JP3506900B2 - フリッカ補正装置 - Google Patents
フリッカ補正装置Info
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Description
等に起因する撮像素子出力信号の周期的変化(フリッ
カ)を補正するフリッカ補正装置に関する。
定の周期で点滅を繰り返す。このような入射光を撮像素
子で電気信号に変換し読み出す際に、撮像素子として撮
像管やMOS型撮像素子を使用した場合には、読み出す
画素の位置により電荷の蓄積時間の位相が異なるため、
同一のフィールドもしくはフレーム(本出願においては
あわせてフィールドと記する)内においても、各画素の
蓄積時間内に入射する光量の総和は異なることとなる。
そのため、同一フィールド内部においても特定の周期で
明るい部分と暗い部分が生じる。このような現象がフリ
ッカである。
253369号に記載されたものが知られている。図6
に従来の固体撮像素子を用いたカメラのフリッカ補正装
置の構成を示す。
は映像入力端子61から入力され、該信号610は平均
回路62で1フィールド期間にわたって平均され、垂直
帰線に同期して出力信号611として出力する。LPF
3は平均回路62からの出力信号611からフリッカ成
分を除去する特性をもつフィルタであり、信号611か
らフリッカ成分を除去した信号を得る。
位相を合わせるため信号611を3フィールド分遅らせ
る。除算回路65は信号612と信号613との除算を
行い、信号614を出力する。利得制御回路66は映像
信号610と上記除算回路65の出力信号614との乗
算を行うことにより、フリッカ成分が除去する。
っては1フィールド全体を一様に補正するため、撮像管
やXYアドレスを指定して画素からの電荷を読み出すM
OS型撮像素子では、フリッカ成分が1フィールド内に
おいても垂直方向に正弦波状に変化するものを補正する
ことはできない。
をフリッカ成分がほぼ同一とみなせる領域ごと分割し、
各領域毎にフリッカ補正を行うフリッカ補正装置が提案
されている。即ち、このようなフリッカ補正装置は水平
1ラインではフリッカ成分はほぼ同一とみなすことがで
きるため、各ライン毎にフリッカ成分の強度を求め、ラ
イン毎にフリッカ補正を行うものである。
領域に分割して、各領域毎にフリッカ補正を行うフリッ
カ補正装置の構成例を示すものである。信号20はフリ
ッカを含む映像信号であり、入力端子8から入力され
る。
0を積分した総和レベル21を出力する。領域選択信号
生成手段7は、入力信号20が領域1〜領域mのどの領
域に属するかを示す領域選択信号22を生成し、切り替
えSW2と切り替えSW5に出力する。切り替えSW2
は、総和レベル21を領域選択信号22に従って切り替
え、領域選択信号22で選択された領域の総和レベル記
憶手段3に出力する。総和レベル記憶手段3は、3個の
シフトレジスタ等で構成され、垂直同期信号に同期して
シフト動作する。
前、3フィールド前の総和レベルが常に保持されるよう
に動作し、1フィールド前の総和レベル23、2フィー
ルド前の総和レベル24、3フィールド前の総和レベル
25を出力する。フリッカゲイン計算手段4は平均加算
回路と除算回路から構成される。切り替えSW5は、領
域選択信号22に応じて、選択された領域のフリッカゲ
イン26を選択し制御ゲイン31として乗算手段6に出
力する。乗算手段6では、入力信号20に制御ゲイン3
1を乗じ出力する。
なせる領域ごとにフリッカ補正を行えば、撮像管やMO
S型撮像素子等のように1フィールド内でもフリッカ成
分が変化する撮像素子を用いたカメラにおいてもフリッ
カ成分を除去することができるものとなる。
来のフリッカ補正装置において、例えば1ライン毎に総
和レベルを計算しフリッカ補正を行った場合、被写体に
動きがあると1ライン分の総和レベルに大きな変動が生
じるため、フリッカ補正ゲインに誤差が発生し、そのラ
インだけ誤差を含んだ信号となるため誤差が目立ちやす
く、画像を著しぐ妨害するという問題を有していた。
で、動きがある被写体に対しても安定したフリッカ補正
が行える優れたフリッカ補正回路を提供することを目的
とする。
め、本発明は同一領域のフリッカゲインについて、過去
のフィールド(本発明では上述したように、フィールド
