DE69217276T2

DE69217276T2 - Einrichtungen zur Beurteilung der Qualität eines Bildes

Info

Publication number: DE69217276T2
Application number: DE69217276T
Authority: DE
Inventors: Toshikazu Fujioka; Toshiki Kindo; Shin Yamada
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 1991-06-20
Filing date: 1992-06-22
Publication date: 1997-12-04
Anticipated expiration: 2012-06-23
Also published as: EP0519761A3; EP0519761B1; DE69217276D1; US5448502A; EP0519761A2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bildbewertungseinrichtung zum Bewerten der Qualität einer Farbreproduktion in einer Videokamera-Aufzeichnungsgerät-Einheit, nämlich einer Videokamera oder dergleichen für das Erzielen einer genauen Farbreproduktion. Ferner bezieht sich die Erfindung auch auf eine Lichtquellen-Folgerungseinrichtung die zum Steuern einer Weißabgleich-Steuerschaltung eingesetzt werden kann und die eine Farbtafel-Unterscheidungseinrichtung enthalten kann, sowie auf eine Einrichtung für die Entscheidung, ob für ein eingegebenes Bild eine sogenannte Grauweltannahme gilt oder nicht. Ferner kann die Erfindung mit einer Einrichtung zum genauen Einstellen von Farben angewandt werden, die zum Erzielen einer genauen Farbreproduktion verwendet wird.
In den letzten Jahren wurde mit der zunehmenden Verbreitung von Videokameras eine Einrichtung für die folgenden Bildaufnahmebedingungen wichtig: Für die Farbreproduktion ist es insbesondere sehr wichtig auf genaue Weise eine Schlußfolgerung auf eine für die Bildaufnahme verwendete Lichtquelle zu ziehen. Als herkömmliche Lichtquellen-Folgerungseinrichtungen waren eine Einrichtung zur Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle durch Anwendung einer Vielzahl von fotoempfindlichen Elementen mit voneinander verschiedenen Spektralkennlinien sowie eine Einrichtung zur Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle durch Bildverarbeitung bekannt. In der letzten Zeit wurde hauptsächlich die letztere Lichtquellen-Folgerungseinrichtung anstelle der ersteren Lichtquellen-Folgerungseinrichtung mit den fotoempfindlichen Elementen angewandt. bei der die Auslegung und die Kosten allgemein eingeschränkt sind.
Die logische Grundlage des Verfahrens zur Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle durch Bildverarbeitung besteht in der sogenannten Grauweltannahme, nämlich der Annahme, daß dann, wenn die Farben von Objekten in einem aufzunehmenden Bild gemischt und auf diese Weise gemittelt werden, als sich ergebende Farbe eine achromatische Farbe, d.h. eine neutrale Farbe erhalten wird. Ein Beispiel für ein Verfahren zum Einstellen von Farben gemäß der Grauweltannahme ist in der ungeprüften japanischen Patentversffentlichung 556-36291 beschrieben. Ferner ist in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung H2-50592 ein anderes Beispiel für das Verfahren beschrieben, welches auf der Grauweltannahme GWA und der anderen Annahme basiert, daß ein weißer Teil eines Bildes hohe Leuchtdichte hat.
Das auf der Grauweltannahme basierende Verfahren hat jedoch einen Nachteil dadurch, daß häufig auf eine falsche Lichtquelle geschlossen wird und der Farbenabgleich in einem Bild verloren geht, wenn beispielsweise in einem Fall, bei dem in einem Bild ein Teil in einer bestimmten Farbe eine große Fläche einnimmt, die Grauwertannahme nicht gilt.
In der CA-A-2030142, auf der der Oberbegriff des Patentanspruchs 1 basiert, ist erkannt, daß in einem Bild große Bereiche in einer einzelnen Farbe Fehler bei der Grauweltannahme verursachen können und es ist ein System vorgeschlagen, mit dem ein Bild in eine Vielzahl von Bereichen unterteilt wird, für einen jeden Bereich ein durchschnittlicher Farbwert ermittelt wird und die Werte in Abhängigkeit davon, ob benachbarte Bereiche die gleiche Farbe haben, in der Weise gewichtet werden, daß bei dem Berechnen des Gesamtmittelwertes die großen Bereiche mit ähnlicher Farbe einen geringeren Beitrag liefern.
Es ist ein Ziel der Erfindung, für eine Bildverwertungseinrichtung eine verbesserte Einrichtung zu schaffen, mit der der Farbenausgleich in einem Bild selbst dann auf geeignete Weise eingestellt werden kann, wenn in dem Bild ein Teil in einer bestimmten Farbe einen großen Bereich einnimmt.
Bei einer solchen Bildbewertungseinrichtung besteht jedoch ein Problem insofern, als die Bildbewertungs einrichtung entscheidet, daß die Grauweltannahme für Farbtafeln nicht gilt, welche zum Bewerten von Handelsartikeln benutzt werden. Auf eine derartige Entscheidung folgt selbst dann keine Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle, wenn als Ergebnis des Mischens und Mittelns der Farben von Objekten eine achromatische Farbe erhalten wird. Dies beruht auf dem Umstand, daß allgemein in dem Farbwertbereich die Varianz, nämlich das Quadrat der Standardabweichung von Farben einer Farbtafel außerordentlich groß ist. Die Erfindung ist auf das Lösen eines solchen, bei der erfindungsgemäßen Bildbewertungseinrichtung anzutreffenden Problems gerichtet.
Es ist daher eine Aufgabe bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung, eine Farbtafel- Unterscheidungseinrichtung für das Unterscheiden einer Farbtafel von Bildern mit normaler Szenerie zu schaffen.
Ferner besteht bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung eine andere Aufgabe darin, eine Lichtquellen-Folgerungseinrichtung zu schaffen, mitder auf wirkungsvolle Weise bei einem Bild selbst dann eine Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle gezogen werden kann, wenn in dem Bild ein Teil in einer bestimmten Farbe eine große Fläche einnimmt.
Erfindungsgemäß wird gemäß der Kennzeichnung im Patentanspruch 1 eine Lichtquellen-Folgerungseinrichtung geschaffen, die
eine Abfrageschaltung zum Erhalten von für die Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle geeigneten Abfragebilddaten aus Daten, die Bildsignalen entsprechen, welche als Ergebnis einer Farbentrennung hergeleitet sind, und
einen Lichtquellen-Folgerungsteil zum Aufnehmen der Abfragebilddaten und zur Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle in Form eines Ergebnisses erster Ordnung aufweist und die gekennzeichnet ist durch
einen Grauweltannahme-Bewertungsteil der die Abfragebilddaten aufnimmt und der einen Varianzrechenteil zum Berechnen der Vertikalabweichung der Abfragebilddaten in Bezug auf die Lichtquellenlinie in einer Farbwertebene und einen Schwellenwertbearbeitungsteil zum Vergleichen der Vertikalabweichung mit einem Schwellenwert und zum Abgeben einer Bewertung enthält, die anzeigt, ob für ein eingegebenes Bild eine Grauweltannahme gilt oder nicht, die eine Annahme davon ist, daß dann, wenn Farben von Objekten in einem aufzunehmenden Bild gemischt und gemittelt werden, als sich ergebende Farbe eine achromatische Farbe erhalten wird,
einen Gesamtbewertungsteil. der aus dem Lichtquellenfolgerungsteil das Ergebnis erster Ordnung sowie aus dem Grauweltannahme-Bewertungsteil die Bewertung aufnimmt und ein Signal abgibt, das für die Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle ein Ergebnis zweiter Ordnung darstellt, welches dann, wenn die Grauweltannahme gilt. ein dem Ergebnis erster Ordnung gleiches Ergebnis. oder dann. wenn die Grauweltannahme nicht gilt, eine Anzeige darüber ergibt, daß eine Bewertung nicht möglich ist, und
einen Folgerungsfestlegeteil, der das Ergebnis zweiter Ordnung aufnimmt und als Variable speichert und der für die Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle ein Endergebnis abgibt. das gleich dem Ergebnis zweiter Ordnung ist, wenn die Grauweltannahme gilt, oder gleich dem vorher gespeicherten Ergebnis zweiter Ordnung ist, wenn das gegenwärtig aufgenommene Ergebnis zweiter Ordnung anzeigt, daß eine Bewertung nicht möglich ist.
Ferner berechnet bei einem (nachfolgend zu beschreibenden) bevorzugten Ausführungsbeispiel die Recheneinrichtung die (nachfolgend beschriebene) Vertikalabweichung der Abfragebilddaten in Bezug auf eine (nachfolgend manchmal als Schwarzkörper-Strahlungskurve bezeichnete) Schwarzkörper-Ortskurve oder auf eine Lichtquellenlinie die als Annäherung der Schwarzkörper- Ortskurve in dem Farbwertraum verwendet wird. Darüber hinaus entscheidet die Bewertungseinrichtung die Qualität des Bildes durch Ausführen eines Schwellenwertprozesses, nämlich durch Vergleichen der berechneten Vertikalabweichung mit einem Schwellenwert.
Mit der vorangehend beschriebenen Anordnung kann eine statistische Verarbeitung der Bilddaten auf richtige Weise ausgeführt werden. Ferner kann durch das Anwenden der Erfindung bei einer (nachfolgend beschriebenen) Grauweltannahme-Bewertung mit der erfindungsgemäßen Bildbewertungseinrichtung ein Lichtquellen-Folgerungsprozeß derart gesteuert werden, daß der Lichtquellen-Folgerungsprozeß nicht in einem Fall ausgeführt wird, bei dem die Grauweltannahme nicht gilt (in einem Fall, bei dem häufig Fehler hinsichtlich der Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle auftreten). Infolgedessen kann im Vergleich zu einer herkömmlichen Einrichtung die Rate von Fehlern verringert werden, bei denen auf eine falsche Lichtquelle geschlossen wird (nämlich die Häufigkeit der Schlußfolgerung auf eine falsche Lichtquelle verringert werden).
Ferner ist gemäß der vorangehenden Beschreibung bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel als Recheneinrichtung die Einrichtung zum Berechnen der Varianz vorgesehen. Darüber hinaus ist als Bewertungseinrichtung die Einrichtung zum Ausführen einer Schwellenwertbearbeitung vorgesehen. Auf diese Weise kann entschieden werden, ob für ein aufgenommenes Bild die Grauweltannahme gilt oder nicht. Infolgedessen kann der Farbenabgleich auf richtige Weise gesteuert oder eingestellt werden.
Ferner wird im Falle des bevorzugten Ausführungsbeispiels durch die Einrichtung zum Berechnen der Varianz die Vertikalabweichung in Bezug auf die Schwarzkörper Strahlungskurve oder die Lichtquellenlinie berechnet, welche als Näherung an die Schwarzkörper-Strahlungskurve verwendet wird. Dadurch kann auf genauere Weise bestimmt werden, ob die Grauweltannahme gilt oder nicht.
Die Erfindung kann in Verbindung mit einer Farbtafel-Unterscheidungseinrichtung vorgesehen werden, die eine Abfrageeinrichtung zum Abfragen eines Bildsignals IS, welches aus einer Ladungskopplungsvorrichtung (CCD) oder dergleichen aufgenommen wird, gemäß einer vorbestimir[ten geeigneten Abfrageregel, eine Farbwertumsetzeinrichtung zum Umsetzen des abgefragten Bildsignals zu einem Farbwertsignal, eine Projektionseinrichtung zum Umsetzen eines Farbwertsignals zu einem Signal, welches eine Versetzung (V1, V2) des durch das Farbwertsignal dargestellten Farbwertes von einer Linie weg darstellt, die einer Schwarzkörper-Ortkurve angenähert ist (nämlich einer Ortkurve des Farbwertes der Strahlung eines schwarzen Körpers, der als Lichtquelle herangezogen wird, auf einer Farbwertebene bzw. einem Diagramm, welches durch Ansetzen der Temperatur des schwarzen Körpers als Parameter dargestellt ist) und das durch Projizieren des Farbwertes in der zu der Linie senkrechten Richtung erhalten wird, eine Varianz-Recheneinrichtung zum Berechnen der (nachfolgend manchmal als Bildsignalvarianz bezeichneten) Varianz SGM der Abweichung von den durch die abgefragten Bildsignale dargestellten Bilddaten, eine Raummoment- Recheneinrichtung zum Berechnen eines kubischen Momentes aus der durch das mittels der Projektionseinrichtung erhaltene Signal dargestellten Abweichung, eine Schwellenwert-Bearbeitungseinrichtung zum Vergleichen der Bildsignalvarianz mit einem eingespeicherten Schwellenwert und zum Ausgeben eines Bewertungssignals als Vergleichsergebnis und eine UND-Schaltung aufweist.
Die Grauweltannahme-Bewertungseinrichtung kann zusätzlich zu den Bestandteilelementen der Farbtafel- Unterscheidungseinrichtung eine andere Schwellenwert- Bearbeitungseinrichtung, in der ein für eine Grauweltannahme-Bewertung geeigneter Schwellenwert eingestellt wird, und eine ODER-Schaltung enthalten.
Zusätzlich zu den Bestandteilelementen der Grauwelt-Bewertungseinrichtung können eine Lichtquellen- Folgerungsstufe zum Aufnehmen der durch das Abfragebildsignal aus der Abfrageeinrichtung oder -stufe dargestellten Bilddaten und zur Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle aus den aufgenommenen Bilddaten, eine Einrichtung oder Stufe zur (nachfolgend als Gesamtbewertung bezeichneten) zusammengefaßten Bewertung, die aus der Grauweltannahme-Bewertungseinrichtung oder -stufe ein Lichtquellenfolgerung-Steuersignal sowie auch aus dem Lichtquellen-Folgerungsteil ein dem Ergebnis der Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle entsprechendes Signal aufnimmt und aufgrund der durch diese Signale dargestellten Information eine Gesamtbewertung vornimmt, und eine Folgerungsfestlegeeinrichtung oder -stufe zum Speichern einer Schlußfolgerung (nämlich des Ergebnisses einer Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle) vorgesehen sein. welche die dem Ergebnis der Gesamtbewertung entsprechenden Informationen aus der Gesamtbewertungsstufe aufnimmt und die gespeicherte Schlußfolgerung ausgibt, wenn die aus der Gesamtbewertungsstufe aufgenommenen Informationen anzeigen, daß die Beurteilung nicht möglich ist.
Auf diese Weise kann durch die erfindungsgemäße Einrichtung ein eingegebenes Bild als Farbtafel bewertet werden, wenn die Varianz des Farbwertes groß ist und hinsichtlich des Kontrastes das räumliche bzw. kubische Moment klein ist, wobei dadurch mit der Einrichtung eine Farbtafel von gewöhnlichen Bildern unterschieden werden kann. Ferner kann eine Einrichtung verwirklicht werden, mit der die Bestimmung einer Farbtafel sowie eine Grauweltannahme-Entscheidung ausgeführt werden können und auf diese Weise nach der Unterscheidung einer Farbtafel und der Grauweltannahme-Bewertung eine Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle nicht nur in dem Fall, daß ein eingegebenes Bild eine normale Szenerie ist, sondern auch in dem Fall gezogen werden, daß ein eingegebenes Bild eine Farbtafel ist.
Es kann eine andere Farbtafel-Unterscheidungseinrichtung vorgesehen werden, die eine Abfrageeinrichtung zum Abfragen eines Bildsignals IS, welches aus einer Bildaufnahmevorrichtung wie einer Ladungskopplungsvorrichtung CCD empfangen wird, gemäß einer vorbestimmten geeigneten Abfrageregel, eine Farbwertumsetzeinrichtung zum Umsetzen des abgefragten Bildsignals zu einem Farbwertsignal, eine Statistik-Recheneinrichtung zum Berechnen eines statistischen Wertes, der anzeigt, in welchem Ausmaß eine durch ein Bildsignal dargestellte Farbe oder Farbart entlang einer (nachfolgend beschriebenen) sogenannten Hauptkomponentenachse verteilt ist, eine Bildvarianz- Recheneinrichtung zum Berechnen der (nachfolgend manchmal als Bildvarianz bezeichneten) Varianz des durch das Bildsignal dargestellten Farbwertes, eine erste Schwellenwert-Bearbeitungseinrichtung, in der ein erster Schwellenwert für das Vergleichen des dem Ausgangssignal der Statistik-Recheneinrichtung entsprechenden statistischen Wertes mit dem eingespeicherten ersten Schwellenwert und zum Ausgeben eines ersten einem Vergleichsergebnis entsprechenden Bewertungssignals gespeichert ist, eine zweite Schwellenwert-Bearbeitungseinrichtung, in der ein zweiter Schwellenwert zum Vergleichen der dem Ausgangssignal der Bildvarianz- Recheneinrichtung entsprechenden Bildvarianz mit dem gespeicherten zweiten Schwellenwert und zum Ausgeben eines dem Vergleichsergebnis entsprechenden zweiten Bewertungssignals gespeichert ist, und eine (nachfolgend manchmal als UND-Schaltung bezeichnete) Logikproduktschaltung für die logische UND-Verknüpfung zwischen einem Ausgangssignal der ersten Schwellenwert-Bearbeitungseinrichtung und einem Ausgangssignal der zweiten Schwellenwert-Bearbeitungseinrichtung aufweist.
Zusätzlich zu den Bestandteilelementen dieser Farbtafel-Unterscheidungseinrichtung kann eine andere Grauweltannahme-Bewertungseinrichtung vorgesehen werden, die eine dritte Schwellenwert-Bearbeitungseinrichtung, in der ein für eine Grauweltannahme-Bewertung geeigneter dritter Schwellenwert eingestellt ist, und eine ODER- Schaltung aufweist.
Es können zusätzlich zu den Bestandteilelementen dieser Grauweltannahme-Bewertungseinrichtung ein Lichtguellen-Folgerungsteil zur Aufnahme der dem Abfragebildsignal aus der Abfrageeinrichtung entsprechenden Bilddaten und zur Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle aus den aufgenommenen Bilddaten, eine Gesamtbewertungseinrichtung oder -stufe zur Aufnahme eines Lichtquellenfolgerung-Steuersignals aus dieser Grauweltannahme Bewertungseinrichtung oder -stufe und eines dem Ergebnis der Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle aus dem Lichtquellen-Folgerungsteil entsprechenden Signals und zum Vornehmen einer Gesamtbewertung aufgrund der diesen Signalen entsprechenden Informationen und eine Folgerungsfestlegeeinrichtung oder -stufe zum Speichern einer Schlußfolgerung vorgesehen sein, die aus der Gesamtbewertungsstufe Informationen aufnimmt, welche ein Ergebnis der Gesamtbewertung darstellen, und die die gespeicherte Schlußfolgerung ausgibt, wenn die aus der Gesamtbewertungsstufe aufgenommenen Informationen anzeigen, daß die Bewertung nicht möglich ist.
Auf diese Weise kann mit der erfindungsgemäßen Einrichtung dann, wenn die Varianz des Farbwertes groß ist und hinsichtlich des Kontrastes der (nachfolgend beschriebene) Ebenheitsgrad gering ist, ein eingegebenes Bild als Farbtafel bewertet werden, wobei dadurch mit der Einrichtung eine Farbtafel von gewöhnlichen Bildern unterschieden werden kann. Ferner kann eine Einrichtung verwirklicht werden, mit der sowohl die Unterscheidung einer Farbtafel als auch eine Grauweltannahme-Bewertung ausgeführt werden können und auf diese Weise nach der Erkennung einer Farbtafel und der Grauweltannahme-Bewertung die Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle nicht nur in dem Fall, daß ein eingegebenes Bild eine gewöhnliche Szenerie darstellt, sondern auch in dem Fall nicht abgebrochen werden, daß ein eingegebenes Bild eine Farbtafel ist.
Die Lichtquellen-Folgerungseinrichtung kann eine Abfrageschaltung für das Abfragen von zur Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle geeigneten Bilddaten aus Daten, die durch Bildsignale IS dargestellt sind, welche als Ergebnis einer Farbentrennung erhalten werden, einen Lichtquellen- Folgerungsteil für die Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle aus den Abfragebilddaten, einen Grauweltannahme- Bewertungsteil, der eine Grauweltannahme-Bewertung vornimmt. nämlich aus Kennlinien der Verteilung der Bilddaten entscheidet, ob für ein aufgenommenes Bild die Grauweltannahme gilt oder nicht, einen Gesamtbewertungsteil, der aus dem Lichtquellen-Folgerungsteil ein Ergebnis erster Ordnung hinsichtlich der Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle sowie auch aus dem Grauweltannahme-Bewertungsteil ein Ergebnis hinsichtlich der Grauweltannahme- Bewertung aufnimmt, und einen Schlußfolgerungsfestlegeteil zum Speichern einer Schlußfolgerung nämlich eines Ergebnisses der Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle aufweisen, der aus dem Gesamtbewertungsteil eine zweite Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle aufnimmt und die gespeicherte Schlußfolgerung als Ergebnis zweiter Ordnung hinsichtlich der Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle abgibt, wenn die aus dem Gesamtbewertungsteil aufgenommene Schlußfolgerung anzeigt, daß die Bewertung nicht möglich ist.
Diese Lichtquellen-Folgerungseinrichtung kann in einer Farbeneinstelleinrichtung einer Videokamera oder einer elektronischen Bildaufnahmekamera wie einer sogenannten elektronischen Stehbildkamera oder in einer Reproduktionsvorrichtung wie einem Videobandgerät für das Reproduzieren eines mit der Kamera aufgenommenen Bildes angebracht sein.
Auf diese Weise kann die Einrichtung derart gesteuert werden, daß keine Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle ausgeführt wird, falls die Grauweltannahme nicht gilt, so daß häufig auf eine falsche Lichtquelle geschlossen würde. Infolgedessen kann eine Fehlerrate vermindert werden, mit der auf eine falsche Lichtquelle geschlossen wird. Das heißt, mit der Erfindung kann eine Lichtquellen-Folgerungseinrichtung realisiert werden, die im Vergleich zu einer herkömmlichen Einrichtung eine geringe Fehlerrate hat. Darüber hinaus kann durch Anwendung der erfindungsgemäßen Lichtquellen-Folgerungseinrichtung in einer Videokamera, einer elektronischen Bildaufnahmekamera oder einem Videobandgerät in einer Farbeneinstelleinrichtung ein Weißabgleich vorgenommen werden. Dadurch können die Farben eines eingegebenen Bildes selbst dann richtig reproduziert werden, wenn in dem eingegebenen Bild ein Teil in einer bestimmten Farbe eine große Fläche einnimmt.
Ferner sind bei einem (nachfolgend beschriebenen) bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung in dem Grauweltannahme-Bewertungsteil ein Varianz-Rechenteil und ein Schwellenwert-Bearbeitungsteil vorgesehen. Auf diese Weise kann die Kennlinie der Verteilung von Bilddaten als Varianz des Farbwertes in der Richtung senkrecht zu einer der Schwarzkörper-Strahlungskurve (nämlich der Schwarzkörper-Ortskurve) nahekommenden (nachfolgend beschriebenen) Lichtquellenlinie herausgegriffen werden. Infolgedessen kann eine Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle auf genauere Weise ausgeführt werden.
Darüber hinaus ist bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung in dem Grauweltannahme Bewertungsteil ein Achsenparameter-Berechnungsteil zum Bestimmen einer Achse vorgesehen, der zum Berechnen einer (nachfolgend beschriebenen) Vertikalabweichung in Bezug auf die Schwarzkörper-Ortkurve dient. Somit kann auf genauere Weise auf eine Lichtquelle geschlossen werden.
Ferner ist bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung in dem Grauweltannahme-Bewertungsteil ein Sonderfarben-Bewertungsteil vorgesehen, der zur Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle auf direkte Weise aus den Bilddaten geeignet ist. Auf diese Weise kann durch den Sonderfarben-Bewertungsteil selbst dann, wenn die Gesamtbewertung anzeigt, daß die Grauweltannahme nicht gilt, eine Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle auf genauere Weise durch Bezugnahme auf eine bestimmte Farbe vorgenommen werden, für die entschieden wird, daß die entsprechenden Bilddaten in den Abfragebilddaten enthalten sind.
Außerdem ist bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung in dem Gesamtbewertungsteil eine Neuralnetzwerk-Simulationseinrichtung vorgesehen (die nachfolgend manchmal einfach als Neuralnetzwerk bezeichnet wird). Auf diese Weise kann selbst dann, wenn es ein sehr schwieriges Problem ist. zu bestimmen, welches der Ergebnisse der Grauweltannahme-Bewertung und der Sonderfarben-Bewertung vorzuziehen ist. durch Anwendung der Neuralnetzwerk-Simulationseinrichtung ein solches Problem auf einfache Weise gemäß den eingegebenen Daten gelöst werden.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Andere Merkmale, Ziele und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ersichtlich, in denen durchgehend über verschiedene Darstellungen gleiche oder einander entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind und bei denen
Fig. 1 eine schematische Blockdarstellung der Konfiguration einer (nachfolgend auch als erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung bezeichneten) erfindungsgemäßen Bildbewertungseinrichtung ist,
Fig. 2 eine schematische Blockdarstellung der Konfiguration einer Lichtquellen-Folgerungseinrichtung mit einer (nachstehend auch als zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung bezeichneten) erfindungsgemäßen Bildbewertungseinrichtung ist,
Fig. 3 eine schematische Blockdarstellung der Konfiguration einer Lichtquellen-Folgerungseinrichtung mit einer (nachstehend auch als drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung bezeichneten) anderen erfindungsgemäßen Bildbewertungseinrichtung ist.
Fig. 4 eine schematische Blockdarstellung der Konfiguration einer anderen Lichtquellen-Folgerungseinrichtung mit einer (nachfolgend auch als viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung bezeichneten) weiteren erfindungsgemäßen Bildbewertungseinrichtung ist,
Fig. 5 eine grafische Darstellung einer Schwarzkörper-Strahlungskurve und einer Lichtquellenlinie in einem Farbwertraum ist,
Fig. 6(A) eine schematische Blockdarstellung der Konfiguration einer (nachstehend auch als fünftes Ausführungsbeispiel der Erfindung bezeichneten) erfindungsgemäßen Farbtafel-Unterscheidungseinrichtung ist,
Fig. 6(B) eine schematische Blockdarstellung der Konfiguration einer (nachstehend auch als sechstes Ausführungsbeispiel der Erfindung bezeichneten) anderen erfindungsgemäßen Farbtafel-Unterscheidungseinrichtung ist,
Fig. 7 ein Programmablaufdiagramm zur Darstellung der Funktion der Farbtafel-Unterscheidungseinrichtung nach Fig. 6 (nämlich des fünften Ausführungsbeispiels) ist,
Fig. 8 und 9 Diagramme sind, die ein Beispiel für die Art und Weise des Abfragens von Bilddaten veranschaulichen,
Fig. 10 eine schematische Blockdarstellung der Konfiguration einer (nachfolgend auch als siebentes Ausführungsbeispiel der Erfindung bezeichneten) erfindungsgemäßen Grauweltannahme-Bewertungseinrichtung ist,
Fig. 11 ein Programmablaufdiagramm zur Darstellung der Funktion der Grauweltannahme-Bewertungseinrichtung nach Fig. 6 (nämlich des siebenten Ausführungsbeispiels) ist,
Fig. 12 eine schematische Blockdarstellung der Konfiguration einer (nachfolgend auch als achtes Ausführungsbeispiel der Erfindung bezeichneten) erfindungsgemäßen Lichtquellen-Folgerungseinrichtung ist,
Fig. 13 ein Programmablaufdiagramm zur Darstellung der Funktion der Lichtquellen-Folgerungseinrichtung nach Fig. 12 (nämlich des achten Ausführungsbeispiels) ist,
Fig. 14 eine grafische Darstellung ist, die für das Erläutern des erfindungsgemäßen Prinzips den Zusammenhang zwischen der Varianz und dem kubischen Moment für jeweils eine Farbtafel und ein gewöhnliches Bild veranschaulicht,
Fig. 15 eine schematische Blockdarstellung der Konfiguration einer (nachfolgend auch als neuntes Ausführungsbeispiel der Erfindung bezeichneten) erfindungsgemäßen Farbtafel-Unterscheidungseinrichtung ist,
Fig. 16 eine grafische Darstellung ist, die zum Erläutern des erfindungsgemäßen Prinzips den Zusammenhang zwischen der Varianz und einem (nachfolgend beschriebenen) "Rotationskorrelationskoeffizienten" für jeweils eine Farbtafel und ein gewöhnliches Bild veranschaulicht,
Fig. 17 ein Programmablaufdiagramm zur Darstellung der Funktion der Farbtafel-Unterscheidungseinrichtung nach Fig. 15 (nämlich des neunten Ausführungsbeispiels) ist,
Fig. 18 eine schematische Blockdarstellung der Konfiguration einer (nachfolgend auch als zehntes Ausführungsbeispiel der Erfindung bezeichneten) erfindungsgemäßen Farbtafel-Unterscheidungseinrichtung ist,
Fig. 19 ein Programmablaufdiagramm zur Darstellung der Funktion der Farbtafel-Unterscheidungseinrichtung nach Fig. 18 (nämlich des zehnten Ausführungsbeispiels) ist,
Fig. 20 eine schematische Blockdarstellung der Konfiguration einer (nachfolgend auch als elftes Ausführungsbeispiel der Erfindung bezeichneten) erfindungsgemäßen Farbtafel-Unterscheidungseinrichtung ist,
Fig. 21 ein Programmablaufdiagramm zur Darstellung der Funktion der Farbtafel-Unterscheidungseinrichtung nach Fig. 20 (nämlich des elften Ausführungsbeispiels) ist,
Fig. 22 eine schematische Blockdarstellung einer (nachfolgend auch als zwölftes Ausführungsbeispiel der Erfindung bezeichneten) weiteren erfindungsgemäßen Lichtquellen-Folgerungseinrichtung ist,
Fig. 23 eine schematische Blockdarstellung der Konfiguration einer (nachfolgend auch als dreizehntes Ausführungsbeispiel der Erfindung bezeichneten) nächsten erfindungsgemäßen Lichtquellen-Folgerungseinrichtung ist,
Fig. 24 eine schematische Blockdarstellung der Konfiguration einer (nachfolgend auch als vierzehntes Ausführungsbeispiel der Erfindung bezeichneten) weiteren erfindungsgemäßen Lichtquellen-Folgerungseinrichtung ist,
Fig. 25 eine schematische Blockdarstellung der Konfiguration einer (nachfolgend auch als fünfzehntes Ausführungsbeispiel der Erfindung bezeichneten) weiteren erfindungsgemäßen Lichtquellen-Folgerungseinrichtung ist,
Fig. 26 eine schematische Blockdarstellung der Konfiguration einer (nachfolgend auch als sechzehntes Ausführungsbeispiel der Erfindung bezeichneten) zusätzlichen erfindungsgemäßen Lichtquellen-Folgerungseinrichtung ist,
Fig. 27 eine schematische Blockdarstellung der Konfiguration eines Gesamtbewertungsteiles der Lichtquellen-Folgerungseinrichtung nach Fig. 26 ist,
Fig. 28 eine schematische Blockdarstellung der Konfiguration eines Gesamtbewertung-Verarbeitungsteiles nach Fig. 27 ist,
Fig. 29 eine schematische Blockdarstellung der Konfiguration einer (nachfolgend auch als siebzehntes Ausführungsbeispiel der Erfindung bezeichneten) erfindungsgemäßen Farbeneinstelleinrichtung einer Videokamera ist, und
Fig. 30 eine schematische Blockdarstellung der Konfiguration einer (nachfolgend auch als achtzehntes Ausführungsbeispiel der Erfindung bezeichneten) anderen erfindungsgemäßen Farbeneinstelleinrichtung eines Videobandgerätes ist.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Nachstehend werden unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen die bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung ausführlich beschrieben.
Zunächst werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen das erste bis vierte bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Vor der ausführlichen Beschreibung des ersten bis vierten Ausführungsbeispiels werden jedoch nachstehend das Prinzip der Erfindung sowie die hierauf basierenden Ergebnisse unserer Untersuchung erläutert.
Die wesentliche Grundlage der Lichtquellenfolgerung AWB und der Grauweltannahme beruht auf der Erscheinung, daß eine Farbmischung von Farben den Farbton oder die Sättigung einer jeden der Farben vermindert. Bei der eingehenden Untersuchung dieser Erscheinung stellte sich heraus, daß sich aus dem Mischen aller Farben in einer ausreichenden Anzahl eine achromatische Farbe (nämlich "Grau" oder "Weiß") ergibt. Aufgrund dessen wird ein Prozeß unter Anwendung der Grauweltannahme unter folgenden Voraussetzungen ausgeführt:
Falls Objekte, die in einem Bild enthalten sind, eine ausreichende Anzahl von Farben haben, sollte eine als Ergebnis des Mischens der ausreichenden Anzahl von Farben erhaltene durchschnittliche Farbe achromatisch sein. Wenn die Farbe des Objektes achromatisch ist, gibt die Farbe des Bildes (nämlich die mittlere Farbe des ganzen Bildes) unverändert die Farbe einer Lidhtquelle wieder. Das heißt, aus der mittleren Farbe des ganzen Bildes kann auf die Lichtquelle geschlossen werden. Daher kann eine die Lichtquelle wiedergebende Färbung durch Einstellen eines Farbreproduktionssystems in der Weise korrigiert werden, daß die durchschnittliche Farbe des ganzen Bildes achromatisch wird. Infolgedessen kann der sogenannte Weißabgleich eingestellt werden.
Es ist anzumerken, daß das Verfahren der Anwendung der Grauweltannahme ein (an einem Bild auszuführendes) statistisches Verfahren ist, wie es durch den Ausdruck "mit einer ausreichenden Anzahl von Farben" angedeutet ist. Gewöhnlich wird dies nicht hervorgehoben. Ferner wird eine spezifische Eigenheit dieses Umstandes (nämlich des Umstandes, daß das Verfahren der Anwendung der Grauweltannahme statistisch ist) durch die Frage zum Ausdruck gebracht: "Kann eine durch eine Rotlichtquelle beleuchtete weiße Wand von einer durch eine Weißlichtquelle beleuchteten roten Wand unterschieden werden?", was häufig in Zusammenhang mit den Grenzen der Grauweltannahme diskutiert wird. Bekanntermaßen ist es für das Anwenden eines statistischen Verfahrens bei einem Objekt erforderlich, daß ein solches Objekt eine statistische Behandlung zulassen sollte. Die Frage betrifft einen Fall, bei dem bei einem derartigen Objekt keine statistische Behandlung angewandt werden kann. Daher kann in einem solchen Fall nicht richtig durch Anwendung der Grauweltannahme auf eine Lichtquelle geschlossen werden. Das heißt, es ist klar, daß die Frage über die Grenze der Anwendung der Grauweltannahme hinausgeht und daher bedeutungslos ist.
Falls als Voraussetzung die Grauweltannahme angewandt wird, ist es nutzlos, die Bedingungen zu erörtern, welche vom statistischen Gesichtspunkt gesehen bedeutungslos sind, während es wichtig ist, die Grenzen der Anwendung der Grauweltannahme zu erfassen. Darüber hinaus ist es für das Gewährleisten der Genauigkeit einer Schlußfolgerung am wichtigsten, auf eine Lichtquelle innerhalb der Grenzen der Anwendung der Grauweltannahme zu schließen, wenn ein Prozeß zur Anwendung der Grauwelt annahme ausgeführt wird. Daher hat der Erfinder dieser Erfindung aufgrund von verschiedenerlei Datenanalysen die folgende Untersuchung vorgenommen:
Da Farbwertkoordinaten durch zwei unabhängige Variable dargestellt sind und daher für das Darstellen eines Farbwertdiagrammes ein zweidimensionales Koordinatensystem verwendet wird, gibt es für die Darstellung der Verteilung von Farbwertdaten zwei Varianzachsen. Mathematisch gesehen können die beiden Varianzachsen auf beliebige Weise festgelegt werden. Bezüglich eines Problems des Weißabgleiches hat jedoch gemäß der Darstellung in Fig. 5 eine Schwarzkörper- Ortskurve im Farbwertraum, nämlich eine Ortskurve der Farbe von durch Schwarzkörperstrahlung abgegebenem Licht, die sich mit der Temperatur des schwarzen Körpers ändert, eine besondere Bedeutung. Daher sind in dem Farbwertraum voneinander verschiedene Richtungen nicht zueinander äquivalent. Zur Vereinfachung der Berechnung wird daher als Annäherung an die Schwarzkörper-Strahlungskurve, nämlich die Schwarzkörper-Ortskurve gemäß der Darstellung in Fig. 5 eine Lichtquellenlinie festgelegt.
Faktisch besteht ein merklicher Unterschied zwischen einer (nachstehend als Horizontalabweichung bezeichneten) Varianz der Daten in der Tangentialrichtung der Schwarzkörper-Strahlungskurve und einer (nachstehend als Vertikalabweichung bezeichneten) Varianz der Daten in der zu der Tangentialrichtung der Schwarzkörper- Strahlungskurve senkrechten Richtung. Gewöhnlich ist die Horizontalabweichung größer als die Vertikalabweichung. Ferner ändert sich gemäß der Örtlichkeit, nämlich bei der Fotografie im Freien die Größe der Horizontalabweichung beträchtlich in Abhängigkeit davon, ob in einem Bild der Himmel enthalten ist oder nicht. In dem Farbwertraum nach Fig. 5 ist dabei ein Himmelblau-Bereich durch ein Rechteck dargestellt. Bezüglich der Vertikalabweichung tritt dagegen eine solche Erscheinung nicht auf. Daher ist die Vertikalabweichung gleichmäßig und hat Bedeutung für verschiedenartige Objekte. Nachstehend wird die Vertikalabweichung gelegentlich einfach als die Varianz bezeichnet. Ferner wird ein Parameter, der die der Vertikalabweichung entsprechende (axiale) Richtung beschreibt, als Achsenparameter bezeichnet.
Wie es ferner durch den Ausdruck "eine ausreichende Anzahl von Farben" angedeutet ist, setzt die Grauweltannahme voraus, daß die Verteilung von Farben von Objekten in einem Bild eine statistisch natürliche Verteilung ist (z.B. eine Normalverteilung, deren Zentralwert einer achromatischen Farbe entspricht) und daß zumindest irgend ein Objekt in dem Bild im wesentlichen die gleiche Farbenverteilung hat. Diese Annahmen sind als mit guter Genauigkeit beispielsweise in einem Fall gültig anzusehen. bei dem ein Bild eines fernen Objektes im Freien aufgenommen wird, Es ist jedoch aus einem Vergleich beispielsweise eines Brustbildes einer Person in Kleidungsstücken in hoher Farbtönung oder Sättigung mit der Fernaußenaufnahme ersichtlich, daß nicht immer die letztere Annahme gilt (nämlich daß irgendein Objekt im wesentlichen die gleiche Farbenverteilung hat).
Im Falle eines Bildes, für welches die Grauweltannahme nicht gilt, wie z.B. des Brustbildes einer Person, die Kleidungsstücke in hoher Farbtönung oder Sättigung trägt, ist die mittlere Farbe eines solchen Bildes, die durch einfache Addition erhalten wird, in starkem Ausmaß durch die Farben der Kleidungsstücke beeinflußt. Dies verursacht einen Fehler bei der Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle.
Im Falle eines Bildes wie des Brustbildes zeigen dabei einige von (nachfolgend beschriebenen) Blockmittelwertdaten eine verhältnismäßig hohe Farbtönung oder Sättigung. Daher sind die Daten auf einer Farbwertebene breit verteilt. Dies ergibt eine Vergrößerung der Varianz der Daten. Diese Erscheinung ist auf merkliche Weise im Falle von Blockmittelwertdaten gegeben, welche dadurch erhalten werden, daß ein Bild unterteilt wird und dann ein Mittelungsvorgang an den Daten für einen jeden der Blöcke ausgeführt wird.
Praktisch ist die Grauweltannahme häufig ungültig, wenn die Vertikalabweichung groß ist. Daher ist die Vertikalabweichung eine nutzvolle Anzeige für einen Fehler. Bei einer Grauweltannahme-Bewertung sollte daher die Vertikalabweichung in der Absicht herangezogen werden, die Einwirkungen des Himmels in dem Bild auszuschalten. Von diesem Standpunkt gesehen werden nachstehend die bevorzugten Ausführungsbeispiele unter hauptsächlicher Anwendung der Vertikalabweichung beschrieben. Dies bedeutet jedoch nicht, daß die Horizontalabweichung nicht nutzbar ist. Daher kann bei einem Lichtquellen-Folgerungsvorgang eine Fehlerrate durch Ausführen des folgenden Prozesses unter Anwendung der vertikalabweichung verringert werden: Falls die Vertikalabweichung. die eine Anzeige für die Grenze der Anwendung der Grauweltannahme ist, größer als ein vorbestimmter Wert wird, ist zu erwarten, daß für ein zu verarbeitendes Bild die Grauweltannahme nicht gilt. In diesem Fall wird keine Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle ausgeführt, sondern eine gegenwärtige Schlußfolgerung, nämlich ein gegenwärtig gespeichertes Ergebnis der Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle beibehalten, um dadurch das Auftreten eines Fehlers einzuschränken.
Gegen das vorstehend angeführte Ergebnis unserer Untersuchung kann folgender Einwand erhoben werden: Selbst wenn die Varianz groß ist, kann in manchem Fall richtig auf eine Lichtquelle geschlossen werden, zum Beispiel in dem Fall, daß die mittlere Farbe des ganzen zu verarbeitenden Bildes zu einer achromatischen Farbe wird. Ein solcher Fall tritt jedoch auf, wenn die Farben von großen Teilen des Bildes zueinander komplementär sind. Ferner wird natürlich bei dem Ausführen eines Weißabgleichprozesses aufgrund der Grauweltannahme keine aerartige Situation vorausgesetzt. Falls eine große Anzahl von derartigen Objekten oder Bildern vorliegt, ist es natürlich erforderlich, diese zwangsläufig zu bewältigen. Bisher hat für Bilder keine derartige Tendenz bestanden.
Schließlich wird nachstehend ein voraussehbarer schädlicher Effekt bei einem Prozeß unter Anwendung der Varianz sowie ein Verfahren zum Ausschalten eines solchen schädlichen Effektes beschrieben. Als voraussehbarer schädlicher Effekt kann als erstes die Verringerung hinsichtlich der Wiederherstellbarkeit bzw. Wiederholbarkeit in einem Fall genannt werden, bei dem ein Betriebsvorgang mit einer Schlußfolgerung auf eine falsche Lichtquelle beginnt. Bei der anfänglichen Schlußfolgerung ist es erforderlich, unter irgendwelchen Zuständen der Einrichtung auf eine Lichtquelle zu schließen. Falls daher beispielsweise ein Anfangsbild eine Nahaufnahme ist, besteht die Wahrscheinlichkeit, daß die Einrichtung eine falsche Bewertung oder Schlußfolgerung ausführt. Darüber hinaus treten in dieser infolge der Varianz merkliche Stabilisiereffekte auf. Eine solche Situation liegt außerhalb der Grenzen der Anwendung eines statistischen Verfahrens und wird im Vergleich zur Anwendung eines herkömmlichen Verfahrens als häufiger auftretend angesehen, selbst wenn der Umstand berücksichtigt wird, daß die Wiederherstellung eines normalen Zustandes zumeist durch Zufall auftritt. Diese schädlichen Effekte können jedoch dadurch ausgeschaltet werden, daß aufgrund der Varianz eine Grauweltannahme-Bewertung verhindert wird, bis zumindest einmalig seit dem Beginn eines Betriebsvorganges der Einrichtung die Vertikalabweichung gleich einem Schwellenwert oder kleiner wird.
Nachstehend werden unter Bezugnahme auf Fig. 1 bis 4 das erste bis vierte Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben, die auf den Ergebnissen der vorstehend erläuterten Untersuchung basieren.

