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Die
Erfindung betrifft ein Bildcodierverfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1 und eine Bildcodiervorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
8.
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Geräte zum Fotografieren
sind seit vielen Jahren ein Massenprodukt. Im Zuge der Digitalisierung
ist auch der Massenmarkt der Fotografie neu belebt worden. So sind
in den vergangenen Jahren eine Vielzahl von digitalen Kameras auf
dem Markt angeboten worden. Zusätzlich
wird seit einiger Zeit auch in Mobilfunkgeräten eine Möglichkeit zur Aufnahme von
Fotografien angeboten. Gerade durch die Einführung des Multimedia-Messaging-Services (MMS)
kann ein Benutzer Fotografien auch in einfacher und rascher Weise übermitteln.
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Viele
der Geräte,
die das Aufnehmen von Fotografien ermöglichen, erzielen brillante
Bildqualität bei
Tageslicht bzw. bei guter Ausleuchtung der aufzunehmenden Objekte.
Es zeigt sich jedoch, dass bei dunklen Lichtverhältnissen diese Geräte Foto-
bzw. Bildaufnahmen in teilweise unakzeptabler Bildqualität liefern.
Hierzu ist beispielsweise bekannt, dass digitale Bildsensoren zum
Aufhellen von Bildaufnahmen elektrische Bildsignale verstärken und
dabei jedoch gleichzeitig ein störendes
Bildrauschen erzeugen können.
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Eine
gängige
Methode zur Aufnahme von Fotografien bei dunklen Lichtverhältnissen
ist die Verwendung eines Blitzlichts. So wird bspw. in einem Fotostudio
mithilfe einer Vielzahl von Beleuchtungsquellen das aufzunehmende
Bildobjekt, wie z.B. eine Person, optimal ausgeleuchtet. Dagegen
steht bei tragbaren Geräten
zumeist lediglich ein Blitzlichtgerät zur Verfügung. Solch ein Blitzlichtgerät erzielt
für Bildobjekte,
die sich in einem bestimmten Abstand zum Blitzlichtgerät befinden,
eine durchschnittliche Bildqualität. Hingegen werden Bildobjekte,
die sich zu nah am Blitzlichtgerät
befinden, zu hell und Bildobjekte, die zu weit vom Blitzlicht entfernt
sind, lediglich dunkel aufgenommen. Im Folgenden werden die Begriffe
Bild, Foto und Fotografie synonym verwendet.
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Somit
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Bildcodierverfahren
bzw. eine Bildcodiervorrichtung anzugeben, welche auch bei Verwendung eines
Blitzlichts zur Aufnahme von Fotografien eine gute Bildqualität erzielen.
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Diese
Aufgabe wird ausgehend von dem Bildcodierverfahren gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst. Ferner
wird diese Aufgabe ausgehend von der Bildcodiervorrichtung gemäß dem Anspruch
8 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst.
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Bei
dem Bildcodierverfahren mit mindestens einer ungeblitzten Abbildung
und mindestens einer geblitzten Abbildung desselben Motivs werden
aus mindestens einer ungeblitzten Aufnahme ein ungeblitztes Bild
und aus mindestens einer geblitzten Aufnahme ein geblitztes Bild
erzeugt, wobei zumindest eines der Bilder mindestens einer Helligkeits-
oder Farbanpassung zum Vergrößern eines
jeweiligen Kontrastumfangs unterzogen wird, und eine Ergebnisdarstellung
aus einer Kombination des geblitzten und des ungeblitzten Bildes
generiert.
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Durch
das erfindungsgemäße Verfahren
wird es ermöglicht
aus mindestens einer geblitzten und mindestens einer ungeblitzten
Aufnahme eine Ergebnisdarstellung zu generieren, die eine verbesserte Bildqualität aufweist
als eine der ungeblitzten Aufnahmen. In einem ersten Schritt wird
durch die Helligkeits- bzw. Farbanpassung der jeweilige Kontrastumfang
derart erhöht,
dass Helligkeits- bzw. Farbunterschiede, die in einer der Aufnahmen
gering sind, in der Ergebnisdarstellung deutlicher zu Tage treten. Durch
die Kombination des ungeblitzten und des geblitzten Bildes wird
erreicht, dass im geblitzten Bild zu helle Bildstellen, wie z.B.
ein zu helles Bildobjekt im Bildvordergrund, dunkler werden und
dunkle Bildstellen, wie z.B. ein Bildhintergrund, aufgehellt werden. Ferner
wird durch die Kombination ein störendes Bildrauschen vermindert.
