專利名稱：閃爍減少方法、閃爍減少電路和圖像拾取裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種閃爍減少方法和一種閃爍減少電路，該方法和電路應(yīng)用于處于熒光燈照明下的諸如攝像機(jī)或者數(shù)碼照相機(jī)的圖像拾取裝置，該圖像拾取裝置包括通常是CMOS(互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)成像元件的XY地址掃描型成像元件(成像器、攝像傳感器)，本發(fā)明還涉及一種適合使用該方法和電路的圖像拾取裝置。
背景技術(shù)：
當(dāng)在由民用交流電源供電的熒光燈的直射光線下利用攝像機(jī)拍攝對象圖像時(shí)，由于熒光燈亮度變化(光照量的改變)頻率(是民用交流電源的兩倍高)與攝像機(jī)垂直同步頻率之間的差異，作為圖像拍攝操作的結(jié)果輸出的視頻信號的亮度將出現(xiàn)時(shí)間上的波動(dòng)，或者所謂的閃爍。
例如，在民用交流電頻率為50赫茲的地區(qū)，當(dāng)通過NTSC方式的CCD攝像機(jī)(具有60赫茲的垂直同步頻率)在非反相型(non-inverter type)熒光燈的照明下拍攝對象圖像時(shí)，如附圖中圖1所示，各個(gè)像素的曝光值對于每個(gè)場來說各不相同，這是因?yàn)閳鲋芷跒?/60秒，而熒光燈的亮度變化周期為1/100秒，使得各個(gè)場的曝光時(shí)間相對于熒光燈的亮度變化而發(fā)生改變。
相對于熒光燈亮度變化的曝光時(shí)間每三個(gè)場恢復(fù)為最初值，因此，亮度的變化是以三個(gè)場的周期進(jìn)行循環(huán)重復(fù)的。換言之，每個(gè)場的亮度比(閃爍表現(xiàn)方式)隨曝光周期改變，但是閃爍周期不改變。
然而，在諸如數(shù)碼相機(jī)的行進(jìn)型(progressive type)相機(jī)中，當(dāng)垂直同步頻率為30赫茲時(shí)，每三幀重復(fù)亮度變化。
在XY地址掃描型成像元件(通常為CMOS成像元件)的情況下，每個(gè)像素的曝光時(shí)間與水平方向上的前一像素的曝光時(shí)間順序改變一個(gè)時(shí)鐘(像素時(shí)鐘)周期，因此所有像素的曝光時(shí)間彼此都不相同，致使每一幀中都會(huì)出現(xiàn)閃爍，表現(xiàn)為圖像中的黑條圖案。換言之，引起圖像質(zhì)量嚴(yán)重下降。
已經(jīng)提出了通過提取不存在運(yùn)動(dòng)對象的靜止部分、在提取出的區(qū)域內(nèi)檢測閃爍然后校正閃爍，來減少在熒光燈照明下，出現(xiàn)在來自XY地址掃描型成像元件的視頻信號中的閃爍的技術(shù)(例如，參見專利文獻(xiàn)1日本專利申請公開出版物第2001-119708號)。

發(fā)明內(nèi)容
然而，當(dāng)運(yùn)動(dòng)對象進(jìn)入場景從而占據(jù)所攝圖像的整個(gè)區(qū)域時(shí)，由于圖像中不存在靜止部分，因而將無法檢測閃爍。此外，由于上述技術(shù)使用了通過劃分圖像產(chǎn)生的多個(gè)區(qū)域，會(huì)帶來增加電路尺寸的缺點(diǎn)。
因此，希望在場景中存在運(yùn)動(dòng)對象的情況下，通過不使用圖像的多個(gè)區(qū)域來校正閃爍并且在沒有錯(cuò)誤校正閃爍的風(fēng)險(xiǎn)的情況下，使用先前檢測到的值來進(jìn)行校正，來防止圖像質(zhì)量下降。
通過在下文中以實(shí)施例的方式給出的描述，本發(fā)明的其他目的和具體優(yōu)勢將會(huì)顯而易見。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種閃爍減少方法，用于減少包含于在熒光燈照明下利用XY地址掃描型成像元件拍攝對象得到的視頻信號中的熒光燈閃爍分量，該方法包括積分步驟，在長于水平周期的時(shí)間段內(nèi)對通過拍攝對象得到的輸入視頻信號進(jìn)行積分；歸一化(normalization)步驟，對在積分步驟中得到的積分值或鄰近場或幀的積分值之間的差值進(jìn)行歸一化；提取步驟，提取出在歸一化步驟中經(jīng)過歸一化的積分值或差值的頻譜；推定步驟，根據(jù)提取步驟中提取出的頻譜推定閃爍分量；減法步驟，獲取通過在長于水平周期的時(shí)間段內(nèi)對輸入視頻信號進(jìn)行積分得到的當(dāng)前積分值和當(dāng)前場之前數(shù)場的場的積分值，并確定這些積分值的差值；計(jì)算步驟，根據(jù)減法步驟中確定的積分值差值計(jì)算處于熒光燈照明下的概率；閃爍減少信號生成步驟，生成閃爍減少信號，用以根據(jù)由積分值差值計(jì)算出來的處于熒光燈照明下的概率(probability)，刪除在推定步驟中推定出的閃爍分量；以及算術(shù)運(yùn)算步驟，對輸入視頻信號和閃爍減少信號生成步驟中生成的閃爍減少信號進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，還提供了一種閃爍減少電路，用于減少包含于在熒光燈照明下利用XY地址掃描型成像元件拍攝對象得到的視頻信號中的熒光燈閃爍分量，該電路包括積分裝置，用于在長于水平周期的時(shí)間段內(nèi)，對通過拍攝對象得到的輸入視頻信號進(jìn)行積分；歸一化裝置，用于對積分裝置得到的積分值或鄰近場或幀的積分值間的差值進(jìn)行歸一化；提取裝置，用于提取出通過歸一化裝置歸一化的積分值或差值的頻譜；推定裝置，用于根據(jù)提取裝置提取出的頻譜推定閃爍分量；減法裝置，用于獲取通過在長于水平周期的時(shí)間段內(nèi)對輸入視頻信號進(jìn)行積分得到的當(dāng)前積分值和當(dāng)前場之前數(shù)場的場的積分值，并確定這些積分值的差值；計(jì)算裝置，用于根據(jù)減法裝置確定的積分值差值計(jì)算處于熒光燈照明下的概率；閃爍減少信號生成裝置，用于生成閃爍減少信號，用以根據(jù)由積分值差值計(jì)算出來的處于熒光燈照明下的概率，刪除推定裝置推定出的閃爍分量；以及算術(shù)運(yùn)算裝置，用于對輸入視頻信號和閃爍減少信號生成裝置生成的閃爍減少信號進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，還提供了一種具有閃爍減少電路的圖像拾取裝置，該閃爍減少電路用于減少包含于在熒光燈照明下利用XY地址掃描型成像元件拍攝對象得到的視頻信號中的熒光燈閃爍分量，該電路包括積分裝置，用于在長于水平周期的時(shí)間段內(nèi)，對通過拍攝對象得到的輸入視頻信號進(jìn)行積分；歸一化裝置，用于對積分裝置得到的積分值或鄰近場或幀的積分值間的差值進(jìn)行歸一化；提取裝置，用于提取出通過歸一化裝置歸一化的積分值或差值的頻譜；推定裝置，用于根據(jù)提取裝置提取出的頻譜推定閃爍分量；減法裝置，用于獲取通過在長于水平周期的時(shí)間段內(nèi)對輸入視頻信號進(jìn)行積分得到的當(dāng)前積分值和當(dāng)前場之前數(shù)場的場的積分值，并確定這些積分值的差值；計(jì)算裝置，用于根據(jù)減法裝置確定的積分值差值計(jì)算處于熒光燈照明下的概率；閃爍減少信號生成裝置，用于生成閃爍減少信號，用以根據(jù)由積分值差值計(jì)算出來的處于熒光燈照明下的概率，刪除推定裝置推定出的閃爍分量；以及算術(shù)運(yùn)算裝置，用于對輸入視頻信號和閃爍減少信號生成裝置生成的閃爍減少信號進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算。
因而，根據(jù)本發(fā)明，能夠檢測并校正XY地址掃描型成像元件(通常是CMOS成像元件)所特有的熒光燈閃爍問題，而不管被拍攝的對象、視頻信號電平和熒光燈的類型如何，并且，能夠不使用光接收元件和多個(gè)區(qū)域，減少由于運(yùn)動(dòng)對象引起的錯(cuò)誤校正。因此，能夠通過使用先前檢測到的值在不發(fā)生錯(cuò)誤校正的情況下校正閃爍，并且，即使存在運(yùn)動(dòng)對象，也能夠防止由于閃爍造成的圖像質(zhì)量下降。


圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖像拾取裝置的示意方框圖；圖2示出了設(shè)置在圖1所示圖像拾取裝置實(shí)施例的數(shù)字信號處理部中的閃爍減少部的示意方框圖；圖3示出了當(dāng)拍攝對象是均勻圖案時(shí)圖像的閃爍的示意圖；圖4示出了設(shè)置在圖1所示圖像拾取裝置的系統(tǒng)控制器中的參數(shù)控制部的示意方框圖；圖5示出了圖4所示參數(shù)控制部的增益計(jì)算部的函數(shù)的曲線圖；圖6是圖4所示參數(shù)控制部的控制操作順序的流程圖；圖7示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的另一圖像拾取裝置的示意方框圖；圖8示出了設(shè)置在圖7所示圖像拾取裝置實(shí)施例的數(shù)字信號處理部中的閃爍減少部的示意方框圖；圖9示出了設(shè)置在圖1和圖7所示圖像拾取裝置的系統(tǒng)控制器中的另一參數(shù)控制部的示意方框圖；
