JPH10257381A - フリッカ補正装置 - Google Patents

フリッカ補正装置

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JPH10257381A
JPH10257381A JP9057426A JP5742697A JPH10257381A JP H10257381 A JPH10257381 A JP H10257381A JP 9057426 A JP9057426 A JP 9057426A JP 5742697 A JP5742697 A JP 5742697A JP H10257381 A JPH10257381 A JP H10257381A
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JP
Japan
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luminance
flicker
correction
video signal
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Application number
JP9057426A
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English (en)
Inventor
Yumiko Shiraishi
由美子 白石
Masaaki Yamashita
正明 山下
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 撮像装置において、フリッカ補正をデジタル
信号処理回路の信号処理のみで行えるようにすること。 【解決手段】 デジタル信号処理部4の平均値算出回路
41は、CCD1からの1フィールドの入力映像信号に
対して、画素を水平方向に複数のブロックに分割し、ブ
ロック毎の輝度の平均値を算出する。最大・最小値検出
回路42は輝度の平均値の最大値及び最小値を検出す
る。ゲイン算出回路43は検出した輝度の最大値及び最
小値から、フィールド毎の階調を補正するための補正係
数を算出する。画像データ補正処理回路44はフリッカ
による輝度変化の周期に基づき、1周期前のデータを用
いて輝度値を補正する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、CCDカメラ等に
おいて蛍光灯照明下で撮像した際に生じる映像信号のフ
リッカを低減するフリッカ補正装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来のフリッカ補正装置として、特開平
4−298167号公報に記載されたものがある。図5
はこのフリッカ補正装置の構成例を示すブロック図であ
る。このフリッカ補正装置は、CCD1、増幅器2、A
/D変換器3、デジタル信号処理部4、マイクロコンピ
ュータ5、シャッタパルス発生回路6を含んで構成され
る。
【0003】このような構成のフリッカ補正装置におい
て、シャッタパルス発生回路6は、CCDカメラのシャ
ッタに対応する動作をし、撮像素子であるCCD1の蓄
積時間を制御する。そしてCCD1はシャッタパルス発
生回路6の出力信号に応じて、結像した被撮像体による
撮像光を電気信号に変換する。増幅器2はCCD1から
出力された映像信号を増幅する。そしてA/D変換器3
はアナログの映像信号をデジタル信号に変換する。
【0004】マイクロコンピュータ5は、被写体の照明
光源が、例えば照度の時間変化の大きい蛍光灯等の場
合、この照明光源の光量変化によるフリッカをデジタル
信号処理部4からのデータを基に検出し、その検出結果
に応じて制御信号を増幅器2とシャッタパルス発生回路
6に出力している。シャッタパルス発生回路6はこの制
御信号が与えられると、フリッカを最少にするようCC
D1の蓄積時間を制御する。
【0005】このように、マイクロコンピュータ5で検
出したフリッカ周波数に対し、CCD1のシャッタ速度
を制御して、CCD1の駆動信号の同期をとることで、
フリッカを低減している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようなCCDカメラのフリッカ補正装置においては、照
明光源である蛍光灯等によるフリッカの検出にマイクロ
コンピュータ5が用いられており、さらにCCDのシャ
ッタ速度を制御するため、シャッタパルス発生回路6が
必要となる。このことはCCDカメラのコスト高の原因
となっていた。
【0007】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたものであって、撮像素子からの映像信号に対
して、デジタル信号処理によりフリッカ補正を行うこと
により、CCDのシャッタ速度を制御しなくても、フリ
ッカの少ない画像が得られるようにしたフリッカ補正装
置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために、本願の請求項1に記載の発明は、輝度が周期
的に変化する照明光の元で被写体を撮像したとき、撮像
