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JP2011139432A - Imaging apparatus - Google Patents

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JP2011139432A
JP2011139432A JP2010203581A JP2010203581A JP2011139432A JP 2011139432 A JP2011139432 A JP 2011139432A JP 2010203581 A JP2010203581 A JP 2010203581A JP 2010203581 A JP2010203581 A JP 2010203581A JP 2011139432 A JP2011139432 A JP 2011139432A
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JP2010203581A
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Tomoko Ishigaki
智子 石垣
Ryosuke Kasahara
亮介 笠原
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the occurrence of interlace-specific comb noise in an imaging apparatus wherein image data is fetched from an image sensor at a frame frequency out of the frame frequency of the NTSC system, progressively written into a frame memory, and read out in an interlaced manner, and also to provide a low-cost imaging apparatus because a clock oscillator is mounted as the only oscillator according to the NTSC system. <P>SOLUTION: A frame memory 105 is divided into at least three areas. A control unit 10 sequentially switches roles of the respective areas as a writing-in area and a read-out area, determines whether writing into the area to be read next is completed when finishing read-out from a certain area, and switches the read-out area. The image sensor 101 is operated by a clock of the oscillator 107 according to the NTSC system, and by changing a blanking period in a vertical direction or a blanking period in a horizontal direction, the image sensor 101 outputs image data at a frame frequency out of the frame frequency of the NTSC system. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、車両に搭載して用いられる車載カメラなどの画像撮像装置に係り、詳しくは、NTSC方式出力の画像撮像装置に関する。   The present invention relates to an image capturing apparatus such as an in-vehicle camera used by being mounted on a vehicle, and more particularly to an NTSC output image capturing apparatus.

一般に車載カメラは、NTSC方式の表示装置などに合わせるために、CMOSセンサなどの撮像素子により、撮影コマ数を約30fpsで撮影している。このような車載カメラで路上の例えばLED式信号機を撮影した場合、以下のような問題が発生する。   In general, in-vehicle cameras shoot at a shooting frame number of about 30 fps with an image sensor such as a CMOS sensor in order to match an NTSC display device or the like. When, for example, an LED type traffic light on the road is photographed with such a vehicle-mounted camera, the following problems occur.

LED式信号機は、商用交流電源を全波整流した駆動電圧で駆動されているので、目視では確認することができないが、信号の点灯及び消灯が微小時間で周期的に繰り返されている。そのため、あるフレームにおいて、撮像素子の電荷蓄積時間と信号の消灯期間とが重なった場合には、そのフレームに関しては、実際には赤、青、緑のいずれかが点灯状態であっても消灯状態として撮像されることとなる。そして、このようなフレームが連続すると、消灯状態の信号機が撮影された映像が数十フレームにもわたって出力されることになる。これは、ドライブレコーダにおいて特に深刻な問題である。ドライブレコーダは、車載カメラにより撮影された映像を記録しておくもので、事故分析を行う際などに広く用いられるが、事故・ヒヤリ発生時の信号機の正確な状態が判別できないと、事故処理における責任判別等に支障が生じてしまう。   Since the LED type traffic light is driven by a driving voltage obtained by full-wave rectification of a commercial AC power supply, it cannot be visually confirmed, but the lighting and extinguishing of the signal is repeated periodically in a very short time. Therefore, if the charge accumulation time of the image sensor and the signal extinction period overlap in a certain frame, the extinction state of that frame is actually off even if any of red, blue, or green is on As a result. Then, when such frames are continued, an image obtained by photographing a traffic light in an extinguished state is output over several tens of frames. This is a particularly serious problem in a drive recorder. A drive recorder records video taken by an in-vehicle camera and is widely used when conducting accident analysis. However, if the exact state of a traffic light at the time of an accident or near-miss can not be determined, Obstacles will arise in responsibility determination.

上記のような問題に対処するため、撮像素子のフレーム周波数をNTSC方式のフレーム周波数に対して所定のオフセット周波数だけオフセットさせたフレーム周波数(オフセットフレーム周波数)に設定することが知られている(例えば、特許文献1参照)。これによれば、LED方式信号機などを撮影しても、点灯時、消灯状態の映像が数十フレームにわたって出力されることはなくなるが、映像信号のフレーム周波数はNTSC方式のフレーム周波数から外れているため、このままでは、NTSC方式の表示装置に表示することができない。   In order to cope with the above problems, it is known to set the frame frequency of the image sensor to a frame frequency (offset frame frequency) offset by a predetermined offset frequency with respect to the NTSC frame frequency (for example, , See Patent Document 1). According to this, even if an LED type traffic light or the like is photographed, an unlit video is not output over several tens of frames at the time of lighting, but the frame frequency of the video signal is out of the NTSC frame frequency. Therefore, it cannot be displayed on the NTSC display device as it is.

この対策としては、NTSC方式のフレーム周波数から外したフレーム周波数(オフセットフレーム周波数)で、撮像素子から取り込んだ画像データをフレームメモリに保存し、該フレームメモリからNTSC方式のフレーム周波数で読出し、表示装置に出力することが考えられる。しかしながら、これには、以下のような問題が新たに発生する。   As a countermeasure against this, image data captured from the image sensor is stored in a frame memory at a frame frequency (offset frame frequency) that is excluded from the NTSC frame frequency, and is read from the frame memory at the NTSC frame frequency. Can be output to However, this causes the following new problems.

通常、撮像素子からの画像データの読出しはプログレッシブ方式で行われる。一方、NTSC方式の表示装置はインタレース方式を採用している。そのため、上記方法では、撮像素子から読出された画像データをプログレッシブ方式でフレームメモリに書込み、該フレームメモリからインタレース方式で読出すこととなる。この場合、フレームメモリに1フレームの画像データを書込む時間とフレームメモリから1フレームの画像データを読出す時間が異なるため、フレームメモリをダブルバッファとしても、インタレース方式に特有なコムノイズが発生する。コムノイズとは、異なるフレームの奇数フィールドと偶数フィールドからなるフレーム画像に発生する櫛歯状の画像ずれのことである。   Normally, reading of image data from the image sensor is performed in a progressive manner. On the other hand, an NTSC display device employs an interlace method. Therefore, in the above method, the image data read from the image sensor is written to the frame memory by the progressive method, and is read from the frame memory by the interlace method. In this case, since the time for writing one frame of image data to the frame memory is different from the time for reading one frame of image data from the frame memory, comb noise peculiar to the interlace method is generated even if the frame memory is a double buffer. . Comb noise is comb-like image shift that occurs in a frame image composed of odd and even fields in different frames.

本発明は、LED信号機などの点灯機の点灯時における明滅周期の影響を受け難くし、かつ、NTSC方式の表示装置をそのまま使用できるように、NTSC方式のフレーム周波数から外したフレーム周波数で撮像素子から画像データを読出し、それをプログレッシブ方式でフレームメモリに書込み、該フレームメモリからNTSC方式のフレーム周波数でインタレース方式で読出すようにした撮像装置において、さらにコムノイズの発生を防止することを目的とする。   The present invention makes it difficult to be affected by a blinking cycle when a lighting device such as an LED traffic light is lit, and an image pickup device at a frame frequency that is out of the NTSC frame frequency so that the NTSC display device can be used as it is. An image pickup apparatus that reads image data from a frame memory, writes it in a frame memory in a progressive manner, and reads out from the frame memory in an interlace manner at an NTSC frame frequency. To do.

また、本発明は、装置に実装する発振器はNTSC方式におけるクロック信号発生用の発振器のみとし、簡単な構成でNTSC方式のフレーム周波数から外れたフレーム周波数で撮像素子から画像データを読出しできるようして、低コストな撮像装置の提供を目的とする。   Further, according to the present invention, only the oscillator for generating a clock signal in the NTSC system is mounted on the apparatus, and image data can be read from the image sensor at a frame frequency that is out of the frame frequency of the NTSC system with a simple configuration. An object is to provide a low-cost imaging device.

請求項1の発明は、被写体の光学像を結像する光学系と、前記光学系により結像される光学像を撮像し、NTSC方式のフレーム周波数Ffrから外れたフレーム周波数Ffsで画像データを出力する撮像素子と、前記画像データを格納するフレームメモリと、前記撮像素子から出力される画像データを前記フレームメモリにプログレッシブに書込み、該フレームメモリからNTSC方式のフレーム周波数Ffrでインタレースに読み出す制御部とを有する画像撮像装置であって、前記フレームメモリを少なくとも3つの領域に分け、前記制御部は、前記フレームメモリの各領域を書込み領域・読出し領域として、その役割を順次切り替え、各領域に1フレームの画像データをプログレッシブに順次書込み、各領域から1フレームの画像データをインタレースに順次読み出すことを特徴とする。   According to the first aspect of the present invention, an optical system for forming an optical image of a subject and an optical image formed by the optical system are picked up, and image data is output at a frame frequency Ffs deviating from the NTSC frame frequency Ffr. An image pickup device, a frame memory for storing the image data, and a controller that progressively writes the image data output from the image pickup device to the frame memory and interlaces from the frame memory at an NTSC frame frequency Ffr The frame memory is divided into at least three areas, and the control unit switches each area of the frame memory as a writing area and a reading area, and sequentially switches the roles thereof. The frame image data is written progressively sequentially, and one frame of image data from each area. The features sequentially read it to interlaced.

請求項2の発明は、請求項1に記載の画像撮像装置において、前記制御部は、ある領域から1フレームの画像データの読出しが終了した時点で、次に読出す領域に1フレームの画像データの書込みが完了しているか判別し、完了していなければ、いま読出した領域から再度、1フレームの画像データを読出すことを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the image pickup device according to the first aspect, when the reading of one frame of image data from a certain region is completed, the control unit stores one frame of image data in a region to be read next. It is characterized in that it is determined whether or not writing is completed, and if not completed, one frame of image data is read out again from the area that has just been read out.

請求項3の発明は、請求項2に記載の画像撮像装置において、前記制御部は、次に読出す領域に1フレームの画像データの書込みが完了していれば、次の次に読出す領域に1フレームの画像データの書込みが完了しているか判別し、完了していなければ、次に読出す領域から画像データの読出しを開始し、完了していれば、次に読出す領域を飛ばして、次の次に読出す領域から画像データの読出しを開始することを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the image pickup apparatus according to the second aspect, if the writing of one frame of image data is completed in the next read area, the control unit reads the next area. If it is not completed, reading of the image data is started from the area to be read next, and if it is completed, the area to be read next is skipped. The image data reading is started from the next area to be read next.

請求項4の発明は、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像撮像装置において、前記制御部は、フレームメモリから画像データを読出す際に、所定の画像変換処理を行うことを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the image imaging device according to any one of the first to third aspects, the control unit performs a predetermined image conversion process when reading the image data from the frame memory. Features.

請求項5の発明は、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画像撮像装置において、前記撮像素子は、一定のフレーム周期のフレーム周波数Ffsで画像データを出力することを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in the image imaging device according to any one of the first to fourth aspects, the image sensor outputs image data at a frame frequency Ffs having a constant frame period.

請求項6の発明は、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画像撮像装置において、前記撮像素子は、隣り合うフレーム周期は不定で、かつ、それらを平均するとNTSC方式のフレーム周期となる、可変のフレーム周波数Ffsで画像データを出力することを特徴とする。   According to a sixth aspect of the present invention, in the image pickup device according to any one of the first to fourth aspects, the image sensor has an indefinite frame period adjacent to each other and an average of the frame periods of the NTSC system. The image data is output at a variable frame frequency Ffs.

請求項7の発明は、請求項1乃至6のいずれか1項に記載の画像撮像装置において、NTSC方式対応のクロック信号発生用の単一の発振器を有し、前記制御部は、前記発振器からのNTSC方式対応のクロック周波数のクロックを基に、NTSC方式のフレーム周波数Ffrでのフレームメモリからのインタレース読出しを制御し、前記撮像素子は、前記発振器からNTSC方式対応のクロック周波数のクロックを入力して動作し、垂直方向のブランキング期間乃至水平方向のブランキング期間を変更することで、NTSC方式のフレーム周波数Ffrから外れたフレーム周波数Ffsで画像データを出力することを特徴とする。   A seventh aspect of the present invention is the image pickup apparatus according to any one of the first to sixth aspects, further comprising a single oscillator for generating a clock signal compatible with the NTSC system, wherein the control unit is configured from the oscillator. The interlaced readout from the frame memory at the frame frequency Ffr of the NTSC system is controlled based on the clock of the clock frequency compatible with the NTSC system, and the imaging device inputs the clock of the clock frequency compatible with the NTSC system from the oscillator. The image data is output at a frame frequency Ffs deviating from the NTSC frame frequency Ffr by changing the vertical blanking period or the horizontal blanking period.

