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QUERVERWEIS ZU VERWANDTER
PATENTANMELDUNG
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Diese
Anmeldung beansprucht die Priorität der
koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2008-0071892 ,
die am 23. Juli 2008 beim koreanischen Patentamt eingereicht wurde
und deren Inhalt hierin durch Bezugnahme vollständig aufgenommen
ist.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Bildverarbeitung.
Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Bildverarbeitungsverfahren
und eine Bildverarbeitungsvorrichtung, durch welche bei Aufnahme
eines Bildes ein Gesichtsbereich des Bildes verarbeitet werden kann, um
eine ”weiche” Bildqualität zu erhalten.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich ebenso auf eine Digitalfotografiervorrichtung,
die das Bildverarbeitungsverfahren und die Bildverarbeitungsvorrichtung
verwendet.
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Beschreibung des Standes der
Technik
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Technologien
zum Erfassen eines Objekts, solch einem wie ein Gesicht, von einem
Bild, das durch eine Digitalkamera aufgenommen wird, und zum Verarbeiten
des Bildes gemäß einem Erfassungsergebnis des
Objekts werden immer mehr in letzter Zeit entwickelt. Z. B. werden Technologien zum
Einstellen eines Weißabgleichs oder zum Steuern, ob ein
Kamerablitz zu verwenden ist, in Übereinstimmung mit der
Helligkeit eines Subjekts immer mehr entwickelt.
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Unterdessen
wünschen die Benutzer von Digitalkameras, dass ihre Bilder
noch ansprechender und heller aussehen. Eine Unannehmlichkeit für
solche Benutzer besteht darin, die Bilder, die in den Digitalkameras
gespeichert sind, auf Arbeitsplatzrechner (PC = engl. „personal
computer”) übertragen und die Bilder unter Verwendung
von Bildbearbeitungsprogrammen, solchen wie Photoshop, bearbeiten
zu müssen.
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Entsprechend
solchen Bedürfnissen der Digitalkamerabenutzer umfassen
derzeit ausgegebene Digitalkameras eine Funktionalität,
die es erlaubt, Fotografien aufzunehmen, die hell aussehen. Dies
ist eine sogenannte „Hell-Modus”-Funktion (engl. ”bright-mode”-function).
Wenn eine Person unter Verwendung dieser „Hell-Modus”-Funktion
fotografiert wird, kann eine im Allgemeinen helle und verwischte bzw.
weich gezeichnete Fotografie erhalten werden, wobei insbesondere
Gesichtshaut des fotografierten Subjekts weich bzw. weich gezeichnet
erscheint.
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Jedoch
kann bei Verwendung dieser ”Hell-Modus”-Funktion
ein Gesicht eines Subjekts von einem aufgenommenen Bild erfasst
werden, und, falls das Gesicht des Subjekts erfasst wurde, das gesamte
Bild verwischt bzw. weich gezeichnet werden, wodurch die Auflösung
des gesamten Bildes verringert wird. Insbesondere in solch einem
Fall wird das gesamte Gesicht verwischt bzw. weichgezeichnet, wodurch
die Sichtbarkeit des gesamten Gesichts verringert wird. Z. B. schauen
in solchen Fällen die Pupillen des Subjekts unklar aus,
das Haar des Subjekts ist nicht natürlich wiedergegeben
und das Beiwerk des Subjekts, das nahe des Gesichts des Subjekts
gelegen ist, schaut ebenso unklar aus.
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ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung stellt ein Bildverarbeitungsverfahren und
eine Bildverarbeitungsvorrichtung zur Verfügung, durch
welche ein Gesichtsbereich von einem Bild, anstelle des gesamten
Bildes, derart verarbeitet werden kann, dass dieser in dem resultierendem
Bild weich bzw. weich gezeichnet ist. Die vorliegende Erfindung
stellt ebenso eine Digitalfotografiervorrichtung zur Verfügung,
die das Bildverarbeitungsverfahren und die Bildverarbeitungsvorrichtung
verwendet.
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Gemäß einem
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein
Bildverarbeitungsverfahren zur Verfügung gestellt, das
die folgenden Schritte umfasst: Erfassen eines vorbestimmten Gesichtsbereichs
von einem Eingabebild; Umwandeln des Eingabebildes in Lab-Koordinaten;
Bestimmen, ob Koordinatenbereiche existieren, die Winkel aufweisen,
die einem Winkel des erfassten Gesichtsbereichs in einem Lab-Farbsystem
entsprechen und Durchsuchen des Eingabebildes nach den Koordinatenbereichen
gemäß einem Bestimmungsergebnis und Verwischen
bzw. Weichzeichnen des erfassten Gesichtsbereichs und der gefundenen
Koordinatenbereiche.
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Der
Schritt des Bestimmens und Durchsuchens kann ein Bestimmen, ob die
Koordinatenbereiche existieren, die den gleichen Winkel wie der
Winkel des erfassten Gesichtsbereich in dem Lab-Farbsystem aufweisen,
und ein Durchsuchen des Eingabebildes nach Koordinatenbereichen,
die den gleichen Winkel aufweisen, umfassen.