もしくはフレームの両方を意味するものとする)におけ
るゲインと現在のゲインとの変化量を判定することによ
り被写体の動きを検出し、動きのある場合には補間手段
により適切なフリッカ補正ゲインを得ることにより、フ
リッカの制御ゲインに誤差が発生することを防止し、画
面に生じる妨害を低減するようにしたものである。
同一領域のフリッカゲインについて、過去の複数のフィ
ールドにおけるゲインを平滑化手段により誤差を除去す
ることにより、フリッカの制御ゲインに誤差が発生する
ことを防止し、画面に生じる妨害を低減するようにした
ものである。
同一フィールド内の各領域のフリッカゲインを周波数成
分に変換してフリッカ成分のみを抽出し、前記フリッカ
成分から正弦波の重畳によりフリッカの制御ゲインを生
成することにより、制御ゲインが画面内の各領域内で正
弦波状に変化するようにし、画面に妨害が発生しないよ
うにしたものである。
がある被写体に対しても安定したフリッカ補正が行える
優れたフリッカ補正装置を得ることができる。
は、入力信号であるフィールド単位の映像信号をフリッ
カ成分が同一とみなせる1ライン以上からなる複数の領
域に分割し、前記領域毎に撮像素子出力を積分し領域内
の総和レベルを算出する総和レベル計算手段と、過去の
総和レベルを記憶する総和レベル記憶手段と、同一領域
における過去の複数の総和レベルからその領域のフリッ
カ成分の補正ゲインを計算するフリッカゲイン計算手段
と、前記フリッカゲイン計算手段で得られたフリッカゲ
インから被写体の変化を検出する動き検出手段と、前記
動き検出手段により動きが検出された際に制御ゲインを
過去のフィールドのフリッカゲインから補間するフリッ
カゲイン補間手段と、前記入力信号に前記制御ゲインを
乗じるゲイン乗算手段とを有するものとして構成したフ
リッカ補正装置であり、撮像管やMOS型撮像素子等の
ように1フィールド内でもフリッカ成分が変化する撮像
素子を使用したカメラで動きがある被写体を撮像した出
力信号に対しても安定してフリッカ成分を除去すること
ができる。
であるフィールド単位の映像信号をフリッカ成分が同一
とみなせる1ライン以上からなる複数の領域に分割し、
前記領域毎に撮像素子出力を積分し領域内の総和レベル
を算出する総和レベル計算手段と、過去の総和レベルを
記憶する総和レベル記憶手段と、同一領域における過去
の複数の総和レベルからその領域のフリッカ成分の補正
ゲインを計算するフリッカゲイン計算手段と、過去のゲ
インを記憶するゲイン記憶手段と、過去の複数のフィー
ルドの同一領域におけるフリッカゲインからノイズ成分
を除去し制御ゲインを生成する平滑化手段と、前記入力
信号に前記制御ゲインを乗じるゲイン乗算手段とを有す
るものとして構成したフリッカ補正装置であり、撮像管
やMOS型撮像素子等のように1フィールド内でもフリ
ッカ成分が変化する撮像素子を用いたカメラで動きがあ
る被写体を撮像した出力信号に対しても安定してフリッ
カ成分を除去することができるという作用を有する。
であるフィールド単位の映像信号をフリッカ成分が同一
とみなせる1ライン以上からなる複数の領域に分割し、
前記領域毎に撮像素子出力を積分し領域内の総和レベル
を算出する総和レベル計算手段と、過去の総和レベルを
記憶する総和レベル記憶手段と、同一領域における過去
の複数の総和レベルから当該領域のフリッカゲインを計
算するフリッカゲイン計算手段と、同一フィールドの複
数領域におけるフリッカゲインからフリッカの周波数成
分だけを抽出するフリッカ成分抽出手段と、抽出された
フリッカ成分に正弦波を重畳することにより制御ゲイン
を生成する制御ゲイン生成手段と、前記入力信号に前記
制御ゲインを乗じるゲイン乗算手段を有するものとして
フリッカ補正装置を構成したものであり、撮像管やMO
S型撮像素子等のように1フィールド内でもフリッカ成
分が変化する撮像素子を用いたカメラで動きがある被写
体を撮像した出力信号に対しても安定してフリッカ成分
を除去することができるという作用を有する。
乃至図4を参照して説明する。
1の実施の形態に係るフリッカ補正装置の構成を示すも
のである。本例ではフリッカ補正装置はフィールドをm
個に分割してフリッカ補正を行うものである。
むフィールド単位の映像信号を示し、入力端子8から入
