(57)【要約】【課題】フリッカの影響を抑制できるカメラシステムを実現することを目的にする。【解決手段】本発明は、ローリングシャッタ方式により、イメージセンサから画像データを生成する撮影部と、この撮影部の画像データを入力し、フリッカの横縞が発生する位相が約１８０度ずれた関係をなす画像データの平均値を画素ごとに演算し、演算結果を画像データとする演算部とを有することを特徴とするものである。【選択図】　　　　図１
2004088720.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ローリングシャッタ方式により、イメージセンサから画像データを生成する撮影部と、
この撮影部の画像データを入力し、フリッカの横縞が発生する位相が約１８０度ずれた関係をなす画像データの平均値を画素ごとに演算し、演算結果を画像データとする演算部と
を有することを特徴とするカメラシステム。
【請求項２】
演算部は、少なくとも輝度の平均値を演算することを特徴とする請求項１記載のカメラシステム。
【請求項３】
演算部は、平均値を演算する画像データのどちらか一方が所定の輝度以上の画素のみ、平均値を演算することを特徴とする請求項１または２記載のカメラシステム。
【請求項４】
演算部は、平均値を演算する画像データのどちらか一方が所定の輝度以上の画素のとき、輝度の高い方の画像データを選択し、それ以外の画素のとき、平均値を演算することを特徴とする請求項１または２記載のカメラシステム。
【請求項５】
演算部は、
撮影部の画像データを入力し、一時記憶する一時記憶部と、
この一時記憶部の画像データと撮影部の画像データを入力し、少なくとも画像データの平均値を演算する演算器と
を設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のカメラシステム。
【請求項６】
ローリングシャッタ方式により、イメージセンサから画像データを生成する撮影部と、
この撮影部の画像データを入力し、フリッカの横縞が発生する位相が約１８０度ずれた関係をなす画像データの輝度を画素ごとに比較し、比較結果により画像データを選択する比較部と
を有することを特徴とするカメラシステム。
【請求項７】
比較部は、比較を行う画像データのどちらか一方が所定の輝度以上の画素のとき、輝度の高い画像データの画素を選択し、選択しなかった画素は直近の画像データとすることを特徴とする請求項６記載のカメラシステム。
【請求項８】
比較部は、
撮影部の画像データを入力し、一時記憶する一時記憶部と、
この一時記憶部の画像データと撮影部の画像データとを比較し、比較結果により画素データを選択する比較器と
を設けたことを特徴とする請求項６または７記載のカメラシステム。
【請求項９】
照明光を入力する光センサと、
この光センサの出力を入力する少なくとも１つのバンドパスフィルタと、
前記光センサの出力を入力する少なくとも１つのバンドエリミネーションフィルタと、
前記バンドパスフィルタの出力と前記バンドエリミネーションフィルタの出力とにより、フリッカを判定する判定部と
を有し、前記判定部の判定結果により、フリッカの抑制を行うことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のカメラシステム。
【請求項１０】
照明光を入力する光センサと、
この光センサの出力を入力する少なくとも１つのバンドパスフィルタと、
前記光センサの出力を入力する少なくとも１つのバンドエリミネーションフィルタと、
前記バンドパスフィルタの出力と前記バンドエリミネーションフィルタの出力とにより、フリッカを判定する判定部と、
この判定部の判定結果により、フレームレートの調整を行い、ローリングシャッタ方式により、イメージセンサからの画像データを生成する撮影部と
を有することを特徴とするカメラシステム。
【請求項１１】
撮影部から画像データを入力し、所望のラインの輝度平均を演算する輝度平均演算部と、
この輝度平均演算部の輝度平均値により移動平均を演算する移動平均演算部と、
前記輝度平均演算部の輝度平均値と前記移動平均演算部の移動平均値との差分を演算する差分演算部と、
この差分演算部の差分値によりフリッカを判断するフリッカ判断部と
を設け、前記フリッカ判断部の判断により、フリッカを抑制することを特徴とする請求項１〜８のいすれかに記載のカメラシステム。
【請求項１２】
イメージセンサはＣＭＯＳセンサであることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載のカメラシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ローリングシャッタ方式により、イメージセンサから画像データを生成するカメラシステムに関し、フリッカの影響を抑制できるカメラシステムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
被写体をデジタル的に取り込むイメージセンサとして、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ−Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅｓ）センサとＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ　Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ　Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）センサとがある。そして、ＣＭＯＳセンサとしては、例えば、非特許文献１等に記載されている。
【０００３】
このようなＣＭＯＳセンサを用いたＣＭＯＳイメージャを図８，９を用いて説明する。図８において、複数のＣＭＯＳセンサ１は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の色フィルタごとに設けられている。複数の制御部２は、ＣＭＯＳセンサ１の行ごとに設けられ、ＣＭＯＳセンサ１のタイミング制御を行う。複数のＡ／Ｄコンバータ３は、ＣＭＯＳセンサ１の２列ごとに設けられ、ＣＭＯＳセンサ１の出力をデジタルデータに変換する。マルチプレクサ４は、Ａ／Ｄコンバータ３の出力を選択し、画像データとして出力する。
【０００４】
そして、図９はＣＭＯＳセンサ１の具体的構成である。図９において、フォトダイオードＰＤはカソードを接地する。抵抗Ｒは一端をフォトセンサＰＤのアノードに接続する。コンデンサＣは一端を抵抗Ｒの他端に接続し、他端を接地する。ＦＥＴＱ１は、制御部２からの制御信号がゲートに入力され、ドレインを電圧Ｖｄｄに接続し、ソースをコンデンサＣの一端に接続する。ＦＥＴＱ２は、ゲートをコンデンサＣの一端に接続し、ドレインを電圧Ｖｄｄに接続する。ＦＥＴＱ３は、制御部２の選択信号がゲートに入力され、ドレインをＦＥＴＱ２のソースに接続し、ソースをＡ／Ｄコンバータ３に接続する。
【０００５】
このような装置の動作を以下に説明する。まず、ＣＭＯＳイメージャの動作を、図１０を用いて説明する。
【０００６】
制御部２により、一番下のラインからＣＭＯＳセンサ１が選択され、Ａ／Ｄコンバータ３がＣＭＯＳセンサ１の出力をデジタルデータに変換して出力する。そして、制御部２が、一番下のラインの画素をリセットすると同時に、一つ上のラインのＣＭＯＳセンサ１を選択し、Ａ／Ｄコンバータ３がデジタルデータに変換する。このとき、マルチプレクサ４は左側から右側にかけて順にデータを出力する。下から２番目のラインのＣＭＯＳセンサ１をリセットすると同時に、一番下のラインのＣＭＯＳセンサ１の電荷の蓄積を開始する。
【０００７】
このように、下のラインから上のラインにかけて順に行っていく。露光するタイミングが画面の下から上に向かって徐々にずれていくので、ローリングシャッタ方式と呼ばれる。この方式での露光時間は電荷蓄積時間を増減して調整しているが、フレームレートを一定に保つため、ＣＭＯＳイメージャの画面に対して、各ラインの蓄積時間とデータ読み出し、リセット時間を足した時間が画面の１枚の更新時間となるように制御している。
【０００８】
次に、ＣＭＯＳセンサ１の動作を、図１１を用いて説明する。図１１において、縦軸は電圧、光の強さ及び電荷、横軸は時間、ａは制御信号、ｂは蛍光灯の入力光、ｃはコンデンサＣの電荷を示す。ここで、ＣＭＯＳセンサ１の動作イメージが容易に理解できるように、制御信号ａ、電荷ｃは、実際のＣＭＯＳセンサ１での値と逆の関係で示している。つまり、実際のＣＭＯＳセンサ１で、制御信号ａ，ｂのハイレベル、ロウレベルは逆で、電荷ｃは増加動作ではなく減少動作となる。
【０００９】
時刻ｔ０のとき、制御部２からの制御信号ａ（ロウレベル）がＦＥＴＱ１のゲートに入力され、ＦＥＴＱ１がオフとなる。この結果、入力光ｂにより、フォトダイオードＰＤはコンデンサＣから充電されている電荷を取り出す。この結果、電荷ｃは減少する。この電荷ｃに対応する電圧が、ＦＥＴＱ２のゲートにかかる。
