DE10066045B4 - Apparat und Verfahren zur Bildbinärisierung sowie Apparat und Verfahren zur Bilderfassung - Google Patents

Apparat und Verfahren zur Bildbinärisierung sowie Apparat und Verfahren zur Bilderfassung Download PDF

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Abstract

Bei einer digitalen Kamera unterteilt eine CPU ein mehrwertiges Bild in Blöcke und wählt Objektblöcke aus, die das Objekt der Verarbeitung sein sollen. Eine CCD gibt Luminanzwerte des mehrwertigen Bildes aus. Eine Einstelleinrichtung für niedrige Luminanz-Schwellenwerte stellt niedrige Luminanz-Schwellenwerte auf der Grundlage von mittleren Luminanzwerten von Blöcken ein, die dem Objektblock benachbart sind. Eine Berechnungseinrichtung der mittleren Luminanzwerte berechnet mittlere Luminanzwerte, wobei Luminanzwerte verwendet werden, von denen Luminanzwerte entfernt worden sind, die nicht den niedrigen Luminanz-Schwellenwert in einem Block erreichen. Eine Binärisierungs-Schwellenwert-Einstellschaltung stellt einen Binärisierungs-Schwellenwert des Blocks, basierend auf mittleren Luminanzwerten, ein. Ein Binärisierer binärisiert dann das mehrwertige Bild in dem Block auf der Grundlage der Binärisierungs-Schwellenwerte.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Apparat zur Bildbinärisierung (Bilddigitalisierung), einen Apparat zur Bilderfassung, ein Verfahren zur Bildbinärisierung (Bilddigitalisierung), ein Verfahren zur Bilderfassung und ein Computerprogramm zur Bilderfassung und zur Bildbinärisierung (Bilddigitalisierung). Insbesondere betrifft die Erfindung eine Technologie, bei der ein Bild binärisiert (digitalisiert) wird, nachdem Schatten und Ungleichmäßigkeiten hinsichtlich der Helligkeit eines mehrwertigen Bildes entfernt wurden, wobei zur Eingabe ein Bildeingabeapparat verwendet wurde, der eine nicht konstante Lichtquelle aufweist.
  • Herkömmlicherweise wird zum Speichern eines Dokuments als ein elektronisches Dokument im Allgemeinen ein Scanner, eine Kamera oder der Scannerabschnitt eines Faxgerätes als ein Bildeingabeapparat verwendet. Bei diesem Typ von Scanner (Scannerabschnitts) wird eine Lichtquelle innerhalb des Apparats vorgesehen und Licht, das von der Lichtquelle emittiert wird und das von dem Dokument (Original) reflektiert wird, wird durch eine CCD oder dergleichen gelesen. Falls es notwendig ist, wird das gelesene Bild dann binärisiert (digitalisiert) und gespeichert. Weil die Charakteristiken der veränderten Lichtquelle und des optischen Systems konstant sind, sind Schattierungen und Ungleichmäßigkeiten, die hinsichtlich der Helligkeit erzeugt wurden, ebenso konstant und können deshalb leicht korrigiert werden. Somit können Bilder hoher Qualität ausgegeben werden, und Bilder können leicht und mit hoher Qualität digitalisiert bzw. binärisiert werden. Der Begriff „binärisieren" wird hierin anstelle des Begriffs „digitalisieren" überwiegend verwendet, um klarzu stellen, dass die vorliegende Erfindung insbesondere die Digitalisierung in Binärform bzw. Binärdarstellung betrifft. Die „Digitalisierung" wird deshalb insbesondere als „Binärisierung" bezeichnet. Die Erfindung betrifft insbesondere die Reduktion eines mehrwertigen Bildpunktes auf einen zweiwertigen Bildpunkt.
  • Auf der anderen Seite hat in den letzten Jahren mit der Zunahme an Popularität von Videokameras und digitalen Kameras das Bedürfnis danach zugenommen, dass es möglich sein soll, Schriftzeichen in Bildern zu erkennen, die von dieser Art von Vorrichtungen eingegeben werden. Insbesondere hinsichtlich der digitalen Kamera hat man begonnen, diese bei verschiedenen Anwendungen als tragbare Informationserfassungswerkzeuge zu verwenden, als die Anzahl der Pixel merklich zugenommen hat und sich ihre Größe verringert hat. Zum Beispiel liefern Zeichen Informationen, wie zum Beispiel Dokumente oder Druckschriften, Notiztafeln bzw. Notizzettel und Werbungsmaterialien bzw. Werbeprospekte ausreichend Information als binäre Bilder, und darüber hinaus ist der Umfang an Speicherplatz, der erforderlich ist, um diese Information zu speichern, weniger als bei mehrwertigen Bildern, so dass es vorteilhaft ist, die Information als binärisiertes bzw. digitalisiertes Bild zu speichern. Weiter können digitalisierte Bilder übertragen werden, indem ein Faxgerät verwendet wird, oder sie können erneut verwendet werden, nachdem sie einem Zeichenerkennungsprozess unterzogen wurden.
  • Die japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 3-237571 „Device For Calculation Binarized Threshold of Image" („Vorrichtung zum Berechnen digitalisierter Schwellen eines Bildes") offenbart eine Technologie, um in geeigneter Weise diese Typen von Digitalbildern zu digitalisieren. Gemäß dieser Technologie wird ein digitalisiertes Bild hoher Qualität erhalten, indem eine Digitalisierungsschaltung bereitgestellt wird, die einen Digitalisierungsprozess mit dem Bild in einem Fenster durchführt, indem die Differenz zwischen der Helligkeit eines jeden Pixels in dem Fenster und der Helligkeit eines spezifischen Pixels mit einem Parameter verglichen wird, der proportional zu dem Kontrast des beobachteten Bildabschnitts ist und indem eine Bestimmungsschaltung bereitgestellt wird, die die Eignung des binären bzw. digitalen Musters bestimmt, das durch die Digitalisierungsschaltung als ein Bildmuster eines Konturabschnittes bzw. Umrissabschnittes erhalten wurde.
  • Die offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 7-212591 „Image Binarizing Device" („Bilddigitalisiervorrichtung") offenbart ebenfalls eine Technologie zur Digitalisierung bzw. Binärisierung. Gemäß dieser Technologie wird ein Histogramm von Luminanzwerten aus einem mehrwertigen Bild erzeugt, und die Werte, die weiße Pixel darstellen, und die Werte, die schwarze Pixel darstellen, werden von dem Histogramm bestimmt. Ein Binärisierungs- bzw. Digitalisierungs-Schwellenwert wird dann aus dem Mittelwert daraus bestimmt, und das mehrwertige Bild wird binärisiert bzw. digitalisiert, und zwar auf der Basis des Binärisierungs-Schwellenwertes. Diese Patentanmeldung offenbart ebenfalls eine Technologie, bei der ein Bild in Blöcke unterteilt wird, der Binärisierungs-Schwellenwert oder der Wert, der weiße Pixel darstellt bzw. der Wert, der schwarze Pixel darstellt, wird für jeden Block bestimmt, Blöcke, die keine Zeichen enthalten, werden aus den Blöcken in der Umgebung interpoliert, und ein Block-Schwellenwert wird als Schwellenwert für jedes Pixel angenommen bzw. übernommen, wodurch es ermöglicht wird, dass eine Ungleichmäßigkeit und ein Schatten hinsichtlich der Helligkeit in dem Bild beseitigt bzw. entfernt werden. Somit kann eine Binärisierung bzw. Digitalisierung mit hoher Qualität durchgeführt werden, wobei die Technologie verwendet wird, die in dieser Patentanmeldung offenbart ist.
  • Jedoch bestehen die Probleme, die unten beschrieben sind, bei der herkömmlichen Technologie. Nämlich die Anzahl, Position und Stärke der Lichtquellen ist unterschiedlich, und deshalb treten Schatten und Helligkeitsungleichmäßigkeiten leicht in dem fotografierten Bild auf, weil darüber hinaus die Schatten und die Helligkeitsungleichmäßigkeit nicht konstant sind, ist es nicht möglich, eine gleichförmige Korrektur wie bei dem Scannerabschnitt eines Fotokopiergeräts oder dergleichen anzuwenden. Dementsprechend haben Bilder, die unter Verwendung einer Digitalkamera fotografiert worden sind, das Problem, dass eine Binärisierung bzw. Digitalisierung mit hoher Qualität nicht möglich ist.
  • Selbst wenn Bilder unter Verwendung einer homogenen Lichtquelle fotografiert worden sind, wird darüber hinaus eine Lichtreduktion in der Peripherie durch die Eigenschaften des optischen Systems verursacht, was zu dem Problem führt, dass eine gleichförmige Korrektur und eine Binärisierung hoher Qualität nicht erreicht werden kann.
  • Darüber hinaus sind zum Beispiel bei einem Notizblock bzw. Notizzettel manche Zeichen oder Gruppen von Zeichen sehr klein. Falls ein derartiger Notizzettel fotografiert wird, besteht das Bedürfnis, teilweise eine Binärisierung hoher Qualität durchzuführen.
  • Bei der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 3-237571 „Device for Calculation Binarized Threshold of Image" („Vorrichtung zum Berechnen eines Binärisierungs-Schwellenwertes eines Bildes") ist es erforderlich, die Binärisierungsschaltung bzw. Digitalisierungsschaltung bereitzustellen, um eine Bildverarbeitung mit jedem Pixel in einem Fenster durchzuführen und die Bestimmungsschaltung bereitzustellen, um eine Musterabstimmung bzw. ein Musterabgleich mit Umrissabschnitten als Bildmuster durchzuführen. Dementsprechend gibt es das Problem, dass die Verarbeitungslast wesentlich zugenommen hat und die Verarbeitungsgeschwindigkeit folglich abgenommen hat.
  • Darüber hinaus ist es bei der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 7-212591 „Image Binarizing Device" („Bildbinärisierungs-Vorrichtung") zusätzlich zur Erzeugung eines Luminanzwert-Histogramms für alle Pixel notwendig, Werte zu bestimmen, die weiße und schwarze Pixel darstellen, indem eine Schleifenverarbeitung verwendet wird, und es ist notwendig, eine Verarbeitung zum Verbessern der Kanten bzw. Ränder durchzuführen, um die Kanten bzw. Ränder der Zeichen und Diagramme zu verbessern. Dementsprechend besteht das Problem, dass beträchtliche Verarbeitungsressourcen benötigt werden und der Leistungsverbrauch ebenso hoch ist.
  • Die US-5,450,163 offenbart eine fotometrische Vorrichtung für eine Kamera, welche mit einer fotometrische Einheit ausgerüstet ist, um eine Fotometrie auf einem Gegenstandsfeld durchzuführen, das in mehrere fotometrische Bereiche aufgeteilt ist, um Helligkeitsinformationen zu detektieren.
  • Die US-5,796,876 offenbart einen Apparat und ein Verfahren zum Lesen eines Bildes. Ein Bild, das zu lesen ist, wird in Blöcke unterteilt, und Pixel, die in jedem Block eingeschlossen sind, werden nacheinander binarisiert, und zwar auf der Basis eines Schwellenwertes, wobei der Schwellenwert in Übereinstimmung mit einem Zwischenwert eingestellt ist.
    •
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Binärisierung bzw. Digitalisierung hoher Qualität mit einem mehrwertigen Bild durchzuführen.
  • Vorstehende Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor.
  • Vorteilhaft wird eine Binärisierung hoher Qualität mit einem mehrwertigen Bild schnell und mit einem geringen Leistungsverbrauch durchgeführt.
  • Vorteilhaft entfernt gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung der Bild-Binärisierungsapparat die niedrigen Luminanzwerte von einem Objektblock auf der Basis eines mittleren Luminanzwertes der umgebenden Blöcke und setzt den Binärisierungs-Schwellenwert des Objektblocks auf der Grundlage des Mittelwert der Luminanzwerte fest, von denen die niedrigen Luminanzwerte entfernt worden sind.
  • Vorteilhaft entfernt gemäß einem anderen Aspekt der Bild-Binärisierungsapparat die niedrigen Luminanzwerte auf der Grundlage der mittleren Luminanzwerte der Blöcke in der Umgebung, setzt die Binärisierungs-Schwellenwerte der Objektblöcke auf der Basis des Mittelwerts der Luminanzwerte, von denen die niedrigen Luminanzwerte entfernt worden sind, fest und setzt die Binärisierungs-Schwellenwerte, die auf jedes Pixel von Interpolationsblöcken anzuwenden sind, auf der Grundlage der Binärisierungs-Schwellenwerte von angrenzenden Objektblöcken fest.
  • Vorteilhaft entfernt der Bild-Binärisierungsapparat nach noch einem weiteren Aspekt die niedrigen Luminanzwerte der Objektblöcke auf der Grundlage der mittleren Luminanzwerte der Blöcke in der Umgebung und rundet den Mittelwert der Luminanzwerte, von denen die niedrigen Luminanzwerte entfernt worden sind, auf Werte innerhalb eines vorbestimmten Bereichs. Diese Werte bilden dann die Basis, auf der die Binärisierungs-Schwellenwerte der Objektblöcke festgelegt werden.
  • Gemäß noch einem weiteren Aspekt entfernt der Bild-Binärisierungsapparat vorteilhaft die niedrigen Luminanzwerte der Objektblöcke auf der Grundlage der mittleren Luminanzwerte der Blöcke in der Umgebung und rundet den Mittelwert der Luminanzwerte, von denen die niedrigen Luminanzwerte entfernt worden sind, auf Werte innerhalb eines vorbestimmten Bereichs. Diese Werte bilden dann die Basis, auf der die Binärisierungs-Schwellenwerte der Objektblöcke festgelegt werden. Die Binärisierungs-Schwellenwerte, die auf jedem Pixel der Interpolationswerte angewendet werden, werden auf der Grundlage der Binärisierungs-Schwellenwerte von benachbarten Objektblöcken festgelegt.
  • Gemäß noch einem anderen Aspekt werden die Binärisierungs-Schwellenwerte von erzeugten Blöcken auf der Grundlage von geglätteten fotometrischen Werten von erzeugten Schirmen bzw. Messbereichen. („Screens") erzeugt.
  • Gemäß noch einem anderen Aspekt setzt vorteilhaft der Bilderfassungsapparat die Binärisierungs-Schwellenwerte, die auf jedes Pixel eines Interpolationsblockes angewendet werden, auf der Grundlage der geglätteten fotometrischen Werte benachbarter erzeugter Schirme bzw. Messbereiche fest.
  • Vorteilhaft, gemäß noch einem anderen Aspekt, rundet der Bilderfassungsapparat die fotometrischen Werte erzeugter Schirme bzw. Messbereiche auf Werte innerhalb eines vorbestimmten Bereichs und setzt die Binärisierungs-Schwellenwerte erzeugter Blöcke basierend auf diesen Werten fest.
  • Vorteilhaft, gemäß noch einem anderen Aspekt, rundet der Bilderfassungsapparat die fotometrischen Werte benachbarter erzeugter Schirme bzw. Messbereiche auf Werte innerhalb eines vorbestimmten Bereichs und setzt die Binärisierungs-Schwellenwerte, die auf jedes Pixel angewendet werden, innerhalb eines Interpolationsblockes basierend auf diesen Werten fest.
  • Vorteilhaft entfernt gemäß einem noch anderen Aspekt das Bild-Binärisierungsverfahren die niedrigen Luminanzwerte der Objektblöcke auf der Grundlage der mittleren Luminanzwerte der Blöcke in der Umgebung. Die Binärisierungs-Schwellenwerte der Objektblöcke werden dann auf der Grundlage des Mittelwerts der Luminanzwerte festgelegt, von denen die niedrigen Luminanzwerte entfernt worden sind.
  • Vorteilhaft entfernt gemäß einem noch anderen Aspekt das Bild-Binärisierungsverfahren die niedrigen Luminanzwerte der Objektblöcke auf der Grundlage der mittleren Luminanzwerte der Blöcke in der Umgebung. Die Binärisierungs-Schwellenwerte der Objektblöcke werden dann auf der Grundlage des Mittelwerts der Luminanzwerte festgesetzt, von denen die Luminanzwerte entfernt worden sind. Die Binärisierungs-Schwellenwerte, die auf jedes Pixel des Interpolationsblockes anzuwenden sind, werden dann basierend auf den Binärisierungs-Schwellenwerten der benachbarten Objektblöcke festgelegt.
  • Das Bild-Binärisierungsverfahren gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung entfernt die niedrigen Luminanzwerte auf der Grundlage der mittleren Luminanzwerte von Blöcken in der Umgebung. Der Mittelwert der Luminanzwerte, von denen die niedrigen Luminanzwerte entfernt worden sind, werden dann auf Werte innerhalb eines vorbestimmten Bereiches gerundet, und die Binärisierungs-Schwellenwerte der Objektblöcke werden dann auf der Grundlage dieser Werte festgelegt.
  • Gemäß noch einem anderen Aspekt entfernt das Bild-Binärisierungsverfahren die niedrigen Luminanzwerte auf der Grundlage der mittleren Luminanzwerte der Blöcke in der Umgebung. Die Mittelwerte der Luminanzwerte, von denen die niedrigen Luminanzwerte entfernt worden sind, werden dann auf Werte innerhalb eines vorbestimmten Bereichs gerundet, und die Binärisierungs-Schwellenwerte der Objektblöcke werden dann auf der Grundlage dieser Werte festgelegt. Die Binärisierungs-Schwellenwerte, die auf jedes Pixel der Interpolationsblöcke angewendet werden, werden dann auf der Grundlage der Binärisierungs-Schwellenwerte benachbarter Objektblöcke festgelegt.
  • Gemäß noch einem anderen Aspekt setzt das Bilderfassungsverfahren Binärisierungs-Schwellenwerte erzeugter Blöcke auf der Grundlage geglätteter fotometrischer Werte eines erzeugten Schirms bzw. Messbereichs fest.
  • Gemäß noch einem anderen Aspekt setzt das Bilderfassungsverfahren die Binärisierungs-Schwellenwerte, die auf jedes Pixel eines Interpolationsblockes angewendet werden, auf der Basis geglätteter fotometrischer Werte benachbarter erzeugter Schirme bzw. Messbereiche fest.
  • Gemäß noch einem anderen Aspekt rundet das Bilderfassungsverfahren die fotometrischen Werte erzeugter Schirme bzw. Messbereiche auf Werte innerhalb eines vorbestimmten Be reichs und setzt die Binärisierungs-Schwellenwerte von erzeugten Blöcken auf der Grundlage dieser Werte fest.
  • Gemäß noch einem anderen Aspekt rundet das Bilderfassungsverfahren die fotometrischen Werte benachbarter erzeugter Schirme auf Werte innerhalb eines vorbestimmten Bereichs und setzt die Binärisierungs-Schwellenwerte, die auf jedes Pixel der Interpolationsblöcke angewendet werden, auf der Grundlage dieser Werte fest.
  • Gemäß noch einem noch anderen Aspekt wird vorteilhaft ein Programm und ein computerlesbares Aufzeichnungsmedium, auf dem das Programm gespeichert ist, um einen Computer dazu in die Lage zu versetzen, die Funktionen eines jeden Schritts des Bild-Binärisierungsverfahren und des Bilderfassungsverfahrens, das oben beschrieben wurde, durchzuführen, bereitgestellt.
  • Weitere Merkmale der Erfindung werden bei der folgenden Beschreibung offenbart. Verschiedene Merkmale unterschiedlicher Ausführungsformen können miteinander kombiniert werden.
  • 1 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel einer Struktur eines Bild-Binärisierungsapparates der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, wenn es in einer digitalen Kamera verwendet wird.
  • 2 ist ein konzeptionelle Ansicht eines Lichtempfangsabschnitts einer CCD in einer digitalen Kamera der ersten Ausführungsform.
  • 3A und 3B zeigen Beispiele von Unterteilungen von mehrwertigen Bildern, die unter Verwendung einer Digitalkamera der ersten Ausführungsform fotografiert wurden, in Blöcke.
  • 4A und 4B zeigen Beispiele von Abtastintervallen zum Abtasten von Pixeln innerhalb eines Blockes.
  • 5 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel eines Aufbaus einer Berechnungseinrichtung für einen mittleren Luminanzwert einer Digitalkamera der ersten Ausführungsform.
  • 6 ist ein Flussdiagramm, das den Fluss der Bilddatenverarbeitung zeigt, und zwar so weit, wie die Binärisierung eines mehrwertigen Bildes in einer Digitalkamera der ersten Ausführungsform.
  • 7 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel des Apparataufbaus zeigt, wenn ein Bild-Binärisierungsapparat der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bei einer digitalen Kamera verwendet wird.
  • 8 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel des Apparataufbaus zeigt, wenn ein Bild-Binärisierungsapparat der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bei einer Digitalkamera verwendet wird.
  • 9A und 9B sind erläuternde Diagramme, die die Berechnung der Binärisierungs-Schwellenwerte zusammenfassen, die auf jedes Pixel innerhalb eines Interpolationsblockes einer Digitalkamera der dritten Ausführungsform angewendet werden.
  • 10 ist ein Flussdiagramm, das den Ablauf einer Bilddatenverarbeitung zeigt soweit es die Binärisierung eines mehrwertigen Bildes in einer Digitalkamera der dritten Ausführungsform angeht.
  • 11 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel des Apparatsaufbaus einer Digitalkamera zeigt, bei der Binärisierungs-Schwellenwerte, die auf jedes Pixel angewendet werden, berechnet werden und eine Bild-Binärisierung für jedes Pixel durchgeführt wird, und zwar unter Verwendung eines CMOS-Sensors in dem Bildeingabeabschnitt.
  • 12 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel des Apparatsaufbaus zeigt, wenn ein Bild-Binärisierungsapparat der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bei einer Digitalkamera verwendet wird.
  • 13 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel des Apparatsaufbaus zeigt, wenn ein Bild-Binärisierungsapparat der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bei einer Digitalkamera verwendet wird.
  • 14 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel des Bilderfassungsapparats der siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, wenn er in einer Digitalkamera verwendet wird.
  • 15 ist ein Flussdiagramm, das den Ablauf einer Bildverarbeitung zeigt, und zwar soweit es die Binärisierung eines mehrwertigen Bildes in einer Digitalkamera der siebten Ausführungsform angeht.
  • 16 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel des Apparataufbaus zeigt, und zwar soweit es die Binärisierung und die Aufzeichnung eines eingehenden Bildes in einer digitalen Kamera angeht, die einen CMOS-Sensor in dem Bildeingabeabschnitt verwendet.
  • 17 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel des Bilderfassungsapparats der neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, wenn er in einer digitalen Kamera verwendet wird.
  • 18A und 18B zeigen Verhältnisse zwischen einem Interpolationsblock und einem Schirm bzw. Messbereich in einer digitalen Kamera der neunten Ausführungsform.