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Vorzugsweise
wird die Helligkeits- oder Farbanpassung einer Helligkeits- bzw.
Farbverteilung mindestens einer Aufnahme mit Hilfe einer linearen
Spreizung durchgeführt.
Durch die lineare Spreizung wird eine Vergrößerung des Kontrastumfangs
mit einer geringen Verarbeitungskomplexität erzielt.
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Wird
ferner die Helligkeits- oder Farbanpassung einer Helligkeits- bzw.
Farbverteilung mindestens einer Aufnahme mit Hilfe einer Spreizung
derart durchgeführt,
dass die Spreizung bei Zunahme einer Auftrittswahrscheinlichkeit
eines Helligkeits- bzw. Farbwerts der Aufnahme zunimmt, so kann
die Vergrößerung des
Kontrastumfangs adaptiv an die Auftrittswahrscheinlichkeit des Helligkeits-
bzw. Farbwerts angepasst und somit die Bildqualität gegenüber der
linearen Spreizung erhöht
werden.
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Des
Weiteren wird vorzugsweise die Farbanpassung einer Farbverteilung
mindestens einer Aufnahme derart durchgeführt, dass ein Farbwert eines Bildpunkts
mit demjenigen Spreizfaktor gespreizt wird, der bei der Helligkeitsanpassung
dieses Bildpunkts verwendet wird. Hierdurch wird die Farbanpassung
mindestens eines Bildpunkts in Abhängigkeit von der Helligkeitsanpassung
desselben Bildpunkts ermittelt. Innerhalb Aufnahme, wie bspw. der geblitzten
Aufnahme, können
verschiedene Varianten der Helligkeits- bzw. Farbanpassung angewandt werden.
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Vorzugsweise
wird das ungeblitzte Bild durch Überlagerung
mehrerer ungeblitzter Aufnahmen und/oder das geblitzte Bild durch Überlagerung mehrerer
geblitzter Aufnahmen ermittelt. Aufgrund der Überlagerung mehrerer Aufnahmen
kann ein Bildrauschen verringert und hieraus eine Erhöhung der
Bildqualität
erzielt werden.
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Wird
vor der Überlagerung
jeweils eine Bewegungskompensation der ungeblitzten bzw. geblitzten
Aufnahmen durchgeführt,
so können
Artefakte innerhalb des ungeblitzten bzw. geblitzten Bildes reduziert
und dadurch die Bildqualität
zusätzlich
erhöht werden.
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Außerdem kann
das geblitzte und/oder ungeblitzte Bild durch mindestens eine Bildverbesserungsmethode,
insbesondere durch Rauschunterdrückung,
qualitativ aufbereitet werden. Die Rauschunterdrückung kann mittels eines Tiefpassfilters
erfolgen. Hiermit wird eine weitere Erhöhung der Bildqualität erzielt.
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Vorzugsweise
wird die Kombination des geblitzten und des ungeblitzten Bildes
mit einer gewichteten Addition umgesetzt. Hierdurch wird eine einfache
und effiziente Realisierung der Kombination des geblitzten und des
ungeblitzten Bildes gewährleistet.
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Ferner
betrifft die Erfindung die Bildcodiervorrichtung zum Durchführen eines
Bildcodierverfahrens mit mindestens einer ungeblitzten Aufnahme und
mindestens einer geblitzten Aufnahme desselben Motivs, mit einem
ersten Mittel zum Erzeugen eines ungeblitzten Bildes aus mindestens
einer ungeblitzten Aufnahme und einem zweiten Mittel zum Erzeugen
eines geblitzten Bildes aus mindestens einer geblitzten Aufnahme,
die derart ausgestaltet sind, dass zumindest eines der Bilder mindestens
einer Helligkeits- oder Farbanpassung zum Vergrößern eines jeweiligen Kontrastumfangs
unterzogen wird, und einem dritten Mittel zum Generieren einer Ergebnisdarstellung
aus einer Kombination des geblitzten und des ungeblitzten Bildes.
Die Bildcodiervorrichtung ermöglicht
eine Durchführung
des erfindungsgemäßen Bildcodierverfahrens.