圖10示出了圖9所示參數(shù)控制部的系數(shù)計(jì)算部的函數(shù)的曲線圖；圖11示出了設(shè)置在圖9所示參數(shù)控制部中的LPF的示意方框圖；圖12是圖9所示參數(shù)控制部的控制操作順序的流程圖；圖13示出了能夠設(shè)置在圖1和圖7所示圖像拾取裝置的系統(tǒng)控制器中的替換參數(shù)控制部的示意方框圖；圖14是圖13所示參數(shù)控制部的控制操作順序的流程圖；圖15示出了能夠設(shè)置在圖1和圖7所示圖像拾取裝置的系統(tǒng)控制器中的另一可選參數(shù)控制部的示意方框圖；圖16示出了設(shè)置在圖15所示參數(shù)控制部中的切換控制部的函數(shù)的曲線圖；圖17示出了設(shè)置在圖15所示參數(shù)控制部中的延遲電路的示意方框圖；以及圖18是圖15所示參數(shù)控制部的控制操作順序的流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面，將參照附圖詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。然而，本發(fā)明決不限于下文中描述的實(shí)施例，這些實(shí)施例可以在不偏離本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)進(jìn)行各種不同方式的修改和變更。
例如，本發(fā)明可應(yīng)用于具有圖1所示結(jié)構(gòu)的圖像拾取裝置。
參照圖1，圖像拾取裝置10是通過使用XY地址掃描型成像元件實(shí)現(xiàn)的攝像機(jī)，該成像元件為CMOS成像元件12。圖像拾取裝置10包括成像光學(xué)系統(tǒng)11、CMOS成像元件12、模擬信號處理部13、系統(tǒng)控制器14、透鏡驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)器15、定時(shí)發(fā)生器16和數(shù)字信號處理部17。
在該圖像拾取裝置10中，來自對象的光經(jīng)由成像光學(xué)系統(tǒng)11進(jìn)入CMOS成像元件12，在CMOS成像元件12中經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換，從而從CMOS成像元件12獲得模擬視頻信號。
CMOS成像元件12通過在CMOS襯底上二維地排列多個(gè)具有光電二極管(光門)、傳輸門(快門晶體管)、切換晶體管(地址晶體管)、放大晶體管和復(fù)位晶體管(復(fù)位門)的像素，連同垂直掃描電路、水平掃描電路和視頻信號輸出電路一起形成。
CMOS成像元件12可以是原色系或補(bǔ)色系，由CMOS成像元件12獲得的模擬信號可以是RGB的原色信號或者補(bǔ)色系的信號。
在經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號之前，來自CMOS成像元件12的模擬信號通過模擬信號處理部13對每一種顏色進(jìn)行采樣保持處理，該模擬信號處理部以IC(集成電路)實(shí)現(xiàn)，并通過AGC(自動(dòng)增益控制)進(jìn)行增益控制。
在最終轉(zhuǎn)變成亮度信號Y和色差信號R-Y、B-Y并從數(shù)字信號處理部17中輸出之前，來自模擬信號處理部13的數(shù)字視頻信號通過以IC實(shí)現(xiàn)的數(shù)字信號處理部17處理，并且每個(gè)信號的閃爍分量通過數(shù)字信號處理部17中的閃爍減少部18減少。
系統(tǒng)控制器14通常以微型計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)，從而可以控制像機(jī)中的各個(gè)部件。
具體來說，透鏡驅(qū)動(dòng)控制信號由系統(tǒng)控制器14提供給以IC實(shí)現(xiàn)的透鏡驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)器15，并且成像光學(xué)系統(tǒng)11的透鏡由透鏡驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)器15控制。
類似地，定時(shí)控制信號從系統(tǒng)控制器14提供給定時(shí)發(fā)生器16，并且，各種定時(shí)信號由定時(shí)發(fā)生器16提供給CMOS成像元件12來驅(qū)動(dòng)CMOS成像元件12。
此外，每個(gè)信號部件的檢測信號從數(shù)字信號處理部17取入系統(tǒng)控制器14中，使得不同顏色的色彩信號通過模擬信號處理部13根據(jù)如上所述來自系統(tǒng)控制器14的AGC信號進(jìn)行增益控制，并且，數(shù)字信號處理部17的信號處理操作同樣由系統(tǒng)控制器14控制。
如圖2所示，設(shè)置在上述數(shù)字信號處理部17中的閃爍減少部18包括歸一化處理模塊20和算術(shù)運(yùn)算模塊30，數(shù)字視頻信號從上文所述的模擬信號處理部13提供給它們；以及與歸一化處理模塊20相連的DFT模塊40和與算術(shù)運(yùn)算模塊30相連的閃爍生成模塊41。
歸一化處理模塊20依次包括積分模塊21，輸入視頻信號In’(x，y)或數(shù)字視頻信號從上述模擬信號處理部13提供給它；與積分模塊21相連的積分值保存模塊22；平均值計(jì)算模塊23；差值計(jì)算模塊24和歸一化模塊25。
如圖3所示，示出了當(dāng)對象為均勻圖案時(shí)的圖像閃爍，閃爍分量通常與對象的信號強(qiáng)度成比例。
因此，如果對象在任意選取的場n中任意選取的像素(x，y)上的輸入視頻信號(經(jīng)過閃爍減少處理之前的亮度信號或者RGB原色信號)為In’(x，y)，則如下面的公式(1)所示，In’(x，y)為不包括閃爍分量的信號分量和與信號分量成比例的閃爍分量的和。
In′(x，y)＝[1+Γn(y)]×In(x，y) ...(1)在公式(1)中，In(x，y)為信號分量，Γn(y)×In(x，y)為閃爍分量，其中Γn(y)為閃爍系數(shù)。由于水平周期相對于熒光燈的發(fā)光周期來說非常短，因而可以假定閃爍系數(shù)在同一場的同一行中為常數(shù)。因此，閃爍系數(shù)由Γn(y)表示。
為了使Γn(y)一般化，將它展開為成傅立葉級數(shù)，如以下公式(2)所示。
Γn(y)=Σm=1∞γm×cos[m×2πλ0×y+Φm,n]]]>=Σm=1∞γm×cos(m×ω0×y+Φm,n)]]>其中λ0=2×fLfV···(2)]]>這樣，能夠以全面涵蓋作為熒光燈類型函數(shù)變化的不同發(fā)光特性和余輝特性的形式表示閃爍系數(shù)。
關(guān)于公式(2)，λo為圖3所示的圖像內(nèi)閃爍的波長。如果從每個(gè)場中讀出的行數(shù)為M，則相當(dāng)于L(＝M/λo)行。在公式(2)中，ωo為利用λo歸一化的標(biāo)準(zhǔn)角頻率。
在公式(2)中，γm為各階(m＝1，2，3，...)閃爍分量的振幅，Φmn表明各階閃爍分量的初相位，它是熒光燈的發(fā)光周期和曝光時(shí)間的函數(shù)。然而，注意，Φmn由垂直同步頻率和熒光燈的頻率決定，因此，某一場和緊鄰其之前的場之間Φmn差值(或者ΔΦm，n)由下面的公式(3)表示。
ΔΦm，n＝-m×λ0×2π ...(3)在閃爍減少部18的積分模塊21中，在像平面水平方向上以行為單位對輸入視頻信號In’(x，y)進(jìn)行積分以確定積分值Fn(y)，如公式(4)所示，它減少了當(dāng)檢測閃爍時(shí)圖像模式的影響。
Γn(y)=ΣxIn′(x,y)=Σx([1+Γn(y)]×In(x,y))]]>=ΣxΓn(y)+Γn(y)ΣxIn(x,y)]]>=an(y)+an(y)×Γn(y)···(4)]]>在公式(4)中，αn(y)是信號分量In(x，y)在一行上的積分值，如下面公式(5)所示。
an(y)=ΣxIn(x,y)···(5)]]>計(jì)算確定的積分值Fn(y)存儲保存在積分值保存模塊22中，以在后續(xù)場中檢測閃爍使用。積分值保存模塊22設(shè)計(jì)為能夠保存至少K個(gè)場的積分值。注意，K為刪除閃爍分量必要的場數(shù)，由垂直同步頻率fv和熒光燈的頻率f1利用公式(6)獲得。在公式(6)中，GCD為確定最大公約數(shù)的函數(shù)。
K=fvGCD(2×fL,fV)···(6)]]>如果對象是均勻的，則信號分量In(x，y)的積分值αn(y)為常數(shù)，因此，容易從輸入視頻信號In’(x，y)的積分值Fn(y)中提取閃爍分量αn(y)×Γn(y)。
然而，對象一般在αn(y)中包含m×ωo分量，因此無法從對象本身的信號分量中的亮度分量和色彩分量中分離閃爍分量的亮度分量和色彩分量。簡言之，不可能只純粹地提取出閃爍分量。此外，由于公式(4)中第二項(xiàng)的閃爍分量相對于第一項(xiàng)的信號分量來說非常小，因而閃爍分量基本被淹沒在信號分量中。
此外，閃爍減少部18使用連續(xù)K個(gè)場的積分值，從而從積分值Fn(y)中除去αn(y)的影響。
