DE69325077T2

DE69325077T2 - Verfahren zur Bestimmung der Belichtungsmenge

Info

Publication number: DE69325077T2
Application number: DE69325077T
Authority: DE
Inventors: Hiroaki Nakamura
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 1992-11-25
Filing date: 1993-11-19
Publication date: 1999-10-14
Anticipated expiration: 2013-11-20
Also published as: EP0601363B1; US5461457A; DE69325077D1; EP0601363A3; EP0601363A2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen einer Belichtungsmenge und insbesondere ein Verfahren zur Bestimmung einer Belichtungsmenge, in welchem beim Kopieren eines Originalfarbbilds auf ein Farbkopiermaterial oder ein Schwarz- und Weiß-Kopiermaterial Dichtedaten eines menschlichen Gesichts extrahiert werden, und eine Belichtungsmenge auf der Basis der extrahierten Dichtedaten bestimmt wird.

Beschreibung des verwandten Standes der Technik

Wenn eine Fotografie einer Person angesehen wird, ist der am meisten beachtete Bereich das Gesicht der Person. Zur Erzeugung hochqualitativer Fotografien oder Bilder ist es erforderlich, die Farben des menschlichen Gesichts mit einer geeigneten Farbe zu drucken oder darzustellen.
Herkömmlicherweise werden beim Drucken oder Darstellen eines Bildes, das eine Person enthält, mit einem Drucker, einer Druckeinrichtung oder einer fotografischen Verarbeitungseinrichtung, wie beispielsweise einer Bildanzeigeeinrichtung, Gesichtsdichtedaten extrahiert. Auf der Basis der extrahierten Dichtedaten wird die Gesichtsdichte als geeignete Dichte, die eine Zieldichte ist, reproduziert, und eine Belichtungsmenge wird so bestimmt, daß die Farbe des Gesichts geeignet gedruckt oder angezeigt werden kann.
Dieses Verfahren setzt allerdings voraus, daß eine einzige Reflektanz von menschlichen Gesichtern vorliegt. In einem Farbbild, in dem Gesichter einer Mehrzahl verschie dener Reflektanzen vorliegen, die aufgrund individueller Differenzen oder Differenzen zwischen Rassen resultieren, ergibt sich ein Nachteil dahingehend, daß eine Dispersion der Gesichtsdichten besteht und eine Korrektur zum Drucken oder Anzeigen mit geeigneten Farben entsprechend der Gesichtsdichte nicht durchgeführt werden kann.
Zur Lösung dieses Nachteils ist ein System vorgeschlagen worden, in dem eine Korrektur durch Verwendung des mittleren Werts der Dichten einer Mehrzahl von Gesichtern als Gesichtsdichte verwendet wird. Es ist allerdings wohlbekannt, daß die Reflektanzen der Gesichter sich sehr stark bei verschiedenen Rassen unterscheiden. Insbesondere besteht, wie in Fig. 14 dargestellt, in den spektralen Reflektanzcharakteristika der Haut von sechs Rassen von der kaukasischen Rasse zur negroiden Rasse (in Fig. 14 sind Z1: blond kaukasisch, Z2: brünett kaukasisch, Z3: asiatisch, Z4: Hindu, Z5: mulattisch, Z6: negroid) ein sieben- bis achtfacher Unterschied zwischen der kaukasichen und der negroiden Rasse (aus Japan Color Society, "Color Science Handbook: New Edition", Kapitel 28: Skin Colors and Make up Colors, Tokyo University Publishing Group, Seite 1097, 1985). Demgemäß besteht bei Durchführung einer Korrektur durch einfaches Verwenden eines mittleren Werts von Dichten einer Mehrzahl von Gesichtern als Gesichtsdichte ein Nachteil dahingehend, daß die Dichten einiger Gesichter nicht mit der geeigneten Dichte erstellt werden.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Angesichts des Vorangegangenen ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Bestimmen einer Belichtungsmenge zu schaffen, in welchem eine Belichtungsmenge so bestimmt wird, daß ein Farboriginalbild, wie beispielsweise ein Negativfilm oder dergleichen mit einer geeigneten Dichte aus Daten reproduziert werden kann, die aus dem originalen Farbbild für ein menschliches Gesicht extrahiert worden sind. Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 8 gelöst.
Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Bestimmen einer Belichtungsmenge, umfassend die Schritte: Teilen eines Originalfarbbilds in eine Mehrzahl von Pixel, Aufspalten eines jeden der Pixel in die drei Farben des roten Lichts, des grünen Lichts und des blauen Lichts und photometrisches Messen des roten Lichts, des grünen Lichts und des blauen Lichts; Bestimmen, auf der Basis der durch die Photometrie erhaltenen Daten, von Farbbereichen in dem Originalfarbbild, in dem der Farbton oder der Farbton und die Sättigung gleich oder ähnlich sind; Bewerten, ob ein bestimmter Farbbereich ein menschlicher Gesichtsbereich ist; Bestimmen einer Dichte eines Bereichs, der als menschlicher Gesichtsbereich bestimmt worden ist; Klassifizieren der menschlichen Gesichtsbereiche in Dichtegruppen, basierend auf den bestimmten Dichten, wenn eine Differenz zwischen einem Maximalwert und einem Minimalwert der bestimmten Dichte einen vorbestimmten Wert übersteigt; und Auswählen wenigstens einer der klassifizierten Dichtegruppe und Bestimmen einer Belichtungsmenge für ein Kopiermaterial auf der Basis der ausgewählten Dichtegruppe.
Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Bestimmen einer Belichtungsmenge, umfassend die Schritte: Teilen eines Originalfarbbilds in eine Mehrzahl von Pixel, Aufteilen eines jeden der Pixel in drei Farben des roten Lichts, des grünen Lichts und des blauen Lichts, und photometrisches Messen des roten Lichts, des grünen Lichts und des blauen Lichts; Bestimmen eines Histogramms aus Farbtonwerten auf der Basis der Daten, die durch die Photometrie erhalten worden sind; Teilen des bestimmten Histogramms in Erhebungen; Bewerten, zu welcher der aus der Einteilung resultierenden Erhebungen jedes Pixel des Originalfarbbilds gehört, um so die Pixel in Farbgruppen, die den aus der Erteilung resultierenden Erhebungen entsprechen, einzuteilen, und Aufteilen des Farboriginalbilds in die entsprechenden Gruppen; Bestimmen eines Umrisses und/oder einer inneren Struktur eines jeden der eingeteilten Farbbereiche, um so zu bewerten, ob der Bereich ein menschliches Gesicht ist; Bestimmen einer Dichte eines Bereichs, der als menschlicher Gesichtsbereich bewertet worden ist; Klassifizieren der menschlichen Gesichtsbereiche in Gruppen ähnlicher Dichte auf der Basis der bestimmten Dichten, wenn eine Differenz zwischen einem Ma ximalwert und einem Minimalwert der bestimmten Dichten einen vorbestimmten Wert übersteigt; und Auswählen wenigstens einer der klassifizierten Dichtegruppen und Bestimmen einer Belichtungsmenge für ein Kopiermaterial auf der Basis einer ausgewählten Dichtegruppe.
Ein dritter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Bestimmen einer Belichtungsmenge umfassend die Schritte: Einteilen eines Farboriginalbilds in eine Mehrzahl von Pixel, Aufspalten eines jeden der Pixel in die drei Farben des roten Lichts, des grünen Lichts und des blauen Lichts und photometrisches Messen des roten Lichts, des grünen Lichts und des blauen Lichts; Bestimmen, auf der Basis der durch die Photometrie erhaltenen Daten, eines zweidimensionalen Histogramms für die Farbtonwerte und die Sättigungswerte; Einteilen des bestimmten zweidimensionalen Histogramms in Erhebungen; Bestimmen eines Umrisses und/oder einer inneren Struktur eines jeden der eingeteilten Bereiche, um so zu bewerten, ob der Bereich ein menschliches Gesicht ist; Bestimmen einer Dichte eines Bereichs, der als menschlicher Gesichtsbereich bewertet worden ist; Klassifizieren der menschlichen Gesichtsbereiche in Gruppen ähnlicher Dichten auf der Basis der bestimmten Dichten, wenn eine Differenz zwischen einem Maximalwert und einem Minimalwert der bestimmten Dichten einen vorbestimmten Wert übersteigt; und Auswählen wenigstens einer der klassifizierten Dichtegruppen und Bestimmen einer Belichtungsmenge für ein Kopiermaterial auf der Basis der ausgewählten Dichtegruppe.
Ein vierter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Bestimmen einer Belichtungsmenge, umfassend die Schritte: Einteilen eines Farboriginalbilds in eine Mehrzahl von Pixel, Aufspalten eines jeden der Pixel in die drei Farben des roten Lichts, des grünen Lichts und des blauen Lichts, und photometrisches Messen des roten Lichts, des grünen Lichts und des blauen Lichts; Bestimmen, auf der Basis der durch die Photometrie erhaltenen Daten, von Farbbereichen in dem Farboriginalbild, in welchen der Farbton oder der Farbton und die Sättigung dieselben oder ähnlich sind; Bewerten ob ein bestimmter Farbbereich ein menschlicher Gesichtsbereich ist; Be stimmen einer Dichte eines Bereichs, der als menschlicher Gesichtsbereich bewertet worden ist; Bestimmen einer Belichtungsmenge für ein Kopiermaterial mit einer Korrektur, auf der Basis der Dichten eines Bereichs, für ein Farboriginalbild, in welchem eine Reflektanz eines Gesichts eines Menschen, der photographiert worden ist, das der bestimmten Dichte entspricht, größer als oder gleich einem vorbestimmten Wert ist; und Bestimmen einer Belichtungsmenge für eine Kopiermaterial ohne Durchführung einer Korrektur, auf der Basis der Dichten eines Bereichs, für ein Farboriginalbild, in welchem eine Reflektanz eines Gesichts eines photographierten Menschen, die dem vorbestimmten Dichtewert entspricht, kleiner als der vorbestimmte Wert ist.
Gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Farboriginalbild in eine Mehrzahl von Pixel eingeteilt, von denen jedes in die drei Farben des roten Lichts, des grünen Lichts und des blauen Lichts aufgespaltet wird, und das rote Licht, das grüne Licht und das blaue Licht werden photometrisch gemessen. Farbbereiche in dem Farboriginalbild, in denen der Farbton oder der Farbton und die Sättigung die gleichen oder ähnlich sind, werden auf Basis der durch die Photometrie erhaltenen Daten bestimmt. Als nächstes wird bewertet, ob ein bestimmter Farbbereich ein menschlicher Gesichtsbereich ist. Beim Bestimmen der Gesichtsbereiche aus verschiedenen Farbbereichen, kann die Bestimmung auf der Basis eines Histogramms für den Farbton oder für die Farbton und die Sättigung durchgeführt werden. Nachfolgend wird eine Dichte eines Bereichs, der als menschlicher Gesichtsbereich bewertet worden ist, bestimmt. Wenn eine Differenz zwischen einem Maximalwert und einem Minimalwert der vorbestimmten Dichten einen vorbestimmten Wert übersteigt, werden die menschlichen Gesichtsbereiche in Gruppen ähnlicher Dichten, basierend auf den bestimmten Dichten, klassifiziert. Die Dichten der Gesichtsbereiche, die zu einer klassifizierten Gruppe gehören, sind ähnlich, d. h. sie liegen nahe beieinander. Beispielsweise werden in einem Farboriginalbild, wenn eine Mehrzahl von Gesichtsbereichen mit verschiedenen Dichten vorliegt, so daß der vorbestimmte Wert überschritten wird, die entsprechenden Gesichtsbereiche in Dichtegruppen eingeteilt. Wenigstens eine der klassifizierten Gruppen wird ausgewählt, und eine Belichtungsmenge für ein Kopiermaterial wird, auf der Basis der ausgewählten Dichtegruppe, bestimmt. Demgemäß kann, sogar wenn auf dem Farboriginalbild eine Mehrzahl von Gesichtern mit verschiedenen Dichten vorliegen, so daß der vorbestimmte Wert überschritten wird, durch Verwendung der Gesichtsdichte, eine Korrektur auf Basis der Dichten der Gesichtsbereiche, für die eine Korrektur erforderlich ist, durchgeführt werden, ohne eine Korrektur auf der Basis der Dichten aller Gesichtsbereiche durchzuführen. In dieser Korrektur kann die Belichtungsmenge für das Kopiermaterial so bestimmt werden, daß die Dichte, d. h. die durchschnittliche Dichte, einer Dichtegruppe, die Bereiche umfaßt, in denen die Reflektanz eines Gesichts eines photographierten Menschen größer als oder gleich einem vorbestimmten Wert ist, als Standarddichte angenommen werden. Demgemäß kann die Dichte einer Dichtegruppe, die Gesichtsbereiche umfaßt, für die eine Durchführung einer Korrektur durch Verwendung der Gesichtsdichte erforderlich ist, korrigiert werden.
Gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Farboriginalbild in eine Mehrzahl von Pixel geteilt, von denen jedes in die drei Farben des roten Lichts, des grünen Lichts und des blauen Lichts aufgespalten werden, und das rote Licht, das grüne Licht und das blaue Licht werden photometrisch gemessen. Ein Histogramm der Farbtonwerte wird, basierend auf der durch die Photometrie erhaltenen Daten, bestimmt. Als nächstes wird das bestimmte Histogramm unter Verwendung der Tal- oder Sohlenabschnitte der Erhebungen als Grenzen in Erhebungen eingeteilt. Der Bereich der Farbtonwerte für jede Erhebung wird dadurch bestimmt. Durch pixelweises Bestimmen zu welchem der Farbtonwertebereiche der Farbton der Pixel gehört, wird bestimmt, zu welchem der durch die Aufteilung entstandenen Erhebungen jedes Pixel gehört. Die Mehrzahl der Pixel wird in Gruppen (Cluster), die den Erhebungen entsprechen, eingeteilt. Als nächstes wird das Farboriginalbild in Bereiche, die den durch die Einteilung entstandenen Gruppen entsprechen, eingeteilt. Zu diesem Zeitpunkt können Pixel, die zu derselben Gruppe gehören, in verschiedene Bereiche eingeteilt werden, aber Pixel, die in den verschiedenen Gruppen enthalten sind, können nicht in demselben Bereich enthalten sein. Demgemäß wird das Farboriginalbild in Bereiche eingeteilt, welche Pixel mit Farbtonwerten innerhalb eines Farbtonwertebereichs, der durch das Histogramm eingeteilt ist, umfassen. Pixel, deren Farbtonwerte innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegen sind innerhalb eines Bereichs in dem Farboriginalbild enthalten. Es ist offensichtlich, daß ein Umriß eines menschlichen Gesichts sich von den Umrissen anderer Gebiete unterscheidet, und die Struktur des inneren Abschnitts eines menschlichen Gesichts sich von den Strukturen der inneren Abschnitte anderer Gebiete unterscheidet. Deshalb kann für jeden Bereich, wenn wenigstens ein Umriß und die innere Struktur bestimmt sind, eine Bestimmung dahingehend durchgeführt werden, ob der Bereich ein menschliches Gesicht ist. Demgemäß können in der vorliegenden Erfindung, sogar wenn Variationen in dem Farbton oder dem Farbbereich eines Farboriginalbilds aufgrund von Variationen in dem Filmtyp und dem Lichtquellentyp, Variationen in Abhängigkeit von der Zeit, Unterschiede in der Filmentwicklung oder dergleichen vorliegen, ein menschlichen Gesicht bestimmt werden.
Gemäß dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung werden zusätzlich zu den Farbtonwerten Sättigungswerte ermittelt, und ein zweidimensionales Histogramm für die Farbtonwerte und die Sättigungswerte wird bestimmt. Das zweidimensionale Histogramm wird in Erhebungen eingeteilt, und das Farboriginalbild wird auf dieselbe Weise wie oben beschrieben aufgeteilt. Der Umriß und/oder die innere Struktur des eingeteilten Bereichs wird so bestimmt, daß ermittelt wird, ob der Bereich ein menschliches Gesicht ist. Auf diese Weise können in der vorliegenden Erfindung, da Farbtonwerte und Sättigungswerte verwendet werden, sogar wenn Bereiche vorliegen, in denen der Farbton ähnlich oder derselbe wie der Farbton eines menschlichen Gesichts ist (beispielsweise Unter- bzw. Hintergrund, Wald oder dergleichen), Daten eines menschlichen Gesichts extrahiert werden. Den obwohl der Farbton eines menschlichen Gesichts fleischfarbigen Abschnitten des Untergrunds, einem Baum oder dergleichen ähnlich sein kann, unterscheiden sich die Sättigungswerte derselben in den meisten Fällen. Deshalb können, wenn dis Daten eines menschlichen Gesichts auf der Basis eines zweidimensionalen Histogramms für Farbtonwerte und Sättigungswerte extrahiert werden, ein menschlichen Gesicht sogar dann bestimmt werden, wenn Gesichter, der Untergrund, Bäume und dergleichen in demselben Bild enthalten sind.
Gemäß dem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Farboriginalbild in eine Mehrzahl von Pixel geteilt, von denen jedes in die drei Farben des roten Lichts, des grünen Lichts und des blauen Lichts aufgespalten wird, und das rote Licht, das grüne Licht und das blaue Licht werden photometrisch gemessen. Farbbereiche in dem Farboriginalbild, in welchen der Farbton oder der Farbton und die Sättigung die gleichen oder ähnlich sind werden auf der Basis der durch die Photometrie erhaltenen Daten bestimmt. Als nächstes wird bewertet, ob der bestimmte Farbbereich ein menschlicher Gesichtsbereich ist. Bei Bestimmen der Gesichtsbereiche aus ähnlichen Farbtonbereichen, kann eine Bestimmung auf der Basis eines Histogramms für den Farbton oder eines zweidimensionalen Histogramms für den Farbton und die Sättigung durchgeführt werden. Nachfolgend werden die Dichten der Bereiche, die menschliche Gesichtsbereiche sind, bestimmt. Es kann abgeschätzt werden, ob die Reflektanz eines menschlichen Gesichts, das der vorbestimmten Dichte entspricht, größer als oder gleich einem vorbestimmten Wert ist. Wenn nämlich die Reflektanz eines Gesichts eines photographierten Menschen abfällt, fällt die Dichte des Farbnegativfilms ab, und die Dichte des Umkehrfilms erhöht sich. Wenn die Reflektanz des Gesichts eines photographierten Menschen niedrig ist, werden, wenn die Korrektur der Belichtungsmenge des Farboriginalbilds unter Verwendung der Dichte des Gesichtsbereichs durchgeführt wird, die anderen Bereiche unterbelichtet oder überbelichtet, so daß die Belichtung nicht entsprechend durchgeführt werden kann. In der vorliegenden Erfindung wird für ein Farboriginalbild, in welchem die Reflektanz des Gesichts eines photographierten Menschen größer als oder gleich einem vorbestimmten Wert ist, die Korrektur basierend auf der Dichte des Bereichs durchgeführt, und die Belichtungsmenge für das Kopiermaterial wird bestimmt. Die Korrektur kann so durchgeführt werden, daß die durchschnittliche Dichte dieses Gesichtsbereichs zu einer Standarddichte wird. In Bezug auf ein Farboriginalbild, in welchem die Reflektanz des Gesichts eines photographierten Menschen kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, wird die Belichtungsmenge für das Kopiermaterial ohne Durchführung einer Korrektur, basierend auf der Dichte des Bereichs, durchgeführt. Auf diese Weise wird eine Korrektur auf der Basis der Dichte des Gesichtsbe reichs nur für die Farboriginalbilder durchgeführt, in welchem die Reflektanz des Gesichts eines photographierten Menschens größer oder gleich einem vorbestimmten Wert ist. Deshalb kann, wenn z. B. die Reflektanz des Gesichts eines photographierten Menschen aufgrund der Rasse der Person oder einer Bräunung oder dergleichen sehr niedrig ist, die geeignete Belichtungsmenge bestimmt werden ohne eine Korrektur durch Verwendung des Gesichts durchzuführen.
Bei Farboriginalbildern, in welchen die Reflektanz des Gesichts des photographierten Menschens kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, sind Farboriginalbilder, in welchen die Reflektanz des Gesichts aufgrund der photographischen Bedingungen unabhängig von der tatsächlichen Reflektanz des Gesichts niedrig ist, eingeschlossen. Wenn beispielsweise die tatsächliche Reflektanz eines menschlichen Gesichts einen Standardwert aufweist und ein schwaches Licht von hinten oder eine Gesamtunterbelichtung vorliegt, ist die Dichte des menschlichen Gesichtsbereichs auf dem Negativfilm niedrig, auf dieselbe Weise wie in dem Fall, in dem die Reflektanz des Gesichts niedrig ist. Deshalb wird in der vorliegenden Erfindung, wenn die vorbestimmte Dichte einen oberen Grenzwert übersteigt oder kleiner als ein unterer Grenzwert ist, die Belichtungsmenge für das Kopiermaterial ohne Durchführung einer Korrektur auf der Basis der Dichte des Bereichs bestimmt. Wenn die bestimmte Dichte in einem vorbestimmten Bereich zwischen dem unteren Grenzwert und dem oberen Grenzwert liegt, wird die Belichtungsmenge für das Kopiermaterial auf der Basis der Dichte des Bereichs bestimmt. Demgemäß wird, wenn die Reflektanz des Gesichts eines photographierten Menschen niedrig ist, keine Korrektur durchgeführt, und es kann, wenn die tatsächliche Reflektanz des menschlichen Gesichts ein Standardwert ist und wenn schwaches Licht von hinten oder eine Gesamtunterbelichtung vorliegt, eine Korrektur durchgeführt werden
