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BEREICH DER ERFINDUNG
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Diese
Erfindung bezieht sich auf eine Weissabgleichkorrekturvorrichtung
und ein Verfahren dazu. Genauer bezieht sich die Erfindung auf eine
Weissabgleichkorrekturvorrichtung und Verfahren in einem Gerät wie einer
Digitalkamera oder einer digitalen Videokamera.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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13 ist
ein Blockdiagramm, das den Aufbau einer Digitalkamera der Einzel
CCD Art als ein Beispiel einer herkömmlichen Bilderkennungsvorrichtung
zeigt. In 13 wird die Oberfläche eines festen
Bildaufnahmegeräts 1,
wie eines CCD, bedeckt von einem RGB Farbfilter einer z.B. Bayer-Reihe,
die Farbbilderkennung ermöglicht.
Das optische Bild eines Objekts, das über eine (nicht gezeigte) Linse
auf dem Bildaufnahmegerät 1 auftrifft,
wird von diesem in ein elektrisches Signal gewandelt. Um durch die
Wandlung entstehendes Rauschen aus dem elektrischen Signal zu entfernen,
wird das Signal durch eine CDS/AGC Schaltung 2 verarbeitet
und danach von einer A/D Wandlerschaltung 3 nacheinander
Pixel für
Pixel in ein digitales Signal gewandelt. Die Weissverstärkung des
von der A/D Wandlerschaltung 3 ausgegebenen digitalen Signals
wird von einer Weissabgleichschaltung 4 justiert, wenn
das sich ergebende Signal zu einer Luminanznotchschaltung 12 gesendet
wird. Diese verwendet einen vertikalen Tiefpassfilter (VLPF), um
Verarbeitung zum Reduzieren einer Signalverstärkung einer Frequenz in der
Nähe der
Nyquistfrequenz in vertikaler Richtung auszuführen. Ebenso wird Verarbeitung
der Verstärkung
reduziert durch einen horizontalen Tiefpassfilter (HLPF) in horizontaler
Richtung ausgeführt. Nachstehend
wird ein solcher Filter als "Luminanznotchfilter" bezeichnet. Als
Nächstes
heben eine horizontale Bandpassfilterschaltung 13 (HBPF)
und eine Vertikalbandpassfilterschaltung 16 (VBPF) die Frequenz,
die geringfügig
niedriger ist, als die von den Notchfiltern verringerte Nyquistfrequenz.
Dann wird von den PP (Aperture Peak) Verstärkungsschaltungen 14 und 17 die
Amplitude in horizontaler und vertikaler Richtung justiert und dann
die Niedrigamplitude von Grundschnittschaltungen (BC) 15 und 18 abgeschnitten,
wodurch das Geräusch
eliminiert wird. Horizontale und vertikale Bestandteile werden dann
von einem Addierer 19 addiert, die Hauptverstärkung wird
von einer APC (Aperture Control) Hauptverstärkungsschaltung 20 hinzugefügt und das sich
ergebende Signal wird von einem Addierer 21 zu einem Grundbandsignal
addiert. Eine Gammawandlungsschaltung 22 führt eine
Gammawandlung durch und eine Luminanzkorrekturschaltung (YCOMP) 23 führt basierend
auf Farbe eine Luminanzsignalgradkorrektur aus.
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Als
Nächstes
führt als
Beispiel von Farbsignalverarbeitung eine Farbinterpolationsschaltung 5 eine
Interpolation unter Berücksichtigung
aller Pixel so aus, dass alle Farbpixelwerte vorhanden sind und eine
Farbwandlungsmatrixschaltung (MTX) 6 wandelt jedes der
Farbsignale in ein Luminanzsignal (Y) und Farbdifferenzsignale (Cr,
Cb). Farbdifferenzverstärkung
in Bereichen niedriger und hoher Luminanz werden dann von einer
Chromaunterdrückungsschaltung
(CSUP) 7 unterdrückt
und das Band wird von einer Chromatiefpassfilterschaltung (CLPF) 8 begrenzt.
Das bandbegrenzte Chromasignal wird in ein RGB Signal gewandelt
und gleichzeitig von einer Gammawandlungsschaltung 9 einer
Gammawandlung unterworfen. Das aus der Gammawandlung resultierende
RGB Signal wird erneut in Y, Cr und Cb Signale gewandelt, die Verstärkung wird
erneut von einer Chromaverstärkungsknieschaltung 10 (CGain Knee)
justiert und eine Linearclipmatrixschaltung (LCMTX) 11 nimmt
eine kleine Korrektur beim Farbton vor und korrigiert eine von einzelnen
Unterschieden zwischen Bilderkennungsgeräten verursachte Verschiebung
im Farbton.
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Die
von der Weissabgleichschaltung 4 in der Bilderkennnungsvorrichtung
der 13 ausgeführte Verarbeitung
wird nun beschrieben. Das vom Bilderkennungsgerät 1 ausgegebene und
von der A/D Wandlerschaltung 3 in ein digitales Signal
gewandelte Bildsignal wird in eine Vielzahl (jede Anzahl) von Blöcken der
in 14 gezeigten Art aufgeteilt und Farbbeurteilungswerte
Cx, Cy, Y werden für
jeden Block basierend auf den nachstehenden Gleichungen berechnet: Cx = (R – B)/Y
Cy
= (R + B – 2G)/Y
Y
= (R + G + B)/2 (1)
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Die
Farbbeurteilungswerte Cx, Cy, Y jedes in Übereinstimmung mit den Gleichungen
(1) berechneten Blocks werden mit einer (nachstehend beschriebenen)
bereits gesetzten Weisserfassungsregion verglichen. Fallen die Beurteilungswerte
in die Weisserfassungsregion, wird angenommen, dass der Block weiss
ist und dann werden die Summenwerte (SumR, SumG, SumB) jedes der
Farbpixel der als weiss angenommenen Blöcke berechnet. Weissabgleichverstärkungen
kWB_R, kWB_G kWB_B für jede
der Farben RGB werden dann unter Verwendung der nachstehenden Gleichungen
aus den Summenwerten berechnet: kWB_R
= 1,0/SumR
kWB_G = 1,0/SumG
kWB_B = 1,0/SumB (2)
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Die
Weissabgleichschaltung 4 führt die Weissabgleichkorrektur
unter Verwendung der so erzielten Weissabgleichsverstärkung durch.
