JP4356604B2 - VIDEO SIGNAL PROCESSING DEVICE, VIDEO SIGNAL PROCESSING METHOD, VIDEO SIGNAL PROCESSING PROGRAM, AND RECORDING MEDIUM CONTAINING VIDEO SIGNAL PROCESSING PROGRAM - Google Patents

Description

本発明は、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に関し、例えばＸＹアドレス走査型の撮像素子を用いたビデオカメラに適用することができる。本発明は、信号レベルの変化を周波数解析してフリッカ周波数のスペクトルを検出し、連続するフィールド又はフレームにおけるこのスペクトルの初期位相の変化を判定して映像信号のフリッカ成分を抑圧することにより、従来に比して一段と簡易な処理により確実にフリッカを低減することができるようにする。   The present invention relates to a video signal processing device, a video signal processing method, a video signal processing program, and a recording medium on which a video signal processing program is recorded, and is applied to, for example, a video camera using an XY address scanning type imaging device. Can do. The present invention detects a flicker frequency spectrum by frequency analysis of a change in signal level, determines a change in the initial phase of this spectrum in a continuous field or frame, and suppresses a flicker component of a video signal. Compared to the above, flicker can be surely reduced by a simpler process.

従来、ＣＭＯＳ撮像素子等のＸＹアドレス走査型の撮像素子を用いた映像信号処理装置に関して、フリッカを低減する方法が種々に提案されている。   Conventionally, various methods for reducing flicker have been proposed for a video signal processing apparatus using an XY address scanning type image sensor such as a CMOS image sensor.

ここでフリッカは、蛍光灯等の点滅する光源の照明により撮影した場合に発生し、ＸＹアドレス走査型の撮像素子を用いた映像信号処理装置では、図６に示すように、垂直方向の周期的な輝度レベル、色相の変動として観察される。ここで周波数５０〔Ｈｚ〕の商用電源による蛍光灯では、点滅周波数が１００〔Ｈｚ〕であることから、フィールド周波数６０〔Ｈｚ〕によるＮＴＳＣ方式のビデオ信号では、１フィールド当たりのライン数をＭとおいて、このような変動の１周期Ｌは、Ｌ＝Ｍ×６０／１００ラインとなる。また１フィールドで、このような周期的な変動は、１００／６０＝１．６６周期発生する。   Here, flicker occurs when shooting is performed with illumination of a blinking light source such as a fluorescent lamp. In the video signal processing apparatus using an XY address scanning type image sensor, as shown in FIG. It is observed as a change in brightness level and hue. Here, in a fluorescent lamp with a commercial power source having a frequency of 50 [Hz], the blinking frequency is 100 [Hz]. Therefore, in an NTSC video signal with a field frequency of 60 [Hz], the number of lines per field is M. One cycle L of such fluctuation is L = M × 60/100 lines. Further, in one field, such a periodic variation occurs 100/60 = 1.66 period.

このため特開２００４−２２２２２８号公報には、映像信号の信号レベルの変化を周波数解析してフリッカ周波数のスペクトルを検出し、このスペクトルの振幅値に基づいて映像信号の信号レベルを補正することにより、フリッカを低減する方法が提案されている。この方法によれば、別途、フリッカ検出用の光学系等を設けなくても、ＸＹアドレス走査型の撮像素子に固有の、フリッカによる垂直方向の周期的な輝度レベル、色相の変動を確実に防止することができる。なおここでフリッカ周波数は、光源の点滅周波数を意味する。   For this reason, Japanese Patent Laid-Open No. 2004-222228 discloses a technique for detecting a flicker frequency spectrum by frequency analysis of a change in the signal level of the video signal and correcting the signal level of the video signal based on the amplitude value of the spectrum. A method for reducing flicker has been proposed. According to this method, it is possible to reliably prevent vertical luminance level and hue fluctuations in the vertical direction due to flicker, which are inherent to an XY address scanning type imaging device, without separately providing an optical system or the like for detecting flicker. can do. Here, the flicker frequency means the blinking frequency of the light source.

しかしてこの方法の場合、フリッカ周波数によるスペクトルの振幅値が所定のしきい値以下の場合には、屋外等で自然光の照明により撮影する場合であると判定し、撮像結果を何ら補正することなく出力している。   In the case of this method, when the amplitude value of the spectrum by the flicker frequency is equal to or less than a predetermined threshold value, it is determined that the image is taken with natural light illumination outdoors or the like, and the imaging result is not corrected. Output.

しかしながら実際上、屋外の撮影においては、移動する物体を撮影する場合もあり、この移動する物体によりフリッカ周波数によるスペクトルが検出される場合がある。またこのようにして検出されるフリッカ周波数によるスペクトルは、露光時間、電子シャッターの速度等によって振幅値が変化する。   However, in practice, in outdoor shooting, a moving object may be shot, and a spectrum based on a flicker frequency may be detected by the moving object. The amplitude value of the spectrum based on the flicker frequency detected in this way varies depending on the exposure time, the speed of the electronic shutter, and the like.

これらにより特開２００４−２２２２２８号公報に開示の手法では、撮影の条件によってフリッカ周波数のスペクトルを判定するしきい値を種々に変更する必要があり、その分、処理が煩雑になる問題があった。なおこのしきい値の設定が不適切な場合、誤って撮像結果を補正することになり、却って画質が劣化することになる。
特開２００４−２２２２２８号公報 As a result, the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-222228 requires various changes to the threshold for determining the flicker frequency spectrum depending on the shooting conditions, and there is a problem that the processing becomes complicated accordingly. . If the threshold value is inappropriately set, the imaging result is erroneously corrected, and the image quality is deteriorated.
JP 2004-222228 A

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、従来に比して一段と簡易な処理により確実にフリッカを低減することができる映像信号処理装置、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を提案しようとするものである。   The present invention has been made in consideration of the above points, and a video signal processing apparatus, a video signal processing method, and a video signal processing program capable of reliably reducing flicker by simpler processing than in the prior art. And a recording medium on which a video signal processing program is recorded.

かかる課題を解決するため請求項１の発明においては、映像信号処理装置に適用して、映像信号を取得する映像信号取得手段と、前記映像信号の１ライン以上の積分期間を単位にして、前記映像信号を積分して積分結果を出力する積分手段と、隣接するフィールド又はフレームにおける対応する前記積分期間との前記積分結果の差分値、又は前記積分結果を正規化する正規化手段と、前記正規化手段の処理結果を周波数解析し、前記積分期間毎に、フリッカ周波数におけるスペクトルの振幅値及び初期位相を検出する周波数解析手段と、前記隣接するフィールド又はフレームの対応する前記積分期間との間で、前記初期位相の変化を検出する位相変化検出手段と、前記位相変化検出手段による検出結果と、前記フリッカによる前記初期位相の変化の論理値との差分値に基づいて、前記検出結果が前記論理値から遠ざかるに従って値の減少する補正係数を生成する補正係数計算手段と、前記補正係数に基づいて映像信号の信号レベルを補正する映像信号補正手段とを備えるようにする。   In order to solve such a problem, in the invention of claim 1, applied to a video signal processing device, video signal acquisition means for acquiring a video signal, and an integration period of one or more lines of the video signal as a unit, An integration means for integrating the video signal and outputting an integration result; a difference value of the integration result from the corresponding integration period in an adjacent field or frame; or a normalizing means for normalizing the integration result; Frequency analysis of the processing result of the conversion means, and for each integration period, between the frequency analysis means for detecting the amplitude value and initial phase of the spectrum at the flicker frequency and the corresponding integration period of the adjacent field or frame , A phase change detecting means for detecting a change in the initial phase, a detection result by the phase change detecting means, and the initial phase by the flicker. Correction coefficient calculation means for generating a correction coefficient whose value decreases as the detection result moves away from the logical value based on a difference value from the logical value of the correction, and corrects the signal level of the video signal based on the correction coefficient And a video signal correcting means.

また請求項６の発明においては、映像信号の処理方法に適用して、映像信号を取得する映像信号取得のステップと、前記映像信号の１ライン以上の積分期間を単位にして、前記映像信号を積分して積分結果を出力する積分のステップと、隣接するフィールド又はフレームにおける対応する前記積分期間との前記積分結果の差分値、又は前記積分結果を正規化する正規化のステップと、前記正規化のステップの処理結果を周波数解析し、前記積分期間毎に、フリッカ周波数におけるスペクトルの振幅値及び初期位相を検出する周波数解析のステップと、前記隣接するフィールド又はフレームの対応する前記積分期間との間で、前記初期位相の変化を検出する位相変化検出のステップと、前記位相変化検出のステップによる検出結果と、フリッカによる前記初期位相の変化の論理値との差分値に基づいて、前記検出結果が前記論理値から遠ざかるに従って値の減少する補正係数を生成する補正係数計算のステップと、前記補正係数に基づいて映像信号の信号レベルを補正する映像信号補正のステップとを備えるようにする。   According to a sixth aspect of the present invention, the video signal is applied to a video signal processing method, and the video signal is acquired in units of an integration period of one or more lines of the video signal. An integration step of integrating and outputting an integration result; a difference value of the integration result from the corresponding integration period in an adjacent field or frame; or a normalization step of normalizing the integration result; and the normalization Frequency analysis of the processing result of the step, and for each integration period, between the frequency analysis step of detecting the amplitude value and initial phase of the spectrum at the flicker frequency and the corresponding integration period of the adjacent field or frame A phase change detection step for detecting a change in the initial phase, a detection result by the phase change detection step, and a flicker. Based on a difference value from the logical value of the change in the initial phase, a correction coefficient calculation step for generating a correction coefficient whose value decreases as the detection result moves away from the logical value, and an image based on the correction coefficient And a video signal correcting step for correcting the signal level of the signal.