具體來說，在此例中，當(dāng)計(jì)算確定一行的積分值Fn(y)時(shí)，從積分值保存模塊22中讀出從(K-1)場前相同行的積分值Fn-(K-1)(y)到緊前場中相同行的積分值Fn_1(y)，然后計(jì)算確定K個(gè)積分值Fn(y)，...，F(xiàn)n-(K-1)(y)的平均值A(chǔ)VE[Fn(y)]。
如果在K個(gè)連續(xù)場的期間內(nèi)可以認(rèn)為對象基本相同，則可認(rèn)為對K個(gè)連續(xù)場來說αn(y)值相同。如果在K個(gè)場中對象的移動(dòng)足夠小，那么上述假設(shè)實(shí)際上不會(huì)引起任何問題。此外，當(dāng)計(jì)算K個(gè)連續(xù)場的積分值的平均值時(shí)，從公式(3)的關(guān)系中可以看出，加入閃爍分量的相位依次變化-λo×m×2π的信號，結(jié)果使得閃爍分量被除去。因此，平均值A(chǔ)VE[Fn(y)]用下面的公式(7)表示。
AVE[Fn(y)]=1KΣk=0K-1Fn_k(y)]]>=1K{Σk=0K-1αn-k(y)+αn-k(y)×Γn_k(y)}]]>=1KΣk=0K-1αn-k(y)+1Kαn-k(y)×Γn_k(y)]]>=αn(y)+1Kαn(y)Σk=0K-1Γn_k(y)]]>=an(y)···(7)]]>
注意，K個(gè)連續(xù)場的積分值的平均值根據(jù)下面所示的公式(8)的近似計(jì)算確定。然而，當(dāng)對象移動(dòng)大時(shí)，公式(8)的近似不成立。
αn(y)≅αn-1(y)≅αn-2(y)···(8)]]>這樣，針對對象移動(dòng)大的情況所提供的閃爍減少部18在積分值保存模塊22中保存不小于三個(gè)場的積分值，并計(jì)算確定包括當(dāng)前場的積分值Fn(y)在內(nèi)的不小于(K+1)個(gè)場的積分值的平均值。通過這樣的設(shè)置，能夠減小由于時(shí)間低通濾波器的作用而引起的對象移動(dòng)的影響。
此外，在閃爍減少部18中，歸一化模塊25對來自差值計(jì)算模塊24的差值Fn(y)-Fn_1(y)進(jìn)行歸一化，即將該差值除以來自平均值計(jì)算模塊23的平均值A(chǔ)VE[Fn(y)]，從而計(jì)算確定經(jīng)過歸一化的差值gn(y)。
經(jīng)過歸一化的差值gn(y)利用上述公式(7)和下述公式(9)和三角函數(shù)的和差化積公式展開為下面所示的公式(10)，并根據(jù)上述公式(3)的關(guān)系由下面公式(11)表示。
Fn(y)-Fn_1(y)={αn(y)+αn(y)×Γn(y)}-{αn-1(y)+αn-1(y)×Γn_1(y)}]]>=αn(y)×{Γn(y)-Γn_1(y)}]]>=αn(y)Σm=1∞γm×{cos(m×ω0×y+Φm,n)-cos(m×ω0×y+Φm,n_1)}...(9)]]>gn(y)={Fn(y)-Fn_1(y)}AVE[Fn(y)]]]>
=Σm=1∞γm×{cos(m×ω0×y+Φm,n)-cos(m×ω0×y+Φm,n_1)}]]>=Σm=1∞(-2)×γm×sin(m×ω0×y+Φm,n+Φm,n-12)×sin(Φm,n-Φm,n-12)...(10)]]>gn(y)=Σm=1∞(-2)×γm×sin(m×ω0×y+Φm,n+ΔΦm,n2)×sin(-Φm,n2)]]>=Σm=1∞2×γm×cos(m×ω0×y+Φm,n+ΔΦm,n2-π2)×sin(ΔΦm,n2)]]>=Σm=1∞2×γm×sin(ΔΦm,n2)×cos(m×ω0×y+Φm,n+ΔΦm,n2-π2)]]>=Σm=1∞|Am|×cos(m×ω0×y+θm)···(11)]]>注意，公式(11)中的|Am|和θm分別用下面所示的公式(12)和公式(13)表示。
|Am|=2γm×sin(ΔΦm,n2)···(12)]]>θm=Φm,n+ΔΦm,n2-π2···(13)]]>由于對象的信號強(qiáng)度對差值Fn(y)-Fn_1(y)留有影響，因而由于閃爍引起的亮度變化的程度和顏色變化的程度可隨圖像中的區(qū)域而變化。然而，由于上述歸一化的結(jié)果，亮度變化程度和顏色變化程度在圖像的所有區(qū)域上可以相等。
注意，分別用公式(12)和公式(13)表示的|Am|和θm為經(jīng)過歸一化的差值gn(y)的、各階頻譜的振幅和初相位。因此，利用下面所示公式(14)和(15)，當(dāng)歸一化差值gn(y)經(jīng)過傅立葉變換，并檢測出各階頻譜的振幅|Am|和初相位θm的時(shí)候，可以確定上述公式(2)所示的各階閃爍分量的振幅γm和初相位ΔΦmn。
γm=|Am|2×sin(ΔΦm,n2)···(14)]]>Φm,n=θm-ΔΦm,n2+π2···(15)]]>在圖2所示的閃爍減少部18的實(shí)例中，DFT模塊40對相當(dāng)于從歸一化模塊25得到的歸一化差值gn(y)中閃爍的波長(針對行L)的數(shù)據(jù)執(zhí)行離散傅里葉變換。
如果DFT運(yùn)算為DFT[gn(y)]，并且階數(shù)m的DFT結(jié)果為Gn(m)，則DFT運(yùn)算由下面所示的公式(16)表示。
DFT[gn(y)]=Gn(m)=Σi=0L-1gn(i)×Wm×l···(16)]]>公式(16)中的W用下述公式(17)表示。
W=exp[-j×2πL]···(17)]]>根據(jù)DFT的定義，上述公式(12)、(13)和公式(16)的關(guān)系用下述公式(18)和(19)表示。
|Am|=2×|Gn(m)|L···(18)]]>θm=tan-1(Im(Gn(m))Re(Gn(m)))]]>
其中，Im(Gn(m))虛部Re(Gn(m))實(shí)部 ...(19)因此，根據(jù)公式(14)、(15)、(18)和(19)，可以利用下面所示公式(20)和(21)確定各階閃爍分量的振幅γm和初相位Φmn。
γm=|Gn(m)|L×sin(ΔΦm,n2)···(20)]]>Φm,n=tan-1(Im(Gn(m))Re(Gn(m)))-ΔΦm,n2+π2···(21)]]>使DFT運(yùn)算的數(shù)據(jù)長度等于閃爍的波長，這是因?yàn)?，這么做的話，能夠直接獲得ωo整數(shù)倍的一組離散頻譜。
一般來說，處理數(shù)字信號時(shí)使用的是FFT(高速傅里葉變換)來進(jìn)行傅立葉變換。不過，在本發(fā)明的實(shí)施例中使用的是DFT。原因在于DFT比FFT更方便，這是因?yàn)楦盗⑷~變換的數(shù)據(jù)長度不等于二次冪。然而，同樣可以通過處理輸入/輸出數(shù)據(jù)使用FFT。
在熒光燈照明下，事實(shí)上可以足夠精確地近似閃爍分量，即使階數(shù)m的范圍限制在小于十階(tenth)。因此，由于沒有必要輸出DFT運(yùn)算的所有數(shù)據(jù)，在操作效率方面，如果同使用FFT相比，使用DFT不會(huì)對本發(fā)明的用途造成不便。
DFT模塊40首先應(yīng)用由公式(16)定義的DFT運(yùn)算提取頻譜，并利用公式(20)和(21)的運(yùn)算推定各階閃爍分量的振幅γm和初相位Φmn。
在圖2所示的閃爍減少部18中，閃爍生成模塊41根據(jù)從DFT模塊40中得到的γm和Φmn的推定值，計(jì)算確定由上述公式(2)表示的閃爍系數(shù)Γn(y)。
然而，如上文指出，在熒光燈照明下，如果階數(shù)m的范圍限制在十階，實(shí)際上可以足夠精確地近似閃爍分量。因此，當(dāng)通過公式(2)計(jì)算確定閃爍系數(shù)Γn(y)時(shí)，可以將總和階數(shù)限制為預(yù)定的數(shù)目，例如限制在二階從而不會(huì)致使其無窮大。
由上述公式(1)，用下面所示的公式(22)表示不包含任何閃爍分量的信號分量In(x，y)。
In(x,y)=In′(x,y)1+Γn(y)···(22)]]>圖2所示的閃爍減少部18中，算數(shù)運(yùn)算模塊30給從閃爍生成模塊41得到的閃爍系數(shù)Γn(y)加1，并用加和[1+Γn(y)]除輸入視頻信號In’(x，y)。
于是，結(jié)果是，包含在輸入視頻信號In’(x，y)中的閃爍分量基本上被完全除去，并從算數(shù)運(yùn)算模塊30得到實(shí)際上不包括任何閃爍分量的信號分量In(x，y)作為輸出視頻信號(減少了閃爍的RGB原色信號或者亮度信號)。
圖像拾取裝置10的系統(tǒng)控制器14從上述閃爍減少部18中的DFT模塊40接收閃爍分量的振幅γm和初相位Φmn作為輸入，并設(shè)置有參數(shù)控制部14*，積分值Y(n)和K場前的閃爍檢測區(qū)域的積分值Y(n-k)從積分值保存模塊22中提供給它。
參數(shù)控制部14*可以是典型的具有圖4所示結(jié)構(gòu)的參數(shù)控制部14A。
參數(shù)控制部14A包括振幅增益計(jì)算部50和乘法器55。
參數(shù)控制部14A接收由DFT模塊40確定的各階閃爍分量的振幅γm和初相位Φmn作為輸入。
振幅增益計(jì)算部50根據(jù)當(dāng)前閃爍檢測區(qū)域的總積分值Y(n)和K場前的閃爍檢測區(qū)域的總積分值Y(n-k)，輸出閃爍分量的振幅γm的抑制增益。振幅增益計(jì)算部50包括減法器51，當(dāng)前閃爍檢測區(qū)域的積分值Y(n)和K場前的閃爍檢測區(qū)域的積分值Y(n-k)從積分值保存模塊22提供給它；與減法器51相連的絕對值(ABS)電路52；連接到ABS電路52的低通濾波器(LPF)53和連接到LPF 53的增益計(jì)算部54。