請求項8の発明は、請求項7に記載の画像撮像装置において、前記撮像素子はレジスタを有し、該レジスタに設定されるパラメータ値に従って垂直方向のブランキング期間乃至水平方向のブランキング期間を変更することを特徴とする。   According to an eighth aspect of the present invention, in the image pickup device according to the seventh aspect, the image pickup device has a register, and a vertical blanking period or a horizontal blanking period is set according to a parameter value set in the register. It is characterized by changing.

請求項9の発明は、請求項1乃至6のいずれか1項に記載の画像撮像装置において、NTSC方式対応のクロック信号発生用の単一の発振器を有し、前記制御部は、前記発振器からのNTSC方式対応のクロック周波数のクロックを基に、NTSC方式のフレーム周波数Ffrでのフレームメモリからのインタレース読出しを制御し、前記撮像素子は、前記発振器からNTSC方式対応のクロック周波数から外れたクロックを入力して動作することを特徴とする。   A ninth aspect of the present invention is the image pickup apparatus according to any one of the first to sixth aspects, further comprising a single oscillator for generating a clock signal compatible with the NTSC system, wherein the control unit is configured from the oscillator. The interlaced readout from the frame memory at the frame frequency Ffr of the NTSC system is controlled based on the clock of the clock frequency compatible with the NTSC system, and the imaging device is a clock deviated from the clock frequency compatible with the NTSC system from the oscillator. It is characterized by operating.

請求項10の発明は、請求項9に記載の画像撮像装置において、前記撮像素子は、前記NTSC方式対応のクロック周波数から外れたクロックを前記撮像素子内部のPLLでn倍の周波数に変換し、変換後の周波数で画像データを出力することを特徴とする。   According to a tenth aspect of the present invention, in the image pickup device according to the ninth aspect, the image pickup device converts a clock deviating from the clock frequency corresponding to the NTSC system to a frequency n times by a PLL inside the image pickup device, Image data is output at a frequency after conversion.

請求項11の発明は、請求項10に記載の画像撮像装置において、前記クロックおよび変換後のクロックは、NTSC方式対応のクロック周波数の公約数および公倍数以外に設定することを特徴する。   According to an eleventh aspect of the present invention, in the image pickup apparatus according to the tenth aspect, the clock and the clock after conversion are set to other than the common divisor and common multiple of the clock frequency corresponding to the NTSC system.

請求項12の発明は、請求項11に記載の画像撮像装置において、前記撮像素子は、垂直方向のブランキング期間乃至水平方向のブランキング期間を変更することで、NTSC方式のフレーム周波数Ffrから外れたフレーム周波数Ffsで画像データを出力することを特徴とする。   According to a twelfth aspect of the present invention, in the image pickup device according to the eleventh aspect, the image pickup device deviates from the NTSC frame frequency Ffr by changing a vertical blanking period or a horizontal blanking period. The image data is output at the frame frequency Ffs.

請求項13の発明は、請求項8または12記載の画像撮像装置において、装置全体を制御するためのCPUを有し、該CPUが前記撮像素子内のレジスタのパラメータ値を設定することを特徴とする。   According to a thirteenth aspect of the present invention, in the image pickup device according to the eighth or twelfth aspect, the image pickup apparatus has a CPU for controlling the entire apparatus, and the CPU sets a parameter value of a register in the image pickup element. To do.

請求項14の発明は、請求項1乃至13のいずれか1項に記載の画像撮像装置において、前記撮像素子は、画像データと共にフレーム周波数Ffrの垂直同期信号を出力し、前記制御部は、前記撮像素子からの垂直同期信号を基にフレームメモリの読出しタイミングを制御することを特徴とする。   According to a fourteenth aspect of the present invention, in the image pickup device according to any one of the first to thirteenth aspects, the image pickup device outputs a vertical synchronization signal having a frame frequency Ffr together with image data, and the control unit The read timing of the frame memory is controlled based on the vertical synchronization signal from the image sensor.

本発明では、LED信号機などの点灯機の点灯時における明滅周期の影響を受け難くし、かつ、NTSC方式の表示装置をそのまま使用できるように、NTSC方式のフレーム周波数から外したフレーム周波数で撮像素子から画像データを読出し、それをプログレッシブ方式でフレームメモリに書込み、該フレームメモリからNTSC方式のフレーム周波数でインタレース方式で読出すようにした撮像装置において、フレームメモリを少なくとも3つの領域に分け、各領域を書込み領域・読出し領域として、その役割を順次切り替えるようにし、ある領域からの読出し終了時に、次に読み出す領域への書込みが完了しているか確認して、読出し領域の切替えを行うことで、インタレース方式に特有のコムノイズの発生を防止することができる。   In the present invention, an image sensor is used at a frame frequency that is out of the NTSC frame frequency so that it is not easily affected by the blinking cycle when the lighting device such as an LED traffic light is turned on, and the NTSC display device can be used as it is. In the image pickup apparatus in which image data is read out from the frame memory, written in the frame memory in a progressive manner, and read out from the frame memory in an interlaced manner at an NTSC frame frequency, the frame memory is divided into at least three regions, By switching the area sequentially as the writing area / reading area, switching the reading area by checking whether the writing to the next reading area is completed when reading from one area is completed, Generation of comb noise peculiar to the interlace method can be prevented.

また、本発明の画像撮像装置では、装置に実装するクロック発振器はNTSC方式対応のクロック信号発生用の発振器のみとし、撮像素子を、該発振器からのNTSC方式対応のクロック周波数のクロックで動作せしめ、垂直方向のブランキング期間乃至水平方向のブランキング期間を変更して、NTSC方式のフレーム周波数から外れたフレーム周波数で画像データを出力するようにすることで、低コストな画像撮像装置を提供できる。   In the image pickup apparatus of the present invention, the clock oscillator to be mounted on the apparatus is only an oscillator for generating a clock signal compatible with the NTSC system, and the image pickup device is operated with a clock having a clock frequency corresponding to the NTSC system from the oscillator. A low-cost image capturing apparatus can be provided by changing the vertical blanking period or the horizontal blanking period to output image data at a frame frequency that is out of the NTSC frame frequency.

なお、本発明の画像撮像装置の上記以外の種々の作用効果は、次の実施形態の説明で明らかになる。   Note that various functions and effects of the image pickup apparatus of the present invention other than those described above will become apparent from the description of the following embodiment.

本発明の画像撮像装置の一実施形態の全体構成図。1 is an overall configuration diagram of an embodiment of an image capturing apparatus of the present invention. 従来の撮像素子からの出力信号とフレームメモリからの読出し信号の関係を示す図。The figure which shows the relationship between the output signal from the conventional image sensor, and the read signal from a frame memory. 本発明の撮像素子からの出力信号とフレームメモリからの読出し信号の関係を示す図。The figure which shows the relationship between the output signal from the image pick-up element of this invention, and the read signal from a frame memory. 図1中の制御部の詳細構成図。The detailed block diagram of the control part in FIG. 図4中の座標計算手段の処理イメージを示す図。The figure which shows the process image of the coordinate calculation means in FIG. 周期Tで明滅する照明光と撮像素子の露光タイミングを示す図(その1)。Shows exposure timing of the illumination light and an image sensor that flashing period T o (Part 1). 周期Tで明滅する照明光とロータリングシャッターの撮像素子の露光タイミングによる信号機の映り方を示す図。Shows a reflected way of the traffic due to the exposure timing of the imaging element of the illumination light and the rotor ring shutter for flashing period T o. 周期Tで明滅する照明光と撮像素子の露光タイミングを示す図(その2)。Shows exposure timing of the illumination light and an image sensor that flashing period T o (Part 2). 従来のダブルバッファの場合の書込み・読出しの遷移及び出力画像の状態を示す図(書込み時間=読出し時間)。The figure which shows the transition of the writing / reading in the case of the conventional double buffer, and the state of an output image (writing time = reading time). ダブルバッファの場合の書込み・読出しタイミング図(書込み時間>読出し時間)。Write / read timing chart for double buffer (write time> read time). ダブルバッファの場合の書込み・読出しの遷移及び出力画像の状態を示す図(書込み時間>読出し時間)。The figure which shows the transition of the writing / reading in the case of a double buffer, and the state of an output image (writing time> reading time). ダブルバッファの場合の書込み・読出しタイミング図(書込み時間<読出し時間)。Write / read timing diagram for double buffer (write time <read time). ダブルバッファの場合の書込み・読出しの遷移及び出力画像の状態を示す図(書込み時間<読出し時間)。The figure which shows the transition of writing and reading in the case of a double buffer, and the state of an output image (writing time <reading time). コムノイズ発生の出力画像の具体例を示す図。The figure which shows the specific example of the output image of comb noise generation | occurrence | production. 本発明のトリプルバッファとした場合の画像データ読出しの処理フロー例を示す図。The figure which shows the example of a processing flow of image data reading at the time of setting it as the triple buffer of this invention. トリプルバッファの場合の書込み・読出しタイミング図(書込み時間>読出し時間)。Write / read timing diagram for triple buffer (write time> read time). トリプルバッファの場合の書込み・読出しの遷移及び出力画像の状態を示す図(書込み時間>読出し時間)。The figure which shows the transition of the writing and reading in the case of a triple buffer, and the state of an output image (writing time> reading time). 図17Aの続きの図である。FIG. 17B is a continuation of FIG. 17A. トリプルバッファの場合の書込み・読出しタイミング図(書込み時間<読出し時間)。Write / read timing chart for triple buffer (write time <read time). トリプルバッファの場合の書込み・読出しの遷移及び出力画像の状態を示す図(書込み時間<読出し時間)。The figure which shows the transition of the writing and reading in the case of a triple buffer, and the state of an output image (write time <read time). 図19Aの続きの図である。FIG. 19B is a continuation diagram of FIG. 19A. 図4のアドレス作成部の具体的実装例を示す図。The figure which shows the specific implementation example of the address preparation part of FIG. 図20中のステートマシンの状態遷移図。FIG. 21 is a state transition diagram of the state machine in FIG. 20. 図20中のアドレス計算部の動作を説明する真理値表。A truth table for explaining the operation of the address calculation unit in FIG. 本発明の画像撮像装置の別の実施形態の全体構成図。The whole block diagram of another embodiment of the image pick-up device of the present invention.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1に、本発明に係る画像撮像装置の一実施形態(実施形態1)の全体構成図を示す。本画像撮像装置は、光学系101、撮像素子102、処理部103、NTSCエンコーダ104、及び、全体の動作を制御するCPU108などを備えている。処理部103は、その内部にフレームメモリ105、制御部106、発振器107を有する。NTSCエンコーダ104は、NTSC方式の表示装置や画像レコーダに接続されるが、図1では省略してある。ここで、発振器107は、NTSC方式対応のクロック信号発生用の水晶素子であり、具体的には、クロック周波数は13.5MHzである。該発振器107のクロック(CK)は、当該処理部10内の制御部106に与えられると同時にNTSCエンコーダ104に与えられ、さらに、撮像素子102にも与えられる。   FIG. 1 shows an overall configuration diagram of an embodiment (first embodiment) of an image pickup apparatus according to the present invention. The image capturing apparatus includes an optical system 101, an image sensor 102, a processing unit 103, an NTSC encoder 104, and a CPU 108 that controls the overall operation. The processing unit 103 includes a frame memory 105, a control unit 106, and an oscillator 107 therein. The NTSC encoder 104 is connected to an NTSC display device or an image recorder, but is omitted in FIG. Here, the oscillator 107 is a crystal element for generating a clock signal compatible with the NTSC system. Specifically, the clock frequency is 13.5 MHz. The clock (CK) of the oscillator 107 is supplied to the control unit 106 in the processing unit 10 and simultaneously to the NTSC encoder 104 and further to the image sensor 102.

撮像素子102は、発振器107からNTSC方式対応のクロック周波数(13.5MHz)のクロックを入力として、NTSC方式のフレーム周波数Ffr(約30FPS)に対して所定のオフセット周波数だけオフセットさせたオフセットフレーム周波数Ffs(例えば、27FPS)でもって、光学系101を通して撮影された画像データをプログレッシブに読出し、処理部103に送る。具体的には、撮像素子102はレジスタ(センサレジスタ)を備え、CPU108から該レジスタに設定されるパラメータ値に応じて垂直方向のブランキング期間乃至水平方向のブランキング期間を変更することで、画像データのフレーム周波数がFfs(例えば、27FPS)になるようにしている。撮像素子102は、画像データと共に、このフレーム周波数Ffsの垂直同期信号Svを処理部103に送る。   The image sensor 102 receives an NTSC clock frequency (13.5 MHz) clock from the oscillator 107 as an input, and an offset frame frequency Ffs offset by a predetermined offset frequency from the NTSC frame frequency Ffr (about 30 FPS). The image data photographed through the optical system 101 is read progressively (for example, 27 FPS) and sent to the processing unit 103. Specifically, the image sensor 102 includes a register (sensor register), and changes the vertical blanking period or the horizontal blanking period in accordance with the parameter value set in the register from the CPU 108, thereby The frame frequency of data is set to Ffs (for example, 27 FPS). The image sensor 102 sends the vertical synchronization signal Sv having the frame frequency Ffs to the processing unit 103 together with the image data.