また請求項７の発明においては、演算処理手段に所定の処理手順を実行させることにより映像信号のフリッカを低減する映像信号の処理プログラムに適用して、前記処理手順は、映像信号を取得する映像信号取得のステップと、前記映像信号の１ライン以上の積分期間を単位にして、前記映像信号を積分して積分結果を出力する積分のステップと、隣接するフィールド又はフレームにおける対応する前記積分期間との前記積分結果の差分値、又は前記積分結果を正規化する正規化のステップと、前記正規化のステップの処理結果を周波数解析し、前記積分期間毎に、フリッカ周波数におけるスペクトルの振幅値及び初期位相を検出する周波数解析のステップと、前記隣接するフィールド又はフレームの対応する前記積分期間との間で、前記初期位相の変化を検出する位相変化検出のステップと、前記位相変化検出のステップによる検出結果と、フリッカによる前記初期位相の変化の論理値との差分値に基づいて、前記検出結果が前記論理値から遠ざかるに従って値の減少する補正係数を生成する補正係数計算のステップと、前記補正係数に基づいて映像信号の信号レベルを補正する映像信号補正のステップとを有するようにする。   According to a seventh aspect of the present invention, the processing procedure is applied to a video signal processing program for reducing the flicker of the video signal by causing the arithmetic processing means to execute a predetermined processing procedure. A signal acquisition step, an integration step of integrating the video signal and outputting an integration result in units of integration periods of one or more lines of the video signal, and a corresponding integration period in an adjacent field or frame; The normalization step of normalizing the integration result and the processing result of the normalization step are frequency-analyzed, and the amplitude value of the spectrum at the flicker frequency and the initial value for each integration period. Between the step of frequency analysis detecting the phase and the corresponding integration period of the adjacent field or frame. Based on a difference value between a phase change detection step of detecting a phase change, a detection result of the phase change detection step, and a logical value of the initial phase change due to flicker, the detection result is calculated from the logical value. A correction coefficient calculation step for generating a correction coefficient whose value decreases as the distance increases, and a video signal correction step for correcting the signal level of the video signal based on the correction coefficient are provided.

また請求項８の発明においては、演算処理手段に所定の処理手順を実行させることにより映像信号のフリッカを低減する映像信号の処理プログラムを記録した記録媒体に適用して、前記処理手順は、映像信号を取得する映像信号取得のステップと、前記映像信号の１ライン以上の積分期間を単位にして、前記映像信号を積分して積分結果を出力する積分のステップと、隣接するフィールド又はフレームにおける対応する前記積分期間との前記積分結果の差分値、又は前記積分結果を正規化する正規化のステップと、前記正規化のステップの処理結果を周波数解析し、前記積分期間毎に、フリッカ周波数におけるスペクトルの振幅値及び初期位相を検出する周波数解析のステップと、前記隣接するフィールド又はフレームの対応する前記積分期間との間で、前記初期位相の変化を検出する位相変化検出のステップと、前記位相変化検出のステップによる検出結果と、フリッカによる前記初期位相の変化の論理値との差分値に基づいて、前記検出結果が前記論理値から遠ざかるに従って値の減少する補正係数を生成する補正係数計算のステップと、前記補正係数に基づいて映像信号の信号レベルを補正する映像信号補正のステップとを有するようにする。   According to an eighth aspect of the present invention, the processing procedure is applied to a recording medium recorded with a video signal processing program for reducing video signal flicker by causing the arithmetic processing means to execute a predetermined processing procedure. Video signal acquisition step of acquiring a signal, integration step of integrating the video signal and outputting an integration result in units of integration periods of one or more lines of the video signal, and correspondence in adjacent fields or frames A difference value of the integration result with respect to the integration period, or a normalization step for normalizing the integration result, and a frequency analysis of the processing result of the normalization step, and a spectrum at a flicker frequency for each integration period. A step of frequency analysis to detect an amplitude value and an initial phase of the signal, and a corresponding integration period of the adjacent field or frame Based on the difference value between the phase change detection step for detecting the change of the initial phase, the detection result of the phase change detection step, and the logical value of the change of the initial phase due to flicker, A correction coefficient calculation step for generating a correction coefficient whose value decreases as the detection result moves away from the logical value; and a video signal correction step for correcting the signal level of the video signal based on the correction coefficient. .

請求項１の構成により、映像信号処理装置に適用して、映像信号を取得する映像信号取得手段と、前記映像信号の１ライン以上の積分期間を単位にして、前記映像信号を積分して積分結果を出力する積分手段と、隣接するフィールド又はフレームにおける対応する前記積分期間との前記積分結果の差分値、又は前記積分結果を正規化する正規化手段と、前記正規化手段の処理結果を周波数解析し、前記積分期間毎に、フリッカ周波数におけるスペクトルの振幅値及び初期位相を検出する周波数解析手段と、前記隣接するフィールド又はフレームの対応する前記積分期間との間で、前記初期位相の変化を検出する位相変化検出手段とを備えるようにすれば、この位相変化検出手段で検出される初期位相の変化にあっては、映像信号における輝度レベル等の変化がフリッカによるものの場合、光源の点滅周波数で決まる論理値による値となるのに対し、被写体の動き等による場合には、その程度により論理値より相違する値となる。これにより前記位相変化検出手段による検出結果と、前記フリッカによる前記初期位相の変化の論理値との差分値に基づいて、前記検出結果が前記論理値から遠ざかるに従って値の減少する補正係数を生成する補正係数計算手段と、前記補正係数に基づいて映像信号の信号レベルを補正する映像信号補正手段とを備えるようにすれば、いちいち露光時間、電子シャッターの速度等により判定基準を変更しなくても、また移動する物体を撮影した場合でも、確実にフリッカ成分を抑圧することができ、これにより従来に比して一段と簡易な処理により確実にフリッカを低減することができる。   According to the configuration of the first aspect, the present invention is applied to a video signal processing apparatus, and a video signal acquisition unit that acquires a video signal, and integrates and integrates the video signal in units of integration periods of one or more lines of the video signal. The integration means for outputting the result, the difference value of the integration result between the corresponding integration periods in adjacent fields or frames, or the normalizing means for normalizing the integration result, and the processing result of the normalization means as the frequency Analyzing and detecting, for each integration period, the change in the initial phase between the frequency analysis means for detecting the amplitude value and initial phase of the spectrum at the flicker frequency, and the corresponding integration period in the adjacent field or frame. And a phase change detecting means for detecting the luminance of the video signal when the initial phase change detected by the phase change detecting means is detected. If changes such bell is by flicker, whereas a value according to the logical value determined by the blinking frequency of the light source, in the case of movement of the subject or the like, a value different from the logical value by the degree. As a result, based on the difference value between the detection result by the phase change detection means and the logical value of the initial phase change by the flicker, a correction coefficient whose value decreases as the detection result moves away from the logical value is generated. If the correction coefficient calculation means and the video signal correction means for correcting the signal level of the video signal based on the correction coefficient are provided, it is not necessary to change the determination criteria depending on the exposure time, the speed of the electronic shutter, etc. In addition, even when a moving object is photographed, the flicker component can be surely suppressed, and thus flicker can be reliably reduced by a simpler process than in the prior art.

これにより請求項６、請求項７、請求項８の構成によれば、従来に比して一段と簡易な処理により確実にフリッカを低減することができる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を提供することができる。   Thus, according to the configurations of claims 6, 7, and 8, a video signal processing method, a video signal processing program, and a video signal processing program capable of reliably reducing flicker by a simpler process than in the past. A recording medium in which a video signal processing program is recorded can be provided.

本発明によれば、従来に比して一段と簡易な処理により確実にフリッカを低減することができる。   According to the present invention, flicker can be surely reduced by a simpler process than in the prior art.

以下、適宜図面を参照しながら本発明の実施例を詳述する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

（１）実施例の構成
図２は、本発明の実施例１に係る撮像装置を示すブロック図である。この撮像装置１において、レンズ２は、レンズドライバ３の駆動による絞り、倍率により入射光を集光し、続く撮像素子４の撮像面に光学像を形成する。ここでレンズドライバ３は、システムコントローラ５の制御によりレンズ２を駆動し、これによりレンズ２の倍率、絞りを可変する。 (1) Configuration of Embodiment FIG. 2 is a block diagram illustrating an imaging apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. In this imaging device 1, the lens 2 condenses incident light by the diaphragm and magnification driven by the lens driver 3, and forms an optical image on the imaging surface of the subsequent imaging device 4. Here, the lens driver 3 drives the lens 2 under the control of the system controller 5, thereby changing the magnification and aperture of the lens 2.

撮像素子４は、ＸＹアドレス走査型の撮像素子であるＣＭＯＳ固体撮像素子であり、タイミングジェネレータ（ＴＧ）６から出力されるタイミング信号により動作して、撮像面に形成された光学像の撮像結果を撮像信号Ｓ１により出力する。すなわち撮像素子４は、半導体基板上に、フォトダイオード（フォトゲート）、転送ゲート（シャッタートランジスタ）、スイッチングトランジスタ（アドレストランジスタ）、増幅トランジスタ、リセットトランジスタ（リセットゲート）などを有する画素がマトリックス状に配列されると共に、これら画素を駆動する垂直走査回路、水平走査回路、映像信号出力回路が形成され、各画素により光電気変換結果をラスタ走査の順序により順次出力する。撮像素子４は、各画素に補色系又は原色系のカラーフィルタが設けられ、これにより補色又は原色による色信号により撮像信号を出力する。なおタイミングジェネレータ６は、システムコントローラ５の制御により撮像素子４に各種のタイミング信号を出力し、これによりこの撮像素子１では、システムコントローラ５の制御により電子シャッター速度を設定する。   The image pickup device 4 is a CMOS solid-state image pickup device that is an XY address scanning type image pickup device. The image pickup device 4 operates in response to a timing signal output from a timing generator (TG) 6 and displays an image pickup result of an optical image formed on the image pickup surface. Output by the imaging signal S1. In other words, the image pickup device 4 includes pixels having a photodiode (photogate), a transfer gate (shutter transistor), a switching transistor (address transistor), an amplification transistor, a reset transistor (reset gate), and the like arranged in a matrix on a semiconductor substrate. In addition, a vertical scanning circuit, a horizontal scanning circuit, and a video signal output circuit for driving these pixels are formed, and photoelectric conversion results are sequentially output by the pixels in the order of raster scanning. In the image pickup device 4, each pixel is provided with a complementary color or primary color filter, thereby outputting an image pickup signal using a color signal based on the complementary color or the primary color. The timing generator 6 outputs various timing signals to the image pickup device 4 under the control of the system controller 5, whereby the image pickup device 1 sets the electronic shutter speed under the control of the system controller 5.

アナログ信号処理回路７は、撮像素子４から出力される撮像信号Ｓ１を相関二重サンプリングした後、自動利得制御により信号レベルを補正して出力する。続くアナログディジタル変換回路（Ａ／Ｄ）は、このアナログディジタル信号処理回路７の出力信号をアナログディジタル変換処理し、これにより画像データＤ１を出力する。   The analog signal processing circuit 7 performs correlated double sampling on the imaging signal S1 output from the imaging device 4, and then corrects and outputs the signal level by automatic gain control. The subsequent analog / digital conversion circuit (A / D) performs an analog / digital conversion process on the output signal of the analog / digital signal processing circuit 7 to output image data D1.