力される。総和レベル計算手段1は、領域毎に入力信号
20を積分した総和レベル信号21を出力する。領域選
択信号生成手段7は、入力信号20が領域1〜領域mの
どの領域に属するかを示す領域選択信号22を生成し、
切り替えSW2と切り替えSW5に出力する。
領域選択信号22に従って切り替え、領域選択信号で選
択された領域の総和レベル記憶手段3に出力する。総和
レベル記憶手段3は、3個のシフトレジスタ等で構成さ
れており、1フィールド前の総和レベル23、2フィー
ルド前の総和レベル24、3フィールド前の総和レベル
25を出力する。
に平均加算回路と除算回路から構成され、フリッカゲイ
ン26を計算し出力する。フリッカゲイン記憶手段は複
数段のシフトレジスタ等で構成され、過去の複数のフィ
ールドにおけるフリッカゲインを記憶しており、前記記
憶されているフリッカゲインのうち必要なフリッカゲイ
ンのみを動き検出手段11とフリッカゲイン補間手段1
2に出力する。
ッカゲイン26と過去のフィールドのフリッカゲイン2
7からの変化量から被写体の動きの有無を検出し、動き
判定信号28を出力する。フリッカゲイン補間手段12
は、過去のフィールドのフリッカゲイン27から補間し
た補間ゲイン29を出力する。切り替えSW13は、動
き判定信号28に従い、フリッカゲイン26と補間ゲイ
ン29を切り替え、制御ゲイン30を出力する。
じて、選択された領域の制御ゲイン30を選択し、乗算
手段6に出力する。乗算手段6では、入力信号20に選
択された領域の制御ゲイン31を乗じ出力する。
についてその動作を説明する。ここでは、交流電源周波
数をfp=50Hz、映像信号のフィールド周波数をfv=60Hz
の場合について説明するがその他の周波数でも同様に考
えることができる。
光灯は100Hz の周期で点滅を繰り返す。そのため、同一
フィールド内部においても100Hz の周期で明るい部分と
暗い部分が生じる。例えばNTSC方式では、水平走査周波
数は15.75kHzであるので、図2に示すように1/100 sec
=157.5ライン毎に明暗を繰り返す。また、フィールドの
周期(1/60 sec )と照明の点滅周期(1/100 sec )と
の公倍数は1/20 secであるため、1/20 sec すなわち3
フィールド毎に同じ明暗のパターンとなる。
について説明する。まず、前記撮像素子出力において、
同一フィールド内をフリッカの成分がほぼ同一とみなせ
る領域ごとに分割する。ここでは、水平走査線1ライン
中ではフリッカ成分は同一と考え、1ライン毎に領域分
割する。なお、2ライン毎やその他の分割数で実施する
こともできる。また、NTSC方式の1フィールド当たりの
有効走査線数を240ラインとすると、1フィールドの
画像はライン毎に分割すると、m=240となる。
静止している被写体を写した場合について説明する。い
ま、T番目のフィールド(以下、フィールド番号T)中
のk番目のライン(以下、ラインk)におけるi番目の
画素の撮像素子出力Yk, i(T)は、フィールド番号T
の方向に3フィールド周期で、ライン番号Kの方向(垂
直方向)に157.5 ライン周期に正弦波状に変化し、ライ
ンk上のすべての画素は位置i に依らず同位相と近似す
ると、Yk, i(T)は Yk, i(T)≒Yo {1+ A sin(2πT /3 +αk )} ただし、Yo は直流成分(望ましい出力値)、A はフリ
ッカの大きさ、Tはフィールド番号 αk=2πk/157.5 (垂直位置による位相) と表せる。
o となるはずであるが、フリッカの影響により{1+ A s
in(2πT /3 +αk )}だけ変化している。したがっ
て、フリッカ補正の制御ゲインとしてフリッカによる影
響の逆数 1/{1+ A sin(2πT /3 +αk )} を計算し、ラインk上の各画素値に乗じれば、フリッカ
成分が打ち消され、本来の画素値Yo が得られる。すな
わち、補正後の出力Yk ’としては、 Yk,i ’=Yk,i (T)×Gk (T)=Yo ただし、Gk (T)=1/{1+ A sin(2πT /3 +α
k )} という計算をすればよい。
は、制御ゲインGk (T)を乗じることによりフリッカ
成分を除去する動作を行う。また、各領域毎に計算した
制御ゲインを乗算手段で乗じるため、切り替えSW5に
