DE112009004707T5

DE112009004707T5 - Räumlich variierende Spektralantwort-Kalibrierungsdaten

Info

Publication number: DE112009004707T5
Application number: DE112009004707T
Authority: DE
Inventors: Kevin Matherson; Yu-Wei Wang
Original assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Current assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Priority date: 2009-04-22
Filing date: 2009-04-22
Publication date: 2012-09-13
Also published as: EP2422524A4; WO2010123499A1; EP2422524A1; US20120133765A1; CN102415099A; US8976240B2; CN102415099B; TW201106706A

Abstract

Systeme, Verfahren und andere Ausführungsbeispiele, die dem Erzeugen von räumlich variierenden Spektralantwortkalibrierungsdaten zugeordnet sind, werden beschrieben. Ein Beispielverfahren umfasst das Steuern einer Digitalkamera zum Erfassen von Charakteristikdatenarrays von Lichtsensoren in der Digitalkamera ansprechend darauf, dass die Digitalkamera Lichtstimuli von einer multispektralen Referenzanzeige ausgesetzt wird. Die Datenarrays werden mehrere Male an mehreren Orten in mehreren Stimuli erworben, die von der multispektralen Referenzanzeige geliefert werden. Das Verfahren umfasst ferner das Steuern einer Kalibrierungslogik zum Manipulieren von Charakteristikdatenarrays zum Erzeugen räumlich variierender Spektralantwortkalibrierungsdaten als eine Funktion der Verwendung von Charakteristikdatenarrays und bekannten Wellenlängen des Lichts in den Lichtstimuli. Das Verfahren kann ferner das Liefern von räumlich variierenden Spektralantwortkalibrierungsdaten zu einem nachgeordneten Verbraucher (z. B. Korrekturprozess, Qualitätssteuerungsprozess), das Anzeigen der Daten oder das Speichern der Daten umfassen.

Description

Hintergrund
Kameras nehmen Bilder dadurch auf, dass sie Licht empfangen. Kameras zeigen Bilder dadurch an, dass sie das empfangene Licht so originalgetreu wie möglich wiedergeben. Digitalkameras, die elektronische Vorrichtungen sind, können aufgrund von Problempunkten, die entweder dem Erfassen oder Anzeigen von Licht zugeordnet sind, keine vollständig genaue Wiedergabe erzeugen. Problempunkte, die dem Erfassen von Licht zugeordnet sind, können zumindest teilweise verursacht werden durch Wechselwirkungen zwischen Mikrolinsen und ladungsgekoppelten Bauelementen (CCDs; Charge Couple Devices). Andere elektronische Bilderzeugungssensoren können ähnliche Wechselwirkungen erfahren. Während Mikrolinsen die Quanteneffizienz erhöhen können und kleine Pixelgeometrien ermöglichen können, können Mikrolinsen auch zu Farbnebensprechproblemen führen und den Bedarf nach Kameralinsentelezentrizität erhöhen. Bei vielen Beispielen erfüllen die Linsen nicht die Auflösung von Kleinpixelsensoren, unterliegen einer Herstellungsabweichung usw. Die Anforderung nach kleinen F/#-Linsen mit Kleinpixelsensoren kann zu einer verringerten Mikrolinseneffizienz führen sowie zu einer Farbschattierung.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die beiliegenden Zeichnungen, die einen Teil der Beschreibung bilden und darin aufgenommen sind, stellen verschiedene Beispielsysteme, Verfahren und andere Beispielausführungsbeispiele von verschiedenen Aspekten der Erfindung dar. Es wird darauf hingewiesen, dass die dargestellten Elementgrenzen (z. B. Kästen, Kästchengruppen oder andere Formen) in den Figuren ein Beispiel der Grenzen darstellen). Ein Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet wird erkennen, dass bei einigen Beispielen ein Element als mehrere Elemente entworfen sein kann, oder dass mehrere Elemente als ein Element entworfen sein können. Bei einigen Beispielen kann ein Element, das als eine integrierte Komponente eines anderen Elements gezeigt ist, als eine externe Komponente implementiert sein und umgekehrt. Ferner sind Elemente nicht notwendigerweise maßstabsgetreu gezeichnet.
1 stellt ein Beispielverfahren dar, das dem Erzeugen von räumlich variierenden Spektralantwort-Kalibrierungsdaten zugeordnet ist.
2 stellt Beispieldatensätze dar, die durch ein Verfahren erworben werden, das dem Erzeugen von räumlich variierenden Spektralantwort-Kalibrierungsdaten zugeordnet ist.
3 stellt ein anderes Beispielverfahren dar, das dem Erzeugen von räumlich variierenden Spektralantwort-Kalibrierungsdaten zugeordnet ist.
4 stellt ein anderes Beispielverfahren dar, das dem Erzeugen von räumlich variierenden Spektralantwort-Kalibrierungsdaten zugeordnet ist.
5 stellt eine Beispielvorrichtung dar, die dem Erzeugen von räumlich variierenden Spektralantwortkalibrierungsdaten zugeordnet ist.
6 stellt eine andere Beispielvorrichtung dar, die dem Erzeugen von räumlich variierenden Spektralantwortkalibrierungsdaten zugeordnet ist.
Detaillierte Beschreibung
Bevor die Ausführungsbeispiele der Erfindung detaillierter betrachtet werden, wird zuerst auf das folgende hingewiesen. Das menschliche Auge hat eine Anzahl von Ankern und Zapfen, die Licht erfassen. Auf ähnliche Weise weist eine Digitalkamera eine Anzahl von Sensoren auf, wobei jeder derselben Farbe und Intensität bei einer Anzahl von Pixeln erfassen kann. Das menschliche Auge weist ferner eine Linse auf, um Licht auf die Anker und Zapfen zu fokussieren. Auf ähnliche Weise kann eine Digitalkamera eine Anzahl von Sensoren aufweisen, wobei jeder derselben Farbe und Intensität bei einer Anzahl von Pixeln erfassen kann. Das menschliche Auge weist ferner eine Linse zum Fokussieren von Licht auf die Anker und Zapfen auf. Auf ähnliche Weise kann eine Digitalkamera eine Anzahl von Linsen aufweisen, die Licht auf Sensoren fokussieren. Eine der Aufgaben einer Digitalkamera ist es, analoge Signale (z. B. Licht unterschiedlicher Wellenlängen) in digitale Informationen umzuwandeln. Die digitalen Informationen können zum Steuern einer Anzeige verwendet werden, die ihrerseits Licht unterschiedlicher Wellenlängen erzeugt. Die physischen Bildsensoren, die derzeit auf dem Markt sind, sind entweder ladungsgekoppelte Bauelemente (CCDs; charge coupled devices) oder Komplementär-Metalloxidhalbleiter (CMOS; complementary metal oxide semiconductors). Das photoempfindliche Material von beiden Bauelementen ist Silizium, ein Halbleiter, der effizient Photoneneriergie in elektrischen Strom umwandeln kann. Das erzeugte Signal ist eine Funktion der Wellenlänge.