減法器51計(jì)算確定當(dāng)前積分值Y(n)和K場前的積分值Y(n-k)間的積分值差值ΔY(n)。
ABS電路52將減法器51的輸出值轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的絕對值。當(dāng)減法器51的輸出值很小時(shí)，可以假定沒有運(yùn)動(dòng)對象，并且認(rèn)為振幅γm高度可靠。另一方面，如果減法器51的輸出值較大，由于可以推測存在運(yùn)動(dòng)對象，則認(rèn)為振幅γm的可靠性低。
LPF 53為用于減少由于外部干擾引起的從ABS電路52輸出的積分差值ΔY(n)中的過量波動(dòng)的濾波器。LPF最好設(shè)置有這樣的時(shí)間常數(shù)，以提供一個(gè)能夠可靠地確定要拍攝的場景是處于熒光燈照明下還是處于非熒光燈照明下、并防止LPF對外部干擾反應(yīng)過于強(qiáng)烈的時(shí)間段。
如圖5所示，增益計(jì)算部54根據(jù)LPF 53的輸出值，輸出0到1間的一個(gè)值。具體來說，增益計(jì)算部54在LPF 53輸出值大于臨界值thrB時(shí)輸出0，在LPF 53輸出值小于臨界值thrA時(shí)輸出1，而當(dāng)LPF 53的輸出值介于臨界值thrA和臨界值thrB之間時(shí)它輸出線性內(nèi)插值。簡言之，當(dāng)LPF 53的輸出可靠性高時(shí)它輸出1，而可靠性低時(shí)輸出0。
然后，乘法器55將各階閃爍分量的振幅γm和增益計(jì)算部54的輸出值相乘。
針對DFT的每一階執(zhí)行增益計(jì)算處理?；旧希珼FT的第一階為主分量。然而，尤其在使用高速快門時(shí)產(chǎn)生高階分量的情況下，希望通過計(jì)算來確定高階增益。此外，因?yàn)槌裏晒鉄纛l譜之外的任何頻譜都遠(yuǎn)離熒光燈的相位分量，使得增益被抑制，所以即使通常計(jì)算確定到高階增益也不會(huì)引起問題。
圖6是參數(shù)控制部14A的控制操作順序的流程圖。
參照圖6，在第一步或者步驟S10中，將當(dāng)前積分值Y(n)和K場前的積分值Y(n-k)間的差值設(shè)置為積分值差值ΔY(n)。
在下一步或者步驟S11中，將積分值差值ΔY(n)的絕對值設(shè)置為ΔYABS(n)。
在步驟S12中，將通過對ΔYABS(n)應(yīng)用LPF處理獲得的值設(shè)置為ΔYLPF_ABS(n)。
在步驟S13中，利用圖5中所示的函數(shù)由ΔYLPF_ABS(n)計(jì)算確定抑制增益。
本發(fā)明可以應(yīng)用于具有圖7所示結(jié)構(gòu)的圖像拾取裝置100。
參照圖7，圖像拾取裝置100是通過使用XY地址掃描型成像元件實(shí)現(xiàn)的攝像機(jī)，該成像元件為CMOS成像元件112。圖像拾取裝置100包括成像光學(xué)系統(tǒng)111、CMOS成像元件112、模擬信號處理部113、系統(tǒng)控制器114、透鏡驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)器115、定時(shí)發(fā)生器116、數(shù)字信號處理部117和亮度檢測部119。
在該圖像拾取裝置100中，來自對象的光經(jīng)由成像光學(xué)系統(tǒng)111進(jìn)入CMOS成像元件112，在CMOS成像元件112中經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換，從而從CMOS成像元件112中獲得模擬視頻信號CMOS成像元件112通過在CMOS襯底上二維地排列多個(gè)具有光電二極管(光門)、傳輸門(快門晶體管)、切換晶體管(地址晶體管)、放大晶體管和復(fù)位晶體管(復(fù)位門)的像素，連同垂直掃描電路、水平掃描電路和視頻信號輸出電路一起形成。
CMOS成像元件112可以是原色系或補(bǔ)色系的，由CMOS成像元件112獲得的模擬信號可以是RGB的原色信號或者補(bǔ)色系的信號。
在經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號之前，來自CMOS成像元件112的模擬信號通過模擬信號處理部113對每一種顏色進(jìn)行采樣保持處理，該模擬信號處理部以IC(集成電路)實(shí)現(xiàn)，并通過AGC(自動(dòng)增益控制)進(jìn)行增益控制。
在最終轉(zhuǎn)變成亮度信號Y和色差信號R-Y、B-Y并從數(shù)字信號處理部117中輸出之前，來自模擬信號處理部113的數(shù)字視頻信號通過以IC實(shí)現(xiàn)的數(shù)字信號處理部117處理，并且每個(gè)信號的閃爍分量通過數(shù)字信號處理部117中的閃爍減少部118減少。
來自模擬信號處理部113的數(shù)字視頻信號被提供給亮度檢測部119，該亮度檢測部119將當(dāng)前亮度級Y(n)和K場前的亮度級Y(n-k)間的差值輸出至系統(tǒng)控制器114。
系統(tǒng)控制器114通常實(shí)現(xiàn)為微型計(jì)算機(jī)，從而可以控制像機(jī)中的各個(gè)部件。
具體來說，透鏡驅(qū)動(dòng)控制信號由系統(tǒng)控制器114提供給以IC實(shí)現(xiàn)的透鏡驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)器115，并且成像光學(xué)系統(tǒng)111的透鏡由透鏡驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)器115控制。
類似地，定時(shí)控制信號從系統(tǒng)控制器114提供給定時(shí)發(fā)生器116，并且，各種定時(shí)信號由定時(shí)發(fā)生器116提供給CMOS成像元件112來驅(qū)動(dòng)CMOS成像元件112。
此外，每個(gè)信號部件的檢測信號從數(shù)字信號處理部117取入系統(tǒng)控制器114中，使得不同顏色的色彩信號通過模擬信號處理部113根據(jù)如上所述來自系統(tǒng)控制器114的AGC信號進(jìn)行增益控制，并且，數(shù)字信號處理部117的信號處理操作同樣由系統(tǒng)控制器114控制。
如圖8所示，設(shè)置在上述數(shù)字信號處理部117中的閃爍減少部18包括歸一化處理模塊120和算術(shù)運(yùn)算模塊130，數(shù)字視頻信號從上文所述的模擬信號處理部113提供給它們；以及與歸一化處理模塊120相連的DFT模塊40和與算術(shù)運(yùn)算模塊130連接的閃爍生成模塊141。
歸一化處理模塊120依次包括積分模塊121，輸入視頻信號In’(x，y)或數(shù)字視頻信號從上述模擬信號處理部113提供給它；與到積分模塊121相連的積分值保存模塊122；平均值計(jì)算模塊123；差值計(jì)算模塊124和歸一化模塊125。
在閃爍減少部118中，通過積分模塊121在像平面水平方向上以行為單位對輸入視頻信號In’(x，y)進(jìn)行積分以確定積分值Fn(y)，如上述公式(4)所示，從而減少了當(dāng)檢測閃爍時(shí)圖像模式的影響。
由積分模塊121計(jì)算確定的積分值Fn(y)存儲保存在積分值保存模塊122中，以在后續(xù)場中檢測閃爍使用。積分值保存模塊122設(shè)計(jì)為能夠保存至少K個(gè)場的積分值。注意，K為刪除閃爍分量必要的場數(shù)，根據(jù)垂直同步頻率fv和熒光燈的頻率f1利用公式(6)得到。在公式(6)中，GCD為確定最大公約數(shù)的函數(shù)。
如果對象是均勻的，則信號分量In(x，y)的積分值αn(y)為常數(shù)，因此，很容易從輸入視頻信號In’(x，y)的積分值Fn(y)中提取閃爍分量αn(y)×Γn(y)。
然而，對象一般包含αn(y)中的m×ωo分量，因此不可能從對象本身的信號分量中的亮度分量和色彩分量中分離出閃爍分量的亮度分量和色彩分量。簡言之，不可能只純粹地提取出閃爍分量。此外，由于公式(4)中第二項(xiàng)的閃爍分量相對于第一項(xiàng)的信號分量來說非常小，因而閃爍分量基本被淹沒在信號分量中。
此外，閃爍減少部18使用連續(xù)K個(gè)場的積分值，從而從積分值Fn(y)中消除αn(y)的影響。
具體來說，在此例中，當(dāng)通過計(jì)算確定一行的積分值Fn(y)時(shí)，從積分值保存模塊122中讀出(K-1)場前中相同行的積分值Fn-(K-1)(y)和緊前場中相同行的積分值Fn_1(y)，然后從平均值計(jì)算模塊123中計(jì)算確定K個(gè)積分值Fn(y)，...，F(xiàn)n-(K-1)(y)的平均值A(chǔ)VE[Fn(y)]。
如果在K個(gè)連續(xù)場的期間內(nèi)可以認(rèn)為對象基本相同，則可認(rèn)為對K個(gè)連續(xù)場來說αn(y)值相同。如果在K個(gè)場中對象的移動(dòng)足夠小，那么上述假設(shè)實(shí)際上不會(huì)引起任何問題。此外，當(dāng)計(jì)算K個(gè)連續(xù)場的積分值的平均值時(shí)，從與上述公式(3)的關(guān)系中可以看出，加入閃爍分量的相位依次變化-λo×m×2π的信號，結(jié)果使得閃爍分量被除去。因此，平均值A(chǔ)VE[Fn(y)]用上述公式(7)表示。