より領域選択信号生成手段7で生成した領域選択信号2
2従って当該領域kの制御ゲイン30を選択する。
ず、総和レベル計算手段1においてラインk上の画素を
すべて積分した総和レベル21をVk (T)とすると、
効画素数となる。
ィールド番号Tより過去3フィールド分の総和レベルV
k (T−3)、Vk (T−2)、Vk (T−1)を記憶
し出力する。この3個の総和レベルの平均値AVEk
(T)は、三角関数の性質から、 AVEk (T)={Vk (T−3)+ Vk (T−2)+
Vk (T−1)}/3 =Vo となり、フィールド番号Tに依らず一定となる。したが
って、前記の式から {1+ A sin(2πT /3 +αk )}=Vk (T)/Vo =Vk (T)/AVEk (T) が得られる。
有するから、 Vk (T)=Vk (T−3) が成り立つ。したがって、フリッカゲイン計算手段4に
おいて、フリッカゲイン26をFk (T)とすると、F
k (T)は Fk (T)=1/{1+ A sin(2πT /3 +αk )} =AVEk (T)/Vk (T−3) で計算できる。静止画に対しては、このフリッカゲイン
Fk (T)をそのまま制御ゲインGk (T)とすればよ
い。
ベルVk (T−3)、Vk (T−2)Vk (T−1)か
ら、フリッカゲインFk (T)を計算し、それを現在
(フィールド番号T)の画像のラインkの画素Yk,i に
乗じれば、フリッカ成分が除去された信号Yo を得るこ
とができる。この処理を領域1から領域mまで領域毎に
行えば、画面全体でフリッカ成分が除去された信号Yo
を得ることができる。
明する。簡単のために、背景は均一な明るさの静止画と
し、その前を背景と異なる輝度(輝度は均一)の長方形
の物体が、1ライン/フィールドの速度で下方に移動す
るものとする。つまり、ラインkにおいて T<To +k のとき Yk (T)=Yo {1+ A sin(2πT /3 +αk )} T≧To +K のとき Yk (T)=Yx {1+ A sin(2πT /3 +αk )} ただし、Yx は移動物体の直流成分とする。
番号T=To +K−1では、ライン1からライン(K−
1)まで移動物体が、ラインKからライン240までは
背景が撮像される。次のフィールド番号T=To +Kで
は、ライン1からラインKまで移動物体が、ライン(K
+1)からライン240までは背景が撮像される。い
ま、ラインkに注目すると、Yk,i (T)が背景となる
フィールド番号はT<To +K、移動物体となるのはT
≧To +Kである。背景が撮像されている間は、静止画
の場合と同様であるので説明は省略する。T≧To +K
について時刻を追って説明する。
るから、 Yk (To +K)=Yx {1+ A sin(2π(To +K)
/3+αk )} となる。また、過去3フィールドは背景が撮像されてい
るので、総和レベルは、 Vk (To +K−3)=Yo {1+ A sin(2π(To +
K−3)/3+αk )} Vk (To +K−2)=Yo {1+ A sin(2π(To +
K−2)/3+αk )} Vk (To +K−1)=Yo {1+ A sin(2π(To +
K−1)/3+αk )} となる。
Fk (T)とし、ラインK上の各画素に乗じると、 Yk ’(To +K)=Yk (To +K)×Gk (To +
K)=Yx とフリッカを補正することができる。
されているので Yk (To +K+1)=Yx {1+ A sin(2π(To +
K+1)/3+αk )} となる。また、3フィールド前と2フィールド前は背景
Yo が撮像されているので、それら総和レベルは、 Vk (To +K+1−3)=Yo {1+ A sin(2π(T
o +K+1−3)/3+αk )} Vk (To +K+1−2)=Yo {1+ A sin(2π(T
o +K+1−2)/3+αk )} となる。
なっているため、その総和レベルは 、Vk (To +K+1−1)=Yx {1+ A sin(2π
(To +K+1−1)/3+αk )} となる。
ールドだけが移動物体が撮像されているため、総和の平
均値AVEk (To +K+1)は AVEk (To +K+1)=Yo +(Yx −Yo ){1+
