JPH0470278A - Flicker removal circuit for image pickup device - Google Patents
Flicker removal circuit for image pickup deviceInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野］
この発明は、ビデオカメラにおいて蛍光灯や水銀灯など
放電灯で照明された環境下においての撮影時でもフリッ
カのない良好な画像を得ることができるようにした撮像
装置のフリッカ除去回路に関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] This invention enables a video camera to obtain good images without flicker even when shooting in an environment illuminated with discharge lamps such as fluorescent lamps and mercury lamps. The present invention relates to a flicker removal circuit for an image pickup device.
第４図は、例えばＮＨＫ技研月報、昭和５９年１２月号
に発表された公知のフリッカ除去回路の動作原理を示す
ブロック図であり、図において、■は映像信号の入力電
圧■、に対する出力電圧Ｖ。FIG. 4 is a block diagram showing the operating principle of a known flicker removal circuit published, for example, in the December 1980 issue of NHK Giken Monthly Report. V.
の利得を制ｍｉｉ圧Ｖｃのレベルによって変化させる利
得可変増幅器、３は映像信号の入力電圧Ｖ。3 is an input voltage V of a video signal.
を１フィールド期間にわたって積分する１フィールド積
分回路、２はｌフィールド積分回路３の出力をもとに演
夏を行い、この演夏結果に基づいて前記利得可変増幅器
ｌの利得を制御する制御電圧Ｖｃを出力する演算制御回
路である。2 is a control voltage Vc which performs computation based on the output of the field integration circuit 3 and controls the gain of the variable gain amplifier l based on the computation result. This is an arithmetic control circuit that outputs .
次に動作について説明する。ＮＴＳＣ方式テレビジ町ン
においては、一画面について６０分の１秒毎に映像信号
をサンプルして電気信号化していることはよく知られて
いる。Next, the operation will be explained. It is well known that in NTSC television stations, video signals are sampled every 1/60th of a second for one screen and converted into electrical signals.
近年テレビジョンカメラにおいて多く用いられている固
体撮像素子は、従来の撮像管とは異なり、一般に残像時
間が短く、はぼ１フイールドすなわち６０分の１秒間の
入射光量に比例した出力電圧が得られる。Solid-state image sensors, which have been widely used in television cameras in recent years, differ from conventional image pickup tubes in that they generally have a short afterimage time and can provide an output voltage proportional to the amount of incident light over a field of 1/60th of a second. .
一方、一般家庭などで多く用いられている蛍光灯などの
放電灯照明は、その電源周波数に応して電源周波数の２
倍の周波数で発光している。On the other hand, discharge lamp lighting such as fluorescent lamps, which are often used in general households, has a power frequency of 2.
It emits light at twice the frequency.
すなわち、第３図のＬ （ｔ）で示すような時間変化を
する光量で発光している。例えば、我国では、商用ｉｔ
源として電源周波数５０七と６０七の２種類が用いられ
ているが、５〇七の電源周波数で点灯された蛍光灯は１
０〇七の周波数で時間的に明滅を繰り返しながら点灯し
ていることになる。That is, the light is emitted with a time-varying amount of light as shown by L (t) in FIG. For example, in our country, commercial IT
Two types of power source frequencies are used: 507 and 607, but a fluorescent lamp lit at a power frequency of 507 has a power frequency of 1
This means that it is lit while repeatedly blinking over time at a frequency of 007.
テレビジョンカメラの固体撮像素子は６０分の１秒毎に
この時間変化する光量を蓄積し、平均化するので、固体
撮像素子の出力する映像信号レベルは２０七で周期的に
変動し、フリッカが発生する。The solid-state image sensor of a television camera accumulates and averages the amount of light that changes over time every 1/60th of a second, so the video signal level output by the solid-state image sensor fluctuates periodically by 207, causing flicker. Occur.
