DE69032834T2 - Verfahren und Apparat für Farbbildsignalbewertung - Google Patents

Description

Hintergrund der Erfindung
• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren für die quantitative Bewertung von Farbbildsignalen, die beispielsweise von ladungsgekoppelten Farbbildsensoren, ausgeführt als integrierte Halbleiterschaltungen verfügbar sind. Die Erfindung betrifft auch eine Bewertungsvorrichtung für Farbbildsignale, die nach der oben erwähnten Methode quantitativer Bewertung arbeitet.
• In den letzten paar Jahren haben ladungsgekoppelte Farbbildsensoren, deren Vorderseite mit Mosaikfarbfiltern oder Streifenfarbfiltern beschichtet ist, zur Schaffung von Farbbildsignalen praktische Anwendung gefunden. Die ladungsgekoppelte Vorrichtung wird mit Hilfe von Techniken für integrierte Halbleiterschaltungen produziert, kann aber manchmal aufgrund verschiedener Ursachen beim Herstellungsprozeß Defekte haben. Auch durch das Bedrucken der ladungsgekoppelten Vorrichtung mit dem Farbfilter bei der Fertigung des Farbbildsensors wird häufig ein Positionierfehler oder eine ungenaue geometrische Justierung hervorgerufen. Wenn ein von einem derartigen Bildsensor abgeleitetes Farbbildsignal reproduziert wird, erleidet das Bild aufgrund von Defekten des Bildsensors selbst sowie der geometrischen Justierfehler des Farbfilters verschiedene Farbwiedergabefehler. Wenn zum Beispiel monochromatisches Licht ohne Muster, wie normales weißes Licht, gleichmäßig über die gesamte Bildempfangsfläche des Bildsensors verteilt wird, erscheint erstens ein geneigtes Muster farbiger Streifen auf dem reproduzierten Bild, zweitens erscheint ein farbiges Muster vertikaler oder horizontaler Streifen auf dem reproduzierten Bild, oder drittens ist das reproduzierte Bild in einem großen Flächenbereich gefärbt.
• Beim herkömmlichen Prüfen von Farbbildsensoren wird die Bildqualität einer angezeigten Abbildung auf einem Kathodenstrahlröhrenbildschirm vom Prüfpersonal anhand des Farbbildsignals von jedem Bildsensor visuell geprüft und anhand dessen bestimmt, ob die oben genannten Farbwiedergabefehler jeweils innerhalb eines vorherbestimmten Grenzbereichs liegen oder nicht. Deshalb war die traditionelle Prüfung auf Übereinstimmung der Qualität von Farbbildsensoren in der Vergangenheit unzureichend, und viel Prüfpersonal wurde benötigt, um insbesondere am Massenfertigungsort Bildsensoren auf ihre Qualität zu prüfen. Darüber hinaus ist eine derartige Bewertung der Bildqualität subjektiv und unterliegt daher unweigerlich der Beurteilung der jeweiligen Prüfperson hinsichtlich der oben genannten Farbwiedergabefehler. Das wirft insofern ein Problem auf, als Bildsensoren, welche die Prüfung durchlaufen haben, in ihrer Qualität hinsichtlich der Farbwiedergabefehler breit gestreut sind.
• Ein automatisiertes Prüfsystem auf Fehlerdefekte von Farbabbildungsvorrichtungen ist im Dokument "Proceedings of the International Conference on Industrial Electronics, Control and Instrumentation", 3.-6. Nov., 1987, IEEE Press New York (US), SS. 703 bis 708 offenbart.
• Dieses System arbeitet mit der Technik der Farbbildverarbeitung, nutzt aber nicht die herkömmlichen Primärfarbkomponenten R, G, B. Bei diesem bekannten System werden zwei Arten von Chrominanzsignalen (R-Y, B-Y) eingeführt, um Farbabbildungen zu analysieren.
Zusammenfassung der Erfindung
• Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren für die quantitative Bewertung verschiedener Farbwiedergabefehler eines Farbbildsignals von einem Farbbildsensor sowie eine Vorrichtung zum Bewerten eines Farbbildsignals zu schaffen, bei der das quantitative Bewertungsverfahren angewandt wird.
• Erreicht wird dies mit einer Vorrichtung und einem Verfahren, wie in Anspruch 1 bzw. in Anspruch 6 beansprucht.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
• Fig. 1 ist ein Blockschaltbild, welches eine Vorrichtung zum Bewerten grundlegender Farbigkeit gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt;
• Fig. 2 ist ein Ablaufdiagramm, welches ein Verfahren zum Erfassen der grundlegenden Farbigkeit mit der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung zeigt;
• Fig. 3 ist ein Kurvendiagramm, welches Beispiele von Schwankungen einer maximalen mittleren Sättigung mit Blockgrößen in der Vorrichtung der Fig. 1 zeigt;
• Fig. 4 ist ein Ablaufdiagramm, welches ein Verfahren zum Erfassen der grundlegenden Farbigkeit gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
• Fig. 5 ist ein Kurvendiagramm, welches ein Beispiel der Beziehung zwischen Farbton und einem Korrekturwert zeigt;
• Fig. 6 ist ein Blockschaltbild, welches eine Vorrichtung zum Bewerten eines Schrägmusterfaktors gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
• Fig. 7 ist ein Ablaufdiagramm, welches einen Prozeß zum Erfassen des Schrägmusterfaktors mit der in Fig. 6 gezeigten Vorrichtung zeigt;
• Fig. 8 ist ein Kurvendiagramm, welches ein Beispiel eines Sättigungshistogramms zeigt;
• Fig. 9 ist ein Diagramm, welches ein farbiges Muster zeigt, das auf einen Farbmatrixspeicher geschrieben wird, wenn der Schrägmusterfaktor groß ist;
• Fig. 10 ist ein Diagramm, welches ein farbiges Muster zeigt, das auf den Farbmatrixspeicher geschrieben wird, wenn der Schrägmusterfaktor klein ist;
• Fig. 11 ist ein Blockschaltbild, welches eine Vorrichtung zum Bewerten eines Randstreifenmusterfaktors gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht;
• Fig. 12 ist ein Ablaufdiagramm, welches einen Prozeß zum Erfassen des Randstreifenmusterfaktors mit der in Fig. 11 dargestellten Vorrichtung zeigt;
• Fig. 13 ist ein Diagramm zur Erläuterung der Richtungen für das Integrieren des Inhaltes jeder der Farbmatrixspeicher und der damit erhaltenen X- und Y-integrierten Zählungen;
• Fig. 14 ist ein Kurvendiagramm, welches ein Beispiel einer Gewichtungsfunktion für die integrierten Zählungen zeigt;
• Fig. 15 ist ein Kurvendiagramm, welches integrierte Sättigung zeigt und zum Erläutern eines Verfahrens für die Bestimmung von Rändern A und B eines Streifenmusters dient;
• Fig. 16 ist ein Diagramm zur Erläuterung einer Operation zum Anwenden der integrierten Sättigung auf einen Tiefpaßfilter;
• Fig. 17 ist ein Blockschaltbild, welches eine Vorrichtung zum Bewerten eines Mittenstreifenmusterfaktors gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
• Fig. 18 ist ein Ablaufdiagramm, welches einen Prozeß zum Erfassen des Mittenstreifenmusterfaktors mit der in Fig. 17 dargestellten Vorrichtung zeigt;
• Fig. 19 ist ein Kurvendiagramm, welches ein Beispiel einer Gewichtungsfunktion für die integrierten Zählungen zeigt;
• Fig. 20 ist ein Kurvendiagramm, welches ein Beispiel einer Gewichtungsfunktion für die integrierte Sättigung zeigt;
• Fig. 21 ist ein Blockschaltbild, welches eine Vorrichtung zur allgemeinen Bewertung von Farbwiedergabefehlern gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht; und
• Fig. 22 ist ein Blockschaltbild, welches ein weiteres Beispiel der allgemeinen Vorrichtung zum Bewerten von Farbwiedergabefehlern darstellt.
Detaillierte Erläuterung des bevorzugten Ausführungsbeispiels [Erstes Ausführungsbeispiel]
• Fig. 1 stellt in Blockform eine Vorrichtung zum Bewerten eines Farbbildsignales dar, mit der die grundlegende Farbigkeit unter Nutzung eines Farbbildsignalbewertungsverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung beurteilt wird. Die hier erwähnte grundlegende Farbigkeit ist ein Maß für die Bewertung eines Farbwiedergabefehlers einer Abbildung, die auf dem Anzeigeschirm einer Farb-Kathodenstrahlröhre durch monochromatische Rot-, Grün- und Blausignale von einem über seine gesamte Bildempfangsfläche mit genormtem, weißem, musterlosem Licht gleichmäßig bestrahlten Bildsensor erzeugt wird und die ganz schwach in einer gewissen Farbe ganz oder teilweise gefärbt ist.
• In Fig. 1 ist mit Bezugszeichen 10 eine Farbbildsignalquelle bezeichnet, die vom Ausgang eines Farbbildsensors, beispielsweise eines Farb-CCD erhalten wird. Die Farbbildsignalquelle 10 kann aus Ausgaben 10R, 10G und 10B zusammengesetzt sein, die durch Umwandeln von R-, G- und B-Signalen des Farbbildsensors in digitale Form mittels A/D-Umsetzern erhalten werden, oder sie kann aus Speichern 10R, 10G und 10B zusammengesetzt sein, in denen jeweils derartige digitale Signale für ein Bildfeld gespeichert sind.
• Dieses Ausführungsbeispiel wird für den Fall beschrieben, daß die Farbbildsignalquelle 10 aus den Speichern 10R, 10G und 10B besteht. Hierbei wird ein Farbbildsignal, das zum Beispiel durch gleichmäßiges Aufbringen von ungemustertem, standardisiertem weißem Licht über die gesamte Bildaufnahmefläche eines Farbbildsensors erzeugt wird, in monochromatische Rot-, Grün- und Blausignale getrennt (nachfolgend einfach als R-, G- und B-Signale bezeichnet), und durch A/D-Umsetzung der monochromatischen Signale erhaltene R-, G- und B-Bildsignaldaten werden in den entsprechenden drei Speichern 10R, 10G und 10B gespeichert.
• Die aus der Farbbilddatenquelle 10 entnommenen Farbbilddaten R, G und B werden an einen HLS-Transformationsteil 20 gegeben, in welchem sie in Farbtonbilddaten H, Helligkeitsbilddaten L und Sättigungsbilddaten S transformiert werden.