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Anhand
der 1 bis 8 werden weitere Einzelheiten
der Erfindung und ihre Vorteile näher erläutert. Es zeigen:
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1 ein
Mobilfunkgerät,
das eine Bildcodiervorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Bildcodierverfahrens
umfasst;
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2 ein
Ablaufdiagramm zur Durchführung des
erfindungsgemäßen Bildcodierverfahrens;
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3 Abbildungen
mehrerer Bilder unter Verwendung des erfindungsgemäßen Bildcodierverfahrens.
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4 mit den Teilfiguren a bis d eine Helligkeitsverteilungen
in einem ungeblitzten und einem geblitztem Bild;
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5 in den Teilfiguren a und Teilfiguren
b eine lineare Spreizung der Helligkeitswerte in einem Helligkeitshistogramm;
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6 mit den Teilfiguren a bis c eine Spreizung
von Helligkeitswerten in einem Helligkeitshistogramm, wobei die
jeweilige Spreizung mit der Zunahme der Auftrittswahrscheinlichkeit
des jeweiligen Helligkeitswertes zunimmt;
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7 eine
Generierung des ungeblitzten Bilds aus einer ungeblitzten Aufnahme,
wobei der Farbwert eines Bildpunkts in Abhängigkeit des durch die Helligkeitsanpassung
ermittelten jeweiligen Spreizfaktors des dazugehörigen Helligkeitswertes dieses
Bildpunkts modifiziert wird;
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8 ein
Ablaufdiagramm zur teilweisen Durchführung des erfindungsgemäßen Bildcodierverfahrens,
wobei aus mehreren ungeblitzten Aufnahmen unter Verwendung einer
Bewegungskompensation ein korrigiertes ungeblitztes Bild ermittelt wird;
Elemente
mit gleicher Funktions- und Wirkungsweise werden mit denselben Bezugszeichen
versehen.
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Zur
Durchführung
des erfindungsgemäßen Bildcodierverfahrens
kann ein Mobilfunkgerät
MG eingesetzt werden, welches über
eine Kamera K, ein Blitzlichtgerät
BZ und eine Bildcodiervorrichtung BV verfügt, wobei die Bildcodiervorrichtung
BV das erfindungsgemäße Bildcodierverfahren
realisiert. In 1 ist ein derartiges Mobilfunkgerät MG zu
sehen. Dieses Mobilfunkgerät
MG unterstützt
bspw. den GSM-Standard (GSM-Global System for Mobile Communication).
Anstelle eines Mobilfunkgeräts
MG kann das erfindungsgemäße Bildcodierverfahren auch
in einer digitalen Kamera oder einem Fotoapparat, der analoge Bilder
verarbeitet, implementiert und realisiert werden. Die einzelnen
Verarbeitungsschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in 2 dargestellt
und werden nachfolgend näher
erläutert.
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Zur
Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens
generiert das Mobilfunkgerät
MG zunächst
eine ungeblitztes Aufnahme UOB und eine geblitztes Aufnahme GOB
desselben Motivs. Zum Erreichen eines sehr guten Ergebnisses des
erfindungsgemäßen Bildcodierverfahrens
ist es in der Praxis zweckmäßig, dass
sowohl die ungeblitzte als auch die geblitzte Aufnahme UOB bzw.
GOB dasselbe Motiv zeigen. Hierbei ist unter dem Begriff "dasselbe Motiv" zu verstehen; dass
sich Bildobjekte in diesen beiden Aufnahmen in ihrer Position überhaupt nicht
bzw. nur ganz geringfügig
verändern.
Sowohl Helligkeits- als auch Farbunterschiede der verschiedenen
Aufnahmen können
auch bei demselben Motiv auftreten. Hierzu ist es in der Praxis
zweckmäßig, dass
beispielsweise mit dem Mobilfunkgerät MG die ungeblitzte und die
geblitzte Aufnahme UOB bzw. GOB innerhalb eines kurzen zeitlichen
Abstands generiert werden, wie bspw. innerhalb von 30 ms. Durch diese
sehr kurze Aufnahmezeit beider Aufnahmen wird erreicht, dass das
aufgenommene Motiv das selbe ist. In den 3a und 3b sind exemplarisch eine ungeblitzte und
geblitzte Aufnahme UOB, GOB abgebildet.
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Neben
der Möglichkeit
lediglich jeweils eine ungeblitzte bzw. geblitzte Aufnahme UOB bzw.
