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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf die digitale Photographie
und insbesondere auf ein System und Verfahren zum Analysieren eines digitalen
Bildes.
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Mit
der Verbreitung kostengünstiger
Mikroprozessoren, der Speicher- und Bilderfassungselektronik gewinnen
Digitalkameras immer mehr an Popularität und stehen in immer stärkerem Ausmaß einer großen Anzahl
von Verbrauchern zur Verfügung.
Einer der Vorteile, die eine Digitalkamera gegenüber einer herkömmlichen
Filmkamera besitzt, besteht darin, daß das Bild, wenn eine Digitalkamera
ein Bild erfaßt,
in einem der Kamera zugeordneten Speicherelement elektronisch gespeichert
wird und für
ein sofortiges Betrachten zur Verfügung steht. So ist es z. B. üblich, ein
Bild unter Verwendung einer Digitalkamera zu erfassen und dann das
erfaßte
Bild dem Benutzer sofort auf einem der Digitalkamera zugeordneten
Anzeigebildschirm anzuzeigen. Diese Fähigkeit, das Bild sofort zu
betrachten, wird üblicherweise als „sofortige
Prüfung" bezeichnet. Die
Fähigkeit,
das erfaßte
Bild sofort zu prüfen,
ermöglicht
es dem Benutzer, sofort zu entscheiden, ob das Bild zufriedenstellend
ist, es sich lohnt, dasselbe aufzubewahren und vielleicht zu drucken.
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Leider
sind viele Charakteristika zum Bestimmen, ob das Bild zufriedenstellend
ist, unter Umständen
auf der kleinen Anzeige, die vielen Digitalkameras zugeordnet ist,
nicht ohne weiteres visuell erkennbar. Zwar erscheint das Bild unter
Umständen beim
Betrachten auf der Kameraanzeige als scharf, erscheint jedoch unter
Umständen
beim Drucken als unscharf. Leider ist das Drucken des Bildes eine
zeitaufwendige und kostspielige Möglichkeit, zu bestimmen, ob
das Bild zufriedenstellend ist.
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Es
wäre somit
erwünscht,
die Qualität
verschiedener Charakteristika, die mit dem erfaßten Bild verknüpft sind,
vor dem Drucken des Bildes zu bestimmen. Ferner wäre es erwünscht, falls
das Bild als inakzeptabel erachtet wird, dem Benutzer Instruktionen
zum Verbessern eines darauffolgenden Bildes bereitzustellen.
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein System und Verfahren
zum Analysieren eines digitalen Bildes, eine Digitalkamera und ein
computerlesbares Medium mit einem Programm zum Analysieren eines
digitalen Bildes zu schaffen.
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Diese
Aufgabe wird durch ein System gemäß Anspruch 1, ein Verfahren
gemäß Anspruch
11, eine Digitalkamera gemäß Anspruch
21 sowie ein computerlesbares Medium gemäß Anspruch 24 gelöst.
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Es
wird ein System und Verfahren zum Analysieren eines digitalen Bildes
offenbart. Bei einem Ausführungsbeispiel
weist ein System zum Analysieren eines digitalen Bildes einen Bildsensor,
der eine Mehrzahl von Bilderfassungselementen umfaßt, auf, wobei
jedes der Bilderfassungselemente konfiguriert ist, um Bilddaten
zu erfassen. Die Bilddaten werden gemäß zumindest einer Einstellung
erfaßt.
Das System umfaßt
auch einen Speicher zum Speichern der Bilddaten, eine Logik zum
Analysieren der Bilddaten, um zumindest eine Charakteristik der
Bilddaten zu bestimmen, und eine Anzeige zum Übermitteln einer Beschreibung
der Charakteristik.
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Verwandte
Betriebsverfahren und computerlesbare Medien werden ebenfalls bereitgestellt.
Andere Systeme, Verfahren, Merkmale und Vorteile der Erfindung sind
oder werden Fachleuten auf dem Gebiet bei der Untersuchung der folgenden
Figuren und der detaillierten Beschreibung ersichtlich. Es ist beabsichtigt,
daß alle
derartigen zusätzlichen
Systeme, Verfahren, Merkmale und Vorteile innerhalb dieser Beschreibung
enthalten sind, innerhalb des Schutzbereichs der Erfindung liegen
und durch die beiliegenden Ansprüche
geschützt
sind.
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Bevorzugte
Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf
die beiliegenden Zeichnungen näher
erläutert.
Es zeigen:
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1 ein Blockdiagramm, das
eine Digitalkamera darstellt, die gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung aufgebaut ist;
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2 eine graphische Darstellung
einer Bilddatei;
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3 ist ein Flußdiagramm,
das die Funktionsweise eines Ausführungsbeispiels der Bildanalyse-
und Verbesserungslogik aus 1 beschreibt;
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4A und 4B graphische Darstellungen, die einen
Sofort- Prüfungs-Bildschirm
und einen Hilfebildschirm gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung zeigen.