Wenn weiterhin ein menschliches Gesicht, dessen tatsächliche Reflektanz niedrig ist, mit elektronischer Blitzbelichtung photographiert wird, ist die Dichte des Gesichts in dem obengenannten vorbestimmten Bereich zur Korrektur umfaßt. Im allgemeinen kann die Dichteverteilung eines Farboriginalbilds, das mit elektronischer Blitzbelichtung aufgenommen worden ist, grob in einen Bereich, in dem mit Licht beleuchtet worden ist und einen Bereich, in dem nicht mit Licht beleuchtet worden ist, eingeteilt werden. In der vorliegenden Erfindung werden, wenn die bestimmte Dichte in einem vorbestimmten Bereich zwischen einem unteren Grenzwert und einem oberen Grenzwert liegt, ein Histogramm der Dichte der Farbbereiche, die sich von den Regionen unterscheiden, von denen angenommen worden ist, daß sie menschliche Gesichtsbereiche sind, bestimmt. Basierend auf dem bestimmten Histogramm wird festgelegt, ob eine elektronische Blitzbelichtung vorliegt. In den Fällen, die sich von denen unterscheiden, in denen elektronische Blitzbelichtung angenommen worden ist, wird die Belichtungsmenge für das Kopiermaterial auf der Basis der Dichte des Bereichs bestimmt. Demgemäß kann, wenn ein menschliches Gesicht, dessen tatsächliche Reflektanz niedrig ist, mit elektronischer Blitzbelichtung photographiert wird, die optimale Belichtungsmenge ohne Durchführung einer Korrektur unter Verwendung der Dichte des Gesichts bestimmt werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung, welche die obenbeschriebene Struktur aufweist, wird eine Belichtungsmenge basierend auf der Dichte einer Dichtegruppe ähnlicher Dichten, die auf der Basis der Dichten der Gesichtsbereiche klassifiziert worden sind, bestimmt. Deshalb kann, sogar wenn eine Mehrzahl von Gesichtsbereichen verschiedener Reflektanzen in einem Originalbild umfaßt sind, eine optimale Dichte für jeden der Gesichtsbereiche erhalten werden, ohne daß die erhaltene Dichte verschoben ist.
Weiterhin wird gemäß der vorliegenden Erfindung für Farboriginalbilder, in welchen die Reflektanz des Gesichts eines photographierten Menschen größer oder gleich einem vorbestimmten Wert ist, die Korrektur auf der Basis der Dichte eines Bereichs durchgeführt. Deshalb kann, sogar in den Fällen, in denen die Reflektanz eines Gesichts eines photographierten Menschen extrem niedrig im Vergleich zu Standardwerten aufgrund von Rassenunterschieden oder dergleichen ist, die Belichtungsmenge so bestimmt werden, daß eine optimale Dichte erhalten werden kann.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine schematische Ansicht, die einen Printer gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 2 ist ein Flußdiagramm, das eine Gesichtsextraktionsroutine einer Gesichtsextraktionsschaltung darstellt.
Fig. 3 ist ein Liniendiagramm, das eine Farbkoordinate zeigt.
Fig. 4A ist ein Liniendiagramm, das ein zweidimensionales Histogramm für Farbtonwerte und Sättigungswerte darstellt.
Fig. 4B ist ein Liniendiagramm, das einen Zustand darstellt, in dem das Originalbild eingeteilt ist.
Fig. 4C ist ein Liniendiagramm, das einen Zustand darstellt, in welchem Erhebungen mit einem Einzelpeak aus dem zweidimensionalen Histogramm ausgeschnitten sind.
Fig. 5 ist ein Liniendiagramm, das die Details des Schritts 106 in Fig. 2 darstellt.
Fig. 6 ist ein Liniendiagramm, das ein Histogramm und eine Performancefunktion darstellt.
Fig. 7 ist ein Liniendiagramm, das die Details des Schritts 108 in Fig. 2 darstellt.
Fig. 8 ist ein Liniendiagramm, das die Details des Schritts 110 in Fig. 2 darstellt.
Fig. 9 ist ein Flußdiagramm, das eine geeignete Belichtungsmengenberechnungsroutine einer geeigneten Belichtungsmengenberechnungsschaltung zeigt.
Fig. 10 ist ein Liniendiagramm, das ein Histogramm für Dichtewerte und Anzahlen von Personen darstellt.
Fig. 11 ist eine schematische Ansicht einer Belichtungsmengenberechnungseinrichtung, auf welche die vorliegende Erfindung angewendet wird.
Fig. 12 ist eine schematische Ansicht einer Belichtungsmengenberechnungseinrichtung, welche durch eine Mehrzahl von Gesichtsextraktionsschaltungen eine Parallelverarbeitung durchführt.
Fig. 13 ist ein Liniendiagramm, das einen Zeitablauf einer Parallelverarbeitung darstellt.
Fig. 14 ist ein Liniendiagramm, das spektrale Reflektanzkenndaten der Haut verschiedener Rassen darstellt.
Fig. 15 ist ein Flußdiagramm, das eine geeignete Belichtungsmengenberechnungsroutine einer geeigneten Belichtungsmengenberechnungsschaltung darstellt.
Fig. 16 ist ein Liniendiagramm, das ein kumulatives Histogramm für Gesichtsdichten darstellt.
Fig. 17 ist ein Liniendiagramm, das differentielle Kenndaten darstellt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Detail unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In der vorliegenden Ausführungsform wird die vorliegende Erfindung in einem automatischen Printer verwendet. Wie in Fig. 1 dargestellt ist der automatische Printer der vorliegenden Ausführungsform mit Förderwalzen 12, die einen Farbnegativfilm 10 fördern, versehen. Eine Lichtquelle 14, ein Farbkorrekturfilter 16, wie beispielsweise ein Lichteinstellfilter und eine Diffusionskammer 18 sind so angeordnet, daß sie in dieser Reihenfolge unter dem Farbnegativfilm 10, der durch die Transportwalzen 12 transportiert wird, liegen. Ein Teilerprisma 20, das das durch den Negativfilm 10 transmittierte Licht in zwei Richtungen aufteilt, ist über dem Negativfilm 10 angeordnet. Ein projizierendes optisches System 22, ein schwarzer Verschluß 23, und ein Farbpapier (photographisches Printpapier 24) sind in dieser Reihenfolge auf einem der optischen Wege angeordnet, die durch das Tellerprisma 20 geteilt werden. Ein projizierendes optisches System 26 und ein CCD-Bildsensor 28 sind in der Reihenfolge in dem anderen optischen Weg angeordnet. Der CCD-Bildsensor 28 teilt das gesamte Einzelbild (einzelner Frame) des Negativfilms 10 in eine Mehrzahl von Pixeln (beispielsweise 256 · 256 Pixel) teilt jedes Pixel in R (rot), G (grün) und B (blau), und mißt photometrisch R, G, B. Der CCD-Bildsensor 28 ist über einen Verstärker 30, der die Ausgabe des CCD-Bildsensors verstärkt, und einen Analog- Digital(A/D)Konverter 32, mit einer 3 · 3 Matrixschaltung 34 zur Korrektur der Empfindlichkeit des CCD-Bildsensors 28 verbunden. Die 3 · 3 Matrixschaltung 34 ist mit einer geeigneten Belichtungsmengenberechnungsschaltung 40 über eine Gesichtsextraktionsschaltung 36 verbunden, die auf einem Mikrocomputer ausgebildet ist, in welchem ein Programm einer Routine, die später beschrieben wird, gespeichert ist. Weiterhin ist die 3 · 3 Matrixschaltung 34 mit der geeigneten Belichtungsmengenberechnungsschaltung 40 über eine Durchschnittsdichteberechnungsschaltung 38, welche eine durchschnittliche Dichte eines gesamten Einzelbilds berechnet, verbunden. Die geeignete Belichtungsmengenberechnungsschaltung 40 ist mit dem Farbkorrekturfilter 16 über einen Treiber 42, der den Farbkorrekturfilter 16 steuert, verbunden. Die geeignete Belichtungsmengenberechnungsschaltung 40 ist auf einem Mikrocomputer ausgebildet, in welchem ein Programm einer Routine (Fig. 9), welche später beschrieben wird, gespeichert ist.
Als nächstes wird der Betrieb der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Von der Lichtquelle 14 eingestrahltes Licht wird durch den Farbkorrekturfilter 16, die Diffusionskammer 18, den Farbnegativfilm 10 transmittiert, durch das Teilerprisma 20 geteilt, und von dem CCD-Bildsensor 28 über das projizierende optische System 26 empfangen. Hierbei ist der schwarze Verschluß 23 geschlossen. Der CCD-Bildsensor 28 empfängt das Licht, teilt ein gesamtes Einzelbild in eine Mehrzahl von Pixel, teilt jedes Pixel in die drei Farben R, G, B, mißt photometrisch R, G, B und gibt ein Photometriedatensignal aus. Nachdem das Photometriedatensignal in dem Verstärker 30 verstärkt worden ist, wird das Signal mit dem A/D-Konverter 32 in ein digitales Signal konvertiert. Die Korrektur der Sensitivität des Bildsensors wird durch die 3 · 3 Matrixschaltung 34 bewirkt und das photometrische Datensignal wird in die Gesichtsextraktionsschaltung 36 und die Durchschnittsdichteberechnungsschaltung 38 eingegeben. Die durchschnittliche Dichte für ein gesamtes Bild wird in der Durchschnittsdichteberechnungsschaltung 38 berechnet. In der Gesichtsextraktionsschaltung 36 wird ein Bereich eines Gesichts eines Menschen in einem Bild bestimmt, und die photometrischen Daten der Farben R, G, B des Bereichs, von dem angenommen wird, daß er ein Gesicht ist, wird ausgegeben, wie später erklärt wird. Die Belichtungsmengenberechnungsschaltung 40 verwendet die drei Farbphotometriedaten, die von der Gesichtsextraktionsschaltung 36 ausgegeben worden sind, und die durchschnittlichen Dichten, die in der Durchschnittsdichteberechnungsschaltung 38 bestimmt worden sind, um die Belichtungsmengen zu berechnen. Die Belichtungsmengenberechnungsschaltung 40 steuert den Farbkorrekturfilter 16 über den Treiber 42 und öffnet und schließt den schwarzen Verschluß 23, so daß ein Printen bzw. Drucken durchgeführt wird. Wenn die durchschnittliche Dichte, die in der Durchschnittsdichteberechnungsschaltung 38 berechnet worden ist, verwendet wird, kann die Belichtungskorrekturmenge in bezug auf die durchschnittliche Dichte bestimmt werden. Falls die Belichtungskorrekturmenge nicht bestimmt wird, muß die durchschnittliche Dichteberechnungsschaltung 38 nicht verwendet werden, und die Belichtungsmenge kann direkt aus den drei Farbphotometriedaten, die von der Gesichtsextraktionsschaltung 36 ausgegeben worden sind, bestimmt werden.
Fig. 2 stellt eine Gesichtsextraktionsroutine der Gesichtsextraktionsschaltung 36 dar. Im Schritt 100 wird das Rauschen aus den drei farbphotometrischen Daten entfernt, d. h. ein Glätten dieser wird durchgeführt. In dem nachfolgenden Schritt 102 werden die drei Farbphotometriedaten R, G, B in H (Farbtonwert), L (Helligkeitswert) und S (Sättigungswert) durch die folgenden Formeln (1) bis (3) konvertiert:
L = (R + G + B)/3 ... (1)
S = 1 - min(r', g', b')... (2)
H = H'/2Pi ... (3),
wobei R, G, B die drei Farbphotometriedaten sind, die so standardisiert sind, daß die entsprechenden Minimalwerte derselben Null sind und die entsprechenden Maximalwerte derselben 1, wie durch die dreidimensionalen Farbkoordinaten von Fig. 3 dargestellt; min() ist der Minimumswert der Ausdrücke in den Klammern; und r', g', b' sind entsprechend definiert als r' = R/L, g' = G/L, b' = B/L. Außerdem wird H' durch folgende Formel (4) bestimmt, in welcher Pi gleich P in Fig. 3 ist (i ist R, G oder B).
in welcher
x = 2(R - L)² + (G - L)² + (B - L)²/6L(R - L)² + (G - L)² + (B - L)² ..(5)