GOB zu erzeugen, können
in einer alternativen Erweiterung des erfindungsgemäßen Verfahrens
mehrere ungeblitzte bzw. geblitzte Aufnahmen UOB, GOB generiert
werden. Hierauf wird später
eingegangen.
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Eine
Aufnahme, wie z.B. eine geblitzte Aufnahme GOB, umfasst eine Vielzahl
von Bildpunkten BP. Ein Bildpunkt BP kann durch eine oder mehrere Komponenten
dargestellt werden, insbesondere durch die Farbkomponenten rot/grün/blau (R/G/B) oder
durch eine Helligkeitskomponente Y und zwei Farbkomponenten U, V.
Somit kann ein Bildpunkt BP geschrieben werden als BP (R, G, B)
oder BP (Y, U, V).
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Anhand
von 4 wird die Charakteristik der ungeblitzten
bzw. geblitzten Aufnahme UOB bzw. GOB näher erläutert. Die 4a zeigt
eine ungeblitzte Aufnahme UOB, bei der eine Person aufgenommen worden
ist. Mithilfe der Querlinien in 4a ist angedeutet,
dass die ganze ungeblitzte Aufnahme UOB lediglich dunkle Bildstellen
aufweist. Eine weitere ungeblitzte Aufnahme UOB ist in 3a zu sehen. Eine Analyse der Verteilung
der Helligkeitswerte innerhalb der ungeblitzten Aufnahme UOB kann
mithilfe eines Helligkeitshistogramms vorgenommen werden. In 4b ist
ein derartiges Helligkeitshistogramm aufgezeichnet. Die Abszisse
dieses Helligkeitshistogramms zeigt die Helligkeitswerte W, wobei "0" der Farbe Schwarz, "255" der
Farbe Weiß und Helligkeitswerte
W zwischen "0" und "255" einem Grauwert entsprechen.
Auf der Ordinatenachse ist die Auftrittswahrscheinlichkeit A(W)
bzw. die Häufigkeit
eines jeweiligen Helligkeitswertes A(W) aufgetragen. Eine derartiges
Helligkeitshistrogramm ist aus [1] Seite 129 bis 143 bekannt. Wie
in 4b ersichtlich ist, umfasst die ungeblitzte Aufnah me
UOB der 4a hauptsächlich Bildstellen und sowie überwiegend
dunkle Helligkeitswerte W.
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In
der 4c ist die gleiche Person abgebildet wie in 4a,
wobei jedoch diese Aufnahme mithilfe eines Blitzlichtgeräts durchgeführt worden
ist. Somit stellt 4c eine geblitztes Aufnahme
GOB dar, die sich dadurch auszeichnet, dass das Gesicht der aufgenommenen
Person hell, wohingegen der Hintergrund gegenüber der aufgenommenen Person dunkel
ist. Dieser Sachverhalt zeigt sich in dem dazugehörigen Helligkeitshistogramm
in 4d dadurch, dass sowohl für dunkle als auch für helle
Helligkeitswerte W des Helligkeitshistogramms jeweils ein Helligkeitsmaximum
existiert. Die in den 4b und 4d dargestellten
Helligkeitshistogramme stellen lediglich ein mögliches Ausführungsbeispiel
dar und können
bei anderen geblitzten bzw. ungeblitzten Aufnahmen in veränderter
Form zu Tage treten.
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Mit
Hilfe eines ersten bzw. zweiten Mittels M1, M2 wird mindestens eine
der Aufnahmen UOB, GOB zumindest einer Helligkeits- oder Farbanpassung
HA, FA zur Vergrößerung des
jeweiligen Kontrastumfangs unterzogen. Gemäß der vorliegenden Erfindung
kann eine geblitzte und/oder eine ungeblitzte Aufnahme GOB, UOB
angepasst werden. Ferner kann diese Anpassung sowohl für die Helligkeit oder
Farbe als auch für
die Helligkeit und die Farbe einer Aufnahme durchgeführt werden.
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In
diesem Ausführungsbeispiel
wird die Vergrößerung des
jeweiligen Kontrastumfangs anhand der Helligkeitsanpassung HA näher erläutert. In 5a ist
das Helligkeitshistogramm von 4b abgebildet.
Hierbei zeigt sich, dass die überwiegende Anzahl
an Bildpunkten der ungeblitzten Aufnahme UOB dunkle Bildpunkte sind
und die ungeblitzte Aufnahme UOB keine hellen Bildpunkte aufweist.