ディジタル信号処理回路９は、例えばディジタルシグナルプロセッサにより形成され、アナログディジタル変換回路８から出力される画像データＤ１をホワイトバランス調整、ガンマ調整等した後、フィールド周波数６０〔Ｈｚ〕のＮＴＳＣ方式のビデオ信号ＳＶにより出力する。この一連の処理において、ディジタル信号処理回路９は、機能ブロックの１つであるフリッカ低減回路１０により、フリッカを低減する。しかしてこの撮像装置１では、このディジタル信号処理回路９から出力されるビデオ信号ＳＶが、光ディスク、磁気ディスク、メモリカード等の記録媒体に記録される。   The digital signal processing circuit 9 is formed by, for example, a digital signal processor. The image data D1 output from the analog-digital conversion circuit 8 is subjected to white balance adjustment, gamma adjustment, and the like, and then an NTSC video signal having a field frequency of 60 [Hz]. Output by SV. In this series of processing, the digital signal processing circuit 9 reduces flicker by a flicker reduction circuit 10 which is one of functional blocks. In the imaging apparatus 1, the video signal SV output from the digital signal processing circuit 9 is recorded on a recording medium such as an optical disk, a magnetic disk, or a memory card.

これらによりこの実施例において、撮像素子４、アナログ信号処理回路７、アナログディジタル変換回路８、ディジタル信号処理回路９は、所望の被写体を撮像して撮像結果による映像信号ＳＶを出力する、ＸＹアドレス走査型の撮像素子を用いた撮像手段を構成するようになされている。   Accordingly, in this embodiment, the image pickup device 4, the analog signal processing circuit 7, the analog-digital conversion circuit 8, and the digital signal processing circuit 9 take an image of a desired subject and output a video signal SV based on the image pickup result. An image pickup means using a type of image pickup element is configured.

システムコントローラ５は、この撮像装置１の動作を制御する制御手段であり、ユーザーによる操作子の操作に応動して所定の処理プログラムを実行することにより、全体の動作を制御する。具体的に、システムコントローラ５は、ユーザーによる操作子の操作に応動して、また撮像結果の輝度レベルに応じて、レンズドライバ３、タイミングジェネレータ６の動作を制御し、これによりレンズ２の倍率を可変し、さらには絞り制御の処理を実行する。また各色信号の信号レベルに応じてディジタル信号処理回路９におけるホワイトバランス調整を制御し、これによりオートホワイトバランス調整の処理を実行する。   The system controller 5 is a control unit that controls the operation of the imaging apparatus 1 and controls the overall operation by executing a predetermined processing program in response to the operation of the operator by the user. Specifically, the system controller 5 controls the operation of the lens driver 3 and the timing generator 6 in response to the operation of the operator by the user and in accordance with the luminance level of the imaging result, thereby the magnification of the lens 2 is adjusted. Variable, and further, aperture control processing is executed. Further, the white balance adjustment in the digital signal processing circuit 9 is controlled in accordance with the signal level of each color signal, thereby executing the auto white balance adjustment process.

この処理プログラムを実行する際に、システムコントローラ５は、ユーザーによる指示により、この処理プログラムに設けられたフリッカ低減プログラムを実行してフリッカ低減回路１０の動作を制御し、これによりフリッカ低減回路１０によりフリッカを低減する。なおこのフリッカ低減処理に係るシステムコントローラ５の一連のプログラム、ディジタル信号処理回路９における処理プログラムは、この撮像装置１に事前にインストールされて提供されるものの、これに代えてインターネット等のネットワークを介したインストールによりこれらのプログラムを提供するようにしてもよく、また各種の記録媒体により提供するようにしてもよい。なおこのような記録媒体としては、光ディスク、磁気ディスク、メモリカード等、種々の記録媒体を広く適用することができる。   When executing this processing program, the system controller 5 executes the flicker reduction program provided in this processing program in accordance with an instruction from the user to control the operation of the flicker reduction circuit 10, whereby the flicker reduction circuit 10 Reduce flicker. A series of programs of the system controller 5 relating to the flicker reduction processing and a processing program in the digital signal processing circuit 9 are provided by being installed in the imaging apparatus 1 in advance, but instead via a network such as the Internet. These programs may be provided by installation, or may be provided by various recording media. As such a recording medium, various recording media such as an optical disk, a magnetic disk, and a memory card can be widely applied.

図３は、フリッカ低減回路１０を関連する構成と共に示す機能ブロック図である。この実施例に係る撮像装置１では、映像信号ＳＶを構成する輝度信号、色差信号毎に、この図３に示す構成による処理が実行される。なおこのフリッカ低減回路１０に係る処理においては、少なくとも輝度信号について実行し、必要に応じて色差信号、各色信号について実行するようにしてもよい。また輝度信号については、輝度信号に合成する前の色信号の段階で実行してもよく、またこの色信号の段階における処理においては、原色による色信号、補色による色信号の何れの段階で実行してもよい。因みにこれら色信号について実行する場合には、各色信号毎に、この図３に示す構成による処理が実行される。なお以下において、周波数５０〔Ｈｚ〕の商用電源による蛍光灯のフリッカについて説明する。   FIG. 3 is a functional block diagram showing the flicker reduction circuit 10 together with a related configuration. In the image pickup apparatus 1 according to this embodiment, the processing with the configuration shown in FIG. 3 is executed for each of the luminance signal and color difference signal constituting the video signal SV. The processing related to the flicker reduction circuit 10 may be executed at least for the luminance signal, and may be executed for the color difference signal and each color signal as necessary. The luminance signal may be executed at the stage of the color signal before being synthesized with the luminance signal, and the process at this stage of the color signal is executed at any stage of the color signal by the primary color and the color signal by the complementary color. May be. Incidentally, when these color signals are executed, processing with the configuration shown in FIG. 3 is executed for each color signal. In the following, flickering of a fluorescent lamp by a commercial power source with a frequency of 50 [Hz] will be described.

フリッカ低減回路１０は、順次入力される画像データＤ１を積分回路２１に入力し、ここで積分期間を１水平走査期間に設定してライン単位で積分処理することにより、絵柄の影響を低減する。   The flicker reduction circuit 10 inputs the sequentially input image data D1 to the integration circuit 21, where the integration period is set to one horizontal scanning period and integration processing is performed in units of lines to reduce the influence of the pattern.

すなわちフリッカによる撮像結果においては、絵柄による画素値にフリッカによる画素値が重畳されて各画素値が得られ、これにより任意の画素（ｘ，ｙ）における画素値Ｉｎ' （ｘ，ｙ）は、次式により表される。なおここでＩｎ（ｘ，ｙ）は、絵柄による画素値である信号成分であり、Γｎ（ｙ）×Ｉｎ（ｘ，ｙ）は、フリッカ成分であり、Γｎ（ｙ）は、映像信号の信号成分に対するフリッカ成分の割合を示すフリッカ係数である。   That is, in the imaging result by flicker, the pixel value by flicker is superimposed on the pixel value by the pattern to obtain each pixel value, and thereby the pixel value In ′ (x, y) at an arbitrary pixel (x, y) is It is expressed by the following formula. Here, In (x, y) is a signal component that is a pixel value according to a pattern, Γn (y) × In (x, y) is a flicker component, and Γn (y) is a signal of a video signal. It is a flicker coefficient which shows the ratio of the flicker component with respect to a component.

ここで光源の点滅周波数は、水平走査周波数に比して十分に長いことにより、同一フィールドの同一ラインではフリッカ係数は一定と見なすことができ、これにより以下において、フリッカ係数は、Γｎ（ｙ）で表す。またフリッカ係数Γｎ（ｙ）は、次式により示すように、以下において、適宜、フーリエ級数に展開した形式で記述し、これにより蛍光灯の種類によって異なる発光特性、残光特性を網羅し、一般化した形式で記述する。   Here, since the blinking frequency of the light source is sufficiently longer than the horizontal scanning frequency, the flicker coefficient can be regarded as being constant in the same line of the same field. Accordingly, in the following, the flicker coefficient is Γn (y). Represented by In addition, the flicker coefficient Γn (y) is described in the following form in a form expanded to a Fourier series as appropriate, as shown by the following equation, thereby covering emission characteristics and afterglow characteristics that differ depending on the type of fluorescent lamp. Describe in a simplified format.

なおλｏは、図６について上述した表示画面上におけるフリッカの波長であり、ωｏは、波長λｏで正規化された規格化角周波数である。γｍは、フリッカ成分の各次（ｍ＝１，２，３‥）の振幅値である。Φｍ，ｎは、フリッカ成分における各次の初期位相を示し、光源の点滅周期と各画素の露光タイミングによって決まる。なお周波数５０〔Ｈｚ〕の商用電源による蛍光灯の場合、初期位相Φｍ，ｎは３フィールドごとに同じ値になり、これにより直前のフィールドとの間のΦｍ，ｎの差は、次式により表される。   Note that λo is the flicker wavelength on the display screen described above with reference to FIG. 6, and ωo is the normalized angular frequency normalized by the wavelength λo. γm is the amplitude value of each order (m = 1, 2, 3...) of the flicker component. Φm, n indicates each initial phase in the flicker component and is determined by the blinking cycle of the light source and the exposure timing of each pixel. In the case of a fluorescent lamp with a commercial power supply having a frequency of 50 [Hz], the initial phase Φm, n has the same value every three fields, and the difference in Φm, n from the immediately preceding field is expressed by the following equation. Is done.

これらにより積分回路２１は、次式の演算処理を実行し、積分値Ｆｎ（ｙ）を計算する。   Thus, the integration circuit 21 performs the arithmetic processing of the following equation to calculate the integration value Fn (y).

なおここでαｎ（ｙ）は、次式に示すように、信号成分Ｉｎ（ｘ，ｙ）の１ライン分の積分値である。   Note that αn (y) is an integral value for one line of the signal component In (x, y) as shown in the following equation.

メモリ２２は、積分回路２１による積分値Ｆｎ（ｙ）を記録して保持する。またメモリ２２は、積分回路２１による積分値Ｆｎ（ｙ）の出力に対応して、前フィールド、前々フィールドの対応するラインによる積分値Ｆｎ＿１（ｙ）、Ｆｎ＿２（ｙ）を出力する。   The memory 22 records and holds the integrated value Fn (y) obtained by the integrating circuit 21. Further, in response to the output of the integrated value Fn (y) by the integrating circuit 21, the memory 22 outputs the integrated values Fn_1 (y) and Fn_2 (y) by the corresponding lines in the previous field and the previous field.