In Schritt 104 wird, wie in Fig. 4A dargestellt, wird ein zweidimensionales Histogramm für Farbtonwerte und Sättigungswerte unter Verwendung des Koordinatensystems, das durch die Farbtonwertachse, die Sättigungswertachse und die Anzahl der Pixelachsen, die rechtwinklig zueinander sind, gebildet ist. In Schritt 106 wird, wie später beschrieben, das bestimmte zweidimensionale Histogramm in Erhebungen eingeteilt, d. h. ein Clustern des zweidimensionalen Histogramms wird durchgeführt. In Schritt 108 wird ein Clustern einer Mehrzahl von Pixeln auf der Basis der Erhebungen des geclusterten zweidimensionalen Histogramms durchgeführt. Basierend auf der Clusterung der Pixel wird das Bild eingeteilt, und Bereiche, in denen es wahrscheinlich ist, daß das Gesicht eines Menschen lokalisiert ist, werden aus den aufgeteilten Bereichen bestimmt. In Schritt 110 wird ein Bereich unter den extrahierten Bereichen, in dem es wahrscheinlich ist, daß ein menschliches Gesicht lokalisiert ist, als Gesichtsbereich angenommen. Photometrische Daten für die drei Farben R, G, B werden für den Bereich, von dem angenommen worden ist, daß er ein Gesichtsbereich ist, ausgegeben. In Schritt 112 wird eine Bestimmung dahingehend durchgeführt, ob das Printen des gesamten Bildes abgeschlossen worden ist. Wenn eine Bestimmung dahingehend durchgeführt worden ist, daß das Printen abgeschlossen worden ist, endet die Routine.
Als nächstes werden die Schritte 106 bis 110 im Detail beschrieben. Fig. 5 stellt Schritt 106 im Detail dar. Im Schritt 120 wird ein Bereich, der zu bewerten ist, aus dem zweidimensionalen Histogramm für die Farbtonwerte und die Sättigungswerte ausgeschnitten. Um die Erklärung in Fig. 4A bis 4C zu vereinfachen, wird ein einzelner Frame als zu bewertender Bereich angenommen. In Schritt 122 wird eine Bestimmung dahingehend durchgeführt, ob ein zu bewertender Bereich existiert. Falls kein zu bewertender Bereich in Schritt 120 ausgeschnitten worden ist, d. h. wenn die Bewertung aller Bereiche abgeschlossen worden ist, liegen keine zu bewertenden Bereiche vor, und folglich ist die Routine abgeschlossen. Wenn zu bewertende Bereiche vorliegen, werden in Schritt 124 die X- und Y-Achsen bestimmt, um ein Histogramm, das zum Ausschneiden der Erhebungen verwendet wird, zu ermitteln. Der zu bewertende Bereich wird um eine Achse parallel zu der Achse der Anzahl der Pixel gedreht, und die Positionen, bei denen die meisten Peaks, wenn von der Seite der Erhebungen des Histogramms betrachtet, liegen, werden bestimmt, und von den bestimmten Positionen wird eine Position ermittelt, bei der die Erhebungen am schärfsten sind. Diese Position wird als Referenz zur Bestimmung der X- und Y-Achsen verwendet. In Fällen, in denen es erforderlich ist, die Verarbeitungszeit zu verkürzen, können die Achsen, bei denen die Dispersion des Histogramms ein Maximalwert ist, als X- und Y-Achsen verwendet werden, obwohl die Genauigkeit bei Verwendung dieses Verfahrens etwas verringert wird. In dem in Fig. 4A dargestellten Beispiel ist, wenn man die vier Erhebungen, die mit Nummern 1 bis 4 versehen sind, von der Seite betrachtet, die Position, bei der die meisten Peaks vorliegen und die Erhebungen am schärfsten sind, eine Position, bei der drei Erhebungen gesehen werden können. Deshalb wird eine Richtung orthogonal zur Blickrichtung als X-Achse festgelegt und eine Richtung orthogonal zur X-Achse als Y- Achse bestimmt.
Im nachfolgenden Schritt 126 werden die zweidimensionalen Histogramme auf die X- und Y-Achse so projiziert, daß sie entsprechende eindimensionale Histogramme bilden. In dem Beispiel in Fig. 4A, wenn aus einer Richtung orthogonal zur X-Achse betrachtet, scheinen die Erhebungen mit der Nr. 1 und 2 miteinander zu überlappen. Deshalb sind drei Erhebungen, d. h. die Erhebung mit den Nummern 3, die Erhebungen mit den Nummern 1 und 2, und die Erhebung mit der Nummer 4, in dem eindimensionalen Histogramm für die X-Achse ausgedrückt. Da die Erhebungen 1 bis 4 überlappen, wenn sie von einer Richtung orthogonal zur Y-Achse betrachtet werden, ist eine Erhebung in dem eindimensionalen Histogramm für die Y-Achse dargestellt. In Schritt 128 wird das Histogramm in eine Performancefunktion H(a) durch folgende Formel (6) konvertiert, und ein Ausschneiden der Erhebungen aus dem Histogramm für die X- Achse wird, basierend auf der Performancefunktion, durchgeführt.
wobei f(a) eine Anzahl von Pixeln ist, wenn der Wert in X-Achsenrichtung (charakteristisches Maß) a ist; und x die Verschiebung von der charakteristischen Menge a ist.
Ein Durchschnittswert T der Performancefunktion H(a) wird nämlich ermittelt, und ein Bereich, der kleiner oder gleich dem Durchschnittswert T der Performancefunktion H(a) (d. h. ein Bereich, in dem ein Tal oder eine Sohle einer Erhebung existiert) wird bestimmt. Als nächstes wird die Position in diesem Bereich, in dem das Histogramm einen Minimalwert annimmt als Tal oder Sohle des Histogramms angenommen. Das Histogramm wird an dem bestimmten Tal oder der Sohle ausgeschnitten.
Das Ausschneiden der Erhebung wird unter Bezugnahme auf Fig. 6 erläutert. Wenn die Performancefunktion H(a) aus dem Histogramm, das durch die ausgezogene Linie S1 dargestellt ist, bestimmt wird, ist H(a) durch die gestrichelte Linie in der Figur dargestellt. Die Bereiche, die kleiner als oder gleich dem durchschnittlichen Wert T in bezug auf die negativen Abschnitte der Performancefunktion H(a) sind, sind Bereiche, in denen das charakteristische Maß v0 bis v1 und v2 bis v3 ist. Positionen innerhalb dieses Bereichs, bei dem Frequenz des Histogramms ein Minimum ist, sind av0 = v0 in dem Bereich v0 bis v1, und av1 in dem Bereich v2 bis v3. av0 und av1 werden als Sohlenbereich bzw. als Tal bestimmt, und das Histogramm wird aus diesen Abschnitten ausgeschnitten:
In Schritt 130 werden die Erhebungen des Histogramms für die Y-Achse durch dasselbe Verfahren, das zum Ausschneiden der Erhebungen des Histogramms für die X- Achse verwendet worden ist, ausgeschnitten. In dem nachfolgenden Schritt 132 wird ein Bereich bestimmt, in dem die Erhebungen des eindimensionalen Histogramms für die X-Achse und die Y-Achse, die, wie oben beschrieben, aus dem zweidimensionalen Histogramm ausgeschnitten worden sind, überlappen. Ein Ausschneiden der Erhebungen aus dem zweidimensionalen Histogramm in bezug auf die Farbtonwerte und die Sättigungswerte wird durchgeführt. Der Bereich E1 in Fig. 4A ist ein Beispiel einer ausgeschnittenen Erhebung, wie oben beschrieben worden ist.
In Schritt 134 wird eine Bestimmung dahingehend durchgeführt, ob die aus dem zweidimensionalen Histogramm ausgeschnittene Erhebung einen einzelnen Peak aufweist. Falls kein einzelner Peak vorliegt, werden die Schritte 124 bis 134 wiederholt bis die aus dem zweidimensionalen Histogramm ausgeschnittene Erhebung einen einzelnen Peak aufweist. Der Bereich E2 in Fig. 4C ist ein Beispiel einer Erhebung mit einem einzelnen Peak, der auf die oben beschriebene Weise ausgeschnitten worden ist.
In Schritt 136 wird ein Verfahren zum Anfügen einer Markierung zur Identifizierung der Einzelpeakerhebung, die ausgeschnitten worden ist, durchgeführt (markieren). In Schritt 138 wird die markierte Erhebung maskiert und das Verfahren kehrt zu Schritt 120 zurück. Die oben beschriebenen Schritte werden wiederholt, so daß alle Bereiche des zweidimensionalen Histogramms für die Farbtonwerte und die Sättigungswerte in Einzelpeakerhebungen eingeteilt werden.
Fig. 7 stellt die Details von Schritt 108 in Fig. 2 dar. In Schritt 140 werden ein Bereich XR (siehe Fig. 4C) in X-Achsenrichtung und ein Bereich YR (siehe Fig. 4C) in Y- Achsenrichtung der Einzelpeakerhebungen, die auf die oben beschriebene Weise eingeteilt worden sind, entsprechend für jede Einzelpeakerhebung bestimmt. Für jedes Pixel des Originalbilds wird eine Bestimmung dahingehend durchgeführt, ob der Farbtonwert und der Sättigungswert zu diesen Bereichen gehört, und ein Clustern der Pixel wird durchgeführt. Weiter werden Pixel, die zu dem Bereich gehören, der durch die Bereiche XR, YR umschlossen ist, gesammelt, und das Originalbild wird so eingeteilt, daß die gesammelten Pixel in einem einzelnen Bereich des Originalbilds liegen. Die eingeteilten Bereiche werden numeriert. Fig. 4B stellt ein Beispiel einer Aufteilung des Originalbilds dar. Die Pixel der entsprechenden Regionen, die mit 1 bis 4 numeriert sind, entsprechen den Pixeln, die in den Einzelpeakerhebungen, die mit 1 bis 4 numeriert sind, umfaßt sind. Die Pixel, die zu derselben Einzelpeakerhebung in Fig. 4A gehören, werden in verschiedene Bereiche in Fig. 4B eingeteilt. In Fig. 4A gibt es Pixel, die einen Farbtonwertebereich und einen Sättigungswertebereich der Einzelpeakerhebung aufweisen, und in Fig. 4B sind die Bereiche eingeteilt.
In Schritt 142 werden extrem kleine Bereiche durch Bestimmung der Oberflächengebiete der eingeteilten Bereiche eliminiert, und die Breiche dann neu numeriert. In Schritt 144 werden ein Kontraktionsprozeß, in dem alle Grenzpixel eines Bereichs eliminiert werden, und ein Expansionsprozeß, in dem auf entgegengesetzte Weise zum Kontraktionsprozeß die Grenzpixel in Richtung der Hintergrundpixel erhöht werden, durchgeführt. Kleine Bereiche, die mit großen Bereichen verschmolzen sind, werden dadurch von den großen Bereichen getrennt. In Schritt 14 werden extrem kleine Bereiche eliminiert und die Anzahl wird auf dieselbe Weise wie in Schritt 142 neu numeriert. In Schritt 148 werden der oben beschriebene Kontraktions- und Expansionsprozeß durchgeführt, um die Bereiche, die schwach miteinander verbunden sind, voneinander zu trennen. In Schritt 150 werden die extrem kleinen Bereiche entfernt, und eine neue Numerierung wird auf dieselbe Weise, wie oben beschrieben, durchgeführt.
Fig. 8 stellt die Details des Schritts 110 dar. In Schritt 162, wird ein Bereich unter den in Schritt 108, d. h. in der Routine von Fig. 7, extrahierten Bereichen als Bereich von Interesse ausgewählt. Eine Vergrößerungs/Verkleinerungsverarbeitung des Bereichs von Interesse wird durchgeführt und die Größe des Bereichs von Interesse wird standardisiert, so daß der Horizontaldurchmesser und der Vertikaldurchmesser des Bereichs von Interesse zu vorbestimmten Werten werden. Außerdem wird der Dichtewert oder der Luminanzwert entsprechend der folgenden Formel (7) standardisiert.
wobei
dmax: Maximaldichtewert (oder Luminanzwert) innerhalb des Bereichs
dmin: Minimaldichtewert (oder Luminanzwert) innerhalb des Bereichs
ds: Dichtewert (oder Luminanzwert) des Bildsensors auf voller Skala
d: Dichtewert (oder Luminanzwert) vor Standardisierung
dr: Dichtewert (oder Luminanzwert) nach Standardisierung