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In
einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird nun die Verteilung der Helligkeitswerte W innerhalb des Hellig keitshistogramms
linear gespreizt. Das Ergebnis dieser linearen Spreizung ist in 5b zu
sehen. Hierbei ist zu erkennen, dass das Helligkeitshistogramm sowohl
schwarze als auch weiße
modifizierte Helligkeitswerte W' aufweist
und dass das Maximum der Auftrittswahrscheinlichkeit A(W') der modifizierten
Helligkeitswerte W' von
dunklen Helligkeitswerten in Richtung von mittleren Helligkeitswerten
= Grauwerten gewandert ist. Eine derartige Helligkeitskorrektur
ist beispielsweise aus [1] Seite 178 bis 179 bekannt, wobei dort
die Spreizung als Tonwertspreizung bezeichnet wird. Mithilfe der Spreizung
wird erreicht, dass der Kontrastumfang der Helligkeitswerte vergrößert wird.
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Mit
Hilfe der 6a bis 6c wird
eine mögliche
alternative Variante zur linearen Spreizung erläutert. Die 6a gibt
das Helligkeitshistogramm einer geblitzten Aufnahme GOB gemäß 4d wieder.
Hierbei ist fällt
auf, dass die geblitzte Aufnahme GOB eine Vielzahl von dunklen und
sehr hellen Bildpunkten aufweist, wobei kaum Bildpunkte im mittleren
Helligkeitsbereich vorhanden sind. Zur Spreizung des Verlaufs der
Helligkeitswerte aus 6a wird zunächst eine Gradationskurve ermittelt.
Gradationskurven sind beispielsweise aus [1] Seite 140 bis 143 bekannt.
Die Gradationskurve GK gemäß 6b wird
beispielsweise derart gebildet, dass über den Wertebereich W, von
0 bis 255 bzw. von Schwarz nach Weiß, die Auftrittswahrscheinlichkeit
der Helligkeitswerte A(W) aufsummiert und auf der Ordinate aufgetragen
wird. Mit Hilfe dieser Gradationskurve GK wird nun der ursprüngliche
Wertebereich W gespreizt und es entsteht ein neuer modifizierter
Wertebereich W'.
Der modifizierte Wertebereich W' umfasst bspw.
einen Wertebereich von "0" bis "255".
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In
der 6c ist zu erkennen, dass die jeweiligen Maxima
der Helligkeitsverteilung breiter geworden sind. Somit wurden Helligkeitswerte
mit einer hohen Auftrittswahrscheinlichkeit stärker gespreizt als Helligkeitswerte
mit einer niedrigen Auftrittswahrscheinlichkeit. Allgemein wird
stärker
gespreizt je höher
die Auftrittswahrscheinlichkeit eines Helligkeitswertes ist. Mit
dieser Art der Spreizung wird erreicht, dass der Kontrastumfang
deutlich gesteigert werden kann, denn Helligkeitswerte die häufig vorkommen werden
stärker
gespreizt als Helligkeitswerte die seltener vorkommen. In 3c ist im gespreizten Bild GGB die ungeblitzte
Abbildung UOB aus 3a nach Anwendung
dieser Art der Spreizung abgedruckt.
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Allgemein
wird ein modifizierter Helligkeitswert W' aus einem Spreizfaktor F und dem Helligkeitswert
W gebildet. Dies kann durch folgende Gleichung beschrieben werden: W' =
F(W)
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Mit
Hilfe des ersten bzw. zweiten Mittels M1, M2 werden die jeweiligen
Aufnahmen UOB, GOB zumindest der Helligkeit- oder Farbanpassung
HA, FA unterzogen. Als Ergebnis dieses Verarbeitungsschrittes erzeugt
das erste Mittel M1 ein ungeblitztes Bild UB und das zweite Mittel
M2 ein geblitztes Bild GB. Sowohl das ungeblitzte als auch das geblitzte
Bild UB, GB weisen einen deutlich verbesserten Kontrastumfang als
die ursprünglichen
ungeblitzten bzw. geblitzten Aufnahmen UOB, GOB auf.