• Die Farbtonbildinformation H wird durch Winkel von 0º bis 360º wiedergegeben. So geben zum Beispiel Winkel von 0º bis 30º und von 330º bis 360º rot wieder; 30º bis 90º geben gelb wieder; 90º bis 150º geben grün wieder; 170º bis 210º geben Zyan wieder; 210º bis 270º geben blau wieder; und 270º bis 330º geben Magentarot wieder. Die jeweiligen Farben können manchmal durch 12 Bits umfassende Zahlen klassifiziert sein.
• Die Helligkeit gibt das Leuchten der angezeigten Abbildung wieder, und die Sättigung steht für die Lebendigkeit der Farbe, ausgedrückt werden beide jeweils durch einen Wert der von 0 bis 1.0 reicht. Ein Algorithmus zum Berechnen des Farbtons H, der Helligkeit L und der Sättigung S einer aus den Signalen R, G und B zusammengesetzten Farbe anhand des Pegels dieser Signale, das heißt ein HLS-Transformationsalgorithmus ist allgemein bekannt und wird deshalb hier nicht beschrieben. Die HLS-Transformation kann durch eine HSV-Transformation oder dergleichen ersetzt werden, die dem etwa gleichwertig ist.
• Die im HSL-Transformationsteil 20 erhaltenen Farbtonbilddaten H, Helligkeitsbilddaten L und Sättigungsbilddaten S eines Bildfeldes werden in Farbton-, Helligkeits- und Sättigungsbildspeichern 30H, 30L bzw. 30S gespeichert.
• Zur Bewertung der grundlegenden Farbigkeit gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung sind weder der Farbtonbildspeicher 30H, noch der Helligkeitsbildspeicher 30L nötig, weil nur die im Sättigungsbildspeicher 30S gespeicherten Sättigungsbilddaten S benutzt werden.
• Wie aus dem Ablaufdiagramm der Fig. 2 hervorgeht, unterteilt ein Rechenteil 31 im Schritt S&sub1; die Sättigungsbilddaten S im Sättigungsbildspeicher 30S in Blöcke KB, die jeweils aus m · n Bildelementen bestehen, und im Schritt S&sub2; liest der Rechenteil 31 die Sättigungsbilddaten S für jeden Block und berechnet die mittlere Sättigung in jedem Block KB. Im Schritt S&sub3; wird bestimmt, ob die Sättigungsbilddaten für alle Blöcke gelesen wurden oder nicht, wenn sie nicht gelesen wurden, kehrt das Verfahren zum Schritt S&sub2; zurück. Auf diese Weise wird der Prozeß für den gesamten Flächenbereich des Bildes ohne Überlappen der Blöcke KB durchgeführt. Die Zahl der Bildelemente m · n für jeden Block KB ist anfangs zum Beispiel etwa 10 · 10.
• Danach wird im Schritt S&sub4; von den mittleren Sättigungswerten im Bildfeld ein maximaler Wert extrahiert und gespeichert. Im Schritt S&sub5; wird bestimmt, ob die Größe des Blocks KB einen vorherbestimmten Wert überschritten hat oder nicht, wenn das nicht der Fall ist, wird im Schritt S&sub6; die Blockgröße m · n so geändert, daß m = m + K&sub1; und n = n + K&sub2;. Dann kehrt das Verfahren zum Schritt S&sub1; zurück, und in den Schritten S&sub2; und S&sub3; wird die mittlere Sättigung jedes Blocks erneut über das gesamte Bildfeld des Bildes erhalten, woraufhin eine maximale mittlere Sättigung extrahiert wird.
• Wie oben beschrieben, wird bei jeder Änderung der Größe des Blocks KB die mittlere Sättigung jedes Blocks KB über den gesamten Flächenbereich des Bildes erhalten und ein maximaler mittlerer Sättigungswert für das Bildfeld in den Schritten S&sub1; bis S&sub5; extrahiert und gespeichert.
• Wenn im Schritt S&sub5; festgelegt wird, daß die Blockgröße so wird, daß das Bildfeld einer Abbildung zum Beispiel vier Blöcke enthalten kann, geht der Prozeß zum Schritt S&sub7; über, in welchem die Summe aller bis dahin erhaltenen maximalen mittleren Sättigungswerte berechnet wird, und der Rechenteil 31 gibt die Summe als grundlegende Farbigkeit Ts aus.
• Da die Blockgröße, wie oben erwähnt, allmählich geändert wird, bietet ein gewisses farbiges örtliches Muster beispielsweise einen festen maximalen mittleren Sättigungswert, bis die Blockgröße etwa die gleiche Größe erreicht wie das farbige Muster, und wenn die Blockgröße die Größe des farbigen lokalen Musters übersteigt, nimmt die mittlere Sättigung des das örtliche farbige Muster enthaltenden Blocks allmählich ab. Andererseits bietet die grundlegende Farbigkeit über das gesamte Bild hinweg eine im wesentlichen konstante maximale mittlere Sättigung entsprechend ihrer Stärke oder Intensität, und das unabhängig von der Änderung der Block größe. Deshalb kann bestimmt werden, daß je kleiner die Summe der maximalen mittleren Sättigungswerte Ts ist, um so geringer ist die grundlegende Farbigkeit, ausgedrückt als Größe und Intensität des farbigen Musters.
• Fig. 3 zeigt ein Kurvendiagramm, in welchem die maximalen mittleren Sättigungswerte des Blocks KB für jeweilige Blockgrößen anhand von Meßdaten für verschiedene Farbbildsensoren A bis F aufgetragen sind. Die im Schritt S&sub6; erhaltene Summe der maximalen mittleren Sättigungswerte Ts gibt den Flächenbereich wieder, der von jeder der Kurven A bis einschließlich F und der horizontalen Koordinatenachse umgeben ist. Es besteht die Tendenz, daß die untersuchten Farbbildsensoren gut sind, wenn sie Kurven ergeben, die nahe bei einer monotonen abnehmenden Funktion liegen, das heißt wenn die maximale mittlere Sättigung mit zunehmender Blockgröße m oder n rasch abnimmt, wie durch die Kurven A, B und C angedeutet. Auf der anderen Seite taugen die Farbbildsensoren nichts, wenn ihre Kurven so verlaufen, wie durch die Kurven D, E und F angedeutet.
• Wie oben schon beschrieben, wird gemäß der vorliegenden Erfindung die Sättigungsbildinformation in die Blöcke KB aufgeteilt, für jeden Block wird die mittlere Sättigung berechnet, für jede Blockgröße wird der maximale mittlere Sättigungswert für das Bildfeld erhalten, die so erhaltenen maximalen mittleren Sättigungswerte werden akkumuliert, und der akkumulierte Wert wird als grundlegende Farbigkeit bereitgestellt. Die grundlegende Farbigkeit wird mit einem Kriterium der Qualität von Farbbildsensoren verglichen, und je nach dem, ob die grundlegende Farbigkeit niedriger oder höher ist als das Kriterium, wird bestimmt, ob sie gut oder nicht gut sind. Es wird also unzweideutig bestimmt. Dementsprechend kann eine zuverlässigere Qualitätsprüfung erzielt werden als mit einer visuellen Inspektion, und die Prüfung kann automatisch durchgeführt werden. Das ermöglicht eine größere Anzahl von Vorrichtungen in kürzerer Zeit, und damit wird eine Arbeitsersparnis erzielt.
• Gemäß Vorstehendem endet das Verfahren, wenn die Blockgröße bis auf 1/4 reduziert ist; aber die Blockgröße ist in diesem Fall nicht hierauf speziell beschränkt, sondern kann auch auf einen willkürlichen Wert festgesetzt werden. Außerdem sind die Blöcke als einander nicht überlappend beschrieben worden; aber die gleichen Ergebnisse könnten auch dann erhalten werden, wenn die Blöcke einander überlappen.
• Es ist ohne weiteres zu verstehen, daß die vorliegende Erfindung nicht nur für die Prüfung von Halbleiterfarbbildsensoren anwendbar ist, sondern auch als Verfahren und Vorrichtung zum Bewerten von Farbbildsignalen.
[Zweites Ausführungsbeispiel]
• Bei dem oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nur die Sättigungsinformation zur Bestimmung der grundlegenden Farbigkeit herangezogen, um die Anwesenheit oder Abwesenheit eines Farbwiedergabefehlers zu bestimmen. Die menschliche Farbempfindlichkeit unterscheidet sich mit den Farben, und die Reproduzierbarkeit von Farben streut aufgrund von unterschiedlichen Eigenschaften von Farbfiltern, mit denen die Bildsensoren beschichtet sind. Entsprechend dem Modell des benutzten Farbbildsensors wird nämlich eine spezifische Farbe mehr hervorgehoben oder weniger betont.
• Bei der Bestimmung des Vorhandenseins oder Fehlens eines Farbwiedergabefehlers allein anhand des Sättigungswertes besteht die Möglichkeit, selbst dann "Farbschattierung vorhanden" zu bestimmen, wenn der Sättigungswert groß ist, weil in einer Farbe ein Farbwiedergabefehler vorhanden ist, für die das menschliche Auge nicht so empfindlich ist.
• Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird eine grundlegende Farbigkeit ohne den obigen Fehler als Maßnahme für die Bewertung eines Farbwiedergabefehlers festgestellt. Hierzu wird der beim ersten Ausführungsbeispiel nicht benutzte Farbtonbildspeicher 30H in Fig. 1 herangezogen, und die aus dem Farbtonbildspeicher 30H gelesenen Farbtonbilddaten werden dem Rechenteil 31 zur Verfügung gestellt, wie mit der gestrichelten Linie in Fig. 1 angedeutet.
• Wenn gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die mittlere Sättigung jedes Blocks KB im Sättigungsbildspeicher 30S im Schritt S&sub2; des Ablaufdiagramms gemäß Fig. 2 erhalten wird, werden aus dem Farbtonbildspeicher 30H Farbtonwerte an Pixelpositionen entsprechend den den Block KB bildenden Bildelementen gelesen, es werden Farbkorrekturwerte anhand der gelesenen Farbtonwerte errechnet und zur Korrektur der Sättigungswerte der den Block KB bildenden Bildelemente benutzt, und die derartig korrigierten Sättigungswerte werden gemittelt, um dadurch die mittlere Sättigung des Blocks KB zu berechnen. In Fig. 4 ist der Ablauf dieses Verfahrens dargestellt. Im Schritt S&sub2;&sub1; werden die Sättigungswerte der jeden Block KB bildenden m · n Pixel aus dem Sättigungsbildspeicher 30S gelesen, und gleichzeitig werden aus dem Farbtonbildspeicher 3OH an den entsprechenden Pixelpositionen die Farbtonwerte H gelesen. Im Schritt S&sub2;&sub2; werden Farbkorrekturwerte F aus den Farbtonwerten H erhalten.
• Der Farbkorrekturwert F im Schritt S&sub2;&sub2; wird zum Beispiel durch folgende Gleichung gegeben
• F = A&sub0; + Ai cos(i · H + Bi) ...(1)