In Schritt 164 wird ein Korrelationskoeffizient r des Bereichs von Interesse in bezug auf die Mehrzahl der Typen (10 Typen in der vorliegenden Ausführungsform) von Standardgesichtsabbildungen, die zuvor bestimmt worden sind (ein Gesichtsbild von vorne, ein Gesichtsbild von den Seiten (links und rechts), ein nach unten geneigtes Gesichtsbild und ein nach oben geneigtes Gesichtsbild und dergleichen) entsprechend der folgenden Formel (8) berechnet. Es ist ausreichend, daß das Standardgesichtsbild nur Daten eines Umrisses eines Gesichts enthält. Alternativ kann das Standardgesicht Daten umfassen, zu denen Daten, welche die Struktur des inneren Abschnitts des Gesichts (Augen, Nase, Mund und dergleichen) betreffen, den Daten des Umrisses des Gesichts hinzugefügt worden sind.
r = σf9/σfσg ... (8),
in welcher
und T die Länge des Horizontal- und Vertikaldurchmessers des Bildes (hier sind die Längen des Durchmessers dieselben) ist; f(x, y) der Bereich von Interesse ist; und g(x, y) die Standardgesichtsabbildung bezeichnet.
In Schritt 166 wird durch lineare Diskriminationsanalyse, in welcher das charakteristische Maß eine Variable ist, bestimmt, ob der Bereich von Interesse ein menschlicher Gesichtsbereich ist. R, G, B Photometriedaten eines Bereichs, von dem bestimmt worden ist, daß er ein Gesichtsbereich ist, wird an eine geeignete Belichtungsmengenberechnungsschaltung 40 ausgegeben. In Schritt 168 wird bestimmt, ob die Bestimmungen, ob ein Bereich ein Gesicht ist, für alle extrahierten Bereiche abgeschlossen sind. Falls die Bestimmungen nicht abgeschlossen sind, werden die Schritte 162 bis 168 wiederholt.
In der obigen Erklärung wird der Korrelationskoeffizient als charakteristisches Maß verwendet, das zur Bestimmung, ob ein Bereich ein menschliches Gesicht ist, verwen det wird. Außerdem kann eine Invariante, eine Autokorrelationsfunktion oder eine geometrische Invariante, die von einem zentralen Moment, das um einen Schwerpunkt normalisiert ist, abgeleitet worden ist, wie später erläutert wird, verwendet werden.
Falls ein zentrales Moment upq der (p + q)-ten Ordnung des Bildes f(x, y) um den Schwerpunkt ausgedrückt wird als:
wobei
x = m&sub1;&sub0;/m&sub0;&sub0;
y = m&sub0;&sub1;/m&sub0;&sub0;
(p, q = 0,1,2 ......) ... (11),
dann bestimmt sich das normalisierte zentrale Moment um den Schwerpunkt wie folgt
ηpq = upq/(u&sub0;&sub0;)y ... (12),
wobei y = (p + q + 2)/2
p + q = 2, 3, ...
Aus dem Obigen können die folgenden sieben Invarianten φi(1 = 1, 2, ..., 7) von den normalisierten zentralen Momenten um die Schwerpunkte der zweiten und dritten Ordnung abgeleitet werden.
φ&sub1; = η&sub2;&sub0; + η&sub0;&sub2;
φ&sub2; = (η&sub2;&sub0; - η&sub0;&sub2;)² + 4η&sub1;&sub1;²
φ&sub3; = (η&sub3;&sub0; - 3η&sub1;&sub2;)² + 13η&sub2;&sub1; - η&sub0;&sub3;)²
φ&sub4; = (η&sub3;&sub0; + η&sub1;&sub2;)² + (η&sub2;&sub1; + η&sub0;&sub3;)²
φ&sub5; = (η&sub3;&sub0; - 3η&sub1;&sub2;)(η&sub3;&sub0; + η&sub1;&sub2;) [(η&sub3;&sub0; + η&sub1;&sub2;)² - 3(η&sub2;&sub1; + η&sub0;&sub3;)²] + (3η&sub2;&sub1; - η&sub0;&sub3;)(η&sub2;&sub1; + η&sub0;&sub3;) · [3(η&sub3;&sub0; + η&sub1;&sub2;)² - (η&sub2;&sub1; + η&sub0;&sub3;)²]
φ6 = (η&sub2;&sub0; - η&sub0;&sub2;) [(η&sub3;&sub0; + η&sub1;&sub2;)&sub2; - (η&sub2;&sub1; + η&sub0;&sub3;)²] + 4η&sub1;&sub1; (η&sub3;&sub0; + η&sub1;&sub2;) (η&sub2;&sub1; + η&sub0;&sub3;)
φ7 = (3η&sub2;&sub1; - η&sub0;&sub3;)(η&sub3;&sub0; + η&sub1;&sub2;) [(η&sub3;&sub0; + η&sub1;&sub2;)² - 3(η&sub2;&sub1; + η&sub0;&sub3;)²] + (3η&sub1;&sub2; - η&sub3;&sub0;)(η&sub2;&sub1; + η&sub0;&sub3;) · [3(η&sub3;&sub0; + η&sub1;&sub2;)² - (η&sub2;&sub1; + η&sub0;&sub3;)2 ... (13)
Weiter wird eine Autokorrelationsfunktion Rf wie folgt ausgedrückt.
Ein geometrisch invariantes charakteristisches Maß wird durch die folgende Formel ausgedrückt
Fig. 9 stellt eine geeignete Belichtungsmengenberechnungsroutine der geeigneten Belichtungsmengenberechnungsschaltung 40 dar. In Schritt 170 werden R, G, B dreifarbphotometrische Daten eines einzelnen Gesichtsbereichs, der in der Gesichtsextraktionsschaltung 36, wie oben beschrieben worden ist, extrahiert worden ist, gelesen. In Schritt 172 wird eine durchschnittliche Dichte (im folgenden "Durchschnittsgesichtsdichte") FDi der gelesenen Gesichtsbereiche auf der Basis der folgenden Formel (16) berechnet. Die Ergebnisse dieser Berechnung werden in einem nicht dargestellten Speicher gespeichert. In Schritt 174 wird bestimmt, ob alle Gesichtsbereiche von dem Bildframe gelesen worden sind. Falls irgendwelche Gesichtsbereiche verblieben sind, werden die Schritte 170 und 172 wiederholt. Wenn das Lesen aller Gesichtsbereiche abgeschlossen ist, geht das Verfahren zu Schritt 176, in welchem bestimmt wird, ob eine Mehrzahl extrahierter Gesichtsbereiche vorliegt. Falls die Bestimmung negativ ist, d. h. falls nur ein extrahierter Bereich vorliegt, schreitet das Verfahren zu Schritt 186 fort.
FDi = (FDiR + FDiG + FDiB)/3 ... (16),
wobei i = 1, ..., n (die Anzahl der Gesichtsbereiche)
FDiR, FDiG, FDig: die entsprechenden durchschnittlichen Dichten der drei Farben R, G, B in der Region i.
Falls eine Mehrzahl von extrahierten Gesichtsbereichen vorliegt, ist die Antwort auf die Ermittlung in Schritt 176 "Ja" und in Schritt 178 wird die maximale Dichte FDmax und die minimale Dichte FDmin der durchschnittlichen Gesichtsdichte FDi jedes Gesichtsbereichs bestimmt, und überprüft, ob die Differenz zwischen beiden (FDmax-FDmin) größer oder gleich einem vorbestimmten Wert Dthd ist. Falls die Bestimmung dahingehend gemacht wurde, daß die Differenz kleiner als der vorbestimmte Wert ist, ist die Dispersion der Gesichtsdichte klein. Deshalb wird in Schritt 180 der Mittelwert einer Mehrzahl von Gesichtsdichten bestimmt, und die bestimmte Gesichtsdichte als Bild framegesichtsbereichdurchschnittsdichte FD verwendet, und das Verfahren schreitet zu Schritt 186 fort. In Schritt 180 kann anstelle der Berechnung des Durchschnitts einer Mehrzahl von Durchschnittsgesichtsdichten eine einzelne durchschnittliche Gesichtsdichte ausgewählt und ausgegeben werden.
Andererseits schreitet, wenn die Differenz zwischen der Maximaldichte FDmax und der Minimaldichte FDmin größer oder gleich dem vorbestimmten Wert Dthd ist, das Verfahren zu Schritt 182 fort. In Schritt 182 werden die extrahierten Gesichtsbereiche in zwei Gruppen, basierend auf der durchschnittlichen Gesichtsdichte, klassifiziert, und ein Dichtewert FDX eines eingeteilten Bereichs, in dem ein Verhältnis rt ein Maximum ist, wird bestimmt. Das Verhältnis rt (im folgenden "Dispersionsverhältnis") ist das Verhältnis der Dispersion CA zwischen den klassifizierten Gruppen (im folgenden "Intergruppendispersion") zur Dispersion ag der Durchschnittsgesichtsdichte innerhalb der entsprechenden Gruppen (im folgenden "Intragruppendispersion"). Wie nämlich in Fig. 10 dargestellt wird ein Histogramm der Dichtewerte und der Anzahl der Personen, für die ein extrahierter Gesichtsbereich als eine Person angenommen worden ist, unter Verwendung eines Koordinatensystems, das aus einer Dichtewertachse und einer Achse der Anzahl der Personen, die orthogonal zueinander sind, bestimmt. In diesem Histogramm wird ein vorher bestimmter Dichtewert DX als Dichteklassifikationsreferenzwert verwendet, und das Histogramm wird in eine erste Gruppe klassifiziert, welche Gesichtsbereiche umfaßt, in welchen die durchschnittliche Gesichtsdichte FDi kleiner als der Dichtewert DX ist, und eine zweite Gruppe, welche Gesichtsbereiche umfaßt, in denen die durchschnittliche Gesichtsdichte FDi größer oder gleich dem Dichtewert DX ist. Das Dispersionsverhältnis rt für diese klassifizierten Gruppen wird auf der Basis der folgenden Formel (17) bestimmt. Als nächstes werden die Dichtewerte DX nacheinanderfolgend erhöht oder verringert, und der Wert des Dichtewerts DX, bei dem das Dispersionsverhältnis rt ein Maximum ist, wird berechnet. Der berechnete Wert FDX wird als Dichtewert FDX des eingeteilten Bereichs angenommen. Wenn das Verteilungsverhältnis rt ein Maximum annimmt, kann der optimale Dichtewert FDX so ausgewählt werden, daß die Erhebungen in dem Histogramm in Fig. 10 unter Verwendung des Dichtewerts FDx als Grenze eingeteilt werden, so daß jede Erhebung einen einzelnen Peak aufweist.
rt = σA²/σB² ... (17)
Hierbei kann die Intergruppendispersion GA und die Intragruppendispersion ag durch die folgende Formel (18) bestimmt werden.
σA = {n&sub1;(FD1m - FDm)² + n&sub2;(FD2m - FDm)²}/n
und
σB = σT² - σA² ... (18)
wobei
np: die Anzahl der Personen (n&sub1;, n&sub2;), die in der p-ten Gruppe enthalten ist
FDpm: der durchschnittliche Dichtewert (FD1m, FD2m) der Gesichtsbereiche, die in der p-ten Gruppe umfaßt sind
FDm: der durchschnittliche Dichtewert aller extrahierten Gesichtsbereiche
n: die Anzahl der extrahierten Gesichtsbereiche
σT: die gesamte Dispersion
Weiter kann die gesamte Dispersion aus der folgenden Formel (19) bestimmt werden.
σT = ΣΣ(FDpk - FDm)²/n ... (19)
wobei Fdpk: die durchschnittliche Gesichtsdichte des k-ten Gesichtsbereichs der p-ten Gruppe.
In dem nachfolgenden Schritt 184 wird der durchschnittliche Dichtewert FD1m der durchschnittlichen Gesichtsdichten, die in der ersten Gruppe enthalten sind, als Gesichtsbereichsdurchschnittsdichte FD des Bildframes berechnet, und der Prozeß schreitet zu Schritt 186 fort. Der durchschnittliche Dichtewert FD1m der ersten Gruppe wird als Gesichtsbereichsdurchschnittsdichte FD verwendet, so daß die Belichtungsmengenkorrektur, die später beschrieben wird, nur für Rassen durchgeführt wird, deren Gesichtsregion eine Farbvariation aufweist. Es besteht nämlich, im Gegensatz zu dem Fall, in dem die Reflektanz des Gesichts groß ist, sogar wenn Helligkeit in dem erhaltenen Bild in dem Fall auftritt, in dem die Reflektanz des Gesichts niedrig ist, ein kleiner Effekt, da die Dichte des Gesichtsbereichs hoch ist. Demgemäß werden durch Teilen der Dichten der Mehrzahl der Gesichtsbereiche, die in dem Originalbild enthalten sind, in zwei Gruppen, wie oben beschrieben, die Gesichtsbereiche in eine erste Gruppe klassifiziert, in welcher die Reflektanz der Gesichter hoch ist, und in eine zweite Gruppe, in welcher die Reflektanzen der Gesichter niedrig ist. Durch Auswählen der ersten Gruppe kann eine Korrektur auf der Basis eines ausgegebenen Dichtewerts, von welchem die Dichten der Gesichtsbereiche mit niedriger Reflektanz ausgeschlossen werden, eine Korrektur durchgeführt werden.