A sin(2 π(To +K)/3 +αk )} となり、誤差Eは、 E=(Yx −Yo ){1+ A sin(2 π(To +K)/3
+αk )} を含んでしまう。
インFk (To +K+1)も誤差を含んでしまい、この
フリッカゲインをそのまま制御ゲインとして乗算手段で
乗じてしまうとこの誤差が画面上に妨害として現れてし
まう。
されているので Yk (To +K+2)=Yx {1+ A sin(2π(To +
K+2)/3+αk )} となる。また、3フィールド前は背景Yo が撮像されて
いるので、それら総和レベルは、 Vk (To +K+2−3)=Yo {1+ A sin(2π(T
o +K+2−3)/3+αk )} となる。
なっているため、その総和レベルは、 Vk (To +K+2−2)=Yx {1+ A sin(2π(T
o +K+2−2)/3+αk )} Vk (To +K+2−1)=Yx {1+ A sin(2π(T
o +K+2−1)/3+αk )} となる。したがって、(1)T=To +K+1のときと
同様に補正に必要な制御ゲインが得られない。
撮像されているので、総和レベルは、 Vk (T−3)=Yx {1+ A sin(2π(T−3)/3
+αk )} Vk (T−2)=Yx {1+ A sin(2π(T−2)/3
+αk )} Vk (T−1)=Yx {1+ A sin(2π(T−1)/3
+αk )} となる。また、現在のフィールドは、移動物体であるか
ら、 Yk (T)=Yx {1+ A sin(2π(T)/3+αk
)} となる。
ているため、フリッカゲインはFk(T)は、 Fk (T)=AVEk (T)/Vk (T−3) =1/{1+ A sin(2π(T)/3+αk )} となるため、静止画のときと同様にGk (T)=Fk
(T)とすることにより補正が行える。
御ゲインとして用いることができないのは、過去3フィ
ールドにおいてラインk上の画素に変化のあるフィール
ドであり、T=To +K+1、To +K+2の2フィー
ルドである。そこで、フリッカゲイン記憶手段10と動
き検出手段11、フリッカゲイン補間手段12によりこ
の2フィールドも補正を行えるようにする。
する。ラインkについて過去3フィールドが静止画とみ
なせる状態であった場合には、その総和レベルから計算
したフリッカゲインは、 Fk (T)=AVEk (T)/Vk (T−3) =1/{1+ A sin(2π(T)/3+αk ) となっている。この式からフリッカゲインも3フィール
ドの周期を持っていることがわかる。すなわち、 Fk (T)=Fk (T−3) が成立している。
を検出する。フリッカゲイン記憶手段10では、過去3
フィールドのフリッカゲインを常に記憶しておき、3フ
ィールド前のフリッカゲインFk (T−3)と現フィー
ルドのフリッカゲインFk (T)の差の絶対値があるし
きい値を越えたときに動きがあったと判定する。すなわ
ち、動き検出手段11の出力である動き検出信号28は |Fk (T)−Fk (T−3)|>Fth のとき 被写体に動きあり |Fk (T)−Fk (T−3)|≦Fth のとき 被写体に動きなし ただし、Fthは動き判別のしきい値とする。
ィールド前のフリッカゲインをそのまま現フィールドの
フリッカゲインとして置き換えるホールド動作をする。
すなわち、 Gk (T)=Fk (T−3) とする。
りフリッカゲインを選択して制御ゲインとする。すなわ
ち、 Gk (T)=Fk (T) (動きなしのとき) Gk (T)=Fk (T−3) (動きありのとき) とする。このように動き判別信号28に応じてフリッカ
ゲインを選択して制御ゲイン30とすることにより、被
写体に動きがあって適切にフリッカ補正が行える。
あることを前提に説明したが、フリッカ成分が3フィー
ルドの周期性を有し、過去3フィールドの総和レベルの
平均値がフィールド番号(時刻)に依らず一定、すなわ
ち AVEk (T)={Vk (T−3)+ Vk (T−2)+
Vk (T−1)}/3 =Vo であれば前記説明が成立する。
周波数fv=60Hzで説明したが、これらの周波数が正確に
50Hz、60Hzでない場合には照明の点滅周期とフィールド
画像の周期は完全に同期しなくなるが、近似的には3フ
ィールド毎の周期性は十分保たれているため、フリッカ