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15A und 15B sind
Darstellungen einer Weisserfassungsregion 101. Um die Weisserfassungsregion 101 zu
erzielen, wird ein weisses Objekt, wie ein (nicht gezeig tes) standardweisses
Blatt von hohen zu niedrigen Farbtemperaturen unter Verwendung von
Lichtquellen bei willkürlichen
Farbtemperaturintervallen erkannt und die Farbbeurteilungswerte
Cx, Cy werden basierend auf den Gleichungen 1 unter Verwendung der
vom Bilderkennungsgerät 1 erzielten
Signalwerte berechnet. Als Nächstes
werden Cx und Cy, erzielt unter Berücksichtigung jeder der Lichtquellen
entlang der X Achse und der Y Achse geplottet und die geplotteten
Punkte werden durch gerade Linien verbunden. Alternativ dazu werden
geplottete Punkte unter Verwendung einer Vielzahl gerader Linien
angenähert.
Als Ergebnis daraus wird eine Weisserfassungsachse 102 von
hohen zu niedrigen Farbtemperaturen erstellt. Tatsächlich gibt
es auch für
die Farbe Weiss geringe Variationen bei der spektralen Brechung.
Deshalb hat die Weisserfassungsachse 102 eine gewisse Breite
in Richtung der Y Achse. Diese Region wird als Weisserfassungsregion 101 definiert.
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Die
herkömmliche
Weissabgleicherfassungsvorrichtung hat gewisse Nachteile. Vorstellbar ist
z.B. ein Fall, in dem eine Nahaufname des menschlichen Gesichts
unter Vorhandensein einer Lichtquelle wie Sonnenlicht mit hoher
Farbtemperatur erfolgt. Obwohl die Farbbeurteilungswerte eines weissen
Subjekts bei Sonnenlicht wie im Bereich 103 in 15A verteilt sind, sind die Farbbeurteilungswerte
der menschlichen Ansicht verteilt, wie in Bereich 105 der 15A angezeigt. Diese Werte sind im selben Bereich
verteilt wie in dem (angezeigt bei 104 in 15A) der Farbbeurteilungswerte der Farbe Weiss
bei Vorhandensein einer Lichtquelle, wie einer weissen Wolframlampe
mit niedriger Farbtemperatur.
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Das
Dokument
EP-A-0738085 offenbart
eine Weissabgleichkorrekturvorrichtung, die überhaupt einheitliche weisse
Blöcke
zur Weissabgleichkorrektur ignoriert.
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Die
Farbbeurteilungswerte sind verteilt wie im Bereich 106 in 15B, wenn ein Bereich (in der Grössenordnung von
7000K) in dem das Blau des Himmels verblasst ist, wie am Horizont
oder im Grenzbereich von Wolken in einem Bild im z.B Landschaftsmodus.
Das fällt
zusammen mit der Verteilung der Beurteilungswerte (Bereich 107 in 15B) der Farbe Weiss bei wolkigen Bedingungen
oder im Schatten. Als Folge davon wird die Farbtemperatur der Szenerie
höher eingestuft,
als sie wirklich ist (Farbtemperatur bei klarem Himmel liegt in
der Grössenordnung
von 5500 K) und das blasse Blau des Himmels wird zu Weiss korrigiert.
Das stellt einen Beurteilungsfehler dar.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die vorstehend beschriebene
Situation gemacht und hat den Aspekt irrige Entscheidungen hinsichtlich
der Weissbeurteilung zu veringern und damit eine bessere Weissabgleichkorrektur
durchzuführen.
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Gemäss eines
Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Weissabgleichkorrekturvorrichtung wie
in Anspruch 1 zur Verfügung
gestellt.
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Weitere
Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus
der nachstehenden Beschreibung in Verbindung mit den Begleitzeichngen
ersichtlich, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche oder ähnliche
Teile bezeichnen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die
Begleitzeichnungen, enthalten in der Spezifikation und einen Teil
davon bildend, illustrieren ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, das Prinzip der Erfindung
zu erklären.
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1 ist
ein Blockdiagramm, das den Aufbau einer Weissabgleichkorrekturvorrichtung
gemäss
eines ersten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung darstellt;
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2A und 2B sind
Diagramme, die die Weisserfassungsregionen gemäss des ersten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung darstellen;
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3A und 3B sind
Diagramme, die die Aufteilung eines Bildschirms im ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung darstellen;
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4 ist
ein Flussdiagramm, das Weissbeurteilungsverarbeitung gemäss des ersten
Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung darstellt;
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5 ist
ein Flussdiagramm, das Verarbeitung zur Bestimmung darstellt, ob
die Gesichtsfarbe in einem Automatikmodus gemäss des ersten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung vorhanden ist;
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6A und 6B sind
Diagramme, die die Aufteilung eines Bildschirms in einer ersten
Modifikation der Erfindung darstellen;
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7A und 7B sind
Diagramme, die Weisserfassungsregionen gemäss der ersten Modifikation
der vorliegenden Erfindung darstellen;
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8 ist
ein Diagramm, das eine Aufteilung eines Bildschirms in einer zweiten
Modifikation der Erfindung darstellt;
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9A und 9B sind
Diagramme, die Weisserfassungsregionen gemäss der zweiten Modifikation
der vorliegenden Erfindung darstellen;
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10A und 10B sind
Diagramme, die Weisserfassungsregionen gemäss der zweiten Modifikation
der vorliegenden Erfindung darstellen;
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11 ist
ein Blockdiagramm, das den Aufbau einer Weissabgleichkorrekturvorrichtung
gemäss des
zweiten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung darstellt;
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12A bis 12C sind
Diagramme, die die Aufteilung eines Bildschirms gemäss des zweiten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung darstellen;
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13 ist
ein Blockdiagramm, das den Aufbau einer herkömmlichen Bilderkennungsvorrichtung darstellt;
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14 ist
ein Diagramm, das die Aufteilung eines Bildschirms darstellt, der
Einheiten zum Durchführen
einer Weissbeurteilung anzeigt;
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15A und 15B sind
Diagramme, die eine herkömmliche
Weisserfassungsregion darstellen; und
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16A bis 16C sind
Diagramme, die Beispiele von Erfassungsmustern zum Erfassen einer
Weissregion in Übereinstimmung
mit der Helligkeit eines Objekts auf einem Bildschirm in der ersten Modifikation
der vorliegenden Erfindung darstellen.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Bevorzugte
Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung werden im Detail in Übereinstimmung mit den Begleitzeichnungen
beschrieben.