撮像素子102から出力される画像データは、そのフレーム周波数Ffs(例えば、27FPS)のタイミングで、処理部103内のフレームメモリ105にプログレシッブに順次書込まれる。そして、このフレームメモリ105に書込まれた画像データは、制御部106の制御下で、NTSC方式のフレーム周波数Ffr(約30FPS)のタイミングでインタレースに順次読出される。制御部106は、フレームメモリ105に対して読出しアドレスを指定すると共に、撮像素子102からの垂直同期信号Svを基にフレームメモリ105の読出しタイミングを制御し、また、発振器107からNTSC方式対応のクロック周波数(13.5MHz)のクロックを受け取って、NTSC方式のフレーム周波数Ffrのタイミングによるフレームメモリ105からのインタレース読出しを制御する。この制御部106の構成については後述する。   Image data output from the image sensor 102 is progressively written sequentially into the frame memory 105 in the processing unit 103 at the timing of the frame frequency Ffs (for example, 27 FPS). The image data written in the frame memory 105 is sequentially read in an interlaced manner at the timing of the NTSC frame frequency Ffr (about 30 FPS) under the control of the control unit 106. The control unit 106 designates a read address for the frame memory 105, controls the read timing of the frame memory 105 based on the vertical synchronization signal Sv from the image sensor 102, and receives a clock corresponding to the NTSC system from the oscillator 107. A clock having a frequency (13.5 MHz) is received, and interlaced reading from the frame memory 105 at the timing of the NTSC frame frequency Ffr is controlled. The configuration of the control unit 106 will be described later.

フレームメモリ105から読出された画像データは、NTSCエンコーダ104でデジタル・アナログ変換処理を施されてNTSC方式の映像信号に変換され、図示しない表示装置やレコーダに送られる。   The image data read from the frame memory 105 is subjected to digital / analog conversion processing by the NTSC encoder 104 to be converted into an NTSC video signal and sent to a display device or recorder (not shown).

図1の構成のように、NTSC方式のフレーム周波数Ffrに対して所定のオフセット周波数だけオフセットさせたオフセットフレーム周波数Ffsで撮像素子102から画像データを取り込み、フレームメモリ105に書込み(プログレッシブ)、該フレームメモリからNTSC方式のフレーム周波数Ffrで読出す(インタリーブ)ことで、LED信号機などの点灯機の点灯時における明滅周期の影響を受け難くし、かつ、NTSC方式の表示装置などをそのまま使用可能な画像撮像装置を実現することができる。コムノイズ発生の対策について後述する。   As in the configuration of FIG. 1, image data is captured from the image sensor 102 at an offset frame frequency Ffs offset by a predetermined offset frequency with respect to the NTSC frame frequency Ffr, and written into the frame memory 105 (progressive). Reading from the memory at the frame frequency Ffr of the NTSC system (interleaving) makes the image less susceptible to the blinking cycle when the lighting device such as the LED traffic light is turned on, and can use the NTSC display device as it is. An imaging device can be realized. A countermeasure against occurrence of comb noise will be described later.

また、撮像素子102は、処理部103内に実装される発振器107からNTSC方式対応のクロック周波数のクロック(CK)を入力して、当該撮像素子102から出力される画像データが、NTSC方式のフレーム周波数Ffrから外れたフレーム周波数Ffsになるようにしたことで、別途、該フレーム周波数Ffs用の発振器が不要であり、低コストな撮像装置を実現することができる。以下、これについて詳述する。   The image sensor 102 also receives a clock (CK) having a clock frequency corresponding to the NTSC system from an oscillator 107 mounted in the processing unit 103, and image data output from the image sensor 102 is an NTSC frame. Since the frame frequency Ffs deviates from the frequency Ffr, a separate oscillator for the frame frequency Ffs is unnecessary, and a low-cost imaging device can be realized. This will be described in detail below.

図2は、従来の撮像素子からの出力信号とフレームメモリからの読出し信号の関係を示したもので、図2(A)は撮像素子からの出力信号(プログレッシブ)であり、図2(B)はフレームメモリからの読出し信号(インタレース)である。すなわち、従来は、NTSC方式に合わせて、撮像素子からの出力信号とフレームメモリからの読出し信号との垂直方向のブランキング期間を同じにしている。このため、撮像素子から出力される画像データを、NTSC方式のフレーム周波数Ffrから外れたフレーム周波数Ffsになるようにするためには、フレームメモリからの画像データ読出し用のNTSC方式対応のクロック信号発生用の発振器(13.5MHz)とは別に、そのクロック周波数を異にする発振器(例えば、12.2MHz)を、撮像素子からの画像データ読出しのために用意する必要がある。本発明の実施形態では、このような発振器は不要となる。   FIG. 2 shows the relationship between the output signal from the conventional image sensor and the read signal from the frame memory. FIG. 2 (A) shows the output signal (progressive) from the image sensor, and FIG. Is a read signal (interlace) from the frame memory. That is, conventionally, in accordance with the NTSC system, the vertical blanking period of the output signal from the image sensor and the read signal from the frame memory is made the same. For this reason, in order to set the image data output from the image sensor to a frame frequency Ffs that is out of the NTSC frame frequency Ffr, an NTSC-compatible clock signal generation for reading image data from the frame memory is generated. It is necessary to prepare an oscillator (for example, 12.2 MHz) having a different clock frequency in addition to the oscillator (13.5 MHz) for reading image data from the image sensor. In the embodiment of the present invention, such an oscillator is not necessary.

図3は、本発明の実施形態における撮像素子からの出力信号とフレームメモリからの読出し信号の関係を示したもので、図3(a)は撮像素子からの出力信号(プログレッシブ)であり、図3(b)はフレームメモリからの読出し信号(インタレース)である。ここで、フレームメモリからの読出し信号は、図2(b)と同様である。一方、撮像素子からの出力信号は、垂直方向のブランキング期間が変更されている。すなわち、本実施形態では、NTSC方式対応のクロック信号発生用の発振器107からの同一のクロック(13.5MHz)でもって、撮像素子102からの画像データ読出しとフレームメモリ105からの画像データ読出しを実施し、この時、撮像素子102からの画像データ読出しの垂直方向のブランキング期間を変更することで、該撮像素子102の出力画像データをNTSC方式のフレーム周波数Ffrから外れたフレーム周波数Ffsになるようにしている。先に述べたように、撮像素子102はレジスタ(センサレジスタ)を備え、CPU108から該レジスタに設定されるパラメータ値に応じて垂直方向のブランキング期間を変更する。図3の例は、Ffs<Ffrとする場合であるが、センサレジスタのパラメータ値を変更することで、Ffs>Ffrとすることも可能である。また、CPU108によりフレームごとにセンサレジスタのパラメータ値を逐次変更することで、後述するように、隣り合うフレーム周期を不定にして、かつ、それらを平均すると、NTSC方式のフレーム周波数Ffrで撮像素子を駆動することが可能となる。   FIG. 3 shows the relationship between the output signal from the image sensor and the readout signal from the frame memory in the embodiment of the present invention. FIG. 3 (a) shows the output signal (progressive) from the image sensor. 3 (b) is a read signal (interlace) from the frame memory. Here, the read signal from the frame memory is the same as in FIG. On the other hand, the vertical blanking period of the output signal from the image sensor is changed. That is, in the present embodiment, image data reading from the image sensor 102 and image data reading from the frame memory 105 are performed with the same clock (13.5 MHz) from the oscillator 107 for generating a clock signal compatible with the NTSC system. At this time, by changing the vertical blanking period for reading the image data from the image sensor 102, the output image data of the image sensor 102 has a frame frequency Ffs deviating from the NTSC frame frequency Ffr. I have to. As described above, the image sensor 102 includes a register (sensor register), and changes the blanking period in the vertical direction according to the parameter value set in the register from the CPU 108. The example of FIG. 3 is a case where Ffs <Ffr, but it is also possible to satisfy Ffs> Ffr by changing the parameter value of the sensor register. Also, by sequentially changing the parameter value of the sensor register for each frame by the CPU 108, as will be described later, when the adjacent frame periods are indeterminate and averaged, the image sensor is arranged at the NTSC frame frequency Ffr. It becomes possible to drive.

なお、図3では、撮像素子102からの画像データ読出しの垂直方向のブランキング期間を変更するとしたが、水平方向のブランキング期間、あるいは垂直方向と水平方向の両方のブランキング期間を変更して、撮像素子1402の出力画像データをNTSC方式のフレーム周波数Ffrから外れたフレーム周波数Ffsになるようにしてもよい。   In FIG. 3, the vertical blanking period for reading image data from the image sensor 102 is changed. However, the horizontal blanking period or both the vertical and horizontal blanking periods are changed. The output image data of the image sensor 1402 may have a frame frequency Ffs deviating from the NTSC frame frequency Ffr.

次に、制御部106の構成動作について説明する。図4に制御部106の詳細構成図を示す。制御部106は、フレームメモリ読出し開始トリガ作成部201、出力用垂直水平同期信号作成部202、アドレス作成部203を有する。なお、アドレス作成部203には、歪み補正や視点変換などのための座標計算手段204を含めてもよい。   Next, the configuration operation of the control unit 106 will be described. FIG. 4 shows a detailed configuration diagram of the control unit 106. The control unit 106 includes a frame memory read start trigger creation unit 201, an output vertical / horizontal synchronization signal creation unit 202, and an address creation unit 203. Note that the address creation unit 203 may include coordinate calculation means 204 for distortion correction, viewpoint conversion, and the like.

フレームメモリ読出し開始トリガ作成部201は、撮像素子102から垂直同期信号Svを受け取り、撮像装置の電源投入直後に次のように作動する。なお、撮像素子102はプログレッシブ読出しを想定している。撮像装置の電源投入直後のSvを1つ見送って、2つ目のSvでフレームメモリ読出し開始トリガ(Tr)をアサートする(有効)する。   The frame memory read start trigger creation unit 201 receives the vertical synchronization signal Sv from the image sensor 102, and operates as follows immediately after the imaging apparatus is powered on. Note that the image sensor 102 is assumed to perform progressive reading. One Sv immediately after power-on of the imaging device is skipped, and the frame memory read start trigger (Tr) is asserted (validated) in the second Sv.

このようにすることで、フレームメモリ105ら画像データが存在しない時点で、フレームメモリ105から画像データを読出すことがないようできる。   By doing so, it is possible to prevent image data from being read out from the frame memory 105 when no image data exists from the frame memory 105.

出力用垂直水平同期信号作成部202は、発振器107からNTSC方式対応のクロック周波数(13.5MHz)のクロックを用いて、フレームメモリ105からの画像読出しがNTSC方式のフレーム周波数Ffr(約30FPS)になるように、垂直同期信号及び水平同期信号を作成する。   The output vertical horizontal synchronizing signal generation unit 202 uses the NTSC clock frequency (13.5 MHz) clock from the oscillator 107 to read the image from the frame memory 105 to the NTSC frame frequency Ffr (about 30 FPS). In this way, a vertical synchronization signal and a horizontal synchronization signal are created.

アドレス作成部203は、発振器107からのクロック(CK)、出力用垂直水平同期信号作成部202からの垂直同期信号及び水平同期信号を基に、フレームメモリ105の読出しアドレスを順次指定し、該フレームメモリ105に書込まれた画像データをNTSC方式のフレーム周波数Ffr(約30FPS)のタイミングで読出していく。   The address creating unit 203 sequentially designates the read address of the frame memory 105 based on the clock (CK) from the oscillator 107, the vertical synchronizing signal and the horizontal synchronizing signal from the output vertical and horizontal synchronizing signal creating unit 202, and the frame The image data written in the memory 105 is read at the timing of the NTSC frame frequency Ffr (about 30 FPS).

ここで、アドレス作成部203は、フレームメモリ105の読出しアドレスを順次指定するのではなく、ある座標変換ルール(例えば、歪み補正、見下ろし画像のような視点変換、中央切出し変換、サイド切出し変換、三面鏡変換など)に従って指定していく座標計算手段204を含めてもよい。   Here, the address creating unit 203 does not sequentially specify the read address of the frame memory 105, but instead uses a certain coordinate conversion rule (for example, distortion correction, viewpoint conversion such as a look-down image, center cutout conversion, side cutout conversion, three-plane conversion, etc. Coordinate calculation means 204 for designating according to mirror conversion or the like may be included.