【００１０】
時刻ｔ１のとき、制御部２からの選択信号がＦＥＴＱ３のゲートに入力され、Ａ／Ｄコンバータ３に出力される。そして、制御部２からの制御信号ｂ（ハイレベル）がＦＥＴＱ１のゲートに入力され、ＦＥＴＱ１がオンとなり、コンデンサＣが充電される。
【００１１】
時刻ｔ２のとき、制御部２からの制御信号ａ（ロウレベル）がＦＥＴＱ１のゲートに入力され、ＦＥＴＱ１がオフとなる。この結果、入力光ｂにより、フォトダイオードＰＤはコンデンサＣから充電されている電荷を取り出す。この結果、電荷ｃは減少する。このような動作を繰り返す。
【００１２】
外来光が一定の場合は何も問題が発生しないが、蛍光灯のように電源周波数によって明滅する光源に照らされた物体を見るとき、光源の明滅の周期とイメージセンサの電荷蓄積（放電）のタイミングにより、同じ被写体を見ているにも関わらず、フレームによって画素の出力が、時刻ｔ１，ｔ３の電荷ｃに示されるように増減するという現象が発生する。これは画面に横縞として現れる。このような横縞は、ローリングシャッタ方式を用いる必要がないＣＣＤでは発生しない。しかし、ローリングシャッタ方式を用いるＣＭＯＳセンサ１では横縞のフリッカを防止できなかった。
【００１３】
次に、その他の動作例を、図１２を用いて説明する。ここで、図１１と同様に、縦軸は電圧、光の強さ及び電荷、横軸は時間、ａは制御信号、ｂは蛍光灯の入力光、ｃはコンデンサＣの電荷を示す。また、図１２においても、図１１と同様に、制御信号ａ、電荷ｃの関係は、実際のＣＭＯＳセンサ１とは逆である。
【００１４】
時刻ｔ０のとき、制御部２からの制御信号ａがＦＥＴＱ１のゲートに入力され、ＦＥＴＱ１は、電圧ＶｄｄからコンデンサＣに供給される電荷を段階的に制限する。この結果、入力光ｂにより、フォトダイオードＰＤはコンデンサＣから充電されている電荷を取り出す。この結果、電荷ｃは減少する。この電荷ｃに対応する電圧が、ＦＥＴＱ２のゲートにかかる。
【００１５】
時刻ｔ１のとき、制御部２からの選択信号がＦＥＴＱ３のゲートに入力され、Ａ／Ｄコンバータ３に出力される。そして、制御部２からの制御信号ｂがＦＥＴＱ１のゲートに入力され、ＦＥＴＱ２がオンとなり、コンデンサＣが充電される。
【００１６】
時刻ｔ２のとき、制御部２からの制御信号ａがＦＥＴＱ１のゲートに入力され、ＦＥＴＱ１は、電圧ＶｄｄからコンデンサＣに供給される電荷を段階的に制限する。この結果、入力光ｂにより、フォトダイオードＰＤはコンデンサＣから充電されている電荷を取り出す。この結果、電荷ｃは減少する。このような動作を繰り返す。
【００１７】
このように、制御部２の制御信号ａを変化させ、ＣＭＯＳセンサ１の広ダイナミックレンジを実現している。しかし、ＦＥＴＱ１のゲートに与える電圧が最小（図１２では最大）のとき、蛍光灯の入力光ｂの大きさにより、フレームごとの値が大きく変化してしまい、フリッカの影響が大きくでてしまう。
【００１８】
【非特許文献１】
ＩＥＥＥ　ＪＯＵＲＮＡＬ　ＯＦ　ＳＯＬＩＤ−ＳＴＡＴＥ　ＣＩＲＣＵＩＴＳ，　ＶＯＬ．３３，　ＮＯ．１２，　ＤＥＣＥＭＢＥＲ　１９９８，　”Ａ２５６　×　２５６　ＣＭＯＳ　Ｉｍａｇｉｎｇ　Ａｒｒａｙ　ｗｉｔｈ　Ｗｉｄｅ　Ｄｙｎａｍｉｃ　Ｒａｎｇｅ　Ｐｉｘｅｌｓ　ａｎｄ　Ｃｏｌｕｍｎ−Ｐａｒａｌｌｅｌ　Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｏｕｔｐｕｔ”，　Ｓｔｅｖｅｎ　Ｄｅｃｋｅｒ，　Ｒ．　Ｄａｎｉｅｌ　ＭｃＧｒａｔｈ，　Ｋｅｖｉｎ　Ｂｒｅｈｍｅｒ，　ａｎｄ　Ｃｈａｒｌｅｓ　Ｇ．　Ｓｏｄｉｎｉ
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の目的は、フリッカの影響を抑制できるカメラシステムを実現することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の本発明は、
ローリングシャッタ方式により、イメージセンサから画像データを生成する撮影部と、
この撮影部の画像データを入力し、フリッカの横縞が発生する位相が約１８０度ずれた関係をなす画像データの平均値を画素ごとに演算し、演算結果を画像データとする演算部と
を有することを特徴とするものである。
【００２１】
請求項２記載の本発明は、請求項１記載の本発明において、
演算部は、少なくとも輝度の平均値を演算することを特徴とするものである。
【００２２】
請求項３記載の本発明は、請求項１または２記載の本発明において、