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Die
unten beschriebene Erfindung ist auf jede beliebige Digitalkamera
anwendbar, die eine „Sofortprüfungsfunktion" vorsieht. Das System
und Verfahren zum Analysieren eines erfaßten Bildes kann in Hardware,
Software, Firmware oder einer Kombination derselben implementiert
sein. Bei dem (den) bevorzugten Ausführungsbeispiel(en) ist das System
und Verfahren zum Analysieren eines erfaßten Bildes unter Verwendung
einer Kombination aus Hardware, Software oder Firmware implementiert, die
in einem Speicher gespeichert ist und durch ein geeignetes Instruktionsausführsystem
ausgeführt wird.
Der Hardwareabschnitt des Systems und Verfahrens zum Analysieren
eines erfaßten
Bildes kann mit einer beliebigen der folgenden Technologien oder einer
Kombination aus denselben implementiert sein, die alle in der Technik
bekannt sind: (eine) diskrete Logikschaltung en) mit Logikgattern
zum Implementieren von Logikfunk tionen aufgrund von Datensignalen,
eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) mit geeigneten
Kombinationslogikgattern, (ein) programmierbares) Gatterarray(s)
(PGA), ein feldprogrammierbares Gatterarray (FPGA) etc. Der Softwareabschnitt
des Systems und Verfahrens zum Analysieren eines erfaßten Bildes
kann in einem oder mehr Speicherelementen gespeichert sein und durch
einen geeigneten Universal- oder anwendungsspezifischen Prozessor
ausgeführt
werden.
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Die
Software zum Analysieren eines erfaßten Bildes, die eine geordnete
Auflistung ausführbarer
Instruktionen zum Implementieren von logischen Funktionen aufweist,
kann in einem beliebigen computerlesbaren Medium zur Verwendung
durch oder in Verbindung mit einem Instruktionsausführungssystem,
-gerät
oder -vorrichtung, wie z. B. einem computerbasierten System, prozessorenthaltenden
System oder anderem System, das die Instruktionen von dem Instruktionsausführungssystem,
-gerät
oder -vorrichtung abrufen kann und die Instruktionen ausführen kann,
ausgeführt
sein. Im Kontext dieses Dokuments kann ein „computerlesbares Medium" jede beliebige Einrichtung
sein, die das Programm zur Verwendung durch oder in Verbindung mit
dem Instruktionsausführungssystem,
-gerät
oder -vorrichtung speichert, übermittelt, überträgt oder
transportiert.
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1 ist ein Blockdiagramm,
das eine Digitalkamera 100 darstellt, die gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung aufgebaut ist. Bei der unten zu beschreibenden Implementierung
umfaßt
die Digitalkamera 100 eine anwendungsspezifische integrierte
Schaltung (ASIC) 102, die die Bildanalyselogik 150 der
Erfindung ausführt.
Wie unten noch beschrieben wird, kann die Bildanalyselogik 150 eine Software
sein, die in einem Speicher gespeichert ist und durch die ASIC 102 ausgeführt wird.
Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel
kann die Bildanalyselogik 150 in einer Firmware implementiert
sein, die in der ASIC 102 gespeichert und ausgeführt sein kann.
Zwar ist nur eine einzelne ASIC 102 dargestellt, doch kann
die Digitalkamera 100 ferner zusätzliche Prozessoren, digitale
Signalprozessoren (DSPs) und ASICs umfassen.
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Die
ASIC 102 kann außerdem
noch andere Elemente umfassen, die aus Gründen der Einfachheit weggelassen
wurden. Die ASIC 102 steuert die Funktion verschiedener
Aspekte der Digitalkamera 100.
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Die
Kamera 100 umfaßt
einen Bildsensor 104. Der Bildsensor 104 kann
ein Array aus ladungsgekoppelten Vorrichtungen (CCD) oder ein Array
aus Komplementär-Metalloxid-Halbleiter-(CMOS)-Sensoren
aufweisen. Ungeachtet dessen, ob der Bildsensor 104 ein
Array aus individuellen CCD-Elementen
oder CMOS-Sensoren aufweist, weist jedes der Elemente in dem Array
ein Pixel (Bildelement) des Bildsensors 104 auf. Ein beispielhaftes
Pixel ist durch das Bezugszeichen 204 angegeben. Die Pixel in
dem Bildsensor 104 sind in der Regel in einem zweidimensionalen
Array angeordnet. Zum Beispiel kann ein Bildarray eine Länge von
2272 Pixeln und eine Höhe
von 1712 Pixeln aufweisen.
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Der
Bildsensor 104 erfaßt
ein Bild eines Gegenstands durch Umwandeln von einfallendem Licht in
ein analoges Signal und sendet diese Darstellung des Bildes über eine
Verbindung 109 zu einem analogen Eingangs- bzw. Front-End-(AFE)-Prozessor 111.
Der analoge Front-End-Prozessor 111 umfaßt in der
Regel einen Analog/Digital-Wandler zum Umwandeln des von dem Bildsensor 104 empfangenen analogen
Signals in ein digitales Signal. Der analoge Front-End-Prozessor
stellt über
eine Verbindung 112 dieses digitale Signal der ASIC 102 als
Bilddaten zum Zweck einer Bildverarbeitung bereit.