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[Erstes Ausführungsbeispiel]
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1 ist
ein Blockdiagramm, das den Aufbau einer Weissabgleichkorrekturvorrichtung
gemäss
eines ersten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung zeigt. Die Weissabgleichkorrekturvorrichtung
gemäss
dieses Ausführungsbeispiels kann
als Beispiel anstelle der Weissabgleichschaltung 4, gezeigt
in 13 verwendet werden. Die Bestandteile der Bilderkennnungsvorrichtung
mit Ausnahme der Weissabgleichschaltung 4 werden nachstehend
unter Bezug auf 13 beschrieben.
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Wie
in 1 gezeigt, beinhaltet die Weissabgleichkorrekturvorrichtung
eine Betriebsartbestimmungseinheit 30 zum Bestimmen des
Arbeitsmodus der Bilderkennnungsvorrichtung (Betriebsarten wie Automatikmodus,
Portraitmodus zum Aufnehmen einer Person oder von Personen, Landschaftsmodus zum
Aufnehmen von Landschaft und manueller Modus, der es dem Benutzer
erlaubt, einen Weissabgleichkorrekturwert zu setzen); eine Bewertungsblockaufteilungseinheit 31 zum
Aufteilen des ausgegebenen Signals des Bilderkennungsgeräts 1 in
eine Vielzahl von Bewertungsblöcken
der in 14 gezeigten Art; eine Weisserfassungsregionspeichereinheit 32 zum
Speichern einer Weisserfassungsregion (im Weiteren "Standardweisskorrekturregion"), die als Standard
dient; eine Weisserfassungsregion-Veränderungseinheit 33 zum
entsprechenden Verändern
der Weisserfassungsregion unter Verwendung von Grenzwerten; eine
Musterspeichereinheit 34 zum durch die Betriebsart klassifizierten
Speichern von Mustern, die Kombinationen der Position auf dem Bildschirm
und einer Weissbestimmungsregion, die von der Weisserfassungsregion-Veränderungseinheit 33,
verwendet, um den Bewertungsblock an dieser Position einer Weissbewertung
zu unterwerfen geändert
wurde; eine Weissbewertungseinheit 35 zum Bestimmen, ob
jeder durch Aufteilung mit der Bewertungsblockaufteilungseinheit 31 erzielte
Bewertungsblock weiss ist; eine WB Koeffizientberechnungseinheit 36 zum
Berechnen von Weissabgleichkoeffizienten (WB), die bei einer WB
Korrektur verwendet werden aus Signalwerten der Bewertungsblöcke, die
von der Weissbewertungseinheit 35 als Weiss beurteilt wurden;
eine WB Koeffizientspeichereinheit 37 zum Speichern von
durch die WB Koeffizientberechnungseinheit 36 erzielten
WB Koeffizienten; und eine WB Korrektureinheit 38 zur WB
Korrektur des ausgebenen Signals des Bilderkennungsgeräts 1 unter
Verwendung der in der WB Koeffizientspeichereinheit 37 gespeicherten
WB Koeffizienten. Zu beachten ist, dass Weisserfassungsregionspeichereinheit 32,
Musterspeichereinheit 34 und WB Koeffizientspeichereinheit 37 aus
einem Einzelspeicher oder einer Vielzahl von Speichern gebildet
werden können.
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Die
in der Weisserfassungsregionspeichereinheit 32 gespeicherte
Referenzweisserfassungsregion wird nun beschrieben. Die Beschreibung
bezieht sich auf einen Fall, bei dem ein Primärfarbfilter als Bilderkennungsgerät 1 verwendet
wird. In 2A und 2B bezeichnen
Bezugszeichen 201 und 202 eine Weisserfassungsregion
und eine Weisserfassungsachse. Wie im Beispiel der früheren Technik wird
ein weisses Objekt, wie ein standardweisses Blatt (nicht gezeigt)
von hohen zu niedrigen Farbtemperaturen unter Verwendung von Lichtquellen
bei willkürlichen
Farbtemperaturintervallen erkannt und die Farbbeurteilungswerte
Cx, Cy werden basierend auf den Gleichungen (1) unter Verwendung
der vom Bilderkennungsgerät 1 erzielten
Signalwerte berechnet. Als Nächstes
werden Cx und Cy, erzielt unter Berücksichtigung jeder der Lichtquellen
entlang der X Achse und der Y Achse geplottet und die geplotteten Punkte
werden durch gerade Linien verbunden, oder die geplotteten Punkte
werden unter Verwendung einer Vielzahl gerader Linien angenähert. Als
Ergebnis daraus wird eine Weisserfassungsachse 202 von
hohen zu niedrigen Farbtemperaturen erstellt. Zu beachten ist, das
die X Achse der Farbtemperatur der Lichtquelle entspricht und die
Y Achse der Korrekturmenge in Richtung Grün (d.h. der Farbtemperaturrichtung
der Luminanz und der Farbtemperaturrichtung fluorezierenden Lichts).