素子から得られる映像信号のフリッカを補正するフリッ
カ補正装置であって、前記撮像素子から得られる入力映
像信号の画素を複数のブロックに分割し、分割されたブ
ロック毎の輝度の平均値を算出する平均値算出手段と、
フィールド毎に、前記平均値算出手段で算出された各ブ
ロックの輝度の平均値のうちの最大値及び最小値を検出
する最大・最小値検出手段と、前記最大・最小値検出手
段で検出した最大値及び最小値から、フィールド毎の階
調を補正するための補正係数を算出する補正量算出手段
と、入力映像信号に生じたフリッカ周期をTfとする
と、時間Tf前に得られたフィールドの映像信号に対す
る前記補正係数を用いて入力映像信号の階調補正を行う
階調補正手段と、を具備することを特徴とするものであ
る。
【0009】また本願の請求項2に記載の発明では、前
記階調補正手段は、入力映像信号のフィールド周波数を
fsとし、被写体の照明光の輝度変化の周波数をFpと
するとき、時間Tf=1/|fs−Fp|前に得られた
フィールドの映像信号に対する補正係数を用いて入力映
像信号の階調補正をすることを特徴とするものである
【0010】このような構成によって、フィールド間で
フリッカによる輝度の変化が生じても、出力映像信号の
階調が一定になるように補正される。このため、出力画
像はフリッカの低減されたものが得られる。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態におけるフ
リッカ補正装置について図面を参照しつつ説明する。図
1は本実施の形態におけるフリッカ補正装置の基本構成
を示すブロック図である。このフリッカ補正装置は、被
写体の撮像光を電気信号に変換するCCD1、CCD1
の出力する映像信号を増幅する増幅器2、増幅器2の出
力するアナログ映像信号をデジタル変換するA/D変換
器3、映像信号の輝度値の時間的変化を分析し、映像信
号の輝度値を補正することにより、フリッカを最小にす
るデジタル信号処理部4を含んで構成される。
【0012】このデジタル信号処理部4は、平均値算出
回路41、最大・最小値検出回路42、ゲイン算出回路
43、画像データ補正処理回路44を有している。平均
値算出回路41はCCD1から増幅器2、A/D変換器
3を通して入力された1フィールドの映像信号(画素信
号)に対し、図2に示すように水平画素方向に複数ブロ
ックに分割し、各ブロック毎の輝度の平均値を算出する
回路である。最大・最小値検出回路42は、1フィール
ド中における各ブロックの輝度の平均値の最大値と最小
値とを検出する回路である。ゲイン算出回路43は、検
出した最大値及び最小値から、フィールド毎の階調補正
を行うための補正係数を算出する補正量算出手段であ
る。画像データ補正処理回路44は、フリッカによる画
像の輝度変化の周期に基づき、6フィールド前の画素信
号を用いて映像信号を補正して出力する階調補正手段で
ある。
【0013】このように構成されたフリッカ補正装置の
動作について説明する。図示しない画像メモリに保持さ
れた1フィールドの画素信号に対して、平均値算出回路
41は、図2のように水平画素方向に例えば16分割す
る。1フィールドの垂直方向(V)の有効画素数が例え
ば240であれば、1フィールドについて計16×24
0のブロックに分割する。更に平均値算出回路41は、
分割ブロック毎に輝度の平均値(ブロック平均値)を算
出する。こうして平均値を取ることにより、ノイズの混
入による画素が不適当に階調補正されるのを防ぐ。
【0014】次に、最大・最小値検出回路42は、求め
た平均輝度の1フィールド内における最大値と最小値を
求める。次にゲイン算出回路43は、フィールド毎の最
大値と最小値とを用い、次の(1)、(2)式によりフ
ィールド毎の階調を補正するための補正係数An ,Bn
を算出する。 An =255/(MAXn −MINn ) ・・・(1) Bn =An ×MINn ・・・(2) ただし、MAXn は第nフィールドにおけるブロック平
均値の最大値 MINn は第nフィールドにおけるブロック平均値の最
小値 定数255は、画素信号のビット幅を8ビットとしたと
きの値である。
【0015】図3は入力輝度値Yinn に対して補正を行
い、出力輝度値Yout n を算出する原理を示したグラフ
である。あるフィールドで、入力輝度値が最小値MIN
〜最大値MAXの範囲で変動するとする。また、蛍光灯
照明下でのフリッカのある映像信号は、図4のように画
面の平均輝度が例えば6フィールド周期で変化するよう
に繰り返されているものとする。そこで、図1の画像デ
ータ補正処理回路44では、6フィールド前の補正量を
用いて、入力輝度値Yinn を、(1),(2)式の補正
係数An と補正係数Bn とを用いて、次の(3)式によ
り補正する。 Yout n =An-6 ×Yinn −Bn-6 ・・・(3) ただし、An 、Bn はそれぞれ(1)、(2)式で求め
た値であり、Yinn 、Yout n はそれぞれ第nフィール
ドにおける画像データ補正処理回路44の入力画素の輝
度値と出力画素の輝度値である。
【0016】さらにA/D変換器3のビット幅を8ビッ
トとすると、Yout n の値が8ビットのレベル0〜25
5に納まる場合と、超える場合がある。超える場合は超
