DE69534929T2 - Bildaufnahmevorrichtung - Google Patents

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Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine bildgebende Vorrichtung zur Anwendung einer Abstufungskompensationsverarbeitung, um eine reiche Abstufung mit unscheinbarer Störung von einem Bild zu erhalten, in dem der Hauptgegenstand unscharf ist und zum Beispiel aufgrund der Aufnahme unter Gegenlichtbedingungen eine geringe Abstufung aufweist.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Viele bildgebende Vorrichtungen, die mit einem Gegenlichtkompensationsmittel ausgestattet sind, wurden in den letzten Jahren entwickelt. Eine solche bildgebende Vorrichtung ist in der japanischen Patentoffenlegungsschrift (tokkai) H4-340875 (1992-340875) offenbart und nachstehend beschrieben.
  • 23 ist ein Blockdiagramm der in der japanischen Patenoffenlegungsschrift (tokkai) H4-340875 (1992-340875) offenbarten bildgebenden Vorrichtung. Bezugnehmend auf 23 umfasst diese bildgebende Vorrichtung eine Linse 1, Blendenmechanismus 2, bildgebendes Element 3, einen Vorverstärker 4 zum Verstärken der Ausgabe des bildgebenden Elements 3 auf ein akzeptables Niveau, einen Integrationsschaltkreis 5, einen Blendensteuerkreis 6, einen Verarbeitungsschaltkreis 7, der einen Gamma-Korrekturschaltkreis und Weißabgleichschaltkreis umfasst, einen Schaltkreis zur automatischen Verstärkungssteuerung (AGC) 8, einen Integrationsschaltkreis 9, einen AGC-Steuerkreis 10 zum Erzeugen eines Signals, das die Verstärkung des AGC-Schaltkreises 8 steuert, einen A/D-Wandler 11 zur Analog-Digital-Wandlung des von dem AGC-Schaltkreis 8 ausgegebenen Bildsignals, einen Bildsegmentierungsschaltkreis 12 zum Segmentieren des A/D-gewandelten Signals in vielfache Segmente, einen Multiplizierer 13 zum Berechnen eines Schätzungswertes für die Helligkeit jedes Signalsegmentes in dem von dem Bildsegmentierungsschaltkreis 12 ausgegebe nen, segmentierten Signal, einen Häufigkeitsverteilungsrechner 14, um die Häufigkeitsverteilung der Helligkeitsniveaus der Signalsegmente durch Zählen der Anzahl der Signalsegmente bei jedem Helligkeitsniveau zu erhalten, einen Schnittstellenschaltkreis 15 zum Eingeben der Ausgabe des Multiplizierers 13 und der Ausgabe des Häufigkeitsverteilungsrechners 14 in den Mikroprozessor 16, einen D/A-Wandler 17 zum Umwandeln des von dem Mikroprozessor 16 ausgegebenen digitalen Signals in ein analoges Signal, einen Steuersignalerzeuger 18 zum Erzeugen eines Steuersignals gemäß der Ausgabe des D/A-Wandlers 17, einen Verstärkungssteuerkreis 19 zum Steuern der Bildsignalverstärkung basierend auf dem von dem Steuersignalerzeuger 18 ausgegebenen Steuersignal, einen Kamerasignal-Verarbeitungsschaltkreis 20 und einen Signalausgabeanschluss 21.
  • Die so umfasste bildgebende Vorrichtung funktioniert folgendermaßen.
  • Die Lichtmenge, die die Linse 1 passiert, wird durch den Blendenmechanismus 2 beschränkt, durch das bildgebende Element 3 in ein elektrisches Signal umgewandelt und dann durch den Vorverstärker 4 verstärkt. Die Ausgabe des Vorverstärkers 4 wird durch den Integrationsschaltkreis 5 integriert, wodurch ein Gleichstromsignal entsprechend dem Ausgangssignalniveau des Vorverstärkers 4 erzeugt wird. Dieses Gleichstromsignal wird dem Blendensteuerkreis 6 zugeführt.
  • Der Blendensteuerkreis 6 vergleicht dann das von dem Integrationsschaltkreis 5 eingegebene Gleichstromsignalniveau mit einer Referenzspannung, um ein Steuersignal zu erzeugen und auszugeben, das bewirkt, dass der Blendenmechanismus 2 so wirkt, dass das Ausgangssignalniveau des Vorverstärkers 4 konstant ist.
  • Die Ausgabe des Vorverstärkers 4 wird auch dem Verarbeitungsschaltkreis 7 zur Gamma-Korrektur und Weißabgleichsteuerung zugeführt und wird dann an den AGC-Schaltkreis 8 ausgegeben. Die Ausgabe des AGC-Schaltkreises 8 wird durch einen weiteren Integrationsschaltkreis 9 integriert, wodurch ein Gleichstromsignal basierend auf dem Ausgangssignalniveau des AGC-Schaltkreises 8 erzeugt wird. Dieses Gleichstromsignal wird dann durch den AGC-Steuerkreis 10 mit einer Referenzspannung verglichen, um ein zum Steuern des AGC-Schaltkreises 8 verwendetes AGC-Steuersignal zu erzeugen, um bei einem konstanten Ausgangssignalniveau auszugeben.
  • Die Ausgabe des ACG-Schaltkreises 8 wird dann durch den A/D-Wandler 11 in ein digitales Signal umgewandelt, und das resultierende digitale Signal wird durch den Bildsegmentierungsschaltkreis 12 in vielfache Signalsegmente entsprechend bestimmten Bildbereichen auf dem Bildschirm segmentiert. Der Multiplizierer 13 stellt dann die durchschnittliche Helligkeitsverteilung des Videosignals in jedem Bildsegment als den Lichtwert jedes Segmentes fest, und der Häufigkeitsverteilungsrechner 14 erhält die Helligkeitsverteilung in jedem Segment. Der Mikroprozessor 16 ermittelt dann die Beziehung zwischen dem Bildmittelpunkt und den anderen Bildsegmenten und definiert als den Hauptgegenstandsbereich den Bereich mit einer Beziehung zum Bildmittelpunkt und definiert die anderen Bildbereiche als zweitrangige Gegenstandsbereiche. Basierend auf dem Verhältnis von Hauptgegenstandsbereichen zu zweitrangigen Gegenstandsbereichen stellt der Mikroprozessor 16 dann Gegenbelichtung und starke Normalbelichtung fest, um die Bildsignalverstärkung gemäß dem Gegenbelichtungs-Normalbelichtungs-Verhältnis zu steuern.
  • Beim Steuernder Bildsignalverstärkung wird Kompensation so angewendet, dass die Verstärkung in den Bereichen mit geringer Helligkeit größer ist als in den Bereichen des Videosignals mit hohem Helligkeitsniveau. Infolge dieses Vorgangs werden die Abstufungskennlinien von dunklen Bildbereichen so kompensiert, dass ein Bildsignal mit Kontrast vom Verstärkungssteuerkreis 19 ausgegeben wird. Dieses Signal wird dann verschiedenartig durch den Signalverarbeitungsschaltkreis 20 verarbeitet, um das von dem Signalausgabeanschluss 21 ausgegebene Videosignal zu erzeugen.
  • Es sollte beachtet werden, dass die oben beschriebene herkömmliche Technologie den Anteil der Gegenbelichtung und starken Normalbelichtung feststellt und die Videosignalverstärkung gemäß diesem Anteil steuert. Beim Steuern der Videosignalverstärkung wird die Verstärkung für Bildbereiche mit geringem Helligkeitsniveau gegenüber der Verstärkung für Bereiche in dem Bildsignal mit hohem Helligkeitsniveau erhöht. Es ist deshalb möglich, eine Abstufungskorrektur für dunkle Bildbereiche bereitzustellen, aber auf Kosten einer Erhöhung des Signal-zu-Störung (S/N)-Verhältnisses in Anteilen des Bildsignals mit geringer Helligkeit.
  • Eine einen Abstufungskompensationsschaltkreis umfassende, bildgebende Vorrichtung wurde zuvor in früheren Anmeldungen der Erfinder, insbesondere in EP 0 613 294 A , offenbart. EP 0 613 294 A offenbart einen Abstufungskompensationsschaltkreis, in dem die Abstufungskompensation von der Helligkeitsniveauverteilung des Bildsignals abhängig ist. Der Schaltkreis umfasst ein Mittel zur Extraktion der Eigenschaftsquantität, ein Mittel zur Feststellung von Abstufungskorrekturkenndaten, das auf den extrahierten Eigenschaftsquantitäten basiert, und ein Korrekturmittel zum Anwenden einer Korrektur auf das Bildsignal basierend auf den ermittelten Abstufungskorrekturkenndaten, wobei die Korrekturkenndaten entsprechend den extrahierten Eigenschaftsquantitäten verschieden sind. Das Problem mit dieser Vorrichtung ist jedoch die unzureichende Verbesserung des S/N-Verhältnisses.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Daher ist das Ziel der vorliegenden Erfindung die oben erwähnten Probleme durch Bereitstellen einer bildgebenden Vorrichtung zu lösen, durch die ein Ausgangsbild mit reicher Abstufung über den gesamten Bereich der Gegenstandsbelichtung von normal bis stark von hinten belichtete Gegenstände erhalten werden kann, ohne das S/N-Verhältnis in Bildsignalbereichen mit geringer Helligkeit zu verschlechtern, und wobei gleichzeitig ein Verlust oder Unschärfe von Schwarz- und Weißdefinitionen verhindert wird.
  • Um das obige Ziel zu erreichen, umfasst eine bildgebende Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung
    ein bildgebendes Element, das ein Bildsignal ausgibt,
    ein AGC-Mittel zum Steuern der Verstärkung des von dem bildgebenden Element ausgegebenen Bildsignals, wobei das AGC-Mittel einen Durchschnittswert eines Vollbildes und einen Durchschnittswert eines Bildmittelpunktes zum Erzeugen eines AGC-Steuersignals erhält,
    ein Mittel zur geeigneten Abstufungskompensation zum Anwenden einer Abstufungskompensation durch Variieren der Verstärkung jedes Helligkeitsniveaus der Bildsignalausgabe entsprechend dem AGC-Steuersignal des AGC-Mittels, und
    ein Signalverarbeitungsmittel zum Ausführen einer Signalverarbeitungsoperation, die entsprechend der in dem Mittel zur geeigneten Abstufungskompensation verwendeten Verstärkung abweicht,
    wobei ein abstufungskompensiertes Bildsignal von dem Signalverarbeitungsmittel ausgegeben wird.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die vorliegende Erfindung wird vollständiger verstanden werden aus der unten gegebenen detaillierten Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, worin:
  • 1 ist ein Blockdiagramm einer bildgebenden Vorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • 2 ist ein Blockdiagramm einer bildgebenden Vorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • 3 zeigt das Bild in einem Bereich des Eingangsbildsignals in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • 4 ist ein Beispiel-Helligkeitshistogramm, das die Eigenschaftsquantität anzeigt, die durch den Schaltkreis zur Extraktion der Eigenschaftsquan tität 107 extrahiert wurde, in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • 5a ist ein Blockdiagramm des in 2 gezeigten Schaltkreises zur Extraktion der Eigenschaftsquantität.
  • 5b ist ein Blockdiagramm des in 2 gezeigten Bildberechnungsschaltkreises und AGC-Steuerkreises.
  • 6b ist ein Graph des AGC-Steuersignals.
  • 7 ist ein Blockdiagramm des Mittels zur Unterdrückung der Abstufungskompensation 101 in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • 8 ist ein Graph der Abstufungskompensations-Unterdrückungskennlinie basierend auf dem AGC-Steuersignal in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • 9a ist ein Blockdiagramm des in 2 gezeigten Abstufungskompensationsschaltkreises.
  • 9b ist ein Blockdiagramm des Abstufungskompensationsschaltkreises in dem dritten und vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • 10 ist ein Graph der Abstufungskompensationskennlinie in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • 11 ist ein Graph der Abstufungskompensationskennlinie und Eingangs-/Ausgangs-Kennlinie in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • 12 ist ein Blockdiagramm einer bildgebenden Vorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • 13 ist ein Blockdiagramm des in 12 gezeigten Signalverarbeitungsschaltkreises.
  • 14 ist ein Graph der Teilsteuerung in dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • 15 ist ein Blockdiagramm einer bildgebenden Vorrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • 16 ist ein Blockdiagramm einer bildgebenden Vorrichtung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • 17 ist ein Blockdiagramm des in 16 gezeigten Signalverarbeitungsschaltkreises und Störungsreduktionssteuerkreises.