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Alternativ
oder zusätzlich
kann durch das erste bzw. zweite Mittel M1, M2 neben der Helligkeitsanpassung
HA auch eine Farbanpassung FA durchgeführt werden. Die Farbanpassung
FA wird in der gleichen Vorgehensweise wie die Helligkeitsanpassung
HA ausgeführt,
wobei anstelle der Helligkeitskomponente W = Y der Bildpunkte BP
eine oder mehrere Farbkomponenten, wie z.B. W = U bzw. W = V, der
Bildpunkte BP bearbeitet werden.
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In
einer alternativen Ausführungsform
kann die Farbanpassung FA in Abhängigkeit
der Helligkeitsanpassung HA durchgeführt werden. Dies ist graphisch
in 7 dargestellt. Beispielsweise umfasst ein Bildpunkt
eine Helligkeitskomponente Y und zwei Farbkomponenten U, V. Zunächst wird
die Helligkeitskomponente Y mit Hilfe der oben beschriebenen Vorgehensweise
einer Helligkeitsanpassung HA unterzogen. Hierdurch entsteht eine
modifizierte Helligkeitskomponente Y' die durch folgende Gleichung beschrieben
werden kann: Y' = F(Y).
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Hierbei
beschreibt F denjenigen Spreizfaktor, der bei der Spreizung des
Helligkeitswertes Y in den dazugehörigen modifizierten Helligkeitswert
Y' angewandt wurde.
Der Spreizfaktor F kann sich in Abhängigkeit vom Helligkeitswert
Y ändern.
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Die
Farbkomponente U wird nachfolgend in Abhängigkeit der Helligkeitsanpassung
HA einer Farbanpassung FA folgendermaßen unterzogen: U' = F(Y)·U.
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Somit
ist die Spreizung der Farbkomponente U direkt abhängig von
dem Spreizfaktor F, der bei der Helligkeitsanpassung HA eingesetzt
wurde. Das Bezugszeichen U' repräsentiert
einen modifizierten Farbwert nach der Spreizung. Beschreibt beispielsweise
die. Farbkomponente U eine differenzielle Farbkomponente wobei beispielsweise
der Wert 127 im Wertebereich von 0 bis 255 den Farbnullpunkt darstellt,
so kann der modifizierte Farbwert U' folgendermaßen ermittelt werden: U' =
(F(Y)·(U – 127))
+ 127.
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Zur
Ermittlung der Farbkomponente V bzw. einer modifizierten Farbkomponente
V' kann analog zur
Farbkomponente U bzw. modifizierten Farbkomponente U' vorgegangen werden.
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Bei
den genannten Ausführungen
werden die Helligkeits- bzw. Farbwerte durch dezimale Zahlen innerhalb
eines vorgegebenen Wertebereichs definiert, wie beispielsweise von
0 bis 255. Dieser Wertebereich gibt die Helligkeits- bzw. Farbauflösung an. Im
vorliegenden Beispiel können
265 verschiedene Helligkeits- bzw. Farbwerte wiedergegeben werden. Das
erfindungsgemäße Bildcodierverfahren
ist nicht auf einen bestimmten Wertebereich, wie z.B. 0 bis 256,
beschränkt,
sondern kann für
jeden beliebigen Wertebereich, wie z.B. 0 bis 1024 oder –500 bis +500,
eingesetzt werden.
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Mit
Hilfe eines dritten Mittels M3 wird eine Ergebnisdarstellung EB
aus einer Kombination des geblitzten und des ungeblitzten Bilds
GB, UB generiert. Bspw. wird diese Kombination mit einer gewichteten Addition
des geblitzten und des ungeblitzten Bildes GB, UB ausgeführt. Es
ist auch eine nichtlineare Kombination verwendbar, wie bspw. die
Addition der quadrierten Werte des ungeblitzten Bildes und der Werte
des geblitzten Bildes. Allgemein ist die Kombination nicht auf eines
der genannten Beispiele beschränkt.
So kann durch die Kombination des geblitzten und des ungeblitzten
Bildes GB, UB, beschrieben mit folgender Gleichung, ein Helligkeitswert
YE der Ergebnisdarstellung EB ermittelt: YE(i, j) = a·YUB(i, j) + b·YGB(i,
j)
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Hierbei
beschreibt (i, j) eine zweidimensionale Position eines Bildpunkts
BP innerhalb eines Bildes bzw. einer Darstellung, YUB eine
Helligkeitskomponente des ungeblitzten Bildes UB und YGB eine Helligkeitskomponente
des geblitzten Bildes GB. Ferner zeigen die Gewichtungsfaktoren
a, b die Gewichtung der Helligkeitswerte des jeweiligen ungeblitzten
bzw. geblitzten Bildes UB, GB an. In der Praxis ist es zweckmäßig, dass "a + b = 1" ist. In einer vorteilhaften
Ausführungsvariante
beträgt "a = b = 0,5".