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Die
ASIC 102 koppelt über
eine Verbindung 118 mit einem oder mehr Motortreibern 119.
Die Motortreiber 119 steuern über eine Verbindung 121 die
Operation verschiedener Parameter der Linse 122. Zum Beispiel
können
Linsensteuerfunktionen wie z. B. Zoom-, Fokussier-, Blenden- und
Verschluß- Operationen durch
die Motortreiber 119 gesteuert werden. Die Verbindung 123 zwischen
der Linse 122 und dem Bildsensor 104 ist als gestrichelte Linie
gezeigt, um die Operation der Linse 122 darzustellen, die
auf einen Gegenstand fokussiert und Licht dem Bildsensor 104 übermittelt,
der das durch die Linse 122 gelieferte Bild erfaßt.
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Die
ASIC 102 sendet außerdem über eine Verbindung 124 Anzeigedaten
zu einer Anzeigesteuerung 126. Die Anzeigesteuerung kann
z. B. eine National-Television-System-Committee (NTSC) /Phase-Alternate-Line-(PAL)-Codiereinrichtung
sein, doch können
in Abhängigkeit
von der Anwendung andere Normen zum Präsentieren von Anzeigedaten verwendet
werden. Die Anzeigesteuerung 126 wandelt die Anzeigedaten
von der ASIC 102 in ein Signal um, das über eine Verbindung 127 zu
einer Bildanzeige 128 weitergeleitet werden kann. Die Bildanzeige 128,
die z. B. eine Flüssigkristallanzeige
(LCD) oder eine andere Anzeige sein kann, zeigt dem Benutzer einer
Digitalkamera 100 das erfaßte Bild an und ist in der
Regel die Farbanzeige, die auf der Digitalkamera 100 positioniert
ist. Je nach Konfiguration der Digitalkamera 100 kann das
einem Benutzer auf der Bildanzeige 128 gezeigte Bild in
einem sogenannten „Direktbetrachtungs"-Modus (Live-Betrachtung)
gezeigt werden, bevor das Bild erfaßt und verarbeitet wird, oder
in einem sogenannten „Sofortprüfungs"-Modus, nachdem das
Bild erfaßt
und verarbeitet wurde oder, wenn das Bild zuvor erfaßt wurde,
in einem sogenannten „Prüfungs"- oder „Wiedergabe"-Modus. Der Wiedergabe-Modus
kann über
einen Menübefehl aufgerufen
werden. Der Sofortprüfungsmodus
wird in der Regel verwendet, um das erfaßte Bild dem Benutzer anzuzeigen,
sofort nachdem das Bild erfaßt wurde,
und der Wiedergabemodus wird in der Regel verwendet, um dem Benutzer
das erfaßte
Bild anzuzeigen, einige Zeit nachdem das Bild erfaßt und in
einem Speicher gespeichert wurde.
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Der
Sofortprüfungsmodus
ermöglicht
es dem Benutzer der Kamera 100, das Bild sofort auf der
Anzeige 128 zu betrach ten. Da die Bildanzeige 128 in der
Regel klein ist, können
leider nur grobe Merkmale oder Charakteristika des Bildes visuell
beobachtet werden. Ferner gibt die Bildanzeige 128 unter
Umständen
Farbe, Farbton, Helligkeit etc. nicht genau wieder, was es unter
Umständen
für einen
Benutzer noch schwieriger macht, die Qualität des erfaßten Bildes zu bestimmen. Die
Schwierigkeit, die Qualität des
erfaßten
Bildes visuell zu bestimmen, führt
zu der Möglichkeit,
ein Bild zu speichern, das eventuell Mängel umfaßt, die, falls visuell erfaßt, wahrscheinlich
dazu führen
würden,
daß der
Benutzer das Bild verwirft und versucht, ein anderes Bild mit einer
besseren Qualität
zu erfassen. Um zu bestimmen, ob das Bild Mängel umfaßt, die dem Benutzer unter
Umständen
nicht offensichtlich sind, wenn er das erfaßte Bild in dem Sofortprüfungsmodus
auf der Bildanzeige 128 betrachtet, analysiert die Bildanalyselogik 150 ein
oder mehr Charakteristika des erfaßten Bildes dynamisch und präsentiert
dem Benutzer über
die Bildanzeige 128 und eine Benutzerschnittstelle eine
Analyse des erfaßten
Bildes. Eine beispielhafte dynamische Analyse der Daten für jedes
Pixel in einem erfaßten
Bild ist unten in 2 beschrieben.
Zum Beispiel können
Informationen, die jedem Pixel zugeordnet sind, analysiert werden,
um zu bestimmen, ob eine wesentliche Anzahl der Pixel, die das Bild
bilden, entweder schwarz oder weiß ist. Eine Überzahl weißer Pixel
kann Zeichen einer Überbelichtung
und eine Überzahl
schwarzer Pixel Zeichen einer Unterbelichtung sein.
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Ähnliche
dynamische Analysen können durchgeführt werden,
um zu bestimmen, ob ein Bild scharf ist oder ob der Weißabgleich
des Bildes korrekt ist. Um zu bestimmen, ob ein Bild scharf ist,
werden Pixel in einem Bild untersucht, um zu bestimmen, ob zwischen
den Pixeln scharfe Übergänge existieren.