図5に座標計算手段204の処理イメージを示す。これは、撮像素子からの画像データ(入力画像)を90°回転変形した画像を出力する例を示したものである。ここで、図5(a)は、ある二つの画素の変換前と変換後の座標上の位置関係を示し、図5(b)は、フレームメモリ105に記憶された入力画像と出力画像上の対応する画素の位置関係を示す。   FIG. 5 shows a processing image of the coordinate calculation means 204. This is an example of outputting an image obtained by rotating and deforming image data (input image) from an image sensor by 90 °. Here, FIG. 5A shows a positional relationship between coordinates before and after conversion of a certain two pixels, and FIG. 5B shows an input image and an output image stored in the frame memory 105. The positional relationship of corresponding pixels is shown.

座標計算手段204では、フレームメモリ105からの画像データの読出しの際に、出力画像上の座標(X1,Y1)の画素として、入力画像上の座標(x1,y1)の画素の画素データが読出されるように、読出しアドレスを計算する。また、出力画像の座標(X2,Y2)の画素としては、入力画像上の座標(x2,y2)の画素の画像データが読出されるように読出しアドレスを計算する。この読出しアドレスに基づき、フレームメモリ105の対応するアドレスから画像データを読出すことにより、出力画像として、入力画像を90°回転変形した画像を得ることができる。   When the image data is read from the frame memory 105, the coordinate calculation unit 204 reads pixel data of a pixel having coordinates (x1, y1) on the input image as a pixel having coordinates (X1, Y1) on the output image. As described above, the read address is calculated. Further, as the pixel at the coordinates (X2, Y2) of the output image, the read address is calculated so that the image data of the pixel at the coordinates (x2, y2) on the input image is read. By reading the image data from the corresponding address in the frame memory 105 based on this read address, an image obtained by rotating the input image by 90 ° can be obtained as the output image.

同様にして、魚眼カメラの画像を変形し、魚眼画像に起因する画像の歪みを補正したり、視点変換に基づいた画像変形により真上から見た画像に変形することができ、車の後方部分を見るバックモニターなどにおいて、ドライバーに見やすい画像を表示することができる。なお、座標計算手段204の構成、処理アルゴリズムは従来から種々提案されているので、詳しい説明は省略する。   Similarly, the image of the fisheye camera can be transformed to correct the distortion of the image caused by the fisheye image, or it can be transformed into an image seen from directly above by image transformation based on viewpoint transformation. An easy-to-see image can be displayed on the driver on a back monitor or the like that looks at the rear part. Since various configurations and processing algorithms of the coordinate calculation means 204 have been proposed in the past, detailed description thereof will be omitted.

次に、NTSC方式のフレーム周波数Ffrに対して所定のオフセット周波数だけオフセットさせたフレーム周波数(オフセットフレーム周波数)Ffsで撮像素子102から画像データを読出すことで、LED信号機などの点灯機の点灯時における明滅周期の影響が改善されることを具体的に説明する。   Next, by reading out image data from the image sensor 102 at a frame frequency (offset frame frequency) Ffs offset by a predetermined offset frequency with respect to the NTSC frame frequency Ffr, a lighting device such as an LED traffic light is turned on. The effect of the flicker cycle in the case will be specifically described.

図6、図7に、フレームのサンプリング周期をNTSC方式から外した一定の周期で行う場合を示す。この場合、撮像素子102内のセンサレジスタのパラメータ値は一定である。   FIG. 6 and FIG. 7 show the case where the sampling period of the frame is performed at a constant period excluded from the NTSC system. In this case, the parameter value of the sensor register in the image sensor 102 is constant.

図6において、1番上のグラフは、周期Tで明滅する照明光(例えば、60Hzの信号機)の光量変化を表わしている。該グラフの凸部の部分が1番明るい状態(明)、谷の部分が暗い状態(滅)である。ここで、消灯期間をtとする。 6, the graph on the 1st, represents the light amount change of the illumination light flashing period T o (e.g., 60 Hz signal machine). The convex part of the graph is the brightest state (bright) and the valley part is dark (dark). Here, the turn-off period and t o.

図6(a)および(b)は、グローバルシャッターで、プログレッシブ読出しの撮像素子の露光タイミングを表わしている。図中、tが露光時間である。(a)が撮像素子を30FPSで駆動する場合、(b)が30FPSから外した場合である。(a)の場合、NTSC方式のフレーム周波数Ffr(29.97Hz)とほぼ同期しているので、露光が照明光の滅のタイミングに入り込んでしまうと、滅の照明光が数秒間続いて撮像される。一方、(b)の場合は、NTSC方式のフレーム周波数Ffrと同期していないので、露光が照明光の滅のタイミングに入り込んでしまっても、それから抜け出しやすいので、滅の照明光が数秒間続いて撮像されることは避けられる。 FIGS. 6A and 6B show the exposure timing of an image sensor for progressive readout with a global shutter. In the figure, t i is the exposure time. (A) is a case where the image sensor is driven at 30 FPS, and (b) is a case where the image sensor is removed from 30 FPS. In the case of (a), since it is almost synchronized with the frame frequency Ffr (29.97 Hz) of the NTSC system, when the exposure enters the timing of the illumination light extinction, the illumination light of the extinction is continuously captured for several seconds. The On the other hand, in the case of (b), since it does not synchronize with the frame frequency Ffr of the NTSC system, even if the exposure enters the timing of extinction of the illumination light, it is easy to escape from it. It is avoided that the image is taken.

同様のことは、ローリングシャッターでもいえる。図6(c)および(d)は、ローリングシャッターで、プログレッシブ読出しの撮像素子の露光タイミングを表わしている。図中、tが露光時間である。ローリングシャッターは、グローバルシャッターと異なり、行毎に独立して露光する。図6(c)および(d)では、1行目、2行目、3行目、…というように露光時間が少しずつ長時間側に移行していることを表わしている。(c)が撮像素子を30FPSで駆動する場合、(d)が30FPSから外した場合で、図中の斜線部分で露光した行は、その行に明滅する照明光が映っている場合、滅の状態で撮像されてしまう。(c)の場合、NTSC方式のフレーム周波数Ffr(29.97Hz)とほぼ同期しているので、露光が照明光の滅のタイミングに入り込んでしまうと、滅の照明光が数秒間続いて撮像される。一方、(d)の場合は、NTSC方式のフレーム周波数Ffrと同期していないので、露光が照明光の滅のタイミングに入り込んでしまっても、それから抜け出し易いので、滅の照明光が数秒間続いても撮像されることは避けられる。 The same can be said for the rolling shutter. FIGS. 6C and 6D show the exposure timing of an image sensor for progressive reading with a rolling shutter. In the figure, t i is the exposure time. Unlike the global shutter, the rolling shutter exposes each line independently. FIGS. 6C and 6D show that the exposure time gradually shifts to the long side, such as the first row, the second row, the third row,... (C) When the image sensor is driven at 30 FPS, (d) is removed from 30 FPS, and the line exposed in the shaded area in the figure shows the blinking illumination light in that line. The image is captured in a state. In the case of (c), since it is almost synchronized with the NTSC frame frequency Ffr (29.97 Hz), if the exposure enters the timing of the extinction of the illumination light, the extinction illumination light is continuously captured for several seconds. The On the other hand, in the case of (d), since it is not synchronized with the frame frequency Ffr of the NTSC system, even if exposure enters the timing of extinction of the illumination light, it is easy to escape from it, and the illumination light of the extinction continues for several seconds. However, imaging is avoided.

図7は、周期Tで明滅する照明光と、ローリングシャッターで、プログレッシブ読出しの撮像素子の露光タイミングによる信号機の映り方を示したものである。図7の左側では、露光が照明光の滅のタイミングに入り込んでいるので、信号機の色が撮像されないが、右側では、露光が照明光の滅のタイミングから外れているので、信号機の色が(例えば、青)が撮像される。 7, an illumination light flashing period T o, a rolling shutter, shows the reflected how traffic by the exposure timing of the image pickup device of the progressive read. On the left side of FIG. 7, since the exposure has entered the illumination light extinction timing, the color of the traffic light is not imaged. On the right side, since the exposure is out of the illumination light extinction timing, the color of the traffic light is ( For example, blue) is imaged.

次に、図8に、隣り合うフレームのサンプリング周期を不定にして、かつ、それらを平均してNTSC方式(1秒間に30フレーム)に対応させる場合を示す。この場合、撮像素子102内のセンサレジスタのパラメータ値はフレーム毎に変化することとなる。   Next, FIG. 8 shows a case in which the sampling period of adjacent frames is indefinite and averaged so as to correspond to the NTSC system (30 frames per second). In this case, the parameter value of the sensor register in the image sensor 102 changes for each frame.

図8の1番上のグラフは、図6と同様に、周期Tで明滅する照明光(例えば、60Hzの信号機)の光量変化を表わしている。該グラフの凸部の部分が1番明るい状態(明)、谷の部分が暗い状態(滅)である。ここでも、消灯期間をtとする。 Graph top of FIG. 8, similarly to FIG. 6 represent the light amount change of the illumination light flashing period T o (e.g., 60 Hz signal machine). The convex part of the graph is the brightest state (bright) and the valley part is dark (dark). Again, the turn-off period and t o.

図8(a)〜(d)において、tiが露光時間、Tf,Tf’,Tf”はフレームのサンプリング周期である。ここで、TfはNTSC方式のサンプリング周期で、Tf’,Tf”はNTSC方式のサンプリング周期から短時間側または長時間側にずらした周期である。ただし、NTSC方式に対応させるため、1秒間に30フレームを出力できるようにする。   8A to 8D, ti is an exposure time, Tf, Tf ′, Tf ″ is a frame sampling period. Here, Tf is an NTSC sampling period, and Tf ′, Tf ″ is NTSC. This is a period shifted from the sampling period of the system to the short time side or the long time side. However, in order to support the NTSC system, 30 frames can be output per second.

図8(a)および(b)は、グローバルシャッターで、プログレッシブ読出しの撮像素子の露光タイミングを表わしている。(a)はサンプリング周期を一定(Tf)にして、撮像素子を駆動する場合、(b)はサンプリング周期を不定(Tf’,Tf”など)にして、撮像素子を駆動する場合である。(a)の場合、露光が照明光の滅のタイミングに入り込んでしまうと、滅の照明光が数秒間続いて撮像される。一方、(b)の場合は、露光が照明光の滅のタイミングに入り込んでしまっても、滅のタイミングから抜け出し易いので、滅の照明光が数秒間続いて撮像されることは避けられる。しかも、隣り合うフレームのサンプリング周期を不定にし、かつ、それらを平均して、1秒間に30フレームを出力するようにすることで、NTSC方式に対応させることができる。   FIGS. 8A and 8B show the exposure timing of an image sensor for progressive readout with a global shutter. (A) shows a case where the sampling period is fixed (Tf) to drive the image sensor, and (b) shows a case where the sampling period is indefinite (Tf ′, Tf ″, etc.) and the image sensor is driven. In the case of a), if the exposure enters the timing of extinction of the illumination light, the extinction illumination light is continuously imaged for several seconds, whereas in the case of (b), the exposure is performed at the timing of extinction of the illumination light. Even if it enters, it is easy to escape from the timing of extinction, so it is avoided that the extinction illumination light is continuously imaged for several seconds, and the sampling period of adjacent frames is made indefinite and averaged. By outputting 30 frames per second, it is possible to correspond to the NTSC system.

同様のことは、ローリングシャッターでもいえる。図8(c)および(d)は、ローリンナグシャッターで、プログッレシブ読出しの撮像素子の露光タイミングを表わしている。ローリングシャッターは、グローバルシャッターと異なり、行毎に独立して露光する。先の図6(c)および(d)と同様に、図8(c)および(d)でも、1行目、2行目、3行目、…というように露光時間が少しずつ長時間側に移行していることを表わしている。図中の斜線部分で露光した行は、その行に明滅する照明光が移している場合、滅の状態で撮像されてしまう。(c)がサンプリング周期を一定(Tf)にして、撮像素子を駆動する場合、(d)はサンプリング周期を不定(Tf’,Tf”など)にして、撮像素子を駆動する場合である。(c)の場合、露光が照明光の滅のタイミングに入り込んでしまうと、滅の照明光が数秒間続いて撮像される。一方、(d)の場合は、露光が照明光の滅のタイミングに入り込んでしまっても、滅のタイミングから抜け出し易いので、滅の照明光が数秒間続いて撮像されることは避けられる。しかも、隣り合うフレームのサンプリング周期を不定にし、かつ、それらを平均して、1秒間に30フレームを出力するようにすることで、NTSC方式に対応させることができる。   The same can be said for the rolling shutter. FIGS. 8C and 8D show the exposure timing of the progressive reading image sensor with a rolling shutter. Unlike the global shutter, the rolling shutter exposes each line independently. Similarly to FIGS. 6C and 6D, in FIGS. 8C and 8D, the exposure time is gradually increased as shown in the first row, the second row, the third row,... It shows that it has moved to. The row exposed in the shaded area in the figure is imaged in a blinking state when the blinking illumination light is transferred to that row. (C) shows a case where the sampling period is fixed (Tf) and the image pickup element is driven, and (d) shows a case where the sampling period is set indefinite (Tf ′, Tf ″, etc.) and the image pickup element is driven. In the case of c), if the exposure enters the timing of extinction of the illumination light, the extinction illumination light is continuously imaged for several seconds, whereas in the case of (d), the exposure is performed at the timing of extinction of the illumination light. Even if it enters, it is easy to escape from the timing of extinction, so it is avoided that the extinction illumination light is continuously imaged for several seconds, and the sampling period of adjacent frames is made indefinite and averaged. By outputting 30 frames per second, it is possible to correspond to the NTSC system.

