JP3476400B2 - フリッカ検出・補正装置およびフリッカ検出・補正方法 - Google Patents
フリッカ検出・補正装置およびフリッカ検出・補正方法Info
- Publication number
- JP3476400B2 JP3476400B2 JP29731699A JP29731699A JP3476400B2 JP 3476400 B2 JP3476400 B2 JP 3476400B2 JP 29731699 A JP29731699 A JP 29731699A JP 29731699 A JP29731699 A JP 29731699A JP 3476400 B2 JP3476400 B2 JP 3476400B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flicker
- frame
- output
- averaging
- sumn
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims description 53
- 238000012937 correction Methods 0.000 title description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 4
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 claims description 47
- 230000010354 integration Effects 0.000 claims description 21
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 15
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 11
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 8
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 30
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 22
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 8
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 7
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 101100004031 Mus musculus Aven gene Proteins 0.000 description 4
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 3
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 2
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 2
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000009089 cytolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Picture Signal Circuits (AREA)
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
- Studio Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＭＯＳ型撮像素子
のようなＸＹアドレス方式の撮像素子を用い、電源周波
数で明るさが変動する照明光のもとで撮像された映像に
発生するフリッカを検出し、補正することを可能とした
フリッカ検出・補正装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】まず、図１８〜図１９を用いて、前記フ
リッカの発生する原理を説明する。 【０００３】図１８は電源周波数が５０Hzの場合の、フ
リッカの発生原理を説明するための図である。 【０００４】この図の（ａ）に示すような周波数が５０
Hzの交流電源で蛍光灯などを点灯した場合、その照明光
は電源電流の振幅が最も大きくなったときに最も明るく
なるので、（ｂ）に示すように、電源周波数の２倍の周
波数（ここでは１００Hz）で光量が変動する。 【０００５】このように明るさが周期的に変動する蛍光
灯の下で、ｌ／３０秒蓄積のＭＯＳ型撮像素子で撮像し
た場合の蓄積タイミングと撮像素子出力を（ｃ），
（ｄ）に示す。この場合、（ｃ）に示すように、読み出
し点A1からB1までの入射光量を積分した値が撮像素子の
第１ラインの出力信号になる。同様にして、読み出し点
A2からB2までの入射光量の積分が第２ラインの出力信号
となり、以下最終ラインまで同様の結果となる。 【０００６】このとき、入射される光量に対応して、撮
像素子出力に（ｄ）に示すような変動が現れ、画面上で
輝度レベルの変動となるため、フリッカとして認識され
る。フレーム周期が３０Hzの場合、３フレーム周期で照
明の明るさの位相が揃うため、３フレーム周期毎の輝度
レベルの変動となる。さらにＭＯＳ型撮像素子の場合
は、（ｂ）に示したように、１ライン毎に蓄積タイミン
グが異なるため、１フレーム内にこのフリッカが現れ、
画面上で黒い縞模様として認識されることになり、画質
劣化を引き起こす。 【０００７】図１９は、電源周波数が６０Hzの場合の、
フリッカの発生原理を説明するための図である。 【０００８】この図の（ａ）に示すように、周波数が６
０Hzの交流電源で蛍光灯などを点灯した場合、５０Hzの
場合と同様、（ｂ）に示すように、電源周波数の２倍の
周波数（この場合は１２０Hz）で光量が変動する。 【０００９】このように明るさが１２０Hzの周期で変動
する蛍光灯の下で、１／５０秒蓄積のＭＯＳ型撮像素子
で撮像した場合、（ｃ）に示すように読み出し点A1から
B1までの入射光量を積分した値が撮像素子の第１ライン
の出力信号になる。同様にして、読み出し点A2からB2ま
での入射光量の積分が第２ラインの出力信号となり、以
下最終ラインまで同様の結果となる。 【００１０】このとき、入射される光量に対応して、撮
像素子出力に（ｄ）に示すような変動が現れ、画面上で
輝度レベルの変動となるため、フリッカとして認識され
る。 【００１１】電源周波数が６０Hzの場合は、フレーム周
期が光量変動周期の整数倍であるため、５０Hzの場合に
発生するようなフレーム毎の輝度レベルの変動は発生し
ない。しかし、電源周波数が６０Hz付近で変動すると、
画面上の黒い縞模様がフレーム毎に動くように見え、画
質劣化を引き起こす。さらにＭＯＳ型撮像素子の場合
は、５０Hzの場合と同様に１ライン毎に蓄積タイミング
が異なるため、１フレーム内にこのフリッカが現れ、画
面上で黒い縞模様として認識されることになり、画質劣
化を引き起こす。 【００１２】次に、図２０を用いてフリッカを補正する
原理を説明する。ここで、（ａ）〜（ｃ）は電源周波数
が５０Hzの場合、（ｄ）〜（ｆ）は電源周波数が６０Hz
の場合の図である。 【００１３】電源周波数が５０Hzの場合は、（ａ）に示
すように１／１００秒で照明の明るさが変動する。この
とき、（ｂ）に示すように、シャッター速度（撮像素子
の蓄積時間）を１／１００秒の整数倍（図示は２倍の例
であるが、１倍または３倍でもよい）に設定する。この
ように設定すると、第１ラインの読み出しタイミング
（A1からB1）と、第２ラインの読み出しタイミング（A2
からB2）は、入射光量が同一となる。同様に、第３ライ
ン以下最終ラインまで入射光量が同一となる。このた
め、（ｃ）に示すように、撮像素子出力は一定量とな
り、フリッカは発生しない。 【００１４】また、電源周波数が６０Hzの場合は、５０
Hzの場合と同様に、シャッター速度を１／１２０秒の整
数倍（１倍〜４倍）に設定する。（ｅ）は１／１２０秒
の２倍の１／６０秒に設定した場合を示している。この
図に示すように、第１ラインの読み出しタイミング（A1
からB1）と、第２ラインの読み出しタイミング（A2から
B2）は、入射光量が同一となる。同様に、第３ライン以
下最終ラインまで入射光量が同一となる。このため、撮
像素子出力は一定量となり、フリッカは発生しない。 【００１５】つまり、シャッター速度を電源周期の整数
倍であり、かつフレーム周期以内に設定することで、フ
リッカの発生を抑圧しているわけである。 【００１６】そして、このような補正原理に基づいてフ
リッカの補正を行う撮像装置としては、例えば特公平8-
15324号公報に記載されたものがあった。この撮像装置
においては、撮像素子で生成された映像信号の現フィー
ルドの積分値と前フィールドの積分値との差分値を所定
のしきい値と比較することでフリッカの有無を検出し、
検出されたフリッカの有無に応じてシャッター速度を切
り替える構成を有している。 【００１７】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の撮像装置では以下の（１）〜（４）に記載する問題
点があった。 （１）現フィールドと前フィールドとの差分をとるた
め、ＭＯＳ型撮像素子を用いた場合に発生するフィール
ド（またはフレーム）内のフリッカを検出することがで
きない。 （２）現フィールドと前フィールドとの差分をとるた
め、被写体の動きなどにより映像信号の輝度レベルに変
動があった場合、それを誤ってフリッカと判定するおそ
れがあり、正確にフリッカを検出することができない。 （３）電源周波数が６０Hzの場合に発生するフリッカ
は、フィールド毎の変動が殆どないため、現フィールド
と前フィールドとの差分をとることにより検出すること
はできない。このため、フリッカなしと判定してしま
う。 （４）フリッカ補正のためにシャッター速度を１／１０
０秒または１／６０秒に設定すると、入射光量が大きく
なったときに映像信号レベルが飽和してしまい、映像が
表示されない。 【００１８】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたものであり、被写体の動きなどにより映像信号の輝
度レベルに変動があった場合でも、フレームまたはフィ
ールド内にて発生するフリッカを正確に検出することが
可能なフリッカ検出装置を提供することを目的とする。 【００１９】また、電源周波数が６０Hzの場合に発生す
るフリッカの検出が可能なフリッカ検出装置を提供する
ことを目的とする。 【００２０】さらに、フリッカの補正を実現し、かつ入
射光量が大きくなったときに映像が表示されなくなる状
態を回避することの可能なフリッカ検出・補正装置を提
供することを目的とする。 【００２１】 【課題を解決するための手段】本発明のフリッカ検出装
置は、ＭＯＳ型撮像素子で撮像されたフレームまたはフ
ィールド内の所定のラインに含まれる画素の映像信号レ
ベルを積算する積算手段と、複数の前記フレームまたは
前記フィールドにおける前記積算手段の積算結果を平均
化する平均化手段と、前記フレームまたは前記フィール
ド内の静止部分を抽出する静止部分抽出手段と、前記静
止部分抽出手段で抽出された静止部分に対して、前記積
算手段の積算結果を前記平均化手段の平均化結果で除算
する除算手段と、前記除算手段の除算結果に含まれる周
波数成分を検出してフリッカの有無および周波数を判定
するフリッカ判定手段とを備え、前記静止部分抽出手段
は、前記フレームまたは前記フィールド内のフリッカの
ビート周期の整数倍に対応する画像垂直方向の複数のラ
インからなる静止部分判定ブロックに対して前記ライン
毎の積算結果を加算する加算部と、現在の前記フレーム
または前記フィールドにおける前記加算部の加算結果
と、過去の前記フレームまたは前記フィールドにおける
同一画像位置の前記加算結果との変化量をもとに、前記
静止部分判定ブロックが静止部分であるか否かを判定し
て、静止部分であると判定された前記静止部分判定ブロ
