闪烁降低方法、图像拾取装置与闪烁降低电路的制作方法

专利名称：闪烁降低方法、图像拾取装置与闪烁降低电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种当在荧光灯光下图像拾取元件对拍摄物进行拍摄时、降低在来自诸如CMOS(互补金属氧化物半导体)图像拾取元件等XY寻址型扫描图像拾取元件(成像器或图像传感器)的视频信号中发生的荧光闪烁的方法，一种诸如采用所述XY寻址型扫描图像拾取元件(例如所述CMOS图像拾取元件)的数码相机或摄像机等图像拾取装置，以及一种用于所述图像拾取装置的闪烁降低电路。
背景技术：
当在直接以市电交流电源操作的荧光灯的照明下摄像机对拍摄物进行拍摄时，由于荧光灯辉度(luminance)变化(光强度变化)的频率(市电交流电源频率的两倍)与摄像机垂直同步频率之间的差异，会出现作为图像输出的视频信号时间上的亮度水平变化，即荧光闪烁。
例如，在市电交流电源频率为50Hz的地区，可以在非反相器荧光灯的照明下用NTSC方法(垂直同步频率60Hz)的CCD相机对拍摄物进行拍摄。在如图28所示的情况下，一场频率为1/60秒，而荧光灯辉度变化的周期为1/100秒。每场上的曝光时序相对于荧光灯辉度变化漂移，并且每个像素上曝光量逐场变化。
如果曝光时间为1/60秒，则在从期间a1、期间a2、至期间a 3的相同曝光时间内曝光量不同，并且当曝光时间小于1/60秒(但非1/100秒)时，在从期间b1、期间b2、至期间b3的相同曝光时间内曝光量不同。
因为响应于荧光灯辉度变化的曝光时序每三场都返回原来的时序，所以每三场都重复由于闪烁引起的亮度水平变化。更具体地讲，在曝光周期内每场的辉度比(出现闪烁)变化，但是闪烁的周期保持不变。
在诸如数码相机等逐行相机中，如果垂直同步频率为30Hz，则每三帧重复亮度水平变化。
为了发射白光，一般使用多个荧光灯，例如红色荧光灯、绿色荧光灯、以及蓝色荧光灯。这些灯的荧光材料具有其特有的余辉(persistence)特性，并且对于从停止放电到下一次放电开始的时间期间，光射光根据该余辉特性衰减。在这一时间期间，表现为白色的光首先衰减，同时其色调变化。如果曝光时序漂移，则不仅会出现亮度水平变化，也会出现色调变化。因为荧光灯具有在特定波长内存在强峰的特有谱特性，所以信号的可变分量随颜色而不同。
随颜色不同的可变分量差异与色调变化导致了所谓的颜色闪烁。
如图28底部所示，如果曝光时间被设置为荧光灯辉度变化周期(1/100秒)的整数倍，则不管曝光时序，曝光量保持恒定。此时未出现闪烁。
可以设想响应于用户的操作，通过相机的信号处理检测荧光灯的照明，并且在荧光灯的照明下，将曝光时间设置为1/100秒的整数倍。通过这种安排，简单的方法就能够完全控制闪烁的生成。
然而，因为该方法不允许将曝光时间设置为任意值，所以减少了用来获取适当曝光量的曝光量调整手段的自由度。
由此需要一种任意快门速度(曝光时间)下减少荧光闪烁的方法。
将一帧内所有像素按同一曝光时序曝光的图像拾取装置，例如CCD图像拾取装置，相对简单地提供了这样一种方法，这是因为只有在场间才出现由于闪烁而引起的亮度水平变化与颜色变化。
如果曝光时间不是1/100秒，则闪烁具有三场的重复频率，如28所示。为了达到每场视频信号的恒定平均值，根据三场前的视频信号，预测当前辉度变化与当前颜色变化，并且根据预测结果，调整每场视频信号的增益，从而将闪烁降低到在实践中没有问题的水平。
然而，在诸如CMOS图像拾取装置等XY寻址型扫描图像拾取装置中，在画面水平方向上，曝光时序连续逐像素漂移读取时钟(像素时钟)的一个水平周期。因为所有像素曝光时序不同，所以上述方法无法抑制闪烁。
图29显示了这样的闪烁。如上所述，在画面水平方向上，像素在曝光时序上连续漂移。一个水平周期充分小于荧光灯的变化周期。根据同一行上像素具有相同时序的假定，在画面垂直方向上，每行的曝光时序类似于图29所示。该假定不会产生实际问题。
在诸如CMOS图像拾取装置等XY寻址型扫描图像拾取装置中，曝光时序逐行不同，如29所示(F1表示曝光时序中的这种漂移)。因为行受到曝光量差异的不利影响，所以由于闪烁，不仅在场间，而且在每场内，都会出现亮度水平变化与颜色变化。在画面上出现条带图案(其条带在水平方向上对齐，条带密度在垂直方向上变化)。
图30显示如果拍摄物为均一图案时的画面上的闪烁。因为拍摄物的一个水平周期(一个波长)为1/100秒，所以在一帧中出现了1.666周期的条带图案。设M表示每场读取行的数目，则条带图案的一个水平周期相应于读取行的数目L＝M*60/100。在本说明书与附图中，星号(*)表示乘法运算。
如图31所示，三场(三帧)相应于条带图案的五个周期(五个波长)，并且如果连续观察，则条带图案呈现在垂直方向上漂移。
图30与31只显示了由于闪烁产生的亮度水平变化。然而，在实践中，还会出现上述的颜色变化，由此大大降低了图像质量。具体地讲，快门速度越快，颜色闪烁越明显。因为在画面上还出现了颜色闪烁的作用，所以XY寻址型扫描图像拾取装置受到图像质量退化的不利影响更大。
如果将曝光时序设置为荧光灯辉度变化周期(1/100秒)的整数倍，则不管曝光时序，曝光量恒定，并且不会出现包含画面上闪烁的荧光闪烁。
当包含可变电子快门速度特征时，CMOS图像拾取设备结构将变得复杂。即使在具有电子快门的图像拾取设备中，如果为了防止闪烁，只将1/100秒的整数倍设置为曝光时间，则也会降低用来获取适当曝光的曝光量调整手段的灵活度。
人们已经提出了用于诸如CMOS图像拾取装置等XY寻址型扫描图像拾取装置的、用来减少荧光闪烁的方法。
专利文献1(日本未审专利申请公开号2000-350102)与专利文献2(日本未审专利申请公开号2000-23040)公开了以下方法通过利用光敏元件或者测量元件测量荧光灯的光量来估计闪烁分量，并且响应于估计结果，控制来自图像拾取元件的视频信号增益。
专利文献3(日本未审专利申请公开号2001-16508)公开了另一种技术。根据该公开的技术，在两种条件下拍摄两种类型的图像，即，适合于当前环境照明条件的第一电子快门值、以及与荧光灯的亮灭周期具有预定关系的第二电子快门值，通过比较这两个信号来估计闪烁分量，并且响应于估计结果，控制来自图像拾取元件的视频信号增益。
专利文献4(日本未审专利申请公开号11-164192)公开了另一种技术。根据该公开的技术，预先在存储器中记录荧光灯照明下的亮度变化作为校正因子，根据来自图像拾取元件的视频信号，利用视频信号分量频率与闪烁分量频率之间的差异，检测闪烁分量的相位，并且由此响应于检测结果，根据存储器中的校正因子校正该视频信号。
专利文献5(日本未审专利申请公开号2000-165752)公开了另一种技术。根据该公开的技术，根据作为具有时间差异进行的曝光结果获得的两个视频信号，计算校正系数，所述时间差异使闪烁相位翻转180度。
如专利文献1与2所述，通过利用光敏元件或者测量元件测量荧光灯的光量来估计闪烁分量的技术增加了图像拾取系统的尺寸与成本，这是因为所述光敏元件或者测量元件被附加到图像拾取装置上。
如专利文献3所述，通过在两种不同快门条件(曝光条件)下拍摄两种类型的图像来估计闪烁分量的技术需要图像拾取装置中的复杂系统，并且该技术还不适合于拍摄运动图像。
专利文献4所公开的技术利用了预先在存储器中准备的系数作为校正信号。实际上不可能为所有类型的荧光灯准备校正系数。取决于荧光灯的类型，不容易准确检测闪烁分量与可靠地降低闪烁分量。如专利文献4所述，利用视频信号分量与闪烁分量频率之间的差异从视频信号中抽取闪烁分量的技术有以下困难在黑色背景部分与低辉度部分中(每个部分都具有少量的闪烁分量)，难于从视频信号分量中显著地检测闪烁分量。如果在画面中存在运动图像，则检测闪烁分量的性能将大大降低。
与专利文献3所公开的技术一样，专利文献5所公开以下技术——通过按不同时序拍摄两种类型的图像来估计闪烁分量——需要图像拾取装置中的复杂系统，并且该技术不适合于拍摄运动图像。
根据本发明，不管拍摄物视频信号的电平与荧光灯的类型为何，在不使用光敏元件的前提下，通过简单的信号处理，准确地检测并可靠而充分地减少诸如CMOS图像拾取装置等XY寻址型扫描图像拾取装置的荧光闪烁特性。

发明内容
第一发明的、用于降低在荧光灯的照明下通过用XY寻址型图像拾取元件拍摄拍摄物而获得的辉度信号或者视频信号中荧光闪烁分量的闪烁降低方法包括
在等于或长于一个水平周期的时间期间上积分作为输入图像信号的所述视频信号或者辉度信号的步骤，归一化(normalization)积分值或者邻近场或邻近帧的积分值之间差异值的步骤，抽取归一化积分值或者归一化差异值的谱的步骤，根据所抽取的谱估计闪烁分量的步骤，以及对于估计闪烁分量与输入图像信号进行计算运算以抵消估计闪烁分量的步骤。