  • 19 ist ein Flussdiagramm, das den Ablauf einer Bilddatenverarbeitung zeigt, und zwar soweit es die Binärisierung eines mehrwertigen Bildes in einer Digitalkamera der neunten Ausführungsform angeht.
  • 20 ist ein strukturelles Diagramm, das ein Beispiel zeigt, wenn ein Bilderfassungsapparat zum Berechnen von Binärisierungs-Schwellenwerten, die auf jedes Pixel in einem vorbestimmten Block angewendet werden, und zum Durchführen einer Binärisierung der Bilddaten für jedes Pixel unter Verwendung eines CMOS-Sensors und eines Fotometers in einer digitalen Kamera verwendet wird.
  • 21 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel des Apparataufbaus zeigt, wenn ein Bilderfassungsapparat der elften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer digitalen Kamera verwendet wird.
  • 22 ist ein Flussdiagramm, das den Fluss der Bilddatenverarbeitung zeigt, und zwar soweit es die Binärisierung eines mehrwertigen Bildes in einer Digitalkamera der elften Ausführungsform angeht.
  • 23 ist ein Blockdiagramm, das ein anderes Beispiel des Apparataufbaus einer digitalen Kamera der elften Ausführungsform zeigt.
  • 24 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel des Apparataufbaus zeigt, wenn ein Bilderfassungsapparat der zwölften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einer digitalen Kamera verwendet wird.
  • 25 ist ein Flussdiagramm, das den Ablauf einer Bilddatenverarbeitung zeigt, und zwar soweit es die Binärisierung eines mehrwertigen Bildes in einer digitalen Kamera der zwölften Ausführungsform angeht.
  • 26 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel des Apparataufbaus von einer Bildeingabe zu einer Aufzeichnung eines binärisierten Bildes zeigt, wenn ein Bilderfassungsapparat, der eine Bild-Binärisierung in einer CPU durch Softwareverarbeitung durchführt, bei einer digitalen Kamera verwendet wird.
  • 27 ist ein Blockdiagramm, das den Apparataufbau von einem Eingangsbild zu einer Aufzeichnung eines binärisierten bzw. digitalisierten Bildes zeigt, wenn ein Bilderfassungsapparat, der eine Bild-Binärisierung in eine CPU mittels Softwareverarbeitung durchführt, in einer digitalen Kamera verwendet wird.
  • 28 ist ein Diagramm, das ein Beispiel des Aufbaus eines Computersystems zeigt, wenn die vorliegende Erfindung unter Verwendung von Software durchgeführt wird.
    •
  • Die vorliegende Erfindung wird nun detailliert unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
  • Die erste Ausführungsform, die unten erläutert wird, bezieht sich auf einen Bild-Binärisierungsapparat der vorliegenden Erfindung, der in einer digitalen Kamera verwendet wird. 1 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel des Apparataufbaus von der Eingabe der Bilddaten bis zur Aufzeichnung eines binärisierten Bildes (binärisierte Daten) zeigt, wenn ein Bild-Binärisierungsapparat der vorliegenden Erfindung in einer digitalen Kamera verwendet wird.
  • Eine digitale Kamera 100 umfasst eine CCD 101, einen A/D-Konverter 102, einen Weißabgleicheinsteller 103, einen Pixelinterpolator 104, einen Luminanzgenerator 105, einen Aperturkorrigierer 106, einen Rahmenspeicher 107, eine CPU 108, einen Blockpuffer 109, einen Berechner für einen mittleren Luminanzwert 120, einen Einsteller für einen niedrigen Luminanz-Schwellenwert 121, eine Einstellschaltung für einen Binärisierungs-Schwellenwerte 122, einen Binärisierer 123, einen Kompressor 124 und einen Bildspeicher 125.
  • Die CCD 101 konvertiert Licht, das durch ein nicht gezeigtes optisches System der digitalen Kamera 100 gesammelt wird, und zwar in elektrische Signale, und gibt R-, G-, B-Analogsignale für jedes Pixel aus, die ein mehrwertiges Bild ausbilden, und zwar als Bilddaten. Die ausgegebenen analogen Signale werden in digitale Signale durch den Analog-/Digitalwandler 102 konvertiert. Der Weißabgleich der digitalen Signale wird durch den Weißabgleicheinsteller 103 eingestellt bzw. justiert. In dem Pixelinterpolator 104 wird die Interpolation von R-, G- oder B-Signalen, für die keine Information vorhanden ist, in jedem Pixel mit den Bilddaten durchgeführt, nachdem deren Weißabgleich eingestellt worden ist. Danach werden R, G und B so behandelt, als ob sie rot, grün und blau oder alternativ einen roten Signalwert, einen grünen Signalwert oder einen blauen Signalwert darstellen.
  • Das Verhältnis zwischen dem Filter der CCD 101 und der Interpolation durch den Pixelinterpolator 104 wird nun beschrieben. 2 ist eine konzeptionelle Ansicht eines Lichtempfangsabschnitts der CCD 101. Die R-, G- und B-Filter werden in einem festen Muster in dem Lichtempfangsabschnitt festgelegt, und Farbdifferenzen werden durch diese Filter identifiziert. Bemerkenswert ist, dass es normal ist, mehr Filter für grüne Pixel bereitzustellen, für die das menschliche Auge hochempfindlich ist, als für andere Farben. Die Suffixe werden als Identifizierer zum identifizieren einer Position (Filternummer) verwendet. Bemerkenswert ist ebenso, dass Filternummern nur für den mittigen Abschnitt der Figur bereitgestellt werden.
  • Ein Wert R (G0) für ein rotes R-Interpolationssignal und ein Wert B (G0) für ein blaues B-Interpolationssignal bei der Position G0 werden berechnet, indem die folgende Gleichung (1) verwendet wird: R (G0) = (R0 + R2)/2 B (G0) = (B0 + B1)/2 (1)
  • Die Werte G (R0), B (R0), G (B0) und R (B0) für das grüne G-Interpolationssignal bei den Positionen R0 und B0 werden berechnet, indem die folgende Gleichung (2) verwendet wird: G (R0) = (G0 + G1 + G2 + G5)/4 B (R0) = (B0 + B1 + B4 + B5)/4 G (B0) = (G0 + G1 + G3 + G6)/4 R (B0) = (R0 + R2 + R4 + R5)/4 (2)
  • Der Pixelinterpolator 104 führt die Interpolation durch, die oben ausgedrückt ist, und zwar bei jeder Pixelposition, und gibt die interpolierten R-, G- und B-Signale für jedes Pixel aus.
  • Der Luminanzgenerator 105 erzeugt einen Wert Y für ein Luminanzsignal von jedem der interpolierten Pixel, wobei die folgende Gleichung (3) verwendet wird: Y = 0.34R + 0.55 G + 0.11B (3)
  • Ein Multiplizierer und ein Addierer sind notwendig, um die Luminanzsignalwerte zu berechnen, bei denen es sich um digitale Werte handelt, und zwar indem die Gleichung (3) verwendet wird. Jedoch ist es durch Annähern der Gleichung (3) unter Verwendung der folgenden Gleichung (4) möglich, den Luminanzgenerator 105 nur mit einem Addierer aufzubauen. Y = (2/8) R + (5/8) G + (1/8) B (4)
  • Infolgedessen ist es möglich, wenn diese Gleichung (4) verwendet wird, um die Werte für das Luminanzsignal zu berechnen, den Luminanzwerte Y mit einem einfachen Schaltungsaufbau zu berechnen. Dementsprechend ist es möglich, eine digitale Kamera mit niedrigen Schaltungskosten und einer hervorragenden Berechnungsgeschwindigkeit und niedrigem Leistungsverbrauch bereitzustellen.
  • Hochpass-Abschnitte der Bilddaten des Luminanzsignalwertes Y werden durch den Aperturkorrigierer 106 verbessert. Der Aperturkorrigierer wird durchgeführt, indem ein herkömmlicher Hochpass-Verbesserungsfilter der Größe 5 × 5 verwendet wird. Nach der Hochpass-Verbesserung werden die Signale für den Luminanzwert zeitlich vorübergehend in dem Rahmenspeicher 107 gespeichert.
  • Die CPU 108 berechnet die Blockgröße und das Abtastintervall (Abtastzyklus). Der Blockpuffer 109, der unten beschrieben ist, der Berechner 120 für den mittleren Luminanzwert und andere Schaltungen und Glieder der digitalen Kamera 100 werden ebenso durch die CPU 108 gesteuert. Weil die Bildgröße des mehrwertigen Bildes durch die Größe der CCD bestimmt wird (d. h. durch die Anzahl der Pixel), berechnet die CPU 108 die notwendige Blockgröße und das Abtastintervall (Abtastzyklus), um das Mehrwertgebilde basierend auf den Bilddaten zu binärisieren.
  • Eine Ungleichmäßigkeit der Luminanzwerte, die durch das optische System der digitalen Kamera 100 verursacht werden (zum Beispiel der Linse), unterscheiden sich in Abhängigkeit von der Position und der Stärke der Lichtquelle, doch gilt als Regel, dass der mittlere Bereich eines Bildes hell ist, während das Bild dazu neigt, umso dunkler zu werden, je weiter es sich seinem Rand nähert. Dementsprechend berechnet die CPU 108 das Bildunterteilungsmuster, wobei eine periphere Lichtreduktion des optischen Systems in Betracht gezogen wird. Bemerkenswert ist, dass ein Unterteilungsmuster aus einem festen Blockunterteilungsmuster ausgewählt wird, das in einem nicht gezeigten Speicherabschnitt oder dergleichen festgelegt ist.
  • 3A und 3B zeigen Beispiele von Unterteilungen mehrwertiger Bilder in Blöcke. Zusätzlich zu einer normalen Unterteilung in rechteckige Formen zeigt 3A ein Beispiel, wo ein mehrwertiges Bild in eine Kombination von Quadraten, Rechtecken und Dreiecken punktsymmetrisch um die Mitte des Bildes (die Linsenmitte) unterteilt wird. Im Gegensatz hierzu zeigt 3B ein Beispiel, wo ein mehrwertiges Bild auf der Grundlage konzentrierter Kreise um die Mitte des Bildes herum aufgeteilt wird. Durch Unterteilen des Bildes in Blöcke, wobei das optische System gebührend berücksichtigt wird, kann die Helligkeit eines jeden Blockes gleichförmig gemacht werden. Da darüber hinaus Binärisierungs-Schwellenwerte für Blockeinheiten festgelegt werden, wie unten beschrieben ist, wird eine Binärisierung mit hoher Bildqualität eines mehrwertigen Bildes möglich. Bemerkenswert ist, dass bei der unten gegebenen Beschreibung das Bild in quadratische Blöcke unterteilt wird, um die Beschreibung zu vereinfachen.
  • Der Blockpuffer 109 liest aus dem Rahmenspeicher 107, der auch als Vollbildspeicher oder Framen-Speicher bezeichnet werden kann, ein Bild in die Blockeinheiten des Blockunterteilungsmusters, das durch die CPU 108 bestimmt wird, und speichert temporär das Bild. Bemerkenswert ist, dass Blöcke, die in dem Blockpuffer 109 gespeichert sind, als Objektblöcke bezeichnet werden (d. h. diese Blöcke sind das Objekt der darauffolgenden Verarbeitung).
  • Der Berechner 120 für den mittleren Luminanzwert erfasst Pixel von Bildern, die in dem Blockpuffer 109 gespeichert sind, und zwar gemäß einem vorbestimmten Abtastzyklus bzw. Erfassungszyklus, und berechnet den mittleren Luminanzwert. 4A und 4B zeigen Beispiele von Abtastintervallen, bei denen die Pixel in den Blöcken abgetastet werden. 4A zeigt einen Zustand, wenn die Größe des Bildes 1280 Pixel mal 960 Pixel beträgt, und die CPU 108 setzt die Blockgröße bei 64 Pixel mal 64 Pixel und den Abtastzyklus bei 2 an (4A zeigt nur eine Gruppe von 9 Pixel mal 8 Pixel eines Blockes). Im Gegensatz hierzu zeigt die 4B einen Zustand, wenn die Größe des Bildes 2560 Pixel mal 1920 Pixel beträgt, und die CPU 108 setzt die Blockgröße mit 128 Pixel mal 128 Pixel und den Abtastzyklus mit 4 fest (4B zeigt eine Gruppe von 9 Pixel mal 8 Pixel eines Blockes).
  • In Übereinstimmung mit der Verarbeitungsleistungsfähigkeit ist es, während der Leistungsverbrauch betrachtet wird, ebenso für die CPU 108 möglich, als fest eine Gesamtanzahl von Blöcken für die Größe des Bildes, das zu binärisieren ist, oder ein Abtastintervall innerhalb eines Blockes festzulegen. Dementsprechend kann, selbst wenn die Größe des Bildes größer ist (d. h. selbst wenn die Gesamtanzahl der Pixel größer ist), die Abtastzahl bzw. Erfassungszahl fixiert werden, und die Verarbeitungszeit, bis der Binärisierungs-Schwellenwert bestimmt wird, kann verkürzt werden. Folglich ist eine Binärisierungsverarbeitung mit niedrigem Leistungsverbrauch möglich. Bemerkenswert ist, dass die CPU 108 das Abtastintervall mit Einheiten eines Blockes festlegen kann.
  • 5 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel des Aufbaus des Berechners 120 für einen mittleren Luminanzwert zeigt. Der Luminanzwert (hier als v festgelegt) der Pixel, die durch die CPU 108 abgetastet werden, wird mit einem niedrigen Luminanz-Schwellenwerte (hier festgelegt bei thl (i, j) (thl (i, j ist ein Index; der die Blocknummer darstellt, und dieser Block wird bei B (i, j) festgelegt))) durch einen Komparator bzw. Vergleicher 501 verglichen. Wenn der Luminanzwert v der abgetasteten Pixel größer als der niedrige Luminanz-Schwellenwert thl (i, j) ist, gibt der Vergleicher 501 einen Signalwert von 1 aus, und wenn der Luminanzwert v der abgetasteten Pixel niedriger als der niedrige Luminanz-Schwellenwerte thl (i, j) ist, gibt der Vergleicher 501 einen Signalwert von 0 aus.
  • Falls ein Signalwert von 1 ausgegeben wird, wird ein Gatter bzw. Gate geöffnet, und der Luminanzwert v wird in den Addierer 506 eingegeben. Der Addierer 506 addiert einen Wert eines Additionsergebnisregisters 502 (der im Folgenden als sumv bezeichnet wird) zu dem eingegebenen Luminanzwert v der Pixel, und das Additionsergebnisregister 502 speichert das neue Additionsergebnis. Der Signalwert von 1 von dem Vergleicher 501 wird ebenso zu einem Zähler 503 übertragen, der die Anzahl der Luminanzwerte v (die im Folgenden als num bezeichnet werden) zählt, die durch das Gatter 507 gelangen müssen.
  • Die obige Verarbeitung kann als ein Algorithmus in einer mathematischen Gleichung durch die folgende Gleichung (5) ausgedrückt werden. falls v > thl (i, j) dann sumv = sumv + v num = num + 1 weiter sumv = sumv num = num (5)
  • Falls, als Ergebnis der Erhöhung, der Zähler 503 in einem Zustand platziert wird, wo die Anzahl der Stellen bzw. Ziffern ständig zunimmt (d. h. in einem Zustand, wo der Zähler als Zweierpotenz ausgedrückt wird), wird das Gate 508 geöffnet, und die Summe der Luminanzwerte v (sumv), die in dem Additions-Ergebnisregister 502 gehalten wird, wird zu einem Schieberegister 504 übertragen. Eine Bit-Position, die mit einer 1 in dem Zähler 503 beginnt, wird nach rechts um einen Umfang von –1 verschoben. Nachdem die Verarbeitung für alle Pixel in einem Block vollendet worden ist, wird der Wert, der in dem Schieberegister 504 gespeichert ist, als ein mittlerer Luminanzwert ave (i, j) ausgegeben. Der mittlere Luminanzwert wird nämlich durch die folgende Gleichung (6) berechnet: ave (i, j) = sumv'/num' (6)
  • Hier ist num' ein numerischer Wert, der weniger als die Abtastzahl beträgt, die in dem Block B (i, j) abgetastet bzw. erfasst wurde, und stellt den größten Wert einer Zahl dar, die als Zweierpotenz dargestellt wird, während sumv' den Wert darstellt, der in dem Additions-Ergebnisregister 502 gehalten wird, wenn num' gezählt wird.
  • Der Einsteller 121 für den niedrigen Luminanz-Schwellenwert multipliziert einen vorbestimmten Koeffizienten mit dem mittleren Luminanzwert ave (i – 1, j) des vorhergehenden benachbarten Blocks (d. h. falls der aktuelle Block B (i, j) beträgt, dann beträgt der vorhergehende benachbarte Block B (i – 1, j)) und berechnet den niedrigen Luminanzwert thl (i, j), der in dem Berechner 120 für den mittleren Luminanzwert zu verwenden ist. Falls der vorbestimmte Koeffizient als Ca = 1/4 genommen wird (1/Zweierpotenz), dann wird der Einsteller 121 für den niedrigen Luminanzwert ein Wert, von dem die 2 Bits niedriger Ordnung von ave (i, j) entfernt werden und folglich keine spezielle Schaltung erforderlich ist und der Schaltungsaufbau vereinfacht werden kann. Darüber hinaus wird eine Hochgeschwindigkeitsverarbeitung mit einem niedrigen Leistungsverbrauch möglich. Die Berechnung, die oben beschrieben wurde, kann durch die folgende Gleichung (7) dargestellt werden: thl (i, j) = ave (i – 1, j) × Ca (7)
  • In diesem Fall wurde der mittlere Luminanzwert ave nur eines benachbarten Blockes verwendet, wenn der niedrige Luminanz-Schwellenwert thl berechnet wurde, jedoch ist es abhängig von dem Typ der Blockunterteilung ebenso möglich, den mittleren Luminanzwert ave aller benachbarter Blöcke zu verwenden (zum Beispiel jene Blöcke oberhalb, unterhalb, auf der linken Seite und auf der rechten Seite).
  • Die Einstellschaltung 122 für den Binärisierüngs-Schwellenwert verwendet den mittleren Luminanzwert ave (i, j), der durch den Berechner 120 für den mittleren Luminanzwert berechnet wird, um einen Binärisierungs-Schwellenwert TH (i, j) einzustellen, der zur Binärisierung eines mehrwertigen Bildes zu verwenden ist. Der Binärisierungs-Schwellenwert TH (i, j) wird festgelegt, indem der mittlere Luminanzwert ave (i, j) durch zum Beispiel einen vorbestimmten Koeffizienten Cb festgelegt wird. In derselben Art und Weise wie bei der Einstellschaltung 121 für den niedrigen Luminanz-Schwellenwert kann, falls Cb als x/16 festgelegt wird oder Cb als x/8 festgelegt wird (wobei x ein vordeifinierter Wert ist, der eine natürliche Zahl darstellt, die nicht größer als der Nenner ist), dann die Einstellschaltung 122 für den Binärisierungs-Schwellenwert strukturiert werden, indem nur ein Addierer verwendet wird. Dementsprechend kann der Schaltungsaufbau vereinfacht werden, und eine Hochgeschwindigkeitsverarbeitung mit niedrigem Leistungsverbrauch wird möglich. Falls das Obige als eine mathematische Gleichung dargestellt wird, wird die folgende Gleichung (8) erhalten: TH (i, j) = ave (i, j) × Cb (8)
  • Der Binärisierer 123 vergleicht jedes Pixel des Blockpuffers 109 mit dem Binärisierungs-Schwellenwert TH und führt eine Binärisierung durch. Das Binärisierungsbild wird einer Bildkompression unterzogen, die für ein binäres Bild, wie zum Beispiel MH oder MR geeignet ist, und zwar in dem Kompressor 124. Das komprimierte Bild wird dann in dem Bildspeicher 125 gespeichert.
  • Bei der obigen Beschreibung entspricht die CPU 108 der Blockunterteilungseinheit und der Abtasteinheit bzw. Erfassungseinheit; die CCD 101, der A/D-Wandler 102, der Weißabgleicheinsteller 103, die Pixelinterpolator 104, der Luminanzgenerator 105 und der Aperturkorrektur 106 entsprechen der Ausgabeeinheit für den Luminanzwert; die Einstellschaltung 122 für den Binärisierungs-Schwellenwert entspricht der Einstelleinheit für den Binärisierungs-Schwellenwert; der Binärisierer 123 entspricht der Binärisierungseinheit; der Einsteller 121 für den niedrigen Luminanz-Schwellenwert entspricht der Einstelleinheit für den niedrigen Luminanz-Schwellenwert; der Rahmenspeicher 107, der Blockpuffer 109 und die CPU 108 entsprechen der Objektblock-Auswähleinheit; der Vergleicher 501 entspricht der Entfernungseinheit für den niedrigen Luminanzwert, und der Berechner 120 für den mittleren Luminanzwert entspricht der Berechnungseinheit für den mittleren Luminanzwert.
  • Als Nächstes wird der Ablauf der Bearbeitung, soweit es die Binärisierung eines mehrwertigen Bildes betrifft, beschrieben. 6 ist ein Flussdiagramm, das den Fluss von Bilddaten zeigt, die eine Verarbeitung durchführen, bis ein mehrwertiges Bild binärisiert wird.
  • Die CPU 108 liest die Größe eines mehrwertigen Bildes, das in dem Rahmenspeicher 107 gespeichert ist (Schritt S601). Bemerkenswert ist, dass es ebenso möglich ist, eine Information von einer voreingestellten Anzahl von Pixel in der digitalen Kamera 100 oder von der CCD 101 oder dergleichen zu verwenden, anstatt von dem Rahmenspeicher 107. Als Nächstes setzt in Übereinstimmung mit der Bildgröße die CPU 108 den Abtastzyklus fest (Schritt S602).
  • Auf der Grundlage der Bildgröße, die in dem Schritt S601 gelesen wird, und des Abtastzyklus, der in dem Schritt S602 festgelegt wird, legt die CPU 108 die Blockgröße, die Gestalt und das Unterteilungsmuster fest (Schritt S603), weil die Anzahl der Pixel, die von der CCD 101 ausgegeben werden, fest bleibt oder es sich um eine geschätzte Pixelanzahl, wie zum Beispiel 640 × 480 Pixel oder 800 × 600 Pixel handelt, die durch einen Einstellmodus spezifiziert wird, ist es ebenso möglich, dass die CPU 108 einen vorbestimmten Abtastzyklus und eine vorbestimmte Blockgestalt auswählt.