  • 18a und 18b sind Eingangs-/Ausgangs-Kennlinien-Diagramme des Störungsreduktionssteuerkreises in dem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • 18c ist ein Wellenformdiagramm ausgewählter Signale in dem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • 19 ist ein Blockdiagramm alternativer Ausführungsbeispiele des Signalverarbeitungsschaltkreises und Störungsreduktionssteuerkreises in dem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
  • 20 ist ein Blockdiagramm weiterer alternativer Ausführungsbeispiele des Signalverarbeitungsschaltkreises und Störungsreduktionssteuerkreises in dem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • 21 ist ein Blockdiagramm noch weiterer alternativer Ausführungsbeispiele des Signalverarbeitungsschaltkreises und Störungsreduktionssteuerkreises in dem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • 22 ist ein Blockdiagramm noch anderer alternativer Ausführungsbeispiele des Signalverarbeitungsschaltkreises und Störungsreduktionssteuerkreises in dem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • 23 ist ein Blockdiagramm einer bildgebenden Vorrichtung gemäß dem Stand der Technik.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • Die bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren beschrieben.
  • Ausführungsbeispiel 1
  • 1 ist ein Blockdiagramm einer bildgebenden Vorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Wie in 1 gezeigt, umfasst die bildgebende Vorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels ein bildgebendes Element 1001, einen Verarbeitungsschaltkreis 1002, der zum Beispiel einen Gamma-Korrekturschaltkreis und einen Weißabgleichschaltkreis umfasst, ein AGC-Mittel 1003, einen A/D-Wandler 1004 zum A/D-Wandeln des von dem AGC-Mittel 1003 ausgegebenen Bildsignals, ein Mittel zur geeigneten Abstufungskompensation 1005, ein Signalverarbeitungsmittel 1006 und einen D/A-Wandler 1007 zum D/A-Wandeln des von dem Signalverarbeitungsmittel 1006 ausgegebenen Bildsignals.
  • Es ist zu beachten, dass das Mittel zur geeigneten Abstufungskompensation 1005 Abstufungskompensation entsprechend dem Eingangsbild anwendet. Das Signalverarbeitungsmittel 1006 wendet dann eine andere Signalverarbeitungsoperation auf das von dem Mittel zur geeigneten Abstufungskompensation 1005 ausgegebene abstufungskompensierte Bildsignal an basierend auf der von dem Mittel zur geeigneten Abstufungskompensation 1005 für den Vorgang der geeigneten Abstufungskompensation verwendeten Verstärkung.
  • Die Funktion der so umfassten bildgebenden Vorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel wird nachstehend beschrieben.
  • Das durch das bildgebende Element 1001 erzeugte Bildsignal wird zuerst durch den Verarbeitungsschaltkreis 1002 zur Gamma-Korrektur, Weißabgleichsteuerung und anderen Operationen, wenn nötig, verarbeitet und wird dann in das AGC-Mittel 1003 eingegeben. Das von dem AGC-Mittel 1003 ausgegebene Bildsignal wird dann durch den A/D-Wandler 1004 in ein digitales Signal umgewandelt.
  • Das AGC-Mittel 1003 erhält den Durchschnittswert des Vollbildes und den Durchschnittswert des Bildmittelpunktes aus dem Ausgangssignal des A/D-Wandlers 1004, addiert die Durchschnittswerte und erhält den integrierten Durchschnittswert. Der erhaltene integrierte Durchschnittswert wird so auf den Ausgangsniveaubereich des AGC-Mittels 1003 normalisiert, und das Ausgangssignalniveau des AGC-Mittels 1003 wird unter Verwendung des durch Vergleichen des normalisierten integrierten Durchschnittswertes mit einem Referenzwert erzeugten AGC-Steuersignals auf ein konstantes Niveau gesteuert.
  • Das durch den A/D-Wandler 1004 auf ein digitales Signal auf 256-Niveau (0-255) gewandelte Bildsignal wird dann in das Mittel zur geeigneten Abstufungskompensation 1005 eingegeben. Das Mittel zur geeigneten Abstufungskompensation 1005 ermittelt den Grad der Kompensation der Abstufungskompensationskennlinie, der anzuwenden ist, basierend auf dem Eingangsbild. Die Kompensationsverstärkung wird dann durch Unterdrückung des Grades der Kompensation entsprechend dem AGC-Steuersignal des AGC-Mittels 1003 festgesetzt. Die Zeitsteuerung (timing) des Bildsignals wird durch einen Verzögerungsschaltkreis auf die Kompensationsverstärkung eingestellt, durch einen Multiplizierer mit der Kompensationsverstärkung multipliziert, und das abstufungskompensierte Bildsignal wird ausgegeben.
  • Das Signalverarbeitungsmittel 1006 wendet dann eine Signalverarbeitungsoperation, die sich entsprechend der Kompensationsverstärkung des Mittels zur geeigneten Abstufungskompensation 1005 unterscheidet, auf das durch das Mittel zur geeigneten Abstufungskompensation 1005 ausgegebene abstu fungskompensierte Bildsignal an. Zum Beispiel könnte diese unterschiedliche Signalverarbeitungsoperation die Teilverstärkung des Teilkompensationsschaltkreises umgekehrt proportional zur Kompensationsverstärkung steuern oder die Störungsreduktion des Störungsreduktionsschaltkreises entsprechend der Kompensationsverstärkung erhöhen. Der D/A-Wandler 1007 wandelt dann das digitale Bildsignal in das von ihm ausgegebene analoge Bildsignal um.
  • So umfassend ein bildgebendes Element 1001, einen Verarbeitungsschaltkreis 1002, der zum Beispiel einen Gamma-Korrekturschaltkreis und einen Weißabgleichschaltkreis umfasst, ein AGC-Mittel 1003, einen A/D-Wandler 1004 zum A/D-Wandeln des von dem AGC-Mittel 1003 ausgegebenen Bildsignals, ein Mittel zur geeigneten Abstufungskompensation 1005 zum Anwenden einer Abstufungskompensation entsprechend dem Eingangsbild, ein Signalverarbeitungsmittel 1006 zur Signalverarbeitung des von dem Mittel zur geeigneten Abstufungskompensation 1005 ausgegebenen abstufungskompensierten Bildsignals und einen D/A-Wandler 1007 zum D/A-Wandeln des von dem Signalverarbeitungsmittel 1006 ausgegebenen Bildsignals kann die bildgebende Vorrichtung der Erfindung die Funktion des AGC-Mittels 1003 und des Mittels zur geeigneten Abstufungskompensation 1005 durch das AGC-Steuersignal verbinden und kann das Mittel zur geeigneten Abstufungskompensation 1005 und Signalverarbeitungsmittel 1006 durch die Kompensationsverstärkung verbinden.
  • Im Ergebnis kann die bildgebende Vorrichtung der Erfindung ein Ausgangsbild mit reicher Abstufung über den gesamten Abstufungsbereich ohne Abstufungsverlust oder auffällige Störung der in einem Belichtungszustand zwischen gegenbelichtet und normalbelichtet abgebildeten Gegenstände erzeugen.
  • Ausführungsbeispiel 2
  • 2 ist ein Blockdiagramm einer bildgebenden Vorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • Wie in 2 gezeigt, umfasst die bildgebende Vorrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels ein bildgebendes Element 101, einen Verarbeitungsschaltkreis 102, der zum Beispiel einen Gamma-Korrekturschaltkreis und einen Weißabgleichschaltkreis umfasst, ein AGC-Mittel 103, einen A/D-Wandler 104 zum A/D-Wandeln des von dem AGC-Mittel 103 ausgegebenen Bildsignals, einen Integrationsschaltkreis 105, einen AGC-Steuerkreis 106 zum Erzeugen eines die Verstärkung des AGC-Mittels 103 steuernden Signals, einen Schaltkreis zur Extraktion der Eigenschaftsquantität 107 zum Extrahieren der Eigenschaftsquantitäten des Bildsignals, ein Bildberechnungsmittel 108 zur Berechnung der Gegenbelichtung und starken Normalbelichtung des Eingangsbildes, einen Schaltkreis zur Unterdrückung der Abstufungskompensation 109 zum Festlegen des Abstufungskompensationsfaktors basierend auf der Ausgabe des AGC-Steuerkreises 106 und der Ausgabe des Bildberechnungsmittels 108, einen Abstufungskompensationsschaltkreis 110 zur Abstufungskompensation der Ausgabe des A/D-Wandlers 104 unter Verwendung des zugeführten Abstufungskompensationsfaktors, einen Signalverarbeitungsschaltkreis 111 zur Signalverarbeitung des von dem Abstufungskompensationsschaltkreis 110 eingegebenen, abstufungskompensierten Bildsignals und einen D/A-Wandler 112 zum D/A-Wandeln des von dem Signalverarbeitungsschaltkreis 111 ausgegebenen Bildsignals.
  • 3 zeigt das Bild in einem Bereich des Eingangsbildsignals in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der in 3 gezeigte effektive Bildbereich 201 ist 320 Pixel breit in der horizontalen Abtastrichtung und 240 Pixel hoch in der vertikalen Abtastrichtung.
  • 4 ist ein Beispiel-Helligkeitshistogramm, das die durch den Schaltkreis zur Extraktion der Eigenschaftsquantität 107 extrahierte Eigenschaftsquantität in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung anzeigt. Kurve a in 4 ist das Helligkeitshistogramm, worin die Pixelzahl mit geringer Helligkeit von Pixeln mit einem Helligkeitswert geringer oder gleich dem Schwellenwert 1 Niveau b ist, die Pixelzahl mit mittlerer Helligkeit von Pixeln mit einem Helligkeitswert zwischen Schwellenwert 1 und Schwellenwert 2 Niveau c ist und die Pixelzahl mit hoher Helligkeit von Pixeln mit einem Helligkeitswert größer oder gleich dem Schwellenwert 2 Niveau d ist.
  • 5a ist ein Blockdiagramm des in 2 gezeigten Schaltkreises zur Extraktion der Eigenschaftsquantität. In 5a sind gezeigt ein Vergleicher 401, Pixelzähler für geringe Helligkeit 402 zum Zählen der Pixel mit geringer Helligkeit, Pixelzähler für mittlere Helligkeit 403 zum Zählen der Pixel mit mittlerer Helligkeit und Pixelzähler für hohe Helligkeit 404 zum Zählen der Pixel mit hoher Helligkeit.
  • 5b ist ein Blockdiagramm des in 2 gezeigten Bildberechnungsmittels 108. In 5b sind gezeigt die Quantisierungstabelle 501, Ausgabetabelle 502 und Filter 503.
  • 6a ist ein Blockdiagramm des in 2 gezeigten Integrationsschaltkreises 105 und AGC-Steuerkreises 106. Wie in 6a gezeigt, umfasst der Integrationsschaltkreis 105 einen Schaltkreis zur Vollbild-Durchschnittswertberechung 105a, Schaltkreis zur mittelpunktgewichteten Durchschnittswertberechnung 105b, Addierer 105c und Normalisierungsschaltkreis 105d. Der AGC-Steuerkreis 106 umfasst einen Vergleicher 106a und AGC-Steuersignal-Ausgabeschaltkreis 106b, wie auch in 6a gezeigt. Es ist zu beachten, dass der Vergleicher 106a die Ausgabe des Normalisierungsschaltkreises 105d mit einem Referenzwert vergleicht und die resultierende Differenz ΔE ausgibt.
  • 6b ist ein Graph des AGC-Steuersignals.
  • 7 ist ein Blockdiagramm des Mittels zur Unterdrückung der Abstufungskompensation 109 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Schaltkreis zur Unterdrückung der Abstufungskompensation 109 umfasst einen Wandler der Abstufungskompensationsunterdrückungskennlinie 601 und Addierer 602, wie in der Figur gezeigt.
  • 8 ist ein Graph der Abstufungskompensationsunterdrückungskennlinie basierend auf dem AGC-Steuersignal in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung: Die Vor-Unterdrückungs-Verstärkung ist als Punkt a in 8 gezeigt, und die höchste unterdrückte Verstärkung ist als Punkt b gezeigt.