ックを抽出する静止部分抽出部とを有することを特徴と
する。この構成により、ＭＯＳ型撮像素子で撮像された
動きのある画像に対しても静止部分の画像情報を用いて
フリッカ検出を行うことにより、動画像においても５０
Ｈｚおよび６０Ｈｚのフリッカ検出を高精度に行うこと
が可能となる。 【００２２】 【００２３】 【００２４】 【００２５】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を用いて説明する。なお、本発明はフレーム処
理またはフィールド処理のいずれにも適用可能である
が、以下の説明はフレーム処理の場合について記載す
る。 【００２６】（第１の実施の形態）本発明の第１の実施
の形態のフリッカ検出装置は、フレーム内の映像信号の
画素レベルを１ライン毎に積算する積算手段と、過去の
複数フレームにおける同一画像位置のラインに対し、前
記１ライン毎の積算結果を平均化する平均化手段と、前
記積算手段の出力を用いて画像の静止部分を抽出する静
止部分抽出手段と、前記静止部分抽出手段で抽出された
静止部分に対して、前記積算手段の前記１ライン毎の積
算結果を前記平均化手段の前記１ライン毎の平均化結果
で除算する除算手段と、前記除算手段の除算結果を周波
数分析してフリッカの有無を判定するフリッカ判定手段
とを備えている。 【００２７】図１は、本発明の第１の実施の形態のフリ
ッカ検出装置の構成を示すブロック図である。このフリ
ッカ検出装置は、積算手段１と、積算手段１の出力が入
力される記憶手段２と、積算手段１の出力および記憶手
段２の出力が入力される平均化手段３と、積算手段１の
出力が入力される静止部分抽出手段４と、積算手段１の
出力、平均化手段３の出力、および静止部分抽出手段４
の出力が入力される除算手段５と、除算手段５の出力が
入力されるフリッカ判定手段６とから構成されている。
ここで、積算手段１、平均化手段３、静止部分抽出手段
４、除算手段５、およびフリッカ判定手段５は、ハード
ロジック、ＤＳＰ、またはコンピュータによるソフト処
理のいずれを用いて実現しても良い。 【００２８】積算手段１には、図示されていないＭＯＳ
型撮像素子で撮像された有効走査期間の映像信号が入力
される。この映像信号は、明るさが５０Hzまたは６０Hz
で変動する光源の下で生成されたものである。積算手段
１は、１フレームの有効走査期間の映像信号の画素をラ
イン毎に加算または平均化する。図２に示すように、第
ｎフレームの第ｉラインの画素レベルをライン毎に加算
または平均化した結果をＳＵＭn,i と記述する。したが
って、映像信号の１フレームが４８０ラインで構成され
ている場合には、ｉ＝１〜４８０について、ＳＵＭn,1
〜ＳＵＭn,480を演算する。 【００２９】記憶手段２は、積算手段１の出力を一時的
に予め定められたフレーム分記憶する。平均化手段３
は、ＳＵＭn,i が算出される以前に積算手段１から出力
され、記憶手段２に記憶されていたＳＵＭn-1,i と、Ｓ
ＵＭn-2,i と、ＳＵＭn-3,i との加算または平均化を行
う。ここで、ＳＵＭn-1,i 、ＳＵＭn-2,i 、ＳＵＭn-3,
i は、図３に示すように、それぞれ第ｎ−１フレーム、
第ｎ−２フレーム、第ｎ−３フレームの第ｉラインにお
ける画素レベルを加算または平均化したものである。こ
の場合、記憶手段２は積算手段１の出力を３フレーム分
蓄積している。ここで、ＳＵＭn-1,i と、ＳＵＭn-2,i
と、ＳＵＭn-3,i とを加算または平均化した結果をＡＶ
Ｅn,i と記述する。なお、ここでは過去の３フレーム分
との加算または平均化を行ったが、２フレーム分以上で
あれば良い。 【００３０】静止部分抽出手段４は、積算手段１の出力
を用いて画像の静止部分を抽出する。静止部分抽出手段
４は、積算手段１の出力が入力される加算部７と、加算
部７の出力が入力される記憶部８と、加算部７の出力お
よび記憶部８の出力が入力される静止部分抽出部９とを
備えている。 【００３１】加算部７は、フレーム内のフリッカ成分の
Ｎ周期分のラインに対して積算手段１の出力を加算す
る。前記Ｎ周期分のラインにより構成される画像の部分
を静止部分判定用ブロックと呼ぶ。第ｎフレームのｊ番
目の静止部分判定用ブロックにおいて加算対象となる先
頭のライン番号をｋ、フレーム内のフリッカ成分のＮ周
期分のライン数をｐラインとすると、加算手段の出力Ｂ
‐ＳＵＭn,j は下記の式で表すことができる。 Ｂ‐ＳＵＭn,j ＝ＳＵＭn,k ＋ＳＵＭn,k+1 ＋・・・＋
ＳＵＭn,k+p-1 【００３２】図４は、Ｎ＝１、ｊ＝１の場合を示してい
る。図１８に示したように、光源の電源周波数が５０H
z、フレーム周期が３０Hzの場合には、Ｎは１から３ま
での整数値をとる。そして、図４に示したＮ＝１の場
合、ｊは１から３までの整数値をとる。このように、フ
レーム内のフリッカ成分のＮ周期分のラインに対して積
算手段１の出力を加算した加算結果は、どのフレームに
ついても、光源の明るさの周期変化による輝度レベルの
変化成分が同一となる。 【００３３】記憶部８は、加算部７の出力を数フレーム
分一時的に記憶する。静止部分抽出部９は、加算部７で
演算された加算結果Ｂ‐ＳＵＭn,j と、記憶部８から読
み出された１フレーム前の加算結果Ｂ‐ＳＵＭn-1,j と
の差分を計算し、その値が予め設定したしきい値TH以下
の場合に、その静止部分判定用ブロックを静止部分と判
定する。前述したとおり、Ｂ‐ＳＵＭn,j とＢ‐ＳＵＭ
n-1,j において光源の明るさの周期変化による輝度レベ
ルの変化成分が同一となるため、差分結果は被写体の変
化分に相当する。したがって、その差分結果をしきい値
THと比較することにより、静止部分か否かを判定するこ
とができる。 【００３４】除算手段５は、静止部分抽出手段４により
静止部分と判定されたブロックに対して、積算手段１の
出力であるＳＵＭn,i と平均化手段３の出力であるＡＶ
Ｅn,i とを用いてＳＵＭn,i ／ＡＶＥn,i を算出する。
フリッカ判定手段６は除算手段５の出力を用いてフリッ
カの有無を判定する。図６にフリッカ判定手段６の構成
例を示す。このフリッカ判定手段６は、除算手段５の出
力が入力されるＤＦＴ（Discrete Fourier Transform：
離散フーリエ変換）手段21と、その出力をしきい値処理
してフリッカの有無を判定するしきい値処理手段22とか
ら構成されている。 【００３５】図７（ａ）は、除算手段５の出力であるＳ
ＵＭn,i ／ＡＶＥn,i を波形で示した一例である。ここ
で、横軸はライン数、すなわちｉであり、縦軸は除算結
果のレベル、すなわちＳＵＭn,i ／ＡＶＥn,i を示して
いる。 【００３６】図７（ｂ）は、ＤＦＴ手段21の出力の一例
である。ここで、横軸は周波数、縦軸は周波数成分のレ
ベルの大きさを示している。そして、５０Hzの周波数成
分を検出するために、５０Hz用のＤＦＴ演算を行ったと
きの周波数成分レベルが図中のＦ50であり、６０Hzの周
波数成分を検出するために、６０Hz用のＤＦＴ演算を行
ったときの周波数成分レベルが図中のＦ60である。 【００３７】しきい値処理手段22では、ＤＦＴ部21の出
力に対して、４つのしきい値、TH50 -ON、TH60-ON、TH
50-OFF、TH60-0FFを予め設定しておく。これらのしきい
値には、TH50-ON＞TH50-OFF、TH60-ON＞TH60-0FFの関係
が成り立つ。そのしきい値と、前述した５０Hzの周波数
成分および６０Hzの周波数成分とを比較し、その大小関
係により、フリッカの有無の判定を行う。 【００３８】すなわち、Ｆ50＜TH50-OFF かつ、Ｆ60＜
TH60-0FFのときフリッカ無しと判定し、α×Ｆ60＜Ｆ50
かつ、Ｆ50＞TH50-ONのとき５０Hzのフリッカ有りと
判定し、β×Ｆ50＜Ｆ60 かつ、Ｆ60＞TH60-ONのとき
６０Hzのフリッカ有りと判定し、上記以外の場合は不明
と判定する。 【００３９】上記の判定式において、αは５０Hzのフリ
ッカ検出用の重み係数、βは６０Hzのフリッカ検出用の
重み係数である。これらの係数はいずれも１より十分大
きな値に設定されているので、５０Hz（または６０Hz）
の周波数成分が６０Hz（または５０Hz）の周波数成分よ
りも予め設定された重み係数倍より大きい場合に、５０
Hz（または６０Hz）のフリッカが有ると判定しているこ
とになる。これによって、被写体のパターンによるフレ
ーム内の輝度レベルの変化がフリッカと判定されるおそ
れを低減している。 【００４０】このように、本発明の第１の実施の形態に
よれば、フレーム内の所定の１ライン毎の画素レベルを
積算し、過去の複数フレームにおける同一の画像位置の
ラインに対し、前記１ライン毎の積算結果を平均化し、
前記積算結果を用いて画像の静止部分を抽出し、前記抽
出された静止部分に対して、前記１ライン毎の積算結果
を前記１ライン毎の平均化結果で除算し、前記除算結果
を周波数分析してフリッカの有無を判定するので、動画
像の撮像時においても５０Hz、６０Hzのフリッカ検出を
高精度に行うことができる。 【００４１】なお、上記の実施の形態では、積算手段１
においてフレーム内の全ラインについて積算している
が、フリッカ成分の周期に対して十分に短い間隔で間引
きしたラインに対して積算を行っても良い。この場合
は、積算手段以降の平均化、除算、およびフリッカ検出
手段も間引きしたラインの信号に対して処理を行う。こ
のように構成することで、記憶手段２の容量を削減する
ことができる。また、平均化手段３は、加算平均に限ら
ず巡回型フィルタやＦＩＲフィルタで構成しても同様な
効果が得られる。 【００４２】（第２の実施の形態）本発明の第２の実施
の形態のフリッカ検出装置では、積算手段１が映像信号
の画素レベルを１ライン毎に積算する代わりに、フレー
ム内のフリッカ成分がほぼ等しい領域毎に積算するよう
に構成した。積算手段１の積算演算の内容以外は第１の
実施の形態と同様である。 【００４３】図８は、本発明の第２の実施の形態におけ
る積算手段１の積算演算を説明するための図である。こ
の図に示すように、フレーム内のフリッカ成分がほぼ等
しいとみなせる領域（図では、隣接した２ラインの左半
分ずつとした）の全有効画素のレベルを加算または平均
化している。ここでは、フレーム内のフリッカ成分がほ
ぼ等しいとみなせる領域をブロックと呼ぶ。そして、第
ｎフレームのｉ番目のブロックの全有効画素のレベルを
加算または平均化した値をＳＵＭn,biと記述する。 【００４４】図９は、本発明の第２の実施の形態におけ
る平均化手段３の平均化演算を説明するための図であ
る。この図に示すように、平均化手段３は、ＳＵＭn,bi
が算出される以前に積算手段１から出力され、記憶手段
２に記憶されていたＳＵＭn-1,biと、ＳＵＭn-2,biと、
ＳＵＭn-3,biとの加算または平均化を行う。ここで、Ｓ
ＵＭn-1,bi、ＳＵＭn-2,bi、ＳＵＭn-3,biは、図９に示
すように、それぞれ第ｎ−１フレーム、第ｎ−２フレー
ム、第ｎ−３フレームのｉ番目のブロックにおける画素
レベルを加算または平均化したものである。この場合、
記憶手段２は積算手段１の出力を３フレーム分蓄積して
いる。ここで、ＳＵＭn-1,biと、ＳＵＭn-2,biと、ＳＵ
Ｍn-3,biとを加算または平均化した結果をＡＶＥn,i と
記述する。 【００４５】図１０は、本発明の第２の実施の形態にお
ける加算部７の加算演算を説明するための図である。加
算部７は、フレーム内のフリッカ成分のＮ周期分に対応
する画像垂直方向のブロックに対して積算手段１の出力
を加算する。前記Ｎ周期分の垂直方向ブロックにより構
成される画像の部分を静止部分判定用ブロックと呼ぶ。
第ｎフレームのｊ番目の静止部分判定用ブロックおいて
加算対象となる先頭のブロック番号をｍ、フレーム内の
フリッカ成分のＮ周期分に対応する画像垂直方向のブロ
ック数をｑ個とすると、加算手段の出力Ｂ‐ＳＵＭn,bj
は下記の式で表すことができる。 Ｂ‐ＳＵＭn,bj＝ＳＵＭn,m ＋ＳＵＭn,m+1 ＋・・・＋
ＳＵＭn,m+q-1 【００４６】図１０は、Ｎ＝１、ｊ＝１の場合を示して
いる。第１の実施の形態と同様、光源の電源周波数が５
０Hz、フレーム周期が３０Hzの場合には、Ｎは１から３
