[发明专利]图像数据处理设备和图像拾取设备

说明书

技术领域

本发明涉及检测闪烁和校正检测到的闪烁的技术。更具体地，本发明涉及检测发生在利用照明光捕获的视频图像中的闪烁的图像拾取设备和图像数据处理设备，所述照明光的亮度随电源频率而变化以校正检测到的闪烁。

背景技术

虽然闪烁的问题在具有滚动快门功能的图像拾取器件中被频频探讨，但是整个画面上的闪光也出现在具有全域快门功能的图像拾取器件中。这种闪光被称为平面闪烁(plane flicker)。平面闪烁在照明光的闪光周期(例如，照明光的闪光周期在西日本等于1/120秒而在东日本等于1/100秒)不是成像周期的整数倍的情况下发生。照明光的闪光周期是由电源频率决定的。例如，在日本，由于西日本的电源频率被设为60赫兹，因此西日本的照明光的闪光周期等于1/120秒。相反，由于东日本的电源频率被设为50赫兹，因此东日本的照明光的闪光周期等于1/100秒。

平面闪烁在等于图像拾取设备的成像频率和照明光的闪光频率的最小公倍数的频率处发生是个常识。为了移除具有上述特点的平面闪烁，将被施加到由具有全域快门功能的图像拾取器件所捕获的数字信号(图像数据)上的校正增益在相关技术中是变化的。

现在将参考图8(a)和8(b)来描述相关技术中确定校正增益的方法。

图8(a)和8(b)图示出当图像捕获的目标中发生小的改变时相关技术中用于校正平面闪烁的的技术。

图8(a)图示出指示照明光的闪光频率和成像频率之间的关系的波形。

参考图8(a)，纵轴代表照明光的强度，横轴代表时间。

图8(b)图示出指示图像拾取器件中通过光电转换生成的数字信号和基于该数字信号的校正增益之间的关系的波形。

参考图8(b)，上面的波形中的纵轴代表数字信号的级别，即每帧的亮度。下面的波形中的纵轴代表校正增益的幅度。代表时间的横轴在上面和下面的波形中是共用的。

例如，当图像拾取设备中的成像周期即曝光时间等于1/180秒时，图像拾取设备的成像频率等于180赫兹。在通过图像拾取设备利用闪光频率为120赫兹的照明光进行的图像捕获中，由图像拾取设备捕获的运动图像中出现的平面闪烁的周期等于60赫兹，即图像频率和闪光频率的最大公约数。这种情况下，从图像拾取器件输出的数字信号的每帧中的像素级别之和(以下称为“总像素级别”)在60赫兹频率处是变化的，如图8(b)中上面的波形所示。

在相关技术中，校正增益是通过根据照明光的闪光频率和成像频率的最小公倍数等于闪烁频率这一事实、使用紧挨着待校正的帧之前的彼此同相的数据项来确定的。如图8(b)中下面的波形所示，当图像捕获目标发生小的改变时，可以通过该方法来实现有效的校正。例如，用于针对这种类型的闪烁来确定校正增益的技术被公开在日本未审查专利申请2001-111887号公报中。

发明内容

然而，如果图像捕获目标的色彩和/或亮度被瞬间改变，该瞬间改变(扰动)也被用作后续周期中的校正数据，如图9(a)和9(b)所示。因此，存在不恰当的校正可能被施加到正常级别的帧上而大大降低图像质量的问题。

希望提供能够抑制因闪烁的错误判断而造成的运动图像质量下降的图像拾取设备和图像数据处理设备。

根据本发明的一个实施例，图像数据处理设备包括：操作单元；校正单元，被配置成用被设置的校正增益来乘以由以确定的成像频率执行图像捕获的图像拾取器件生成的图像数据；累加单元，被配置成从由图像拾取器件生成的图像数据中依次为每帧计算总像素级别，所述总像素级别对应于每帧中确定的范围内的像素的像素级别之和；历史保持单元，被配置成在每次总像素级别被计算时保持确定的数目的总像素级别；同相(in-phase)平均单元，被配置成基于成像频率从操作单元供应的电源频率，从历史保持单元中保持的总像素级别中检测与如下闪烁相位同一相位的总像素级别以计算第一平均值，所述闪烁相位与供应给校正单元的图像数据相对应，所述第一平均值是被检测出的总像素级别的平均值；平均值计算单元，被配置成计算作为历史保持单元中保持的总像素级别的平均值的第二平均值；以及校正增益计算单元，被配置成通过用在同相平均单元中计算出的第一平均值除以在平均值计算单元中计算出的第二平均值来计算校正增益，以在校正单元中设置计算出的校正增益。

多个总像素级别在上述配置中的平均值计算器和同相平均器中相加。因此，可以在允许瞬间的成像状况改变被忽视的长度的时段期间，从总像素级别中计算第一平均值和第二平均值，并且可以从第一和第二平均值中计算适当的校正增益。待校正的图像数据可以通过使用计算出的校正增益来校正。