JP4655879B2 - Noise component detector - Google Patents
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Description
本発明は、ノイズ成分検出装置に関し、特に受信したNTSC方式のコンポジット信号に基づく映像を表示してユーザに確認させることなく、このコンポジット信号に含まれるノイズ成分を検出することができるノイズ成分検出装置に関する。 The present invention relates to a noise component detection device, and more particularly to a noise component detection device capable of detecting a noise component contained in the composite signal without displaying a video based on the received NTSC composite signal and prompting the user to confirm the image. About.
NTSC(National Television System Committee)方式のコンポジット信号のノイズ成分を除去する手法ついては、既に種々の提案がなされている。このような手法の一つとして、現在のフレームのコンポジット信号と前回のフレームのコンポジット信号とのフレーム差分信号を取得し、この取得したフレーム差分信号に含まれるノイズ成分を抽出する技術が既に開示されている(例えば特許文献1参照)。
しかしながら、特許文献1に開示された技術は、フレーム期間が映像の変化期間に比べて十分に短い場合のみ有効であり、現在のフレームと前回のフレームとで映像が著しく変化する場合や、静止映像など1フレームのみの映像には適していない。 However, the technique disclosed in Patent Document 1 is effective only when the frame period is sufficiently shorter than the change period of the video. When the video changes significantly between the current frame and the previous frame, It is not suitable for images with only one frame.
そもそも、NTSC方式自体が、テレビジョンの映像信号の伝送方式として提案されたもので、その主たる目的は、人間に映像を見せることにある。このように人間に映像を見せることのみを目的とする場合、NTSC方式のコンポジット信号にノイズが乗っていること自体さほど問題とはならず、またノイズが乗っているか否かもディスプレイなどに表示される映像を見れば分かることである。 In the first place, the NTSC system itself was proposed as a transmission system for television video signals, and its main purpose is to show video to humans. In this way, when only aiming to show a video to a human being, it is not so much a problem that the NTSC composite signal has noise, and whether or not noise is present is also displayed on the display or the like. It can be understood by watching the video.
即ち、NTSC方式のコンポジット信号にノイズが乗っていることが問題となるのは、人間に映像を見せることを前提としない場合、例えば係るコンポジット信号を用いて、運転者の顔の向きをモニタリングするような場合である。このような場合には、不適当なモニタリング結果を出力しないようにするため、人間がディスプレイの表示を見ることなく、係る信号にノイズが乗っているかを検出できるようにして、何らかのフェイルセーフを行うようにする必要がある。 That is, the problem is that noise is added to the NTSC composite signal. If it is not premised that the image is shown to humans, for example, the direction of the driver's face is monitored using the composite signal. This is the case. In such a case, in order not to output an inappropriate monitoring result, humans can detect whether noise is riding on the signal without looking at the display on the display, and perform some kind of fail safe. It is necessary to do so.
本発明は、上記実状に鑑みてなされたものであり、受信したNTSC方式のコンポジット信号に基づく映像を表示してユーザに確認させることなく、該コンポジット信号に含まれるノイズ成分を検出することができるノイズ成分検出装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and can detect a noise component included in the composite signal without displaying a video based on the received composite signal of the NTSC system and prompting the user to confirm it. An object is to provide a noise component detection device.
上記目的を達成するため、本発明の第1の観点に係るノイズ成分検出装置は、NTSC(National Television System Committee)方式のコンポジット信号を受信するコンポジット信号受信手段と、前記コンポジット信号受信手段が受信したコンポジット信号から垂直同期信号を取得する垂直同期信号取得手段と、前記垂直同期信号取得手段によって取得された垂直同期信号が入力されたことに応答して、出力する二値信号のレベルを切り換える出力レベル切換手段と、前記出力レベル切換手段によって二値信号のレベルが所定の態様で切り換えられたときから、該所定の態様と同一の態様で再度切り換えられるまでの期間を計測する切換期間計測手段と、前記切換期間計測手段による計測期間と前記NTSC方式におけるフレーム期間との差分が所定の数値範囲に収まっているか否かを判別する切換期間判別手段と、前記切換期間判別手段によって差分が所定の数値範囲に収まっていないと判別された場合、前記コンポジット信号受信手段が受信したコンポジット信号にノイズ成分が含まれていると判別することにより、該コンポジット信号に含まれるノイズ成分を検出するノイズ成分検出手段と、前記コンポジット信号受信手段が受信したコンポジット信号に含まれる映像信号から色差信号を取得する色差信号取得手段と、前記映像信号がモノクロ映像信号の場合、前記色差信号取得手段によって取得された色差信号が示す色差値と、該モノクロ映像固有の色差値と、の差分が所定の数値範囲に収まっているか否かを判別する色差値判別手段と、を備え、前記ノイズ成分検出手段は、前記色差値判別手段によって差分が所定の数値範囲に収まっていないと判別された場合、前記コンポジット信号受信手段が受信したコンポジット信号にノイズ成分が含まれていると判別することにより、該コンポジット信号に含まれるノイズ成分を検出する、ことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a noise component detection apparatus according to a first aspect of the present invention includes an NTSC (National Television System Committee) composite signal receiving means, and the composite signal receiving means received by the composite signal receiving means. Vertical synchronization signal acquisition means for acquiring a vertical synchronization signal from a composite signal, and an output level for switching the level of a binary signal to be output in response to input of the vertical synchronization signal acquired by the vertical synchronization signal acquisition means A switching period measuring means for measuring a period from when the level of the binary signal is switched in a predetermined manner by the output level switching means until it is switched again in the same manner as the predetermined aspect; The difference between the measurement period by the switching period measurement means and the frame period in the NTSC system is a predetermined value. A switching period discriminating unit for discriminating whether or not the value falls within a value range; and when the switching period discriminating unit discriminates that the difference does not fall within a predetermined numerical range, the composite signal received by the composite signal receiving unit By determining that a noise component is included, a noise component detection unit that detects a noise component included in the composite signal, and a color difference signal is acquired from the video signal included in the composite signal received by the composite signal reception unit When the video signal is a monochrome video signal, the difference between the color difference value indicated by the color difference signal acquired by the color difference signal acquisition unit and the color difference value specific to the monochrome video is within a predetermined numerical range. and a color difference value determining means for determining whether the fall, the noise component detecting means, said color When the value discriminating unit discriminates that the difference does not fall within a predetermined numerical range, the composite signal received by the composite signal receiving unit discriminates that a noise component is included, and is included in the composite signal. A noise component is detected.