Pixel eines CMOS/CCD-Sensors erfassen Elektronen proportional zu der Belichtung in der Brennebene. Die Belichtung H ist definiert als H = E·t, wobei E die Sensorebenenbeleuchtungsstärke in Lux ist und t die Zeit in Sekunden ist. Die Bilderzeugungseigenschaften eines CCD/CMOS-Sensors hängen von einer Anzahl von Parametern ab, die folgende umfassen, aber nicht auf diese beschränkt sind: Anzahl der Pixel, Pixelbereich, Pixel-Well-Kapazität, Rauschen, Mikrolinsen, Farbfilter und Farbfilteranordnung. Unterschiedliche digitale Signale können durch unterschiedliche Sensoren hergestellt werden. Es kann jedoch Abweichungen dabei geben, wie die Sensoren in einer Kamera Licht in Elektrizität während der Umwandlung umwandeln. Die Abweichungen können auftreten, da einige Sensoren Defekte enthalten, oder aufgrund anderer Phänomene. Defekte können verursachen, dass ein Pixel heller (warm) oder dunkler (kalt) ist als ein benachbartes Pixel, zum Beispiel aufgrund der Linearität eines Pixels, einer niedrigen oder hohen Antwort oder eines Ansprechens für einen einfallenden Lichtbetrag, usw. Somit kann die Kamera wesentliche Veränderungen bei dem Spektralempfindlichkeitsprofil von individuellen Pixeln zeigen, aufgrund von Defekten oder Sensorherstellungsabweichungen. Zusätzlich dazu wird berücksichtigt, dass die Sensorantwort als eine Funktion der Wellenlänge variieren kann. In dem Fall der Bilderzeugung oder Abbildung eines Objekts an einer räumlichen Position x, ist die spektrale Bestrahlung, die auf das Sensorfeld fällt, proportional zu dem Produkt der Spektralreflexion des Objekts O(λ) und der Beleuchtungs-Spektralleistungsverteilung E(λ), wobei λ Wellenlänge ist. Dies führt zu einem Farbsignal C(x, λ) aus dem Sensor. Alle diese Punkte können die Qualität des Spektralsignals aus dem Sensor beeinflussen. Zusätzliche Probleme können entstehen aufgrund von spektralem und optischem Nebensprechen. Spektrales Nebensprechen tritt auf aufgrund von mangelhaften Farbfiltern, die einen gewissen Betrag von unerwünschtem Licht anderer Farben durchlassen. Optisches Nebensprechen tritt auf aufgrund von Farbfiltern, die in einiger Distanz von dem Empfindlichkeitsbereich des Pixels liegen, aufgrund von Metall- und Isolierungsschichten. Licht, das durch das Filter in anderen Winkeln als normal tritt, passiert einen Filter und kann teilweise durch das benachbarte Pixel absorbiert werden und nicht das beabsichtigte Pixel. Abhängig von dem F# der Linse kann dieser Teil des Lichts, das durch benachbarte Pixel absorbiert wird, relativ groß sein. Die Tatsache, dass der Linsenwinkel räumlich von der Mitte zur Ecke des Bildes variiert, trägt zu einer räumlich variierenden Spektralantwort bei.
In der Optik ist die Vignettierung eine Reduktion der Bildhelligkeit an den Ecken relativ zu der Mitte. Bei einigen Beispielen können Linsen- und Sensor-Kombinationen Bilder erzeugen, die in der Ecke dunkler sind als in der Mitte. Diese Vignettierung kann mit dem Sensortyp als eine Funktion von Mikrolinse und Pixelentwurf variieren. Daher kann es wünschenswert sein. Kameras individuell zu kalibrieren, um die Vignettierung zu berücksichtigen, die aus der Kombination von Linse und Sensoren resultiert, und Variationen, die der Herstellung der Linsen und/oder Sensoren zugeordnet sind.
Es gibt verschiedene Ursachen für Vignettierung: natürliche Vignettierung, mechanische Vignettierung, Linsenvignettierung und Sensor- oder Pixel-Vignettierung. Die natürliche Vignettierung kann angenähert werden durch das Gesetz cosⁿθ, wobei n eine ganze Zahl ist, und die Beleuchtung, die auf eine Oberfläche fällt, variiert gemäß dem Cosinus des Winkels des Lichts, das auf ein Sensorarray auftritt. Eine solche Vignettierung beeinflusst im Allgemeinen den Intensitätsabfall. Eine mechanische Vignettierung tritt auf, wenn Außerachsen-Lichtstrahlen durch Ablenkplatten, Filterstapel und Linsenelemente blockiert werden. Eine mechanische Vignettierung verursacht einen Intensitätsabfall. Eine Linsenvignettierung kann zunehmen, wenn die Brennweite abnimmt, und kann den Intensitätsabfall beeinflussen. Eine Sensor-Vignettierung wird durch die Winkelabhängigkeit der Sensoren verursacht, die für digitale Bilderzeugungssysteme verwendet werden. Licht, das auf den Sensor normal zu dem Sensor einfällt, erzeugt ein stärkeres Signal als Licht, das auf den Sensor in einem schiefen Winkel einfällt. Eine Sensor-Vignettierung kann ebenfalls zunehmen, wenn die Brennweite abnimmt und kann Farbe und Intensität beeinflussen. Da Digitalkameras immer kleiner werden, kann die Brennweite weiter abnehmen und somit kann die Vignettierung sogar noch ausgeprägter werden. Das Produkt aus optischer Vignettierung und Pixel-Vignettierung führt zu der Gesamt-Vignettierung des Sensors.
Die Vignettierung kann durch nicht-telezentrische Linsen verursacht werden, die dazu führen, dass Licht, das durch einen Sensor gesammelt wird, als eine Funktion der Pixelempfindlichkeit variiert, außerachsig relativ zu der Mitte. Egal wodurch die Vignettierung verursacht wird, kann es wünschenswert sein, die Vignettierung zu korrigieren. Das Korrigieren der Vignettierung von unterschiedlichen Farbebenen hängt zuerst von der Berechnung der Intensitätsverteilung jeder Farbebene ab. Herkömmlicherweise kann ein Versuch durchgeführt worden sein, eine Kamera zu kalibrieren, um ein Korrigieren der farbabhängigen Vignettierung zu ermöglichen. Das Kalibrieren einer Kamera kann das Schätzen von Ansprechverhaltensfunktionen für Kamerasensoren umfassen. Herkömmliche Kalibrierungsversuche können zum Beispiel das Erfassen eines Bildes einer räumlich einheitlich weißen oder anderen räumlich einheitlichen Quelle einer konstanten Farbtemperatur umfasst haben. Aus diesem Bild können Verhältnisse von Farbkanälen erzeugt worden sein. Die Verhältnisse der Farbkanäle können dann verwendet worden sein bei der linearen Interpolation, die von der Mitte eines Bildes zu den Ecken fortgeschritten ist. Dieser Ansatz kann unzufriedenstellend gewesen sein, da er möglicherweise auf das Erzeugen von Kalibrieruungsdaten beschränkt war, was das Korrigieren einer farbabhängigen Vignettierung ermöglicht, die als eine gewinnabhängige Farb-Vignettierung gebildet sein kann. Diese Einschränkung kann unzufriedenstellende Ergebnisse bei Kameramodulen erzeugt haben, die wesentliche Änderungen bei dem Spektralempflndlichkeitsprofil von individuellen Pixeln zeigen, die zu einer farbabhängigen Vignettierung führen können, die durch eine räumlich variierende Spektralantwort verursacht wird.
Beispielsysteme und -Verfahren erzeugen räumlich variierende Spektralantwort-Kalibrierungsdaten zum Ermöglichen der Beseitigung von räumlich variierender, farbabhängiger Vignettierung für eine digitale Bilderzeugungsvorrichtung. Die Farb-Vignettierung kann ein Ergebnis einer räumlich variierenden Änderung der Spektralantwort von individuellen Pixeln sein. Die zu kalibrierende Vorrichtung ist platziert, wo sie einen Stimulus von einer multispektralen Referenzoberfläche erhalten kann. Der Stimulus kann zum Beispiel eine Präsentation von Licht einer bestimmten Farbe sein. Die lichtemittierenden Eigenschaften der multispektralen Referenzoberfläche sind mit großer Präzision bekannt und somit kann die Lichtwellenlänge bei einer Präsentation mit großer Präzision bekannt sein (z. B. innerhalb 1 nm). Während eine präzise Schmalbandquelle beschrieben ist, kann bei einigen Ausführungsbeispielen eine breite Spektralantwort (z. B. 10–20 nm Breite) verfügbar sein. Die multispektrale Referenzoberfläche kann zum Beispiel eine multispektrale, räumlich einheitliche selbst beleuchtende Vorrichtung sein, die unterschiedliche Farben, unterschiedliche Kombinationen aus Farben usw. präsentieren kann. Die digitale Bilderzeugungsvorrichtung kann Informationen von der multispektralen Referenzoberfläche erhalten und/oder kann die multispektrale Referenzoberfläche steuern, um gewünschte Lichtfarben, Muster usw. zu erzeugen.
