(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を撮像する撮像手段から出力された画像データに含まれるフリッカを抑圧する画像処理装置において、
現フィールドの画像データの平均値に対応する第１の値と、前記撮像手段の撮像周波数と照明の明滅周波数との干渉周期に相当するフィールド数分の画像データの平均値に対応する第２の値と、を算出する第１の手段と、
前記第１および第２の値を用いた演算によって現フィールドの補正画像データを生成する第２の手段と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項２】
前記第２の手段は、現フィールドの画像データに、前記第２の値を前記第１の値で除算した結果を乗算することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記第１の値は、現フィールドの画像データを積分した積分値であり、前記第２の値は、前記撮像手段の撮像周波数と照明の明滅周波数との干渉周期に相当するフィールド数分の画像データを積分した積分値であることを特徴とする請求項１または２に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記第１および第２の積分値を算出する際に、記憶されたフィールドの中央部の一部の画像データを用いて積分値を算出することを特徴とする請求項３に記載の画像処理装置。
【請求項５】
被写体を撮像する撮像手段から出力された画像データに含まれるフリッカを抑圧する画像処理方法において、
現フィールドの画像データの平均値に対応する第１の値と、前記撮像手段の撮像周波数と照明の明滅周波数との干渉周期に相当するフィールド数分の画像データの平均値に対応する第２の値と、を算出する第１工程と、
前記第１および第２の値を用いた演算によって現フィールドの補正画像データを生成する第２工程と、
を含むことを特徴とする画像処理方法。
【請求項６】
前記第２工程は、現フィールドの画像データに、前記第２の値を前記第１の値で除算した結果を乗算することを特徴とする請求項５に記載の画像処理方法。
【請求項７】
前記第１の値は、現フィールドの画像データを積分した積分値であり、前記第２の値は、前記撮像手段の撮像周波数と照明の明滅周波数との干渉周期に相当するフィールド数分の画像データを積分した積分値であることを特徴とする請求項５または６に記載の画像処理方法。
【請求項８】
前記第１および第２の積分値を算出する際に、記憶されたフィールドの中央部の一部の画像データを用いて積分値を算出することを特徴とする請求項７に記載の画像処理方法。
【請求項９】
被写体を撮像する撮像手段から出力された画像データに含まれるフリッカを抑圧する画像処理方法をコンピュータに実行させるプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体において、
現フィールドの画像データの平均値に対応する第１の値と、前記撮像手段の撮像周波数と照明の明滅周波数との干渉周期に相当するフィールド数分の画像データの平均値に対応する第２の値と、を算出する第１手順と、
前記第１および第２の値を用いた演算によって現フィールドの補正画像データを生成する第２手順と、
を実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項１０】
前記第２手順は、現フィールドの画像データに、前記第２の値を前記第１の値で除算した結果を乗算することを特徴とする請求項９に記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項１１】
前記第１の値は、現フィールドの画像データを積分した積分値であり、前記第２の値は、前記撮像工程の撮像周波数と照明の明滅周波数との干渉周期に相当するフィールド数分の画像データを積分した積分値であることを特徴とする請求項９または１０に記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項１２】
前記第１および第２の積分値を算出する際に、記憶されたフィールドの中央部の一部の画像データを用いて積分値を算出する手順を実行させることを特徴とする請求項１１に記載のコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項１３】
被写体を撮像する撮像手段から出力された画像データに含まれるフリッカを抑圧する画像処理装置において、
現フィールドの画像データを積分して第１の積分値を算出し、前記撮像手段の撮像周波数と照明の明滅周波数との干渉周期に相当するフィールド数分の画像データを積分して第２の積分値を算出する積分値算出手段と、
前記第１および第２の積分値を用いた演算によって現フィールドの補正画像データを生成する補正画像データ生成手段と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項１４】
被写体を撮像する撮像手段から出力された画像データに含まれるフリッカを抑圧する画像処理方法において、
現フィールドの画像データを積分して第１の積分値を算出し、前記撮像手段の撮像周波数と照明の明滅周波数との干渉周期に相当するフィールド数分の画像データを積分して第２の積分値を算出する第１工程と、
前記第１および第２の積分値を用いた演算によって現フィールドの補正画像データを生成する第２工程と、
を含むことを特徴とする画像処理方法。
【請求項１５】
被写体を撮像する撮像手段から出力された画像データに含まれるフリッカを抑圧する画像処理方法をコンピュータに実行させるプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体において、
現フィールドの画像データを積分して第１の積分値を算出し、前記撮像手段の撮像周波数と照明の明滅周波数との干渉周期に相当するフィールド数分の画像データを積分して第２の積分値を算出する第１手順と、
前記第１および第２の積分値を用いた演算によって現フィールドの補正画像データを生成する第２手順と、
を実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像管または撮像素子から伝送された画像信号を処理する画像処理装置および画像処理方法に関し、特に蛍光灯フリッカを抑圧する処理を行う画像処理装置、画像処理方法およびその方法をコンピュータに実行させるプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、被写体を撮像するテレビジョンカメラ（撮像装置）は、画素情報をテレビジョン受像機において画像が再現されるような画像信号に変換するものである。その際、画素情報は、２次元的に分布した画素の輝度値によって表現され、テレビジョンカメラ（撮像装置）は、その画素情報を所定の伝送方式に基づいて１次元の画像信号に変換する処理を行っている。
【０００３】
テレビジョンにおいては、通常、１次元の画像信号に変換する処理すなわち走査としてラスタ走査が採用されており、基本的には、画面を左から右に順に見ていき、画面上の各画素位置での輝度値や色情報を取り出す水平走査と、水平走査を順に画面の上から下に行う垂直走査とによって画面全体の画像情報を取り出している。特に、水平走査を走査線ｎ−１本飛びに行い、画面全体をｎ回の垂直走査によって終了する飛越し走査が行われている。飛越し走査において１画面すなわち１フレームを構成するためには、ｎ回の垂直走査すなわちｎフィールドを必要とする。
【０００４】
現在、利用されているカラーテレビジョンの伝送方式として、ＮＴＳＣ方式、ＰＡＬ方式およびＳＥＣＡＭ方式の３つの方式が採用されているが、ここでは特にＮＴＳＣ方式を採用した場合を考える。
【０００５】
ＮＴＳＣ方式においては、走査線数を５２５本とし、奇数フィールドと偶数フィールドからなる２つのフィールドによって１フレームが構成されている。また、ＮＴＳＣ方式においては、フレーム周波数はｆ＝３０Ｈｚすなわち、６０フィールド／秒の走査が行われている。
【０００６】
このＮＴＳＣ方式のテレビジョンカメラ特にアナログ型の撮像管によって、５０Ｈｚ電源を使用した蛍光灯を照明とした被写体を撮像する際に、一定の周期による瞬きすなわちフリッカを伴った画像信号が生じる。図７は、５０Ｈｚ電源を使用した蛍光灯の放電、６０フィールド／秒方式のテレビジョンカメラにおけるフィールド走査、およびこれら条件において生じるフリッカを説明する図である。