  • 9a ist ein Blockdiagramm des in 2 gezeigten Abstufungskompensationsschaltkreises. Wie in 9a gezeigt, umfasst der Abstufungskompensationsschaltkreis 110 einen Y-Matrix-Schaltkreis 108, L1-Verstärkungserzeuger 802, L2-Verstärkungserzeuger 803, Schaltkreis zur Feststellung der durchschnittlichen Helligkeit (LPF) 804, Addierer 805, Schaltkreis für gewichteten Durchschnitt 806, Verzögerungsschaltkreise 807 und Multiplizierer 808.
  • 10 ist ein Graph der Abstufungskompensationskennlinie in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • 11 ist ein Graph der Abstufungskompensationskennlinie und Eingangs-/Ausgangs-Kennlinie in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • Die Funktion einer so umfassten bildgebenden Vorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend beschrieben. Bezugnehmend auf 2, wird zunächst das durch das bildgebende Element 101 eingefangene Bildsignal zuerst in die R-, G- und B-Signalkomponenten geteilt, die dann dem Verarbeitungsschaltkreis 102 zugeführt werden. Der Verarbeitungsschaltkreis 102 verarbeitet dann die RGB-Signale zur Gamma-Korrektur, Weißabgleich-Steuerung und anderen Operationen, wenn nötig, und gibt dann die Signale an das AGC-Mittel 103 aus. Das von dem AGC-Mittel 103 ausgegebene RBG-Bildsignal wird dann durch den A/D-Wandler 104 in ein digitales Signal umgewandelt.
  • Der A/D-Wandler 104 gibt an den Abstufungskompensationsschaltkreis 110 aus, der dann das Helligkeitssignal Y mittels des in 9a gezeigten Y-Matrix-Schaltkreises 801 berechnet. Dieses Helligkeitssignal Y wird dann dem in 6a gezeigten Integrationsschaltkreis 105 zugeführt. Der Schaltkreis zur Vollbild-Durchschnittswertberechung 105a des Integrationsschaltkreises 105 berechnet die durchschnittliche Helligkeit des gesamten Bildschirms (Bild) aus dem Helligkeitssignal Y. Gleichzeitig berechnet der Schaltkreis zur mittelpunktgewichteten Durchschnittswertberechnung 105b den Durchschnitt des Helligkeitssignals Y in der Mitte des Bildschirms und multipliziert dann diesen Durchschnittswert mit einer Gewichtung (z. B. einem Faktor 2) um die mittelpunktgewichtete, durchschnittliche Helligkeit des Bildes zu erhalten. Der Helligkeitswert des Bildschirmdurchschnitts und des mittelpunktgewichteten Durchschnitts werden dann durch den Addierer 105c addiert, und dieses Durchschnittsummensignal wird dann durch den Normalisierungsschaltkreis 105d auf den Ausgangsniveaubereich des AGC-Mittels 103 normalisiert, wodurch der integrierte Wert erhalten wird, der dann an den AGC-Steuerkreis 106 ausgegeben wird.
  • Der Vergleicher 106a des AGC-Steuerkreises 106 vergleicht diesen integrierten Wert mit einem Referenzwert, um das Differenzsignal ΔE zu erhalten. Der Schaltkreis zur Ausgabe des AGC-Steuersignals 106b erzeugt dann das in 6b gezeigte AGC-Steuersignal entsprechend dem Differenzsignal ΔE und gibt dieses AGC-Steuersignal von dem AGC-Steuerkreis 106 aus. Dieses AGC-Steuersignal wird verwendet, um ein konstantes Ausgangssignalniveau des AGC-Mittels 103 aufrechtzuerhalten.
  • Insbesondere, wie durch die Ausgangskennlinie des AGC-Steuersignals in 6b gezeigt, wenn der integrierte Wert geringer als der Referenzwert ist, d. h. wenn ΔE > 0, wird das AGC-Steuersignal erzeugt und ausgegeben, um die Verstärkung zu erhöhen, so dass der integrierte Wert und der Referenzwert gleich sind. Das Ausgangssignalniveau des AGC-Mittels 103 wird so auf ein konstantes Niveau gesteuert. Es ist zu beachten, dass der AGC-Schaltkreis der Erfindung in den japanischen Patentoffenlegungsnummern (tokkai) 4-86074 und 4-94272 beschrieben ist, deren Inhalt als Teil der vorliegenden Erfindung zu betrachten ist.
  • Der A/D-Wandler 104 wandelt die RGB-Signale des AGC-Mittels 103 in digitale Signale auf 256-Niveau, welche die Niveaus 0-255 umfassen, um und gibt die digitalisierten RGB-Signale an den Abstufungskompensationsschaltkreis 110 aus.
  • Es ist zu beachten, dass ein höheres Signalniveau ein helleres Farbsignal erzeugt, so dass, wenn R = G = B = 255, die Farbe weiß ist. Der Y-Matrix-Schaltkreis 801 des Abstufungskompensationsschaltkreises 110 berechnet so das Helligkeitssignal Y aus den RGB-Signal-Niveaus. Wenn die Helligkeit des Eingangsbildsignals Y ist, kann das Helligkeitssignal Y mittels Gleichung 1 erhalten werden Y = 0,30 R + 0,59 G + 0,11 B (1)und die digitalen Signalniveaus sind folglich offensichtlich Werte im Bereich 0-255. Das berechnete Helligkeitssignal Y wird dann in den Integrationsschaltkreis 105 und den Schaltkreis zur Extraktion der Eigenschaftsquantität 107 eingegeben.
  • Ein Bereich eines typischen Bildeingangssignals ist in 3 gezeigt. In diesem Bild steht eine Person vor einem Fenster, was in einem Bild mit starker Gegenbelichtung resultiert. Der Schaltkreis zur Extraktion der Eigenschaftsquantität 107 erhält das in 4 gezeigte Helligkeitshistogramm durch Zählen der Pixel mit niedriger, mittlerer und hoher Helligkeit in einem 320 × 240 Pixel-Bereich des in 3 gezeigten effektiven Bildbereiches 201, um die Helligkeitsverteilung über einen gesamten Bereich des effektiven Bildbereiches 201 zu erhalten.
  • Dieses Helligkeitshistogramm (4bcd) zeigt, dass es zwei Helligkeitsspitzen mit einer im Bereich geringer Helligkeit und einer im Bereich hoher Helligkeit gibt. Dies ermöglicht abzuleiten, dass das eingefangene Bild einen gegenbelichteten Gegenstand enthält. Das Bildberechnungsmittel 108 setzt dann die Kompensationsrate der Abstufungskompensationskennlinie fest, die verwendet wird, um das Eingangsbild basierend auf dem durch den Schaltkreis zur Extraktion der Eigenschaftsquantität 107 extrahierten Helligkeitshistogramm zu kompensieren.
  • Details hinsichtlich dieser Kompensationsrate sind in US Patentanmeldung Nr. 08/201, 426 (EP Anmeldung Nr. 94 102 684.1), die zuvor durch die derzeitigen Erfinder eingereicht wurde, offenbart und deren Inhalt als in dieser Beschreibung der vorliegenden Erfindung beinhaltet zu betrachten ist.
  • Der Schaltkreis zur Unterdrückung der Abstufungskompensation 109 unterdrückt dann die Kompensationsrate entsprechend dem AGC-Steuersignal des AGC-Steuerkreises 106 und setzt den Abstufungskompensationsfaktor fest.
  • Der Abstufungskompensationsschaltkreis 110 erhält dann das abstufungskompensierte Helligkeitssignal Y' aus dem Helligkeitssignal Y und dem Abstufungskompensationsfaktor, berechnet die Kompensationsverstärkung (Y'/Y), stellt die Zeitsteuerung der RGB-Signale auf die Kompensationsverstärkung mittels des Verzögerungsschaltkreises 807 ein, multipliziert die verzögerten Signale mit der Kompensationsverstärkung (Y'/Y) mittels des Multiplizierers 808 und gibt so die abstufungskompensierten RGB-Signale R', G' und B' aus.
  • Durch Verwendung derselben Kompensationsverstärkung auf alle drei RGB-Signale kann ein Ausgangsbild mit gutem Farbabgleich und reicher Gesamtabstufung erhalten werden.
  • Nachdem die Abstufungskompensation abgeschlossen ist, kann durch den Signalverarbeitungsschaltkreis 111 andere Signalverarbeitung angewendet werden, und der D/A-Wandler 112 wandelt dann das verarbeitete Bildsignal zurück in das analoge Bildsignal, das von der bildgebenden Vorrichtung ausgegeben wird.
  • Der Abstufungskompensationsschaltkreis 110 agiert so, um das Eingangshelligkeitssignal Y in ein helleres Helligkeitssignal Y' umzuwandeln. Wie in 10 gezeigt, sind, wenn es keine Veränderung in der Helligkeitskomponente gibt, das Eingangshelligkeitssignal Y und das Ausgangshelligkeitssignal Y' gleich, und der Zusammenhang zwischen den beiden Signalen wird durch eine lineare Kurve L2 mit einem Anstieg von 45° wiedergegeben. Wenn das Helligkeitssignal Y bis zum größtmöglichen Grad verändert wird, wird der Zusammenhang zwischen den beiden Signalen durch Kurve L1 wiedergegeben. Es gibt viele inkrementelle Zusammenhangskurven zwischen L1 und L2, von denen drei Beispiele, a, b und c, gezeigt sind.
  • Kurven L1 und L2 können durch Gleichungen 3 und 4 wiedergegeben werden. L1 = 1/2552·(Y – 255)3 + 255 (3) L2 = Y (4)
  • Kurven Y' zwischen L1 und L2 können durch gewichtete Durchschnittswertberechnung mittels Gleichung 2 erhalten werden Y' = {L1·(255 – M) + L2·M}/255 (2)wobei M eine Variable im Bereich 0-255 ist und durch Gleichung 5 definiert wird M = Ya +64·ϕ (5)worin Ya die durch den LPF zum Feststellen der durchschnittlichen Helligkeit 804 festgestellte durchschnittliche Helligkeit ist und ϕ der Kompensationsfaktor ist. Wenn zum Beispiel die durchschnittliche Helligkeit Ya 127 ist, wird die ausgegebene Helligkeit Y' folgendermaßen erhalten, wenn der Wert des Abstufungskompensationsfaktors ϕ 2,0 und –2 ist.
  • Wenn
    • ϕ = 2
    • M = 127 + 64·2 = 255
    • Y' = {L1·(255 – 255) + L2·255}/255 = L2.
  • Wenn
    • ϕ = 0
    • M = 127 + 0 = 127
    • Y' = L1·128/255 + L2·127/255 ≈ 1/2L1 + 1/2L2.
  • Wenn
    • ϕ = –2
    • M = 127 – 128 ≈ 0
    • Y' = {L1·255}/255 = L1.
  • Mit anderen Worten wird Kurve L2 in 10 erhalten, wenn ϕ = 2, Kurve L1 wird erhalten, wenn ϕ = –2, und Kurve a wird erhalten, wenn ϕ = 0. Ebenso wird, wenn ϕ = –1, Kurve b erhalten, und Kurve c resultiert, wenn ϕ = 1.
  • In der vorliegenden Erfindung wird der Vor-Unterdrückungs-Abstufungskompensationsfaktor ϕ (nachstehend Kompensationsrate γ) von dem Bildberechnungsmittel 108 ausgegeben. Da sich das AGC-Steuersignal F erhöht (variabel von 0-12 dB, wie in 6b gezeigt), erhöht sich das Unterdrückungsniveau S, Kompensationsfaktor ϕ wird unterdrückt und das Ausgangshelligkeitssignal nähert sich Kurve L2 an. Der Zusammenhang zwischen dem AGC-Steuersignal F und dem Unterdrückungsniveau S ist in 8 gezeigt und durch Gleichung 6 wiedergegeben.
  • Wenn
    • 0 ≤ F < 1 dB,
    • S = 0
  • Wenn
    • 1 dB ≤ F ≤ 6 dB
    • S = (F – 1)·4/5
  • Wenn
    • 6 dB < F
    • S = 4 (6)
  • Der Kompensationsfaktor ϕ, Kompensationsrate γ und Unterdrückungsniveau S sind ϕ = γ + S.