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Sowohl
das ungeblitzte Bild UB als auch das geblitzt Bild GB kann in einer
alternativen Erweiterung des erfindungsgemäßen Verfahrens durch Überlagerung
mehrerer ungeblitzter Aufnahmen UOB bzw. geblitzter Aufnahmen GOB
generiert werden. Dies wird mit Hilfe von 8 näher erläutert. Hierbei
werden beispielsweise durch eine digitale Kamera drei ungeblitzte
Aufnahmen UOB erstellt. Mit Hilfe eines vierten Mittels M4 wird
aus diesen drei ungeblitzten Aufnahmen UOB eine modifizierte ungeblitzte
Aufnahme UOB' generiert.
Hierbei kann die modifizierte ungeblitzte Aufnahme UOB' durch bildpunktweisen Überlagerung
der einzelnen ungeblitzten Aufnahmen UOB errechnet werden.
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Zur
Vermeidung von Unschärfen
innerhalb der modifizierten ungeblitzten Aufnahme UOB' kann durch das vierte
Mittel M4 eine Bewegungskompensation BK der ungeblitzten Aufnahmen
UOB vor der Überlagerung
erfolgen. Mit Hilfe der Überlagerung mehrerer
Aufnahmen wie z.B. der ungeblitzten Aufnahmen UOB, kann eine Reduzierung
des Bildrauschens erreicht werden.
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Nach
Generierung der modifizierten ungeblitzten Aufnahme UOB' wird dieses zur
Helligkeit und/oder. Farbanpassung HA, FA an das erste Mittel M1
weitergereicht. Die weiteren Verarbeitungsschritte entsprechen den
Ausführungen
zum ersten Mittel M1. Die Vorgehensweise für geblitzte Aufnahmen GOB ist
analog zu den Verarbeitungsschritten für ungeblitzte Aufnahmen UOB.
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Das
Mobilfunkgerät
MG gemäß 1 umfasst
die Bildcodiervorrichtung BV. Diese Bildcodiervorrichtung BV ist
mithilfe des ersten, zweiten und dritten Mittels M1, M2, M3 in der
Lage das erfindungsgemäße Bildcodierverfahren
auszuführen.
Zusätzlich
kann die Bildcodiervorrichtung BV auch das vierte Mittel M4 umfassen.
In einer alternativen Variante ist das vierte Mittel im ersten und/oder
zweiten Mittel M1, M2 integriert. Ferner können das erste und zweite Mittel
M1, M2 auch in einem einzigen Mittel integriert werden.
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Zur
Verbesserung der Bildqualität
kann in einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Bildcodierverfahrens
das dritte Mittel M3 über
eine Bewegungskompensation BK verfügen. Durch diese Bewegungskompensation
BK wird erreicht, dass das ungeblitzte Bild UB und das geblitzte
Bild GB vor der Kombination bewegungskompensiert werden. Hierdurch
wird beispielsweise erreicht, dass Unschärfen im Ergebnisbild EB reduziert
oder vermieden werden.
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Schließlich kann
das geblitzte und/oder ungeblitzte Bild GB, UB durch mindestens
eine Bildverbesserungsmethode BVM insbesondere durch Rauschunterdrückung, qualitativ
aufbereitet werden. So kann ein Rauschunterdrückungsfilter auf das geblitzte
Bild GB zur Reduktion des Bildrauschens angewandt werden. Weitere
Bildverbesserungsmethoden, wie beispielsweise Filter zum Verstärken von Kanten
innerhalb des jeweiligen Bildes, können eine weitere Verbesserung
der Bildqualität
erreichen. Als weitere Bildverbesserungsmethode kann das Aufhellen
des ungeblitzten bzw. geblitzten Bildes UB, GB eingesetzt werden.
Diese Bildverbesserungsmethoden BVM können jeweils in einem der Mittel
M1 bis M4 vorhanden und ausgeführt
werden.
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Literaturverzeichnis:
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- [1] Stefan Zink, Praxis digitale Bildverarbeitung, Schwarz-Weiß-Techniken,
IPP Wolframs Verlag, 1996