【０００７】
図７に示すように、屋内にて使用されている一般の蛍光灯は、５０Ｈｚの交流電圧によって、１００Ｈｚの明滅すなわち、１／１００秒周期の放電を繰り返している。これに対して、６０フィールド／秒方式のテレビジョンカメラにおいては、１フィールドの走査を行うのに１／６０秒費やしている。従って、蛍光灯において５回の放電に費やす時間と、６０フィールド／秒方式のテレビジョンカメラにおいて３回のフィールド走査に費やす時間とが、共に１／２０秒となり、この時間間隔において、蛍光灯の放電タイミングとテレビジョンカメラの１フィールド内のある画素位置の走査タイミングが一致してしまう。
【０００８】
蛍光灯において放電電圧が印加された直後は、その輝度が比較的高くなるため、その瞬間の被写体からの反射光もまた比較的大きな強度を有し、その強度の大きな反射光を検出する画素位置において瞬間的に大きな信号が得られる。この信号を画像信号として、テレビジョン受像機に伝送し、画像を再現すると、２０Ｈｚの瞬きすなわちフリッカが感じられる。
【０００９】
例えば、図７において、蛍光灯の放電番号１、６および１１として番号の付された放電タイミングと、テレビジョンカメラのフィールド番号１、４および７として番号の付されたフィールド走査タイミングとにおいて、それぞれに対応するフリッカ番号ａ１、ａ２およびａ３として番号の付されたフリッカが生じている。その他の蛍光灯の放電番号とテレビジョンカメラのフィールド番号に対しても同様に、ｂ１、ｂ２およびｂ３、ｃ１、ｃ２およびｃ３、ｄ１、ｄ２およびｄ３、ｅ１、ｅ２およびｅ３としてそれぞれ番号の付された３フィールドを１周期としたフリッカが生じている。
【００１０】
また、テレビジョンカメラとしてＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅ  ｃｏｕｐｌｅｄ  ｄｅｖｉｃｅ）等のディジタル型の固体撮像装置を使用した場合においても、２次元に配列された画素に被写体からの反射光を受光させるシャッターのシャッタースピードがアナログ型の撮像管におけるフィールド走査周波数に相当するため、そのシャッタースピードが６０Ｈｚすなわち６０回／秒である場合には、上記したフリッカの問題が生じてしまう。
【００１１】
そこで、以上のようなフリッカを抑圧するために、アナログ型の撮像管において蛍光灯フリッカ抑圧撮像装置が提案されている。図８は、従来における蛍光灯フリッカ抑圧撮像装置の概略構成を示すブロック図である。
【００１２】
図８において、撮像素子１０１から出力される輝度信号が利得制御器１０２に入力され、入力された輝度信号のレベルが調節される。利得制御器１０２を介した輝度信号は、Ａ／Ｄ変換器１０３に送信されてディジタル変換が施され、続くディジタル画像信号処理装置１０４において適切な信号処理が行われる。画像信号処理装置１０４においてディジタル処理の施されたディジタル輝度信号は、Ｄ／Ａ変換器１０５に送信されてアナログ変換を施され、出力装置１０６において画像として表示される。
【００１３】
画像信号処理装置１０４においてディジタル処理の施されたディジタル輝度信号はまた、積分器１０７に送信される。積分器１０７においては、このように順次送信されるディジタル輝度信号との加算によって１フィールド分の積分値ディジタルデータ信号を生成する。生成された積分値ディジタルデータ信号は、利得演算器１０８に送信される。利得演算器１０８においては、ある基準値を積分値ディジタルデータ信号の示す積分値によって除算することにより利得を算出する。
【００１４】
ここで、積分値ディジタルデータ信号は、フリッカによって生じた過度な輝度信号を含んだ信号であり、利得演算器１０８による利得の算出によって、ある基準値すなわちフリッカの含まれない積分値ディジタルデータ信号への補正が可能になる。算出された利得は、１フィールド遅延器１０９に利得信号として送信され、１フィールド走査時間の経過後に利得制御器１０２に入力される。利得制御器１０２においては、利得信号に基づいて撮像素子１０１から入力される輝度信号のレベルを調節し、上述した処理が繰り返される。
【００１５】
以上の処理を図９にタイミングチャートとして示す。図９において、第ｎフィールドの走査の開始から終了までの各輝度信号は、積分器１０７において加算され、第ｎフィールドの積分値が求められる。続く第ｎ＋１フィールドの走査の開始から終了までの各輝度信号は、同じく積分器１０７において加算されて第ｎ＋１フィールドの積分値が求められる。この際、同じタイミングにおいて第ｎフィールドの積分値が利得演算器１０８に入力されて第ｎフィールドの利得が求められる。
【００１６】
さらに、第ｎ＋２フィールドの走査の開始から終了までの各輝度信号は、同じく積分器１０７において加算されて第ｎ＋２フィールドの積分値が求められる。この際、同じタイミングにおいて、第ｎフィールドの利得のつぎのブロックへの送信の待機、すなわち１フィールド走査時間の遅延が行われ、かつ第ｎ＋１フィールドの積分値は利得演算器１０８に入力されて第ｎ＋１フィールドの利得が求められる。
【００１７】
さらに、続く第ｎ＋３フィールドの走査の開始から終了までの各輝度信号は、同じく積分器１０７において加算されて第ｎ＋２フィールドの積分値が求められる。この際、同じタイミングにおいて、第ｎフィールドの利得のつぎのブロックへの送信の待機すなわち１フィールド走査時間の遅延が行われ、かつ第ｎ＋１フィールドの積分値は利得演算器１０８に入力されて第ｎ＋１フィールドの利得が求められる。
【００１８】
以上のタイミングにおける処理は、図８において、積分器１０７、利得演算器１０８および１フィールド遅延器１０９が、同期信号発生器１１０から発せられる同期信号を受信することにより達成されている。よって、利得制御器１０２から出力される輝度信号に対して、常に現在から３番目の過去のフィールドの輝度信号に基づいて、フリッカを補正した利得制御が行われ、利得制御された信号を元に画像の表示が達成される。
【００１９】
また、従来におけるディジタル型の固体撮像装置においては、以上に説明した蛍光灯フリッカを抑圧するために、被写体からの反射光を取り込んでいる時間すなわち各画素における１回の受光時間を１／１００秒に固定する方法がある。この場合、１００Ｈｚ明滅の蛍光灯の放電間隔である１／１００秒の間に、ＣＣＤの画素にはフリッカを含めた多くの受光量を示す信号を得ることができ、フリッカによる過度な強度の信号が目立たなくなる。
【００２０】
さらに、従来におけるディジタル型の固体撮像装置においては、画素の１回の受光時間を可変可能な機械式のアイリスを設けることによって、定期的なフリッカの発生を回避することが可能である。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のアナログ型の撮像管における蛍光灯フリッカ抑圧撮像装置においては、Ａ／Ｄ変換器およびＤ／Ａ変換器を備えた、アナログ型の撮像管に対する蛍光灯フリッカを抑圧撮像装置であり、装置の構成が比較的大型となり、またＣＣＤ等を用いた小型のディジタル型の固体撮像装置に対して考慮されたものではなかった。
【００２２】
特に、テレビ会議やテレビ電話等に使用されるテレビジョンカメラとして小型のＣＣＤカメラを使用することが多く、従来のアナログ型の撮像管における蛍光灯フリッカ抑圧撮像装置では対応できない。パーソナルコンピュータを使用したテレビ電話に至っては、交換機の帯域制限のために単位時間に送出される画面数を減らさずを得ず、１画面内にフリッカの含まれる割合が高くなるという問題がある。
【００２３】
また、ｎフィールドの積分値に基づいてｎ＋３フィールドの輝度信号を利得制御しているため、直後に走査されるフィールドに対する相関がなく、各フィールド間における連続した輝度調整が達成されていなかった。さらに、利得制御によって得られた輝度信号は、利得を算出するために過去に用いられたすべての積分値に関係したフィードバック処理が行われており、外部からの突発的なノイズが輝度信号に混入した際には、そのノイズ信号に影響した輝度信号が生成され続けるという問題があった。
【００２４】
また、従来のディジタル型の固体撮像装置において、以上に説明した蛍光灯フリッカを抑圧するために、１回の受光時間を１／１００秒に固定する方法では、周囲の照明光度に応じて受光時間を可変し、最適な輝度強度を得るためのオートアイリス機能が使用できないという問題があった。加えて、機械式のアイリスを設ける方法では、装置の構成が複雑かつ大きくなり、高価になるという問題が生じていた。
