JPS59111476A - 画像フリツカ除去方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、テレビジョン映像信号等の画像信号に重畳し
たフリッカを除去する画像フリッカ除去方式の改良に関
し、特に、画像信号自体の副次的な画質劣化を伴うこと
なく簡単な構成の装置によりフリッカを除去し得るよう
にした画像フリッカ除去方式において、動き画像に基づ
く偽のフリッカ成分を誤検出することなく、正確なフリ
ッカ除去を行ない得るようにしたものである。

従来技術 一般に、テレビジョン放送における局外中継番組の放送
に際し、テレビジョン放送用に特別に用意した照明を使
用し得ない場合に、商用電源周波数が５０　Ｈｚの地区
においては、蛍光灯や水銀灯などの放電灯を単相交流電
源にて駆動した照明を使用して撮像すると、標準方式テ
レビジョン映像信号等のフィールド周波数６０Ｈ２との
間にビート成分が発生して撮像出力画像の萌るさにちら
つき、すなわち、いわゆるフリッカが生ずる。

すなわち、周波＠５０Ｈｚの周期的放電発光により点灯
している蛍光灯は、その発光の明るぎが周波数１００　
Ｆｉｚにて変動しているので、かかる周波数１０１）　
Ｈｚの明るさの変動と画像信号のフィールド周波数６０
Ｈｚとのビートとしてフリッカ成分が発生するのである
が、テレビジョン画像信号は周波数６０Ｈ２にて標本化
されていることになるので、かかる標本化により、画像
信号の符号化のための標本化に際して生ずるのと同様の
発生原理により１、いわゆる折返し成分が生ずるものと
認められ、例えば、標本化周波数６０Ｈ２を折返し点と
して、その折返し周波数６０Ｈｚから明るざの変化１０
０　Ｈｚと標本化周波数６０Ｈｚとの差４０Ｈｚを差引
いた周波数２：　Ｑ　Ｈｚの変化成分、あるいは、明る
ざの変化１　ｏ　ｏ　Ｈｚを折返し点として折返した標
本化周波数６０Ｈ２の成分とそのベースバンド６０　Ｉ
（Ｚの画像信号成分との周波数２０　Ｈｚの差分として
基本波周波９２０Ｈｚのフリッカ成分が生ずることにな
る。

すなわち、周波数５０　Ｈｚの単相交流電源により駆動
して点灯した蛍光灯等の放電灯により照明した一様な明
るさの白色被写体をテレビジョンカメラにより撮像して
得られる画像信号波形をフィールド周期に同期した掃引
によるオツシロスコープにより観察すると、第１図に示
すように、正弦波状のレベル変化が重畳した画像信号波
形となり、しかも、周波数２０　Ｈｚのフリッカの周期
長と周波数６　ｏ　Ｈｚのフィールド周期長との最小公
倍数に相当する８フイ一ルド周期毎にほぼ同一波形のレ
ベル変化が反復して現われる。

かかる撮像対象に基づき、かかる態様にて生ずる画像信
号のフリッカ成分の除去については、従来、いわゆるノ
イズリデューサを用いて、いわば遮断周波数が極めて低
い低域通過ｐ波器により後述するように極めて低い周波
数のフリッカ成分を除去するようにしていたので、除ヅ
、装置の構成が大げさになるのみならず、上述のような
Ｐａ１作用をなすノイズリデューサの副次的な作用とし
乙動き画像については画像信号自体の損傷による画質劣
化を伴う欠点があった。

また、かかる従来の欠点を除去し、画像信号自体の副次
的な画質劣化を伴うことなく、比較的簡単な構成の装置
により、画像信号に重畳したフリッカ成分を除去し得る
ようにした画像フリッカ除去方式としては、本発明者ら
の発明に係る特願昭５７−１８９７０８号明細書「画像
フリッカ除去方式」に記載のとおりに、画像信号の面走
査周期と整数比の関係を有する周期のフリッカ成分が重
畳した画像信号の順次の水平走査周期毎の平均値を検出
し、・それら順次の水平走査周期毎の平均値を、所定複
数の水平走査周期からなる単位期間毎に平均して順次の
前記単位期間毎の前記画像信号の平均値を検出し、それ
ら順次の前記単位期間毎の平均値を一面走査周期の期間
集積して順次の面走査周期毎の画像信号とその画像信号
に重畳した前記フリッカ成分とからなる前記画像信号の
偏差値を検出し、その偏差値を順次の複数の面走査周期
の期間に亘り蓄積して平均化することにより画像信号お
よび前記フリッカ成分のそれぞれの平均値よりなる平均
値信号を形成し、その平均値信号と前記偏差値から前記
フリッカ成分を検出し、その検出したフリッカ成分の値
に応じ前記画像信号の値を制御して前記画像信号から前
記フリッカ成分を除去するようにしたもの、すなわち、
前述したように、フリッカはその主成分がほぼ２０１（
Ｚを基本周波数とし、あまり高次の高調波を含まないこ
とを利用して画像信号中からフリッカ成分を抽出し、そ
のフリッカ成分により画像信号に逆変調を施すようにし
たものが従来考えられていた。