演算部は、平均値を演算する画像データのどちらか一方が所定の輝度以上の画素のみ、平均値を演算することを特徴とするものである。
【００２３】
請求項４記載の本発明は、請求項１または２記載の本発明において、
演算部は、平均値を演算する画像データのどちらか一方が所定の輝度以上の画素のとき、輝度の高い方の画像データを選択し、それ以外の画素のとき、平均値を演算することを特徴とするものである。
【００２４】
請求項５記載の本発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の本発明において、
演算部は、
撮影部の画像データを入力し、一時記憶する一時記憶部と、
この一時記憶部の画像データと撮影部の画像データを入力し、少なくとも画像データの平均値を演算する演算器と
を設けたことを特徴とするものである。
【００２５】
請求項６記載の本発明は、
ローリングシャッタ方式により、イメージセンサから画像データを生成する撮影部と、
この撮影部の画像データを入力し、フリッカの横縞が発生する位相が約１８０度ずれた関係をなす画像データの輝度を画素ごとに比較し、比較結果により画像データを選択する比較部と
を有することを特徴とするものである。
【００２６】
請求項７記載の本発明は、請求項６記載の本発明において、
比較部は、比較を行う画像データのどちらか一方が所定の輝度以上の画素のとき、輝度の高い画像データの画素を選択し、選択しなかった画素は直近の画像データとすることを特徴とするものである。
【００２７】
請求項８記載の本発明は、請求項６または７記載の本発明において、
比較部は、
撮影部の画像データを入力し、一時記憶する一時記憶部と、
この一時記憶部の画像データと撮影部の画像データとを比較し、比較結果により画素データを選択する比較器と
を設けたことを特徴とするものである。
【００２８】
請求項９記載の本発明は、請求項１〜８のいずれかに記載の本発明において、照明光を入力する光センサと、
この光センサの出力を入力する少なくとも１つのバンドパスフィルタと、
前記光センサの出力を入力する少なくとも１つのバンドエリミネーションフィルタと、
前記バンドパスフィルタの出力と前記バンドエリミネーションフィルタの出力とにより、フリッカを判定する判定部と
を有し、前記判定部の判定結果により、フリッカの抑制を行うことを特徴とするものである。
【００２９】
請求項１０記載の本発明は、
照明光を入力する光センサと、
この光センサの出力を入力する少なくとも１つのバンドパスフィルタと、
前記光センサの出力を入力する少なくとも１つのバンドエリミネーションフィルタと、
前記バンドパスフィルタの出力と前記バンドエリミネーションフィルタの出力とにより、フリッカを判定する判定部と、
この判定部の判定結果により、フレームレートの調整を行い、ローリングシャッタ方式により、イメージセンサからの画像データを生成する撮影部と
を有することを特徴とするものである。
【００３０】
請求項１１記載の本発明は、請求項１〜８のいすれかに記載の本発明において、
撮影部から画像データを入力し、所望のラインの輝度平均を演算する輝度平均演算部と、
この輝度平均演算部の輝度平均値により移動平均を演算する移動平均演算部と、
前記輝度平均演算部の輝度平均値と前記移動平均演算部の移動平均値との差分を演算する差分演算部と、
この差分演算部の差分値によりフリッカを判断するフリッカ判断部と
を設け、前記フリッカ判断部の判断により、フリッカを抑制することを特徴とするものである。
【００３１】
請求項１２記載の本発明は、請求項１〜１１のいずれかに記載の本発明において、
イメージセンサはＣＭＯＳセンサであることを特徴とするものである。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。
【００３３】
（第１の実施例）
図１は本発明の第１の実施例を示した構成図である。
【００３４】
図１において、カメラ１０は撮影部で、ローリングシャッタ方式により、イメージセンサ（ＣＭＯＳセンサ）から画像データを生成し、フリッカの横縞が発生する位相が約１８０度ずれた関係をなす画像データを順次出力する。なお、約１８０度ずれた関係をなす画像データは、フレームレートを適切に選択することにより実現できる。ＦＩＦＯメモリ２０は一時記憶部で、カメラ１０の画像データを入力し、一時記憶する。演算器３０は、ＦＩＦＯメモリ２０の画像データとカメラ１０の画像データを入力し、画像データの平均値を画素ごとに演算する。ここで、ＦＩＦＯメモリ２０、演算器３０が演算部を構成する。