Zum Beispiel zeigt ein schwarzes Pixel, das an ein weißes Pixel
angrenzt, unter Umständen
an, daß das
Bild scharf ist, während
ein schwarzes Pixel, das von einem weißen Pixel durch eine Anzahl
von grauen Pixeln getrennt ist, unter Umständen anzeigt, daß das Bild
unscharf ist.
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Der
Weißabgleich
ist eine Charakteristik des Bildes, das sich allgemein auf den Farbausgleich
in dem Bild bezieht, um zu gewährleisten,
daß weiße Abschnitte
des Bilds weiß erscheinen.
Ein Bild, in dem jedes Pixel eine unterschiedliche Schattierung der
gleichen Farbe ist, kann ein Bild anzeigen, in dem der Weißabgleich
nicht richtig angepaßt
ist.
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Ferner
kann eine Bildverbesserungslogik 160 vorgesehen sein, um
dem Benutzer eine Empfehlung in der Form von Instruktionen zu präsentieren,
die auf der Bildanzeige 128 präsentiert werden, bezüglich Möglichkeiten,
mit denen möglicherweise ein
nachfolgendes Bild beispielsweise durch Anpassen einer Bedingung,
unter der das Bild erfaßt
wurde, oder Anpassen einer Einstellung, die verwendet wurde, um
das Bild zu erfassen, verbessert werden kann. Wie unten noch beschrieben
wird, analysiert die Bildanalyselogik 150 das erfaßte Bild
und, optional, die Kameraeinstellungen, die verwendet wurden, um
das Bild zu erfassen, und bestimmt einen Wert eines oder mehr Charakteristika
des erfaßten
Bildes. Um beispielsweise zu bestimmen, ob die Belichtung des Bildes
zufriedenstellend ist, zeigt die Bildanalyselogik 150,
wenn eine vordefinierte Anzahl von weißen Pixeln in dem Bild überschritten
ist, unter Umständen
an, daß das
Bild überbelichtet
ist. Ferner bestimmt die Bildverbesserungslogik 160, wenn
die Bildanalyselogik 150 bestimmt, daß ein oder mehr Charakteristika
des erfaßten
Bildes nicht zufriedenstellend sind, um ein Bild hoher Qualität zu ergeben,
ob eine Bedingung, die verwendet wurde, um das Bild zu erfassen,
oder ob eine Kameraeinstellung angepaßt werden sollte, um ein nachfolgendes
Bild zu verbessern. Wenn z. B. die Bildanalyselogik 150 bestimmt,
daß das
Bild unterbelichtet ist, kann die Bildverbesserungslogik 160 bestimmen,
daß ein
nachfolgendes Bild durch Aktivieren des Kamerablitzes für ein nachfolgendes
Bild verbessert werden kann. Wenn die Bildanalyselogik 150 die
Daten analysiert, die das erfaßte
Bild und die zum Erfassen des Bildes verwendeten Einstellungen darstellen,
dann kann die Analyse durch die Bildverbesserungslogik 160 verwendet
werden, um Anpassungen an die Einstellungen vorzuschlagen, um ein
nachfolgendes Bild zu verbessern. Diese vorgeschlagenen Anpassungen an
die Kameraeinstellungen können
dem Benutzer über
die Bildanzeige 128 auf einem Hilfebildschirm präsentiert
werden oder können,
bei einer alternativen Konfiguration, automatisch für ein nachfolgendes Bild
geändert
werden.
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Die
ASIC 102 koppelt über
eine Verbindung 154 mit einem Mikro-Controller 161.
Der Mikro-Controller 161 kann ein spezifischer oder universaler
Mikroprozessor sein, der die verschiedenen Operationsaspekte und
-parameter der Digitalkamera 100 steuert. Zum Beispiel
ist der Mikro-Controller 161 über eine Verbindung 162 mit
einer Benutzerschnittstelle 164 gekoppelt. Die Benutzerschnittstelle 164 kann
z. B. ein Tastenfeld, einen oder mehr Knöpfe, eine Maus oder Zeigevorrichtung,
einen Verschlußauslöser und
jegliche andere Knöpfe
oder Schalter umfassen, die es dem Benutzer der Digitalkamera 100 ermöglichen,
Befehle einzugeben, ist aber nicht darauf beschränkt. Ferner kommunizieren die
Bildanalyselogik 150 und die Bildverbesserungslogik 160 über die
Benutzerschnittstelle 164 durch die Bildanzeige 128 mit
dem Benutzer.