しかしながら、この従来の画像フリッカ除去万式にはつ
ぎのような欠点があった。

すなわち、第２図に示すように、フリッカ除去の対象と
する現フィールドａの画像信号に含まれるフリッカを相
殺除去する信号成分、すなわち、フリッカ成分を現フィ
ールドａの画像信号自体から抽出することは不可能であ
るが、前述したように、フリッカは３フイ一ルド周期に
て同一成分が現われ、シタがって、フリッカ成分は３フ
イールド前のフィールドｄの画像信号に現フィールドａ
におけるとほぼ同等の影響を及ぼしているものと考えら
れるので、現フィールドａの画像信号からフリッカ成分
を抽出す２代わりに、３フイールド前のフィールドｄの
画像信号から７リツ力成分を抽出して現フィールドａに
おけるフリッカの相殺除去に用いることができる。すな
わち、第２図において、現フィールドａに対し、それぞ
れ１，２および８フイールド前の画像信号す、ｃおよび
ｄｌもしくは２，８および４フイールド前の画像信号Ｃ
９ｄおよびｅなど、３フイールド前のフィールドｄを含
む複数フィールド周期に亘る画像信号から、それぞれ、
ｂ＋ｃ＋ａ−ａａ＝ｂ＋ｃ−２ａもしくはｃ＋ａ＋ｅ　
−ａａ＝ｃ＋ｅ　−２ｄなどの演算の結果に基づいてフ
リッカ成分を抽出することになる。しかして、特に、動
き画像についてはフリッカ成分を抽出するフィールドを
適切に設定する必要がある。すなわち、動き画像からの
フリッカ成分の抽出に関しては、フリッカの周期が前述
したように３フイ一ルド周期であるから、８フイ一ルド
期間の画像信号を互いに加算すればフリッカの影響はな
くなり、さらに、８フイ一ルド期間中の１フイ一ルド期
間の画像信号の３倍を減算すれば、そのフィールド期間
におけるフリッカ成分のみを抽出し得ることになる。

すなわち、フリッカのない画像信号に対しては、動き画
像であっても、前述した演算の結果がほぼ零に近くなる
のが好ましく、動き画像においては、画面内の同一部分
における信号レベルがフィールド毎に順次に相違するの
で、一般に、かがる画像信号に対して前述の演算を行な
うと、フリッカがない場合であっても、その演算の結果
が零にはな、らない。一方、フィールド間における画像
の動きとしては、通例、画像信号レベルが連続的に変化
して、フィールド毎の信号レベルの変動が連続的である
から、前後のフィールドにおける信号レベルの平均値は
当該フィールドにおける信号レベルに極めて近くなる。

−したがって、フリッカ成分を抽出すべきフィールドを
挟んでその前後のフィールドをフリッカ成分抽出期間に
設定することにより、フリッカのない画像信号が動き画
像であっても、前述した演算の結果が正しく零となるこ
とを期待することができ、動き画像であるがために前述
したフリッカ成分抽出の演算結果に誤りが生ずるおそれ
がなくなる。さらに、フリッカのある画像信号が動き画
像であっても、正確にフリッカ成分のみを抽出し得るこ
とになる。

発明の要点 本発明の目的は、上述した点に着目して従来の欠点を除
去し、動き画像信号に対しても、フリッカ成分検出のフ
ィールド期間を適切に設定して、偽のフリッカ成分を抽
出することなく、正確なフリッカ除去を行ない得るよう
にしｅｆｌｆｉ像フリッカ除去方式を提供することにあ
る。