第二发明的、用于降低在荧光灯的照明下通过用XY寻址型图像拾取元件拍摄拍摄物而获得的颜色的每个颜色信号中荧光闪烁分量的闪烁降低方法包括在等于或长于一个水平周期的时间期间上积分作为输入图像信号的所述每个颜色的颜色信号的步骤，归一化积分值或者邻近场或邻近帧的积分值之间差异值的步骤，抽取归一化积分值或者归一化差异值的谱的步骤，根据所抽取的谱估计闪烁分量的步骤，以及对于估计闪烁分量与输入图像信号进行计算运算以抵消估计闪烁分量的步骤。
第三发明的、用于降低在荧光灯的照明下通过用XY寻址型图像拾取元件拍摄拍摄物而获得的辉度信号与颜色的每个颜色信号中每一个中荧光闪烁分量的闪烁降低方法包括在等于或长于一个水平周期的时间期间上积分作为输入图像信号的所述辉度信号与每个颜色的颜色信号中每一个的步骤，归一化积分值或者邻近场或邻近帧的积分值之间差异值的步骤，抽取归一化积分值或者归一化差异值的谱的步骤，根据所抽取的谱估计闪烁分量的步骤，以及对于估计闪烁分量与输入图像信号进行计算运算以抵消估计闪烁分量的步骤。
根据本发明的闪烁降低方法，去除非闪烁分量的信号分量作为归一化积分值或归一化差异值，并且从黑色背景部分与低辉度部分(每个部分都具有小量的闪烁分量)获得允许容易地以高精确性估计闪烁分量的信号。通过从归一化积分值与归一化差异值中抽取至适当级的谱，由此即使在信号分量由于拍摄物的作用(effect)而变得不连续的区域中，也会不管荧光灯的类型与辉度变化的波形为何，以高精确性估计闪烁分量。通过对估计闪烁分量与输入图像信号进行所述计算运算，从输入图像信号中可靠充分地降低闪烁分量。
具体地讲，根据第二或第三发明的闪烁分量降低方法，根据作为视频信号获得的每个颜色的颜色信号，逐颜色信号地或者逐辉度与颜色信号地检测闪烁分量，并且降低所检测的闪烁分量。由此准确检测、并且可靠充分地降低包含颜色闪烁的荧光闪烁。


图1显示本发明一个实施例的图像拾取装置的系统配置。
图2显示原色系统数字信号处理器的一个例子。
图3显示补色系统数字信号处理器的一个例子。
图4显示闪烁降低器的第一个例子。
图5显示考虑到饱和区域的计算块的一个例子。
图6显示闪烁降低器的第二个例子。
图7显示闪烁降低器的第三个例子。
图8显示在非荧光灯照明下的闪烁降低器的一个例子。
图9显示在非荧光灯照明下的闪烁降低器的另一个例子。
图10显示考虑到相应于拍摄者的操作或动作在短时间内大大变化的拍摄物的图像拾取装置。
图11显示考虑到依赖于拍摄条件而变得不必要的闪烁分量降低处理的图像拾取装置的一个例子。
图12显示考虑到依赖于拍摄条件而变得不必要的闪烁分量降低处理的图像拾取装置的另一个例子。
图13显示调整估计闪烁分量的基本配置。
图14显示用于调整估计闪烁分量的第一具体例子。
图15显示用于调整估计闪烁分量的第二具体例子。
图16用来解释图14与图15。
图17A与图17B显示用来解释调整估计闪烁分量的例子的等式。
图18A与图18B显示用来解释调整估计闪烁分量的例子的等式。
图19A与图19B显示用来解释调整估计闪烁分量的例子的等式。
图20A-20E显示用来解释调整估计闪烁分量的例子的等式。
图21A-21C显示用来解释调整估计闪烁分量的例子的等式。
图22A与图22B用来解释图8与图9。
图23显示用于测试的拍摄物。
图24为图23拍摄物的积分值的图示。
图25为图23拍摄物的差异值的图示。
图26为图23拍摄物的归一化差异值的图示。
图27为对图23的拍摄物估计的闪烁系数的图示。
图28显示CCD图像拾取装置的荧光闪烁。
图29显示XY寻址型图像拾取元件中的荧光闪烁。
图30显示XY寻址型图像拾取元件的荧光闪烁的一帧中的条带图案。
图31显示XY寻址型图像拾取元件的荧光闪烁的三个连续帧中的条带图案。
具体实施例方式(系统配置图1)图1显示根据本发明的图像拾取装置的一个实施例的系统配置。此处该图像拾取装置为采用CMOS图像拾取元件作为XY寻址型扫描图像拾取元件的摄像机。
在该实施例的图像拾取装置即摄像机中，来自拍摄物的光通过图像拾取光学系统11入射到CMOS图像拾取设备12上，并且由CMOS图像拾取设备12光电转换为模拟视频信号。由此从CMOS图像拾取设备12获得结果的模拟视频信号。
CMOS图像拾取设备12在CMOS基底上包含多个二维排列的像素、垂直扫描电路、水平扫描电路、以及视频信号输出电路，每个像素都包含光电二极管(光门)、传递门(快门晶体管)、开关晶体管(地址晶体管)、放大晶体管、复位晶体管(复位门)等等。
CMOS图像拾取设备12可以为原色系统或者补色系统，并且从CMOS图像拾取设备12输出的模拟视频信号可以为RGB原色信号或者补色信号。
封装在IC(集成电路)中的模拟信号处理器13逐颜色信号地处理来自CMOS图像拾取设备12的模拟视频信号，由此采样保持模拟视频信号，在AGC(自动增益控制)处理中增益控制模拟视频信号，并且将视频信号A/D转换为数字信号。
来自模拟信号处理器13的数字视频信号由封装在IC中的数字信号处理器20处理，如下所述。在数字信号处理器20中，闪烁降低器25利用本发明如下所述的方法、基于逐信号分量地降低数字视频信号，最终数字视频信号被转换为辉度信号Y、红色与蓝色颜色差异信号R-Y与B-Y，以从数字信号处理器20输出。
包含微机的系统控制器14控制相机中的每个块。
更具体地讲，从系统控制器14向封装在IC中的镜头驱动器15提供镜头驱动控制信号，镜头驱动器15驱动图像拾取光学系统11中的镜头。
系统控制器14向时序生成器16提供时序控制信号。时序生成器16向CMOS图像拾取元件12提供各种时序信号以驱动CMOS图像拾取元件12。
系统控制器14从数字信号处理器20接收对于信号分量的检测信号。响应于来自系统控制器14的AGC信号，模拟信号处理器13增益控制颜色信号。数字信号处理器20的信号处理由系统控制器14控制。
如果响应于拍摄者的动作在短时间内拍摄物变化，则系统控制器14检测来自连接到系统控制器14的手抖动传感器17的输出，并且如下所述地控制闪烁降低器25。
形成界面18的控制面板18a与显示器18b通过包含微机的接口(I/F)19连接到系统控制器14。系统控制器14检测控制面板18a上的设置操作与选择操作。系统控制器14还在显示器18b上显示相机的设置状态与控制状态。
如果响应于相机操作在短时间内拍摄物变化很大，例如变焦操作，则系统控制器14检测相机操作，并且如下所述地控制闪烁降低器25。
如果不需要闪烁降低处理，则系统控制器14检测不需要闪烁降低，并且如下所述地控制闪烁降低器25。
(原色系统图2)图2显示原色系统的数字信号处理器20的例子。
该原色系统为三面板系统或单面板系统。三面板系统包含图1的图像拾取光学系统11(包含光分离系统，用来将来自拍摄物的光分离为RGB原色)，以及CMOS图像拾取元件作为RGB颜色的CMOS图像拾取元件12。单面板系统包含作为CMOS图像拾取元件12的、包含在其光输入表面的画面水平方向每个像素上周期排列的RGB颜色过滤器的CMOS图像拾取元件。在这种情况中，从CMOS图像拾取元件12中读取RGB原色信号。
在图1的数字信号处理器20中，根据本发明的方法，箝位电路21将每个RGB原色信号的黑电平箝位为预定电平，增益调整电路22根据曝光量增益调整被箝位的RGB原色信号，并且闪烁降低器25R、25G、25B降低被增益调整的RGB原色信号中的闪烁分量。
在图2的数字信号处理器20中，白平衡调整电路27调整被降低了闪烁的RGB原色信号，伽码校正电路28校正经过白平衡调整的RGB原色信号，合成矩阵电路29根据经过伽码校正的RGB原色信号，生成辉度信号Y、颜色差异信号R-Y与B-Y。
如图2所示，在完成RGB原色信号的处理之后，该原色系统生成辉度信号Y。因为在RGB原色信号的处理过程中降低了RGB原色信号中的闪烁分量，所以每个颜色分量与辉度信号中的闪烁分量被充分地降低。
虽然优选地如图2所示地排列闪烁降低器25R、25G、25B，但是本发明不限于此构造。
(补色系统图3)图3显示补色系统的数字信号处理器20的一个例子。
该补色系统为单面板系统，其包含作为图1的CMOS图像拾取元件12的、具有在其光输入表面上的补色过滤器的CMOS图像拾取元件。如图3中颜色过滤器1所示，所述补色过滤器，即绿色过滤器部分1G与品红色过滤器部分1Mg每两行在一个水平行位置Lo上交替排列在水平方向的像素上，以及青色过滤器部分1Cy与黄色过滤器部分1Ye每两行在另一个水平行位置Le上交替排列在水平方向的像素上。
在这种情况下，CMOS图像拾取元件12合成并读取两个相邻水平行位置的视频信号。在每个水平周期，在每个像素时钟上，从CMOS图像拾取元件12交替地获得从绿色信号与品红色信号合成的颜色信号、以及从青色信号与黄色信号合成的颜色信号。