このような構成によれば、受信したNTSC方式のコンポジット信号に基づく映像を表示してユーザに確認させることなく、前記切換期間計測手段による計測期間とNTSC方式におけるフレーム期間との差分が所定の数値範囲に収まっているか否かを判別することにより、このコンポジット信号に含まれるノイズ成分を検出することができる。また、受信したNTSC方式のコンポジット信号に基づく映像を表示してユーザに確認させることなく、前記色差信号取得手段によって取得された色差信号が示す色差値と、モノクロ映像固有の色差値と、の差分が所定の数値範囲に収まっているか否かを判別することにより、このコンポジット信号に含まれるノイズ成分を検出することができる。 According to such a configuration, the difference between the measurement period by the switching period measurement means and the frame period in the NTSC system is a predetermined numerical value without displaying a video based on the received composite signal of the NTSC system and allowing the user to confirm it. By determining whether or not the signal falls within the range, a noise component included in the composite signal can be detected. Further, the difference between the color difference value indicated by the color difference signal acquired by the color difference signal acquisition unit and the color difference value specific to the monochrome video without displaying the video based on the received NTSC composite signal and allowing the user to check the video. Can be detected by determining whether or not is within a predetermined numerical range.
また、上記ノイズ成分検出装置において、前記コンポジット信号受信手段が受信したコンポジット信号から映像信号を取得する映像信号取得手段と、前記ノイズ成分検出手段によってコンポジット信号にノイズ成分が含まれていると判別された場合、前記計測期間中に取得された映像信号に基づく映像を使用しないように制限する映像使用制限手段と、をさらに備える、ようにしてもよい。 In the noise component detection device, it is determined that the composite signal includes a noise component by the video signal acquisition unit that acquires the video signal from the composite signal received by the composite signal reception unit, and the noise component detection unit. In such a case, it may further comprise video use restriction means for restricting the use of the video based on the video signal acquired during the measurement period.
このような構成によれば、コンポジット信号にノイズ成分が含まれている場合には、計測期間中に取得された映像信号に基づく映像を使用しないように制限するといったフェイルセーフを実現することができる。 According to such a configuration, when a noise component is included in the composite signal, it is possible to realize fail-safe such as restricting use of the video based on the video signal acquired during the measurement period. .
また、上記ノイズ成分検出装置において、前記映像信号から輝度信号を取得する輝度信号取得手段をさらに備え、前記映像使用制限手段は、前記ノイズ成分検出手段によってコンポジット信号にノイズ成分が含まれていると判別された場合、前記輝度信号取得手段によって取得された輝度信号に基づくモノクロ映像を使用しないように制限する、ようにしてもよい。 The noise component detection device may further include a luminance signal acquisition unit that acquires a luminance signal from the video signal, and the video usage restriction unit includes a noise component in the composite signal by the noise component detection unit. When the determination is made, the monochrome signal based on the luminance signal acquired by the luminance signal acquisition unit may be restricted from being used.
このような構成によれば、コンポジット信号にノイズ成分が含まれている場合には、計測期間中に取得された映像信号に基づく映像を使用しないように制限するといったフェイルセーフを実現することができる。 According to such a configuration, when a noise component is included in the composite signal, it is possible to realize fail-safe such as restricting use of the video based on the video signal acquired during the measurement period. .