Die zu kalibrierende Vorrichtung bildet die Multispektral-Referenzoberfläche eine Anzahl von Malen an einer Anzahl von Orten unter einer Anzahl von unterschiedlichen Bedingungen ab. Die Bilder können z. B. Flachfeld-Bilder oder Charakteristikdatenarrays bei unterschiedlichen bekannten Wellenlängen sein, die durch die Referenzoberfläche erzeugt werden können. Ein mehrmaliges Abbilden der multispektralen Referenzoberfläche ermöglicht das Erfassen von Datenarrays der multispektralen Referenzoberfläche. Somit, anstelle eines herkömmlichen Ansatzes, der ein einzelnes Bild eines einzelnen Ortes einer räumlich einheitlichen (z. B. weißen) Referenz nimmt, erwerben Beispiel-Systeme und -Verfahren mehrere Bilder an mehreren Orten einer multispektralen Referenzoberfläche unter unterschiedlichen Bedingungen (z. B. Farben). Beispiel-Systeme und -Verfahren können Bilderzeugeransprechfunktionen verwenden, um die Spektralleistungsverteilungen von Einfallslichtsensoren auf eine Sensorantwort abzubilden.
Bei einem Beispiel werden die Daten, die aus den mehreren Bildern an den mehreren Orten bei den mehreren Wellenlängen der multispektralen Oberfläche erworben werden, in dünn besetzte Matrizen transformiert, die z. B. in Farbkorrekturmatrizen für unterschiedliche räumliche Orte manipuliert werden können. Allgemeiner ausgedrückt werden die Daten, die aus den mehreren Bildern an den mehreren Orten an den mehreren Wellenlängen erworben werden, verarbeitet, um die Kameraspektralantwort an den abgetasteten Punkten zu bestimmen. Die Kameraspektralantwort kann durch Verwenden des erworbenen Signals aus dem Signal bestimmt werden, das bekannterweise durch die multispektrale Referenzoberfläche erzeugt wurde. Bei einigen Beispielen kann das Bestimmen der Spektralantwort das Identifizieren einer blauen Antwort, einer grünen Antwort und einer roten Antwort umfassen. Während drei Farben erwähnt wurden, wird ein Fachmann auf dem Gebiet erkennen, dass eine größere und/oder eine geringere Anzahl von Antworten identifiziert werden kann.
Herkömmlicherweise kann angenommen werden, dass eine Spektralantwort linear von einer bekannten Antwort an einer ersten Position zu einer unbekannten Antwort an einer zweiten Position variiert. Somit kann ein herkömmliches System eine Spektralantwort an einem einzelnen Ort bestimmt haben (z. B. Bildmitte), und dann eine lineare Transformation ausgeführt haben, um eine angenommene Spektralantwort an anderen Orten zu erzeugen (z. B. Ecken). Da sich jedoch Digitalkameras weiterentwickelt haben, hat sich diese Annahme betreffend eine linear skalierbare Spektralantwort als fehlerhaft herausgestellt. Daher nehmen beispielhafte Systeme und Verfahren nicht an dem herkömmlichen Ansatz teil zum Erwerben eines einzelnen Bildes und Berechnen einer einzelnen Spektralantwort an einem einzelnen Ort in diesem Bild. Stattdessen tasten Beispiel-Systeme und -Verfahren an einer Anzahl von Funkten unter einer Anzahl von Bedingungen ab (z. B. unterschiedliche Wellenlängen) und berechnen Kalibrierungsdaten für die mehreren Abtastpunkte. Ferner können mehrere Bilder, die unter mehreren Bedingungen gemacht wurden, erworben werden.
Zusammenfassend erzeugen Beispiel-Systeme und -Verfahren räumlich variierende Spektralantwort-Kalibrierungsdaten für eine Bilderzeugungsvorrichtung. Beispiel-Systeme und -Verfahren können im Hinblick auf eine Anzahl von Abtastpunkten konfigurierbar sein, die abgetastet werden sollen, im Hinblick auf die Größe eines Ortes, der abgetastet werden soll, im Hinblick auf die Form eines Ortes, der abgetastet werden soll, usw. Beispiel-Systeme und -Verfahren können ferner im Hinblick auf die Anzahl der Bilder konfigurierbar sein, die von einer multispektralen Referenzoberfläche gemacht werden sollen, im Hinblick auf die Verteilung der Muster und die Mischung der Muster für Orte, die abgetastet werden sollen, usw. Zum Beispiel kann die multispektrale Referenzoberfläche in der Lage sein, hochpräzise Licht bei Wellenlängen von 380 nm bis 780 nm zu erzeugen. Daher können Beispiel-Systeme und Verfahren die multispektrale Referenzoberfläche steuern, um Licht mit N unterschiedlichen Wellenlängen zu unterschiedlichen Zeiten zu präsentieren. Die Beispiel-Systeme und -Verfahren können Bilder für jede der unterschiedlichen erzeugten Wellenlängen erwerben.
Mit Informationen darüber, welches Licht erzeugt wurde, und mit den mehreren Abtastwerten von mehreren Orten unter mehreren Bedingungen, die verfügbar sind, kann eine Spektralantwort für die unterschiedlichen Orte berechnet werden. Die Spektralantwort kann dann zu einem Verbraucher in Verarbeitungsrichtung abwärts geliefert werden (z. B. Korrekturlogik), kann in einem greifbaren Medium gespeichert werden (z. B. Computerspeicher, CD), kann zum Steuern eines Prozesses verwendet werden (z. B. Korrekturprozess, Qualitätssteuerungsprozess) usw. Zum Beispiel kann eine erste Kamera einen ersten Satz aus Spektralantworten erzeugen, die in eine Toleranz fallen und für die eine Korrektur geliefert werden kann. Die Spektralantwortdaten, die dieser ersten Kamera zugeordnet sind, können zum Steuern eines Korrekturprozesses verwendet werden. Eine zweite Kamera kann jedoch einen zweiten Satz aus Spektralantworten erzeugen, die aus einer Toleranz herausfallen und für die eine Korrektur möglicherweise nicht berechenbar ist. In diesem Fall können die Spektralantwortdaten zum Steuern eines Qualitätssteuerungsprozesses verwendet werden, um die Kamera abzuweisen. Ein Fachmann auf dem Gebiet wird erkennen, dass die Spektralantwortdaten auch für andere Zwecke verwendet werden können.
Ein Beispielverfahren umfasst das Steuern einer Bilderzeugungsvorrichtung zum Erfassen eines Satzes aus Charakteristikdatenarrays ansprechend darauf, dass sie Licht von einer multispektralen Referenzquelle ausgesetzt werden. Das Beispielverfahren umfasst ein Manipulieren der Charakteristikdatenarrays zum Erzeugen von Kalibrierungsinformationen. Die Kalibrierungsinformationen können dann gespeichert werden, zu einem Kalibrierungsinformationsverbraucher geliefert werden, zum Steuern eines Prozesses verwendet werden, usw. Bei einem Beispiel umfasst das Verfahren ferner das Steuern der multispektralen Referenzquelle zum Erzeugen eines Satzes aus Lichtpräsentationen, wobei Teile des Satzes aus Lichtpräsentationen unterschiedliche Wellenlängen aufweisen. Das Verfahren kann daher das Erwerben von Daten von der multispektralen Referenz umfassen, um das Verwenden erfasster Signale zu tatsächlich gelieferten Signalen zu ermöglichen.