までの整数値をとる。そして、図１０に示したＮ＝１の
場合、ｊは１から３までの整数値をとる。このように、
フレーム内のフリッカ成分のＮ周期分のラインに対して
積算手段１の出力を加算した加算結果は、どのフレーム
についても、光源の明るさの周期変化による輝度レベル
の変化成分が同一となる。 【００４７】図１１は、本発明の第２の実施の形態にお
ける静止部分抽出部９の処理を説明するための図であ
る。静止部分抽出部９は、加算部７で演算された加算結
果Ｂ‐ＳＵＭn,bjと、記憶部８から読み出された１フレ
ーム前の加算結果Ｂ‐ＳＵＭn-1,bjとの差分を計算し、
その値が予め設定したしきい値TH以下の場合に、その静
止部分判定用ブロックを静止部分と判定する。 【００４８】静止部分抽出部９の判定結果を除算手段５
へ与えられる。除算手段５は、静止部分抽出手段４によ
り静止部分と判定されたブロックに対して、積算手段１
の出力であるＳＵＭn,biと平均化手段３の出力であるＡ
ＶＥn,biとを用いてＳＵＭn,bi／ＡＶＥn,biを算出す
る。フリッカ判定手段６は除算手段５の出力を用いてフ
リッカの有無を判定する。フリッカ判定手段６の構成お
よび動作は第１の実施の形態と同様である。 【００４９】本発明の第２の実施の形態のフリッカ検出
装置は、特に色フィルタを用いた撮像素子にて撮像され
た信号に有効である。図１２に単板撮像素子用色フィル
タの配列の様子を示す。ここで、（ａ）は補色フィルタ
配列であり、（ｂ）は原色フィルタの一種であるベイヤ
ー配列の一部を示したものである。これらの図に示すよ
うに、撮像素子の画素毎にそれぞれ異なる色フィルタが
貼られている。 【００５０】図１２（ａ）に示す補色フィルタでは、シ
アンＣｙと黄色Ｙｅとが１画素ずつ交互に配列されたラ
インと、マゼンタＭｇと緑Ｇとが１画素ずつ交互に配列
されたラインとが、１ラインずつ交互に配列されてい
る。この色フィルタを用いた撮像素子の出力の２ライン
を加算する際に、点線で囲んだ４画素を１ブロックと
し、同じブロックを複数個積算する。１ブロック内の信
号は、 Ｃｙ＋Ｍｇ＋Ｙｅ＋Ｇ＝２Ｒ＋３Ｇ＋２Ｂ≒Ｙ となり、ほぼ輝度信号Ｙと同じ信号が得られる。この輝
度信号に近い信号がいくつも積算された信号を用いるこ
とにより、輝度信号を用いてフリッカ検出ができるた
め、精度の高いフリッカ検出が可能となる。 【００５１】次に、図１２（ｂ）に示すベイヤー配列の
場合は、赤Ｒと緑Ｇとが１画素ずつ交互に配列されたラ
インと、緑Ｇと青Ｂとが１画素ずつ交互に配列されたラ
インとが、１ラインずつ交互に配列されている。この色
フィルタを用いた撮像素子の出力の２ラインを加算する
際に、点線で囲んだ４画素を１ブロックとし、同じブロ
ックを複数個積算する。１ブロック内の信号は、 Ｒ＋Ｇ＋Ｇ＋Ｂ＝Ｒ＋２Ｇ＋Ｂ≒Ｙ となり、ほぼ輝度信号Ｙと同じ信号が得られる。この輝
度信号に近い信号がいくつも積算された信号を用いるこ
とにより、輝度信号を用いてフリッカ検出ができるた
め、精度の高いフリッカ検出が可能となる。 【００５２】本発明の第２の実施の形態では、フレーム
内のフリッカ成分がほぼ等しい領域毎に画素レベルを積
算し、過去の複数フレームにおける同一の画像位置の前
記領域に対し、前記領域毎の積算結果を平均化し、前記
積算結果を用いて画像の静止部分を抽出し、前記抽出さ
れた静止部分に対して、前記領域毎の積算結果を前記領
域毎の平均化結果で除算し、前記除算結果を周波数分析
してフリッカの有無を判定するので、第１の実施の形態
と比較して、静止部分判定ブロックのサイズを小さくす
ることができるため、細かいブロックで静止判定が可能
となり、フリッカ検出精度が向上する。また、第１の実
施の形態と同様、動画像の撮像時においても５０Hz、６
０Hzのフリッカ検出を高精度に行うことができる。 【００５３】（第３の実施の形態）本発明の第３の実施
の形態のフリッカ検出装置では、静止部分抽出部９は、
加算部８の現在の加算結果と、同一画像位置のブロック
の過去の加算結果との差分をとる差分手段と、前記差分
手段の出力を前記現在の加算結果または過去の加算結果
で除算する除算手段と、前記除算結果と所定のしきい値
との大小関係から前記ブロックが静止部分であるか否か
を判定するしきい値処理手段とを有する。静止部分抽出
部９以外の部分の構成は第１の実施の形態と同様であ
る。 【００５４】図１３は、本発明の第３の実施の形態のフ
リッカ検出装置における静止部分抽出部９の構成を示す
ブロック図である。この静止部分抽出部９は、加算部７
の出力および記憶部８の出力が入力される差分手段31
と、差分手段31の出力および加算部７の出力が入力され
る除算手段32と、除算手段32の出力が入力されるしきい
値処理手段33とを備えている。 【００５５】差分手段31は、加算部７の現在の加算結果
Ｂ‐ＳＵＭn,j と、記憶部８から読み出された１フレー
ム前の加算結果Ｂ‐ＳＵＭn-1,j との差分をとり、除算
手段32に出力する。除算手段32は、差分手段31の出力を
加算部７の出力で除算し、しきい値処理手段33へ出力す
る。除算手段の出力は ｜Ｂ‐ＳＵＭn,j −Ｂ‐ＳＵＭn-1,j ｜／Ｂ‐ＳＵＭn,
j となる。 【００５６】しきい値処理手段33は上記式の値が予め設
定されたしきい値TH以下の場合、第ｎフレームのｊ番目
の静止部分判定ブロックを静止部分と判定する。しきい
値処理手段33の判定結果は、除算手段５に与えられる。
除算手段５およびフリッカ判定手段６の動作は第１の実
施の形態と同様である。 【００５７】本発明の第３の実施の形態では、現フレー
ムのＢ‐ＳＵＭn,j と１フレーム前のＢ‐ＳＵＭn-1,j
との変化量の比を計算し、しきい値処理を行っているの
で、対象となる映像信号のレベルが異なっても精度の高
い静止部分抽出ができ、その結果、フリッカ検出精度も
向上する。 【００５８】なお、除算手段32において、加算部７の出
力であるＢ‐ＳＵＭn,j で除算する代わりに、記憶部８
の出力であるＢ‐ＳＵＭn-1,j で除算しても同様な効果
が得られる。 【００５９】（第４の実施の形態）本発明の第４の実施
の形態のフリッカ検出装置では、静止部分抽出部９は、
加算部７の現在の加算結果と、同一画像位置の静止部分
判定ブロックの過去の加算結果を平均化する平均化手段
と、前記現在の加算結果と前記平均化手段の平均化結果
との差分をとる差分手段と、前記差分手段の差分結果を
前記平均化手段の平均化結果または前記現在の加算結果
で除算する除算手段と、前記除算結果と所定のしきい値
との大小関係から前記ブロックが静止部分であるか否か
を判定するしきい値処理手段とを有する。 【００６０】図１４は、本発明の第４の実施の形態のフ
リッカ検出装置における静止部分抽出部９の構成を示す
ブロック図である。この静止部分抽出部９は、加算部７
の出力および記憶部８の出力が入力される平均化手段41
と、加算部７の出力および平均化手段41の出力が入力さ
れる差分手段42と、差分手段42の出力および加算部７の
出力が入力される除算手段43と、除算手段43の出力が入
力されるしきい値処理手段33とを備えている。 【００６１】平均化手段41は、加算部７の現在の加算結
果Ｂ‐ＳＵＭn,j と、記憶部８から読み出された１、２
フレーム前の加算結果Ｂ‐ＳＵＭn-1,j 、Ｂ‐ＳＵＭn-
2,jを平均化し、差分手段42へ出力する。平均化手段41
の出力をＢ‐ＡＶＥn,j とすると、 Ｂ‐ＡＶＥn,j ＝( Ｂ‐ＳＵＭn,j ＋Ｂ‐ＳＵＭn-1,j
＋Ｂ‐ＳＵＭn-2,j)×１／３ となる。 【００６２】差分手段42は、加算部７の現在の加算結果
Ｂ‐ＳＵＭn,j と、平均化手段の平均化結果Ｂ‐ＡＶＥ
n,j との差分をとり、除算手段43に出力する。除算手段
43は、差分手段42の出力を加算部７の出力で除算し、し
きい値処理手段44へ出力する。除算手段の出力は ｜Ｂ‐ＳＵＭn,j −Ｂ‐ＡＶＥn,j ｜／Ｂ‐ＳＵＭn,j となる。 【００６３】しきい値処理手段44は上記式の値が予め設
定されたしきい値TH以下の場合、第ｎフレームのｊ番目
の静止部分判定ブロックを静止部分と判定する。しきい
値処理手段44の判定結果は、除算手段５に与えられる。
除算手段５およびフリッカ判定手段６の動作は第１の実
施の形態と同様である。 【００６４】本発明の第４の実施の形態では、現フレー
ムの加算結果Ｂ‐ＳＵＭn,j と、過去のフレームの加算
結果の平均値Ｂ‐ＡＶＥn,j との変化量の比を計算し、
しきい値処理を行っているので、現フレームと比較する
過去のフレームが安定する。このため、動きのある画像
に対しても精度良く静止部分を抽出でき、その結果、５
０Hz、６０Hzのフリッカ検出精度も向上する。 【００６５】なお、除算手段32において、Ｂ‐ＳＵＭn,
j で除算する代わりにＢ‐ＡＶＥn,j で除算しても同様
な効果が得られる。また、平均化手段41は、加算平均に
限らず巡回型フィルタやＦＩＲフィルタで構成しても同
様な効果が得られる。 【００６６】（第５の実施の形態）本発明の第５の実施
の形態のフリッカ検出・補正装置では、第１〜第４の実
施の形態のフリッカ検出装置の出力をもとに、撮像素子
のシャッター速度、および撮像素子で生成された映像信
号のゲインを制御する。 【００６７】図１５は、本発明の第５の実施の形態のフ
リッカ検出・補正装置を備えた撮像装置の構成を示すブ
ロック図である。このフリッカ検出・補正装置は、撮像
装置の一部として構成されている。 【００６８】この撮像装置は、ＭＯＳ型撮像素子などの
撮像手段53と、撮像手段53で生成された映像信号のレベ
ルを制御するＡＧＣ増幅手段54と、ＡＧＣ増幅手段54の
出力をデジタル化するＡＤ変換手段55と、撮像手段53を
駆動する駆動手段56と、ＡＤ変換手段55の出力からフリ
ッカを検出するフリッカ検出手段51と、フリッカ検出手
段51のフリッカ検出出力と、ＡＤ変換手段55の出力とを
用いて、撮像素子53のシャッター速度制御信号、および
ＡＧＣ増幅手段54ＡＧＣゲイン制御信号を作成するフリ
ッカ補正制御手段52とから構成されている。ここで、フ
リッカ検出手段51と、フリッカ補正制御手段52とによ
り、フリッカ検出・補正装置が構成されている。 【００６９】撮像装置において、撮像手段53は、明るさ
が周期的に変化する光源の下で被写体を撮像し、映像信
号を生成する。撮像手段53は駆動手段56により駆動され
る。ＡＧＣ増幅手段54は、後述するＡＧＣゲイン制御信
号に従ってゲインが制御され、入力映像信号のレベルを
制御する。ＡＤ変換手段55は、ＡＧＣ増幅手段54から出
力される映像信号をデジタル映像信号に変換する。フリ
ッカ検出手段51は、第１乃至第９の実施の形態で示した
フリッカ検出手段と同様な構成を有しており、ＡＤ変換
手段55の出力であるデジタル映像信号を用いてフリッカ
検出を行う。フリッカ補正制御手段52は、フリッカ検出
手段51の出力と、ＡＤ変換手段55の出力とを用いて、シ
ャッター速度制御信号を作成して駆動手段56に供給する
とともに、ＡＧＣゲイン制御信号を作成してＡＧＣ増幅
手段54に供給する。 【００７０】フリッカ補正制御手段52は、図１６に示す
フローチャートに従って下記処埋を行う。 （１）電源投入時にmode＝５０に初期設定する（ステッ
プＳ１→Ｓ２）。以後、下記（２）〜（７）のループ動
作を行う。 （２）映像信号レベルを取得する（ステップＳ３）。 （３）映像信号レベルとmodeに従って、自動ゲイン制御
信号とシャッター速度を設定する（ステップＳ４）。 （４）フリッカ検出結果を取得する（ステップＳ５）。 （５）フリッカ検出結果より、５０Hzのフリッカ有りの
場合は、mode＝５０に設定する（ステップＳ６→Ｓ
８）。 （６）フリッカ検出結果より、６０Hzのフリッカ有りの
場合は、mode＝６０に設定する（ステップＳ６→Ｓ７→
Ｓ９）。 （７）フリッカ検出結果より、フリッカ無しあるいは不
明の場合は、modeを保持する（ステップＳ６→Ｓ７→Ｓ
１０） 【００７１】次に、ＡＧＣゲイン、およびシャッター速
度の設定方法について図１７を用いて説明する。この図
の（ａ）は光量に応じたＡＧＣゲインの設定値を示した
ものであり、（ｂ）は光量に応じた、mode＝５０の場合
のシャッター速度の設定値を示したものである。映像信