しかして被写体に動きが無い場合、これら連続するフィールドの対応するラインに係る積分値Ｆｎ（ｙ）、Ｆｎ＿１（ｙ）、Ｆｎ＿２（ｙ）は、フリッカ成分αｎ（ｙ）×Γｎ（ｙ）だけが変化していることになり、これによりこれら積分値Ｆｎ（ｙ）、Ｆｎ＿１（ｙ）、Ｆｎ＿２（ｙ）の差分値を計算することにより、簡易に、フリッカ成分αｎ（ｙ）×Γｎ（ｙ）だけを検出することができる。しかしながら一般的な被写体では、各フィールドで信号成分αｎ（ｙ）が変化し、これにより単なる差分値の計算では、フリッカ成分だけを抽出することが困難になる。またフリッカ成分は、信号成分に比して信号レベルが小さいことによっても、単なる差分値の計算では、フリッカ成分だけを抽出することが困難になる。   Therefore, when the subject does not move, the integral values Fn (y), Fn_1 (y), and Fn_2 (y) related to the corresponding lines in these continuous fields are only flicker components αn (y) × Γn (y). Thus, by calculating the difference value between these integrated values Fn (y), Fn_1 (y), and Fn_2 (y), the flicker component αn (y) × Γn (y) can be easily obtained. Can only detect. However, in a general subject, the signal component αn (y) changes in each field, which makes it difficult to extract only the flicker component by simply calculating the difference value. Further, even if the signal level of the flicker component is smaller than that of the signal component, it is difficult to extract only the flicker component by simply calculating the difference value.

このためフリッカ低減回路１０において、平均値計算回路２３は、積分回路２１から出力される積分値Ｆｎ（ｙ）、メモリ２２から出力される前フィールド、前々フィールドの対応するラインによる積分値Ｆｎ＿１（ｙ）、Ｆｎ＿２（ｙ）を入力し、次式の演算処理により、これら連続する３フィールドの対応するラインに係る積分値Ｆｎ（ｙ）、Ｆｎ＿１（ｙ）、Ｆｎ＿２（ｙ）の平均値ＡＶＥ［Ｆｎ（ｙ）］を算出する。   Therefore, in the flicker reduction circuit 10, the average value calculation circuit 23 includes the integration value Fn (y) output from the integration circuit 21, the previous field output from the memory 22, and the integration value Fn_1 ( y) and Fn_2 (y) are input, and an average value AVE [of integration values Fn (y), Fn_1 (y), Fn_2 (y) related to the corresponding lines of these three consecutive fields is calculated by the following equation. Fn (y)] is calculated.

ここで周波数５０〔Ｈｚ〕の商用電源による蛍光灯の場合、初期位相Φｍ，ｎは３フィールドごとに同じ値になることにより、このように連続する３フィールドで平均値を計算すれば、フリッカ成分については、打ち消し合うようにすることができ、これにより単に信号成分のみの平均値を計算することができる。これにより連続する３フィールドで被写体に動きが無い場合、すなわち次式の関係式が成立する場合、（６）式により表されるように、信号成分αｎ（ｙ）のみを検出することができる。   Here, in the case of a fluorescent lamp with a commercial power source having a frequency of 50 [Hz], the initial phase Φm, n has the same value every three fields, and thus the flicker component can be calculated by calculating the average value over three consecutive fields. Can be canceled out, so that the average value of only the signal components can be calculated. As a result, when the subject does not move in three consecutive fields, that is, when the following relational expression is established, only the signal component αn (y) can be detected as represented by the expression (6).

なお被写体の動きが大きい場合には、（７）式の関係式が成立しなくなり、これにより（６）式の演算処理によっては、信号成分αｎ（ｙ）のみを検出することが困難になる。しかしながらこのような場合には、平均値化の処理に係る連続するフィールドを３フィールドの倍数に設定することにより、時間軸方向のローパスフィルタ作用により、動きの影響を低減して近似的に信号成分αｎ（ｙ）のみを検出することができる。   When the movement of the subject is large, the relational expression (7) is not established, and it becomes difficult to detect only the signal component αn (y) by the calculation process of the expression (6). However, in such a case, by setting the continuous field related to the averaging process to a multiple of 3 fields, the effect of the motion is reduced by the low-pass filter action in the time axis direction to approximately approximate the signal component. Only αn (y) can be detected.

差分計算回路２４は、積分回路２１から出力される積分値Ｆｎ（ｙ）から、メモリ２２より出力される前フィールドの対応するラインによる積分値Ｆｎ＿１（ｙ）を減算し、次式により表される減算結果Ｆｎ（ｙ）−Ｆｎ＿１（ｙ）を出力する。   The difference calculation circuit 24 subtracts the integration value Fn_1 (y) from the corresponding line in the previous field output from the memory 22 from the integration value Fn (y) output from the integration circuit 21, and is expressed by the following equation. The subtraction result Fn (y) −Fn_1 (y) is output.

正規化回路２５は、次式により示すように、差分計算回路２４で計算された減算結果Ｆｎ（ｙ）−Ｆｎ＿１（ｙ）を、平均値計算回路２３で計算された平均値ＡＶＥ［Ｆｎ（ｙ）］により割り算し、これにより減算結果Ｆｎ（ｙ）−Ｆｎ＿１（ｙ）を平均値ＡＶＥ［Ｆｎ（ｙ）］により正規化する。これにより正規化回路２５は、減算結果Ｆｎ（ｙ）−Ｆｎ＿１（ｙ）から信号成分による影響を除去し、フリッカ係数Γｎ（ｙ）−Γｎ（ｙ）の差分値ｇｎ（ｙ）を計算する。   The normalization circuit 25 uses the subtraction result Fn (y) −Fn — 1 (y) calculated by the difference calculation circuit 24 as an average value AVE [Fn (y )], And the subtraction result Fn (y) −Fn — 1 (y) is normalized by the average value AVE [Fn (y)]. Accordingly, the normalization circuit 25 removes the influence of the signal component from the subtraction result Fn (y) −Fn_1 (y), and calculates the difference value gn (y) of the flicker coefficient Γn (y) −Γn (y).

ＤＦＴ回路２６は、この正規化回路２５で計算される差分値ｇｎ（ｙ）を離散フーリエ変換により周波数解析する。ここで（９）式の関係式に（３）式の関係式を適用すると、次式の関係式を得ることができる。   The DFT circuit 26 performs frequency analysis on the difference value gn (y) calculated by the normalization circuit 25 by discrete Fourier transform. Here, when the relational expression (3) is applied to the relational expression (9), the following relational expression can be obtained.

但し、｜Ａｍ｜及びθｍは、正規化した差分値ｇｎ（ｙ）において、フリッカ周波数に係る各次のスペクトルの振幅値及び初期位相であり、それぞれ次式により表される。   However, | Am | and θm are the amplitude value and the initial phase of each order spectrum related to the flicker frequency in the normalized difference value gn (y), and are expressed by the following equations, respectively.

またこれら（１１）式及び（１２）式により表される振幅値｜Ａｍ｜及び初期位相θｍを用いて、それぞれ次式により（２）式で用いたフリッカ周波数における各次の振幅値γｍ及び初期位相Φｍ，ｎを表すことができる。   Further, by using the amplitude value | Am | and the initial phase θm expressed by the equations (11) and (12), the following amplitude values γm and the initial values at the flicker frequency used in the equation (2) by the following equations, respectively: The phase Φm, n can be represented.

ここで次数ｍの離散フーリエ変換結果をＧｎ（ｍ）とおいて、離散フーリエ変換［ｇｎ（ｙ）］を次式により表す。但し、Ｗは、（１６）式により表され、Ｌは、ＤＦＴ演算のデータ長であり、この実施例ではフリッカの１波長のライン数に相当するデータ長である。このようにＤＦＴ演算のデータ長を、フリッカの１波長分（Ｌライン分）に設定すれば、規格化角周波数ωｏの整数倍の離散スペクトル群を直接求めることができ、その分、演算処理を簡略化することができる。   Here, the discrete Fourier transform result of the order m is Gn (m), and the discrete Fourier transform [gn (y)] is expressed by the following equation. However, W is expressed by the equation (16), and L is the data length of the DFT operation. In this embodiment, W is the data length corresponding to the number of lines of one wavelength of flicker. In this way, if the data length of the DFT calculation is set to one wavelength of flicker (for L line), a discrete spectrum group that is an integral multiple of the normalized angular frequency ωo can be directly obtained. It can be simplified.

この（１５）式の関係式を用いて、（１１）式及び（１２）式により表される、正規化した差分値ｇｎ（ｙ）におけるフリッカ周波数の各次の振幅値γｍ及び初期位相θｍ，ｎは、それぞれ次式により表すことができる。   Using the relational expression of the expression (15), each amplitude value γm and initial phase θm of the flicker frequency in the normalized difference value gn (y) represented by the expressions (11) and (12), Each n can be expressed by the following formula.

これによりこの（１７）式及び（１８）式と（１３）式及び（１４）式より、それぞれ次式により、フリッカ周波数における各次の振幅値γｍ及び初期位相Φｍ，ｎを求めることができる。   Thereby, from the equations (17), (18), (13), and (14), the next amplitude value γm and the initial phase Φm, n at the flicker frequency can be obtained by the following equations, respectively.

これらによりＤＦＴ回路２６は、連続するＬラインによる正規化回路２５の出力値により（１５）式により示す離散フーリエ変換処理を各ライン毎に実行し、これによりフリッカ周波数の各次におけるスペクトルを抽出する。またこの処理結果を用いて（１９）式及び（２０）式の演算処理を実行することにより、フリッカ周波数における各次の振幅値γｍ及び初期位相Φｍ，ｎをライン毎に計算する。   As a result, the DFT circuit 26 executes the discrete Fourier transform processing expressed by the equation (15) for each line based on the output value of the normalization circuit 25 using continuous L lines, and thereby extracts the spectrum at each order of the flicker frequency. . Further, by executing the arithmetic processing of the equations (19) and (20) using this processing result, the next amplitude value γm and the initial phase Φm, n at the flicker frequency are calculated for each line.

なおディジタル信号処理における周波数解析においては、一般に、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）が用いられる。しかしながら高速フーリエ変換では、データ長が２のべき乗であることが必要なことにより、この実施例では離散フーリエ変換処理により周波数解析し、その分、データ処理を簡略化する。なおこの場合、処理対象のデータ、処理結果のデータを加工するようにして、高速フーリエ変換により周波数解析するようにしてもよい。   In frequency analysis in digital signal processing, generally, fast Fourier transform (FFT) is used. However, since the fast Fourier transform requires that the data length be a power of 2, in this embodiment, frequency analysis is performed by discrete Fourier transform processing, and the data processing is simplified accordingly. In this case, the data to be processed and the data of the processing result may be processed, and the frequency analysis may be performed by fast Fourier transform.