• worin A&sub0;, Ai und Bi Koeffizienten sind. Fig. 5 zeigt die Kurve des Farbkorrekturwertes F für den Fall, daß h = 2, A&sub0; = 2.0, A&sub1; = 1.0, A&sub2; = 0.5, B&sub1; = 10 und B&sub2; = 300. Durch entsprechende Wahl der Werte h, A&sub0;, Ai und Bi kann die in Fig. 5 gezeigte Korrekturkurve auf eine gewünschte Kurve eingestellt werden.
• Im Schritt S&sub2;&sub3; wird der Sättigungswert S mit dem Farbkorrekturwert F multipliziert, um eine korrigierte Sättigung zu erhalten. Im Schritt S&sub2;&sub4; wird der korrigierte Sättigungswert zum Berechnen der mittleren Sättigung jedes Blocks KB benutzt.
• Nachdem die mittlere Sättigung jedes Blocks KB der Blockgröße m · n über das gesamte Bildfeld wie in den Schritten S&sub2; und S&sub3; gemäß Fig. 2 berechnet wurde, wird ein maximaler mittlerer Sättigungswert im Schritt S&sub4; ausgewählt, und im Schritt S&sub5; werden solche in den Schritten S&sub1; bis S&sub5; erhaltenen maximalen mittleren Sättigungswerte addiert. Statt alle maximalen mittleren Sättigungswerte zur gleichen Zeit im Schritt S&sub6; zu addieren, können sie auch einzeln nacheinander im Schritt S&sub4; addiert werden.
• Die das Ergebnis der Addition bildende grundlegende Farbigkeit Ts wird auf Anforderung mit einem Bezugswert verglichen. Eine grundlegende Farbigkeit oberhalb des Bezugswertes bedeutet nicht gut, und eine grundlegende Farbigkeit unterhalb des Bezugswertes bedeutet gut.
• Wie oben beschrieben, wird gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beim Erhalten der mittleren Sättigung der Sättigungswert an jedem Pixel mit einem Farbkorrekturwert korrigiert, der vom Farbtonwert an der Pixelposition erhalten wurde, wodurch es möglich ist, die Entscheidung in Übereinstimmung mit der menschlichen Farbempfindlichkeit oder der Charakteristik des an der Vorderseite des Bildsensors angebrachten Farbfilters zu treffen.
• Da der Farbkorrekturwert F durch die Wahl des Wertes h aus der Gleichung (1) für jede Farbe auf einen gewünschten Wert gesetzt werden kann, wie Fig. 5 zeigt, kann das Kriterium für jede Farbe entsprechend den Farbcharakteristiken des Farbsignals der der Prüfung unterzogenen Vorrichtung festgesetzt werden. Dementsprechend kann ein gestreiftes Muster in einer Farbe, die für die menschliche Farbempfindlichkeit nicht so stark ist, selbst dann als vernachlässigbar erklärt werden, wenn sein mittlerer Sättigungswert groß ist, und ein gestreiftes Muster einer blassen Farbe, die aber leicht bemerkt wird, kann als nicht tauglich erklärt werden. Das ermöglicht es beispielsweise Herstellern von ladungsgekoppelten Vorrichtungen, Farbbildsensoren nach ihren eigenen Kriterien zu klassifizieren.
• Zwar wird gemäß der obigen Beschreibung der Farbkorrekturwert für jedes Bildelement berechnet; aber es ist auch möglich, ein Verfahren anzuwenden, bei dem der Farbtonbildspeicher 30H auch in Blöcke KB unterteilt ist, wie das beim Sättigungsbildspeicher 30S der Fall ist, und der Farbkorrekturwert F wird aus der mittleren Sättigung jedes Blocks KB durch Benutzung der Gleichung (1) erhalten.
• Es ist ebenfalls möglich, eine Anordnung zu verwenden, bei der die Kurven für die Bestimmung des Farbkorrekturwertes F im voraus in einem Speicher abgelegt sind, und eine Kurve mit unterschiedlichen Charakteristiken nach Bedarf aufgerufen wird, um den Farbtonwert in den Farbkorrekturwert umzuwandeln.
[Drittes Ausführungsbeispiel]
• Fig. 6 zeigt in Form eines Blockschaltbildes eine Vorrichtung zur Bewertung eines Farbbildsignales, mit der ein schräges, gestreiftes Muster gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgewertet wird.
• Mit Bezugszeichen 10 ist in Fig. 6 eine Farbbildsignalquelle bezeichnet, bei der es sich um die Ausgabe eines Farbbildsensors, beispielsweise eines Farb-CCD wie im Fall von Fig. 1 handelt. Es wird zum Beispiel der gesamte Flächenbereich der Bildempfangsfläche des Farbbildsensors mit normalem, weißem Licht bestrahlt. Infolgedessen gibt die Farbbildsignalquelle 10 die Rot-, Grün- und Blau-Signale R, G und B getrennt voneinander ab.
• Die entsprechenden monochromatischen Signale R, G und B, welche die Farbbildsignalquelle 10 abgibt, werden vom HLS-Transformationsteil 20 in Farbtonbilddaten und Sättigungsbilddaten transformiert.
• Die Farbtonbilddaten H und die Sättigungsbilddaten S eines Bildfeldes, die auf die genannte Weise vom HLS-Transformationsteil erhalten wurden, werden im Farbtonbildspeicher 30H bzw. im Sättigungsbildspeicher 30S gespeichert. Läßt man die Anzahl aller ein Bildfeld ausmachenden Bildelemente durch N darstellen, dann werden N Posten Farbtonbilddaten H und N Posten Sättigungsbilddaten S in die Speicher 30H und 30S eingegeben. Fig. 6 zeigt eine Anordnung, bei der auch die Helligkeitsbilddaten L erhalten werden. Die Helligkeitsbilddaten L werden im Helligkeitsbildspeicher 30L gespeichert.
• Für die Bewertung des Farbbildsignales werden nur diejenigen der im Speicher 30S gespeicherten Sättigungsdaten herangezogen, die oberhalb eines Bezugswertes liegen. Als Sättigungsbezugswert kann der mittlere Sättigungswert pro Pixel für alle im Speicher 30S gespeicherten Sättigungsdaten, ein durch Multiplizieren des mittleren Sättigungswertes mit einem festen Koeffizienten erhaltener Wert oder ein gewisser Wert benutzt werden, der 0 oder größer als 0 und unbeachtlich der Sättigungsdaten S vorherbestimmt ist. Wenn der Bezugswert 0 ist, müssen alle Posten Sättigungsdaten S einer Bewertung unterzogen werden. Hier folgt der Rechenteil 31 dem Ablaufdiagramm der Fig. 7, um den Bezugswert der Sättigung anhand des Sättigungsmodus zu bestimmen und legt den Schrägstreifenmusterfaktor anhand von Korrelationskoeffizienten von Pixelpositionen, wo die Sättigung höher ist als der Bezugswert, fest.
• Im Schritt S&sub1; wird die Sättigungsbildinformation aus dem Sättigungsbildspeicher 30S gelesen, um ein Histogramm zu erhalten, aus dem ein Moduswert der Sättigung oder der häufigste Pegel im Histogramm erhalten wird. Fig. 8 zeigt ein Beispiel des Histogramms von Sättigungsbilddaten. Das Histogramm kann durch Dividieren der Sättigungsbreite 0 bis 1.0 in beispielsweise eintausend gleiche Abschnitte und durch Berechnen der Anzahl Pixel in jedem Sättigungsabschnitt erhalten werden. Die Mittensättigung in jedem Sättigungsabschnitt kann als die den Abschnitt wiedergebende Sättigung benutzt werden. Bei diesem Beispiel ist ein Sättigungswert Sm gezeigt, der den Wert höchster Frequenz wiedergibt (nachfolgend als ein Moduswert bezeichnet).
• Im nächsten Schritt S&sub2; wird der Sättigungsmoduswert Sm mit einem vorherbestimmten Verhältnis p multipliziert, um den Sättigungsbezugswert Sr zu erhalten. Dieses Beispiel wird unter Bezugnahme auf den Fall beschrieben, bei dem das vorherbestimmte Verhältnis p 0.5 ist.
• Im Schritt S&sub3; werden Pixel mit einer Sättigung oberhalb des Sättigungsbezugswertes Sr aus dem Speicher 30S gelesen. Ferner werden die Farbtonbilddaten H aus dem Farbtonbildspeicher 30H unter Verwendung jeder der Adressen von Pixeln gelesen, bei denen die Sättigung oberhalb der Bezugssättigung Sr liegt. Über die durch die Farbtonbilddaten H wiedergegebene Farbe entscheidet ein Farbentscheidungsteil 32, und es wird an der entsprechenden Adresse eine "1" in denjenigen der Farbmatrixspeicher 40R bis 40M eingegeben, der der vom Farbentscheidungsteil 32 identifizierten Farbe entspricht. An den anderen Pixelpositionen entsprechenden Adressen werden Nullen gehalten. Infolgedessen werden in jedem der Farbmatrixspeicher 40R bis 40M Einser an Pixelpositionen gespeichert, wo der Sättigungswert größer ist als der Bezugswert Sr = 0.5 Sm. Die den Farbmatrixspeichern 40R, 40G, 40B, 40Y, 40C und 40M entsprechenden Farben sind Rot für 40R, Grün für 40G, Blau für 40B, Gelb für 40Y, Zyan für 40C und Magentarot für 40M.
• Als nächstes wird im Schritt S&sub4; ein Korrelationskoeffizient r der X- und Y-Koordinaten von Pixelpositionen, an denen in den Farbmatrixspeicher Einser eingegeben wurden, für jede Farbe, das heißt für jede der sechs Farben bei diesem Beispiel erhalten. Der Korrelationskoeffizient r ergibt sich aus folgenden Gleichungen:
• r = σxy/σx·σy ...(2)
• σxy = 1/n (xi - )(yi - ) ...(5)
• Hier ist (xi, yi) die Pixelposition, wo "1" gespeichert ist, n ist die Zahl solcher Pixelpositionen und x und y sind mittlere Werte von xi und yi (wo i = 1, ... n).
• Für die Korrelationskoeffizienten r für die sechs Farben werden die absoluten Werte erhalten. Die absoluten Werte werden nachfolgend durch R wiedergegeben. Der absolute Wert R ist groß, wenn die Pixelpositionen, an denen in jedem der Farbmatrixspeicher 40R bis 40M Einser gespeichert wurden, so verteilt sind, daß sie ein schräges Muster bilden, wie in Fig. 9 gezeigt. Wenn andererseits die Pixelpositionen, an denen Einser gespeichert wurden, vereinzelt sind, wie in Fig. 10 gezeigt, ist der absolute Wert klein.
• Im Schritt S&sub5; wird die Anzahl der Pixel n an denen in jeden der Farbmatrixspeicher 40R bis 40M Einser eingegeben wurden, durch die Gesamtanzahl N der Pixel eines Bildfeldes dividiert, um die Pixelzahl n zu normalisieren, wobei der normalisierte Wert K = n/N erhalten wird. Mit dieser Normalisierung soll eine Farbbewertung für Bildsensoren mit unterschiedlichen Zahlen von Bildelementen ermöglicht werden.