在图3的数字信号处理器20中，箝位电路21将补色信号的黑电平箝位为预定电平，增益调整电路22响应于曝光量增益调整被箝位的补色信号，辉度合成电路23根据经过增益调整的补色信号生成辉度信号Y，并且原色分离电路24将经过增益调整的补色信号分离为RGB原色信号。
在图3的数字信号处理器20中，根据本发明的方法，闪烁降低器25Y降低来自辉度合成电路23的辉度信号Y中的闪烁分量，闪烁降低器25R、25G、25B降低来自原色分离电路24的RGB原色信号中的闪烁分量。
在图3的数字信号处理器20中，伽码校正电路26校正被降低了闪烁的辉度信号的灰度(gradation)，由此产生辉度信号Y作为输出，白平衡调整电路27白平衡调整被降低了闪烁的RGB原色信号，伽码校正电路28校正经过白平衡调整的RGB原色信号的灰度，合成矩阵电路29根据经过伽码校正的RGB原色信号，生成颜色差异信号R-Y与B-Y。
在原色系统中，在图3所示的数字信号处理器20的处理的相对较早阶段生成辉度信号与RGB原色信号。这是因为容易通过简单的相加处理从合成的信号生成辉度信号。如果通过差异处理从合成的信号生成RGB原色信号，并且从RGB原色信号生成辉度信号Y，则会降低辉度信号的S/N比。
如果通过分离的行处理辉度信号Y与颜色信号，则只降低每个颜色信号中的闪烁分量就不足以降低辉度信号中的闪烁分量。通过分离地降低辉度信号中的闪烁分量，可以充分地降低每个颜色信号与辉度信号中的闪烁分量，如图3所示。
优选地，如图3所示地排列闪烁降低器25R、25G、25B，但是本发明不限于此构造。
图2的闪烁降低器25R、25G、25B与图3的闪烁降低器25R、25G、25B如下所述地构造。此后将闪烁降低器25R、25G、25B统称为闪烁降低器25。
在以下讨论中，输入图像信号指在闪烁降低处理之前输入闪烁降低器25的RGB原色信号或者辉度信号，输出图像信号指在闪烁降低处理之后从闪烁降低器25输出的RGB原色信号或者辉度信号。
在以下讨论中，在以50Hz市电交流电源运行的荧光灯的照明下，用NTSC制式(具有60Hz的垂直同步频率)的CMOS相机拍摄拍摄物。当不降低荧光灯闪烁时，不仅在场间，而且在每场内，都会出现亮度水平变化与颜色变化，并且在图29-31所示的画面上，在三场(三个波长)上出现五个周期(五个波长)的条带图案。
在非反相器荧光灯以及反相器荧光灯中，如果整流不充分就会发生闪烁。由此，本发明不限于非反相器类型。
(闪烁降低方法的第一例子图4)图4显示闪烁降低器25的第一例子。
如图30与31所示，拍摄物为均一的。闪烁分量一般与拍摄物的信号强度成正比。
设In’(x，y)表示在任一场n任一像素n(x，y)上拍摄物的输入图像信号(在闪烁降低处理之前的RGB原色信号或者辉度信号)，并且In’(x，y)为无闪烁分量的信号分量与正比于信号分量的闪烁分量的合，如图17A等式(1)所示。
In(x，y)表示信号分量，Γn(y)*In(x，y)表示闪烁分量，Γn(y)表示闪烁系数。一个水平周期充分小于荧光灯的光发光周期(1/100秒)，在同一场同一行上闪烁系数被认为是恒定的，由此闪烁系数由Γn(y)表示。
如图17A等式(2)所示，Γn(y)由傅立叶级数表示以进行一般化(generalization)。通过这种方式，闪烁系数以以下形式表示该形式考虑到所有发光特性与余辉特性，这些特性随荧光灯的类型不同而不同。
在等式(2)中入o表示图30所示画面上闪烁的波长。设M表示每场读取行的数目，并且入o为L(＝M*60/100)行。此处，ωo表示由入o归一化的归一化角频率。
此处，γm表示每级(m＝1，2，3...)闪烁分量的幅度。Фmn表示每级闪烁分量的初始相位，并且由荧光灯的光发光周期(1/100秒)与曝光时序确定因为每三场Фmn返回同一值，所以通过图17A等式(3)确定对紧邻前一场的Фmn差异。
<计算与存储积分值>
在图4的例子中，积分块31在画面水平方向一行上积分输入图像信号In’(x，y)，如图17B等式(4)所示，以最小化在闪烁检测中图片的作用。由此计算积分值Fn(y)。如图17B等式(5)所示，等式(4)中的αn(y)表示通过在一行上积分信号分量In(x，y)而获得的值。
如此求得的积分值Fn(y)存储在积分值存储块32中，以检测后继场中的闪烁。积分值存储块32设计用来存储至少两场的积分值。
如果拍摄物是均一的，信号分量In(x，y)的积分值αn(y)为恒定的。由此容易从输入图像信号In’(x，y)的积分值Fn(y)中抽取闪烁分量αn(y)*Γn(y)。
然而，在一般拍摄物中，αn(y)包含m*ωo分量，并且不可能从作为拍摄物自身信号分量的颜色分量与辉度信号中分离作为闪烁分量的颜色分量与辉度信号。不可能只抽取闪烁分量。在等式(4)中，第二项中的闪烁分量显著小于第一项中的信号分量，并且闪烁分量几乎淹没在信号分量中。
图24显示图23的拍摄物(实际中为彩色拍摄物)三个连续场中的积分值Fn(y)，作为参照。图24为红色的积分值Fn(y)的图示，场N+0(实线)、场N+1(破折线)、场N+2(虚线)表示连续出现的第一、第二、第三场。从图24可以看出，不可能直接从积分值Fn(y)中抽取闪烁分量。
<平均值计算与差异计算>
如图4所示，使用三个连续场的积分值来从积分值Fn(y)去除αn(y)的作用。
在这个例子中，在计算积分值Fn(y)期间，从积分值存储块32中读取紧邻当前场之前的第一先前场中同一行上的积分值Fn_1(y)以及紧邻第一先前场之前的第二先前场中同一行上的积分值Fn_2(y)。平均值计算块33计算三个积分值Fn(y)、Fn_1(y)、Fn_2(y)的平均值AVE[Fn(y)]。
如果在三个连续场中拍摄物被识别为同一实体，则可以假定αn(y)具有同一值。如果在三个连续场中拍摄物的运动足够小，则该假定在实际中不会产生问题。在计算三个连续场中积分值的平均值时，等式(3)意味着求和其闪烁分量的相位被连续偏移(-2π/3)*m的信号。作为结果，闪烁分量相互抵消。平均值AVE[Fn(y)]由图18A等式(6)表示。
基于图18A等式(7)的近似成立的假定，计算三个连续场积分值的平均值。如果拍摄物的运动较大，则等式(7)的近似不成立。
在试图用于大量运动的拍摄物的闪烁降低器25中，积分值存储块32存储至少三个场上的积分值，以及包含当前场积分值Fn(y)的至少四个场的积分值的平均值。通过这种方式，在时间轴上起作用的低通过滤器的运行会降低移动拍摄物的作用。
然而，每三场重复闪烁。为了抵消掉闪烁分量，需要计算j(3的整数倍，等于或大于3的两倍，即6，9，...)场积分值的平均值。由此，积分值存储块32被设计来存储至少(j-1)场的积分值。
图4显示图18A等式(7)的近似成立的情况。另外，在该例子中，差异计算块34计算来自积分块31的当前场积分值Fn(y)与来自积分值存储块32的紧邻当前场之前的场的积分值Fn_1(y)之间的差异。由此计算图18B等式(8)表示的差异值Fn(y)-Fn_1(y)。在等式(7)的近似成立的条件下，等式(8)也成立。
图25显示图23的拍摄物的三个连续场的差异值Fn(y)-Fn_1(y)。因为从差异值Fn(y)-Fn_1(y)中充分去除了拍摄物的作用，所以闪烁分量的状态(闪烁系数)比在图24的积分值Fn(y)中显现得更突出。
<差异值的归一化>
另外，在图4的例子中，通过将差异值Fn(y)-Fn_1(y)除以来自平均值计算块3 3的平均值AVE[Fn(y)]，归一化块35归一化来自差异计算块34的差异值Fn(y)-Fn_1(y)，由此输出归一化差异值gn(y)。
利用图18A等式(6)与图18B等式(8)以及三角合积公式，展开归一化差异值gn(y)，如图19A等式(9)所示。利用图17A等式(3)的关系，归一化差异值gn(y)也由图19B等式(10)表示。此处，等式(10)中的|Am|与θm分别由等式(11a)与(11b)表示。
因为拍摄物信号强度的作用仍然存留在差异值Fn(y)-Fn_1(y)中，所以由于闪烁引起的辉度变化与颜色变化的水平各区域不同。通过如上所述地归一化差异值gn(y)，由于闪烁引起的辉度变化与颜色变化的水平被设置为符合同一水平。
图26显示图23拍摄物的三个连续场的归一化差异值gn(y)。
<通过谱抽取估计闪烁分量>
分别由图19B等式(11a)与(11b)表示的|Am|与θm为归一化差异值gn(y)每一级谱的幅度与初始相位。傅立叶变换归一化差异值gn(y)以确定每一级谱的幅度|Am|与初始相位θm。图20A等式(12a)与(12b)显示由此获得图17A等式(2)表示的每一级闪烁分量的幅度γm与初始相位Фmn。
在图4的例子中，DFT决51离散傅立叶变换来自归一化块35的归一化差异值gn(y)的闪烁的一个波长(L行)的数据。