さらに、本発明の第2の観点に係るノイズ成分検出方法は、NTSC(National Television System Committee)方式のコンポジット信号を受信するコンポジット信号受信ステップと、前記コンポジット信号受信ステップが受信したコンポジット信号から垂直同期信号を取得する垂直同期信号取得ステップと、前記垂直同期信号取得ステップによって取得された垂直同期信号が入力されたことに応答して、出力する二値信号のレベルを切り換える出力レベル切換ステップと、前記出力レベル切換ステップによって二値信号のレベルが所定の態様で切り換えられたときから、該所定の態様と同一の態様で再度切り換えられるまでの期間を計測する切換期間計測ステップと、前記切換期間計測ステップによる計測期間と、前記NTSC方式におけるフレーム期間と、の差分が所定の数値範囲に収まっているか否かを判別する切換期間判別ステップと、前記切換期間判別ステップによって差分が所定の数値範囲に収まっていないと判別された場合、前記コンポジット信号受信ステップで受信したコンポジット信号にノイズ成分が含まれていると判別することにより、該コンポジット信号に含まれるノイズ成分を検出するノイズ成分検出ステップと、前記コンポジット信号受信ステップが受信したコンポジット信号に含まれる映像信号から色差信号を取得する色差信号取得ステップと、前記映像信号がモノクロ映像信号の場合、前記色差信号取得ステップによって取得された色差信号が示す色差値と、該モノクロ映像固有の色差値と、の差分が所定の数値範囲に収まっているか否かを判別する色差値判別ステップと、を備え、前記ノイズ成分検出ステップは、前記色差値判別ステップによって差分が所定の数値範囲に収まっていないと判別された場合、前記コンポジット信号受信ステップが受信したコンポジット信号にノイズ成分が含まれていると判別することにより、該コンポジット信号に含まれるノイズ成分を検出する、ことを特徴とする。 Furthermore, a noise component detection method according to a second aspect of the present invention includes a composite signal receiving step for receiving a NTSC (National Television System Committee) composite signal, and vertical synchronization from the composite signal received by the composite signal receiving step. A vertical synchronization signal acquisition step for acquiring a signal; an output level switching step for switching a level of a binary signal to be output in response to the input of the vertical synchronization signal acquired by the vertical synchronization signal acquisition step; A switching period measuring step for measuring a period from when the level of the binary signal is switched in a predetermined manner by the output level switching step until it is switched again in the same manner as the predetermined manner; and the switching period measuring step Measurement period and frame period in the NTSC system Switching period determining step for determining whether or not the difference is within a predetermined numerical range, and when the difference is determined not to be within the predetermined numerical range by the switching period determining step, the composite signal reception By determining that the composite signal received in the step includes a noise component, a noise component detecting step for detecting the noise component included in the composite signal and the composite signal receiving step are included in the received composite signal A color difference signal acquisition step for acquiring a color difference signal from a video signal; and, when the video signal is a monochrome video signal, a color difference value indicated by the color difference signal acquired by the color difference signal acquisition step, a color difference value specific to the monochrome video, Color difference value determination to determine whether or not the difference between the values is within a predetermined numerical range Comprising a step, wherein the noise component detection step, when the difference by the color difference value determination step is judged to be not within a predetermined numerical range, including the noise component in the composite signal the composite signal receiving step has received By determining that the noise is included, a noise component included in the composite signal is detected.
さらに、本発明の第3の観点に係るプログラムは、コンピュータに、NTSC(National Television System Committee)方式のコンポジット信号を受信するコンポジット信号受信手順と、前記コンポジット信号受信手順で受信したコンポジット信号から垂直同期信号を取得する垂直同期信号取得手順と、前記垂直同期信号取得手順によって取得された垂直同期信号が入力されたことに応答して、出力する二値信号のレベルを切り換える出力レベル切換手順と、前記出力レベル切換手順によって二値信号のレベルが所定の態様で切り換えられたときから、該所定の態様と同一の態様で再度切り換えられるまでの期間を計測する切換期間計測手順と、前記切換期間計測手順による計測期間と前記NTSC方式におけるフレーム期間との差分が所定の数値範囲に収まっているか否かを判別する切換期間判別手順と、前記切換期間判別手順によって差分が所定の数値範囲に収まっていないと判別された場合、前記コンポジット信号受信手順で受信したコンポジット信号にノイズ成分が含まれていると判別することにより、該コンポジット信号に含まれるノイズ成分を検出するノイズ成分検出手順と、前記コンポジット信号受信手順が受信したコンポジット信号に含まれる映像信号から色差信号を取得する色差信号取得手順と、前記映像信号がモノクロ映像信号の場合、前記色差信号取得手順によって取得された色差信号が示す色差値と、該モノクロ映像固有の色差値と、の差分が所定の数値範囲に収まっているか否かを判別する色差値判別手順と、を実行させ、前記ノイズ成分検出手順は、前記色差値判別手順によって差分が所定の数値範囲に収まっていないと判別された場合、前記コンポジット信号受信手順が受信したコンポジット信号にノイズ成分が含まれていると判別することにより、該コンポジット信号に含まれるノイズ成分を検出する、ことを特徴とする。 Furthermore, a program according to a third aspect of the present invention is a computer that receives a composite signal reception procedure for receiving a NTSC (National Television System Committee) composite signal, and vertical synchronization from the composite signal received by the composite signal reception procedure. A vertical synchronization signal acquisition procedure for acquiring a signal, an output level switching procedure for switching the level of a binary signal to be output in response to the input of the vertical synchronization signal acquired by the vertical synchronization signal acquisition procedure, A switching period measuring procedure for measuring a period from when the level of the binary signal is switched in a predetermined manner by the output level switching procedure until it is switched again in the same manner as the predetermined manner; and the switching period measuring procedure The difference between the measurement period according to the above and the frame period in the NTSC system is a predetermined numerical range When it is determined that the difference is not within a predetermined numerical range by the switching period determination procedure for determining whether or not it is within the switching period determination procedure, a noise component is included in the composite signal received by the composite signal reception procedure. A noise component detection procedure for detecting a noise component included in the composite signal by determining that it is included, and a color difference signal for acquiring a color difference signal from a video signal included in the composite signal received by the composite signal reception procedure When the acquisition procedure and the video signal are monochrome video signals, the difference between the color difference value indicated by the color difference signal acquired by the color difference signal acquisition procedure and the color difference value unique to the monochrome video is within a predetermined numerical range. a color difference value determination procedure for determining whether dolphins not, is executed, the noise component detection step, the color difference value When it is determined that the difference does not fall within a predetermined numerical range by another procedure, the noise included in the composite signal is determined by determining that the composite signal received by the composite signal reception procedure includes a noise component. A component is detected.