【００３５】
Ｗｅｂサーバ４０は、演算器３０の画像データを画像圧縮し、ネットワークに出力する。ＮＴＳＣエンコーダ５０は、演算器３０の画像データをＮＴＳＣ（Ｎａｔｉｏｎａｌ　ＴＶ　Ｓｔａｎｄａｒｄｓ　Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）に変換し、モニタに出力する。
【００３６】
このような装置の動作を以下で説明する。図２は図１に示す装置の動作を説明する図である。図２において、（ａ）は現在のフレームの画像データ、（ｂ）は１フレーム前の画像データ、（ｃ）は演算器３０の演算結果の画像データである。
【００３７】
カメラ１０は、図示しない被写体を撮像し、ＲＧＢデータを生成し、このＲＧＢデータにカラー補間、カラー調整、カラーマトリクス調整等の映像信号処理を行い、１６ビットＹＣｒＣｂ（輝度・位相）画像へデータ変換を行い、出力する。
【００３８】
このＹＣｒＣｂ画像データをＦＩＦＯメモリ２０は入力し、１フレーム遅らせて出力する。そして、演算器３０が、カメラ１０から現在のＹＣｒＣｂ画像データと、ＦＩＦＯメモリ２０からの１フレーム遅れたＹＣｒＣｂ画像データとで、画素ごとに、輝度と色信号の平均値を演算する。つまり、図２（ａ）、（ｂ）の軸Ａ−Ａ’に沿う輝度はほぼ正弦波状に変化する。そこで、演算器３０が、図２（ａ）の画像データと図２（ｂ）の画像データの平均値を演算することにより、フリッカによる正弦波状の輝度変化がほぼキャンセルされ、図２（ｃ）の画像データが得られる。
【００３９】
この演算器３０の演算結果を、Ｗｅｂサーバ４０がＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ　Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ　Ｃｏｄｉｎｇ　Ｅｘｐｅｒｔｓ　Ｇｒｏｕｐ）圧縮、ＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ　Ｐｉｃｔｕｒｅ　Ｃｏｄｉｎｇ　ＥｘｐｅｒｔｓＧｒｏｕｐ）圧縮等を行い、ネットワークに出力する。また、ＮＴＳＣエンコーダ５０が、演算結果をＮＴＳＣに変換し、モニタに出力する。
【００４０】
このように、演算器３０がフリッカの横縞が発生する位相が約１８０度ずれた関係をなす画像データの平均値を演算し、演算結果を画像データとするので、フリッカの影響を抑制することができる。
【００４１】
（第２の実施例）
次に第２の実施例を以下に説明する。図３は本発明の第２の実施例を示した構成図である。ここで、図１と同一のものは同一符号を付し説明を省略する。
【００４２】
図３において、比較器６０は、演算器３０の代わりに設けられ、ＦＩＦＯメモリ２０の画像データとカメラ１０の画像データを画素ごとに比較し、輝度の高い方を画像データとし、Ｗｅｂサーバ４０、ＮＴＳＣエンコーダ５０に出力する。ここで、ＦＩＦＯメモリ２０、比較器６０が比較部を構成する。
【００４３】
このような装置の動作は、比較器６０が画像データを画素ごとに比較し、輝度の高い方を画像データとする。この結果、明暗の差が小さくなり、横縞のフリッカの影響を軽減できる。その他の動作は同じなので説明を省略する。
【００４４】
（第３の実施例）
次に、フリッカの発生を検知し、約１８０度ずれた関係をなす画像データを出力するフレームレートの選択を自動的に行う構成を図４を用いて説明する。ここで、図１と同一のものは同一符号を付し説明を省略すると共に、図示も省略する。
【００４５】
図４において、明滅周波数検出部７０は、照明光が１００Ｈｚ（東日本の電源周波数５０Ｈｚ）または１２０Ｈｚ（西日本の電源周波数６０Ｈｚ）の明滅を検出し、カメラ１０に検出結果を出力する。そして、明滅周波数検出部７０は、フォトダイオード７１、バイアス回路７２、電流／電圧変換回路７３、ＢＰＦ（バンドパスフィルタ）７４ａ、ＢＥＦ（バンドエミネーションフィルタ）７４ｂ、ＢＰＦ７４ｃ、ＢＥＦ７４ｄ、アナログスイッチ７５、ＲＭＳ−ＤＣコンバータ７６、ＣＰＵ７７、ＲＳ２３２Ｃドライバ７８からなる。
【００４６】
フォトダイオード７１は、バイアス回路７２のバイアス電圧を受け、照明光を入力する。電流／電圧変換回路７３は、フォトダイオード７１が出力する電流を電圧に変換する。そして、フォトダイオード７１、バイアス回路７２、電流／電圧変換回路７３は、照明光を入力し、明滅を検出する光センサを構成する。