第４図の従来例はこのような５０Ｈｚ電源で点灯された
放電灯光源によるフリッカを補正するように構成されて
いる。映像信号の入力電圧■８は、５０七で点灯された
蛍光灯などの放電灯で照明されている条件では、時間的
に変化する入射光を６０分の１秒毎に平均した値に比例
する出力となる。The conventional example shown in FIG. 4 is configured to correct flicker caused by such a discharge lamp light source turned on with a 50 Hz power source. The input voltage of the video signal (8) is proportional to the average value of the temporally varying incident light every 1/60th of a second under conditions of illumination with a discharge lamp such as a fluorescent lamp turned on at 50°C. This becomes the output.
第３図にこの時間変化の一例を示す、第３図において６
０分の１秒毎に区切られたＬｌ。、Ｌ２゜Ｌ、。・・・
の面積は、６０分の１秒間の入射光量に比例しており、
映像信号の入力端子■逼 も１フイールド毎にＬｌ。、
Ｌｚｅ、 Ｌｙｅ・・・の面積に比例して変動す
る。Figure 3 shows an example of this time change.
Ll separated by every 1/0th of a second. ,L2゜L,. ...
The area of is proportional to the amount of incident light for 1/60th of a second,
The input terminal for the video signal is also Ll for each field. ,
It varies in proportion to the area of Lze, Lye...
第４図において、１フィールド積分回路３はｌフィール
ド毎に映像信号の入力電圧■、を積分し、Ｌｌ、、Ｌ、
。、 Ｌ３゜・・・の面積に比例した出力を得る。In FIG. 4, the one-field integration circuit 3 integrates the input voltage of the video signal for every l field, Ll, , L,
. , L3°...obtains an output proportional to the area.
ここで、第３図に（Ｌ、、＝Ｌ、。）で示すように、入
射光量の平均値は３フイールドおきに同じ値を繰り返す
ことを考え合わせると、映像信号の出力電圧■０として
、
Ｖｏ＝ Ｖ６ ・ Ｇａ
Ｇａ−（Ｌ＋ｏ＋Ｌｚｏ＋Ｌｓｏ）／（３・Ｌ（ｔ−３
）） −（１）として、ここで、
Ｇａ は制御！電圧Ｖｃによって決まる利得可変増幅器
１の利得Ｇａ 。Here, considering that the average value of the incident light amount repeats the same value every three fields, as shown by (L,,=L,.) in Fig. 3, if the output voltage of the video signal is 0, Vo=V6・Ga Ga−(L+o+Lzo+Lso)/(3・L(t−3
)) −(1), where Ga is the control! Gain Ga of variable gain amplifier 1 determined by voltage Vc.
Ｌ（ｔ −３）は入力電圧Ｖ、のミつ前のフィールドの
光量の平均値。L(t-3) is the average value of the light intensity in the field immediately before the input voltage V.
となるように利得可変増幅器１の利得を制御する制？ｉ
ｌ を圧ＶＣを演算制御回路２により求めて、上式の制
御をすれば、映像信号の出力電圧Ｖｏには、映像信号の
入力電圧Ｖ、に含まれる３フイールド毎のフリッカが除
去された良好な映像信号が得られる。Is there a system to control the gain of variable gain amplifier 1 so that i
If the voltage VC is determined by the arithmetic control circuit 2 and the above formula is controlled, the output voltage Vo of the video signal will have a good value with flickers included in every 3 fields included in the input voltage V of the video signal removed. You can obtain a video signal with a high quality.
第４図の従来例では、このようにして、いま、まさに入
力されている映像信号の入力電圧■、に対して、その３
フイールド前のフリッカ成分を求めて、これを補正する
ように働（ので、５０Ｈｚｔ源で点灯された放電灯光源
による２０翫フリツカを補正する効果を持っている。In the conventional example shown in FIG. 4, in this way, for the input voltage
It calculates the flicker component before the field and works to correct it (therefore, it has the effect of correcting the 20-wire flicker caused by the discharge lamp light source lit with the 50Hzt source).