设DFT[gn(y)]表示DFT运算，Gn(m)表示级m的DFT结果，则DFT运算由图20B的等式(13)表示。此处，等式(13)中的W由等式(14)表示。根据DFT的定义，等式(11a)、(11b)与等式(13)之间的关系由图20C的等式(15a)、(15b)表示。
由此，根据等式(12a)、(12b)、(15a)、(15b)，参照图20D的等式(16a)、(16b)，确定每一级闪烁的幅度γm与初始相位Фmn。
DFT运算的数据长度设置为闪烁的一个波长(L行)，这是因为可以直接获得ωo整数倍的离散谱群。
一般使用FFT(快速傅立叶变换)作为数字信号处理的傅立叶变化。然而在本发明的该实施例中故意使用DFT。因为傅立叶变换的数据长度不是2的幂，所以DFT比FFT更方便。可替换地，通过操纵输入数据与输出数据，也可以使用FFT。
即使级号限于第m级，在实际的荧光灯的照明下，闪烁分量也被充分近似。不需要输出DFT运算中的所有数据。与FFT相比，在本发明的应用中，就运算效率而言，DFT受到所有具体缺点的影响。
DFT块51通过等式(13)定义的运算DFT运算抽取谱，然后通过由等式(16a)、(16b)表示的运算估计每一级闪烁分量的幅度γm与初始相位Фmn。
在图4的例子中，闪烁生成块53根据来自DFT块51的估计值γm与Фmn，计算由图17A等式(2)表示的闪烁系数Γn(y)。
如上所述，即使级号限于第m级，在荧光灯光的照明下，闪烁分量也被充分近似。在通过等式(2)计算闪烁系数Γn(y)时，总和的级被设置为预定级，例如第二级，而非无限。
图27显示图23的拍摄物的三个连续场的闪烁系数Γn(y)在上述方法中，在黑色背景部分与低辉度部分(其中闪烁分量一般较小，并且在积分值Fn(y)中完全淹没在信号分量中)中，计算差异值Fn(y)-Fn_1(y)，然后由平均值AVE[Fn(y)]归一化。由此精确地检测闪烁分量。
根据至适当级的谱估计闪烁分量意味着利用未完全重现的归一化差异值gn(y)形成近似。依赖于拍摄物的状态，作为未完全重现的结果，即使在归一化差异值gn(y)中出现非连续性，也会精确地估计该部分的闪烁分量。
<闪烁降低的计算>
根据图17A的等式1，在图20E的等式(17)中表示没有闪烁分量的信号分量In(x，y)。
在图4的例子中，计算块40将1加到来自闪烁生成块53的闪烁系数Γn(y)，并且输入图像信号In’(x，y)被除以所得的和[1+Γn(y)]。
通过这种方式，几乎可以全部去除在输入图像信号In’(x，y)中包含的闪烁分量。计算块40产生基本没有闪烁分量的信号分量In(x，y)作为输出图像信号(在闪烁降低之后的RGB原色信号或者辉度信号)。
如果由于系统计算性能的限制在一场时间的期间内未完成以上所有处理，则在计算块40中提供存储三个场上闪烁系数Γn(y)的功能，以利用每三场闪烁的重复。对于三场后的输入图像信号In’(x，y)，计算所存储的闪烁系数Γn(y)。
(处理饱和区域的例子图5)如果在输入图像信号In’(x，y)落入饱和区域的情况下，图4的计算块40进行等式(17)表示的计算，则信号分量(颜色信号或者辉度信号)会背离本发明目的地变化。因此，优选地，计算块40具有图5的结构。
图5的计算块40包含加法器41，用来将1加到来自闪烁生成块53的闪烁系数Γn(y)；除法器电路42，用来将输入图像信号In’(x，y)除以和[1+Γn(y)]；输出侧的开关43，输出侧的开关44，以及饱和电平确定电路45。饱和电平确定电路45逐像素地确定输入图像信号In’(x，y)的电平是否不低于饱和区域的门限电平。
如果确定每个像素上输入图像信号In’(x，y)的电平低于饱和区域的门限电平，则饱和电平确定电路45设置开关43与开关44至除法器电路42的一侧。如上所述，从计算块40输出等式(17)的计算结果作为输出图像信号。
如果确定像素上输入图像信号In’(x，y)的电平不低于饱和区域的门限电平，则饱和电平确定电路45设置开关43与开关44到至远离除法器电路42的相反一侧。从计算块40原样输出输入图像信号In’(x，y)作为输出信号。
当输入图像信号In’(x，y)的电平落入饱和区域时，信号分量(颜色信号或者辉度信号)没有变化，并且产生高品质图像信号。
(闪烁降低方法的第二例子图6)如果如图4所示地由平均值AVE[Fn(y)]归一化差异值Fn(y)-Fn_1(y)，则可以有效达到一定的计算准确度。如果满足计算准确度要求，则可以直接由平均值AVE[Fn(y)]归一化积分值Fn(y)。
图6显示这样的例子。通过将来自积分块31的积分值Fn(y)除以来自平均值计算块33的平均值AVE[Fn(y)]，归一化块35进行归一化运算，由此输出归一化差异值gn(y)。
归一化差异值gn(y)由图21A等式(18)表示。如图21B等式(19)所示，减法器电路36从等式(18)表示的归一化差异值gn(y)中减1，并且将减法结果传送给DFT(离散傅立叶变换)块51，以进行与图4结构的随后的处理相同的图6结构的随后的处理。
因为|Am|＝γm、θm＝Фmn，所以参照图20C的等式(15a)、(15b)，根据等式(20a)、(20b)确定γm、Фmn。
在图4的例子中，在通过等式(13)定义DFT运算抽取谱之后，DFT块51通过计算等式(16a)、(16b)，估计每级闪烁分量的幅度γm与初始相位Фmn。在图6的例子中，在通过等式(13)定义DFT运算抽取谱之后，DFT块51通过计算等式(20a)、(20b)，估计每级闪烁分量的幅度γm与初始相位Фmn。随后的处理与图4中的保持不变。
因为图6的例子不需要差异计算块34，所以相应地简化了闪烁降低器25。
另外，在该例子中，优选地，计算块40具有图5的结构。
(闪烁降低方法的第三例子图7)如果图18A等式(7)定义的近似成立，则用于图4例子归一化中的平均值AVE[Fn(y)]等于等式(6)定义的αn(y)，并且图17B等式(4)的显著小于第一项αn(y)的第二项[αn(y)*Γn(y)]对于归一化没有显著影响。
在归一化中，替换平均值AVE[Fn(y)]，使用积分值Fn(y)不会有任何具体问题。与当使用平均值AVE[Fn(y)]时的方式一样，有效地检测闪烁分量。
在图7的例子中，通过将来自差异计算块34的差异值Fn(y)-Fn_1(y)除以来自积分块31的积分值Fn(y)，归一化块35进行归一化运算。随后的处理与图4结构的处理保持不变。
在图7的例子中，如果积分值存储块32保持一场的积分值就足够了，不需要平均值计算块33。由此简化了闪烁降低器25的结构。
另外，在该例子中，优选地，计算块40具有图5的结构。
(在非荧光灯下进行的另一处理的例子图8与图9)当在非荧光灯的照明下(在非荧光照明环境下)进行拍摄操作时，在上述闪烁降低处理中不会出现任何具体问题。然而，如果进行了在其他情况下不必要的处理，则即使闪烁分量足够低，对于图像质量的影响也将会产生问题。
如果在非荧光灯的照明下进行拍摄操作，优选地禁止闪烁降低处理。优选地，闪烁降低器25设计为原样输出输入图像信号In’(x，y)作为来自闪烁降低器25的输出图像信号。
图8显示这样的闪烁降低器25的例子。如图4、6、或7的例子所示地设计归一化与积分值计算块30。在图4与图7的例子中，归一化差异值Fn(y)-Fn_1(y)而非积分值Fn(y)，并且为解释方便，将相应的块也称为归一化与积分值计算块。
在图8的例子中，在DFT块51与闪烁生成块53之间配备荧光灯下确定块52。
在荧光灯的照明下，每级计算分量的电平(幅度)γm在m＝1上充分大于门限Th，并且随着m的增加急剧减少，如图22A所示。在非荧光灯的照明下，所述分量的电平在每一级上小于门限Th，如图22B所示。
理想情况下，在非荧光灯的照明下，谱为0。然而，在实际中，拍摄物会移动，并且从多个连续场的信号生成的归一化差异值gn(y)或归一化积分值gn(y)-1不可避免地包含少量的频率分量。
荧光灯下确定块52由此确定在m＝1电平是否大于门限Th。如果确定在m＝1上电平大于门限Th，则荧光灯下确定块52确定拍摄操作是在荧光灯照明下进行的。来自DFT块51的γm与Фmn的估计值被直接输出到闪烁生成块53。在这种情况下，执行上述闪烁降低处理。
如果在m＝1上分量电平低于门限Th，则荧光灯下确定块52确定拍摄操作是在非荧光灯下进行的，并且将全部级m的估计值γm设置为零。闪烁系数Γn(y)变为零，并且原样输出输入图像信号In’(x，y)作为来自的计算块40的输出图像信号。
图9显示这样的例子。在该例子中，与图8的例子中一样，荧光灯下确定块52确定拍摄操作是否是在荧光灯的照明下进行的。如果确定拍摄操作是在非荧光灯的照明下进行的，则荧光灯下确定块52设置检测标志COMP_OFF，停止闪烁生成块53与计算块40的处理，并且原样输出输入图像信号In’(x，y)作为来自的计算块40的输出图像信号。如果确定拍摄操作是在荧光灯照明下进行的，则荧光灯下确定块52复位检测标志COMP_OFF，并且由此进行闪烁降低操作。