本発明によれば、受信したNTSC方式のコンポジット信号に基づく映像を表示してユーザに確認させることなく、該コンポジット信号に含まれるノイズ成分を検出することができるノイズ成分検出装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a noise component detection device capable of detecting a noise component included in a composite signal without displaying a video based on the received NTSC composite signal and prompting the user to confirm it. it can.
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を参照しつつ説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本実施の形態に係るモニタリングシステムの構成例を示すブロック図である。このモニタリングシステムは、運転者の顔の向きをモニタリングするものであり、図1に示すように、カメラ1と、キャプチャモジュール2と、CPU(Central Processing Unit)3と、から概略構成されている。また、CPU3には、ROM31と、RAM32と、が接続されている。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a monitoring system according to the present embodiment. This monitoring system monitors the direction of the driver's face, and as shown in FIG. 1, is roughly composed of a camera 1, a
カメラ1は、NTSC(National Television System Committee)方式を採用したモノクロカメラであって、図2に示すように、同期信号発生回路11と、駆動回路12と、撮像レンズ13と、撮像素子14と、信号処理回路15と、信号合成回路16と、から構成されている。
The camera 1 is a monochrome camera adopting the NTSC (National Television System Committee) system, and as shown in FIG. 2, a synchronization
同期信号発生回路11は、垂直同期信号及び水平同期信号を発生する。本実施の形態における垂直同期信号は、NTSC方式に適合すべく、1フィールド期間(=16.67ms)毎に同期信号発生回路11から出力される。
The synchronization
駆動回路12は、同期信号発生回路11から発生する垂直同期信号に同期して、撮像素子14の全画素のうち奇数ラインの画素の撮像信号を読み出すため奇数ライン読出信号と、駆動回路12の全画素のうち偶数ラインの画素の撮像信号を読み出すための偶数ライン読出信号と、を撮像素子14に対して供給する。この奇数ライン読出信号と、偶数ライン読出信号と、は、同期信号発生回路11から垂直同期信号が発生する毎に、換言すれば1フィールド期間毎に交互に出力される。
The
撮像素子14は、例えばCCD(Charge Coupled Device)等から構成されており、撮像レンズ13を介して入力される被写体像、具体的には運転者の顔の像を、マトリクス状に配置された複数の画素によって光電変換して撮像信号としてこれらに蓄積する。また、撮像素子14は、垂直転送レジスタと、水平転送レジスタと、を備えている。
The
垂直転送レジスタは、複数の画素の各列のそれぞれに設けられており、対応する列の画素に蓄積された撮像信号を垂直方向に転送するものである。水平転送レジスタは、垂直転送レジスタによって転送された1ライン分の撮像信号を水平方向に転送して出力するものである。 The vertical transfer register is provided in each column of a plurality of pixels, and transfers the imaging signals accumulated in the pixels in the corresponding column in the vertical direction. The horizontal transfer register transfers the image signal for one line transferred by the vertical transfer register in the horizontal direction and outputs it.