従来の撮像装置のフリッカ除去回路は以上のように構成
されているので、フリッカを効率的に除去するためには
、（１）式の演算を正確に行うことが必要であるが、こ
のためには、制御電圧Ｖｃに対する利得可変増幅器１０
利得Ｇａの関係を精密に管理することが必要であり、利
得可変増幅器１の精度でフリッカの除去率は制限されて
しまうといった問題点がある。Since the flicker removal circuit of a conventional imaging device is configured as described above, in order to efficiently remove flicker, it is necessary to accurately perform the calculation of equation (1). is the variable gain amplifier 10 for the control voltage Vc.
It is necessary to precisely manage the relationship between the gains Ga, and there is a problem that the flicker removal rate is limited by the accuracy of the variable gain amplifier 1.
また、フリッカの除去率をよくしようとすれば、利得可
変増幅器ｌに高精度の回路を用いねばならず、回路の温
度特性などに制約が多く、装置が高価になるという問題
があり、フリン力除去率をよくすることが困難であった
。In addition, in order to improve the flicker rejection rate, a high-precision circuit must be used in the variable gain amplifier l, which has many restrictions on the temperature characteristics of the circuit, making the device expensive, and It was difficult to improve the removal rate.
この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、高い除去率でフリッカを補正して、なおか
つ装置を安価に構成できる撮像装置のフリッカ除去回路
を得ることを目的とする。The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a flicker removal circuit for an imaging device that can correct flicker with a high removal rate and can be configured at a low cost. .
この発明に係る撮像装置のフリッカ除去回路は、撮像素
子より得られる映像信号の大きさを調整するための利得
可変増幅器と、この利得可変増幅器の出力信号のフィー
ルド毎の平均値を求める１フィールド積分回路と、この
１フィールド積分回路の出力信号をもとに演算し、利得
可変増幅器の利得を制御する演算制御回路とを設けたも
のである。A flicker removal circuit for an imaging device according to the present invention includes a variable gain amplifier for adjusting the magnitude of a video signal obtained from an imaging device, and a one-field integration function for determining the average value for each field of the output signal of the variable gain amplifier. The circuit is provided with a calculation control circuit that performs calculations based on the output signal of the one-field integration circuit and controls the gain of the variable gain amplifier.
この発明における撮像装置のフリッカ除去回路における
演算制御回路は、１フィールド積分器の積分結果を入力
し、これを誤差信号として、フィールド毎の誤差信号成
分の変動が最小となるように利得可変増幅器にフィード
バックをかけてその利得を制御するように動作する。The arithmetic control circuit in the flicker removal circuit of the imaging device according to the present invention inputs the integration result of the one-field integrator, uses this as an error signal, and inputs the integration result to the variable gain amplifier so that the fluctuation of the error signal component from field to field is minimized. It operates by applying feedback to control its gain.
以下この発明の撮像装置のフリッカ除去回路の実施例を
図について説明する。第１図において、１は映像信号の
入力電圧Ｖ、に対し出力電圧Ｖｏの利得を制御電圧Ｖｃ
によって変化させる利得可変増幅器、３はテレビジ５ン
信号のフィールド周期の始点でリセットされ、映像信号
の入力電圧Ｖ。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a flicker removal circuit for an imaging device according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In FIG. 1, 1 is the input voltage V of the video signal, and the gain of the output voltage Vo is controlled by the control voltage Vc.
The variable gain amplifier 3 is reset at the beginning of the field period of the television signal 5 and is varied by the input voltage V of the video signal.
を１フィールド期間にわたって積分した結果Ｖｆを出力
する１フィールド積分回路、２は演算制御回路であって
、１フィールド積分器３の出力の値をもとに制御電圧Ｖ
ｃを演算によって求めて出力し、利得可変増幅器１の利
得Ｇａを制御する。2 is an arithmetic control circuit which outputs a control voltage Vf based on the value of the output of the 1-field integrator 3.
c is calculated and output, and the gain Ga of the variable gain amplifier 1 is controlled.