さて、NTSC方式のフレーム周波数Ffrから外れたフレーム周波数Ffsで撮像素子102からプログレッシブ読出しされた画像データは、そのままフレームメモリ105にプログレッシブに書込まれ、該フレームメモリ105からNTSC方式のフレーム周波数でインタレースに読出される。これにより、NTSC方式の表示装置や画像レコーダをそのまま利用できる。しかし、フレームメモリ105に1フレームの画像データを書込む時間とフレームメモリ105から1フレームの画像データを読出す時間が異なることにより、インタレース方式に特有なコムノイズが発生する。以下、これについて具体的に説明する。   The image data progressively read out from the image sensor 102 at the frame frequency Ffs deviating from the NTSC frame frequency Ffr is written in the frame memory 105 as it is, and is interleaved from the frame memory 105 at the NTSC frame frequency. Read to the race. Thereby, an NTSC display device and an image recorder can be used as they are. However, since the time for writing one frame of image data to the frame memory 105 is different from the time for reading one frame of image data from the frame memory 105, comb noise peculiar to the interlace method is generated. This will be specifically described below.

初めに、NTSC方式のフレーム周波数Ffrでフレームメモリ105へプログレッシブ書込みを行い、同じくNTSC方式のフレーム周波数Ffrでフレームメモリ105からインタレース読出しを行う場合について説明する。この場合、フレームメモリ105を領域A、領域Bというような少なくとも2つの領域に分け(ダブルバッファ)、各領域を書込み領域・読出し領域とし、その役割を順次切り替えるようにすると、コムノイズは発生しない。   First, a case will be described in which progressive writing is performed to the frame memory 105 at the NTSC frame frequency Ffr, and interlace reading is performed from the frame memory 105 at the same NTSC frame frequency Ffr. In this case, if the frame memory 105 is divided into at least two areas such as area A and area B (double buffer), each area is set as a write area and a read area, and their roles are switched sequentially, no comb noise occurs.

図9は、この場合の領域A、領域Bの書込み・読出しの遷移及び出力画像(受け手側)の状態を示したものである。ここで、書込みは、30フレーム/秒、プログレッシブであり、読出しは60フィールド/秒、インタレースである。なお、図中の同じ紋様は撮像素子102から出力される同じフレームの画像データであることを表わしている。これは以後の各図面でも同様である。   FIG. 9 shows the transition of writing / reading in area A and area B and the state of the output image (receiver side) in this case. Here, writing is 30 frames / second, progressive, and reading is 60 fields / second, interlaced. Note that the same pattern in the figure represents image data of the same frame output from the image sensor 102. The same applies to the subsequent drawings.

図9の場合、フレームメモリ105の一方の領域に1フレームの画像データを書込む時間と他方の領域から1フレーム(奇数フィールド+偶数フィールド)の画像データを読出す時間が同じであるため、書込みスタートと読出しスタートのタイミングを一度合わせれば(例えば(a))、書込みエンドと読出しエンドが永久的に揃う。したがって、書込みエンドのタイミングで、書込み領域と読出し領域を切り替えることができる。例えば、領域Aへの書込みが終了したなら、領域Bへの書込みを始め、領域Aから読出しを始める(例えば(d))。これにより、常に同一フレームの奇数フィールドと偶数フィールドからなるフレームを出力することができるので、コムノイズが発生しない(例えば(c),(e))。   In the case of FIG. 9, the time for writing one frame of image data to one area of the frame memory 105 is the same as the time for reading one frame (odd field + even field) of image data from the other area. Once the start and read start timings are matched once (for example, (a)), the write end and the read end are permanently aligned. Therefore, the write area and the read area can be switched at the write end timing. For example, when the writing to the area A is completed, the writing to the area B is started and the reading is started from the area A (for example, (d)). As a result, a frame composed of an odd field and an even field of the same frame can be output at all times, so that no comb noise is generated (for example, (c), (e)).

次に、NTSC方式のフレーム周波数Ffrから外したフレーム周波数Ffsでフレームメモリ105へプログレッシブ書込みを行い、NTSC方式のフレーム周波数Ffrでフレームメモリ105からインタレース読出しを行う場合について説明する。この場合、フレームメモリ105をダブルバッファとしてもコムノイズが発生する。   Next, a case will be described in which progressive writing is performed to the frame memory 105 at a frame frequency Ffs removed from the NTSC frame frequency Ffr, and interlaced reading is performed from the frame memory 105 at the NTSC frame frequency Ffr. In this case, comb noise is generated even if the frame memory 105 is a double buffer.

まず、Ffs<Ffrとした場合、すなわち、1フレームの画像データの読出し時間に対して1フレームの画像データの書込み時間が長い場合について説明する。   First, a case where Ffs <Ffr, that is, a case where the writing time of one frame of image data is longer than the reading time of one frame of image data will be described.

図10は、この場合のダブルバッファ(領域A、領域B)への書込み・読出しのタイミングチャートを示したものである。いま、図10の点線、すなわち、領域Aからの読出しが終了したタイミングに注目する。領域Aからの読出しが終わったので、書込み・読出し領域を切り替えて、領域Bから読出しを開始し、領域Aへの書込みを開始したい。しかし、この時点では、領域Bでは書込みが終わっていない。このため、領域Aから再び読出し(インタレース)を行い、領域Bの書込みが終了した時点で、読出し・書込み領域を切り替えて、領域Bから読出しを開始し、領域Aへの書込みを開始することとなる。この場合、出力画像に異なるフレームの奇数フィールド行、偶数フィールド行を混在したコムノイズが発生する。注目する読出し領域と書込み領域の関係が逆の場合でも同様である。   FIG. 10 shows a timing chart of writing / reading to / from the double buffer (area A, area B) in this case. Attention is now paid to the dotted line in FIG. 10, that is, the timing when reading from the region A is completed. Since the reading from the area A is completed, it is desired to start the reading from the area B and to start the writing to the area A by switching the writing / reading area. However, at this time, the writing is not finished in the region B. For this reason, reading (interlacing) is performed again from the area A, and when the writing of the area B is completed, the reading / writing area is switched, reading from the area B is started, and writing to the area A is started. It becomes. In this case, comb noise in which odd field rows and even field rows of different frames are mixed in the output image occurs. The same applies to the case where the relationship between the target read area and the write area is reversed.

図11は、上記Ffs<Ffrの場合、すなわち、1フレームの画像データの読出し時間に対して、1フレームの画像データの書込み時間が長い場合のダブルバッファ(領域A、領域B)の書込み・読出しの遷移及び出力画像(受け手側)の状態を示したものである。なお、図11では、読出しはNTSC方式対応に30フレーム/秒、インタレース読出しとし、これに対して、書込みは27フレーム/秒、プログレッシブ書込みとした場合を示している。   FIG. 11 shows the writing / reading of the double buffer (area A, area B) when Ffs <Ffr, that is, when the writing time of one frame of image data is longer than the reading time of one frame of image data. And the state of the output image (receiver side). FIG. 11 shows a case where reading is performed at 30 frames / second and interlaced reading corresponding to the NTSC system, while writing is performed at 27 frames / second and progressive writing.

いま、領域Aへのプログレッシブ書込みを開始し、同時に領域Bからインタレース読出しを開始して(a)、領域Bからの読出しが終了した時点に注目する(c)。この時、領域Aでは、また、書込みが行われている最中である。このため、領域Bから再びインタレース読出しを開始し、領域Aの書込みが終了した時点で(d)、書込み・読出し領域を切り替え、領域Bを書込み、領域Aを読出しとする。この時、領域Aからは、(d)の状態以降のインタレース読出しが継続して行われることとなる(e)。この結果、1フレームの画像データが読出された時点での出力画像は(f)のようになる。すなわち、コムノイズが発生する。   Now, progressive writing to the area A is started, and at the same time, interlaced reading is started from the area B (a), and attention is paid to the time when the reading from the area B is completed (c). At this time, in the area A, writing is in progress. For this reason, the interlace reading is started again from the area B, and when the writing of the area A is completed (d), the writing / reading area is switched, the area B is written, and the area A is read. At this time, from area A, interlaced reading after the state of (d) is continued (e). As a result, the output image when one frame of image data is read is as shown in (f). That is, comb noise is generated.

次に、Ffs>Ffrとした場合、すなわち、1フレームの画像データの読出し時間に対して1フレームの画像データの書込み時間が短い場合について説明する。   Next, a case where Ffs> Ffr, that is, a case where the writing time of one frame of image data is shorter than the reading time of one frame of image data will be described.

図12は、この場合のダブルバッファ(領域A、領域B)への書込み・読出しのタイミングチャートを示したものである。いま、図12の点線、すなわち、領域Bへの書込みが終了したタイミングに注目する。領域Bへの書込みが終わったので、書込み・読出し領域を切り替えて、領域Aへの書込みを開始し、領域Bから読出しを開始することとなる。しかし、この時点では、領域Aでは読出しが行われている最中である。この状態で書込み・読出し領域を切り替えると、先のFfs<Ffrの場合と同様に、出力画像に、異なるフレームの奇数フィールド行、偶数フィールド行が混在したコムノイズが発生する。注目する書込み領域と読出し領域の関係が逆の場合でも同様である。   FIG. 12 shows a timing chart of writing / reading to / from the double buffer (area A, area B) in this case. Attention is now paid to the dotted line in FIG. 12, that is, the timing at which writing to the region B is completed. Since the writing to the area B is completed, the writing / reading area is switched, the writing to the area A is started, and the reading from the area B is started. However, at this point, the area A is being read out. When the write / read area is switched in this state, comb noise in which odd field rows and even field rows of different frames are mixed is generated in the output image as in the case of Ffs <Ffr. The same applies when the relationship between the noted write area and read area is reversed.

図13は、上記Ffs>Ffrの場合、すなわち、1フレームの画像データの読出し時間に対して、1フレームの画像データの書込み時間が短い場合のダブルバッファ(領域A、領域B)の書込み・読出しの遷移及び出力画像(受け手側)の状態を示したものである。なお、図13では、読出しはNTSC方式対応に30フレーム/秒、インタレース読出しとし、これに対して、書込みは33フレーム/秒、プログレッシブ書込みとした場合を示している。   FIG. 13 shows writing / reading of the double buffer (area A, area B) when Ffs> Ffr, that is, when the writing time of one frame of image data is shorter than the reading time of one frame of image data. And the state of the output image (receiver side). FIG. 13 shows a case where reading is performed at 30 frames / second and interlaced reading corresponding to the NTSC system, while writing is performed at 33 frames / second and progressive writing.

いま、領域Aへのプログレッシブ書込みを開始し、同時に領域Bからのインタレース読出しを開始して(a)、領域Aへの書込みが終了した時点に注目する(b)。この時、領域Bでは、まだ読出しが行われている最中である。詳しくは、奇数フィールドの読出しは終了しているが、偶数フィールドが、まだ、読出し中である。しかし、領域Aへの書込みが終了したので、書込み・読出し領域を切り替え、領域Bを書込み、領域Aを読出しとする。この時、領域Aからは(b)の状態以降のインタレース読出しが継続して行われることとなる。この結果、1フレームの画像データが読出された時点での出力画像は(c)のようになる。すなわち、コムノイズが発生する。   Now, the progressive writing to the area A is started, and at the same time, the interlaced reading from the area B is started (a), and attention is paid to the time when the writing to the area A is completed (b). At this time, in the region B, reading is still in progress. Specifically, the reading of the odd field has been completed, but the even field is still being read. However, since the writing to the area A is completed, the writing / reading area is switched, the area B is written, and the area A is read. At this time, interlaced reading from the area A after the state of (b) is continued. As a result, the output image when one frame of image data is read is as shown in (c). That is, comb noise is generated.