在图9的例子中，如果在非荧光灯的照明下进行拍摄操作的，则不仅可以防止对图像质量的不利影响，而且可以减少功耗。
(响应于拍摄者的操作或者动作拍摄物大大变化图10)
响应于变焦(zoom)、摇摄(panning)、俯仰拍摄(tilting)、或者拍摄者的手抖动，在短时间段内拍摄物偶尔会变化。在这种情况下，图18A的等式(7)的假定不成立。作为结果，闪烁检测的准确性退化。
考虑到响应于拍摄者的操作或者动作而在短时间段内大大变化拍摄物，构造图像拾取装置，如图10所示。
如图10所示，向图4、6、或7的闪烁降低器25额外地在闪烁生成块53与计算块40之间配备开关55、56、以及闪烁存储块57。从系统控制器14输出的、以后讨论的检测标志DET_OFF被送入开关55、56作为切换信号。
闪烁存储块57存储三场的闪烁系数Γn(y)。每次完成一场的处理时，都存储闪烁系数Γn(y)以用于下一场。每三场切换从闪烁存储块57读取的输出。
如果响应于拍摄者的操作或者动作拍摄物在短时间段内大大变化，则系统控制器14检测拍摄物。
例如，如果拍摄者按压控制面板18a上的变焦键，则系统控制器14通过接口19检测到这一按压。响应于诸如远景与广角操作等拍摄者的变焦操作，系统控制器14控制镜头。拍摄者的手抖动由手抖动传感器17检测，并且手抖动信息被送往系统控制器14。响应于手抖动信息，系统控制器14进行防抖动控制。在检测到摇摄或俯仰拍摄时，系统控制器14(例如)减轻摇摄过程中防抖动校正的程序。这样的控制技术与普通相机中进行的保持不变。
在图10的例子中，如果检测到使拍摄物在短时间段内大大变化的拍摄者的操作或者动作，则系统控制器14设置检测标志DET_OFF。如果没有检测到此类操作或者动作，则系统控制器14复位检测标志DET_OFF。
在拍摄物在短时间段内不会大大变化正常状态下，复位检测标志DET_OFF。在闪烁降低器25中，将开关55设置为其至闪烁生成块53的一侧。从闪烁生成块53将闪烁系数Γn(y)送入计算块40。进行闪烁降低操作。当导通开关56时，在闪烁存储块57中存储闪烁系数Γn(y)。
如果响应于拍摄者的操作或者动作拍摄物在短时间段内大大变化，则设置检测标志DET_OFF。闪烁降低器25中，将开关55设置为其至闪烁存储块57的一侧。计算块40接收在该拍摄者的操作或者动作之前高检测精确度水平上的、从闪烁存储块57中读取的闪烁系数Γn(y)，而非低检测精确度水平上的闪烁系数Γn(y)。进行闪烁降低操作。断开开关56，由此防止将低检测精确度水平上的闪烁系数Γn(y)存储在闪烁存储块57上。
即使当响应于拍摄者的操作或者动作、拍摄物在短时间段内大大变化时，也提高了闪烁检测准确度。可靠并充分地降低了闪烁。
另外，检测标志DET_OFF被提供给归一化与积分值计算块30、DFT块51、以及闪烁生成块53。如果响应于拍摄者的操作或者动作、拍摄物在短时间段内大大变化，则设置检测标志DET_OFF。所设置的检测标志DET_OFF停止归一化与积分值计算块30、DFT块51、以及闪烁生成块53每一个的处理。在这种情况下，也降低了功耗。
在这种情况下，闪烁系数Γn(y)被替换为其紧邻先前的闪烁系数。更前级的信号，例如积分值Fn(y)可以替换为其紧邻先前的信号。
(取决于拍摄条件进行的另一处理的例子图11与图12)如下所述，取决于拍摄条件，闪烁降低操作变得不必要。考虑到对于图像质量的效果，如上所述，当拍摄操作是在非荧光灯照明下进行时，进行其他情况下不必要的闪烁降低操作是人们所不希望的。
首先，需要没有闪烁降低操作的拍摄条件包含以下情况摄像机或数码相机(每个都能拍摄移动图像与静止图像两者)拍摄静止图像。
采用诸如CMOS图像拾取元件等Xγ寻址型图像拾取元件的相机可以设置一帧内所有像素的曝光时序(包含曝光开始时序与曝光结束时序)为均一，并且能够控制荧光闪烁的作用。从图像拾取元件的读取操作没有应用于移动图像捕获的帧速度的限制，并且由此在光遮挡(light blocked)状态下在机械快门闭合的情况下以低速进行。
根据图1实施例中控制面板18a上的相机操作，系统控制器14确定是否在将一帧内所有像素的曝光设置为同一时序的情况下拍摄静止图像。
第二，不需要闪烁降低操作的拍摄条件还包含以下情况在阳光下在户外进行拍摄操作，以及通过调整曝光量将曝光时间(电子快门时间)设置为荧光辉度变化周期(1/100秒)的整数倍。
如上参照图8与9所述，通过参照由DFT块51抽取的谱电平，确定是否是在荧光灯照明下进行拍摄操作。在阳光下在户外进行的拍摄操作被归类为在非荧光灯照明下的拍摄操作，并且在该情况下，系统控制器14直接根据拍摄物的光量确定是在非荧光灯照明下进行拍摄操作。
如上所述，如果曝光时间设置为荧光灯辉度变化周期(1/100秒)的整数倍，则采用诸如CMOS图像拾取元件等XY寻址型图像拾取元件的相机没有荧光闪烁。系统控制器14直接检测曝光时间是否通过调整曝光量被设置为荧光灯辉度变化周期的整数倍。
如果系统控制器14确定该拍摄状态不需要闪烁降低操作，则不进行闪烁降低操作。设计系统使得原样输出图像输入信号In’(x，y)作为来自闪烁降低器25的输出图像信号。
图11显示此类系统配置的一个例子。在该闪烁降低器25的例子中，在DFT块51与闪烁生成块53之间配备清空(nulling)块59。清空块59由来自系统控制器14的闪烁降低开/关控制信号控制。
如果系统控制器14确定需要闪烁降低操作，则闪烁降低开/关控制信号被设置为开状态，并且清空块59原样输出来自DFT块51的γm与Фmn的估计值至闪烁生成块53。在这种情况下，进行闪烁降低操作。
如果系统控制器14确定不需要闪烁降低操作，则闪烁降低开/关控制信号被设置为关状态。清空块59将级m的γm估计值清空为零。在这种情况下，闪烁系数Γn(y)也变为零，并且输入图像信号In’(x，y)被原样输出作为来自计算块40的输出图像信号。
图12显示另一例子。闪烁降低器25中的计算块40包含加法器电路41、除法器电路42、以及开关43与44，都在图5中示出，但是不包含图5的饱和电平确定电路45。由来自系统控制器14的闪烁降低开/关控制信号控制开关43与44进行切换。
如果系统控制器14确定需要闪烁降低操作，则开关43与44被设置为其至除法器电路42的一侧。如上所述，输出等式(17)的计算结果作为来自计算块40的输出图像信号。
如果系统控制器14确定不需要没有闪烁降低操作，则开关43与44被设置为其至除法器电路42的相反一侧，并且原样输出输入图像信号In’(x，y)作为来自计算块40的输出图像信号。
在图12的例子中，闪烁降低开/关控制信号被送入归一化与积分值计算块30、DFT块51、以及闪烁生成块53。如果系统控制器14确定不需要闪烁降低操作，则停止归一化与积分值计算块30、DFT块51、以及闪烁生成块53每一个的处理。在这一例子中由此降低了功耗。
(所检测闪烁分量的调整图13-15)
根据每一种上述方法，当稳定规律地生成荧光闪烁时，可靠并且有效地降低了输入图像信号中的闪烁分量。
然而，在每一种上述方法中，对于多个场进行平均计算或者差异计算以检测闪烁分量。因此，在过渡与不稳定的状态下，不能准确地检测闪烁分量，例如开或关荧光灯的时刻或者某人进入或退出荧光灯照明的房间的时刻。如果根据在此类过渡与不稳定的状态下获得的闪烁分量进行闪烁降低操作，则可能对输入图像信号进行所不希望的校正。
响应于拍摄物的水平运动、诸如摇摄与变焦等相机操作、以及拍摄者的手抖动，可能造成水平方向上场角度的变化。此类变化被可靠并稳定地降低。然而，对于响应于拍摄物垂直运动、诸如摇摄与变焦等相机操作、以及拍摄者的手抖动而引起的垂直方向上的视角变化，闪烁降低性能略有降低。
该问题由图10所示方法消除。然而根据该方法，在当拍摄物在短时间段内稳定没有大变化时与当响应于拍摄者的操作或者动作而在短时间段内拍摄物大大变化时之间，切换闪烁系数Γn(y)。因此，拍摄者可能感到拍摄物的图像不一致。
即使在正常稳定状态下，也不能控制外部干扰的影响。在图10的方法中，由于其快速跟踪特征，图像拾取装置直接响应于外部干扰，并且受到闪烁降低误差的不利影响，有背于闪烁降低操作的目的。
为了降低外部干扰的影响，在估计闪烁分量的过程中，进行利用LPF(低通滤波器)的过滤操作，并且延长其时间常数以在闪烁估计中放慢跟踪特征。
然而，设置缓慢跟踪特征也导致了上述过渡状态下的缓慢跟踪特征。虽然需要闪烁降低操作，例如，在开荧光灯的时刻或者某人进入荧光灯照明的房间的时刻，但是不能迅速进行闪烁降低操作。相反，虽然不再需要闪烁降低操作，例如，在关荧光灯的时刻或者某人退出荧光灯照明的房间的时刻，但是连续进行闪烁降低操作。