すなわち、本発明画像フリッカ除去方式は、画像信号の
面走査周期と整数比の関係、を有する周期のフリッカ成
分か重畳した画像信号の順次の水平走査周期毎の平均値
を検出し、それら順次の水平走査周期毎の平均値を所定
複数の水平走査周期からなる単位期間毎に平均して順次
の前記単位期間毎の前記画像信号の平均値を検出し、そ
れら順次・の前記単位期間毎の平均値を一面走査周期の
期間集積して順次の面走査周期毎の画像信号とその画像
信号に重畳した前記フリッカ成分とからなる前記画像信
号の偏差値を検出し、その偏差値を順次の複数の面走査
周期の期間に亘り蓄積して平均化することにより画像信
号および前記フリッカ成分のそれぞれの平均値よりなる
平均値信号を形成し、その平均値信号と前記偏差値とか
ら前記フ】ノッカ成分を検出し、その検出したフリッカ
成分の値に応じ前記画像信号の値を制御して前記画像信
号から前記フリッカ成分を除去するようにした※Ｉｔ特
ｍ’ｈ’ｂ’ｓ画像フリッカ除去方式において、前記順
次の複数の面走査周期の期間を当該フリッカ成分を抽出
する画像信号の面走査周期とその面走査周期の前後に相
隣る面走査周期とからなる期間としたことを特徴とする
ものである。

実施例 以下に図面を参照して実施例につき本発明の詳細な説明
する。

まず、本発明方式による画像フリッカ除去装置の構成例
を第２図に示す。なお、図示の構成例においては、この
種装置に必須ではあるが慣用の前置フィルタや補間フィ
ルタ等の記載を省略し、本発明の実施に直接に係る部分
のみを示しである。

しかして、図示の構成例においては、まず、入力画像信
号をアナログ・ディジタル変換器１によりディジタル画
像信号に変換したうえで、減算器２に導いてペデスタル
レベル以下の同期信号分を差引いた後に、ライン平均器
２により順次のライン毎に画像信号の平均値を求め、つ
いで、１Ｍライン移動平均器４に供給して、順次に移動
する±Ｍラインの範囲における画像信号の平均値を求め
て、かかる単位の期間毎の画像信号平均値を順次に縦続
接続した２フイールド遅延器１３並ひに１フイールド遅
延器１４および１５に供給する。なお１ライン平均器３
および１Ｍライン移動平均器４並びに上述の谷遅延器１
３．１４．１５は、ライン１ｕ動信号ＨＤにより駆動し
て、ライン毎に動作させるものとする。

しかして、各遅延器１３，１４．１５の遅延出力（ｉｌ
ｉ号は、積算器７により積算され、掛算器８により係数
１を乗じてＪに平均化されたうえで、割３ 算器９に導かれる。その割算器９には、１フイールド遅
延器１４１からの平均画像データに先行する８フイ一ル
ド期間前の画像データが除数として供給されており、そ
の３フイ一ルド期間前の画像データは、実質的に現フイ
ールド期間の画像データと等しいのであるから、現フイ
ールド期間に対するフリッカ成分が得られる。

したがって、この比の′値を、スイッチＳ、を介、シ、
掛算器ｌ口に導いて、減算器２から供給したペデスタル
レベル以下の画像信号成分の値に掛は合わせれば、正味
の画像信号を求めることができ、加算器１１にてさきに
除去したペデスタルレベル以下の同期信号酸０分を付加
し、ディジタル・アナログ変換器１２にてアナログ信号
に復元したうえで、フリッカ成分を除去した正味の出力
画像信号として取出す。

なお、上述した画像平均値データの演算処理は、画像内
容に障害を及ぼすのを避けて、各ブランキング期間に行
なうのが好適である。また、第３図示の回路構成におけ
るＡ点からＢ点までの演算処理は、すべて１ライン周期
に１回の演算速度にて処理し得るので、いわゆるマイク
ロコンピュータを用いても十分に処理することができる
が、その演算処理自体は極めて簡単なものであるから、
図示のとおりにハードウェアを構成しても比較的簡易に
装置を構成することができる。