【００２５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、蛍光灯フリッカを抑圧し、かつアナログ型およびディジタル型のテレビジョンカメラに共に対応した画像処理装置、画像処理方法およびその方法をコンピュータに実行させるプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することを目的とする。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１の発明に係る画像処理装置は、被写体を撮像する撮像手段から出力された画像データに含まれるフリッカを抑圧する画像処理装置において、現フィールドの画像データの平均値に対応する第１の値と、前記撮像手段の撮像周波数と照明の明滅周波数との干渉周期に相当するフィールド数分の画像データの平均値に対応する第２の値と、を算出する第１の手段と、前記第１および第２の値を用いた演算によって現フィールドの補正画像データを生成する第２の手段と、を備えることを特徴とする。
【００２７】
この請求項１の発明によれば、現在対象となっているフィールド内に含まれるフリッカによって生じた輝度信号を目立たなくするように、第１の手段によって、そのフィールドにおける画像データ内の１フィールド画素平均値と、前記撮像手段の撮像周波数と照明の明滅周波数との干渉周期に相当するフィールド数分の現在および過去における画像データ内の複数フィールド画素平均値と、を算出し、第２の手段によって、それぞれ算出された１フィールド画素平均値および複数フィールド画素平均値とを使用した演算を、現在対象となっているフィールド内の画像データのそれぞれに施して補正画像データを生成しているので、現在対象となっているフィールドに含まれるフリッカだけでなく、過去の連続的に走査された数フィールドに含まれるフリッカを考慮したフリッカ抑圧が可能となる。
【００２８】
また、請求項２の発明に係る画像処理装置は、請求項１の発明において、前記第２の手段は、現フィールドの画像データに、前記第２の値を前記第１の値で除算した結果を乗算することを特徴とする。
【００２９】
この請求項２の発明によれば、請求項１の発明における作用に加えて、１つの除算と１つの乗算とからなる簡単な演算によって、補正画像データを生成することができるので、演算処理をより高速に行える。
【００３０】
また、請求項３の発明に係る画像処理装置は、請求項１または２の発明において、前記第１の値は、現フィールドの画像データを積分した積分値であり、前記第２の値は、前記撮像手段の撮像周波数と照明の明滅周波数との干渉周期に相当するフィールド数分の画像データを積分した積分値であることを特徴とする。
【００３１】
この請求項３の発明によれば、現在対象となっているフィールド内に含まれるフリッカによって生じた輝度信号を目立たなくするように、第１の手段によって、そのフィールドにおける画像データ内の１フィールド画素積分値と、前記撮像手段の撮像周波数と照明の明滅周波数との干渉周期に相当するフィールド数分の現在および過去における画像データ内の複数フィールド画素積分値と、を算出し、第２の手段によって、それぞれ算出された１フィールド画素積分値および複数フィールド画素積分値とを使用した演算を現在対象となっているフィールド内の画像データのそれぞれに施して補正画像データを生成しているので、現在対象となっているフィールドに含まれるフリッカだけでなく、過去の連続的に走査された数フィールドに含まれるフリッカを考慮したフリッカ抑圧が可能となる。
【００３２】
また、請求項４の発明に係る画像処理装置は、請求項３の発明において、前記積分値算出手段は、前記第１および第２の値を算出する際に、前記記憶手段に記憶されたフィールドの中央部の一部の画像データを用いて積分値を算出することを特徴とする。
【００３３】
この請求項４の発明によれば、請求項３の発明における作用に加えて、積分値を求める際に必要とされる画像データ数を削減でき、より高速な処理を可能にする。
【００３４】
また、請求項５の発明に係る画像処理方法は、被写体を撮像する撮像手段から出力された画像データに含まれるフリッカを抑圧する画像処理方法において、現フィールドの画像データの平均値に対応する第１の値と、前記撮像手段の撮像周波数と照明の明滅周波数との干渉周期に相当するフィールド数分の画像データの平均値に対応する第２の値と、を算出する第１工程と、前記第１および第２の値を用いた演算によって現フィールドの補正画像データを生成する第２工程と、を含むことを特徴とする。
【００３５】
この請求項５の発明によれば、現在対象となっているフィールド内に含まれるフリッカによって生じた輝度信号を目立たなくするように、そのフィールドにおける画像データ内の１フィールド画素平均値と、前記撮像手段の撮像周波数と照明の明滅周波数との干渉周期に相当するフィールド数分の現在および過去における画像データ内の複数フィールド画素平均値と、を算出し、それぞれ算出された１フィールド画素平均値および複数フィールド画素平均値とを使用した演算を現在対象となっているフィールド内の画像データのそれぞれに施して補正画像データを生成しているので、現在対象となっているフィールドに含まれるフリッカだけでなく、過去の連続的に走査された数フィールドに含まれるフリッカを考慮したフリッカ抑圧が可能となる。
【００３６】
また、請求項６の発明に係る画像処理方法は、請求項５の発明において、前記第２工程は、現フィールドの画像データに、前記第２の値を前記第１の値で除算した結果を乗算することを特徴とする。
【００３７】
この請求項６の発明によれば、請求項５の発明における作用に加えて、１つの除算と１つの乗算とからなる簡単な演算によって、補正画像データを生成することができるので、演算処理をより高速に行える。
【００３８】
また、請求項７の発明に係る画像処理方法は、請求項５または６の発明において、前記第１の値は、現フィールドの画像データを積分した積分値であり、前記第２の値は、前記撮像手段の撮像周波数と照明の明滅周波数との干渉周期に相当するフィールド数分の画像データを積分した積分値であることを特徴とする。
【００３９】
この請求項７の発明によれば、現在対象となっているフィールド内に含まれるフリッカによって生じた輝度信号を目立たなくするように、そのフィールドにおける画像データ内の１フィールド画素積分値と、前記撮像手段の撮像周波数と照明の明滅周波数との干渉周期に相当するフィールド数分の現在および過去における画像データ内の複数フィールド画素積分値と、を算出し、それぞれ算出された１フィールド画素積分値および複数フィールド画素積分値とを使用した演算を現在対象となっているフィールド内の画像データのそれぞれに施して補正画像データを生成しているので、現在対象となっているフィールドに含まれるフリッカだけでなく、過去の連続的に走査された数フィールドに含まれるフリッカを考慮したフリッカ抑圧が可能となる。
【００４０】
また、請求項８の発明に係る画像処理方法は、請求項７の発明において、前記第１および第２の値を算出する際に、記憶されたフィールドの中央部の一部の画像データを用いて積分値を算出することを特徴とする。
【００４１】
この請求項８の発明によれば、請求項７の発明における作用に加えて、積分値を求める際に必要とされる画像データ数を削減でき、より高速な処理を可能にする。
【００４２】
また、請求項９の発明に係るコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、被写体を撮像する撮像手段から出力された画像データに含まれるフリッカを抑圧する画像処理方法をコンピュータに実行させるプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体において、現フィールドの画像データの平均値に対応する第１の値と、前記撮像手段の撮像周波数と照明の明滅周波数との干渉周期に相当するフィールド数分の画像データの平均値に対応する第２の値と、を算出する第１手順と、前記第１および第２の値を用いた演算によって現フィールドの補正画像データを生成する第２手順と、を実行させることを特徴とする。
【００４３】