按照需要调整所检测的闪烁分量的幅度与相位，而不对所检测的闪烁分量与输入图像信号进行计算操作，然后经过调整的闪烁分量与输入图像信号经过计算操作。通过这种方式，就在各种情况下灵活并适当地进行闪烁降低操作。
在以下例子中，调整有关于闪烁降低操作的参数，例如估计闪烁分量的幅度与相位。
图13显示这样构造的基本结构。在该例子中，系统控制器14捕获来自闪烁降低器25中的DFT块51的估计闪烁分量的幅度γm与初始相位Фmn的数据。系统控制器14中的参数控制器14a如下所述地调整该数据，并且输入经过调整的数据幅度γm’与初始相位Фmn’至闪烁降低器25中的闪烁生成块53。
闪烁生成块53根据经过调整的数据幅度γm’与初始相位Фmn’，而非从DFT块51获得的幅度γm与初始相位Фmn，计算图17A等式(2)表示的闪烁系数Γn(y)。在这个例子中，在图17A等式(2)中，γm与Фmn被替换为γm’与Фmn’。
如图13所示，闪烁降低器25中的归一化与积分值计算块30结构与图4中的对等物相同。可替换地，归一化与积分值计算块30结构可与图6或7中所示的对等物相同。
<第一具体例子图14>
图14显示系统控制器14的第一具体例子。
在实践中，来自DFT块51的幅度γm与初始相位Фmn的数据的行的数目为每场m行，但是只显示了单个行。对于来自参数控制器14a的幅度γm’与初始相位Фmn’的输出数据也一样。
来自DFT块51的幅度γm与初始相位Фmn的数据送入数字LPF(低通滤波器)61、62，数字LPF 61的输出数据送入增益调整电路(乘法器电路)63，增益调整电路63的输出数据输入闪烁生成块53作为调整后的幅度γm’。数字LPF 62的输出数据输入闪烁生成块53作为调整后的初始相位Фmn’。
数字LPF 61的时间常数Ta与数字LPF 62的时间常数Tp由时间常数设置块65设置。增益调整电路63的增益(乘法系数)Ka由增益设置块66设置。
优选地，将数字LPF 61、62的时间常数连续设置为恒定范围内的任意值。如果不能设置所希望的时间常数，则可以设置靠近所希望的时间常数的时间常数。如果单个LPF不能连续改变时间常数，则可以在内部构造具有独立的时间常数的多个LPF，并且通过提供时间常数Ta与Tp作为对这些LPF的控制码，可以从所述多个LPF中选择单个LFP。
在生成闪烁期间，初始相位Фmn定期改变。例如，如果市电交流电源的频率为50Hz、并且相机垂直同步频率为60Hz，则初始相位Фmn每三场就变为同一值，并且从紧邻先前的场出现初始相位Фmn的差异，如图17A的等式(3)所示。
考虑到初始相位Фmn中的变化，数字LPF 62必须作为对于相同相位的数据的一个LPF。更具体地讲，如果如上所述初始相位Фmn变化周期为三场，则配备三个LPF作为数字LPF 62，并且初始相位Фmn的数据在这三个LPF之间分布。
状态检测块68接收在系统控制器4中获得的幅度γm与初始相位Фmn的数据以及AE(自动曝光)控制信息与AWB(自动白平衡)控制信息。更具体地讲，AE控制信息为画面上亮度信息，AWB控制信息为色温信息以及有关于相机是否在荧光灯下照明的信息。
响应于这些输入，状态检测块68检测影响生成荧光闪烁的拍摄条件。更具体地讲，状态检测块68确定当前拍摄条件是处于荧光灯照明下，还是处于当打开荧光灯时从非荧光灯照明到荧光灯照明的过渡状态，还是处于当关闭荧光灯时从荧光灯照明到非荧光灯照明的过渡状态。响应于确定结果，确定控制模式。
控制模式指示信号送入时间常数设置块65与增益设置块66，以向其指示所确定的控制模式。作为响应，时间常数设置块65分别设置数字LPF 61、62中的时间常数Ta与Tp，并且增益设置块66设置增益调整电路63中的增益Ka。
图16列出状态检测块68对于状态检测的确定标准。如果在荧光灯照明下稳定规律地发生闪烁，则估计闪烁分量的幅度γm一般变为恒定，并且初始相位Фmn得到每个恒定周期(在市电交流电源的频率50Hz、并且相机垂直同步频率60H上为每三场)基本相同的值。
这些输入足以使状态检测块68确定在荧光灯照明下稳定规律地生成闪烁。
因为在荧光灯照明下画面上亮度一般周期性变化，所以AE控制的亮度信息足以使状态检测块68确定相机在荧光灯照明下。
在AWE控制中，根据所检测的颜色信息估计光源，并且对于光源是否为荧光灯的判定基于估计光源确定。对于相机是否在荧光灯照明下的判定可以基于AWE控制的光源估计信息进行。
一般检查多个过去场上的上述信息以提高检测准确性。
当确定在荧光灯照明下稳定规律地发生闪烁时，状态检测块68设置以后讨论的模式A作为控制模式。
如果在非荧光灯照明下没有规律地发生闪烁，则估计闪烁分量的幅度γm只包含噪声分量，并且在零附近随机变化，并且由于该噪声初始相位Фmn随机变化。
此类信息足以让状态检测块68确定在非荧光灯照明下不需要闪烁降低操作。
根据指示在非荧光灯照明下画面亮度变化没有周期性的、AE控制的亮度信息，状态检测块68确定相机在非荧光灯照明下。根据AWE的光源估计信息，状态检测块68确定相机在非荧光灯照明下。
在这个例子中，一般检查多个过去场上的上述信息以提高检测准确性。
当确定在非荧光灯照明下没有稳定规律地发生闪烁时(不需要闪烁降低操作)，状态检测块68设置以后讨论的模式B作为控制模式。
响应于由状态检测块68确定的控制模式，时间常数设置块65设置数字LPF 61和62的时间常数Ta与Tp，并且增益设置块66设置增益调整电路63的增益Ka。响应于系统配置与系统要求，待设置的实际值如下所述地确定。
首先讨论数字LPF 61的时间常数Ta。如上所述，在模式A(其中在荧光灯照明下稳定规律地发生闪烁)与模式B(其中在非荧光灯照明下没有稳定规律地发生闪烁)两者下，估计闪烁分量的幅度γm在零附近略微变化，并且一般恒定。如果施加了外部干扰，则幅度γm不恒定。
为了使系统对于外部干扰具有鲁棒性，优选地将数字LPF 61的时间常数Ta设置为较长。然而，如果控制模式从模式A过渡到模式B或者从从模式B过渡到模式A，则优选地将数字LPF 61的时间常数Ta设置为较短，以达到过渡期间的快速跟踪特性。
更具体地讲，幅度γm必须同时满足两个相互矛盾的要求。图4、6、7的方法提供了一种原来对外部干扰具有鲁棒性的算法。
在实践中，考虑到跟踪特性设置较短的时间常数Ta。更具体地讲，可以引入动态控制以在模式A或者模式B下提供较长的时间常数Ta，并且在从模式A过渡到模式B或者从从模式B过渡到模式A时提供较短的时间常数Ta。
现在讨论数字LPF 62的时间常数Tp。在模式A(其中在荧光灯照明下稳定规律地发生闪烁)下，根据图16所示闪烁生成的原理，初始相位Фmn每恒定周期都变为基本相同的值。需要设置足够长的时间常数Tp以对于外部干扰具有鲁棒性。
相反，在模式B(其中在非荧光灯照明下没有稳定规律地发生闪烁)下，初始相位Фmn得到随机数，并且较长的时间常数Tp不会提供特别的优点。更具体地讲，在模式B期间，可以将时间常数Tp设置为考虑到以下讨论的增益调整影响的任意值。
在模式A与模式B之间可以交替时间常数Ta与时间常数Tp。
现在讨论增益调整电路63的增益Ka。在模式A(其中在荧光灯照明下稳定规律地发生闪烁)下，幅度γm基本恒定，如图16所示，并且可以将增益Ka设置为1。
增益Ka确定幅度γm的校正率(如果设置增益Ka＝1，则输出100％的输入，校正率为零)，并且幅度γm的校正率直接通过改变增益Ka控制。
在实际的拍摄环境下，可以故意放大或故意缩小幅度。因此，增益Ka不限于1，并且可以设计系统来将增益Ka设置为大于1或小于1。
在模式B(其中在非荧光灯照明下没有稳定规律地发生闪烁)下，相应于噪声，幅度γm获得零附近的随机值。因为在模式B期间本质上不需要闪烁降低操作，将增益Ka设置为零以减少不必要的处理。
已经讨论了作为稳定状态(稳定生成闪烁的状态或者没有稳定生成闪烁的状态)的模式A与模式B。如果状态检测块68所检测的模式从模式A过渡到模式B，则可能拍摄环境已经从在荧光灯照明下改变为在非荧光灯照明下。如果状态检测块68所检测的模式从模式B过渡到模式A，则可能拍摄环境已经从在非荧光灯照明下改变为在荧光灯照明下。
如上参照图4、6、7所述，根据本发明的基本方法，通过多个场上的平均运算或者差异运算，抽取闪烁分量。在过渡期间，用于平均运算或者差异运算的信号串的一部分包含闪烁分量，而该信号串的另一部分没有闪烁分量。
作为结果，在通过平均运算或者差异运算获得的闪烁分量中出现误差，并且在所检测的幅度γm与初始相位Фmn中也出现误差。如果根据受到误差影响的幅度γm与初始相位Фmn计算闪烁系数Γn(y)，则输出图像信号也会受到不利影响。
为了减轻这一问题，增益设置块66检测过渡状态，并且响应于过渡状态控制增益Ka。