• Im Schritt S&sub6; werden die Werte R und K für jede Farbe und ein Schrägstreifenmusterfaktor I = R · K für jede Farbe erhalten. Im nächsten Schritt S. wird ein maximaler der Schrägstreifenmusterfaktoren I der entsprechenden Farben erfaßt, und der maximale Schrägstreifenmusterfaktor als repräsentativer Schrägstreifenmusterfaktor Im des Farbbildsignals bereitgestellt. Als Alternative kann ein mittlerer Wert der Schrägstreifenmusterfaktoren all jener Farben als der repräsentative Schrägstreifenmusterfaktor Im herangezogen werden. Der Rechenteil 31 gibt den so definierten repräsentativen Schrägstreifenmusterfaktor Im aus. Wenn zum Beispiel der repräsentative Schrägstreifenmusterfaktor Im größer ist als ein vorherbestimmter Wert, kann bestimmt werden, daß der der Prüfung unterzogene Bildsensor nichts taugt.
• Bei der Berechnung im Schritt S&sub6; kann der Schrägstreifenmusterfaktor I = R · K auch für jede Farbe gewichtet werden. Das bedeutet, daß Farben als lebhafte und ruhige Farben klassifiziert werden können. Aus diesem Grund wird es für vernünftig gehalten, unterschiedliche Kriterien für entsprechende Farben zu benutzen, indem die Schrägstreifenmusterfaktoren I lebhafter Farben mit großen Gewichtungskoeffizienten W multipliziert werden. Der Gewichtungskoeffizient W kann zum Beispiel auf 1.0 für Rot, R und Magenta M auf 0.75 für Grün G und Gelb Y und 0.5 für Zyan C und Blau B gesetzt werden.
• So kann ein maximaler oder mittlerer Wert, der durch Multiplizieren der Schrägstreifenmusterfaktoren I der entsprechenden Farben mit den Gewichtungskoeffizienten W erhalten wurde, als der repräsentative Schrägstreifenmusterfaktor Im bestimmt werden, mit dessen Hilfe die Wahrnehmungsempfindlichkeit für die lebhaften Farben gefördert werden kann.
• Wie oben beschrieben, kann der Farbwiedergabefehler, der in dem Farbbildsignal enthalten ist und als Schrägstreifenmuster im reproduzierten Bild erscheint, mechanisch, nicht künstlich entdeckt werden. Dementsprechend kann das Farbbildsignal vom Farbbildsensor in kurzer Zeit ausgewertet werden. Das erlaubt die Prüfung einer großen Anzahl von Farbbildsensoren in kurzer Zeit und erspart folglich Arbeit. Da die Bewertung nicht streut, kann die Prüfung außerdem mit hoher Zuverlässigkeit erfolgen.
• Während gemäß Obigem die sechs Farben, das heißt Rot, Grün, Blau, Gelb, Zyan und Magentarot benutzt werden, ist leicht einzusehen, daß die vorliegende Erfindung nicht besonders auf diese sechs Farben begrenzt ist, sondern ebenso für eine Prüfung unter Verwendung von drei bis zu 12 Farben unter Einschluß von Rot, Grün und Blau anwendbar ist.
• Als nächstes wird unter Hinweis auf die Fig. 11 bis 16 eine Vorrichtung zum Bewerten eines Farbbildsignals beschrieben, mit der vertikale und seitliche Streifen in Umfangsteilen des Bildes unter Verwendung des Farbbildsignalbewertungsverfahrens immer noch gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgewertet werden. Wie in Fig. 11 gezeigt, besitzt die Vorrichtung eine Anordnung, bei der Farbsättigungsspeicher 50R bis 50M entsprechend den jeweiligen Farben mit dem Rechenteil 31 in der in Fig. 6 dargestellten Vorrichtung verbunden sind. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel wird die gesamte Bildempfangsfläche eines nicht gezeigten Bildsensors zum Beispiel mit standardisiertem weißem Licht ohne jegliches Muster bestrahlt. Wie im Fall von Fig. 6 werden die monochromatischen Signale R, G und B für Rot, Grün und Blau von der Farbbildsignalquelle 10, bei der es sich um die Ausgabe des Bildsensors handelt, vom HLS-Transformationsteil 20 in Farbtonbilddaten H, Helligkeitsbilddaten L und Sättigungsbilddaten S transformiert, die in den Speichern 30H, 30L bzw. 30S gespeichert werden.
• Wie im Fall von Fig. 6 werden die Sättigungsbilddaten S aus dem Sättigungsbildspeicher 30S gelesen, um ein Histogramm der Sättigung zu erhalten, von dem dann ein Moduswert Sm der Sättigung oder der häufigste Pegel im Histogramm erhalten wird. Der Sättigungsmoduswert Sm wird zur Bestimmung der Bezugssättigung Sr in der gleichen Weise wie im Fall von Fig. 6 benutzt, und die Positionen oder Adressen von Pixeln, wo die Werte der Sättigungsbilddaten im Speicher 30S größer sind als die Sättigungsbezugswerte werden dem Farbentscheidungsteil 31 zur Verfügung gestellt. Der Farbentscheidungsteil 31 identifiziert die Farben, die jenen Posten der Farbtonbilddaten im Speicher 30H entsprechen, die den obigen Adressen entsprechen, und wählt die Farbmatrixspeicher 40R bis 40M der entsprechenden Farben demgemäß aus und gibt eine "1" an jeder der entsprechenden Adressen ein, wie im Fall von Fig. 6. Infolgedessen werden auf den Sättigungsbilddaten beruhende rote Abbildungsdaten, deren Werte größer sind als der Sättigungsbezugswert Sr im Speicher 40R gespeichert. Ähnliche Bilddaten werden auch in den Speichern 406 bis 40M gespeichert.
• Außerdem führt der Rechenteil 31, wie Fig. 12 zeigt, folgenden Prozeß unter Verwendung der im Sättigungsbildspeicher 30S und den Farbmatrixspeichern 40R bis 40M gespeicherten Daten durch.
• Schritt S&sub1;: Angenommen, die Bildgröße sei durch Pixelzahlen Nx und Ny in Richtung der x- und y-Achse wiedergegeben. Dementsprechend wäre N = Nx · Ny.
• Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung sind X- und Y-Register 40x und 40y im Zusammenhang mit jedem der Farbmatrixspeicher 40R bis 40M vorgesehen, wie zum Beispiel in Fig. 13 dargestellt, in der die X- und Y-Register 40x und 40y im Zusammenhang mit dem Farbmatrixspeicher 40R dargestellt sind. Die Anzahl der Pixel, in denen jeweils eine "1" in jeder Spalte und jeder Reihe jedes Farbmatrixspeichers gespeichert ist, werden vom Rechenteil 31 integriert oder in Y- bzw. X-Richtung gezählt, um Nx integrierte Werte Cx und Ny integrierte Werte Cy zu erhalten.
• Diese integrierten Werte Cx und Cy werden in den X- und Y-Registern 40x und 40y gespeichert. Diese integrierten Werte werden nachfolgend als integrierte Zählungen bezeichnet. Um die Bewertung eines gestreiften Musters in X- und Y-Richtung zu vergleichmäßigen, werden die Nx integrierten Zählungen Cx jeweils mit Nx/Ny, oder die Nx integrierten Zählungen Cy jeweils mit Ny/Nx multipliziert. In der folgenden Beschreibung wird eine solche normalisierte integrierte Zählungen als Cx für die X-Achse benutzt. Die obige Verarbeitung wird für jeden der Farbmatrixspeicher 40R bis einschließlich 40M durchgeführt.
• Schritt S&sub2;: Gemäß diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung werden die integrierten Zählungen Cx (normalisiert) und Cy, die in die im Zusammenhang mit jedem Farbmatrixspeicher vorgesehenen X- und X-Register 40x und 40y geladen wurden, einer Gewichtung unterzogen, wie in Fig. 14 gezeigt, um Streifen im Umfangsbereich des Bildes festzustellen und zu bewerten. Im vorliegenden Fall wird die integrierten Zählungen an denjenigen Bereichen jedes der Register 40x und 40y, die sich vom einen oder anderen derselben um eine Länge von beispielsweise 1/10 der jedes Registers erstrecken, unter Benutzung eines Teils einer Kosinusfunktion gewichtet, die als invertiertes Tucky 80% Fenster bezeichnet wird. Durch diese Gewichtung erhält man im Umfangsbereich des Bildes eine Wahrnehmungsempfindlichkeit.
• Schritt S&sub3;: Der Rechenteil 31 erfaßt Positionen Xm und Ym maximaler Zählungen der integrierten Zählungen Cx und Cy für jede Farbe.
• Schritt S&sub4;: Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung werden die Sättigungsdaten, die denjenigen Pixelpositionen in jedem der Farbmatrixspeicher 40R bis 40M entsprechen, an denen die Einser gespeichert wurden, aus dem Sättigungsbildspeicher 30S gelesen und in jeden der entsprechenden Farbsättigungsspeicher 50R bis 50M an den entsprechenden Pixelpositionen eingegeben. Jedem der Farbsättigungsspeicher 50R bis 50M zugeordnet sind X- und Y-Register 50x und 50y vorgesehen, und Sättigungswerte in jedem Speicher werden in der X- und y- Richtung integriert, um Nx integrierte Werte Sx und Ny integrierte Werte Sy zu erhalten. Diese integrierten Werte werden nachfolgend als integrierte Sättigungswerte bezeichnet.
• Die integrierten Sättigungswerte Sx und Sy werden in den X- und Y-Registern 50x und 50y gespeichert. Wie im Fall der oben genannten integrierten Zählungen Cx werden die integrierten Sättigungswerte Sx durch Multiplikation mit Nx/Ny normalisiert. In der nachfolgenden Beschreibung werden die normalisierten integrierten Sättigungswerte als Sx herangezogen. Die obige Verarbeitung wird für jeden der Farbsättigungsspeicher 50R bis einschließlich 50M durchgeführt.
• Schritt S&sub5;: Die integrierten Sättigungswerte Sx und Sy entsprechend den Positionen Xm und Ym der maximalen integrierten Zählungen Cx und Cy in jedem der Farbmatrixspeicher 40R bis einschließlich 40M werden als Sxm bzw. Sym erhalten.
• Schritt S&sub6;: Für jede Farbe an den Positionen A und B, wo die integrierten Sättigungswerte zum Beispiel 0.2-mal so groß sind wie die maximalen Werte Sxm und Sym, werden zu beiden Seiten jeder der Positionen Xm und Ym erfaßt, wo die integrierten Sättigungswerte Sxm und Sym sind. Fig. 15 zeigt dies als Beispiel für die integrierte Sättigung Sx im X-Register 50s, welches im Zusammenhang mit einem der Farbsättigungsspeicher vorgesehen ist.
• Wo die Position, an der der Sättigungswert dem 0.2-fachen des Maximalwertes entspricht, an keiner der beiden Seiten der Position Xm gefunden werden kann, das heißt wo die integrierten Sättigungswerte Sx an jener Seite alle größer sind als 0.2 Sxm, wird das Ende des X-Registers 50x an dieser Seite als die Position A oder B betrachtet. In ähnlicher Weise werden die Positionen A und B zu beiden Seiten von Ym für die integrierten Sättigungswerte Sy im Y-Register 50y definiert. Der Prozeß des Schrittes S&sub6; dient dazu, die Positionen beider Enden A und B des vertikalen oder lateralen Streifens in Breitenrichtung desselben zu definieren.