またこの実施例では、実用上十分にフリッカ成分を近似できる範囲で、離散フーリエ変換における高次の処理を省略し、これにより処理を簡略化する。   In this embodiment, high-order processing in the discrete Fourier transform is omitted as long as the flicker component can be approximated sufficiently in practice, thereby simplifying the processing.

ところでこのようにして求められる振幅値γｍ及び初期位相Φｍ，ｎは、被写体の動きをも反映していることになる。また露光時間、電子シャッターの速度によっても変化する。これによりこの実施例では、これらＤＦＴ回路２６で検出される振幅値γｍ及び初期位相Φｍ，ｎをシステムコントローラ５に出力し、このシステムコントローラ５により構成されるパラメータ制御回路３０により処理する。これによりこの実施例では、フリッカを正しく反映している振幅値γｍ' 及び初期位相Φｍ，ｎ' を計算し、この計算結果による振幅値γｍ' 及び初期位相Φｍ，ｎ' をフリッカ生成回路２８に入力する。   Incidentally, the amplitude value γm and the initial phase Φm, n obtained in this way also reflect the movement of the subject. It also varies depending on the exposure time and the speed of the electronic shutter. Thus, in this embodiment, the amplitude value γm and the initial phase Φm, n detected by the DFT circuit 26 are output to the system controller 5 and processed by the parameter control circuit 30 constituted by the system controller 5. Thus, in this embodiment, the amplitude value γm ′ and the initial phase Φm, n ′ that correctly reflect the flicker are calculated, and the amplitude value γm ′ and the initial phase Φm, n ′ resulting from the calculation result are supplied to the flicker generation circuit 28. input.

フリッカ生成回路２８は、この振幅値γｍ' 及び初期位相Φｍ，ｎ' を用いて（２）式の演算処理を実行することにより、フリッカを正しく反映しているフリッカ係数Γｎ（ｙ）を出力する。なおここでこの（２）式の演算処理においても、実際の蛍光灯照明下では、高次の処理を省略して実用上十分にフリッカ成分を近似することができる。これによりこの実施例では、例えば２次までの範囲でこの（２）式の演算処理を実行し、これにより処理を簡略化する。   The flicker generation circuit 28 outputs the flicker coefficient Γn (y) that correctly reflects the flicker by executing the calculation process of the equation (2) using the amplitude value γm ′ and the initial phase Φm, n ′. . Here, also in the calculation processing of the equation (2), under actual fluorescent lamp illumination, the flicker component can be sufficiently approximated practically by omitting high-order processing. As a result, in this embodiment, for example, the arithmetic processing of the expression (2) is executed in the range up to the second order, thereby simplifying the processing.

ここで（１）式は、次式のように変形することができる。これにより演算回路２９は、フリッカ生成回路２８から出力されるフリッカ係数Γｎ（ｙ）に値１を加算して１＋Γｎ（ｙ）を計算した後、この計算値により画像データを割り算し、これによりフリッカ成分を抑圧する。   Here, the equation (1) can be modified as the following equation. As a result, the arithmetic circuit 29 adds 1 to the flicker coefficient Γn (y) output from the flicker generation circuit 28 to calculate 1 + Γn (y), and then divides the image data by this calculated value. Suppresses the component.

なおフリッカ成分にあっては、光源の点滅周波数に応じて、例えば周波数５０〔Ｈｚ〕の商用電源による蛍光灯下では、３フィールド周期で繰り返されることにより、フリッカ生成回路２８は、この場合、始めの３フィールド分についてのみフリッカ係数Γｎ（ｙ）を計算して出力し、３フィールドより以降のフィールドについては、始めに計算したフリッカ係数Γｎ（ｙ）をメモリに保持して繰り返し出力するようにしてもよい。このようにすれば、ディジタル信号処理回路９の処理を簡略化することができる。   In the flicker component, the flicker generation circuit 28 starts in this case by being repeated in a cycle of three fields under a fluorescent lamp with a commercial power source having a frequency of 50 [Hz], for example, according to the blinking frequency of the light source. The flicker coefficient Γn (y) is calculated and output only for the three fields, and the first calculated flicker coefficient Γn (y) is retained in the memory and repeatedly output for the fields after the third field. Also good. In this way, the processing of the digital signal processing circuit 9 can be simplified.

図１は、システムコントローラ５により構成されるパラメータ制御回路３０の構成を示す機能ブロック図である。このパラメータ制御回路３０は、ＤＦＴ回路２６から出力される初期位相Φｍ，ｎにより振幅値γｍを補正する補正係数ｇを計算し、この補正係数ｇにより振幅値を補正して入力された初期位相Φｍ，ｎと共に、フリッカを正しく反映した振幅値γｍ' 及び初期位相Φｍ，ｎ' として出力する。このためこのパラメータ制御回路３０において、補正係数計算回路３１は、ＤＦＴ回路２６から出力される初期位相Φｍ，ｎにより振幅値γｍを補正する補正係数ｇを計算する。   FIG. 1 is a functional block diagram showing a configuration of a parameter control circuit 30 configured by the system controller 5. The parameter control circuit 30 calculates a correction coefficient g for correcting the amplitude value γm by the initial phase Φm, n output from the DFT circuit 26, and corrects the amplitude value by the correction coefficient g to input the initial phase Φm. , N and the amplitude value γm ′ and the initial phase Φm, n ′ that correctly reflect the flicker are output. Therefore, in this parameter control circuit 30, the correction coefficient calculation circuit 31 calculates a correction coefficient g for correcting the amplitude value γm by the initial phase Φm, n output from the DFT circuit 26.

すなわち補正係数計算回路３１において、遅延回路３２は、ＤＦＴ回路２６から出力される初期位相Φｍ，ｎを１フィールドの期間だけ遅延させて出力し、減算回路３３は、ＤＦＴ回路２６から出力される初期位相Φｍ，ｎから、遅延回路３２より出力される初期位相Φｍ，ｎを減算し、これにより対応するライン間で、初期位相Φｍ，ｎのフィールド間差分ΔΦｍ，ｎを計算する。   That is, in the correction coefficient calculation circuit 31, the delay circuit 32 delays the initial phase Φm, n output from the DFT circuit 26 by one field period, and the subtraction circuit 33 outputs the initial phase output from the DFT circuit 26. The initial phase Φm, n output from the delay circuit 32 is subtracted from the phase Φm, n, thereby calculating the inter-field difference ΔΦm, n of the initial phase Φm, n between the corresponding lines.

ローパスフィルタ（ＬＰＦ）３４は、この減算回路３３から出力される初期位相Φｍ，ｎのフィールド間差分ΔΦｍ，ｎを平滑化して出力し、これにより外乱によるフィールド間差分ΔΦｍ，ｎの過剰な変動を低減する。   The low-pass filter (LPF) 34 smoothes and outputs the inter-field difference ΔΦm, n of the initial phase Φm, n output from the subtracting circuit 33, thereby causing excessive fluctuation of the inter-field difference ΔΦm, n due to disturbance. To reduce.

減算回路３５は、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）３４から出力される初期位相Φｍ，ｎのフィールド間差分ΔΦｍ，ｎから、このフィールド間差分ΔΦｍ，ｎの理論値Δφｍ，ｎを減算し、これにより初期位相Φｍ，ｎのフィールド間差分ΔΦｍ，ｎについて、論理値Δφｍ，ｎからの位相ΔΦｍ，ｎ−Δφｍ，ｎを出力する。なおこの理論値Δφｍ，ｎは、（３）式により求められる。   The subtracting circuit 35 subtracts the theoretical value Δφm, n of the inter-field difference ΔΦm, n from the inter-field difference ΔΦm, n of the initial phase Φm, n output from the low-pass filter (LPF) 34, thereby the initial phase. For the inter-field difference ΔΦm, n of Φm, n, the phase ΔΦm, n−Δφm, n from the logical value Δφm, n is output. The theoretical value Δφm, n is obtained by the equation (3).

絶対値化回路（ＡＢＳ）３７は、この減算回路３５から出力される論理値Δφｍ，ｎからの位相ΔΦｍ，ｎ−Δφｍ，ｎを絶対値化して出力する。しかしてこれら一連の処理により検出される絶対値化回路３７の出力値ψｍ，ｎは、ＤＦＴ回路２６で求められるフリッカ成分の振幅値γｍ及び初期位相Φｍ，ｎが、正しくフリッカを表していればいる程、小さな値となり、これらフリッカ成分の振幅値γｍ及び初期位相Φｍ，ｎが外乱、被写体の移動等によるものの場合、大きな値となる。   The absolute value conversion circuit (ABS) 37 converts the phase value ΔΦm, n−Δφm, n from the logical value Δφm, n output from the subtraction circuit 35 into an absolute value and outputs it. Therefore, the output value ψm, n of the absolute value circuit 37 detected by the series of processing is that the amplitude value γm of the flicker component and the initial phase Φm, n obtained by the DFT circuit 26 correctly represent flicker. The smaller the value, the larger the amplitude value γm and the initial phase Φm, n of the flicker component are due to disturbance, movement of the subject, and the like.

これによりゲイン演算回路３８は、この絶対値化回路３７からの出力値ψｍ，ｎに基づいて、フリッカ周波数におけるフィールド間の初期位相が、論理値φｍ，ｎから遠ざかるに従って値の減少する補正係数ｇを生成する。より具体的に、ゲイン演算回路３８は、図４に示すように、第１のしきい値ｔｈｒＡより絶対値化回路３７からの出力値ψｍ，ｎが小さい場合、値１による補正係数ｇを出力し、この第１のしきい値ｔｈｒＡより値の大きな第２のしきい値ｔｈｒＢより絶対値化回路３７からの出力値ψｍ，ｎが大きい場合、値０による補正係数ｇを出力する。またこれら第１のしきい値ｔｈｒＡから第２のしきい値ｔｈｒＢの間では、絶対値化回路３７からの出力値ψｍ，ｎに対応して直線的に値が変化するように補正係数ｇを出力する。   Accordingly, the gain calculation circuit 38, based on the output value ψm, n from the absolute value conversion circuit 37, corrects the correction coefficient g in which the initial phase between fields at the flicker frequency decreases as the distance from the logical value φm, n increases. Is generated. More specifically, as shown in FIG. 4, when the output value ψm, n from the absolute value conversion circuit 37 is smaller than the first threshold value thrA, the gain calculation circuit 38 outputs the correction coefficient g based on the value 1. When the output value ψm, n from the absolute value circuit 37 is larger than the second threshold value thrB, which is larger than the first threshold value thrA, the correction coefficient g with a value of 0 is output. Further, between these first threshold value thrA and second threshold value thrB, the correction coefficient g is set so that the value changes linearly corresponding to the output value ψm, n from the absolute value circuit 37. Output.