えた出力輝度値を255で飽和させる。Yout n の値が
負になる場合は、出力輝度値を0にする。即ち、Yout
n に次の(4)、(5)式を用いてクリップ処理を施
す。 Yout n <0のとき Yout n =0 ・・・(4) Yout n >255のときYout n =255 ・・・(5)
【0017】こうして図4に示すように、現在処理すべ
き輝度値Yn に対して、6フィールド前の映像信号の輝
度値Yn-6 で求めた補正係数を適用する。これにより、
フィールドの平均輝度の高いフィールドには、小さな値
の補正係数が用いられ、平均輝度の低いフィールドには
大きな値の補正係数が用いられ、結果として各フィール
ド間の平均輝度が一定に保たれるようになる。
【0018】このように、フリッカ(輝度変化)の周期
に基づいて補正を行い、各フィールドの階調レベルを一
定に保つように動作するため、蛍光灯照明下におけるフ
リッカを大幅に低減することができる。
【0019】なお、蛍光灯照明下でのフリッカのある映
像信号は、図4のように画面の平均輝度の変化が6フィ
ールド毎に繰り返されているとしたが、これはCCD1
のシャッタ繰り返し周波数fsが60Hzであり、商用
周波数50Hzで駆動される蛍光灯の一方の電極付近で
発光する蛍光体による照明の場合を想定したものであ
る。
【0020】一般的には、商用周波数fpHzで駆動さ
れる蛍光灯の一方の電極付近で発光する蛍光体による照
明の場合、フリッカの繰り返し周波数は、|fs−fp
|Hzとなる。また蛍光灯の両方の電極により発光する
蛍光体による照明の場合、|fs−2fp|Hzとな
る。従って画像データ補正処理回路44は、入力映像信
号のフィールド繰り返し周波数をfsとし、被写体の照
明光の輝度変化の周波数をFpとするとき、時間Tf=
1/|fs−Fp|前に得られたフィールドの映像信号
に対する階調補正量を用いて階調補正をするものとす
る。
【0021】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、撮像素子
から入力された映像信号において、デジタル信号処理部
で各フィールド毎に輝度変化を検知し、この信号処理部
で補正するようにしている。このためフリッカの検出に
マイクロコンピュータを用いたり、撮像素子のシャッタ
速度を制御する回路も必要なく、システムの簡素化と低
コストを図った撮像装置のフリッカ補正装置が実現でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態におけるフリッカ補正装置
の構成を示すブロック図である。
【図2】1フィールドの画素配置を示す説明図である。
【図3】画素信号の補正方法を示すグラフである。
【図4】入力画像データの各フィールドにおける輝度分
布を示す説明図である。
【図5】従来例におけるフリッカ補正回路の構成を示す
ブロック図である。
【符号の説明】
1 CCD 2 増幅器 3 A/D変換器 4 デジタル信号処理部 41 平均値算出回路 42 最大・最小値検出回路 43 ゲイン算出回路 44 画像データ補正処理回路

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 輝度が周期的に変化する照明光の元で被
    写体を撮像したとき、撮像素子から得られる映像信号の
    フリッカを補正するフリッカ補正装置であって、 前記撮像素子から得られる入力映像信号の画素を複数の
    ブロックに分割し、分割されたブロック毎の輝度の平均
    値を算出する平均値算出手段と、 フィールド毎に、前記平均値算出手段で算出された各ブ
    ロックの輝度の平均値のうちの最大値及び最小値を検出
    する最大・最小値検出手段と、 前記最大・最小値検出手段で検出した最大値及び最小値
    から、フィールド毎の階調を補正するための補正係数を
    算出する補正量算出手段と、 入力映像信号に生じたフリッカ周期をTfとすると、時
    間Tf前に得られたフィールドの映像信号に対する前記
    補正係数を用いて入力映像信号の階調補正を行う階調補
    正手段と、を具備することを特徴とするフリッカ補正装
    置。
  2. 【請求項2】 前記階調補正手段は、 入力映像信号のフィールド周波数をfsとし、被写体の
    照明光の輝度変化の周波数をFpとするとき、時間Tf
    =1/|fs−Fp|前に得られたフィールドの映像信
    号に対する補正係数を用いて入力映像信号の階調補正を
    するものであることを特徴とする請求項1記載のフリッ
    カ補正装置。
JP9057426A 1997-03-12 1997-03-12 フリッカ補正装置 Pending JPH10257381A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2005043924A1 (ja) * 2003-10-31 2005-05-12 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha 撮像装置
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