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Der
Schritt des Bestimmens und Durchsuchens kann ein Bestimmen, ob die
Koordinatenbereiche existieren, die ähnliche Winkel im
Hinblick auf den Winkel des erfassten Gesichtsbereichs in dem Lab-Farbsystem
aufweisen, und ein Durchsuchen des Eingabebildes nach Koordinatenbereichen,
die die ähnlichen Winkel aufweisen, umfassen.
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Der
Gesichtsbereich kann ein Hautfarbenbereich sein.
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Das
Bildverarbeitungsverfahren kann weiterhin den Schritt des Auswählens
eines Bildverarbeitungsmodus zum Verarbeiten des Eingabebildes vor dem
Schritt des Erfassens umfassen. Ein Grad des Verwischens bzw. Weichzeichnens
kann ausgewählt werden, wenn der Bildverarbeitungsmodus
ausgewählt ist.
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Wenn
zumindest ein Gesichtsbereich von dem Eingabebild erfasst ist, können
die Schritte des Umwandelns, des Bestimmens und Durchsuchens und
des Verwischens bzw. Weichzeichnens ausgeführt werden.
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Gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
wird eine Bildverarbeitungsvorrichtung zur Verfügung gestellt.
Die Bildverarbeitungsvorrichtung umfasst einen Gesichtsbereichsdetektor,
der einen vorbestimmten Gesichtsbereich von einem Eingabebild erfasst;
einen Lab-Umwandler, der das Eingabebild in Lab-Koordinaten umwandelt;
eine Steuereinrichtung, die bestimmt, ob Koordinatenbereiche existieren,
die Winkel aufweisen, die einem Winkel des erfassten Gesichtsbereichs
in dem Lab-Farbsystem entsprechen; eine Bereichssucheinheit, die
das Eingabebild nach den Koordinatenbereichen gemäß einem
Bestimmungsergebnis der Steuereinrichtung durchsucht; und einen Bildprozessor,
der den erfassten Gesichtsbereich und die gefundenen Koordinatenbereiche
verwischt bzw. weich zeichnet.
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Die
Steuereinrichtung kann bestimmen, ob Koordinatenbereiche existieren,
die den gleichen Winkel wie der Winkel des erfassten Gesichtsbereichs
in dem Lab-Farbsystem aufweisen.
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Die
Bereichssucheinheit kann das Eingabebild nach den Koordinatenbereichen,
die den gleichen Winkel aufweisen, durchsuchen.
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Die
Steuereinrichtung kann bestimmen, ob Koordinatenbereiche existieren,
die ähnliche Winkel im Hinblick auf den Winkel des erfassten
Gesichtsbereichs in dem Lab-Farbsystem aufweisen.
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Die
Bereichssucheinheit kann das Eingabebild nach den Koordinatenbereichen,
die ähnliche Winkel aufweisen, durchsuchen.
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Der
Gesichtsbereich kann ein Hautfarbenbereich sein. Die Bildverarbeitungsvorrichtung
kann weiterhin einen Bildverarbeitungsmodusselektor umfassen, der
einen Bildverarbeitungsmodus zum Verarbeiten des Eingabebildes vor
dem Erfassen auswählt.
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Der
Bildverarbeitungsmodusselektor kann einen Grad des Verwischens bzw.
Weichzeichnens auswählen, wenn der Bildverarbeitungsmodus
ausgewählt ist.
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Der
Gesichtsbereichsdetektor kann zumindest einen Gesichtsbereich von
dem Eingabebild erfassen.
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Gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
wird eine Digitalfotografiervorrichtung zur Verfügung gestellt,
die die Bildverarbeitungsvorrichtung aufweist.
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Gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
wird ein Aufzeichnungsmedium zur Verfügung gestellt, das
darauf ein Computerprogramm zum Ausführen des Bildverarbeitungsverfahrens
aufgezeichnet hat.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die
vorstehenden und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung
werden durch die ausführliche Beschreibung der exemplarischen
Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen besser verständlich.
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1 ist
eine schematische Blockdarstellung eines Beispiels einer Digitalfotografiervorrichtung
gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung;
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2 ist
eine Blockdarstellung eines Beispiels eines Digitalsignalprozessors,
der in 1 veranschaulicht ist;
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3 ist
eine Darstellung zum Beschreiben eines Beispiels eines Verfahrens
zum Erfassen eines Gesichtsbereichs gemäß einem
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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4 ist
eine Darstellung eines Beispiels eines Lab-Farbsystems zum Beschreiben
eines Verfahrens zum Umwandeln eines RGB-Bildes in Lab-Koordinaten
gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung;
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5 ist
ein Flussdiagramm eines Beispiels eines Bildverarbeitungsverfahrens
gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung; und
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6 ist
ein Flussdiagramm eines Beispiels eines Bildverarbeitungsverfahrens
gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Nachstehend
wird die vorliegende Erfindung ausführlich durch Erläuterung
der Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme
auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. In der folgenden Beschreibung
der vorliegenden Erfindung werden lediglich wesentliche Teile zum
Verständnis des Betriebs der Erfindung beschrieben, wobei
andere Teile weggelassen werden, um den Gegenstand der vorliegenden
Erfindung nicht unklar zu gestalten.
