、例えば、一般的なフォトダイオードなどを用いることができる。
The
ここで、図6に示すのは、照明Lがハロゲンランプである場合の受光素子2の出力例を示すグラフである。図6に示すグラフにおいて、横軸は時間[s]であり、縦軸は出力電圧[v]である。受光素子2からの出力波形は、照明周波数推定装置3に出力される。
Here, FIG. 6 is a graph showing an output example of the
照明周波数推定装置3は、測定時間内における出力電圧の変化を時系列に沿って示す出力波形を受光素子2から入力し、この出力波形から撮像環境の照明周波数fLを推定するものである。
照明周波数推定装置3は、ここでは、受光素子2から入力した出力波形のピーク間の時間(ピークから次のピークが来るまでの時間)を検出し、検出したピーク間の時間に基づいて照明周波数fLを推定する。例えば、照明周波数推定装置3は、検出したピーク間の時間の逆数を照明周波数fLと推定する。図6に示す出力波形の場合、ピークp1−ピークp2間の時間が0.01[s]であるので、照明周波数推定装置3は、照明周波数fLを100Hzと推定する。照明周波数推定装置3は、推定した照明周波数fLをフリッカ低減装置1Aに出力する。
Lighting
Here, the illumination
[フリッカ低減システムの動作]
次に、図7を参照して、本発明の実施形態に係るフリッカ低減システム100の動作について説明する。なお、以下では、簡単のため、撮像装置Camにより撮像された撮像画像がモノクロ画像である場合を例にとって説明する。
図7に示すように、フリッカ低減システム100は、受光素子2によって、照明Lの光の強度を測定する(ステップS11)。フリッカ低減システム100は、受光素子2によって、測定時間内における照明光の強度の変化を時系列に沿って表す波形を出力する。
[Operation of flicker reduction system]
Next, the operation of the flicker reduction system 100 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the following, for the sake of simplicity, a case where the captured image captured by the imaging device Cam is a monochrome image will be described as an example.
As shown in FIG. 7, the flicker reduction system 100 measures the light intensity of the illumination L by the light receiving element 2 (step S11). The flicker reduction system 100 outputs, by the
また、フリッカ低減システム100は、照明周波数推定装置3によって、受光素子2から出力された波形を入力し、この出力波形のピーク間の時間を検出し、検出したピーク間の時間に基づいて照明周波数fLを推定する(ステップS12)。フリッカ低減システム100は、照明周波数推定装置3によって、推定した照明周波数fLをフリッカ低減装置1Aに出力する。
Further, the flicker reduction system 100 receives the waveform output from the
さらに、フリッカ低減システム100は、フリッカ低減装置1Aの周波数比較判定手段13によって、照明周波数推定装置3から出力された照明周波数fLと、撮像装置Camの既知のフレーム周波数fCamとを比較し、照明周波数fLが撮像装置Camのフレーム周波数fCamより小さいか否かを判定する(ステップS13)。
Furthermore, the flicker reduction system 100 compares the illumination frequency f L output from the illumination
周波数比較判定手段13は、照明周波数fLと撮像装置Camのフレーム周波数fCamとを比較した結果、照明周波数fLが撮像装置Camのフレーム周波数fCamより小さいと判定した場合(ステップS13でYes)、フリッカ成分推定手段11にその旨を通知する。
Frequency
一方、フリッカ低減システム100は、フリッカ低減装置1Aの周波数比較判定手段13によって、照明周波数fLと撮像装置Camのフレーム周波数fCamとを比較した結果、照明周波数fLが撮像装置Camのフレーム周波数fCamより大きいと判定した場合(ステップS13でNo)、処理を終了する。
Meanwhile, flicker reduction system 100, by the frequency
続いて、フリッカ低減システム100は、フリッカ低減装置1Aのフリッカ成分推定手段11によって、撮像装置Camから撮像画像を入力し、さらに、周波数比較判定手段13から、照明周波数fLが撮像装置Camのフレーム周波数fCamより小さい旨の通知を入力すると、前記式(5)〜(9)を用いて、撮像装置Camで撮像された撮像画像I(n)のフリッカ成分f(n)を推定する(ステップS14)。フリッカ低減装置1Aは、フリッカ成分推定手段11によって、推定したフリッカ成分f(n)をフリッカ成分除去手段12に出力する。
Then, the flicker reduction system 100, the flicker
そして、フリッカ低減装置1Aは、フリッカ成分除去手段12によって、フリッカ成分推定手段11からフリッカ成分f(n)の推定結果を入力するとともに、撮像装置Camから撮像画像を入力し、前記式(10)を用いて、撮像装置Camで撮像された撮像画像I(x,y,n)からフリッカ低減画像J(x,y,n)を生成する(ステップS15)。
フリッカ低減システム100は、以上のように動作する。
Then, the flicker reducing device 1A inputs the estimation result of the flicker component f (n) from the flicker
The flicker reduction system 100 operates as described above.