この請求項９の発明によれば、コンピュータを利用したコンピュータプログラム上において、現在対象となっているフィールド内に含まれるフリッカによって生じた輝度信号を目立たなくするように、そのフィールドにおける画像データ内の１フィールド画素平均値と、前記撮像手段の撮像周波数と照明の明滅周波数との干渉周期に相当するフィールド数分の現在および過去における画像データ内の複数フィールド画素平均値と、を算出し、それぞれ算出された１フィールド画素平均値および複数フィールド画素平均値とを使用した演算を現在対象となっているフィールド内の画像データのそれぞれに施して補正画像データを生成するように実行されるので、現在対象となっているフィールドに含まれるフリッカだけでなく、過去の連続的に走査された数フィールドに含まれるフリッカを考慮したフリッカ抑圧が可能となる。
【００４４】
また、請求項１０の発明に係るコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、請求項９の発明において、前記第２手順は、現フィールドの画像データに、前記第２の値を前記第１の値で除算した結果を乗算することを特徴とする。
【００４５】
この請求項１０の発明によれば、請求項９の発明における作用に加えて、１つの除算と１つの乗算とからなる簡単な演算によって、補正画像データを生成することができるので、コンピュータにおける演算処理をより高速に行える。
【００４６】
また、請求項１１の発明に係るコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、請求項９または１０の発明において、前記第１の値は、現フィールドの画像データを積分した積分値であり、前記第２の値は、前記撮像工程の撮像周波数と照明の明滅周波数との干渉周期に相当するフィールド数分の画像データを積分した積分値であることを特徴とする。
【００４７】
この請求項１１の発明によれば、コンピュータを利用したコンピュータプログラム上において、現在対象となっているフィールド内に含まれるフリッカによって生じた輝度信号を目立たなくするように、そのフィールドにおける画像データ内の１フィールド画素積分値と、前記撮像手段の撮像周波数と照明の明滅周波数との干渉周期に相当するフィールド数分の現在および過去における画像データ内の複数フィールド画素積分値と、を算出し、それぞれ算出された１フィールド画素積分値および複数フィールド画素積分値とを使用した演算を現在対象となっているフィールド内の画像データのそれぞれに施して補正画像データを生成するように実行されるので、現在対象となっているフィールドに含まれるフリッカだけでなく、過去の連続的に走査された数フィールドに含まれるフリッカを考慮したフリッカ抑圧が可能となる。
【００４８】
また、請求項１２の発明に係るコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、請求項１１の発明において、前記第１および第２の値を算出する際に、記憶されたフィールドの中央部の一部の画像データを用いて積分値を算出する手順を実行させることを特徴とする。
【００４９】
この請求項１２の発明によれば、請求項１１の発明における作用に加えて、積分値を求める際に必要とされる画像データ数を削減でき、より高速な処理を可能にする。
【００５０】
また、請求項１３の発明に係る画像処理装置は、被写体を撮像する撮像手段から出力された画像データに含まれるフリッカを抑圧する画像処理装置において、現フィールドの画像データを積分して第１の積分値を算出し、前記撮像手段の撮像周波数と照明の明滅周波数との干渉周期に相当するフィールド数分の画像データを積分して第２の積分値を算出する積分値算出手段と、前記第１および第２の積分値を用いた演算によって現フィールドの補正画像データを生成する補正画像データ生成手段と、を備えることを特徴とする。
【００５１】
この請求項１３の発明によれば、現在対象となっているフィールド内に含まれるフリッカによって生じた輝度信号を目立たなくするように、積分値算出手段によって、そのフィールドにおける画像データ内の１フィールド画素積分値と、前記撮像手段の撮像周波数と照明の明滅周波数との干渉周期に相当するフィールド数分の現在および過去における画像データ内の複数フィールド画素積分値と、を算出し、補正画像データ生成手段によって、それぞれ算出された１フィールド画素積分値および複数フィールド画素積分値とを使用した演算を現在対象となっているフィールド内の画像データのそれぞれに施して補正画像データを生成しているので、現在対象となっているフィールドに含まれるフリッカだけでなく、過去の連続的に走査された数フィールドに含まれるフリッカを考慮したフリッカ抑圧が可能となる。
【００５２】
また、請求項１４の発明に係る画像処理方法は、被写体を撮像する撮像手段から出力された画像データに含まれるフリッカを抑圧する画像処理方法において、現フィールドの画像データを積分して第１の積分値を算出し、前記撮像手段の撮像周波数と照明の明滅周波数との干渉周期に相当するフィールド数分の画像データを積分して第２の積分値を算出する第１工程と、前記第１および第２の積分値を用いた演算によって現フィールドの補正画像データを生成する第２工程と、を含むことを特徴とする。
【００５３】
この請求項１４の発明によれば、現在対象となっているフィールド内に含まれるフリッカによって生じた輝度信号を目立たなくするように、そのフィールドにおける画像データ内の１フィールド画素積分値と、前記撮像手段の撮像周波数と照明の明滅周波数との干渉周期に相当するフィールド数分の現在および過去における画像データ内の複数フィールド画素積分値と、を算出し、それぞれ算出された１フィールド画素積分値および複数フィールド画素積分値とを使用した演算を現在対象となっているフィールド内の画像データのそれぞれに施して補正画像データを生成しているので、現在対象となっているフィールドに含まれるフリッカだけでなく、過去の連続的に走査された数フィールドに含まれるフリッカを考慮したフリッカ抑圧が可能となる。
【００５４】
また、請求項１５の発明に係るコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、被写体を撮像する撮像手段から出力された画像データに含まれるフリッカを抑圧する画像処理方法をコンピュータに実行させるプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体において、現フィールドの画像データを積分して第１の積分値を算出し、前記撮像手段の撮像周波数と照明の明滅周波数との干渉周期に相当するフィールド数分の画像データを積分して第２の積分値を算出する第１手順と、前記第１および第２の積分値を用いた演算によって現フィールドの補正画像データを生成する第２手順と、を実行させることを特徴とする。
【００５５】
この請求項１５の発明によれば、コンピュータを利用したコンピュータプログラム上において、現在対象となっているフィールド内に含まれるフリッカによって生じた輝度信号を目立たなくするように、そのフィールドにおける画像データ内の１フィールド画素積分値と、前記撮像手段の撮像周波数と照明の明滅周波数との干渉周期に相当するフィールド数分の現在および過去における画像データ内の複数フィールド画素積分値と、を算出し、それぞれ算出された１フィールド画素積分値および複数フィールド画素積分値とを使用した演算を現在対象となっているフィールド内の画像データのそれぞれに施して補正画像データを生成するように実行されるので、現在対象となっているフィールドに含まれるフリッカだけでなく、過去の連続的に走査された数フィールドに含まれるフリッカを考慮したフリッカ抑圧が可能となる。
【００５６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係る画像処理装置および画像処理方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００５７】
（実施の形態１）
図１は、本発明に係る実施の形態１による画像処理装置の概略構成を示すブロック図である。図１において、カメラ１から被写体画像を示す画像信号が生成され、生成された画像信号は、入力画像データとして画像データ処理部２に送信される。ここで、カメラ１は、アナログ型の撮像管であってもよいし、ＣＣＤカメラ等のディジタル型の固体撮像装置であってもよい。
【００５８】