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Ebenso
sollten die Ausdrücke bzw. Begriffe, die in der Beschreibung
und den Ansprüchen verwendet werden, nicht auf konventionelle
oder lexikalische Bedeutungen beschränkt werden, sondern sollten
derart ausgelegt werden, dass sie Bedeutungen und Konzepte entsprechend
der technischen Lehre der vorliegenden Erfindung aufweisen, um die vorliegende
Erfindung am adäquatesten zu beschreiben.
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1 ist
eine schematische Blockdarstellung eines Beispiels einer Digitalfotografiereinrichtung 100 gemäß einem
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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Bezug
nehmend auf das Beispiel von 1 kann die
Digitalfotografiervorrichtung 100 z. B. eine Digitalkamera
sein und eine optische Einheit 10, einen optischen Treiber 11,
ein Bildverarbeitungsgerät 15, eine Bildverarbeitungsgerätsteuereinrichtung 16, eine
Bedienungseinheit 20, einen Bildverarbeitungsmodusselektor 21,
einen Programmspeicher 30, einen Pufferspeicher 40,
einen Datenspeicher 50, eine Anzeigesteuereinrichtung 60,
einen Datentreiber 61, einen Scan-/Abtast-Treiber 63,
eine Anzeigeeinheit 65 und einen Digitalsignalprozessor
(DSP = engl. „digital signal processor”) 70 umfassen.
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Die
optische Einheit 10 empfängt ein optisches Signal
entsprechend einem Subjekt und stellt das optische Signal dem Bildverarbeitungsgerät 15 zur
Verfügung. Die optische Einheit 10 kann z. B. eine
oder mehrere Linsen, solche wie eine Zoomlinse bzw. ein Zoomobjektiv,
die einen Blickwinkel derart steuert, dass dieser schmal oder weit
entsprechend einer Brennweite ist, und eine Fokuslinse, die das Subjekt
fokussiert, umfassen. Ebenso kann die optische Einheit 10 eine
Irisblende umfassen, die eine Lichtmenge steuert.
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Der
optische Treiber 11 steuert Positionen der Linsen und die Öffnung
der Irisblende. Das Subjekt kann durch Bewegen der Positionen der
Linsen in den Fokus gebracht werden. Ebenso kann die Lichtmenge
durch Steuern der Öffnung der Irisblende gesteuert werden.
Der optische Treiber 11 kann die optische Einheit 10 gemäß einem
Steuersignal, das automatisch aufgrund eines Echtzeiteingabebildsignals
erzeugt wird, oder gemäß einem Steuersignal, das
manuell durch Bedienung des Benutzers eingegeben wird, steuern.
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Das
optische Signal, das die optische Einheit 10 durchlaufen
hat, erreicht eine Lichtaufnahmefläche des Bildverarbeitungsgeräts 15,
um ein Bild des Subjekts auszubilden. Das Bildverarbeitungsgerät 15 ist
ein fotoelektrisches Umwandlungsgerät, solch eines wie
beispielsweise ein ladungsgekoppeltes Gerät (CCD = engl. „charge
coupled device”) oder ein Komplementärmetalloxidhalbleiterbildsensor
(CIS = engl. „complementary metal oxide semiconductor image
sensor”), welches ein optisches Signal in ein elektrisches
Signal umwandelt. Das Bildverarbeitungsgerät 15 kann
durch die Bildverarbeitungsgerätsteuereinrichtung 16 dadurch
gesteuert werden, dass zum Beispiel die Geschwindigkeit des Bildverarbeitungsgeräts 15 durch
die Bildverarbeitungsgerätsteuereinrichtung 16 gesteuert
wird. Die Bildverarbeitungsgerätsteuereinrichtung 16 kann
ebenso das Bildverarbeitungsgerät gemäß einem
Steuersignal, das automatisch aufgrund eines Echtzeiteingabebildsignals
erzeugt wird, oder gemäß einem Steuersignal, das
manuell durch die Bedienung des Benutzers eingegeben wird, steuern.
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Die
Bedienungseinheit 20 kann ein Steuersignal von außen,
z. B. von dem Benutzer, eingeben. Die Bedienungseinheit 20 umfasst
in diesem Beispiel zahlreiche Funktionsschalter, solch einen wie
einen Blendeneinrichtungsauslöseschalter zum Aufnehmen
einer Fotografie durch Belichten des Bildverarbeitungsgeräts 15 für
eine vorbestimmte Zeit, einen AN/AUS-Schalter zum zur Verfügung
Stellen von Leistung, Weitwinkel- und Telefotozoomschalter zum Erweitern
oder Schmälern des Blickwinkels gemäß einer
Eingabe, Texteingabeschalter, einen Modusauswahlschalter zum Auswählen
eines Fotografiermodus oder eines Wiedergabemodus, und Einstellschalter
zum Einstellen eines Weißabgleichs und einer Belichtung.
Die Bedienungseinheit 20 kann zahlreiche Schalter, wie
oben beschrieben ist, umfassen, aber die vorliegende Erfindung ist
nicht darauf beschränkt. Die Bedienungseinheit kann in
jeglicher Form ausgeführt sein, z. B. als eine Tastatur,
als ein Berührungsfeld oder als eine Fernsteuereinrichtung, durch
welche der Benutzer Signale eingeben kann.