乗算回路３９は、ＤＦＴ回路２６による周波数解析で検出されるフリッカ周波数におけるスペクトラムの振幅値γｍに、この補正係数ｇを乗算することにより、このスペクトラムの振幅値γｍを補正係数ｇにより補正して出力する。   The multiplication circuit 39 multiplies the spectrum amplitude value γm at the flicker frequency detected by the frequency analysis by the DFT circuit 26 by the correction coefficient g, thereby correcting the spectrum amplitude value γm with the correction coefficient g and outputting the result. To do.

なお周波数解析して得られるフリッカ周波数の高次の成分（ｍ≧２）をもフリッカの抑圧処理に使用する場合、パラメータ制御回路５、フリッカ生成回路２８、演算回路２９は、各次の成分毎に、補正係数ｇを計算し、この各次の補正係数ｇの合成により最終的に演算回路２９で画像データＤ１の画素値を補正する。この場合、結局、正規化回路２５からの出力値に占める各次成分の割合により、各次の補正係数ｇによる補正量を重み付け加算して補正すればよく、このような処理にあっては、パラメータ制御回路５のゲイン演算回路３８からフリッカ低減回路１０の演算回路２９までの各回路ブロックにおいて、補正係数ｇ、振幅値γｍ又はフリッカ係数Γｎ（ｙ）の何れかで実行すればよい。   When the higher-order component (m ≧ 2) of the flicker frequency obtained by frequency analysis is also used for the flicker suppression processing, the parameter control circuit 5, the flicker generation circuit 28, and the arithmetic circuit 29 are provided for each subsequent component. Then, the correction coefficient g is calculated, and the pixel value of the image data D1 is finally corrected by the arithmetic circuit 29 by combining the respective correction coefficients g. In this case, after all, the correction amount by each correction coefficient g may be weighted and corrected according to the ratio of each component to the output value from the normalization circuit 25. In such processing, In each circuit block from the gain calculation circuit 38 of the parameter control circuit 5 to the calculation circuit 29 of the flicker reduction circuit 10, the correction may be performed with any one of the correction coefficient g, the amplitude value γm, and the flicker coefficient Γn (y).

しかしてこれらによりシステムコントローラ５は、各ライン毎に、図５に示す処理手順を実行して補正係数ｇを計算する。すなわちシステムコントローラ５は、１ライン分の周波数解析結果がディジタル信号処理回路１０から入力されると、ステップＳＰ１からステップＳＰ２に移り、ここで初期位相Φｍ，ｎのフィールド間差分ΔΦｍ，ｎを計算し、続くステップＳＰ３において、このフィールド間差分ΔΦｍ，ｎの高域成分を抑圧する。また続くステップＳＰ４において、フィールド間差分ΔΦｍ，ｎの論理値φｍ，ｎからの差分値を絶対値化した後、続くステップＳＰ５において、補正係数ｇの値を演算し、ステップＳＰ６によりこの処理手順を終了する。   Thus, the system controller 5 calculates the correction coefficient g by executing the processing procedure shown in FIG. 5 for each line. In other words, when the frequency analysis result for one line is input from the digital signal processing circuit 10, the system controller 5 proceeds from step SP1 to step SP2, where it calculates the inter-field difference ΔΦm, n of the initial phase Φm, n. In the subsequent step SP3, the high frequency component of the inter-field difference ΔΦm, n is suppressed. In the subsequent step SP4, the difference value from the logical value φm, n of the inter-field difference ΔΦm, n is converted into an absolute value. Then, in the subsequent step SP5, the value of the correction coefficient g is calculated, and this processing procedure is performed in step SP6. finish.

（２）実施例の動作
以上の構成において、この撮像装置１では（図２）、レンズ２により所望の被写体の光学像が撮像素子４の撮像面に形成され、この光学像が撮像素子４により光電変換処理されて撮像信号Ｓ１が出力される。撮像装置１では、この撮像信号Ｓ１がアナログ信号処理回路７により信号処理された後、アナログディジタル変換回路８により画像データＤ１に変換され、この画像データＤ１がディジタル信号処理回路９により信号処理され、これにより所望の被写体の撮像結果による映像信号ＳＶが生成される。この撮像装置１では、このディジタル信号処理回路９における画像データＤ１の処理において、映像信号ＳＶのフリッカ成分が抑圧される。 (2) Operation of Example In the above-described configuration, in this imaging apparatus 1 (FIG. 2), an optical image of a desired subject is formed on the imaging surface of the imaging device 4 by the lens 2, and this optical image is formed by the imaging device 4. The image pickup signal S1 is output after the photoelectric conversion process. In the image pickup apparatus 1, the image pickup signal S 1 is subjected to signal processing by the analog signal processing circuit 7, then converted to image data D 1 by the analog / digital conversion circuit 8, and the image data D 1 is signal processed by the digital signal processing circuit 9. As a result, a video signal SV based on a result of imaging a desired subject is generated. In the imaging apparatus 1, the flicker component of the video signal SV is suppressed in the processing of the image data D1 in the digital signal processing circuit 9.

すなわち画像データＤ１は、ディジタル信号処理回路９のフリッカ低減回路１０において（図３）、積分回路２１によりライン単位で順次積分され、差分計算回路２４において、隣接するフィールドの対応する積分期間との間でこの積分値が減算され、これによりライン単位で、連続するフィールド間における信号レベルの変化が検出される。また正規化回路２５において、この信号レベルの変化が積分値により割り算され、これにより連続するフィールド間における信号レベルの変化が正規化処理されて、連続するフィールド間における信号レベルの変化が映像信号に対応する割合によりライン単位で検出される。   That is, the image data D1 is sequentially integrated line by line by the integration circuit 21 in the flicker reduction circuit 10 of the digital signal processing circuit 9 (FIG. 3), and between the integration periods corresponding to adjacent fields in the difference calculation circuit 24. Thus, the integral value is subtracted, whereby a change in signal level between successive fields is detected in line units. Further, in the normalization circuit 25, the change in the signal level is divided by the integral value, whereby the change in the signal level between successive fields is normalized, and the change in the signal level between successive fields is converted into a video signal. Detected in line units with corresponding proportions.

しかしてこのようにして検出される信号レベルの変化にあっては、フリッカによる信号レベルの変化に被写体の動きによる信号レベルの変化等が含まれて検出されるものの、フリッカによる信号レベルの変化にあっては、フリッカ周波数により周期的に変化することになる。   Thus, the change in the signal level detected in this manner is detected by including the change in the signal level due to the movement of the subject in the change in the signal level due to the flicker, but the change in the signal level due to the flicker is detected. In such a case, it periodically changes depending on the flicker frequency.

これにより画像データＤ１は、このようにして検出されるライン単位による連続するフィールド間における信号レベルの変化が、ＤＦＴ回路２６により周波数解析され、各ライン毎に、フリッカ周波数におけるスペクトルが検出される。しかしてこのようにして検出されるフリッカ周波数におけるスペクトルの振幅値にあっては、連続するフィールド間における信号レベルの変化が正規化されていることにより、連続するフィールド間における信号レベルの変化のうちの、フリッカ成分の割合を示すことになる。これによりこの振幅値により元の映像信号ＳＶの信号レベルを補正してフリッカを抑圧することができると考えられる。またフリッカ成分にあっては、フリッカ周波数の高次の周波数スペクトルも発生することにより、実用上十分な範囲で、高次の周波数スペクトルに係る振幅値を映像信号の補正に加味することにより、一段と高い精度によりフリッカを抑圧することができると考えられる。   As a result, in the image data D1, the change in signal level between successive fields in units of lines detected in this way is subjected to frequency analysis by the DFT circuit 26, and the spectrum at the flicker frequency is detected for each line. Thus, in the amplitude value of the spectrum at the flicker frequency detected in this way, the change in signal level between consecutive fields is normalized, so that Of the flicker component. Thus, it is considered that the flicker can be suppressed by correcting the signal level of the original video signal SV with this amplitude value. In addition, in the flicker component, a higher-order frequency spectrum of the flicker frequency is also generated, and by adding the amplitude value related to the higher-order frequency spectrum to the correction of the video signal within a practically sufficient range, the flicker frequency is further increased. It is considered that flicker can be suppressed with high accuracy.

しかしながらこのような実際の被写体の撮影にあっては、被写体の動きにより、このようなフリッカ周波数によりスペクトラムが検出される場合もあり、これにより撮影の条件によっては、映像信号を誤補正する場合が発生する。   However, in such actual shooting of a subject, the spectrum may be detected by such a flicker frequency due to the movement of the subject, and thus the video signal may be erroneously corrected depending on the shooting conditions. appear.

これによりこの撮像装置１では（図１）、このようにして検出されるフリッカ周波数のスペクトラムについて、各ラインにおける振幅値及び初期位相がシステムコントローラ５に通知され、ここで遅延回路３２及び減算回路３３により、連続するフィールド間で初期位相の変化が検出される。ここでこのようにして検出される初期位相の変化にあっては、映像信号における信号レベルの変化がフリッカによるものの場合、光源の点滅周波数で決まる論理値による値となるのに対し、被写体の動き等による場合には、その程度により論理値より相違する値となる。   As a result, in the imaging apparatus 1 (FIG. 1), the amplitude value and the initial phase in each line are notified to the system controller 5 with respect to the spectrum of the flicker frequency detected in this way. Here, the delay circuit 32 and the subtraction circuit 33 are notified. Thus, a change in the initial phase is detected between consecutive fields. Here, in the change of the initial phase detected in this way, when the change in the signal level in the video signal is due to flicker, the value is based on the logical value determined by the blinking frequency of the light source, whereas the movement of the subject In the case of the above, the value differs from the logical value depending on the degree.

これにより撮像装置１では、システムコントローラ５において、フィールド間における初期位相の変化が論理値から遠ざかるに従って値の減少する補正係数が生成され、この補正係数により画像データＤ１の信号レベルが補正されてフリッカが低減される。   As a result, in the imaging apparatus 1, the system controller 5 generates a correction coefficient whose value decreases as the change in the initial phase between the fields moves away from the logical value, and the signal level of the image data D1 is corrected by this correction coefficient to flicker. Is reduced.