  • Als Nächstes wird ein einzelner Block B (i, j) von der Vielzahl der erzeugten Blöcke festgelegt, und die Bildinformation wird zu dem Blockpuffer 109 übertragen (Schritt S604). Die Pixel (Luminanzwerte) werden dann von dem Block B (i, j) in Übereinstimmung mit dem Abtastzyklus abgetastet, der in dem Schritt S602 festgelegt wird (Schritt S605). Als Nächstes wird auf der Grundlage des mittleren Luminanzwertes ave (i-1, j) des benachbarten Blockes B (i-1, j), der in der vorhergehenden Routine berechnet wurde, ein niedriger Luminanz-Schwellenwert thl (i, j) für die Blöcke B (i, j) berechnet, und Luminanzwerte, die nicht den niedrigen Luminanz-Schwellenwert thl (i, j) erreichen, werden dann von den Luminanzwerten der abgetasteten Pixel entfernt (Schritt S606). Das Entfernen der niedrigen Luminanzpixel im Schritt S606 hilft bei einer Binärisierungsverarbeitung hoher Qualität.
  • Unter Verwendung der Luminanzwerte, von denen die niedrigen Luminanzwerte entfernt worden sind, wird der mittlere Luminanzwert ave (i, j) des Blockes B (i, j) berechnet (Schritt S607). Der Binärisierungs-Schwellenwert TH (i, j) für den Block B (i, j) wird dann auf der Grundlage des mittleren Luminanzwertes ave (i, j) berechnet (Schritt S608). Der Binärisierungs-Schwellenwert TH (i, j) wird dann verwendet, um alle Pixel (die als g (x, y) verwendet werden) des Blockes B (i, j) zu binärisieren, der in dem Blockpuffer 109 gespei chert ist (Schritt S609). Bemerkenswert ist, dass x und y natürliche Zahlen sind, die die Position eines jeden Pixels innerhalb des Blockes darstellen.
  • Als Letztes wird eine Bestimmung durchgeführt, ob oder nicht die Binärisierungsverarbeitung für alle Blöcke vollendet worden ist (Schritt S610). Wenn alle Blöcke binärisiert worden sind (d. h. das Ergebnis der Bestimmung im Schritt S610 ist JA), dann endet die Verarbeitung. Falls nicht alle Blöcke binärisiert worden sind (d. h. das Ergebnis des Bestimmungsschrittes im Schritt S610 ist NEIN), wird ein Block, der benachbart zu dem Block B (i, j) ist (zum Beispiel der Block B (i + 1, j)) festgelegt; und Schritte S604 bis S610 werden wiederholt.
  • Bei der ersten Ausführungsform wurde ein Beispiel beschrieben, wenn der Bild-Binärisierungsapparat der vorliegenden Erfindung bei einer digitalen Kamera verwendet wurde. Die Blockunterteilung wird durchgeführt, um der Bildgröße und dem optischen System zu entsprechen, und Abtastungen der Luminanzwerte werden von den Blöcken extrahiert. Deswegen und weil ein niedriger Schwellenwert für die Luminanz-Binärisierung unter Berücksichtigung der umgebenden Blöcke festgelegt ist und die Binärisierung basierend darauf durchgeführt wird, ist es, selbst wenn alle Pixel innerhalb eines Blockes Teil eines großen Zeichens bzw. Schriftzeichens sind oder falls die Helligkeit zwischen Blöcken sich abrupt ändert, möglich, einen geeigneten mittleren Luminanzwert zu berechnen und eine schnelle Binärisierung eines Bildes mit hoher Qualität bei niedrigem Leistungsverbrauch durchzuführen. Dies ermöglicht wiederum, dass die nutzbare Dauer der Batterie der digitalen Kamera verlängert werden kann.
  • Die zweite Ausführungsform, die unten erläutert wird, betrifft einen Bild-Binärisierungsapparat der vorliegenden Erfindung, der bei einer digitalen Kamera verwendet wird. Die 7 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel des Apparataufbaus zeigt, und zwar von der Bildeingabe, bis ein binärisiertes Bild in einer digitalen Kamera aufgezeichnet wird, wobei ein CMOS-Sensor in dem Bildeingabeabschnitt verwendet wird. Bemerkenswert ist, dass bei der vorliegenden Ausführungsform jenen strukturellen Abschnitten, die mit jenen der ersten Ausführungsform identisch sind, die selben Symbole bzw. Bezugszeichen gegeben werden und eine detaillierte Beschreibung deshalb weggelassen wird. Hier werden hauptsächlich jene Abschnitte beschrieben, die sich von jenen der ersten Ausführungsform unterscheiden.
  • Die digitale Kamera 700 wird mit einem CMOS-Sensor 701 in dem Bildeingabeabschnitt versehen. Infolgedessen ist der CMOS-Sensor 701 anders als die CCD 101 (siehe 1), die nur eine Rasterabtastung durchführen kann, dazu in der Lage, einen zufälligen Zugriff durchzuführen, und sie kann ein Lesen in Blockeinheiten durchführen. Deshalb ist der Rahmenspeicher 107 nicht erforderlich, und die Schaltungsstruktur kann vereinfacht werden. Anders als die CCD 101, die eine getrennte Leistungsquelle für die CMOS-integrierten Schaltungen benötigt, die die anderen Schaltungen der digitalen Kamera 700 bilden, verwendet der CMOS 701 die selbe Leistungsquelle wie die integrierten CMOS-Schaltungen, wodurch der Leistungsverbrauch reduziert wird. Weil die Größe der Schaltung, die die digitale Kamera 700 ausmacht, ebenso reduziert wird, ist sie folglich praktischer als ein System, das eine CCD verwendet, und zwar im Hinblick auf den Leistungsverbrauch, die Verarbeitungsgeschwindigkeit und die Kosten. Bemerkenswert ist, dass ein CMOS-Sensor bei der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird, jedoch kann ein anderer Bild-Binärisierungsapparat, der einen durch einen blockzugreifbaren Bildeingabeabschnitt aufweist, ebenso verwendet werden.
  • Bei dieser dritten Ausführungsform wird eine Beschreibung dahingehend gegeben, wenn ein Bild-Binärisierungsapparat bei einer digitalen Kamera verwendet wird, der Binärisierungs-Schwellenwerte berechnet, die für jeden Pixel bei einem vorbestimmten Block anzuwenden sind, und der die Bilddaten für jedes Pixel berechnet. 8 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel des Apparataufbaus der digitalen Kamera zeigt, die Binärisierungs-Schwellenwerte berechnet, die für jeden Pixel anzuwenden sind, und die die Bilddaten für jedes Pixel berechnet. Bemerkenswert ist, dass bei der vorliegenden Ausführungsform jene strukturelle Abschnitte, die identisch mit jenen bei der ersten Ausführungsform sind, mit denselben Bezugszeichen bzw. Symbolen bezeichnet sind und eine detaillierte Beschreibung davon weggelassen wird. Hier werden hauptsächlich jene Abschnitte beschrieben, die sich von jenen der ersten Ausführungsform unterscheiden.
  • Die digitale Kamera 800 wird mit einer Einstellschaltung 801 für einen Block-Binärisierungs-Schwellenwert versehen, in die mittlere Luminanzwerte eingegeben werden, die von dem Berechner 120 für den mittleren Luminanzwert ausgegeben werden, und die Binärisierungs-Schwellenwerte ausgibt, die für jeden Block anzuwenden sind (diese werden im Folgenden als Block-Binärisierungs-Schwellenwerte bezeichnet); einem Speicher 802 zum Speichern der Block-Binärisierungs-Schwellenwerte; und einem Binärisierungs-Schwellenwert-Interpolator 803, der Binärisierungs-Schwellenwerte festlegt, die für jedes einzelne Pixel in einem vorbestimmten Block anzuwenden sind, und zwar auf der Grundlage der Block-Binärisierungs-Schwellenwerte. Abgesehen hiervon ist der Aufbau derselbe, wie jener der digitalen Kamera 100 der ersten Ausführungsform. Bemerkenswert ist, dass ein Abschnitt zum Erzeugen von Farbdifferenzsignalen weggelassen wird.
  • Die Einstellschaltung 801 für den Block-Binärisierungs-Schwellenwert ist mit der Einstellschaltung 122 für den Binärisierungs-Schwellenwert der digitalen Kamera 100 identisch (siehe 1) und gibt Block-Binärisierungs-Schwellenwerte für Objektblöcke zur Speicherung in dem Speicher 802 aus. Die Einstellschaltung 801 für den Block-Binärisierungs-Schwellenwert berechnet Block-Binärisierungs-Schwellenwerte für alle Blöcke, die sequenziell in dem Speicher 802 zu speichern sind.
  • Der Interpolator 803 für den Binärisierungs-Schwellenwert verwendet die Block-Binärisierungs-Schwellenwerte aller Blöcke, die in dem Speicher 802 gespeichert sind, um die Binärisierungs-Schwellenwerte festzulegen, die für jeden Pixel bei einem vorbestimmten Bereich anzuwenden sind. Bemerkenswert ist, dass bei der im Folgenden gegebenen Beschreibung der Ausdruck Interpolationsblock sich auf einen vorbestimmten Bereich bezieht, wobei für jeden diesen bildenden Pixel ein Binärisierungs-Schwellenwert festgelegt wird. Eine Beschreibung wird nun über das Wesen der Berechnung der Binärisierungs-Schwellenwerte gegeben, die auf jeden Pixel in dem Interpolationsblock anzuwenden sind. 9A und 9B sind erläuternde Diagramme, die die Berechnung von Binärisierungs-Schwellenwerten zusammenfassen, die für jeden Pixel innerhalb eines Interpolationsblocks anzuwenden sind. 9A zeigt das Verhältnis zwischen Objektblöcken und einem Interpolationsblock, und 9B zeigt die Berechnung der Binärisierungs-Schwellenwerten, die für jeden Pixel innerhalb eines Interpolationsblockes anzuwenden sind.
  • Wie klar in 9A gezeigt ist, überbrückt der Interpolationsblock BH vier benachbarte Objektblöcke Ba, Bb, Bc und Bd. Die Binärisierungs-Schwellenwerte der Objektblöcke Ba, Bb, Bc und Bd werden jeweilig als a, b, c und d festgelegt. Der Binärisierungs-Schwellenwert-Interpolator 803 verbindet die Block-Binärisierungs-Schwellenwerte a, b, c und d, um die Binärisierungs-Schwellenwerte zu berechnen, die für jeden Pixel innerhalb des Interpolationsblockes BH anzuwenden sind.
  • Im Folgenden wird eine Beschreibung für das Verfahren der Berechnung von Binärisierungs-Schwellenwerten gegeben, die für jeden Pixel bp innerhalb des Interpolationsblockes BH anzuwenden sind, wobei auf 9B Bezug genommen wird. Man nimmt an, dass die Gestalt des Interpolationsblockes BH rechteckig ist, wobei die Größe (die Anzahl der Pixel) davon als xbnum in der horizontalen Richtung und als ybnum in der vertikalen Richtung festgelegt wird. Die Position des Pixel bp wird als (m, 1) festgelegt. Zu dieser Zeit kann man annehmen, dass der Wert a bei dem Punkt (0, 0) des Interpolationsblockes BH ist, der Wert b bei dem Punkt (xbnum 0) des Interpolationsblockes BH ist, der Wert c bei dem Punkt (0, ybnum) des Interpolationsblockes BH ist und der Wert d bei dem Punkt (xbnum, ybnum) des Interpolationsblockes BH ist. Die Fläche zwischen diesen Punkten wird linear angenähert.
  • Falls der temporäre Schwellenwert auf der Grenzlinie an der linken Seite des Interpolationsblockes BH als leffth genommen wird und der temporäre Schwellenwert auf der Grenzlinie auf der rechten Seite des Interpolationsblockes BH als rightth genommen wird, dann kann zuerst die folgende Gleichung (9) angewendet werden: leftth = (a (ybnum – 1) + c1)/ybnum rightth = (b (ybnum – 1) + d1)/ybnum (9)
  • Als Nächstes wird, falls man annimmt, dass der Punkt (0, 1) den Wert leftth hat und der Punkt (xbnum, 1) den Wert rightth hat, dann wird der Binärisierungs-Schwellenwert th (m, 1), der auf die Pixel bp anzuwenden ist, linear angenähert, indem die folgende Gleichung (10) verwendet wird: th (m, 1) = (leftth (xbnum – m) + rightth × m)/xbnum (10)
  • Bemerkenswert ist, dass, wenn der Interpolationsblock BH sich bei der Kante bzw. dem Rand des gesamten Bildes befindet, es nur einen oder zwei benachbarte Objektblöcke gibt. In diesem Fall können durch Substitution der erhaltenen Block-Binärisierungs-Schwellenwerte für die nicht verfügbaren Schwellenwerte für die Block-Binärisierung die Gleichungen (9) und (10) verwendet werden. Zum Beispiel sind an der oberen linken Kante bzw. dem oberen linken Rand des Bildes der einzige erhältliche Schwellenwert für die Block-Binärisierung d und die Schwellenwerte a, b und c für die Block-Binärisierung sind nicht erhältlich. Demzufolge wird in diesem Fall der Wert d für a, b und c substituiert.
  • In den Binärisierer 123 werden die Luminanzwerte der Pixel bp in dem Interpolationsblock, der von dem Rahmenspeicher 107 oder dem Blockpuffer 109 erhalten wird, mit dem Binärisierungs-Schwellenwerten für die Pixel bp verglichen, die durch den Interpolator 803 für die Binärisierungs-Schwellenwerte berechnet, und die Binärisierung der Luminanzwerte des Interpolationsblockes BH wird durchgeführt. Eine Bildkompression, die für ein binärisiertes Bild, wie zum Beispiel MH oder MMR wird mit dem binärisierten Bilddaten durchgeführt, indem der Kompressor 124 in derselben Art und Weise wie bei der ersten Ausführungsform verwendet wird.
  • Als Nächstes wird eine Beschreibung des Prozessablaufs gegeben, bis ein mehrwertiges Bild bei der vorliegenden Ausführungsform binärisiert wurde. 10 ist ein Flussdiagramm, das den Fluss der Bilddatenverarbeitung zeigt, bis das mehrwertige Bild binärisiert wurde. Die CPU 108 liest die Größe des mehrwertigen Bildes, die bzw. das in dem Rahmenspeicher 107 gespeichert wurde (Schritt S1001). Bemerkenswert ist, dass es möglich ist, die Information von der CCD 101 zu verwenden oder eine Pixelzahl, die in der digitalen Kame ra 100 voreingestellt wurde, oder dergleichen, und zwar anstatt von dem Rahmenspeicher 107. Als Nächstes setzt in Übereinstimmung mit der Bildgröße die CPU 108 den Abtastzyklus bzw. Erfassungszyklus fest (Schritt S1002).
  • Auf der Grundlage der Bildgröße, die im Schritt S1001 gelesen wurde, und des Abtastzyklus, der im Schritt S1002 festgelegt wurde, legt die CPU 108 die Blockgröße, Gestalt und das Unterteilungsmuster fest (Schritt S1003). Weil die Anzahl der Pixel, die von der CCD 101 ausgegeben werden, festbleiben oder es sich um eine Pixelanzahl wie zum Beispiel 640 × 480 Pixel oder 800 × 600 Pixel handelt, die durch einen Umschaltmodus spezifiziert wurden, ist es ebenso für die CPU 108 möglich, einen vorbestimmten Abtastzyklus oder eine Blockgestalt auszuwählen.
  • Als Nächstes wird ein einzelner Block B (i, j) von der Vielzahl der Blöcke festgelegt, die erzeugt wurden, und Bildinformation wird zu dem Blockpuffer 109 übertragen (Schritt S1004). Pixel (Luminanzwerte) werden dann von dem Block B (i, j) in Übereinstimmung mit dem Abtastzyklus abgetastet bzw. erfasst, der in dem Schritt S1002 festgelegt wurde (Schritt S1005). Als Nächstes wird auf der Grundlage des mittleren Luminanzwertes ave (i-1, j) des benachbarten Blockes B (i – 1, j), der bei der vorhergehenden Routine berechnet wurde, der Luminanz-Schwellenwert thl (i, j) für den Block B (i, j) berechnet. Die Luminanzwerte, die nicht den niedrigen Luminanz-Schwellenwert thl (i, j) erreichen, werden dann von den Luminanzwerten der abgetasteten Pixel entfernt (Schritt S1006). Das Entfernen der niedrigen Luminanzpixel im Schritt S1006 hilft einen Binärisierungsprozess hoher Qualität zu erzielen.
  • Unter Verwendung der Luminanzwerte, von denen die niedrigen Luminanzwerte entfernt worden sind, wird der mittlere Luminanzwert ave (i, j) des Blockes B (i, j) berechnet (Schritt S1007). Der Schwellenwert TH (i, j) für die Block-Binärisierung für den Block B (i, j) wird dann auf der Grundlage des mittleren Luminanzwertes ave (i, j) berechnet (Schritt S1008). Der berechnete Block-Binärisierungs-Schwellenwert TH wird dann in dem Speicher 802 gespeichert (Schritt S1009). Eine Bestimmung wird dann dahingehend durchgeführt, ob oder ob nicht die Schwellenwerte für die Block-Binärisierung für alle Blöcke berechnet worden sind (Schritt S1010). Falls die Berechnungen nicht vollendet worden sind (d. h. falls das Ergebnis der Bestimmung im Schritt S1010 NEIN ist), wird ein Block benachbart zu dem Block B (i, j) (zum Beispiel der Block B (i + 1, j)) festgelegt, und die Schritte S1004 bis S1010 werden wiederholt.
  • Wenn Schwellenwerte für die Block-Binärisierung für alle Blöcke berechnet worden sind (das Ergebnis der Bestimmung im Schritt S1010 ist JA), wird ein Interpolationsblock festgelegt (Schritt S1011). Dieser Interpolationsblock ist dazu geeignet, eine Teilbinärisierung hoher Qualität durchzuführen oder etwas Ähnliches und kann im Voraus von dem Benutzer festgelegt werden oder kann durch eine geeignete Modusumschaltung festgelegt werden, um so den mittigen Abschnitt des Bildes zu umfassen. Der Interpolator 803 für den Binärisierungs-Schwellenwert verwendet den Schwellenwert TH für die Block-Binärisierung der Objektblöcke, die durch den Interpolationsblock überbrückt werden, der im Schritt S1011 festgelegt wurde, um die Binärisierungs-Schwellenwerte th (x, y) eines jeden einzelnen Pixel innerhalb des Interpolationsblockes festzulegen (Schritt S1012). Bemerkenswert ist, dass Koeffizient f in 10 begrifflich die Gleichungen (9) und (10) darstellt, während x und y natürliche Zahlen sind, die die Positionen eines jeden Pixel in einem Bild darstellen.
  • Die Pixel (die hier als g (x, y) angenommen werden), die von dem Rahmenspeicher 107 gelesen wurden, werden binärisiert, und zwar durch den Binärisierer 123, wobei die Binärisierungs-Schwellenwerte verwendet werden, die in dem Schritt S1011 berechnet wurden (Schritt S1013). Als Nächstes wird eine Bestimmung dahingehend durchgeführt, ob oder ob nicht eine Binärisierungsverarbeitung mit allen Pixeln durchgeführt worden ist (S1014). Falls eine Binärisierungsverarbeitung nicht mit allen Pixeln durchgeführt worden ist (d. h. falls das Ergebnis der Bestimmung im Schritt S1014 NEIN ist), dann wird der Pixel benachbart zu dem Pixel g (x, y) (zum Beispiel der Pixel g (x + 1, y)) festgelegt, und die Schritt S1012 bis S1014 werden wiederholt. Falls die Bestimmung dahingehend durchgeführt wird, dass der Binärisierungsprozess vollendet worden ist, und zwar für alle Pixel (d. h. falls das Ergebnis der Bestimmung im Schritt S1014 JA ist), wird eine Bestimmung dahingehend durchgeführt, ob oder ob nicht der Binärisierungsprozess bzw. die Binärisierungsverarbeitung für alle Interpolationsblöcke vollendet worden ist (Schritt S1015). Falls die Binärisierungsverarbeitung nicht vollendet worden ist (d. h. falls das Ergebnis der Bestimmung im Schritt S1015 NEIN ist), dann werden die Schritte S1011 bis S1015 wiederholt. Wenn die Binärisierungsverarbeitung vollendet worden ist (wenn das Ergebnis der Bestimmung im Schritt S1015 JA ist), dann endet der Prozess.
  • Bei der dritten Ausführungsform wird die Blockunterteilung durchgeführt, und zwar so, dass sie der Bitgröße und dem optischen System entspricht, und Abtastungen bzw. Erfassungen der Luminanzwerte werden von den Blöcken extrahiert. Deswegen und weil ein niedriger Schwellenwert für die Luminanz-Binärisierung unter Berücksichtigung der umgebenden Blöcke festgelegt wurde und die Binärisierung basierend darauf durchgeführt wird, und zusätzlich weil die Binärisierung durchgeführt wird, indem Binärisierungs-Schwellenwerte festgelegt werden, die auf jeden Pixel in einem Interpolationsblock anzuwenden sind, wobei die obigen Block-Binärisierungs-Schwellenwerte verwendet werden, wird eine Bildverarbeitung hoher Qualität möglich, indem die digitale Kamera der ersten Ausführungsform verwendet wird. Insbesondere wenn ein Notizblock bzw. ein Notizzettel oder dergleichen fotografiert wird, ist es, wenn alle Zeichen klein sind oder wenn Zeichen in einem Abschnitt des Bereichs bzw. der Fläche klein sind, möglich, eine partielle Binärisierung bei jenen Stellen mit hoher Qualität durchzuführen.
  • Die dritte Ausführungsform, die unten erläutert wird, betrifft einen Bild-Binärisierungsapparat der vorliegenden Erfindung, der einen CMOS-Sensor verwendet, wenn Binärisierungs-Schwellenwerte berechnet werden, die auf jedes Pixel eines vorbestimmten Blocks anzuwenden sind, und der die Binärisierung der Bilddaten für jedes Pixel in einer digitalen Kamera durchführt. 11 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel des Apparataufbaus einer digitalen Kamera zeigt, die einen CMOS-Sensor bei dem Bildeingabeabschnitt verwendet, die Binärisierungs-Schwellenwerte berechnet, die auf das Pixel anzuwenden sind und die eine Binärisierung der Bilddaten für jedes Pixel durchführt. Bemerkenswert ist, dass bei der vorliegenden Ausführungsform jene strukturellen Abschnitte, die zu jenen bei der dritten Ausführungsform identisch sind, dieselben Bezugszeichen haben und eine detaillierte Beschreibung davon weggelassen wird. Hauptsächlich jene Abschnitte, die sich von jenen in der dritten Ausführungsform unterscheiden, werden beschrieben.
  • Die digitale Kamera 1100 ist mit einem CMOS-Sensor 1101 bei in dem Bildeingabeabschnitt versehen. Infolgedessen ist anders als bei der CCD 101 (siehe 8), die nur eine Rasterabtastung durchführen kann, der CMOS-Sensor 1101 dazu in der Lage, wahlfrei zuzugreifen bzw. zufällig zuzugreifen, einen Block als eine einzige Einheit zu lesen, Pixelwerte für jeden Block zu lesen, Block-Binärisierungs-Schwellenwerte zu berechnen und Daten in dem Speicher 802 zu speichern. Deshalb wird der Blockpuffer 109 (siehe 8) nicht benötigt, und er Schaltungsaufbau kann vereinfacht werden.