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Der
Bildverarbeitungsmodusselektor 21 empfängt eine
Eingabe des Benutzers, um einen Bildverarbeitungsmodus zum Verarbeiten
eines aufgenommenen Bildes auszuwählen. In diesem Fall
ist der Bildverarbeitungsmodus ein Modus, der das aufgenommene Bild
hell und schön oder ansonsten ansprechend zum Anschauen
wiedergibt. Gemäß einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird lediglich ein Gesichtsbereich des
aufgenommenen Bildes verwischt bzw. weich gezeichnet. Insbesondere
wird lediglich ein Hautfarbenbereich des Gesichtsbereichs verwischt
bzw. weich gezeichnet. Ebenso kann der Benutzer einen Grad der Verarbeitung,
beispielsweise eine starke Verarbeitung, eine mittlere Verarbeitung
oder eine leichte Verarbeitung, über den Bildverarbeitungsmodusselektor 21 auswählen.
Daher kann der Benutzer auswählen, ob ein Bild z. B. einer
Person oder mehr als einer Person zu verarbeiten ist, sowie einen
Grad der Verarbeitung. Weiter oben wurde der Bildverarbeitungsmodusselektor 21 getrennt
von der Bedienungseinheit 20 beschrieben. Jedoch kann die
Bedienungseinheit 20 z. B. die oben beschriebenen Funktionen
des Bildverarbeitungsmodusselektors 21 ausführen.
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Die
Digitalfotografiervorrichtung 100 umfasst den Programmspeicher 30,
welcher Programme, z. B. solche wie ein Betriebssystem und ein Anwendungssystem,
welche die Digitalfotografiervorrichtung 100 betreiben,
speichert, den Pufferspeicher 40, der temporär
notwendige Daten für Betriebe und Ergebnisdaten von Betrieben
speichert, und den Datenspeicher 50, der zahlreiche Arten
von Daten speichert, die für die Programme erforderlich
sind.
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Ebenso
umfasst die Digitalfotografiervorrichtung 100 die Anzeigessteuereinrichtung 60,
die die Anzeige von einem Betriebszustand der Digitalfotografiervorrichtung 100 und
von Bilddaten, die durch die Digitalfotografiervorrichtung 100 aufgenommen werden,
steuert, die Datentreiber 61 und die Scan-/Abtasttreiber 63,
welche Anzeigedaten von der Anzeigesteuereinrichtung 60 empfangen
und weiterleiten, und die Anzeigeeinheit 65, die ein vorbestimmtes
Bild gemäß Eingabesignalen von dem Datentreiber 61 und
dem Scan-/Abtasttreiber 63 anzeigt. Die Anzeigeeinheit 65 kann
z. B. aus einem LCD-Element (LCD panel = engl. „liquid
crystal display panel”, Flüssigkristallanzeigeelement),
einem organischen Leuchtdiodenelement (OLED panel = engl. „organic
lightemitting diode panel”) oder einem elektrophoretischen
Anzeigeelement (EPD panel = engl. „electrophoretic display
panel”) ausgebildet sein.
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Zusätzlich
umfasst die Digitalfotografiervorrichtung 100 den DSP 70,
der Bildsignale, die in die Digitalfotografiervorrichtung 100 eingegeben
werden, verarbeitet, und andere Elemente gemäß den Bildsignalen
oder externen Eingabesignalen steuert.
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Der
DSP 70 wird nun ausführlich unter Bezugnahme auf 2 beschrieben.
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2 ist
eine Blockdarstellung eines Beispiels des DSP 70, der in 1 veranschaulicht
ist.
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Bezug
nehmend auf das Beispiel von 2 umfasst
der DSP 70 eine Steuereinrichtung bzw. einen Controller 71,
einen Gesichtsbereichsdetektor 72, einen Lab-Umwandler 73,
eine Bereichssucheinheit 74 und einen Bildverarbeitungsprozessor 75.
In diesem Fall sollen der DSP 70 und eine Bildverarbeitungsvorrichtung,
die in den Ansprüchen verwendet werden, als gleichbedeutend
ausgelegt werden.
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Die
Steuereinrichtung 71 steuert allgemeine Betriebe des DSP 70.
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Der
Gesichtsbereichsdetektor 72 erfasst einen Gesichtsbereich
von einem Bild, das durch das Bildverarbeitungsgerät 15,
das in 1 veranschaulicht ist, eingegeben wird. Noch genauer
erfasst der Gesichtsbereichsdetektor 72 Bereiche als den
Gesichtsbereich, die Gesichtseigenschaften aufweisen, z. B. einen
Bereich, der eine Hautfarbe aufweist, einen Bereich, der Pupillen
aufweist, und einen Bereich, der eine Gesichtsgestalt aufweist.
Vorzugsweise kann der Gesichtsbereichs detektor 72 lediglich
einen Hautfarbenbereich von dem erfassten Gesichtsbereich ermitteln
bzw. entnehmen.