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Die
ASIC 102 koppelt außerdem
mit einem oder mehreren unterschiedlichen Speicherelementen, die
zusammenfassend als Speicher 136 bezeichnet werden. Der
Speicher 136 kann einen Speicher in der Digitalkamera 100 und/oder
einen Speicher außerhalb
der Digitalkamera 100 umfassen. Der interne Speicher kann
beispielsweise einen Flash-Speicher aufweisen und der externe Speicher kann
beispielsweise eine auswechselbare kompakte Flash-Speicher-Karte
aufweisen. Die verschiedenen Speicherelemente können einen flüchtigen
und/oder nichtflüchtigen
Speicher wie z. B., aber nicht darauf beschränkt, einen synchronen dynamischen
Direktzugriffsspeicher (SDRAM) 141, dargestellt als ein
Abschnitt des Speichers 136, und einen Flash-Speicher aufweisen.
Des weiteren können
die Speicherelemente einen Speicher aufweisen, der über verschiedene
Elemente innerhalb der Digitalkamera 100 verteilt ist.
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Die
ASIC 102 koppelt über
eine Verbindung 131 mit dem Speicher 136. Der
Speicher 136 umfaßt die
Bildanalyselogik 150, die Bildverbesserungslogik 160,
die Einstellungsdatei 155 und die verschiedenen Software-
und Firmwareelemente und -komponenten (nicht gezeigt), die es der
Digitalkamera 100 ermöglichen,
ihre verschiedenen Funktionen auszuführen. Der Speicher speichert
ebenfalls die Bilddatei 135, die ein erfaßtes Bild
darstellt. Wenn das System und Verfahren zum Analysieren eines Bildes
in einer Software implementiert ist, ist der Software-Code (d. h.
die Bildanalyselogik 150) in der Regel in dem Speicher 136 gespeichert
und wird zu dem SDRAM 141 übertragen, um die effiziente
Ausführung
der Software in der ASIC 102 zu ermöglichen. Die Einstellungsdatei 155 umfaßt die verschiedenen
Einstellungen, die beim Erfassen eines Bildes verwendet werden. Zum
Beispiel können
Belichtungszeit, Apertureinstellung (Blende), Verschlußzeit, Weißabgleich,
Blitz an oder aus, Fokus, Kontrast, Sättigung, Schärfe, ISO-Geschwindigkeit,
Belichtungskompensation, Farbe, Auflösung und Komprimierung und
andere Kameraeinstellungen in der Einstellungsdatei 155 gespeichert
sein. Wie unten noch beschrieben wird, kann auf die Einstellungsdatei 155 durch
die Bildanalyselogik 150 zugegriffen werden, um ein erfaßtes Bild,
bei einem Beispiel, durch Bestimmen der Kameraeinstellungen zu analysieren,
die zum Erfassen des Bildes, das analysiert wird, verwendet werden.
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Die
ASIC 102 führt
die Bildanalyselogik 150 aus, so daß die Bildanalyselogik 150,
nachdem ein Bild durch den Bildsensor 104 erfaßt wurde,
verschiedene Charakteristika des erfaßten Bildes analysiert. Diese
Charakteristika können
Charakteristika des erfaßten
Bildes oder, alternativ, die zum Erfassen des Bildes verwendeten
Einstellungen umfassen. Wenn die Bildverbesserungslogik 160 bestimmt,
daß das
Bild durch Ändern
einer oder mehrerer der Bedingungen, unter denen das Bild erfaßt wurde,
oder durch Ändern
einer oder mehrerer Kameraeinstellungen verbessert werden könnte, dann
kann die Bildverbesserungslogik 160 ferner diese Änderungen über die
Benutzerschnittstelle 164 und die Bildanzeige 128 vorschlagen
oder die Einstellungen automatisch ändern und die Kamera für ein nachfolgendes Bild
vorbereiten.
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2 ist eine graphische Darstellung
einer Bilddatei 135. Die Bilddatei 135 umfaßt einen
Anfangsblockabschnitt 202 und ein Pixelarray 208.
Das Pixelarray 208 weist eine Mehrzahl von Pixeln auf, wobei
beispielhafte derselben unter Verwendung der Bezugszeichen 204, 206 und 212 dargestellt
sind. Jedes Pixel in dem Pixelarray 208 stellt einen Abschnitt
des durch die Bilddatei 135 dargestellten erfaßten Bildes
dar. Eine Arraygröße kann
z. B. 2.272 Pixel in der Breite mal 1.712 Pixel in der Höhe sein. Bei
der Verarbeitung kann die Bilddatei 135 auch als eine Tabelle
aus Werten für
jedes Pixel dargestellt und z. B. in dem Speicher 136 aus 1 gespeichert werden. Beispielsweise
weist jedes Pixel einen zugeordneten Rot-(R)-, Grün-(G)- und Blau-(B)-Wert
auf. Der Wert für
jede R-, G- und B-Komponente
kann z. B. ein Wert zwischen 0 und 255 sein, wobei der Wert jeder
R-, G- und B-Komponente die Farbe darstellt, die das Pixel erfaßt hat.
Wenn das Pixel 204 z. B. jeweilige R-, G- und B-Werte von
0, 0 bzw. 0 aufweist (oder nahe an 0, 0, 0), dann stellt das Pixel 204 die Farbe
Schwarz dar oder befindet sich nahe an Schwarz. Umgekehrt stellt
ein jeweiliger Wert von 255 (oder nahe an 255) für jede R-, G- und B-Komponente
für das
Pixel 212 die Farbe Weiß dar oder befindet sich nahe
an Weiß.