  • Gleichzeitig werden die Pixelwerte, die pro Block gelesen werden, in Luminanzsignale konvertiert, einer Aperturkorrektur unterzogen und werden in dem Rahmenspeicher 107 gespeichert. Weiter verwendet anders als die CCD 101, die eine getrennte Leistungsquelle für die integrierten CMOS-Schaltungen benötigt, die die anderen Schaltungen der digitalen Kamera 800 bilden, verwendet der CMOS-Sensor 1101 dieselbe Leistungsquelle bzw. Stromquelle wie die integrierten CMOS-Schaltungen, wodurch der Leistungsverbrauch reduziert wird. Weil die Größe der Schaltung, die die digitale Kamera 1100 ausmacht, ebenso verringert wird, ist sie praktischer als ein System, das eine CCD verwendet, und zwar hinsichtlich des Leistungsverbrauchs, der Verarbeitungsgeschwindigkeit und der Kosten. Bemerkenswert ist, dass ein CMOS-Sensor bei der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird, jedoch kann ein anderer Bild-Binärisierungsapparat mit einem Bildeingabeabschnitt, auf dem blockweise zugegriffen werden kann, ebenso verwendet werden.
  • Bei der fünften Ausführungsform wird eine Beschreibung für den Fall gegeben, dass ein Bild-Binärisierungsapparat in einer digitalen Kamera verwendet wird, bei dem die Ausbreitung bzw. die Spanne der mittleren Luminanzwerte so beschränkt ist, dass die Werte innerhalb eines vorbestimmten Bereichs gehalten werden. 12 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel des Apparataufbaus einer digitalen Kamera zeigt, bei der die Ausbreitung bzw. die Spanne der mittleren Luminanzwerte so beschränkt ist, dass die Werte innerhalb eines vorbestimmten Bereichs gehalten werden. Bemerkenswert ist, dass jenen strukturellen Abschnitten der vorliegenden Erfindung, die identisch zu jenen der ersten Ausführungsform sind, dieselben Bezugszeichen bzw. Symbolen zugeteilt wurden und deren Beschreibung weggelassen wird.
  • Die digitale Kamera 1200 ist mit einem Begrenzer 1201 versehen, der die mittleren Luminanzwerte begrenzt, die von dem Berechner 120 für die mittleren Luminanzwerte ausgegeben werden, wobei ein voreingestellter niedriger Grenzwert verwendet wird, so dass verhindert wird, dass die mittleren Luminanzwerte, die zu niedrig sind, ausgegeben werden. Als ein Beispiel hierfür können relativ helle Zeichen bzw. Schriftzeichen in einem dunklen Bild dienen, ein spezifischeres Beispiel kann das Bild einer Katze darstellen, die mit weißer Kreide auf einer (schwarzen) Tafel gezeichnet wurde. Im Vergleich zur Fläche der Tafel ist die Fläche der weißen Kreidefigur extrem klein, jedoch ist in diesem Fall die wichtige Information des Bildes die Katze, die mit weißer Kreide gezeichnet wurde. Falls eine normale Binärisierung in diesem Fall durchgeführt wird, können die Bilddaten der Abschnitte der Tafel, außer jenen Abschnitten, die das Bild der Katze in weißer Kreide enthalten, dominant werden. Infolgedessen wird letztendlich der Binärisierungs-Schwellenwert bei den Grenzen zwischen Hell und Dunkel der schwarzen Abschnitte der Tafel festgelegt. Folglich wird das weiße Kreidebild natürlich als weiß beurteilt, jedoch werden Kreidestaub und Kreideteile (zum Beispiel eine Spur, die von einem Tafelschwamm oder dergleichen zurückgelassen wurde) ebenso als weiß beurteilt, und das Endergebnis ist, dass das Rauschen zunimmt.
  • Der Begrenzer 1201 stellt mittlere Durchschnitts-Luminanzwerte ein, so dass diese Art Rauschen nicht reproduziert wird. Insbesondere wird eine Bestimmung dahingehend gemacht, ob oder ob nicht irgendwelche mittlere Luminanzwerte innerhalb eines vorbestimmten Bereichs vorhanden sind und, falls das Ergebnis dieser Bestimmung negativ ist, dann wird der Mittelwert für den niedrigen Grenzwert oder den oberen Grenzwert jenes Bereiches substituiert. Indem der niedrigere Grenzwert (oder der obere Grenzwert) des mittleren Luminanzwertes eingestellt wird, wobei der Begrenzer 1201 verwendet wird, ist es möglich, ein binärisiertes Bild mit hohem Kontrast zu erhalten. In Abhängigkeit von dem Modus der Verwendung ist es ebenso möglich, den mittleren Luminanzwert durch einen vorbestimmten oberen Grenzwert zu beschränken, so dass ein mittlerer Luminanzwert, der zu hoch ist, nicht ausgegeben wird.
  • Bemerkenswert ist, dass bei der vorliegenden Ausführungsform eine CCD 101 verwendet wird, jedoch ist es in Abhängigkeit von dem Modus der Verwendung ebenso möglich, einen CMOS-Sensor 701 zu verwenden (siehe 7), wie dies bei der zweiten Ausführungsform der Fall ist.
  • Bei dieser sechsten Ausführungsform wird der Fall beschrieben, dass eine digitale Kamera einen Bild-Binärisierungsapparat verwendet, bei dem Binärisierungs-Schwellenwerte, die auf jedes Pixel bei einem vorbestimmten angewendet werden, berechnet werden und eine Binärisierung der Bilddaten für jedes Pixel durchgeführt wird, wobei die Ausbreitung bzw. Spanne der mittlere Luminanzwerte so begrenzt ist, dass sie innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt. 13 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiels des Aufbaus einer digitalen Kamera gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Bemerkenswert ist, dass Abschnitte des Aufbaus der vorliegenden Ausführungsform, die mit jenen der fünften Ausführungsform identisch sind, dieselben Symbole gegeben wurden und eine Beschreibung davon weggelassen wird.
  • Die digitale Kamera 1300 ist mit einem Begrenzer 1301 versehen, der die mittleren Luminanzwerte begrenzt, die von dem Berechner 120 für die mittleren Luminanzwerte ausgegeben werden, die einen voreingestellten oberen Grenzwert verwendet, so dass verhindert wird, dass mittleren Luminanzwerte, die zu niedrig sind, ausgegeben werden. Die mittleren Luminanzwerte, die von dem Begrenzer 1301 ausgegeben werden, liegen innerhalb eines vorbestimmten Bereiches. Zum Beispiel werden mittlere Luminanzwerte, die hervorragen, aufgrund dessen, dass sie durch einen reflektierten Blitz von einer Tafel oder dergleichen beeinflusst bzw. beeinträchtigt sind, so eingestellt, dass sie innerhalb eines vorbestimmten Bereiches fallen. Dementsprechend kann verhindert werden, dass Block-Binärisierungs-Schwellenwerte, die von der Einstellschaltung 801 für Block-Binärisierungs-Schwellenwerte eingestellt werden, nicht mit den Werten der anderen Blöcke übereinstimmen bzw. damit nicht konsistent sind.
  • Insbesondere werden bei der vorliegenden Ausführungsform Block-Binärisierungs-Schwellenwerte, die auf jeden Pixel bei einem Interpolationsblock anzuwenden sind, durch den Interpolator 803 für Block-Binärisierungs-Schwellenwerte berechnet, indem die Block-Binärisierungs-Schwellenwerte von Objektblöcken in der Umgebung verwendet werden.
  • Weil mittlere Luminanzwerte, die herausragen bzw. stark abweichen, durch den Begrenzer 1301 entfernt werden, kann jeder Block-Binärisierungs-Schwellenwert genauer zu dieser Zeit eingestellt werden. Infolgedessen wird eine Binärisierungsverarbeitung mit noch höherer Qualität möglich. In Abhängigkeit von dem Modus der Verwendung ist es für die mittleren Luminanzwerte ebenso möglich, durch einen niedrigeren Grenzwert beschränkt zu werden, der im Voraus so eingestellt wird, dass mittlere Luminanzwerte, die zu niedrig sind, nicht ausgegeben werden. Darüber hinaus kann der Begrenzer 1301 ebenso einen vorbestimmten Bereich einstellen, indem die Block-Binärisierungs-Schwellenwerte verwendet werden.
  • Bemerkenswert ist, dass bei der vorliegenden Ausführungsform eine CCD 101 verwendet wird, jedoch ist es in Abhängigkeit von dem Modus der Verwendung ebenso möglich, einen CMOS-Sensor 1001 zu verwenden (siehe 11), wie dies bei der vierten Ausführungsform der Fall ist.
  • Die siebente Ausführungsform, die im Folgenden erläutert wird, bezieht sich auf einen Bild-Binärisierungsapparat, der eine fotometrische Einheit aufweist. 14 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel des Apparataufbaus zeigt, und zwar von einer Bildeingabe bis zur Aufzeichnung eines binärisierten Bildes, wenn ein Bilderfassungsapparat, der mit einem Fotometer ausgestattet ist, in einer digitalen Kamera verwendet wird. Bemerkenswert ist, dass bei der vorliegenden Ausführungsform jene strukturellen Elemente, die jenen der ersten Ausführungsform gleichen, mit den gleichen Bezugszeichen bzw. Symbolen versehen sind, da die strukturellen Elemente ähnlich zu jenen der ersten Ausführungsform sind, und eine detaillierte Beschreibung dieser Elemente wird weggelassen. Jene Abschnitte, die sich von der ersten Ausführungsform unterscheiden, werden hauptsächlich beschrieben.
  • Die digitale Kamera 1400 umfasst eine CCD 101, den A/D-Konverter 102, den Weißabgleicheinsteller 103, den Pixelinterpolator 104, den Luminanzgenerator 105, den Aperturkorrigierer 106, den Rahmenspeicher 107, die CPU 108, einen Fotometer 1401, einen Glätter 1402, einen Speicher 1403, eine Blocklese-Steuereinrichtung 1404, eine Schaltung 122 zum Einstellen eines Binärisierungs-Schwellenwertes, den Binärisierer 123, den Kompressor 124 und den Bildspeicher 125.
  • Das CCD 101 konvertiert Licht, das durch ein nicht gezeigtes optisches System der digitalen Kamera 1400 gesammelt wurde, in elektrische Signale, und gibt R-, G-, B-Analogsignale für jedes Pixel aus, wobei ein mehrwertiges Bild ausgebildet wird. Die ausgegebenen analogen Signale werden in digitale Signale durch den A/D-Konverter 102 konvertiert. Wenn sie durch den Weißabgleicheinsteller 103, Pixelinterpolator 104, den Luminanzgenerator 105 und den Aperturkorrigierer 106 gelangen, werden die digitalen Signale einer Verarbeitung unterzogen, wie zum Beispiel einer Luminanzwert-Interpolation, einer Extraktion und dergleichen, und werden dann in dem Rahmenspeicher 107 temporär gespeichert.
  • Basierend auf der Luminanzinformation von dem Fotometer 1401 (unten beschrieben), steuert die CPU 108 die Blocklese-Steuereinrichtung 1404 (unten beschrieben) und unterteilt ein Bild, das in dem Rahmenspeicher 107 gespeichert ist, in der Art und Weise, die die gleiche ist, wie die Schirmunterteilung bzw. Messbereichsunterteilung, die von dem Fotometer 1401 für die Fotometrie verwendet wird. Die Schirmunterteilung, die für die Fotometrie von dem Fotometer 1401 verwendet wird, kann ebenso fest sein. Alternativ kann sie ebenso durch die Steuerung der CPU 108 erfolgen, und zwar in derselben Art und Weise, wie in 3. Die CPU 108 steuert die anderen Schaltungen und Glieder der digitalen Kamera 1400.
  • Der Fotometer 1401 ist mit einem automatischen Belichtungsdetektionsmechanismus bzw. AE-Detektionsmechanismus ausgestattet, um eine Fotometrie mit einem zu fotografierenden Objekt durchzuführen, und zwar vor dem Fotografieren eines Bildes, und misst die Helligkeit eines jeden Schirms basierend auf digitalen Signalen, die von dem A/D-Konverter 102 ausgegeben werden. Das Verfahren der Fotometrie kann zum Beispiel eine Messung umfassen, wobei die Luminanzwerte der Pixel addiert werden. Zu diesem Zeitpunkt ist ebenso für die CPU 108 möglich, fotometrische Werte für den Fotometer 1401 zu tasten bzw. zu erfassen, die bei der Addition zu verwenden sind. Bemerkenswert ist, dass in Abhängigkeit von dem Modus der Verwendung es ebenso möglich ist, eine Lichtmenge, die fotoelektrisch durch die CCD 101 konvertiert wurde, zu verwenden.
  • Die Glättungseinrichtung 1402 bzw. der Glätter 1402 glättet die fotometrischen Werte eines jeden Schirms bzw. Messbereichs, der von dem Fotometer 1401 erhalten wird und gibt sie als ave (i, j) zu dem Speicher 1403 aus. Die im Folgenden dargestellte Verarbeitung stellt ein Beispiel für dieses Glätten dar. Wenn der Mittelwert ave (i, j) der fotometrischen Werte aller Pixel, die in einem Schirm (dieser Schirm wird hier als G (i, j) bezeichnet) innerhalb des Fotometers 1401 enthalten sind (alternativ der Mittelwert der fotometrischen Werte, die innerhalb des Schirms G (i, j) abgetastet werden), mit den Mittelwerten der fotometrischen Werte der Schirme bzw. Messbereiche in der Umgebung inkonsistent sind, werden die fotometrischen Werte eines jeden Pixels des Schirms G (i, j) so korrigiert, um mit den Mittelwerten der fotometrischen Werte der Schirme in der Umgebung überein zu stimmen bzw. konsistent zu sein.
  • Ein Beispiel eines Algorithmus für die Durchführung dieser Verarbeitung wird im Folgenden gegeben. Der mittlere fotometrische Wert der vier Schirme, die zu dem Schirm G (i, j) benachbart sind, wird als ave4 (i, j) festgelegt. Falls der mittlere fotometrische Wert ave (i, j) des Schirmes G (i, j) dreimal der Wert ave4 (i, j) oder mehr ist, dann werden die fotometrischen Werte eines jeden Pixels in dem Schirm G (i, j) (der hier als s (x, y) bezeichnet wird) konvertiert, indem die folgende Gleichung (11) verwendet wird: falls ave (i, j) ≥ 3 × ave4 (i, j) dann s (i, j) = ave4 (i, j) + (1/4) × (s (i, j) – ave4 (i, j)) (11)
  • Bei dem Glätter 1402 werden die konvertierten fotometrischen Werte verwendet, um den mittleren fotometrischen Wert ave (i, j) des Schirms G (i, j) neu zu berechnen, und der mittlere fotometrische Wert wird dann zu dem Speicher 1403 ausgegeben. Der Speicher 1403 speichert diesen mittleren fotometrischen Wert.
  • Die Blocklese-Steuereinrichtung 1404 unterteilt die Bilder, die in dem Rahmenspeicher 107 gespeichert sind, in derselben Art und Weise wie die Schirmunterteilung, die für die Fotometrie von dem Fotometer 1401 verwendet wird. Infolgedessen werden die Binärisierungs-Schwellenwerte natürlicher gemacht.
  • Die Einstellschaltung 122 für Binärisierungs-Schwellenwerte stellt den Binärisierungswert TH (i, j) basierend auf ave (i, j) ein. Die Einstelleinheit stellt einen Multiplizierer dar, um ave (i, j) mit einem voreingestellten Koeffizienten Cb zu multiplizieren, falls jedoch der Koeffizient Cb gleich x/16 gemacht ist oder Cb gleich x/8 gemacht ist (wobei x ein vorbestimmter Wert ist, der eine natürliche Zahl nicht größer als der Nenner darstellt), dann kann die Einstellschaltung für den Binärisierungs-Schwellenwert einfach aus einem Addierer aufgebaut werden, der sowohl hinsichtlich der Kosten günstig als auch hinsichtlich der Geschwindigkeit schnell ist.
  • Basierend auf dem Binärisierungs-Schwellenwert TH (i, j) binärisiert der Binärisierer 123 jedes Pixel des Blockes B (i, j), und zwar entsprechend dem Schirm G (i, j). Bemerkenswert ist, dass geglättete Blöcke durch geeignete Verarbeitung binärisiert werden, wobei konvertierte fotometrische Werte verwendet werden. Der Kompressor 124 führt eine Kompression durch, die für ein binäres Bild geeignet ist, wie zum Beispiel MH oder MR. Das komprimierte Bild wird dann in den Bildspeicher 125 gespeichert.
  • Bei der obigen Beschreibung entspricht die CCD 101 der Bilderfassungseinheit; die CPU 108 und der Fotometer 1401 entsprechen der Schirmunterteilungseinheit; der Fotometer 1401 entspricht der Fotometrieeinheit; die CPU 108 entspricht der Blockunterteilungseinheit; die Schaltung 122 zum Einstellen des Binärisierungs-Schwellenwerts entspricht der Einstelleinheit für den Binärisierungs-Schwellenwert; der Binärisierer 123 entspricht der Binärisierungseinheit; und der Glätter 1402 entspricht der Glättungseinheit für den fotometrischen Wert.
  • Als Nächstes wird der Ablauf der Bilddatenverarbeitung beschrieben, soweit sie die Binärisierung eines mehrwertigen Bildes betrifft. 15 ist ein Flussdiagramm, das den Ablauf der Datenverarbeitung so weit zeigt, wie es die Binärisierung eines mehrwertigen Bildes betrifft. Zuerst liest die CPU 108 die Größe des Bildes aus dem CCD 101 (Schritt S1501). Als Nächstes stellt die CPU 108 einen Schirm G (i, j) aus den fotometrischen Werten, die von dem Fotometer 1401 ausgegeben werden (Schritt S1502) und berechnet den Mittelwert der fotometrischen Werte von jenem Schirm (Schritt S1503). Der Mittelwert kann bestimmt werden, indem alle fotometrischen Werte verwendet werden oder indem eine geeignete Abtastung davon verwendet wird.
  • Als Nächstes wird eine Bestimmung dahingehend durchgeführt, ob oder ob nicht der Mittelwert der fotometrischen Werte des Schirms mit den Mittelwerten der fotometrischen Werte der benachbarten Schirme nicht konsistent ist bzw. nicht übereinstimmt (Schritt S1504). Falls der Mittelwert inkonsistent ist (d. h. das Ergebnis der Bestimmung im Schritt S1504 ist JA), dann wird der Mittelwert der fotometrischen Werte geglättet, indem der Glätter 1402 verwendet wird (Schritt S1505). Falls der Mittelwert nicht inkonsistent ist (d. h. das Ergebnis der Bestimmung im Schritt S1504 ist NEIN) oder alternativ, falls die Glättungsverarbeitung des Schritts S1504 vollendet worden ist, liest die Blocklese-Steuereinrichtung 1404 den Block B (i, j), der dem Schirm G (i, j) entspricht, und zwar von dem Rahmenspeicher 107 (Schritt S1506) berechnet den Binärisierungs-Schwellenwert basierend auf dem fotometrischen Wert des Schirmes G (i, j) (Schritt S1507). Das mehrwertige Bild innerhalb jenes Blockes wird dann binärisiert, indem dieser Binärisierungs-Schwellenwert verwendet wird (Schritt S1508).
  • Eine Bestimmung wird dahingehend durchgeführt, ob oder ob nicht eine Binärisierung aller Blöcke vollendet worden ist (Schritt S1509). Falls alle Blöcke binärisiert worden sind (d. h. falls das Ergebnis der Bestimmung im Schritt S1509 JA ist), wird die Binärisierungsverarbeitung vollendet. Falls nicht alle Blöcke binärisiert worden sind (d. h. falls das Ergebnis der Bestimmung im Schritt S1509 NEIN ist), kehrt die Routine zu dem Schritt S1502 zurück, der nächste Schirm (zum Beispiel der Schirm G (i + 1, j)) wird festgelegt und die darauf folgenden Schritt S1502 bis S1509 werden wiederholt.
  • Bei dieser siebten Ausführungsform besteht, da ein Binärisierungs-Schwellenwert eingestellt wird, indem eine Information (fotometrische Werte) verwendet werden, die von einem automatischen Fotometrieabschnitt erhalten werden, der in einer digitalen Kamera bereitgestellt wird, kein Bedürfnis nach einer getrennten Verarbeitung, um den Binärisierungs-Schwellenwert einzustellen. Infolgedessen wird die Schaltungsstruktur vereinfacht, und die Kosten werden reduziert. Gleichzeitig kann der Leistungsverbrauch reduziert werden, da eine separate Verarbeitung zur Berechnung von Binärisierungs-Schwellenwerten nicht notwendig ist. Zusätzlich ist eine Binärisierung hoher Qualität des mehrwertigen Bildes möglich, selbst wenn das Bild Punktreflexionen von einer Lichtquelle aufweist.
  • Die achte Ausführungsform, die unten erläutert wird, bezieht sich auf einen Bilderfassungsapparat, der einen CMOS-Sensor verwendet. Die 16 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel des Apparataufbaus zeigt, und zwar bis ein Eingangsbild binärisiert wird und von einer digitalen Kamera, die einen CMOS-Sensor verwendet, in dessen Bildeingabeabschnitt aufgezeichnet wird. Bemerkenswert ist, dass bei der vorliegenden Ausführungsform jene Abschnitte, die identisch mit den Abschnitten der siebten Ausführung sind, mit den gleichen Bezugszeichen und Symbolen bezeichnet werden wie bei der siebten Ausführungsform und deren Beschreibung weggelassen wird. Hierin werden jene Abschnitte bzw. Teile beschrieben, die sich von jenen der siebten Ausführungsform unterscheiden. Die digitale Kamera 1600 ist mit einem CMOS-Sensor 1601 in dem Bildeingabeabschnitt der Kamera ausgerüstet. Dementsprechend ist, anders als die CCD 101, die nur eine Rasterabtastung durchführen kann (s: 14), der CMOS-Sensor 1601 dazu in der Lage, zufällig bzw. wahlfrei zuzugreifen und einzelne Blockeinheiten zu lesen. Deshalb sind der Rahmenspeicher 107 (Vollbildspeicher) und die Blocklesesteuereinrichtung 1404 unnötig, was es ermöglicht, den Schaltungsaufbau zu vereinfachen. In diesem Fall führt die CPU 108 die Funktion der Blocklese-Steuereinrichtung durch.