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Viele
Gesichtsbereichserfassungsverfahren oder -algorithmen sind bekannt
und können verwendet werden, um den Gesichtsbereich gemäß einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zu erfassen. Z. B. kann der Gesichtsbereich
durch Verwendung eines Bewegungsvektorverfahrens (engl. ”motion
vector method”), eines Charakteristik-Punkterfassungsverfahrens
(engl. ”characterisitic point detection method”)
und eines AdaBoost-Lernverfahrens (engl. ”AdaBoost learning
method”) erfasst werden.
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Ein
Verfahren zum Erfassen eines Gesichtsbereichs wird nun unter Bezugnahme
auf die 3 ausführlich beschrieben.
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3 ist
eine Darstellung zum Beschreiben eines Beispiels eines Verfahrens
zum Erfassen eines Gesichtsbereichs gemäß einem
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 3 wird
in Verbindung mit 2 beschrieben.
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3 veranschaulicht
ein Bild, das das Gesicht einer Frau und eines Mannes aufweist.
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Bezug
nehmend auf 3 erfasst der Gesichtsbereichsdetektor 72 lediglich
den Gesichtsbereich 300 der Frau und den Gesichtsbereich 310 des Mannes.
In diesem Fall zeigt die Frau die vordere Seite ihres Gesichts und
der Mann zeigt die Seite seines Gesichts (Profilansicht), wie z.
B. in 3 gezeigt ist. Im Allgemeinen hat die Vorderseite
des Gesichts (der Gesichtsbereich 300 der Frau) ein höheres
Erfassungsvermögen als die Seite des Gesichts (der Gesichtsbereich 310 des
Mannes) und daher kann die Seite des Gesichts (der Gesichtsbereich 310 des
Mannes) nicht erfasst werden.
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Vorzugsweise
kann der Gesichtsbereichsdetektor 72 lediglich einen Hautfarbenbereich
des Gesichtsbereichs 300 der Frau und des Gesichtsbereichs 310 des
Mannes erfassen. Gemäß einem Ausführungsbei spiel
der vorliegenden Erfindung kann lediglich der Hautfarbenbereich
erfasst und verwischt bzw. weich gezeichnet werden.
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Der
Lab-Umwandler 73 wandelt das Bild, das durch das Bildverarbeitungsgerät 15,
das in 1 veranschaulicht ist, eingegeben wird, in Lab-Koordinaten
um. In diesem Fall sind die Lab-Koordinaten durch die internationale
Beleuchtungskommission (CIE = engl. „International Commission
an Illumination”) definiert und können annähernd
einen Farbunterschied, der durch die menschlichen Augen wahrnehmbar
ist, mit einem Farbunterschied, der durch einen Wert in einem Farbraum
repräsentiert wird, darstellen bzw. ausmachen. Das Lab-Farbsystem der
CIE hat einen gleichmäßigen Farbraum und dessen
Farben weisen einen sehr kleinen Unterschied gesehen durch die Augen
auf. Dementsprechend ist es international standardisiert. In dem
Lab-Farbsystem ist eine Farbkoordinate eine dreidimensionale (3D)
Koordinate, die durch L*, a* und b* repräsentiert wird,
wobei L* eine Luminanz bzw. Helligkeit repräsentiert, a*
einen Grün- und Rotanteil bzw. -grad repräsentiert
und b* einen Gelb- und Blauanteil bzw. -grad repräsentiert.
Das bedeutet, dass das Lab-Farbsystem ähnlich einem 3D-Raum
in der Mathematik, der X-, Y- und Z-Koordinaten aufweist, ist. Ebenso
hat das Lab-Farbsystem keine vollständige sphärische
Gestalt. Grünbasierte Farbkoordinaten sind nahe einem Zentrum
des Lab-Farbsystems und rotbasierte Farbkoordinaten sind weit weg
von dem Zentrum im Vergleich zu den grünbasierten Farbkoordinaten.
L* = 100 ist weiß und L* = 0 ist schwarz. Ebenso schaut
a* = 80 mehr rötlich als a* = 50 aus und b* = 50 schaut
mehr gelblich als b* = 20 aus. Ein Farbunterschied in dem Lab-Farbsystem
ist eine 3D-Strecke zwischen zwei Farben in einem Farbraum, der
eine Gestalt ähnlich einer Sphäre hat. Wenn die
zwei Farben eine große 3D-Entfernung dazwischen liegend
aufweisen, ist der Farbunterschied groß, ansonsten, wenn
der Farbunterschied sehr klein ist, werden die zwei Farben als die
gleiche Farbe betrachtet.
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Der
Lab-Umwandler 73 wandelt das Eingabebild um, nämlich
ein RGB-Bild in Lab-Koordinaten. Eine Formel zum Umwandeln eines
RGB-Bildes in Lab-Koordinaten ist aus dem Stand der Technik wohl bekannt.
Daher kann das RGB-Bild unter Verwendung der L*-, a*- und b* Koordinaten
repräsentiert werden.
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4 ist
eine Darstellung eines Beispiels eines Lab-Farbsystems zum Beschreiben
eines Verfahrens zum Umwandeln eines RGB-Bildes in Lab-Koordinaten
gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung. 4 wird in Verbindung mit 3 beschrieben.