カメラ１としてアナログ型の撮像管を採用した場合には、画像データ処理部２の画像入力部４において、その撮像管から送信されるアナログ画像信号をディジタル画像信号に変換するＡ／Ｄ変換器を備える必要があり、変換されたディジタル画像信号は入力画像データとして入力画像メモリ５に送信される。また、カメラ１としてディジタル型の固体撮像装置を採用した場合には、その固体撮像装置から送信されるディジタル画像信号は、画像入力部４において波形整形処理が施された後、入力画像データとして入力画像メモリ５に送信される。
【００５９】
入力画像メモリ５は、ＲＡＭ等からなり、送信された入力画像データを一時格納する。入力画像メモリ５は、少なくとも画面の１フィールド分に相当する入力画像データを格納できるだけのメモリ容量を必要とし、図示しない同期回路等によって入力画像メモリ５への１フィールド分の入力画像データの格納が完了したことが示された後に、ゲインコントローラ６へと処理が移る。
【００６０】
ゲインコントローラ６においては、入力画像メモリ５に格納された入力画像データに対して、後述する蛍光灯フリッカを抑圧する補正が施され、補正画像データが生成される。ゲインコントローラ６において生成された補正画像データは、補正画像メモリ７に格納される。補正画像メモリ７に格納された補正画像データは、前記した同期回路等によって生成されるタイミングに基づいて画像出力部８に転送される。画像出力部８においては、転送された補正画像データを元に、Ｄ／Ａ変換器等によって適切な信号に変換されて表示部３例えばＣＲＴに送信され、蛍光灯フリッカの抑圧された画像の表示が達成される。
【００６１】
カメラ制御部９は、種々のタイミングにおいて被写体からの反射光を受光するようにカメラ１を機械的または電気的に制御し、特にカメラ１としてディジタル型の固体撮像装置を採用した場合には、前述したオートアイリス機能を制御するものである。
【００６２】
図２は、図１におけるゲインコントローラ６の概略構成を示すブロック図である。図２において、入力画像メモリ５（以下、ＲＡＭ１）に格納された１フィールド分の入力画像データＤ（０〜ｎ）は、ゲインコントローラ６に入力される。ここで、ｎは、１フィールド内に含まれる総画素数ｎ＋１に基づく数値である。ゲインコントローラ６において、ｎ＋１個の入力画像データＤ（０〜ｎ）は１次元のデータ列として処理され、ｉ番目の入力画像データＤ（ｉ）として（ｉ＝０〜ｎ）順に積分器１１に送信される。
【００６３】
積分器１１に送信された入力画像データＤ（ｉ）は、後述するレジスタＲ３に格納された値と加算され、加算された値を示す積分信号はレジスタセレクタ１２に送信される。レジスタセレクタ１２においては、連続して走査される３つのフィールドにそれぞれ相当するＲ０レジスタ１３、Ｒ１レジスタ１４およびＲ２レジスタ１５の３つのレジスタから、現在対象となっているフィールドに相当するレジスタを選択し、積分器１１において生成された積分信号を、選択されたレジスタおよびＲ３レジスタ１８に格納する。Ｒ３レジスタ１８に格納された積分信号は、積分器１１において加算する値として使用される。
【００６４】
Ｒ３レジスタ１８において、１フィールド分の入力画像データすなわちＤ（０〜ｎ）に対する積分が完了した積分値が格納されると、その１フィールド分の積分値すなわちΣＤ（０〜ｎ）は、さらに１画素に対する画素信号を求める平均化処理を施されて、Ｒ４レジスタ１９に格納される。
【００６５】
また、Ｒ０レジスタ１３、Ｒ１レジスタ１４およびＲ２レジスタ１５の３つのレジスタに格納された積分値は、積分器１６においてさらに加算され、加算された結果は、さらに１画素に対する画素信号を求める平均化処理を施されて、Ｒ５レジスタ１７に格納される。Ｒ４レジスタ１９およびＲ５レジスタ１７にそれぞれ格納されたデータは、演算処理部２０に入力される。
【００６６】
演算処理部２０は、Ｒ４レジスタ１９、Ｒ５レジスタ１７にそれぞれ格納されたデータ、および、ＲＡＭ１に格納された入力画像データＤ（０〜ｎ）を使用して、補正画像データＡＤ（０〜ｎ）を生成する。生成された補正画像データＡＤ（０〜ｎ）は、補正画像メモリ７（以下、ＲＡＭ２）に格納され、これにより蛍光灯フリッカの抑圧された画像データが得られる。
【００６７】
図３は、図２に示されたゲインコントローラの処理動作を示すフローチャートである。図３において、まず、全レジスタＲ０、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４およびＲ５に０をセットして初期化を行う（ステップＳ３１）。続いて、ＲＡＭ１への入力画像データＤ（０〜ｎ）の書き込み完了を待って（ステップＳ３２）、書き込みが完了すると、ステップＳ３３に処理が移る。
【００６８】
ステップＳ３３においては、現在対象となっているフィールドの入力画像データを格納するレジスタをＲ０、Ｒ１およびＲ２のいずれか１つを選択する。選択されたレジスタに入力画像データを順次加算し、１フィールド分の入力画像データの積分値を算出する（ステップＳ３４）。算出された積分値は、選択されたレジスタにすでに格納されており、この選択されたレジスタに格納された積分値を１フィールド分の総画素数ｎ＋１で除算して画素平均値Ｂを算出する（ステップＳ３５）。
【００６９】
続いて、ＲＡＭ２にすでに格納されている補正画像データを、画像出力部に転送して、その補正画像データに基づく画像を表示部上に表示させる（ステップＳ３６）。ここで、ＲＡＭ２において、新たな補正画像データの格納が可能になる。
【００７０】
ステップＳ３６の処理後は、フリッカの生じるフィールド数分（ここでは、３つ）の連続して走査されるフィールドにそれぞれ相当するＲ０、Ｒ１およびＲ２の３つのレジスタにそれぞれ格納された入力画像データの積分値をさらに加算し、加算した結果を３フィールド分の総画素数３（ｎ＋１）で除算して画素平均値Ｃを算出する（ステップＳ３７）。
【００７１】
ステップＳ３７の処理後は、ステップＳ３５およびステップＳ３７においてそれぞれ求められた画素平均値と、ステップＳ３２において書き込まれた入力画像データＤ（０〜ｎ）とによって、補正画像データ演算Ｄ（０〜ｎ）×Ｃ／Ｂを行い、補正画像データＡＤ（０〜ｎ）を算出する（ステップＳ３８）。ステップＳ３８において算出された補正画像データＡＤ（０〜ｎ）は、ＲＡＭ２に書き込まれ（ステップＳ３９）、ステップＳ３２の処理に戻る。
【００７２】
以上のステップＳ３２乃至ステップＳ３９における処理を繰り返すことによって、過去２フィールドの入力画像データに基づいた補正画像データを得ることが可能になる。
【００７３】
図４は、図３に示されたフローチャートに基づく処理において、連続した３つのフィールドに対するタイミングチャートである。図４において、まず、第ｘ番目のフィールドにおける入力画像データＤ０（０〜ｎ）がＲＡＭ１に書き込まれる。入力画像データＤ０（０〜ｎ）の書き込みが完了すると、入力画像データＤ０（０〜ｎ）の積分値すなわちΣＤ０（ｉ）が算出されてレジスタＲ０およびレジスタＲ３に格納される。ここで、ｉ＝０〜ｎである。
【００７４】
レジスタＲ０およびレジスタＲ３への積分値の格納が完了すると、入力画像データの積分値ΣＤ０（ｉ）を１フィールド内の画素数ｎ＋１で除算した画素平均値ΣＤ０（ｉ）／（ｎ＋１）が算出されてレジスタＲ４に格納される。レジスタＲ４への画素平均値（Ｂ）の格納が完了すると、ＲＡＭ２においてすでに格納されている補正画像データＡＤ（０〜ｎ）を画像出力部に転送し、ＲＡＭ２に新たな補正画像データが書き込める状態にする。
【００７５】
ＲＡＭ２における補正画像データＡＤ（０〜ｎ）の転送が完了すると、レジスタＲ１にすでに格納されている積分値すなわち現在より２フィールド過去のフィールドにおける入力画像データの積分値ΣＤ−２（ｉ）と、レジスタＲ２にすでに格納されている積分値すなわち現在より１フィールド過去のフィールドにおける入力画像データの積分値ΣＤ−１（ｉ）と、レジスタＲ０に格納された現在対象となっているフィールドにおける入力画像データの積分値ΣＤ０（ｉ）との更なる積分によって得られた積分値（ΣＤ−２（ｉ）＋ΣＤ−１（ｉ）＋ΣＤ０（ｉ））を３フィールド分の画素数３（ｎ＋１）で除算した画素平均値（ΣＤ−２（ｉ）＋ΣＤ−１（ｉ）＋ΣＤ０（ｉ））／３（ｎ＋１）が算出されてレジスタＲ５に格納される。
【００７６】