次に動作について第２図の信号の模式図をもちいて説明
する。第１図において、第４図の従来例と同様に１フィ
ールド積分回路３は、テレビジョン信号のフィールド周
期の始点でリセットされ、第２図（ａ）に示す映像信号
の入力端子Ｖ、は１フィールド期間にわたって積分され
る。Next, the operation will be explained using the signal diagram shown in FIG. In FIG. 1, similarly to the conventional example shown in FIG. 4, the one-field integration circuit 3 is reset at the starting point of the field period of the television signal, and the input terminal V of the video signal shown in FIG. integrated over the field period.
１フィールド積分回路３の出力には映像信号の入力電圧
■、のフィールド毎の終点ごとにそのフィールドの映像
信号の大きさの平均値に相当する信号Ｅ、、、Ｅ、。、
Ｅ、。・・・が第２図（Ｃ）に示すように得られる。The output of the one-field integrating circuit 3 is a signal E, . ,
E. ... is obtained as shown in FIG. 2(C).
１フィールド積分回路３の出力Ｅ、。＋ Ｅ ２゜、Ｅ
ｓ。The output E of the one-field integrator circuit 3. +E 2゜、E
s.
・・・は前述の入射光量の平均値Ｌ１゜、Ｌ２゜＋ Ｌ
３゜・・・に比例することは従来例と同等である。... is the average value of the incident light amount L1゜, L2゜+L mentioned above
The fact that it is proportional to 3°... is equivalent to the conventional example.
演算制御回路２はフィールド毎にこれに対応する制御電
圧（Ｖｃ ： Ｖｃｚ Ｖｃ１ｏ＋ ＶＣ宜１１＋ Ｖ
Ｃｓｏ ’＝ ）を出力し、利得可変増幅器１の利得Ｇ
ａを第２図但）に示すように制御する一方、エフイール
ド積分回路３の出力Ｅ、、、 Ｅｔ。、Ｅｘ。・・・
をもとにこれを誤差信号と見做して誤差信号Ｅ＋＋、
Ｅｇｏ、 Ｅｘ。・・・のフィールド毎の変動が最小
となるように制御動作を行う。The arithmetic control circuit 2 calculates a corresponding control voltage (Vc: Vcz Vc1o+VC11+V) for each field.
Cso' = ) is output, and the gain G of variable gain amplifier 1 is
While controlling a as shown in FIG. , Ex. ...
Based on this, it is regarded as an error signal and the error signal E++,
Ego, Ex. The control operation is performed so that the field-by-field variation in ... is minimized.
すなわち、誤差信号Ｅ ＋ ａ 、 Ｅ ｔ −、Ｅ
３゜に対して、制御電圧Ｖｃ： Ｖｃ＝Ｖｃｚ＋ＶＣｊ
ｌ＋ＶＣｉ＋ を誤差信号Ｅ＋ｏ、 Ｅｘ。、Ｅ、。That is, the error signals E + a , E t −, E
For 3°, control voltage Vc: Vc=Vcz+VCj
l+VCi+ as the error signal E+o, Ex. ,E.
をより小さなフィールド毎の変動となるように制御する
。つまり例えば、いま［Ｅ、］が誤差信号の平均レベル
Ｃ＝ （Ｅ、。＋ Ｅ ｔ。。is controlled so that it has smaller field-by-field fluctuations. That is, for example, now [E,] is the average level of the error signal C= (E,.+E t.).
Ｅ、。）／３〕よりも大きい場合には、制御電圧■。。E. )/3], the control voltage ■. .
として利得可変増幅器ｌの利得Ｇａをより小さく制御す
る制御電圧を出力し、［Ｅ＋ｅ］が誤差信号の平均レベ
ルよりも小さい場合には、制御電圧Ｖｃｚ として利得
可変増幅器の利得をより大きく制御する制御電圧を出力
する。outputs a control voltage that controls the gain Ga of the variable gain amplifier l to a smaller value, and when [E+e] is smaller than the average level of the error signal, outputs a control voltage that controls the gain of the variable gain amplifier l to a larger value as a control voltage Vcz. Output voltage.