In Schritt 186 wird unter Verwendung der durchschnittlichen Gesichtsdichte FD, die wie oben beschrieben bestimmt worden ist, und der Bilddurchschnittsdichte Di (wobei i R oder G oder B ist) eines einzelnen Frames, der in der Durchschnittsdichteberechnungsschaltung 38 berechnet worden ist, die geeignete Belichtungsmenge Ei entsprechend der folgenden Formel berechnet, so daß die Durchschnittsgesichtsdichte eine Standarddichte wird, und die geeignete Belichtungsmenge Ei an den Treiber 42 ausgegeben wird. Der Treiber 42 berechnet einen Belichtungssteuerwert aus der geeigneten Belichtungsmenge Ei, um so den Lichteinstellfilter 16 zu steuern.
logEi = LMi · CSi · (DNi - Di) + PBi + LBi + MBi + NBi + K&sub1; + K&sub2; ... (20)
wobei die entsprechenden Notationen das folgende darstellen.
LM: Vergrößerungssteigungskoeffizient. Vorher entsprechend dem Vergrößerungsverhältnis, das vom Typ des Negativs und der Printgröße bestimmt ist, eingestellt.
CS: Farbsteigungskoeffizient, ermittelt für jeden Typ von Negativ, einschließlich unterentwickelten und überentwickelten Negativen. Es hat sich gezeigt, daß die durchschnittliche Dichte eines Frames, der geprintet werden soll, entweder unter oder über einem Standardnegativdichtewert liegt, und der Farbsteigungskoeffizient für entweder eine Unterbelichtung oder eine Überbelichtung ausgewählt wird.
DN: Standardnegativdichtewert.
D: Durchschnittlicher Dichtewert des Printframes.
PB: Korrekturbalancewert für Standardfarbpapier. Bestimmt entsprechend dem Typ des Farbpapiers.
LB: Korrekturlinsenbalancewert für ein Standardprintobjektiv. Bestimmt entsprechend dem Typ des Printobjekts.
MB: Korrektionswert (Masterbalancewert) für Fluktuationen in der Printlichtquelle und Variationen in der Papierentwicklungsfähigkeit.
NB: Negativbalance (Farbbalance) Wert, bestimmt durch die Charakteristika des Negativfilms.
K&sub2;: Farbkorrekturbetrag.
K&sub1;: Dichtekorrekturbetrag, ausgedrückt durch die folgende Formel
Ka(DR + DG + DB/3 - FDR + FDG +FDB/3) + Kb ... (21)
Hierbei sind Ka und Kb Konstanten und FD ist die oben berechnete Gesichtsbereichsdurchschnittsdichte.
Weiter kann ein durch eine Filmüberprüfungseinrichtung bestimmter Korrekturwert als Dichtekorrekturbetrag K&sub1; in obiger Formel (20) verwendet werden, und der Farbkorrekturbetrag K&sub2; kann unter Verwendung der Gesichtsbereichsdurchschnittsdichte wie folgt ausgedrückt werden.
(K2)i = Kc {(FDi - FDR +FDG +FDB/3) - (DNi - DNR + DNB + DNG/3) ... (22),
wobei Kc eine Konstante ist.
Außerdem können durch eine Filmüberprüfungseinrichtung bestimmte Korrekturbeträge als Dichtekorrekturbetrag K&sub1; und als Farbkorrekturbetrag K&sub2; von Formel (20) verwendet werden, und die durchschnittliche Dichte Di eines Printframes in Formel (20) kann durch die durchschnittliche Dichte FDi des Gesichtsbereichs ersetzt werden, um so die Belichtungsmenge zu bestimmen.
In der vorliegenden Ausführungsform wird eine Bewertung unter Verwendung des Umrisses des Bereichs und der Struktur des inneren Abschnitts desselben durchgeführt. Deshalb können Gesichtsdaten sogar aus einem Bild extrahiert werden, in dem Gesichter, Grundbereiche, Bäume und dergleichen mit ähnlichen Farbtönen vorliegen.
Außerdem werden in der vorliegenden Erfindung aus den extrahierten Gesichtsbereichsdaten die Dichten der Mehrzahl der Gesichtsbereiche, die in dem Originalbild vorliegen in die erste Gruppe mit Gesichtern hoher Reflektanzen und in die zweite Gruppe mit Gesichtern niedriger Reflektanzen klassifiziert, und die Korrektur der Belichtungsmenge wird entsprechend der Gesichtsdichte der ersten Gruppe, in welcher die Gesichter hohe Reflektanzen aufweisen, durchgeführt. Deshalb kann, sogar wenn eine Mehrzahl von Gesichtsbereichen verschiedener Rassen innerhalb des Originalbilds vorliegen, die Belichtungsmenge so bestimmt werden, daß die entsprechenden Gesichtsdichten zu geeigneten Dichten werden, ohne daß sie durch Gesichtsdichten der Gesichter mit niedrigen Reflektanzen beeinflußt werden.
Außerdem kann, obwohl die vorliegende Erfindung unter Verwendung eines Falls erläutert wurde, in den Dichten photometrisch von einem Bild eines Negativfilms gemessen worden sind, auch ein Umkehrfilm verwendet werden.
Fig. 11 stellt eine Variation dar, in welcher die vorliegende Erfindung in einer Belichtungsmengenermittlungseinrichtung verwendet wird, die getrennt von dem Printer oder einem Printprozessor vorgesehen ist. Die Abschnitte in Fig. 11, welche den Abschnitten in Fig. 1 entsprechen, sind mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet, und von einer Beschreibung derselben wird abgesehen. Außerdem ist es nicht immer nötig, die Durchschnittsdichteberechnungsschaltung 38 zu verwenden, und stattdessen kann eine integrierte Transmissionsdichte-Detektionsschaltung verwendet werden, welche den LATD des gesamten Bildes detektiert.
In Fig. 12 ist die Gesichtsextraktionsschaltung von Fig. 11 aus einer Mehrzahl von Gesichtsextraktionsschaltungen 36&sub1;, 36&sub2;... 36n gebildet, so daß die Belichtungsmenge durch eine Parallelverarbeitung berechnet wird. Die Gesichtsextraktionsschaltungen 36&sub1;, 36&sub2; ... 36n lesen das Bild entsprechend dem Zeitdiagramm in Fig. 13, berechnen die Belichtungsmenge, und geben die Ergebnisse aus. In Fig. 13 ist t&sub1; die Zeit, zu der das Bild eines Frames gelesen wird, t&sub2; ist die Zeit zur Berechnung der Belichtungsmenge eines Frames, t&sub3; ist die Zeit zur Übertragung der Ergebnisse der Berechnung der Belichtungsmenge eines Frames, und t&sub2; > > t&sub1;, t&sub3;. Die Gesichtsextraktionsschaltung 361 liest das Bild eines Frames in t&sub1;, berechnet die Belichtungsmenge in t&sub2; und überträgt die Ergebnisse der Berechnung in t&sub3;. Zur selben Zeit, zu der das Lesen eines Bilds eines Frames durch die Gesichtsextraktionsschaltung 36&sub1; abgeschlossen ist, wird der Film um einen Frame fortbewegt, und das Lesen des Bildes eines Frames durch die Gesichtsextraktionsschaltung 362 beginnt. Die Berechnung der Belichtungsmenge durch die Gesichtsextraktionsschaltung 361 und das Lesen des Bildes durch die Gesichtsextraktionsschaltung 362 werden parallel durchgeführt. Danach wird eine Parallelverarbeitung auf ähnliche Weise durch die Gesichtsextraktionsschaltungen 36&sub3;, 36&sub4; 36n durchgeführt.
Die für die Parallelverarbeitung von mxn Frames erforderliche Zeit Tp ist
Tp = m(t&sub1; + t&sub2; + t&sub3;) + (n - 1)t&sub1;.
Andererseits ist die Verarbeitungszeit Ts, wenn keine Parallelverarbeitung durchgeführt wird
Ts = m · n(t&sub1; + t&sub2; + t&sub3;).
Demgemäß ist es möglich, die Verarbeitung Ts/Tp mal schneller durchzuführen, wobei sich Ts/Tp wie folgt bestimmt.
· ()
Ts / Tp = m · n(t&sub1; +t&sub2; +t&sub3;)/m(t&sub1; + t&sub2; + t&sub3;) + (n -1)t, ... 23
Die Parallelverarbeitungseinrichtung kann auch zusammen mit dem Printer in Fig. 1 verwendet werden.
Anders als die Bestimmung der Belichtungsmenge für eine photographische Printeinrichtung kann die vorliegende Erfindung auch zur Bestimmung der Belichtungsmenge eines digitalen Farbprinters, zur Bestimmung von Kopierbedingungen eines Kopierers, zur Bestimmung der Belichtungsmenge einer Kamera, zur Bestimmung der Display- Bedingungen eines CRT-Bildes und zur Bestimmung der Lichtmenge zum Erstellen einer Hardkopy von magnetischen Bilddaten verwendet werden.
Eine zweite Ausführungsform der Erfindung wird nun beschrieben. Die zweite Ausführungsform ist im wesentlichen so strukturiert wie die erste Ausführungsform. Teile und Schritte der zweiten Ausführungsform, die dieselben sind wie diejenigen der ersten Ausführungsform, sind mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet, und von einer Beschreibung derselben wird abgesehen.
In Schritt 166 werden R, G, B photometrische Daten der Bereiche an die geeigneten Belichtungsmengenberechnungsschaltungen 40 sogar für Bereiche, die nicht als Gesichter bewertet worden sind, ausgegeben. In diesem Fall wird, um die photometrischen Daten der Regionen, die nicht als Gesichter bewertet worden sind von den R, G, G photometrischen Daten der Bereiche, die als Gesichter bewertet worden sind, zu unterscheiden, bei Bestimmung, daß der Bereich ein Gesicht ist, ein Setzgesichtsflag gleichzeitig mit der Bestimmung ausgegeben, und bei Bestimmung, daß der Bereich kein Gesicht ist, ein Rücksetzgesichtsflag gleichzeitig mit der Bestimmung ausgegeben.
Ein Korrelationskoeffizient wird als charakteristisches Maß zur Bestimmung, ob ein Bereich ein menschliches Gesicht ist, verwendet. Allerdings kann auf dieselbe Weise wie in der ersten Ausführungsform eine Invariante, eine Autokorrelationsfunktion oder eine von einem zentralen Moment, das um einen Schwerpunkt normalisiert worden ist, erhaltene Invariante verwendet werden.
Wenn die Reflektanz eines Gesichts eines photographierten Subjekts niedrig im Vergleich zur Standardreflektanz ist, wird die Dichte des Gesichts auf dem Negativfilm niedrig. Eine extrem geringe Reflektanz eines Gesichts des photographierten Subjekts kann folgendes bedeuten. 1) Falls das Subjekt mit Rücklicht photographiert worden ist, ist die Belichtung extrem unzureichend. Sogar wenn die Korrektur für das Rücklicht zweckmäßig durchgeführt wird, ist es schwierig, den Hintergrund zu sehen und die geeignete Dichte wird nicht reproduziert. Deshalb besteht kein Erfordernis, eine Korrektur unter Verwendung von Gesichtsdichten durchzuführen. 2) In Fällen einer ausreichenden Belichtung, einer Überbelichtung und einer Unterbelichtung besteht kein Erfordernis, die Dichtekorrektur unter Verwendung der Gesichtsdichte durchzuführen. 3) In einem Fall einer elektronischen Blitzbelichtung, gibt es selten Fälle, in welchen es schwierig ist, das Gesicht zu sehen. Deshalb treten, sogar wenn die Korrektur unter Verwendung der Gesichtsdichte nicht durchgeführt wird, keine Nachteile auf.
Demgemäß besteht, wenn die Reflektanz des Gesichts des photographierten Subjekts extrem niedrig ist, kein Erfordernis, eine Korrektur unter Verwendung der Dichte des Gesichtsbereichs durchzuführen. Außerdem wird, wenn es erforderlich ist, ein Bild, das mit Rücklicht photographiert worden ist, zu korrigieren, bestimmt, ob das Bild ein Bild ist, das mit Rücklicht photographiert worden ist oder ob die Reflektanz des Gesichts des photographierten Subjekts niedrig ist. Nur in Fällen, in denen bestimmt wird, daß die Reflektanz des Gesichts des photographierten Subjekts niedrig ist, ist es vorzuziehen, keine Belichtung unter Verwendung der Gesichtsdichte durchzuführen.