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Bezug
nehmend auf 4 ist ein Bereich 400 ein
Bereich in dem Lab-Farbsystem in Hinblick auf einen Gesichtsbereich.
Insbesondere ist er ein Hautfarbenbereich, der von einem Eingangsbild
erfasst wird. Die Bereiche 410 und 420 sind Koordinatenbereiche,
die an ähnlichen Winkeln im Hinblick auf den Bereich 400 angeordnet
sind. Ein Bereich, der durch eine gestrichelte Linie markiert ist,
ist ein Korrekturbereich, der zu verwischen bzw. weich zu zeichnen
ist. In diesem Fall wird, falls sowohl der Gesichtsbereich 300 der
Frau und der Gesichtsbereich 310 des Mannes erfasst werden,
der Gesichtsbereich 300 der Frau, insbesondere ein Hautfarbenbereich
des Gesichtsbereichs 300 der Frau, in den Bereich 400 in
Lab umgewandelt und der Gesichtsbereich 310 des Mannes,
insbesondere ein Hautfarbenbereich des Gesichtsbereiches 310 des
Mannes, in den Bereich 410 in Lab umgewandelt. Dies rührt
daher, dass jeweilige Hautfarben einer Frau und eines Mannes lediglich
einen Unterschied in deren Helligkeit und Tönen aufweisen,
d. h. ein Unterschied an einer L-Achse des Lab-Farbsystems aufweisen,
und den gleichen Winkel oder ähnliche Winkel zwischen einer
a- und b-Achse (z. B. Farbdaten) aufweisen. Daher wird durch Anwenden
des oben beschriebenen Prinzips lediglich ein Gesichtsbereich, insbesondere
ein Hautfarbenbereich, verwischt bzw. weich gezeichnet.
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Ebenso
können durch Verwischen bzw. Weichzeichnen von lediglich
dem Hautfarbenbereich z. B. die Haare, die Pupillen und das Beiwerk,
die von dem Gesichtsbereich 300 der Frau umfasst sind, nicht
verwischt werden. Dementsprechend verbleiben die Haare, die Pupillen
und das Beiwerk, das von dem Gesichtsbereich der Frau umfasst ist,
klar.
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Darüber
hinaus kann, falls lediglich der erfasste Gesichtsbereich wegen
eines restriktiven Gesichtserfassungsvermögens verwischt
bzw. weich gezeichnet wird, eine Seite des Gesichts, z. B. der Gesichtsbereich 310 des
Mannes, nicht erfasst werden und daher nicht verwischt bzw. weich
gezeichnet werden. Jedoch kann gemäß einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung, obwohl lediglich der Gesichtsbereich 300 der
Frau, insbesondere der Hautfarbenbereich des Gesichtsbereichs 300 der Frau,
erfasst wird, wenn das gesamte Eingangsbild in Lab umgewandelt wird,
der Gesichtsbereich 310 des Mannes durch Durchsuchen des
gesamten Eingabebildes nach Koordinatenbereichen, die den gleichen Winkel
oder ähnliche Winkel im Hinblick auf einen Winkel des Gesichtsbereichs 300 der
Frau aufweisen, gefunden werden. Daher kann der Gesichtsbereich 310 des
Mannes ebenso verwischt bzw. weich gezeichnet werden. In diesem
Fall kann eine Bestimmungsreferenz bezüglich der ähnlichen
Winkel beliebig festgelegt werden. Z. B. kann die Bestimmungsreferenz
auf +/– 10° festgelegt werden. In diesem Fall kann
die Bildverarbeitung an einem erfassten Gesichtsbereich und einem
Koordinatenbereich, der den gleichen Winkel oder einen Winkelunterschied von
+/– 10° im Hinblick auf einen Winkel des erfassten
Gesichtsbereichs in dem Lab-Farbsystem aufweist, durchgeführt
werden.
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Zurückkehrend
zu 2 steuert die Steuereinrichtung 71 den
Lab-Umwandler 73, um das Eingangsbild in Lab-Koordinaten
lediglich dann umzuwandeln, wenn der Gesichtsbereich, insbesondere der
Hautfarbenbereich, erfasst wird. Ebenso bestimmt die Steuereinrichtung 71, ob
Koordinatenbereiche existieren, die Winkel aufweisen, d. h. den gleichen
Winkel oder ähnliche Winkel im Hinblick auf einen Winkel
des Gesichtsbereichs, der durch den Gesichtsbereichsdetektor 72 erfasst
wird, in dem Lab-Farbsystem aufweisen.
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Die
Bereichssucheinheit 74 durchsucht das gesamte Eingabebild
nach den Koordinatenbereichen in dem Lab-Farbsystem gemäß einem
Bestimmungsergebnis der Steuereinrichtung 71. Dementsprechend
kann lediglich ein Gesichtsbereich verwischt bzw. weich gezeichnet
werden. Ebenso kann ein Gesichtsbereich, der nicht aufgrund eines
restriktiven Gesichtserfassungsvermögens erfasst wird, ebenso
verwischt bzw. weich gezeichnet werden.