号レベルは撮像時の光量に比例するため、シャッター速
度、ＡＧＣを制御することにより、光量が変動しても映
像信号レベルを一定に保つようにしている。 【００７２】まず、光量に応じて、ＡＧＣゲインを図１
７（ａ）のように制御する。ここで、ＭＩＮはＡＧＣゲ
インの取り得る範囲の最小値であり、ＭＡＸは最大値で
ある。 【００７３】光量が少ない場合、シャッター速度はフレ
ーム周波数（この場合は３０Hz）と光源の電源周波数
(この場合は５０Hz）とに応じて決まる、フリッカの発
生しない最も遅いシャッター速度、すなわち電源周波数
の整数倍でかつフレーム周波数以下の最も遅い速度であ
る３／１００秒とする。 【００７４】光量が大きくなるにつれて、ＡＧＣゲイン
を徐々に下げていき、ＭＩＮをとったら、シャッター速
度を電源周波数の整数倍でかつ現在値よりも速い速度
（２／１００秒）に設定する。同時に、ＡＧＣ利得をＭ
ＩＮに対し、シャッター速度の変化量の比率の逆数であ
る３／２倍変化させる。このように、シャッター速度と
ＡＧＣゲインとを連動制御することで、シャッター速度
が変化した際に映像レベルが急激に変化することを回避
し、画質劣化を防止する。 【００７５】光量が十分大きくなり、シャッター速度が
フリッカの発生しない最も速い速度（５０Hzの場合には
１／１００秒）となり、かつＡＧＣゲインがＭＩＮにな
ったら、光量に比例して、シャッター速度を速くしてい
く。このとき、ＡＧＣゲインはＭＩＮに固定する。この
ように設定することで、光量が高くなっても映像信号レ
ベルが飽和することがなくなるため、ダイナミックレン
ジが広がり、映像が表示されるようになる。 【００７６】１／１００秒とそれ以上の値（例えば１／
２５０秒）との間は、頻繁に往復しないように、ヒステ
リシスを持たせておくことが好適である。 【００７７】以上は、電源周波数が５０Hzの場合のシャ
ッター速度であったが、電源周波数が６０Hzの場合も同
様に、電源周波数の整数倍、すなわち１／１２０秒、２
／１２０秒、３／１２０秒、・・・に設定すればよい。 【００７８】なお、図１５ではＡＧＣ増幅手段54はアナ
ログ映像信号のレベルを制御しているが、図１５のＡＧ
Ｃ増幅手段54に代えて、ＡＤ変換手段55の後段にデジタ
ルＡＧＣ増幅手段を設け、デジタル的にゲイン制御を行
う構成にしても良い。 【００７９】このように本発明の第５の実施の形態によ
れば、第１〜第４の実施の形態で示した、５０Hz、６０
Hzのフリッカを精度良く検出できるフリッカ検出装置を
用いて検出されたフリッカ周波数と、入力映像信号レベ
ルとに応じて、撮像素子のシャッター速度、および映像
信号のゲインを制御することにより、精度の高いフリッ
カ補正が可能となる。また、シャッター速度の変化と同
時に、映像信号のゲインを前記変化量の逆数分変化させ
ることにより、シャッター速度の変化によって輝度レベ
ルが急激に変化することを回避し、画質劣化を防止する
ことが可能となる。さらに、入射光量が大きくなった場
合でも、映像が表示されなくなる状態を回避することが
できる。 【００８０】なお、前記各実施の形態では、平均化手段
３において、過去の複数フレームを平均化したが、現在
のフレームを含めて平均化しても同様の効果が得られ
る。 【００８１】 【発明の効果】以上のように、本発明のフリッカ検出装
置によれば、ＭＯＳ型撮像素子で撮像されたフレームま
たはフィールド内の所定のラインに含まれる画素の映像
信号レベルを積算し、複数の前記フレームまたは前記フ
ィールドにおける前記積算の結果を平均化し、前記積算
の結果を用いて前記フレームまたは前記フィールド画像
の静止部分を抽出し、前記抽出された静止部分に対し
て、前記積算の結果を前記平均化の結果で除算し、前記
除算の結果に含まれる周波数成分を検出してフリッカの
有無および周波数を判定するときに、前記フレームまた
は前記フィールド内のフリッカのビート周期の整数倍に
対応する画像垂直方向の複数のラインからなる静止部分
判定ブロックに対して前記ライン毎の積算結果を加算
し、現在の前記フレームまたは前記フィールドにおける
前記加算の結果と、過去の前記フレームまたは前記フィ
ールドにおける同一画像位置の前記加算の結果との変化
量をもとに、前記ブロックが静止部分であるか否かを判
定して、静止部分と判定された前記静止部分判定ブロッ
クを抽出することにより、ＭＯＳ型撮像素子で撮像され
た動画像においても５０Ｈｚおよび６０Ｈｚのフリッカ
検出を高精度に行うことが可能となる。 【００８２】
のようなＸＹアドレス方式の撮像素子を用い、電源周波
数で明るさが変動する照明光のもとで撮像された映像に
発生するフリッカを検出し、補正することを可能とした
フリッカ検出・補正装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】まず、図１８〜図１９を用いて、前記フ
リッカの発生する原理を説明する。 【０００３】図１８は電源周波数が５０Hzの場合の、フ
リッカの発生原理を説明するための図である。 【０００４】この図の（ａ）に示すような周波数が５０
Hzの交流電源で蛍光灯などを点灯した場合、その照明光
は電源電流の振幅が最も大きくなったときに最も明るく
なるので、（ｂ）に示すように、電源周波数の２倍の周
波数（ここでは１００Hz）で光量が変動する。 【０００５】このように明るさが周期的に変動する蛍光
灯の下で、ｌ／３０秒蓄積のＭＯＳ型撮像素子で撮像し
た場合の蓄積タイミングと撮像素子出力を（ｃ），
（ｄ）に示す。この場合、（ｃ）に示すように、読み出
し点A1からB1までの入射光量を積分した値が撮像素子の
第１ラインの出力信号になる。同様にして、読み出し点
A2からB2までの入射光量の積分が第２ラインの出力信号
となり、以下最終ラインまで同様の結果となる。 【０００６】このとき、入射される光量に対応して、撮
像素子出力に（ｄ）に示すような変動が現れ、画面上で
輝度レベルの変動となるため、フリッカとして認識され
る。フレーム周期が３０Hzの場合、３フレーム周期で照
明の明るさの位相が揃うため、３フレーム周期毎の輝度
レベルの変動となる。さらにＭＯＳ型撮像素子の場合
は、（ｂ）に示したように、１ライン毎に蓄積タイミン
グが異なるため、１フレーム内にこのフリッカが現れ、
画面上で黒い縞模様として認識されることになり、画質
劣化を引き起こす。 【０００７】図１９は、電源周波数が６０Hzの場合の、
フリッカの発生原理を説明するための図である。 【０００８】この図の（ａ）に示すように、周波数が６
０Hzの交流電源で蛍光灯などを点灯した場合、５０Hzの
場合と同様、（ｂ）に示すように、電源周波数の２倍の
周波数（この場合は１２０Hz）で光量が変動する。 【０００９】このように明るさが１２０Hzの周期で変動
する蛍光灯の下で、１／５０秒蓄積のＭＯＳ型撮像素子
で撮像した場合、（ｃ）に示すように読み出し点A1から
B1までの入射光量を積分した値が撮像素子の第１ライン
の出力信号になる。同様にして、読み出し点A2からB2ま
での入射光量の積分が第２ラインの出力信号となり、以
下最終ラインまで同様の結果となる。 【００１０】このとき、入射される光量に対応して、撮
像素子出力に（ｄ）に示すような変動が現れ、画面上で
輝度レベルの変動となるため、フリッカとして認識され
る。 【００１１】電源周波数が６０Hzの場合は、フレーム周
期が光量変動周期の整数倍であるため、５０Hzの場合に
発生するようなフレーム毎の輝度レベルの変動は発生し
ない。しかし、電源周波数が６０Hz付近で変動すると、
画面上の黒い縞模様がフレーム毎に動くように見え、画
質劣化を引き起こす。さらにＭＯＳ型撮像素子の場合
は、５０Hzの場合と同様に１ライン毎に蓄積タイミング
が異なるため、１フレーム内にこのフリッカが現れ、画
面上で黒い縞模様として認識されることになり、画質劣
化を引き起こす。 【００１２】次に、図２０を用いてフリッカを補正する
原理を説明する。ここで、（ａ）〜（ｃ）は電源周波数
が５０Hzの場合、（ｄ）〜（ｆ）は電源周波数が６０Hz
の場合の図である。 【００１３】電源周波数が５０Hzの場合は、（ａ）に示
すように１／１００秒で照明の明るさが変動する。この
とき、（ｂ）に示すように、シャッター速度（撮像素子
の蓄積時間）を１／１００秒の整数倍（図示は２倍の例
であるが、１倍または３倍でもよい）に設定する。この
ように設定すると、第１ラインの読み出しタイミング
（A1からB1）と、第２ラインの読み出しタイミング（A2
からB2）は、入射光量が同一となる。同様に、第３ライ
ン以下最終ラインまで入射光量が同一となる。このた
め、（ｃ）に示すように、撮像素子出力は一定量とな
り、フリッカは発生しない。 【００１４】また、電源周波数が６０Hzの場合は、５０
Hzの場合と同様に、シャッター速度を１／１２０秒の整
数倍（１倍〜４倍）に設定する。（ｅ）は１／１２０秒
の２倍の１／６０秒に設定した場合を示している。この
図に示すように、第１ラインの読み出しタイミング（A1
からB1）と、第２ラインの読み出しタイミング（A2から
B2）は、入射光量が同一となる。同様に、第３ライン以
下最終ラインまで入射光量が同一となる。このため、撮
像素子出力は一定量となり、フリッカは発生しない。 【００１５】つまり、シャッター速度を電源周期の整数
倍であり、かつフレーム周期以内に設定することで、フ
リッカの発生を抑圧しているわけである。 【００１６】そして、このような補正原理に基づいてフ
リッカの補正を行う撮像装置としては、例えば特公平8-
15324号公報に記載されたものがあった。この撮像装置
においては、撮像素子で生成された映像信号の現フィー
ルドの積分値と前フィールドの積分値との差分値を所定
のしきい値と比較することでフリッカの有無を検出し、
検出されたフリッカの有無に応じてシャッター速度を切
り替える構成を有している。 【００１７】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の撮像装置では以下の（１）〜（４）に記載する問題
点があった。 （１）現フィールドと前フィールドとの差分をとるた
め、ＭＯＳ型撮像素子を用いた場合に発生するフィール
ド（またはフレーム）内のフリッカを検出することがで
きない。 （２）現フィールドと前フィールドとの差分をとるた
め、被写体の動きなどにより映像信号の輝度レベルに変
動があった場合、それを誤ってフリッカと判定するおそ
れがあり、正確にフリッカを検出することができない。 （３）電源周波数が６０Hzの場合に発生するフリッカ
は、フィールド毎の変動が殆どないため、現フィールド
と前フィールドとの差分をとることにより検出すること
はできない。このため、フリッカなしと判定してしま
う。 （４）フリッカ補正のためにシャッター速度を１／１０
０秒または１／６０秒に設定すると、入射光量が大きく
なったときに映像信号レベルが飽和してしまい、映像が
表示されない。 【００１８】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたものであり、被写体の動きなどにより映像信号の輝
度レベルに変動があった場合でも、フレームまたはフィ
ールド内にて発生するフリッカを正確に検出することが
可能なフリッカ検出装置を提供することを目的とする。 【００１９】また、電源周波数が６０Hzの場合に発生す
るフリッカの検出が可能なフリッカ検出装置を提供する
ことを目的とする。 【００２０】さらに、フリッカの補正を実現し、かつ入
射光量が大きくなったときに映像が表示されなくなる状
態を回避することの可能なフリッカ検出・補正装置を提
供することを目的とする。 【００２１】 【課題を解決するための手段】本発明のフリッカ検出装
置は、ＭＯＳ型撮像素子で撮像されたフレームまたはフ
ィールド内の所定のラインに含まれる画素の映像信号レ
ベルを積算する積算手段と、複数の前記フレームまたは
前記フィールドにおける前記積算手段の積算結果を平均
化する平均化手段と、前記フレームまたは前記フィール
ド内の静止部分を抽出する静止部分抽出手段と、前記静
止部分抽出手段で抽出された静止部分に対して、前記積
算手段の積算結果を前記平均化手段の平均化結果で除算
する除算手段と、前記除算手段の除算結果に含まれる周
波数成分を検出してフリッカの有無および周波数を判定