• Es wird bevorzugt, die in den X- und Y-Registern 50x und 50y gehaltenen integrierten Sättigungswerte Sx und Sy vor der Erfassung der Positionen A und B im Schritt S5 einem Tiefpaßfilter mit einer Länge 3 (eine 3-Pixel Länge) zu unterziehen, um das Rauschen zu mindern. Ein Tiefpaßfilter der Länge 3 ist beispielsweise im Fall der X-Register 50x eine Tiefpaßcharakteristik, die durch die nachfolgend erwähnte Verarbeitung erhalten wird.
• Das bedeutet, daß dort, wo die in die X-Register 50x einer bestimmten Farbe eingegebenen Daten in der Reihenfolge Sx&sub1;, Sx&sub2;, Sx&sub3;, ... Sxi(wo i = 1, ... Nx) angeordnet sind, wie in Fig. 16 gezeigt, beispielsweise drei konsekutive Posten Daten Sx(i-1), Sxi bzw. Sx(i+1) mit Gewichtungskoeffizienten W&sub1;, W&sub2; bzw. W&sub3; in Multiplizierschaltungen 12, 13 und 14 multipliziert werden und die multiplizierten Ausgaben von einem Addierer 11 addiert werden. Wenn zum Beispiel die Gewichtungskoeffizienten W&sub1;, W&sub2; und W&sub3; 0.25, 0.5 bzw. 0.25 betragen, wird die Ausgabe Sxi des Addierers 11 durch folgende Gleichung wiedergegeben:
• Sxi = 0.25Sx(i-1) + 0.5Sxi + 0.25Sx(i+1) ...(6)
• Der Wert Sxi wird berechnet für i = 1, ... Nx. Im vorliegenden Fall: Sx&sub0; = 0 und SX(Nx+1) = 0. Die errechneten Werte werden der Reihe nach in einem Hilfsregister 50a gehalten. Wenn der Wert Sxi im Register 50a für alle i-Werte erhalten ist, wird das Register 50x entsprechend dem Inhalt des Registers 50a auf den neuesten Stand gebracht. Eine abrupte Änderung im Wert zwischen den benachbarten Daten Sxi und Sx(i+1) wird durch dieses Filtern sanft gemacht. Auch die Information Sy im Y-Register 50y wird einer ähnlichen Verarbeitung unterzogen.
• Schritt S&sub7;: Die Entfernungen Dx und Dy zwischen den beiden im Schritt S&sub6; für integrierte Sättigungswerte Sx und Sy jeder Farbe erfaßten Positionen A und B, wie (nur im Zusammenhang mit Sx) in Fig. 15 gezeigt, das heißt die Breiten der vertikalen und lateralen Streifen werden bestimmt.
• Schritt S&sub8;: Die integrierten Sättigungswerte Sx und Sy zwischen den Positionen A und B werden jeweils für jede Farbe summiert. Die Summenwerte sind durch Vx und Vy wiedergegeben. Im vorliegenden Fall verhält es sich so, daß wenn Dx = 0, dann Vx = 0 und wenn Dy = 0, dann Vy = 0. Diese Werte bedeuten integrierte Werte der Sättigung S von Musterbildelementen in dem durch A und B definierten Streifen in jedem der Sättigungsspeicher 50R bis 50M. Mit anderen Worten, diese Werte bedeuten die Gesamtstärken der Sättigung der Streifen.
• Schritt S&sub9;: Die integrierten Zählungen Cx und Cy zwischen den beiden Positionen A und B werden für jede Farbe summiert und dabei die Summenwerte Kx und Ky erhalten. Wenn im vorliegenden Fall Dx = 0, dann Kx = 0, und wenn Dy = 0, dann Ky = 0. Diese Werte bedeuten jeweils den Flächenbereich des Streifens, der in der Breite durch A und B definiert ist.
• Schritt S&sub1;&sub0;: Die durch die folgenden Gleichungen gegebenen Werte αv und αh werden als Parameter des vertikalen Streifens bzw. lateralen Streifens definiert.
• αv = Vx ÷ Dx ÷ Nx · Wx
• worin: Wx = {0.5[1 + cos(2&pi; · 2Dx/Nx]}J für 0 < Dx &le; Nx/4
• und Wx = 0 für Dx < Nx/4 ...(7)
• &alpha;h = Vy ÷ DY ÷ NY · WY
• worin: Wy = {0.5[1 + cos(2&pi; · 2Dy/Ny]}J für 0 < Dx &le; Ny/4
• und Wy = 0 für Dy < Ny/4 ...(8)
• In der Gleichung (7) bedeutet (Vx + Dx) mittlere integrierte Sättigung pro einer Spalte Pixel auf dem vertikalen Streifen der Breite Dx, und dies wird in der Gleichung (7) durch Division durch die X-Richtungsgröße Nx des Anzeigebildschirms normalisiert. Der so normalisierte Wert wird in der Gleichung (7) durch eine Gewichtungsfunktion Wx gewichtet, die von Dx/Nx abhängt. Das gleiche gilt für die Gleichung (8). Übrigens ist J ein Wert von beispielsweise etwa 5.
• Schritt S&sub1;&sub1;: Da Streifen vernachlässigbar sind, wenn ihre Breiten kleiner als ein bestimmter Wert und ihre Farben nicht lebendig sind, werden die Parameter eines Streifens, dessen Breiten Dx und Dy kleiner sind als K (K = 10 zum Beispiel) gemäß folgenden Gleichungen weiter gewichtet:
• &alpha;'v = &alpha;v · {0.5[1-cos(2&pi; · Dx.2K]}L ...(9)
• &alpha;'h = &alpha;h · {0.5[1-cos(2&pi; · Dy.2K]}L ...(10)
• In den obigen Gleichungen ist L zum Beispiel ein Wert von 0.67 oder dergleichen. Durch geeignete Auswahl des Wertes L können die Werte &alpha;'V und &alpha;'h so gestaltet werden, daß sie sich 0 mit einer gewünschten Geschwindigkeit annähern, wenn die Breite des Streifens kleiner wird als der Wert K.
• Schritt S&sub1;&sub2;: Für die oben genannten maximalen integrierten Zählpositionen Xm und Ym in jedem der Farbmatrixspeicher 40R bis einschließlich 40M werden die Standardabweichungen dx und dy erhalten, die diejenigen Positionen Xj, Yk aller Pixel mit darin gespeicherter "1 " innerhalb der Streifenbreite betreffen, die wie vorstehend erwähnt bestimmt wurde. Bei den Standardabweichungen handelt es sich um modifizierte Abweichungen, die sich durch folgende Gleichungen ergeben:
• dx = nx · (xj - Xm)² · Sj² ...(11)
• dy = ny · (xk - Ym)² · Sk² ...(12)
• In den obigen Gleichungen sind Sj und Sk Sättigungswerte jedes Musterbildelements an den Positionen Xj, Yk, und nx sowie ny ist jeweils die Anzahl der Musterbildelemente mit eingespeicherter "1" innerhalb der Streifenbreiten Dx und Dy.
• Schritt S&sub1;&sub3;: Für jede Farbe werden folgende Gleichungen ausgerechnet:
• Qx = &alpha;x · dx · Kx ...(13)
• Qy = &alpha;y · dy · Ky ... (14)
• Schritt S&sub1;&sub4;: Von sechs Paaren oder insgesamt 12 Rechenergebnissen, die im Schritt S&sub1;&sub3; erhalten wurden, wird ein maximaler Wert Q max erfaßt.
• Schritt S&sub1;&sub5;: Sechs Paare Kx und Ky, die im Schritt S&sub9; erhalten wurden, werden alle addiert, um Z zu erhalten.
• Schritt S&sub1;&sub6;: Die folgende Gleichung wird ausgerechnet, um einen Umfangsstreifenmusterfaktor zu erhalten.
• Pm = Qmax · Z ...(15)
• Der Rechenteil 31 gibt den so berechneten Umfangsstreifenmusterfaktor Pm aus.
• Auf der Grundlage des wie vorstehend beschrieben erhaltenen Umfangsstreifenmusterfaktors Pm kann das Farbbildsignal ausgewertet werden. Mit anderen Worten, wenn der Wert des Umfangsstreifenmusterfaktors Pm groß ist, kann bestimmt werden, daß ein vertikales oder laterales Streifenmuster in der Nähe der Grenze des Bildschirms aufgrund eines Farbwiedergabefehlers auftritt. Dementsprechend kann die Qualität des Bildsensors daran überprüft werden, ob der Umfangsstreifenmusterfaktor Pm größer ist als ein vorherbestimmter Wert oder nicht.
• Wie oben beschrieben, ist es gemäß diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung möglich, ein Streifenmuster qualitativ zu erfassen, welche in der Nähe der Grenze auf dem Bildschirm aufgrund des Farbwiedergabefehlers erscheinen. Infolgedessen kann die Qualitätsprüfung mit größerer Zuverlässigkeit durchgeführt werden als im Fall einer visuellen Inspektion. Darüber hinaus erlaubt die Benutzung eines Rechners zum Ausrechnen des Musterfaktors eine automatische Prüfung und bringt damit gleichzeitig eine Arbeitsersparnis mit sich.
• Im obigen Ausführungsbeispiel wird die Kosinusfunktion als Kurve zur Bereitstellung der Gewichtungsfunktion herangezogen; es kann aber auch eine polygonale Linienfunktion angewandt werden. Es ist ersichtlich, daß die Länge des Tiefpaßfilters nicht auf genau "3" begrenzt ist.
• Als nächstes wird unter Hinweis auf die Fig. 17 bis 20 eine Vorrichtung zum Bewerten eines Farbbildsignals beschrieben, mit der vertikale und laterale Streifen in der Nähe der Mitte des Anzeigeschirms unter Anwendung des Farbbildsignalbewertungsverfahrens immer noch gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgewertet werden. Die Vorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist grundsätzlich im Aufbau identisch mit der Vorrichtung gemäß Fig. 11, außer daß ein Histogrammeinebnungsteil 33 vorgesehen ist. Auch bei diesem Bewertungsverfahren wird ein (nicht gezeigter) Bildsensor über seine ganze Bildempfangsfläche hinweg beispielsweise mit standardisiertem weißem Licht bestrahlt, und seine Ausgangssignale R, G und B werden als die monochromatischen R-, G- und B-Signale benutzt, die von der Signalquelle 10 in Fig. 17 bereitgestellt werden.
• Gemeinsam mit den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 6 bis 10 und Fig. 11 bis 16 hat dieses Ausführungsbeispiel auch das Verfahren, bei dem eine "1" in jeden der Farbmatrixspeicher 40S bis 40M an denjenigen Pixelpositionen eingegeben wird, die denen im entsprechenden Sättigungsspeicher entsprechen, an denen der Sättigungswert größer ist als der Sättigungsbezugswert.
• Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung wird das im Rechenteil 31 erhaltene Sättigungshistogramm dem Histogrammeinebnungsteil 33 zur Verfügung gestellt, in welchem es eingeebnet wird. Mit "Einebnung des Histogramms" ist gemeint, daß die mittlere Anzahl Pixel pro Sättigungseinheit über den gesamten Flächenbereich des Anzeigebildschirms konstant gemacht wird. Die Histogrammeinebnung hebt den Kontrast zwischen Farben, ausgedrückt als deren Lebendigkeit, hervor.