注意，K個(gè)連續(xù)場的積分值的平均值在上述公式(8)的近似成立的假設(shè)之下通過計(jì)算確定。然而，當(dāng)對象移動(dòng)大時(shí)，公式(8)的近似不成立。
這樣，針對對象移動(dòng)大的情況所提供的閃爍減少部18在積分值保存模塊122中保存不小于三個(gè)場的積分值，并計(jì)算確定包括當(dāng)前場的積分值Fn(y)在內(nèi)的不小于(K+1)個(gè)場的積分值的平均值。通過這樣的設(shè)置，能夠減小由于時(shí)間低通濾波器的作用而引起的對象移動(dòng)的影響。
此外，在閃爍減少部118中，歸一化模塊125對來自差值計(jì)算模塊124的差值Fn(y)-Fn_1(y)進(jìn)行歸一化，即將該差值除以來自平均值計(jì)算模塊123的平均值A(chǔ)VE[Fn(y)]，從而計(jì)算確定經(jīng)過歸一化的差值gn(y)。
經(jīng)過歸一化的差值gn(y)通過上述公式(11)表示。
由于對象的信號強(qiáng)度對差值Fn(y)-Fn_1(y)留有影響，因而由于閃爍引起的亮度變化的程度和顏色變化的程度可隨圖像中的區(qū)域而變化。然而，作為上述歸一化的結(jié)果，亮度變化程度和顏色變化程度在圖像的所有區(qū)域上可以相等。
注意，分別用上述公式(12)和公式(13)表示的|Am|和θm為經(jīng)過歸一化的差值gn(y)的、各階頻譜的振幅和初相位。因此，利用上述公式(14)和(15)，當(dāng)歸一化差值gn(y)經(jīng)過傅立葉變換，并檢測出各階頻譜的振幅|Am|和初相位θm的時(shí)候，可以確定上述公式(2)所示的各階閃爍分量的振幅γm和初相位ΔΦmn。
在圖8所示的閃爍減少部118的實(shí)例中，DFT模塊140對相當(dāng)于從歸一化模塊125得到的歸一化差值gn(y)中閃爍的波長(針對行L)的數(shù)據(jù)執(zhí)行離散傅里葉變換。
如果DFT運(yùn)算為DFT[gn(y)]，并且階數(shù)m的DFT結(jié)果為Gn(m)，則DFT運(yùn)算由上述公式(16)表示。
因此，可以利用上述公式(20)和(21)確定各階閃爍分量的振幅γm和初相位Φmn。
使DFT運(yùn)算的數(shù)據(jù)長度等于閃爍的波長(針對行L)，這是因?yàn)檫@么做的話，能夠直接獲得ωo整數(shù)倍的一組離散頻譜。
一般來說，處理數(shù)字信號時(shí)使用的是FFT(高速傅里葉變換)來進(jìn)行傅立葉變換。不過，在本發(fā)明的實(shí)施例中使用的是DFT。原因在于DFT比FFT更方便，這是因?yàn)楦盗⑷~變換的數(shù)據(jù)長度不等于二次冪。然而，同樣可以通過處理輸入/輸出數(shù)據(jù)使用FFT。
在熒光燈照明下，實(shí)際上可以足夠精確地近似閃爍分量，即使階數(shù)m的范圍限制在小于十階。因此，由于沒有必要輸出DFT運(yùn)算的所有數(shù)據(jù)，在操作效率方面，如果同使用FFT相比，使用DFT不會(huì)對本發(fā)明的用途造成不便。
DFT模塊140首先應(yīng)用由上述公式(16)定義的DFT運(yùn)算提取頻譜，并利用上述公式(20)和(21)的運(yùn)算推定各階閃爍分量的振幅γm和初相位Φmn。
在圖8所示的閃爍減少部118中，閃爍生成模塊141根據(jù)從DFT模塊140中得到的γm和Φmn的推定值，計(jì)算確定由上述公式(2)表示的閃爍系數(shù)Γn(y)。
然而，如上文指出，在熒光燈照明下，如果階數(shù)m的范圍限制在小于十階，實(shí)際上可以足夠精確地近似閃爍分量。因此，當(dāng)通過上述公式(2)計(jì)算確定閃爍系數(shù)Γn(y)時(shí)，可以將總和階數(shù)限制為預(yù)定的數(shù)目，例如限制在二階從而不會(huì)致使其無窮大。
由上述公式(1)，用上述公式(22)表示不包含任何閃爍分量的信號分量In(x，y)。
因此，在圖8所示的閃爍減少部118中，算數(shù)運(yùn)算模塊130給從閃爍生成模塊141得到的閃爍系數(shù)Γn(y)加1，并用加和[1+Γn(y)]除輸入視頻信號In’(x，y)。
于是，結(jié)果是，包含在輸入視頻信號In’(x，y)中的閃爍分量被基本完全除去，并從算數(shù)運(yùn)算模塊130得到實(shí)際上不包括任何閃爍分量的信號分量In(x，y)作為輸出視頻信號(減少了閃爍的RGB原色信號或者亮度信號)。
因此，圖像拾取裝置110的系統(tǒng)控制器114從上述閃爍減少部118中的DFT模塊140接收閃爍分量的振幅γm和初相位Φmn作為輸入，并設(shè)置有參數(shù)控制部14*，積分值Y(n-k)和K場前的閃爍檢測區(qū)域的積分值Y(n)從亮度檢測部119提供給它。
參數(shù)控制部14*可以是典型的具有圖4所示結(jié)構(gòu)的參數(shù)控制部14A，并按照圖6的流程圖所示順序，針對每一階DFT執(zhí)行增益計(jì)算處理，從而根據(jù)當(dāng)前閃爍檢測區(qū)域的總積分值Y(n)和K場前的閃爍檢測區(qū)域的總積分值Y(n-k)，輸出閃爍分量的振幅γm的抑制增益。
設(shè)置在上述圖像拾取裝置10的系統(tǒng)控制器14或者上述圖像拾取裝置100的系統(tǒng)控制器114中的參數(shù)控制部14*可以不是具有圖4所示結(jié)構(gòu)的參數(shù)控制部14A，而可以是具有圖9所示結(jié)構(gòu)的參數(shù)控制部14B。
圖9所示的參數(shù)控制部14B具有濾波系數(shù)計(jì)算部60和兩個(gè)低通濾波器(LPF)65a、65b，這兩個(gè)濾波器的濾波特性可變。
在參數(shù)控制部14B中，通過上述DFT模塊40或者DTF模塊140計(jì)算確定的各階閃爍分量的振幅γm和初相位Φmn輸入至LPF65a、65b中，并將當(dāng)前閃爍檢測區(qū)域的總積分值Y(n)和K場前的閃爍檢測區(qū)域的總積分值Y(n-k)輸入至上述閃爍系數(shù)計(jì)算部60中。
閃爍系數(shù)計(jì)算部60包括減法器61，當(dāng)前閃爍檢測區(qū)域的積分值Y(n)和K場前的閃爍檢測區(qū)域的積分值Y(n-k)提供給它；與減法器61相連的絕對值(ABS)電路62；與ABS電路62相連的低通濾波器(LPF)63和與LPF 63相連的兩個(gè)系數(shù)計(jì)算部64a、64b。
在閃爍系數(shù)計(jì)算部60中，減法器61計(jì)算確定當(dāng)前積分值Y(n)和K場前的積分值Y(n-k)間的積分值差值ΔY(n)。
ABS電路62將減法器61的輸出值轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的絕對值。當(dāng)減法器61的輸出值很小時(shí)，可以假定沒有運(yùn)動(dòng)對象，并且認(rèn)為振幅γm和初相位Φmn高度可靠。另一方面，如果減法器61的輸出值較大，由于可以推測存在運(yùn)動(dòng)對象，則認(rèn)為振幅γm和初相位Φmn可靠性低。
LPF 63為用于減少由于外部干擾引起的從ABS電路62輸出的積分差值|ΔY(n)|中的過量波動(dòng)的濾波器。LPF最好設(shè)置有時(shí)間常數(shù)，以提供一個(gè)能夠可靠地確定要拍攝的場景是處于熒光燈照明下還是處于非熒光燈照明下、并防止LPF對外部干擾反應(yīng)過于強(qiáng)烈的時(shí)間段。
如圖10所示，系數(shù)計(jì)算部64a、64b根據(jù)LPF 63的輸出值，輸出0到1間的一個(gè)值。具體來說，它們在LPF 63輸出值大于臨界值thrB時(shí)輸出0，在LPF 63輸出值小于臨界值thrA時(shí)輸出1，而當(dāng)LPF 63的輸出值介于臨界值thrA和臨界值thrB之間時(shí)它們輸出線性內(nèi)插值。簡言之，當(dāng)LPF 63的輸出可靠性最高時(shí)它們輸出1，而可靠性最低時(shí)輸出0。
LPF 65a利用由系數(shù)計(jì)算部64a得到的閃爍系數(shù)，對各階閃爍分量的相位Φmn執(zhí)行LPF處理。
LPF 65b利用由系數(shù)計(jì)算部64b得到的閃爍系數(shù)，對各階閃爍分量的振幅γm執(zhí)行LPF處理。
如圖11所示，每個(gè)LPF 65a、65b都具有用于以權(quán)值a加權(quán)的加權(quán)電路651、加法器652、用于產(chǎn)生延遲量Z-1的延遲電路653和權(quán)值為1-a的加權(quán)電路654。當(dāng)系數(shù)a較大時(shí)，當(dāng)前檢測值重加權(quán)，而系數(shù)小時(shí)當(dāng)前檢測值輕加權(quán)，并且之前的檢測值重加權(quán)。通過這種設(shè)置，如果場景中出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)對象，那么可以通過使用先前的檢測值正確地進(jìn)行校正并消除校正錯(cuò)誤。