Fig. 15 stellt eine Routine zur Berechnung einer geeigneten Belichtungsmenge einer Schaltung 40 zur Berechnung einer geeigneten Belichtungsmenge dar, bezugnehmend auf eine Bestimmung, ob die Korrektur unter Verwendung der Gesichtsdichte wie oben beschrieben durchzuführen ist. In Schritt 270 werden die gesetzten Werte Dnm, dag, die in der Hauptroutine verwendet werden, gelesen. Der gesetzte Wert Dnm stellt einen Dichtewert einer Zielgesichtsdichte auf dem Negativfilm dar. Der gesetzte Wert dag stellt den Dichtewert einer Rücklichtkorrekturbestimmungsdichte, die als Referenzwert zur Bestimmung, ob ein unter Rücklicht photographiertes Bild korrigiert werden soll, dar. In Schritt 272 werden die R, G, B Dreifarbphotometriedaten des Gesichtsbereichs, die wie oben beschrieben in der Gesichtsextraktionsschaltung 36 extrahiert worden sind (d. h., die eingegebenen Daten, wenn das Gesichtsflag gesetzt ist), gelesen, und eine Dichte des photographierten Subjekts Dnf des Gesichtsbereichs auf dem Negativfilm wird aus den photometrischen Daten berechnet.
Wenn die Berechnung der Dichte des photographierten Subjekts Dnf abgeschlossen ist, schreitet das Verfahren zum Schritt 274 fort, wo bestimmt wird, ob Dnf ≤ dag. Wenn die Antwort auf diese Bestimmung "Ja" ist, wird ein Korrekturwert K&sub1;, der später beschrieben wird, auf 0 gesetzt, und die Hauptroutine ist abgeschlossen. Die Bedingung Dnf ≤ dag zeigt an, daß entweder ein Fall vorliegt, in dem eine geeignete Belichtung, Rücklicht oder insgesamt eine Unterbelichtung gegeben ist, wenn die Reflektanz des Gesichts des photographierten Objekts sehr niedrig ist, oder daß ein Fall vorliegt, in welchem ein starkes Rücklicht vorliegt, wenn die Reflektanz des Gesichts des photographierten Subjekts einen Standardwert besitzt. Demgemäß besteht in diesen Fällen kein Erfordernis, eine Korrektur unter Verwendung der Gesichtsdichte durchzuführen.
Wenn die Antwort zur Bestimmung in Schritt 274 "Nein" ist, fährt der Prozeß zu Schritt 276 fort, wo bestimmt wird, ob Dnf ≥ Dnm. Falls die Antwort zu dieser Bestimmung in Schritt 276 "Ja" ist, besteht kein Erfordernis, eine Korrektur unter Verwendung der Gesichtsdichte durchzuführen, da die Gesichtsdichte des photographierten Subjekts dieselbe oder größer als die Gesichtszieldichte ist. Der Korrekturbetrag K&sub1; wird auf 0 gesetzt, und die Hauptroutine ist abgeschlossen.
Wenn die Antwort auf die Bestimmung in Schritt 276 "Nein" ist, gilt dag < Dnf < Dnm. Diese Bedingung umfaßt alle Fälle, in welchen elektronische Blitzbelichtung oder insgesamt eine Überbelichtung vorliegt, wenn die Reflektanz des Gesichts des photographierten Subjekts sehr niedrig ist, und den Fall, in dem ein schwaches Rücklicht oder insgesamt eine Unterbelichtung vorliegt, wenn die Reflektanz des Gesichts des photographierten Subjekts ein Standardwert ist. In dem Fall, in dem die elektronische Blitzbelichtung oder insgesamt eine Unterbelichtung bei sehr niedrigerer Reflektanz des Gesichts des photographierten Subjekts ist, besteht kein Erfordernis, die Korrektur unter Verwendung der Gesichtsdichte durchzuführen. In dem Fall, in dem schwaches Rücklicht oder insgesamt eine Unterbelichtung vorliegt, wenn die Reflektanz des Gesichts des photographierten Objekts einen Standardwert hat, ist eine Korrektur durch die Gesichtsdichte notwendig. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben bemerkt, daß eine zweistufige Variation (sogenannte "Schultern") in der Kennlinie eines kumulativen Histogramms eines Originalbilds, das unter elektronischer Blitzbelichtung aufgenommen worden ist, vorliegt. In der vorliegenden Erfindung wird bestimmt, ob diese Bedingung durch die Verteilung des Histogramms, die im folgenden beschrieben wird, zu korrigieren ist. Es ist nicht erforderlich, ein kumulatives Histogramm zu verwenden; eine Ermittlung kann von einem Dichtehistogramm dahingehend, ob eine Erhebung einen einzelnen Peak hat, durchgeführt werden.
In Schritt 278 wird, wie in Fig. 16 dargestellt, ein kumulatives Histogramm für die Dichten der Bereiche, die sich von den extrahierten Gesichtsbereichen unterscheiden, durchgeführt, und das Verfahren fährt zu Schritt 280 fort. Die Summe oder die Mittelwerte der R, G, B Dreifarbphotometriedaten der Bereiche, die sich von den Gesichtsbereichen unterscheiden, die durch die Gesichtsextraktionsschaltung 36 extrahiert worden sind (d. h. die bei gesetztem Gesichtsflag eingegebenen Daten), werden für die Dichten der Bereiche, die sich von den Gesichtsbereichen unterscheiden, verwendet. Im nachfolgenden Schritt 280 wird, nachdem das bestimmte kumulative Histogramm geglättet worden ist, eine differentielle Kennlinie bestimmt (siehe Fig. 17). Hier bezeichnet die Existenz eines differentiellen Werts, der kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert (beispielsweise 0) ist, die Existenz einer Stufenvariation (sogenannte "zwei Schultern") in der Kennlinie des kumulativen Histogramms, wie durch die gestrichelte Linie in Fig. 16 dargestellt. Demgemäß wird in einem nachfolgenden Schritt 282 durch Ermittlung, ob ein Differentialwert kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert existiert, ermittelt, ob zwei Schultern vorliegen. Wenn die Antwort auf diese Bestimmung "Ja" ist, dann wird bestimmt, daß die Reflektanz des Gesichts des photographierten Subjekts niedrig ist und daß eine elektronische Blitzbelichtung verwendet worden ist. Der Korrekturwert K&sub1; wird auf 0 gesetzt, und die Hauptroutine ist abgeschlossen.
Andererseits gibt es, falls die Antwort auf die Bestimmung in Schritt 282 "Nein" ist, weniger als zwei Schultern, und das Verfahren fährt zu Schritt 284 fort, wo der Korrekturwert K&sub1; auf der Basis der folgenden Formel berechnet wird. Wenn die Berechnung abgeschlossen ist, ist die Hauptroutine abgeschlossen.
Ka (DR +DG +DB/3 - FDR +FDG +FDB/3) + Kt ... (24)
Hierbei sind Ka, Kb Konstanten und FD ist die Gesichtsbereichsdurchschnittsdichte.
In Schritt 288 wird die geeignete Belichtungsmenge Ei entsprechend der folgenden Formel unter Verwendung der R, G, B Photometriedaten des Gesichtsbereichs, der in der Gesichtsextraktionsschaltung 36 extrahiert worden ist, des Korrekturwerts K&sub1; und der Bilddurchschnittsdichte Di (wobei i R oder G oder B ist) eines Frames berechnet, der in der Durchschnittsdichteberechnungsschaltung 38 berechnet worden ist. Die geeignete Belichtungsmenge Ei wird an den Treiber 42 ausgegeben. Der Treiber 42 berechnet einen Belichtungssteuerwert von der geeigneten Belichtungsmenge Ei, um so den Lichteinstellfilter 16 zu steuern.
logEi = LMi · CSi · (DNi-Di) + PBi + LBi + MBi + NBi + K&sub1; + K&sub2; ... (25)
Jede Notationen hat dieselbe Bedeutung wie in der ersten Ausführungsform. Ein Korrekturwert, der durch eine Filmtesteinrichtung bestimmt worden ist, kann als Dichtekorrekturbetrag K&sub1; der obigen Formel (8) verwendet werden, und der Farbkorrekturbetrag K&sub2; kann auf folgende Weise unter Verwendung der Gesichtsbereichsdurchschnittsdichte ausgedrückt werden.
(K&sub2;)i = Kc {(FDi - FDR + FDG + FDB/3) -DNi - (DNR + DNB + DNG/3)} ... (26),
in welcher Kc eine Konstante ist.
Weiter können Korrekturbeträge, die durch eine Filmtesteinrichtung erhalten worden sind als Dichtekorrekturbetrag K&sub1; und als Farbkorrekturbetrag K&sub2; der obigen Formel (8) verwendet werden, und die Durchschnittsdichte Di des Printframes in Formel (8) kann durch die Gesichtsbereichsdurchschnittsdichte FDi ersetzt werden, um so die Belichtungsmenge zu berechnen. In diesem Fall wird der Dichtekorrekturbetrag K&sub1; in Schritt 286 durch die vorher bestimmte Standarddurchschnittsdichte ersetzt, und in Schritt 284 durch die Gesichtsbereichsdurchschnittsdichte FDi ersetzt. Demgemäß kann die in Fig. 15 dargestellte Routine implementiert werden.
In der vorliegenden Ausführungsform wird eine Ermittlung unter Verwendung des Umrisses des Bereichs und der Struktur des inneren Abschnitts durchgeführt. Deshalb können Gesichtsdaten sogar aus einem Bild extrahiert werden, in dem Gesichter, Untergrund, Bäume und dergleichen, die gleiche Farbtöne aufweisen, vorliegen.
Außerdem werden in der vorliegenden Ausführungsform Fälle, in denen Reflektanz des Gesichts des photographierten Subjekts niedrig ist, und kein Erfordernis für eine Korrektur unter Verwendung von Gesichtsdichten erforderlich ist, und Fälle, in denen Rücklicht verwendet wird und eine Korrektur unter Verwendung der Gesichtsdichten erforderlich ist, durch die Gesichtsdichte und das Histogramm der Gesichtsdichte bestimmt. Deshalb kann die Belichtungsmenge so bestimmt werden, daß ein menschliches Gesicht die geeignete Dichte erhält, unabhängig von der Rasse oder der individuellen Unterschiede der photographierten Subjekte.
Außerdem wurde die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf einen Fall erklärt, in dem die Dichten photometrisch von einem Bild eines Negativfilms gemessen worden sind. Allerdings kann genausogut ein Umkehrfilm verwendet werden.
Wie in der ersten Ausführungsform kann die vorliegende Erfindung bei einer Belichtungsmengenbestimmungseinrichtung, die separat von einem Printer oder einem Printprozessor, wie in Fig. 11 dargestellt, vorgesehen ist, verwendet werden.
Außerdem kann, wie in der ersten Ausführungsform, die Gesichtsextraktionsschaltung durch eine Mehrzahl von Gesichtsextraktionsschaltungen 36&sub1;, 36&sub2; ... 36n gebildet sein, so daß die Belichtungsmenge durch Parallelverarbeitung bestimmt werden kann. Da das Verfahren zur Verarbeitung dasselbe wie das der ersten Ausführungsform ist, wird von einer Beschreibung desselben abgesehen. Außerdem ist die Parallelverarbeitungsvorrichtung auf den in Fig. 1 gezeigten Printer anwendbar.
Anders als die Bestimmung der Belichtungsmenge für eine photographische Printeinrichtung, kann die vorliegende Erfindung auch verwendet werden, um die Belichtungsmenge eines digitalen Farbprinters zu bestimmen, die Kopierbedingungen eines Kopierers zu bestimmen, die Belichtungsmenge einer Kamera zu bestimmen, die Display- Bedingungen eines CRT-Bilds zu bestimmen und die Lichtmenge zu bestimmen, wenn eine Hardcopy von magnetischen Bilddaten hergestellt werden soll.