これによりこの撮像装置１では、種々に撮影の条件が変化する場合であっても、簡易な処理により正しくフリッカを低減することができる。   As a result, the imaging apparatus 1 can correctly reduce flicker by simple processing even when the shooting conditions change in various ways.

これによりこの撮像装置１では、ローパスフィルタ３４によりフィールド間における初期位相の変化が平滑化された後、減算回路３５において、論理値からの差分値が計算され、この差分値が絶対値化回路３７により絶対値化される。またゲイン演算回路３８でこの絶対値により、フィールド間における初期位相の変化が論理値から遠ざかるに従って値の減少する補正係数が生成される。撮像装置１では、この補正係数により対応するスペクトルの振幅値が補正されて、対応する初期位相と共にフリッカ低減回路１０に出力され、フリッカ低減回路１０において、これら補正された振幅値及び対応する初期位相によりフリッカ成分を正しく反映したフリッカ係数が生成され、このフリッカ係数により画像データＤ１の信号レベルが補正されてフリッカが低減される。   As a result, in the imaging apparatus 1, after the initial phase change between the fields is smoothed by the low-pass filter 34, the subtraction circuit 35 calculates a difference value from the logical value, and the difference value is converted into the absolute value conversion circuit 37. Is converted to an absolute value. Further, the gain calculation circuit 38 generates a correction coefficient whose value decreases as the change in the initial phase between fields becomes farther from the logical value, based on this absolute value. In the imaging apparatus 1, the amplitude value of the corresponding spectrum is corrected by the correction coefficient and is output to the flicker reduction circuit 10 together with the corresponding initial phase. In the flicker reduction circuit 10, the corrected amplitude value and the corresponding initial phase are output. Thus, a flicker coefficient that correctly reflects the flicker component is generated, and the signal level of the image data D1 is corrected by the flicker coefficient to reduce the flicker.

これら補正係数に係る処理において、この撮像装置１では、乗算回路３９において、周波数解析手段で検出されるフリッカ周波数におけるスペクトルの振幅値を補正係数により補正した後、フリッカ生成回路２８において、この補正された振幅値により映像信号に対するフリッカ成分の割合を示すフリッカ係数が計算され、このフリッカ係数により映像信号の信号レベルを補正することにより、周波数解析結果を有効に利用して正しく映像信号の信号レベルを補正してフリッカを低減することができる。   In the processing relating to these correction coefficients, in the imaging apparatus 1, the multiplication circuit 39 corrects the amplitude value of the spectrum at the flicker frequency detected by the frequency analysis means with the correction coefficient, and then the correction is performed in the flicker generation circuit 28. The flicker coefficient indicating the ratio of the flicker component to the video signal is calculated based on the amplitude value, and the signal level of the video signal is corrected by the flicker coefficient. Correction can reduce flicker.

またフリッカ周波数における初期位相の変化を平滑化して補正係数が生成され、これにより外乱による補正係数の誤生成を有効に回避することができる。   In addition, the correction coefficient is generated by smoothing the change of the initial phase at the flicker frequency, so that erroneous generation of the correction coefficient due to disturbance can be effectively avoided.

これに対して正規化の処理においては、ライン単位の積分結果を連続するフィールド間で平均値化し、その結果得られる平均値を用いて正規化の処理が実行され、これによっても動きによるフリッカの誤補正が有効に回避される。   On the other hand, in the normalization process, the integration results in units of lines are averaged between consecutive fields, and the normalization process is executed using the average value obtained as a result. False correction is effectively avoided.

（３）実施例の効果
以上の構成によれば、信号レベルの変化を周波数解析してフリッカ周波数のスペクトルを検出し、連続するフィールド又はフレームにおけるこのスペクトルの初期位相の変化を判定して映像信号のフリッカ成分を抑圧することにより、従来に比して一段と簡易な処理により確実にフリッカを低減することができる。 (3) Advantages of the embodiment According to the above configuration, the change in the signal level is subjected to frequency analysis to detect the spectrum of the flicker frequency, and the change in the initial phase of this spectrum in the continuous field or frame is determined to determine the video signal. By suppressing the flicker component, flicker can be reliably reduced by a simpler process than in the prior art.

またこの一連の処理において、フリッカ周波数におけるスペクトルの振幅値を補正係数により補正した後、この補正された振幅値により映像信号に対するフリッカ成分の割合を示すフリッカ係数を計算し、このフリッカ係数により映像信号の信号レベルを補正することにより、周波数解析結果を有効に利用して正しく映像信号の信号レベルを補正してフリッカを低減することができる。   In this series of processing, after correcting the amplitude value of the spectrum at the flicker frequency with the correction coefficient, the flicker coefficient indicating the ratio of the flicker component to the video signal is calculated based on the corrected amplitude value. By correcting the signal level, it is possible to reduce the flicker by correcting the signal level of the video signal correctly using the frequency analysis result effectively.

またフリッカ周波数における初期位相の変化を平滑化して補正係数を生成することにより、外乱による補正係数の誤生成を有効に回避することができる。   Further, by generating the correction coefficient by smoothing the change of the initial phase at the flicker frequency, it is possible to effectively avoid the erroneous generation of the correction coefficient due to disturbance.

またライン単位の積分結果を連続するフィールド間で平均値化し、その結果得られる平均値を用いて正規化の処理を実行することにより、動きによるフリッカの誤補正を有効に回避することができる。   Further, by averaging the integration results in line units between consecutive fields and performing normalization processing using the average value obtained as a result, it is possible to effectively avoid flicker error correction due to motion.

なお上述の実施例においては、ライン単位の積分結果よりフィールド間で差分値を計算し、この差分値を正規化して周波数解析する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、実用上十分な特性を確保できる場合には、ライン単位の積分結果を正規化して周波数解析するようにしてもよい。   In the above-described embodiment, a case has been described in which a difference value is calculated between fields from the integration result in units of lines, and the difference value is normalized to perform frequency analysis. However, the present invention is not limited to this, and is practically sufficient. If a sufficient characteristic can be ensured, the line-by-line integration result may be normalized to perform frequency analysis.

また上述の実施例においては、１ライン単位で映像信号を積分して処理する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、１水平走査期間より長く積分期間を設定して、例えば２ライン単位で映像信号を積分して処理するようにしてもよい。   In the above embodiment, the case where the video signal is integrated and processed in units of one line has been described. However, the present invention is not limited to this, and an integration period is set longer than one horizontal scanning period. The video signal may be integrated and processed in units.

また上述の実施例においては、フィールド間で各種差分値を計算する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、フレーム間でこれらの差分値を計算するようにしてもよい。   In the above-described embodiment, the case where various difference values are calculated between fields has been described. However, the present invention is not limited to this, and these difference values may be calculated between frames.

また上述の実施例においては、フィールド周波数６０〔Ｈｚ〕により撮像結果を取得する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、フレーム周波数５０〔Ｈｚ〕により撮像結果を取得する場合等にも広く適用することができる。   In the above-described embodiment, the case where the imaging result is acquired at the field frequency of 60 [Hz] has been described. However, the present invention is not limited to this, and the imaging result is acquired at the frame frequency of 50 [Hz]. Can be widely applied.

また上述の実施例においては、ＣＭＯＳ撮像素子により撮像結果を取得して処理する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、ＣＭＯＳ撮像素子以外のＸＹアドレス走査型の撮像素子を用いる場合にも広く適用することができる。   In the above-described embodiment, the case where the imaging result is acquired and processed by the CMOS image sensor has been described. However, the present invention is not limited to this, and when an XY address scanning type image sensor other than the CMOS image sensor is used. Can also be widely applied.

また上述の実施例においては、本発明を撮像装置に適用して撮像結果をリアルタイムにより処理する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、このような撮像結果をコンピュータ、編集装置等で処理する場合にも広く適用することができる。なおこれらの場合、上述した実施例に係るディジタル信号処理回路のフリッカ低減回路とシステムコントローラのパラメータ制御回路との構成も、演算処理手段の処理により一体に構成するようにしてもよい。   In the above-described embodiments, the case where the present invention is applied to the imaging apparatus and the imaging result is processed in real time has been described. However, the present invention is not limited thereto, and such an imaging result is processed by a computer, an editing apparatus, or the like. It can be widely applied to processing. In these cases, the configuration of the flicker reduction circuit of the digital signal processing circuit according to the above-described embodiment and the parameter control circuit of the system controller may be integrally configured by the processing of the arithmetic processing means.

本発明は、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に関し、例えばＸＹアドレス走査型の撮像素子を用いたビデオカメラに適用することができる。   The present invention relates to a video signal processing device, a video signal processing method, a video signal processing program, and a recording medium on which a video signal processing program is recorded, and is applied to, for example, a video camera using an XY address scanning type imaging device. Can do.

本発明の実施例１に係るシステムコントローラにおけるパラメータ制御部の構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the structure of the parameter control part in the system controller which concerns on Example 1 of this invention. 本発明の実施例１に係る撮像装置を示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating an imaging apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. 図２の撮像装置におけるディジタル信号処理回路におけるフリッカ低減回路の構成を示す機能ブロック図である。FIG. 3 is a functional block diagram illustrating a configuration of a flicker reduction circuit in a digital signal processing circuit in the imaging apparatus of FIG. 2. 図１のパラメータ制御部における動作の説明に供する特性曲線図である。It is a characteristic curve figure with which it uses for description of operation | movement in the parameter control part of FIG. 図１の構成に係るシステムコントローラの処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence of the system controller which concerns on the structure of FIG. フリッカの説明に供する平面図である。It is a top view with which it uses for description of a flicker.

符号の説明Explanation of symbols

１……撮像装置、４……撮像素子、５……システムコントローラ、９……ディジタル信号処理回路、１０……フリッカ低減回路、２１……積分回路、２２……メモリ、２３……平均値計算回路、２４……差分計算回路、２５……正規化回路、２６……ＤＦＴ回路、２８……フリッカ生成回路、２９……演算回路、３０……パラメータ制御回路、３２……遅延回路、３３、３５……減算回路、３４……ローパスフィルタ、３７……絶対値化回路、３８……ゲイン演算回路、３９……乗算回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Imaging device, 4 ... Imaging device, 5 ... System controller, 9 ... Digital signal processing circuit, 10 ... Flicker reduction circuit, 21 ... Integration circuit, 22 ... Memory, 23 ... Average value calculation Circuit, 24... Difference calculation circuit, 25... Normalization circuit, 26... DFT circuit, 28... Flicker generation circuit, 29. 35... Subtracting circuit, 34... Low pass filter, 37... Absolute value circuit, 38... Gain calculation circuit, 39.