• Die im Histogrammeinebnungsteil 33 betonte Sättigungsbildinformation wird in jeden der Farbsättigungsspeicher 50R bis einschließlich 50M eingegeben, wie im Fall von Fig. 11. Unter Hinweis auf Fig. 18 soll der anschließende Prozeß im Rechenteil 31 beschrieben werden.
• Schritt S&sub1;: Die in der gleichen Weise wie zuvor im Zusammenhang mit Fig. 11 beschrieben erhaltenen integrierten Zählungen Cx und Cy werden in die Register 40x und 40y ähnlich denen in Fig. 13 eingegeben. Gemeinsam hat dieses Ausführungsbeispiel mit dem dritten Ausführungsbeispiel auch die Tatsache, daß die integrierte Zählung durch Multiplikation mit dem Bildgrößenverhältnis Nx/Ny normalisiert wird, um hierdurch den Einfluß unterschiedlicher Abbildungsgrößen in der X- und Y-Richtung zu eliminieren.
• Schritt S&sub2;: Gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung werden zum Erfassen und Bewerten eines Streifenmusters in der Mitte des Anzeigebildschirms die integrierten Zählungen Cx und Cy, die in die X- und Y-Register 40x und 40y jedes der Farbmatrixspeicher 40R bis 40M (siehe Fig. 13) eingegeben wurden, einer in Fig. 19 dargestellten Gewichtung unterzogen. Im vorliegenden Fall wird die integrierte Zählungen an denjenigen Bereichen jedes der Register 40x und 40y, die sich von einem oder dem anderen Ende derselben um eine Länge von beispielsweise 1/10 derjenigen jedes Registers erstrecken, zum Beispiel mit einem Teil einer Kosinusfunktion gewichtet, der als Turkey 80% Fenster bezeichnet wird. Durch diese Gewichtung wird eine Wahrnehmungsempfindlichkeit in der Mitte des Anzeigeschirms erhalten.
• Schritt S&sub3;: Für jeden der Farbmatrixspeicher 40R bis 40M werden die Positionen Xm und Ym der maximalen Zählungen der integrierten Zählungen Cx und Cy erfaßt.
• Schritt S&sub4;: Die in jedem der Farbsättigungsspeicher 50R bis 50M gespeicherten Sättigungswerte werden, nachdem sie der Histogrammeinebnung unterzogen wurden, in Y- und X-Richtung integriert, und die integrierten Sättigungswerte Sx und Sy werden in den im Zusammenhang mit dem Farbsättigungsspeicher vorgesehenen Registern 50x und 50y gespeichert. Wie in Fall von Fig. 12 wird der integrierte Sättigungswert Sx, der im Register 50x gespeichert ist, mit dem Verhältnis Nx/Ny multipliziert, wodurch er normalisiert wird, um den Einfluß der Bildschirmgröße auszuschalten.
• Schritt S&sub5;: Wie im Schritt S&sub5; des in Fig. 12 gezeigten Ablaufdiagramms werden die integrierten Sättigungswerte Sx und Sy entsprechend den Positionen Xm und Ym der maximalen Zählungen der integrierten Zählungen Cx und Cy in den Registern 40x und 40y für jeden der Farbmatrixspeicher 40R bis 40M als Sxm bzw. Sym erhalten. Im vorliegenden Fall wird der integrierte Sättigungswert jeder Farbe in jeder Richtung der in Fig. 20 gezeigten Gewichtung unterzogen. Die Kurve für diese Gewichtung ist eine abgewandelte Form einer Kosinusfunktion, die als ihren einen Zyklus die Längen jedes Farbsättigungsspeichers in X- und Y-Richtung benutzt, das heißt die Größen Nx und Ny des Bildschirms in der X- und Y-Richtung.
• Die in den Registern 50x und 50y für jede Farbe gespeicherten integrierten Sättigungswerte Sx und Sy werden dem Tiefpaßfilter einer Länge von beispielsweise 3 zugeführt, um das Rauschen zu verringern, wie schon zuvor im Zusammenhang mit Fig. 16 beschrieben.
• Schritt S&sub6;: Wie im Schritt S&sub6; des in Fig. 12 gezeigten Ablaufdiagramms werden die Positionen A und B, wo die integrierten Sättigungswerte zum Beispiel das 0.5-fache der maximalen Werte Sxm und Sym ausmachen, zu beiden Seiten der Positionen Xm und Ym erfaßt, wo die integrierten Sättigungswerte Sxm und Sym sind (siehe Fig. 15). Wenn eine solche Position an keiner der Seiten der Positionen Xm und Ym gefunden wird, das heißt wenn die integrierten Sättigungswerte Sx und Sy alle größer sind als 0.5 Sxm und 0.5 sym an jener Seite, werden die Enden der Register 50x und 50y an dieser Seite als die Positionen A oder B betrachtet.
• Schritt S&sub7;: Für jede Farbe wird die Entfernung zwischen den Positionen A und B, das heißt die Breiten der vertikalen und lateralen Streifen Dx und Dy erhalten.
• Schritt S&sub8;: Die integrierten Sättigungswerte Sx und Sy zwischen den Positionen A und B werden jeweils für jede Farbe summiert, um Werte Vx und Vy zu erhalten. Wenn im vorliegenden Fall Dx = 0, dann Vx = 0, und wenn Dy = 0, dann Vy = 0.
• Schritt S&sub9;: Für jede Farbe werden mittlere Werte SX und Sy der integrierten Sättigungswerte Sx und Sy in den Registern 50x und 50y erhalten. Standardabweichungen der integrierten Sättigungsdaten für die mittleren integrierten gesättigten Werte werden durch folgende Gleichungen für integrierte Sättigungsdaten Sxh und Syi erhalten, die in den Registern 50x und 50y innerhalb der Bereiche zwischen (Nx/8) + 1 bis 7 Nx/8 und zwischen (Ny/8) + 1 bis 7 Ny/8 gespeichert sind, mit Ausnahme ihrer beiden Endbereiche, zum Beispiel 1/8 der Gesamtlängen der Register.
• ex = &Sigma;(Sxh - x)² ...(16)
• ey = &Sigma;(Sti - y)² ...(17)
• Schritt S&sub1;&sub0;: Modifizierte Standardabweichungen gx und gy der Pixelpositionen in bezug auf die maximalen integrierten Zählpositionen Xm und Ym entsprechend jedem der Farbmatrixspeicher 40R bis 40M werden durch die folgenden Gleichungen für alle Pixel erhalten (deren Anzahl durch n wiedergegeben wird), die eine "1" innerhalb des zentralen Flächenbereichs des Farbmatrixspeichers haben, außer deren marginalen Bereichen an allen Seiten um eine 1 /16 ihrer Länge ausmachende Breite. Die Zahlen der Musterbildelemente im vorliegenden Fall werden durch Nx und Ny wiedergegeben.
• gx = (Xj - Xm)² /Sj² ...(18)
• gy = (Yk - Ym)²/Sk² ...(19)
• Schritt S&sub1;&sub1;: Es werden folgende Gleichungen ausgerechnet:
• Qx = Vx · ex ÷ gx ÷ n ...(20)
• Qy = Vy · ey ÷ gy ÷ n ...(21)
• Schritt S&sub1;&sub2;: Es werden folgende Gleichungen berechnet:
• Ux = Qx + Dx² · {0.5[1 + cos(2&pi; · Dx/Nx]}² ...(22)
• Uy = Qy + Dy² · {0.5[1 +cos(2&pi; · Dx/Nx]}² ...(23)
• Schritt S&sub1;&sub3;: Wenn zum Beispiel n < 2000, dann werden folgende Mittenstreifenparameter berechnet:
• &beta;x = Ux · {0.5[1-cos(&pi; · n/2000]}² ...(24)
• &beta;y = Uy · {0.5[1-cos(&pi; · n/2000]}² ...(25)
• J kann in den obigen Gleichungen zum Beispiel auf 3.67 gesetzt werden.
• Schritt S&sub1;&sub4;: Wenn die Breiten des Streifens Dx, Dy K ähneln (zum Beispiel, wenn k = 10) wie beim Schritt S&sub1;&sub1; des in Fig. 12 gezeigten Ablaufdiagramms, werden außerdem die Mittenstreifenparameter wie folgt gewichtet:
• &beta;'x = &beta;x · {0.5[1-cos(2&pi; · Dx/2K]}L ...(26)
• &beta;'y = &beta;y · {0.5[1-cos(2&pi; · Dy/2K]}L ...(27)
• In den obigen Gleichungen ist L zum Beispiel 6.6.
• Schritt S&sub1;&sub5;: Durch die oben beschriebene Verarbeitung werden insgesamt 12 Datenpaare &beta;x und &beta;y oder &beta;'x und &beta;'y erhalten. Ein mittlerer Wert Pa dieser 12 Datenposten wird als Mittenstreifenmusterfaktor benutzt. Der Rechenteil 31 gibt den so errechneten Mittenstreifenmusterfaktor Pa aus.
• Wie oben beschrieben, kann gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung der Streifenmusterfaktor quantitativ erhalten werden. Dementsprechend kann die Qualität von Farbbildsensoren mechanisch geprüft werden, und es können Produkte mit gleichförmigen Eigenschaften erhalten werden. Außerdem erfordert dieses Verfahren keinen Eingriff von Hand und ist deshalb arbeitssparend und ermöglicht eine Verringerung der Herstellungskosten von Bildsensoren.
• Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel wird der Tiefpaßfilter mit einer Länge 3 verwendet; aber die Länge kann je nach Zweckmäßigkeit ausgewählt werden. Ferner wird ein Teil der Kosinusfunktion als Gewichtungsfunktion herangezogen; aber es kann auch eine polygonale Linienfunktion oder etwas ähnliches angewandt werden.
• Wie oben beschrieben, werden mit den Farbbildsignalbewertungsverfahren gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung Farbbildsignale auf der Grundlage unterschiedlicher Arten von Farbwiedergabefehlern individuell ausgewertet. Dementsprechend ist das Überprüfen von Farbbildsensoren für alle Arten von Farbwiedergabefehlern zeitraubend, und es kann keine allumfassende Bewertung erzielt werden.
• Fig. 21 zeigt die allumfassende Farbbildsignalbewertungsvorrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Mit den Bezugszeichen 110A, 110B, 110C und 110D sind Einheiten für unterschiedliche Arten von Farbwiedergabefehlern bezeichnet. Diese Bewertungseinheiten für Farbwiedergabefehler sind die in den Fig. 1, 6, 11 bzw. 17 gezeigten, und sie geben die grundlegende Farbigkeit Ts, den Schrägstreifenmusterfaktor Im, den Randstreifenmusterfaktor Pm sowie den Mittenstreifenmusterfaktor Pa aus.
• Diese bewerteten Ausgabedaten Ts, Im, Pm und Pa werden an Multiplikationsschaltungen 111A bis 111 D angelegt, in denen sie mit Koeffizienten Ea, Eb, Ec und Ed multipliziert werden, welche in einem Speicher 112 im voraus abgelegt wurden, und die multiplizierten Ausgaben werden an einen Addierer 113 gegeben.
• Der Addierer berechnet die Gesamtsumme &Omega; der multiplizierten Ausgaben durch
• &Omega; = EaxTs + EbxIm + EcxPm + EdxPa (28)
• Die Gesamtsumme &Omega; wird einem Entscheidungsteil 114 zugeführt, in welchem sie mit einem Bezugswert verglichen wird, um zu entscheiden, ob die der Prüfung unterzogene Vorrichtung gut ist oder nicht. Das Ergebnis der Entscheidung wird auf einem Anzeigeelement 115 dargestellt.