  • Daher wird, weil S = 0, wenn das AGC-Steuersignal F ≤ 1 dB ist, die Kompensationsrate γ als der Kompensationsfaktor ϕ verwendet. Wenn das AGC-Steuersignal F 6 dB oder höher ist, ist S = 4 und daher ϕ = γ + 4. Folglich ist ϕ = –2 + 4 = 2, wenn die Kompensationsrate γ –2 beträgt (d.h. entsprechend Kurve L1), und der Kompensationsfaktor ϕ wird auf +2 unterdrückt (d.h. Kurve L2 wird verwendet). Während ϕ = –1 + 4 = 3, wenn die Kompensationsrate γ –1 beträgt, kann der Kompensationsfaktor ϕ keinen größeren Wert als 2 aufweisen und wird daher abgetrennt und auf +2 unterdrückt.
  • Die Funktion des Schaltkreises zur Extraktion der Eigenschaftsquantität wird nachstehend detaillierter beschrieben unter Bezugnahme auf 5a.
  • Das Eingangshelligkeitssignal Y wird durch den Vergleicher 401 mit den Schwellenwerten 1 und 2 verglichen. Wenn das Helligkeitssignal Y geringer ist als der Schwellenwert 1, wird ein Zählsignal für geringe Helligkeit ausgegeben. Wenn das Helligkeitssignal Y zwischen Schwellenwerten 1 und 2 ist, wird ein Zählsignal mittlerer Helligkeit ausgegeben. Wenn das Helligkeitssignal Y größer ist als Schwellenwert 2, wird ein Zählsignal hoher Helligkeit ausgegeben. Die Zähler 402, 403 und 404 zählen diese Zählsignale geringer, mittlerer und hoher Helligkeit, indem jedes Pixel in einem Bereich des effektiven Bildbereiches ausgewertet wird, und geben dann jeweils die Pixelzahlen geringer, mittlerer und hoher Helligkeit aus.
  • Die Funktion des Bildberechnungsmittels 108 wird nachstehend detaillierter beschrieben unter Bezugnahme auf 5b.
  • Von den Pixelzahlen mit niedriger, mittlerer und hoher Helligkeit, die von dem Schaltkreis zur Extraktion der Eigenschaftsquantität 107 zugeführt werden, adressierte Quantisierungstabellen sind in der Quantisierungstabelle 501 für normal beleuchtete Gegenstände, gegenbelichtete Gegenstände und dunkle Gegenstände gespeichert. Kompensationsraten für normal beleuchtete Gegenstände, gegenbelichtete Gegenstände und dunkle Gegenstände sind in der Ausgabetabelle 502, die von den von der Quantisierungstabelle 501 eingegebenen quantisierten Daten adressiert wird, gespeichert. Diese Kompensationsraten wurden aus Erfahrung ermittelt und sind in den oben zitierten, früheren Patentschriften detaillierter beschrieben. So wählt das Bildberechnungsmittel 108 eine Kompensationsrate für das Eingangsbild, wenn die von dem Schaltkreis zur Extraktion der Eigenschaftsquantität 107 zugeführten Pixelzahlen mit geringer, mittlerer und hoher Helligkeit in das Bildberechnungsmittel 108 eingegeben werden. Indem so ein zweistufiges Tabellensuchen in dem Bildberechnungsmittel 108 verwendet wird, kann die Tabellengröße reduziert werden. Um Kontinuität zwischen dieser Kompensationsrate und dem früheren Bereich oder Frame aufrechtzuerhalten, wird ein Filterungsprozess durch den Filter 503 angewendet, bevor die Kompensationsrate ausgegeben wird.
  • Die Funktion des Schaltkreises zur Unterdrückung der Abstufungskompensation 109 ist nachstehend detaillierter beschrieben unter Bezugnahme auf 7 und 8.
  • Das AGC-Steuersignal wird von dem AGC-Steuerkreis 106 in den Schaltkreis zur Unterdrückung der Abstufungskompensation 109 eingeben. Der Wandler der Abstufungskompensationsunterdrückungskennlinie 601 wandelt dann das AGC-Steuersignal in einen Unterdrückungswert entsprechend dem AGC-Steuersignal um. Der umgewandelte Unterdrückungswert wird dann durch den Addierer 602 zu der von dem Bildberechnungsmittel 108 eingegebenen Kompensationsrate addiert, um den Kompensationsfaktor zu erzeugen und auszugeben. Wie durch die Abstufungskompensationsunterdrückungskennlinie in 8 gezeigt, ist der Unterdrückungswert gering, wenn das AGC-Steuersignal gering ist, und der Unterdrückungswert erhöht sich, wenn sich das Niveau des AGC-Steuersignals erhöht. Dies bedeutet, dass sich die Abstufungskompensationsunterdrückung erhöht, wenn sich die AGC-Verstärkung erhöht, und Abstufungskompensation kann durch Verbinden der Abstufungskompensation mit dem automatischen Verstärkungssteuerungsvorgang ohne auffällige Störung ausgeführt werden.
  • Die Funktion des Abstufungskompensationsschaltkreises 110 ist als nächstes detaillierter unter Bezugnahme auf 9a beschrieben. Zunächst berechnet der Y-Matrix-Schaltkreis 801 das Helligkeitssignal Y mittels der Eingangs-RGB-Signale und führt das resultierende Helligkeitssignal Y dem L1-Verstärkungserzeuger 802 und L2-Verstärkungserzeuger 803 zu.
  • Der L1-Verstärkungserzeuger 802 erzeugt eine erste Kompensationsverstärkung (L1/Y) aus dem bereitgestellten Helligkeitssignal Y und der durch eine erste Abstufungskompensationskennlinie kompensierte Kurve L1 und gibt diese aus. Der L2-Verstärkungserzeuger 803 gibt ebenfalls eine zweite Kompensationsverstärkung (L2/Y) aus. Der LPF zur Feststellung der durchschnittlichen Helligkeit 804 erhält die durchschnittliche Helligkeit Ya von dem Helligkeitssignal Y. Der Addierer 805 addiert dann die durchschnittliche Helligkeit Ya zu dem Kompensationsfaktor ϕ mal 64, um Signal M zu erhalten. Der Schaltkreis für gewichteten Durchschnitt 806 wendet dann Gleichung 2' an, um die Kompensati onsspannung mit gewichtetem Durchschnitt (Y'/Y) mittels der ersten Kompensationsverstärkung (L1/Y), zweiten Kompensationsverstärkung (L2/Y) und Signal M zu erhalten und auszugeben. (Y'/Y) = {(L1/Y)·(255 – M) + (L2/Y)·M}/255 (2')
  • In diesem Ausführungsbeispiel wird die erste Kompensationsverstärkung (L1/Y) aus Gleichung 3' erhalten und die zweite Kompensationsverstärkung (L2/Y) wird aus Gleichung 4' erhalten. (L1/Y) = {1/2552·(Y – 255)3 + 255}/Y (3') (L2/Y) = Y/Y (4')
  • 10 ist ein Graph der Abstufungskompensationskennlinie in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Erfindung. In 10 ist Kurve L1 die erste Abstufungskompensationskennlinie und Kurve L2 ist die zweite Abstufungskompensationskennlinie. Wenn der Kompensationsfaktor ϕ 0 ist, wird zum Beispiel Kurve a als die Abstufungskompensationskennlinie basierend auf Gleichung 2' erhalten. Wenn der Kompensationsfaktor ϕ positiv ist, ist die Abstufungskompensationskennlinie Kurve c. Wenn der Kompensationsfaktor ϕ negativ ist, ist die Abstufungskompensationskennlinie Kurve b. Indem der Kompensationsfaktor ϕ so variiert wird, ist es möglich, die Abstufungskompensationskennlinie leicht stufenlos zu verändern. Wenn der Kompensationsfaktor der Abstufungskompensationskennlinie so variiert wird, erhöht sich die Kompensationsverstärkung geringer und mittlerer Helligkeitsbereiche allmählich und die Gesamtkompensationsverstärkung wird so schließlich erhöht.
  • Normal beleuchtete Gegenstände werden so mittels der Abstufungskompensationskennlinie Kurve L2 in 10 abstufungskompensiert, gegenbelichtete Gegenstände werden mittels der Abstufungskompensationskennlinie Kurve a kompensiert, und dunkle Gegenstände werden mittels der Abstufungskompensationskennlinie Kurve L1 kompensiert. Im Ergebnis kann Abstufungskompensation, die eine reiche Bildabstufung erzielt, mit allen Arten von Gegenständen ausgeführt werden.
  • 11 ist ein Graph der Abstufungskompensationskennlinie und Eingangs-/Ausgangs-Kennlinie in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die bildgebende Vorrichtung der Erfindung kann Abstufungskompensation kontrasterhaltend ausführen, sogar wenn der Kompensationsverstärkungsanstieg gering ist, und dadurch ein Ausgangssignal mit reicher Abstufung mittels der Abstufungskompensationskennlinie a in 11 erhalten, wenn die durchschnittliche Helligkeit Ya, die durch die LPF zur Feststellung der durchschnittlichen Helligkeit 804 erhalten wird, gleich dem Helligkeitssignal Y des Zielpixels ist, mittels der Abstufungskompensationskennlinie b, wenn die durchschnittliche Helligkeit Ya kleiner als das Helligkeitssignal Y des Zielpixels ist, und mittels der Abstufungskompensationskennlinie c, wenn die durchschnittliche Helligkeit Ya größer als das Helligkeitssignal Y des Zielpixels ist.
  • So umfassend ein bildgebendes Element 101, einen Verarbeitungsschaltkreis 102, der zum Beispiel einen Gamma-Korrekturschaltkreis und einen Weißabgleichschaltkreis umfasst, ein AGC-Mittel 103, einen A/D-Wandler 104 zum A/D-Wandeln der Bildsignalausgabe des AGC-Mittels 103, einen Integrationsschaltkreis 105, einen AGC-Steuerkreis 106 zum Erzeugen eines die Verstärkung des AGC-Mittels 103 steuernden Signals, einen Schaltkreis zur Extraktion der Eigenschaftsquantität 107 zum Extrahieren der Eigenschaftsquantitäten des Bildsignals, ein Bildberechnungsmittel 108 zum Berechnen der Gegenbelichtung und starken Normalbelichtung des Eingangsbildes, einen Schaltkreis zur Unterdrückung der Abstufungskompensation 109 zum Festlegen des Abstufungskompensationsfaktors basierend auf der Ausgabe des AGC-Steuerkreises 106 und der Ausgabe des Bildberechnungsmittels 108, einen Abstufungskompensationsschaltkreis 110 zum Abstufungskompensieren der Ausgabe des A/D-Wandlers 104 mittels des zugeführten Abstufungskompensationsfaktors, einen Signalverarbeitungsschaltkreis 111 zur Signalverarbeitung des von dem Abstufungskompensationsschaltkreis 110 eingegebenen abstufungskompensierten Bildsignals und einen D/A-Wandljer 112 zum D/A-Wandeln des von dem Signalverarbeitungsschaltkreis 11 ausgegebenen Bildsignals kann die bildgebende Vorrichtung der Erfindung den Abstufungskompensationsvorgang mit dem AGC-Steuersignal verbinden. Im Ergebnis kann ein Ausgangsbild mit reicher Abstufung über den gesamten Helligkeitsbereich mit gutem Farbabgleich unter Ver wendung von Gegenständen im Bereich von gegenbelichtet bis normal beleuchtete Gegenstände ohne auffällige Störung oder Abstufungsverlust erzielt werden.
  • Außerdem kann der Abstufungskompensationsschaltkreis 110, da er einen Y-Matrix-Schaltkreis 801, L1-Verstärkungserzeuger 802, L2-Verstärkungserzeuger 803, LPF zur Feststellung der Durchschnittshelligkeit 804, Addierer 805, Schaltkreis für gewichteten Durchschnitt 806, Verzögerungsschaltkreise 807 und Multiplizierer 808 umfasst, die Kompensationsverstärkungsniveaus entsprechend dem Kompensationsfaktor erzeugen. Dafür ist es nicht nötig, extra ROM zum Speichern vieler Abstufungskompensationskennlinien bereitzustellen, und das Schaltkreisausmaß kann stark reduziert werden.
  • Außerdem kann, da die Abstufungskompensationskennlinien für normale und gegenbelichtete Gegenstände durch Verändern des Kompensationsfaktors ϕ erzeugt werden können, ein Ausgangsbild mit reicher Abstufung über den gesamten Helligkeitsbereich mit gutem Farbabgleich unter Verwendung von Gegenständen im Bereich von gegenbelichtet bis normal beleuchtete Gegenstände ohne Abstufungsverlust erreicht werden.
  • Des weiteren kann, da die Abstufungskompensationskennlinie stufenlos verändert werden kann, natürliche Abstufungskompensation von bewegten Bildern ebenfalls ausgeführt werden.