図14に出力画像の一例を示す。図14(a)は、NTSC方式のフレーム周波数Ffrで撮像素子を駆動し、該撮像素子からの出力画像データをフレームメモリにプログレッシブに書込み、該フレームメモリから同じくNTSC方式のフレーム周波数Ffrでインタレースに読出した場合の画像であり、コムノイズは発生していない。一方、図14(b)は、NTSC方式のフレーム周波数から外れたフレーム周波数Ffs(ここでは、Ffs<Ffr)で撮像素子を駆動し、該撮像素子からの出力画像データをフレームメモリにプログレッシブに書込み、該フレームメモリからNTSC方式のフレーム周波数Ffrでインタレースに読出した場合の画像であり、該画像の一部でコムノイズが発生していることが分かる。   FIG. 14 shows an example of the output image. FIG. 14A shows an image sensor driven at an NTSC frame frequency Ffr, and progressively writes image data output from the image sensor to a frame memory. The frame memory is also interlaced at an NTSC frame frequency Ffr. No noise is generated. On the other hand, FIG. 14B shows that the image sensor is driven at a frame frequency Ffs (here, Ffs <Ffr) deviating from the NTSC frame frequency, and output image data from the image sensor is progressively written to the frame memory. It can be seen that the image is an interlaced read from the frame memory at the NTSC frame frequency Ffr, and that comb noise is generated in a part of the image.

本発明は、このように撮像素子からNTSC方式のフレーム周波数Ffrから外したフレーム周波数Ffsで画像データを取り込んでフレームメモリにプログレッシブに書込み、フレームメモリからNTSC方式のフレーム周波数Ffrでインタレースに読出す場合に、インタレース方式に特有なコムノイズの発生を防止することにある。以下、その仕掛け・構成について詳述する。   In this way, the present invention captures image data from the image sensor at a frame frequency Ffs removed from the NTSC frame frequency Ffr, writes it progressively to the frame memory, and reads it from the frame memory to the interlace at the NTSC frame frequency Ffr. In some cases, the generation of comb noise peculiar to the interlace method is to be prevented. Hereinafter, the device / configuration will be described in detail.

本発明では、フレームメモリ105を領域A、領域B、領域Cというように少なくとも3つの領域に分け(トリプルバッファ)、各領域を書込み領域・読出し領域として、その役割を順次切り替えるようにする。   In the present invention, the frame memory 105 is divided into at least three areas such as area A, area B, and area C (triple buffer), and the roles are sequentially switched using each area as a write area and a read area.

ここでは、書込み領域の移行は、領域A→領域C→領域B→領域A・・・の繰り返しとする。読出し領域の移行は、領域B(ステート1)→領域A(ステート2)→領域C(ステート3)→領域B(ステート1)・・・の繰り返しとする。ただし、例えば、ステート1からステート2への移行時、領域Aの書込みが完了していない場合には、領域Bの全データを再読出しする。また、ステート1からステート2への移行時、領域Aの書込みが完了し、さらに領域Cの書込みも完了している場合には、ステート2を飛ばしてステート3へ移行する。これは、ステート2からステート3やステート3からステート1への移行時でも同様である。   Here, the transition of the writing area is repeated from area A → area C → area B → area A. The transition of the read area is repeated in the order of area B (state 1) → area A (state 2) → area C (state 3) → area B (state 1). However, for example, if the writing of the area A is not completed at the time of transition from the state 1 to the state 2, all the data in the area B is read again. In addition, when the transition from state 1 to state 2 is completed, the writing of the area A is completed, and if the writing of the area C is also completed, the state 2 is skipped and the transition is made to the state 3. The same applies to the transition from state 2 to state 3 and from state 3 to state 1.

図15に、本発明のフレームメモリ105をトリプルバッファ構成とした場合のフレームメモリ105から画像データを読出す際の処理フローチャートを示す。以下、ステート1について説明するが、ステート2やステート3の場合も同様である。   FIG. 15 shows a processing flowchart for reading image data from the frame memory 105 when the frame memory 105 of the present invention has a triple buffer configuration. Hereinafter, State 1 will be described, but the same applies to State 2 and State 3.

いま、領域Bからデータ読出し(インタレース読出し;以下同様)を開始し(ステップ1)、該領域Bから全データの読出しが終了した時(ステップ2)、領域Aのデータ書込み(プログレッシプ書込み;以下同様)が完了しているか確認する(ステップ3)。ここで、領域Aのデータ書込みが完了していない場合、領域Bの全データを再度読出し(ステップ1,2)、再びステップ3に進む。   Now, data reading from area B (interlaced reading; the same applies hereinafter) is started (step 1). When reading of all data from area B is completed (step 2), data writing in area A (progressive writing; (Same as above) is confirmed (step 3). Here, when the data writing in the area A is not completed, all the data in the area B is read again (steps 1 and 2), and the process proceeds to step 3 again.

ステップ3で領域Aのデータ書込み完了が確認された場合、次に領域Cのデータ書込みが完了しているか確認する(ステップ4)。そして、領域Cのデータ書込みが完了していない場合にはステート2に移行して、領域Aからデータ読出しを開始する(ステップ5)。また、領域Cのデータ書込みが完了している場合には、ステート2を飛ばしてステート3に移行し、領域Cからのデータ読出しを開始する(ステップ9)。   When it is confirmed in step 3 that data writing in area A has been completed, it is next confirmed whether data writing in area C has been completed (step 4). If the data writing in the area C has not been completed, the state shifts to the state 2 and data reading is started from the area A (step 5). If the data writing in the area C has been completed, the state 2 is skipped and the process proceeds to the state 3 to start reading data from the area C (step 9).

このように、フレームメモリを少なくともトリプルバッファ(領域A,領域B,領域C)として、ある領域から全データを読出し(あるいは再読出し)して、その読出し終了時に、次に読出す領域への書込みが完了しているかを確認して、読出し領域の切替えを行うようにうすることで、コムノイズの発生を防ぐことができる。また、ある領域からの読出し終了時に、更に次の次に読出す領域への書込みが完了しているか確認して、書込みが完了していれば、当該領域へ読出し領域を切り替えることで、最新の画像データを提供できる。なお、フレームメモリは少なくともトリプルバッファとする必要があるが、もちろん、4つ以上のメモリ領域を持っていても構わない。   In this way, the frame memory is at least a triple buffer (area A, area B, area C), and all data is read (or reread) from a certain area, and when the reading is completed, writing to the next area to be read is performed. The generation of comb noise can be prevented by confirming whether or not the reading has been completed and switching the reading area. Also, at the end of reading from a certain area, check whether writing to the next area to be read is completed, and if writing has been completed, switch the reading area to that area, Image data can be provided. The frame memory needs to be at least a triple buffer, but of course may have four or more memory areas.

図15の処理フローチャートは、書込み時間と読出し時間の大小関係が、書込み時間>読出し時間、あるいは書込み時間<読出し時間のいずれの場合でも対処可能である。以下、それぞれの場合について詳述する。   The processing flowchart of FIG. 15 can deal with the relationship between the writing time and the reading time when either writing time> reading time or writing time <reading time. Hereinafter, each case will be described in detail.

初めに、書込み時間(書込み周期)>読出し時間(読出し周期)の場合について説明する。これは、撮像素子101からNTSC方式のフレーム周波数Ffrより低いフレーム周波数Ffs(Ffs<Ffr)で画像データを取り込んでフレームメモリ105にプログレッシブに書込み、フレームメモリ105からNTSC方式のフレーム周波数Ffrで読出すケースである。   First, the case where write time (write cycle)> read time (read cycle) will be described. This is because image data is captured from the image sensor 101 at a frame frequency Ffs (Ffs <Ffr) lower than the NTSC frame frequency Ffr, written progressively into the frame memory 105, and read out from the frame memory 105 at the NTSC frame frequency Ffr. It is a case.

図16は、この場合のトリプルバッファ(領域A、領域B、領域C)への書込み・読出しのタイミングチャートを示したものである。図16において、Svは撮像素子102からの垂直同期信号である。書込み完了信号は、ある領域に書込みが完了するとアサートし、その領域から読出しを開始するとネゲートする。   FIG. 16 shows a timing chart of writing / reading to / from the triple buffer (area A, area B, area C) in this case. In FIG. 16, Sv is a vertical synchronization signal from the image sensor 102. The write completion signal is asserted when writing to a certain area is completed, and negated when reading is started from that area.

いま、図16のタイミングaに注目する。タイミングaは、ステート1で領域Bからデータ読出しが終了した時点である(図15のステップ2)。図15の処理フローに従い、領域Aにデータ書込みが完了しているか確認すると(図15のステップ3)、書込み完了信号がネゲートしていることから分かるように、領域Aへの書込みは未完了である。そこで、再び領域Bから読出しを開始する(図15のステップ1)。   Now, pay attention to timing a in FIG. Timing a is when data reading from the region B is completed in state 1 (step 2 in FIG. 15). According to the processing flow of FIG. 15, when it is confirmed whether or not the data writing is completed in the area A (step 3 in FIG. 15), the writing to the area A is not completed as can be seen from the negation of the writing completion signal. is there. Therefore, reading is started again from the area B (step 1 in FIG. 15).

次に、図16のタイミングbに注目する。タイミングbは、領域Bから2度目の読出しが終了した時点である(図15のステップ2)。図15の処理フローに従い、再び領域Aに書込みが完了しているか確認すると(図15のステップ3)、書込み完了信号がアサートしていることから分かるように、領域Aに書込みが完了している。そこで、図15の処理フローに従い、更に領域Cに書込みが完了しているか確認すると(図15のステップ4)、領域Cは書込みの最中であるため、領域Aから読出しを開始する(図15のステップ5)。   Next, pay attention to timing b in FIG. Timing b is the time when the second reading from the region B is completed (step 2 in FIG. 15). According to the processing flow of FIG. 15, it is confirmed whether or not writing to the area A is completed again (step 3 of FIG. 15). As can be seen from the assertion of the writing completion signal, the writing to the area A is completed. . Therefore, according to the processing flow of FIG. 15, if it is further confirmed whether or not writing to the area C is completed (step 4 in FIG. 15), since the area C is being written, reading is started from the area A (FIG. 15). Step 5).

このようにすると、領域Bに書込んだデータを2度読出しているので、数フレームに1回同じ画像を出力することになるが、次に読出す領域の書込み終了を待ってから読出し領域を切り替えることで、フレームメモリの1フレームの書込み時間が1フレームの読出し時間より長い場合でも、同一フレームの奇偶フレーム画像からなるフレームを出力することが可能であり、コムノイズの発注を防ぐことができる。   In this case, since the data written in the area B is read twice, the same image is output once every several frames. By switching, even when the writing time of one frame in the frame memory is longer than the reading time of one frame, it is possible to output a frame composed of an odd / even frame image of the same frame, and order of comb noise can be prevented.

図17(A)及び図17(B)は、上記書込み時間(書込み周期)>読出し時間(読出し周期)の場合のトリプルバッファ(領域A、領域B、領域C)の書込み・読出しの遷移及び出力画像の状態を示したものである。ここでも、読出しはNTSC方式対応に30フレーム/秒、インタレース読出しとし、これに対して、書込みは27フレーム/秒、プログレッシブ書込みとした例を示している。   FIGS. 17A and 17B show the write / read transition and output of the triple buffer (region A, region B, region C) when the above write time (write cycle)> read time (read cycle). It shows the state of the image. Also here, an example is shown in which reading is performed at 30 frames / second and interlaced reading corresponding to the NTSC system, whereas writing is performed at 27 frames / second and progressive writing.

いま、(e)に注目する。これは、(a)から(d)と、ステート1→ステート2→ステート3を何度か繰り返してステート1に戻った場合である。(e)は、領域Bから奇数・偶数フィールドの全データ(1フレーム)の読出しが終了した状態を表わしている。この時、領域Aは、また、書込みの最中である。そこで、領域Bから再び読出しを開始する(f)。そして、領域Bからの読出し(再読出し)が終了し、この時、領域Aへの書込みが完了しており、領域Cへの書込みが完了していない場合、領域Aから読出しを開始する(ステート2への移行)。(g)はこの状態を表わしている。   Now, pay attention to (e). This is a case where (a) to (d) and state 1 → state 2 → state 3 are repeated several times to return to state 1. (E) represents a state in which reading of all data (one frame) in the odd and even fields from the region B is completed. At this time, the area A is also being written. Therefore, the reading is started again from the area B (f). Then, the reading (re-reading) from the area B is completed. At this time, when the writing to the area A is completed and the writing to the area C is not completed, the reading is started from the area A (state 2). (G) represents this state.

図17の(e),(g)に示すように、書込み時間>読出し時間のケースでは、数フレームに1度同じフレームを出力することになるが、コムノイズでの発生を防ぐことができる。   As shown in FIGS. 17E and 17G, in the case of writing time> reading time, the same frame is output once every several frames, but it is possible to prevent occurrence of comb noise.