Tatsächlich
gibt es auch für
die Farbe Weiss geringe Variationen bei der spektralen Brechung.
Deshalb hat die Weisserfassungsachse eine gewisse Breite in Richtung
der Y Achse. Diese Region wird als Weisserfassungsregion 201 definiert.
Die Daten der so definierten Weisserfassungsregion werden in der
Weisserfassungsregionspeichereinheit 32 gespeichert, wenn
die Weißabgleichkorrekturvorrichtung
hergestellt oder ausgeliefert wird.
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Herkömmlicherweise
teilt die Bewertungsblockaufteilungseinheit 31 das ausgegebene
Signal des Bilderkennungsgeräts 1 in
eine Vielzahl von Bewertungsblöcken
der in 14 gezeigten Art und die Weissbewertungseinheit 35 berechnet
die Farbbewertungswerte Cx, Cy Block für Block unter Verwendung der
Gleichungen (1) und bestimmt, dass ein Block weiss ist, wenn die
berechneten Farbbewertungswerte Cx, Cy in die Weisserfassungsregion 201 fallen.
Gemäss
einer charakteristischen Eigenschaft des ersten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung kann aber die Grösse (Grenzen entlang der Richtung
von Farbtemperatur in einem in 2A und 2B gezeigten
Beispiel) der Weisserfassungsregion 201 durch die Weisserfassungsregion-Veränderungseinheit 33 in Übereinstimmung
mit der relativen Position des Bewertungsblocks auf dem Bildschirm
geändert
werden.
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In 2A wird
eine Weisserfassungsregion 203 erzielt, durch Setzen der
Weisserfassungsgrenzen Ll1, Lh1 unter Berücksichtigung der Weisserfassungsregion 201,
wodurch Grenzen so gesetzt werden, dass der Bereich von Cx Ll1 bis
Lh1 umfasst. Eine Weisserfassungsregion 204 in 2B wird
erzielt durch Setzen der Weisserfassungsgrenzen Ll2, Lh2 unter Berücksichtigung
der Weisserfassungsregion 201, wodurch Grenzen so gesetzt
werden, dass der Bereich von Cx gleich ist mit Ll2 bis Lh2 der Weisserfassungsregion 204,
um so die untere Region von Farbtemperaturen aus der Weisserfassungsregion 203 zu
schneiden.
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Die
Weissbewertungseinheit 35 unterwirft die Bewertungsblöcke einer
Weissbewertung und die WB Koeffizientberechnungseinheit 36 berechnet
die WB Koeffizienten (Weissabgleichsverstärkung) aus den Summenwerten
der Pixelwerte in Bewertungsblöcken,
die als Weiss bestimmt wurden und speichert diese Koeffizienten
in der WB Koeffizientspeichereinheit 37. Die WB Korrektureinheit 38 unterwirft das
eingegebene Bild einer WB Korrektur und verwendet dabei die in der
WB Koeffizientspeichereinheit 37 gespeicherten Koeffizienten.
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Weissbewertungsverarbeitung
wird nun unter Bezug auf 2A bis 4B beschrieben.
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3A stellt
ein Mustervorlagenbeispiel eines in der Musterspeichereinheit 34 gespeicherten Musters
im Automatikmodus dar und 3B ein Mustervorlagenbeispiel
eines in der Musterspeichereinheit 34 gespeicherten Musters
im Portraitmodus. Jedes Muster zeigt eine Kombination der Position
jedes Bewertungsblockes und der Grösse der geänderen Weisserfassungsregion,
die verwendet wird, wenn der Bewertungsblock an dieser Position
der Weissbewertung unterworfen wird. Auch wenn die Muster bereits
zum Zeitpunkt der Herstellung oder Lieferung der Weißabgleichkorrekturvorrichtung
gespeichert werden, kann eingerichtet sein, dass der Benutzer die
Regionseinstellung ändern
kann.
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Bei
Schritt S11 in 4 bestimmt die Betriebsartbestimmungseinheit 30,
ob Automatikmodus oder Portraitmodus gesetzt wurde. Wurde Automatikmodus
eingestellt, geht die Steuerung weiter zu Schritt S12, bei dem die
Weissbewertungseinheit 35 die Regionsdaten des in 3A gezeigten
Musters aus der Musterspeichereinheit 34 holt. Wurde Portraitmodus
eingestellt, geht die Steuerung weiter zu Schritt S13, bei dem die
Weissbewertungseinheit 35 die Regionsdaten des in 3B gezeigten
Musters aus der Musterspeichereinheit 34 holt.
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Als
Nächstes
bestimmt bei Schritt S14 die Weissbewertungseinheit 35,
ob ein Bewertungsblock in Region (1) oder Region (2) liegt. Liegt
er in Region (1) ("JA" bei Schritt S14),
geht die Steuerung weiter zu Schritt S15, bei dem die Farbbewertungswerte des
Bewertungsblocks mit der Weisserfassungsregion 203, gezeigt
in 2A, begrenzt von der Weisserfassungsregion-Veränderungseinheit 33 verglichen werden.