• Das das Entscheidungsergebnis wiedergebende Signal kann auch zum Beispiel für die automatische Klassifizierung von Farbbildsensoren entsprechend der Entscheidung herangezogen werden.
• Die im Speicher 112 im voraus gespeicherten Koeffizienten Ea, Eb, Ec und Ed können im voraus experimentell erhalten werden. Durch Kombinationen dieser Koeffizienten können zum Beispiel unterschiedliche Arten von Farbbildsensoren bewertet werden. Die Koeffizienten Ea, Eb, Ec und Ed können zum Beispiel wie folgt festgesetzt werden: Ea = 1.0, Eb = 0.1, Ec = 2.0 und Ed = -1.5.
• Die Bewertungseinheiten für Farbwiedergabefehler sind nicht speziell auf die oben genannten Einheiten beschränkt. Es können natürlich auch andere Arten von Bewertungseinheiten für Farbwiedergabefehler bereitgestellt werden.
• Auch wenn die Bewertungseinheiten für Farbwiedergabefehler 110A bis 110D in Fig. 21 als den in Fig. 1, 6, 11 bzw. 17 gezeigten entsprechend erwähnt wurden, haben diese Einheiten 110A bis 110D einige ihrer Bestandteile gemeinsam, wie aus den Fig. 1, 6, 11 und 17 hervorgeht.
• Fig. 22 ist ein Funktionsblockdiagramm einer allumfassenden Vorrichtung für die Bewertung von Farbbildsignalen, die so aufgebaut ist, daß sie die gleichen Bauelemente gemeinsam nutzt.
• Die Bildsignalquelle 10, der HLS-Transformationsteil 20, der Farbtonbildspeicher 30H, der Sättigungsbildspeicher 30S, die Farbmatrixspeicher 40R bis 40M, der Histogrammrechenteil 31a und die Farbsättigungsspeicher 50R bis 50M werden für alle oder einen Teil der unterschiedlichen Arten der Farbwiedergabefehlerbewertung gemeinsam genutzt.
• Beim Bewerten der grundlegenden Farbigkeit gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird die Sättigungsinformation S aus dem Sättigungsbildspeicher 30S für jede vorherbestimmte Blockgröße gelesen, und in einem maximalen mittleren Sättigungsrechenteil 34 wird der mittlere Wert der Sättigung in jedem Block berechnet (Schritt S&sub2; in Fig. 2), unter den Sättigungswerten wird ein maximaler gefunden (Schritt S&sub4;), und jedes Mal, wenn die Blockgröße, gesteuert durch einen Steuerteil 100, geändert wird, wird der maximale mittlere Sättigungswert in einem Additionsteil 36 akkumuliert, um die grundlegende Farbigkeit Ts zu erhalten, die in einem Register 116A für die grundlegende Farbigkeit gehalten wird.
• Bei der Bewertung der grundlegenden Farbigkeit Ts gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird vor dem Berechnen des mittleren Sättigungswertes entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung vom Rechenteil 34 für die maximale mittlere Sättigung die Farbtonbildinformation H des entsprechenden Blocks im Farbtonbildspeicher 30H gelesen, dann wird der Korrekturwert F entsprechend der Farbtonbildinformation H aus einem Korrekturwertspeicher 35 gelesen, in welchem eine solche Farbtonempfindlichkeitskurve gespeichert ist, wie sie in Fig. 5 dargestellt ist, und es wird die entsprechende Sättigung um den Korrekturwert F (Schritt S&sub2;&sub3; in Fig. 4) korrigiert, woraufhin die mittlere Sättigung ausgerechnet wird.
• Bei der Bewertung des Schrägstreifenmusterfaktors Im entsprechend der Erfindung wird der Korrelationskoeffizient r der Pixelpositionen, an denen "1" in jedem der Farbmatrixspeicher 40R bis 40M gespeichert ist, von einem Rechenteil 39 für den Korrelationskoeffizienten berechnet (Schritt S&sub4; in Fig. 7). Die Pixelanzahl n, wo "1" gespeichert ist, wird von einem Pixelzähler 41 berechnet (Schritt S&sub5;). Der Schrägstreifenmusterfaktor I für jede Farbe wird von einem Multiplizier- und Mittelungsteil 42 anhand des Korrelationskoeffizienten r und der Pixelanzahl n berechnet (Schritt S&sub6;). Und bei diesem Ausführungsbeispiel wird der Mittelwert derartiger Schrägstreifenmusterfaktoren als Schrägstreifenmusterfaktor Im ausgegeben und in einem Schrägstreifenmusterfaktorregister 116B gehalten.
• Bei der Bewertung des Randstreifenmusterfaktors Pm gemäß der Erfindung wird der gespeicherte Inhalt jedes der Farbmatrixspeicher 40R bis 40M und jedes der Farbsättigungsspeicher 40R bis 50M von einem Rechenteil 37 für integrierte Zählung und einem Rechenteil 38 für den integrierten Sättigungswert in der X- und Y-Richtung integriert, um die integrierten Zählungen Cx und Cy und die integrierten Sättigungswerte Sx und Sy zu erhalten, die in jedem der Speicher 40x und 40y für integrierte Zählung und jedem der Speicher 50x und 50y für integrierte Sättigung gespeichert werden.
• Ein Rechenteil 44 für den Randstreifenmusterfaktor bestimmt die Positionen Xm und Ym der maximalen Zählungen der integrierten Zählungen Cx und Cy (Schritt S&sub3; in Fig. 12), bestimmt die Grenzen A und B des Streifenmusters zu beiden Seiten der integrierten Sättigungswerte Sxm und Sym der Positionen Xm und Ym (Schritt S&sub6;) und berechnet die integrierten summierten Sättigungswerte Vx und Vy (Schritt S&sub8;) und die summierten integrierten Zählwerte Kx und Ky (Schritt S&sub9;) innerhalb der durch die Grenzen A und B definierten Flächenbereiche. Ferner berechnet der Rechenteil 44 die Streifenparameter &alpha;v und &alpha;h aus den Werten Vx und Vy (Schritt S&sub1;&sub0;) und berechnet dann die Standardabweichungen dx und cy von eine "1" aufweisenden Pixelpositionen in der Nähe des Randes (Schritt S&sub1;&sub2;). Die Rechenergebnisse werden in einem Register 116C für den Randstreifenmusterfaktor gehalten. Übrigens ist die Empfindlichkeitskonstante 0.2 zur Bestimmung der Ränder A und B des Streifenmusters im Schritt S&sub6; und die Konstante J zum Berechnen der Parameter av und &alpha;h mittels der Gleichungen (7) und (8) im Schritt S&sub1;&sub0; in einem Parameterregister 43 im voraus gespeichert.
• Bei der Bewertung des Mittenstreifenmusterfaktors Pm gemäß der Erfindung wird die Sättigung, nachdem sie im Histogrammeinebnungsteil 33 betont wurde (Schritt S&sub4; in Fig. 18) in jedem der Farbsättigungsspeicher 50R bis 50M gespeichert. Ein Rechenteil 45 für den Mittenstreifenmusterfaktor bestimmt die Ränder A und B des Streifenmusters und errechnet die integrierten, summierten Sättigungswerte Vx und Vy in dem von den Rändern A und B bestimmten Flächenbereich, wie im Fall der Bewertung des oben genannten Randstreifenmusterfaktors. Ferner berechnet der Rechenteil 45 die Abweichungen ex und ey der integrierten Sättigungswerte in der Mitte (Schritt S&sub9;) und berechnet dann die Standardabweichungen gx und gy von Pixelpositionen mit "1" im Verhältnis zu den Positionen Xm und Ym in jedem Matrixspeicher, mit Ausnahme der Randbereiche (Schritt S&sub1;&sub0;). Der Rechenteil 45 berechnet die Mittenstreifenmusterparameter &beta;x und &beta;y aus den Ergebnissen der obigen Berechnungen und gibt den Mittelwert der Parameter als Mittenstreifenmusterfaktor Pa aus, der im Register 116D für den Mittenstreifenmusterfaktor gehalten wird.
• Die in den Registern 116A bis 116D gespeicherten Daten Ts, Im, Pm und Pa werden den Multiplikationsschaltungen 111A bis 111D zur Verfügung gestellt, in denen sie mit den Koeffizienten Ea, Eb, Ec und Ed multipliziert werden, die aus dem Koeffizientenspeicher 112 gelesen werden, und diese multiplizierten Resultate werden vom Addierer 113 addiert. Die Additionsausgabe wird mit einem vorherbestimmten Bezugswert im Entscheidungsteil 114 verglichen. Wenn der zuerst genannte Wert größer ist als der zuletzt genannte, wird entschieden, daß der im Farbbildsignal enthaltene Farbwiedergabefehler zu groß ist, das heißt, daß der der Prüfung unterzogene Bildsensor untauglich ist. Ist die Additionsausgabe kleiner als der Bezugswert, wird entschieden, daß der Bildsensor gut ist. Diese Entscheidung wird auf dem Anzeigeelement 115 angezeigt.
• Während in den Fig. 6, 11 und 17 der Rechenteil 31 und der Farbentscheidungsteil 32 als unterschiedliche Blöcke dargestellt sind, kann der Rechenteil 31 auch so ausgelegt sein, daß er ebenfalls die Aufgabe des Farbentscheidungsteils 32 erfüllt. Bei der in Fig. 22 gezeigten Vorrichtung bedeutet das, daß die Datenverarbeitung in und nach dem HLS-Transformationsteil 20 von einem Rechner durchgeführt werden kann, daß aber ein gewünschtes Verarbeitungsmerkmal auch von eigens hierfür bestimmter Hardware erfüllt werden kann, um die Datenverarbeitung zu beschleunigen.
• Wie oben beschrieben, werden bei dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verschiedene Arten von Farbwiedergabefehlern in numerischer Form von den Bewertungseinheiten 110A bis 110D für Farbwiedergabefehler erfaßt. Die erfaßten numerischen Werte der Farbwiedergabefehler werden nach dem Multiplizieren mit Koeffizienten zwecks Normalisierung summiert. Und je nach dem, ob die Summe &Omega; größer ist als ein vorherbestimmter Wert, wird entschieden, ob das Farbbildsignal gut oder nicht gut ist. Infolgedessen kann also eine umfassende Überprüfung des Farbbildsignals mit der Vorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel durchgeführt werden. Wenn die Bewertungsvorrichtung zum Beispiel zum Prüfen von Farbbildsensoren benutzt wird, können verschiedene Arten von Farbwiedergabefehler gleichzeitig mit hoher Genauigkeit und innerhalb kurzer Zeit geprüft werden.
• Außerdem können viele Arten von Farbbildsensoren mit großer Genauigkeit geprüft werden, wenn für jede Art von Bildsensor Koeffizienten vorbereitet werden, die im Speicher 112 im voraus gespeichert werden.