撮像素子14は、駆動回路12から供給される奇数ライン読出信号に応答して、全画素のうち、奇数ラインの各画素を垂直転送レジスタに供給する。これに対して、駆動回路12から奇数ライン読出信号が供給された場合には、全画素のうち、奇数ラインの各画素を垂直転送レジスタに供給する。これにより、撮像素子11からは、奇数ラインの画素の撮像信号と、偶数ラインの画素の撮像信号と、が1フィールド期間毎に交互に出力される。
In response to the odd line read signal supplied from the
信号処理回路15は、例えばCDS(Correlation Doubleness Sampling)回路や、AGC(Automatic Gain Control)回路、AD(Analog / Digital)変換回路、カラープロセス回路などを含んで構成されている。信号処理回路15は、撮像素子14から撮像信号に対してノイズ除去や、レベル調整、A/D変換、白バランス調整、色分離、YUV変換などといった一連の処理を施すなどして、輝度信号Y及び色差信号Cb、Crを含むYUV信号を生成して出力する。ここで、本実施の形態におけるカメラ1は、モノクロカメラであるため、色差信号Cb、Crが示す色差値は、モノクロ映像固有の色差値「128」となる。
The signal processing circuit 15 includes, for example, a CDS (Correlation Doubleness Sampling) circuit, an AGC (Automatic Gain Control) circuit, an AD (Analog / Digital) conversion circuit, a color process circuit, and the like. The signal processing circuit 15 performs a series of processes such as noise removal, level adjustment, A / D conversion, white balance adjustment, color separation, YUV conversion, and the like on the image pickup signal from the
信号混合回路16は、信号処理回路15にて生成されたYUV信号と、同期信号発生回路11から発生する垂直同期信号及び水平同期信号と、を混合して、図3に示すようなNTSC方式のコンポジット信号(NTSC信号)を生成し、ケーブルを介してキャプチャモジュール2へと供給する。
The
キャプチャモジュール2は、図4に示すように、信号分離回路21と、Odd/Even信号発生回路22と、セレクタ23と、奇数フィールドバッファ24と、偶数フィールドバッファ25と、データ処理回路26と、第1及び第2の色差減算回路27、28と、から構成されている。
As shown in FIG. 4, the
信号分離回路21は、カメラ1からケーブルを介して供給されたNTSC信号をYUV信号と垂直同期信号と水平同期信号とに分離して、垂直同期信号をOdd/Even信号発生回路22に、YUV信号をセレクタ23に、それぞれ供給する。
The
Odd/Even信号発生回路22は、例えばD型フィリップフロップ回路などから構成されており、そのクロック端子Cは、信号分離回路21の出力端子に接続されている。また、Odd/Even信号発生回路22の正相出力端子Qは、セレクタ23を構成するAND回路とNOR回路との一方の接続端子に接続されており、逆相出力端子(反転出力端子)Q(バー)は、入力端子Dに接続されている。
The Odd / Even signal
Odd/Even信号発生回路22は、逆相出力端子Q(バー)から帰還して入力端子Dに入力される信号を、信号分離回路21からクロック端子Cへと供給される垂直同期信号に応答して、ラッチして正相出力端子Qから出力する。これにより、Odd/Even信号発生回路22の正相出力端子Qからは、図3に示すような1フィールド期間毎にハイレベルとローレベルとが交互に切り換わるOdd/Even信号が出力される。
The Odd / Even signal
セレクタ23は、例えばAND回路とNOT回路とNOR回路とから構成されており、AND回路の入力端子の一方とNOT回路の入力端子とは、信号分離回路21の出力端子に接続されている。また、NOT回路の出力端子は、NOR回路の入力端子の一方に接続され、AND回路とNOR回路との入力端子の他方は、Odd/Even信号発生回路22の正相出力端子Qに接続されている。そして、AND回路の出力端子は、奇数フィールドバッファ24に接続され、NOR回路の出力端子は、偶数フィールドバッファ25に接続されている。
The
このように構成することで、セレクタ23は、Odd/Even信号発生回路22から供給されるOdd/Even信号がハイレベルのとき、信号分離回路21から供給されるYUV信号を奇数フィールドバッファ24に供給する一方で、ローレベルのときには、偶数フィールドバッファ25に供給することができる。この結果、奇数フィールドバッファ24には、奇数ラインの画素の撮像信号から生成されたYUV信号が供給され、偶数フィールドバッファ25には、偶数ラインの画素の撮像信号から生成されたYUV信号が供給されることとなる。
With this configuration, the
奇数フィールドバッファ24と偶数フィールドバッファ25とは、例えばSDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory)などから構成されており、奇数フィールドバッファ24は、奇数ラインの画素の撮像信号から生成されたYUV信号を奇数フィールドデータとして格納する一方で、偶数フィールドバッファ25は、偶数ラインの画素の撮像信号から生成されたYUV信号を偶数フィールドデータとして格納する。
The
データ処理回路26は、奇数フィールドデータと偶数フィールドデータとを混合して1フレーム分のYUV信号を生成すると共に、YUV信号を輝度信号Yと色差信号Cb、Crとに分離して、輝度信号YをCPU3に、色差信号Cbを第1の色差減算回路27に、色差信号Crを第2の色差減算回路28に、それぞれ供給する。
The
第1及び第2の色差減算回路27、28は、それぞれデータ処理回路26から供給された色差信号Cb、Crが示す色差値から、モノクロ映像固有の色差値「128」を減算し、減算値ΔCb、ΔCrをCPU3に対して供給する。
The first and second color
図1に示すCPU3は、RAM32をワークメモリとして用いてROM31に記憶されている各種プログラムを適宜実行することにより、各種動作を制御する。例えばCPU3は、図5(A)に示すような輝度信号Yに基づくモノクロ画像を使用して運転者の顔の向きを特定する。
The CPU 3 shown in FIG. 1 controls various operations by appropriately executing various programs stored in the
RAM32には、Odd/Even信号の立ち下がりエッジが入力されてから次の立ち下がりエッジが入力されるまでの時間(立ち下がり間隔)を計測する立ち下がり間隔タイマが設けられている。この立ち下がり間隔タイマには、Odd/Even信号の立ち下がりエッジが入力されたときに、タイマ初期値である「0」がセットされ、その後定期的にカウントアップされる。
The
また、RAM32には、フレーム数をカウントするフレームカウンタが設けられている。フレームカウンタは、Odd/Even信号の立ち下がりエッジが入力されたときに、そのカウント値が「1」加算され、加算後のカウント値が上限値である「N」となったときに、カウンタ初期値である「0」がセットされる。
The
さらに、RAM32には、異常フラグが設けられている。異常フラグは、Odd/Even信号の立ち下がりエッジが入力されたときの立ち下がり間隔タイマのタイマ値が示す時間tと、1フレーム期間T(=33.33ms)と、の差分ΔTが、T1(例えば、0.2〜0.3ms程度、例えば、±0.255ms)の範囲を超えているときに、オン状態にセットされる。
Further, the
次に、上記構成を備えるモニタリングシステムにおける異常判定処理につき図面を参照しつつ説明する。 Next, the abnormality determination process in the monitoring system having the above configuration will be described with reference to the drawings.