Claims (8)

映像信号を取得する映像信号取得手段と、
前記映像信号の１ライン以上の積分期間を単位にして、前記映像信号を積分して積分結果を出力する積分手段と、
隣接するフィールド又はフレームにおける対応する前記積分期間との前記積分結果の差分値、又は前記積分結果を正規化する正規化手段と、
前記正規化手段の処理結果を周波数解析し、前記積分期間毎に、フリッカ周波数におけるスペクトルの振幅値及び初期位相を検出する周波数解析手段と、
前記隣接するフィールド又はフレームの対応する前記積分期間との間で、前記初期位相の変化を検出する位相変化検出手段と、
前記位相変化検出手段による検出結果と、フリッカによる前記初期位相の変化の論理値との差分値に基づいて、前記検出結果が前記論理値から遠ざかるに従って値の減少する補正係数を生成する補正係数計算手段と
前記補正係数に基づいて前記映像信号の信号レベルを補正する映像信号補正手段と
を備えることを特徴とする映像信号処理装置。 Video signal acquisition means for acquiring a video signal;
Integration means for integrating the video signal and outputting an integration result in units of integration periods of one or more lines of the video signal;
A difference value of the integration result with the corresponding integration period in an adjacent field or frame, or normalizing means for normalizing the integration result;
Frequency analysis means for analyzing the processing result of the normalization means, and detecting the amplitude value and initial phase of the spectrum at the flicker frequency for each integration period;
Phase change detecting means for detecting a change in the initial phase between the corresponding integration periods of the adjacent fields or frames;
Correction coefficient calculation for generating a correction coefficient whose value decreases as the detection result moves away from the logical value, based on a difference value between the detection result by the phase change detection means and the logical value of the initial phase change by flicker And a video signal correcting means for correcting the signal level of the video signal based on the correction coefficient. 前記映像信号補正手段は、
前記補正係数により、前記周波数解析手段で検出される前記フリッカ周波数におけるスペクトルの振幅値を補正する振幅補正手段と、
前記振幅補正手段で補正された振幅値及び前記初期位相により前記映像信号に対するフリッカ成分の割合を示すフリッカ係数を計算するフリッカ生成手段と、
前記フリッカ生成手段で計算されたフリッカ係数により前記映像信号の信号レベルを補正する演算手段とを有する
ことを特徴とする請求項１に記載の映像信号処理装置。 The video signal correcting means includes
Amplitude correction means for correcting the amplitude value of the spectrum at the flicker frequency detected by the frequency analysis means by the correction coefficient;
Flicker generation means for calculating a flicker coefficient indicating a ratio of a flicker component to the video signal based on the amplitude value corrected by the amplitude correction means and the initial phase;
The video signal processing apparatus according to claim 1, further comprising an arithmetic unit that corrects a signal level of the video signal based on a flicker coefficient calculated by the flicker generation unit. 前記正規化手段は、
前記連続するフィールド又はフレーム間で、前記積分結果を平均値化する平均化手段と、
隣接するフィールド又はフレームにおける対応する前記積分期間との前記積分結果の差分値、又は前記積分結果を、前記平均化手段により計算される平均値により割り算することにより、正規化処理結果を出力する割り算手段とを有する
ことを特徴とする請求項１に記載の映像信号処理装置。 The normalizing means includes
Averaging means for averaging the integration results between the successive fields or frames;
A division value for outputting a normalization processing result by dividing the difference value of the integration result from the corresponding integration period in an adjacent field or frame, or by dividing the integration result by the average value calculated by the averaging means The video signal processing apparatus according to claim 1, further comprising: means. 前記補正係数計算手段は、
前記位相変化検出手段で検出される前記フリッカ周波数における初期位相の変化を平滑化して前記補正係数を生成する
ことを特徴とする請求項１に記載の映像信号処理装置。 The correction coefficient calculation means includes
The video signal processing apparatus according to claim 1, wherein the correction coefficient is generated by smoothing a change in an initial phase at the flicker frequency detected by the phase change detection unit. 前記映像信号取得手段は、
所望の被写体を撮像して撮像結果による前記映像信号を出力する、ＸＹアドレス走査型の撮像素子を用いた撮像手段である
ことを特徴とする請求項１に記載の映像信号処理装置。 The video signal acquisition means includes
The video signal processing apparatus according to claim 1, wherein the video signal processing apparatus is an imaging unit that uses an XY address scanning type imaging device that images a desired subject and outputs the video signal based on the imaging result. 映像信号を取得する映像信号取得のステップと、
前記映像信号の１ライン以上の積分期間を単位にして、前記映像信号を積分して積分結果を出力する積分のステップと、
隣接するフィールド又はフレームにおける対応する前記積分期間との前記積分結果の差分値、又は前記積分結果を正規化する正規化のステップと、
前記正規化のステップの処理結果を周波数解析し、前記積分期間毎に、フリッカ周波数におけるスペクトルの振幅値及び初期位相を検出する周波数解析のステップと、
前記隣接するフィールド又はフレームの対応する前記積分期間との間で、前記初期位相の変化を検出する位相変化検出のステップと、
前記位相変化検出のステップによる検出結果と、フリッカによる前記初期位相の変化の論理値との差分値に基づいて、前記検出結果が前記論理値から遠ざかるに従って値の減少する補正係数を生成する補正係数計算のステップと、
前記補正係数に基づいて前記映像信号の信号レベルを補正する映像信号補正のステップと
を備えることを特徴とする映像信号処理方法。 A video signal acquisition step of acquiring a video signal;
An integration step of integrating the video signal and outputting an integration result in units of integration periods of one or more lines of the video signal;
A difference value of the integration result with the corresponding integration period in an adjacent field or frame, or a normalizing step of normalizing the integration result;
Frequency analysis of the processing result of the normalization step, and for each integration period, a frequency analysis step of detecting an amplitude value and an initial phase of a spectrum at a flicker frequency;
A phase change detection step of detecting a change in the initial phase between the corresponding integration periods of the adjacent fields or frames;
A correction coefficient that generates a correction coefficient whose value decreases as the detection result moves away from the logical value, based on a difference value between the detection result of the phase change detection step and the logical value of the initial phase change due to flicker Calculation steps,
And a video signal correction step of correcting a signal level of the video signal based on the correction coefficient. 演算処理手段に所定の処理手順を実行させることにより映像信号のフリッカを低減する映像信号の処理プログラムにおいて、
前記処理手順は、
前記映像信号を取得する映像信号取得のステップと、
前記映像信号の１ライン以上の積分期間を単位にして、前記映像信号を積分して積分結果を出力する積分のステップと、
隣接するフィールド又はフレームにおける対応する前記積分期間との前記積分結果の差分値、又は前記積分結果を正規化する正規化のステップと、
前記正規化のステップの処理結果を周波数解析し、前記積分期間毎に、フリッカ周波数におけるスペクトルの振幅値及び初期位相を検出する周波数解析のステップと、
前記隣接するフィールド又はフレームの対応する前記積分期間との間で、前記初期位相の変化を検出する位相変化検出のステップと、
前記位相変化検出のステップによる検出結果と、フリッカによる前記初期位相の変化の論理値との差分値に基づいて、前記検出結果が前記論理値から遠ざかるに従って値の減少する補正係数を生成する補正係数計算のステップと、
前記補正係数に基づいて前記映像信号の信号レベルを補正する映像信号補正のステップとを有する
ことを特徴とする映像信号の処理プログラム。 In a video signal processing program for reducing flicker of a video signal by causing an arithmetic processing means to execute a predetermined processing procedure,
The processing procedure is as follows:
A video signal acquisition step of acquiring the video signal;
An integration step of integrating the video signal and outputting an integration result in units of integration periods of one or more lines of the video signal;
A difference value of the integration result with the corresponding integration period in an adjacent field or frame, or a normalizing step of normalizing the integration result;
Frequency analysis of the processing result of the normalization step, and for each integration period, a frequency analysis step of detecting an amplitude value and an initial phase of a spectrum at a flicker frequency;
A phase change detection step of detecting a change in the initial phase between the corresponding integration periods of the adjacent fields or frames;
A correction coefficient that generates a correction coefficient whose value decreases as the detection result moves away from the logical value, based on a difference value between the detection result of the phase change detection step and the logical value of the initial phase change due to flicker Calculation steps,
And a video signal correction step of correcting a signal level of the video signal based on the correction coefficient. 演算処理手段に所定の処理手順を実行させることにより映像信号のフリッカを低減する映像信号の処理プログラムを記録した記録媒体において、
前記処理手順は、
前記映像信号を取得する映像信号取得のステップと、
前記映像信号の１ライン以上の積分期間を単位にして、前記映像信号を積分して積分結果を出力する積分のステップと、
隣接するフィールド又はフレームにおける対応する前記積分期間との前記積分結果の差分値、又は前記積分結果を正規化する正規化のステップと、
前記正規化のステップの処理結果を周波数解析し、前記積分期間毎に、フリッカ周波数におけるスペクトルの振幅値及び初期位相を検出する周波数解析のステップと、
前記隣接するフィールド又はフレームの対応する前記積分期間との間で、前記初期位相の変化を検出する位相変化検出のステップと、
前記位相変化検出のステップによる検出結果と、フリッカによる前記初期位相の変化の論理値との差分値に基づいて、前記検出結果が前記論理値から遠ざかるに従って値の減少する補正係数を生成する補正係数計算のステップと、
前記補正係数に基づいて前記映像信号の信号レベルを補正する映像信号補正のステップとを有する
ことを特徴とする映像信号の処理プログラムを記録した記録媒体。
In a recording medium recorded with a video signal processing program for reducing flicker of a video signal by causing an arithmetic processing means to execute a predetermined processing procedure,
The processing procedure is as follows:
A video signal acquisition step of acquiring the video signal;
An integration step of integrating the video signal and outputting an integration result in units of integration periods of one or more lines of the video signal;
A difference value of the integration result with the corresponding integration period in an adjacent field or frame, or a normalizing step of normalizing the integration result;
Frequency analysis of the processing result of the normalization step, and for each integration period, a frequency analysis step of detecting an amplitude value and an initial phase of a spectrum at a flicker frequency;
A phase change detection step of detecting a change in the initial phase between the corresponding integration periods of the adjacent fields or frames;
A correction coefficient that generates a correction coefficient whose value decreases as the detection result moves away from the logical value, based on a difference value between the detection result of the phase change detection step and the logical value of the initial phase change due to flicker Calculation steps,
And a video signal correction step of correcting a signal level of the video signal based on the correction coefficient. A recording medium recording a video signal processing program.

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