Claims (8)

1. Farbbildsignalbewertungsvorrichtung mit:

einer Farbbildsignaltransformationseinrichtung (20) zum Transformieren eines Farbbildsignals (R, G, B) zu Sättigungsbilddaten (S);

einem Sättigungsbildspeicher (30S) zum Speichern mindestens eines Bildfeldes der Sättigungsbilddaten; und

einer die grundlegende Farbigkeit berechnenden Einrichtung (31; 110A), die geeignet ist, folgende Rechenschritte auszuführen:

(a) die aus dem Sättigungsbildspeicher (30S) gelesenen Sättigungsbilddaten werden in nichtüberlappende Blöcke einer vorherbestimmten Größe über die gesamte Abbildungsfläche unterteilt und für jeden Pixelblock gemittelt, um einen entsprechenden mittleren Sättigungswert für jeden Pixelblock zu erhalten,

(b) unter den mittleren Sättigungswerten wird der maximale bestimmt,

(c) die Schritte (a) und (b) werden für jede einer vorherbestimmten Anzahl von Pixelblockgrößen durchgeführt, und

(d) die Gesamtsumme der für jede Pixelblockgröße erhaltenen jeweiligen maximalen Sättigungswerte wird errechnet,

wobei der Wert der Gesamtsumme als grundlegende Farbigkeit ausgegeben wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Farbbildtransformationseinrichtung (20) geeignet ist, das Farbbildsignal in die Sättigungsbilddaten (S) und Farbtonbilddaten (H) zu transformieren, wobei ein Farbtonbildspeicher (30H) vorgesehen ist, der mindestens ein Bildfeld der Farbtonbilddaten entsprechend dem Bildfeld der Sättigungsdaten (S) speichert, und

bei der die die grundlegende Farbigkeit berechnende Einrichtung (31; 110A) geeignet ist, die mittleren Sättigungswerte aus korrigierten Bilddaten zu errechnen, die durch Korrektur der Sättigungsbilddaten in jedem Pixelblock auf der Grundlage der Farbtonbilddaten im Farbtonbildspeicher (30H) entsprechend diesem Pixelblock erhalten wurden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der die die grundlegende Farbigkeit berechnende Einrichtung (31; 110A) Mittel enthält, um die Sättigungsbilddaten für jedes Pixel in jedem Pixelblock, die aus dem Sättigungsbildspeicher (30S) gelesen werden, anhand der Farbtonbilddaten zu korrigieren, die aus der entsprechenden Pixelposition in dem Farbtonbildspeicher (30H) gelesen werden.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Transformationseinrichtung (20) geeignet ist, das Farbbildsignal (R, G, B) in die Sättigungsbilddaten (S) und in Farbtonbilddaten (H) zu transformieren und die Vorrichtung ferner folgendes aufweist:

einen Farbtonbildspeicher (30H) zum Speichern mindestens eines Bildfeldes der Farbtonbilddaten entsprechend dem Bildfeld der Sättigungsdaten (S),

eine Vielzahl von Farbmatrixspeichern (40R-40M), die jeweils einer einer entsprechenden Vielzahl vorherbestimmter Farben entsprechen und Speicherpositionen haben, die Pixelpositionen mindestens eines Bildfeldes entsprechen,

eine Vielzahl von Farbsättigungsspeichern (50R-50M), die jeweils einer der Vielzahl von Farben entsprechen und Speicherpositionen haben, die Pixelpositionen mindestens eines Bildfeldes entsprechen;

eine Farbidentifiziereinrichtung (32) zum Kennzeichnen zu welcher der Vielzahl von Farben die aus dem Farbtonbildspeicher (30H) gelesene Farbtonbildinformation gehört;

eine Farbmatrixspeicherschreibeinrichtung, die die aus dem Sättigungsbildspeicher (30S) gelesenen Sättigungsbilddaten mit einem Sättigungsbezugswert vergleicht und, wenn der erstere größer ist als der letztere, eine "1" in die entsprechende Pixelposition des einen der Farbmatrixspeicher (40R-40M) schreibt, die der Farbe entspricht, welche von der Farbidentifiziereinrichtung (32) anhand der aus dem Farbtonbildspeicher (30H) an der entsprechenden Pixelposition gelesenen Farbtonbilddaten identifiziert wurde;

eine einen Schrägstreifenmusterfaktor berechnende Einrichtung (110B), die in bezug auf jeden der Farbmatrixspeicher (40R-40M) einen Korrelationskoeffizienten für X- und Y-Koordinaten der Pixelpositionen berechnet, an denen die "1" in den Farbmatrixspeicher (40R-40M) eingegeben ist, und die einen dem Korrelationskoeffizienten entsprechenden Wert als jeweiligen Schrägstreifenmusterfaktor ausgibt;

eine Farbsättigungsbildspeicherschreibeinrichtung, die geeignet ist, die aus dem Sättigungsbildspeicher (30S) gelesenen Sättigungsbilddaten, für die entschieden wurde, daß sie oberhalb des Sättigungsbezugswertes lägen, an den entsprechenden Pixelpositionen in den Farbsättigungsspeicher (50R-50M) der entsprechenden Farbe zu schreiben;

eine integrierte Zählung berechnende Einrichtung (31), die den gespeicherten Inhalt jedes der Farbmatrixspeicher (40R-40M) in der Y- und X-Richtung integriert, um X- und Yintegrierte Zählungen zu erhalten, und die jede der X- und Y-integrierten Zählungen mittels einer vorherbestimmten Fensterfunktion gewichtet;

eine Streifenmusterbreitenerfassungseinrichtung, die den Inhalt jedes der Farbsättigungsspeicher (50R-50M) in der Y- und X-Richtung integriert, um X- und Y-integrierte Sättigungswerte zu erhalten, die jeden der X- und Y-integrierten Sättigungswerte mit einem Bezugswert vergleicht, und die in jeder der X- und Y-Richtungen erste und zweite Pixelpositionen erfaßt, welche einen entsprechenden Bereich von Pixelpositionen bestimmen, über den der integrierte Sättigungswert den Bezugswert übersteigt, wobei die Entfernung zwischen den ersten und zweiten Pixelpositionen die Breiten vertikaler und lateraler Streifenmuster jeweils der entsprechenden Farbe bestimmt;

eine einen Randstreifenmusterfaktor berechnende Einrichtung (110C), die für jede der Vielzahl von Farben in jeder der X- und Y-Richtungen folgendes berechnet

- die Summe von Sättigungswerten an Pixelpositionen des entsprechenden Farbsättigungsspeichers (50R-50M) zwischen den ersten und zweiten Pixelpositionen,

- eine Standardabweichung jener Pixelpositionen des entsprechenden Farbmatrixspeichers (40R-40M), in die "1" eingeschrieben ist und die zwischen Positionen sind, welche den ersten und zweiten Pixelpositionen entsprechen,

- die Summe der X- und Y-gewichteten integrierten Zählungen jeweils zwischen Pixelpositionen des entsprechenden Farbmatrixspeichers (40R-40M) entsprechend den ersten und zweiten Pixelpositionen, und

- das Produkt der Summe von Sättigungswerten, die Standardabweichung und die Summe integrierter Zählungen, und

die als Randstreifenmusterfaktor einen Wert ausgibt, der auf der Basis der Produkte erhalten wurde, die für jede Farbe und jede der X- und Y-Richtungen berechnet wurden, und

eine einen Mittenstreifenmusterfaktor berechnende Einrichtung (110D), die für jede der Vielzahl von Farben und in jeder der X- und Y-Richtungen folgendes berechnet

- die Summe von Sättigungswerten an Pixelpositionen eines jeweiligen Farbsättigungsspeichers (50R-50M) zwischen den ersten und zweiten Pixelpositionen,

- eine Standardabweichung jener Pixelpositionen des entsprechenden Farbmatrixspeichers (40R-40M), in die "1" eingeschrieben ist und die zwischen Positionen entsprechend den ersten und zweiten Pixelpositionen sind, und

- das Produkt der Summe von Sättigungswerten und der Standardabweichung, wobei das Produkt durch die Standardabweichung dividiert ist, und

bei der ein Wert, der auf der Basis der Ergebnisse der Division, die für jede Farbe und jede der X- und Y-Richtungen errechnet wurde, als ein Mittenstreifenmusterfaktor ausgegeben wird.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, ferner mit:

einer Koeffizienten erzeugenden Einrichtung (112), die vorherbestimmte Koeffizienten (Ea, Eb, Ec, Ed) erzeugt, welche der grundlegenden Farbigkeit, einem Schrägstreifenmuster, einem Randstreifenmuster bzw. einem Mittenstreifenmuster entsprechen;

einer Multipliziereinrichtung (111A-111D), welche die Ausgaben der die grundlegende Farbigkeit berechnenden Einrichtung (110A), der den Schrägstreifenmusterfaktor berechnenden Einrichtung (110B), der den Randstreifenmusterfaktor berechnenden Einrichtung (110C) und der den Mittenstreifenmusterfaktor berechnenden Einrichtung (110D) mit den diesen entsprechenden Koeffizienten (Ea, Eb, Ec, Ed) multipliziert;

einer Addiereinrichtung (113), welche die von den Multipliziereinrichtungen (111A- 111D) erhaltenen Produkte addiert; und

einer Entscheidungseinrichtung (114), welche die Ausgabe der Addiereinrichtung (113) mit einem Bezugswert vergleicht, um über die Qualität des Farbbildsignals im Ergebnis des Vergleichs basierend zu entscheiden.

6. Farbbildsignalbewertungsverfahren mit folgenden Schritten:

(a) Transformieren eines Farbbildsignals (R, G, B) in Sättigungsbilddaten (S),

(b) Speichern der Sättigungsbilddaten (S) mindestens eines Bildfeldes in einem Sättigungsbildspeicher (30S),

(c) Dividieren der Sättigungsbilddaten in nichtüberlappende Blöcke einer vorherbestimmten Größe über die gesamte Abbildungsfläche und Mitteln der aus dem Sättigungsbildspeicher gelesenen Sättigungsbilddaten für jeden Pixelblock, um einen jeweiligen mittleren Sättigungswert für jeden Block zu erhalten,

(d) Bestimmen eines maximalen der mittleren Sättigungswerte,

(e) Wiederholen der Schritte (c) und (d), um eine vorherbestimmte Anzahl von Malen, während eines Änderns der Größe des Pixelblocks, und

(f) Berechnen der Gesamtsumme der im Schritt (d) erhaltenen maximalen mittleren Sättigungswerte und Ausgeben des Wertes der Gesamtsumme als grundlegende Farbigkeit.

7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem

der Schritt (a) ferner das Transformieren des Farbbildsignals in Farbtonbilddaten (H) aufweist;

der Schritt (b) ferner das Speichern der Farbtonbilddaten (H) mindestens eines Bildfeldes in einem Farbtonbildspeicher (30H) aufweist, und

der Schritt (c) ferner das Korrigieren der Sättigungsbilddaten (S) jedes Pixelblocks anhand der Farbtonbilddaten (H) in dem Farbtonbildspeicher entsprechend jedem Pixelblock und das Mitteln der so korrigierten Sättigungsbilddaten umfaßt, um die mittleren Sättigungswerte zu erhalten.

8. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem der Schritt (b) das Korrigieren der aus dem Sättigungsbildspeicher (30S) gelesenen Sättigungsbilddaten (S) jedes Pixels im Pixelblock anhand der Farbtonbilddaten (H) aufweist, die aus der entsprechenden Pixelposition in dem Farbtonbildspeicher (30H) gelesen wurden.