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Liegt
der Bewertungsblock in Region (2) ("NEIN" bei
Schritt S14) geht die Steuerung weiter zu Schritt S16, bei dem die
Farbbewertungswerte des Bewertungsblocks mit der Weisserfassungsregion 204,
gezeigt in 2B, begrenzt von der Weisserfassungsregion-Veränderungseinheit 33 verglichen
werden. Es besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass ein menschliches
Gesicht im zentralen Bereich des Bildschirms beinhaltet ist. Dementsprechend
wird die Begrenzung auf der Seite der niedrigen Farbtemperatur für den Zentralbereich
höher gesetzt
als für
den Randbereich des Bildschirms, womit die Weisserfassungsregion 204 so
begrenzt wird, dass ein Gesichtsfarbton nicht fälschlicherweise als Weiss bewertet
wird.
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Stellt
sich bei Schritt S15 oder S16 heraus, dass die Farbbewertungswerte
eines Bewertungsblocks innerhalb der Weisserfassungsregion 203 oder 204 liegen,
geht die Steuerung weiter zu Schritt S17, bei dem die Weissbewertungseinheit 35 entscheidet,
dass dieser Bewertungsblock weiss ist. Stellt sich heraus, dass
die Farbbewertungswerte eines Bewertungsblocks nicht innerhalb der
Weisserfassungsregion 203 oder 204 liegen, geht
die Steuerung weiter zu Schritt S18, bei dem die Weissbewertungseinheit 35 entscheidet,
das dieser Bewertungsblock nicht weiss ist.
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Die
Pixelwerte eines so als weiss bestimmten Bewertungsblocks werden
summiert, um die Weissverstärkung
(WB Koeffizienten) wie vorstehend beschrieben zu berechnen.
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Ob
die Bestimmung dahingehend, ob ein Bewertungsblock weiss ist, unter
Berücksichtigung
aller Bewertungsblöcke
ausgegeben wurde wird bei Schritt S19 bestimmt. Die Schritte S14
bis S18 werden wiederholt, bis alle Bewertungsblöcke bewertet sind.
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Experimente
haben gezeigt, das hervorragende Ergebnisse erzielt werden können, wenn
die Weisserfassungsgrenze Ll2 auf der Seite der niedrigen Farbtemperatur
bei ca. 5000 K festgelegt wird. Aber es ist selbstverständlich, dass
die vorliegende Erfindung nicht auf 5000 K begrenzt ist und dass
dies falls erforderlich geändert
werden kann.
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In Übereinstimmung
mit dem ersten vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel können fehlerhafte
Entscheidungen bezüglich
der Weissbewertung unter Verwendung einer Weisserfassungsregion,
die abhängig
von ihrer Position auf dem Bildschirm unterschiedlich ist, veringert
werden. Daraus ergibt sich die Möglichkeit
einer besseren Weißabgleichkorrektur.
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Durch
Vergrössern
des Bereichs der Zentralregion (2), wie in 3B gezeigt,
können,
wenn die Bilderkennungsbetriebsart der Kamera auf Portraitmodus
gestellt wird, fehlerhafte Entscheidungen hinsichtlich der Weissbewertung
bezüglich
der Gesichtsfarbe verringert werden.
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Auch
wenn in Betracht gezogen wird, dass eine hohe Wahrscheinlichkeit
vorliegt, dass beim Portraitmodus die Gesichtsfarbe im zentralen
Teil des Bildschirms vorhanden ist, müssen, wenn die Betriebsart
der Automatikmodus ist viele Umstände in Betracht gezogen werden,
bei denen die Gesichtsfarbe nicht im zentralen Teil des Bildschirms
vorhanden ist. Werden die vorstehend beschriebenen Einstellungen
des Bildschirms und der Weissgrenzen in einem Fall vorgenommen,
in dem die Gesichtsfarbe nicht im zentralen Teil des Bildschirms
vorhanden ist, fällt
auf der Seite der niedrigen Farbtemperatur das Ergebnis der Farbtemperaturerfassung
in der Mitte des Bildschirms nicht unter die Weisserfassungsgrenze
Ll2 (d.h. 5000 K). Ein Problem, das sich daraus ergibt, ist das
Ergebnis der Farbtemperatur, basierend auf einem darunter aufgenommenen
Bild, d.h. die A Lichtquelle wird höher als die tatsächliche Lichtquellenfarbtemperatur.
Entsprechend kann eine Weissabgleichkorrektur mit höherer Genauigkeit
erreicht werden, wenn die Bestimmung hinsichtlich des Vorhandenseins
der Gesichtsfarbe vor dem bei Schritt S12 in 4 gezeigten
Ablauf durchgeführt wird
und wenn die Abläufe
von Schritt S12 an durchgeführt
werden, wenn die Gesichtsfarbe als vorhanden beurteilt wird. Dieser
Ablauf wird unter Bezug auf das Flussdiagramm der 5 beschrieben.
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Bewertungsblöcke, in
denen Bilddaten als weiss bestimmt werden (im Weiteren "Weissbewertungsblöcke"), werden bei Schritt
S21 unter Verwendung derselben Weisserfassungsregion (einer Region,
nicht begrenzt durch die Weisserfassungsgrenzen oder einer Region,
in der die Farbtemperaturregion der Gesichtsfarbe innerhalb einer
nicht begrenzten Weisserfassungsregion liegt, d.h. entweder Weisserfassungsregion 201 oder 203)
bezüglich
aller Bewertungsblöcke
im zentralen Teil des Bildschirms [Region (2) in 3A]
und einem umgebenden Teil [Region (1) in 3A] erfasst,
die Lichtquellenfarbtemperatur CtAround wird bei Schritt S22 aus
Daten erzielt, die das Ergebnis aus Summierung und Mittelung der
Bilddaten der Weissbewertungsblöcke
im Umgebungsteil des Bildschirms sind und die Lichtquellenfarbtemperatur
CtCenter wird bei Schritt S23 aus Daten erzielt, die das Ergebnis
von Summierung und Mittelung der Bilddaten der Weissbewertungsblöcke im zentralen
Teil des Bildschirms sind. Zu beachten ist, dass die Reihenfolge
der Verarbeitungsschritte S22 und S23 umgekehrt oder ihre Verarbeitung
parallel ausgeführt
werden kann.