Erstes Ausführungsbeispiel

Die Fig. 1 ist eine schematische Blockdarstellung der Konfiguration des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung (nämlich einer Bildbewertungseinrichtung). In dieser Figur sind mit 11 eine Abfrageschaltung zum Erhalten von für eine Bildbeurteilung geeigneten Bilddaten aus Daten, die durch Bildsignale dargestellt sind, welche als Ergebnis einer Farbentrennung hergeleitet sind, mit 12 ein Varianzrechenteil für das Aufnehmen der Abfragebilddaten und für das Berechnen der Vertikalabweichung von durch Farbsignale dargestellten Farben in Bezug auf eine Lichtquellenlinie und mit 13 ein Schwellenwertbearbeitungsteil für das Aufnehmen eines Farbenvarianzsignals. welches die berechnete Varianz aus dem Varianzrechenteil anzeigt, für das Vergleichen der durch das aufgenommene Varianzsignal dargestellten Varianz mit einem zuvor eingespeicherten Schwellenwert und für das Ausgeben eines Signals zur Anzeige der Gültigkeit der Grauweltannahme dann, wenn die Varianz kleiner als der Schwellenwert ist, bzw. eines anderen Signals zur Anzeige der Ungültigkeit der Grauweltannahme bezeichnet, wenn die Varianz größer als der Schwellenwert ist.
Als nächstes wird nachstehend die Funktion der Bildbewertungseinrichtung mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration beschrieben.
Zuerst werden Bildsignale, die aus Aufnahmeelementen wie Ladungskopplungselementen über eine (nicht dargestellte) Farbentrennschaltung ausgegeben werden, in die Abfrageschaltung 11 eingegeben und durch diese gemäß einer vorbestimmten geeigneten Regel abgefragt. Dann werden die abgefragten Bilddaten dem Varianzrechenteil 12 zugeführt, welcher die eingegebenen Bilddaten IS aufnimmt (das heißt, (RGB), (Y, R-Y, B-Y) oder dergleichen wobei mit R, B und Y jeweils Daten bezeichnet sind, die durch Videosignale für Rot, Blau und Gelb angegeben sind), die Daten auswertet sowie eine Bilddatenvarianz SGM berechnet, die eine Vertikalabweichung in Bezug auf die Lichtquellenlinie in einem Farbwertraum (zum Beispiel in einem durch zwei unabhängige Variable (R-Y)/Y und (B-Y)/Y gemäß der Darstellung in Fig. 5 bestimmten Farbwertraum) ist und durch die folgende Gleichung gegeben ist:
SGM = (1/N) Σ (X - < X > ) ²
wobei < X > ein Durchschnittswert oder Mittelwert einer Variablen X (nämlich einer nachfolgend beschriebenen Versetzung) ist und N die Anzahl von Daten ist.
Nachstehend wird die Funktion des Varianzrechenteiles 12 in größeren Einzelheiten unter der praktischen Annahme beschrieben, daß die eingegebenen Bilddaten IS durch (Y, R-Y, B-Y) angegeben sind.
Zuerst werden die Bilddaten IS nach folgenden Gleichungen zu Farbwertdaten CS = (C1, C2) umgesetzt:
C1 = (B - Y)/Y
c2 = (R - Y)/Y.
Dann werden die durch ein Farbwertsignal dargestellten Farbwertdaten CS auf die zu der Lichtquellenlinie senkrechte Richtung projiziert, die durch einen Vektor (V1, V2) dargestellt ist, wobei V1 und V2 Achsenparameter sind, und die Größe eines durch die Projektion erhaltenen Segmentes, nämlich die Versetzung X von der Lichtquellenlinie weg nach folgender Gleichung ermittelt:
X = C1 V1 + C2 V2
Die auf diese Weise berechnete Varianz der Versetzung X wird als Vertikalabweichung (der Bilddaten) bezeichnet.
Darauf folgend wird von dem Schwellenwertbearbeitungsteil 13 die Bilddatenvarianz SGM aus dem Vertikal-Varianzrechenteil 12 aufgenommen, die aufgenommene Varianz mit einem Schwellenwert θ verglichen und ein Grauweltannahme-Bewertungssignal zur Anzeige von Grauweltannahme-Bewertungsdaten J folgendermaßen ausgegeben:
Wenn SGM kleiner als θ ist, entspricht J = RICHTIG (zur Anzeige, daß die Grauweltannahme gilt) oder
andernfalls J NEIN (zur Anzeige, daß die Grauweltannahme nicht gilt).
Dabei wird J als RICHTIG (OK) angesetzt, bis zumindest einmalig nach dem Beginn des Betriebsvorgangs der Einrichtung SGM zuerst kleiner als θ wird.
Auf diese Weise kann bei dem ersten Ausführungsbeispiel aus der in Bezug auf die Lichtquellenlinie berechneten Vertikalabweichung von Bilddaten beurteilt werden, ob die Grauweltannahme gilt oder nicht. Infolgedessen kann im Vergleich zu der herkömmlichen Einrichtung mit höherer Genauigkeit auf eine Lichtquelle geschlossen werden.
Der Vektor (V1, V2), der die zu der Lichtquellenlinie senkrechte Richtung anzeigt, kann dabei ungefähr zu (1, 1) äquivalent sein. Ferner muß dieser Vektor (V1, V2) nicht auf genaue Weise festgelegt werden. Die Genauigkeit der Grauweltannahme-Bewertung ändert sich in einem gewissen Ausmaß gemäß den Achsenparametern. Die praktische Datenanalyse zeigt jedoch, daß die Einwirkung der Änderung der Genauigkeit nicht stark ist.
Ferner ist die Grundlage der Berechnung der vertikalen Bilddatenvarianz nicht davon abhängig. welche Signale (zum Beispiel ein Signal RGB, Signale Y, R-Y und B- Y) die Bilddaten darstellen.
Außerdem wird bei diesem Ausführungsbeispiel die Vertikalabweichung nach dem Umsetzen der Bilddaten zu Farbwertdaten in dem zweidimensionalen Farbwertraum berechnet. Die Varianz kann jedoch auf direkte Weise unter Ansetzen von dreidimensionalen Bilddaten beispielsweise dadurch berechnet werden, daß anstelle der Lichtquellenlinie eine Lichtquellenfläche benutzt wird. In einem solchen Fall kann ein Algorithmus derart abgestimmt werden. daß die Einwirkungen von bestimmten Farben wie der Himmelsfarbe ausgeschaltet werden, die eine große Einwirkung auf die Schlußfolgerung auf die Lichtquelle hat. In diesem Fall erhält die Varianz in der Richtung entlang der Lichtquellenlinie (nämlich die Horizontalabweichung) praktische Bedeutung. Es ist daher nicht erforderlich, die für die Grauweltannahme-Bewertung angewandte Statistik auf die Vertikalabweichung einzuschränken.
Ferner kann als Statistik, welche die Kennlinie der Verteilung der Bilddaten darstellt, anstelle der Varianz ein Durchschnitts- oder Mittelwert oder ein N-dimensionales Moment benutzt werden.