レジスタＲ５への画素平均値（Ｃ）の格納が完了すると、ＲＡＭ１に書き込まれている入力画像データＤ０（０〜ｎ）に、レジスタＲ５に格納された画素平均値ＣとレジスタＲ３に格納された画素平均値Ｂとの除算値Ｃ／Ｂを乗算したＤ０（０〜ｎ）×Ｃ／Ｂが、新たな補正画像データＡＤ（０〜ｎ）としてＲＡＭ２に書き込まれる。
【００７７】
補正画像データＡＤ（０〜ｎ）の書き込みが完了すると、第ｘ＋１番目のフィールドにおける入力画像データＤ１（０〜ｎ）がＲＡＭ１に書き込まれる。入力画像データＤ１（０〜ｎ）の書き込みが完了すると、入力画像データＤ１（０〜ｎ）の積分値すなわちΣＤ１（ｉ）が算出されてレジスタＲ１およびレジスタＲ３に格納される。
【００７８】
レジスタＲ１およびレジスタＲ３への積分値の格納が完了すると、入力画像データの積分値ΣＤ１（ｉ）を１フィールド内の画素数ｎ＋１で除算した画素平均値ΣＤ１（ｉ）／（ｎ＋１）が算出されてレジスタＲ４に格納される。レジスタＲ４への画素平均値（Ｂ）の格納が完了すると、ＲＡＭ２においてすでに格納されている補正画像データＡＤ（０〜ｎ）を画像出力部に転送し、ＲＡＭ２に新たな補正画像データが書き込める状態にする。
【００７９】
ＲＡＭ２における補正画像データＡＤ（０〜ｎ）の転送が完了すると、レジスタＲ２にすでに格納されている積分値すなわち現在より２フィールド過去のフィールドにおける入力画像データの積分値ΣＤ−１（ｉ）と、レジスタＲ０にすでに格納されている積分値すなわち現在より１フィールド過去のフィールドにおける入力画像データの積分値ΣＤ０（ｉ）と、レジスタＲ１に格納された現在対象となっているフィールドにおける入力画像データの積分値ΣＤ１（ｉ）との更なる積分によって得られた積分値（ΣＤ−１（ｉ）＋ΣＤ０（ｉ）＋ΣＤ１（ｉ））を３フィールド分の画素数３（ｎ＋１）で除算した画素平均値（ΣＤ−１（ｉ）＋ΣＤ０（ｉ）＋ΣＤ１（ｉ））／３（ｎ＋１）が算出されてレジスタＲ５に格納される。
【００８０】
レジスタＲ５への画素平均値（Ｃ）の格納が完了すると、ＲＡＭ１に書き込まれている入力画像データＤ１（０〜ｎ）に、レジスタＲ５に格納された画素平均値ＣとレジスタＲ３に格納された画素平均値Ｂとの除算値Ｃ／Ｂを乗算したＤ１（０〜ｎ）×Ｃ／Ｂが、新たな補正画像データＡＤ（０〜ｎ）としてＲＡＭ２に書き込まれる。
【００８１】
さらに、補正画像データＡＤ（０〜ｎ）の書き込みが完了すると、第ｘ＋２番目のフィールドにおける入力画像データＤ２（０〜ｎ）がＲＡＭ１に書き込まれる。入力画像データＤ２（０〜ｎ）の書き込みが完了すると、入力画像データＤ２（０〜ｎ）の積分値すなわちΣＤ２（ｉ）が算出されてレジスタＲ２およびレジスタＲ３に格納される。
【００８２】
レジスタＲ２およびレジスタＲ３への積分値の格納が完了すると、入力画像データの積分値ΣＤ２（ｉ）を１フィールド内の画素数ｎ＋１で除算した画素平均値ΣＤ２（ｉ）／（ｎ＋１）が算出されてレジスタＲ４に格納される。レジスタＲ４への画素平均値（Ｂ）の格納が完了すると、ＲＡＭ２においてすでに格納されている補正画像データＡＤ（０〜ｎ）を画像出力部に転送し、ＲＡＭ２に新たな補正画像データが書き込める状態にする。
【００８３】
ＲＡＭ２における補正画像データＡＤ（０〜ｎ）の転送が完了すると、レジスタＲ０にすでに格納されている積分値すなわち現在より２フィールド過去のフィールドにおける入力画像データの積分値ΣＤ０（ｉ）と、レジスタＲ１にすでに格納されている積分値すなわち現在より１フィールド過去のフィールドにおける入力画像データの積分値ΣＤ１（ｉ）と、レジスタＲ２に格納された現在対象となっているフィールドにおける入力画像データの積分値ΣＤ２（ｉ）との更なる積分によって得られた積分値（ΣＤ０（ｉ）＋ΣＤ１（ｉ）＋ΣＤ２（ｉ））を３フィールド分の画素数３（ｎ＋１）で除算した画素平均値（ΣＤ０（ｉ）＋ΣＤ１（ｉ）＋ΣＤ２（ｉ））／３（ｎ＋１）が算出されてレジスタＲ５に格納される。
【００８４】
レジスタＲ５への画素平均値（Ｃ）の格納が完了すると、ＲＡＭ１に書き込まれている入力画像データＤ２（０〜ｎ）に、レジスタＲ５に格納された画素平均値ＣとレジスタＲ３に格納された画素平均値Ｂとの除算値Ｃ／Ｂを乗算したＤ２（０〜ｎ）×Ｃ／Ｂが、新たな補正画像データＡＤ（０〜ｎ）としてＲＡＭ２に書き込まれる。
【００８５】
以上に説明したタイミングにおける処理によって、現在対象となっているフィールド内に含まれるフリッカによって生じた輝度信号を目立たなくするように、そのフィールドにおける入力画像データ内の１フィールド画素平均値を算出し、さらに、レジスタに常に過去２フィールド分の入力画像データが格納されているため、その格納された過去それぞれのフィールドにおける入力画像データと、現在対象となっているフィールドにおける入力画像データ内との合計３フィールド内に対する３フィールド画素平均値を算出し、それぞれ算出された１フィールド画素平均値および３フィールド画素平均値とを使用した演算を現在対象となっているフィールドにおける入力画像データそれぞれに施すことによって、補正画像データが生成され、現在対象となっているフィールドに含まれるフリッカだけでなく、過去の連続的に走査された数フィールドに含まれるフリッカを考慮したフリッカ抑圧が可能となっている。
【００８６】
（実施の形態２）
図５は、本発明に係る実施の形態２による画像処理装置を示すブロック図である。図５は、図１における画像入力部４、画像データ処理部２、画像出力部８およびカメラ制御部９の処理をコンピュータ５３内にて行っており、入力画像メモリ５がＲＡＭ５４に相当し、補正画像メモリ７がＲＡＭ５６に相当し、ドライバ５５がカメラ制御部９に相当し、さらにゲインコントローラ６がＣＰＵ５７に相当する。
【００８７】
図５に示された画像処理装置の場合、使用されるカメラ５１を、画像信号をディジタル信号として出力するＣＣＤカメラ等のディジタル型の固体撮像装置とするが、カメラ５１としてアナログ型の撮像管を採用し、Ａ／Ｄ変換器を設けて、その撮像管から送信されるアナログ画像信号をディジタル画像信号に変換した画像信号をコンピュータ５３に入力することもできる。
【００８８】
また、表示部５２においてもＤ／Ａ変換器を用いて、コンピュータ５３から送信されるディジタル画像データに基づいて画像を表示させることがてきる。以上のＡ／Ｄ変換器およびＤ／Ａ変換器は、コンピュータ５３に含めてもよい。
【００８９】
さらに、実施の形態２に係る画像処理装置は、システムメモリ５８、記憶メディアドライブ５９およびＨＤＤ（ハードディスク）６０とを備えている。ここで、記憶メディアドライブ５９は、フロッピーディスクやＣＤ−ＲＯＭ等の記憶メディア（記録媒体）を装填でき、これら記憶メディアに記録されたプログラムの読み込みを可能とする。ＣＰＵ５７は、これら記憶メディアに記録されたプログラムをシステムメモリ５８に読み込み、そのプログラムに従って画像処理を行うことができる。すなわち、上記した記憶メディアには、実施の形態１において説明した画像補正処理すなわちゲインコントローラ６における処理を実行可能なコンピュータプログラム（後述する）が記録されている。なお、上記した記憶メディアによって提供されるプログラムをＨＤＤ６０にインストールしておき、インストールされたプログラムをシステムメモリ５８に読み込むことで画像補正処理を行ってもよい。
【００９０】
図６は、実施の形態２において実行されるコンピュータプログラムのフローチャートである。図６において、まず、連続して走査される３つのフィールドの入力画像データをそれぞれ格納する３つの変数Ｒ（０）、Ｒ（１）、Ｒ（２）に０を代入する。また、連続して走査される３つの各フィールド内における画素平均値を格納する変数Ｒ１Ｆ（０）、Ｒ１Ｆ（１）、Ｒ１Ｆ（２）に０を代入し、さらにフィールド変数ｆに０を代入して初期化を行う（ステップＳ４１）。
【００９１】
続いて、現在対象となるフィールドすなわちＲＡＭ５４内に属するｎ＋１個の画素データからなる入力画像データ列変数Ｄ（０〜ｎ）の更新すなわち新たなフィールドにおけるすべての入力画像データ取り込みの完了を判定する（ステップＳ４２）。
【００９２】
ステップＳ４２において、入力画像データ列変数Ｄ（０〜ｎ）がすべて更新されていない場合は、再びステップＳ４２の判定を行い、入力画像データ変数Ｄ（０〜ｎ）の更新の確認を繰り返す。ステップＳ４２において、入力画像データ変数Ｄ（０〜ｎ）がすべて更新された場合は、ステップＳ４３に処理が移り、現在対象となっているフィールドの入力画像データを格納する変数Ｒ（ｆ）に０を代入し、改めて初期化を行う。さらに、ステップＳ４４において、変数ｉに０を代入して初期化を行う。