なお、例えば撮像場面の切換え時などにフィールド相互
間の相関が極めて低い画像内容の場合に、は、上述した
演算処理によるフリッカ成分検出に誤動作が生ずる可能
性があるので、かかる場合には、撮像場面の切換え等に
応じてスイッチＳ、を図示の”１”側に切換え、上述し
たフリッカ除去の演算処理を除外した原画像信号号その
ままの形態にて出力画像信号とする。また、実際には、
かかる画像内容切替わりに際してフリッカ除去に誤動作
が生じても％１−２フィールド期間（７）　ミ画像信号
レベルが正規の値からずれるに過ぎず、画像のぼけ等の
著しい画質劣化が生ずるわけではないので、実質的には
ほとんど目立たないものと認められる。さらに、蛍光灯
照明によって画像信号に重畳するフリッカ交流成分の振
幅は、状況によって変化はするが、それ程大きくはない
ので、第２図示の構成における掛算器１０にリミッタ機
能を付与して不要の大きいレベル変動な抑圧するように
すれば、上述したフリッカ除去の誤動作の問題は、実際
上解決される。

以上の説明においては、テレビジョン画像信号のフィー
ルド周期を単位として本発明方式によるフリッカ除去の
態様を述べたが、フレーム周期を単位としてもほぼ同様
の作用効果を得ることができる。なお、その場合には、
必要とするメモリ容量が増大するが、周波数１０　Ｈｚ
のフリッカを除去することも可能となる。

また、以上の説明においては、周波数５０　Ｈｚの商用
交流電源によって駆動した放電灯を照明に用い、フィー
ルド周波数６０　Ｈｚのテレビジョン画像信号に生ずる
フリッカの除去について述べたが、放電灯駆動の電源周
波数はこの例に限られるものではなく、本発明の作用効
果を損わない限りにおいて、生起しているフリッカの周
波数に基づき、フリッカ成分検出の対象とするフィール
ド期間を適切に設定するなどすることにより、広い範囲
の電源周波数に対して同様に本発明を適用し得ることは
明らかである。

ざらに、第８図示の構成例においては、遅延器を用いた
構成としたが１所定容量のメモリを所定数用いても同様
に構成し得ることも明らかである。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、フリ
ッカ除去の対象とする画像信号が動き画像であっても、
画像の動きによるフィールド間の信号レベルの変化を誤
認して偽のフリッカ成分を抽出することなく、正確なフ
リッカ除去を行ない得る、という顕著な効果が得られる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は画像信号に対するフリッカ混入の態様の例を示
す信号波形図、 第２図はテレビジョン画像信号における各７１一ルド期
間の時間的関係の例を示す線図、第３図は本発明方式に
よる画像フリッカ除去装置の構成例を示すプルツク線図
である。 １・・・アナログ・ディジタル変換器 ２・・・減算器　　　　　　３・・・ライン平均器４・
・・±Ｍライン移動平均器 ７・・・積算器　　　　　　８，１ｏ・・・掛算器９・
・・割算器　　　　　　１１・・・加算器１２・・・デ
ィジタル・アナログ変換器、１３・・・２フイールド迎
延器 １４．１５・・・１フイールド遅延器 １６・・・ＪＫ幅ソリミッ タ許出願人　　日　本放送協会 第１図 第２図 し右４醪 第３図 、Ｍ良イ＃４シ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ｌ　画像信号の面走査周期と整数比の関係を有する周期
   のフリッカ成分が重畳した画像信号の順次の水平走査周
   期毎の平均値を検出し、それら順次の水平走査周期毎の
   平均値を所定複数の水平走査周期からなる単位期間毎に
   平均して順次の前記単位期間毎の前記画像信号の平均値
   を検出し、それら順次の前記単位期間毎の平均値を一面
   走査周期の期１間集積して順次の面走査周期毎の画像信
   号とその画像信号に重畳した前記フリッカ成分とからな
   る前記画像信号の偏差値を検出し、その偏差値を順次の
   複数の面走査周期の期間に亘り蓄積して平均化すること
   により画像信号および前記フリッカ成分のそれぞれの平
   均値よりなる平均値信号を形成し、その平均値信号と前
   記偏差値とから前記フリッカ成分を検出し、その検出し
   たフリッカ成分の値に応じ前記画像信号の値を制御して
   前記画像信号から前記フリッカ成分を除去するようにし
   た画像フリッカ除去方式において、前記順次の複数の面
   走査周期の期間を当該フリッカ成分を抽出する画像信号
   の面走査周期とその面走査周期の前後に相隣る面走査周
   期とからなる期間としたことを特徴とする画像フリッカ
   除法方式。