Bei einem Beispiel kann die Bilderzeugungsvorrichtung gesteuert werden, um einen Satz aus Charakteristikdatenarrays für unterschiedliche Teile eines Satzes aus Lichtpräsentationen zu erfassen. Zum Beispiel kann die multispektrale Referenzquelle rotes Licht, grünes Licht, blaues Licht, usw. erzeugen. Ein Satz aus Charakteristikdatenarrays kann für jedes der unterschiedlich farbigen Lichter erworben werden. Während drei Farben aus Licht beschrieben wurden, wird ein Fachmann auf dem Gebiet erkennen, dass eine größere und/oder kleinere Anzahl aus Lichtfarben eingesetzt werden kann.
Eine Bilderzeugung kann durch mathematische Gleichungen charakterisiert sein. Ein Beispiel einer Bilderzeugungsgleichung ist: S = R^TL wobei S eine Matrix ist, wo das Element S_i,j die Antwort des i-ten Farbsensors ist aufgrund des j-ten Einfallslichtsignals, und wo ein Element S_i,j eine einzelne Farbe von dem Bayer-Filterarray ist,
wobei R eine Matrix ist, wo die i-te Spalte die Ansprechverhaltensfunktion des i-ten Farbsensors ist, und
wobei L eine Matrix ist, wo die j-te Spalte die Spektralleistungsverteilung des j-ten Einfallslichtsignals enthält. Wenn Daten gefenstert werden, dann wird S_i,j ein Vektor, dessen Größe von der Anzahl von unterschiedlichen Farbelementen in dem Sensor abhängt.
Die Sensorkalibrierung ist die Berechnung der Sensoransprechverhaltensfunktionen (R) aus den Sensorantworten (S), die aus dem Erfassen eines Satzes aus bekannten Einfallslichtsignalen (L) entstehen. Die bekannten Einfallslichtsignale (L) können z. B. durch die multispektrale Referenzquelle geliefert werden. Bei einem Beispiel umfasst das Kalibrieren das Invertieren einer Matrix, um nach R aufzulösen, wenn L bekannt ist und S gemessen wird. Bei einem Beispiel ist das Invertieren der Matrix beschrieben gemäß: SL^–1 = R^T
Ein Fachmann auf dem Gebiet wird erkennen, dass dies nicht garantiert, dass L invertierbar ist.
Eine multispektrale Referenzoberfläche kann Licht bekannter Wellenlängen erzeugen. Eine Kamera kann Bilder des Lichts bekannter Wellenlängen machen. Wenn Licht einer bekannten Wellenlänge erzeugt wird, soll die Kamera genau diese Wellenlänge erfassen. Aber sie tut dies vielleicht nicht. Sie kann möglicherweise etwas anderes erfassen. Wenn jedoch die Eigenschaften der multispektralen Referenzoberfläche bekannt sind und für die Kamera oder eine Kalibrierungslogik verfügbar sind, ist es möglich, dass die Kamera oder die Kalibrierungslogik Kalibrierungsdaten berechnet, wie oben beschrieben wurde. Wenn die Eigenschaften der multispektralen Referenzoberfläche bekannt und für eine Kalibrierungslogik verfügbar sind, und wenn die erfassten Signale für die Kalibrierungslogik verfügbar sind, dann kann die Kalibrierungslogik Kalibrierungsdaten berechnen, wie oben beschrieben wurde. Ein Fachmann auf dem Gebiet wird erkennen, dass die Kalibrierungslogik in der Kamera oder außerhalb der Kamera angeordnet sein kann. Bei einem Beispiel kann die Kalibrierungslogik Spektralantwortdaten von einer Kamera empfangen, räumlich variierende Spektralantwortkalibrierungsdaten berechnen und die räumlich variierenden Spektralantwortkalibrierungsdaten zu der Kamera, zu einer Korrekturlogik, zu einer Qualitätssteuerungslogik usw. liefern. Wenn die Kalibrierungslogik außerhalb der Kamera ist, können Raum, Gewicht und Leistungscharakteristika der Kamera reduziert werden. Wenn die Kalibrierungslogik Web-basiert ist, dann kann, wenn neue Kalibrierungstechniken verfügbar werden, eine klassische Digitalkamera in der Lage sein, Spektralantwortdaten zu der externen Kalibrierungslogik zu kommunizieren und von den Vorteilen zu profitieren, ohne Software-, Firmware- oder Hardware-Aktualisierung zu erfordern. Dies kann die Funktionslebensdauer einer Kamera verlängern.
Eine Kamera kann Daten für viele Pixel erwerben. Es kann schwierig oder rechentechnisch intensiv sein, Kalibrierungsdaten für jedes Pixel zu erzeugen. Daher kann es nützlich sein, einige Kalibrierungsdaten für einen Teilsatz aus Pixeln zu erzeugen und dann mathematisch Kalibrierungsdaten für andere Pixel vorherzusagen. Daher, anstatt nur eine Probe oder einen Abtastwert in der Mitte des Bildes zu nehmen, können Beispiel-Systeme und -Verfahren Abtastwerte an unterschiedlichen Orten nehmen und Kalibrierungsdaten für die unterschiedlichen Abtastorte bestimmen. Zusätzlich dazu können Kalibrierungsdaten für eine Gruppe aus Sensoren oder Pixeln erzeugt werden. Ferner, anstatt nur ein Bild von einem Farblicht zu machen (z. B. weiß), können Beispiel-Systeme und -Verfahren viele Flachfeldbilder für jeden Abtastort machen. Die Kalibrierungsdaten können dann basierend auf den unterschiedlichen Farben an den unterschiedlichen Orten berechnet werden. Andere Systeme und Verfahren können dann zusätzliche Schritte unternehmen (z. B. Interpolation, Korrektur), basierend auf den Kalibrierungsdaten.
Das Nachfolgende umfasst Definitionen ausgewählter Ausdrücke, die hierin eingesetzt werden. Die Definitionen umfassen verschiedene Beispiele und/oder Formen von Komponenten, die in den Schutzbereich eines Ausdrucks fallen und die zur Implementierung verwendet werden können. Die Beispiele sollen nicht einschränkend sein. Sowohl Singularals auch Plural-Formen von Ausdrücken können innerhalb der Definitionen liegen.
Bezugnahmen auf „ein Ausführungsbeispiel”, „ein Beispiel” usw. zeigen an, dass das oder die Ausführungsbeispiele oder das oder die Beispiele, die beschrieben wurden, ein bestimmtes Merkmal, eine Struktur, Eigenschaft, Charakteristik, ein Element oder eine Beschränkung umfassen können, aber dass nicht jedes Ausführungsbeispiel oder Beispiel notwendigerweise dieses bestimmte Merkmal, die Struktur, Eigenschaft, das Element oder die Einschränkung umfasst. Ferner bezieht sich eine wiederholte Verwendung der Phrase „bei einem Ausführungsbeispiel” nicht notwendigerweise auf dasselbe Ausführungsbeispiel, es kann aber sein.

CD:: compact disk.
DVD:: digital versatile disk und/oder digital video disk.

„Computerlesbares Medium”, wie es hierin verwendet wird, bezieht sich auf ein Medium, das Signale, Anweisungen und/oder Daten speichert. Ein computerlesbares Medium kann Formen annehmen, die nicht-flüchtige Medien und flüchtige Medien umfassen, aber nicht darauf beschränkt sind. Nicht-flüchtige Medien umfassen z. B. optische Platten, magnetische Platten usw. Flüchtige Medien umfassen z. B. Halbleiterspeicher, dynamische Speicher usw. Übliche Formen eines computerlesbaren Mediums umfassen, sind aber nicht beschränkt auf eine Diskette, eine flexible Platte, eine Festplatte, ein Magnetband, ein anderes Magnet-Medium, eine ASIC, eine CD, ein anderes optisches Medium, einen RAM, einen ROM, einen Speicherchip oder eine Karte, einen Speicherstick und eine andere Medienform, die ein Computer, ein Prozessor oder eine andere elektronische Vorrichtung lesen kann.