【００９３】
ステップＳ４４の処理後は、変数Ｒ（ｆ）に第ｉ番目の入力画像データＤ（ｉ）を加算する（ステップＳ４５）。続くステップＳ４６において、ｉ＝ｎすなわち入力画像データ列におけるｎ＋１個の画素データがすべて加算されたかを判定する。ステップＳ４６において、ｉ＝ｎでない場合すなわち入力画像データ列においてｎ＋１個の画素データがＲ（ｆ）にすべて加算されていない場合は、ｉに１が加算され（ステップＳ４７）、ステップＳ４５の処理に戻る。ステップＳ４６において、ｉ＝ｎである場合すなわち入力画像データ列におけるｎ＋１個の画素データがＲ（ｆ）にすべて加算された場合は、ステップＳ４８に処理が移る。
【００９４】
ステップＳ４８においては、Ｒ（ｆ）を１フィールド内の画素数ｎ＋１で除算した１フィールド画素平均値Ｒ（ｆ）／（ｎ＋１）がＲ１Ｆ（ｆ）に代入される。ステップＳ４８において画素平均値がＲ１Ｆ（ｆ）に代入された後は、ＲＡＭ５６内に属する補正画像データ列変数ＡＤ（０〜ｎ）にすでに格納されたデータを、表示部５２において画像表示が達成されるように画像出力部に転送する（ステップＳ４９）。
【００９５】
ステップＳ４９において補正画像データ列変数ＡＤ（０〜ｎ）の転送処理が完了した後は、Ｒ（０）、Ｒ（１）、Ｒ（２）の和を求め、その和を３フィールド分の画素数３（ｎ＋１）で除算した３フィールド画素平均値（Ｒ（０）＋Ｒ（１）＋Ｒ（２））／３（ｎ＋１）がＲ３Ｆに代入される（ステップＳ５０）。
【００９６】
ステップＳ５０において画素平均値がＲ３Ｆに代入された後は、入力画像データ変数Ｄ（０〜ｎ）に格納されたそれぞれの画素データに対して、３フィールド画素平均値Ｒ３Ｆを１フィールド画素平均値Ｒ１Ｆ（ｆ）で除算して得られるＲ３Ｆ／Ｒ１Ｆ（ｆ）を乗算したＤ（０〜ｎ）×Ｒ３Ｆ／Ｒ１Ｆ（ｆ）を補正画像データ列として、ＡＤ（０〜ｎ）にそれぞれ代入する（ステップＳ５１）。このステップＳ５１の処理によって、蛍光灯フリッカを抑圧した補正画像データが生成される。
【００９７】
ステップＳ５１の処理後は、ｆ＝２すなわちフィールド変数が処理されるフィールドの数（ｆ＝０、１、２の３つ）に達したかを判定する（ステップＳ５２）。ステップＳ５２において、ｆ＝２である場合すなわちフィールド変数が処理されるフィールドの数に達した場合は、ｆに０を代入して初期化し（ステップＳ５３）、ステップＳ４２の処理に戻る。ステップＳ５２において、ｆ＝２でない場合すなわちフィールド変数が処理されるフィールドの数に達していない場合は、ｆに１を加算して（ステップＳ５４）、ステップＳ４２の処理に戻る。
【００９８】
以上に説明したコンピュータプログラムにおいて、現在対象となっているフィールド内に含まれるフリッカによって生じた輝度信号を目立たなくするように、そのフィールドにおける入力画像データ内の１フィールド画素平均値を算出し、さらに、変数に常に過去２フィールド分の入力画像データが格納されているため、その格納された過去それぞれのフィールドにおける入力画像データと、現在対象となっているフィールドにおける入力画像データ内との合計３フィールド内に対する３フィールド画素平均値を算出し、それぞれ算出された１フィールド画素平均値および３フィールド画素平均値とを使用した演算を現在対象となっているフィールドにおける入力画像データのそれぞれに施すことによって、補正画像データが生成され、現在対象となっているフィールドに含まれるフリッカだけでなく、過去の連続的に走査された数フィールドに含まれるフリッカを考慮したフリッカ抑圧が可能となっている。
【００９９】
また、実施の形態２に係る画像処理方法は、コンピュータ上において実効可能なプログラムによって、蛍光灯フリッカを抑圧する補正画像データの生成を行っているために、汎用的なコンピュータを利用した安価な構成での画像補正処理を行うことができる。
【０１００】
以上に説明した実施の形態において、３フィールド画素平均値および１フィールド画素平均値を算出し、これらの除算値を現在対象となっているフィールドにおける入力画像データのそれぞれに乗算することにより補正画像データの生成を行ったが、３フィールド画素積分値および１フィールド画素積分値を算出し、これらの除算値を用いて、補正画像データの生成を行ってもよい。この場合は、（現在対象となっているフィールドにおける入力画像データ）×（３フィールド画素積分値）／（１フィールド画素積分値）／３の式によって補正画像データを得ることができる。
【０１０１】
また、１フィールド画素平均値および３フィールド画素平均値を算出するのに使用する画像データとして、それぞれのフィールド内において全ての画素群に相当する入力画像データを用いたが、これに代えて、それぞれのフィールド内において一部分の画素群に相当する入力画像データのみを用いてもよい。例えば、フィールド中央部に位置する画素群に相当する入力画像データのみを使用する。
【０１０２】
さらに、上述した実施の形態において、補正画像データを生成するのに、現在対象となっているフィールドと、過去２フィールドにおける入力画像データに基づいた演算を行ったが、現在対象となっているフィールドと、過去２つ以上のフィールドにおける入力画像データに基づいた演算を行ってもよい。ここで、実施の形態においては、フリッカの生じる周期として３フィールドを用いたが、撮像手段の撮像周波数と照明の明滅周波数との干渉周期に相当するフィールド数、すなわちフリッカの生じる周期のフィールド数であれば、これに代えることができる。
【０１０３】
以上に説明した実施の形態によれば、被写体からの画像を入力するカメラとして、アナログ型の撮像管またはディジタル型の固体撮像装置に問わず、種々の形式のカメラに対しても蛍光灯フリッカの抑圧が可能になる。特に、本発明に係る画像処理装置および画像処理方法は、蛍光灯を照明とした屋内で行われるテレビ会議やテレビ電話のシステムの主要をなす装置および方法として活用できる。
【０１０４】
【発明の効果】
以上、説明したとおり、請求項１の発明によれば、現在対象となっているフィールド内に含まれるフリッカによって生じた輝度信号を目立たなくするように、第１の手段によって、そのフィールドにおける画像データ内の１フィールド画素平均値と、前記撮像手段の撮像周波数と照明の明滅周波数との干渉周期に相当するフィールド数分の現在および過去における画像データ内の複数フィールド画素平均値と、を算出し、第２の手段によって、それぞれ算出された１フィールド画素平均値および複数フィールド画素平均値とを使用した演算を現在対象となっているフィールド内の画像データのそれぞれに施して補正画像データを生成しているので、現在対象となっているフィールドに含まれるフリッカだけでなく、過去の連続的に走査された数フィールドに含まれるフリッカを考慮したフリッカ抑圧が可能となる。
【０１０５】
また、請求項２の発明によれば、請求項１の発明における効果に加えて、１つの除算と１つの乗算とからなる簡単な演算によって、補正画像データを生成することができるので、演算処理をより高速に行える。
【０１０６】
また、請求項３の発明によれば、現在対象となっているフィールド内に含まれるフリッカによって生じた輝度信号を目立たなくするように、第１の手段によって、そのフィールドにおける画像データ内の１フィールド画素積分値と、前記撮像手段の撮像周波数と照明の明滅周波数との干渉周期に相当するフィールド数分の現在および過去における画像データ内の複数フィールド画素積分値と、を算出し、第２の手段によって、それぞれ算出された１フィールド画素積分値および複数フィールド画素積分値とを使用した演算を現在対象となっているフィールド内の画像データのそれぞれに施して補正画像データを生成しているので、現在対象となっているフィールドに含まれるフリッカだけでなく、過去の連続的に走査された数フィールドに含まれるフリッカを考慮したフリッカ抑圧が可能となる。
【０１０７】
また、請求項４の発明によれば、請求項３の発明における効果に加えて、積分値を求める際に必要とされる画像データ数を削減でき、より高速な処理を可能にする。
【０１０８】