図6は、この異常判定処理の詳細を示すフローチャートである。この処理を開始すると、CPU3は、図6に示すように、まず、Odd/Even信号発生回路22からの入力状態をチェックするなどして、Odd/Even信号の立ち下がりエッジが入力されたか否かを判別する(ステップS1)。立ち下がりエッジが入力された場合には(ステップS1;Yes)、RAM32に設けられた立ち下がり間隔タイマからタイマ値を読み出して、前回Odd/Even信号の立ち下がりエッジが入力されたときから、今回の立ち下がりエッジが入力されるまでの時間(立ち下がり間隔)tを特定する(ステップS2)。
FIG. 6 is a flowchart showing details of the abnormality determination process. When this process is started, as shown in FIG. 6, the CPU 3 first checks the input state from the Odd / Even signal
続いて、CPU3は、ステップS2の処理にて特定した立ち下がり間隔tと、1フレーム期間T(=33.33ms)と、の差分ΔTを算出し(ステップS3)、この差分ΔTが±T1の範囲内にあるか否かを判別する(ステップS4)。ここで、差分ΔTが±T1の範囲を超えている場合には(ステップS4;No)、例えば図7(A)に示すように、NTSC信号にノイズ成分が乗り同期間隔にずれが生じたものと判断して、RAM32に設けられている異常フラグをオン状態にセットする(図6のステップS5)。これに対して、差分ΔTが±T1の範囲内にある場合には(ステップS4;Yes)、ステップS5の処理をスキップする。
Subsequently, the CPU 3 calculates a difference ΔT between the falling interval t specified in the process of step S2 and one frame period T (= 33.33 ms) (step S3), and the difference ΔT is ± T1. It is determined whether it is within the range (step S4). Here, when the difference ΔT exceeds the range of ± T1 (step S4; No), for example, as shown in FIG. 7 (A), a noise component is applied to the NTSC signal and a deviation occurs in the synchronization interval. And the abnormality flag provided in the
その後、CPU3は、立ち下がり間隔タイマにタイマ初期値「0」をセットすると共に(ステップS6)、RAM32に設けられたフレームカウンタの値を「1」加算し(ステップS7)、加算後のカウント値が上限値である「N」(例えば、4)となったか否かを判別する(ステップS8)。このとき、加算後のカウント値が「N」となっていれば(ステップS8;Yes)、CPU3は、さらに異常フラグがオンとなっているか否かを判別する(ステップS9)。 Thereafter, the CPU 3 sets the timer initial value “0” in the falling interval timer (step S6), adds “1” to the value of the frame counter provided in the RAM 32 (step S7), and counts the value after the addition. Is determined to be “N” (for example, 4) which is the upper limit value (step S8). At this time, if the count value after the addition is “N” (step S8; Yes), the CPU 3 further determines whether or not the abnormality flag is on (step S9).
そして、異常フラグもオンとなっていれば(ステップS9;Yes)、CPU3は、RAM32に保持している複数フレーム分の輝度信号Yのうち、直近のNフレーム分の輝度信号Yを無効なものとして削除することにより、これらの輝度信号Yに基づくモノクロ画像を使用しないように制限(規制)する(ステップS10)。これにより、図5(B)に示すような同期間隔がずれたモノクロ映像がモニタリング結果として、運転者の顔の向きの特定に使用されることを防止することができる。その後、CPU3は、異常フラグをクリアしてオフ状態にすると共に(図6のステップS11)、フレームカウンタにカウンタ初期値「0」をセットした後(ステップS12)、ステップS1の処理へとリターンして、次のOdd/Even信号の立ち下がりエッジが入力されるのを待つ(ステップS1;No)。
If the abnormality flag is also on (step S9; Yes), the CPU 3 invalidates the luminance signal Y for the latest N frames among the luminance signals Y for a plurality of frames held in the
これに対して、フレームカウンタの値が「N」以外の数値である場合(ステップS8;No)や、異常フラグがオフの場合には(ステップS9;No)、第1及び第2の色差減算回路27、28から供給される減算値ΔCb、ΔCrが共に±64の範囲内にあるか否かを判別する(ステップS13、ステップS14)。ここで、例えば減算値ΔCbが「230」で、減算値ΔCrが「210」の場合など、減算値ΔCb、ΔCrのうちの少なくとも一方が±64の範囲を超えている場合には(ステップS13;Yes、ステップS14;Yes)、図7(B)に示すように、NTSC信号にノイズ成分が乗ったものと判断して、RAM32に保持している複数フレーム分の輝度信号Yのうち、直近の1フレーム分の輝度信号Yを無効なものとして削除することにより、この輝度信号Yに基づくモノクロ画像を使用しないように制限する(図6のステップS15)。その後、CPU3は、ステップS1の処理へとリターンして、次のOdd/Even信号の立ち下がりエッジが入力されるのを待つ(ステップS1;No)。
In contrast, when the value of the frame counter is a numerical value other than “N” (step S8; No), or when the abnormality flag is off (step S9; No), the first and second color difference subtraction is performed. It is determined whether or not the subtraction values ΔCb and ΔCr supplied from the
これに対して、減算値ΔCb、ΔCrが共に±64の範囲内である場合には(ステップS13;Yes、ステップS14;Yes)、異常が発生していないものと判断して、ステップS1の処理へとリターンして、次のOdd/Even信号の立ち下がりエッジが入力されるのを待つ(ステップS1;No)。 On the other hand, when the subtraction values ΔCb and ΔCr are both within the range of ± 64 (step S13; Yes, step S14; Yes), it is determined that no abnormality has occurred, and the process of step S1 is performed. And waits for the next falling edge of the Odd / Even signal to be input (step S1; No).