次に、書込み時間(書込み周期)<読出し時間(読出し周期)の場合について説明する。これは、撮像素子101からNTSC方式のフレーム周波数Ffrより高いフレーム周波数Ffs(Ffs>Ffr)で画像データを取り込んでフレームメモリ105にプログレッシブに書込み、フレームメモリ105からNTSC方式のフレーム周波数Ffrで読出すケースである。   Next, a case where write time (write cycle) <read time (read cycle) will be described. This is because image data is captured from the image sensor 101 at a frame frequency Ffs (Ffs> Ffr) higher than the NTSC frame frequency Ffr, written progressively into the frame memory 105, and read out from the frame memory 105 at the NTSC frame frequency Ffr. It is a case.

図18は、この場合のトリプルバッファ(領域A、領域B,領域C)への書込み・読出しのタイミングチャートを示したものである。図18において、Svは撮像素子102からの垂直同期信号である。書込み完了信号は、ある領域に書込みが完了するとアサートし、その領域から読出しを開始するとネゲートする。   FIG. 18 shows a timing chart of writing / reading to / from the triple buffer (area A, area B, area C) in this case. In FIG. 18, Sv is a vertical synchronization signal from the image sensor 102. The write completion signal is asserted when writing to a certain area is completed, and negated when reading is started from that area.

いま、図18のタイミングbに注目する。タイミングbは、ステート1で領域Bから読出しが完了した時点である(図15のステップ2)。図15の処理フローに従い、領域Aに書込みが完了しているか確認すると(図15のステップ3)、領域Aへの書込みは完了している。通常なら読出し領域を領域Aに切り替えるが、(ステート2に移行)、図15の処理フローに従い、更に領域Cへの書込みが完了しているか確認する(ステップ4)。図18では、タイミングbより前のタイミングaで、領域Cへの書込みが完了している。そこで、領域Aを飛ばし、読出し領域を領域Cに切り替えて(ステート3に移行)、領域Cから読出しを開始する(図15のステップ5)。   Now, pay attention to timing b in FIG. Timing b is the point in time when reading from region B is completed in state 1 (step 2 in FIG. 15). When it is confirmed whether writing to the area A is completed according to the processing flow of FIG. 15 (step 3 of FIG. 15), the writing to the area A is completed. Normally, the read area is switched to area A (transition to state 2), but it is further confirmed whether writing to area C is completed according to the processing flow of FIG. 15 (step 4). In FIG. 18, the writing to the area C is completed at the timing a before the timing b. Therefore, the area A is skipped, the reading area is switched to the area C (transition to state 3), and reading is started from the area C (step 5 in FIG. 15).

このように、書込み時間<読出し時間の場合は、数フレームに1回画像データを間引いて出力することになるが、コムノイズの発生を防ぐことができる。また、画像データを取り込むフレーム周波数FfsとNTSC方式対応のフレーム周波数Ffrの差分を吸収することができる。さらに、領域Cは領域Aより新しい画像データを保存しているので、領域Aを飛ばし領域Cを選択することで、最新の画像データを提供できる。   As described above, when the writing time is smaller than the reading time, the image data is thinned out and output once every several frames, but the generation of comb noise can be prevented. Further, it is possible to absorb the difference between the frame frequency Ffs for capturing image data and the frame frequency Ffr corresponding to the NTSC system. Further, since the area C stores image data newer than the area A, the latest image data can be provided by skipping the area A and selecting the area C.

図19(A)及び図19(B)は、上記書込み時間(書込み周期)<読出し時間(読出し周期)の場合のトリプルバッファ(領域A、領域B、領域C)の書込み・読出しの遷移及び出力画像の状態を示したものである。ここでも、読出しはNTSC方式対応に30フレーム/秒、インタレース読出しとし、これに対して、書込みは33フレーム/秒、プログレッシブ書込みとした例を示している。   FIGS. 19A and 19B show the transition and output of write / read of the triple buffer (area A, area B, area C) when the above write time (write cycle) <read time (read cycle). It shows the state of the image. Also here, an example is shown in which reading is performed at 30 frames / second and interlaced reading corresponding to the NTSC system, whereas writing is performed at 33 frames / second and progressive writing.

いま、(d)に注目する。これは、(a)から(c)と、ステート1→ステート2→ステート3を何度か繰り返してステート1に戻った場合である。(d)は、領域Bから奇数・偶数フィールドの全データ(1フレーム)の読出しが終了した状態を表わしている。この時、領域Aへの書込みは完了し(c)、さらに領域Cへの書込みも完了している(d)。そこで、領域Aを飛ばし、領域Cから読出しを開始する(ステート3へ移行)。(e)はこの状態を表わしている。なお、(e)は、領域Cから奇数・偶数フィールドの全データ(1フレーム)の読出しが終了した状態を表わし、さらに領域Bへの書込みも完了した状態を表わしている。   Now, pay attention to (d). This is a case where (a) to (c) and state 1 → state 2 → state 3 are repeated several times to return to state 1. (D) represents a state in which reading of all data (one frame) in the odd and even fields from the region B is completed. At this time, the writing to the area A is completed (c), and the writing to the area C is also completed (d). Therefore, the area A is skipped, and reading is started from the area C (transition to state 3). (E) represents this state. Note that (e) represents a state in which reading of all data (one frame) in the odd and even fields from the region C has been completed, and further represents a state in which writing to the region B has been completed.

図19の(d),(e)に示すように、書込み時間<読出し時間のケースでは、数フレームに1度画像データを間引いて出力することになるが、コムノイズの発生を防ぐことができる。   As shown in FIGS. 19D and 19E, in the case of writing time <reading time, image data is thinned out and output once every several frames, but generation of comb noise can be prevented.

図15の処理フローは、図1の制御部106内のアドレス作成部203(図4)が受け持つ。図20に、アドレス作成部203の具体的実装例を示す。ここで、アドレス作成部203はステートマシン1100、アドレス計算部1101及びRAM/IF1102を有する。なお、アドレス計算部1101は図4の座標計算手段204を兼ねている。図中、Svは撮像素子102からのフレーム周波数Ffsに従う垂直同期信号である。Vvは、NTSC方式のフレーム周波数Ffrに従う垂直同期信号であり、出力用垂直水平同期信号作成部202(図4)で作成される。   The processing flow of FIG. 15 is handled by the address creation unit 203 (FIG. 4) in the control unit 106 of FIG. FIG. 20 shows a specific implementation example of the address creation unit 203. Here, the address creation unit 203 includes a state machine 1100, an address calculation unit 1101, and a RAM / IF 1102. The address calculation unit 1101 also serves as the coordinate calculation unit 204 in FIG. In the figure, Sv is a vertical synchronizing signal according to the frame frequency Ffs from the image sensor 102. Vv is a vertical synchronizing signal according to the NTSC frame frequency Ffr, and is created by the output vertical / horizontal synchronizing signal creating unit 202 (FIG. 4).

RAM/IF1102は、Svを受け取ると、書込みアドレスo_calram_aを順次指定し、かつ、o_calram_xwe=00を出力する。また、Vvを受け取ると、読出しアドレスo_calram_aを順次指定し、かつ、o_calram_xwe=01を出力する。o_calram_xweはwrite enable信号である(負論理としている)。   When the RAM / IF 1102 receives Sv, the RAM / IF 1102 sequentially designates the write address o_calram_a and outputs o_calram_xwe = 00. When Vv is received, the read address o_calram_a is sequentially specified and o_calram_xwe = 01 is output. o_calram_xwe is a write enable signal (having negative logic).

ステートマシン1100は、図21のように動作(遷移)する。図21において、(a)は書込み時の遷移図であり、(b)は読出し時の遷移図である。(b)中、実線は次の読出し領域の書き込み完了を示し(以下、書込み完了信号1)、破線は次の次の読出し領域の書込み完了を示す(以下、書込み完了信号2)。   The state machine 1100 operates (transitions) as shown in FIG. In FIG. 21, (a) is a transition diagram at the time of writing, and (b) is a transition diagram at the time of reading. In (b), a solid line indicates completion of writing in the next read area (hereinafter, write completion signal 1), and a broken line indicates completion of writing in the next next read area (hereinafter, write completion signal 2).

書込み(WRITE)は、Svの立ち上がりで次の状態に遷移する。それ以外は、次のアドレスにデータを書き込む。例えば、状態B(領域Bに書込み)のときに、Svの立ち上がりで、状態A(領域Aに書込み)に遷移する。出力のo_writeは、00→01となる。Svの立ち上がり以外は、状態Bなら領域Bの次のアドレスにデータを書込む。   Write (WRITE) transitions to the next state at the rise of Sv. Otherwise, data is written to the next address. For example, in the state B (writing to the region B), the state transits to the state A (writing to the region A) at the rising edge of Sv. The output o_write is 00 → 01. Except for the rise of Sv, if it is in state B, data is written to the next address in area B.

読出し(READ)は、Vvの立ち上がり時に書込み完了信号がアサートしていたら、次の状態に遷移する。それ以外は、次のアドレスのデータを読出す。全データを読み出してしまったら、現領域内の一番初めのアドレスに戻り、順次読出す。例えば、状態B(領域Bを読出し)のときに、Vvの立ち上がり時に書込み完了信号1がアサートし、書込み完了信号2がネゲートしていたら、状態A(領域Aを読出し)に遷移する。出力のo_readは、00→01となる。Vvの立ち上がり以外、または、Vvの立ち上がり時に書込み完了信号がネゲートしていたら、例えば、状態Bなら領域Bの次のアドレスのデータを読み出す。領域Bの全データを読み出してしまったら、例えば、領域Bの一番初めのアドレスに戻り、順次読み出す。また、例えば、状態B(領域Bを読出し)のときに、Vvの立ち上がり時に書込み完了信号1がアサートし、さらに書込み完了信号2もアサートしていたら、状態C(領域Cを読み出し)に遷移する。出力のo_readは、00→10となる。   Reading (READ) shifts to the next state if the writing completion signal is asserted at the rise of Vv. Otherwise, the next address data is read. When all the data has been read, it returns to the first address in the current area and sequentially reads. For example, if the write completion signal 1 is asserted at the rise of Vv and the write completion signal 2 is negated in the state B (reading the region B), the state transitions to the state A (reading the region A). The output o_read is 00 → 01. If the write completion signal is negated at a time other than the rise of Vv or at the rise of Vv, for example, in state B, the data at the next address in region B is read. When all the data in the area B has been read out, for example, the address returns to the first address in the area B and is read sequentially. Further, for example, in the state B (reading the region B), if the write completion signal 1 is asserted at the rise of Vv and the write completion signal 2 is also asserted, the state transitions to the state C (reading the region C). . The output o_read is 00 → 10.

アドレス計算部1101は、図22に示す真理値表で動作する。ステートマシン1100からi_writeとi_readを受け取り、RAM/IF1102から、i_addrとi_xweを受け取る。i_writeはどの領域に書込むかを示し、i_readはどの領域から読出すかを示し、i_addrはメモリのアドレスであり、i_xweはメモリに対する書込み/読出しの指定である。図22のように、i_writeおよびi_readで指定する領域によって、i_addrをアレンジして、フレームメモリ105のアドレスを指定する。   The address calculator 1101 operates with the truth table shown in FIG. I_write and i_read are received from the state machine 1100, and i_addr and i_xwe are received from the RAM / IF 1102. i_write indicates to which area to write, i_read indicates from which area to read, i_addr is an address of the memory, and i_xwe is a write / read designation to the memory. As shown in FIG. 22, i_addr is arranged according to the area specified by i_write and i_read, and the address of the frame memory 105 is specified.

図23に、本発明に係る画像撮像装置の別の実施形態(実施形態2)の全体構成図を示す。本画像撮像装置は、光学系101、撮像素子102、処理部103、NTSCエンコーダ104、及び、全体の動作を制御するCPU108などを備えている。処理部103は、その内部にフレームメモリ105、制御部106、発振器107及びPLL109を有する。NTSCエンコーダ104は、NTSC方式の表示装置や画像レコーダに接続されるが、図23では省略してある。ここで、発振器107は、NTSC方式対応のクロック信号発生用の水晶素子であり、PLL109は、発振器107から受け取ったNTSC方式対応のクロック周波数CK(13.5MHz)をそのままスルーで出力し、同時にNTSC方式対応のクロック周波数(13.5MHz)から外れたクロック周波数CK’を作る。PLL109は、制御部が内蔵されているチップにPLLも内蔵することで、新たな部品を増やす必要がないので、コストや基盤の設置面積を考慮することなく、図23の構成を実現できる。   FIG. 23 shows an overall configuration diagram of another embodiment (Embodiment 2) of the image pickup apparatus according to the present invention. The image capturing apparatus includes an optical system 101, an image sensor 102, a processing unit 103, an NTSC encoder 104, and a CPU 108 that controls the overall operation. The processing unit 103 includes a frame memory 105, a control unit 106, an oscillator 107, and a PLL 109 therein. The NTSC encoder 104 is connected to an NTSC display device or image recorder, but is omitted in FIG. Here, the oscillator 107 is a crystal element for generating a clock signal compatible with the NTSC system, and the PLL 109 outputs the clock frequency CK (13.5 MHz) compatible with the NTSC system received from the oscillator 107 as it is, and at the same time, the NTSC system. A clock frequency CK ′ deviating from the clock frequency (13.5 MHz) corresponding to the system is created. Since the PLL 109 incorporates the PLL in the chip in which the control unit is built in, it is not necessary to add new parts, so that the configuration in FIG. 23 can be realized without considering the cost and the installation area of the base.