„Datenspeicher”, wie er hierin verwendet wird, bezieht sich auf eine physische und/oder logische Entität, die Daten speichern kann. Ein Datenspeicher kann z. B. eine Datenbank, eine Tabelle, eine Datei, eine Liste, eine Warteschlange, ein Heap, ein Speicher, ein Register usw. sein. Bei unterschiedlichen Beispielen kann ein Datenspeicher in einer logischen und/oder physischen Entität vorhanden sein und/oder kann zwischen zwei oder mehr logischen und/oder physischen Entitäten verteilt sein.
„Logik”, wie es hierin verwendet wird, umfasst, ist aber nicht beschränkt auf Hardware, Firmware, Software, die auf einer Maschine ausgeführt wird und/oder Kombinationen der jeweiligen, um eine oder mehrere Funktionen oder eine oder mehrere Aktionen auszuführen und/oder eine Funktion oder Aktion von einer anderen Logik, einem Verfahren und/oder einem System zu verursachen. Eine Logik kann einen softwaregesteuerten Mikroprozessor, eine Diskrete Logik (z. B. ASIC), eine analoge Schaltung, eine digitale Schaltung, eine programmierte Logikvorrichtung, eine Speichervorrichtung, die Anweisungen enthält, usw. umfassen. Eine Logik kann ein oder mehrere Gates, eine Kombination aus Gates oder andere Schaltungskomponenten umfassen. Wo mehrere logische Logiken beschrieben sind, kann es möglich sein, die mehreren logischen Logiken in eine physische Logik einzulagern. Auf ähnliche Weise, wo eine einzelne logische Logik beschrieben ist, kann es möglich sein, diese einzelne logische Logik zwischen mehreren physischen Logiken zu verteilen.
„Software”, wie es hierin verwendet wird, umfasst, ist aber nicht beschränkt auf eine oder mehrere ausführbare Anweisungen, die einen Computer, Prozessor oder eine andere elektronische Vorrichtung veranlassen, Funktionen, Aktionen auszuführen und/oder sich auf eine gewünschte Weise zu verhalten. „Software” bezieht sich nicht auf gespeicherte Anweisungen, die als gespeicherte Anweisungen per se beansprucht sind (z. B. eine Programmauflistung). Die Anweisungen können in verschiedenen Formen verkörpert sein, die Routinen, Algorithmen, Module, Verfahren, Threads und/oder Programme umfassen, die separate Anwendungen oder Codes aus dynamisch verlinkten Bibliotheken umfassen.
„Benutzer”, wie er hierin verwendet wird, umfasst, ist aber nicht begrenzt auf eine oder mehrere Personen, Software, Computer oder andere Vorrichtungen oder Kombinationen derselben.
Einige Abschnitte der detaillierten Beschreibungen, die folgen, sind im Hinblick auf Algorithmen und symbolische Darstellungen von Operation an Datenbits innerhalb eines Speichers präsentiert. Diese algorithmischen Beschreibungen und Darstellungen werden von Fachleuten auf dem Gebiet verwendet, um anderen das Wesen ihrer Arbeit zu vermitteln. Ein Algorithmus wird hier und im Allgemeinen als eine Sequenz aus Operationen wahrgenommen, die ein Ergebnis erzeugen. Die Operationen können physische Manipulationen von physischen Mengen umfassen. Üblicherweise aber nicht notwendigerweise nehmen die physischen Mengen oder Quantitäten die Form von elektrischen oder magnetischen Signalen an, die in der Lage sind, gespeichert, übertragen, kombiniert, verglichen und anderweitig in einer Logik manipuliert zu werden usw. Die physischen Manipulationen erzeugen ein konkretes, greifbares, nützliches echtes Ergebnis.
Es hat sich zeitweise als vorteilhaft herausgestellt, grundsätzlich aus Gründen der allgemeinen Verwendung, diese Signale als Bits, Werte, Elemente, Zeichen, Ausdrücke, Zahlen usw. zu bezeichnen. Es sollte jedoch darauf hingewiesen werden, dass diese und ähnliche Ausdrücke den entsprechenden physischen Größen zugeordnet sein sollten und nur praktische Etiketten sind, die für diese Größen angewendet werden. Außer dies ist spezifisch anderweitig angegeben, wird darauf hingewiesen, dass durchgehend in der Beschreibung Ausdrücke, die verarbeiten, berechnen, bestimmen usw. umfassen, sich auf Aktionen und Prozesse eines Computersystems, einer Logik, eines Prozessors oder einer ähnlichen elektronischen Vorrichtung beziehen, die Daten manipuliert und transformiert, die als physische (elektronische) Größen dargestellt sind.
Beispielverfahren sind Bezug nehmend auf Flussdiagramme besser verständlich. Während zu Zwecken der Einfachheit der Erklärung die dargestellten Methoden als eine Reihe aus Blöcken gezeigt und beschrieben sind, wird darauf hingewiesen, dass die Methoden nicht durch die Reihenfolge der Blöcke eingeschränkt sind, da einige Blöcke in einer unterschiedlichen Reihenfolge und/oder gleichzeitig zu anderen Blöcken auftreten können, im Vergleich zu der Reihenfolge, die gezeigt und beschrieben ist. Ferner können weniger als alle dargestellten Blöcke erforderlich sein, um eine Beispielmethode zu implementieren. Blöcke können kombiniert werden oder in mehrere Komponenten aufgeteilt werden, Ferner können zusätzliche und/oder alternative Methoden zusätzliche nicht dargestellte Blöcke einsetzen.
1 stellt ein Verfahren 100 dar, das dem Erzeugen von räumlich variierenden Spektralantwortkalibrierungsdaten zugeordnet ist. Das Verfahren 100 kann bei 140 das Steuern einer Digitalkamera umfassen, um zwei oder mehr Charakteristikdatenarrays von Lichtsensoren in der Digitalkamera zu erfassen. Die zwei oder mehr Charakteristikdatenarrays können ansprechend darauf erfasst werden, dass die Digitalkamera zwei oder mehr Lichtstimuli ausgesetzt wird, die durch eine Multispektral-Referenzanzeige geliefert werden. Die Wellenlängen des Lichts bei den zwei oder mehr Lichtstimuli sind bekannt. Bei einem Beispiel weist ein Charakteristikdatenarray Daten aus zumindest zwei Abtastpositionen bei einem Lichtstimulus auf. Bei einem Beispiel weist ein Lichtstimulus eine multispektrale Lichtpräsentation auf, die Licht aus zwei oder mehr unterschiedlichen Farben aufweist. Somit kann das Verfahren 100 das Analysieren oder Parsen eines Charakteristikdatenarrays in zwei oder mehr Farbebenen umfassen. Bei einem Beispiel kann ein Charakteristikdatenarray in vier Farbebenen zerlegt oder geparst werden. Bei einem Beispiel wird ein Charakteristikdatenarrays in so viele Farbebenen zerlegt, wie Farben in dem Lichtstimulus vorhanden sind.