更具体地讲，如果控制模式从模式A变化到模式B，则在过渡开始幅度γm与初始相位Фmn每一个的可靠性就已经下降。紧邻过渡之后，增益Ka从1切换到零，并且停止闪烁生成块53与计算块40的闪烁降低操作。可替换地，逐步降低增益Ka，并且平滑地停止闪烁生成块53与计算块40的闪烁降低操作。
相反，如果控制模式从模式B变化到模式A，则在过渡开始幅度γm与初始相位Фmn每一个的可靠性仍然较低。在经过一段时间直到幅度γm与初始相位Фmn每一个的可靠性提高到足够高的水平之后，闪烁生成块53与计算块40进行闪烁降低操作。可替换地，逐步增加增益Ka，从而闪烁生成块53与计算块40平滑地进行闪烁降低操作。
<第二具体例子图15>
图15显示系统控制器14的第二具体例子。
在这个例子中，向图14的例子添加了存储器71-74、开关75-78、以及状态检测块69。
存储器71存储幅度γm的数据，存储器72存储初始相位Фmn的数据，存储器73存储增益调整电路63的输出数据，存储器74存储数字LPF 62的输出数据。响应于状态检测块69的检测结果，开关75-78分别选择存储器71-74的输入数据与输出数据。开关75的输出数据送入数字LPF 61，开关76的输出数据送入数字LPF 62，开关77的输出数据送入闪烁生成块53作为幅度γm’的数据，开关78的输出数据送入闪烁生成块53作为初始相位Фmn’的数据。
状态检测块69接收变焦信息与手抖动信息。响应于变焦信息，状态检测块69确定响应于变焦动作是否发生视角的较大变化，并且响应于手抖动信息，状态检测块69确定响应于摇摄与俯仰拍摄动作以及大幅度手抖动是否发生视角的较大变化。
如果确定没有发生视角的较大变化，则状态检测块69将开关75-78设置为其至存储器71-74端的相反一侧。一般地，与图14的例子一样，进行闪烁降低操作。
如果确定发生视角的较大变化，则状态检测块69将开关75-78设置为其至存储器71-74的一侧。
因为当视角发生较大变化时幅度γm与初始相位Фmn每一个的可靠性下降，所以在过去获得的、并且分别存储在存储器73与存储器74中的幅度数据与初始相位数据输入闪烁生成块53作为幅度γm’与初始相位Фmn’。
因为如图16所示，在模式A(在荧光灯照明下稳定规律地发生闪烁的状态下)期间，幅度γm与初始相位Фmn稳定，所以使用过去的数据没有问题。相反，应该积极地使用过去的数据。
然而，如果在视角变化中间连续向数字LPF 61与62输入低可靠性的数据，则紧邻将开关77、78设置为其至存储器73、74的相反一侧之后获得的幅度γm’与初始相位Фmn’受到误差的不利影响。
为了消除此类问题，在视角发生较大变化期间，状态检测块69不仅分别将开关77、78设置为其至存储器73、74的一侧，而且分别将将开关75、76设置为其至存储器71、72的一侧。通过这样的安排，低可靠性的数据不会输入数字LPF 61与62，而且在视角发生较大变化之前获得的、存储在存储器71、72中的高可靠性数据输入数字LPF 61与62。
不管变焦信息与手抖动信息为何，单独确定幅度γm与初始相位Фmn的可靠性。作为该确定结果的可靠性水平信息输入状态检测块69。如果可靠性水平信息指示幅度γm与初始相位Фmn的可靠性较低，则将开关75-78设置为其至存储器71-74的一侧。通过这种方式，可以使用具有高可靠性的过去的数据。
<优点>
根据上述实施例，在荧光灯照明下以及在非荧光灯照明下，闪烁降低操作对于外部干扰较不敏感，并且在过渡状态期间仍然提供快速响应与跟踪特征。该图像拾取装置平滑地进行适当的闪烁降低操作，而没有在状态过渡时刻、在视角发生变化时、或者当闪烁检测参数可靠性较低时的不一致。
(积分)在上述每个示例中，输入图像信号In’(x，y)在一行上积分。因为积分输入图像信号In’(x，y)以获得其中降低了图像图案的作用的闪烁分量的采样值，所以可以对多个行而不是一行进行积分。如上所述，在画面上作为条带图案出现的荧光闪烁(画面上闪烁)的一个周期相应于L(＝M*60/100)行。如果在一个周期(即L行)内获得至少两个采样值，则基于采样定理检测闪烁分量。
在实践中，优选地，从一个周期(即画面上闪烁的L行)获得多个采样值，例如至少10个采样值。即使在这种情况下，在等于或大于几倍水平周期(更具体地讲，长于水平周期十倍)的时间期间上积分输入图像信号In’(x，y)的水平周期。积分时间不限于水平周期的整数倍，优选地，例如2.5倍水平周期是可以接受的。
如果积分时间延长并且减少每单位时间的采样计数，则会减轻DFT块51进行的DFT运算中涉及的工作负荷。当拍摄物在画面垂直方向上移动时，会减少运动的影响。
(其他替换实施例)在图2的原色系统中，RGB原色信号中的闪烁分量由闪烁降低器25R、25G、25B逐颜色信号地检测并且降低。可替换地，在合成矩阵电路29辉度信号Y的输出端上配备上述闪烁降低器25，以检测并且降低辉度信号Y中的闪烁分量。
根据上述实施例，以硬件实现包含闪烁降低器25的数字信号处理器20。闪烁降低器25或数字信号处理器20的一部分或者全部可以由软件实现。
根据上述实施例，垂直同步频率为60Hz(一场周期等于1/60秒)。本发明适用于垂直同步频率为30Hz的逐行型相机(一帧周期为1/30秒)。在这种情况下，三帧周期(1/10秒)为荧光灯发光周期(1/100秒)的整数倍(闪烁的条带图案为三帧上10个波长)，并且可以用上述实施例的场替换帧。
本发明适用于诸如非CMOS图像拾取元件的图像拾取元件等XY寻址型图像拾取元件。
工业实用性根据本发明，不管拍摄物、视频信号的电平、以及荧光灯的类型为何，在不使用光敏元件的前提下，通过简单的信号处理，可靠和充分地检测并减少出现于诸如CMOS图像拾取元件等XY寻址型图像拾取元件中的荧光灯所特有的闪烁。
具体地讲，当本发明的闪烁降低操作用于RGB原色信号时，不仅会准确地检测并可靠充分地减少光与暗闪烁，而且会准确地检测并可靠充分地减少颜色闪烁。
如果信号电平落入饱和区域，则禁止闪烁降低。通过这种方式，防止信号分量受到闪烁降低操作影响。
在非荧光灯照明下，禁止闪烁降低。通过这种方式，控制闪烁降低操作对图像质量的影响。
如果响应于拍摄者操作或者动作、在短时间段内拍摄物变化较大，则计算紧邻先前的估计闪烁分量或者根据紧邻先前信号估计的闪烁分量。通过这种安排，闪烁检测准确度就没有由于在短时间段内拍摄物的较大变化而造成的退化。
在不需要闪烁降低操作的拍摄条件下禁止闪烁降低操作，例如在静止图像拍摄中。通过这种方式，控制闪烁降低操作对图像质量的影响。
调整估计闪烁分量，并且计算调整后的闪烁分量与输入图像信号。通过这种安排，在荧光灯照明下与在非荧光灯照明下，信号分量对外部干扰的作用具有鲁棒性。该图像拾取装置在过渡时达到了良好的响应与跟踪特征。另外，在状态过渡时、在视角变化时、或者当闪烁检测参数的可靠性较低时，该图像拾取装置平滑地进行所述处理，而没有不一致性。
权利要求
1.一种用于降低在荧光灯的照明下通过用XY寻址型图像拾取元件拍摄拍摄物而获得的辉度信号或者视频信号中荧光闪烁分量的闪烁降低方法，包括在等于或长于一个水平周期的时间期间上积分作为输入图像信号的所述视频信号或者辉度信号的步骤，归一化积分值或者邻近场或邻近帧的积分值之间差异值的步骤，抽取归一化积分值或者归一化差异值的谱的步骤，根据所抽取的谱估计闪烁分量的步骤，以及对于估计闪烁分量与输入图像信号进行计算运算以抵消估计闪烁分量的步骤。
2.一种用于降低在荧光灯的照明下通过用XY寻址型图像拾取元件拍摄拍摄物而获得的每个颜色的颜色信号中荧光闪烁分量的闪烁降低方法，包括在等于或长于一个水平周期的时间期间上积分作为输入图像信号的所述每个颜色的颜色信号的步骤，归一化积分值或者邻近场或邻近帧的积分值之间差异值的步骤，抽取归一化积分值或者归一化差异值的谱的步骤，根据所抽取的谱估计闪烁分量的步骤，以及对于估计闪烁分量与输入图像信号进行计算运算以抵消估计闪烁分量的步骤。
3.一种用于降低在荧光灯的照明下通过用XY寻址型图像拾取元件拍摄拍摄物而获得的辉度信号与每个颜色的颜色信号两者中荧光闪烁分量的闪烁降低方法，包括在等于或长于一个水平周期的时间期间上积分作为输入图像信号的所述辉度信号与每个颜色的颜色信号中每一个的步骤，归一化积分值或者邻近场或邻近帧的积分值之间差异值的步骤，抽取归一化积分值或者归一化差异值的谱的步骤，根据所抽取的谱估计闪烁分量的步骤，以及对于估计闪烁分量与输入图像信号进行计算运算以抵消估计闪烁分量的步骤。
4.根据权利要求1至3之一所述的闪烁降低方法，其中所述归一化步骤包括将所述差异值除以多个连续场或连续帧的积分值的平均值。
5.根据权利要求1至3之一所述的闪烁降低方法，其中所述归一化步骤包括将所述差异值除以多个连续场或连续帧的积分值的平均值，并且从所得的商中减去预定值。
6.根据权利要求1至3之一所述的闪烁降低方法，其中所述归一化步骤包括将所述差异值除以所述积分值.