R-, G- und B-Werte
zwischen 0 und 255 stellen einen Farbbereich zwischen Schwarz und
Weiß dar.
Die Daten für
jedes Pixel in der Bilddatei 135 können durch die Bildanalyselogik 150 analysiert
werden, um Charakteristika des Bildes zu bestimmen. Zum Beispiel
können
Charakteristika, die die Belichtung, den Fokus oder den Weißabgleich des
erfaßten
Bildes umfassen, aber nicht darauf beschränkt sind, analysiert werden.
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Eine Überzahl
von weißen
Pixeln kann Zeichen einer Überbelichtung
und eine Überzahl
von schwarzen Pixeln Zeichen einer Unterbelichtung sein. Um zu bestimmen,
ob ein Bild scharf ist, werden Pixel in einem Bild analysiert, um
zu bestimmen, ob zwischen den Pixeln scharfe Übergänge existieren. Zum Beispiel
zeigt ein schwarzes Pixel, das an ein weißes Pixel angrenzt, unter Umständen an,
daß das Bild
scharf ist, während
ein schwarzes Pixel, das von einem weißen Pixel durch eine Anzahl
von grauen Pixeln getrennt ist, unter Umständen anzeigt, daß das Bild
unscharf ist. Ein Bild, in dem jedes Pixel eine unterschiedliche
Schattierung der gleichen Farbe ist, zeigt unter Umständen ein
Problem mit dem Weißabgleich
des Bildes an. Ein Beispiel für
das Bestimmen der Belichtung wird unter Bezugnahme auf 3 unten beschrieben.
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3 ist ein Flußdiagramm 300,
das die Funktionsweise eines Ausführungsbeispiels der Bildanalyselogik 150 und
der Bildverbesserungslogik 160 aus 1 beschreibt. Alle Prozeßbeschreibungen
oder Blöcke
in dem folgenden Flußdiagramm sollten
so verstanden werden, daß dieselben
Module, Segmente oder Codeabschnitte darstellen, die eine oder mehrere
ausführbare
Instruktionen zum Implementieren von spezifischen logischen Verknüpfungen
oder Schritten in dem Prozeß umfassen,
und alternative Implementierungen sind innerhalb des Schutzbereichs
des bevorzugten Ausführungsbeispiels
enthalten. Zum Beispiel können
Funktionen außerhalb
der gezeigten oder erörterten
Reihenfolge, einschließlich
im wesentlichen gleichzeitig oder in umgekehrter Reihenfolge ausgeführt werden,
je nach der beteiligten Funktionalität, wie es Fachleuten auf dem
Gebiet der vorliegenden Erfindung klar wäre.
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Bei
Block 302 erfaßt
der Bildsensor 104 aus 1 ein
Bild. Das Bild wird in dem Speicher 136 als Bilddatei 135 gespeichert.
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Bei
Block 304 wird das Bild während des „Sofortprüfungs"-Modus
dem Benutzer der Digitalkamera 100 über die Bildanzeige 128 (1) angezeigt. Der Sofortprüfungsmodus
bietet dem Benutzer die Möglichkeit,
das erfaßte
Bild sofort nach der Erfassung zu betrachten.
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Bei
Block 306 bestimmt der Benutzer, ob er die Einstellungen,
mit denen das Bild erfaßt
wurde, betrachten möchte.
Möchte
der Benutzer die Einstellungen betrachten, werden die Einstellungen
dem Benutzer auf der Bildanzeige 128 wie bei Block 308 angegeben
angezeigt. Möchte
der Benutzer die Einstellungen nicht betrachten, dann wird bei Block 312 bestimmt,
ob der Benutzer möchte,
daß die
Bildanalyselogik 150 das Bild analysiert. Möchte der
Benutzer nicht, daß das
Bild analysiert wird, dann kann bei Block 314 das Bild
gespeichert oder verworfen werden. Alternativ kann die Bildanalyselogik 150 automatisch
ohne einen Eingriff des Benutzers aufgerufen werden.
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Bei
Block 316 analysiert die Bildanalyselogik 150 die
Daten innerhalb der Bilddatei 135. Die Daten werden analysiert,
um verschiedene Charakteristika des erfaßten Bildes zu bestimmen. Das
folgende Beispiel verwendet die Belichtung als die Charakteristik, die
durch die Bildanalyselogik 150 analysiert wird. Jedoch
können
andere Charakteristika, z. B. Fokus und Weißabgleich, analysiert werden.
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Beim
Analysieren der Belichtung führt
die Bildanalyselogik 150 eine pixelweise Analyse durch,
um zu bestimmen, ob das Bild eine Überzahl an entweder schwarzen
oder weißen
Pixeln umfaßt.