以上説明したフリッカ低減システム100によれば、撮像環境の照明周波数fLが不明である場合に、受光素子2によって、撮像環境の照明Lの照明光の強度の時間変化を測定し、照明周波数推定装置3によって、受光素子2による測定結果に基づいて撮像環境の照明周波数fLを推定することができる。
According to the flicker reduction system 100 described above, when the lighting frequency f L of the imaging environment is unknown, by the
そして、フリッカ低減システム100によれば、撮像環境の照明周波数fLが不明である場合に、フリッカ低減装置1Aによって、照明周波数fLが撮像装置Camのフレーム周波数fCamよりも小さいか否かを比較判定した結果に基づいて、オペレータが、フリッカ低減装置1Aによるフリッカ低減処理が必要か否かを判断することが可能となる。 Then, according to the flicker reduction system 100, when the lighting frequency f L of the imaging environment is unknown, the flicker reduction apparatus 1A, whether lighting frequency f L is smaller than the frame frequency f Cam imaging device Cam Based on the result of the comparison determination, the operator can determine whether or not flicker reduction processing by the flicker reduction apparatus 1A is necessary.
具体的には、フリッカ低減システム100によれば、フリッカ低減装置1Aによって、照明周波数fLがフレーム周波数fCamよりも大きいという判定結果が得られた場合、従来の手法と同様に撮像装置Camによる撮像時にシャッタを挿入することでフリッカが生じない撮像画像を取得可能である。よって、オペレータは、フリッカ低減装置1Aによるフリッカ低減処理が不要であると判断することができる。また、その場合、撮像装置Camで撮像された撮像画像に対し、フリッカ低減装置1Aによるフリッカ低減処理を行う必要がなくなるため、フリッカ低減装置1Aによる処理負荷を軽減することができる。 Specifically, according to the flicker reduction system 100, the flicker reduction apparatus 1A, when the determination result that the illumination frequency f L is larger than the frame frequency f Cam is obtained, according to the imaging apparatus Cam as in the conventional method By inserting a shutter at the time of imaging, it is possible to acquire a captured image that does not cause flicker. Therefore, the operator can determine that the flicker reduction process by the flicker reduction apparatus 1A is unnecessary. Further, in that case, it is not necessary to perform the flicker reduction process by the flicker reduction apparatus 1A on the captured image captured by the imaging apparatus Cam, so that the processing load by the flicker reduction apparatus 1A can be reduced.
なお、本発明は、前記した実施形態に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変形を加えることができる。 In addition, this invention is not limited to above-described embodiment, A various deformation | transformation can be added in the range which does not deviate from the meaning.
前記した実施形態に係るフリッカ低減装置1は、コンピュータのCPU(Central Processing Unit)、メモリ、ハードディスク等のハードウェア資源を、フリッカ成分推定手段、フリッカ成分除去手段として協調動作させるためのフリッカ低減プログラムによって実現することもできる。このプログラムは、通信回線を介して配布してもよく、CD−ROMやフラッシュメモリ等の記録媒体に書き込んで配布してもよい。
The
また、本発明は、前記したフリッカ低減装置1を備える撮像装置として構成してもよい。かかる撮像装置によれば、撮像画像からフリッカ成分を高精度に低減したフリッカ低減画像を生成することができるので、フリッカ成分による撮像画像の画質劣化を抑制することができる。
In addition, the present invention may be configured as an imaging device including the
前記した実施形態に係るフリッカ低減システム100のフリッカ低減装置1Aは、コンピュータのCPU(Central Processing Unit)、メモリ、ハードディスク等のハードウェア資源を、周波数比較判定手段、フリッカ成分推定手段、フリッカ成分除去手段として協調動作させるためのフリッカ低減プログラムによって実現することもできる。このプログラムは、通信回線を介して配布してもよく、CD−ROMやフラッシュメモリ等の記録媒体に書き込んで配布してもよい。 The flicker reduction apparatus 1A of the flicker reduction system 100 according to the above-described embodiment includes hardware resources such as a CPU (Central Processing Unit), memory, and hard disk of a computer, frequency comparison determination means, flicker component estimation means, flicker component removal means. It can also be realized by a flicker reduction program for cooperative operation. This program may be distributed through a communication line, or may be distributed by writing in a recording medium such as a CD-ROM or a flash memory.