  • Im Gegensatz zu der CCD 101, die eine separate Leistungsquelle bzw. Stromquelle für die integrierte CMOS-Schaltung benötigt, ist der CMOS-Sensor 1601 dazu in der Lage, dieselbe Leistungsquelle bzw. Stromquelle zu verwenden wie die integrierte CMOS-Schaltung. Dies ermöglicht, dass der Leistungsverbrauch reduziert wird. Infolgedessen ist der Leis tungsverbrauch dieses Systems geringer, die Verarbeitungsgeschwindigkeit höher und sind die Kosten geringer, als bei einem System, das eine CCD verwendet, da die Größe bzw. der Maßstab der Schaltung der digitalen Kamera 1600 ebenso reduziert werden kann. Bemerkenswert ist, dass bei der vorliegenden Ausführungsform ein CMOS-Sensor verwendet wurde. Jedoch kann ein anderer Bilderfassungsapparat verwendet werden, der einen Eingabeabschnitt zum blockweisen Bildzugriff aufweist.
  • Die neunte Ausführungsform, die im Folgenden erläutert wird, betrifft einen Bilderfassungsapparat, der mit einer fotometrischen Einheit ausgestattet ist, der Binärisierungs-Schwellenwerte berechnet, die für jedes Pixel in einem vorbestimmten Block anzuwenden sind, und der eine Binärisierung von Bilddaten für jedes Pixel durchführt, wobei der Bilderfassungsapparat in einer digitalen Kamera verwendet wird. 17 zeigt eine Ansicht eines Beispiels des Aufbaus, wenn ein Bilderfassungsapparat, der mit einem Fotometer ausgestattet ist und der einen Binärisierungs-Schwellenwert für jedes Pixel festlegt, bei einer digitalen Kamera verwendet wird. Bemerkenswert ist, dass jene strukturellen Elemente, die mit jenen siebten Ausführungsform identisch sind, mit denselben Bezugszeichen bzw. Symbolen versehen sind und eine Beschreibung davon weggelassen wird, da die strukturellen Elemente der vorliegenden Ausführungsform ähnlich zu jenen der siebten Ausführungsform sind. Die hier gegebene Beschreibung betrifft jene Teile, die sich von der siebten Ausführungsform unterscheiden.
  • Die digitale Kamera 1700 ist mit einer Schaltung 1701 zum Einstellen von Schirmbinärisierungs-Schwellenwerten versehen, in die Mittelwerte von fotometrischen Werten eingegeben werden, die von dem Glätter 1402 ausgegeben werden und die in dem Speicher 1403 gespeichert werden und die dazu dient, Werte auszugeben, die mit einem vorbestimmte Koeffizienten multipliziert wurden (die im Folgenden als Schirmbinärisierungs-Schwellenwerte bezeichnet werden), und zwar für jeden Schirm; die Kamera ist weiter mit einem Speicher 1702 ausgestattet, um Schirmbinärisierungs-Schwellenwerte zu speichern; und mit einem Binärisierungs-Schwellenwert-Interpolator 1703 ausgestattet, um Binärisierungs-Schwellenwerte einzustellen, die auf jedes einzelne Pixel bei einem vorbestimmten Block anzuwenden sind, und zwar basierend auf den Schirmbinärisierungs-Schwellenwerten. Bemerkenswert ist, dass ein Abschnitt zur Erzeugung von Farbdifferenzsignalen weggelassen ist.
  • Die Einstellschaltung 1701 für Schirmbinärisierungs-Schwellenwerte multipliziert einen Koeffizienten, der einem bestimmten Schirm entspricht, mit einem geglätteten fotometrischen Wert, um die folgende Beschreibung zu vereinfachen, wird der Schirm, der den geglätteten fotometrischen Wert a aufweist, als Ga bezeichnet, während der vorbestimmte Koeffizient als Cb (Ga) bezeichnet wird. Die Einstellschaltung 1701 für den Schirmbinärisierungs-Schwellenwert berechnet den Schirmbinärisierungs-Schwellenwert für alle Schirme und speichert diese sequentiell in dem Speicher 1702.
  • Der Binärisierungs-Schwellenwert-Interpolator 1703 verwendet die Schirmbinärisierungs-Schwellenwerte für alle Schirme, die in dem Speicher 1702 gespeichert sind, um Binärisierungs-Schwellenwerte einzustellen, die auf jedes Pixel in dem Interpolationsblock BH anzuwenden sind. Bei der im Folgenden gegebenen Beschreibung werden Binärisierungs-Schwellenwerte, die auf jedes Pixel anzuwenden sind, eingestellt. Bemerkenswert ist, dass der Interpolationsblock BH durch die Blocklese-Steuereinrichtung 1404 eingestellt wird, jedoch ist es in Abhängigkeit von dem Modus der Verwendung ebenso möglich, dass der Interpolationsblock BH durch die CPU 108 eingestellt bzw. festgelegt wird.
  • Die Berechnung des binären Schwellenwertes, der auf jeden Pixel in einem Interpolationsblock anzuwenden ist, wird nun grob beschrieben. 18A und 18B zeigen Verhältnisse zwischen einem Interpolationsblock und Schirmen. Es ist in den Figuren klar gezeigt, dass der Interpolationsblock BH vier benachbarte Schirme Ga, Gb, Gc und Gd überbrückt. Bemerkenswert ist, dass die Mittelwerte der geglätteten fotometrischen Werte der Schirme Ga, Gb, Gc und Gd jeweilig als a, b, c und d eingestellt werden. Der Interpolator 1703 führ den Binärisierungs-Schwellenwert verwendet die geglätteten Mittelwerte der fotometrischen Werte a, b, c und d, um den Binärisierungs-Schwellenwert zu berechnen, der auf jeden Pixel innerhalb des Interpolationsblock BH anzuwenden ist.
  • Im Folgenden wird das Verfahren der Berechnung des Binärisierungs-Schwellenwertes beschrieben, der auf ein Pixel bp innerhalb des Interpolationsblockes BH anzuwenden ist. Die Gestalt des Interpolationsblockes BH wird angenommen, rechteckig zu sein, wobei die Größe (die Anzahl der Pixel) davon auf xbnum in der horizontalen Richtung und auf ybnum in der vertikalen Richtung festgelegt wird. Die Position des Pixel bp wird als (m, 1) festgelegt. Zu dieser Zeit ist der Wert a × Cb (Ga) bei dem Punkt (0, 0) des Interpolationsblockes BH, der Wert b × Cb (Gb) ist bei dem Punkt (xbnum 0) des Interpolationsblockes BH, der Wert c × Cb (Gc) ist bei dem Punkt (0, ybnum) des Interpolationsblockes BH, und der Wert d × Cb (Gd) ist bei dem Punkt (xbnum, ybnum) des Interpolationsblockes BH. Die Fläche zwischen diesen Punkten wird linear angenähert.
  • Bei der siebten Ausführungsform wird dem Koeffizienten der feste bzw. fixierte Wert Cb gegeben, jedoch bei dieser neunten Ausführungsform unterscheidet sich der Koeffizient für jeden Schirm. Dies ist notwendig, um eine Binärisierung höherer Qualität zu ermöglichen, als wenn der Mittelwert der fotometrischen Werte eines jeden Schirms verwendet wird. Insbesondere wird, wenn die Blockunterteilung und die Schirmunterteilung unterschiedlich sind, ein Schirmbinärisierungs-Schwellenwert hoher Qualität festgelegt bzw. eingestellt.
  • Der Binärisierungs-Schwellenwert th, der auf den Pixel bp anzuwenden ist, wird berechnet, indem die zuvor erwähnte Gleichung (10) verwendet wird. Bemerkenswert ist, dass in den Gleichungen (9) und (10) a, b, c und d durch a × Cb (Ga), b × Cb (Gb), c × Cb (Gc) und d × Cb (Gd) ersetzt werden.
  • Bei dem Binärisierer 123 werden Luminanzwerte der Pixel bp in dem Interpolationsblock, der von dem Rahmenspeicher 107 oder dem Blockpuffer 109 genommen wird, mit dem Binärisierungs-Schwellenwert für den Pixel bp verglichen, der durch den Interpolator 1703 für den Binärisierungs-Schwellenwert berechnet wird. Die Binärisierung der Luminanzwerte des Blockes BH wird dann durchgeführt. Die binärisierten Bilddaten werden dann einer Bildkompression unterzogen, die für ein binärisiertes Bild geeignet ist, wie zum Beispiel MH oder MMR, und zwar von dem Kompressor 124, und zwar in der selben Art und Weise wie bei der siebten Ausführungsform.
  • 19 ist ein Flussdiagramm, das den Ablauf der Bilddatenverarbeitung bis zu dem Punkt zeigt, wo ein mehrwertiges Bild binärisiert wird. Zuerst liest die CPU 108 die Größe des Bildes von der CCD 101 (Schritt S1901). Als Nächstes legt die CPU 108 einen Schirm G (i, j) unter den fotometrischen Werten fest, die von dem Fotometer 1401 ausgegeben werden (Schritt S1902) und berechnet dann den Mittelwert jenes Schirms (Schritt S1903). Der Mittelwert kann bestimmt werden, indem alle fotometrischen Werte verwendet werden oder indem eine geeignete Abtastung davon verwendet wird.
  • Als Nächstes wird eine Bestimmung dahingehend durchgeführt, ob oder ob nicht der Mittelwert der fotometrischen Werte des Schirms mit den Mittelwerten der fotometrischen Werte der benachbarten Schirme inkonsistent ist (Schritt S1904). Falls der Mittelwert inkonsistent ist (d. h. das Ergebnis der Bestimmung im Schritt S1904 JA ist), dann wird der Mittelwert der fotometrischen Werte unter Verwendung des Glätters 1402 geglättet (Schritt S1905). Falls der Mittelwert nicht inkonsistent ist (d. h. das Ergebnis der Bestimmung im Schritt S1904 ist NEIN) oder alternativ, falls der Glättungsprozess im Schritt S1904 vollendet worden ist, wird der Schirmbinärisierungs-Schwellenwert berechnet, und zwar basierend auf dem Mittelwert der fotometrischen Werte (Schritt S1906). Dieser Schirmbinärisierungs-Schwellenwert wird dann in dem Speicher 1702 gespeichert (Schritt S1907).
  • Eine Bestimmung wird dann dahingehend durchgeführt, ob oder ob nicht die Schirm- Binärisierung aller Blöcke vollendet worden ist (Schritt S1908). Falls die Schirm-Binärisierung aller Blöcke vollendet worden ist (d. h. falls das Ergebnis der Bestimmung im Schritt S1909 NEIN ist), kehrt die Routine zu dem Schritt S1902 zurück, der nächste Schirm (zum Beispiel der Schirm G (i + 1, j)) wird dann festgelegt und die Schritt S1902 bis S1908 werden wiederholt. Falls die Schirm-Binärisierung aller Blöcke vollendet worden ist, (d. h. falls das Ergebnis der Bestimmung im Schritt S1908 JA ist), wird der Interpolationsblock festgelegt (Schritt S1909). Dieser Interpolationsblock ist geeignet, um eine Binärisierung teilweise hoher Qualität durchzuführen, und kann im Voraus durch den Benutzer festgelegt werden, oder der zentrale Abschnitt des Bildes kann über eine geeignete Modusumschaltung festgelegt werden.
  • Der Interpolator 1703 für den Binärisierungs-Schwellenwert verwendet die Schirmbinärisierungs-Schwellenwerte (zum Beispiel a × Cb (Ga)) der Schirme, die durch die Interpolationsblöcke überbrückt werden, die in dem Schritt S1909 festgelegt wurden, um die Binärisierungs-Schwellenwerte th (x, y) eines jeden einzelnen Pixels in dem Interpolationsblock festzulegen (Schritt S1910).
  • Ein Pixel (hier als g (x, y) bezeichnet), der aus dem Rahmenspeicher 107 durch den Interpolator 123 ausgelesen wird, wird binärisiert, indem der Binärisierungs-Schwellenwert verwendet wird, der in dem Schritt S1910 berechnet wird (Schritt S1911). Als Nächstes wird eine Bestimmung dahingehend durchgeführt, ob oder ob nicht die Binärisierungs-Verarbeitung mit allen Pixeln durchgeführt worden ist (Schritt S1912). Falls die Binärisierung nicht mit allen Pixeln durchgeführt worden ist (falls das Ergebnis der Bestimmung im Schritt S1912 NEIN ist), wird ein Pixel in dem Interpolationsblock benachbart zu g (x, y) zum Beispiel g (x + 1, y)) festgelegt, und die Schritte S1910 bis S1912 werden wiederholt. Falls die Binärisierung für alle Pixel durchgeführt worden ist (d. h. falls das Ergebnis der Bestimmung im Schritt S1912 JA ist), wird eine Bestimmung dahingehend durchgeführt, ob oder ob nicht eine Binärisierung für alle Interpolationsblöcke vollendet worden ist (Schritt S1913). Falls die Binärisierung nicht für alle Interpolationsblöcke vollendet worden ist (d. h. falls das Ergebnis der Bestimmung im Schritt S1913 NEIN ist), dann werden die Schritt S1909 bis S1913 wiederholt. Falls die Binärisierung für alle Interpolationsblöcke vollendet worden ist (d. h. falls das Ergebnis der Bestimmung im Schritt S1913 JA ist), dann wird die Verarbeitung beendet.
  • Bei dieser neunten Ausführungsform ist eine separate Verarbeitung, um einen Binärisierungs-Schwellenwert einzustellen, nicht notwendig, weil ein Binärisierungs-Schwellenwert eingestellt wird, indem Informationen (fotometrische Werte) verwendet werden, die von einem automatischen fotometrischen Abschnitt erhalten werden, der in der digitalen Kamera vorgesehen ist. Infolgedessen kann der Schaltungsaufbau vereinfacht werden, und die Kosten können reduziert werden. Weil eine separate Verarbeitung zum Zählen von Binärisierungs-Schwellenwerten nicht notwendig ist, kann gleichzeitig der Leistungsverbrauch reduziert werden. Selbst falls das Bild Punktreflexionen von einer Lichtquelle aufweist, ist zu sätzlich eine Binärisierung hoher Qualität des mehrwertigen Bildes möglich. Weil Binärisierungs-Schwellenwerte, die auf jeden Pixel in einem Interpolationsblock anzuwenden sind, eingestellt werden und eine Binärisierung auf der Grundlage der fotometrischen Werte durchgeführt wird, ist weiter eine Bildverarbeitung höherer Qualität möglich, als bei der digitalen Kamera der siebten Ausführungsform. Wenn ein Notizzettel oder dergleichen fotografiert wird, wenn alle Zeichen klein sind oder wenn Zeichen in einem Abschnitt der Fläche klein sind, ist es insbesondere möglich, eine teilweise Binärisierung hoher Qualität bei jenen Stellen durchzuführen.
  • Die zehnte Ausführungsform, die im Folgenden erläutert wird, betrifft einen Bilderfassungsapparat, der Binärisierungs-Schwellenwerte berechnet, die für jedes Pixel bei einem vorbestimmten Block anzuwenden sind, und der eine Binärisierung der Bilddaten für jedes Pixel durchführt, wobei ein CMOS-Sensor und ein Fotometer bei einer digitalen Kamera verwendet wird. Die 20 ist ein strukturelles Diagramm, das ein Beispiel für einen Fall zeigt, bei dem der Bilderfassungsapparat, der die Binärisierungs-Schwellenwerte berechnet, die für jedes Pixel in einem vorbestimmten Block anzuwenden sind, und der eine Binärisierung der Bilddaten für jedes Pixel unter Verwendung eines CMOS-Sensors und eines Fotometers durchführt, bei einer digitalen Kamera verwendet wird. Bemerkenswert ist, dass jene Abschnitte der vorliegenden Ausführungsform, die identisch mit jenen der neunten Ausführungsform sind, mit denselben Symbolen bzw. Bezugszeichen bezeichnet werden und deren Beschreibung weggelassen wird. Die Beschreibung, die hier gegeben wird, betrifft hauptsächlich jene Teile, die sich von der neunten Ausführungsform unterscheiden.
  • Die digitale Kamera 2000 ist mit einem CMOS-Sensor 2001 in dem Bildeingabeabschnitt davon ausgestattet. Anders als bei der CCD 101 (siehe 17), die nur eine Rasterabtastung durchführen kann, ist infolgedessen, weil der CMOS-Sensor 2001 dazu in der Lage ist, wahlfrei zuzugreifen und einzelne Blockeinheiten zu lesen, der Rahmenspeicher 107 und die Blocklese-Steuereinrichtung 1404 unnötig. Dies erlaubt es, den Schaltungsaufbau zu vereinfachen. In diesem Fall führt die CPU 108 die Funktionen der Biocklesesteuereinrichtung durch.
  • Weiter ist im Gegensatz zu der CCD 101, die eine separate Leistungsquelle für die integrierte CMOS-Schaltung benötigt, der CMOS-Sensor 2001 dazu in der Lage, dieselbe Leistungsquelle zu verwenden, wie die integrierte CMOS-Schaltung. Dies ermöglicht eine Reduktion des Leistungsverbrauchs. Weil die Größe bzw. die Abmessungen der Schaltung der digitalen Kamera 2000 ebenso reduziert werden können, benötigt dieses System weniger Leistung, ist die Verarbeitungsgeschwindigkeit höher und sind die Kosten geringer, als beim System, das eine CCD verwendet. Bemerkenswert ist, dass bei der vorliegenden Ausführungsform ein CMOS-Sensor verwendet wurde, jedoch kann jedes andere Bilderfassungsgerät, das einen Bildeingabeabschnitt aufweist, auf dem blockweise zugegriffen werden kann, verwendet werden.
  • Die elfte Ausführungsform, die im Folgenden erläutert wird, betrifft einen Bilderfassungsapparat, bei dem ein Binärisierungs-Schwellenwert für jeden Objektblock festgelegt wird, der auf fotometrischen Werten basiert, die von einer fotometrischen Einheit ausgegeben werden, nachdem jene fotometrischen Werte eingestellt worden sind bzw. justiert worden sind, so dass sie innerhalb eines vorbestimmten Bereiches liegen. Der Bilderfassungsapparat wird in einer digitalen Kamera verwendet. Die 21 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel des Apparataufbaus zeigt, und zwar von der Bildeingabe bis zu einem binärisierten Bild, das aufgezeichnet wird, wenn ein Bilderfassungsapparat in einer digitalen Kamera verwendet wird. In dem Bilderfassungsapparat wird ein Binärisierungs-Schwellenwert für jeden Objektblock festgelegt, der auf fotometrischen Werten basiert, die von einer fotometrischen Einheit ausgegeben werden, nachdem jene fotometrischen Werte so eingestellt worden sind, dass sie innerhalb eines vorbestimmten Bereiches liegen.
  • Die digitale Kamera 2100 wird mit Folgendem ausgerüstet: der CCD 101, dem A/D-Konverter 102, dem Weißabgleicheinsteller 103, dem Pixelinterpolator 104, dem Luminanzgenerator 105, dem Aperturkorrigierer 106, dem Rahmenspeicher 107, der CPU 108, einem Fotometer 2101, einem Glätter 2102, einem Begrenzer 2105, einem Speicher 2103, einer Blocklesesteuereinrichtung 2104, der Binärisierungs-Schwellenwert-Einstellschaltung 122, dem Binärisierer 123, dem Kompressor 124 und dem Bildspeicher 125. Bemerkenswert ist, dass ein Abschnitt zur Erzeugung von Farbdifferenzsignalen weggelassen wird.
  • Der Fotometer 2101 ist mit einem automatischen Belichtungs-Detektionsmechanismus (AE-Detektionsmechanismus) ausgestattet, um eine Fotometrie mit einem Gegenstand durchzuführen, der zu fotografieren ist, und zwar bevor das Bild fotografiert wird. Der Fotometer 2101 misst die Helligkeit eines jeden Schirms basierend auf digitalen Signalen, die von dem A/D-Konverter 102 ausgegeben werden. Das Verfahren der Fotometrie kann zum Beispiel eine Messung umfassen, indem die Luminanzwerte der Pixel addiert werden. Zu dieser Zeit kann die CPU 108 ebenso fotometrische Werte abtasten, die bei der Addition des Fotometers 2101 zu verwenden sind.
  • Der Glätter 2102 glättet die fotometrischen Werte eines jeden Schirms, der von dem Fotometer 2101 erhalten wird und gibt sie als ave (i, j) zu dem Begrenzer 2105 aus. Die Verarbeitung, die im Folgenden erläutert wird, stellt ein Beispiel dieses Glättens dar. Wenn der Mittelwert ave (i, j) der fotometrischen Werte aller Pixel, die in einem Schirm (dieser Schirm wird hier als G (i, j) bezeichnet) innerhalb des Fotometers 2101 enthalten sind (alternativ der Mittelwert der fotometrischen Werte, die innerhalb des Schirms G (i, j) abgetastet werden), mit den Mittelwerten der fotometrischen Werte der umgebenden Schirme inkonsistent ist, werden die fotometrischen Werte eines jeden Pixels des Schirms G (i, j) so korrigiert, dass die mit den Mittelwerten der fotometrischen Werte der umgebenden Schirme konsistent sind.
  • Ein Beispiel eines Algorithmus, um dieses Verfahren durchzuführen, wird im Folgenden gegeben. Der mittlere fotometrische Wert der vier Schirme, die dem Schirm G (i, j) benachbart sind, wird auf ave4 (i, j) festgelegt. Falls der mittlere fotometrische Wert ave (i, j) des Schirmes G (i, j) dreimal der Wert ave4 (i, j) oder mehr ist, dann werden die mittleren fotometrischen Werte ave (i, j) des Schirms G (i, j) konvertiert, indem die folgende Gleichung (12) verwendet wird: falls ave (i, j) ≥ 3 × ave4 (i, j) dann ave (i, j) = ave4 (i, j) + (1/4) × (ave (i, j) – ave4 (i, j)) (12)
  • Bei dem Glätter 2102 werden die mittleren fotometrischen Werte ave (i, j) des Schirms G (i, j), wie oben beschrieben wurde, berechnet. Weiter werden durch Begrenzen von ave (i, j) auf einen vorbestimmten unteren Grenzwert in dem Begrenzer 2105 mittlere fotometrische Werte, die zu niedrig sind, daran gehindert, ausgegeben zu werden. Dann wird der mittlere fotometrische Wert zu dem Speicher 2103 ausgegeben. Bemerkenswert ist, dass bei der vorliegenden Erfindung in Abhängigkeit von dem Modus der Verwendung es möglich sein kann, fotometrische Werte auszugeben, deren Bereich durch den Begrenzer 2105 begrenzt ist, ohne dass ein Glätter 2102 bereitgestellt wird.