Zweites Ausführungsbeispiel

Als nächstes wird nachstehend das zweite Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben (nämlich eine Lichtquellen-Folgerungseinrichtung mit der Bildbewertungseinrichtung (das heißt dem ersten Ausführungsbeispiel)). Die Fig. 2 ist eine schematische Blockdarstellung der Konfiguration des zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung (das heißt, einer Lichtquellen-Folgerungseinrichtung). In dieser Figur ist mit 21 eine Bildbewertungseinrichtung bezeichnet. Diese Einrichtung 21 ist mit einer Abfrageschaltung 22 zum Erhalten von Bilddaten, die für eine Bildbewertung geeignet sind, aus Daten, die durch Bildsignale dargestellt sind, welche als Ergebnis einer Farbentrennung hergeleitet sind, und mit einem Grauweltannahme-Bewertungsteil 28 versehen, der die abgefragten Bilddaten aufnimmt und entscheidet, ob die Grauweltannahme gültig ist oder nicht. Ferner enthält der Teil 28 einen Varianzrechenteil 23 zum Berechnen der Varianz von durch Farbsignale dargestellten Farben und einen Schwellenwert-Bearbeitungsteil 24, der ein die berechnete Varianz aus dem Varianzrechenteil 23 anzeigendes Farbenvarianzsignal aufnimmt, die durch das aufgenommene Varianzsignal dargestellte Varianz mit einem zuvor eingespeicherten Schwellenwert vergleicht und ein Signal zur Anzeige der Gültigkeit der Grauweltannahme ausgibt, wenn die Varianz kleiner als der Schwellenwert ist. bzw. andernfalls ein anderes Signal ausgibt. welches anzeigt. daß die Grauweltannahme nicht gilt. Mit 25 ist ein Lichtquellenfolgerungsteil für das Aufnehmen der Abfragebilddaten und für die Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle bezeichnet, mit 26 ist ein Gesamtbewertungsteil bezeichnet, der jeweils aus dem Lichtquellenfolgerungsteil 25 und der Bildbewertungseinrichtung 21 eine Schlußfolgerung erster Ordnung S1 (nämlich ein Ergebnis erster Ordnung der Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle) bzw. ein die Grauweltannahme-Bewertungsdaten J darstellendes Grauweltannahme-Bewertungssignal aufnimmt, die Schlußfolgerung S1 erster Ordnung gemäß den Grauweltannahme-Bewertungsdaten J verarbeitet und ein Signal ausgibt, welches eine Schlußfolgerung S2 zweiter Ordnung darstellt (nämlich ein Ergebnis zweiter Ordnung für die Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle), und mit 27 ist ein Folgerungsfestlegeteil zum Speichern der aus dem Gesamtbewertungsteil 26 aufgenommenen Schlußfolgerung S2 zweiter Ordnung bezeichnet.
Als nächstes wird nachstehend die Funktion der Lichtquellen-Folgerungseinrichtung mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration beschrieben.
Zuerst werden Bildsignale, die von Aufnahmeelementen wie Ladungskopplungselementen CCD über eine (nicht dargestellte) Farbentrennschaltung ausgegeben werden, in die Abfrageschaltung 22 eingegeben und durch diese gemäß einer vorbestimmten geeigneten Regel abgefragt. Die Abfragebilddaten werden dann sowohl dem Lichtquellenfolgerungsteil 25 als auch dem Varianzrechenteil 23 zugeführt. Von dem Lichtquellenfolgerungsteil 25 werden die eingegebenen Bilddaten IS (das heißt, (RGB) (Y. R-Y, B-Y) oder dergleichen) aufgenommen und bewertet, wobei z.B. ein Bilddatenmittelwert ISave berechnet wird. Darauf folgend vergleicht der Teil 25 den Mittelwert ISave mit gespeicherten Daten, die der Farbe einer Lichtquelle entsprechen,und gibt danach als Folgerungsdaten S1 erster Ordnung Daten aus, die eine Lichtquelle mit derjenigen Farbe darstellen. welche der Farbe am nächsten kommt, die durch die verglichenen und gespeicherten Daten angegeben ist. Andererseits werden von dem Teil 23 der Einrichtung 21 die eingegebenen Bilddaten 15 aufgenommen und bewertet, wobei im weiteren auf gleichartige Weise wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel die Bilddatenvarianz SGM berechnet wird, welche die Vertikalabweichung in Bezug auf die Lichtquellenlinie in einem Farbwertraum ist (z.B. in dem Farbwertraum, der gemäß der Darstellung in Fig. 5 durch zwei unabhängige Variable (R-Y)/Y und (B-Y)/Y dargestellt ist).
Von dem Schwellenwert-Bearbeitungsteil 24 wird die Bilddatenvarianz SGM aus dem Varianz-Rechenteil 23 aufgenommen und dann die Varianz SGM mit dem Schwellenwert θ verglichen und ein die Grauweltannahme-Bewertungsdaten J anzeigendes Grauweltannahme-Bewertungssignal folgendermaßen ausgegeben:
Wenn SGM kleiner als θ ist, wird J = RICHTIG (zur Anzeige, daß die Grauweltannahme gilt) und
ansonsten wird J = NEIN (zur Anzeige, daß die Grauweltannahme nicht gilt).
Dabei wird J als RICHTIG angesetzt (J = RICHTIG). bis mindestens einmal seit dem Beginn des Betriebsvorganges der Einrichtung SGM kleiner als θ wird. Der Gesamtbewertungsteil 26 nimmt jeweils aus dem Lichtquellenfolgerungsteil 25 und dem Schwellenwert-Bearbeitungsteil 24 die Folgerung S1 erster Ordnung und das Grauweltannahme- Bewertungssignal für die Daten J auf und gibt darauf folgend ein Signal zur Anzeige einer Folgerung 52 zweiter Ordnung folgendermaßen ab:
Wenn J = RICHTIG, dann S2 = S1, und
Wenn J = NEIN, dann S2 = NICHT MÖGLICH (zur Anzeige, daß eine Bewertung nicht möglich ist).
Von dem Folgerungsfestlegeteil 27 wird die Folgerung S2 zweiter Ordnung aus dem Gesamtbewertungsteil 26 aufgenommen und eine endgültige Folgerung Sf (nämlich ein Endresultat der Folgerung auf eine Lichtquelle) ausgegeben sowie die Folgerung S2 zweiter Ordnung als Variable Sbuf gespeichert. Das heißt:
Wenn S2 nicht anzeigt, daß die Bewertung nicht möglich ist, wird Sf = S2 und Sbuf = S2.
Wenn S2 anzeigt, daß die Bewertung nicht möglich ist, wird Sf = Sbuf und Sbuf = Sbuf.
Auf diese Weise wird bei dem zweiten Ausführungsbeispiel aus der Vertikalabweichung der Bilddaten in Bezug auf die Lichtquellenlinie beurteilt, ob die Grauweltannahme gilt oder nicht. Dadurch werden die Ergebnisse der Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle ausgeschieden, wenn die Grauweltannahme nicht gilt (wobei in diesem Fall die Wahrscheinlichkeit besteht, daß die Einrichtung auf eine falsche Lichtquelle schließt). Infolgedessen kann eine Lichtquellen-Folgerungseinrichtung realisiert werden, in der kaum ein Fehler hinsichtlich der Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle auftritt.

Drittes Ausführungsbeispiel

Als nächstes wird nachstehend ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben (nämlich eine Lichtquellen-Folgerungseinrichtung mit einer anderen Bildbewertungseinrichtung). Die Fig. 3 ist eine schematische Blockdarstellung der Konfiguration des dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung (das heißt, einer Lichtquellen-Folgerungseinrichtung). In dieser Figur ist mit 31 eine Bildbewertungseinrichtung bezeichnet. Die Einrichtung 31 ist mit einer Abfrageschaltung 32 zum Ermitteln von für eine Bildbeurteilung geeigneten Bilddaten aus Daten, die durch Bildsignale dargestellt sind, welche als Ergebnis einer Farbentrennung hergeleitet sind, einem Achsenparameter-Rechenteil 33 zum Berechnen von Achsenparametern für das Bestimmen der (nachfolgend gelegentlich als Varianzachsenrichtung bezeichneten) Richtung, in der sich gemäß der Darstellung in Fig. 5 eine (vertikale) Varianzachse erstreckt, aus den Bilddaten, einem Varianzrechenteil 34, der die Abfragebilddaten und Daten aufnimmt, welche die einem Signal aus dem Teil 33 entsprechende Richtung der Schwarzkörper-Strahlungskurve nach Fig. 5 angeben, und der die Varianz der durch Farbsignale dargestellten Farben berechnet, und einem Schwellenwert- Bearbeitungsteil 35 versehen, der ein die berechnete Varianz anzeigendes Farbenvarianzsignal aus dem Varianzrechenteil 34 aufnimmt, die dem aufgenommenen Varianzsignal entsprechende Varianz mit einem zuvor eingespeicherten Schwellenwert vergleicht und dann, wenn die Varianz kleiner als der Schwellenwert ist, ein Signal zur Anzeige der Gültigkeit der Grauweltannahme ausgibt, bzw. andernfalls ein anderes Signal zur Anzeige der Ungültigkeit der Grauweltannahme ausgibt. Mit 36 ist eine Lichtquellenfolgerungsteil zur Aufnahme der Abfragebilddaten und zur Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle bezeichnet, mit 37 ist ein Gesamtbewertungsteil bezeichnet, der jeweils aus dem Lichtquellenfolgerungsteil 36 und der Bildbewertungseinrichtung 31 eine Folgerung S1 erster Ordnung (nämlich ein Ergebnis erster Ordnung für die Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle) und ein die Grauweltannahme-Bewertungsdaten J darstellendes Grauweltannahme-Bewertungssignal aufnimmt, die Folgerung S1 erster Ordnung gemäß den Grauweltannahme-Bewertungsdaten J verarbeitet und ein Signal zur Anzeige einer Folgerung S2 zweiter Ordnung (das heißt, eines Ergebnisses zweiter Ordnung der Folgerung auf eine Lichtquelle) ausgibt, und mit 38 ist ein Folgerungs festlegeteil zum Festhalten der aus dem Gesamtbewertungsteil 37 aufgenommenen Folgerung S2 zweiter Ordnung bezeichnet.
Als nächstes wird nachstehend die Funktion der Lichtquellen-Folgerungseinrichtung mit der vorangehend beschriebenen Konfiguration beschrieben.
Zuerst werden durch Aufnahmeelemente wie Ladungskopplungselemente CCD über eine (nicht dargestellte) Farbentrennschaltung ausgegebene Bildsignale in die Abfrageschaltung 32 eingegeben und durch diese gemäß einer vorbestimmten geeigneten Regel abgefragt. Dann werden aus dieser die Abfragebilddaten dem Lichtquellenfolgerungsteil 36, dem Achsenparameter-Rechenteil 33 und dem Varianzrechenteil 34 zugeführt. Von dem Lichtquellenfolgerungsteil 36 werden die eingegebenen Bilddaten IS (nämlich (RGB), (Y, R-Y, B-Y) oder dergleichen) aufgenommen und ausgewertet, wobei zum Beispiel ein Bilddatenmittelwert ISave berechnet wird. Darauffolgend vergleicht der Teil 36 den Mittelwert ISave mit eingespeicherten Daten, welche die Farbe einer Lichtquelle darstellen. und gibt danach als Folgerungsdaten S1 erster Ordnung Daten aus, die einer Lichtquelle mit derjenigen Farbe entsprechen. welche der durch die verglichenen und eingespeicherten Daten angezeigten Farbe am nächsten kommt. Andererseits nimmt der Teil 33 der Einrichtung 31 die Bildsignale auf und berechnet gemäß dem Bilddatenmittelwert ISave oder dergleichen die Achsenparameter zum Bestimmen der Varianzachsenrichtung der Schwarzkörper-Strahlungskurve. Von dem Varianzrechenteil 34 werden die eingegebenen Bilddaten IS aufgenommen und ausgewertet. wobei ferner die Bilddatenvarianz SGM berechnet wird, welche die Vertikalabweichung in Bezug auf die Schwarzkörper-Strahlungskurve in dem Farbwertraum ist. Im weiteren nimmt der Schwellenwert- Bearbeitungsteil 35 die Bilddatenvarianz SGM aus dem Varianzrechenteil 34 auf und vergleicht dann die Varianz SGM mit dem Schwellenwert θ zu einer folgenden Ausgabe eines die Grauweltannahme-Bewertungsdaten J anzeigenden Grauweltannahme-Bewertungssignals:
Wenn SGM kleiner als θ ist, dann J = RICHTIG (zur Anzeige, daß die Grauweltannahme gilt) und
andernfalls J = NEIN (zur Anzeige, daß die Grauweltannahme nicht gilt).
Dabei wird J als RICHTIG angesetzt (J = RICHTIG), bis SGM zumindest einmalig seit dem Beginn eines Betriebsvorganges der Einrichtung kleiner als θ wird. Der Gesamtbewertungsteil 37 nimmt jeweils aus dem Lichtquellenfolgerungsteil 36 und dem Schwellenwert-Bearbeitungsteil 35 die Folgerung S1 erster Ordnung und das Grauweltannahme- Bewertungssignal zur Anzeige der Daten J auf und gibt darauffolgend ein Signal zur Anzeige einer Folgerung S2 zweiter Ordnung folgendermaßen ab:
Wenn J = RICHTIG, dann S2 = S1 und
wenn J = NEIN, dann S2 = NICHT MÖGLICH (zur Anzeige, daß eine Bewertung nicht möglich ist).
Der Folgerungsfestlegeteil 38 nimmt aus dem Gesamtbewertungsteil 37 die Folgerung S2 zweiter Ordnung auf, gibt eine endgültige Folgerung Sf (nämlich ein Endergebnis der Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle) ab und speichert die Folgerung S2 zweiter Ordnung als Variable Sbuf. Das heißt:
Wenn S2 nicht anzeigt, daß die Bewertung nicht möglich ist, wird Sf = S2 und Sbuf = S2 und
wenn S2 = NICHT MÖGLICH (nämlich S2 anzeigt, daß die Bewertung nicht möglich ist), wird Sf = Sbuf und Sbuf = Sbuf.
Auf diese Weise bestimmt bei dem dritten Ausführungsbeispiel der Achsenparameter-Rechenteil 33 die Varianzachsenrichtung von der Schwarzkörper-Strahlungskurve in dem Farbwertraum weg. Auf diese Weise kann die Vertikalabweichung mit hoher Genauigkeit berechnet werden. Ferner wird aus der Vertikalabweichung der Bilddaten entschieden, ob die Grauweltannahme gilt oder nicht. Dadurch werden Ergebnisse der Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle ausgeschieden. wenn die Grauweltannahme nicht gilt (wobei in diesem Fall die Wahrscheinlichkeit besteht, daß die Einrichtung auf eine falsche Lichtquelle schließt). Infolgedessen kann eine Lichtquellen-Folgerungseinrichtung realisiert werden, bei der die Anzahl von bei der Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle auftretenden Fehlern weiter verringert ist.

Viertes Ausführungsbeispiel

Als nächstes wird nachstehend das vierte Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben (nämlich eine Lichtquellen-Folgerungseinrichtung mit einer weiteren Bildbewertungseinrichtung). Die Fig. 4 ist eine schematische Blockdarstellung der Konfiguration des vierten Ausführungsbeispiels der Erfindung (das heißt, einer Lichtquellen-Folgerungseinrichtung). In dieser Figur ist mit 41 eine Bildbewertungseinrichtung bezeichnet. Die Einrichtung 41 enthält eine Abfrageschaltung 42, die aus Daten, welche Bildsignalen entsprechen, die als Ergebnis einer Farbentrennung hergeleitet sind, für eine Bildbewertung geeignete Bilddaten ermittelt, einen Mittelwert-Rechenteil 43, der die Abfragebilddaten aufnimmt und einen Mittelwert ISave der aufgenommenen Bilddaten berechnet. einen Achsenparameter-Rechenteil 44, der den Mittelwert ISave aus dem Mittelwert-Rechenteil 43 aufnimmt und Achsenparameter für das Bestimmen der Varianzachsenrichtung berechnet, einen Varianzrechenteil 45, der die Abfragebilddaten und einem aus dem Teil 44 ausgegebenen Signal entsprechende Daten aufnimmt, welche die Richtung der Schwarzkörper-Strahlungskurve nach Fig. 5 anzeigen, und der die Varianz von den Farbsignalen entsprechenden Farben berechnet, und einen Schwellenwert-Bearbeitungsteil 46, der aus dem Varianzrechenteil 45 ein Farbvarianzsignal zur Anzeige der berechneten Varianz aufnimmt, die dem aufgenommenen Varianzsignal entsprechende Varianz mit einem zuvor eingespeicherten Schwellenwert vergleicht und ein Signal zur Anzeige der Gültigkeit der Grauweltannahme ausgibt, wenn die Varianz kleiner als der Schwellenwert ist, bzw. andernfalls ein anderes Signal zur Anzeige ausgibt, daß die Grauweltannahme nicht gilt. Mit 47 ist ein Mittelwert-Lichtquellenfolgerungsteil zum Aufnehmen des Bilddaten-Mittelwertes ISave aus dem Teil 43 und zur Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle bezeichnet, mit 48 ist ein Gesamtbewertungsteil bezeichnet, der jeweils aus dem Mittelwert-Lichtquellenfolgerungsteil 47 und der Bildbewertungseinrichtung 41 eine Folgerung S1 erster Ordnung (nämlich ein Ergebnis erster Ordnung der Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle) und ein Grauweltannahme-Bewertungssignal aufnimmt, gemäß den Grauweltannahme-Bewertungsdaten J die Folgerung S1 erster Ordnung verarbeitet und ein Signal zur Anzeige einer Folgerung S2 zweiter Ordnung (nämlich eines Ergebnisses zweiter Ordnung der Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle) abgibt. und mit 49 ist ein Folgerungsfestlegeteil zum Festhalten der aus dem Gesamtbewertungsteil 48 aufgenommenen Folgerung S2 zweiter Ordnung bezeichnet.
Als nächstes wird nachstehend die Funktion der Lichtquellen-Folgerungseinrichtung mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration beschrieben.
Zuerst werden durch Aufnahmeelemente wie Ladungskopplungselemente CCD über eine (nicht dargestellte) Farbentrennschaltung ausgegebene Bildsignale in die Abfrageschaltung 42 eingegeben und durch diese gemäß einer vorbestimmten geeigneten Regel abgefragt. Die Abfrage bilddaten werden dem Mittelwert-Rechenteil 43 zugeführt. Der Teil 43 nimmt die eingegebenen Bilddaten IS (nämlich (RGM), (Y, R-Y, B-Y) oder dergleichen) auf und wertet die Daten aus, wobei zum Beispiel ein Bilddatenmittelwert ISave berechnet wird. Darauffolgend nimmt der Mittelwert- Lichtquellenfolgerungsteil 47 aus dem Teil 43 den Bilddatenmittelwert ISave auf, vergleicht dann den Mittelwert ISave mit eingespeicherten Daten, die der Farbe einer Lichtquelle entsprechen, und gibt danach als Folgerungsdaten S1 erster Ordnung Daten aus, die einer Lichtquelle mit derjenigen Farbe entsprechen. welche der durch die verglichenen und eingespeicherten Daten angegebenen Farbe am nächsten kommt. Andererseits nimmt der Teil 44 der Einrichtung 41 aus dem Teil 43 den Bilddatenmittelwert ISave auf, ermittelt einen Punkt, welcher der zu dem Mittelwert ISave am nächsten liegende Punkt auf der Schwarzkörper-Steuerungskurve ist, und berechnet die Achsenparameter zum Bestimmen der Richtung. entlang der eine Normale zu der Schwarzkörper-Strahlungskurve verläuft (nämlich eine zu der Tangentiallinie an einem solchen Punkt der Schwarzkörper-Strahlungskurve senkrechte Linie) als Varianzachsenrichtung der Schwarzkörper-Strahlungskurve gemäß dem Bilddatenmittelwert ISave oder dergleichen. Dann gibt der Teil 44 die berechneten Achsenparameter aus. Von dem Varianzrechenteil 45 werden die Achsenparameter aus dem Teil 44 sowie die eingegebenen Bilddaten IS aufgenommen und die Daten ausgewertet. wobei ferner die Bilddatenvarianz SGM berechnet wird, welche die Vertikalabweichung ist, die der Normalen zu der Schwarzkörper-Strahlungskurve in dem Farbwertraum entspricht. Die übrige Funktion dieses Ausführungsbeispiels ist die gleiche wie bei dem dritten Ausführungsbeispiel
Auf diese Weise wird bei dem vierten Ausführungsbeispiel durch den Achsenparameter-Rechenteil 44 der zu dem Bilddatenmittelwert ISave nächstgelegene Punkt auf der Schwarzkörper-Strahlungskurve erfaßt und die Richtung, in welcher eine Normale (nämlich die zu der Tangentiallinie an dem erfaßten Punkt der Schwarzkörper-Strahlungskurve senkrechte Linie) verläuft, als Varianzachsenrichtung von der Schwarzkörper-Strahlungskurve in dem Farbwertraum weg angesetzt, wobei die berechneten Achsenparameter ausgegeben werden. Auf diese Weise kann die Vertikalabweichung mit höherer Genauigkeit ermittelt werden. Ferner wird aus der Vertikalabweichung der Bilddaten entschieden, ob die Grauweltannahme gilt oder nicht. Dabei werden die Ergebnisse der Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle ausgeschieden, wenn die Grauweltannahme nicht gilt (wobei in diesem Fall die Wahrscheinlichkeit besteht, daß die Einrichtung auf eine falsche Lichtquelle schließt). Infolgedessen kann eine Lichtquellen-Folgerungseinrichtung realisiert werden, in der die Anzahl von bei der Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle auftretenden Fehlern weiter verringert ist.
Bei dem dritten und dem vierten Ausführungsbeispiel verursacht dabei die in den Achsenparameter-Rechenteilen 33 und 44 auszuführende Verarbeitung eine ziemlich große Rechenbelastung. In der Einrichtung kann jedoch statt der Teile 33 und 44 eine einfache unkomplizierte Einrichtung eingesetzt werden, durch die der Farbwertraum in geeignete Bereiche unterteilt wird, ein Bereich erfaßt wird, in dem der Bilddatenmittelwert liegt, und die dem erfaßten Bereich zuzuordnenden Achsenparameter bestimmt werden.
Als nächstes werden unter Bezugnahme auf Fig. 6 bis 14 ein fünftes bis achtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.
Gemäß den vorangehenden Ausführungen kann selbst dann, wenn die Varianz groß ist, in manchem Fall, z.B. in dem Fall, daß die durchschnittliche Farbe des ganzen zu verarbeitenden Bildes zu einer achromatischen Farbe wird, richtig auf eine Lichtquelle geschlossen werden. Ein Beispiel für ein Bild in einem solchen Fall ist eine Farbtafel, die häufig zum Bewerten eines Handelsartikels bei dem Versenden desselben und zum Prüfen eines Handelsartikels verwendet wird. Wegen dieser Anwendungszwecke einer Farbtafel ist es erforderlich, eine Farbtafel von anderen gewöhnlichen Bildern oder Abbildungen zu unterscheiden.
Als Ergebnis einer ausführlichen Analyse einer Farbtafel hat sich herausgestellt, daß die Eigenschaften einer Farbtafel allgemein darin bestehen, daß die Vertikalabweichung einer Farbtafel sehr groß ist und daß die Bilddaten einer Farbtafel in der Nähe eines Mittelwertes derselben gleichmäßig verteilt sind. Bei gewöhnlichen Objekten ist die Verteilung von Bilddaten in dem Farbenraum "verzerrt" oder ungleichmäßig, wenn die Varianz außerordentlich groß ist. Im Gegensatz dazu ist die gut ausgewogene Verteilung der Farbwerte eine ausgeprägte Eigenheit einer Farbtafel und gibt deren künstliche Herstellung wieder. Ein statistischer Wert zum Darstellen eines solchen "Verzerrung" ist ein dreidimensionales bzw. kubisches Moment M3, das allgemein folgendermaßen definiert ist:
M3 = Σ (X - < X > )²/N
wobei mit X ein durch Daten angegebener Wert bezeichnet ist, < X > der Mittelwert der Daten X ist und N die Anzahl von Daten ist. Gemäß Ergebnissen der vqn dem Erfinder der vorliegenden Erfindung ausgeführten Analyse ist die Varianz einer Farbtafel nahezu zweifach oder mehrfach größer als der Varianzschwellenwert. bei dem entschieden wird, daß die Grauweltannahme nicht gilt. Im Vergleich zu gewöhnlichen Bildern, für welche die Grauweltannahme gilt, ist jedoch im Falle einer Farbtafel die Größe des absoluten Wertes eines kubischen Momentes sehr klein. Ferner ist zumeist die Größe des absoluten Wertes eines kubischen Momentes eines gewöhnlichen Bildes zehn- oder mehrfach so groß wie der absolute Wert eines kubischen Momentes eines gewöhnlichen Bildes mit großer Varianz (siehe Fig. 14). Daher kann eine Farbtafel von anderen gewöhnlichen Bildern mit sehr hoher Genauigkeit dadurch unterschieden werden, daß die Varianz der Farbwert daten und das kubische Moment (insbesondere das kubische Moment) gemeinsam bewertet werden.
Selbst wenn der absolute Wert des kubischen Momentes nicht herangezogen wird, kann eine gleichartige Verarbeitung ausgeführt werden. Die Verarbeitung kann jedoch auf einfache Weise durch Nutzung des absoluten Wertes ausgeführt werden. Nachstehend wird zur Vereinfachung der Beschreibung der absolute Wert des kubischen Momentes einfach als kubisches Moment bezeichnet.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen die Konfiguration des fünften Ausführungsbeispiels beschrieben.