7.根据权利要求1至3之一所述的闪烁降低方法，其中所述谱抽取步骤包括傅立叶变换所述归一化积分值或者归一化差异值。
8.根据权利要求1至3之一所述的闪烁降低方法，其中确定输入图像信号电平是否落入饱和区域内，并且如果确定输入图像信号电平落入饱和区域内，则原样输出该输入图像信号作为输出图像信号。
9.根据权利要求1至3之一所述的闪烁降低方法，其中根据所抽取的谱的电平确定输入图像信号是否来自荧光灯照明之下，并且如果确定输入图像信号不是来自荧光灯照明之下，则原样输出该输入图像信号作为输出图像信号。
10.根据权利要求1至3之一所述的闪烁降低方法，其中确定拍摄物是否响应于拍摄者的操作或者动作在短时间段内变化较大，并且如果确定拍摄物在短时间段内变化较大，则将紧邻先前估计的闪烁分量、根据紧邻先前信号估计的闪烁分量、以及输入图像信号中的一个经过计算运算。
11.根据权利要求1至3之一所述的闪烁降低方法，其中确定拍摄条件是否需要闪烁降低操作，并且如果确定不需要闪烁降低操作，则原样输出输入图像信号作为输出图像信号。
12.根据权利要求1至3之一所述的闪烁降低方法，其中调整估计闪烁分量，并且使经过调整的闪烁分量与输入图像信号经过计算运算。
13.根据权利要求1至3之一所述的闪烁降低方法，其中估计闪烁分量的放大数据与初始相位数据通过相应的低通滤波器调整，并且利用经过调整的放大数据与经过调整的初始相位数据生成要与输入图像信号一起经过所述计算运算的闪烁分量。
14.根据权利要求13所述的闪烁降低方法，其中在存储器中存储经过调整的幅度数据与经过调整的初始相位数据，并且如果检测到预定条件，则利用存储的幅度数据与存储的初始相位数据生成要与输入图像信号一起经过所述计算运算的闪烁分量。
15.一种图像拾取装置，包括XY寻址型图像拾取元件，在等于或长于一个水平周期的时间期间上积分作为输入图像信号的视频信号或者辉度信号的部件，所述视频信号或者辉度信号通过用所述XY寻址型图像拾取元件拍摄拍摄物获得，归一化积分值或者邻近场或邻近帧的积分值之间差异值的部件，抽取归一化积分值或者归一化差异值的谱的部件，根据所抽取的谱估计闪烁分量的部件，以及对于估计闪烁分量与输入图像信号进行计算运算以抵消估计闪烁分量的部件。
16.一种图像拾取装置，包括XY寻址型图像拾取元件，在等于或长于一个水平周期的时间期间上积分作为输入图像信号的每个颜色的颜色信号的部件，所述颜色信号通过用所述XY寻址型图像拾取元件拍摄拍摄物获得，归一化积分值或者邻近场或邻近帧的积分值之间差异值的部件，抽取归一化积分值或者归一化差异值的谱的部件，根据所抽取的谱估计闪烁分量的部件，以及对于估计闪烁分量与输入图像信号进行计算运算以抵消估计闪烁分量的部件。
17.一种图像拾取装置，包括XY寻址型图像拾取元件，在等于或长于一个水平周期的时间期间上积分作为输入图像信号的辉度信号与每个颜色的颜色信号中每一个的部件，所述视频信号与辉度信号通过用所述XY寻址型图像拾取元件拍摄拍摄物获得，归一化积分值或者邻近场或邻近帧的积分值之间差异值的部件，抽取归一化积分值或者归一化差异值的谱的部件，根据所抽取的谱估计闪烁分量的部件，以及对于估计闪烁分量与输入图像信号进行计算运算以抵消估计闪烁分量的部件。
18.根据权利要求15至17之一所述的图像拾取装置，其中所述归一化部件将所述差异值除以多个连续场或连续帧的积分值的平均值。
19.根据权利要求15至17之一所述的图像拾取装置，其中所述归一化部件将所述差异值除以多个连续场或连续帧的积分值的平均值，并且从所得的商中减去预定值。
20.根据权利要求15至17之一所述的图像拾取装置，其中所述归一化部件将所述差异值除以所述积分值.
21.根据权利要求15至17之一所述的图像拾取装置，其中所述谱抽取部件傅立叶变换所述归一化积分值或者归一化差异值。
22.根据权利要求15至17之一所述的图像拾取装置，包括确定输入图像信号电平是否落入饱和区域内、并且如果确定输入图像信号电平落入饱和区域内、则原样输出该输入图像信号作为输出图像信号的部件。
23.根据权利要求15至17之一所述的图像拾取装置，包括根据所述谱抽取部件抽取的谱的电平确定输入图像信号是否来自荧光灯照明之下、并且如果确定输入图像信号不是来自荧光灯照明之下、则原样输出该输入图像信号作为输出图像信号的部件。
24.根据权利要求15至17之一所述的图像拾取装置，包括确定拍摄物是否响应于拍摄者的操作或者动作在短时间段内变化较大，并且如果确定拍摄物在短时间段内变化较大，则使所述计算部件对由所述闪烁分量估计部件紧邻先前估计的闪烁分量、由所述闪烁分量估计部件根据紧邻先前信号估计的闪烁分量、以及输入图像信号中的一个进行所述计算运算的部件。
25.根据权利要求15至17之一所述的图像拾取装置，包括确定拍摄条件是否需要闪烁降低操作、并且如果确定不需要闪烁降低操作、则原样输出输入图像信号作为输出图像信号的部件。
26.根据权利要求15至17之一所述的图像拾取装置，包括调整部件，用于调整由所述闪烁分量估计部件估计的闪烁分量，并且生成待与输入图像信号一起经过所述计算运算的闪烁分量。
27.根据权利要求15至17之一所述的图像拾取装置，包括低通滤波器部件，用来调整由所述闪烁分量估计部件估计的闪烁分量的放大数据与初始相位数据，并且生成待与输入图像信号一起经过所述计算运算的闪烁分量。
28.根据权利要求27所述的图像拾取装置，包括存储部件，用来存储由所述低通滤波器部件调整的幅度数据与初始相位数据，以及如果检测到预定条件，则利用存储的幅度数据与存储的初始相位数据生成要与输入图像信号一起经过所述计算运算的闪烁分量的部件。
29.一种用于降低在荧光灯的照明下通过用XY寻址型图像拾取元件拍摄拍摄物而获得的辉度信号或者视频信号中荧光闪烁分量的闪烁降低电路，包括在等于或长于一个水平周期的时间期间上积分作为输入图像信号的所述视频信号或者辉度信号的部件，归一化积分值或者邻近场或邻近帧的积分值之间差异值的部件，抽取归一化积分值或者归一化差异值的谱的部件，根据所抽取的谱估计闪烁分量的部件，以及对于估计闪烁分量与输入图像信号进行计算运算以抵消估计闪烁分量的部件。
30.一种用于降低在荧光灯的照明下通过用XY寻址型图像拾取元件拍摄拍摄物而获得的每个颜色的颜色信号中荧光闪烁分量的闪烁降低电路，包括在等于或长于一个水平周期的时间期间上积分作为输入图像信号的所述每个颜色的颜色信号的部件，归一化积分值或者邻近场或邻近帧的积分值之间差异值的部件，抽取归一化积分值或者归一化差异值的谱的部件，根据所抽取的谱估计闪烁分量的部件，以及对于估计闪烁分量与输入图像信号进行计算运算以抵消估计闪烁分量的部件。
31.一种用于降低在荧光灯的照明下通过用XY寻址型图像拾取元件拍摄拍摄物而获得的辉度信号与每个颜色的颜色信号的每一个中荧光闪烁分量的闪烁降低电路，包括在等于或长于一个水平周期的时间期间上积分作为输入图像信号的所述辉度信号与每个颜色的颜色信号中每一个的部件，归一化积分值或者邻近场或邻近帧的积分值之间差异值的部件，抽取归一化积分值或者归一化差异值的谱的部件，根据所抽取的谱估计闪烁分量的部件，以及对于估计闪烁分量与输入图像信号进行计算运算以抵消估计闪烁分量的部件。
32.根据权利要求29至31之一所述的闪烁降低电路，其中所述归一化部件将所述差异值除以多个连续场或连续帧的积分值的平均值。
33.根据权利要求29至31之一所述的闪烁降低电路，其中所述归一化部件将所述差异值除以多个连续场或连续帧的积分值的平均值，并且从所得的商中减去预定值。
34.根据权利要求29至31之一所述的闪烁降低电路，其中所述归一化部件将所述差异值除以所述积分值.
35.根据权利要求29至31之一所述的闪烁降低电路，其中所述谱抽取部件傅立叶变换所述归一化积分值或者归一化差异值。
36.根据权利要求29至31之一所述的闪烁降低电路，包括确定输入图像信号电平是否落入饱和区域内、并且如果确定输入图像信号电平落入饱和区域内、则原样输出该输入图像信号作为输出图像信号的部件。
37.根据权利要求29至31之一所述的闪烁降低电路，包括根据所述谱抽取部件抽取的谱的电平确定输入图像信号是否来自荧光灯照明之下、并且如果确定输入图像信号不是来自荧光灯照明之下、则原样输出该输入图像信号作为输出图像信号的部件。
38.根据权利要求29至31之一所述的闪烁降低电路，包括在外部部件的控制下，使所述计算部件对由所述闪烁分量估计部件紧邻先前估计的闪烁分量、由所述闪烁分量估计部件根据紧邻先前信号估计的闪烁分量、以及输入图像信号中的一个进行所述计算运算的部件。
39.根据权利要求29至31之一所述的闪烁降低电路，包括在外部部件的控制下，原样输出输入图像信号作为输出图像信号的部件。
40.根据权利要求29至31之一所述的闪烁降低电路，包括对由所述闪烁分量估计部件估计的、并由外部部件调整的闪烁分量以及输入图像信号进行所述计算运算的部件。
全文摘要
在不使用光电检测器只使用简单信号处理的前提下，不管拍摄物、视频信号电平、以及荧光灯的类型为何，可能以高准确度检测诸如CMOS图像拾取元件等XY地址扫描型图像拾取元件所固有的荧光闪烁，并且可靠充分地降低该荧光闪烁。信号In′(x，y)为包含闪烁分量或者辉度信号的RGB原色信号。对于超过一个水平周期的时间积分信号In′(x，y)，并且由连续三个场中的积分值的平均值归一化邻近场积分值的差异值。归一化后的该差异值gn(y)经过离散傅立叶变换，以抽取谱。根据所抽取的谱，估计闪烁系数Γn(y)，以进行In′(x，y)/[1+Γn(y)]的计算。
文档编号H04N5/335GK1714565SQ20038010354
公开日2005年12月28日 申请日期2003年10月16日 优先权日2002年11月18日
发明者木下雅也, 中村真备, 田中健二 申请人:索尼株式会社