  • Die Einstellschaltung 122 für Binärisierungs-Schwellenwerte stellt den Binärisierungs-Schwellenwert TH (i, j) basierend auf ave (i, j) ein. Die Einstelleinheit ist ein Multiplizierer zum Multiplizieren von ave (i, j) durch einen voreingestellten Koeffizienten Cb, falls jedoch der Koeffizient Cb gleich x/16 gemacht wird oder Cb gleich x/8 gemacht wird (wobei x ein vorbestimmter Wert ist, der eine natürliche Zahl darstellt, die nicht größer der Nenner ist), dann kann die Einstellschaltung 122 für einen Binärisierungs-Schwellenwert einfach von einem Addierer aufgebaut werden, der sowohl hinsichtlich der Kosten als auch der Geschwindigkeit effizient ist.
  • Der Binärisierer 123 binärisiert jeden Pixel des Blockes Block (i, j), der dem Schirm G (i, j) entspricht, der auf dem Binärisierungs-Schwellenwert TH (i, j) basiert. Der Kompressor 124 führt die Kompression durch, die für ein binäres Bild, wie zum Beispiel MH oder MR geeignet ist. Das komprimierte Bild wird dann in einem Bildspeicher 125 gespeichert.
  • Als Nächstes wird der Ablauf der Verarbeitung beschrieben, und zwar soweit es die Binärisierung eines mehrwertigen Bildes angeht. 22 ist ein Flussdiagramm, das den Ablauf der Bilddatenverarbeitung so weit zeigt, wie es die Binärisierung eines mehrwertigen Bildes betrifft. Als Erstes liest die CPU 108 die Größe des Bildes von der CCD 101 (Schritt S2201). Als Nächstes legt die CPU 108 einen Schirm G (i, j) unter den fotometrischen Werten fest, die von dem Fotometer 2101 ausgegeben werden (Schritt S2202), und berechnet den Mittelwert jenes Schirms (Schritt S2203). Alle fotometrischen Werte oder eine geeignete Abtastung davon können verwendet werden, um den Mittelwert zu bestimmen.
  • Als Nächstes wird eine Bestimmung dahingehend durchgeführt, ob oder ob nicht der Mittelwert der fotometrischen Werte des Schirms mit den Mittelwerten der fotometrischen Werte benachbarter Schirme inkonsistent ist (Schritt S2204). Falls der Mittelwert inkonsistent ist (d. h. das Ergebnis der Bestimmung im Schritt S2204 ist JA), dann wird der Mittelwert der fotometrischen Werte unter Verwendung des Glätters 2102 geglättet (Schritt S2205). Falls der Mittelwert nicht inkonsistent ist (d. h. das Ergebnis der Bestimmung im Schritt S2204 ist NEIN) oder alternativ falls der Glättungsprozess des Schrittes S2205 vollendet worden ist, dann wird eine Bestimmung dahingehend durchgeführt, ob oder ob nicht die ausgegebenen fotometrischen Werte zu niedrig sind (Schritt S2206). Falls die ausgegebenen fotometrischen Werte zu niedrig sind (d. h. das Ergebnis der Bestimmung im Schritt S2206 ist JA), dann werden die fotometrischen Werte durch voreingestellte Werte ersetzt (Schritt S2207). Falls die ausgegebenen fotometrischen Werte nicht zu niedrig sind (d. h. falls das Ergebnis der Bestimmung im Schritt S2206 NEIN ist) oder alternativ falls die Werte in dem Schritt S2207 ersetzt bzw. ausgetauscht worden sind, dann wird ein Binärisierungs-Schwellenwert berechnet, und zwar basierend auf den fotometrischen Werten des Schirmes G (i, j) (Schritt S2208).
  • Als Nächstes wird der Block (i, j), der dem Schirm G (i, j) entspricht, von dem Rahmenspeicher 107 gelesen, und zwar durch die Blocklesesteuereinrichtung 2104 (Schritt S2209) und das mehrwertige Bild innerhalb des Blockes wird binärisiert, indem der Binärisierungs-Schwellenwert verwendet wird (Schritt S2210). Eine Bestimmung wird dahingehend durchgeführt, ob oder ob nicht eine Binärisierung aller Blöcke vollendet worden ist (Schritt S2211). Falls eine Binärisierung aller Blöcke vollendet worden ist (d. h. falls das Ergebnis der Bestimmung im Schritt S2211 JA ist), wird die Binärisierungsverarbeitung beendet. Falls die Binärisierung aller Blöcke nicht vollendet worden ist (d. h. falls das Ergebnis der Bestimmung im Schritt S2211 NEIN ist), kehrt die Routine zu dem Schritt S2202 zurück, wird der nächste Schirm festgelegt (zum Beispiel G (i + 1, j)) und werden die Schritte 2202 und S2211 wiederholt.
  • Weil ein Binärisierungs-Schwellenwert festgelegt wird, indem Information (fotometrische Werte) verwendet werden, die von einem automatischen Fotometrieabschnitt erzielt werden, der in einer digitalen Kamera bereitgestellt wird, besteht bei dieser elften Ausführungsform kein Bedürfnis nach einer separaten Verarbeitung, um den Binärisierungs-Schwellenwert festzulegen. Infolgedessen wird der Schaltungsaufbau vereinfacht, und die Kosten davon werden reduziert. Weil eine separate Verarbeitung zur Berechnung eines Binärisierungs-Schwellenwertes unnötig ist, kann der Leistungsverbrauch reduziert werden. Selbst falls das Bild Punktreflexionen von einer Lichtquelle aufweist, ist eine Binärisierung hoher Qualität eines mehrwertigen Bildes zusätzlich möglich. Indem ein Glätter und ein Begrenzer in Kombination verwendet wird, werden darüber hinaus Binärisierungs-Schwellenwerte wirksam festgelegt.
  • Es ist bemerkenswert, das ein CMOS-Sensor 101 in der digitalen Kamera 2100 verwendet wird, jedoch kann Abhängigkeit von dem Modus der Verwendung ein Aufbau verwendet werden, bei dem ein CMOS-Sensor 2301 in einer digitalen Kamera 2300 verwendet wird, wie es in 23 gezeigt ist. Indem dieser Typ von Aufbau verwendet wird, werden Rahmenspeicher und eine Blocklese-Steuereinrichtung unnötig, und der Schaltungsaufbau wird im Vergleich zu der digitalen Kamera 2100 einfacher. Der CMOS-Sensor 2301 kann dieselbe Leistungsquelle wie eine integrierte CMOS-Schaltung verwenden, was darüber hinaus ermöglicht, dass der Leistungsverbrauch reduziert wird. Infolgedessen kann das Ausmaß der Schaltung der digitalen Kamera 2300 kleiner gemacht werden als bei der digitalen Kamera 2100, und der Leistungsverbrauch wird ebenso kleiner. Folglich ist es möglich, eine effizientere digitalen Kamera bereitzustellen, als die digitalen Kamera 2100, und zwar hinsichtlich des Leistungsverbrauchs, der Verarbeitungsgeschwindigkeit und der Kosten.
  • Die zwölfte Ausführungsform, die im Folgenden erläutert wird, betrifft einen Bilderfassungsapparat, der Binärisierungs-Schwellenwerte verwendet, die auf jedes Pixel anzuwenden sind, und zwar innerhalb eines vorbestimmten Blockes basierend auf fotometrischen Werten, die auf einen vorbestimmten Bereich begrenzt worden sind. Der Bilderfassungsapparat wird in einer digitalen Kamera verwendet. Die 24 ist ein Diagramm, das ein Beispiel des Aufbaus zeigt, wenn ein derartiger Bilderfassungsapparat bei einer digitalen Kamera verwendet wird.
  • Die digitale Kamera 2400 wird mit Folgendem ausgestattet: der CCD 101, dem A/D-Konverter 102, dem Weißabgleicheinsteller 103, dem Pixelinterpolator 104, dem Luminanzgenerator 105, dem Aperturkorrigierer 106, dem Rahmenspeicher 107, der CPU 108, dem Fotometer 2101, dem Glätter 2102, einem Begrenzer 2401, der Einstellschaltung 1701 für den Schirmbinärisierungs-Schwellenwert, dem Speicher 1702, dem Interpolator 1703 für den Binärisierungs-Schwellenwert, dem Binärisierer 123, dem Kompressor 124 und dem Bildspeicher 125. Bemerkenswert ist, dass ein Abschnitt zum Erzeugen von Farbdifferenzsignalen weggelassen wird.
  • Die CCD 101 konvertiert Licht, das gesammelt wird, durch ein nicht gezeigtes optisches System der Digitalkamera 2400 in elektrische Signale und gibt analoge R-, G-, B-Signale für jedes Pixel aus, wobei ein mehrwertiges Bild ausgebildet wird. Die ausgegebenen analogen Signale werden in digitale Signale durch den A/D-Wandler 102 konvertiert. Wenn sie durch den Weißabgleicheinsteller 103, den Pixelinterpolator 104, den Luminanzgenerator 105 und den Aperturkorrigierer 106 gelangen, werden die digitalen Signale einer Verarbeitung, wie zum Beispiel einer Luminanzwertinterpolation, Extraktion und dergleichen unterzogen, und sie werden dann temporär in dem Rahmenspeicher 107 gespeichert.
  • Die CPU 108 steuert eine jede der Schaltungen und Glieder der digitalen Kamera 2400. Der Fotometer 2101 ist mit einem automatischen Belichtungs-Detektionsmechanismus (A/E-Detektionsmechanismus) ausgestattet, um eine Fotometrie mit einem Objekt durchzuführen, bevor ein Bild fotografiert wird, und misst die Helligkeit eines jeden Schirms basierend auf digitalen Signalen, die von dem A/D-Konverter 102 ausgegeben werden. Das Verfahren der Fotometrie kann zum Beispiel eine Messung umfassen, indem die Luminanzwerte der Pixel addiert werden. Zu dieser Zeit kann die CPU 108 ebenso fotometrische Werte abtasten, die bei der Addition durch den Fotometer 2101 zu verwenden sind.
  • Der Glätter 2102 glättet die fotometrischen Werte eines jeden Schirms, der von dem Fotometer 2101 erhalten wird und gibt sie als ave (i, j) zu dem Begrenzer 2105 aus. In dem Begrenzer 2401 wird ave (i, j) durch einen voreingestellten unteren Grenzwert begrenzt, so dass mittlere fotometrische Werte, die zu niedrig sind, daran gehindert werden, ausgegeben zu werden.
  • Die Einstellschaltung 1701 für den Schirmbinärisierungs-Schwellenwert setzt den Binärisierungs-Schwellenwert TH (i, j) auf der Grundlage von ave (i, j) fest. Die Schwellenwerte für die Blockbinärisierung für alle Blöcke werden in dem Speicher 1702 gespeichert. Die Binärisierungs-Schwellenwerte für die einzelnen Pixel werden als Nächstes durch den Interpolator 1703 für die Binärisierungs-Schwellenwerte berechnet, wobei die Block-Binärisierungs-Schwellenwerte für alle Blöcke verwendet werden. Die Luminanzwerte für ein jedes Pixel werden simultan von dem Rahmenspeicher 1703 gelesen, während die Binärisierungs-Schwellenwerte für die Pixel berechnet werden. Die Luminanzwerte und die Binärisierungs-Schwellenwerte werden in den Binärisierer 123 eingegeben. In dem Binärisierer 123 werden die Binärisierungs-Schwellenwerte und die Luminanzwerte verglichen, und die Luminanzwerte werden binärisiert. Das binärisierte Bild wird dann einer Bildkompression in dem Kompressor 124 unterzogen, die für ein binärisiertes Bild geeignet ist, und zwar zum Beispiel MH oder MMR. Das komprimierte Bild wird dann in dem Bildspeicher 125 gespeichert. Bemerkenswert ist, dass eine digitalen Kamera mit demselben Typ einer Struktur erzielbar ist, selbst wenn ein CMOS-Sensor anstelle der CCD 101 verwendet wird.
  • Als Nächstes wird der Ablauf der Verarbeitung, bis ein mehrwertiges Bild binärisiert ist, beschrieben. Die 25 ist ein Flussdiagramm; das den Ablauf einer Bilddatenverarbeitung zeigt, bis ein mehrwertiges Bild binärisiert ist. Als erstes liest die CPU 108 die Größe des Bildes von der CCD 101 (Schritt S2501). Als Nächstes legt die CPU 108 einen Schirm G (i, j) fest, und zwar von bzw. unter den fotometrischen Werten, die von dem Fotometer 2101 ausgegeben werden (Schritt S2502) und berechnet den Mittelwert jenes Schirms (Schritt S2503). Der Mittelwert kann bestimmt werden, indem alle fotometrischen Werte verwendet werden oder indem eine geeignete Abtastung davon verwendet wird.
  • Als Nächstes wird eine Bestimmung dahingehend durchgeführt ob oder ob nicht der Mittelwert der fotometrischen Werte des Schirms mit den Mittelwerten der fotometrischen Werte der benachbarten Schirme inkonsistent ist (Schritt S2504). Falls der Mittelwert inkonsistent ist (d. h. das Ergebnis der Bestimmung in dem Schritt S2504 JA ist), dann wird der Mittelwert der fotometrischen Werte geglättet, indem der Glätter 2102 verwendet wird (Schritt S2505). Falls der Mittelwert nicht inkonsistent ist (d. h. das Ergebnis der Bestimmung im Schritt S2504 ist NEIN) oder alternativ, falls der Glättungsprozess des Schrittes S2504 vollendet worden ist, wird dann eine Bestimmung dahingehend durchführt, ob oder ob nicht die fotometrischen Werte zu niedrig sind (Schritt S2506). Falls die fotometrischen Werte zu niedrig sind (d. h. falls das Ergebnis der Bestimmung im Schritt S2506 JA ist), werden jene fotometrischen Werte mit vorbestimmten Werten ausgetauscht bzw. ersetzt (Schritt S2507). Falls die fotometrischen Werte zu niedrig sind (d. h. falls das Ergebnis der Bestimmung im Schritt S2506 NEIN ist) oder alternativ falls der Austauschprozess des Schrittes S2507 vollendet worden ist, wird der Blockbinärisierungs-Schwellenwert TH (i, j) des Blocks, der dem Schirm entspricht, berechnet, und zwar basierend auf den fotometrischen Werten des Schirmes G (i, j) (Schritt S2508).
  • Eine Bestimmung wird dann dahingehend durchgeführt, ob oder ob nicht ein Blockbinärisierungs-Schwellenwert für aller Blöcke berechnet worden ist (Schritt S2509). Falls die Blockbinärisierungs-Schwellenwerte alle Blöcke berechnet worden sind (d. h. falls das Ergebnis der Bestimmung im Schritt S2509 JA ist), geht die Prozessführung zu dem nächsten Schritt über. Falls die Blockbinärisierungs-Schwellenwerte aller Blöcke nicht berechnet worden sind, (d. h. falls das Ergebnis der Bestimmung im Schritt S2509 NEIN ist), dann wird der Block, der zu dem Block G (i, j) benachbart ist (zum Beispiel G (i + 1, j)) festgelegt und die Schritte S2502 bis S2509 werden wiederholt.
  • Wenn die Blockbinärisierungs-Schwellenwerte für alle Blöcke berechnet worden sind (d. h. falls das Ergebnis der Bestimmung im Schritt S2509 JA ist), wird ein Interpolationsblock festgelegt (Schritt S2510). Der Interpolator 1703 für den Binärisierungs-Schwellenwert berechnet dann Binärisierungs-Schwellenwerte th (x, y) eines jeden einzelnen Pixels durch Interpolation, indem die Binärisierungs-Schwellenwerte verwendet werden (Schritt S2511). Bemerkenswert ist, dass x und y natürliche Zahlen sind, die die Position eines jeden Pixels in einem Bild darstellen. Weiter werden die Pixel, die von dem Rahmenspeicher 107 gelesen werden (hier als g (x, y) angenommen) binärisiert, indem die obigen Binärisierungs- Schwellenwerte th (x, y) verwendet werden (Schritt S2512). Eine Bestimmung wird dahingehend durchgeführt, ob oder ob nicht eine Binärisierungsverarbeitung für alle Pixel vollendet worden ist (Schritt S2513). Falls die Binärisierungsverarbeitung nicht für alle Pixel vollendet worden ist (d. h. falls das Ergebnis der Bestimmung im Schritt S2513 NEIN ist), dann wird ein Pixel, das zu dem Pixel g (x, y) benachbart ist (zum Beispiel das Pixel g (x + 1, y)) festgelegt, und die Schritte S25011 bis S2613 werden wiederholt.
  • Falls jedoch eine Binärisierungsverarbeitung für alle Pixel vollendet worden ist (d. h. falls das Ergebnis der Bestimmung im Schritt S2513 JA ist), wird eine Bestimmung dahingehend durchgeführt, ob oder ob nicht eine Binärisierung bei allen Interpolationsblöcken vollendet worden ist (Schritt S2514). Falls eine Binärisierung nicht bei allen Interpolationsblöcken vollendet worden ist (d. h. falls das Ergebnis der Bestimmung im Schritt S2514 NEIN ist), dann werden die Schritte Schritt S2510 bis S2514 wiederholt. Falls die Binärisierung bei allen Interpolationsblöcken vollendet worden ist (d. h. dass das Ergebnis der Bestimmung im Schritt S2514 JA ist), dann wird die Verarbeitung beendet.
  • Weil Binärisierungs-Schwellenwerte festgelegt werden, indem Informationen (fotometrische Werte) verwendet werden, die von einem automatischen fotometrischen Abschnitt erzielt werden, der bei einer digitalen Kamera bereitgestellt wird, ist bei dieser zwölften Ausführungsform eine separate Verarbeitung für die Einstellung von Binärisierungs-Schwellenwerten unnötig. Infolgedessen kann der Schaltungsaufbau vereinfacht werden, und die Kosten können reduziert werden. Weil eine Verarbeitung zur separaten Berechnung von Binärisierungs-Schwellenwerten unnötig ist, kann der Leistungsverbrauch ebenso reduziert werden. Selbst falls Punktreflexionen aufgrund einer Lichtquelle in einem Bild vorhanden sind, ist zusätzlich eine Binärisierung hoher Qualität eines mehrwertigen Bildes möglich. Indem ein Glätter und ein Begrenzer in Kombination weiter verwendet werden, werden Binärisierungs-Schwellenwerte effizient festgelegt. Weil Binärisierungs-Schwellenwerte, die auf jedes einzelne Pixel in einem Interpolationsblock anzuwenden sind, festgelegt werden, und eine Binärisierung basierend auf fotometrischen Werten durchgeführt wird, ist eine Bildverarbeitung mit hoher Qualität möglich. Wenn fotografische Notizblöcke oder Notiztafeln verwendet werden, ist insbesondere in jenen Fällen, wenn zum Beispiel jedes Zeichen klein ist oder die Zeichen in einem Abschnitt der Fläche sehr klein sind, eine Teilbinärisierung hoher Qualität der relevanten Bereiche möglich.
  • Die dreizehnte Ausführungsform, die im Folgenden erläutert wird, betrifft einen Bilderfassungsapparat, der eine Bild-Binärisierung durchführt, und zwar mittels Softwareverarbeitung in der CPU. 26 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel des Apparataufbaus von der Eingabe eines Bildes, bis ein binärisiertes Bild aufgezeichnet ist, zeigt, wenn ein Bilderfassungsapparat, der eine Bild-Binärisierung durch Softwareverarbeitung in der CPU durchführt, bei einer digitalen Kamera verwendet wird. Bemerkenswert ist, dass bei der vorliegenden Ausführungsform strukturelle Elemente, die mit jenen identisch sind, die zuvor bei den Ausführungsformen beschrieben wurden, identisch sind, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet werden und eine detaillierte Beschreibung davon weggelassen wird. Die Beschreibung wird hier hauptsächlich für jene Abschnitte gegeben, die von den vorhergehenden Ausführungsformen unterschiedlich sind.
  • Die digitale Kamera 2600 umfasst die CCD 101, den A/D-Konverter 102, den Weißabgleicheinsteller 103, den Pixelinterpolator 104, den Luminanzgenerator 105, den Aperturkorrigierer 106, den Rahmenspeicher 107, eine CPU 2601, ein ROM 2602, ein RAM 2603 und den Bildspeicher 125. Ein Abschnitt zum Erzeugung von Farbdifferenzsignalen wird weggelassen.
  • Die CCD 101 konvertiert Licht, das durch ein nicht gezeigtes optisches System der digitalen Kamera 2600 gesammelt wird, in elektrische Signale und gibt analoge R-, G-, B-Signale eines jeden Pixels aus, die das mehrwertige Bild bilden. Die ausgegebenen analogen Signale werden in digitale Signale durch den A/D-Korverter 102 konvertiert. Die digitalen Signale werden dann einer vielfältigen Verarbeitung unterzogen, wie zum Beispiel einer Interpolation der Luminanzwerte, Extraktion und dergleichen, wenn sie durch den Weißabgleicheinsteller 103, den Pixelinterpolator 104, den Luminanzgenerator 105 und den Aperturkorrigierer 106 hindurchgeleitet werden, und sie werden dann temporär in dem Rahmenspeicher 107 gespeichert.
  • Die CPU 2601 steuert eine jede der Schaltungen und Glieder der digitalen Kamera 2600 und weist die Funktion zum Binärisieren des Bildes auf. Ein Softwareprogramm zum Durchführen der Binärisierungsfunktion ist in dem ROM 2602 gespeichert, das mit der CPU 2601 verbunden ist. Das RAM 2603 speichert Daten, wie zum Beispiel Bilddaten und dergleichen und wirkt als ein Arbeitsbereich, um den Binärisierungsprozess durchzuführen.
  • Das Softwareprogramm, um die Funktionen des Berechnens für die mittlere Luminanz, des Einstellers für den niedrigen Luminanz-Schwellenwert, der Einstellschaltung für den Binärisierungs-Schwellenwert, des Interpolators für den Binärisierungs-Schwellenwert, des Binärisierers, des Kompressors und dergleichen durchzuführen, die bei den vorhergehenden Ausführungsformen beschrieben wurden, wird in dem ROM 2602 gespeichert. Die Berechnung der mittleren Luminanz, die Einstellung des Binärisierungs-Schwellenwertes, die Binärisierung, die Kompression des binärisierten Bildes und dergleichen wird in der CPU 2601 dadurch durchgeführt, dass das Programm abläuft. Ein Bild, das binärisiert worden ist und das in der CPU 2601 komprimiert worden ist, wird in dem Bildspeicher 125 gespeichert. In Abhängigkeit von dem Modus der Verwendung kann ein Softwareprogramm zum Durchführen der Funktionen des Fotometers, des Glätters, des Begrenzers, der Einstellschaltung für den Block-Binärisierungs-Schwellenwert, des Interpolators für den Binärisierungs-Schwellenwert, des Binärisierers, des Kompressors und dergleichen in dem ROM 2602 in der digitalen Kamera 2600 gespeichert werden, und das Einstellen des Binärisierungs-Schwellenwertes, die Binärisierung, die Kompression des binärisierten Bildes und dergleichen kann durchgeführt werden, indem das Programm in der CPU 2601 abläuft. Ein Bild, das binärisiert worden ist und das in der CPU 2601 komprimiert worden ist, wird in dem Bildspeicher 125 gespeichert. Es ist ebenso möglich, eine CMOS-Sensor anstelle der CCD 101 zu verwenden.