以上説明したように、本実施の形態におけるモニタリングシステムによれば、輝度信号Yに基づくモノクロ映像をディスプレイなどに表示して運転者や他の乗員に確認させることなく、立ち下がり間隔tと、1フレーム期間T(=33.33ms)と、の差分ΔTが±T1の範囲内にあるか否かを判別することにより、NTSC信号に含まれるノイズ成分を検出することができる。そして、直近のNフレーム分のNTSC信号にノイズ成分が含まれている場合には、RAM32に保持している複数フレーム分の輝度信号Yのうち、直近のNフレーム分の輝度信号Yを無効なものとして削除することにより、これらの輝度信号Yに基づくモノクロ画像を使用しないように制限するといったフェイルセーフを実現することができる。
As described above, according to the monitoring system of the present embodiment, the fall interval t and 1 are displayed without displaying a monochrome image based on the luminance signal Y on a display or the like to allow the driver or other occupants to check. By determining whether or not the difference ΔT between the frame period T (= 33.33 ms) is within the range of ± T1, the noise component included in the NTSC signal can be detected. If a noise component is included in the NTSC signal for the most recent N frames, the luminance signal Y for the most recent N frames out of the luminance signals Y for a plurality of frames held in the
また、このモニタリングシステムによれば、色差信号Cb、Crが示す色差値と、モノクロ映像固有の色差値「128」と、の差分ΔCb、ΔCrが±64の範囲内にあるか否かを判別することにより、NTSC信号に含まれるノイズ成分を検出することができる。そして、直近のNフレーム分のNTSC信号にノイズ成分が含まれている場合には、AM32に保持している複数フレーム分の輝度信号Yのうち、直近の1フレーム分の輝度信号Yを無効なものとして削除することにより、この輝度信号Yに基づくモノクロ画像を使用しないように制限するといったフェイルセールを実現することができる。
Further, according to this monitoring system, it is determined whether or not the differences ΔCb and ΔCr between the color difference values indicated by the color difference signals Cb and Cr and the color difference value “128” unique to the monochrome image are within a range of ± 64. Thus, the noise component included in the NTSC signal can be detected. If the NTSC signal for the most recent N frames includes a noise component, the luminance signal Y for the most recent frame among the luminance signals Y for a plurality of frames held in the
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されず、種々の変形、応用が可能である。以下、本発明に適用可能な上記実施の形態の変形態様について、説明する。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation and application are possible. Hereinafter, modifications of the above-described embodiment applicable to the present invention will be described.
上記実施の形態では、運転者の顔の向きを特定するモニタリングシステムを例に、本発明のノイズ成分検出装置について説明したが、これに限定されるものではなく、モノクロ映像のNTSC信号を用いて何らかの計測を行うものであれば任意である。 In the above embodiment, the noise component detection device of the present invention has been described by taking the monitoring system for identifying the face direction of the driver as an example. However, the present invention is not limited to this, and the NTSC signal of monochrome video is used. It is arbitrary as long as it performs some kind of measurement.
また、上記実施の形態で示した数値、構成、フローチャートは一例であり、適宜変更や修正が可能である。 The numerical values, configurations, and flowcharts shown in the above embodiment are merely examples, and can be changed or modified as appropriate.
また、上記実施の形態において、CPU3が実行するプログラムは、予めROM31等に記憶されていた。しかしながら、本発明は、これに限定されず、上述の処理を実行させるためのプログラムを、既存のモニタリングシステムに適用することで、上記実施の形態に係るモニタリングとして機能させるようにしてもよい。
In the above embodiment, the program executed by the CPU 3 is stored in advance in the
このようなプログラムの提供方法は任意であり、例えば、インターネットなどの通信媒体を介して提供可能である他、例えば、CD−ROMやDVD−ROMなどの記録媒体に格納して配布してもよい。 The method of providing such a program is arbitrary. For example, the program may be provided via a communication medium such as the Internet, or may be distributed by being stored in a recording medium such as a CD-ROM or DVD-ROM. .