この結果、これに対応するフィールドの出力電圧ｖｏｌ
ｌ の平均レベルに対するフリッカ分が抑圧されて、誤
差信号［Ｅ、、］の誤差信号の平均レベル（−（Ｅ、、
、Ｅ！Ｉ＋ Ｅ３．）／３）に対する変動はより少な（
なる。As a result, the output voltage vol of the field corresponding to this
The flicker component with respect to the average level of l is suppressed, and the average level of the error signal [E, ,] (-(E, ,
, E! I+E3. )/3) has less variation for (
Become.
さらに、誤差信号Ｅ１１と誤差信号の平均値に対する大
小関係から、制御電圧ＶｃＢを求め、順次、誤差信号Ｅ
ｌ！から、制御電圧ＶＣ＋ｘ、誤差信号Ｅ Ｉ １から
、制ｍ電圧■ｃ１４、誤差信号Ｅ １４から、制ＷＪｔ
圧Ｖｃ＋ｓ・・・というように制御電圧Ｖｃを制御し、
誤差信号Ｅ２゜から、制ｉｔ圧ｖｃ！＋、誤差信号ＥＺ
Ｉから、制ｗｊｔ圧ＶＣＺ□・・・また誤差信号Ｅ、。Furthermore, the control voltage VcB is determined from the magnitude relationship between the error signal E11 and the average value of the error signal, and the error signal E11 is sequentially determined.
l! From the control voltage VC+x, from the error signal E I 1, from the control voltage c14, from the error signal E 14, from the control WJt
The control voltage Vc is controlled as follows: voltage Vc+s...
From the error signal E2°, the control pressure vc! +, error signal EZ
From I, control wjt pressure VCZ□...also error signal E,.
から、制御電圧ＶＣ！＋−誤差信号Ｅｆｆｌから、制御
１を圧Ｖ Ｃ３！・・・を求めて制御すれば、出力電圧
（Ｖｏ ： Ｖｏ＝ ｖｏＩ６． ＶＯ！ＤＩ ＶＯ３
０，Ｖｏｌｔ、 ＶｏｚＶｏｚ＋ ・・・）としてフリ
ッカのない良好な映像信号の出力電圧Ｖｏを第２図（切
のごとくに得ることになる。From, the control voltage VC! +- From the error signal Effl, control 1 is set to pressure V C3! If you control by determining ..., the output voltage (Vo: Vo= voI6. VO!DI VO3
0, Volt, VozVoz+...), the output voltage Vo of a good video signal without flicker can be obtained as shown in FIG.
このような、利得可変増幅器１の出力をもとに利得可変
増幅器１の利得Ｇａを制御するクローズトループ制御系
では、系のループゲインを適切に選ぶことにより、制御
電圧Ｖｃに対する利得可変増幅器１の制御特性を正確に
知ること無しに収束性の良い制御を行うことができる。In such a closed loop control system that controls the gain Ga of the variable gain amplifier 1 based on the output of the variable gain amplifier 1, by appropriately selecting the loop gain of the system, the gain Ga of the variable gain amplifier 1 relative to the control voltage Vc can be controlled. Control with good convergence can be performed without accurately knowing the control characteristics.
このように、この実施例では、利得可変増幅器の出力を
もとに利得可変増幅器自身の利得を制御するクローズト
ループ制御系を構成する方法を用い、利得可変増幅器１
の制御特性にあまり依存せずに、フリッカの除去率をよ
（することができる。In this way, this embodiment uses a method of configuring a closed loop control system that controls the gain of the variable gain amplifier itself based on the output of the variable gain amplifier.
The flicker removal rate can be adjusted without depending too much on the control characteristics of the flicker.
なお、上記実施例における演算制御回路２は、マイクロ
コンピュータおよびソフトウェアでも実現可能であり、
そのような構成にすることで装置をより一層安価に構成
できる効果がある。Note that the arithmetic control circuit 2 in the above embodiment can also be realized by a microcomputer and software,
Such a configuration has the effect of making the device even more inexpensive.