【００４７】
ＢＰＦ７４ａは、電流／電圧変換回路７３の出力を入力し、１００Ｈｚ近傍の信号を通過させる。ＢＥＦ７４ｂは、電流／電圧変換回路７３の出力を入力し、１００Ｈｚ近傍の信号を通過させない。ＢＰＦ７４ｃは、電流／電圧変換回路７３の出力を入力し、１２０Ｈｚ近傍の信号を通過させる。ＢＥＦ７４ｄは、電流／電圧変換回路７３の出力を入力し、１２０Ｈｚ近傍の信号を通過させない。
【００４８】
アナログスイッチ７５は、ＢＰＦ７４ａ、ＢＥＦ７４ｂ、ＢＰＦ７４ｃ、ＢＥＦ７４ｄの出力を順次選択する。ＲＭＳ−ＤＣコンバータ７６は、アナログスイッチ７５の出力を入力し、ＲＭＳ（実効）値を出力する。ＣＰＵ７７は、アナログスイッチ７５の選択の切替を行い、ＲＭＳ−ＤＣコンバータ７６の出力を入力し、この出力により、照明光の周波数を判定し、判定結果を出力する。そして、ＣＰＵ７７は制御手段、Ａ／Ｄ変換手段、演算手段、判断手段を有している。ＲＳ２３２Ｃドライバ７８は、ＣＰＵ７７の判定結果をシリアル通信でカメラ１０に出力する。アナログスイッチ７５、ＲＭＳ−ＤＣコンバータ７６、ＣＰＵ７７、ＲＳ２３２Ｃドライバ７８は、フリッカを判定する判定部を構成する。
【００４９】
このような装置の動作を以下に説明する。図５は図４に示す装置の動作を説明する図で、（ａ）はフィルタ前後の出力、（ｂ）はフィルタ前後の出力比である。
【００５０】
フォトダイオード７１が照明光により電流を出力する。この電流を、電流／電圧変換回路７３が電圧に変換する。この電圧を、ＢＰＦ７４ａ、ＢＥＦ７４ｂ、ＢＰＦ７４ｃ、ＢＥＦ７４ｄがフィルタリングして、アナログスイッチ７５に出力する。アナログスイッチ７５は、ＣＰＵ７７の制御手段の指示により、順次ＢＰＦ７４ａ，ＢＥＦ７４ｂ，ＢＰＦ７４ｃ，ＢＥＦ７４ｄを選択する。そして、ＲＭＳ−ＤＣコンバータ７６が、アナログスイッチ７５からの出力をＲＭＳ値にしてＣＰＵ７７に出力する。ＣＰＵ７７は、Ａ／Ｄ変換手段により、ＲＭＳ−ＤＣコンバータ７６からのアナログ信号をデジタル信号にして、ＢＰＦ７４ａ、ＢＥＦ７４ｂ、ＢＰＦ７４ｃ、ＢＥＦ７４ｄの出力の各値を保持する。つまり、例えば、図６（ａ）に示される値を保持する。ここで、ＢＰＦ７４ｃ、ＢＥＦ７４ｄの出力に関しては省略している。
【００５１】
ＣＰＵ７７は、演算手段により、図６（ｂ）に示されるように、（ＢＥＦ７４ｂの出力）／（ＢＰＦ７４ａの出力）、（ＢＥＦ７４ｄの出力）／（ＢＰＦ７４ｃの出力）を求める。そして、フリッカが問題となるのは、照明光が、大きな高調波を含まない１００Ｈｚ、１２０Ｈｚの周波数で明滅している場合であるので、１：１以下ならフリッカを引き起こす光、１：１以上ならば、問題にならない光と判断できる。従って、ＣＰＵ７７は、判断手段により、図６（ｂ）では、（ＢＥＦ７４ｂの出力）／（ＢＰＦ７４ａの出力）が、”２．５”、”５．８”である”天井灯”、”インバータ式照明スタンド”をフリッカを起こす光と判断し、”０．８”である”安定器型照明スタンド”をフリッカを起こさない光と判断する。
【００５２】
この結果、ＣＰＵ７７は、フリッカを起こす光と判断した場合、１００Ｈｚ、１２０Ｈｚのどちらの光でフリッカが起こるかを、ＲＳ２３２Ｃドライバ７８に出力する。ＲＳ２３２Ｃドライバ７８はシリアル通信でカメラ１０に通知する。今回の場合は１００Ｈｚを通知する。カメラ１０は、照明光が１００Ｈｚで、フリッカの横縞が発生する位相が、フレームごとに約１８０度ずれた関係をなす画像になるフレームレートに設定を変更する。その他の動作は、図１に示す装置と同様なので説明を省略する。
【００５３】
このように、フォトダイオード７１で照明光を入力し、フォトダイオード７１の出力を、ＢＰＦ７４ａ、ＢＥＦ７４ｂ、ＢＰＦ７４ｃ、ＢＥＦ７４ｄで通過させ、（ＢＥＦ７４ｂの出力）／（ＢＰＦ７４ａの出力）、（ＢＥＦ７４ｄの出力）／（ＢＰＦ７４ｃの出力）を求め、フリッカを起こす光かどうかを判断するので、この判断により、カメラ１０はフレームレートの設定を自動的に行うことができる。
【００５４】
ここで、ＢＰＦ７４ａ、７４ｃを別々に設けた構成及びＢＥＦ７４ｂ、７４ｄを別々に設けた構成を示したが、１１０Ｈｚ近傍を通過させるＢＰＦと１１０Ｈｚ近傍を通過させないＢＥＦとを設ける構成にして、回路の大きさを半減させる構成にしてもよい。この場合、フリッカを起こすかどうかは判断できるが、照明光が１００Ｈｚ、１２０Ｈｚの明滅かどうかわからないので、事前に、電源周波数が５０Ｈｚ、６０Ｈｚをカメラ１０に設定あるいは検知する構成にする必要がある。この理由はカメラ１０が設定するフレームレートは、５０Ｈｚと６０Ｈｚとで異なってくるためである。