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Der
Bildprozessor 75 verwischt den Gesichtsbereich, der durch
den Gesichtsbereichdetektor 72 erfasst wird, und die Koordinatenbereiche,
die durch die Bereichssucheinheit 74 gefunden werden. Gemäß einem
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist das
Verwischen bzw. Weichzeichnen ein Prozess zum Enthärten
und Aufhellen eines bestimmten Bildes durch Entfernen von Details
des Bildes. In diesem Fall wird das Verwischen bzw. Weichzeichnen
durch Anwenden eines Filters, solch einem wie ein Tiefpassfilter
(LPF = engl. „low pass filter”) oder wie ein Gaußscher
Weichzeichnerfilter, der Pixelwerte abgleicht, an dem Bild durchgeführt.
Ebenso verwischt der Bildprozessor 75 lediglich den erfassten
Gesichtsbereich, wenn die Bereichssucheinheit 74 keine
Koordinatenbereiche, die den gleichen Winkelbereich oder ähnliche
Winkel im Hinblick auf den Winkel des erfassten Gesichtsbereichs
in dem Lab-Farbsystem aufweisen, aus dem gesamten Eingangsbild finden
konnte.
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Im
Allgemeinen wandelt der Bildprozessor 75 ein Bildsignal,
das von dem Bildverarbeitungsgerät 15, das in 1 veranschaulicht
ist, eingegeben wird, in ein Digitalbildsignal um und führt
Bildsignalverarbeitungen, solche wie beispielsweise eine Gammakorrektur,
eine Farbfilter-Array-Interpolation, eine Farbmatrix-, eine Farbkorrektur-
und eine Farbsteigerung an dem Digitalbildsignal aus, um das Digitalbildsignal
derart umzuwandeln, dass es für das menschliche Sehvermögen
geeignet ist.
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Ebenso
kann der Bildprozessor 75 einen Auto-Weißabgleichsalgorithmus
oder einen Auto-Belichtungsalgorithmus ausführen, wenn
eine Auto-Weiß-Abgleichsfunktion oder eine Autobelichtungsfunktion
eingestellt ist. Darüber hinaus steuert der Bildprozessor 75 eine
Größe der Bilddaten durch Verwendung eines Skalierers
und erzeugt eine Bild-Datei in einem vorbestimmten Format durch Komprimieren
der Bilddaten. Andererseits kann der Bildprozessor 75 die
Bild-Datei dekomprimieren. Der Bildprozessor 75 kann die
oben beschriebenen Bildsignalverarbeitungen an einem Bildsignal,
das in Echtzeit in einem Life-Ansicht-Modus vor Durchführung
der Fotografie oder einem Bild, das aufgrund eines Blendeneinrichtungsauslösesignals
eingegeben wird, ausführen. In diesem Fall können
unterschiedliche Bildsignalverarbeitungen an unterschiedlichen Bildsignalen
ausgeführt werden.
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5 ist
ein Flussdiagramm eines Beispiels eines Bildverarbeitungsverfahrens
gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung.
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Bezug
nehmend auf das Beispiel von 5 wird ein
Gesichtsbereich von einem Eingabebild in Schritt 500 erfasst.
Vorzugsweise wird ein Hautfarbenbereich insbesondere von dem erfassten
Gesichtsbereich extrahiert bzw. entnommen. Das Eingabebild wird
in Schritt 502 in Lab-Koordinaten umgewandelt. Dann wird
in Schritt 504 das gesamte Eingabebild nach Koordinatenbereichen
durchsucht, die Winkel aufweisen, die einem Winkel des erfassten Gesichtsbereichs
in einem Lab-Farbsystem entsprechen. Schließlich wird der
erfasste Gesichtsbereich und die gefundenen Koordinatenbereiche
in Schritt 506 verwischt bzw. weich gezeichnet.
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6 ist
ein Flussdiagramm eines Beispiels eines Bildverarbeitungsverfahrens
gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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Bezug
nehmend auf das Beispiel von 6 wird ein
Bildverarbeitungsmodus in Schritt 600 ausgewählt.
In diesem Fall führt die Bildverarbeitung das Verwischen
bzw. Weichzeichnen aus, das ein Originalbild enthärtet
und aufhellt. Es wird in Schritt 602 bestimmt, ob ein Gesichtsbereich
von einem Eingabebild erfasst ist. Wenn in Schritt 602 bestimmt
wird, dass der Gesichtsbereich nicht erfasst ist, endet das Verfahren.
Andererseits wird, wenn in Schritt 602 bestimmt wird, dass
der Gesichtsbereich erfasst ist, ein Hautfarbenbereich von dem erfassten
Gesichtsbereich in Schritt 604 extrahiert bzw. entnommen. Schritt 604 wird
ausgeführt, da, falls der gesamte erfasste Gesichtsbereich
verwischt wird, das Haar, die Pupillen und das Beiwerk (solches
wie Ohrringe und Halsketten), welche im erfassten Gesichtsbereich umfasst
sind, ebenso verwischt werden, was für einen Benutzer nicht
wünschenswert ist.
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Das
Eingabebild wird in Schritt 606 in Lab-Koordinaten umgewandelt.