するフリッカ判定手段とを備え、前記静止部分抽出手段
は、前記フレームまたは前記フィールド内のフリッカの
ビート周期の整数倍に対応する画像垂直方向の複数のラ
インからなる静止部分判定ブロックに対して前記ライン
毎の積算結果を加算する加算部と、現在の前記フレーム
または前記フィールドにおける前記加算部の加算結果
と、過去の前記フレームまたは前記フィールドにおける
同一画像位置の前記加算結果との変化量をもとに、前記
静止部分判定ブロックが静止部分であるか否かを判定し
て、静止部分であると判定された前記静止部分判定ブロ
ックを抽出する静止部分抽出部とを有することを特徴と
する。この構成により、ＭＯＳ型撮像素子で撮像された
動きのある画像に対しても静止部分の画像情報を用いて
フリッカ検出を行うことにより、動画像においても５０
Ｈｚおよび６０Ｈｚのフリッカ検出を高精度に行うこと
が可能となる。 【００２２】 【００２３】 【００２４】 【００２５】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を用いて説明する。なお、本発明はフレーム処
理またはフィールド処理のいずれにも適用可能である
が、以下の説明はフレーム処理の場合について記載す
る。 【００２６】（第１の実施の形態）本発明の第１の実施
の形態のフリッカ検出装置は、フレーム内の映像信号の
画素レベルを１ライン毎に積算する積算手段と、過去の
複数フレームにおける同一画像位置のラインに対し、前
記１ライン毎の積算結果を平均化する平均化手段と、前
記積算手段の出力を用いて画像の静止部分を抽出する静
止部分抽出手段と、前記静止部分抽出手段で抽出された
静止部分に対して、前記積算手段の前記１ライン毎の積
算結果を前記平均化手段の前記１ライン毎の平均化結果
で除算する除算手段と、前記除算手段の除算結果を周波
数分析してフリッカの有無を判定するフリッカ判定手段
とを備えている。 【００２７】図１は、本発明の第１の実施の形態のフリ
ッカ検出装置の構成を示すブロック図である。このフリ
ッカ検出装置は、積算手段１と、積算手段１の出力が入
力される記憶手段２と、積算手段１の出力および記憶手
段２の出力が入力される平均化手段３と、積算手段１の
出力が入力される静止部分抽出手段４と、積算手段１の
出力、平均化手段３の出力、および静止部分抽出手段４
の出力が入力される除算手段５と、除算手段５の出力が
入力されるフリッカ判定手段６とから構成されている。
ここで、積算手段１、平均化手段３、静止部分抽出手段
４、除算手段５、およびフリッカ判定手段５は、ハード
ロジック、ＤＳＰ、またはコンピュータによるソフト処
理のいずれを用いて実現しても良い。 【００２８】積算手段１には、図示されていないＭＯＳ
型撮像素子で撮像された有効走査期間の映像信号が入力
される。この映像信号は、明るさが５０Hzまたは６０Hz
で変動する光源の下で生成されたものである。積算手段
１は、１フレームの有効走査期間の映像信号の画素をラ
イン毎に加算または平均化する。図２に示すように、第
ｎフレームの第ｉラインの画素レベルをライン毎に加算
または平均化した結果をＳＵＭn,i と記述する。したが
って、映像信号の１フレームが４８０ラインで構成され
ている場合には、ｉ＝１〜４８０について、ＳＵＭn,1
〜ＳＵＭn,480を演算する。 【００２９】記憶手段２は、積算手段１の出力を一時的
に予め定められたフレーム分記憶する。平均化手段３
は、ＳＵＭn,i が算出される以前に積算手段１から出力
され、記憶手段２に記憶されていたＳＵＭn-1,i と、Ｓ
ＵＭn-2,i と、ＳＵＭn-3,i との加算または平均化を行
う。ここで、ＳＵＭn-1,i 、ＳＵＭn-2,i 、ＳＵＭn-3,
i は、図３に示すように、それぞれ第ｎ−１フレーム、
第ｎ−２フレーム、第ｎ−３フレームの第ｉラインにお
ける画素レベルを加算または平均化したものである。こ
の場合、記憶手段２は積算手段１の出力を３フレーム分
蓄積している。ここで、ＳＵＭn-1,i と、ＳＵＭn-2,i
と、ＳＵＭn-3,i とを加算または平均化した結果をＡＶ
Ｅn,i と記述する。なお、ここでは過去の３フレーム分
との加算または平均化を行ったが、２フレーム分以上で
あれば良い。 【００３０】静止部分抽出手段４は、積算手段１の出力
を用いて画像の静止部分を抽出する。静止部分抽出手段
４は、積算手段１の出力が入力される加算部７と、加算
部７の出力が入力される記憶部８と、加算部７の出力お
よび記憶部８の出力が入力される静止部分抽出部９とを
備えている。 【００３１】加算部７は、フレーム内のフリッカ成分の
Ｎ周期分のラインに対して積算手段１の出力を加算す
る。前記Ｎ周期分のラインにより構成される画像の部分
を静止部分判定用ブロックと呼ぶ。第ｎフレームのｊ番
目の静止部分判定用ブロックにおいて加算対象となる先
頭のライン番号をｋ、フレーム内のフリッカ成分のＮ周
期分のライン数をｐラインとすると、加算手段の出力Ｂ
‐ＳＵＭn,j は下記の式で表すことができる。 Ｂ‐ＳＵＭn,j ＝ＳＵＭn,k ＋ＳＵＭn,k+1 ＋・・・＋
ＳＵＭn,k+p-1 【００３２】図４は、Ｎ＝１、ｊ＝１の場合を示してい
る。図１８に示したように、光源の電源周波数が５０H
z、フレーム周期が３０Hzの場合には、Ｎは１から３ま
での整数値をとる。そして、図４に示したＮ＝１の場
合、ｊは１から３までの整数値をとる。このように、フ
レーム内のフリッカ成分のＮ周期分のラインに対して積
算手段１の出力を加算した加算結果は、どのフレームに
ついても、光源の明るさの周期変化による輝度レベルの
変化成分が同一となる。 【００３３】記憶部８は、加算部７の出力を数フレーム
分一時的に記憶する。静止部分抽出部９は、加算部７で
演算された加算結果Ｂ‐ＳＵＭn,j と、記憶部８から読
み出された１フレーム前の加算結果Ｂ‐ＳＵＭn-1,j と
の差分を計算し、その値が予め設定したしきい値TH以下
の場合に、その静止部分判定用ブロックを静止部分と判
定する。前述したとおり、Ｂ‐ＳＵＭn,j とＢ‐ＳＵＭ
n-1,j において光源の明るさの周期変化による輝度レベ
ルの変化成分が同一となるため、差分結果は被写体の変
化分に相当する。したがって、その差分結果をしきい値
THと比較することにより、静止部分か否かを判定するこ
とができる。 【００３４】除算手段５は、静止部分抽出手段４により
静止部分と判定されたブロックに対して、積算手段１の
出力であるＳＵＭn,i と平均化手段３の出力であるＡＶ
Ｅn,i とを用いてＳＵＭn,i ／ＡＶＥn,i を算出する。
フリッカ判定手段６は除算手段５の出力を用いてフリッ
カの有無を判定する。図６にフリッカ判定手段６の構成
例を示す。このフリッカ判定手段６は、除算手段５の出
力が入力されるＤＦＴ（Discrete Fourier Transform：
離散フーリエ変換）手段21と、その出力をしきい値処理
してフリッカの有無を判定するしきい値処理手段22とか
ら構成されている。 【００３５】図７（ａ）は、除算手段５の出力であるＳ
ＵＭn,i ／ＡＶＥn,i を波形で示した一例である。ここ
で、横軸はライン数、すなわちｉであり、縦軸は除算結
果のレベル、すなわちＳＵＭn,i ／ＡＶＥn,i を示して
いる。 【００３６】図７（ｂ）は、ＤＦＴ手段21の出力の一例
である。ここで、横軸は周波数、縦軸は周波数成分のレ
ベルの大きさを示している。そして、５０Hzの周波数成
分を検出するために、５０Hz用のＤＦＴ演算を行ったと
きの周波数成分レベルが図中のＦ50であり、６０Hzの周
波数成分を検出するために、６０Hz用のＤＦＴ演算を行
ったときの周波数成分レベルが図中のＦ60である。 【００３７】しきい値処理手段22では、ＤＦＴ部21の出
力に対して、４つのしきい値、TH50 -ON、TH60-ON、TH
50-OFF、TH60-0FFを予め設定しておく。これらのしきい
値には、TH50-ON＞TH50-OFF、TH60-ON＞TH60-0FFの関係
が成り立つ。そのしきい値と、前述した５０Hzの周波数
成分および６０Hzの周波数成分とを比較し、その大小関
係により、フリッカの有無の判定を行う。 【００３８】すなわち、Ｆ50＜TH50-OFF かつ、Ｆ60＜
TH60-0FFのときフリッカ無しと判定し、α×Ｆ60＜Ｆ50
かつ、Ｆ50＞TH50-ONのとき５０Hzのフリッカ有りと
判定し、β×Ｆ50＜Ｆ60 かつ、Ｆ60＞TH60-ONのとき
６０Hzのフリッカ有りと判定し、上記以外の場合は不明
と判定する。 【００３９】上記の判定式において、αは５０Hzのフリ
ッカ検出用の重み係数、βは６０Hzのフリッカ検出用の
重み係数である。これらの係数はいずれも１より十分大
きな値に設定されているので、５０Hz（または６０Hz）
の周波数成分が６０Hz（または５０Hz）の周波数成分よ
りも予め設定された重み係数倍より大きい場合に、５０
Hz（または６０Hz）のフリッカが有ると判定しているこ
とになる。これによって、被写体のパターンによるフレ
ーム内の輝度レベルの変化がフリッカと判定されるおそ
れを低減している。 【００４０】このように、本発明の第１の実施の形態に
よれば、フレーム内の所定の１ライン毎の画素レベルを
積算し、過去の複数フレームにおける同一の画像位置の
ラインに対し、前記１ライン毎の積算結果を平均化し、
前記積算結果を用いて画像の静止部分を抽出し、前記抽
出された静止部分に対して、前記１ライン毎の積算結果
を前記１ライン毎の平均化結果で除算し、前記除算結果
を周波数分析してフリッカの有無を判定するので、動画
像の撮像時においても５０Hz、６０Hzのフリッカ検出を
高精度に行うことができる。 【００４１】なお、上記の実施の形態では、積算手段１
においてフレーム内の全ラインについて積算している
が、フリッカ成分の周期に対して十分に短い間隔で間引
きしたラインに対して積算を行っても良い。この場合
は、積算手段以降の平均化、除算、およびフリッカ検出
手段も間引きしたラインの信号に対して処理を行う。こ
のように構成することで、記憶手段２の容量を削減する
ことができる。また、平均化手段３は、加算平均に限ら
ず巡回型フィルタやＦＩＲフィルタで構成しても同様な
効果が得られる。 【００４２】（第２の実施の形態）本発明の第２の実施
の形態のフリッカ検出装置では、積算手段１が映像信号
の画素レベルを１ライン毎に積算する代わりに、フレー
ム内のフリッカ成分がほぼ等しい領域毎に積算するよう
に構成した。積算手段１の積算演算の内容以外は第１の
実施の形態と同様である。 【００４３】図８は、本発明の第２の実施の形態におけ
る積算手段１の積算演算を説明するための図である。こ
の図に示すように、フレーム内のフリッカ成分がほぼ等
しいとみなせる領域（図では、隣接した２ラインの左半
分ずつとした）の全有効画素のレベルを加算または平均
化している。ここでは、フレーム内のフリッカ成分がほ
ぼ等しいとみなせる領域をブロックと呼ぶ。そして、第
ｎフレームのｉ番目のブロックの全有効画素のレベルを
加算または平均化した値をＳＵＭn,biと記述する。 【００４４】図９は、本発明の第２の実施の形態におけ
る平均化手段３の平均化演算を説明するための図であ
る。この図に示すように、平均化手段３は、ＳＵＭn,bi
が算出される以前に積算手段１から出力され、記憶手段
２に記憶されていたＳＵＭn-1,biと、ＳＵＭn-2,biと、
ＳＵＭn-3,biとの加算または平均化を行う。ここで、Ｓ
ＵＭn-1,bi、ＳＵＭn-2,bi、ＳＵＭn-3,biは、図９に示
すように、それぞれ第ｎ−１フレーム、第ｎ−２フレー
ム、第ｎ−３フレームのｉ番目のブロックにおける画素
レベルを加算または平均化したものである。この場合、
記憶手段２は積算手段１の出力を３フレーム分蓄積して
いる。ここで、ＳＵＭn-1,biと、ＳＵＭn-2,biと、ＳＵ
Ｍn-3,biとを加算または平均化した結果をＡＶＥn,i と
記述する。 【００４５】図１０は、本発明の第２の実施の形態にお
ける加算部７の加算演算を説明するための図である。加
算部７は、フレーム内のフリッカ成分のＮ周期分に対応
する画像垂直方向のブロックに対して積算手段１の出力
を加算する。前記Ｎ周期分の垂直方向ブロックにより構
成される画像の部分を静止部分判定用ブロックと呼ぶ。