Claims

1. Ein Verfahren zum Bestimmen einer Belichtungsmenge für ein Kopiermaterial, umfassend die Schritte:

Aufteilen eines Originalfarbbilds in eine Mehrzahl von Pixel, wobei jedes Pixel in die drei Farben des roten Lichts, des grünen Lichts und des blauen Lichts aufgespaltet wird, und photometrisches Messen des roten Lichts, des grünen Lichts und des blauen Lichts;

Bestimmen der Farbbereiche in dem Originalfarbbild, in denen der Farbton oder der Farbton und die Sättigung gleich oder ähnlich sind, auf Basis der photometrischen Messungen;

Bewerten, ob die bestimmten Farbbereiche menschliche Gesichtsbereiche sind;

Bestimmen der Dichte eines jeden Bereichs, der als menschlicher Gesichtsbereich bewertet worden ist;

Klassifizieren der menschlichen Gesichtsbereiche in Dichtegruppen auf Basis der bestimmten Dichten, wenn die Differenz zwischen dem maximalen Wert und dem minimalen Wert der bestimmten Dichten einen vorbestimmten Wert übersteigt;

und

Auswählen wenigstens einer der klassifizierten Dichtegruppen und Bestimmen der Belichtungsmenge auf Basis einer ausgewählten Dichtegruppe.

2. Ein Verfahren nach Anspruch 1, in welchem die Belichtungsmenge für das Kopiermaterial derart bestimmt wird, daß die Dichte einer Dichtegruppe, die Gesichtsbereiche, in denen die Reflektanz eines Gesichts eines Menschens, der ein fotografiertes Objekt darstellt, größer oder gleich einem vorbestimmten Wert ist, umfaßt, zu einer Standarddichte wird.

3. Ein Verfahren nach Anspruch 2, in welchem eine gemittelte Gesichtsdichte der Dichtegruppe, die Gesichtsbereiche umfaßt, in denen die Reflektanz größer oder gleich einem vorbestimmten Wert ist, zu einer Standarddichte gemacht wird.

4. Ein Verfahren nach Anspruch 1, in welchem der Mittelwert einer Mehrzahl von gemittelten Gesichtsdichten bestimmt wird, wenn die Differenz zwischen dem maximalen Wert und dem minimalen Wert der vorbestimmten Dichten kleiner als der vorbestimmte Wert ist, und die Belichtungsmenge für das Kopiermaterial auf Basis des bestimmten gemittelten Werts bestimmt wird.

5. Ein Verfahren nach Anspruch 1, in welchem Bereiche, die als menschliche Gesichtsbereiche bewertet worden sind, auf Basis der gemittelten Gesichtsdichten für das rote Licht, das grüne Licht und das blaue Licht in zwei Gruppen geteilt werden, und die Dichtewerte, bei denen ein Verhältnis der Dispersion zwischen klassifizierten Gruppen und der Dispersion innerhalb der entsprechenden klassifizierten Gruppe ein Maximalwert wird, bestimmt wird, und das Klassifizieren der menschlichen Gesichtsbereiche in Dichtegruppen basierend auf dem Dichtewert durchgeführt wird.

6. Ein Verfahren nach Anspruch 1, in welchem der Schritt des Bestimmens der Farbbereiche, in denen der Farbton derselbe oder ähnlich ist, aufweist:

Bestimmen eines Histogramms der Farbtonwerte auf Basis der photometrischen Messungen;

Einteilen des bestimmten Histogramms in Erhebungen;

Bewerten, zu welcher der aus der Einteilung resultierenden Erhebung jedes Pixel des Originalfarbbilds zugehörig ist, um so die Pixel in Farbgruppen, die den aus der Einteilung resultierenden Erhebungen entsprechen, einzuteilen, wodurch das Originalfarbbild in entsprechende Farbgruppen eingeteilt wird; und

der Schritt des Bewertens, ob die bestimmten Farbbereiche menschliche Gesichtsbereiche sind, aufweist:

Bestimmen eines Umrisses und/oder einer inneren Struktur eines jeden der eingeteilten Farbbereiche, um so zu bewerten, ob der Farbbereich ein menschliches Gesicht ist.

7. Ein Verfahren nach Anspruch 1, in welchem der Schritt des Bestimmens der Farbbereiche, in denen der Farbton und die Sättigung gleich oder ähnlich sind, aufweist:

Bestimmen eines zweidimensionalen Histogramms der Farbtonwerte und der Sättigungswerte auf Basis der photometrischen Messung;

Einteilen des bestimmten zweidimensionalen Histogramms in Erhebungen;

Bewerten, zu welcher der aus der Einteilung resultierenden Erhebung ein jedes Pixel des Originalfarbbilds zugehörig ist, um so Pixel in Farbgruppen einzuteilen, die den aus der Einteilung resultierenden Erhebungen entsprechen, wodurch das Originalfarbbild in entsprechende Farbgruppen eingeteilt wird; und

der Schritt des Bewertens, ob die bestimmten Farbbereiche menschliche Gesichtsregionen sind, aufweist:

8. Ein Verfahren zum Bestimmen einer Belichtungsmenge für ein Kopiermaterial, umfassend die Schritte:

Aufteilen eines Originalfarbbilds in eine Mehrzahl von Pixel, Zerlegen eines jeden Pixels in die drei Farben des roten Lichts, des grünen Lichts und des blauen Lichts, und photometrisches Messen des roten Lichts, des grünen Lichts und des blauen Lichts;

Bestimmen von Farbbereichen in dem Originalfarbbild, in welchen der Farbton oder der Farbton und die Sättigung gleich oder ähnlich sind, auf Basis der photometrischen Messungen;

Bewerten, ob die bestimmten Farbbereiche menschliche Gesichtsregionen sind;

Bestimmen der Dichte und der Reflektanz eines jeden Bereichs, der als menschlicher Gesichtsbereich bewertet worden ist;

Bestimmen der Belichtungsmenge mit einer Korrektur auf Basis der Dichte des Bereichs für ein Originalfarbbild; in dem die Reflektanz eines menschlichen Gesichtsbereichs, welcher der bestimmten Dichte entspricht, größer oder gleich einem vorbestimmten Wert ist; und

Bestimmen der Belichtungsmenge ohne Durchführung einer Korrektur auf Basis der Dichten der Bereiche für ein Originalfarbbild, in dem die Reflektanz eines jeden als menschlichem Gesichtsbereich bewerteten Bereichs, der den bestimmten Dichten entspricht, kleiner als ein vorbestimmter Wert ist.

9. Ein Verfahren nach Anspruch 8, in welchem die Korrektur für ein Originalfarbbild, in dem die Reflektanz eines menschlichen Gesichtsbereich, welcher der vorbestimmten Dichte entspricht, größer oder gleich einem vorbestimmten Wert ist, derart durchgeführt wird, daß eine gemittelte Dichte der Bereiche eine Standarddichte wird.

10. Ein Verfahren nach Anspruch 8, in welchem die Belichtungsmenge für das Kopiermaterial ohne Durchführung einer Korrektur auf Basis der Dichte des Bereichs in dem Fall, in dem die bestimmte Dichte einen oberen Grenzwert überschreitet, oder in dem Fall, in dem die bestimmte Dichte kleiner als ein unterer Grenzwert ist, und auf der Basis der Dichte des Bereichs, in dem Fall, in dem der bestimmte Dichtewert in einem vorbestimmten Bereich zwischen dem oberen Grenzwert und dem unteren Grenzwert liegt, bestimmt wird.

11. Ein Verfahren nach Anspruch 10, in welchem der obere Grenzwert ein Zielgesichtsdichtewert des fotografierten Objekts ist, und der untere Grenzwert ein Standardwert ist, um zu bestimmen, ob die Korrektur eines Bildes, das durch rückwärtiges Licht fotografiert worden ist, durchzuführen ist.

12. Ein Verfahren nach Anspruch 11, in welchem der Zielgesichtsdichtewert des fotografierten Objekts entsprechend dem Gesicht des fotografierten Objekts bestimmt wird.

13. Ein Verfahren nach Anspruch 8, in welchem eine Belichtungsmenge für ein Kopiermaterial ohne Durchführung einer Korrektur auf Basis der Dichte des Bereichs in den Fällen bestimmt wird, in denen eine geeignete Belichtung, rückwärtiges Licht oder insgesamt eine Unterbelichtung vorliegt, wenn die Reflektanz des Gesichts des fotografierten Objekts im wesentlichen niedrig ist, und in denen starkes rückwärtiges Licht vorliegt, wenn die Reflektanz des Gesichts des fotografierten Objekts ein Standardwert ist.

14. Ein Verfahren nach Anspruch 10, in welchem, in dem Fall, in dem die bestimmte Dichte in einem vorbestimmten Bereich zwischen dem oberen Grenzwert und dem unteren Grenzwert liegt, ein Histogramm der Dichten der Farbbereiche, die sich von den Bereichen, die als menschliche Gesichtsbereiche angenommen werden, unterscheiden, bestimmt wird, und auf Basis des bestimmten Histogramms angenommen wird, daß eine Belichtung mit einem elektronischen Blitz durchgeführt worden ist, und die Belichtungsmenge für das Kopiermaterial auf Basis der Dichten der Bereiche zu Zeitpunkten bestimmt wird, die sich von denen unterscheiden, bei denen angenommen worden ist, daß eine Belichtung mit einem elektronischen Blitz durchgeführt worden ist.

15. Ein Verfahren nach Anspruch 14, in welchem eine Annahme dahingehend, daß eine Belichtung mit einem elektronischen Blitz durchgeführt worden ist, durch Bestimmen, ob zweistufige Variationen in dem Histogramm existieren, getroffen wird und angenommen wird, daß eine Belichtung mit einem elektronischen Blitz durchgeführt worden ist, wenn zweistufige Variationen existieren.

16. Ein Verfahren nach Anspruch 10, in welchem, in dem Fall, in dem eine Belichtung mit elektronischem Blitz und/oder insgesamt eine Überbelichtung vorliegt, wenn die Reflektanz des Gesichts des fotografierten Objekts im wesentlichen gering ist, und/oder in dem schwaches rückwärtiges Licht oder insgesamt eine Unterbelichtung vorliegt, wenn die Reflektanz des Gesichts des fotografierten Objekts ein Standardwert ist, ein Histogramm der Dichten der Farbbereiche, die sich von den Bereichen, die als menschliche Gesichtsbereiche angenommen worden sind, unterscheiden, bestimmt wird und auf Basis des bestimmten Histogramms angenommen wird, daß eine Belichtung mit einem elektronischen Blitz oder insgesamt eine Überbelichtung vorgelegen hat, und die Belichtungsmenge Tür das Kopiermaterial auf Basis der Dichten der Bereiche zu Zeitpunkten bestimmt wird, die sich von denjenigen unterscheiden, bei denen angenommen worden ist, daß eine Belichtung mit einem elektronischen Blitz und/oder insgesamt eine Überbelichtung vorgelegen hat.