  • Bei dieser dreizehnten Ausführungsform gibt es, da jede Funktion durch die CPU 2601 und das ROM 2602 durchgeführt wird, kein Erfordernis nach einem separaten Abschnitt, um jene der Funktionen durchzuführen, und Entwicklungskosten können reduziert werden. Dies ermöglicht, dass eine digitale Kamera mit niedrigen Kosten bereitgestellt wird. Darüber hinaus ist es durch Aktualisierung der Software möglich, beständig einen neuen Algorithmus bereitzustellen.
  • Die vierzehnte Ausführungsform, die im Folgenden erläutert wird, betrifft einen Bilderfassungsapparat, der mit einem Fotometer ausgestattet ist, um eine Bild-Binärisierung in der CPU mittels Softwareverarbeitung durchzuführen. Die 27 ist ein Blockdiagramm, das den Apparataufbau, von der Eingabe eines Bildes bis ein binärisiertes aufgezeichnet wird, zeigt, wenn ein Bilderfassungsapparat, der eine Bild-Binärisierung mittels Softwareverarbeitung in der CPU durchführt, in einer digitalen Kamera verwendet wird. Bemerkenswert ist, dass bei der vorliegenden Ausführungsform eine detaillierte Beschreibung der strukturellen Elemente, die identisch mit jenen der dreizehnten Ausführungsform sind, weggelassen wird. Die Beschreibung, die hier gegeben wird, besteht hauptsächlich aus jenen Teilen, die sich von der dreizehnten Ausführungsform unterscheiden.
  • Die digitale Kamera 2700 umfasst die CCD 101, den A/D-Konverter 102, den Weißabgleicheinsteller 103, den Pixelinterpolator 104, den Luminanzgenerator 105, den Aperturkorrigierer 106, den Rahmenspeicher 107, eine CPU 2701, ein ROM 2702, ein RAM 2703, einen Fotometer 2704, einen Speicher 2705 und den Bildspeicher 125. Ein Abschnitt, um Farbdifferenzsignale zu erzeugen, wird weggelassen.
  • Die CCD 101 konvertiert Licht, das durch ein nicht gezeigtes optisches System der digitalen Kamera 2700 gesammelt wird, in elektrische Signale und gibt analoge R-, G-, B-Signale für jedes Pixels aus, die das mehrwertige Bild bilden. Die ausgegebenen analogen Signale werden in digitale Signale durch den A/D-Konvertierer 102 konvertiert. Die digitalen Signale werden dann einer vielfältigen Verarbeitung, wie zum Beispiel einer Interpolation der Luminanzwerte, einer Extraktion und dergleichen, unterzogen, wenn sie durch den Weißabgleicheinsteller 103, den Pixelinterpolator 104, den Luminanzgenerator 105 und den Aperturkorrigierer 106 hindurchgeleitet werden, und sie werden dann temporär in dem Rahmenspeicher 107 gespeichert.
  • Der Fotometer 2704 wird mit einem automatischen Belichtungs-Detektionsmechanismus (AE-Detektionsmechanismus) ausgestattet, um eine Fotometrie mit einem Objekt durchzuführen, bevor ein Bild fotografiert wird, und misst die Helligkeit eines jeden Schirms basierend auf den digitalen Signalen, die von dem A/D-Konverter 102 ausgegeben werden. Das Verfahren der Fotometrie stellt eine Messung durch Addition der Luminanzwerte der Pixel dar. Zu dieser Zeit ist es für die CPU 2701 ebenso möglich, die fotometrischen Werte, die bei der Addition verwendet werden sollen, durch den Fotometer 2704 abzutasten. Weil es möglich ist, Luminanzsignale zu derselben Zeit zu erzeugen, wie mittlere Luminanzwerte in dem Fotometer 2704 berechnet werden, ist der Umfang der Berechnung in der CPU 2701 reduziert, und die Verarbeitung von der Fotografie des Bildes bis zur Speicherung des binären Bildes kann schneller durchgeführt werden, als bei der dreizehnten Ausführungsform.
  • Zusätzlich zu der Funktion der Steuerung einer jeden Schaltung und eines jeden Gliedes der digitalen Kamera 2700 wird die CPU 2701 mit einer Bild-Binärisierungsfunktion ausgestattet. Ein Softwareprogramm zur Durchführung der Binärisierungsfunktion ist in dem ROM 2702 gespeichert, das mit der CPU 2701, das mit der CPU 2701 verbunden ist. Das RAM 2703 speichert Daten, wie zum Beispiel Bilddaten und dergleichen und wirkt als ein Arbeitsbereich, um die Binärisierungsver-arbeitung durchzuführen.
  • Ein Softwareprogramm, um die Funktionen des Glätters, des Begrenzers, der Einstellschaltung für den Block-Binärisierungs-Schwellenwert, des Interpolators für den Binärisierungs-Schwellenwert, des Binärisierers, des Kompressors bzw. Komprimierers und dergleichen durchzuführen, kann in dem ROM 2702 gespeichert werden und das Einstellen des Binärisierungs-Schwellenwertes, die Binärisierung, die Komprimierung des binärisierten Bildes und dergleichen kann durchgeführt weiden, indem das Programm in der CPU 2701 ausgeführt wird. Ein Bild, das binärisiert worden ist und das in der CPU 2701 gespeichert ist, wird in dem Bildspeicher 125 gespeichert. In Abhängigkeit von dem Modus der Verwendung ist es ebenso möglich, einen CMOS-Sensor anstelle der CCD 101 zu verwenden.
  • Weil jede Funktion durch die CPU 2701 und das ROM 2702 durchgeführt wird, besteht bei dieser vierzehnten Ausführungsform in derselben Art und Weise wie bei der dreizehnten Ausführungsform kein Bedürfnis nach einem separaten Abschnitt, um jede der Funktionen durchzuführen, und die Entwicklungskosten können reduziert werden. Dies ermöglicht es, dass eine digitale Kamera mit niedrigen Kosten bereitgestellt wird. Darüber hinaus ist es durch Aktualisierung der Software möglich, ständig neue Algorithmen bereitzustellen.
  • Die vorliegende Erfindung kann ebenso erzielt werden, indem Software zusätzlich zu den oben beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird. 28 zeigt ein Beispiel des Computersystems, das die vorliegende Erfindung realisieren kann, indem Software verwendet wird.
  • In 28 führt die CPU 2801 die Gesamtsteuerung des Apparates basierend auf einem Steuerprogramm durch; das ROM 2802 speichert das Steuerprogramm; 2803 ist das RAM; die Anzeigevorrichtung 2804 zeigt Eingabezustände und Ausgabezustände eines Computers an; 2805 ist eine Festplatte; die Tastatur 2806 wird verwendet, um Zeichenfolgen und dergleichen einzugeben; 2807 ist ein CD-ROM-Laufwerk. Das CD-ROM 2808 dient als ein computerlesbares Speichermedium, auf das ein Programm zum Ausführen des Bild-Binärisierungsverfahrens der vorliegenden Erfindung aufgezeichnet wird.
  • In dem Computersystem, das die obige Struktur aufweist, wird ein Programm zum Ausführen des Bild-Binärisierungsverfahrens der vorliegenden Erfindung auf der CD-ROM 2808 gespeichert. Dieses Programm wird gelesen und durch die Steuerung und Verarbeit der CPU 2801 aktiviert, womit ermöglicht wird, dass der Bild-Binärisierungsprozess durchgeführt wird. Die binärisierte Information wird zu der Festplatte 2805 oder dergleichen ausgegeben.
  • Wie oben beschrieben worden ist, können bei dem Bild-Binärisierungsapparat gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung niedrige Luminanzwerte von einem Objektblock basierend auf mittleren Luminanzwerten der umgebenden Blöcke entfernt werden, und Binärisierungs-Schwellenwerte können für die Objektblöcke eingestellt werden, und zwar basierend auf dem Mittelwert der Luminanzwerte, von denen die niedrigen Luminanzwerte entfernt worden sind. Folglich ist eine Binärisierung hoher Qualität eines mehrwertigen Bildes möglich.
  • Bei dem Bild-Binärisierungsapparat gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung können niedrige Luminanzwerte entfernt werden, und zwar basierend auf mittleren Luminanzwerten der umgebenden Blöcke, und Binärisierungs-Schwellenwerte können für die Objektblöcke eingestellt werden, und zwar basierend auf dem Mittelwert der Luminanzwerte, von denen die niedrigen Luminanzwerte entfernt worden sind. Darüber hinaus können Binärisierungs-Schwellenwerte, die auf jedes Pixel innerhalb eines Interpolationsblocks anzuwenden sind, eingestellt werden, und zwar basierend auf Binärisierungs-Schwellenwerten benachbarter Objektblöcke. Folglich ist eine Binärisierung hoher Qualität eines mehrwertigen Bildes möglich.
  • Beim dem Bild-Binärisierungsapparat gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung können niedrige Luminanzwerte von einem Objektblock entfernt werden, und zwar basierend auf mittleren Luminanzwerten der umgebenden Blöcke, und der Mittelwert der Luminanzwerte, von denen die niedrigen Luminanzwerte entfernt worden sind, kann auf Werte gerundet werden, die innerhalb eines vorbestimmten Bereiches liegen. Darüber hinaus können die Binärisierungs-Schwellenwerte für die Objektblöcke basierend auf diesen Werten eingestellt werden. Folglich ist eine Binärisierung hoher Qualität eines mehrwertigen Bildes möglich.
  • Bei dem Bild-Binärisierungsapparat gemäß noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung können Werte niedriger Luminanz basierend auf mittleren Luminanzwerten der umgebenden Blöcke entfernt werden, und der Mittelwert der Luminanzwerte, von denen die niedrigen Luminanzwerte entfernt worden sind, kann auf Werte gerundet werden, und zwar innerhalb eines vorbestimmten Bereichs. Darüber hinaus können Binärisierungs-Schwellenwerte, die auf jedes Pixel innerhalb eines Interpolationsblockes anzuwenden sind, basierend auf Binärisierungs-Schwellenwerten benachbarter Objektblöcke eingestellt werden. Folglich ist eine Binärisierung hoher Qualität von mehrwertigen Bildern möglich.
  • Weiter wird die Größe der erzeugten Blöcke in Übereinstimmung mit der Bildgröße oder mit der Gesamtanzahl der Pixel des mehrwertigen Bildes geändert. Folglich kann eine geeignete Blockgröße für die Größe der Zeichen in Übereinstimmung mit der Größe oder mit der Gesamtanzahl der Pixel des mehrwertigen Bildes ausgewählt werden. Folglich ist eine Binärisierung hoher Qualität des mehrwertigen Bildes möglich.
  • Weiter wird die Größe oder die Gestalt der Blöcke, die zu erzeugen sind, in Übereinstimmung mit den Positionen der Blöcke, die zu erzeugen sind, innerhalb des mehrwertigen Bildes geändert. Infolgedessen können detaillierte Korrekturen, die sich aus dem optischen System ergeben, wie zum Beispiel eine periphere Lichtreduktion durchgeführt werden. Folglich ist eine Binärisierung hoher Qualität eines mehrwertigen Bildes möglich.
  • Der Bild-Binärisierungsapparat umfasst eine Abtasteinheit, die Pixel abtastet, die das mehrwertige Bild ausbilden, und die Luminanzwert-Ausgabeeinheit gibt Luminanzwerte der Pixel aus, die durch die Abtasteinheit abgetastet werden, so dass die Anzahl der Pixel, wenn ein Luminanzwert in einem Block berechnet wird, reduziert werden kann. Folglich kann eine Binärisierung hoher Qualität eines mehrwertigen Bildes schnell und mit einem niedrigen Leistungsverbrauch durchgeführt werden.
  • Weiter legt die Abtasteinheit ein Abtastintervall fest, das bei der Abtastung in Übereinstimmung mit der Bildgröße der gesamten Anzahl der Pixel und der Blockgröße verwendet wird. Selbst wenn sich die Blockgröße ändert, können die Anzahl der Pixel reduziert werden oder werden konstant gehalten, wenn mittlere Luminanzwerte innerhalb von Objektblöcken berechnet werden. Folglich kann eine Binärisierung hoher Qualität eines mehrwertigen Bildes schnell durchgeführt werden und mit niedrigem Leistungsverbrauch.
  • Die Berechnungseinheit für den mittleren Luminanzwert umfasst weiter eine Addiereinheit, um die Luminanzwerte für jedes Pixel zu addieren, und eine Zähleinheit, um die Anzahl der Pixel zu zählen, die durch die Addiereinheit addiert werden, und wenn die Anzahl der Pixel, die durch die Zähleinheit gezählt wurden, eine Zweierpotenz ist, bestimmt die Addiereinheit einen mittleren Luminanzwert. Infolgedessen ist ein Dividierer nicht notwendig, wenn ein Mittelwert berechnet wir, und eine einfache Struktur, die nur einen Addierer verwendet, kann verwendet werden. Folglich kann eine Binärisierung hoher Qualität eines mehrwertigen Bildes schnell durchgeführt werden, und ein niedriger Leistungsverbrauch kann erzielt werden.
  • Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung können bei dem Bilderfassungsapparat Binärisierungs-Schwellenwerte der erzeugten Blöcke auf der Grundlage geglätteter fotometrischer Werte der erzeugten Schirme eingestellt werden. Folglich ist eine Binärisierung hoher Qualität eines mehrwertigen Bildes möglich.
  • Bei dem Bilderfassungsapparat gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung können Binärisierungs-Schwellenwerte, die auf jedes Pixel eines Interpolationsblockes angewendet werden können, auf der Grundlage geglätteter fotometrischer Werte benachbarter erzeugter Schirme eingestellt werden. Folglich ist eine Binärisierung hoher Qualität eines mehrwertigen Bildes möglich.
  • Bei dem Bilderfassungsapparat gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung können die fotometrischen Werte der erzeugten Schirme so gerundet werden, dass sie innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegen, und die Binärisierungs-Schwellenwerte der erzeugten Blöcke können basierend auf diesen Werten eingestellt werden. Folglich ist eine Binärisierung hoher Qualität eines mehrwertigen Bildes möglich.
  • Bei dem Bilderfassungsapparat gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung können die fotometrischen Werte der benachbarten, erzeugten Schirme so gerundet werden, dass sie innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegen, und die Binärisierungs-Schwellenwerte, die auf jedes Pixel der Interpolationsblöcke anzuwenden sind, können basierend auf diesen Werten eingestellt werden. Folglich ist eine Binärisierung hoher Qualität eines mehrwertigen Bildes möglich.
  • Die Schirme, die durch die Schirmunterteilungseinheit erzeugt werden, sind weiter identisch zu Blöcken, die durch die Blockunterteilungseinheit erzeugt werden. Infolgedessen ist es möglich, die Korrelation zwischen einem fotometrischen Wert eines Schirms und eines Luminanzwertes eines Blocks zu verbessern. Folglich ist die Binärisierung hoher Qualität eines mehrwertigen Bildes möglich.
  • Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung können bei dem Bild-Binärisierungsverfahren niedrige Luminanzwerte der Objektblöcke auf der Grundlage mittlerer Luminanzwerte von Umgebungsblöcken entfernt werden, und Binärisierungs-Schwellenwerte der Objektblöcke können auf der Grundlage des Mittelwerts der Luminanzwerte eingestellt werden, von denen die niedrigen Luminanzwerte entfernt worden sind. Folglich ist die Binärisierung hoher Qualität eines mehrwertigen Bildes möglich.
  • Bei dem Bild-Binärisierungsverfahren gemäß noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung können niedrige Luminanzwerte auf der Grundlage von mittleren Luminanzwerten der umgebenden Blöcke entfernt werden, und Binärisierungs-Schwellenwerte der Objektblöcke können auf der Grundlage des Mittelwerts der Luminanzwerte eingestellt werden, von denen die niedrigen Luminanzwerte entfernt worden sind. Zusätzlich können Binärisierungs-Schwellenwerte, die auf jedes Pixel innerhalb eines Interpolationsblocks anzuwenden sind basierend auf Binärisierungs-Schwellenwerte benachbarter Objektblöcke eingestellt werden. Folglich ist die Binärisierung hoher Qualität eines mehrwertigen Bildes möglich.
  • Bei dem Bild-Binärisierungsverfahren gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung können niedrige Luminanzwerte von Objektblöcken entfernt werden, und zwar auf der Grundlage der mittleren Luminanzwerte der umgebenden Blöcke, und die Einheit der Luminanzwerte, von denen die niedrigen Luminanzwerte entfernt worden sind, kann gerundet werden, um innerhalb eines vorbestimmten Bereiches zu liegen. Zusätzlich können Binärisierungs-Schwellenwerte von Objektblöcken basierend auf diesen Werten eingestellt werden. Folglich ist die Binärisierung hoher Qualität eines mehrwertigen Bildes möglich.
  • Bei dem Bild-Binärisierungsverfahren gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung können Werte niedriger Luminanz auf der Grundlage mittlerer Luminanzwerte der umgebenden Blöcke entfernt werden, und die Einheit der Luminanzwerte, von denen niedrige Luminanzwerte entfernt worden sind, können so gerundet werden, dass sie innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegen. Zusätzlich können Binärisierungs-Schwellenwerte von Objektblöcken basierend auf diesen Werten eingestellt werden, und Binärisierungs-Schwellenwerte, die auf jedes Pixel eines Interpolationsblocks anzuwenden sind, können basierend auf Binärisierungs-Schwellenwerten von benachbarten Objektblöcken eingestellt werden. Folglich ist die Binärisierung hoher Qualität eines mehrwertigen Bildes möglich.
  • In dem Blockunterteilungsschritt wird die Größe eines Objektblocks in Übereinstimmung mit der Bildgröße des mehrwertigen Bildes oder mit der Gesamtzahl der Pixel des mehrwertigen Bildes geändert. Infolgedessen ist es möglich, eine Blockgröße auszuwählen, die für die Größe der Zeichen in Übereinstimmung mit der Bildgröße oder der Gesamtzahl der Pixel möglich ist. Folglich ist eine Binärisierung hoher Qualität eines mehrwertigen Bildes möglich.
  • In dem Blockunterteilungsschritt wird die Größe oder die Gestalt der Blöcke, die zu erzeugen sind, in Übereinstimmung mit den Positionen der Blöcke, die zu erzeugen sind, innerhalb des mehrwertigen Bildes geändert. Infolgedessen sind detaillierte Korrektoren, die sich von dem optischen System, wie sie sich aus dem optischen System ergeben, wie zum Beispiel eine Lichtreduktion in der Peripherie bzw. am Rand, möglich. Folglich ist eine Binärisierung hoher Qualität eines mehrwertigen Bildes möglich.
  • Weiter wird ein Abtastschritt zum Abtasten von Pixeln bereitgestellt, der das mehrwertige Bild ausbildet, und in dem Schritt zur Entfernung niedriger Luminanzwerte werden unter Verwendung von Pixeln, die in dem Abtastschritt abgetastet wurden, Luminanzwerte unterhalb des niedrigen Luminanz-Schwellenwertes von den Luminanzwerten der Pixel entfernt, und nur Luminanzwerte, die den Luminanz-Schwellenwert überschreiten, werden ausgegeben. Infolgedessen kann die Anzahl der Pixel, die verwendet wird, wenn ein mittlerer Luminanzwert innerhalb eines Blockes berechnet wird, reduziert werden. Folglich kann die Binärisierung hoher Qualität eines mehrwertigen Bildes schnell erzielt werden, und der Leistungsverbrauch kann verringert werden.
  • Weiter wird ein Abtastschritt zum Abtasten von Pixeln bereitgestellt, der das mehrwertige Bild ausbildet, und in dem mittleren Luminanzwert-Berechnungsschritt werden mittlere Luminanzwerte berechnet, die Pixeln verwenden, die in dem Abtastschritt abgetastet werden. Infolgedessen kann die Anzahl der Pixel, die verwendet wird, wenn ein mittlerer Luminanzwert berechnet wird, in einem Block reduziert werden. Folglich kann die Binärisierung hoher Qualität eines mehrwertigen Bildes schnell erzielt werden und dies bei einem niedrigen Leistungsverbrauch.
  • In dem Abtastschritt wird weiter ein Abtastintervall, das bei dem Abtasten verwendet wird, in Übereinstimmung mit der Bildgröße, der Gesamtzahl der Pixel oder der Blockgröße festgelegt bzw. eingestellt. Infolgedessen kann die Anzahl der Pixel, die verwendet wird, wenn ein mittlerer Luminanzwert innerhalb eines Blocks berechnet wird, reduziert werden oder kann konstant gehalten werden, und zwar selbst wenn die Größe des Blockes sich ändert. Folglich kann eine Binärisierung hoher Qualität eines mehrwertigen Bildes schnell erzielt werden, und der Leistungsverbrauch kann reduziert werden.
  • Bei dem Bildererfassungsverfahren gemäß noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung können Binärisierungs-Schwellenwerte erzeugter Blöcke auf der Grundlage geglätteter fotometrischer Werte eines erzeugten Schirms eingestellt werden. Folglich ist eine Binärisierung hoher Qualität eines mehrwertigen Bildes möglich.
  • Bei dem Bildererfassungsverfahren gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung werden Binärisierungs-Schwellenwerte, die auf jedes Pixel eines Interpolationsblocks angewendet werden, auf der Grundlage geglätteter fotometrischer Werte benachbarter erzeugter Schirme eingestellt. Folglich ist eine Binärisierung hoher Qualität eines mehrwertigen Bildes möglich.
  • Bei dem Bildererfassungsverfahren gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung werden fotometrische Werte erzeugter Schirme auf Werte gerundet, die innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegen, und Binärisierungs-Schwellenwerte von erzeugten Blöcken werden basierend auf diesen Werten eingestellt. Folglich ist eine Binärisierung hoher Qualität eines mehrwertigen Bildes möglich.
  • Bei dem Bildererfassungsverfahren gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung werden fotometrische Werte benachbarter, erzeugter Schirme auf Werte gerundet, die innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegen, und die Binärisierungs-Schwellenwerte, die auf jedes Pixel des Interpolationsblocks angewendet werden, werden basierend auf diesen Werten eingestellt. Folglich ist eine Binärisierung hoher Qualität eines mehrwertigen Bildes möglich.
  • Weiter sind die Schirme, die bei dem Schirmunterteilungsschritt erzeugt werden, identisch zu den Blöcken, die in dem Blockunterteilungsschritt erzeugt werden. Infolgedessen wird die Korrelation zwischen den Schirm-Fotometriewerten und den Block-Luminanzwerten erhöht. Folglich ist eine Binärisierung hoher Qualität eines mehrwertigen Bildes möglich.