また、前記した実施形態に係るフリッカ低減システム100は、照明周波数推定装置3によって、受光素子2から出力された出力波形のピーク間の時間に基づいて照明周波数fLを推定することとしたが、これに限られない。例えば、フリッカ低減システム100は、照明周波数推定装置3によって、受光素子2から出力された出力波形をフーリエ変換することによって照明周波数fLを推定してもよい。
In the flicker reduction system 100 according to the above-described embodiment, the illumination
さらに、前記した実施形態に係るフリッカ低減システム100は、照明周波数推定装置3によって、受光素子2から出力された出力波形に基づいて照明周波数fLを推定することとしたが、これに限られない。
具体的には、フリッカ低減システム100は、照明周波数推定装置3によって、撮像環境における既知の電源周波数の2倍の値を、照明周波数fLと推定してもよい。例えば、撮像環境が東日本であれば、電源周波数が50Hzであるので、照明周波数推定装置3は、照明周波数fLを100Hzと推定する。また、例えば、撮像環境が西日本であれば、電源周波数が60Hzであるので、照明周波数推定装置3は、照明周波数fLを120Hzと推定する。
Further, the flicker reduction system 100 according to the aforementioned embodiment, by illuminating the
Specifically, the flicker reduction system 100 may estimate a value twice the known power supply frequency in the imaging environment as the illumination frequency f L by the illumination
これによれば、照明周波数推定装置3による照明周波数fLの推定処理の負荷を軽減することができる。さらに、受光素子2を省略することができるので、フリッカ低減システム100の構成をより簡素化することができる。
According to this, it is possible to reduce the load of the process of estimating the lighting frequency f L by the illumination
また、前記した実施形態に係るフリッカ低減システム100は、フリッカ低減装置1Aの周波数比較判定手段13によって、照明周波数fLがフレーム周波数fLより小さいと判定した場合、フリッカ成分推定手段11にその旨を通知していたが、この通知を行わなくてもよい。
その場合、フリッカ低減システム100は、フリッカ低減装置1Aのフリッカ成分推定手段11およびフリッカ成分除去手段12によって、自動でフリッカ低減処理を行うようにしてもよい。
Further, the flicker reduction system 100 according to the aforementioned embodiment, the frequency
In that case, the flicker reduction system 100 may automatically perform the flicker reduction process by the flicker component estimation means 11 and the flicker component removal means 12 of the flicker reduction apparatus 1A.
さらに、前記した各実施形態では、撮像装置Camで撮像された撮像画像がモノクロ画像である場合を例にとって説明したが、カラー画像であっても同様に、フリッカ低減装置1,1Aによるフリッカ低減処理が可能である。
Furthermore, in each of the above-described embodiments, the case where the captured image captured by the imaging device Cam is a monochrome image has been described as an example. Similarly, even if it is a color image, flicker reduction processing by the
撮像装置Camで撮像された撮像画像がカラー画像(RGB)である場合、例えば、フリッカ低減装置1,1Aは、フリッカ成分推定手段11によって、G画像出力に対しフリッカ成分の推定処理を行う。そして、フリッカ低減装置1,1Aは、フリッカ成分除去手段12によって、G画像出力に対するフリッカ成分の推定結果を、R/G/B画像出力に対して適用してフリッカ低減画像を生成すればよい。
When the captured image captured by the imaging device Cam is a color image (RGB), for example, the
また、例えば、フリッカ低減装置1,1Aは、フリッカ成分推定手段11によって、R/G/B画像出力に対して個別にフリッカ成分の推定を行い、フリッカ成分除去手段12によって、R/G/B画像出力に対して、それぞれのフリッカ成分の推定結果を適用してフリッカ低減画像を生成してもよい。
Further, for example, in the
さらに、フリッカ低減装置1,1Aによるフリッカ低減処理は、撮像装置Camによって撮像され、図示しない蓄積手段に蓄積された撮像画像に対して適用してもよい。
また、撮像装置Camによって予め撮像された撮像画像に対して、フリッカ低減装置1,1Aのフリッカ成分推定手段11によってフリッカ成分推定処理を行ってもよい。そして、フリッカ低減装置1,1Aは、フリッカ成分除去手段12によって、フリッカ成分推定手段11によるフリッカ成分の推定結果をリアルタイムの画像出力に一律に適用して、フリッカ低減画像を生成してもよい。
Furthermore, the flicker reduction processing by the
In addition, the flicker component estimation process may be performed by the flicker
これによれば、リアルタイムの撮像画像に含まれるフリッカ成分も高精度に低減することができるので、中継等で放送される撮像画像の画質劣化を抑制することができる。また、その撮像環境で撮像装置Camによって撮像された撮像画像にどのようなフリッカ成分が表れるのかを予め推定しておくことで、例えば、中継前にフリッカ成分の推定を行うことで、中継時にはフリッカ成分の推定を行う必要がなくなるので、利便性が高くなる。 According to this, since the flicker component included in the real-time captured image can be reduced with high accuracy, it is possible to suppress deterioration in the image quality of the captured image broadcasted by relaying or the like. In addition, by estimating in advance what kind of flicker component appears in the captured image captured by the imaging device Cam in the imaging environment, for example, by estimating the flicker component before relaying, flicker during relaying Since there is no need to estimate the components, convenience is enhanced.