成分を除去することは可能である。
記説明と異なる場合においても、それぞれの周期の公倍
数の周期で同様に補正可能である。以上の説明では、フ
リッカゲイン補間手段をホールド動作の例で説明した
が、その他の過去の複数のフリッカゲインを用いて予測
を行うことも同様に実施可能である。
ば、照明の変化周期と映像信号のフィールド周周期との
関係に基づき、フリッカゲインの変化量から画面内の被
写体の動きを検出する動き検出手段と、被写体に動きが
あると判断された場合にはゲインを補間するゲイン補間
手段を設けることにより、被写体に動きが存在する場合
においてフリッカゲインに生じる誤差を低減でき、安定
したフリッカ補正を得ることができる。
置を示す。図4におけるフリッカ補正装置は、上記第1
の実施の形態に係るフリッカ補正装置の動き検出手段1
1とフリッカゲイン補間手段12の代わりに平滑化手段
14を設けたものである。平滑化手段14は過去の複数
のフィールドの同一領域におけるフリッカゲインに含ま
れる誤差成分を除去する作用を行うもので、メディアン
フィルタ等から構成されている。その他の構成は、上記
第1の実施の形態に係るフリッカ補正装置と同様である
ので、同一の構成部分に同一符号を付して重複した説明
は省略する。
について、図4を用いてその動作を説明する。まず、総
和レベル計算手段1と切り替えSW2と総和レベル記憶
手段3とフリッカゲイン計算手段4と切り替えSW5と
乗算手段6と領域選択信号生成手段7の動作は実施の形
態1のフリッカ補正装置と同様である。
第1の実施の形態における移動物体がある場合と同様の
状態を仮定する。移動物体が1ライン/フィールドの速
度で下方に移動しているとすると、実施の形態1で説明
したようにラインkにおけるフリッカゲインFk (T)
は、背景から移動物体へ変化する際の2フィールドFk
(To +K+1)とFk (To +K+2)で誤差が生じ
る。いま、フリッカゲインを3フィールドの周期性に着
目し分類すると、 Fk (To +K−3)、Fk (To +K)、Fk (To +K+3) …系列1 Fk (To +K−2)、Fk (To +K+1)、Fk (To +K+4) …系列2 Fk (To +K−1)、Fk (To +K+2)、Fk (To +K+5) …系列3 となる。
のある2フィールドを除けば、 Fk (T)=Fk (T−3)=Fk (T−6) が成り立っており、その誤差も系列2と系列3に高々1
個存在するだけである。このような単発的に発生してい
る誤差はメディアンフィルタで除去することができる。
平滑化手段14としては、例えばフィールド番号Tにお
いてフリッカゲイン記憶手段10で記憶しているの3個
の値Fk (T)、Fk (T−3)、Fk (T−6)のメ
ディアン(中央値)を制御ゲイン30として出力するメ
ディアンフィルタとすれば、誤差を含んだフリッカゲイ
ンを排除できる。
速度で移動する物体で説明したが、これ以上速い動きの
場合にも、あるラインだけに注目するとフリッカゲイン
に生じる誤差は2フィールドだけになるので、同様に実
施できる。また、1ライン/フィールドよりも遅い動き
の場合には、誤差の発生するフリッカゲインの個数が多
くなるが、メディアンフィルタを長くすること、例えば
5個(3フィールドおき)のメディアンとすることで対
応できる。
よれば、照明の変化周期と映像信号のフィールド周周期
との関係に基づき、過去のフィールドにおけるフリッカ
ゲインに対し周期的な相関を利用した平滑手段14を設
けることにより、動きのある被写体におけるフリッカゲ
インの誤差を除去するすることができ、安定したフリッ
カ補正が得られる。
おけるフリッカ補正装置は、第1の実施の形態に係るフ
リッカ補正装置の動き検出手段11とフリッカゲイン補
間手段12と切り替えSW13の代わりにフリッカ成分
抽出手段15と制御ゲイン生成手段16としたものであ
る。フリッカ成分抽出手段15は同一フィールドにおけ
るフリッカゲインを周波数領域変換し、フリッカの成分
である周波数帯域だけを残し、それ以外の周波数成分を
除去する作用を行うもので、フーリエ変換等から構成さ
れている。制御ゲイン生成手段16は、抽出されたフリ
ッカ成分(周波数領域)から、三角関数の重畳により制
御ゲイン30を生成する作用を行うもので、逆フーリエ