1 … カメラ
2 … キャプチャモジュール
3 … CPU(切換期間判別手段、ノイズ成分検出手段、映像使用制限手段、色差値判別手段)
11 … 同期信号発生回路
12 … 駆動回路
13 … 撮像レンズ
14 … 撮像素子
15 … 信号処理回路
16 … 信号合成回路
21 … 信号分離回路(コンポジット信号受信手段、垂直同期信号取得手段、映像信号取得手段)
22 … Odd/Even信号発生回路(出力レベル切換手段)
23 … セレクタ
24 … 奇数フィールドバッファ
25 … 偶数フィールドバッファ
26 … データ処理回路(色差信号取得手段、輝度信号取得手段)
27 … 第1の色差減算回路
28 … 第2の色差減算回路
31 … ROM
32 … RAM(切換期間計測手段)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
DESCRIPTION OF
22 ... Odd / Even signal generation circuit (output level switching means)
DESCRIPTION OF
27... First color difference subtraction circuit 28... Second color
32 ... RAM (switching period measuring means)
Claims (3)
前記コンポジット信号受信手段が受信したコンポジット信号から垂直同期信号を取得する垂直同期信号取得手段と、
前記垂直同期信号取得手段によって取得された垂直同期信号が入力されたことに応答して、出力する二値信号のレベルを切り換える出力レベル切換手段と、
前記出力レベル切換手段によって二値信号のレベルが所定の態様で切り換えられたときから、該所定の態様と同一の態様で再度切り換えられるまでの期間を計測する切換期間計測手段と、
前記切換期間計測手段による計測期間と、前記NTSC方式におけるフレーム期間と、の差分が所定の数値範囲に収まっているか否かを判別する切換期間判別手段と、
前記切換期間判別手段によって差分が所定の数値範囲に収まっていないと判別された場合、前記コンポジット信号受信手段が受信したコンポジット信号にノイズ成分が含まれていると判別することにより、該コンポジット信号に含まれるノイズ成分を検出するノイズ成分検出手段と、
前記コンポジット信号受信手段が受信したコンポジット信号に含まれる映像信号から色差信号を取得する色差信号取得手段と、
前記映像信号がモノクロ映像信号の場合、前記色差信号取得手段によって取得された色差信号が示す色差値と、該モノクロ映像固有の色差値と、の差分が所定の数値範囲に収まっているか否かを判別する色差値判別手段と、
を備え、
前記ノイズ成分検出手段は、
前記色差値判別手段によって差分が所定の数値範囲に収まっていないと判別された場合、前記コンポジット信号受信手段が受信したコンポジット信号にノイズ成分が含まれていると判別することにより、該コンポジット信号に含まれるノイズ成分を検出する、
ことを特徴とするノイズ成分検出装置。 Composite signal receiving means for receiving NTSC (National Television System Committee) composite signal;
Vertical synchronization signal acquisition means for acquiring a vertical synchronization signal from the composite signal received by the composite signal reception means;
An output level switching means for switching the level of the binary signal to be output in response to the input of the vertical synchronization signal acquired by the vertical synchronization signal acquiring means;
A switching period measuring means for measuring a period from when the level of the binary signal is switched in a predetermined manner by the output level switching means until it is switched again in the same manner as the predetermined manner;
Switching period determining means for determining whether or not the difference between the measurement period by the switching period measuring means and the frame period in the NTSC system is within a predetermined numerical range;
When it is determined by the switching period determining means that the difference does not fall within a predetermined numerical range, the composite signal received by the composite signal receiving means determines that a noise component is included in the composite signal. Noise component detection means for detecting the included noise component;
Color difference signal acquisition means for acquiring a color difference signal from a video signal included in the composite signal received by the composite signal reception means;
When the video signal is a monochrome video signal, whether or not the difference between the color difference value indicated by the color difference signal acquired by the color difference signal acquisition unit and the color difference value specific to the monochrome video is within a predetermined numerical range. Color difference value determining means for determining;
Equipped with a,
The noise component detection means includes
When the color difference value determining means determines that the difference does not fall within a predetermined numerical range, the composite signal received by the composite signal receiving means determines that the noise component is included in the composite signal. Detects the noise component included,
Noise component detecting device you wherein a.
前記ノイズ成分検出手段によってコンポジット信号にノイズ成分が含まれていると判別された場合、前記計測期間中に取得された映像信号に基づく映像を使用しないように制限する映像使用制限手段と、
をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載のノイズ成分検出装置。 Video signal acquisition means for acquiring a video signal from the composite signal received by the composite signal reception means;
When it is determined by the noise component detection means that a noise component is included in the composite signal, video use restriction means for restricting the use of the video based on the video signal acquired during the measurement period;
The noise component detection apparatus according to claim 1, further comprising:
前記映像使用制限手段は、
前記ノイズ成分検出手段によってコンポジット信号にノイズ成分が含まれていると判別された場合、前記輝度信号取得手段によって取得された輝度信号に基づくモノクロ映像を使用しないように制限する、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のノイズ成分検出装置。 Further comprising a luminance signal acquisition means for acquiring a luminance signal from the video signal;
The video use restriction means is
When it is determined that the noise component is included in the composite signal by the noise component detection unit, the monochrome signal based on the luminance signal acquired by the luminance signal acquisition unit is restricted from being used.
The noise component detection apparatus according to claim 1 or 2 ,
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