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Als
Nächstes
werden bei Schritt S24 CtAround und CtCenter verglichen. Ist die
Farbtemperatur CtCenter, erzielt aus dem zentralen Teil des Bildschirms
geringer als die Farbtemperatur CtAround, erzielt aus dem umgebenden
Teil des Bildschirms, wird bei Schritt S25 entschieden, dass mit
hoher Wahrscheinlichkeit die Gesichtsfarbe im zentralen Teil des
Bildschirms vorhanden ist. Mit anderen Worten, wenn CtCenter < CtAroundfeststeht,
wird entschieden, dass der zentrale Teil des Bildschirms die Gesichtsfarbe
enthält
und die Lichtquel lenfarbtemperatur wird bei Schritt S26 berechnet mit
Durchführen
der Weissbewertung im Automatikmodus, gezeigt in 2A bis 4B.
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Ist
andererseits die aus dem zentralen Teil des Bildschirms erzielte
Farbtemperatur CtCenter gleich oder höher als die aus dem umgebenden
Teil des Bildschirms erzielte Farbtemperatur CtAround, wird bei
Schritt S27 bestimmt, dass mit hoher Wahrscheinlichkeit die Gesichtsfarbe
im zentralen Teil des Bildschirms nicht vorhanden ist. Mit anderen
Worten, wenn CtCenter ≥ CtAroundfeststeht, wird
entschieden, dass die Gesichtsfarbe nicht vorhanden ist, alle Bewertungsblöcke werden mit
einer gemeinsamen Weisserfassungsregion verglichen (Schritt S28),
weisse Bewertungsblöcke
werden erfasst und die erzielte Lichtquellenfarbtemperatur wird übernommen.
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Das
Hinzufügen
der vorstehend beschriebenen Verarbeitung ermöglicht es, noch weitergehend falsche
Entscheidungen bezüglich
der Weissbewertung zu verringern und ermöglicht eine bessere Weißabgleichkorrektur.
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Ist
beim Betriebsartenunterscheidungsschritt S11 der manuelle Modus
wirksam, werden in gleicher Weise wie beim Erfassen des Nichtvorhandenseins der
Gesichtsfarbe alle Bewertungsblöcke
mit einer gemeinsamen Weisserfassungsregion verglichen, weisse Bewertungsblöcke werden
erfasst und die aus den Bilddaten in den weissen Bewertungsblöcken erzielte
Lichtquellenfarbtemperatur wird übernommen.
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(Erste Modifikation)
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6A und 6B stellen
Mustereinstellbeispiele dar zum Unterdrücken der irrigen Bestimmung,
dass das Blau des Himmels weiss ist. 6A illustriert
ein Beispiel eines Musters im Automatikmodus und 6B stellt
ein Beispiel eines Musters im Landschaftsmodus dar. In gleicher
Weise wie im ersten Ausführungsbeispiel
wird bestimmt, ob ein Bewertungsblock weiss ist durch Vergleich
von Regionen (1) und (2) mit Weisserfassungsregionen begrenzt unter
Verwendung verschiedener Weisserfassungsgrenzen.
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Farbbewertungswerte
eines Bewertungsblocks in einer Bildregion, in der der Himmel nahe
an dünnen
Wolken oder dem Horizont erscheint, haben eine gleiche Verteilung
wie die von Farbbewertungswerten von weissen Punkten im Schatten,
wie bereits erwähnt.
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Folglich
wird ein Bewertungsblock in einem Teil eines Bildes, der den Himmel
darstellt, irrtümlich als
weiss beurteilt. Mit anderen Worten, der Himmel wird irrtümlich als
weiss mit hoher Farbtemperatur beurteilt. Dementsprechend wird Weissbewertung unter
Verwendung verschiedener Weisserfassungsregionen in den oberen und
unteren Teilen des Bildschirms ausgeführt, wie in 6A gezeigt,
mit einer von der Weisserfassungsregion-Veränderungseinheit 33 angelegten
Begrenzung, die auf der Seite der hohen Farbtemperatur eine andere
Weisserfassungsgrenze verwendet.
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In
der ersten Modifikation wird, wie in 7B gezeigt,
eine Weisserfassungsgrenze Lh4 auf der Seite der hohen Farbtemperatur,
die die Weisserfassungsregion zum Zweck der Beurteilung von Bewertungsblöcken im
oberen Teil des Bildschirms begrenzt, auf der Seite der niedrigen
Farbtemperatur gesetzt, zum Vergleich mit einer Weisserfassungsgrenze
Lh3 auf der Seite der hohen Farbtemperatur, gezeigt in 7A,
zum Zweck der Beurteilung von Bewertungsblöcken im unteren Teil des Bildschirms, womit
erreicht wird, dass blasses Blau nicht irrtümlich als Weiss beurteilt wird.
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Experimente
haben gezeigt, dass ausgezeichnete Ergebnisse erzielt werden können, wenn die
Weisserfassungsgrenze Lh4 auf ca. 5500 K festgelegt wird. Aber es
ist selbstverständlich,
dass die vorliegende Erfindung nicht auf 5500 K begrenzt ist und
dass dies falls erforderlich geändert
werden kann.
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In Übereinstimmung
mit der vorstehend beschriebenen ersten Modifikation können fehlerhafte Entscheidungen
bezüglich
der Weissbewertung unter Verwendung einer abhängig von der Position auf dem
Bildschirm verschiedenen Weisserfassungsregion, verringert werden.
Damit kann bessere Weissabgleichkorrektur durchgeführt werden.
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Ferner
können
in einem Fall, in dem die Fotobetriebsart der Kamera auf Landschaftmodus
eingestellt ist, durch Vergrössern
des Bereichs der oberen Region (2), wie in 6B gezeigt,
irrige Entscheidungen hinsichtlich der Weissbewertung für Teile
des blauen Himmels verringert werden.