  • Außerdem ist es möglich, wenn das Eingangssignalniveau hoch ist, sogar Bereiche mit hoher Helligkeit, in denen normalerweise mit der üblichen Auto-Knie-Steuerungsmethode (auto knee control method) Abstufung verloren geht, durch Anwenden einer Abstufungskompensation klar wiederzugeben, wobei das Eingangssignal im Wesentlichen ohne Veränderungen ausgegeben wird.
  • Ausführungsbeispiel 3
  • 12 ist ein Blockdiagramm einer bildgebenden Vorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • Wie in 12 gezeigt, umfasst die bildgebende Vorrichtung des dritten Ausführungsbeispiels ein bildgebendes Element 1101, einen Verarbeitungsschaltkreis 1102, der zum Beispiel einen Gamma-Korrekturschaltkreis und Weißabgleich-Schaltkreis umfasst, einen A/D-Wandler 1103 zum A/D-Wandeln des von dem Verarbeitungsschaltkreis 1102 ausgegebenen Bildsignals, einen Schaltkreis zur Extraktion der Eigenschaftsquantität 1104 zum Extrahieren der Eigenschaftsquantitäten des Bildsignals, ein Bildberechnungsmittel 1105 zum Berechnen der Gegenbelichtung und starken Normalbelichtung des Eingangsbildes, ein DTL-Verstärkungssteuermittel 1106 zum Feststellen der DTL-Verstärkung basierend auf dem Bildberechnungsergebnis, einen Abstufungskompensationsschaltkreis 1107 zur Abstufungskompensation der Ausgabe des A/D-Wandlers 1103 unter Verwendung des Abstufungskompensationsfaktors, einen Signalverarbeitungsschaltkreis 1108, um zum Beispiel eine Teilkompensationssignal-Verarbeitung auf das von dem Abstufungskompensationsschaltkreis 1107 eingegebene abstufungskompensierte Bildsignal anzuwenden, und einen D/A-Wandler 1109 zum D/A-Wandeln des von dem Signalverarbeitungsschaltkreis 1108 ausgegebenen Bildsignals.
  • 13 ist ein Blockdiagramm des in 12 gezeigten Signalverarbeitungsschaltkreises 1108 gemäß diesem dritten Ausführungsbeispiel. Der Signalverarbeitungsschaltkreis 1108 umfasst einen vertikalen Teilschaltkreis 1201, horizontalen Teilschaltkreis 1202, Addierer 1203, Multiplizierer 1204, Verzögerungsschaltkreis 1205 und Addierer 1206.
  • 14 ist ein Graph einer Teilsteuerung basierend auf dem Helligkeitssignal Y in dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • 9b ist ein Blockdiagramm des Abstufungskompensationsschaltkreises 1107 in dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Wie in 9b gezeigt, umfasst der Abstufungskompensationsschaltkreis 1107 einen L1-Verstärkungserzeuger 802, L2-Verstärkungserzeuger 803, Schaltkreis zur Feststellung der Durchschnittshelligkeit (LPF) 804, Addierer 805, Schaltkreis für gewichteten Durchschnitt 806, Verzögerungsschaltkreis 807 und Multiplizierer 808.
  • Die Funktion der so umfassten bildgebenden Vorrichtung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend beschrieben. Das durch das bildgebende Element 1101 erzeugte Bildsignal wird zuerst durch den Verarbeitungsschaltkreis 1102 zur Gamma-Korrektur, Weißabgleich-Steuerung und anderen Operationen, wenn nötig, verarbeitet und wird dann in den A/D-Wandler 1103 eingegeben. Das Bildsignal vom Verarbeitungsschaltkreis 1102 wird dann durch den A/D-Wandler 1103 in ein digitales Signal umgewandelt. Das durch den A/D-Wandler 1103 in ein digitales Signal auf 256-Niveau (0-255) gewandelte Bildsignal wird dann in den Abstufungskompensationsschaltkreis 11O7 und den Schaltkreis zur Extraktion der Eigenschaftsquantität 1104 eingegeben.
  • Die Funktionen des Schaltkreises zur Extraktion der Eigenschaftsquantität 1104 und des Bildberechnungsmittels 1105 sind identisch mit den Funktionen dieser Mittel in dem zweiten Ausführungsbeispiel oben. Insbesondere erhält der Schaltkreis zur Extraktion der Eigenschaftsquantität 1104 das Helligkeitshistogramm des Bildsignals, und das Bildberechnungsmittel 1105 legt den Kompensationsfaktor der Abstufungskompensationskennlinie, der zum Kompensieren des Bildsignals zu verwenden ist, basierend auf dem durch den Schaltkreis zur Extraktion der Eigenschaftsquantität 1104 extrahierten Helligkeitshistogramm fest.
  • Der Abstufungskompensationsschaltkreis 1107 erhält dann das Helligkeitssignal Y' nach der Kompensation aus dem Helligkeitssignal Y und dem Kompensationsfaktor, berechnet die Kompensationsverstärkung (Y'/Y) und stellt die Zeitsteuerung des Eingangsbildsignals und der Kompensationsspannung des Verzögerungsschaltkreises 807 ein. Der Multiplizierer 808 multipliziert dann das verzögerte Bildsignal mit der Kompensationsverstärkung (Y'/Y), um das abstufungskompensierte Ausgangsbildsignal mit reicher Abstufung über den gesamten Helligkeitsbereich auszugeben.
  • Mittels des durch das Bildberechnungsmittel 1105 festgelegten Kompensationsfaktors verringert dann das DTL-Verstärkungssteuermittel 1106 die Teilverstärkung in Bereichen geringer Helligkeit und gibt ein Teilverstärkungsniveau entsprechend dem Helligkeitssignal Y aus. Das abstufungskompensierte Bildsignal wird ebenfalls von dem Abstufungskompensationsschaltkreis 1107 in den Signalverarbeitungsschaltkreis 1108 eingegeben, der eine Teilkompensationssignal-Verarbeitung basierend auf dem Teilverstärkungsniveau, das durch das DTL-Verstärkungssteuermittel 1106 festgelegt wurde, anwendet.
  • Indem die Abstufungskompensation so mit der Teilkompensation verbunden wird, kann die Abstufungskompensation ohne auffällige Störung in Bereichen geringer Helligkeit ausgeführt werden.
  • Der D/A-Wandler 1109 wandelt dann das Bildsignal zurück in ein analoges Ausgangsbildsignal.
  • Die Funktion des DTL-Verstärkungssteuermittels 1106 und des Signalverarbeitungsschaltkreises 1108 dieses Ausführungsbeispiels sind nachstehend detaillierter beschrieben unter Bezugnahme auf 13 und 14.
  • Das DTL-Verstärkungssteuermittel 1106 weist Teilverstärkungskennlinien entsprechend dem Helligkeitssignal Y auf, wie in 14 gezeigt. Insbesondere reduzieren diese Kennlinien die Teilverstärkung in Bereichen mit geringer Helligkeit und erhöhen die Teilverstärkung in Bereichen mit hoher Helligkeit. Damit wird eine Verschlechterung des S/N-Verhältnisses in Bereichen geringer Helligkeit reduziert und ein aus der Gamma-Korrektur in Bereichen hoher Helligkeit resultierender Verlust an Details kompensiert.
  • Der Abstufungskompensationsschaltkreis 1107 des vorliegenden Ausführungsbeispiels führte Abstufungskompensation mittels eines höheren Verstärkungsniveaus in Bereichen geringer Helligkeit als in Bereichen hoher Helligkeit aus, was in einer Abstufung des S/N-Verhältnisses in Bereichen geringer Helligkeit resultierte. Durch Reduzieren der Teilverstärkung in Bereichen geringer Helligkeit im Verhältnis zu dem von dem Integrationsschaltkreis 105 festgelegten Kompensationsfaktor ist es jedoch möglich, den Verlust des S/N-Verhältnisses in Bereichen geringer Helligkeit unscheinbar zu machen.
  • Zum Beispiel werden, wenn der Kompensationsfaktor ϕ = 2, Randkomponenten in dunklen Bereichen hervorgehoben, indem die Teilverstärkung G der Bereiche geringer Helligkeit als eine Referenz verwendet wird. Wenn der Kompensationsfaktor ϕ = 0, ist jedoch der Gegenstand gegenbelichtet und das Bild beinhaltet sowohl dunkle als auch helle Bereiche. Abstufungskompensation durch den Abstufungskompensationsschaltkreis 1107 funktioniert also, um Abstufung in dunklen Bereichen zu erhöhen, aber dies erhöht auch die Störung. Um dies zu verhindern, wird in solchen Fällen die Teilverstärkung G für dunkle Bereiche mit geringer Helligkeit reduziert, wodurch Randverstärkung unterdrückt wird und verhindert wird, dass Störung hervorgehoben wird. Wenn der Kompensationsfaktor ϕ = –2, ist das Bild insgesamt dunkel. Die Teilverstärkung G für dunkle Bereiche mit geringer Helligkeit wird daher noch mehr reduziert, so dass es fast keine Betonung gibt.
  • 13 ist ein Blockdiagramm des Signalverarbeitungsschaltkreises 1108. Das Eingangsbildsignal wird dem Verzögerungsschaltkreis 1205 sowie dem vertikalen Teilschaltkreis 1201 und dem horizontalen Teilschaltkreis 1202 zugeführt. Der vertikale Teilschaltkreis 1201 führt einen Hochpass-Filter-Vorgang in der vertikalen Richtung aus, um ein vertikales Teilsignal auszugeben, und der horizontale Teilschaltkreis 1202 führt einen Hochpass-Filter-Vorgang in der horizontalen Richtung aus, um ein horizontales Teilsignal auszugeben. Die horizontalen und vertikalen Teilsignale werden dann durch den Addierer 1203 kombiniert, um das Teilsignal zu erzeugen.
  • Dieses Teilsignal wird dann durch den Multiplizierer 1204 mit der von dem DTL-Verstärkungssteuermittel 1106 eingegebenen Teilverstärkung multipliziert, um das Teilniveau einzustellen. Das Teilsignal wird dann durch den Addierer 1206 mit dem zur Zeitsteuerung durch den Verzögerungsschaltkreis 1205 verzögerten Eingangsbildsignal addiert, um das teilkompensierte Bildsignal auszugeben.
  • Indem die Teilverstärkung in Bereichen geringer Helligkeit im Verhältnis zu dem durch das Bildberechnungsmittel 1105 festgelegten Kompensationsfaktor reduziert wird, ist es möglich zu verhindern, dass die Abstufung des S/N-Verhältnisses in Bereichen geringer Helligkeit auffällig wird.
  • So umfassend ein bildgebendes Element 1101, einen Verarbeitungsschaltkreis 1102, der zum Beispiel einen Gamma-Korrekturschaltkreis und einen Weißabgleich-Schaltkreis umfasst, einen A/D-Wandler 1103 zum A/D-Wandeln des von dem Verarbeitungsschaltkreis 1102 ausgegebenen Bildsignals, einen Schaltkreis zur Extraktion der Eigenschaftsquantität 1104 zum Extrahieren der Eigenschaftsquantitäten des Bildsignals, ein Bildberechnungsmittel 1105 zum Berechnen der Gegenbelichtung und starken Normalbelichtung des Eingangsbildes, ein DTL-Verstärkungssteuermittel 1106 zum Ermitteln der DTL-Verstärkung basierend auf dem Bildberechnungsergebnis, einen Abstufungskompensationsschaltkreis 1107 zum Abstufungskompensieren der Ausgabe des A/D-Wandlers 1103 unter Verwendung des Abstufungskompensationsfaktors, einen Signalverarbeitungsschaltkreis 1108 zum Anwenden zum Beispiel einer Teilkompensationssignal-Verarbeitung auf das von dem Abstufungskompensationsschaltkreis 1107 eingegebene abstufungskompensierte Bildsignal und einen D/A-Wandler 1109 zum D/A-Wandeln des von dem Signalverarbeitungsschaltkreis 1108 ausgegebenen Bildsignals kann die bildgebende Vorrichtung des vorliegenden Ausführungsbeispiels die Kompensationsverstärkungsniveaus gemäß dem Kompensationsfaktor erzeugen. Es ist daher nicht nötig, extra ROM zum Speichern vieler Abstufungskompensationskennlinien bereitzustellen, und das Schaltkreisausmaß kann stark reduziert werden.