Das Verfahren 100 kann ferner bei 150 das Steuern einer Kalibrierungslogik umfassen, um Charakteristikdatenarrays zu manipulieren, um räumlich variierende Spektralantwortkalibrierungsdaten zu erzeugen. Die räumlich variierenden Spektralantwortdaten werden als eine Funktion von Charakteristikdatenarrays und bekannten Wellenlängen des Lichts in Lichtstimuli berechnet. Bei einem Beispiel kann das Manipulieren von Charakteristikdatenarrays zum Erzeugen räumlich variierender Spektralantwortkalibrierungsdaten das Berechnen von Sensoransprechverhaltensfunktionen (R) aus Sensorantworten (S) umfassen, die aus dem Erfassen eines Satzes bekannter Einfallslichtsignale (L) entstehen, die einem Lichtstimulus zugeordnet sind. Bei einem Beispiel weist das Erzeugen räumlich variierender Spektralantwortkalibrierungsdaten das Invertieren oder Umkehren einer Matrix auf, um nach R aufzulösen wenn L und S gegeben sind. Bei einem Beispiel kann das Manipulieren von Charakteristikdatenarrays das Zerlegen von Bildern in separate Farbebenen umfassen und dann das Unterteilen der separaten Farbebenenbilder in dünnbesetzte Arrays. Daten aus den dünnbesetzten Arrays können dann manipuliert werden (z. B. gemittelt werden), um Ansprechverhaltensfunktionen zu bestimmen.
Das Verfahren 100 kann ferner bei 160 das Ausführen von einem oder mehreren der folgenden Schritte umfassen: Bereitstellen der räumlich variierenden Spektralantwortkalibrierungsdaten für einen Korrekturprozess, Steuern eines Korrekturprozesses zumindest teilweise basierend auf den räumlich variierenden Spektralantwortkalibrierungsdaten, Speichern der räumlich variierenden Spektralantwortkalibrierungsdaten in einem greifbaren Medium, und Anzeigen der räumlich variierenden Spektralantwortkalibrierungsdaten. Somit können die räumlich variierenden Spektralantwortdaten gespeichert, geliefert und verwendet werden, um einen anderen Prozess zu steuern usw.
Während 1 verschiedene Aktionen darstellt, die in Reihe auftreten, wird darauf hingewiesen, dass verschiedene Aktionen, die in 4 dargestellt sind, im Wesentlichen parallel auftreten könnten. Auf darstellende Weise könnte ein erster Prozess Bilder erfassen, während ein zweiter Prozess die Lichtspektraleigenschaften gleichzeitig lesen könnte. Während zwei Prozesse beschrieben sind, wird darauf hingewiesen, dass eine größere und/oder kleinere Anzahl von Prozessen eingesetzt werden könnte und dass leichte Prozesse, reguläre Prozesse, Threads und andere Ansätze eingesetzt werden könnten.
Bei einem Beispiel kann ein Verfahren als computerausführbare Anweisungen implementiert sein. Somit kann bei einem Beispiel ein computerlesbares Medium computerausführbare Anweisungen speichern, die, wenn sie durch eine Maschine ausgeführt werden (z. B. einen Prozessor), verursachen, dass die Maschine das Verfahren 100 ausführt. Während ausführbare Anweisungen, die dem Verfahren 100 zugeordnet sind, derart beschrieben sind, dass sie auf einem computerlesbaren Medium gespeichert sind, wird darauf hingewiesen, dass ausführbare Anweisungen, die anderen Beispielverfahren zugeordnet sind, die hierin beschrieben wurden, ebenfalls auf einem computerlesbaren Medium gespeichert sein können.
2 stellt Beispieldatensätze dar, die durch ein Verfahren erworben werden, das dem Erzeugen von räumlich variierenden Spektralantwortkalibrierungsdaten zugeordnet ist.
2 stellt Rahmen 200 aus Daten dar, die erworben werden. Bei einem Beispiel kann ein Rahmen für jede Wellenlänge erworben werden, die in einer multispektralen Referenzanzeigedarstellung vorhanden ist. Ein Datenrahmen kann mehrere Farbebenen enthalten, da ein Sensor mehrere Farben aufweist. Für eine multispektrale Referenzanzeige können N Sensorfarbebenen vorhanden sein Mal die Anzahl (X) aus Farben in der multispektralen Referenzanzeige, was insgesamt N·X Farbebenen ergibt. Somit stellt 2 ferner dar, wie die Datenrahmen in separate Farbebenen 210 zerlegt werden können. Bei einem Beispiel kann eine Farbebene für jede Farbebene in der Anzeigepräsentation vorhanden sein. 2 stellt ferner dar, wie die separaten Farbebenen in dünnbesetzte Arrays unterteilt werden können. Dies kann das Mitteln von Farbebenen für die dünnbesetzten Arrays erleichtern.
3 stellt ein Verfahren 300 dar, das dem Erzeugen von räumlich variierenden Spektralantwortkalibrierungsdaten zugeordnet ist. Das Verfahren 300 umfasst einige Aktionen ähnlich zu jenen, die in Verbindung mit dem Verfahren 100 beschrieben wurden (1). Zum Beispiel umfasst das Verfahren 300 bei 340 das Steuern der Kamera, um Charakteristikdatenarrays zu erwerben. Während eine Kamera beschrieben wurde, wird ein Fachmann auf dem Gebiet erkennen, dass andere Vorrichtungen Charakteristikdatenarrays erwerben können. Das Verfahren 300 umfasst ferner bei 350 das Steuern der Kamera, um die Charakteristikdatenarrays zu manipulieren, um räumlich variierende Spektralantwortkalibrierungsdaten zu erzeugen. Das Verfahren 300 umfasst ferner bei 360 das Speichern/Liefern/Anzeigen der Daten. Das Verfahren 300 umfasst jedoch andere Aktionen.
Zum Beispiel umfasst das Verfahren 300 ferner bei 310 das Steuern von einem oder mehreren Abtast-Parametern. Die Abtastparameter können zum Beispiel die Anzahl der Abtastpositionen umfassen, die bei einem Lichtstimulus abgetastet werden sollen, die Orte der Abtastpositionen, die bei einem Lichtstimulus abgetastet werden sollen, die Formen der Abtastpositionen, die bei dem Lichtstimulus abgetastet werden sollen, usw.
Das Verfahren 300 kann ferner bei 320 das Erwerben von Referenzdaten von der multispektralen Referenzanzeige umfassen. Die Referenzdaten können zum Beispiel Spektraldaten umfassen, die Lichtstimuli zugeordnet sind, die durch die multispektrale Referenzanzeige präsentiert werden. Diese Spektraldaten können zum Beispiel die Lichtwellenlänge beschreiben, die einem Testbild zugeordnet ist, das durch die multispektrale Referenzanzeige erzeugt wird.
Das Verfahren 300 kann ferner bei 330 das Steuern der multispektralen Referenzanzeige zum Anzeigen eines gewünschten Lichtstimulus umfassen. Zum Beispiel kann eine erste Kamera einen ersten Satz aus Farbpixeln aufweisen, der eine bestimmte Anzahl und einen Typ von Farbpixeln umfasst. Das Testen dieser ersten Kamera kann das Präsentieren von acht Bildern mit acht unterschiedlichen Farben umfassen. Eine zweite Kamera kann einen zweiten Satz aus Farbpixeln aufweisen, der eine unterschiedliche Anzahl und/oder einen Typ aus Farbpixeln umfasst. Das Testen dieser zweiten Kamera kann das Präsentieren von sechzehn Bildern mit sechzehn unterschiedlichen Farben umfassen. Somit können unterschiedliche Kameras in der Lage sein, die multispektrale Referenzanzeige zu steuern, um eine Anzahl und einen Typ von Bildern anzuzeigen, die das Erzeugen von räumlich variierenden Spektralantwortkalibrierungsdaten optimieren. Während eine diskrete Anzahl von Farben beschrieben wurde, wird ein Fachmann auf dem Gebiet erkennen, dass allgemeiner ausgedrückt eine Referenzlichtquelle konfiguriert sein kann, einen gewünschten Teil des sichtbaren Spektrums abzudecken. Bei einem Beispiel kann der gewünschte Teil oder Abschnitt das gesamte sichtbare Spektrum sein.