Anschließend wird in Schritt 608 das Eingabebild
nach Koordinatenbereichen durchsucht, die den gleichen Winkel oder ähnliche
Winkel in Hinblick auf einen Winkel des Hautfarbenbereichs in einem
Lab-Farbsystem aufweisen. Daher wird das gesamte Eingabebild nach
Hautfarbenbereichen durchsucht und lediglich die Hautfarbenbereiche
werden verwischt bzw. weich gezeichnet, wodurch saubere, helle und
schöne Haut an dem Eingabebild wiedergegeben wird.
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Wenn
die Koordinatenbereiche, die den gleichen Winkel oder ähnliche
Winkel in Hinblick auf einen Winkel des Hautfarbenbereichs in einem Lab-Farbsystem
aufweisen, in Schritt 608 gefunden werden, schreitet das
Verfahren zu Schritt 610 voran. Dann werden der extra hierte
bzw. entnommene Hautfarbenbereich und die gefundenen Koordinatenbereiche
in Schritt 610 verwischt bzw. weich gezeichnet.
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Andererseits
schreitet, wenn die Koordinatenbereiche, die den gleichen Winkel
oder ähnliche Winkel im Hinblick auf einen Winkel des Hautfarbenbereichs
in einem Lab-Farbsystem aufweisen, in Schritt 608 nicht
gefunden werden, das Verfahren zu Schritt 612 voran, in
welchem lediglich der Hautfarbenbereich, der in Schritt 604 extrahiert
bzw. entnommen wird, verwischt bzw. weich gezeichnet wird.
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Obwohl
die obigen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung
basierend auf einer Digitalkamera als ein Beispiel einer Digitalfotografiervorrichtung
beschrieben sind, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt.
Es ist für den Fachmann ersichtlich, dass die vorliegende
Erfindung beispielsweise bei Mobiltelefonen mit Kameras, die Kamerafunktionen
aufweisen, bei Organizern (PDA = engl. „personal digital
assistant”) und bei portablen Multimediaspielern (PMP =
engl. „portable multimedia player”) angewandt
werden kann.
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Ebenso
kann die Erfindung als von einem Computer lesbaren Code auf einem
von einem Computer lesbaren Aufnahmemedium ausgeführt werden.
Das von einem Computer lesbare Aufnahmemedium ist jedes Datenspeichergerät,
das Datenspeicher speichern kann, die danach durch ein Computersystem
ausgelesen werden können. Beispiele von von Computern lesbaren
Aufnahmemedien sind ein Nur-Lese-Speicher (ROM = engl. „read
only memory”), ein Schreib-Lese-Speicher (RAM = engl. „random
access memory”), CD-ROMs, magnetische Bänder,
Disketten, optischen Datenspeichergeräte und Trägerwellen
(solche wie eine Datenübertragung durch das Internet).
Das von einem Computer lesbare Aufnahmemedium kann ebenso über
netzwerkgekoppelte Computersysteme verteilt sein, so dass der von
einem Computer lesbare Code in einer verteilten Weise gespeichert
und ausgeführt wird. Ebenso können Funktionsprogramme,
-codes und -codesegmente zum Erzielen der vorliegenden Erfindung leicht
durch fachmännische Programmierer ausgeführt werden,
die die vorliegende Erfindung betrifft.
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Gemäß der
vorliegenden Erfindung kann eine Verringerung der Auflösung
eines gesamten Bildes durch Verarbeiten von lediglich einem Gesichtsbereich,
anstelle des gesamten Bildes, verhindert werden, um eine weiche
Bildqualität zu erhalten. Insbesondere kann eine Verschlechterung
der Qualität von Abschnitten, welche nicht verwischt bzw.
weich gezeichnet werden sollen, durch Verwischen bzw. Weichzeichnen
von lediglich einem Hautfarbenbereich des Gesichtsbereichs verhindert
werden.
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Ebenso
können, wenn eine Vielzahl von Gesichtsbereichen vorliegt,
obwohl ein bestimmter Gesichtsbereich nicht von dem Eingabebild
erfasst wird, Gesichtsbereiche, die die gleiche oder ähnliche
Farben im Hinblick auf eine Farbe eines erfassten Gesichtsbereichs
in einem Farbsystem aufweisen, erfasst werden. Daher kann das Problem
einer restriktiven Gesichtserfassung gelöst werden und
eine Bildqualitätsverbesserung kann an jeder Art von Gesichtsbild
erzielt werden.
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Während
die vorliegende Erfindung im Detail gezeigt und unter Bezugnahme
auf die exemplarischen Ausführungsformen beschrieben wurde,
ist es für den Fachmann ersichtlich, dass verschiedene Änderungen
von deren Ausbildung und Details gemacht werden können,
ohne den Kern und den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen, wie
er in den folgenden Ansprüche definiert ist. Die exemplarischen
Ausführungsformen sollten lediglich in einem beschreibenden
Sinne betrachtet werden und nicht zum Zwecke einer Einschränkung.
Deshalb wird der Schutzumfang der Erfindung nicht durch die ausführliche Beschreibung
der Erfindung definiert, sondern durch die folgenden Ansprüche,
wobei sämtliche Unterschiede innerhalb des Schutzumfangs
als von der vorliegenden Erfindung umfasst ausgelegt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - KR 10-2008-0071892 [0001]