Fünftes Ausführungsbeispiel

Die Fig. 6(A) ist eine schematische Blockdarstellung der Konfiguration des fünften Ausführungsbeispiels der Erfindung (namlich eines Farbtafel-Unterscheidungsteiles). In dieser Figur sind mit 61 eine Abfrageeinrichtung zum Abfragen eines Bildsignals IS, das aus einer Ladungskopplungsvorrichtung CCD oder dergleichen empfangen wird, gemäß einer vorbestimmten geeigneten Abfrageregel, mit 62 eine Farbwertumsetzeinrichtung zum Umsetzen des abgefragten Bildsignals zu einem Farbwertsignal. mit 63 eine Projektionseinrichtung. zum Projizieren des durch ein Farbwertsignal dargestellten Farbwertes auf eine Linie, die sich in der durch einen Vektor (V1, V2) angezeigten Richtung erstreckt, welcher zu der Lichtquellenlinie senkrecht ist, und zum Umsetzen des dem Farbwertsignal entsprechenden Farbwertes zu der Größe einer Komponente in der durch den Vektor dargestellten Richtung, nämlich zu einer Versetzung von der Lichtquellenlinie weg, mit 64 eine Varianz-Recheneinrichtung zum Berechnen der Bildsignalvarianz SGM der Versetzung aus dem durch die abgefragten Bildsignale dargestellten Bilddaten, mit 65 eine Raummoment-Recheneinrichtung zum Berechnen eines kubischen bzw. Raummomentes M3 aus der Versetzung Xi, die durch ein aus der Projektionseinrichtung 63 erhaltenes Signal dargestellt ist, mit 661 und 662 Schwellenwert- Bearbeitungseinrichtungen zum Vergleichen der (nachstehend auch als Bildsignalvarianz bezeichneten) Bilddatenvarianz mit einem eingespeicherten Schwellenwert und zum Ausgeben eines dem Vergleichsergebnis entsprechenden Bewertungssignals, mit 67 eine gewöhnliche UND-Schaltung und mit 100 ein Farbtafel-Bewertungsteil bezeichnet, der ein Kernteil der erfindungsgemäßen Einrichtung ist.
Als nächstes wird nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 7 die Funktion der Einrichtung mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration beschrieben. Dabei sind als die einem eingegebenen Bildsignal entsprechenden Bilddaten IS die Daten (Y, R-Y, B-Y) angenommen. Es ist darauf hinzuweisen, daß dies nicht eine Einschränkung der Erfindung allein auf diese Daten bedeutet.
Als erstes werden die Daten IS, welche den aus Ladungskopplungselementen oder dergleichen ausgegebenen Bildsignalen entsprechen, in die Abfrageschaltung 61 eingegeben und durch diese gemäß einer vorbestimmten geeigneten Regel abgefragt. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird ein eingegebenes Bild gemäß der Darstellung in Fig. 8 in m x n Blöcke unterteilt und darauffolgend wird aus jedem Block eine Vielzahl von Datenpunkten (wobei die Anzahl von Datenpunkten k (positive ganze Zahl) ist) abgefragt, um einen Blockmittelwert < IS > i (i = 1, ..., N) der abgefragten Daten folgendermaßen zu berechnen:
< IS > i = Σ (Yj, R - Yj, B - Yj) / k
Dabei ist mit N (= m x n) die Anzahl von abgefragten Daten bezeichnet und mit k die Anzahl der aus einem jeweiligen Block abgefragten Datenpunkte bezeichnet. Die Farbwert Recheneinrichtung 62 nimmt die mittels der Abfrageeinrichtung 61 abgefragten Daten < IS > i = (YYi, BYi, RYi) auf und setzt diese Daten folgendermaßen zu dem Farbwert 1 entsprechenden Farbwertdaten CSi = (C1i, C2i) um:
C1i = BYi/YYi und
C2i = RYi/YYi
Von der Projektionseinrichtung 63 werden die durch das Farbwertsignal dargestellten Daten CSi aufgenommen. die aufgenommenen Daten auf die sich in der zu der Lichtquellenlinie senkrechten Richtung (V1, V2) erstreckende Linie projiziert und die aufgenommenen Daten zu der Größe der Komponente von der Lichtquellenlinie weg. nämlich der Versetzung Xi umgesetzt, die gegeben ist durch:
Xi = C1i V1 + C21 V2
Die Varianz-Recheneinrichtung 64 berechnet dann die Bildsignalvarianz SGM der aus den Abfragedaten für das Bild erhaltenen Versetzung Xi (i = 1, ..., N). Die Raummoment- Recheneinrichtung 65 nimmt aus der Projektionseinrichtung 63 die Versetzugn Xi auf und berechnet das kubische Moment M3 durch:
M3 = Σ (Xi - < X > )³ /N
wobei mit < X > der Mittelwert der Versetzungsdaten bezeichnet ist, die auf eine Linie projiziert sind, welche sich in der zu der Lichtquellenlinie senkrechten Richtung erstreckt. Im weiteren wird von der Schwellenwert- Bearbeitungseinrichung 661 die Bildsignalvarianz SGM aus der Varianz-Recheneinrichtung 64 aufgenommen die aufgenommene Varianz mit einem Bildvarianz-Schwellenwert θTC verglchen und zur Anzeige von Farbtafelvarianz- Bewertungsdaten TSGM ein Farbtafelvarianz-Bewertungssignal folgendermaßen ausgegeben:
Wenn SGM kleiner als θTC ist, wird TSGM = 0 (zur Anzeige, daß das eingegebene Bild keine Farbtafel ist) und
andernfalls wird TSGM = 1 (zur Anzeige der Möglichkeit einer Farbtafel).
Von der Schwellenwert-Bearbeitungseinrichtung 662 wird das kubische Moment M3 aus der Raummoment-Recheneinrichtung 65 aufgenommen, das aufgenommene Moment mit einem Raummoment- Schwellenwert θM3 verglichen und zur Anzeige von Farbtafelraummoment-Bewertungsdaten TM3 ein Farbtafelraummoment- Bewertungssignal folgendermaßen ausgegeben:
Wenn M3 kleiner als θM3 ist, wird TM3 = 1 (zur Anzeige der Möglichkeit einer Farbtafel) und
andernfalls wird TM3 = 0 (zur Anzeige, daß das eingegebene Bild keine Farbtafel ist).
Die UND-Schaltung 67 nimmt das Signal TSGM aus der Einrichtung 661 und das Signal TM3 aus der Einrichtung 662 auf und führt die logische UND-Verknüpfung zwischen den durch die aufgenommenen Signale TSGM und TM3 angegebenen Daten aus. Ferner gibt die Schaltung 67 ein die Farbtafelbewertung darstellendes Farbtafel-Bewertungssignal T folgendermaßen aus:
T = 1 (zur Anzeige, daß das eingegebene Bild eine Farbtafel ist) und
T = 0 (zur Anzeige, daß das eingegebene Bild keine Farbtafel ist.
Auf diese Weise ist eine Farbtafelbewertung abgeschlossen (nämlich aus dem Bildsignal entschieden, ob das eingegebene Bild eine Farbtafel ist oder nicht).
Dabei kann der Vektor (V1, V2) der die zu der Lichtquellenlinie senkrechte Richtung anzeigt, annähernd zu (1, 1) äquivalent sein. Weiterhin muß dieser Vektor (V1, V2) nicht genau festgelegt sein. Die Genauigkeit der Lichtquellenfolgerung ändert sich in einem gewissen Ausmaß gemäß den Achsenparametern. Die praktische Datenanalyse zeigt jedoch, daß die Einwirkung der Änderung auf die Genauigkeit nicht groß ist.
Ferner ist die Grundlage der Berechnung der vertikalen Bilddatenvarianz nicht davon abhängig, durch welche Signale (z.B. das Signal RGB oder die Signale Y, R-Y und B-Y) die Bilddaten angegeben sind.
Ferner wird bei diesem Ausführungsbeispiel die Vertikalabweichung berechnet, nachdem die Bilddaten zu Farbwertdaten in dem zweidimensionalen Farbwertraum umgesetzt wurden. Die Varianz kann jedoch auf direkte Weise unter Ansetzen von dreidimensionalen Bilddaten beispielsweise dadurch berechnet werden, daß anstelle der Lichtquellenlinie eine Lichtquellenfläche angewandt wird.
Außerdem kann in einem solchen Fall ein Algorithmus in der Weise abgestimmt sein, daß die Einwirkungen von bestimmten Farben wie der Himmelsfarbe ausgeschaltet werden, welche eine starke Einwirkung auf die Folgerung auf eine Lichtquelle hat. In diesem Fall erhält die Varianz in der Richtung entlang der Lichtquellenlinie praktische Bedeutsamkeit. Es ist daher nicht erforderlich, die für die Grauweltannahme-Entscheidung herangezogene Statistik auf die vertikale Varianz einzuschränken. Darüber hinaus kann für die Bewertung anstelle der vorangehend beschriebenen Bedingung die folgende Bedingung herangezogen werden: Wenn ein durch die nachstehende Gleichung bestimmter Datenwert CC gleich einem vorbestimmten Wert oder kleiner ist, zeigt der Datenwert CC an, daß das eingegebene Bild eine Farbtafel ist.
CC = α SGM - β M3
Dabei gilt 0 < α < β.
Ferner kann die Projektionseinrichtung in zwei Teile unterteilt werden (oder es können zwei Projektionseinrichtungen vorgesehen werden). Eine Achse, die dem in die Varianz-Recheneinrichtung 64 eingegebenen Signal entspricht, und eine Achse, die dem in die Raummoment- Recheneinrichtung 65 eingegebenen Signal entspricht, können voneinander verschieden sein.
Es ist anzumerken, daß dies gleichermaßen für das sechste bis achte Ausführungsbeispiel gilt.

Sechstes Ausführungsbeispiel

Als nächstes wird nachstehend kurz die Konfiguration des sechsten Ausführungsbeispiels beschrieben.
Bei dem fünften Ausführungsbeispiel wird ein kubisches Moment in der zu der Lichtquellenlinie senkrechten Richtung berechnet, um eine Farbtafel von anderen gewöhnlichen Bildern zu unterscheiden. Anstelle dieses Verfahrens wird bei dem sechsten Ausführungsbeispiel ein einfacheres Verfahren für die Unterscheidung einer Farbtafel dadurch angewandt, daß ein statistischer Wert in der Richtung entlang der Achse herangezogen wird, nämlich ein Verfahren, bei dem auf eindeutige Weise diejenige Eigenschaft einer Farbtafel genutzt wird, daß der Mittelwert der Farben der ganzen Farbtafel achromatisch wird.
Es ist anzumerken, daß in der zu der Lichtquellenlinie in dem Farbwertraum senkrechten Richtung die Lichtquelle im wesentlichen keinen Einfluß auf eine Farbe hat, da sich die Farbe entlang der Lichtquellenlinie ändert. Daher wird der Mittelwert < X > der der Farbe oder den Bildsignalen entsprechenden Daten bei der Projektion auf die sich in der zu der Lichtquellenlinie senkrechten Richtung erstreckenden Linie im wesentlichen gleich Null gehalten. Infolgedessen kann das kubische Moment M3 folgendermaßen angenähert werden:
M3 = Σ (Xi - < X > )³ /N Σ Xi³ / N
Bei dem sechsten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird für das Unterscheiden einer Farbtafel von gewöhnlichen Bildern anstelle des kubischen Momentes MB eine gemäß der nachstehenden Beschreibung definierte vertikale Kubiksumme M3' angewandt:
M3' = Σ Xi³ /N
Die Konfiguration dieses Ausführungsbeispiels ist derjenigen des fünften Ausführungsbeispiels mit der Ausnahme gleichartig, daß die Raummoment-Recheneinrichtung 65 durch eine Vertikalkubiksummen-Recheneinrichtung 65' gemäß der Darstellung in Fig. 6(B) ersetzt ist und daß der Richtungsparameter der Projektionseinrichtung zu der Angabe einer Richtung geändert ist, welche zu der Lichtquellenlinie senkrecht ist.
Die Projektionseinrichtung kann dabei in zwei Teile unterteilt werden (oder es können zwei Projektionseinrichtungen vorgesehen werden). Eine Achse, die dem in die Varianz-Recheneinrichtung 64 eingegebenen Signal entspricht, und eine Achse, welche dem in die Kubiksummen- Recheneinrichtung 65' eingegebenen Signal entspricht, können voneinander verschieden sein.

Siebentes Ausführungsbeispiel

Nachstehend wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen das siebente Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.
Die Fig. 10 ist eine schematische Blockdarstellung der Konfiguration des siebenten Ausführungsbeispiels der Erfindung (nämlich einer Bildbewertungseinrichtung. die eine Farbtafel-Bewertungseinrichtung enthält). In dieser Figur sind mit 61 eine Abfrageeinrichtung zum Abfragen eines Bildsignals IS, welches aus einer Ladungskopplungsvorrichtung CCD oder dergleichen aufgenommen wird, gemäß einer vorbestimmten geeigneten Abfrageregel, mit 62 eine Farbwertumsetzeinrichtung zum Umsetzen des durch die Einrichtung 61 abgefragten Bildsignals zu einem Farbwertsignal, mit 63 eine Projektionseinrichtung, die einen dem Farbwertsignal entsprechenden Farbwert auf eine Linie projiziert, die sich in der durch einen Vektor (V1, V2) bestimmten Richtung erstreckt, welcher zu der Lichtquellenlinie senkrecht ist, und zum Umsetzen des dem Farbwertsignal entsprechenden Farbwertes zu der Größe einer Komponente in der durch den Vektor angezeigten Richtung, nämlich der Versetzung von der Lichtquellenlinie weg. mit 64 eine Varianz-Recheneinrichtung für das Berechnen der Bildsignalvarianz SGM der Versetzung aus den durch die abgefragten Bildsignale dargestellten Bilddaten, mit 65 eine Raummoment-Recheneinrichtung für das Berechnen eines kubischen Momentes MB aus der durch ein mittels der Projektionseinrichtung 63 erhaltenes Signal dargestellten Versetzung Xi, mit 661 und 662 Schwellenwert-Bearbeitungseinrichtungen zum Vergleichen der Bildsignalvarianz mit einem darin gespeicherten Schwellenwert und zum Ausgeben eines das Vergleichsergebnis darstellenden Bewertungssignals und mit 67 eine gewöhnliche UND-Schaltung bezeichnet. Diese Bestandteilelemente sind den entsprechenden Elementen nach Fig. 6 gleichartig. Zusätzlich zu diesen Elementen ist dieses Ausführungsbeispiel mit einer Schwellenwert-Bearbeitungseinrichtung 663, die den Einrichtungen 661 und 662 gleichartig ist, einer ODER-Schaltung 68 und einem Bildbewertungsteil 200 versehen.
Als nächstes wird nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 11 die Funktion der Einrichtung mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration beschrieben.
Zuerst werden die durch das aus der Ladungskopplungsvorrichtung oder dergleichen ausgegebene Bildsignal dargestellten Daten IS in die Abfrageeinrichtung 61 eingegeben, welche die aufgenommenen Bilddaten nach einer vorbestimmten geeigneten Abfrageregel umsetzt. Die Farbwert-Recheneinrichtung 62 nimmt die durch das von der Abfrageeinrichtung 61 abgefragte Bildsignal (YYi, BYi, RYi) dargestellten Daten auf und setzt diese Daten zu durch ein Farbwertsignal dargestellten Farbwertdaten CSi = (C1i, C2i) folgendermaßen um:
C1i = BYi/YYi; und
C2i = RYi/YYi
Die Projektionseinrichtung 63 nimmt die durch das Farbwertsignal dargestellten Daten CSi auf, projiziert die aufgenommenen Daten auf die sich in der zu der Lichtquellenlinie senkrechten Richtung (V1, V2) erstreckende Linie und setzt die aufgenommenen Daten zu der Größe der Komponente von der Lichtquellenlinie weg, nämlich der Versetzung Xi um, welche erhalten wird durch:
Xi = Cli V1 + C2i V2
Die Varianz-Recheneinrichtung 64 berechnet dann die Bildsignalvarianz SGM der aus den Abfragedaten für das Bild erhaltenen Versetzung Xi (i = 1, ..., N). Die Raummoment- Recheneinrichtung 65 nimmt die Versetzung Xi aus der Projektionseinrichtung 63 auf und berechnet das kubische Moment M3. Im weiteren nimmt die Schwellenwert- Bearbeitungseinrichtung 661 die Bildsignalvarianz SGM aus der Varianz-Recheneinrichtung 64 auf, vergleicht die aufgenommene Varianz mit dem Bildvarianz-Schwellenwert θTC und gibt ein Farbtafelvarianz-Bewertungssignal zur Anzeige von Farbtafelvarianz-Bewertungsdaten TSGM folgendermaßen ab:
Wenn SGM kleiner als θTC ist, wird TSGM = 0 (zur Anzeige, daß das eingegebene Bild keine Farbtafel ist) und
andernfalls wird TSGM = 1 (zur Anzeige der Möglichkeit einer Farbtafel).
Die Schwellenwert-Bearbeitungseinrichtung 662 nimmt das kubische Moment MB aus der Raummoment-Recheneinrichtung 65 auf, vergleicht das aufgenommene Moment mit einem Kubikmoment-Schwellenwert θM3 und gibt ein Farbtafelkubikmoment-Bewertungssignal zur Anzeige von Farbtafelkubikmoment-Bewertungsdaten TM3 folgendermaßen aus:
Wenn MB kleiner als θM3 ist, wird TM3 = 1 (zur Anzeige der Möglichkeit einer Farbtafel) und
andernfalls wird TM3 = 0 (zur Anzeige, daß das eingegebene Bild keine Farbtafel ist).
Im weiteren nimmt die UND-Schaltung 67 jeweils aus den Einrichtungen 661 und 662 die Signale TSGM und TM3 auf, bildet die logische UND-Verknüpfung zwischen diesen und gibt ein die Farbtafelentscheidung darstellendes Farbtafel- Bewertungssignal T folgendermaßen aus:
T = 1 (zur Anzeige, daß das eingegebene Bild eine Farbtafel ist) und
T = 0 (zur Anzeige, daß das eingegebene Bild keine Farbtafel ist).
Die Schwellenwert-Bearbeitungseinrichtung 663 nimmt aus der Varianz-Recheneinrichtung 64 die Varianz SGM auf und vergleicht die aufgenommene Varianz SGM mit dem eingespeicherten Schwellenwert θ SGM. Im weiteren gibt die Einrichtung 663 ein Grauweltannahme-Bewertungssignal zur Anzeige von Grauweltannahme-Bewertungsdaten J folgendermaßen aus:
Wenn SGM kleiner als θ SGM ist, wird J = 1 (zur Anzeige, daß die Annahme für die Lichtquellenfolgerung, nämlich die Grauweltannahme gilt (RICHTIG)) und andernfalls wird J = 0 (zur Anzeige, daß die Grauweltannahme nicht gilt).
Die ODER-Schaltung 68 nimmt jeweils aus der Einrichtung 663 und der UND-Schaltung 67 das Grauweltannahme-Bewertungssignal zur Anzeige der Daten J und das Farbtafel- Bewertungssignal T auf, nimmt die logische ODER-Verknüpfung zwischen diesen Signalen vor und gibt zur Darstellung von Lichtquellenfolgerung-Steuerdaten C das folgende Lichtquellenfolgerung-Steuersignal aus:
C = 1 (zur Anzeige, daß die Lichtquellenfolgerung, nämlich das Ergebnis einer Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle richtig ist (RICHTIG)) und
C = 0 (zur Anzeige, daß die Lichtquellenfolgerung nicht richtig ist (FALSCH)).
Auf diese Weise kann eine Bildbewertungseinrichtung realisiert werden, welche eine erfindungsgemäße Farbtafel- Bewertungseinrichtung enthält.