Bei diesem Beispiel werden die jedem Pixel in der Bilddatei 135 zugeordneten
Daten analysiert, um zu bestimmen, ob ein Pixel ein schwarzes Pixel
oder ein weißes
Pixel ist. Jedes Pixel wird analysiert, um seine entsprechenden
R-, G- und B-Werte zu bestimmen. Wenn z. B. die R-, G- und B-Werte
für das
Pixel 204 alle 0 sind, wird das Pixel als schwarzes Pixel
betrachtet. Jedes Pixel in dem Pixelarray 208 wird auf diese
Weise analysiert, um die Anzahl von schwarzen oder weißen Pixeln
in dem Pixelarray 208 für
diese Bilddatei zu bestimmen. Eine Bestimmung bei Block 306,
daß ein
wesentlicher Anteil der Pixel in dem Array 208 schwarz
ist, zeigt an, daß das
Bild wahrscheinlich unterbelichtet ist. Umgekehrt zeigt eine Bestimmung,
daß viele
Pixel in dem Array 208 weiß sind, an, daß das Bild
wahrscheinlich überbelichtet
ist. Natürlich
kann es sich bei dem Bild um einen völlig weißen oder völlig schwarzen Gegenstand handeln,
wobei es der Benutzer in diesem Fall vielleicht vorzieht, von der
Analyse abzusehen.
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Bei
einem alternativen Ausführungsbeispiel können die
Daten in der Bilddatei 135 in Kombination mit anderen Daten,
die entweder in der Bilddatei 135 oder von der Einstellungsdatei 155 in
der Kamera 100 zur Verfügung
stehen, analysiert werden. Zum Beispiel können zusätzliche Daten, die in dem Anfangsblock 202 der
Bilddatei 135 gespeichert sind, in Zusammenhang mit den
Informationen von jedem Pixel in dem Array 208 analysiert
werden. Diese Informationen umfassen unter Umständen z. B. die zum Erfassen
des Bildes verwendete ISO-Einstellung und Apertureinstellung (Blende).
Diese Datenelemente können
in Verbindung mit den oben beschriebenen Pixeldaten verwendet werden,
um bezüglich
der Charakteristika des analysierten Bildes zusätzliche Informationen zu entwickeln.
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Ferner
kann die Bildanalyselogik 150 auch die zum Erfassen des
Bildes verwendeten Kameraeinstellungen analysieren und diese Einstellungen beim
Analysieren der Daten in der Bilddatei 135, um bezüglich der
Bilddatei 135 zusätzliche
Daten zu entwickeln, verwenden. Zum Beispiel kann die Bildanalyselogik 150 auf
die Einstellungsdatei 155 in dem Speicher 136 aus 1 zugreifen, um z. B. zu
bestimmen, ob der Blitz aktiviert wurde, oder um die Position der
Linse zu bestimmen, als das Bild erfaßt wurde. Auf diese Weise kann
die Bildanalyselogik 150 einen Bereich an Informationen
bezüglich
des erfaßten
Bildes sammeln, um eine Analyse an der erfaßten Bilddatei 135 durchzuführen, um
zu bestimmen, ob das erfaßte
Bild bestimmte Kriterien erfüllt. Wenn
z. B. die Bildanalyselogik 150 bestimmt, daß das Bild
unterbelichtet ist, d. h. die Bilddatei viele schwarze Pixel enthält, kann
die Bildanalyselogik 150 auf die Einstellungsdatei 155 zugreifen,
um zu bestimmen, ob der Blitz aktiv war, als das Bild erfaßt wurde.
Wenn die Bildanalyselogik 150 bestimmt, daß der Blitz
abgeschaltet war, kann die Bildanalyselogik 150 mit der
Bildverbesserungslogik 160 kommunizieren, um zu empfehlen,
daß der
Benutzer den Blitz aktiviert, so daß ein nachfolgendes Bild unter
Umständen
eine geringere Wahrscheinlichkeit aufweist, unterbelichtet zu sein.
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Bei
Block 318 wird bestimmt, ob die bei Block 316 analysierten
Bilddaten ein akzeptables Bild darstellen. Dies kann eine objektive
Bestimmung auf der Basis von Kriterien sein, die der Benutzer über eine Benutzerschnittstelle 164 (1) in die Kamera 100 eingibt,
oder kann zum Zeitpunkt der Herstellung in die Kamera 100 voreingestellt
werden. Alternativ kann die Bestimmung, ob die Bilddaten ein akzeptables
Bild darstellen, eine subjektive Bestimmung auf der Basis einer
Benutzereingabe sein. Wenn bestimmt wird, daß das Bild akzeptabel ist,
wird keine weitere Berechnung durchgeführt.
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Wenn
jedoch bei Block 318 die Bildanalyselogik 150 bestimmt,
daß bestimmte
Bedingungen, unter denen das Bild erfaßt wurde, oder zum Erfassen
des Bildes verwendete Einstellungen geändert werden können, um
das Bild zu verbessern, dann bewertet die Bildverbesserungslogik 160 bei
Block 322 die zum Erfassen der Daten in der Bilddatei 135 verwendeten
Einstellungen um zu bestimmen, ob eine Bedingung oder Einstellung
geändert
werden kann, um das Bild zu verbessern. Zusätzlich kann die Bildverbesserungslogik 160 auch
Empfehlungen entwickeln, die dem Benutzer der Kamera präsentiert
werden sollen, um ein nachfolgendes Bild zu verbessern. Wenn z.