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In
der ersten Modifikation kann Helligkeit Bv eines Subjekts aus den
aufgenommenen Bilddaten erfasst werden und Weisserfassungsmuster
der in 6A und 6B gezeigten
Art können
in Übereinstimmung
mit der Helligkeit geändert
werden. Wenn zum Beispiel Bv grösser
ist als ein vorgegebener Wert Bv2, ist die Wahrscheinlichkeit, dass
es sich um eine Aussenaufnahme handelt hoch (der Prozentsatz des
durch den Himmel eingenommenen Bereichs ist gross). Entsprechend
wird die Proportion der Bewertungsblöcke (2) im oberen Teil des
Bildschirms, in dem der Weisserfassungsbereich von einer Weisserfassungsregion 209,
gezeigt in 10A, begrenzt wird vergrössert, wie
in 16B gezeigt. Wenn Bv kleiner ist als ein vorgegebener
Wert Bv1 (<Bv2),
ist die Wahrscheinlichkeit, dass es sich um eine Innenaufnahme handelt
hoch und deshalb wird die Proportion der Bewertungsblöcke (2)
im oberen Teil des Bildschirms verringert, wie in 16A gezeigt. Liegt die Helligkeit des Subjekts
zwischen Bv1 und Bv2 wird die Proportion der Bewertungsblöcke (2)
im oberen Teil des Bildschirms, in dem der Weisserfassungsbereich
durch die Weisserfassungsregion 209 begrenzt wird, durch
lineare Berechnung bei Bv bestimmt, wie in der Zeichnung der 16C angezeigt. Durch Ausführen einer solchen Verarbeitung kann
eine noch passendere Weißabgleichkorrektur durchgeführt werden.
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(Zweite Modifikation)
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8 stellt
ein Beispiel für
Mustereinstellung zur Unterdrückung
fehlerhafter Entscheidungen bezüglich
Gesichtsfarbe und Himmel dar. Hervorragende Ergebnisse werden erzielt,
wenn zum Beispiel die nachstehenden Einstellungen für die Weissbewertung
der Bewertungsblöcke
in Region (1) der 8 ausgeführt werden:
Weisserfassungsgrenze
Lh5 auf der Seite hoher Farbtemperatur: 5500 K;
Weisserfassungsgrenze
Ll5 auf der Seite niedriger Farbtemperatur: variable Helligkeit
(9A);
nachstehende Einstellungen erfolgen
hinsichtlich der Region (2) in 8:
Weisserfassungsgrenze
Lh6 auf der Seite der hohen Farbtemperatur: variable Helligkeit;
Weisserfassungsgrenze
Ll6 auf der Seite niedriger Farbtemperatur: variable Helligkeit
(9B);
nachstehende Einstellungen erfolgen
hinsichtlich der Region (3) in 8:
Weisserfassungsgrenze
Lh7 auf der Seite der hohen Farbtemperatur: 5500 K;
Weisserfassungsgrenze
Ll7 auf der Seite niedriger Farbtemperatur: 5000 K (10A); und
nachstehende Einstellungen erfolgen
hinsichtlich der Region (4) in 8:
Weisserfassungsgrenze
Lh8 auf der Seite der hohen Farbtemperatur: variable Helligkeit;
Weisserfassungsgrenze
Ll8 auf der Seite niedriger Farbtemperatur: 5000 K (10B).
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Zu
beachten ist, dass die spezifischen Werte, angezeigt als Weisserfassungsgrenzen
Lh5, Lh7, Ll7, Ll8 nur Beispiele sind. Die vorliegende Erfindung ist
nicht auf diese Werte beschränkt
und sie können falls
nötig geändert werden.
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In Übereinstimmung
mit der zweiten Modifikation wird wie vorstehend beschrieben, Verwendung
gemacht von Mustern, in denen der Bereich des Bildschirms feiner
aufgeteilt ist und Weissbewertung durchgeführt wird unter Verwendung von
Weisserfassungsregionen, die sich abhängig von ihrer Position auf
dem Bildschirm unterscheiden. So kann Weißabgleichkorrektur mit noch
höherer
Genauigkeit erreicht werden.
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Zu
beachten ist, dass die verwendeten Muster abhängig vom Bilderkennungsmodus
wie im ersten Ausführungsbeispiel
geändert
werden können.
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[Zweites Ausführungsbeispiel]
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11 ist
ein Blockdiagramm, das kurz den Aufbau einer Weißabgleichkorrekturvorrichtung
gemäss
eines zweiten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung darstellt. Dieses Ausführungsbeispiel
unterscheidet sich dadurch von dem der 1, dass
die Betriebsartbestimmungseinheit 30 in 1 ersetzt
wird durch eine vertikal/horizontal Ausrichtungsbestimmungseinheit 40 in 11 zum
Unterscheiden von horizontalen und vertikalen Ausrichtungen im Moment
der Aufnahme. Bestandteile in 11, die
mit denen in 1 identisch sind, werden durch
gleiche Bezugszeichen bezeichnet und ihre Erklärung unterbleibt.
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Die
charakteristische Eigenschaft des zweiten Ausführungsbeispiels ist, dass die
vertikal/horizontal Ausrichtungsbestimmungseinheit 40 horizontale
und vertikale Ausrichtungen, basierend auf der Ausgabe eines (nicht
gezeigten) Schwerkraftsensors unterscheidet (Drehung im Uhrzeigersinn
um 90° und Drehung
gegen den Uhrzeigersinn um 90°)
und es ermöglicht,
die Einstellung der Weisser fassungsgrenzen abhängig vom Zustand der Fotografie
zu verändern.