Achtes Ausführungsbeispiel

Nachstehend wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen das achte Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.
Die Figur 12 ist eine schematische Blockdarstellung der Konfiguration des achten Ausführungsbeispiels der Erfindung (nämlich einer Lichtquellen-Folgerungseinrichtung). In dieser Figur sind mit 200 ein Grauweltannahme-Bewertungsteil, der demjenigen bei dem sechsten Ausführungsbeispiel gleichartig ist, mit 69 ein Lichtquellenfolgerungsteil für die Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle aus den durch den Abfrageteil 61 abgefragten Bilddaten, mit 70 ein Gesamtbewertungsteil, der jeweils aus dem Grauweltannahme-Bewertungsteil 200 und dem Lichtquellenfolgerungsteil 69 ein Lichtquellenfolgerungs- Steuersignal und ein Signal zur Anzeige des Ergebnisses der Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle aufnimmt und eine zusammengefaßte Entscheidung trifft, und mit 71 ein Folgerungsfestlegeteil bezeichnet, der aus dem Gesamtbewertungsteil 70 das Ergebnis der zusammengefaßten Bewertung aufnimmt und ein Signal zur Anzeige des darin gespeicherten Ergebnisses der Schlußfolgerung auf die Lichtquelle ausgibt. falls das aufgenommene Ergebnis der Gesamtbewertung anzeigt, daß die Bewertung nicht möglich ist.
Als nächstes wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Figur 13 die Funktion der Einrichtung mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration beschrieben.
Der Gesamtbewertungsteil 70 nimmt jeweils aus dem Teil 69 und dem Grauweltannahme-Bewertungsteil 200 die (Lichtquellen-)Folgerungsdaten S1 erster Ordnung zur Anzeige des Ergebnisses der Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle und die Lichtquellenfolgerung-Steuerdaten C auf und gibt die folgenden (Lichtquellen-)Folgerungsdaten S2 zweiter Ordnung aus:
Wenn C = 1 (entsprechend RICHTIG), dann S2 = S1 und
Wenn C = 0 (entsprechend FALSCH), dann S2 = NICHT MÖGLICH (zur Anzeige, daß die Bewertung nicht möglich ist).
Der Folgerungsfestlegeteil 71 nimmt aus dem Teil 70 die Folgerungsdaten S2 zweiter Ordnung auf, speichert die Folgerungsdaten zweiter Ordnung als Voreinstellungsdaten Sbuf und gibt Endfolgerungsdaten Sf gemäß der folgenden Definition aus:
Wenn S2 ≠ NICHT MÖGLICH, dann Sf = S2 und Sbuf = S2 und
wenn S2 = NICHT MÖGLICH, dann Sf = Sbuf und Sbuf = Sbuf.
Letztlich wird nachstehend ein Einleitungsprozeß zum Zeitpunkt des Beginnens eines Betriebsvorganges der Einrichtung beschrieben.
Das heißt, wenn zum Zeitpunkt des Beginnens eines Betriebsvorganges der Einrichtung (nämlich zum Zeitpunkt der Inbetriebnahme der Einrichtung) ein aus dem Grauweltannahme-Bewertungsteil ausgegebenes Signal C = 0 (entsprechend FALSCH) anzeigt, sollte ein Einleitungsprozeß ausgeführt werden. Ein erstes Beispiel für einen derartigen Prozeß besteht beispielsweise darin, den Datenwert C als "1" anzusetzen (C = 1, entsprechend RICHTIG), bis zumindest einmalig seit dem Beginn des Betriebsvorganges die Varianz SGM kleiner als der Schwellenwert θ wird. Alternativ besteht ein zweites Beispiel für einen derartigen Prozeß darin, als in dem Teil 71 gespeicherten Datenwert Sbuf einen Standard-Vorgabewert einzustellen. Dieser Standard- Vorgabewert kann von den Daten S1 abhängig sein. Alternativ kann der als Ergebnis des letzten oder spätesten Betriebsvorganges erhaltene endgültige Folgerungsdatenwert Sbuf dadurch in dem Teil 71 festgehalten werden, das als Teil 71 beispielsweise ein statischer Schreib/Lesespeicher (SRAM) verwendet wird.
Gemäß den vorangehenden Ausführungen wird bei diesem Ausführungsbeispiel von der Varianz ausgehend entschieden, ob die Grauweltannahme gilt oder nicht. Dabei wird das Ergebnis der Schlußfolgerung auf die Lichtquelle ausgeschieden, welches in dem Fall erhalten wird, daß die Grauweltannahme nicht gilt (wobei in einem solchen Fall die Wahrscheinlichkeit besteht, daß bei der Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle ein Fehler auftritt). Infolgedessen kann eine Lichtquellen-Folgerungseinrichtung geschaffen werden. in der kaum ein derartiger Fehler auftritt.
Der die zu der Lichtquellenlinie senkrechten Richtung anzeigende Vektor (V1, V2) kann dabei annähernd zu (1, 1) äquivalent sein. Ferner muß dieser Vektor (V1, V2) nicht genau festgelegt werden. Die Genauigkeit der Grauweltannahme-Bewertung ändert sich in einem gewissen Ausmaß gemäß den Achsenparametern. Die praktische Datenanalyse zeigt jedoch, daß die Einwirkung der Änderung auf die Genauigkeit nicht groß ist.
Ferner ist die Grundlage der Berechnung der vertikalen Bilddatenvarianz SGM nicht davon abhängig, welche Signale (z.B. ein Signal RGB oder Signale Y, R-Y und B-Y) die Bilddaten darstellen.
Darüber hinaus wird bei diesem Ausführungsbeispiel die vertikale Varianz berechnet, nachdem die Bilddaten zu Farbwertdaten in einem zweidimensionalen Farbraum umgesetzt worden sind. Die Varianz kann jedoch auf direkte Weise durch Anwendung von dreidimensionalen Bilddaten z.B. dadurch berechnet werden, daß anstelle der Lichtquellenlinie eine Lichtquellenfläche benutzt wird.
Außerdem kann in einem solchen Fall ein Algorithmus derart abgestimmt werden, daß die Einwirkungen von bestimmten Farben ausgeschaltet werden (z.B. der Himmelsfarbe, die eine große Einwirkung auf die Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle hat) . In diesem Fall erhält die Varianz in der Richtung entlang der Lichtquellenlinie praktische Bedeutsamkeit. Es ist daher nicht erforderlich, das für die Grauweltannahme-Bewertung angewandte statistische Verfahren auf die vertikale Varianz einzuschränken. Die Erfindung ist nicht auf dieses Ausführungsbeispiel eingeschränkt. Insbesondere können als Bedingungen für die Bewertung verschiedenerlei geeignete Bedingungen angewandt werden.
Nachstehend werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein neuntes bis elftes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.
Zuerst wird nachstehend kurz das bei diesen Ausführungsbeispielen angewandte Prinzip der Erfindung beschrieben.
Gemäß der vorangehenden Beschreibung ist bei der herkömmlichen Lichtquellen-Folgerung vorausgesetzt, daß die Grauweltannahme gilt. Falls jedoch ein großer Teil eines zu verarbeitenden Bildes eine bestimmte Farbe mit hoher Farbtönung oder Sättigung hat (wie beispielsweise eine Nahaufnahme einer Person, die rote Kleidung trägt), kommt die mittlere Farbe des ganzen Bildes der bestimmten Farbe nahe und ist daher nicht achromatisch. Somit gilt die Grauweltannahme nicht für jedes zu verarbeitende Bild. Für eine Lichtquellen-Schlußfolgerung, mit der eine hervorragende Farbreproduktion erzielt wird, ist es daher für ein jedes zu verarbeitendes Bild erforderlich, zu entscheiden, ob die Grauweltannahme gilt oder nicht, und aus Objekten für die Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle ein Bild auszuscheiden, für welches die Grauweltannahme nicht gilt. Der Erfinder der vorliegenden Erfindung hat viele Beispiele von Bilddaten gesammelt und die gesammelten Bilddaten in eine Gruppe von Bilddaten, welche jeweils Bildern entsprechen, für welche die Grauweltannahme nicht gilt (so daß daher ein Fehler bei der Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle wahrscheinlich ist) und eine andere Gruppe von Bilddaten eingeteilt, die jeweils Bildern entsprechen, für welche die Grauweltannahme gilt (so daß daher eine richtige Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle ermöglicht ist). Als Ergebnis der Analyse der gesammelten Bilddaten hat sich herausgestellt. daß die Bilddaten der ersten Gruppe (nämlich die Bilddaten, die jeweils Bildern entsprechen, für welche die Grauweltannahme nicht gilt) im Vergleich zu den Bilddaten der letzteren Gruppe eine große vertikale Varianz der Farbwertdaten haben. Im Gegensatz dazu wurde hinsichtlich einer horizontalen Varianz der Farbwertdaten eine derartige Tendenz nicht festgestellt. Daher ist daraus zu schließen, daß die vertikale Varianz ein Parameter ist, der für die Beurteilung wirkungsvoll ist, ob die Grauweltannahme gilt oder nicht. Gemäß den vorangehenden Ausführungen ist dabei die vertikale Varianz als eine statistische Varianz von Daten definiert, die durch das Projizieren von Farbwertdaten auf eine Linie oder Achse erhalten wird, welche sich in der zu der Lichtquellenlinie senkrechten Richtung erstreckt. Gleichermaßen ist hierbei die horizontale Varianz als eine statistische Varianz von Daten definiert, die durch das Projizieren von Farbwertdaten auf eine Linie oder Achse erhalten wird, welche sich in der zu der Lichtquellenlinie parallelen Richtung erstreckt.
Wenn die vertikale Varianz groß ist, ist daher anzunehmen, daß die Grauweltannahme nicht gilt, und ein Vorgang zur Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle ist abzubrechen. Darüber hinaus sind in der Einrichtung die Daten zu speichern, die zu diesem Zeitpunkt als Anzeige für das Ergebnis einer Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle erhalten werden. Dadurch kann eine Lichtquellen- Folgerungseinrichtung realisiert werden, in der Fehler hinsichtlich der Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle wesentlich verringert werden können.
Bei einer derartigen Lichtquellen-Folgerungseinrichtung bestand jeaoch ein Problem insofern, als ein Vorgang zur Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle abgebrochen wird, wenn eine Farbtafel aufgenommen wird. Gemäß den vorangehenden Ausführungen wird eine Farbtafel häufig bei einer Prüfung von Handelsartikeln verwendet. Es ist somit nicht erwünscht, im Falle des Aufnehmens einer Farbtafel einen Vorgang zur Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle abzubrechen. Daher wird eine Einrichtung zum Unterscheiden einer Farbtafel von anderen gewöhnlichen Bildern verlangt.
Ein Bild oder eine Abbildung einer Farbtafel ist dabei hinsichtlich der beiden folgenden Gesichtspunkte charakterisiert:
(1) In der Farbenverteilung derselben sind Farben mit hoher Farbtönung häufig.
(2) Über alle Farbtönungen hinweg sind Farben mit im wesentlichen gleicher Farbsättigung und Häufigkeit verteilt.
Hinsichtlich des Merkmales (1) ist ein nutzbarer Anhaltspunkt eine große vertikale Varianz.
Ferner ist hinsichtlich des Merkmales (2) eine kreisförmige Farbenverteilung auf der Farbwertebene ein nutzbarer Anhaltspunkt.
Daher kann dann, wenn ein Bild mit einer großen vertikalen Varianz und einer kreisförmigen Farbenverteilung festgestellt wird, daraus geschlossen werden, daß das erfaßte Bild eine Farbtafel ist. Demgemäß kann eine Farbtafel-Unterscheidungseinrichtung realisiert werden.
Von dem Erfinder der vorliegenden Erfindung wird ein nachstehend definierter Parameter R als ein Parameter herangezogen, der dafür anzuwenden ist. in der Farbwertebene eine zweidimensionale Datenverteilung festzustellen, deren Form einem Kreis gleichartig ist. Das heißt, es ist
R = C(X, Y)
wobei C(X, Y) ein Korrelationskoeffizient zwischen zweidimensionalen Daten (Xi, Yi) ist. Dabei wird (Xi, Yi) aus zweidimensionalen Daten (Xi, Yi) folgendermaßen erzeugt:
Xi = A&sub1;&sub1;xi + A&sub1;&sub2;Yi
Yi = A&sub2;&sub1;xi + A&sub2;&sub2;Yi
wobei A&sub1;&sub1;, A&sub1;&sub2;, A&sub2;&sub1; und A&sub2;&sub2; Elemente einer 2 x 2-Matrix A für das Verdrehen einer Koordinatenachse in der Weise sind, daß eine sogenannte "Verteilungsachse" um 45º von einer horizontalen Achse der Farbwertebene weg ausgerichtet wird. Das heißt, es ist
A&sub1;&sub1; = A&sub2;&sub2; = (1 + a)/[2(1 + a&sub2;)]1/2
- A&sub1;&sub2; = A&sub2;&sub1; = (1 - a)/[2(1 + a&sub2;)]1/2
wobei mit a ein Gradient bzw. eine Steigung der Verteilungsachse ist. Die Verteilungsachse ist als eine Linie definiert, welche eine minimale Summe der Quadrate der Abstände von jedem der Punkte der zweidimensionalen Daten zu dieser ergibt. Ferner ist der Gradient a derselben gegeben durch:
Cov(x, y)a² + (V(x) - V(y))a - Cov(x, y) = 0
2Cov(x, y) + V(x) - V(y) > 0
wobei Cov(x, y) eine Kovarianz der zweidimensionalen Daten (xi, yi) ist. V(x) eine Varianz der eindimensionalen Daten xi ist und V(y) eine Varianz der eindimensionalen Daten yi ist.
Der vorstehend definierte Parameter R wird als Rotationskorrelationskoeffizient bezeichnet. Dabei ist anzumerken, daß die vorstehend definierte Verteilungsachse die gleiche wie eine sogenannte Hauptkomponentenachse ist.
Zum Berechnen des Rotationskorrelationskoeffizienten muß zuerst die vorstehend definierte Verteilungsachse herausgegriffen bzw. ermittelt werden. Die Verteilungsachse zeigt an, in welcher Richtung die eingegebenen zweidimensionalen Daten der Länge nach auf schmale Weise verteilt sind. Als nächstes wird die Koordinatenachse derart verdreht, daß die Verteilungsachse um 45º zu der horizontalen Achse ausgerichtet ist (nämlich daß der Gradient der Verteilungsachse "1" ist). Danach wird in dem als Ergebnis der Verdrehung der Koordinatenachse erhaltenen neuen Koordinatensystem erneut ein Korrelationskoeffizient zwischen den zweidimensionalen Daten berechnet. Auf diese Weise wird der Rotationskorrelationskoeffizient ermittelt.
Je kleiner der absolute Wert des Rotations korrelationseffizienten wird, umso mehr ähnelt die Form der Verteilung der zweidimensionalen Daten einem Kreis.
Nachstehend wird beschrieben, warum der Rotationskorrelationseffizient den Grad der Ebenheit wiedergibt.
Der Korrelationseffizient zwischen den Farbwerten BY und RY entspricht zwar dem Grad der Korrelation zwischen diesen, aber nicht immer dem Ebenheitsgrad. Falls beispielsweise die Farbwertdaten entlang der BY-Achse verteilt sind, ist der Ebenheitsgrad groß. aber die Korrelation zwischen den Daten BY und RY gering. Daher wird der Korrelationskoeffizient klein. Infolgedessen ist der Korrelationskoeffizient nicht als ein dem Ebenheitsgrad entsprechender Parameter nutzbar.
Dies beruht auf dem Umstand, daß eine Farbwertkoordinate nicht ein aus zwei Größen bestehender Koordinatenwert ist, sondern der einer Farbe entsprechende Datenwert, der von Natur aus eine zweidimensionale Größe ist. Ursprünglich besteht zwischen den Daten BY und RY keine Korrelation. Daher ist ein statistischer Wert erforderlich, der einer Form der Verteilung der zweidimensionalen Daten entspricht.
Wenn die Verteilungsachse richtig festgelegt ist, ist es möglich, allein die Form der Verteilung der zweidimensionalen Daten "herauszugreifen". Bei der Anwendung des Korrelationskoeffizienten hängt selbst dann, wenn die Form der Verteilung unverändert ist, das Ausmaß der Korrelation zwischen den Datenwerten von der Richtung ab, in der sich die Verteilungsachse erstreckt. Daher ist es schwierig, allein die Formen der Verteilungen zu vergleichen. Falls hierbei die Achsen der Verteilungen in die gleiche Richtung gelegt werden, kann die Form der Verteilung durch Anwendung eines Korrelationskoeffizienten bewertet werden.
Daher kann der Ebenheitsgrad dadurch bewertet werde, daß zuerst die Verteilungsachse "herausgegriffen" wird, als zweites die Verteilungsachse um 45º von der horizontalen Achse weg geneigt wird (in eine Richtung, in der die Korrelation zwischen den Daten BY und RY den maximalen Wert annimmt) und als drittes erneut der Korrelationskoeffizient zwischen den Daten berechnet wird. Auf diese Weise kann der Ebenheitsgrad der Verteilung berechnet werden. Dies ist der Grund dafür, daß der Rotationskorrelationskoeffizient dem Ebenheitsgrad entspricht.
Der Erfinder der vorliegenden Erfindung hat die Rotationskorrelationskoeffizienten von vielerlei Bildern untersucht, die jeweils eine große vertikale Varianz haben. Gemäß dem Ergebnis der Untersuchung durch den Erfinder der vorliegenden Erfindung ist der absolute Wert des Rotationskorrelationskoeffizienten einer Abbildung einer Farbtafel außerordentlich klein im Vergleich zu demjenigen des Rotationskorrelationskoeffizienten einer Abbildung einer gewöhnlichen Szenerie. Demgemäß kann die Abbildung einer Farbtafel mit äußerst hoher Genauigkeit dadurch von gewöhnlichen Bildern unterschieden werden, daß sowohl die vertikale Varianz als auch der Rotationskorrelationskoeffizient der Farbwertdaten in Betracht gezogen wird. Außerdem besteht gemäß der Darstellung in Fig. 16 zwischen der Abbildung einer Farbtafel und derjenigen einer normalen gewöhnlichen Szenerie ein großer Unterschied hinsichtlich des Bereiches des Rotationskorrelationskoeffizienten. Daher kann für das Unterscheiden einer Farbtafel von gewöhnlichen Bildern sehr einfach ein Schwellenwert für den Rotationskorrelationskoeffizienten angesetzt werden.
Hierbei kann ein gleichartiger Prozeß durch Anwenden des Rotationskorrelationskoeffizienten selbst anstelle des absoluten Wertes desselben ausgeführt werden. Falls jedoch der absolute Wert desselben herangezogen wird, kann der Prozeß auf einfachere Weise ausgeführt werden als in dem Fall, daß der Rotationskorrelationskoeffizient selbst verwendet wird. Nachstehend wird zum Verkürzen der Beschreibung einfach der absolute Wert des Rotationskorrelationskoeffizienten als Rotationskorrelationskoeffizient bezeichnet. Außerdem kann eine Farbtafel durch Anwendung allein des Korrelationskoeffizienten zwischen den Farbwertkoordinaten BY und RY anstelle des Rotationskorrelationskoeffizienten unterschieden werden. Gemäß der Analyse durch den Erfinder der vorliegenden Erfindung ist jedoch in einem solchen Fall die Unterscheidungsgenauigkeit geringer als in dem Fall. daß der Rotationskorrelationskoeffizienten herangezogen wird.
Ferner kann der Gradient der Verteilungsachse annähernd dadurch bestimmt werden, daß anstelle der vorangehend beschriebenen genauen Gleichung die folgende einfache Gleichung verwendet wird..
a = V(y) / V(x) x (geeignetes Vorzeichen)
Vorstehend wurde das bei dem neunten bis elften Ausführungsbeispiel angewandte Prinzip der Erfindung beschrieben.

Neuntes Ausführungsbeispiel

Als nächstes wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen das neunte Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.
Die Figur 15 ist eine schematische Blockdarstellung der Konfiguration des neunten Ausführungsbeispiels der Erfindung (nämlich einer Farbtafel-Bewertungseinrichtung). In dieser Figur sind mit 151 eine Abfrageeinrichtung zum Abfragen eines Bildsignals IS, welches aus einer Ladungskopplungsvorrichtung oder dergleichen aufgenommen wird, gemäß einer vorbestimmten geeigneten Abfrageregel mit 152 eine Farbwert-Recheneinrichtung zum Umsetzen des mittels der Einrichtung 151 abgefragten Bildsignals zu zwei Farbwertsignalen. mit 331 eine Varianz-Recheneinrichtung zum Berechnen der Varianz eines der Farbwertsignale, mit 332 eine Varianz-Recheneinrichtung zum Berechnen der Varianz des anderen Farbwertsignals, mit 304 eine Kovarianz-Recheneinrichtung zum Berechnen der Kovarianz der Farbwertsignale, mit 351 eine Projektionseinrichtung zum Projizieren des durch das Farbwertsignal dargestellten Farbwertes auf eine sich in der zu der Lichtquellenlinie senkrechten Richtung erstreckenden Linie und zum Umsetzen des durch das Farbwertsignal dargestellten Farbwertes auf die Größe einer Komponente in dieser Richtung, nämlich der Vertikalabweichung von der Lichtquellenlinie weg, mit 333 eine Varianz-Recheneinrichtung zum Aufnehmen der Vertikalabweichung und zum Berechnen der Varianz der Vertikalabweichung, mit 306 eine Quadratikgleichungslöseeinrichtung zum Aufnehmen der Ausgangssignale der Einrichtungen 331, 332 und 304, zum Lösen einer quadratischen Gleichung mit Koeffizienten. die durch die aufgenommenen Ausgangssignale dargestellt sind, und zum Ausgeben einer Lösung der quadratischen Gleichung, mit 307 eine Koordinaten- Umsetzeinrichtung zum Umsetzen der mittels der Einrichtung 152 berechneten Farbwertkoordinaten gemäß dem Ausgangssignal der Einrichtung 306, mit 308 eine Korrelationskoeffizient-Recheneinrichtung zum Berechnen eines Korrelationskoeffizienten aus der Einrichtung 307, mit 391 und 392 Schwellenwert-Bearbeitungseinrichtungen zum Vergleichen der Bildsignalvarianz mit einem eingespeicherten Schwellenwert und zum Ausgeben eines dem Vergleichsergebnis entsprechenden Bewertungssignals, mit 310 eine gewöhnliche UND-Schaltung mit 300 ein Farbtafel- Bewertungsteil, der ein erfindungsgemäßer Kernpunkt ist, mit 301 ein Statistik-Rechenteil und mit 302 ein Bildvarianz-Rechenteil bezeichnet.
Als nächstes wird nachstehend die Funktion der Einrichtung mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration beschrieben. Dabei ist angenommen, daß Bilddaten IS durch ein eingegebenes Bildsignal (Y, R-Y, B-Y) dargestellt sind. Es ist anzumerken, daß dies nicht bedeutet, daß die Erfindung nur hierauf eingeschränkt ist.
Als erstes werden die Daten IS, die Bildsignalen entsprechen, welche aus Ladungskopplungselementen oder dergleichen ausgegeben werden, in die Abfrageschaltung 151 eingegeben und durch diese gemäß einer vorbestimmten geeigneten Regel abgefragt. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird ein eingegebenes Bild in m x n Blöcke gemäß der Darstellung in Fig. 8 unterteilt und darauffolgend wird aus jedem Block eine Vielzahl von Datenpunkten gemäß der Darstellung in Fig. 9 abgefragt (wobei die Anzahl von Datenpunkten k (positive ganze Zahl) ist), um einen Blockmittelwert < 1IS > i (1 = 1, ..., N) der Abfragedaten folgendermaßen zu berechnen:
< IS > i = Σ (Yj, R - Yj, B - Yj ) / k
Hierbei ist mit N (= m x n) die Anzahl von Abfragedaten bezeichnet und k ist die Anzahl der aus einem jeweiligen Block abgefragten Datenpunkte. Die Farbwert-Rechen einrichtung 152 nimmt die durch die Abfrageeinrichtung 151 abgefragten Daten < IS > i = (YYi, BYi, RYi) auf und setzt diese Daten zu durch ein Farbwertsignal dargestellten Farbwertdaten Ci = (BYi, RYi) folgendermaßen um:
BYi = BYYi/YYi; und
RYi = RYYi/YYi
Die Varianz-Recheneinrichtung 331 berechnet die Varianz VB der Farbwertkoordinaten BYi (i = 1, 2,..., N) durch:
VB = < (BYi - < BY > )²>
Hierbei ist mit < x > der Mittelwert der Variablen x bezeichnet, nämlich gleich Σ xi / N. Die Varianz- Recheneinrichtung 332 berechnet die Varianz VR der Farbwertkoordinaten RYi (i = 1, 2 ..., N) folgendermaßen:
VR = < (RYi - < RY > )²>
Im weiteren werden von der Projektionseinrichtung 351 die dem Farbwertsignal entsprechenden Daten Ci aufgenommen, die aufgenommenen Daten auf die Linie projiziert, die sich in der Richtung erstreckt, welche durch einen zweidimensionalen Einheitsvektor (V1, V2) angegeben ist und zu der Lichtquellenlinie senkrecht ist und die aufgenommenen Daten auf die Größe der Komponente von der Lichtquellenlinie weg, nämlich auf die Abweichung vi umgesetzt, die gegeben ist durch:
vi = V&sub1; BYi + V&sub2; RYi
Die Varianz-Recheneinrichtung 333 nimmt die Vertikalabweichung vi aus der Einrichtung 351 auf und berechnet die Bildsignalvarianz VV durch:
VV = < (vi - < v > )²>
Die Quadratgleichungslöseeinrichtung 306 nimmt die durch die Einrichtung 331 berechnete Varianz VB, die durch die Einrichtung 332 berechnete Varianz VR und die durch die Einrichtung 304 berechnete Kovarianz CV auf und berechnet den Gradienten der Verteilungsachse des Farbwertsignals Ci, nämlich eine Lösung der nachstehenden quadratischen Gleichung, welche der nachstehenden Ungleichung genügt:
CV a² + (VB - VR)a - CV = 0; und
2CV a + VB - VR ≥ 0
Dann nimmt die Koordinatenumsetzeinrichtung 307 den durch die Einrichtung 306 ermittelten Gradienten a und das Farbwertsignal auf, welches die durch die Einrichtung 152 berechneten Daten Ci angibt und führt an dem die Daten Ci = (BYi, RYi) anzeigenden Farbwertsignal die folgende Koordinatenumsetzung zum Erhalten von umgesetzten Farbwertkoordinaten (BY'i, RYi) aus:
BY'i = A&sub1;&sub1; BYi + A&sub1;&sub2; RYi
RY'i = A&sub2;&sub1; BYi + A&sub2;&sub2; RYi
Im weiteren berechnet die Korrelationskoeffizient- Recheneinrichtung 608 den Absolutwert RC der durch die Einrichtung 607 berechneten Farbwertkoordinaten BY'i und RY'i folgendermaßen:
RC = Cov(BYi, RYi)/[V(BY')V(RY')]1/2
Dabei gilt
Cov(BYi, RYi) = < (BYi - < BY > )(RYi - < RY > ) >
V(BY' ) = < (BYi - < BY > )²>
V(RY' ) = < (RYi - < RY > )²>
Es ist anzumerken, daß RC den Absolutwert des Rotationskorrelationskoeffizienten darstellt.
Die Schwellenwert-Bearbeitungseinrichtung 391 vergleicht den durch die Einrichtung 308 berechneten Absolutwert RC mit dem eingespeicherten Schwellenwert θRC und gibt ein Farbtafelkorrelationskoeffizient-Bewertungssignal ab, welches die folgenden Daten SC&sub1; anzeigt:
Wenn RC kleiner als θRC ist, wird SC&sub1; = 1 (zur Anzeige, daß das eingegebene Bild eine Farbtafel sein kann) und
andernfalls wird SC&sub1; = 0 (zur Anzeige, daß das eingegebene Bild nicht eine Farbtafel ist).
Weiterhin vergleicht die Schwellenwert- Bearbeitungseinrichtung 392 die durch die Einrichtung 333 berechnete Varianz VV mit einem eingespeicherten Schwellenwert θVV und gibt ein Farbtafelvarianz- Bewertungssignal aus, welches die folgenden Daten SC&sub2; anzeigt:
Wenn VV kleiner als θVV ist, wird SC&sub2; = 1 (zur Anzeige, daß das eingegebene Bild eine Farbtafel sein kann) und
andernfalls wird SC&sub2; = 0 (zur Anzeige, daß das eingegebene Bild keine Farbtafel ist).
Außerdem wird von der UND-Schaltung 310 die logische UND-Verknüpfung zwischen den aus der Einrichtung 391 ausgegebenen Daten SC&sub1; und den aus der Einrichtung 392 ausgegebenen Daten SC&sub2; gebildet und ein Farbtafelbewertungssignal ausgegeben, welches die folgenden Daten SC anzeigt:
Wenn SC = 1 dann zeigt SC an, daß das eingegebene Bild eine Farbtafel ist und
wenn SC = 0, zeigt SC an, daß das eingegebene Bild keine Farbtafel ist.
Auf diese Weise wird aus dem Bildsignal entschieden, ob das eingegebene Bild eine Farbtafel ist oder nicht.
Dabei kann der Vektor (V1, V2) zur Anzeige der zu der Lichtquellenlinie senkrechten Richtung ungefähr zu (1, 1) äquivalent sein. Ferner muß dieser Vektor (V1, V2) nicht auf genaue Weise festgelegt werden. Die Genauigkeit der Farbtafelbewertung ändert sich in einem gewissen Ausmaß gemäß den Achsenparametern. Die praktische Datenanalyse zeigt jedoch, daß die Einwirkung der Änderung auf die Genauigkeit nicht groß ist.
Ferner ist die Grundlage der Berechnung der Varianz VV nicht davon abhängig. welche Signale (zum Beispiel ein Signal RGB oder Signale Y, R-Y und B-Y) die Bilddaten darstellen.
Ferner wird bei diesem Ausführungsbeispiel die Varianz VV berechnet, nachdem die Bilddaten zu den zweidimensionalen Farbwertkoordinaten umgesetzt sind. Die Varianz kann jedoch auf direkte Weise unter Anwendung von dreidimensionalen Bilddaten beispielsweise dadurch berechnet werden, daß anstelle der Lichtquellenlinie eine Lichtquellenfläche benutzt wird.
Darüber hinaus können verschiedenartige Bewertungsbedingungen angewandt werden, welche von den vorstehend bei der Beschreibung dieses Ausführungsbeispiels beschriebenen Bedingungen verschieden sind. Beispielsweise ist es möglich, die folgenden Daten CV zu berechnen, diese dann mit einem Schwellenwert zu vergleichen und danach das Farbtafelentscheidungssignal auszugeben:
CV = α RC - β VV
wobei α und β geeignete Koeffizienten sind.
Gemäß der vorangehenden Beschreibung stellt die Einrichtung 307 die Verteilungsachse um 45º schräg zu der horizontalen Achse. Dies ist deshalb der Fall. weil bei 45º die Verarbeitung am wirkungsvollsten ist. Der zwischen der Verteilungsachse und der horizontalen Achse gebildete Winkel ist dabei nicht auf 45º eingeschränkt. Ferner können die gleichen Wirkungen dadurch erzielt werden, daß statt der Elemente der Matrix A andere Elemente angewandt werden, welche beispielsweise durch Weglassen des gemeinsamen Koeffizienten 1/[2(1 + a²)]1/2 aus den jeweiligen Elementen der Matrix A erhalten werden.
Außerdem wird bei diesem Ausführungsbeispiel der Korrelationskoeffizient nach der Koordinatenumsetzung berechnet. Die Koordinatenumsetzung ist jedoch nicht immer erforderlich, da der Korrelationskoeffizient nach der Koordinatenumsetzung auf einfache Weise aus den Elementen der 2 x 2-Matrix, den beiden vor der Koordinatenumsetzung berechneten Varianzen und der vor der Koordinatenumsetzung berechneten Kovarianz ermittelt werden kann. Die Rechenzeit oder die Berechnungshäufigkeit kann dadurch verringert werden, daß der Korrelationskoeffizient, der nach der Koordinatenumsetzung zu ermitteln wäre, ohne Vornehmen der Koordinatenumsetzung durch Ansetzen dieser Varianzen und der Kovarianz berechnet wird.
Gemäß der vorangehenden Beschreibung kann dabei der Rotationskorrelationskoeffizient selbst anstelle des Absolutwertes desselben benutzt werden. Ferner kann eine Farbtafel dadurch unterschieden werden, daß nur ein Korrelationskoeffizient zwischen den Farbwertkoordinaten benutzt wird. Diese können bei dem zehnten und dem elften Ausführungsbeispiel angewandt werden.