4 stellt ein Verfahren 400 dar, das dem Erzeugen von räumlich variierenden Spektralantwortkalibrierungsdaten zugeordnet ist. Das Verfahren 400 umfasst einige Aktionen ähnlich zu jenen, die in Verbindung mit dem Verfahren 100 beschrieben wurden (1). Zum Beispiel umfasst das Verfahren 400 bei 440 das Steuern der Kamera, um Charakteristikdatenarrays zu erwerben. Während eine Kamera in Verbindung mit dem Verfahren 400 beschrieben wurde, wird ein Fachmann auf dem Gebiet erkennen, dass andere Vorrichtungen (z. B. Computer, Prozessoren) gesteuert werden können, um Charakteristikdatenarrays zu erwerben. Das Verfahren 400 umfasst ferner bei 450 das Steuern der Kamera, um die Charakteristikdatenarrays zu manipulieren, um räumlich variierende Spektralantwortkalibrierungsdaten zu erzeugen. Das Verfahren 400 umfasst ferner bei 460 das Speichern/Liefern/Anzeigen der Daten. Das Verfahren 400 umfasst jedoch auch andere Aktionen.
Zum Beispiel kann das Verfahren 400 bei 470 auch das Steuern der Digitalkamera umfassen, um eine Bilderzeugung auszuführen. Die Bilderzeugung kann gekennzeichnet sein durch: S = R^TL wobei S eine Matrix ist, wo das Element S_i,j die Antwort des i-ten Farbbildsensors aufgrund des j-ten Einfallslichtsignals ist,
wobei R eine Matrix ist, wo die i-te Säule die Ansprechverhaltensfunktion des i-ten Farbbildsensors enthält, und
wobei L eine Matrix ist, wo die j-te Spalte die Spektralleistungsverteilung des j-ten Einfallslichtsignals enthält.
5 stellt eine Vorrichtung 500 dar, die dem Erzeugen von räumlich variierenden Spektralantwortkalibrierungsdaten zugeordnet ist. Die Vorrichtung 500 umfasst eine Kalibrierungslogik 510, die konfiguriert ist, um räumlich variierende Spektralantwortkalibrierungsdaten 520 für einen Satz 530 aus Sensoren in einer Digitalkamera zu erzeugen. Die Kalibrierungsdaten 520 werden erzeugt als eine Funktion der Verarbeitung eines Satzes aus Sensorantworten (S) in der Digitalkamera und eines Satzes aus bekannten Einfallslichtsignalen (L), die einem Satz aus Testbildern zugeordnet sind, die durch eine multispektrale Referenzanzeige 540 geliefert werden. Bei einem Beispiel weist der Satz aus Sensorantworten Signale von zwei oder mehr Orten in einem Testbild auf, das durch die multispektrale Referenzanzeige 540 erzeugt wird. Bei einem Beispiel weist der Satz aus Testbildern zumindest zwei Multispektraldarstellungen auf.
Bei einem Beispiel ist die Kalibrierungslogik konfiguriert, um eine Sensoransprechverhaltensfunktion für einen Sensor zu berechnen. Bei einem Beispiel ist die Kalibrierungslogik 510 konfiguriert, um nach R aufzulösen, wenn L bekannt ist und wenn S erworben wurde. Das Auflösen nach R kann das Ausführen einer Matrixinversion umfassen. Eine Beispielmatrixinversion ist oben beschrieben.
6 stellt eine Vorrichtung 600 dar, die dem Erzeugen von räumlich variierenden Spektralantwortkalibrierungsdaten zugeordnet ist. Die Vorrichtung 600 umfasst einige Elemente ähnlich zu jenen, die in Verbindung mit der Vorrichtung 500 beschrieben wurden (5). Zum Beispiel umfasst die Vorrichtung 600 eine Kalibrierungslogik 610, die Kalibrierungsdaten 620 für einen Satz 630 aus Sensoren erzeugt. Die Vorrichtung 600 kann Licht von einer multispektralen Referenzanzeige 640 empfangen. Die Vorrichtung 600 kann jedoch zusätzliche Elemente umfassen.
Zum Beispiel kann die Vorrichtung 600 eine Bilderzeugungslogik 660 umfassen. Die Bilderzeugungslogik 660 kann konfiguriert sein, um ein Bild zu erzeugen gemäß: S = R^TL wobei S eine Matrix ist, wo das Element S_i,j die Antwort des i-ten Farbbildsensors aufgrund des j-ten Einfallslichtsignals ist,
wobei R eine Matrix ist, wo die i-te Säule die Ansprechverhaltensfunktion des i-ten Farbbildsensors enthält, und
wobei L eine Matrix ist, wo die j-te Spalte die Spektralleistungsverteilung des j-ten Einfallslichtsignals enthält.
Die Vorrichtung 600 kann ferner eine Steuerlogik 650 umfassen. Die Steuerlogik 650 kann konfiguriert sein, um die Abtastwerte zu steuern, die von einem Testbild erworben werden, das durch die multispektrale Referenzanzeige 640 geliefert wird. Die Steuerlogik 650 kann z. B. die Anzahl von Abtastpositionen steuern, die in einem Testbild abgetastet werden sollen, die Orte der Abtastpositionen, die in einem Testbild abgetastet werden sollen, die Formen der Abtastpositionen, die in dem Testbild abgetastet werden sollen, usw. Zusätzlich und/oder alternativ kann die Steuerlogik 650 konfiguriert sein, um die multispektrale Referenzanzeige 640 zu steuern. Das Steuern der multispektralen Referenzanzeige 640 kann das Steuern der multispektralen Referenzanzeige 640 umfassen, um ein bestimmtes Testbild zu erzeugen, das Testbild im Hinblick auf Lichtwellenlängen in dem Testbild zu konfigurieren, usw. Die Vorrichtung 600 kann ferner eine Bilderzeugungslogik 660 umfassen, die konfiguriert ist, um ein Bild zu erzeugen.
Während Beispiel-Systeme, -Verfahren usw, dargestellt wurden durch Beschreiben von Beispielen, und während die Beispiele in beträchtlichem Detail beschrieben wurden, ist es nicht die Absicht der Anmelder, den Schutzbereich der beiliegenden Ansprüche auf solche Details zu begrenzen oder in jeglicher Weise einzuschränken. Es ist natürlich nicht möglich, jede erdenkbare Kombination aus Komponenten oder Methoden zu Zwecken der Beschreibung der Systeme, Verfahren usw., die hierin beschrieben sind, zu beschreiben. Daher ist die Erfindung nicht auf die spezifischen Details, die darstellende Vorrichtung und darstellende Beispiele beschränkt, die gezeigt und beschrieben wurden. Somit soll die Anmeldung Änderungen, Modifikationen und Variationen umfassen, die in den Schutzbereich der beiliegenden Ansprüche fallen.
In dem Maße, wie der Ausdruck „umfassen” oder „umfasst” in der detaillierten Beschreibung oder den Ansprüchen eingesetzt wurde, ist es die Absicht, dass dieser auf eine Weise ähnlich zu dem Ausdruck „aufweisen” einschließend ist, so wie dieser Ausdruck interpretiert wird, wenn er als Übergangswort oder Verbindungswort in einem Anspruch eingesetzt wird.
In dem Maße, wie der Ausdruck „oder” in der detaillierten Beschreibung oder den Ansprüchen verwendet wird (z. B. A oder B), ist es die Absicht, dass dies „A oder B oder beides” bezeichnet. Wenn die Anmelder beabsichtigen, „nur A oder B aber nicht beide” anzuzeigen, dann wird der Ausdruck „nur A oder B aber nicht beide” verwendet. Somit ist die Verwendung des Ausdrucks „oder” hierin einschließend und keine ausschließende Verwendung. Siehe Bryan A. Garner, A Dictionary of Modern Legal Usage 624 (2. Band 1995).