  • Außerdem kann, da Abstufungskompensationskennlinien für normale und gegenbelichtete Gegenstände durch Ändern des Kompensationsfaktors ϕ erzeugt werden können, ein Ausgangsbild mit reicher Abstufung über den gesamten Helligkeitsbereich mit gutem Farbausgleich unter Verwendung von Gegenständen, die von gegenbelichtet bis normal ausgeleuchtete Gegenstände reichen, ohne Abstufungsverlust erreicht werden.
  • Außerdem ist eine Abstufungskompensation ohne auffällige Störung möglich, da die Teilverstärkung in Bereichen geringer Helligkeit entsprechend dem Kompensationsfaktor gesteuert wird.
  • Weiterhin ist es möglich, wenn das Eingangssignalniveau hoch ist, sogar Bereiche hoher Helligkeit, in denen Abstufung normalerweise mit der üblichen Auto-Knie-Steuermethode verloren geht, durch Anwenden von Abstufungskompensation klar wiederzugeben, wobei das Eingangssignal im Wesentlichen ohne Veränderung ausgegeben wird.
  • Darüber hinaus kann die bildgebende Vorrichtung der Erfindung Abstufungskompensation ausführen, wobei durch geeignete Veränderung der Abstufungskompensationskennlinie auf einem Pixeleinheit-Niveau basierend auf dem durchschnittlichen Helligkeitswert Ya zur Abstufungskompensation Kontrast erhalten wird und reiche Abstufung in dem Ausgangssignal sogar erreicht wird, wenn der Anstieg der Kompensationsverstärkung gering ist.
  • Ausführungsbeispiel 4
  • 15 ist ein Blockdiagramm einer bildgebenden Vorrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • Wie in 15 gezeigt, umfasst die bildgebende Vorrichtung des vierten Ausführungsbeispiels ein bildgebendes Element 1401, einen Verarbeitungsschaltkreis 1402, der zum Beispiel einen Gamma-Korrekturschaltkreis und Weißabgleich-Schaltkreis umfasst, ein AGC-Mittel 1403, einen A/D-Wandler 1404 zum A/D-Wandeln des von dem AGC-Mittel 1403 ausgegebenen Bildsignals, einen Integrationsschaltkreis 1405, einen AGC-Steuerkreis 1406 zum Erzeugen eines Signals, das die Verstärkung des AGC-Mittels 1403 steuert, einen Schaltkreis zur Extraktion der Eigenschaftsquantität 1407 zum Extrahieren der Eigenschaftsquantitäten des Bildsignals, ein Bildberechnungsmittel 1408 zum Berechnen der Gegenbelichtung und starken Normalbelichtung des Eingangsbildes, einen Schaltkreis zur Unterdrückung der Abstufungskompensation 1409 zum Festlegen des Abstufungskompensationsfaktors basierend auf der Ausgabe des AGC-Steuerkreises 1406 und der Ausgabe des Bildberechnungsmittels 1408, ein DTL-Verstärkungssteuermittel 1410 zum Ermitteln der DTL-Verstärkung basierend auf dem durch den Schaltkreis zur Unterdrückung der Abstufungskompensation 1409 festgelegten Kompensationsfaktor, einen Abstufungskompensationsschaltkreis 1411 zum Abstufungskompensieren der Ausgabe des A/D-Wandlers 1404 mittels des zugeführten Abstufungskompensationsfaktors, einen Signalverarbeitungsschaltkreis 1412 zur Signalverarbeitung des von dem Abstufungskompensationsschaltkreis 1411 eingegebenen abstufungskompensierten Bildsignals und einen D/A-Wandler 1413 zum D/A-Wandeln des von dem Signalverarbeitungsschaltkreis 1412 ausgegebenen Bildsignals.
  • Die Funktion einer so umfassten bildgebenden Vorrichtung gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend beschrieben.
  • Das durch das bildgebende Element 1401 erzeugte Bildsignal wird zuerst durch den Verarbeitungsschaltkreis 1402 zur Gamma-Korrektur, Weißabgleich-Steuerung und anderen Operationen, wenn nötig, verarbeitet und wird dann in das AGC-Mittel 1403 eingegeben. Das Bildsignal von dem AGC-Mittel 1403 wird dann durch den A/D-Wandler 1404 in ein digitales Signal gewandelt.
  • Das Ausgangssignal des A/D-Wandlers 1404 wird in den Integrationsschaltkreis 1405 eingegeben, der identisch zu dem in 6a gezeigten Integrationsschaltkreis 105 aufgebaut ist.
  • Der Schaltkreis zur Vollbild-Durchschnittswertberechung 105a des Integrationsschaltkreises 105 berechnet die durchschnittliche Helligkeit des Gesamtbildschirmes (Bild) aus dem Ausgangssignal des A/D-Wandlers 1404. Gleichzeitig berechnet der Schaltkreis zur mittelpunktgewichteten Durchschnittswertberechnung 105b den Durchschnitt in der Mitte des Bildes und multipliziert dann diesen Durchschnittswert mit einem Gewicht (zum Beispiel einem Faktor 2), um den mittelpunktgewichteten Durchschnitt des Bildes zu erhalten. Der Bilddurchschnitt und der mittelpunktgewichtete Durchschnitt werden dann durch den Addierer 105c addiert, und dieses Durchschnittssummensignal wird dann durch den Normalisierungsschaltkreis 105d auf den Ausgangsniveaubereich des AGC-Mittels 1403 normalisiert, wodurch der integrierte Wert erhalten wird, der dann an den AGC-Steuerkreis 1406 ausgegeben wird.
  • Der AGC-Steuerkreis 1406 ist ebenfalls identisch mit dem in 6a gezeigten AGC-Steuerkreis 106 aufgebaut.
  • Der Vergleicher 106a des AGC-Steuerkreises 1406 vergleicht diesen integrierten Wert mit einem Referenzwert, und der AGC-Steuersignal-Ausgabeschaltkreis 106b erzeugt dann das AGC-Steuersignal, wobei das Ausgangssignalniveau des AGC-Mittels 1403 auf ein konstantes Niveau gesteuert wird.
  • Insbesondere, wie durch die Ausgangskennlinien des AGC-Steuersignals in 6b gezeigt, wird das AGC-Steuersignal, wenn der integrierte Wert geringer als der Referenzwert ist, erzeugt und ausgegeben, um die Verstärkung zu erhöhen, so dass der integrierte Wert und der Referenzwert gleich sind. Das Ausgangssignalniveau des AGC-Mittels 1403 wird so auf ein konstantes Niveau gesteuert.
  • Der A/D-Wandler 1404 wandelt das Bildsignal des AGC-Mittels 1403 in digitale Signale auf 256-Niveau, die Niveaus 0-255 umfassen, und gibt das digitale Bildsignal an den Integrationsschaltkreis 1405, den Schaltkreis zur Extraktion der Eigenschaftsquantität 1407 und den Abstufungskompensationsschaltkreis 1411 aus.
  • Die Funktionen des Schaltkreises zur Extraktion der Eigenschaftsquantität 1407 und des Bildberechnungsmittels 1408 sind identisch mit der Funktion dieser Mittel in dem ersten und dritten Ausführungsbeispiel oben. Insbesondere erhält der Schaltkreis zur Extraktion der Eigenschaftsquantität 1407 das Helligkeitshistogramm des Bildsignals, und das Bildberechnungsmittel 1408 legt den Kompensationsfaktor der Abstufungskompensationskennlinie, der zum Kompensieren des Bildsignals zu verwenden ist, basierend auf dem Helligkeitshistogramm fest.
  • Der Schaltkreis zur Unterdrückung der Abstufungskompensation 1409 unterdrückt dann die Kompensationsrate gemäß dem AGC-Steuersignal des AGC-Steuerkreises 1406 und legt den Abstufungskompensationsfaktor fest.
  • Der Abstufungskompensationsschaltkreis 1411 erhält dann das abstufungskompensierte Helligkeitssignal Y' aus dem Helligkeitssignal Y und dem Abstufungskompensationsfaktor, berechnet die Kompensationsverstärkung (Y'/Y), stellt die Zeitsteuerung des Eingangsbildsignals zur Kompensationsverstärkung mittels des Verzögerungsschaltkreises 807 ein, multipliziert die verzögerten Signale mit der Kompensationsverstärkung (Y'/Y) mittels des Multiplizierers 808 und gibt so ein abstufungskompensiertes Bildsignal mit gutem Farbabgleich und reicher Gesamtabstufung aus.
  • Indem die Abstufungskompensation so mit dem automatischen Verstärkungssteuerprozess verbunden wird, kann Abstufungskompensation ohne auffällige Störung in Bereichen geringer Helligkeit ausgeführt werden.
  • Mittels des von dem Schaltkreis zur Unterdrückung der Abstufungskompensation 1409 festgelegten Kompensationsfaktors ϕ steuert das DTL-Verstärkungssteuermittel 1410 dann die Verstärkung, um die Teilverstärkung in Bereichen geringer Helligkeit zu reduzieren, und gibt ein Teilverstärkungsniveau entsprechend dem Helligkeitssignal Y aus. Das abstufungskompensierte Bildsignal wird von dem Abstufungskompensationsschaltkreis 1411 auch in den Signalverarbeitungsschaltkreis 1412 eingegeben, der eine Teilkompensations-Signalverarbeitung basierend auf dem durch das DTL-Verstärkungssteuermittel 1410 festgelegten Teilverstärkungsniveau anwendet.
  • In dem die Abstufungskompensation so mit der Teilkompensation verbunden ist, kann Abstufungskompensation ohne auffällige Störung in Bereichen geringer Helligkeit ausgeführt werden.
  • Der D/A-Wandler 1413 wandelt dann das Bildsignal zurück in ein analoges Ausgangsbildsignal.
  • So umfassend ein bildgebendes Element 1401, einen Verarbeitungsschaltkreis 1402, der zum Beispiel einen Gamma-Korrekturschaltkreis und Weißabgleich-Schaltkreis umfasst, ein AGC-Mittel 1403, einen A/D-Wandler 1404 zum A/D-Wandeln des von dem AGC-Mittel 1403 ausgegebenen Bildsignals, einen Integrationsschaltkreis 1405, einen AGC-Steuerkreis 1406 zum Erzeugen eines Signals, das die Verstärkung des AGC-Mittels 1403 steuert, einen Schaltkreis zur Extraktion der Eigenschaftsquantität 1407 zum Extrahieren der Eigenschaftsquantitäten des Bildsignals, ein Bildberechnungsmittel 1408 zum Berechnen der Gegenbelichtung und starken Normalbelichtung des Eingangsbildes, einen Schaltkreis zur Unterdrückung der Abstufungskompensation 1409 zum Festlegen des Abstufungskompensationsfaktors basierend auf der Ausgabe des AGC-Steuerkreises 1406 und der Ausgabe des Bildberechnungsmittels 1408, ein DTL-Verstärkungssteuermittel 1410 zum Ermitteln der DTL-Verstärkung basierend auf dem durch den Schaltkreis zur Unterdrückung der Abstufungskompensation 1409 festgelegten Kompensationsfaktor, einen Abstufungskompensationsschaltkreis 1411 zum Abstufungskompensieren der Ausgabe des A/D-Wandlers 1404 mittels des zugeführten Abstufungskompensationsfaktors, einen Signalverarbeitungsschaltkreis 1412 zur Signalverarbeitung des von dem Abstufungskompensationsschaltkreis 1411 eingegebenen abstufungskompensierten Bildsignals und einen D/A-Wandler 1413 zum D/A-Wandeln des von dem Signalverarbeitungsschaltkreis 1412 ausgegebenen Bildsignals kann die bildgebende Vorrichtung der vorliegenden Erfindung Kompensationsverstärkungsniveaus entsprechend dem Kompensationsfaktor erzeugen. Es ist deshalb nicht nötig, extra ROM zum Speichern vieler Abstufungskompensationskennlinien bereitzustellen, und das Schaltkreisausmaß kann stark reduziert werden.
  • Außerdem kann, da Abstufungskompensationskennlinien für normale und gegenbelichtete Gegenstände durch Verändern des Kompensationsfaktors erzeugt werden können, ein Ausgangsbild mit reicher Abstufung über den gesamten Helligkeitsbereich mit gutem Farbabgleich unter Verwendung von Gegenständen im Bereich von gegenbelichtet bis normal beleuchtete Gegenstände ohne Abstufungsverlust erreicht werden.