【００５５】
また、カメラ１０はフレームレートの設定を自動的に行う構成を示したが、フレームレートの設定は事前に行っておき、演算器３０にＣＰＵ７７の判断結果を入力する構成にして、演算器３０がフリッカ対策を行うか行わないかの構成にしてもよい。
【００５６】
また、カメラ１０は、フレームごとに約１８０度ずれた関係になるフレームレートを設定する構成を示したが、カメラ１０が、フリッカの横縞が停止するフレームレートを設定して、フリッカを抑制する構成にしてもよい。
【００５７】
なお、第３の実施例の従来技術として、特開平５−５６４３７号公報、特開平７−２６４４６５号公報等がある。
【００５８】
（第４の実施例）
そして、フリッカの発生を検知し、フリッカの抑制を行う第４の実施例を図６に示し説明する。ここで、図１と同一のものは同一符号を付し説明を省略すると共に、図示も省略する。
【００５９】
図６において、輝度平均演算部８１は、カメラ１０から画像データを入力し、所望のラインの輝度平均を演算する。移動平均演算部８２は、輝度平均演算部８１の輝度平均値により移動平均を演算する。差分演算部８３は、輝度平均演算部８１の輝度平均値と移動平均演算部８２の移動平均値との差分を演算する。フリッカ判断部８４は、差分演算部８３の差分値によりフリッカを判断し、演算器３０にフリッカを通知する。
【００６０】
このような装置の動作を以下に説明する。図７は図６に示す動作を説明する図で、（Ａ）はライン輝度平均の測定の説明図、（Ｂ）はライン輝度平均と移動平均の時間変化を示す図である。
【００６１】
カメラ１０は、フリッカの横縞が発生する位相が、フレームごとに約１８０度ずれた関係をなす画像データを順次出力する設定にして、図７（Ａ）に示される画像データを出力する。そして、輝度平均演算部８１は、所望のラインａ〜ｃにおける輝度平均を演算する。この輝度平均から移動平均演算部８２は移動平均を演算する。次に、差分演算部８３が、輝度平均演算部８１の輝度平均値と移動平均演算部８２の移動平均値の差分を演算し、フリッカ判断部８４に出力する。フリッカ判断部８４は、差分値が正負繰返しの場合、例えば、図７（Ｂ）に示されるような場合、フリッカを判断し、演算器３０に通知する。この通知により、演算器３０は、カメラ１０から現在のＹＣｒＣｂ画像データと、ＦＩＦＯメモリ２０からの１フレーム遅れたＹＣｒＣｂ画像データとで、画素ごとに、輝度と色信号の平均値を演算する。フリッカ判断部８４がフリッカと判断されない場合、演算器３０は通知が行われないので、何も行わない。なお、その他の動作は上記に示されているので、説明を省略する。
【００６２】
このように、輝度平均演算部８１が画像データの輝度平均を求め、この輝度平均より、移動平均演算部８２が移動平均を求め、輝度平均演算部８１の輝度平均値と移動平均演算部８２の移動平均値との差分を差分演算部が求め、この差分によりフリッカ判断部８４がフリッカを判断するので、自動的にフリッカ検出を行うことができる。つまり、フリッカがない場合は、画像データの合成が行われないので、残像がないデータを得ることができ、フリッカがある場合は、フリッカの抑制を行うことができる。
【００６３】
なお、本発明はこれに限定されるものではなく、演算器３０は輝度と色信号の平均値を求めているが、画像データがＹＣｒＣｂ画像であるため、ＲＧＢデータからＹＣｒＣｂに変換したときに、ＲＧＢデータでの輝度が色信号にも影響を与えてしまうからである。つまり、カメラ１０が、ＲＧＢデータを出力する場合は、演算器３０は輝度による平均値だけを求めればよい。
【００６４】
また、演算器３０は、少なくともどちらか一方の画像データが所定の輝度以上の画素のみ、平均値を演算する構成でもよい。これにより、フリッカが発生する箇所のみ、フリッカを防止することができ、フリッカが発生しない箇所での画像データの合成による残像を抑制することができる。
【００６５】
また、演算器３０は、少なくともどちらか一方の画像データが所定の輝度以上の画素のとき、輝度の高い方の画像データを選択し、それ以外の画素のとき、平均値を演算する構成でもよい。これは、所定の輝度以上の場合、図２に示すように明暗が正弦波にならないためで、所定の輝度以上の場合、高い輝度を選択することにより、フリッカの影響を防止できる。
【００６６】
また、比較器６０は、輝度が高い方を選択して画像データとする構成を示したが、低い方を選択する構成でもよい。
【００６７】