変換から構成されている。その他の構成は第1の実施の
形態に係るフリッカ補正装置と同様であるので、同一の
構成部分に同一符号を付して重複した説明は省略する。
について、図4を参照してその動作を説明する。まず、
総和レベル計算手段1と切り替えSW2と総和レベル記
憶手段3とフリッカゲイン計算手段4と切り替えSW5
と乗算手段6と領域選択信号生成手段7の動作は実施の
形態1のフリッカ補正装置と同様である。
リエ変換回路17により、フィールド番号Tの同一フィ
ールドのm個のフリッカゲインのうち、L個のフリッカ
ゲインFk (T)(k=1、2、L)をkについて離散
フーリエ変換を行い、フリッカゲインの周波数成分40
を求める。周波数f に対応する成分をRf(T)とする
と、Rf(T)は、
に157.5 ライン周期となっているので、L=158 とする
ことにより、約1周期分のフリッカゲインをフーリエ変
換することができる。なお、Lはフリッカゲインの周期
の整数倍とした方が計算精度が向上するが、整数倍でな
い場合には、フリッカゲインに窓関数をかけてからフー
リエ変換すればよい。また、ここでは、ライン1からラ
インLのフリッカゲインに対してフーリエ変換したが、
その他のラインを用いても良い。
内、高域成分除去回路18によりフリッカ成分の周波数
だけを残し、それ以外を0とし、フリッカ抽出信号41
を得る。例えば1周期分のフリッカゲインを周波数成分
に変換すると、フリッカ成分は基本波を表すR1 (T)
に集中するので、直流分と基本波のみを残すと、フリッ
カ抽出信号Qf (T)は、 Qf (T)=Rf (T) (f=0、1) Qf (T)=0 (f≧2) となる。なお、フリッカ成分が基本波のみで近似し難い
場合には2次、3次の高調波成分まで残してもよい。
抽出手段15で抽出したフリッカ抽出信号41から逆フ
ーリエ変換回路19により制御ゲイン30を生成する。
すなわち、制御ゲインGk (T)は
ば、フリッカゲイン計算手段4により得られたフリッカ
ゲイン26を周波数成分40に変換し、フリッカの周波
数成分のみを抽出するフリッカ成分抽出手段15と、そ
の抽出された成分から三角関数により制御ゲイン30を
生成する制御ゲイン生成手段16を設けることにより、
フリッカゲインに含まれる高域ノイズを除去し、安定し
たフリッカ補正をすることができる。
の発明によれば、入力信号であるフィールド単位の映像
信号をフリッカ成分が同一とみなせる1ライン以上から
なる複数の領域に分割し、前記領域毎に撮像素子出力を
積分し各領域内の総和レベルを計算する総和レベル計算
手段と、過去の総和レベルを記憶する総和レベル記憶手
段と、同一領域における過去の複数の総和レベルから当
該領域におけるフリッカゲインを計算するフリッカゲイ
ン計算手段と、フリッカゲイン計算手段で得られたフリ
ッカゲインから被写体の変化を検出する動き検出手段
と、動きが検出された際に制御ゲインを過去のフィール
ドのフリッカゲインから補間により生成するゲイン補間
手段と、入力信号に制御ゲインを乗じるゲイン乗算手段
を設けることによりフリッカ補正装置を構成するものと
したから、撮像管やMOS型撮像素子等のように1フィ
ールド内でもフリッカ成分が変化する撮像素子を用いた
カメラにおいて、動きがある被写体に対しても安定して
フリッカ成分を除去することができるという効果が得ら
れる。
れば、入力信号であるフィールド単位の映像信号をフリ
ッカ成分が同一とみなせる1ライン以上からなる複数の
領域に分割し、前記領域毎に撮像素子出力を積分し領域
内の総和レベルを計算する総和レベル計算手段と、過去
の総和レベルを記憶する総和レベル記憶手段と、同一領
域における過去の複数の総和レベルから当該領域におけ
るフリッカの補正ゲインを計算するフリッカゲイン計算
手段と、過去のゲインを記憶するゲイン記憶手段と、過
去の複数のフィールドの同一領域におけるフリッカゲイ
ンからノイズ成分を除去し制御ゲインを生成する平滑化
手段と、入力信号に制御ゲインを乗じるゲイン乗算手段
を設けることによりフリッカ補正装置を構成したので、
撮像管やMOS型撮像素子等のように1フィールド内で
もフリッカ成分が変化する撮像素子を用いたカメラにお
いて、動きがある被写体に対しても安定してフリッカ成