PLL109からのNTSC方式対応のクロック周波数CK(13.5MHz)は、当該処理部103内の制御部106に与えられると同時にNTSCエンコーダ104にも与えられる。NTSC方式対応のクロック周波数から外れたクロック周波数(CK’)は、撮像素子102に与えられる。EMC対策において、クロック周波数が小さいほど効果があるため、クロック周波数CK’は、クロック周波数CKより低い周波数であることが望ましい。例えば、CK’=12.65625MHzとする。   The clock frequency CK (13.5 MHz) corresponding to the NTSC system from the PLL 109 is supplied to the control unit 106 in the processing unit 103 and simultaneously to the NTSC encoder 104. A clock frequency (CK ′) deviating from the clock frequency corresponding to the NTSC system is given to the image sensor 102. In the EMC countermeasure, since the smaller the clock frequency, the more effective the clock frequency CK ′ is preferably lower than the clock frequency CK. For example, CK ′ = 12.656525 MHz.

撮像素子102は、PLL109からNTSC方式対応のクロック周波数から外れたクロック周波数CK’を入力として、該撮像素子102内部のPLL(不図)でn倍の周波数に変換する。以下、変換後の周波数をセンサ出力クロック周波数とする。例えば、n=2の場合、センサ出力クロック周波数は25.3125MHzとなる。通常のNTSCのセンサ出力クロック周波数27MHzと本構成のセンサ出力クロック周波数25.3125MHzを比較すると、本構成のセンサ出力クロック周波数の方が低いので、EMC対策に効果的である。また、センサ出力クロック周波数を通常のNTSCのセンサ出力クロック周波数27MHzの公約数および公倍数以外に設定することもEMC対策に効果がある。撮像素子102は、NTSC方式のフレーム周波数Ffr(約30FPS)に対して所定のオフセット周波数だけオフセットさせたオフセットフレーム周波数Ffs(例えば、27FPS)でもって、光学系101を通して撮影された画像データをプログレッシブに読出し、処理部103に送る。   The image sensor 102 receives the clock frequency CK ′ deviated from the clock frequency corresponding to the NTSC system from the PLL 109 and converts the clock frequency CK ′ into an n-fold frequency by a PLL (not shown) inside the image sensor 102. Hereinafter, the converted frequency is referred to as a sensor output clock frequency. For example, when n = 2, the sensor output clock frequency is 25.3125 MHz. Comparing the sensor output clock frequency of 27 MHz of normal NTSC with the sensor output clock frequency of 25.3125 MHz of this configuration, the sensor output clock frequency of this configuration is lower, which is effective for EMC countermeasures. Also, setting the sensor output clock frequency to other than the common divisor and common multiple of the normal NTSC sensor output clock frequency of 27 MHz is also effective for EMC countermeasures. The image sensor 102 progressively converts image data captured through the optical system 101 with an offset frame frequency Ffs (for example, 27 FPS) offset by a predetermined offset frequency with respect to the NTSC frame frequency Ffr (about 30 FPS). Read and send to processing unit 103.

実施形態1で述べたように、撮像素子102はレジスタ(センサレジスタ)を備え、CPU108から該レジスタに設定されるパラメータ値に応じて垂直方向のブランキング期間乃至水平方向のブランキング期間を変更することで、画像データのフレーム周波数がFfs(例えば、27FPS)になるようにしている。撮像素子102は、画像データと共に、このフレーム周波数Ffsの垂直同期信号Svを処理部103に送る。処理部103の動作は実施形態1と同様であるので、説明を省略する。   As described in the first embodiment, the image sensor 102 includes a register (sensor register), and the vertical blanking period or the horizontal blanking period is changed from the CPU 108 according to the parameter value set in the register. Thus, the frame frequency of the image data is set to Ffs (for example, 27 FPS). The image sensor 102 sends the vertical synchronization signal Sv having the frame frequency Ffs to the processing unit 103 together with the image data. Since the operation of the processing unit 103 is the same as that of the first embodiment, the description thereof is omitted.

101 光学系
102 撮像素子
103 処理部
104 NTSCエンコーダ
105 フレームメモリ
106 制御部
107 発振器
108 CPU
109 PLL
201 フレームメモリ読出し開始トリガ作成部
202 出力用垂直水平同期信号作成部
203 アドレス作成部
204 座標計算手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Optical system 102 Image pick-up element 103 Processing part 104 NTSC encoder 105 Frame memory 106 Control part 107 Oscillator 108 CPU
109 PLL
201 frame memory read start trigger creation unit 202 output vertical / horizontal synchronization signal creation unit 203 address creation unit 204 coordinate calculation means

特開2009−181339号公報JP 2009-181339 A

Claims (14)

被写体の光学像を結像する光学系と、
前記光学系により結像される光学像を撮像し、NTSC方式のフレーム周波数Ffrから外れたフレーム周波数Ffsで画像データを出力する撮像素子と、
前記画像データを格納するフレームメモリと、
前記撮像素子から出力される画像データを前記フレームメモリにプログレッシブに書込み、該フレームメモリからNTSC方式のフレーム周波数Ffrでインタレースに読み出す制御部とを有する画像撮像装置であって、
前記フレームメモリを少なくとも3つの領域に分け、
前記制御部は、前記フレームメモリの各領域を書込み領域・読出し領域として、その役割を順次切り替え、各領域に1フレームの画像データをプログレッシブに順次書込み、各領域から1フレームの画像データをインタレースに順次読み出すことを特徴とする画像撮像装置。
An optical system that forms an optical image of the subject;
An image pickup device that picks up an optical image formed by the optical system and outputs image data at a frame frequency Ffs deviating from the NTSC frame frequency Ffr;
A frame memory for storing the image data;
A control unit that progressively writes image data output from the image sensor to the frame memory and reads the frame memory interlaced at a frame frequency Ffr of the NTSC system;
Dividing the frame memory into at least three areas;
The control unit sequentially switches the role of each area of the frame memory as a writing area / reading area, sequentially writes one frame of image data to each area, and interlaces one frame of image data from each area An image pickup apparatus characterized by sequentially reading out images.
前記制御部は、ある領域から1フレームの画像データの読出しが終了した時点で、次に読出す領域に1フレームの画像データの書込みが完了しているか判別し、完了していなければ、いま読出した領域から再度、1フレームの画像データを読出すことを特徴とする請求項1に記載の画像撮像装置。   When the reading of one frame of image data from a certain area is completed, the control unit determines whether writing of one frame of image data has been completed in the next reading area. The image capturing apparatus according to claim 1, wherein one frame of image data is read again from the region. 前記制御部は、次に読出す領域に1フレームの画像データの書込みが完了していれば、次の次に読出す領域に1フレームの画像データの書込みが完了しているか判別し、完了していなければ、次に読出す領域から画像データの読出しを開始し、完了していれば、次に読出す領域を飛ばして、次の次に読出す領域から画像データの読出しを開始することを特徴とする請求項2に記載の画像撮像装置。   If the writing of one frame of image data to the next reading area is completed, the control unit determines whether writing of one frame of image data to the next reading area is completed. If not, start reading image data from the area to be read next, and if completed, skip the area to be read next and start reading image data from the area to be read next. The image capturing apparatus according to claim 2, wherein 前記制御部は、フレームメモリから画像データを読出す際に、所定の画像変換処理を行うことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像撮像装置。   The image capturing apparatus according to claim 1, wherein the control unit performs predetermined image conversion processing when reading image data from the frame memory. 前記撮像素子は、一定のフレーム周期のフレーム周波数Ffsで画像データを出力することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画像撮像装置。   The image pickup device according to claim 1, wherein the image pickup device outputs image data at a frame frequency Ffs having a constant frame period. 前記撮像素子は、隣り合うフレーム周期は不定で、かつ、それらを平均するとNTSC方式のフレーム周期となる、可変のフレーム周波数Ffsで画像データを出力することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画像撮像装置。   5. The image sensor outputs image data at a variable frame frequency Ffs, in which adjacent frame periods are indefinite and an average of them becomes an NTSC frame period, 5. The image pickup device according to claim 1. NTSC方式対応のクロック信号発生用の単一の発振器を有し、
前記制御部は、前記発振器からのNTSC方式対応のクロック周波数のクロックを基に、NTSC方式のフレーム周波数Ffrでのフレームメモリからのインタレース読出しを制御し、
前記撮像素子は、前記発振器からNTSC方式対応のクロック周波数のクロックを入力して動作し、垂直方向のブランキング期間乃至水平方向のブランキング期間を変更することで、NTSC方式のフレーム周波数Ffrから外れたフレーム周波数Ffsで画像データを出力することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の画像撮像装置。
It has a single oscillator for clock signal generation compatible with the NTSC system,
The control unit controls interlace reading from the frame memory at the frame frequency Ffr of the NTSC system based on the clock of the clock frequency corresponding to the NTSC system from the oscillator,
The imaging device operates by inputting a clock having a clock frequency corresponding to the NTSC system from the oscillator, and changes from a vertical blanking period to a horizontal blanking period to deviate from the NTSC frame frequency Ffr. The image pickup apparatus according to claim 1, wherein the image data is output at a frame frequency Ffs.
前記撮像素子はレジスタを有し、該レジスタに設定されるパラメータ値に従って垂直方向のブランキング期間乃至水平方向のブランキング期間を変更することを特徴とする請求項7に記載の画像撮像装置。   The image pickup apparatus according to claim 7, wherein the image pickup device includes a register, and changes a vertical blanking period or a horizontal blanking period in accordance with a parameter value set in the register. NTSC方式対応のクロック信号発生用の単一の発振器を有し、
前記制御部は、前記発振器からのNTSC方式対応のクロック周波数のクロックを基に、NTSC方式のフレーム周波数Ffrでのフレームメモリからのインタレース読出しを制御し、
前記撮像素子は、前記発振器からNTSC方式対応のクロック周波数から外れたクロックを入力して動作することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の画像撮像装置。
It has a single oscillator for clock signal generation compatible with the NTSC system,
The control unit controls interlace reading from the frame memory at the frame frequency Ffr of the NTSC system based on the clock of the clock frequency corresponding to the NTSC system from the oscillator,
The image pickup device according to claim 1, wherein the image pickup device operates by inputting a clock deviating from a clock frequency compatible with the NTSC system from the oscillator.
前記撮像素子は、前記NTSC方式対応のクロック周波数から外れたクロックを前記撮像素子内部のPLLでn倍の周波数に変換し、変換後の周波数で画像データを出力することを特徴とする請求項9に記載の画像撮像装置。   The image pickup device converts a clock deviating from the clock frequency compatible with the NTSC system into a frequency n times as high as a PLL inside the image pickup device, and outputs image data at the converted frequency. An image pickup apparatus according to claim 1. 前記クロックおよび変換後のクロックは、NTSC方式対応のクロック周波数の公約数および公倍数以外に設定することを特徴する請求項10に記載の画像撮像装置。   The image pickup apparatus according to claim 10, wherein the clock and the clock after conversion are set to a value other than a common divisor and a common multiple of a clock frequency compatible with the NTSC system. 前記撮像素子は、垂直方向のブランキング期間乃至水平方向のブランキング期間を変更することで、NTSC方式のフレーム周波数Ffrから外れたフレーム周波数Ffsで画像データを出力することを特徴とする請求項11に記載の画像撮像装置。   12. The image sensor outputs image data at a frame frequency Ffs deviating from the NTSC frame frequency Ffr by changing a vertical blanking period or a horizontal blanking period. An image pickup apparatus according to claim 1. 装置全体を制御するためのCPUを有し、該CPUが前記撮像素子内のレジスタのパラメータ値を設定することを特徴とする請求項8または12に記載の画像撮像装置。   The image capturing apparatus according to claim 8, further comprising a CPU for controlling the entire apparatus, wherein the CPU sets a parameter value of a register in the image sensor. 前記撮像素子は、画像データと共にフレーム周波数Ffrの垂直同期信号を出力し、
前記制御部は、前記撮像素子からの垂直同期信号を基にフレームメモリの読出しタイミングを制御することを特徴とする請求項1乃至13のいずれか1項に記載の画像撮像装置。
The image sensor outputs a vertical synchronization signal having a frame frequency Ffr together with image data,
The image capturing apparatus according to claim 1, wherein the control unit controls a read timing of a frame memory based on a vertical synchronization signal from the image sensor.
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