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12A bis 12C sind
Diagramme, die Mustereinstellungsbeispiele darstellen. 12A zeigt ein Beispiel eines Musters, wenn von
der vertikal/horizontal Ausrichtungsbestimmungseinheit 40 horizontale
Ausrichtung bestimmt wurde, 12B zeigt
ein Beispiel eines Musters, wenn von der vertikal/horizontal Ausrichtungsbestimmungseinheit 40 Drehung
um 90° gegen
den Uhrzeigersinn bestimmt wurde und 12C zeigt
ein Beispiel, wenn von der vertikal/horizontal Ausrichtungsbestimmungseinheit 40 Drehung
um 90° im
Uhrzeigersinn bestimmt wurde. Punkt A in den 12A bis 12C indiziert dieselbe Ecke und wird zur Erleichertung
des Verständnisses
der Drehrichtung gezeigt.
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Die
Bewertungsblöcke
in den Regionen (1) bis (4) der 12A bis 12C werden unter Verwendung z.B. der Weisserfassungsregionen 207 bis 210 in
den 9A, 9B, 10A und 10B beurteilt.
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In Übereinstimmung
mit dem vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel kann bei der
Aufnahme Weissbewertung jedes Bewertungsblocks unabhängig von
der Kameraausrichtung (horizontal oder vertikal) passend durchgeführt werden.
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Zu
beachten ist, das die Mustereinstellungen in den 12A bis 12C nur
ein Beispiel sind. Es kann so eingerichtet werden, dass die Mustereinstellungen,
gezeigt in 3A, 3B und
in 6A, 6B oder weitere Einstellungen
verwendet werden können
und die Einstellungen können
auch abhängig
vom Bilderkennungsmodus geändert
werden.
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In
den vorstehenden Ausführungsbeispielen wurde
ein Fall beschrieben, bei dem die Weisserfassungsregion von der
Weisserfassungsregion-Veränderungseinheit 33 begrenzt
wurde. Aber es kann eingerichtet werden, dass eine Vielzahl von
Weisserfassungsregionen im Voraus gespeichert ist und dass jede
der gespeicherten Weisserfassungsregionen abhängig von der Position des Bewertungsblocks verwendet
wird.
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[Weitere Ausführungsbeispiele]
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Software-
und Hardwareimplementierungen der vorstehenden Ausführungsbeispiele
können
passend ersetzt werden.
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Ferner
können
die vorstehenden Ausführungsbeispiele
oder ihre technischen Bestandteile wenn nötig kombiniert werden. Auch
wenn die Gesamtheit oder ein Teil des Aufbaus der Ansprüche oder
der Ausführungsbeispiele
eine Einzelvorrichtung bildet oder wenn eine Verbindung hergestellt wird
zu einer Bilderkennnungsvorrichtung wie einer Digitalkamera oder
Videokamera oder zu einer weiteren Vorrichtung wie einer Bildverarbeitungsvorrichtung,
die Signale aus einer Bilderkennnungsvorrichtung verarbeitet, kann
die vorliegende Erfindung als Bestandteil dienen, eine solche Vorrichtung
aufzubauen.
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Die
vorliegende Erfindung kann implementiert werden, wenn ein Speichermedium
zur Verfügung
gestellt wird, das Programmkodes zum Durchführen des vorstehend beschriebenen
Vorgänge
in ein Rechnersystem oder eine Vorrichtung (z.B. einen PC) speichert,
welche die Programmkodes mit einer CPU oder MPU aus dem Speichermedium
lesen und dann das Programm ausführen.
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In
diesem Fall verwirklichen die aus dem Speichermedium gelesenen Programmkodes
die Funktionen gemäss
der Ausführungsbeispiele
und das die Programmkodes speichernde Speichermedium stellt die
Erfindung dar.
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Das
Speichermedium, wie eine Floppydisk, eine Festplatte, eine optische
Platte, eine magneto-optische Platte, ein CD-ROM, CD-R, ein Magnetband,
eine nichtflüchtige
Speicherkarte und ROM und Rechnernetzwerk, wie LAN (local area network) und
WAN (wide area network) kann verwendet werden, um die Programmkodes
zur Verfügung
zu stellen.
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Die
vorliegende Erfindung enthält
neben den vorstehend beschriebenen Funktionen gemäss der Ausführungsbeispiele,
die verwirklicht werden durch Ausführung der von einem Rechner
gelesenen Programmkodes einen Fall, bei dem ein OS (operating system)
oder dergleichen, das auf dem Rechner läuft, einen Teil oder die Gesamtvorgänge in Übereinstimmung
mit Bestimmungen der Programmkodes durchführt und Funktionen gemäss der vorstehenden Ausführungsbeispiele
verwirklicht.
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Die
vorliegende Erfindung beinhaltet auch einen Fall, in dem, nachdem
die aus dem Speichermedium gelesenen Programmkodes in eine Funktionserweiterungskarte,
die in den Rechner eingeführt wird,
oder in einen Speicher in einer Funktionserweiterungseinheit, verbunden
mit dem Rechner geschrieben wurden, die CPU oder dergleichen, enthalten
in der Funktionserweiterungskarte oder Einheit einen Teil oder den
Gesamtvorgang in Übereinstimmung
mit Bestimmungen der Programmkodes durchführt und die Funktionen der
vorstehenden Ausführungsbeispiele
verwirklicht.
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Wird
die vorliegende Erfindung auf das Speichermedium angewendet, speichert
dieses Programmkodes, die den in den Ausführungsbeispielen beschriebenen
Flussdiagrammen, gezeigt in 4 und/oder 5,
entsprechen.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen
Ausführungsbeispiele
beschränkt
und innerhalb des Rahmens der Erfindung können Änderungen und Modifikationen
erfolgen. Um deshalb die Öffentlichkeit
mit dem Rahmen der vorliegenden Erfindung vertraut zu machen, werden die
nachstehenden Ansprüche
erhoben.