  • Ferner ist Abstufungskompensation ohne auffällige Störung möglich, da Abstufungskompensation durch ein AGC-Steuersignal reguliert wird und die Teilverstärkung in Bereichen geringer Helligkeit entsprechend dem Kompensationsfaktor gesteuert wird.
  • Darüber hinaus ist es möglich, wenn das Eingangssignalniveau hoch ist, sogar Bereiche hoher Helligkeit, in denen Abstufung normalerweise mit der üblichen Auto-Knie-Steuermethode verloren geht, durch Anwenden von Abstufungskompensation klar wiederzugeben, wobei das Eingangssignal im Wesentlichen ohne Veränderung ausgegeben wird.
  • Überdies kann die bildgebende Vorrichtung der Erfindung Abstufungskompensation ausführen, wobei durch geeignete Veränderung der Abstufungskompensationskennlinie auf einem Pixeleinheit-Niveau basierend auf dem durchschnittlichen Helligkeitswert Ya zur Abstufungskompensation Kontrast er halten wird und reiche Abstufung in dem Ausgangssignal sogar erreicht wird, wenn der Anstieg der Kompensationsverstärkung gering ist.
  • Es ist zu beachten, dass, während ein Helligkeitssignal Y und RGB-Signale beispielhaft für die Eingangsbildsignale in den vorangegangenen Ausführungsbeispielen verwendet wurden, dieselben Effekte anstelle des Helligkeitssignals Y und der RGB-Singale mittels eines Helligkeitssignals und Farbunterschiedsignals eines zusammengesetzten Signals oder eines Signals, das ein Chrominanzsignal mit dem Helligkeitssignal mischt, erreicht werden können.
  • Es ist ferner zu beachten, dass das Abstufungskompensationsmittel der obigen Ausführungsbeispiele einen Kompensationsverstärkungsfaktor mit jedem der Eingangsbildsignale multipliziert, um Abstufungskompensation zu bewirken. Jedoch kann derselbe Effekt erreicht werden, indem der Kompensationswert (Y' – Y) anstelle des Kompensationsverstärkungsfaktors (Y'/Y) verwendet wird und dieser Kompensationswert zu den Eingangsbildsignalen addiert wird.
  • Es ist ferner zu beachten, dass, während in den obigen Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, dass das analoge Eingangsbildsignal in ein 8-Bitdigitales Signal umgewandelt wird, die Erfindung nicht auf diese Quantisierungsrate beschränkt sein soll und andere Quantisierungsraten verwendet werden können, sofern die durch den Kompensationsverstärkungserzeuger und andere Komponenten verarbeitete Bitrate mit der Quantisierungsrate übereinstimmt.
  • Es ist ferner zu beachten, dass die Schaltkreise zur Extraktion der Eigenschaftsquantität der obigen Aufrührungsbeispiele beschrieben wurden, dass sie Pixelzahlen für drei Helligkeitsniveaus ausgeben. Die Schwellenwerte, die diese Helligkeitsniveaus abgrenzen, sollen jedoch nicht auf jene oben beschriebenen begrenzt sein. Andere Schwellenwerte können ausdrücklich verwendet werden, und die Anzahl der Helligkeitsniveaus soll auch nicht auf drei beschränkt sein.
  • Es ist ferner zu beachten, dass die obigen Ausführungsbeispiele mit dem Schaltkreis zur Extraktion der Eigenschaftsquantität beschrieben wurden, der die Pixel in einem effektiven Bildbereich zählt, der 240 Abtastlinien hoch mal 320 Pixel auf horizontaler Abtastlinie misst. Die Anzahl gezählter Pixel soll jedoch nicht so beschränkt sein, und die Anzahl ein Pixel repräsentierender Signalbits kann eine beliebige Anzahl von Bits sein, wobei die Eigenschaften des Eingangsbildes bekannt sein können.
  • Es ist außerdem zu beachten, dass die obigen Ausführungsbeispiele mit dem Schaltkreis zur Festlegung des Kompensationsfaktors beschrieben wurden, der das Eingangsbild unter Verwendung eines Helligkeitsbistrogramms als die Eigenschaftsquantität berechnet, aber die Erfindung soll nicht so beschränkt sein, und andere Eigenschaftsquantitäten können anstelle des Helligkeitshistogramms verwendet werden. Zum Beispiel können Histogramme der kombinierten RGB-Signale oder eines beliebigen der RGB-Signale verwendet werden, oder der effektive Bildbereich der Bilddaten kann in Blöcke segmentiert werden und das Helligkeitssignal, RGB-Signale oder Maximum-, Durchschnitt- oder Minimum-Farbdifferenzsignale jedes Blocks können für die entsprechende Eigenschaftsquantität verwendet werden. Die Erfindung soll nicht auf diese Eigenschaftsquantitäten beschränkt sein, und jede Eigenschaftsquantität, durch die das Bild in identifizierbare Klassen segmentiert werden kann, kann verwendet werden.
  • Der Schaltkreis zur Festlegung des Kompensationsfaktors der Erfindung soll ebenfalls nicht auf einen einzigen Typ oder ein einziges Verfahren beschränkt sein und kann mittels eines neuronalen Netzwerkes, Fuzzy-Verknüpfungssteuerung, Maskenabgleich (template matching) oder andere Verfahren, bei denen das Bild berechnet und die Abstufungskompensationskennlinien ermittelt werden können, erreicht werden.
  • So umfassend ein bildgebendes Element, ein AGC-Mittel, einen AGC-Steuerkreis zum Erzeugen eines die Verstärkung des AGC-Mittels steuernden Signals, einen Schaltkreis zur Extraktion der Eigenschaftsquantität zum Extrahieren der Eigenschaftsquantitäten des Bildsignals, ein Bildberechnungsmittel zum Berechnen der Gegenbelichtung und starken Normalbelichtung des Eingangsbildes, einen Schaltkreis zur Unterdrückung der Abstufungskompensation zum Festlegen des Abstufungskompensationsfaktors basierend auf der Ausgabe des AGC-Steuerkreises und der Ausgabe des Bildberechnungsmittels, ein DTL-Verstärkungssteuermittel zum Ermitteln der DTL-Verstärkung basierend auf dem durch den Schaltkreis zur Unterdrückung der Abstufungskompensation festgelegten Abstufungskompensationsfaktor, einen Abstufungskompensationsschaltkreis zum Anwenden von Abstufungskompensation entsprechend einem Abstufungskompensationsfaktor und einen Signalverarbeitungsschaltkreis zur Signalverarbeitung des durch den Abstufungskompensationsschaltkreis abstufungskompensierten Bildsignals kann die bildgebende Vorrichtung der Erfindung Kompensationsverstärkungsniveaus entsprechend dem Kompensationsfaktor erzeugen. Es ist daher nicht nötig, extra ROM zum Speichern vieler Abstufungskompensationskennlinien bereitzustellen, und das Schaltkreisausmaß kann stark reduziert werden.
  • Außerdem kann, da Abstufungskompensationskennlinien für normale und gegenbelichtete Gegenstände durch Verändern des Kompensationsfaktors erzeugt werden können, ein Ausgangsbild mit reicher Abstufung über den gesamten Bildbereich mit gutem Farbabgleich unter Verwendung von Gegenständen im Bereich von gegenbelichtet bis normal beleuchtete Gegenstände ohne Abstufungsverlust erreicht werden.
  • Außerdem ist Abstufungskompensation ohne auffällige Störung möglich, da Abstufungskompensation durch ein AGC-Steuersignal reguliert wird und die Teilverstärkung in Bereichen geringer Helligkeit entsprechend dem Kompensationsfaktor gesteuert wird.
  • Darüber hinaus ist es möglich, wenn das Eingangssignalniveau hoch ist, sogar Bereiche hoher Helligkeit, in denen Abstufung normalerweise mit dem üblichen Auto-Knie-Steuerverfahren verloren geht, durch Anwenden von Abstufungskompensation klar wiederzugeben, wobei das Eingangssignal im Wesentlichen ohne Veränderung ausgegeben wird.
  • Zudem kann die bildgebende Vorrichtung der Erfindung Abstufungskompensation ausführen, wobei durch geeignetes Variieren der Abstufungskompensationskennlinie auf einem Pixeleinheit-Niveau basierend auf dem durchschnittlichen Helligkeitswert Ya zur Abstufungskompensation Kontrast erhalten wird und reiche Abstufung in dem Ausgangssignal sogar erreicht wird, wenn der Anstieg der Kompensationsverstärkung gering ist.
  • Ausführungsbeispiel 5
  • 16 ist ein Blockdiagramm einer bildgebenden Vorrichtung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • Wie in 16 gezeigt, umfasst die bildgebende Vorrichtung des fünften Ausführungsbeispiels ein bildgebendes Element 1601, einen Verarbeitungsschaltkreis 1602, der zum Beispiel einen Gamma-Korrekturschaltkreis und Weißabgleich-Schaltkreis umfasst, einen A/D-Wandler 1603 zum A/D-Wandeln des von dem Verarbeitungsschaltkreis 1602 ausgegebenen Bildsignals, einen Schaltkreis zur Extraktion der Eigenschaftsquantität 1604 zum Extrahieren der Eigenschaftsquantitäten des Bildsignals, ein Bildberechnungsmittel 1605 zum Berechnen der Gegenbelichtung und starken Normalbelichtung des Eingangsbildes, ein Störungsreduktionssteuermittel 1606 zum Steuern der Störungsunterdrückungskennlinie basierend auf dem Bildberechnungsergebnis, einen Abstufungskompensationsschaltkreis 1607 zum Abstufungskompensieren der Ausgabe des A/D-Wandlers 1603 mittels des Abstufungskompensationsfaktors, einen Signalverarbeitungsschaltkreis 1608 zur Anwendung zum Beispiel einer Störungsreduktionssignalverarbeitung auf das von dem Abstufungskompensationsschaltkreis 1607 eingegebene abstufungskompensierte Bildsignal und einen D/A-Wandler 1609 zum D/A-Wandeln des von dem Signalverarbeitungsschaltkreis 1608 ausgegebenen Bildsignals.
  • Die so umfasste bildgebende Vorrichtung des fünften Ausführungsbeispieles funktioniert folgendermaßen.
  • Erneut bezugnehmend auf 16, funktionieren das bildgebende Element 1601, Verarbeitungsschaltkreis 1602, A/D-Wandler 1603, Schaltkreis zur Extraktion der Eigenschaftsquantität 1604, Bildberechnungsmittel 1605 und Abstufungskompensationsschaltkreis 1607 identisch wie das entsprechende bildgebende Element 1101, Verarbeitungsschaltkreis 1102, A/D-Wandler 1103, Schaltkreis zur Extraktion der Eigenschaftsquantität 1104, Bildberechnungsmittel 1105 und Abstufungskompensationsschaltkreis 1107 des dritten Ausführungsbeispiels oben. Insbesondere berechnet das Bildberechnungsmittel 1605 das durch das bildgebende Element 1601 eingefangene Bild hinsichtlich Gegenbelichtung und starker Normalbelichtung, um einen Kompensationsfaktor auszugeben, und der Abstufungskompensationsschaltkreis 1607 wendet dann basierend auf diesem Kompensationsfaktor Abstufungskompensation an.
  • Wenn der durch das Bildberechnungsmittel 1605 ausgegebene Kompensationsfaktor gering ist, gibt das Störungsreduktionssteuermittel 1606 ein Störungsunterdrückungskennliniensignal aus, so dass die Störungsunterdrückungskennlinie des Signalverarbeitungsschaltkreises 1608 erhöht wird. Der Signalverarbeitungsschaltkreis 1608 wendet dann eine Störungsreduktionssignalverarbeitung entsprechend dieser Unterdrückungskennlinie an.
  • Indem Abstufungskompensation so mit Störungsreduktion verbunden wird, kann Abstufungskompensation, in der Störung unauffällig ist, erreicht werden.
  • Der D/A-Wandler 1609 wandelt dann die Ausgabe des Signalverarbeitungsschaltkreises 1608 in eine analoge Bildsignalausgabe um.
  • 17 ist ein Blockdiagramm des in 16 gezeigten Signalverarbeitungsschaltkreises 1608 und Störungsreduktionssteuerkreises 1606 gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung. In 17 gezeigt sind ein Verzögerungsmittel 1701, ein nichtlinearer Prozessor 1702, ein nichtlinearer Kennlinienwähler (Störungsreduktions-Controller IN DEN FIGUREN) 1703, Subtrahierer 1704 und 1705, ein Bildsignaleingabeanschluss 1706, ein Bildsignalausgabeanschluss 1707 und ein Eingabeanschluss für den Abstufungskompensationsfaktor 1708, der mit dem Bildberechnungsmittel 1605 verbunden ist.