また、比較器６０は、少なくともどちらか一方の画像データが所定の輝度以上のとき、輝度の高い画像データの画素を選択し、選択しなかった画素は直近、すなわち、カメラ１０からの画像データとしてもよい。これは、所定の輝度以上の場合、フリッカの影響が大きいので、輝度以上はフリッカを防止し、その他は最新の画像データを供給できる。
【００６８】
さらに、カメラ１０は、１フレームごとに、フリッカの横縞が発生する位相が約１８０度ずれた画像データを出力する構成を示したが、１フレームごとでなく、複数フレームごとでもよい。
【００６９】
【発明の効果】
請求項１〜５，１２によれば、演算部がフリッカの横縞が発生する位相が約１８０度ずれた関係をなす画像データの平均値を演算し、演算結果を画像データとするので、フリッカの影響を抑制することができる。
【００７０】
請求項３によれば、演算部が、画像データが所定の輝度以上の画素のみ、平均値を演算するので、フリッカが発生する箇所のみ、フリッカを防止することができ、フリッカが発生しない箇所での画像データの合成による残像を抑制することができる。
【００７１】
請求項４によれば、演算部が、画像データが所定の輝度以上の画素のとき、輝度の高い画像データを選択し、それ以外の画素のとき、平均値を演算するので、輝度が高いとき、フリッカが正弦波状に現れなくとも、フリッカの影響を防止できる。
【００７２】
請求項６〜８，１２によれば、比較部がフリッカの横縞が発生する位相が約１８０度ずれた関係をなす画像データの比較し、画像データを選択するので、明暗の差が小さくなり、横縞のフリッカの影響を軽減できる。
【００７３】
請求項７によれば、比較部がどちらか一方の画像データが所定の輝度以上のとき、輝度の高い画像データの画素を選択し、選択しなかった画素は直近の画像データとするので、フリッカの影響を防止しつつ、最新の画像データを供給できる。
【００７４】
請求項９によれば、光センサで照明光を入力し、光センサの出力を、バンドパスフィルタ、バンドエリミネーションフィルタで通過させ、この出力により、判定部がフリッカを起こす光かどうかを判断するので、この判断により、フリッカの抑制を行うことができる。
【００７５】
請求項１０，１２によれば、光センサで照明光を入力し、光センサの出力を、バンドパスフィルタ、バンドエリミネーションフィルタで通過させ、この出力により、判定部がフリッカを起こす光かどうかを判断するので、この判断により、撮影部はフレームレートの設定を自動的に行うことができる。
【００７６】
請求項１１，１２によれば、輝度平均演算部が画像データの輝度平均を求め、この輝度平均より、移動平均演算部が移動平均を求め、輝度平均演算部の輝度平均値と移動平均演算部の移動平均値との差分を差分演算部が求め、この差分によりフリッカ判断部がフリッカを判断するので、自動的にフリッカ検出を行うことができる。つまり、フリッカがない場合は、画像データの合成が行われないので、残像がないデータを得ることができ、フリッカがある場合は、フリッカの抑制を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示した構成図である。
【図２】図１に示す装置の動作を説明する図である。
【図３】本発明の第２の実施例を示した構成図である。
【図４】本発明の第３の実施例を示した構成図である。
【図５】図４に示す装置の動作を説明する図である。
【図６】本発明の第４の実施例を示した構成図である。
【図７】図６に示す装置の動作を説明する図である。
【図８】ＣＭＯＳイメージャの構成を示した図である。
【図９】ＣＭＯＳセンサ１の具体的構成を示した図である。
【図１０】ＣＭＯＳイメージャの動作を説明する図である。
【図１１】ＣＭＯＳセンサ１の動作を説明する図である。
【図１２】ＣＭＯＳセンサ１の動作を説明する図である。
【符号の説明】
１０　カメラ
２０　ＦＩＦＯメモリ
３０　演算器
６０　比較器
７１　フォトダイオード
７２　バイアス回路
７３　電流／電圧変換回路
７４ａ，７４ｃ　バンドパスフィルタ
７４ｂ，７４ｄ　バンドエリミネーションフィルタ
７５　アナログスイッチ
７６　ＲＭＳ−ＤＣコンバータ
７７　ＣＰＵ
７８　ＲＳ２３２Ｃドライバ
８１　輝度平均演算部
８２　移動平均演算部
８３　差分演算部
８４　フリッカ判断部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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