系數(shù)計(jì)算處理針對DFT的每一階進(jìn)行?；旧希珼FT的第一階為主分量。然而，尤其在使用高速快門時(shí)產(chǎn)生高階分量的情況下，希望通過計(jì)算來確定高階增益。此外，因?yàn)槌裏晒鉄纛l譜之外的任何頻譜都遠(yuǎn)離熒光燈的相位分量，使得增益被抑制，所以即使通常計(jì)算確定到高階增益也不會(huì)引起問題。
為降低由于對象造成的校正誤差，可以不考慮Y(n)為針對相位的LPF 65a選擇一個(gè)長的時(shí)間常數(shù)，并使只有LPF 65b根據(jù)Y(n)的函數(shù)而變化。然而，在從存在非反相熒光燈照明到不存在非反相熒光燈的照明的轉(zhuǎn)變情況下，可能發(fā)生緩慢的跟隨行為，反之亦然。
圖12是參數(shù)控制部的控制操作順序的流程圖。
參照圖12，在第一步或者步驟S20中，將當(dāng)前積分值Y(n)和K場前的積分值Y(n-k)間的差值設(shè)置為積分值差值ΔY(n)。
在下一步或者步驟S21中，將積分值差值ΔY(n)的絕對值設(shè)置為ΔYABS(n)。
在步驟S22中，將通過對ΔYABS(n)應(yīng)用LPF處理獲得的值設(shè)置為ΔYLPF_ABS(n)。
在步驟S23中，利用圖10中所示的函數(shù)由ΔYLPF_ABS(n)計(jì)算確定濾波系數(shù)。圖10中所示的函數(shù)分別保存振幅和相位的臨界值，并計(jì)算確定濾波系數(shù)求振幅和相位。
設(shè)置在上述圖像拾取裝置10的系統(tǒng)控制器14或者上述圖像拾取裝置100的系統(tǒng)控制器114中的參數(shù)控制部14*可以是具有圖13所示結(jié)構(gòu)的參數(shù)控制部14C。
圖13所示的參數(shù)控制部14C具有計(jì)算部70、濾波特性可變的低通濾波器(LPF)75a和乘法器75b。
在參數(shù)控制部14C中，通過上述DFT模塊40或者DTF模塊140計(jì)算確定的各階閃爍分量的振幅γm和初相位Φmn輸入至LPF75a和乘法器75b中，而將當(dāng)前閃爍檢測區(qū)域的總積分值Y(n)和K場前的閃爍檢測區(qū)域的總積分值Y(n-k)從上述歸一化處理模塊20或者亮度檢測部119中輸入至上述計(jì)算部70中。
計(jì)算部70根據(jù)當(dāng)前閃爍檢測區(qū)域的總積分值Y(n)和K場前的閃爍檢測區(qū)域的總積分值Y(n-k)，輸出閃爍分量的振幅γm的LPF系數(shù)。計(jì)算部70包括減法器71，當(dāng)前閃爍檢測區(qū)域的總積分值Y(n)和K場前的閃爍檢測區(qū)域的總積分值Y(n-k)提供給它；連接到減法器71的絕對值(ABS)電路72；連接到ABS電路72的低通濾波器(LPF)73；連接到LPF 73的系數(shù)計(jì)算部74a和增益計(jì)算部74b。
在計(jì)算部70中，減法器71計(jì)算確定當(dāng)前積分值Y(n)和K場前的積分值Y(n-k)間的積分值差值ΔY(n)。
ABS電路72將減法器71的輸出值轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的絕對值。當(dāng)減法器71的輸出值很小時(shí)，可以假定沒有運(yùn)動(dòng)對象。因此認(rèn)為振幅γm和初相位Φmn具有高可靠性。另一方面，如果減法器71的輸出值較大，由于可以推測存在運(yùn)動(dòng)對象，則認(rèn)為振幅γm和初相位Φmn的可靠性低。
LPF 73為用于減少由于外部干擾引起的從ABS電路72輸出的積分差值|ΔY(n)|中的過量波動(dòng)的濾波器。LPF最好設(shè)置有這樣的時(shí)間常數(shù)，從而提供一個(gè)能夠可靠地確定要拍攝的場景是處于熒光燈照明下還是處于非熒光燈照明下、并防止LPF對外部干擾反應(yīng)過于強(qiáng)烈的時(shí)間段。
如圖10所示，系數(shù)計(jì)算部74a根據(jù)LPF 73的輸出值輸出0到1間的一個(gè)值。具體來說，它在LPF 73輸出值大于臨界值thrB時(shí)輸出0，在LPF 73輸出值小于臨界值thrA時(shí)輸出1，而當(dāng)LPF 73的輸出值介于臨界值thrA和臨界值thrB之間時(shí)輸出線性內(nèi)插值。簡言之，當(dāng)LPF 73的輸出可靠性最高時(shí)它輸出1，而可靠性最低時(shí)輸出0。
如圖10所示，增益計(jì)算部74b根據(jù)LPF 73的輸出值輸出0到1間的一個(gè)值。具體來說，它在LPF 73輸出值大于臨界值thrB時(shí)輸出0，在LPF 73輸出值小于臨界值thrA時(shí)輸出1，而當(dāng)LPF 73的輸出值介于臨界值thrA和臨界值thrB之間時(shí)輸出線性內(nèi)插值。簡言之，當(dāng)LPF 73的輸出可靠性高時(shí)它輸出1，而可靠性低時(shí)輸出0。
LPF 75a利用由系數(shù)計(jì)算部74a得到的閃爍系數(shù)，對各階閃爍分量的相位Φmn執(zhí)行LPF處理。
乘法器75b將各階閃爍分量的振幅γm同增益計(jì)算部74b的輸出值相乘。
LPF 75a具有如上述圖11所示的結(jié)構(gòu)。當(dāng)系數(shù)a較大時(shí)，當(dāng)前檢測值重加權(quán)，而系數(shù)小時(shí)當(dāng)前檢測值輕加權(quán)，并且之前的檢測值重加權(quán)。通過這種設(shè)置，如果場景中出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)對象，那么可以通過使用先前的檢測值正確地進(jìn)行校正并消除校正誤差。
系數(shù)計(jì)算處理針對DFT的每一階進(jìn)行。基本上，DFT的第一階為主分量。然而，尤其在使用高速快門時(shí)產(chǎn)生高階分量的情況下，希望通過計(jì)算來確定高階增益。此外，因?yàn)槌裏晒鉄纛l譜之外的任何頻譜都遠(yuǎn)離熒光燈的相位分量，使得增益被抑制，所以即使通常計(jì)算確定到高階增益也不會(huì)引起問題為降低由于對象造成的校正誤差，可以不考慮Y(n)，為用于相位的LPF 75a選擇一個(gè)長的時(shí)間常數(shù)，并使只有LPF 75b根據(jù)Y(n)的函數(shù)而變化。然而，在從存在非反相熒光燈照明到不存在非反相熒光燈的照明的轉(zhuǎn)變情況下，可能發(fā)生緩慢的跟隨行為，反之亦然。
圖14是參數(shù)控制部的控制操作順序的流程圖。
參照圖14，在第一步或者步驟S30中，將當(dāng)前積分值Y(n)和K場前的積分值Y(n-k)間的差值設(shè)置為積分值差值ΔY(n)。
在下一步或者步驟S31中，將積分值差值ΔY(n)的絕對值設(shè)置為ΔYABS(n)。
在步驟S32中，將通過對ΔYABS(n)應(yīng)用LPF處理獲得的值設(shè)置為ΔYLPF_ABS(n)。
在步驟S33中，利用圖10中所示的函數(shù)由ΔYLPF_ABS(n)計(jì)算確定濾波系數(shù)。
在步驟S34中，利用圖5中所示的函數(shù)由ΔYLPF_ABS(n)計(jì)算確定抑制增益。
設(shè)置在上述圖像拾取裝置10的系統(tǒng)控制器14或者上述圖像拾取裝置100的系統(tǒng)控制器114中的參數(shù)控制部14*可以是具有圖15所示結(jié)構(gòu)的參數(shù)控制部14D。
圖15所示的參數(shù)控制部14D具有延遲量切換部80和兩個(gè)延遲電路85a、85b，每個(gè)延遲電路都具有可以自由切換的延遲量。
在參數(shù)控制部14D中，通過上述DFT模塊40或者DTF模塊140計(jì)算確定的各階閃爍分量的振幅γm和初相位Φmn輸入至LPF75a和乘法器75b中，并將當(dāng)前閃爍檢測區(qū)域的總積分值Y(n)和K場前的閃爍檢測區(qū)域的總積分值Y(n-k)輸入至上述延遲量切換部80中。
延遲量切換部80根據(jù)當(dāng)前積分值Y(n)和K場前的積分值Y(n-k)，控制閃爍分量的振幅γm延遲量和初相位Φmn延遲量的操作。延遲量切換部80包括減法器81，當(dāng)前閃爍檢測區(qū)域的積分值Y(n)和K場前的閃爍檢測區(qū)域的積分值Y(n-k)提供給它；與減法器81連接的絕對值(ABS)電路82；連接至ABS電路82的低通濾波器(LPF)83；和與LPF 83相連的切換控制部84。
在延遲量切換部80中，減法器81計(jì)算確定當(dāng)前積分值Y(n)和K場前的積分值Y(n-k)間的積分值差值ΔY(n)。
ABS電路82將減法器81的輸出值轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的絕對值。當(dāng)減法器81的輸出值很小時(shí)，可以假定沒有運(yùn)動(dòng)對象。因此認(rèn)為振幅γm和初相位Φmn具有高可靠性。另一方面，如果減法器81的輸出值較大，則由于可以推測存在運(yùn)動(dòng)對象，可認(rèn)為振幅γm和初相位Φmn的可靠性低。