  • Das computerlesbare Aufzeichnungsmedium gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ermöglicht es, dass ein Computer auf der Grundlage eines jeden Schritts des Bild-Binärisierungsverfahrens, das oben beschrieben wurde, funktioniert. Die Erfindung betrifft weiter ein entsprechendes Programm.
  • Die vorliegende Erfindung basiert auf den prioritätsbegründenden japanischen Anmeldungen 11-113761, die in Japan am 21. April 1999 eingereicht wurde und 2000-035946, die in Japan am 14. Februar 2000 eingereicht wurde. Diese Anmeldungen werden hiermit durch Bezugnahme aufgenommen.
  • Bei einer digitalen Kamera unterteilt eine CPU ein mehrwertiges Bild in Blöcke und wählt Objektblöcke aus, die das Objekt der Verarbeitung sein sollen. Eine CCD gibt Luminanzwerte des mehrwertigen Bildes aus. Eine Einstelleinrichtung für niedrige Luminanz-Schwellenwerte stellt niedrige Luminanz-Schwellenwerte auf der Grundlage von mittleren Luminanzwerten von Blöcken ein, die dem Objektblock benachbart sind. Eine Berechnungseinrichtung der mittleren Luminanzwerte berechnet mittlere Luminanzwerte, wobei Luminanzwerte verwendet werden, von denen Luminanzwerte entfernt worden sind, die nicht den niedrigen Luminanz-Schwellenwert in einem Block erreichen. Eine Binärisierungs-Schwellenwert-Einstellschaltung stellt einen Binärisierungs-Schwellenwert des Blocks basierend auf mittleren Luminanzwerten ein. Ein Binärisierer binärisiert dann das mehrwertige Bild in dem Block auf der Grundlage der Binärisierungs-Schwellenwerte.

Claims (18)

  1. Bilderfassungsapparat, der Folgendes umfasst: eine Bilderfassungseinheit, die ein Bild eines Objekts einer Fotografie erfasst; eine Schirmunterteilungseinheit, die das fotografierte Objekt in eine Vielzahl von Schirmen unterteilt; eine Fotometrieeinheit, die das Licht von den Schirmen misst, die durch die Schirmunterteilungseinheit erzeugt wurden; eine Blockunterteilungseinheit, die ein mehrwertiges Bild unterteilt, das durch die Bilderfassungseinheit erfasst wurde, und zwar in Blöcke; eine Binärisierungs-Schwellenwert-Einstelleinheit, die Binärisierungs-Schwellenwerte, die verwendet werden, wenn das mehrwertige Bild binärisiert wird, einstellt; eine Binärisierungseinheit, die ein mehrwertiges Bild basierend auf den Binärisierungs-Schwellenwerten binärisiert; eine Fotometriewert-Glättungseinheit, die die fotometrischen Werte glättet, die durch die Fotometrieeinheit gemessen wurden, und eine Interpolationsblock-Einstelleinheit, die unter den Schirmen bzw. ausgehend von den Schirmen, die durch die Schirmunterteilungseinheit erzeugt wurden, Interpolationsblöcke festlegt, die einen Bildbereich abdecken, der sich über zwei oder mehr benachbarte Schirme erstreckt, wobei die Binärisierungs-Schwellenwert-Einstelleinheit Binärisierungs-Schwellenwerte, die auf Pixel der Interpolationsblöcke angewendet werden, basierend auf geglätteten fotometrischen Werten eines jeden der zwei oder mehr Schirme, die durch die Interpolationsblöcke überbrückt wurden, einstellt.
  2. Bilderfassungsapparat nach Anspruch 1, bei welchem die Schirme, die durch die Schirmunterteilungseinheit erzeugt wurden, identisch mit den Blöcken sind, die durch die Blockunterteilungseinheit erzeugt wurden.
  3. Bilderfassungsapparat, der Folgendes umfasst: eine Bilderfassungseinheit, die ein Fotografieobjektbild erfasst; eine Schirmunterteilungseinheit, die das fotografierte Objekt in eine Vielzahl von Schirmen unterteilt; eine Fotometrieeinheit, die das Licht von den Schirmen misst, die durch die Schirmunterteilungseinheit erzeugt wurden; eine Blockunterteilungseinheit, die ein mehrwertiges Bild, das durch die Bilderfassungseinheit erfasst wurde, in Blöcke unterteilt; eine Binärisierungs-Schwellenwert-Einstelleinheit, die Binärisierungs-Schwellenwerte einstellt, die verwendet werden, wenn das mehrwertige Bild binärisiert wird; eine Binärisierungseinheit, die ein mehrwertiges Bild basierend auf den Binärisierungs-Schwellenwerten binärisiert; und eine Fotometriewert-Begrenzungseinheit, die eine Spanne fotometrischer Werte begrenzt, die durch die Fotometrieeinheit gemessen wurden, so dass die Werte innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegen, wobei die Binärisierungs-Schwellenwert-Einstelleinheit Binärisierungs-Schwellenwerte der Blöcken einstellt, die durch die Blockunterteilungseinheit erzeugt wurden, und zwar basierend auf fotometrischen Werten, deren Bereich durch die Fotometriewert-Begrenzungseinheit begrenzt wurde.
  4. Bilderfassungsapparat nach Anspruch 3, bei welchem die Schirme, die durch die Schirmunterteilungseinheit erzeugt wurden, identisch mit den Blöcken sind, die durch die Blockunterteilungseinheit erzeugt wurden.
  5. Bilderfassungsapparat, der Folgendes umfasst: eine Bilderfassungseinheit, die ein Bild eines Objekts einer Fotografie erfasst; eine Schirmunterteilungseinheit, die das Objekt, das fotografiert wird, in eine Vielzahl von Schirmen unterteilt; eine Fotometrieeinheit, die das Licht von den Schirmen misst, die durch die Schirmunterteilungseinheit erzeugt wurden; eine Blockunterteilungseinheit, die ein mehrwertiges Bild unterteilt, das durch die Bilderfassungseinheit erfasst wurde, und zwar in Blöcke; eine Binärisierungs-Schwellenwert-Einstelleinheit, die Binärisierungs-Schwellenwerte einstellt, die verwendet werden, wenn das mehrwertige Bild binärisiert wird; eine Binärisierungseinheit, die ein mehrwertiges Bild basierend auf den Binärisierungs-Schwellenwerten binärisiert; eine Fotometriewert-Begrenzungseinheit, die eine Spanne fotometrischer Werte begrenzt, die durch die Fotometrieeinheit gemessen wurden, und zwar so dass die Werte innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegen; und eine Interpolationsblock-Einstelleinheit, die ausgehend von den Schirmen, die durch die Schirmunterteilungseinheit erzeugt wurden, Interpolationsblöcke festlegt, die einen Bildbereich abdecken, der sich über zwei oder mehr benachbarte Schirme erstreckt, wobei die Binärisierungs-Schwellenwert-Einstelleinheit Binärisierungs-Schwellenwerte, die auf Pixel innerhalb der Interpolationsblöcke anzuwenden sind, basierend auf fotometrischen Werten einstellt, wobei jeweils der Bereich eines jeden der zwei oder mehr Schirme, die durch den Interpolationsblock überbrückt werden, begrenzt worden ist.
  6. Bilderfassungsapparat nach Anspruch 5, bei welchem die Schirme, die durch die Schirmunterteilungseinheit erzeugt worden sind, identisch mit den Blöcken sind, die durch die Blockunterteilungseinheit erzeugt worden sind.
  7. Bilderfassungsverfahren, um eine Binärisierungsverarbeitung mit einem mehrwertigen Bild durchzuführen, das Folgendes umfasst: einen Schirmunterteilungsschritt, bei dem ein Fotografieobjekt in eine Vielzahl von Schirmen unterteilt wird; einen Fotometrieschritt, bei dem das Licht von den Schirmen, die bei dem Unterteilungsschritt erzeugt wurden, gemessen wird; einen Bilderfassungsschritt, bei dem ein Bild des Fotografieobjekts erfasst wird; einen Blockunterteilungsschritt, bei dem ein mehrwertiges Bild, das in dem Bilderfassungsschritt erfasst worden ist, in Blöcke unterteilt wird; einen Objektblock-Auswahlschritt, bei dem Objektblöcke, die zu verarbeiten sind, aus den Blöcken ausgewählt werden, die bei dem Blockunterteilungsschritt erzeugt wurden; einen Fotometriewert-Glättungsschritt, bei dem Fotometriewerte, die bei dem Fotometrieschritt gemessen wurden, geglättet werden; einen Binärisierungs-Schwellenwert-Einstellschritt, bei dem Binärisierungs-Schwellenwerte von Objektblöcken basierend auf fotometrischen Werten eingestellt werden, die bei den Fotometriewert-Glättungsschritt geglättet wurden; und einen Binärisierungsschritt, bei dem jedes Pixel in dem Objektblöcken binärisiert wird, wobei die Binärisierungs-Schwellenwerte verwendet werden, die bei dem Binärisierungs-Schwellenwert-Einstellschritt eingestellt wurden.
  8. Bilderfassungsverfahren nach dem Anspruch 7, bei welchem die Schirme, die bei dem Schirmunterteilungsschritt erzeugt wurden, mit den Blöcken identisch sind, die bei dem Blockunterteilungsschritt erzeugt wurden.
  9. Bilderfassungsverfahren, um eine Binärisierungsverarbeitung mit einem mehrwertigen Bild durchzuführen, das Folgendes umfasst: einen Schirmunterteilungsschritt, bei dem ein Fotografieobjekt in eine Vielzahl von Schirmen unterteilt wird; einen Fotometrieschritt, bei dem das Licht von den Schirmen, die bei dem Schirmunterteilungsschritt erzeugt wurden, gemessen wird; einen Bilderfassungsschritt, bei dem ein Bild des Fotografieobjekts erfasst wird; einen Blockunterteilungsschritt, bei dem ein mehrwertiges Bild, das bei dem Bilderfassungsschritt erfasst wurde, in Blöcke unterteilt wird; einen Fotometriewert-Glättungsschritt, bei dem Fotometriewerte, die bei dem Fotometrieschritt gemessen wurden, geglättet werden; einen Interpolationsblock-Einstellschritt, bei dem Interpolationsblöcke, die einen Bildbereich abdecken, der sich über zwei oder mehr benachbarte Schirme erstreckt, ausgehend von den Schirmen, die bei dem Schirmunterteilungsschritt erzeugt wurden, eingestellt bzw. festgelegt werden; einen Binärisierungs-Schwellenwert-Einstellschritt, bei dem Binärisierungs-Schwellenwerte, die auf Pixel innerhalb der Interpolationsblöcke angewendet werden, basierend auf geglätteten fotometrischen Werten eines jeden der zwei oder mehr Schirme, die durch die Interpolationsblöcke überbrückt, werden, die in dem Interpolationsblock-Einstellschritt eingestellt wurden, eingestellt werden; und einen Binärisierungsschritt, bei dem jedes Pixel in den Interpolationsblöcken unter Verwendung von den Binärisierungs-Schwellenwerten binärisiert wird, die bei dem Binärisierungs-Schwellenwert-Einstellschritt eingestellt wurden.
  10. Bilderfassungsverfahren nach dem Anspruch 9, bei welchem die Schirme, die bei dem Schirmunterteilungsschritt erzeugt wurden, mit den Blöcken, die bei dem Blockunterteilungsschritt erzeugt wurden, identisch sind.
  11. Bilderfassungsverfahren, um eine Binärisierungsverarbeitung mit einem mehrwertigen Bild durchzuführen, das Folgendes umfasst: einen Schirmunterteilungsschritt, bei dem ein Fotografieobjekt in eine Vielzahl von Schirmen unterteilt wird; einen Fotometrieschritt, bei dem das Licht von den Schirmen, die bei dem Schirmunterteilungsschritt erzeugt wurden, gemessen wird; einen Bilderfassungsschritt, bei dem ein Fotografieobjektbild erfasst wird; einen Blockunterteilungsschritt, bei dem ein mehrwertiges Bild, das bei dem Bilderfassungsschritt erfasst worden ist, in Blöcke unterteilt wird; einen Objektblock-Auswahlschritt, bei dem Objektblöcke, die zu verarbeiten sind, ausgehend von den Blöcken, die bei dem Blockunterteilungsschritt erzeugt wurden, ausgewählt werden; einen Fotometriewert-Begrenzungsschritt, bei dem die Spanne von Fotometriewerten, die in dem Fotometrieschritt gemessen wurden, so begrenzt wird, dass die Werte innerhalb eines vorbestimmten Bereiches liegen; einen Binärisierungs-Schwellenwert-Einstellschritt, bei dem Binärisierungs-Schwellenwerte von Objektblöcken basierend auf fotometrischen Werten eingestellt werden, deren Bereich bei dem Fotometriewert-Begrenzungsschritt begrenzt worden sind; und einen Binärisierungsschritt, bei dem jedes Pixel bei den Objektblöcken binärisiert wird, indem Binärisierungs-Schwellenwerte verwendet werden, die bei dem Binärisierungs-Schwellenwert-Einstellschritt eingestellt wurden.
  12. Bilderfassungsverfahren nach Anspruch 11, bei welchem die Schirme, die bei dem Schirmunterteilungsschritt erzeugt wurden, identisch mit den Blöcken sind, die bei dem Blockunterteilungsschritt erzeugt wurden.
  13. Bilderfassungsverfahren, um eine Binärisierungsverarbeitung mit einem mehrwertigen Bild durchzuführen, das Folgendes umfasst: einen Schirmunterteilungsschritt, bei dem ein Fotografieobjekt in eine Vielzahl von Schirmen unterteilt wird; einen Fotometrieschritt, bei dem das Licht von den Schirmen, die bei dem Schirmunterteilungsschritt erzeugt wurden, gemessen wird; einen Bilderfassungsschritt, bei dem ein Fotografieobjektbild erfasst wird; einen Blockunterteilungsschritt, bei dem ein mehrwertiges Bild, das bei dem Bilderfassungsschritt erfasst worden ist, in Blöcke unterteilt wird; einen Fotometriewert-Begrenzungsschritt, bei dem die Spanne fotometrischer Werte, die bei dem Fotometrieschritt gemessen wurden, so begrenzt wird, dass die Werte innerhalb eines vorbestimmten Bereiches liegen; einen Interpolationsblock-Einstellschritt, bei dem Interpolationsblöcke, die einen Bildbereich überdecken, die sich über zwei oder mehr benachbarte Schirme erstreckt, ausgehend von den Schirmen festgelegt werden, die bei dem Schirmunterteilungsschritt erzeugt wurden; einen Binärisierungs-Schwellenwert-Einstellschritt, bei dem Binärisierungs-Schwellenwerte, die auf Pixel innerhalb der Interpolationsblöcke angewendet werden, basierend auf fotometrischen Werten festgelegt werden, deren Bereich auf zwei oder mehr Schirme begrenzt wurde, die durch die Interpolationsblöcke überbrückt wurden, die bei dem Interpolationsblock-Einstellschritt eingestellt wurden; und einen Binärisierungsschritt, bei dem jedes Pixel in den Interpolationsblöcken binärisiert wird, wobei Binärisierungs-Schwellenwerte verwendet werden, die in dem Binärisierungs-Schwellenwert-Einstellschritt eingestellt wurden.
  14. Bilderfassungsverfahren nach dem Anspruch 13, bei welchem die Schirme, die in dem Schirmunterteilungsschritt erzeugt wurden, identisch mit den Blöcken sind, die in dem Blockunterteilungsschritt erzeugt wurden.
  15. Computerlesbares Medium, um Befehle zu speichern, oder Programm mit Befehlen, die, wenn sie von einem Computer ausgeführt werden, den Computer veranlassen, ein Bilderfassungsverfahren durchzuführen, das Folgendes umfasst: einen Schirmunterteilungsschritt, bei dem ein Fotografieobjekt in eine Vielzahl von Schirmen unterteilt wird; einen Fotometrieschritt, bei dem das Licht von den Schirmen, die bei dem Schirmunterteilungsschritt erzeugt wurden, gemessen wird; einen Bilderfassungsschritt, bei dem ein Fotografieobjektbild erfasst wird; einen Blockunterteilungsschritt, bei dem ein mehrwertiges Bild, das bei dem Bilderfassungsschritt erfasst worden ist, in Blöcke unterteilt wird; einen Objektblock-Auswahlschritt, bei dem Objektblöcke, die zu verarbeiten sind, aus den Blöcken ausgewählt werden, die bei dem Blockunterteilungsschritt erzeugt wurden; einen Fotometriewert-Glättungsschritt, bei dem die Fotometriewerte, die bei dem Fotometrieschritt gemessen wurden, geglättet werden; einen Binärisierungs-Schwellenwert-Einstellschritt, bei dem Binärisierungs-Schwellenwerte von Objektblöcken basierend auf Fotometriewerten eingestellt werden, die bei den Fotometriewert-Glättungsschritt geglättet wurden; und einen Binärisierungsschritt, bei dem jedes Pixel in den Objektblöcken binärisiert wird, wobei Binärisierungs-Schwellenwerte verwendet werden, die bei dem Binärisierungs-Schwellenwert-Einstellschritt eingestellt wurden.
  16. Computerlesbares Medium, um Befehle zu speichern, oder Programm mit Befehlen, die, wenn sie von einem Computer ausgeführt werden, den Computer veranlassen, ein Bilderfassungsverfahren durchzuführen, das Folgendes umfasst: einen Schirmunterteilungsschritt, bei dem ein Fotografieobjekt in eine Vielzahl von Schirmen unterteilt wird; einen Fotometrieschritt, bei dem das Licht von den Schirmen, die bei dem Schirmunterteilungsschritt erzeugt wurden, gemessen wird; einen Bilderfassungsschritt, bei dem ein Fotografieobjektbild erfasst wird; einen Blockunterteilungsschritt, bei dem ein mehrwertiges Bild, das bei dem Bilderfassungsschritt erfasst worden ist, in Blöcke unterteilt wird; einen Fotometriewert-Glättungsschritt, bei dem Fotometriewerte, die bei dem Fotometrieschritt gemessen wurden, geglättet werden; einen Interpolationsblock-Einstellschritt, bei dem Interpolationsblöcke, die einen Bildbereich überdecken, die sich über zwei oder mehr benachbarte Schirme erstrecken, ausgehend von den Schirmen festgelegt werden, die bei dem Schirmunterteilungsschritt erzeugt wurden; einen Binärisierungs-Schwellenwert-Einstellschritt, bei dem Binärisierungs-Schwellenwerte, die auf die Pixel innerhalb der Interpolationsblöcke angewendet werden, basierend auf geglätteten fotometrischen Werten eines jeden der zwei oder mehr Schirme, die durch die Interpolationsblöcke überbrückt werden, die bei dem Interpolationsblock-Einstellschritt eingestellt wurden, eingestellt werden; und einen Binärisierungsschritt, bei dem jedes Pixel in den Interpolationsblöcken unter Verwendung von Binärisierungs-Schwellenwerten binärisiert wird, die bei dem Binärisierungs-Schwellenwert-Einstellschritt eingestellt wurden.
  17. Computerlesbares Medium zum Speichern von Befehlen, oder Programm mit Befehlen, die, wenn sie von einem Computer ausgeführt werden, den Computer veranlassen, ein Bilderfassungsverfahren durchzuführen, das Folgendes umfasst: einen Schirmunterteilungsschritt, bei dem ein Fotografieobjekt in eine Vielzahl von Schirmen unterteilt wird; einen Fotometrieschritt, bei dem das Licht von den Schirmen, die bei dem Schirmunterteilungsschritt erzeugt wurden, gemessen wird; einen Bilderfassungsschritt, bei dem ein Fotografieobjektbild erfasst wird; einen Blockunterteilungsschritt, bei dem ein mehrwertiges Bild, das bei dem Bilderfassungsschritt erfasst worden ist, in Blöcke unterteilt wird; einen Objektblock-Auswahlschritt, bei dem Objektblöcke, die zu verarbeiten sind, aus den Blöcken ausgewählt werden, die bei dem Blockunterteilungsschritt erzeugt wurden; einen Fotometriewert-Begrenzungsschritt, bei dem die Spanne fotometrischer Werte, die bei dem Fotometrieschritt gemessen wurden, so begrenzt wird, dass die Werte innerhalb eines vorbestimmten Bereiches liegen; einen Binärisierungs-Schwellenwert-Einstellschritt, bei dem Binärisierungs-Schwellenwerte von Objektblöcken basierend auf fotometrischen Werten eingestellt werden, deren Bereich bei dem Fotometriewert-Begrenzungsschritt begrenzt wurden; und einen Binärisierungsschritt, bei dem jedes Pixel bei den Objektblöcken unter Verwendung von Binärisierungs-Schwellenwerten binärisiert wird, die bei dem Binärisierungs-Schwellenwert-Einstellschritt eingestellt wurden.
  18. Computerlesbares Medium zum Speichern von Befehlen, oder Programm mit Befehlen, die, wenn sie von einem Computer ausgeführt werden, den Computer veranlassen, ein Bilderfassungsverfahren durchzuführen, das Folgendes umfasst: einen Schirmunterteilungsschritt, bei dem ein Fotografieobjekt in eine Vielzahl von Schirmen unterteilt wird; einen Fotometrieschritt, bei dem das Licht von den Schirmen, die bei dem Schirmunterteilungsschritt erzeugt wurden, gemessen wird; einen Bilderfassungsschritt, bei dem ein Fotografieobjektbild erfasst wird; einen Blockunterteilungsschritt, bei dem ein mehrwertiges Bild, das bei dem Bilderfassungsschritt erfasst worden ist, in Blöcke unterteilt wird; einen Fotometriewert-Begrenzungsschritt, bei dem die Spanne fotometrischer Werte, die bei dem Fotometrieschritt gemessen wurden, so begrenzt wird, dass die Werte innerhalb eines vorbestimmten Bereiches liegen; einen Interpolationsblock-Einstellschritt, bei dem Interpolationsblöcke, die einen Bildbereich abdecken, der sich über zwei oder mehr benachbarte Schirme erstreckt, ausgehend von den Schirmen festgelegt wird, die bei dem Schirmunterteilungsschritt erzeugt wurden; einen Binärisierungs-Schwellenwert-Einstellschritt, bei dem Binärisierungs-Schwellenwerte, die auf Pixel angewendet wurden, die innerhalb der Interpolationsblöcke liegen, basierend auf fotometrischen Werten eingestellt werden, deren Bereich auf zwei oder mehr Schirme begrenzt worden ist, die durch die Interpolationsblöcke überbrückt werden, die in dem Interpolationsblock-Einstellschritt eingestellt wurden; und einen Binärisierungsschritt, bei dem jedes Pixel in den Interpolationsblöcken binärisiert wird, wobei Binärisierungs-Schwellenwerte verwendet werden, die bei dem Binärisierungs-Schwellenwert-Einstellschritt eingestellt wurden.
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