加えて、フリッカ低減システム100は、フリッカ低減装置1Aのフリッカ成分推定手段11によって推定したフリッカ成分f(n)の振幅Sと位相φの値を調整可能な調整装置をさらに備えていてもよい。これによれば、フリッカ低減システム100は、オペレータなどが調整装置を用いて、フリッカ成分推定手段11によって推定したフリッカ成分f(n)の振幅Sと位相φとを手動で調整することが可能となるので、撮影画像に含まれるフリッカ成分をより確実に除去することができる。これによって、撮像画像に含まれるフリッカ成分をより高精度に低減することができるので、フリッカ成分による撮像画像の画質劣化をより確実に抑制することができる。 In addition, the flicker reduction system 100 may further include an adjustment device that can adjust the values of the amplitude S and the phase φ of the flicker component f (n) estimated by the flicker component estimation means 11 of the flicker reduction device 1A. According to this, the flicker reduction system 100 can manually adjust the amplitude S and the phase φ of the flicker component f (n) estimated by the flicker component estimation means 11 using an adjustment device by an operator or the like. As a result, the flicker component contained in the captured image can be more reliably removed. As a result, the flicker component included in the captured image can be reduced with higher accuracy, so that deterioration of the image quality of the captured image due to the flicker component can be more reliably suppressed.
なお、本発明は、前記したフリッカ低減装置1と調整装置とを備えるフリッカ低減システムとして構成してもよいし、前記したフリッカ低減装置1を備える撮像装置と調整装置とを備えるフリッカ低減システムとして構成してもよい。
The present invention may be configured as a flicker reduction system including the
1,1A フリッカ低減装置
11 フリッカ成分推定手段
12 フリッカ成分除去手段
13 周波数比較判定手段
2 受光素子
3 照明周波数推定装置
100 フリッカ低減システム
Cam 撮像装置
DESCRIPTION OF
Claims (3)
フレーム番号n(1≦n≦N)の前記撮像画像をI(n)とし、前記フリッカ成分の周波数をffとし、前記フレーム周波数をfCamとし、前記照明周波数をfLとしたときに、前記フリッカ成分f(n)を
前記フリッカ成分推定手段により推定された前記フリッカ成分と前記撮像画像との差分を取ることで、前記撮像画像から前記フリッカ成分を除去したフリッカ低減画像を生成するフリッカ成分除去手段とを備えるフリッカ低減装置。 A flicker reduction device for reducing a flicker component included in a captured image captured by an imaging device having a frame frequency greater than an illumination frequency,
When the captured image of the frame number n (1 ≦ n ≦ N) is I (n), the flicker component frequency is f f , the frame frequency is f Cam , and the illumination frequency is f L , The flicker component f (n)
A flicker reduction device comprising flicker component removal means for generating a flicker reduced image obtained by removing the flicker component from the captured image by taking the difference between the flicker component estimated by the flicker component estimation means and the captured image .
照明光の強度を時系列に沿って測定し、測定時間内における前記照明光の強度の変化を示す波形を出力する受光素子と、
前記受光素子からの出力波形を入力し、この出力波形に基づいて、前記照明周波数を推定する照明周波数推定装置と、
前記照明周波数推定装置によって推定された前記照明周波数が、前記撮像装置の既知の前記フレーム周波数よりも小さいか否かを比較判定する周波数比較判定手段と、前記周波数比較判定手段によって前記照明周波数が前記フレーム周波数よりも小さいと判定された場合、
フレーム番号n(1≦n≦N)の前記撮像画像をI(n)とし、前記フリッカ成分の周波数をffとし、前記フレーム周波数をfCamとし、前記照明周波数をfLとしたときに、前記フリッカ成分f(n)を
A light receiving element that measures the intensity of the illumination light along a time series and outputs a waveform indicating a change in the intensity of the illumination light within a measurement time;
Input an output waveform from the light receiving element, and based on this output waveform, an illumination frequency estimation device that estimates the illumination frequency;
Frequency comparison determination means for comparing whether or not the illumination frequency estimated by the illumination frequency estimation apparatus is smaller than the known frame frequency of the imaging apparatus, and the illumination frequency is determined by the frequency comparison determination means. If it is determined that it is lower than the frame frequency,
When the captured image of the frame number n (1 ≦ n ≦ N) is I (n), the flicker component frequency is f f , the frame frequency is f Cam , and the illumination frequency is f L , The flicker component f (n)
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