  • Das Verzögerungsmittel 1701 verzögert das Bildsignal Y1 ((a) in 18c), das von dem Bildsignaleingabeanschluss 1706 eingegeben wurde, eine Zeile und gibt das verzögerte Signal Y2 ((b) in 18c) aus. Der Subtrahierer 1704 erhält und gibt aus das Differenzsignal x((c) in 18c) des gegenwärtigen Bildsignals Y1 und des Bildsignal Y2, das von der vorherigen Zeile verzögert wurde.
  • Der nichtlineare Kennlinienwähler (Störungsreduktions-Controller) 1703 legt die Eingangs-/Ausgangs-Kennlinie des nichtlinearen Prozessors 1702 entsprechend dem Abstufungskompensationsfaktor, der von dem Eingabeanschluss für den Abstufungskompensationsfaktor 1708 eingegeben wurde, fest. Basierend auf der durch den Störungsreduktions-Controller 1703 festgelegten Eingangs-/Ausgangs-Kennlinie verarbeitet der nichtlineare Prozessor 1702 das Differenzsignal x von dem Subtrahierer 1704 und gibt Signal y ((d) in 18c) aus. Der Subtrahierer 1705 erhält und gibt aus die Differenz Y3 ((e) in 18c) zwischen Signal y und dem Bildsignal Y1 von dem Bildsignaleingabeanschluss 1706.
  • 18a ist ein Eingangs-/Ausgangs-Kennlinien-Graph des nichtlinearen Prozessors 1702 in dem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Eingangssignal x in den nichtlinearen Prozessor 1702 ist auf der horizontalen Achse abgetragen, und das Ausgangssignal y des nichtlinearen Prozessors 1702 ist auf der vertikalen Achse in 18a abgetragen. Wie in 18a gezeigt, ist die Eingangs-/Ausgangs-Kennlinie des nichtlinearen Prozessors 1702 durch Gleichung 7 definiert. Wenn x < –θ, y = –θ wenn –θ ≤ x ≤ θ, y = x wenn x ≥ θ, y = θ (7)
  • Die Kennlinie von Gleichung 7 wird durch den Störungsreduktions-Controller 1703 festgelegt. Der Störungsreduktions-Controller 1703 ermittelt den Wert von θ mittels Gleichung 8 basierend auf dem Wert des Abstufungskompensationsfaktors. Wenn Kompensationsfaktor ϕ < θ, B = θ1 wenn Kompensationsfaktor ϕ ≥ 0, θ = θ2 (8)wobei θ2 < θ1.
  • Mit anderen Worten, wenn der Abstufungskompensationsfaktor ein negativer Wert ist, wird die Störungsreduktionskennlinie erhöht, und wenn der Abstufungskompensationsfaktor ein positiver Wert ist, wird die Störungsreduktionskennlinie zurückgenommen, wie in 18a gezeigt.
  • Zusätzlich zum Variieren der Störungsreduktionskennlinie mittels des Abstufungskompensationsfaktors ϕ, wie in 18a gezeigt, ist es auch möglich, die Störungsreduktionskennlinie durch Verändern des Anstiegs entsprechend einem alternativen Verfahren zu variieren, wie in 18b gezeigt.
  • Wie oben beschrieben, variiert die Eingangs-/Ausgangs-Kennlinie des nichtlinearen Prozessors 1702 gemäß Gleichung 8, wie in 18a gezeigt, gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel. Als ein Ergebnis wird die Störungsreduktionskennlinie erhöht und Abstufungskompensation, in der Störung nicht auffällig ist, kann in Bildern angewendet werden, für die der Abstufungskompensationsfaktor negativ ist und die Verstärkung des Abstufungskompensationsschaltkreises 1607 hoch ist.
  • Außerdem kann, während das Verzögerungsmittel 1701 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ein das Eingangssignal Y1 eine Zeile verzögernder Laufzeitspeicher (line memory) ist, das Verzögerungsmittel 1701 alternativ einen das Bildsignal Y1 einen Takt oder länger verzögernden Flip-Flop oder einen das Eingangssignal ein Feld oder mehrere verzögernden Feldspeicher (field memory) umfassen.
  • Ferner ist der Signalverarbeitungsschaltkreis 1608 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ein vorwärtsgeregelter Störungsreduktionsschaltkreis, in dem ein Verzögerungsmittel 1701 das Eingangssignal Y1 verzögert, aber das kann auch erreicht werden mit einem rückgekoppelten Störungsreduktionsschaltkreis, in dem das Verzögerungsmittel 1701 das Ausgangssignal Y3 verzögert. 19 ist ein Blockdiagramm eines Störungsreduktionssteuermittels 1606 und Signalverarbeitungsschaltkreises 1608, der einen rückgekoppelten Störungsreduktionsschaltkreis umfasst, der die Teilelemente (gezeigt in 17) des Signalverarbeitungsschaltkreises 1608 des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels verwendet. Der in 19 gezeigte Aufbau kann jedoch sogar mittels eines Ver zögerungsmittels, das mit derselben Verzögerungszeit arbeitet, einen größeren Störungsreduktionseffekt erzielen, als die obige vorwärtsgeregelte Anordnung.
  • Noch wirksamere Störungsreduktion kann auch erreicht werden durch Schalten der Störungsreduktionsschaltkreise des vorliegenden Ausführungsbeispiels in Serie. 20 ist ein Blockdiagramm eines Störungsreduktionssteuermittels 1606 und Signalverarbeitungsschaltkreises 1608, das den in 19 gezeigten Störungsreduktionsschaltkreis und den in 17 gezeigten Störungsreduktionsschaltkreis in Reihe geschaltet umfasst.
  • Bezugnehmend auf 20 bilden der Laufzeitspeicher 2241, vertikale nichtlineare Prozessor 2242, vertikale Störungsreduktionssteuermittel 2243 und Subtrahierer 2247 und 2248 einen Schaltkreis, der die vertikale Störungskomponente aus dem Bild entfernt mittels eines Laufzeitspeichers 2241, der das Signal eine Zeile für das Verzögerungsmittel 2101 des in 19 gezeigten Signalverarbeitungsschaltkreises verzögert.
  • Außerdem bilden der Flip-Flop 2244, horizontale nichtlineare Prozessor 2245, horizontale Störungsreduktionssteuermittel 2246 und Subtrahierer 2249 und 2250 einen Schaltkreis, der die horizontale Störungskomponente aus dem Bild entfernt mittels eines Flip-Flop 2244, der das Signal eine Taktperiode für das Verzögerungsmittel 1701 des in 17 gezeigten Signalverarbeitungsschaltkreises verzögert.
  • Darüber hinaus umfasst der Signalverarbeitungsschaltkreis 1608 dieses Ausführungsbeispiels einen Störungsreduktionsschaltkreis, der das Differenzsignal zwischen dem Eingangssignal Y1 und dem Ausgangssignal Y2 des Verzögerungsmittels 1701 verwendet. Alternativ kann er als ein Störungsreduktionsschaltkreis umfasst sein, der das Band-geteilte Differenzsignal von Y2 und Y1 verwendet. 21 ist ein Blockdiagramm dieser Art von Signalverarbeitungsschaltkreis 1608 und Störungsreduktionssteuermittel 1606.
  • Wie in 21 gezeigt, umfasst dieser Aufbau ein Verzögerungsmittel 2321, Band-Teiler 2322, ersten nichtlinearen Prozessor 2323, zweiten nichtlinearen Prozessor 2324, erstes Störungsreduktionssteuermittel 2325, zweites Stö rungsreduktionssteuermittel 2326, einen Addierer 2327, Subtrahierer 2328 und 2329, einen Bildsignal-Eingabeanschluss 2330, Bildsignal-Ausgabeanschluss 2331 und Eingabeanschluss für den Abstufungskompensationsfaktor 2332.
  • Das Verzögerungsmittel 2321 verzögert das Eingangsbildsignal Y1 eine Zeile und gibt das verzögerte Signal Y2 aus. Der Subtrahierer 2328 subtrahiert das verzögerte Signal Y2 von dem Bildsignal Y1 und gibt das Differenzsignal x aus. Der Band-Teiler 2322 teilt dann das Differenzsignal x in Niederfrequenz-Komponente x1 und Hochfrequenz-Komponente x2. Der erste nichtlineare Prozessor 2323 und der zweite nichtlineare Prozessor 2324 wenden verschiedene Signalverarbeitungsoperationen (Eingangs-/Ausgangs-Kennlinien mit verschiedenen θ-Werten in 18) auf die entsprechenden Nieder- und Hochfrequenz-Komponenten x1 und x2 an und geben y1 und y2 aus.
  • Das erste Störungsreduktionssteuermittel 2325 ermittelt den Wert θ in der Eingangs-/Ausgangs-Kennlinie des ersten nichtlinearen Prozessors 2323 entsprechend dem Wert des Abstufungskompensationsfaktors. Das zweite Störungsreduktionssteuermittel 2326 ermittelt ebenfalls den Wert θ in der Eingangs-/Ausgangs-Kennlinie des zweiten nichtlinearen Prozessors 2324 entsprechend dem Niveau des Eingangssignals Y1. Der Addierer 2327 addiert dann die y1- und y2-Ausgangssignale des ersten und zweiten nichtlinearen Prozessors 2323 und 2324 und gibt Signal y aus. Der Subtrahierer 2329 subtrahiert dann Signal y von dem Eingangssignal Y1 und gibt Signal Y3 aus.
  • Dieser Vorgang erreicht so einen unterschiedlichen Störungsreduktionseffekt in den Hoch- und Niederfrequenz-Komponenten des Differenzsignals x. Zum Beispiel kann, wenn der Wert von θ in der Eingangs-/Ausgangs-Kennlinie des zweiten nichtlinearen Prozessors 2324 größer ist, als der Wert von θ in der Eingangs-/Ausgangs-Kennlinie des ersten nichtlinearen Prozessors 2323, ein stärkerer Störungsreduktionseffekt in der Hochfrequenzkomponente des Differenzsignals erreicht werden, als in der Niederfrequenzkomponente.
  • Es ist ebenfalls zu beachten, dass der Signalverarbeitungsschaltkreis 1608 und Störungsreduktionssteuermittel 1606 dieses Aufbaus als rückgekoppelter Störungsreduktionsschaltkreis mittels Band-Teilung, wie in 22 gezeigt, aufgebaut sein können. Es ist auch zu beachten, dass der in 22 gezeigte Aufbau sogar unter Verwendung eines Verzögerungsmittels, das bei derselben Verzögerungszeit arbeitet, einen größeren Störungsreduktionseffekt erreichen kann, als die oben beschriebene vorwärtsgeregelte Anordnung.
  • Die Erfindung wurde so beschrieben, dass offensichtlich ist, dass dieselbe auf viele Weisen variiert werden kann. Solche Variationen sind nicht als eine Abweichung vom Erfindungsbereich zu betrachten, und all solche Modifikationen, die für einen Fachmann offensichtlich wären, sind beabsichtigt in dem Bereich der folgenden Ansprüche beinhaltet zu sein.

Claims (1)

  1. Bildgebende Vorrichtung umfassend: eine bildgebende Komponente (1001) zum Ausgeben eines Bildsignals, ein AGC-Mittel (1003) zum Steuern der Verstärkung des von der bildgebenden Komponente ausgegebenen Bildsignals, wobei das AGC-Mittel einen Durchschnittswert eines Vollbildes und einen Durchschnittswert eines Bildmittelpunkts zum Erzeugen eines AGC-Steuersignals erhält, ein geeignetes Abstufungskompensationsmittel (1005) zum Anwenden einer Abstufungskompensation durch Variieren der Verstärkung jedes Helligkeitsniveaus der Bildsignalausgabe entsprechend dem AGC-Steuersignal des AGC-Mittels, und ein Signalverarbeitungsmittel (1006) zum Ausführen einer Signalverarbeitungsoperation, die entsprechend der in dem geeigneten Abstufungskompensationsmittel verwendeten Verstärkung abweicht, wobei ein abstufungskompensiertes Bildsignal von dem Signalverarbeitungsmittel ausgebeben wird.
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