LPF 83為用于減少由于外部干擾引起的從ABS電路82中輸出的積分差值|ΔY(n)|中的過量波動(dòng)的濾波器。LPF最好設(shè)置有時(shí)間常數(shù)，以提供一個(gè)能夠可靠地確定要拍攝的場景是處于熒光燈照明下還是處于非熒光燈照明下、并防止LPF對外部干擾反應(yīng)過于強(qiáng)烈的時(shí)間段。
如圖16所示，切換控制部84a根據(jù)LPF 83的輸出值輸出0到1間的一個(gè)值。具體來說，它在LPF 83輸出值大于臨界值thr時(shí)輸出0，而在LPF 83輸出值小于臨界值thr時(shí)輸出1。簡言之，當(dāng)LPF83的輸出可靠性高時(shí)它輸出1，而可靠性低時(shí)輸出0。
延遲電路85a在延遲電路85b中針對各階閃爍分量的振幅γm設(shè)置由切換控制部84指明的值。
延遲電路85b在延遲電路85b中針對各階閃爍分量的相位Φmn設(shè)置由切換控制部84指明的值。
如圖17所示，每個(gè)延遲電路85a、85b都具有延遲量為Z-k的延遲元件851和切換開關(guān)852。當(dāng)切換控制信號ctrl為1時(shí)，切換開關(guān)852選擇信號A，而切換控制信號ctrl為0時(shí)，切換開關(guān)852選擇信號B。簡言之，可靠性高時(shí)它選擇當(dāng)前信號A，但是為了使用可靠的先前檢測值而選擇K場前的信號。
系數(shù)計(jì)算處理針對DFT的每一階進(jìn)行?；旧希珼FT的第一階為主分量。然而，尤其在使用高速快門時(shí)產(chǎn)生高階分量的情況下，希望通過計(jì)算來確定高階增益。此外，因?yàn)槌裏晒鉄纛l譜之外的任何頻譜都遠(yuǎn)離熒光燈的相位分量，使得增益被抑制，所以即使通常計(jì)算確定到高階增益也不會(huì)引起問題。
圖18是參數(shù)控制部的控制操作順序的流程圖。
參照圖18，在第一步或者步驟S40中，將當(dāng)前積分值Y(n)和K場前的積分值Y(n-k)間的差值設(shè)置為積分值差值ΔY(n)。
在下一步或者步驟S41中，將積分至差值ΔY(n)的絕對值設(shè)置為ΔYABS(n)。
在步驟S42中，將通過對ΔYABS(n)應(yīng)用LPF處理獲得的值設(shè)置為ΔYLPF_ABS(n)。
在步驟S43中，延遲電路85a和延遲電路85b的延遲量在ΔYLPF_ABS(n)的基礎(chǔ)上根據(jù)圖16所示的函數(shù)進(jìn)行切換。
對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種閃爍減少方法，用于減少包含于在熒光燈照明下利用XY地址掃描型成像元件拍攝對象得到的視頻信號中的熒光燈閃爍分量，所述方法包括積分步驟，在長于水平周期的時(shí)間段內(nèi)對通過拍攝所述對象得到的輸入視頻信號進(jìn)行積分；歸一化步驟，對所述積分步驟中得到的積分值或鄰近場或幀的積分值之間的差值進(jìn)行歸一化；提取步驟，提取出在所述歸一化步驟中經(jīng)過歸一化的積分值或差值的頻譜；推定步驟，根據(jù)所述提取步驟中提取出的所述頻譜推定所述閃爍分量；減法步驟，獲取通過在長于水平周期的時(shí)間段內(nèi)對所述輸入視頻信號進(jìn)行積分得到的當(dāng)前積分值和當(dāng)前場之前數(shù)場的場的積分值，并確定所述積分值的差值；計(jì)算步驟，根據(jù)所述減法步驟中確定的積分值差值計(jì)算處于熒光燈照明下的概率；閃爍減少信號生成步驟，生成閃爍減少信號，用以根據(jù)由所述積分值差值計(jì)算出來的處于熒光燈照明下的概率，刪除所述推定步驟中推定出的閃爍分量；以及算術(shù)運(yùn)算步驟，對所述輸入視頻信號和所述閃爍減少信號生成步驟中生成的所述閃爍減少信號進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述閃爍分量的振幅分量和相位分量在所述推定步驟中根據(jù)所述提取步驟中提取出的所述頻譜計(jì)算確定，以及所述閃爍減少信號生成步驟包括抑制系數(shù)計(jì)算步驟，根據(jù)由所述積分值差值計(jì)算確定的處于熒光燈照明下的概率，計(jì)算確定抑制系數(shù)；以及乘法步驟，將所述抑制系數(shù)計(jì)算步驟中計(jì)算確定的所述抑制系數(shù)和所述推定步驟中計(jì)算確定的所述振幅分量相乘。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述閃爍分量的振幅分量和相位分量在所述推定步驟中根據(jù)所述提取步驟中提取出的所述頻譜計(jì)算確定，以及所述閃爍減少信號生成步驟包括濾波系數(shù)計(jì)算步驟，根據(jù)由所述積分值差值計(jì)算確定的處于熒光燈照明下的概率，計(jì)算確定濾波系數(shù)；以及應(yīng)用步驟，將所述濾波系數(shù)計(jì)算步驟中計(jì)算確定的所述濾波系數(shù)應(yīng)用于在所述推定步驟中計(jì)算確定的所述振幅分量和所述相位分量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述閃爍分量的振幅分量和相位分量在所述推定步驟中根據(jù)所述提取步驟中提取出的所述頻譜計(jì)算確定，以及所述閃爍減少信號生成步驟包括抑制系數(shù)計(jì)算步驟，根據(jù)由所述積分值差值計(jì)算確定的處于熒光燈照明下的概率，計(jì)算確定抑制系數(shù)；濾波系數(shù)計(jì)算步驟，根據(jù)處于熒光燈照明下的概率，計(jì)算確定濾波系數(shù)；乘法步驟，將所述抑制系數(shù)計(jì)算步驟中算出的所述抑制系數(shù)和在所述推定步驟中計(jì)算確定的所述振幅分量相乘；以及應(yīng)用步驟，將所述濾波系數(shù)計(jì)算步驟中計(jì)算確定的所述濾波系數(shù)應(yīng)用于在所述推定步驟中計(jì)算確定的所述相位分量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述閃爍分量的振幅分量和相位分量在所述推定步驟中根據(jù)所述提取步驟提取出的所述頻譜計(jì)算確定，以及所述閃爍減少信號生成步驟包括保存步驟，保存所述推定步驟中算出的所述閃爍分量的振幅數(shù)據(jù)和相位數(shù)據(jù)；切換信號計(jì)算步驟，根據(jù)處于熒光燈照明下的概率，計(jì)算確定用于選擇當(dāng)前振幅和相位或先前振幅和相位的切換信號；以及切換步驟，針對振幅分量和相位分量，利用在所述切換信號計(jì)算步驟中計(jì)算確定的切換信號，切換至當(dāng)前數(shù)據(jù)或先前數(shù)據(jù)。
6.一種閃爍減少電路，用于減少包含于在熒光燈照明下利用XY地址掃描型成像元件拍攝對象得到的視頻信號中的熒光燈閃爍分量，所述電路包括積分裝置，用于在長于水平周期的時(shí)間段內(nèi)對通過拍攝所述對象得到的輸入視頻信號進(jìn)行積分；歸一化裝置，用于對所述積分裝置得到的積分值或鄰近場或幀的積分值之間的差值進(jìn)行歸一化提取裝置，用于提取出通過所述歸一化裝置歸一化的積分值或差值的頻譜；推定裝置，用于根據(jù)所述提取裝置提取出的所述頻譜推定所述閃爍分量；減法裝置，用于獲取通過在長于水平周期的時(shí)間段內(nèi)對所述輸入視頻信號進(jìn)行積分得到的當(dāng)前積分值和當(dāng)前場之前數(shù)場的場的積分值，并確定所述積分值的差值；計(jì)算裝置，用于根據(jù)所述減法裝置確定的所述積分值差值計(jì)算處于熒光燈照明下的概率；閃爍減少信號生成裝置，用于生成閃爍減少信號，用以根據(jù)由所述積分值差值計(jì)算出來的處于熒光燈照明下的概率，刪除由所述推定裝置推定出的所述閃爍分量；以及算術(shù)運(yùn)算裝置，對所述輸入視頻信號和所述閃爍減少信號生成裝置生成的所述閃爍減少信號進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電路，其中所述推定裝置根據(jù)所述提取裝置提取出的所述頻譜，計(jì)算確定所述閃爍分量的振幅分量和相位分量，以及所述閃爍減少信號生成裝置包括抑制系數(shù)計(jì)算裝置，用于根據(jù)由所述積分值差值計(jì)算確定的處于熒光燈照明下的概率，計(jì)算確定抑制系數(shù)；以及乘法裝置，用于將所述抑制系數(shù)計(jì)算裝置計(jì)算確定的所述抑制系數(shù)和所述推定裝置計(jì)算確定的所述振幅分量相乘。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電路，其中所述推定裝置根據(jù)所述提取裝置提取出的所述頻譜，計(jì)算確定所述閃爍分量的振幅分量和相位分量，以及所述閃爍減少信號生成裝置包括濾波系數(shù)計(jì)算裝置，用于根據(jù)由所述積分值差值計(jì)算確定的處于熒光燈照明下的概率，計(jì)算確定濾波系數(shù)；以及濾波裝置，用于將所述濾波系數(shù)計(jì)算裝置計(jì)算確定的所述濾波系數(shù)應(yīng)用于所述推定裝置計(jì)算確定的所述振幅分量和所述相位分量。