分を除去することができるという効果が得られる。
れば、入力信号であるフィールド単位の映像信号をフリ
ッカ成分が同一とみなせる1ライン以上からなる複数の
領域に分割し、前記領域毎に撮像素子出力を積分し領域
内の総和レベルを算出する総和レベル計算手段と、過去
の総和レベルを記憶する総和レベル記憶手段と、同一領
域における過去の複数の総和レベルから当該領域のフリ
ッカゲインを計算するフリッカゲイン計算手段と、同一
フィールドのフリッカゲインからフリッカの周波数成分
だけを抽出するフリッカ成分抽出手段と、抽出されたフ
リッカ成分に正弦波を重畳することにより制御ゲインを
生成する制御ゲイン生成手段と、入力信号に制御ゲイン
を乗じるゲイン乗算手段を設けることによりフリッカ補
正装置を構成したので、撮像管やMOS型撮像素子等の
ように1フィールド内でもフリッカ成分が変化する撮像
素子を用いたカメラにおいて、動きがある被写体に対し
ても安定してフリッカ成分を除去することができるとい
う効果が得られる。
置のブロック図
置の動作説明のためのフリッカのある画像を示す図
置の動作説明のための被写体に動きのある画像を示す図
置のブロック図
置のブロック図
ロック図
Claims (3)
- 【請求項1】 入力信号であるフィールド単位の映像信
号をフリッカ成分が同一とみなせる1ライン以上からな
る複数の領域に分割し、前記領域毎に撮像素子出力を積
分し各領域内の総和レベルを計算する総和レベル計算手
段と、過去の総和レベルを記憶する総和レベル記憶手段
と、同一領域における過去の複数の総和レベルから当該
領域におけるフリッカゲインを計算するフリッカゲイン
計算手段と、前記フリッカゲイン計算手段で得られたフ
リッカゲインから被写体の変化を検出する動き検出手段
と、前記動き検出手段により動きが検出された際に制御
ゲインを過去のフィールドのフリッカゲインから補間に
より生成するフリッカゲイン補間手段と、前記入力信号
に前記制御ゲインを乗じるゲイン乗算手段とを備えたフ
リッカ補正装置。 - 【請求項2】 入力信号であるフィールド単位の映像信
号をフリッカ成分が同一とみなせる1ライン以上からな
る複数の領域に分割し、前記領域毎に撮像素子出力を積
分し領域内の総和レベルを計算する総和レベル計算手段
と、過去の総和レベルを記憶する総和レベル記憶手段
と、同一領域における過去の複数の総和レベルから当該
領域におけるフリッカの補正ゲインを計算するフリッカ
ゲイン計算手段と、過去のゲインを記憶するゲイン記憶
手段と、過去の複数のフィールドの同一領域におけるフ
リッカゲインからノイズ成分を除去し制御ゲインを生成
する平滑化手段と、前記入力信号に前記制御ゲインを乗
じるゲイン乗算手段とを備えたフリッカ補正装置。 - 【請求項3】 入力信号であるフィールド単位の映像信
号をフリッカ成分が同一とみなせる1ライン以上からな
る複数の領域に分割し、前記領域毎に撮像素子出力を積
分し領域内の総和レベルを算出する総和レベル計算手段
と、過去の総和レベルを記憶する総和レベル記憶手段
と、同一領域における過去の複数の総和レベルから当該
領域のフリッカゲインを計算するフリッカゲイン計算手
段と、同一フィールドのフリッカゲインからフリッカの
周波数成分だけを抽出するフリッカ成分抽出手段と、抽
出されたフリッカ成分に正弦波を重畳することにより制
御ゲインを生成する制御ゲイン生成手段と、前記入力信
号に前記制御ゲインを乗じるゲイン乗算手段とを備えた
フリッカ補正装置。
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JPH11252446A JPH11252446A (ja) | 1999-09-17 |
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Cited By (1)
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1998
- 1998-03-03 JP JP05078798A patent/JP3506900B2/ja not_active Expired - Fee Related
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