Zehntes Ausführungsbeispiel

Als nächstes wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen das zehnte Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.
Die Fig. 18 ist eine schematische Blockdarstellung der Konfiguration des zehnten Ausführungsbeispiels der Erfindung (nämlich einer Farbtafel-Bewertungseinrichtung). In dieser Figur sind mit 151 eine Abfrageeinrichtung zum Abfragen eines Bildsign als 15, welches aus einer Ladungskopplungsvorrichtung oder dergleichen aufgenommen wird, gemäß einer vorbestimmten geeigneten Abfrageregel, mit 152 eine Farbwert-Recheneinrichtung zum Umsetzen des durch die Einrichtung 151 abgefragten Bildsignals in zwei Farbwertsignale, mit 351 eine Projektionseinrichtung zum Projizieren des durch das Farbwertsignal dargestellten Farbwertes auf eine Linie, die sich in der zu der Lichtquellenlinie senkrechten Richtung erstreckt, und zum Umsetzen des durch das Farbwertsignal dargestellten Farbwertes auf die Größe einer Komponente in der Richtung von der Lichtquellenlinie weg, nämlich der Vertikalabweichung, mit 352 eine Projektionseinrichtung zum Projizieren des durch das Farbwertsignal dargestellten Farbwertes auf eine Linie, die sich in der zu der Lichtquellenlinie parallelen Richtung erstreckt und zum Umsetzen des durch das Farbwertsignal dargestellten Farbwertes auf die Größe einer Komponente in der Richtung parallel zu der Lichtquellenlinie nämlich der Parallelabweichung, mit BBB eine Varianz-Recheneinrichtung zum Aufnehmen der Vertikalabweichung und zum Berechnen der Varianz der Vertikalabweichungen, mit 334 eine Varianz- Recheneinrichtung zum Aufnehmen der Parallelabweichung und zum Berechnen der Varianz der Parallelabweichungen, mit 304 eine Kovarianz-Recheneinrichtung zum jeweiligen Aufnehmen der Vertikalabweichung und der Parallelabweichung aus den Einrichtungen 351 und 352 und zum Berechnen der Kovarianz der aufgenommenen Abweichungen, mit 306 eine Quadratgleichungslöseeinrichtung, welche die Ausgangssignale der Einrichtungen 333, 334 und 304 aufnimmt, eine quadratische Gleichung mit Koeffizienten löst, die durch die aufgenommenen Ausgangssignale dargestellt sind, und eine Lösung der quadratischen Gleichung ausgibt, mit 311 eine Parameter-Recheneinrichtung. welche die Ausgangssignale der Einrichtungen 311, 333, 334, 304 und 306 aufnimmt, aus den aufgenommenen Ausgangssignalen einen geeigneten Parameter berechnet und den berechneten Parameter ausgibt, mit 391 und 392 Schwellenwert-Bearbeitungseinrichtungen zum Vergleichen der durch ein eingegebenes Signal dargestellten Daten mit einem eingespeicherten Schwellenwert und zum Ausgeben eines das Vergleichsergebnis darstellenden Bewertungssignals. mit 310 eine gewöhnliche UND-Schaltung, mit 300 ein Farbtafel-Bewertungsteil. der ein erfindungsgemäßer Kernpunkt ist, mit 301 ein Statistik-Rechenteil und mit 302 ein Bildvarianz-Rechenteil bezeichnet.
Als nächstes wird nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 19 die Funktion der Einrichtung mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration beschrieben.
Zuerst werden die durch Bildsignale aus Ladungskopplungselementen oder dergleichen dargestellten Daten IS in die Abfrageschaltung 151 eingegeben und durch diese nach einer vorbestimmten geeigneten Regel abgefragt. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird ein eingegebenes Bild in m x n Blöcke gemäß der Darstellung in Fig. 8 unterteilt und darauf folgend wird gemäß der Darstellung in Fig. 9 aus jedem Block eine Vielzahl von Datenpunkten abgefragt (wobei die Anzahl von Datenpunkten k (eine positive ganze Zahl) ist), um einen Blockmittelwert < IS > i (i = 1...., N) der Abfragedaten folgendermaßen zu berechnen:
< IS > i = Σ (Yj, R - Yju, B - Yj) / k
Hierbei ist N = n x m und die Anzahl der aus jedem Block abgefragten Datenpunkte ist mit k bezeichnet. Die Farbwert- Recheneinrichtung 152 nimmt die durch die Abfrageeinrichtung 151 abgefragten Daten < IS > i = YYi, BYi, RYi) auf und setzt diese Daten zu Farbwertdaten Ci = (BYi, RYi) um, die durch ein Farbwertsignal folgendermaßen dargestellt sind:
BYi = BYYi/YYi; und
RYi = RYYi/YYi
Im weiteren werden von der Projektionseinrichtung 51, die durch das Farbwertsignal dargestellten Daten Ci aufgenommen, die aufgenommenen Daten auf die Linie projiziert, die sich in der Richtung erstreckt. welche durch einen zweidimensionalen Einheitsvektor (V1, V2) angegeben ist und zu der Lichtquellenlinie senkrecht ist, und die aufgenommenen Daten auf die Größe der Komponente von der Lichtquellenlinie weg, nämlich der Versetzung vi umgesetzt, die gegeben ist durch:
vi = V&sub1; BYi + V&sub2; RYi
Ferner werden von der Projektionseinrichtung B52 die durch das Farbwertsignal dargestellten Daten Ci aufgenommen die aufgenommenen Daten auf die Linie projiziert, die sich in der Richtung erstreckt, welche durch einen anderen zweidimensionalen Einheitsvektor (V2, -V1) angegeben ist und zu der Lichtquellenlinie parallel ist, und die aufgenommenen Daten auf die Größe der Komponente parallel zu der Lichtquellenlinie, nämlich der Versetzung ui umgesetzt, die gegeben ist durch:
ui = V&sub2; BYi - V&sub1; RYi
Die Varianz-Recheneinrichtung 333 nimmt die vertikale Versetzung vi aus der Einrichtung 351 auf und berechnet die Bildsignalvarianz VV durch:
VV = < (vi - < v > )²>
Andererseits nimmt die Varianz-Recheneinrichtung 334 die Parallelversetzung ui aus der Einrichtung 352 auf und berechnet eine Parallel-Bildsignalvarianz VU durch:
VU = < (ui - < u > )²>
Die Quadratgleichungslöseeinrichtung 306 nimmt die durch die Einrichtung 333 berechnete Varianz VV, die durch die Einrichtung 334 berechnete Varianz VU und die durch die Einrichtung 304 berechnete Kovarianz CVU auf und berechnet den Gradienten der Verteilungsachse des Farbwertsignals Ci in Bezug auf die zu der Lichtquellenlinie senkrechte Richtung, das heißt, ermittelt die Lösung der nachstehenden quadratischen Gleichung welche der nachstehenden Ungleichung genügt:
CVU a² + (VV - VU)a - CVU = 0; und
2CVU a + VV - VU ≥ 0
Die Parameter-Rechenschaltung 311 nimmt dann den durch die Einrichtung 306 ermittelten Gradienten a, die durch die Einrichtung 333 berechnete Varianz VV, die durch die Einrichtung 334 berechnete Varianz VU und die durch die Einrichtung 304 berechnete Kovarianz CVU auf und führt unter Ansetzen der Elemente der vorangehend beschriebenen Matrix A an der Versetzung Xi = (vi, ui) die folgende Koordinatenumsetzung zum Erhalten einer umgesetzten Abweichung X' = (v'i, u'i) aus:
v'i = A&sub1;&sub1; vi + A&sub1;&sub2; ui
u'i = A&sub2;&sub1; vi + A&sub2;&sub2; ui
Ferner wird aus den Varianzen und der Kovarianz vor der Koordinatenumsetzung der Absolutwert RC' nach der Koordinatenumsetzung folgendermaßen berechnet:
Dabei gilt:
Es ist anzumerken, daß RC' auch gleich dem Korrelationskoeffizienten der Abweichung Xi = (v'i, u'i) ist, die zu erhalten wäre, wenn an der Abweichung X = (Vi, ui) die folgende Koordinatenumsetzung vorgenommen worden wäre:
v'i = A&sub1;&sub1; vi + A&sub1;&sub2; ui
u'i = A&sub2;&sub1; vi + A&sub2;&sub2; ui
Dabei gilt
Es ist anzumerken, daß RC' den Absolutwert des Rotationskorrelationskoeffizienten darstellt.
Die Schwellenwert-Bearbeitungseinrichtung 391 vergleicht den durch die Einrichtung 311 berechneten Absolutwert RC' mit dem eingespeicherten Schwellenwert θRC' und gibt ein Farbtafel-Korrelationskoeffizient- Bewertungssignal zur Anzeige der folgenden Daten SC1 aus:
Wenn RC' kleiner als θRC' ist, wird SC&sub1; = 1 (zur Anzeige, daß das eingegebene Bild eine Farbtafel sein kann) und
andernfalls wird SC&sub1; = 0 (zur Anzeige, daß das eingegebene Bild keine Farbtafel ist).
Ferner vergleicht die Schwellenwert-Bearbei tungseinri chtung 392 die durch die Einrichtung BBB berechnete Varianz VV mit dem eingespeicherten Schwellenwert θVV und gibt ein Farbtafelvarianz-Bewertungssignal zur Anzeige der folgenden Daten SC&sub2; aus:
Wenn VV größer als θVV ist, wird SC&sub2; = 1 (zur Anzeige, daß das eingegebene Bild eine Farbtafel sein kann) und
andernfalls wird SC&sub2; = 0 (zur Anzeige, daß das eingegebene Bild keine Farbtafel ist).
Außerdem bildet die UND-Schaltung 310 die logische UND-Verknüpfung zwischen den aus der Einrichtung 301 ausgegebenen Daten SC&sub1; und den aus der Einrichtung B92 ausgegebenen Daten SC&sub2; und gibt ein Farbtafel-Bewertungssignal zur Anzeige der folgenden Daten SC aus:
Bei SC = 1 zeigt SC an. daß das eingegebene Bild eine Farbtafel ist und
bei SC = 0 zeigt SC an. daß das eingegebene Bild keine Farbtafel ist.
Auf diese Weise wird aus dem Bildsignal entschieden, ob das eingegebene Bild eine Farbtafel ist oder nicht.
Bei dem neunten Ausführungsbeispiel soll die Berechnung der Varianz dreimalig ausgeführt werden. Im Gegensatz dazu wird bei dem zehnten Ausführungsbeispiel die Bildvarianz dadurch nur zweimalig berechnet, daß die Koordinatenachsen für das Darstellen der Farbwertdaten oder Farbwertkoordinaten auf die zu der Lichtquellenlinie senkrechte Achse und die zu der Lichtquellenlinie parallele Achse abgeändert werden, Auf diese Weise kann die Anzahl der Berechnungen verringert werden. Darüber hinaus kann im Vergleich zu dem neunten Ausführungsbeispiel die Konfiguration der Einrichtung vereinfacht werden. Ferner wird bei dem zehnten Ausführungsbeispiel die Anzahl von Berechnungen dadurch verringert, daß anstelle des Ausführens einer Koordinatenumsetzung der Zusammenhang zwischen der Varianz und Kovarianz vor der Umsetzung erster Ordnung und denjenigen nach der Umsetzung erster Ordnung genutzt wird. Das zehnte Ausführungsbeispiel kann jedoch auf die Weise abgewandelt werden. daß statt des Anwendens eines solchen Zusammenhanges die Koordinatenumsetzung auf gleichartige Weise wie bei dem achten Ausführungsbeispiel ausgeführt wird.

Elftes Ausführungsbeispiel

Als nächstes wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen das elfte Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.
Die Fig. 20 ist eine schematische Blockdarstellung der Konfiguration des elften Ausführungsbeispiels der Erfindung (nämlich einer in einem Farbtafel-Bewertungsteil enthaltenen Grauweltannahme-Bewertungseinrichtung). In dieser Figur sind mit 151 eine Abfrageeinrichtung zum Abfragen eines Bildsignals IS, welches aus einer Ladungskopplungsvorrichtung oder dergleichen aufgenommen wird, gemäß einer vorbestimmten geeigneten Abfrageregel, mit 152 eine Farbwert-Recheneinrichtung zum Umsetzen des durch die Einrichtung 151 abgefragten Bildsignals auf zwei Farbwertsignale, mit 331 eine Varianz-Recheneinrichtung zum Berechnen der Varianz eines der Farbwertsignale, mit 332 eine Varianz-Recheneinrichtung zum Berechnen der Varianz des anderen Farbwertsignals, mit 304 eine Kovarianz- Recheneinrichtung zum Berechnen der Kovarianz der Farbwertsignale, mit 351 eine Projektionseinrichtung zum Projizieren des durch das Farbwertsignal dargestellten Farbwertes auf eine Linie, die sich in der zu der Lichtquellenlinie senkrechten Richtung erstreckt, und zum Umsetzen des durch das Farbwertsignal dargestellten Farbwertes auf die Größe einer Komponente in der Richtung von der Lichtquellenlinie weg, nämlich der Vertikalabweichung, mit 333 eine Varianz-Recheneinrichtung zum Aufnehmen der Vertikalabweichung und zum Berechnen der Vertikalabweichung. mit 306 eine Quadratgleichungslöseeinrichtung, welche die Ausgangssignale aus den Einrichtungen 331, 332 und 304 aufnimmt, eine quadratische Gleichung mit Koeffizienten löst, die durch die aufgenommenen Ausgangssignale dargestellt sind. und die Lösung der quadratischen Gleichung ausgibt, mit 307 eine Koordinatenumsetzeinrichtung für das Umsetzen der durch die Einrichtung 152 berechneten Farbwertkoordinaten gemäß dem Ausgangssignal der Einrichtung 306, mit 308 eine Korrelationskoeffizient-Recheneinrichtung zum Berechnen eines Korrelationskoeffizienten aus der Einrichtung 307, mit 391, 392 und 393 Schwellenwert-Bearbeitungseinrichtungen zum Vergleichen der Bildsignalvarianz mit einem eingespeicherten Schwellenwert und zum Ausgeben eines das Vergleichsergebnis darstellenden Bewertungssignals mit 310 eine gewöhnliche UND-Schaltung mit 312 eine gewöhnliche ODER-Schaltung, mit 300 ein Farbtafel-Bewertungsteil, der einen erfindungsgemäßen Kernpunkt bildet, mit 301 ein Statistik-Rechenteil, mit 302 ein Bildvarianz-Rechenteil und mit 400 ein Grauweltannahme-Bewertungsteil bezeichnet.
Als nächstes wird nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 21 die Funktion der Einrichtung mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration beschrieben.
Zuerst werden die durch Bildsignale aus Ladungskopplungselementen oder dergleichen dargestellten Daten IS in die Abfrageschaltung 151 eingegeben und durch diese gemäß einer vorbestimmten geeigneten Regel abgefragt. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird ein eingegebenes Bild in n x m Blöcke gemäß der Darstellung in Fig. 8 unterteilt und darauffolgend wird aus jedem Block gemäß der Darstellung in Fig. 9 eine Vielzahl von Datenpunkten abgefragt (wobei die Anzahl der Datenpunkte k (eine positive ganze Zahl) ist), um einen Blockmittelwert < IS > i (i = 1,..., N) der Abfragedaten folgendermaßen zu berechnen:
< IS > i = Σ (Yj, R - Yj, B - Yj) / k
Dabei ist mit N (= n x m) die Anzahl der Abfragedaten bezeichnet und k ist die Anzahl der aus einem jeweiligen Block abgefragten Datenpunkte. Die Farbwert-Recheneinrichtung 152 nimmt die durch die Abfrageeinrichtung 151 abgefragten Daten < IS > i = (YYi, BYi, RYi) auf und setzt diese Daten zu durch ein Farbwertsignal dargestellten Farbwertdaten Ci = (BYi, RYi) folgendermaßen um:
BYi = BYYi/YYi; und
RYi = RYYi/YYi
Die Varianz-Recheneinrichtung 331 berechnet die Varianz VB der Farbwertkoordinaten BYi (i = 1, 2,..., N) durch:
VB = < (BYi - < BY > 2>
wobei < X > den Mittelwert der Variablen x darstellt, nämlich gleich Σ xi / N ist Die Varianz-Recheneinrichtung 332 berechnet die Varianz VR der Farbwertkoordinaten RYi (i = 1, 2,. .., N) durch:
VR = < (RYi - < RY > )²>
Dann berechnet die Kovarianz-Rechenschaltung 304 aus den durch die Farbwertsignale dargestellten Daten Ci = (BYi, RYi), die aus den Abfragedaten für das eingegebene Bild erhalten werden, die folgende Kovarianz CV der Farbwertkoordinaten BYi und RYi (i = 1, 2, ..., N):
CV = < (BYi - < BY > ) (RYi - < RY > ) >
Ferner werden von der Projektionsschaltung 351 die durch die Farbwertsignale dargestellten Daten Ci aufgenommen, die aufgenommenen Daten auf die Linie projiziert die sich in der Richtung erstreckt, welche durch einen zweidimensionalen Einheitsvektor (V1, V2) angezeigt ist und zu der Lichtquellenlinie senkrecht ist, und die aufgenommenen Daten auf die Größe der Komponente von der Lichtquellenlinie weg, nämlich der Abweichung vi umgesetzt, die gegeben ist durch:
vi = V&sub1; BYi + V&sub2; RYi
Die Varianz-Rechenschaltung 333 nimmt die Vertikalabweichung vi aus der Schaltung 351 auf und berechnet die Bildsignalvarianz VV durch:
VV = < (vi - < v > )²>
Die Quadratgleichungslöseschaltung 306 nimmt die durch die Schaltung 331 berechnete Varianz VB, die durch die Schaltung 332 berechnete Varianz VR und die durch die Schaltung 304 berechnete Kovarianz CV auf und berechnet den Gradienten der Verteilungsachse des Farbwertsignals Ci, nämlich eine der nachstehenden Ungleichung genügende Lösung der nachstehenden quadratischen Gleichung:
CV a² + (VB - VR)a - CV = 0; und
2CV a + VB - VR ≥ 0
Dann nimmt die Koordinatenumsetzschaltung 307 den durch die Schaltung 306 ermittelten Gradienten a und die durch die Schaltung 152 berechneten Farbwertsignale für die Anzeige der Daten Ci auf und führt an den die Daten Ci = (BYi, RYi) anzeigenden Farbwertsignalen durch Ansetzen der Elemente der Matrix A die nachstehende Koordinatenumsetzung zum Erhalten von umgesetzten Farbwertkoordinaten (BY'i, RY'i) aus:
BY'i = A&sub1;&sub1; BYi + A&sub1;&sub2; RYi
RY'i = A&sub2;&sub1; BYi + A&sub2;&sub2; RYi
Dabei gilt
Im weiteren berechnet die Korrelationskoeffizient- Rechenschaltung 308 den Absolutwert RC der durch die Schaltung 307 umgesetzten Farbwertkoordinaten BY'i und RY'i folgendermaßen:
Dabei gilt
Es ist anzumerken, daß RC den Absolutwert des Rotationskorrelationskoeffizienten darstellt.
Die Schwellenwert-Bearbeitungsschaltung 391 vergleicht den durch die Schaltung 308 berechneten Absölutwert RC mit dem eingespeicherten Schwellenwert θRC und gibt ein die folgenden Daten SC&sub1; darstellendes Farbtafel-Korrelationskoeffizient-Bewertungssignal aus:
Wenn RC kleiner als θRC ist, wird SC&sub1; = 1 (zur Anzeige daß das eingegebene Bild dasjenige einer Farbtafel sein kann) und
andernfalls wird SC&sub1; = 0 (zur Anzeige daß das eingegebene Bild nicht dasjenige einer Farbtafel ist)
Ferner vergleicht die Schwellenwert-Bearbeitungsschaltung 392 die durch die Schaltung 333 berechnete Varianz VV mit dem eingespeicherten Schwellenwert θVV&sub1; und gibt ein den folgenden Datenwert SC&sub2; anzeigendes Farbtafelvarianz- Bewertungssignal aus:
Wenn VV größer als θVV&sub1; ist, wird SC&sub2; = 1 (zur Anzeige, daß das eingegebene Bild eine Farbtafel sein kann) und
andernfalls wird SC&sub2; = 0 (zur Anzeige, daß das eingegebene Bild nicht dasjenige einer Farbtafel ist).
Außerdem bildet die UND-Schaltung 310 die logische UND-Verknüpfung zwischen den aus der Schaltung 391 ausgegebenen Daten SC&sub1; und den aus der Schaltung 392 ausgegebenen Daten SC&sub2; und gibt ein Farbtafel-Bewertungssignal zur Anzeige der folgenden Daten SGC aus:
Bei SGC = 1 zeigt SGC an, daß das eingegebene Bild dasjenige einer Farbtafel ist und
bei SGC = 0 zeigt SGC an, daß das eingegebene Bild nicht dasjenige einer Farbtafel ist.
Dann vergleicht die Schwellenwert-Bearbeitungsschaltung 393 die durch die Schaltung 333 berechnete Varianz VV mit dem eingespeicherten Schwellenwert θVV&sub2; und gibt ein Grauweltannahme-Varianz-Bewertungssignal zur Anzeige der nachstehenden Daten SGV aus:
Wenn VV kleiner als θVV&sub2; ist, wird SGV = 1 (zur Anzeige. daß die Grauweltannahme gilt) und
andernfalls wird SGV = 0 (zur Anzeige, daß die Grauweltannahme nicht gelten kann).
Außerdem bildet die ODER-Schaltung 312 die logische ODER-Verknüpfung zwischen den durch das aus der UND- Schaltung 310 ausgegebene Signal angezeigten Daten SGC und den aus der Schaltung 393 ausgegebenen Daten SGV und gibt ein Grauweltannahme-Bewertungssignal zur Anzeige der nachstehenden Daten SG aus:
Bei SG = 1 zeigt SG an. daß die Grauweltannahme gilt und
bei SG = 0 zeigt SG an, daß die Grauweltannahme nicht gilt. Auf diese Weise ist die den Farbtafel- Unterscheidungsteil enthaltende Grauweltannahme- Bewertungseinrichtung realisiert.
Die Farbtafel-Bewertungsschaltung gemäß diesem Ausführungsbeispiel kann dabei durch diejenige gemäß dem neunten Ausführungsbeispiel ersetzt werden. Außerdem kann die Achse, die für das Berechnen der zum Bestimmen des Farbtafelvarianz-Bewertungssignals herangezogenen Bildvarianz angesetzt ist, von der Achse verschieden sein, die für das Berechnen der zum Bestimmen des Grauweltannahme- Varianz-Bewertungssignals herangezogenen Bildvarianz angesetzt ist.
Als nächstes werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein zwölftes bis achtzehntes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.

Zwölftes Ausführungsbeispiel

Die Fig. 22 ist eine schematische Blockdarstellung der Konfiguration des zwölften Ausführungsbeispiels der Erfindung (nämlich einer Lichtquellen-Folgerungseinrichtung). In dieser Figur sind mit 511 eine Abfrageschaltung zum Erhalten von für die Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle geeigneten Bilddaten aus Daten, die Bildsignalen entsprechen welche als Ergebnis einer Farbentrennung hergeleitet sind, mit 512 ein Lichtquellen- Folgerungsteil für das Aufnehmen der Abfragebilddaten und das Folgern auf eine Lichtquelle mit 513 ein Grauweltannahme-Bewertungsteil für das Aufnehmen der Abfragebilddaten und für das Entscheiden aus den Eigenschaften der Verteilung der Bilddaten, ob die Grauweltannahme gilt oder nicht, mit 514 ein Gesamtbewertungsteil für das Aufnehmen der Folgerungsdaten 51 erster Ordnung (nämlich der ein Ergebnis der Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle anzeigenden Daten) und der Grauweltannahme-Bewertungsdaten J (nämlich der Daten zur Anzeige des Ergebnisses der Entscheidung. ob die Grauweltannahme gilt oder nicht) jeweils aus den Teilen 512 und 513 zum Verarbeiten der Daten S1 gemäß den Daten J und zum Ausgeben von Folgerungsdatn S2 zweiter Ordnung und mit 515 ein Lichtquellenfolgerung-Festlegeteil für das Festhalten der aus dem Teil 514 ausgegebenen Daten S2 bezeichnet.
Als nächstes wird nachstehend die Funktion der Lichtquellen-Folgerungseinrichtung mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration beschrieben.
Zuerst werden die Bildsignale in die Abfrageschaltung 511 eingegeben und durch diese gemäß einer vorbestimmten geeigneten Regel abgefragt. Dann werden von dieser die Abfragebilddaten dem Lichtquellen-Folgerungsteil 512 und dem Grauweltannahme-Bewertungsteil 513 zugeführt. Der Lichtquellen-Folgerungsteil 512 schließt auf eine Lichtquelle durch Anwenden eines Algorithmus für das einfache Mitteln der Bilddaten oder für das Herausziehen von weißen Teilbereichen aus einem eingegebenen Bild und Mitteln des restlichen eingegebenen Bildes. Dann gibt der Teil 512 die Daten S1 aus. Andererseits wird von dem Grauweltannahme-Bewertungsteil 513 aus den Kennwerten der Verteilung der Bilddaten für das eingegebene Bild entschieden, ob die Grauweltannahme gilt oder nicht. und ein Grauweltannahme-Bewertungssignal zur Anzeige der nachstehenden Daten J ausgegeben:
Wenn die Grauweltannahme gilt. ist J = RICHTIG und
andernfalls ist J = NICHT RICHTIG (zur Anzeige. daß die Grauweltannahme nicht gilt).
Dabei werden die Daten J als "RICHTIG" angesetzt. bis zumindest einmalig seit dem Beginn eines Betriebsvorganges der Einrichtung (bzw. der Inbetriebnahme der Einrichtung) die Daten J zu "RICHTIG" werden.
Danach werden von dem Gesamtbewertungsteil 514 jeweils aus den Teilen 512 und 513 die Daten S1 und J aufgenommen und die folgenden Daten S2 ausgegeben:
Bei J = RICHTIG wird S2 = S1 und
bei J = NICHT RICHTIG wird S2 = NICHT MÖGLICH (zur Anzeige, daß die Bewertung nicht möglich ist).
Von dem Folgerungsfestlegeteil 515 werden die Daten S2 aus dem Teil 514 aufgenommen, die Folgerungsdaten zweiter Ordnung als Daten Sbuf gespeichert und endgültige Folgerungsdaten Sf (als Daten, die ein Endergebnis der Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle darstellen) folgendermaßen ausgegeben:
Wenn S2 ≠ NICHT MÖGLICH, dann Sf = S2 und Sbuf = S2 und
wenn S2 = NICHT MÖGLICH, dann Sf = Sbuf und Sbuf = Sbuf
Auf diese Weise werden bei diesem Ausführungsbeispiel durch die Beurteilung aus den Kennwerten der Verteilung der Abfragebilddaten die ein Ergebni:s der Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle darstellenden Daten ausgeschieden, falls die Grauweltannahme nicht gilt (wobei in diesem Fall die Wahrscheinlichkeit besteht, daß bei der Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle ein Fehler auftritt). Infolgedessen kann eine Lichtquellen-Folgerungseinrichtung realisiert werden, in der bei der Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle kaum ein Fehler entsteht.