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電路，其中所述推定裝置根據(jù)所述提取裝置提取出的所述頻譜，計(jì)算確定所述閃爍分量的振幅分量和相位分量，以及所述閃爍減少信號生成裝置包括抑制系數(shù)計(jì)算裝置，用于根據(jù)由所述積分值差值計(jì)算確定的處于熒光燈照明下的概率，計(jì)算確定抑制系數(shù)；濾波系數(shù)計(jì)算裝置，用于根據(jù)處于熒光燈照明下的概率，計(jì)算確定濾波系數(shù)；乘法裝置，將所述抑制系數(shù)計(jì)算裝置算出的所述抑制系數(shù)和所述推定裝置計(jì)算確定的所述振幅分量相乘；以及濾波裝置，將所述濾波系數(shù)計(jì)算裝置計(jì)算確定的所述濾波系數(shù)應(yīng)用于所述推定裝置計(jì)算確定的所述相位分量。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電路，其中所述推定裝置根據(jù)所述提取裝置提取出的所述頻譜，計(jì)算確定所述閃爍分量的振幅分量和相位分量，以及所述閃爍減少信號生成裝置包括延遲裝置，用于保存所述推定裝置算出的所述閃爍分量的振幅數(shù)據(jù)和相位數(shù)據(jù)；切換信號計(jì)算裝置，用于根據(jù)由所述積分值差值計(jì)算出來的處于熒光燈照明下的概率，計(jì)算確定用于選擇當(dāng)前振幅和相位或先前振幅和相位的切換信號；以及切換裝置，針對振幅分量和相位分量，利用所述切換信號切換至當(dāng)前數(shù)據(jù)或先前數(shù)據(jù)。
11.一種帶有閃爍減少電路的圖像拾取裝置，所述閃爍減少電路用于減少包含于在熒光燈照明下利用XY地址掃描型成像元件拍攝對象得到的視頻信號中的熒光燈閃爍分量，所述電路包括積分裝置，用于在長于水平周期的時(shí)間段內(nèi)對通過拍攝所述對象得到的輸入視頻信號進(jìn)行積分；歸一化裝置，用于對所述積分裝置得到的積分值或鄰近場或幀的積分值之間的差值進(jìn)行歸一化提取裝置，用于提取出通過所述歸一化裝置歸一化的積分值或差值的頻譜；推定裝置，用于根據(jù)所述提取裝置提取出的所述頻譜推定所述閃爍分量；減法裝置，用于獲取通過在長于水平周期的時(shí)間段內(nèi)對所述輸入視頻信號進(jìn)行積分得到的當(dāng)前積分值和當(dāng)前場之前數(shù)場的場的積分值，并確定所述積分值的差值；計(jì)算裝置，用于根據(jù)所述減法裝置確定的所述積分值差值計(jì)算處于熒光燈照明下的概率；閃爍減少信號生成裝置，用于生成閃爍減少信號，用以根據(jù)由所述積分值差值計(jì)算出來的處于熒光燈照明下的概率，刪除由所述推定裝置推定出的所述閃爍分量；以及算術(shù)運(yùn)算裝置，對所述輸入視頻信號和所述閃爍減少信號生成裝置生成的所述閃爍減少信號進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其中所述推定裝置根據(jù)所述提取裝置提取出的所述頻譜，計(jì)算確定所述閃爍分量的振幅分量和相位分量，以及所述閃爍減少信號生成裝置包括抑制系數(shù)計(jì)算裝置，用于根據(jù)由所述積分值差值計(jì)算確定的處于熒光燈照明下的概率，計(jì)算確定抑制系數(shù)；以及乘法裝置，用于將所述抑制系數(shù)計(jì)算裝置計(jì)算確定的所述抑制系數(shù)和所述推定裝置計(jì)算確定的所述振幅分量相乘。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其中所述推定裝置根據(jù)所述提取裝置提取出的所述頻譜，計(jì)算確定所述閃爍分量的振幅分量和相位分量，以及所述閃爍減少信號生成裝置包括濾波系數(shù)計(jì)算裝置，用于根據(jù)由所述積分值差值計(jì)算確定的處于熒光燈照明下的概率，計(jì)算確定濾波系數(shù)；以及濾波裝置，用于將所述濾波系數(shù)計(jì)算裝置計(jì)算確定的所述濾波系數(shù)應(yīng)用于所述推定裝置計(jì)算確定的所述振幅分量和所述相位分量。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其中所述推定裝置根據(jù)所述提取裝置提取出的所述頻譜，計(jì)算確定所述閃爍分量的振幅分量和相位分量，以及所述閃爍減少信號生成裝置包括抑制系數(shù)計(jì)算裝置，用于根據(jù)由所述積分值差值計(jì)算確定的處于熒光燈照明下的概率，計(jì)算確定抑制系數(shù)；濾波系數(shù)計(jì)算裝置，用于根據(jù)處于熒光燈照明下的概率，計(jì)算確定濾波系數(shù)；乘法裝置，將所述抑制系數(shù)計(jì)算裝置算出的所述抑制系數(shù)和所述推定裝置計(jì)算確定的所述振幅分量相乘；以及濾波裝置，將所述濾波系數(shù)計(jì)算裝置計(jì)算確定的所述濾波系數(shù)應(yīng)用于所述推定裝置計(jì)算確定的所述相位分量。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其中所述推定裝置根據(jù)所述提取裝置提取出的所述頻譜，計(jì)算確定所述閃爍分量的振幅分量和相位分量，以及所述閃爍減少信號生成裝置包括延遲裝置，用于保存所述推定裝置算出的所述閃爍分量的振幅數(shù)據(jù)和相位數(shù)據(jù)；切換信號計(jì)算裝置，用于根據(jù)由所述積分值差值計(jì)算出來的處于熒光燈照明下的概率，計(jì)算確定用于選擇當(dāng)前振幅和相位或先前振幅和相位的切換信號；以及切換裝置，針對振幅分量和相位分量，利用所述切換信號切換至當(dāng)前數(shù)據(jù)或先前數(shù)據(jù)。
16.一種閃爍減少電路，用于減少包含于在熒光燈照明下利用XY地址掃描型成像元件拍攝對象得到的視頻信號中的熒光燈閃爍分量，所述電路包括積分單元，用于在長于水平周期的時(shí)間段內(nèi)對通過拍攝所述對象得到的輸入視頻信號進(jìn)行積分；歸一化單元，用于對所述積分單元得到的積分值或鄰近場或幀的積分值之間的差值進(jìn)行歸一化提取單元，用于提取出通過所述歸一化單元?dú)w一化的積分值或差值的頻譜；推定單元，用于根據(jù)所述提取單元提取出的所述頻譜推定所述閃爍分量；減法單元，用于獲取通過在長于水平周期的時(shí)間段內(nèi)對所述輸入視頻信號進(jìn)行積分得到的當(dāng)前積分值和當(dāng)前場之前數(shù)場的場的積分值，并確定所述積分值的差值；計(jì)算單元，用于根據(jù)所述減法單元確定的所述積分值差值計(jì)算處于熒光燈照明下的概率；閃爍減少信號生成單元，用于生成閃爍減少信號，用以根據(jù)由所述積分值差值計(jì)算出來的處于熒光燈照明下的概率，刪除由所述推定單元推定出的所述閃爍分量；以及算術(shù)運(yùn)算單元，對所述輸入視頻信號和所述閃爍減少信號生成單元生成的所述閃爍減少信號進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算。
17.一種帶有閃爍減少電路的圖像拾取裝置，所述閃爍減少電路用于減少包含于在熒光燈照明下利用XY地址掃描型成像元件拍攝對象得到的視頻信號中的熒光燈閃爍分量，所述電路包括積分單元，用于在長于水平周期的時(shí)間段內(nèi)對通過拍攝所述對象得到的輸入視頻信號進(jìn)行積分；歸一化單元，用于對所述積分單元得到的積分值或鄰近場或幀的積分值之間的差值進(jìn)行歸一化提取單元，用于提取出通過所述歸一化單元?dú)w一化的積分值或差值的頻譜；推定單元，用于根據(jù)所述提取單元提取出的所述頻譜推定所述閃爍分量；減法單元，用于獲取通過在長于水平周期的時(shí)間段內(nèi)對所述輸入視頻信號進(jìn)行積分得到的當(dāng)前積分值和當(dāng)前場之前數(shù)場的場的積分值，并確定所述積分值的差值；計(jì)算單元，用于根據(jù)所述減法單元確定的所述積分值差值計(jì)算處于熒光燈照明下的概率；閃爍減少信號生成單元，用于生成閃爍減少信號，用以根據(jù)由所述積分值差值計(jì)算出來的處于熒光燈照明下的概率，刪除由所述推定單元推定出的所述閃爍分量；以及算術(shù)運(yùn)算單元，對所述輸入視頻信號和所述閃爍減少信號生成單元生成的所述閃爍減少信號進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算。
全文摘要
為了防止圖像質(zhì)量下降，如果場景中存在運(yùn)動(dòng)對象，通過使用先前檢測出的值，則能夠在沒有錯(cuò)誤校正閃爍的風(fēng)險(xiǎn)的情況下對閃爍進(jìn)行校正。將通過在不短于水平周期期間內(nèi)對包括閃爍分量的輸入視頻信號進(jìn)行積分得到的積分值和鄰近場或幀的積分值之間的差值進(jìn)行歸一化。然后，推定閃爍分量的振幅分量和相位分量。根據(jù)處于熒光燈照明下的概率，生成用于除去所推定出的閃爍分量的振幅分量和相位分量的閃爍系數(shù)。通過計(jì)算確定閃爍系數(shù)和輸入視頻信號，從而得到減少了閃爍分量的視頻信號。
文檔編號H04N5/243GK1929562SQ20061012868
公開日2007年3月14日 申請日期2006年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月8日
發(fā)明者野村博文, 伊東真博 申請人:索尼株式會(huì)社