第ｎフレームのｊ番目の静止部分判定用ブロックおいて
加算対象となる先頭のブロック番号をｍ、フレーム内の
フリッカ成分のＮ周期分に対応する画像垂直方向のブロ
ック数をｑ個とすると、加算手段の出力Ｂ‐ＳＵＭn,bj
は下記の式で表すことができる。 Ｂ‐ＳＵＭn,bj＝ＳＵＭn,m ＋ＳＵＭn,m+1 ＋・・・＋
ＳＵＭn,m+q-1 【００４６】図１０は、Ｎ＝１、ｊ＝１の場合を示して
いる。第１の実施の形態と同様、光源の電源周波数が５
０Hz、フレーム周期が３０Hzの場合には、Ｎは１から３
までの整数値をとる。そして、図１０に示したＮ＝１の
場合、ｊは１から３までの整数値をとる。このように、
フレーム内のフリッカ成分のＮ周期分のラインに対して
積算手段１の出力を加算した加算結果は、どのフレーム
についても、光源の明るさの周期変化による輝度レベル
の変化成分が同一となる。 【００４７】図１１は、本発明の第２の実施の形態にお
ける静止部分抽出部９の処理を説明するための図であ
る。静止部分抽出部９は、加算部７で演算された加算結
果Ｂ‐ＳＵＭn,bjと、記憶部８から読み出された１フレ
ーム前の加算結果Ｂ‐ＳＵＭn-1,bjとの差分を計算し、
その値が予め設定したしきい値TH以下の場合に、その静
止部分判定用ブロックを静止部分と判定する。 【００４８】静止部分抽出部９の判定結果を除算手段５
へ与えられる。除算手段５は、静止部分抽出手段４によ
り静止部分と判定されたブロックに対して、積算手段１
の出力であるＳＵＭn,biと平均化手段３の出力であるＡ
ＶＥn,biとを用いてＳＵＭn,bi／ＡＶＥn,biを算出す
る。フリッカ判定手段６は除算手段５の出力を用いてフ
リッカの有無を判定する。フリッカ判定手段６の構成お
よび動作は第１の実施の形態と同様である。 【００４９】本発明の第２の実施の形態のフリッカ検出
装置は、特に色フィルタを用いた撮像素子にて撮像され
た信号に有効である。図１２に単板撮像素子用色フィル
タの配列の様子を示す。ここで、（ａ）は補色フィルタ
配列であり、（ｂ）は原色フィルタの一種であるベイヤ
ー配列の一部を示したものである。これらの図に示すよ
うに、撮像素子の画素毎にそれぞれ異なる色フィルタが
貼られている。 【００５０】図１２（ａ）に示す補色フィルタでは、シ
アンＣｙと黄色Ｙｅとが１画素ずつ交互に配列されたラ
インと、マゼンタＭｇと緑Ｇとが１画素ずつ交互に配列
されたラインとが、１ラインずつ交互に配列されてい
る。この色フィルタを用いた撮像素子の出力の２ライン
を加算する際に、点線で囲んだ４画素を１ブロックと
し、同じブロックを複数個積算する。１ブロック内の信
号は、 Ｃｙ＋Ｍｇ＋Ｙｅ＋Ｇ＝２Ｒ＋３Ｇ＋２Ｂ≒Ｙ となり、ほぼ輝度信号Ｙと同じ信号が得られる。この輝
度信号に近い信号がいくつも積算された信号を用いるこ
とにより、輝度信号を用いてフリッカ検出ができるた
め、精度の高いフリッカ検出が可能となる。 【００５１】次に、図１２（ｂ）に示すベイヤー配列の
場合は、赤Ｒと緑Ｇとが１画素ずつ交互に配列されたラ
インと、緑Ｇと青Ｂとが１画素ずつ交互に配列されたラ
インとが、１ラインずつ交互に配列されている。この色
フィルタを用いた撮像素子の出力の２ラインを加算する
際に、点線で囲んだ４画素を１ブロックとし、同じブロ
ックを複数個積算する。１ブロック内の信号は、 Ｒ＋Ｇ＋Ｇ＋Ｂ＝Ｒ＋２Ｇ＋Ｂ≒Ｙ となり、ほぼ輝度信号Ｙと同じ信号が得られる。この輝
度信号に近い信号がいくつも積算された信号を用いるこ
とにより、輝度信号を用いてフリッカ検出ができるた
め、精度の高いフリッカ検出が可能となる。 【００５２】本発明の第２の実施の形態では、フレーム
内のフリッカ成分がほぼ等しい領域毎に画素レベルを積
算し、過去の複数フレームにおける同一の画像位置の前
記領域に対し、前記領域毎の積算結果を平均化し、前記
積算結果を用いて画像の静止部分を抽出し、前記抽出さ
れた静止部分に対して、前記領域毎の積算結果を前記領
域毎の平均化結果で除算し、前記除算結果を周波数分析
してフリッカの有無を判定するので、第１の実施の形態
と比較して、静止部分判定ブロックのサイズを小さくす
ることができるため、細かいブロックで静止判定が可能
となり、フリッカ検出精度が向上する。また、第１の実
施の形態と同様、動画像の撮像時においても５０Hz、６
０Hzのフリッカ検出を高精度に行うことができる。 【００５３】（第３の実施の形態）本発明の第３の実施
の形態のフリッカ検出装置では、静止部分抽出部９は、
加算部８の現在の加算結果と、同一画像位置のブロック
の過去の加算結果との差分をとる差分手段と、前記差分
手段の出力を前記現在の加算結果または過去の加算結果
で除算する除算手段と、前記除算結果と所定のしきい値
との大小関係から前記ブロックが静止部分であるか否か
を判定するしきい値処理手段とを有する。静止部分抽出
部９以外の部分の構成は第１の実施の形態と同様であ
る。 【００５４】図１３は、本発明の第３の実施の形態のフ
リッカ検出装置における静止部分抽出部９の構成を示す
ブロック図である。この静止部分抽出部９は、加算部７
の出力および記憶部８の出力が入力される差分手段31
と、差分手段31の出力および加算部７の出力が入力され
る除算手段32と、除算手段32の出力が入力されるしきい
値処理手段33とを備えている。 【００５５】差分手段31は、加算部７の現在の加算結果
Ｂ‐ＳＵＭn,j と、記憶部８から読み出された１フレー
ム前の加算結果Ｂ‐ＳＵＭn-1,j との差分をとり、除算
手段32に出力する。除算手段32は、差分手段31の出力を
加算部７の出力で除算し、しきい値処理手段33へ出力す
る。除算手段の出力は ｜Ｂ‐ＳＵＭn,j −Ｂ‐ＳＵＭn-1,j ｜／Ｂ‐ＳＵＭn,
j となる。 【００５６】しきい値処理手段33は上記式の値が予め設
定されたしきい値TH以下の場合、第ｎフレームのｊ番目
の静止部分判定ブロックを静止部分と判定する。しきい
値処理手段33の判定結果は、除算手段５に与えられる。
除算手段５およびフリッカ判定手段６の動作は第１の実
施の形態と同様である。 【００５７】本発明の第３の実施の形態では、現フレー
ムのＢ‐ＳＵＭn,j と１フレーム前のＢ‐ＳＵＭn-1,j
との変化量の比を計算し、しきい値処理を行っているの
で、対象となる映像信号のレベルが異なっても精度の高
い静止部分抽出ができ、その結果、フリッカ検出精度も
向上する。 【００５８】なお、除算手段32において、加算部７の出
力であるＢ‐ＳＵＭn,j で除算する代わりに、記憶部８
の出力であるＢ‐ＳＵＭn-1,j で除算しても同様な効果
が得られる。 【００５９】（第４の実施の形態）本発明の第４の実施
の形態のフリッカ検出装置では、静止部分抽出部９は、
加算部７の現在の加算結果と、同一画像位置の静止部分
判定ブロックの過去の加算結果を平均化する平均化手段
と、前記現在の加算結果と前記平均化手段の平均化結果
との差分をとる差分手段と、前記差分手段の差分結果を
前記平均化手段の平均化結果または前記現在の加算結果
で除算する除算手段と、前記除算結果と所定のしきい値
との大小関係から前記ブロックが静止部分であるか否か
を判定するしきい値処理手段とを有する。 【００６０】図１４は、本発明の第４の実施の形態のフ
リッカ検出装置における静止部分抽出部９の構成を示す
ブロック図である。この静止部分抽出部９は、加算部７
の出力および記憶部８の出力が入力される平均化手段41
と、加算部７の出力および平均化手段41の出力が入力さ
れる差分手段42と、差分手段42の出力および加算部７の
出力が入力される除算手段43と、除算手段43の出力が入
力されるしきい値処理手段33とを備えている。 【００６１】平均化手段41は、加算部７の現在の加算結
果Ｂ‐ＳＵＭn,j と、記憶部８から読み出された１、２
フレーム前の加算結果Ｂ‐ＳＵＭn-1,j 、Ｂ‐ＳＵＭn-
2,jを平均化し、差分手段42へ出力する。平均化手段41
の出力をＢ‐ＡＶＥn,j とすると、 Ｂ‐ＡＶＥn,j ＝( Ｂ‐ＳＵＭn,j ＋Ｂ‐ＳＵＭn-1,j
＋Ｂ‐ＳＵＭn-2,j)×１／３ となる。 【００６２】差分手段42は、加算部７の現在の加算結果
Ｂ‐ＳＵＭn,j と、平均化手段の平均化結果Ｂ‐ＡＶＥ
n,j との差分をとり、除算手段43に出力する。除算手段
43は、差分手段42の出力を加算部７の出力で除算し、し
きい値処理手段44へ出力する。除算手段の出力は ｜Ｂ‐ＳＵＭn,j −Ｂ‐ＡＶＥn,j ｜／Ｂ‐ＳＵＭn,j となる。 【００６３】しきい値処理手段44は上記式の値が予め設
定されたしきい値TH以下の場合、第ｎフレームのｊ番目
の静止部分判定ブロックを静止部分と判定する。しきい
値処理手段44の判定結果は、除算手段５に与えられる。
除算手段５およびフリッカ判定手段６の動作は第１の実
施の形態と同様である。 【００６４】本発明の第４の実施の形態では、現フレー
ムの加算結果Ｂ‐ＳＵＭn,j と、過去のフレームの加算
結果の平均値Ｂ‐ＡＶＥn,j との変化量の比を計算し、
しきい値処理を行っているので、現フレームと比較する
過去のフレームが安定する。このため、動きのある画像
に対しても精度良く静止部分を抽出でき、その結果、５
０Hz、６０Hzのフリッカ検出精度も向上する。 【００６５】なお、除算手段32において、Ｂ‐ＳＵＭn,
j で除算する代わりにＢ‐ＡＶＥn,j で除算しても同様
な効果が得られる。また、平均化手段41は、加算平均に
限らず巡回型フィルタやＦＩＲフィルタで構成しても同
様な効果が得られる。 【００６６】（第５の実施の形態）本発明の第５の実施
の形態のフリッカ検出・補正装置では、第１〜第４の実
施の形態のフリッカ検出装置の出力をもとに、撮像素子
のシャッター速度、および撮像素子で生成された映像信
号のゲインを制御する。 【００６７】図１５は、本発明の第５の実施の形態のフ
リッカ検出・補正装置を備えた撮像装置の構成を示すブ
ロック図である。このフリッカ検出・補正装置は、撮像
装置の一部として構成されている。 【００６８】この撮像装置は、ＭＯＳ型撮像素子などの
撮像手段53と、撮像手段53で生成された映像信号のレベ
ルを制御するＡＧＣ増幅手段54と、ＡＧＣ増幅手段54の
出力をデジタル化するＡＤ変換手段55と、撮像手段53を
駆動する駆動手段56と、ＡＤ変換手段55の出力からフリ
ッカを検出するフリッカ検出手段51と、フリッカ検出手
段51のフリッカ検出出力と、ＡＤ変換手段55の出力とを
用いて、撮像素子53のシャッター速度制御信号、および
ＡＧＣ増幅手段54ＡＧＣゲイン制御信号を作成するフリ
ッカ補正制御手段52とから構成されている。ここで、フ
リッカ検出手段51と、フリッカ補正制御手段52とによ
り、フリッカ検出・補正装置が構成されている。 【００６９】撮像装置において、撮像手段53は、明るさ
が周期的に変化する光源の下で被写体を撮像し、映像信
号を生成する。撮像手段53は駆動手段56により駆動され
る。ＡＧＣ増幅手段54は、後述するＡＧＣゲイン制御信
号に従ってゲインが制御され、入力映像信号のレベルを
制御する。ＡＤ変換手段55は、ＡＧＣ増幅手段54から出
力される映像信号をデジタル映像信号に変換する。フリ
ッカ検出手段51は、第１乃至第９の実施の形態で示した
フリッカ検出手段と同様な構成を有しており、ＡＤ変換
手段55の出力であるデジタル映像信号を用いてフリッカ
検出を行う。フリッカ補正制御手段52は、フリッカ検出
手段51の出力と、ＡＤ変換手段55の出力とを用いて、シ
ャッター速度制御信号を作成して駆動手段56に供給する
とともに、ＡＧＣゲイン制御信号を作成してＡＧＣ増幅
手段54に供給する。 【００７０】フリッカ補正制御手段52は、図１６に示す
フローチャートに従って下記処埋を行う。 （１）電源投入時にmode＝５０に初期設定する（ステッ
プＳ１→Ｓ２）。以後、下記（２）〜（７）のループ動
作を行う。 （２）映像信号レベルを取得する（ステップＳ３）。 （３）映像信号レベルとmodeに従って、自動ゲイン制御
信号とシャッター速度を設定する（ステップＳ４）。 （４）フリッカ検出結果を取得する（ステップＳ５）。 （５）フリッカ検出結果より、５０Hzのフリッカ有りの
場合は、mode＝５０に設定する（ステップＳ６→Ｓ
８）。 （６）フリッカ検出結果より、６０Hzのフリッカ有りの