Dreizehntes Ausführungsbeispiel

Als nächstes wird nachstehend das dreizehnte Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Die Figur 23 ist eine schematische Blockdarstellung der Konfiguration des dreizehnten Ausführungsbeispiels der Erfindung (nämlich einer Lichtquellen-Folgerungseinrichtung). In dieser Figur sind mit 531 eine Abfrageschaltung zum Ermitteln von für eine Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle geeigneten Bilddaten aus Daten, die Bildsignalen entsprechen, welche als Ergebnis einer Farbentrennung hergeleitet sind, mit 532 ein Lichtquellen-Folgerungsteil zum Aufnehmen der Abfrage-Bilddaten und zur Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle, mit 533 ein Grauweltannahme-Bewertungsteil zum Aufnehmen der Abfragebilddaten und zum Entscheiden aus den Eigenschaften der Verteilung der Bilddaten, ob die Grauweltannahme gilt oder nicht, mit 534 ein Achsenparameter-Rechenteil, der aus den Bilddaten die Richtung bestimmt, in der sich eine Varianzachse erstreckt, mit 535 ein Varianz-Rechenteil, der die Bilddaten und aus dem Teil 534 ein Signal zur Angabe der Richtung aufnimmt, in der sich eine Varianzachse in Bezug auf die Schwarzkörper-Strahlungskurve nach Fig. 5 erstreckt, und der die vertikale Varianz von Farbsignalen berechnet, mit 536 ein Schwellenwert-Bearbeitungsteil, der aus dem Teil 535 ein Signal zur Anzeige der Farbvarianz aufnimmt, die Farbvarianz mit einem eingespeicherten Schwellenwert vergleicht und ein Signal zur Anzeige der Gültigkeit der Grauweltannahme ausgibt, falls die Farbvarianz kleiner als der Schwellenwert ist. bzw. andernfalls ein anderes Signal zur Anzeige der Ungültigkeit der Grauweltannahme ausgibt, mit 537 ein Gesamtbewertungsteil, der jeweils aus den Teilen 532 und 533 Folgerungsdaten 51 erster Ordnung (nämlich Daten zur Anzeige eines Ergebnisses der Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle) und Grauweltannahme-Bewertungsdaten J (nämlich Daten zur Anzeige eines Ergebnisses der Entscheidung, ob die Grauweltannahme gilt oder nicht) aufnimmt, die Daten S1 gemäß den Daten J verarbeitet und Folgerungsdaten S2 zweiter Ordnung ausgibt, und mit 538 ein Lichtquellenfolgerung-Festlegeteil zum Festhalten der aus dem Teil 537 ausgegebenen Daten S2 bezeichnet. Als nächstes wird nachstehend die Funktion der Lichtquellen-Folgerungseinrichtung mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration beschrieben.
Zuerst werden die aus Bildaufnahmeelementen oder Ladungskopplungselementen über eine (nicht dargestellte) Farbentrennschaltung ausgegebenen Bildsignale in die Abfrageschaltung 531 eingegeben und durch diese gemäß einer vorbestimmten geeigneten Regel abgefragt. Dann werden von dieser die Abfragebilddaten dem Lichtquellen-Folgerungsteil 532 und den Teilen 534 und 535 des Grauweltannahme- Bewertungsteus 533 zugeführt. Der Lichtquellen-Folgerungsteil 532 nimmt die eingegebenen Bilddaten IS (das heißt, (RGB). (Y, R-Y, B-Y) oder dergleichen) auf, wertet die Daten aus und berechnet beispielsweise einen Bilddaten- Mittelwert Isave. Darauffolgend vergleicht der Teil 532 den Mittelwert Isave mit den die Farbe einer Lichtquelle darstellenden eingespeicherten Daten und gibt danach als Folgerungsdaten 51 erster Ordnung Daten aus, die eine Lichtquelle mit derjenigen Farbe darstellen, die der durch die verglichenen und eingespeicherten Daten angegebenen Farbe am nächsten kommt. Andererseits werden von dem Teil 535 der Einrichtung 533 die eingegebenen Bilddaten IS aufgenommen und die Daten ausgewertet, wobei ferner die Bilddatenvarianz SGM berechnet wird, welche die vertikale Varianz in Bezug auf die Lichtquellenlinie in der Farbwertebene ist.
Der Schwellenwert-Bearbeitungsteil 536 nimmt aus dem Varianz-Rechenteil 535 die Bilddatenvarianz SGM auf, vergleicht die Varianz SGM mit dem Schwellenwert θ und gibt ein Grauweltannahme-Bewertungssignal zur Anzeige von Grauweltannahme-Bewertungsdaten J folgendermaßen aus:
Wenn SGM kleiner als 0 ist, wird J = RICHTIG (zur Anzeige, daß die Grauweltannahme gilt) und
andernfalls wird J = FALSCH (zur Anzeige, daß die Grauweltannahme nicht gilt).
Dabei wird J als "RICHTIG" (J = RICHTIG) angesetzt bis SGM zumindest einmalig seit dem Beginn eines Betriebsvorganges der Einrichtung kleiner als θ wird. Der Gesamtbewertungsteil 537 nimmt jeweils aus dem Lichtquellen- Folgerungsteil 532 und dem Schwellenwert-Bearbeitungsteil 536 die Folgerungsdaten S1 erster Ordnung und das Grauweltannahme-Bewertungssignal zur Anzeige der Daten J auf und gibt darauf folgend ein Signal zur Anzeige einer Folgerung S2 zweiter Ordnung folgendermaßen aus:
Wenn J = RICHTIG, dann S2 = S1 und
Wenn J = FALSCH, dann S2 = NICHT MÖGLICH (zur Anzeige daß eine Bewertung nicht möglich ist).
Der Folgerungsfestlegeteil 538 nimmt aus dem Gesamtbewertungsteil 537 die Folgerung S2 zweiter Ordnung auf, gibt eine endgültige Folgerung Sf (nämlich ein Endergebnis der Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle) aus und speichert die Folgerung S2 zweiter Ordnung als Daten Sbuf. Das heißt:
Wenn S2 nicht anzeigt, daß die Bewertung nicht möglich ist (S2 ≠ NICHT MÖGLICH), dann Sf = S2 und Sbuf = S2.
Wenn S2 anzeigt, daß die Bewertung nicht möglich ist (S2 ≠ NICHT MÖGLICH), dann Sf = Sbuf und Sbuf = Sbuf.
Gemäß der vorstehenden Beschreibung ermittelt bei dem dreizehnten Ausführungsbeispiel der Teil 534 in Bezug auf die Schwarzkörper-Strahlungskurve in dem Farbwertraum die Richtung, in der sich die Varianzachse erstreckt Somit kann die vertikale Varianz mit hoher Genauigkeit berechnet werden. Ferner wird aus der vertikalen Varianz der Bilddaten entschieden, ob die Grauweltannahme gilt oder nicht Dabei werden die Ergebnisse der Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle ausgeschieden, wenn die Grauweltannahme nicht gilt (wobei in diesem Fall die Wahrscheinlichkeit besteht, daß die Einrichtung auf eine falsche Lichtquelle schließt). Infolgedessen kann eine Lichtquellen- Folgerungseinrichtung realisiert werden, in der bei der Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle kaum ein Fehler auftritt.

Vierzehntes Ausführungsbeispiel

Als nächstes wird nachstehend das vierzehnte Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Die Figur 24 ist eine schematische Blockdarstellung der Konfiguration des vierzehnten Ausführungsbeispiels der Erfindung (nämlich einer Lichtquellen-Folgerungseinrichtung) In dieser Figur sind mit 541 eine Abfrageschaltung zum Ermitteln von für eine Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle geeigneten Bilddaten aus Daten, die Bildsignalen entsprechen, welche als Ergebnis einer Farbentrennung hergeleitet sind, mit 542 ein Mittelwert-Rechenteil zum Aufnehmen der Bilddaten und zum Berechnen des Mitteiwertes Isave der Bilddaten, mit 543 ein Mittelwert-Lichtquellenfolgerungsteil zum Aufnehmen des Mittelwertes Isave und zur Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle. mit 544 ein Grauweltannahme-Bewertungsteil zum Aufnehmen des Mittelwertes Isave aus dem Teil 542 und zum Entscheiden. ob die Grauweltannahme gilt oder nicht, mit 545 ein Achsenparameter-Rechenteil für das Bestimmen der Richtung, in der sich eine Varianzachse erstreckt, aus dem Mittelwert Isave mit 546 ein Varianz-Rechenteil zum Aufnehmen der Bilddaten sowie eines Signals aus dem Teil 545, welches die Richtung anzeigt, in der sich in Bezug auf die Schwarzkörper-Strahlungskurve nach Fig. 5 eine Varianzachse erstreckt, und zum Berechnen der vertikalen Varianz von Farbsignalen, mit 547 ein Schwellenwert- Bearbeitungsteil, der aus dem Teil 546 ein Signal zur Anzeige der Farbvarianz aufnimmt, die Farbvarianz mit einem eingespeicherten Schwellenwert vergleicht und ein Signal zur Anzeige der Gültigkeit der Grauweltannahme ausgibt, falls die Farbvarianz kleiner als der Schwellenwert ist, bzw. andernfalls ein anderes Signal zur Anzeige der Ungültigkeit der Grauweltannahme ausgibt, mit 548 ein Gesamtbewertungsteil der aus den Teilen 543 und 544 jeweils Folgerungsdaten S1 erster Ordnung (nämlich Daten zur Anzeige des Ergebnisses einer Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle) und Grauweltannahme-Bewertungsdaten J (nämlich Daten zur Anzeige des Ergebnisses der Entscheidung, ob die Grauweltannahme gilt oder nicht) aufnimmt, die Daten S1 gemäß den Daten J verarbeitet und Folgerungsdaten S2 zweiter Ordnung ausgibt, und mit 549 ein Lichtquellenfolgerung-Festlegeteil zum Festhalten der aus dem Teil 548 ausgegebenen Daten S2 bezeichnet.
Als nächstes wird nachstehend die Funktion der Lichtquellen-Folgerungseinrichtung mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration beschrieben.
Zuerst werden von Aufnahmeelementen wie Ladungskopplungselementen über eine (nicht dargestellte) Farbentrennschaltung ausgegebene Bildsignale in die Abfrageschaltung 541 eingegeben und durch diese gemäß einer vorbestimmten geeigneten Regel abgefragt. Dann werden von dieser die Abfragebilddaten dem Mittelwert-Rechenteil 542 zugeführt. Der Mittelwert-Rechenteil 542 nimmt die eingegebenen Bilddaten 15 (das heißt, (RGB), (Y, R-Y, B-Y) oder dergleichen) auf, wertet die Daten aus und berechnet beispielsweise einen Bilddatenmittelwert Isave.
Darauffolgend nimmt der Nittelwert-Lichtquellenfolgerungsteil 543 den Mittelwert Isave aus dem Teil 542 auf, vergleicht den Mittelwert Isave mit den die Farbe einer Lichtquelle darstellenden eingespeicherten Daten und gibt danach als Folgerungsdaten 51 erster Ordnung Daten aus, die eine Lichtquelle mit derjenigen Farbe darstellen, die der durch die verglichenen und eingespeicherten Daten angezeigten Farbe am nächsten kommt. Ferner ermittelt der Achsenparameter-Rechenteil 545 des Grauweltannahme- Bewertungsteiles 544 den zu dem aus dem Teil 542 aufgenommenen Mittelwert 15,ve am nächsten liegenden Punkt auf der Schwarzkörper-Strahlungskurve und gibt einen Achsenparameter aus, welcher derart bestimmt ist, daß als Vertikalvarianzachse eine von dem ermittelten nächstgelegenen Punkt der Schwarzkörper-Strahlungskurve gezogene Normale verwendet wird. Der Varianz-Rechenteil 546 nimmt den von dem Teil 545 ausgegebenen Achsenparameter sowie die Bilddaten IS auf, wertet die Daten aus und berechnet die Bilddatenvarianz SGM, welche die vertikale Varianz in Bezug auf die von der Schwarzkörper-Strahlungskurve in dem Farbwertraum her gezogene Normale ist. Die bei diesem Ausführungsbeispiel ausgeführte darauf folgende Verarbeitung ist die gleiche wie die bei dem dreizehnten Ausführungsbeispiel ausgeführte.
Bei dem vierzehnten Ausführungsbeispiel wird von dem Achsenparameter-Rechenteil 545 der zu dem aus dem Teil 542 aufgenommenen Mittelwert Isave am nächsten gelegene Punkt der Schwarzkörper-Strahlungskurve ermittelt und ein Achsenparameter ausgegeben, der in der Weise festgelegt ist, daß als Vertikalvarianzachse eine Normale verwendet wird, die von dem ermittelten nächstgelegenen Punkt der Schwarzkörper-Strahlungskurve weg gezogen ist. Auf diese Weise können genauere Vertikalvarianzdaten erhalten werden.
Ferner werden die Ergebnisse einer Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle ausgeschieden, wenn die Grauweltannahme nicht gilt (wobei in diesem Fall die Wahrscheinlichkeit besteht, daß die Einrichtung auf eine falsche Lichtquelle schließt). Dadurch kann eine Lichtquellen-Folgerungseinrichtung geschaffen werden, in der bei der Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle kaum ein Fehler auftritt.
Bei dem dreizehnten und dem vierzehnten Ausführungsbeispiel verursacht die in den Achsenparameter- Rechenteilen 534 und 545 auszuführende Verarbeitung eine ziemlich große Rechenbelastung. In der Einrichtung kann jedoch anstelle der Teile 534 und 545 eine einfache und unkomplizierte Einrichtung verwendet werden, mit welcher der Farbwertraum in geeignete Bereiche unterteilt wird, ein Bereich ermittelt wird, in dem der Bilddatenmittelwert liegt, und die dem ermittelten Bereich zuzuordnenden Achsenparameter bestimmt werden.

Fünfzehntes Ausführungsbeispiel

Als nächstes wird nachstehend das fünfzehnte Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.
Die Figur 25 ist eine schematische Blockdarstellung der Konfiguration des fünfzehnten Ausführungsbeispiels der Erfindung (nämlich einer Lichtquellen-Folgerungseinrichtung). In dieser Figur sind mit 551 eine Abfrageschaltung zum Ermitteln von für eine Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle geeigneten Bilddaten aus Daten, die Bildsignalen entsprechen, welche als Ergebnis einer Farbentrennung hergeleitet sind, mit 552 ein Lichtquellen- Folgerungsteil zur Aufnahme der Abfragebilddaten und zur Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle und mit 553 ein Grauweltannahme-Bewertungsteil für das Aufnehmen der Abfragebilddaten und die Entscheidung bezeichnet, ob die Grauweltannahme gilt oder nicht. Der Teil 553 enthält einen Vertikalvarianz-Rechenteil 554 zum Aufnehmen der Bilddaten und zum Berechnen der Varianz von Farbsignalen sowie einen Schwellenwert-Bearbeitungsteil 555, der aus dem Teil 554 ein Signal aufnimmt, welches die Farbvarianz anzeigt, die Farbvarianz mit einem eingespeicherten Schwellenwert vergleicht und ein Signal zur Anzeige der Gültigkeit der Grauweltannahme ausgibt, wenn die Farbvarianz kleiner als der Schwellenwert ist, bzw. andernfalls ein anderes Signal ausgibt, welches anzeigt, daß die Grauweltannahme nicht gilt. Mit 556 ist ein Eigenfarben-Bewertungsteil für die Entscheidung bezeichnet, ob Bilddaten vorliegen oder nicht, die einer spezifischen Farbe entsprechen, aus denen direkt auf eine Lichtquelle geschlossen werden kann, mit 557 ist ein Gesamtbewertungsteil bezeichnet, der jeweils aus den Teilen 552, 553 und 556 Folgerungsdaten S1 erster Ordnung (nämlich Daten zur Anzeige eines Ergebnisses der Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle), Grauweltannahme Bewertungsdaten J (nämlich Daten zur Anzeige eines Ergebnisses der Entscheidung, ob die Grauweltannahme gilt oder nicht) und Eigenfarben-Bewertungsdaten E aufnimmt, die Daten 51 gemäß den Daten J verarbeitet und Folgerungsdaten S2 zweiter Ordnung ausgibt, und mit 558 ist ein Lichtquellenfolgerung-Festlegeteil zum Festhalten der aus dem Teil 557 ausgegebenen Daten S2 bezeichnet.
Als nächstes wird nachstehend die Funktion der Lichtquellen-Folgerungseinrichtung mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration beschrieben.
Zuerst werden Bildsignale in die Abfrageschaltung 551 eingegeben und durch diese gemäß einer vorbestimmten geeigneten Regel abgefragt. Dann werden von dieser die Abfragebilddaten dem Lichtquellen-Folgerungsteil 552, dem Vertikalvarianz-Rechenteil 554 des Grauweltannahme- Bewertungsteiles 553 und dem Eigenfarben-Bewertungsteil 556 zugeführt. Der Lichtquellen-Folgerungsteil 552 nimmt die eingegebenen Bilddaten 15 (nämlich (RGB), (Y, R-Y, B-Y) oder dergleichen) auf, wertet die Daten aus und berechnet beispielsweise den Bilddatenmittelwert 15,ve Darauffolgend vergleicht der Lichtquellen-Folgerungsteil 552 den Mittelwert Isave mit den der Farbe einer Lichtquelle entsprechenden eingespeicherten Daten und gibt danach als Lichtquellen-Folgerungsdaten S1 Daten aus. die eine Lichtquelle mit derjenigen Farbe darstellen, welche der durch die verglichenen und eingespeicherten Daten angezeigte Farbe am nächsten kommt. Ferner nimmt der Vertikalvarianz-Rechenteil 554 des Grauweltannahme- Bewertungsteiles 553 die eingegebenen Bilddaten IS auf, wertet die Daten aus und berechnet die Bilddatenvarianz SGM, welche eine vertikale Varianz in Bezug auf die Lichtquellenlinie in dem Farbwertraum ist (der gemäß der Darstellung in Fig. 5 beispielsweise durch zwei unabhängige Variable (R-Y)/Y und (B-Y)/Y dargestellt ist). Darauffolgend wird von dem Schwellenwert-Bearbeitungsteil 555 die Bilddatenvarianz SGM aus dem Varianz-Rechenteil 554 aufgenommen, die aufgenommene Varianz mit dem Schwellenwert θ verglichen und ein Grauweltannahme-Bewertungssignal zur Anzeige von Grauweltannahme-Bewertungsdaten J folgendermaßen ausgegeben:
Wenn SGM kleiner als 0 ist, wird J = RICHTIG (zur Anzeige, daß die Grauweltannahne gilt), und
andernfalls wird J = FALSCH (zur Anzeige, daß die Grauweltannahme nicht gilt).
Dabei wird J als "RICHTIG" (J = RICHTIG) angesetzt, bis SGM zumindest einmalig seit dem Beginn eines Betriebsvorganges der Einrichtung kleiner als θ wird.
Andererseits werden von dem Eigenfarben-Bewertungsteil 556 die Abfragebilddaten aus der Schaltung 551 aufgenommen und entschieden, ob in den aufgenommenen Bilddaten Daten enthalten sind, die einer spezifischen Farbe entsprechen, aus der direkt auf eine Lichtquelle geschlossen werden kann (zum Beispiel Bilddaten, die in dem Himmelblau-Bereich nach Fig. 5 enthalten sind). Ferner gibt der Teil 556 ein Signal aus, welches die nachstehenden Eigenfarben-Bewertungsdaten E(C) darstellt, die einer jeweiligen spezifischen Farbe C entsprechen:
Wenn die einer spezifischen Farbe C entsprechenden Bilddaten vorhanden sind, wird E(C) = VORHANDEN, und
andernfalls wird E(C) = FEHLEND.
Dann nimmt der Gesamtbewertungsteil 557 aus den Teilen 552, 555 und 556 jeweils die Daten S1, J und E(C) auf und gibt die folgenden Lichtquellen-Folgerungsdaten S2 zweiter Ordnung aus:
Im Falle von E(C) = FEHLEND:
Wenn J = RICHTIG, dann S2 = S1 und
wenn J = FALSCH, dann S2 = NICHT MÖGLICH (zur Anzeige, daß die Bewertung nicht möglich ist).
Im Falle von E(C) = VORHANDEN und dann, wenn S1 mit (E(C) = VORHANDEN) unvereinbar:
Wenn J = RICHTIG, dann S2 = S1 und
wenn J = FALSCH, dann S2 = NICHT MÖGLICH
sowie dann, wenn S1 mit (E(C) = VORHANDEN) vereinbar:
wenn J = RICHTIG, dann S2 = S1 und
wenn J = FALSCH, dann S2 = S1.
Von dem Folgerungsfestlegeteil 553 werden die Daten S2 aus dem Gesamtbewertungsteil 557 aufgenommen, die Folgerungsdaten S2 zweiter Ordnung als Daten Sbuf gespeichert und die folgenden endgültigen Folgerungsdaten Sf ausgegeben.
Wenn S2 ≠ NICHT MÖGLICH, dann Sf = S2 und Sbuf = S2, und
wenn S2 = NICHT MÖGLICH, dann Sf = Sbuf und Sbuf = Sbuf.
Gemäß der vorangehenden Beschreibung ist bei diesem Ausführungsbeispiel der Eigenfarben-Bewertungsteil 556 vorgesehen. Daher kann selbst dann, wenn der Gesamtbewertungsteil 557 entscheidet, daß die Grauweltannahme nicht gilt, aus den einer spezifischen Farbe (zum Beispiel dem Himmelblau) entsprechenden Bilddaten auf eine Lichtquelle geschlossen werden Darüber hinaus werden die Ergebnisse von Schlußfolgerungen auf eine Lichtquelle ausgeschieden, wenn die Grauweltannahme nicht gilt (wobei in einem solchen Fall die Wahrscheinlichkeit besteht, daß die Einrichtung auf eine falsche Lichtquelle schließt). Dadurch kann eine Lichtquellen-Folgerungseinrichtung realisiert werden, in der bei der Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle kaum ein Fehler auftritt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ordnet der Gesamtbewertungsteil 557 den Vorrang den Grauweltannahme- Bewertungsdaten zu. Der Gesamtbewertungsteil 557 kann jedoch den Vorrang den Eigenfarben-Bewertungsdaten zuordnen.