B. die Analyse bei Block 316 darauf schließen läßt, daß das Bild
unterbelichtet wurde, kann die Bildverbesserungslogik 160 einen „Rat" entwickeln, der
dem Benutzer präsentiert
werden soll. Bei diesem Beispiel schlägt die Bildverbesserungslogik 160, wie
unten noch beschrieben wird, unter Umständen vor, daß der Benutzer
den Blitz aktivieren soll, um ein nachfolgendes Bild zu verbessern.
Dieser Vorschlag kann dem Benutzer über die Bildanzeige 128 in
Verbindung mit der Benutzerschnittstelle 164 bereitgestellt
werden.
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Bei
Block 324 wird dem Benutzer ein Sofortprüfungs-Einstellungs- und
Hilfebildschirm (wird bezüglich 4B unten beschrieben) angezeigt.
Dieser Sofortprüfungs-
und Hilfebildschirm kann z. B. eine Anzeige des Bildes in der Größe eines
Thumbnails, eine Anzeige der zum Erfassen des Bildes verwendeten
Einstellungen, eine Auswertung des Bildes und, wenn der Benutzer
dies wünscht,
Vorschläge
bezüglich
Möglichkeiten,
das Bild zu verbessern, umfassen. Die Auswertung des Bildes kann
z. B. eine Mitteilung umfassen, daß Charakteristika wie z. B.
Belichtung, Fokus und Farbausgleich zufriedenstellend sind. Vorschläge bezüglich Möglichkeiten,
das Bild zu verbessern, können
dem Benutzer über
die Bildanzeige 128 übermittelt
werden und können
z. B. ein Ändern
einer Bedingung, unter der das Bild erfaßt wurde, ein Ändern einer
Einstellung, mit der das Bild erfaßt wurde, oder eine Kombination
aus Ändern
sowohl einer Bedingung als auch einer Einstellung umfassen.
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Bei
Block 326 bestimmt der Benutzer, ob er ein weiteres Bild
erfassen möchte.
Wenn der Benutzer kein weiteres Bild erfassen möchte, endet der Prozeß. Wenn
der Benutzer bei Block 326 jedoch ein weiteres Bild erfassen
möchte,
dann wird bei Block 332 bestimmt, ob der Benutzer eine
Bedingung oder Einstellung für
das nachfolgende Bild manuell ändern möchte oder,
wenn die Einstellung durch die Digitalkamera 100 geändert werden
kann, ob der Benutzer möchte,
daß die
Digitalkamera 100 die Einstellung automatisch ändert.
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Wenn
der Benutzer bei Block 332 entscheidet, die Einstellung
manuell zu ändern,
dann ändert der
Benutzer bei Block 334 die Einstellung und der Prozeß kehrt
zu Block 302 zurück,
bei dem ein weiteres Bild erfaßt
wird und der Prozeß sich
wiederholt. Wenn jedoch der Benutzer bei Block 332 möchte, daß die Digitalkamera 100 die
Einstellung automatisch ändert,
dann wird bei Block 336 die zum Erfassen des vorhergehenden
Bildes verwendete Einstellung gemäß den neuen Einstellungen,
die bei Block 324 bestimmt wurden, geändert und der Prozeß kehrt zu
Block 302 zurück,
um ein nachfolgendes Bild zu erfassen.
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Die 4A und 4B sind graphische Darstellungen, die
einen durch die Bildanalyselogik 150 und die Bildverbesserungslogik 160 bereitgestellten
Sofortprüfungs-Bildschirm
und einen Hilfebildschirm zeigen. Bei 4A wird
das erfaßte
Bild über
den Sofortprüfungs-Bildschirm 400 dem
Benutzer angezeigt, sofort nachdem ein Bild erfaßt wurde. Wenn der Benutzer
zusätzliche
Informationen bezüglich des
Bildes wünscht,
dann betätigt
der Benutzer bei diesem Beispiel eine geeignete Steuerung an der
Benutzerschnittstelle 164, um den in 4B gezeigten Sofortprüfungs-Hilfebildschirm anzuzeigen. Der Sofortprüfungs-Hilfebildschirm 410 umfaßt ein Thumbnail-Bild 402 des
erfaßten
Bildes aus 4A, die Belichtungseinstellungen 404 und
jegliche andere Einstellungen 406, die verwendet wurden,
als das Bild aus 4A erfaßt wurde.
Der Sofortprüfungs-Hilfebildschirm 410 umfaßt auch
einen Verbesserungsnachrichten-Abschnitt 410, der als „Rat"-Abschnitt bezeichnet
wird. Der Rat-Abschnitt 410 kann z. B. die Einstellungen
umfassen, die bei Block 322 aus 3 ausgewertet wurden, und/oder einen
Rat bezüglich Möglichkeiten,
das Bild zu verbessern. Auf diese Weise erfaßt die digitale Kamera 100 ein
Bild, analysiert das Bild und liefert, über den Sofortprüfungs-Hilfebildschirm 410,
Instruktionen bezüglich
Möglichkeiten,
ein nachfolgendes Bild zu verbessern.