また、請求項５の発明によれば、現在対象となっているフィールド内に含まれるフリッカによって生じた輝度信号を目立たなくするように、そのフィールドにおける画像データ内の１フィールド画素平均値と、前記撮像手段の撮像周波数と照明の明滅周波数との干渉周期に相当するフィールド数分の現在および過去における画像データ内の複数フィールド画素平均値と、を算出し、それぞれ算出された１フィールド画素平均値および複数フィールド画素平均値とを使用した演算を現在対象となっているフィールド内の画像データのそれぞれに施して補正画像データを生成しているので、現在対象となっているフィールドに含まれるフリッカだけでなく、過去の連続的に走査された数フィールドに含まれるフリッカを考慮したフリッカ抑圧が可能となる。
【０１０９】
また、請求項６の発明によれば、請求項５の発明における効果に加えて、１つの除算と１つの乗算とからなる簡単な演算によって、補正画像データを生成することができるので、演算処理をより高速に行える。
【０１１０】
また、請求項７の発明によれば、現在対象となっているフィールド内に含まれるフリッカによって生じた輝度信号を目立たなくするように、そのフィールドにおける画像データ内の１フィールド画素積分値と、前記撮像手段の撮像周波数と照明の明滅周波数との干渉周期に相当するフィールド数分の現在および過去における画像データ内の複数フィールド画素積分値と、を算出し、それぞれ算出された１フィールド画素積分値および複数フィールド画素積分値とを使用した演算を現在対象となっているフィールド内の画像データのそれぞれに施して補正画像データを生成しているので、現在対象となっているフィールドに含まれるフリッカだけでなく、過去の連続的に走査された数フィールドに含まれるフリッカを考慮したフリッカ抑圧が可能となる。
【０１１１】
また、請求項８の発明によれば、請求項７の発明における効果に加えて、積分値を求める際に必要とされる画像データ数を削減でき、より高速な処理を可能にする。
【０１１２】
また、請求項９の発明によれば、汎用的なコンピュータを利用したコンピュータプログラム上において、現在対象となっているフィールド内に含まれるフリッカによって生じた輝度信号を目立たなくするように、そのフィールドにおける画像データ内の１フィールド画素平均値と、前記撮像手段の撮像周波数と照明の明滅周波数との干渉周期に相当するフィールド数分の現在および過去における画像データ内の複数フィールド画素平均値と、を算出し、それぞれ算出された１フィールド画素平均値および複数フィールド画素平均値とを使用した演算を現在対象となっているフィールド内の画像データのそれぞれに施して補正画像データを生成するように実行されるので、現在対象となっているフィールドに含まれるフリッカだけでなく、過去の連続的に走査された数フィールドに含まれるフリッカを考慮したフリッカ抑圧が可能となる。
【０１１３】
また、請求項１０の発明によれば、請求項９の発明における効果に加えて、１つの除算と１つの乗算とからなる簡単な演算によって、補正画像データを生成することができるので、コンピュータにおける演算処理をより高速に行える。
【０１１４】
また、請求項１１の発明によれば、汎用的なコンピュータを利用したコンピュータプログラム上において、現在対象となっているフィールド内に含まれるフリッカによって生じた輝度信号を目立たなくするように、そのフィールドにおける画像データ内の１フィールド画素積分値と、前記撮像手段の撮像周波数と照明の明滅周波数との干渉周期に相当するフィールド数分の現在および過去における画像データ内の複数フィールド画素積分値と、を算出し、それぞれ算出された１フィールド画素積分値および複数フィールド画素積分値とを使用した演算を現在対象となっているフィールド内の画像データのそれぞれに施して補正画像データを生成するように実行されるので、現在対象となっているフィールドに含まれるフリッカだけでなく、過去の連続的に走査された数フィールドに含まれるフリッカを考慮したフリッカ抑圧が可能となる。
【０１１５】
また、請求項１２の発明によれば、請求項１１の発明における効果に加えて、積分値を求める際に必要とされる画像データ数を削減でき、より高速な処理を可能にする。
【０１１６】
また、請求項１３の発明によれば、現在対象となっているフィールド内に含まれるフリッカによって生じた輝度信号を目立たなくするように、積分値算出手段によって、そのフィールドにおける画像データ内の１フィールド画素積分値と、前記撮像手段の撮像周波数と照明の明滅周波数との干渉周期に相当するフィールド数分の現在および過去における画像データ内の複数フィールド画素積分値と、を算出し、補正画像データ生成手段によって、それぞれ算出された１フィールド画素積分値および複数フィールド画素積分値とを使用した演算を現在対象となっているフィールド内の画像データのそれぞれに施して補正画像データを生成しているので、現在対象となっているフィールドに含まれるフリッカだけでなく、過去の連続的に走査された数フィールドに含まれるフリッカを考慮したフリッカ抑圧が可能となる。
【０１１７】
また、請求項１４の発明によれば、現在対象となっているフィールド内に含まれるフリッカによって生じた輝度信号を目立たなくするように、そのフィールドにおける画像データ内の１フィールド画素積分値と、前記撮像手段の撮像周波数と照明の明滅周波数との干渉周期に相当するフィールド数分の現在および過去における画像データ内の複数フィールド画素積分値と、を算出し、それぞれ算出された１フィールド画素積分値および複数フィールド画素積分値とを使用した演算を現在対象となっているフィールド内の画像データのそれぞれに施して補正画像データを生成しているので、現在対象となっているフィールドに含まれるフリッカだけでなく、過去の連続的に走査された数フィールドに含まれるフリッカを考慮したフリッカ抑圧が可能となる。
【０１１８】
また、請求項１５の発明によれば、汎用的なコンピュータを利用したコンピュータプログラム上において、現在対象となっているフィールド内に含まれるフリッカによって生じた輝度信号を目立たなくするように、そのフィールドにおける画像データ内の１フィールド画素積分値と、前記撮像手段の撮像周波数と照明の明滅周波数との干渉周期に相当するフィールド数分の現在および過去における画像データ内の複数フィールド画素積分値と、を算出し、それぞれ算出された１フィールド画素積分値および複数フィールド画素積分値とを使用した演算を現在対象となっているフィールド内の画像データのそれぞれに施して補正画像データを生成するように実行されるので、現在対象となっているフィールドに含まれるフリッカだけでなく、過去の連続的に走査された数フィールドに含まれるフリッカを考慮したフリッカ抑圧が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る実施の形態１による画像処理装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示したゲインコントローラの概略構成を示すブロック図である。
【図３】図２に示したゲインコントローラの処理動作を示すフローチャートである。
【図４】図３のフローチャートに基づく処理において連続した３つのフィールドに対するタイミングチャートである。
【図５】本発明に係る実施の形態２による画像処理方法を適用した装置を示すブロック図である。
【図６】実施の形態２において実行されるコンピュータプログラムの処理動作を示すフローチャートである。
【図７】蛍光灯フリッカを説明する図である。
【図８】従来の蛍光灯フリッカ抑圧撮像装置の概略構成を示すブロック図である。
【図９】従来の蛍光灯フリッカ抑圧撮像装置におけるタイミングチャートである。
【符号の説明】
１，５１  カメラ
２  画像データ処理部
４  画像入力部
５  入力画像メモリ
６  ゲインコントローラ
７  補正画像メモリ
８  画像出力部
１１，１６  積分器
１２  レジスタセレクタ
２０  演算処理部
５３  コンピュータ
【図１】
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【図２】
0003583618.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0003583618.tif 000007
【図７】
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【図８】
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【図９】
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