Sechzehntes Ausführungsbeispiel

Als nächstes wird nachstehend das sechzehnte Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Die Fig. 26 ist eine schematische Blockdarstellung der Konfiguration des sechzehnten Ausführungsbeispiels der Erfindung (nämlich einer Lichtquellen-Folgerungseinrichtung). In dieser Figur sind mit 561 eine Abfrageschaltung zum Ermitteln von für eine Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle geeigneten Bilddaten aus Daten, die Bildsignalen entsprechen, welche als Ergebnis einer Farbentrennung hergeleitet sind, mit 562 ein Lichtquellen-Folgerungsteil zum Aufnehmen der abgefragten Bilddaten und zur Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle und mit 563 ein Grauweltannahme-Bewertungsteil zum Aufnehmen der Abfragebilddaten und zum Entscheiden aus den Eigenschaften der Verteilung der Bilddaten bezeichnet, ob die Grauweltannahme gilt oder nicht. (Der Teil 563 kann dabei durch den gleichen oder entsprechenden Teil gemäß den vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ersetzt werden.) Der Teil 563 ist weiterhin mit einem Achsenparameter-Rechenteil 564 zum Bestimmen der Richtung, in der sich eine Varianzachse erstreckt, aus den Bilddaten, einem Vertikalvarianz-Rechenteil 565 zum Aufnehmen der Bilddaten und eines Signals zur Anzeige der Richtung, in der sich eine Varianzachse in Bezug auf die Schwarzkörper- Strahlungskurve erstreckt, aus dem Teil 564 und zum Berechnen der vertikalen Varianz von Farbsignalen und einem Schwellenwert-Bearbeitungsteil 566 versehen, der aus dem Teil 565 ein Signal zur Anzeige der Farbvarianz aufnimmt, die Farbvarianz mit einem eingespeicherten Schwellenwert vergleicht und ein Signal zur Anzeige der Gültigkeit der Grauweltannahme ausgibt, falls die Farbvarianz kleiner als der Schwellenwert ist. bzw. andernfalls ein anderes Signal ausgibt, welches anzeigt, daß die Grauweltannahme nicht gilt. Mit 567 ist ein Eigenfarben-Bewertungsteil für die Entscheidung bezeichnet, ob Bilddaten vorhanden sind oder nicht, die einer spezifischen Farbe entsprechen, aus der direkt auf eine Lichtquelle geschlossen werden kann, mit 568 ist ein mit einer Neuralnetzwerk-Simulationseinrichtung ausgestatteter Gesamtbewertungsteil bezeichnet, der aus den Teilen 562, 563 und 567 jeweils Folgerungsdaten S1 erster Ordnung, Grauweltannahme-Bewertungsdaten J und Eigenfarben- Bewertungsdaten E aufnimmt, die Daten S1 gemäß den Daten J verarbeitet und Folgerungsdaten S2 zweiter Ordnung ausgibt, und mit 569 ist ein Lichtquellenfolgerung-Festlegeteil zum Festhalten der aus dem Teil 568 ausgegebenen Daten S2 bezeichnet.
Als nächstes wird nachstehend die Funktion der Lichtquellen-Folgerungseinrichtung mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration beschrieben.
Zuerst werden von Aufnahmeelementen wie Ladungskopplungselementen über eine (nicht dargestellte) Farbentrennschaltung ausgegebene Bildsignale in die Abfrageschaltung 561 eingegeben und durch diese gemäß einer vorbestimmten geeigneten Regel abgefragt. Dann werden aus dieser die abgefragten Bilddaten dem Lichtquellen- Folgerungsteil 562, den Teilen 564 und 565 des Grauwelt- Bewertungsteiles 563 und dem Eigenfarben-Bewertungsteil 567 zugeführt. Der Lichtquellen-Folgerungsteil 562 nimmt die eingegebenen Bilddaten IS (nämlich (RGB), (Y, R-Y, B-Y) oder dergleichen) auf, wertet die Daten aus und berechnet beispielsweise einen Bilddatenmittelwert Isave Darauffolgend vergleicht der Teil 562 den Mittelwert Isave mit den der Farbe einer Lichtquelle entsprechenden eingespeicherten Daten und gibt danach als Folgerungsdaten 51 erster Ordnung Daten aus, die eine Lichtquelle mit derjenigen Farbe darstellen, welche der durch die verglichenen und eingespeicherten Daten angezeigten Farbe am nächsten kommt. Ferner nimmt der Achsenparameter-Rechenteil 564 des Teiles 563 die Bilddaten auf, bestimmt aus dem Mittelwert Isave die Richtung, in der sich eine Varianzachse erstreckt, und gibt den ermittelten Achsenparameter aus. Dann nimmt der Vertikalvarianz-Rechenteil 565 des Grauwel tannahme- Bewertungsteiles 563 den Achsenparameter aus dem Teil 564 und die eingegebenen Bilddaten IS auf, wertet die Daten aus und berechnet die Bilddatenvarianz SGM. welche einer vertikalen Varianz in Bezug auf die Lichtquellenlinie in dem Farbwertraum entspricht. Darauffolgend wird von dem Schwellenwert-Bearbeitungsteil 566 die Bilddatenvarianz SGM aus dem Varianz-Rechenteil 565 aufgenommen, die aufgenommene Varianz mit dem Schwellenwert θ verglichen und ein Grauweltannahme-Bewertungssignal zur Anzeige der folgenden Grauweltannahme-Bewertungsdaten J ausgegeben:
Wenn SGM kleiner als θ ist, wird J = RICHTIG (zur Anzeige, daß die Grauweltannahme gilt) und
andernfalls wird J = FALSCH (zur Anzeige, daß die Grauweltannahme nicht gilt).
Dabei wird J als "RICHTIG" (J = RICHTIG) angesetzt, bis SGM zumindest einmalig seit dem Beginn eines Betriebsvorganges der Einrichtung kleiner als θ wird.
Hinsichtlich der in dem Gesamtbewertungsteil 568 auszuführenden Verarbeitung ist es schwierig festzulegen, ob die Grauwelt-Bewertung oder die Eigenfarben-Bewertung vorrangig behandelt werden soll. Wahrscheinlich ist es am günstigsten, die Reihenfolge der Vorränge der Grauweltannahme-Bewertung und der Eigenfarben-Bewertung gemäß den Umständen zu ändern. Es ist jedoch sehr schwierig. für eine derartige Behandlung Regeln aufzustellen. Daher wird in einem solchen Fall als wirksame Maßnahme in dem Gesamtbewertungsteil 568 eine Neuralnetzwerk-Simulationseinrichtung verwendet (die nachfolgend auch einfach als Neuralnetzwerk bezeichnet wird).
Zum Einsetzen des Neuralnetzwerkes in dem Teil 568 ist der Eigenfarben-Bewertungsteil 567 dazu ausgelegt, die Bilddaten aufzunehmen und als Bewertungsdaten E den Wert für einen Bereich S(C) auszugeben. welcher einer spezifischen Farbe C entspricht.
Die Figur 27 ist eine schematische Blockdarstellung der Konfiguration des Gesamtbewertungsteiles 568 gemäß diesem Ausführungsbeispiel In dieser Figur ist mit 571 ein mit einem Neuralnetzwerk gebildeter Gesamtbewertung- Prozessorteil bezeichnet, der aus den Teilen 562, 563 und 567 jeweils die Daten S1, J und E aufnimmt und der aus den empfangenen Daten zusammengefaßt entscheidet oder folgert, wie eine Lichtquelle geartet ist. Mit 572 ist ein Lichtquellenbestimmungsteil bezeichnet, der das Ergebnis der zusammengefaßten Bewertung aufnimmt, welche durch aus dem Teil 571 ausgegebene analoge Daten dargestellt ist, an den aufgenommenen analogen Daten einen Vergleich und eine Schwellenwertbearbeitung vornimmt und die das Ergebnis der Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle darstellenden digitalen Daten ausgibt (die beispielsweise anzeigen, daß die Lichtquelle eine Leuchtstofflampe ist oder daß die Beurteilung oder Folgerung auf eine Lichtquelle nicht möglich ist).
Ferner wird bei diesem Ausführungsbeispiel als Neuralnetzwerk ein mehrschichtiges Perzeptron verwendet (zum Beispiel ein dreischichtiges oder vierschichtiges Perzeptron) Darüber hinaus wird als Lernalgorithmus für das Neuralnetzwerk ein Fehlerrückfortpflanzungsalgorithmus verwendet. Bezüglich der Einzelheiten hinsichtlich des Perzeptrons und der Fehlerrückfortpflanzung wird auf eine Entgegenhaltung verwiesen (D.E.Rumelhart u.a., 1986, PARALLEL DISTRIBURTED PROCESSING. MIT-Press).
Die Figur 28 ist eine schematische Blockdarstellung der Konfiguration des Neuralnetzwerkes des Teiles 571. Gemäß der Darstellung in dieser Figur ist das Neuralnetzwerk 581 dazu ausgelegt, dann, wenn in das Neuralnetzwerk 581 aus den Teilen 567, 563 und 562 jeweils die einen Bereich für eine spezifische Farbe darstellenden Daten E. die Grauweltannahme-Bewertungsdaten J und die Lichtquellen-Folgerungsdaten 51 eingegeben werden, Signale auszugeben, welche jeweils Lichtquellen entsprechen (bei diesem Ausführungsbeispiel dem Tageslicht im Freien, wenn es hell ist, einer Leuchtstofflampe oder einer Glühlampe). Ferner stellen die jeweils den Lichtquellen entsprechenden Signale Daten dar. die anzeigen. ob eine entsprechende Lichtquelle die gefolgerte Lichtquelle ist oder nicht. Das heißt, wenn der durch ein solches Signal dargestellte Datenwert "1" (in der Praxis 0,9 oder dergleichen) ist. zeigt der Datenwert an, daß die entsprechende Lichtquelle die gefolgerte Lichtquelle ist. Wenn im Gegensatz dazu der durch ein solches Signal dargestellte Datenwert "0" (in der Praxis 0,1 oder dergleichen) ist, zeigt der Datenwert an, daß die entsprechenden Lichtquelle nicht die gefolgerte Lichtquelle ist. Ferner werden in den Teil 571 Überwachungssignale T eingegeben, welche jeweils den eingegebenen Daten wie den Lichtquellen-Folgerungsdaten S1 erster Ordnung entsprechen und eine für eine Bildaufnahme verwendete Lichtquelle anzeigen. Auf diese Weise kann die Einrichtung feststellen, ob das Ergebnis der Schlußfolgerung auf die Lichtquelle richtig ist oder nicht. Falls es nicht richtig ist. berechnet ein Fehler-Rechenteil 582 aus den durch das Signal T angezeigten Daten, wie groß ein Fehler ist. Der Teil 582 meldet dem Neuralnetzwerk 581 den berechneten Fehler. Dadurch kann das Netzwerk 581 aus Erfahrung den günstigen Ausgleich hinsichtlich der Priorität zwischen der Eigenfarben-Bewertung und der Grauweltannahme-Bewertung erlernen. Schließlich wird die Einrichtung dazu befähigt, auf synthetische Weise auf eine Lichtquelle eine Schlußfolgerung ähnlich wie ein Mensch zu ziehen.
Ein jeweiliges Ausgangssignal des Neuralnetzwerkes des Teiles 571 ist als jeweilige Ausgabe desselben durch eine sogenannte "Sigmoid"-Funktion dargestellt. Infolgedessen hat jedes der Ausgangssignale des Neuralnetzwerkes 581 gemäß der nachstehenden Beschreibung als praktisches Beispiel einen analogen Wert von 0 bis 1:
(Datenwert, der dem Tageslicht im Freien bei heiterem Wetter entspricht) = 0,2,
(Datenwert, der einer Leuchtstofflampe entspricht) = 0,7 und
(Datenwert, der einer elektrischen Glühlampe entspricht) = 0,4.
Dies ist nicht für die Darstellung der Lichtquellen- Folgerungsdaten 52 zweiter Ordnung geeignet. Daher werden die Ausgangssignale des Teiles 571 einer "Entzerrung" unterzogen. Beispielsweise werden die Ausgangssignale des Teiles 571 gemäß dem vorstehend beschriebenen Beispiel dem folgenden Vorgang unterzogen:
(1) Erfassen des Ausgangssignals mit dem maximalen Wert. Im Falle des vorstehend beschriebenen Beispiels: (Der Datenwert, der einer Leuchtstofflampe entspricht) = 0,7
(2) Beurteilen der Genauigkeit des Ausgangssignals durch einen Vergleich zwischen dem ermittelten maximalen Wert und einem vorbestimmten Schwellenwert.
In diesem Fall ist der Schwellenwert 0.5.
(3) Wenn der erfaßte maximale Wert gleich dem Schwellenwert oder größer ist, wird der Datenwert mit dem maximalen Wert als Anzeige für das Ergebnis der Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle ausgegeben, während andernfalls ein Datenwert ausgegeben wird, der anzeigt. daß die Schlußfolgerung oder Bewertung nicht möglich ist.
In diesem Fall ist der maximale Wert (0.7) größer als der Schwellenwert (0,5). Daher wird der Datenwert ausgegeben, der anzeigt, daß die Lichtquelle eine Leuchtstofflampe ist.
Es kann eine zusätzliche Bewertung vorgenommen werden (beispielsweise darüber, ob die Differenz zwischen dem maximalen Wert und dem zweitgrößten Wert größer als ein anderer vorbestimmter Schwellenwert ist oder nicht).
Wenn von dem Teil 568 als Daten S2 die entzerrten Daten ausgegeben werden, werden von dem Folgerungsfestlegeteil 569 die Daten S2 als Daten Sbuf gespeichert und die endgültigen Folgerungdaten Sf folgendermaßen ausgegeben:
Wenn S2 ≠ NICHT MÖGLICH, dann Sf = S2 und Sbuf = Sbuf, und
wenn S2 = NICHT MÖGLICH, dann Sf = Sbuf und Sbuf = Sbuf.
Gemäß der vorangehenden Beschreibung ist der Gesamtbewertungsteil 568 mit dem Gesamtbewertung Prozessorteil 571, in dem das Neuralnetzwerk eingesetzt ist, und dem Lichtquellenbestimmungsteil 572 versehen. Auf diese Weise wird eine Lichtquellenfolgerungseinrichtung geschaffen, mit der im Vergleich zu dem fünfzehnten Ausführungsbespiel eine passendere Handhabung der Vorränge der Ergebnisse der Grauweltannahme-Bewertung und der Eigenfarbenbewertung gemäß den jeweiligen Umständen ausgeführt werden kann. Demzufolge kann auf einfache Weise zwischen der Eigenfarbenbewertung und der Grauweltannahme- Bewertung die beste Ausgewogenheit hinsichtlich des Vorranges erzielt werden.
Ferner kann das Neuralnetzwerk derart abgewandelt werden. daß anstelle der Grauweltannahme-Bewertungsdaten J die vertikale Varianz SGM aufgenommen wird.
In Zusammenhang damit können in den Gesamtbewertungsteilen gemäß dem zwölften bis fünfzehnten Ausführungsbeispiel Neuralnetzwerke eingesetzt werden.
Außerdem ist gewöhnlich die Lernfunktion nicht erforderlich, wenn in der Lichtquellen-Folgerungseinrichtung der Gesamtbewertung-Prozessorteil 571 vorgesehen ist. Daher kann dann, wenn das Neuralnetzwerk einem Anlernvorgang unterzogen wurde, dessen Lernfunktion weggelassen werden.
Ferner werden Ergebnisse der Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle ausgeschieden, wenn die Grauweltannahme nicht gilt (wobei in einem solchen Fall die Wahrscheinlichkeit besteht, daß die Einrichtung auf eine falsche Lichtquelle schließt). Darüber hinaus können Ergebnisse der Eigenfarbenbewertung berücksichtigt werden. Dadurch kann eine Lichtquellen-Folgerungseinrichtung realisiert werden, mit der hinsichtlich der Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle kaum ein Fehler gemacht wird und die in breitem Ausmaß genutzt wird.
Das zwölfte bis sechzehnte Ausführungsbeispiel ist dabei jeweils derart beschaffen, daß durch Ausführen einer Bildverarbeitung auf eine Lichtquelle geschlossen wird. Daher kann eine Lichtquellen-Folgerungseinrichtung einer anderen Art hinzugefügt werden. Beispielsweise kann ferner eine Einrichtung zur Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle gemäß einer Information über eine Blende einer Kamera eingesetzt werden. In einem solchen Fall kann dann, wenn das eingegebene Bild sehr klar und hell ist, als Lichtquelle auf Tageslicht im Freien bei heiterem Wetter geschlossen werden.

Siebzehntes Ausführungsbeispiel

Als nächstes wird nachstehend das siebzehnte Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben (eine Weißabgleich-Steuereinrichtung einer Videokamera, in der die Lichtquellen-Folgerungseinrichtung gemäß der vorangehenden Beschreibung eingesetzt ist). Die Fig 29 ist eine schematische Blockdarstellung der Konfiguration einer solchen Weißabgleich-Steuereinrichtung gemäß dem siebzehnten Ausführungsbeispiel. In dieser Figur sind mit 591 ein Bildaufnahmeelement wie eine Ladungskopplungsvorrichtung CCD, mit 592 eine Farbentrennschaltung zum Umsetzen von durch das auf Annahmeelement 591 erhaltenen Bildsignalen in geeignete Farbsignale (zum Beispiel in sogenannte RGB-Signale), mit 593 und 594 Regelverstärker zum Steuern des Weißabgleiches mit 595 eine Prozeß- Matrixschaltung für das Ausführen einer Kamera-Verarbeitung wie eines Gammakorrekturprozesses an den Farbsignalen und das darauffolgende Umsetzen der Farbsignale in ein Helligkeitssignal Y und Farbdifferenzsignale (R-Y) und (B-Y), mit 596 ein Codierer zum Erzeugen eines Videosignals, mit 597 eine Lichtquellen-Folgerungseinrichtung gemäß dem zweiten, dem dritten, dem vierten, dem achten, dem zwölften, dem fünfzehnten oder dem sechzehnten Ausführungsbeispiel der Erfindung und mit 598 eine Verstärkungssteuerschaltung zum Steuern der Verstärkungen der Regelverstärker 593 und 594 bezeichnet.
Nachstehend wird die Funktion der gemäß der vorstehenden Beschreibung gestalteten Weißabgleich- Steuereinrichtung einer Videokamera beschrieben Zunächst wird von dem Aufnahmeelement 591 eine fotoelektrische Umwandlung zum Umsetzen eines an dessen Oberfläche gebildeten optischen Bildes zu einem elektrischen Signal ausgeführt und danach das elektrische Signal an die Farbentrennschaltung 592 ausgegeben. Die Schaltung 592 setzt dann die durch das Element 591 umgesetzten Bildsignale zu Farbauszugssignalen um. Die von der Schaltung 592 erzeugten Farbauszugssignale werden der Lichtquellen-Folgerungseinrichtung 597 und über die Verstärker 593 und 504 der Prozeß-Matrixschaltung 505 zugeführt. In der Einrichtung 597 wird das aus der Schaltung 592 zugeführte Farbauszugssignal durch den vorangehend beschriebenen Prozeß abgefragt. Ferner wird von der Einrichtung 597 auf die Lichtquelle geschlossen und dann an die Verstärkungssteuerschaltung 598 ein Signal ausgegeben, welches eine Information über die gefolgerte Lichtquelle darstellt. Die Schaltung 598 steuert entsprechend der Information über die gefolgerte Lichtquelle die Verstärkungen der Verstärker 593 und 594. Auf diese Weise werden die Verstärkungsfaktoren der Verstärker 593 und 594 zum Steuern des Weißabgleiches jeweils auf A1 bzw. A2 geändert so daß die durch die Lichtquelle verursachten Einwirkungen auf die Farbenwiedergabe beseitigt werden. Die verstärkten Signale werden dann an die Prozeß-Matrixschaltung 595 ausgegeben. Die Schaltung 595 führt an den Farbauszugssignalen eine Aufbereitung wie eine Gammakorrektur aus und gibt danach die sich ergebenden Signale an den Codierer 596 ab. Von dem Codierer 596 wird schließlich ein Videosignal ausgegeben.
Dabei werden die aus der Schaltung 595 ausgegebenen Signale durch den Codierer 596 zu zusammengesetzten Videosignalen umgewandelt, falls dies erforderlich ist. Ferner ist die Verstärkungssteuerschaltung 598 dazu ausgelegt, daß dann, wenn in die Schaltung 598 aus der Einrichtung 597 Signale eingegeben werden. aus denen nicht auf eine Lichtquelle geschlossen werden kann, die Verstärkungsfaktoren der Verstärker 593 und 594 nicht geändert werden.
Somit wird bei diesem Ausführungsbeispiel die Weißabgleich-Steuereinrichtung dadurch gebildet, daß die Lichtquellen-Folgerungseinrichtung gemäß der vorangehenden Beschreibung eingesetzt wird. Dadurch wird eine Weißabgleich-Steuereinrichtung geschaffen. mit der Farben auf richtige Weise selbst dann reproduziert werden können, wenn ein großer Teil eines eingegebenen Bildes eine besondere Farbe hat.
Außerdem kann dieses Ausführungsbeispiel bei einer elektronischen Bildaufnahmekamera wie einer elektronischen Bildaufnahmekamera wie einer elektronischen Stehbildkamera angewandt werden.

Achtzehntes Ausführungsbeispiel

Als nächstes wird nachstehend das achtzehnte Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben (nämlich eine Farbenregel- oder Farbeneinstelleinrichtung eines Videobandgerätes, in der die vorangehend beschriebene Lichtquellen-Folgerungseinrichtung eingesetzt ist). Die Figur 30 ist eine schematische Blockdarstellung der Konfiguration des achtzehnten Ausführungsbeispiels der Erfindung (nämlich der Farbeneinstelleinrichtung) für den Einsatz in einem Videobandgerät. In dieser Figur sind mit 601 ein Decodierer zum Umsetzen eines Videosignals zu einem Helligkeitssignal Y und Farbendifferenzsignalen (R-Y) und (B-Y), mit 602 und 603 Regelverstärker zum Steuern der Farben von Bildern, mit 604 eine Lichtquellen-Folgerungseinrichtung gemäß dem zweiten, dem dritten, dem vierten, dem achten, dem zwölften, dem fünfzehnten oder dem sechzehnten Ausführungsbeispiel und mit 605 eine Verstärkungssteuerschaltung zum Steuern der Verstärkungsfaktoren der Verstärker 602 und 603 gemäß Ausgangssignalen der Einrichtung 604 bezeichnet.
Nachstehend wird die Funktion der Farbeneinstelleinrichtung mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration beschrieben. Zuerst setzt der Decodierer 601 die auf einem Band aufgezeichneten Videosignale in die Signale Y, (R-Y) und (B-Y) um, welche jeweils die Pegel SY, S(R-Y) und S(B- Y) haben. Diese Signale werden der Einrichtung 604 und den Verstärkern 602 und 603 sowie einem (nicht dargestellten) Fernsehempfänger zugeführt. Von der Einrichtung 604 werden die aus dem Decodierer 601 zugeführten NTSC-Signale gemäß dem vorangehend beschriebenen Prozeß abgefragt wonach dann die Einrichtung auf richtige Weise eine Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle zieht und danach der Verstärkungssteuerschaltung 605 ein Signal zuführt, das eine Information darstellt, welche die gefolgerte Lichtquelle anzeigt. Gemäß der Information über die gefolgerte Lichtquelle steuert die Schaltung 605 die Verstärkungsfaktoren der Verstärker 602 und 603. Dadurch werden die Verstärkungsfaktoren der Verstärker 602 und 603 zum Steuern des Weißabgleiches jeweils auf A(R-Y) und A(B-Y) in der Weise verändert, daß die durch die Lichtquelle verursachten Einwirkungen auf die Farbenwiedergabe beseitigt werden. Auf diese Weise werden die Pegel der NTSC-Signale auf Y, A(R-Y)xS(R-Y) und A(B-Y)xS(B-Y) verändert. Wenn Signale eingegeben werden, aus denen nicht auf eine Lichtquelle geschlossen werden kann, gibt die Verstärkungssteuerschaltung 605 Signale aus, durch die die Verstärkungsfaktoren der Verstärker 602 und 603 nicht geändert werden.
Somit wird bei diesem Ausführungsbeispiel durch Verwenden der vorangehend beschriebenen Lichquellen- Folgerungseinrichtung die Farbeneinstelleinrichtung für ein Videobandgerät gebildet. Dadurch wird eine Farbeneinstell einrichtung geschaffen, mit der eine richtige Farbenwiedergabe selbst dann erzielt werden kann, wenn ein großer Teil eines eingegebenen Bildes eine besondere Farbe hat.
Außerdem kann dieses Ausführungsbeispiel für eine weitere elektrische Verarbeitung bei einer Reproduktionseinrichtung einer elektronischen Bildaufnahmekamera wie einer Reproduktionseinrichtung einer elektronischen Stehbildkamera angewandt werden.
Während vorangehend bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben wurden ist dies derart zu verstehen daß die Erfindung nicht hierauf eingeschränkt ist und daß für den Fachmann andere Abwandlungen ohne Abweichen aus dem Rahmen der Erfindung gemäß der Festlegung durch die anliegenden Ansprüche offensichtlich sind.

Claims

1. Lichtquellenfolgerungseinrichtung zur Schlußfolgerung auf eine für eine Bildaufnahme verwendete Lichtquelle, mit

einer Abfrageschaltung (22) zum Erhalten von für die Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle geeigneten Abfragebilddaten aus Daten, die, Bildsignalen entsprechen, welche als Ergebnis einer Farbentrennung hergeleitet sind, und

einem Lichtquellenfolgerungsteil (25) zum Aufnehmen der Abfragebilddaten und zur Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle in Form eines Ergebnisses (S1) erster Ordnung,

gekennzeichnet durch

einen Grauweltannahme-Bewertungsteil (28), der die Abfragebilddaten aufnimmt und der einen Varianzrechenteil (23) zum Berechnen der Vertikalabweichung der Abfragebilddaten in Bezug auf die Lichtquellenlinie in einer Farbwertebene und einen Schwellenwertbearbeitungsteil (24) zum Vergleichen der Vertikalabweichung mit einem Schwellenwert und zum Abgeben einer Bewertung (J) enthält, die anzeigt, ob für ein eingegebenes Bild eine Grauweltannahme gilt oder nicht, die eine Annahme ist, daß dann, wenn Farben von Objekten in einem aufzunehmenden Bild gemischt und gemittelt werden, als sich ergebende Farbe eine achromatische Farbe erhalten wird,

einen Gesamtbewertungsteil (26), der aus dem Lichtquellenfolgerungsteil (25) das Ergebnis (Sl) erster Ordnung sowie aus dem Grauweltannahme-Bewertungsteil (28) die Bewertung (J) aufnimmt und ein Signal (5) abgibt, das für Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle ein Ergebnis (S2) zweiter Ordnung darstellt, welches dann, wenn die Grauweltannahme gilt, ein den Ergebnis (S1) erster Ordnung gleiches Ergebnis, oder dann, wenn die Grauweltannahme nicht gilt, eine Anzeige darüber gibt, daß eine Bewertung nicht möglich ist, und

einen Folgerungsfestlegeteil (27), der das Ergebnis (S2) zweiter Ordnung aufnimmt und als Variable (Sbuf) speichert und der für die Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle ein Endergebnis (Sf) abgibt, das gleich dem Ergebnis (S2) zweiter Ordnung ist, wenn die Grauweltannahme gilt, oder gleich dem vorher gespeicherten Ergebnis (Sbuf) zweiter Ordnung ist, wenn das gegenwärtig aufgenommene Ergebnis (S2) zweiter Ordnung anzeigt, daß eine Bewertung nicht möglich ist.

2. Lichtquellenfolgerungseinrichtung nach Anspruch 1, in der der Grauweltannahme-Bewertungsteil (28)

einen Mittelwert-Berechnungsteil (43) zum Berechnen eines Mittelwertes von aus den Bildsignalen abgefragten Bilddaten (42) und zum Ausgeben des Mittelwertes,

einen Achsenparameter-Berechnungsteil (44) zum Bestimmen der Achsenrichtung der Vertikalabweichung aus den Mittelwert aufgrund einer Schwarzkörper-Ortskurve in dem Farbwert Vektorraum und zum Ausgeben der Achsenrichtung,

einen Varianz-Berechnungsteil (45) zum Berechnen der Vertikalabweichung aus den Bilddaten und aus der Achsenrichtung und zum Ausgeben der Vertikalabweichung und

einen Schwellenwertbearbeitungsteil (46) aufweist, der bei dem Erkennen, daß die Vertikalabweichung kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert für die Vertikalabweichung ist, eine Bewertung (J) für die Anzeige abgibt, daß für die Bildsignale eine Grauweltannahme gilt, bzw. bei den Erkennen, daß die Vertikalabweichung größer als der vorbestimmte Schwellenwert für die Vertikalabweichung ist, eine Bewertung (J) für die Anzeige abgibt, daß für die Bildsignale die Grauweltannahme nicht gilt, wobei

der Lichtquellenfolgerungsteil (25) ferner

einen Mittelwert-Lichtquellenfolgerungsteil (47) aufweist, der aus dem Mittelwert eine Schlußfolgerung auf eine Lichtquelle zieht und die Schlußfolgerung (31) auf eine Lichtquelle abgibt.

3. Lichtquellenfolgerungseinrichtung nach Anspruch 2, in der der Grauweltannahme-Bewertungsteil (28)

einen Mittelwert-Berechnungsteil (43) zum Berechnen eines Mittelwertes der auf den Bildsignalen abgefragten Bilddaten (42) und zum Ausgeben des Mittelwertes,

einen Achsenparameter-Berechnungsteil (44) zum Bestimmen eines Achsenparameters für die Vertikalabweichung aus dem Mittelwert aufgrund einer Vielzahl von Bereichen einer aufgeteilten Schwarzkörper-Ortskurve mit einem Achsenparameter in dem Farbwert-Vektorraum und zum Ausgeben des Achsenparameters,

einen Varianz-Berechnungsteil (45) zum Berechnen der Vertikalabweichung aus den Bilddaten und aus Achsenparameter und zum Ausgeben der Vertikalabweichung und

einen Schwellenwert-Bearbeitungsteil (46) aufweist, der bei dem Erkennen, daß die Vertikalabweichung kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert für die Vertikalabweichung ist, eine Bewertung (J) für die Anzeige abgibt, daß für die Bildsignale die Grauweltannahme gilt, bzw. bei den Erkennen, daß die Vertikalabweichung größer als der vorbestimmte Schwellenwert für die Vertikalabweichung ist, eine Bewertung (J) für die Anzeige abgibt, daß für die Bildsignale die Grauweltannahme nicht gilt, wobei

der Lichtquellenfolgerungsteil (25) ferner

4. Lichtquellenfolgerungseinrichtung nach Anspruch 1, in der der Grauweltannahme-Bewertungsteil (28,400)

einen Farbtafel-Bewertungsteil (300), der durch Vergleichen einer Vertikalabweichung der aus den Bildsignalen abgefragten Bilddaten mit einen Schwellenwert für die Vertikalabweichung sowie durch Vergleichen des Rotationskorrelationskoeffizienten der Bilddaten mit einem Schwellenwert für den Rotationskorrelationskoeffizienten entscheidet, ob die Bildsignale eine Farbtafel darstellen oder nicht, und der ein erstes Signal abgibt, welches anzeigt, ob die Bildsignale eine Farbtafel darstellen oder nicht,

eine Schwellenwertbearbeitungseinrichtung (393), die durch Vergleichen der Vertikalabweichung mit einem anderen Schwellenwert für die Vertikalabweichung entscheidet, ob für die Bildsignale die Grauweltannahme gilt oder nicht, und die ein zweites Signal abgibt, das anzeigt, ob für die Bildsignale die Grauweltannahme gilt oder nicht, und

eine Schaltung (312) aufweist, die bei dem Aufnehmen eines ersten Signals, welches anzeigt, daß die Bildsignale eine Farbtafel darstellen, eine Bewertung für die Anzeige abgibt, daß für die Bildsignale die Grauweltannahme nicht gilt, bzw. bei der Aufnahme eines zweiten Signals, welches anzeigt, daß für die Bildsignale Grauweltannahme gilt, eine Bewertung für die Anzeige abgibt, daß für die Bildsignale die Grauweltannahme gilt.