場合は、mode＝６０に設定する（ステップＳ６→Ｓ７→
Ｓ９）。 （７）フリッカ検出結果より、フリッカ無しあるいは不
明の場合は、modeを保持する（ステップＳ６→Ｓ７→Ｓ
１０） 【００７１】次に、ＡＧＣゲイン、およびシャッター速
度の設定方法について図１７を用いて説明する。この図
の（ａ）は光量に応じたＡＧＣゲインの設定値を示した
ものであり、（ｂ）は光量に応じた、mode＝５０の場合
のシャッター速度の設定値を示したものである。映像信
号レベルは撮像時の光量に比例するため、シャッター速
度、ＡＧＣを制御することにより、光量が変動しても映
像信号レベルを一定に保つようにしている。 【００７２】まず、光量に応じて、ＡＧＣゲインを図１
７（ａ）のように制御する。ここで、ＭＩＮはＡＧＣゲ
インの取り得る範囲の最小値であり、ＭＡＸは最大値で
ある。 【００７３】光量が少ない場合、シャッター速度はフレ
ーム周波数（この場合は３０Hz）と光源の電源周波数
(この場合は５０Hz）とに応じて決まる、フリッカの発
生しない最も遅いシャッター速度、すなわち電源周波数
の整数倍でかつフレーム周波数以下の最も遅い速度であ
る３／１００秒とする。 【００７４】光量が大きくなるにつれて、ＡＧＣゲイン
を徐々に下げていき、ＭＩＮをとったら、シャッター速
度を電源周波数の整数倍でかつ現在値よりも速い速度
（２／１００秒）に設定する。同時に、ＡＧＣ利得をＭ
ＩＮに対し、シャッター速度の変化量の比率の逆数であ
る３／２倍変化させる。このように、シャッター速度と
ＡＧＣゲインとを連動制御することで、シャッター速度
が変化した際に映像レベルが急激に変化することを回避
し、画質劣化を防止する。 【００７５】光量が十分大きくなり、シャッター速度が
フリッカの発生しない最も速い速度（５０Hzの場合には
１／１００秒）となり、かつＡＧＣゲインがＭＩＮにな
ったら、光量に比例して、シャッター速度を速くしてい
く。このとき、ＡＧＣゲインはＭＩＮに固定する。この
ように設定することで、光量が高くなっても映像信号レ
ベルが飽和することがなくなるため、ダイナミックレン
ジが広がり、映像が表示されるようになる。 【００７６】１／１００秒とそれ以上の値（例えば１／
２５０秒）との間は、頻繁に往復しないように、ヒステ
リシスを持たせておくことが好適である。 【００７７】以上は、電源周波数が５０Hzの場合のシャ
ッター速度であったが、電源周波数が６０Hzの場合も同
様に、電源周波数の整数倍、すなわち１／１２０秒、２
／１２０秒、３／１２０秒、・・・に設定すればよい。 【００７８】なお、図１５ではＡＧＣ増幅手段54はアナ
ログ映像信号のレベルを制御しているが、図１５のＡＧ
Ｃ増幅手段54に代えて、ＡＤ変換手段55の後段にデジタ
ルＡＧＣ増幅手段を設け、デジタル的にゲイン制御を行
う構成にしても良い。 【００７９】このように本発明の第５の実施の形態によ
れば、第１〜第４の実施の形態で示した、５０Hz、６０
Hzのフリッカを精度良く検出できるフリッカ検出装置を
用いて検出されたフリッカ周波数と、入力映像信号レベ
ルとに応じて、撮像素子のシャッター速度、および映像
信号のゲインを制御することにより、精度の高いフリッ
カ補正が可能となる。また、シャッター速度の変化と同
時に、映像信号のゲインを前記変化量の逆数分変化させ
ることにより、シャッター速度の変化によって輝度レベ
ルが急激に変化することを回避し、画質劣化を防止する
ことが可能となる。さらに、入射光量が大きくなった場
合でも、映像が表示されなくなる状態を回避することが
できる。 【００８０】なお、前記各実施の形態では、平均化手段
３において、過去の複数フレームを平均化したが、現在
のフレームを含めて平均化しても同様の効果が得られ
る。 【００８１】 【発明の効果】以上のように、本発明のフリッカ検出装
置によれば、ＭＯＳ型撮像素子で撮像されたフレームま
たはフィールド内の所定のラインに含まれる画素の映像
信号レベルを積算し、複数の前記フレームまたは前記フ
ィールドにおける前記積算の結果を平均化し、前記積算
の結果を用いて前記フレームまたは前記フィールド画像
の静止部分を抽出し、前記抽出された静止部分に対し
て、前記積算の結果を前記平均化の結果で除算し、前記
除算の結果に含まれる周波数成分を検出してフリッカの
有無および周波数を判定するときに、前記フレームまた
は前記フィールド内のフリッカのビート周期の整数倍に
対応する画像垂直方向の複数のラインからなる静止部分
判定ブロックに対して前記ライン毎の積算結果を加算
し、現在の前記フレームまたは前記フィールドにおける
前記加算の結果と、過去の前記フレームまたは前記フィ
ールドにおける同一画像位置の前記加算の結果との変化
量をもとに、前記ブロックが静止部分であるか否かを判
定して、静止部分と判定された前記静止部分判定ブロッ
クを抽出することにより、ＭＯＳ型撮像素子で撮像され
た動画像においても５０Ｈｚおよび６０Ｈｚのフリッカ
検出を高精度に行うことが可能となる。 【００８２】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態のフリッカ検出装置
の構成を示すブロック図、 【図２】図１における積算手段の演算を説明するための
図、 【図３】図１における平均化手段の演算を説明するため
の図、 【図４】図１における加算部の演算を説明するための
図、 【図５】図１における静止部分抽出部の判定処理を説明
するための図、 【図６】図１におけるフリッカ判定手段の構成例を示す
図、 【図７】図１における除算手段およびＤＦＴ手段の出力
の一例を示す図、 【図８】本発明の第２の実施の形態のフリッカ検出装置
における積算手段の演算を説明するための図、 【図９】本発明の第２の実施の形態のフリッカ検出装置
における平均化手段の演算を説明するための図、 【図１０】本発明の第２の実施の形態のフリッカ検出装
置における加算部の演算を説明するための図、 【図１１】本発明の第２の実施の形態のフリッカ検出装
置における静止部分抽出部の判定処理を説明するための
図、 【図１２】本発明の第２の実施の形態のフリッカ検出装
置に入力される映像信号を生成する撮像素子に用いる色
フィルタの例を示す図、 【図１３】本発明の第３の実施の形態のフリッカ検出装
置における静止部分抽出部の構成を示すブロック図、 【図１４】本発明の第４の実施の形態のフリッカ検出装
置における静止部分抽出部の構成を示すブロック図、 【図１５】本発明の第５の実施の形態のフリッカ検出・
補正装置を備えた撮像装置の構成を示すブロック図、 【図１６】図１４におけるフリッカ補正制御手段の処理
を示すフローチャート、 【図１７】図１４におけるフリッカ補正制御手段の動作
を説明するための図、 【図１８】電源周波数が５０Hzの場合の、フリッカの発
生原理を説明するための図、 【図１９】電源周波数が６０Hzの場合の、フリッカの発
生原理を説明するための図、 【図２０】フリッカを補正する原理を説明するための図
である。 【符号の説明】 １ 積算手段 ２ 記憶手段 ３ 平均化手段 ４ 静止部分抽出手段 ５、32、43 除算手段 ６ フリッカ判定手段 ７ 加算部 ８ 記憶部 ９ 静止部分抽出部 21 ＤＦＴ手段 22、33、44 しきい値処理手段 31、42 差分手段 41 平均化手段 51 フリッカ検出手段 52 フリッカ補正制御手段 53 撮像手段
の構成を示すブロック図、 【図２】図１における積算手段の演算を説明するための
図、 【図３】図１における平均化手段の演算を説明するため
の図、 【図４】図１における加算部の演算を説明するための
図、 【図５】図１における静止部分抽出部の判定処理を説明
するための図、 【図６】図１におけるフリッカ判定手段の構成例を示す
図、 【図７】図１における除算手段およびＤＦＴ手段の出力
の一例を示す図、 【図８】本発明の第２の実施の形態のフリッカ検出装置
における積算手段の演算を説明するための図、 【図９】本発明の第２の実施の形態のフリッカ検出装置
における平均化手段の演算を説明するための図、 【図１０】本発明の第２の実施の形態のフリッカ検出装
置における加算部の演算を説明するための図、 【図１１】本発明の第２の実施の形態のフリッカ検出装
置における静止部分抽出部の判定処理を説明するための
図、 【図１２】本発明の第２の実施の形態のフリッカ検出装
置に入力される映像信号を生成する撮像素子に用いる色
フィルタの例を示す図、 【図１３】本発明の第３の実施の形態のフリッカ検出装
置における静止部分抽出部の構成を示すブロック図、 【図１４】本発明の第４の実施の形態のフリッカ検出装
置における静止部分抽出部の構成を示すブロック図、 【図１５】本発明の第５の実施の形態のフリッカ検出・
補正装置を備えた撮像装置の構成を示すブロック図、 【図１６】図１４におけるフリッカ補正制御手段の処理
を示すフローチャート、 【図１７】図１４におけるフリッカ補正制御手段の動作
を説明するための図、 【図１８】電源周波数が５０Hzの場合の、フリッカの発
生原理を説明するための図、 【図１９】電源周波数が６０Hzの場合の、フリッカの発
生原理を説明するための図、 【図２０】フリッカを補正する原理を説明するための図
である。 【符号の説明】 １ 積算手段 ２ 記憶手段 ３ 平均化手段 ４ 静止部分抽出手段 ５、32、43 除算手段 ６ フリッカ判定手段 ７ 加算部 ８ 記憶部 ９ 静止部分抽出部 21 ＤＦＴ手段 22、33、44 しきい値処理手段 31、42 差分手段 41 平均化手段 51 フリッカ検出手段 52 フリッカ補正制御手段 53 撮像手段
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平９−130806（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−373365（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H04N 5/225 - 5/247
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 ＭＯＳ型撮像素子で撮像されたフレーム
またはフィールド内の所定のラインに含まれる画素の映
像信号レベルを積算する積算手段と、複数の前記フレー
ムまたは前記フィールドにおける前記積算手段の積算結
果を平均化する平均化手段と、前記フレームまたは前記
フィールド内の静止部分を抽出する静止部分抽出手段
と、前記静止部分抽出手段で抽出された静止部分に対し
て、前記積算手段の積算結果を前記平均化手段の平均化
結果で除算する除算手段と、前記除算手段の除算結果に
含まれる周波数成分を検出してフリッカの有無および周
波数を判定するフリッカ判定手段とを備え、前記静止部
分抽出手段は、前記フレームまたは前記フィールド内の
フリッカのビート周期の整数倍に対応する画像垂直方向
の複数のラインからなる静止部分判定ブロックに対して
前記ライン毎の積算結果を加算する加算部と、現在の前
記フレームまたは前記フィールドにおける前記加算部の
加算結果と、過去の前記フレームまたは前記フィールド
における同一画像位置の前記加算結果との変化量をもと
に、前記静止部分判定ブロックが静止部分であるか否か
を判定して、静止部分であると判定された前記静止部分
判定ブロックを抽出する静止部分抽出部とを有すること
を特徴とするフリッカ検出装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29731699A JP3476400B2 (ja) | 1999-10-19 | 1999-10-19 | フリッカ検出・補正装置およびフリッカ検出・補正方法 |
| US09/680,216 US6710818B1 (en) | 1999-10-08 | 2000-10-06 | Illumination flicker detection apparatus, an illumination flicker compensation apparatus, and an ac line frequency detection apparatus, methods of detecting illumination flicker, compensating illumination flicker, and measuring ac line frequency |