また、上記実施例の利得可変増幅器ｌは従来から撮像装
置に一般に多く用いられている自動利得調整回路（いわ
ゆるＡＧＣ回路）を流用することが可能であり、そのよ
うな構成にすることで、装置をさらに安価に構成できる
効果がある。Further, the variable gain amplifier l of the above embodiment can utilize an automatic gain adjustment circuit (so-called AGC circuit) that has been commonly used in conventional imaging devices, and by adopting such a configuration, the device This has the effect of making it possible to configure the system at a lower cost.
以上のようにこの発明によれば、利得可変増幅器の出力
をもとに利得可変増幅器の出力信号を１フィールド積分
回路で積分した結果のフィールド毎の変動が最小になる
ようにフィードバックループ制御系を用いて構成したの
で、制御電圧に対する利得可変増幅器の制御特性を正確
に知ること無しに収束性の良い制御を行うことができ、
制御特性を精密に管理する必要がないので、従来よりも
装置を安価に構成することができる。As described above, according to the present invention, the feedback loop control system is configured to minimize field-to-field fluctuations as a result of integrating the output signal of the variable gain amplifier using the one-field integrating circuit based on the output of the variable gain amplifier. Since it is configured using
Since there is no need to precisely manage control characteristics, the device can be constructed at a lower cost than in the past.
また、一般に、クローズトループ制御系は収束性がよい
ので、フリッカの除去率を従来例よりもよくすることが
できるという特徴がある。Furthermore, since closed-loop control systems generally have good convergence, they are characterized in that they can achieve a better flicker removal rate than conventional systems.
第１図はこの発明の一実施例による撮像装置のフリッカ
除去回路を示すブロック図、第２図は同上実施例の動作
を説明する信号の模式図、第３図は従来の撮像装置のフ
リッカ除去回路の動作を説明するための放電灯照明の発
光光量の時間変化を示す模式図、第４図は従来の撮像装
置のフリッカ除去回路の構成例を示すブロック図である
。
ｌ・・・利得可変増幅器、２・・・演算制御回路、３・
・・ｌフィールド積分回路。
なお、図中、同一符号は、同−又は相当部分を示す。FIG. 1 is a block diagram showing a flicker removal circuit of an imaging device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a signal schematic diagram explaining the operation of the same embodiment, and FIG. 3 is a flicker removal circuit of a conventional imaging device. FIG. 4 is a schematic diagram showing a temporal change in the amount of light emitted from a discharge lamp illumination for explaining the operation of the circuit, and FIG. 4 is a block diagram showing an example of the configuration of a flicker removal circuit of a conventional imaging device. l... variable gain amplifier, 2... arithmetic control circuit, 3.
...L field integration circuit. In addition, in the figures, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
Claims (1)
調整する利得可変増幅器と、この利得可変増幅器の出力
信号をフィールド毎に積分する１フィールド積分回路と
、この１フィールド積分回路の出力の値をもとに上記１
フィールド積分回路の出力の値がフィールド毎に変化し
ないように上記利得可変増幅器の利得を制御する演算制
御回路とを備えた撮像装置のフリッカ除去回路。A variable gain amplifier that inputs a video signal obtained from an image sensor and adjusts its magnitude, a 1-field integration circuit that integrates the output signal of this variable gain amplifier for each field, and the value of the output of this 1-field integration circuit. Based on 1 above
and an arithmetic control circuit that controls the gain of the variable gain amplifier so that the value of the output of the field integration circuit does not change from field to field.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2186297A JPH0470278A (en) | 1990-07-11 | 1990-07-11 | Flicker removal circuit for image pickup device |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP2186297A JPH0470278A (en) | 1990-07-11 | 1990-07-11 | Flicker removal circuit for image pickup device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0470278A true JPH0470278A (en) | 1992-03-05 |
Family
ID=16185857
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2186297A Pending JPH0470278A (en) | 1990-07-11 | 1990-07-11 | Flicker removal circuit for image pickup device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0470278A (en) |
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| WO2006051914A1 (en) * | 2004-11-15 | 2006-05-18 | Sony Corporation | Flicker correcting method, flicker correcting circuit, and imaging device using them |
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1990
- 1990-07-11 JP JP2186297A patent/JPH0470278A/en active Pending
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