Zu dem Maße, dass der Teilsatz ”eines oder mehrere von A, B und C” hierin eingesetzt wird (z. B. ein Datenspeicher, der konfiguriert ist, um eines oder mehrere von A, B und C zu speichern), ist es die Absicht, den Satz aus Möglichkeiten A, B, C, AB, AC, BC und/oder ABC zu übermitteln (z. B. kann der Datenspeicher nur A, nur B, nur C, A&B, A&C, B&C und/oder A&B&C speichern). Es ist nicht die Absicht, eines von A, eines von B und eines von C zu fordern. Wenn die Anmelder angeben wollen „zumindest entweder A, zumindest entweder B und zumindest entweder C”, dann wird der Wortlaut „zumindest entweder A, zumindest entweder B und zumindest entweder C” verwendet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

Bryan A. Garner, A Dictionary of Modern Legal Usage 624 (2. Band 1995 [0057]

Claims

Ein computerimplementiertes Verfahren, das folgende Schritte aufweist: Steuern einer digitalen Vorrichtung zum Erfassen von zwei oder mehr Charakteristikdatenarrays von Lichtsensoren in der digitalen Vorrichtung ansprechend darauf, dass die digitale Vorrichtung zwei oder mehr Lichtstimuli ausgesetzt wird, die durch eine multispektrale Referenzanzeige geliefert werden, wobei die Wellenlängen des Lichts in den zwei oder mehr Lichtstimuli bekannt sind, und wobei ein Charakteristikdatenarray Daten aus zumindest zwei Abtastpositionen in einem Lichtstimulus aufweist; Steuern einer Kalibrierungslogik zum Manipulieren von Charakteristikdatenarrays, um räumlich variierende Spektralantwortkalibrierungsdaten als eine Funktion eines Vergleichs zwischen Charakteristikdatenarrays und bekannten Wellenlängen des Lichts in den Lichtstimuli zu erzeugen; und Ausführen von einem oder mehreren der Schritte des Lieferns der räumlich variierenden Spektralantwortkalibrierungsdaten zu einem Korrekturprozess, Steuern eines Korrekturprozesses basierend zumindest teilweise auf den räumlich variierenden Spektralantwortkalibrierungsdaten, Speichern der räumlich variierenden Spektralantwortkalibrierungsdaten in einem greifbaren Medium und Anzeigen der räumlich variierenden Spektralantwortkalibrierungsdaten.
Das computerimplementierte Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem die digitale Vorrichtung eine Digitalkamera ist und bei dem ein Lichtstimulus eine multispektrale Lichtpräsentation aufweist, die Licht aus M unterschiedlichen Farben aufweist, wobei M eine ganze Zahl großer als 1 ist.
Das computerimplementierte Verfahren gemäß Anspruch 2, das das Zerlegen eines Charakteristikdatenarrays in N Farbebenen aufweist, wobei N eine ganze Zahl größer als 1 ist.
Das computerimplementierte Verfahren gemäß Anspruch 3, bei dem N vier ist.
Das computerimplementierte Verfahren gemäß Anspruch 2, das folgenden Schritt aufweist: Steuern der multispektralen Referenzanzeige zum Anzeigen eines gewünschten Lichtstimulus.
Das computerimplementierte Verfahren gemäß Anspruch 2, das folgenden Schritt aufweist: Erwerben von Referenzdaten von der multispektralen Referenzanzeige, wobei die Referenzdaten Spektraldaten aufweisen, die Lichtstimuli zugeordnet sind, die durch die multispektrale Referenzanzeige präsentiert werden.
Das computerimplementierte Verfahren gemäß Anspruch 2, das folgenden Schritt aufweist: Steuern von einem oder mehreren aus der Anzahl der Abtastpositionen, die in einem Lichtstimulus abgetastet werden sollen, den Orten der Abtastpositionen, die in einem Lichtstimulus abgetastet werden sollen, der Anzahl der Pixel in einer Abtastposition und den Formen der Abtastpositionen, die in dem Lichtstimulus abgetastet werden sollen.
Das computerimplementierte Verfahren gemäß Anspruch 2, das das Steuern der Digitalkamera aufweist, um eine Bilderzeugung auszuführen, gekennzeichnet durch: S = R^TL wobei S eine Matrix ist, wo das Element S_i,j die Antwort des i-ten Farbbildsensors aufgrund des j-ten Einfallslichtsignals ist, wobei R eine Matrix ist, wo die i-te Säule die Ansprechverhaltensfunktion des i-ten Farbbildsensors enthält, und wobei L eine Matrix ist, wo die j-te Spalte die Spektralleistungsverteilung des j-ten Einfallslichtsignals enthält.
Das computerimplementierte Verfahren gemäß Anspruch 8, bei dem das Manipulieren von Charakteristikdatenarrays zum Erzeugen räumlich variierender Spektralantwortkalibrierungsdaten als eine Funktion eines Vergleichs zwischen Charakteristikdatenarrays und bekannten Wellenlängen des Lichts in Lichtstimuli folgenden Schritt aufweist: Berechnen von Sensoransprechverhaltensfunktionen (R) aus Sensorantworten (S), die aus dem Erfassen eines Satzes aus bekannten Einfallslichtsignalen (L) entstehen, die einem Lichtstimulus zugeordnet sind,
Das computerimplementierte Verfahren gemäß Anspruch 9, bei dem das Erzeugen räumlich variierender Spektralantwortkalibrierungsdaten das Invertieren einer Matrix aufweist, um nach R aufzulösen, wenn L und S gegeben sind.
Eine Vorrichtung, die folgende Merkmale aufweist: eine Kalibrierungslogik, die konfiguriert ist, um räumlich variierende Spektralantwortkalibrierungsdaten für einen Satz aus Sensoren in einer Digitalkamera als eine Funktion der Verarbeitung eines Satzes aus Sensorantworten (S) in der Digitalkamera und eines Satzes aus bekannten Einfallslichtsignalen (L), die einem Satz aus Testbildern zugeordnet sind, die durch eine multispektrale Referenzanzeige geliefert werden, zu erzeugen, wobei der Satz aus Sensorantworten Signale von zwei oder mehr Orten in einem Testbild aufweist, und wobei der Satz aus Testbildern zumindest zwei multispektrale Darstellungen aufweist.
Die Vorrichtung gemäß Anspruch 11, bei der die Kalibrierungslogik konfiguriert ist zum Berechnen einer Sensoransprechverhaltensfunktion für einen Sensor.
Die Vorrichtung gemäß Anspruch 12, die eine Bilderzeugungslogik umfasst, die konfiguriert ist, um ein Bild zu erzeugen gemäß: S = R^TL wobei S eine Matrix ist, wo das Element S_i,j die Antwort des i-ten Farbbildsensors aufgrund des j-ten Einfallslichtsignals ist, wobei R eine Matrix ist, wo die i-te Säule die Ansprechverhaltensfunktion des i-ten Farbbildsensors enthält, und wobei L eine Matrix ist, wo die j-te Spalte die Spektralleistungsverteilung des j-ten Einfallslichtsignals enthält.
Die Vorrichtung gemäß Anspruch 13, bei der die Kalibrierungslogik konfiguriert ist, um nach R aufzulösen, wenn L und S gegeben sind, durch Ausführen einer Matrixinversion.
Die Vorrichtung gemäß Anspruch 11, die eine Steuerlogik aufweist zum Steuern von einem oder mehreren der folgenden: Anzahl der Abtastpositionen, die in einem Testbild abgetastet werden sollen, Anzahl der Pixel an einem Abtastort, Orte der Abtastpositionen, die in einem Testbild abgetastet werden sollen, Steuern der Formen der Abtastpositionen, die in dem Testbild abgetastet werden sollen, Steuern der multispektralen Referenzanzeige zum Erzeugen eines Testbildes und Steuern der multispektralen Referenzanzeige zum Konfigurieren des Testbildes in Hinblick auf Lichtwellenlängen in dem Testbild.