| CA002322593A CA2322593C (en) | 1999-10-08 | 2000-10-06 | Method and apparatus for detection and correction of illumination flicker |
| CNB001306359A CN1156152C (zh) | 1999-10-08 | 2000-10-06 | 照明闪烁检测、补偿装置和交流电源频率检测装置及其方法 |
| EP00308844A EP1091571B1 (en) | 1999-10-08 | 2000-10-06 | Apparatus and methods for detection and compensation of illumination flicker, detection and measurement of AC line frequency |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29731699A JP3476400B2 (ja) | 1999-10-19 | 1999-10-19 | フリッカ検出・補正装置およびフリッカ検出・補正方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001119708A JP2001119708A (ja) | 2001-04-27 |
| JP3476400B2 true JP3476400B2 (ja) | 2003-12-10 |
Family
ID=17844941
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29731699A Expired - Fee Related JP3476400B2 (ja) | 1999-10-08 | 1999-10-19 | フリッカ検出・補正装置およびフリッカ検出・補正方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3476400B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8081235B2 (en) | 2007-11-12 | 2011-12-20 | Canon Kabushiki Kaisha | Image pickup apparatus and flicker detection method therefor |
Families Citing this family (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3928424B2 (ja) | 2001-12-26 | 2007-06-13 | コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 | 動画におけるフリッカ補正 |
| JP4423889B2 (ja) * | 2002-11-18 | 2010-03-03 | ソニー株式会社 | フリッカ低減方法、撮像装置およびフリッカ低減回路 |
| JP4106554B2 (ja) | 2003-09-08 | 2008-06-25 | ソニー株式会社 | 撮影環境判定方法および撮像装置 |
| JP4259998B2 (ja) * | 2003-12-19 | 2009-04-30 | 三洋電機株式会社 | フリッカ検出装置及び撮像装置 |
| KR100557660B1 (ko) | 2004-07-29 | 2006-03-10 | 매그나칩 반도체 유한회사 | 영상 신호에서의 플리커 검출 방법 |
| JP4539432B2 (ja) | 2005-05-16 | 2010-09-08 | ソニー株式会社 | 画像処理装置および撮像装置 |
| CN100369467C (zh) * | 2005-05-27 | 2008-02-13 | 佛山市顺德区顺达电脑厂有限公司 | 闪烁频率的校正方法 |
| CN1882047B (zh) * | 2005-06-13 | 2011-06-15 | 索尼株式会社 | 图像处理设备和图像拾取设备 |
| JP4335849B2 (ja) * | 2005-06-13 | 2009-09-30 | 富士通マイクロエレクトロニクス株式会社 | フリッカ検出可能な撮像装置 |
| JP4631611B2 (ja) | 2005-08-30 | 2011-02-16 | ソニー株式会社 | フリッカ検出装置とフリッカ除去装置と撮像装置およびフリッカ検出方法 |
| JP4904749B2 (ja) | 2005-09-08 | 2012-03-28 | ソニー株式会社 | フリッカ低減方法、フリッカ低減回路及び撮像装置 |
| JP5105843B2 (ja) * | 2006-12-05 | 2012-12-26 | キヤノン株式会社 | 撮像装置及び判定方法 |
| JP4971956B2 (ja) * | 2007-11-27 | 2012-07-11 | キヤノン株式会社 | フリッカ補正装置、フリッカ補正方法並びに撮像装置 |
| JP5035025B2 (ja) * | 2008-03-03 | 2012-09-26 | ソニー株式会社 | 画像処理装置、フリッカ低減方法、撮像装置及びフリッカ低減プログラム |
| JP5341536B2 (ja) * | 2009-01-23 | 2013-11-13 | キヤノン株式会社 | 撮像装置 |
| JP4724767B2 (ja) * | 2009-08-19 | 2011-07-13 | アキュートロジック株式会社 | 撮像装置のフリッカ検出方法及びフリッカ検出装置、フリッカ検出プログラム |
| JP5482560B2 (ja) * | 2010-08-12 | 2014-05-07 | 株式会社ニコン | 測光装置、撮像装置、およびフリッカの検出方法 |
| JP5343995B2 (ja) | 2010-11-25 | 2013-11-13 | カシオ計算機株式会社 | 撮像装置、撮像制御方法及びプログラム |
| CN104301617B (zh) * | 2013-07-19 | 2017-09-22 | 富士通株式会社 | 闪烁检测方法和闪烁检测设备 |
| JP6543562B2 (ja) * | 2015-11-30 | 2019-07-10 | アイホン株式会社 | インターホンシステム |
-
1999
- 1999-10-19 JP JP29731699A patent/JP3476400B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8081235B2 (en) | 2007-11-12 | 2011-12-20 | Canon Kabushiki Kaisha | Image pickup apparatus and flicker detection method therefor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001119708A (ja) | 2001-04-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3476400B2 (ja) | フリッカ検出・補正装置およびフリッカ検出・補正方法 | |
| US9055228B2 (en) | Imaging device and signal processing method for flicker reduction | |
| KR100515225B1 (ko) | 플리커 보정 장치, 플리커 보정 방법 및 플리커 보정 프로그램을 저장한 기록 매체 | |
| US7639285B2 (en) | Flicker reduction method, flicker reduction circuit and image pickup apparatus | |
| KR101007464B1 (ko) | 촬영 환경 판정 방법 및 촬상 장치 | |
| KR101007427B1 (ko) | 촬상 장치 및 플리커 저감 방법 | |
| US6710818B1 (en) | Illumination flicker detection apparatus, an illumination flicker compensation apparatus, and an ac line frequency detection apparatus, methods of detecting illumination flicker, compensating illumination flicker, and measuring ac line frequency | |
| US8115828B2 (en) | Image processing apparatus, flicker reduction method, imaging apparatus, and flicker reduction program | |
| JP3539901B2 (ja) | フリッカ検出・補正装置およびフリッカ検出・補正方法 | |
| KR20060128649A (ko) | 화상 처리 장치 및 촬상 장치 | |
| KR20060129954A (ko) | 화상 처리 장치 및 촬상 장치 | |
| JP4539432B2 (ja) | 画像処理装置および撮像装置 | |
| KR20030097687A (ko) | 화상 처리 장치, 카메라 장치, 및 그 자동 노광 제어 방법 | |
| CN100589533C (zh) | 闪烁降低方法、图像拾取装置与闪烁降低电路 | |
| JP4498086B2 (ja) | 画像処理装置および画像処理方法 | |
| JP2003298929A (ja) | 撮像装置 | |
| JP2000165752A (ja) | 固体撮像装置の信号処理方法及び固体撮像装置 | |
| JP4356604B2 (ja) | 映像信号処理装置、映像信号の処理方法、映像信号の処理プログラム及び映像信号の処理プログラムを記録した記録媒体 | |
| JP3630470B2 (ja) | 撮像装置 | |
| JPH099050A (ja) | 画像処理装置 | |
| JPH08331573A (ja) | 映像信号処理装置 | |
| JPH07123416A (ja) | 動きベクトル検出装置 | |
| JP2002199270A (ja) | 撮像装置及びその方法 | |
| JP2003303397A (ja) | 車両検出装置、車両検出方法および車両検出システム |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080926 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080926 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090926 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090926 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100926 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110926 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120926 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130926 Year of fee payment: 10 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |