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Digitale Photographievorrichtung mit einer Bildverarbeitungsvorrichtung

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Publication number
DE69736347T2
DE69736347T2 DE1997636347 DE69736347T DE69736347T2 DE 69736347 T2 DE69736347 T2 DE 69736347T2 DE 1997636347 DE1997636347 DE 1997636347 DE 69736347 T DE69736347 T DE 69736347T DE 69736347 T2 DE69736347 T2 DE 69736347T2
Authority
DE
Grant status
Grant
Patent type
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Expired - Lifetime
Application number
DE1997636347
Other languages
English (en)
Other versions
DE69736347D1 (de )
Inventor
Fabrizio Airoldi
Viviana D'alto
Massimo Mancuso
Rinaldo Poluzzi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
STMicroelectronics SRL
Original Assignee
STMicroelectronics SRL
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Filing date
Publication date
Grant date

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/40Picture signal circuits
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N2101/00Still video cameras

Description

  • [0001]
    Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Digitalphotographievorrichtungen und insbesondere auf eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des ersten Anspruches.
  • [0002]
    Bei einer Digitalphotographievorrichtung, und insbesondere einer digitalen Standbildkamera (oder DSC), wird ein Bild einer tatsächlichen Szene durch eine Matrix von digitalen Werten dargestellt (ein digitales Bild). Das digitale Bild kann zu einem Computer übertragen, an ein Netzwerk gesendet, oder auf einem Fernsehbildschirm angezeigt werden, ohne das photographische Drucken auf einem physikalischen Träger und nachfolgende Digitalisierung zu erfordern. Digitale Bilder, die zu dem Computer übertragen werden, können mit der Verwendung geeigneter Programme verarbeitet werden und direkt durch einen Benutzer gedruckt werden; dies eliminiert die Kosten von Filmen und des Entwickelns und reduziert die Zeit, die erforderlich ist, um die Photographien zu erzeugen.
  • [0003]
    Digitale Bilder werden typischerweise einem Komprimierungsprozess unterzogen, um die Anzahl von Bildern zu erhöhen, die gleichzeitig in einem internen Speicher der Kamera gespeichert werden können. In Kameras, die einen proprietären Komprimierungsalgorithmus verwenden, wie z. B. denjenigen, der durch Kodak entwickelt wurde, werden die digitalen Bilder, die typischerweise teilweise durch einen Lichtsensor aufgenommen werden, sofort komprimiert und dann in dem internen Speicher gespeichert, um den Komprimierungsprozess zu optimieren. Ein Nachteil dieser Lösung ist, dass dieselbe immer einen Computer erfordert zum Dekomprimieren und möglicherweise Verarbeiten der digitalen Bilder und zum Austauschen der digitalen Bilder mit Benutzern, die andere Geräte verwenden.
  • [0004]
    Bei einer anderen bekannten Struktur, die einen Standardkomprimierungsalgorithmus verwendet, wie z. B. den JPEG-Algorithmus, werden die Teildaten, die durch den Lichtsensor aufgenommen werden, interpoliert, um ein tatsächliches digitales Bild zu erzeugen; die digitalen Bilder werden dann komprimiert und in dem internen Speicher gespeichert. Die komprimierten Bilder können direkt zu anderen Benutzer gesendet werden oder zu einem Computer übertragen werden, um dekomprimiert und angezeigt zu werden durch die meisten verfügbaren Bildverarbeitungsgeräte. Diese Lösung erfordert jedoch auch einen Computer, um in der Lage zu sein, die digitalen Bilder zu dekomprimieren und zu verarbeiten, und in der Lage zu sein, dieselben an andere Geräte zu senden.
  • [0005]
    Die WO-A-95/16323 offenbart eine Digitalphotographievorrichtung in der Form einer Sofortbildkamera.
  • [0006]
    Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die vorher erwähnten Nachteile zu vermeiden. Um diese Aufgabe zu erreichen, wird eine Digitalphotographievorrichtung, wie sie in dem ersten Anspruch beschrieben ist, vorgeschlagen.
  • [0007]
    Die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung verarbeitet die digitalen Bilder direkt intern und erfordert daher keinen externen Computer.
  • [0008]
    Diese Vorrichtung hat eine Architektur, die nicht von der Technik abhängt, die zum Komprimieren der digitalen Bilder verwendet wird, und ist für die Verwendung jedes proprietären oder Standard-Algorithmus geeignet.
  • [0009]
    Weitere Charakteristika und Vorteile der Digitalphotographievorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung werden offensichtlicher von der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels derselben, gegeben durch ein nicht begrenzendes Beispiel, mit Bezugnahme auf die angehängten Zeichnungen.
  • [0010]
    1 ist ein Basisblockdiagramm einer Digitalphotographievorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung,
  • [0011]
    2 zeigt die Struktur der Bildverarbeitungseinheit von 1 näher.
  • [0012]
    Mit besonderer Bezugnahme auf 1 zeigt diese eine Digitalphotographievorrichtung 100, die insbesondere aus einer digitalen Standbildkamera besteht; die vorliegende Erfindung ist jedoch auch geeignet für die Verwendung in unterschiedlichen Anwendungen, wie z. B. einer digitalen Videokamera, einem tragbaren Scanner und dergleichen. Die Digitalkamera 100 umfasst eine Digitalbildaufnahmeeinheit, die einen Satz von Linsen 110 umfasst, und eine Blende 115 zum Liefern eines Bilds einer tatsächlichen Szene an einen Lichtsensor 120. Wenn eine Photographie aufgenommen wird, wird die Blende 115 geöffnet und das Licht, das dem Bild entspricht, das aufzunehmen ist, wird durch die Linsen 110 für eine bestimmte Zeitperiode auf den Lichtsensor 120 fokussiert. Der Lichtsensor 120 umfasst typischerweise ein ladungsgekoppeltes Bauelement (oder CCD); ein CCD ist eine integrierte Schaltung, die eine Matrix aus lichtempfindlichen Zellen enthält, von denen jede ein elektrisches Signal erzeugt (beispielsweise eine Spannung), deren Intensität proportional ist zu der Belichtung der lichtempfindlichen Zelle. Das elektrische Signal, das durch jede lichtempfindliche Zelle erzeugt wird, wird durch einen geeigneten Analog/Digital-Wandler (A/D) in einen digitalen Wert umgewandelt, der ein Flächenelement des Bildes (ein Pixel) darstellt. Um ein Farbbild zu erhalten, wird das Licht in verschiedene Komponenten zerlegt, die typischerweise den Farben Rot, Blau und Grün (oder RGB) entsprechen. Entsprechend jedem Flächenelement des Bildes gibt es drei Zellen, die jeweils empfindlich sind gegenüber den Wellenlängen von rotem, blauem und grünem Licht, um Werte zu erhalten, die die relativen RGB-Komponenten für jedes Pixel anzeigen. Um die Anzahl von lichtempfindlichen Zellen zu reduzieren, erfasst der Lichtsensor 120 im Allgemeinen nicht alle RGB-Komponenten in jedem Pixel; beispielsweise werden in der Hälfte der Pixel nur die G-Komponenten erfasst, und in der andern Hälfte werden nur die R- und B-Komponenten erfasst. Das so erfasste digitale Bild weist Unschärfe auf, die eliminiert wird (wie es nachfolgend beschrieben wird) durch Interpolation der Teildaten, die durch den Lichtsensor 120 erfasst werden. Eine Einheit 125 steuert den Digitalbildaufnahmeprozess und sendet geeignete Steuersignale an die Linsen 110, die Blende 115 und den Lichtsensor 120.
  • [0013]
    Die Kamera 100 umfasst eine Komprimierungs-/Dekomprimierungseinheit 130, die ein komprimiertes digitales Bild erzeugen kann (beispielsweise durch Reduzieren der Menge zugeordneter Daten um einen Faktor von mehreren 10) und nachfolgend das komprimierte Bild dekomprimieren kann. Bei der Kamera 100 gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Komprimierungs-/Dekomprimierungseinheit 130 entweder einen proprietären Komprimierungsalgorithmus verwenden, wie z. B. denjenigen, der von Kodak entwickelt wurde, oder einen Standardkomprimierungsalgorithmus, wie z. B. den JPEG-Algorithmus. Die Komprimierungs-/Dekomprimierungseinheit 130 ist mit einem Speicher 135 verbunden, um die digitalen Bilder in komprimierter Form zu speichern. Typischerweise besteht der Speicher 135 aus einem dynamischen Speicher, der eine Kapazität von einigen Mbytes hat und mehrere zehn komprimierte digitale Bilder speichern kann; alternativ ist der Speicher ein Flash-EPROM, der die Daten auch in Abwesenheit einer Stromzufuhr speichert und zusätzliche externe Speicherkarten mit Kapazitäten von einigen zehn Megabyte können ebenfalls verwendet werden.
  • [0014]
    Eine Bildverarbeitungseinheit (oder IPU) 140 ist in der Kamera 100 gemäß der vorliegenden Erfindung vorgesehen und weist einen ersten Eingang (IN1) und einen zweiten Eingang (IN2) auf, die jeweils mit der Komprimierungs-/Dekomprimierungseinheit 130 und dem Lichtsensor 120 verbunden sind; ein erster Ausgang (OUT1) und ein zweiter Ausgang (OUT2) sind jeweils mit der Komprimierungs-/Dekomprimierungseinheit 130 und mit der Aufnahmesteuereinheit 125 verbunden. Der Lichtsensor 120 ist auch direkt mit der Komprimierungs-/Dekomprimierungseinheit 130 verbunden, so dass die IPU ausgeschlossen (umgangen) werden kann. Die IPU 140 weist vorzugsweise einen dritten Ausgang (OUT3) auf, der mit einer Schnittstelleneinheit 145 verbunden ist, für die Verbindung mit externen Geräten, wie z. B. einem Personalcomputer (PC) 150, einem Fernsehgerät 155 oder einem Modulator/Demodulator (Modem) 160 für die Verbindung mit einem Netzwerk, wie z. B. dem Internet. Die Schnittstelle 145 ist auch mit einem Sucher 165 verbunden, der vorzugsweise durch eine Flüssigkristallvorrichtung (oder LCD) gebildet ist. Der Sucher 165 wirkt als ein Bildsucher, wenn Photographien aufgenommen werden, um das Bild zu reproduzieren, das aufgenommen wird. Der Sucher 165 ermöglicht es vorzugsweise auch, dass die Photographien im Voraus angeschaut werden können; in diesem Fall kann ein Benutzer die besten Bilder auswählen und unmittelbar diejenigen löschen, die nicht erforderlich sind. Es sollte angemerkt werden, dass die Komprimierungs-/Dekomprimierungseinheit 130 und die IPU 140 (und möglicherweise auf die Schnittstelle 145) bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in integrierter Form auf einem einzigen Chip aus Halbleitermaterial hergestellt sind.
  • [0015]
    Eine zentrale Verarbeitungseinheit (oder CPU) 170 steuert die unterschiedlichen Operationen der verschiedenen Komponenten der digitalen Kamera 100 durch geeignete Pulse. Die CPU 170 ist mit einem Eingabegerät 175 verbunden, das beispielsweise aus einem Satz von Druckknöpfen besteht, um es dem Benutzer zu ermöglichen, die verschiedenen Funktionen der Digitalkamera 100 auszuwählen.
  • [0016]
    Mit Bezugnahme auf 2 (die bereits in 1 gezeigten Elemente sind mit den gleichen Bezugszeichen oder Symbolen bezeichnet), ist der Eingang IN2 mit der Einheit 205 ver bunden zum Verbessern der Ausgabe des Lichtsensors 120; die Einheit 205 modifiziert typischerweise das aufgenommene digitale Bild durch einen Interpolationsprozess, leitet die fehlenden RGB-Komponenten ab, um Unschärfe zu eliminieren, und erhöht die Anzahl von Pixeln, um die Auflösung durch bekannte und herkömmliche Techniken zu verbessern. Ein Ausgang TEMP1 der Interpolationseinheit 205 ist mit einem ersten Eingang einer Multiplexerschaltung 210 verbunden, deren zweiter Eingang direkt mit dem Eingang IN1 der IPU 140 verbunden ist; der Multiplexer 210 überträgt einen der beiden Eingänge zu einem Ausgang des Multiplexers 210 gemäß einem geeigneten Steuersignal CO-DECOD, das an den Auswahleingang des Multiplexers angelegt ist. Der Ausgang des Multiplexers 210 ist mit einer Segmentierungseinheit 220 verbunden, die das digitale Bild in mehrere Regionen unterteilt, und für jede Region verschiedene Parameter ableitet, wie z. B. den Hochfrequenzinhalt, die mittlere Helligkeit und dergleichen. Ein Einheit 225 zum automatischen Bestimmen des Fokus (Autofokus) und der Belichtung (Autobelichtung) ist mit dem Ausgang des Multiplexers 210 und mit einem Ausgang der Segmentierungseinheit 220 verbunden; die Werte, die durch die Segmentierungseinheit 220 bestimmt werden, werden auf geeignete Weise gewichtet auf der Basis der Charakteristika des Bildes, um die optimalen Fokus- und Belichtungsparameter zu bestimmen. „Fuzzy"-Logiktechniken, wie sie beispielsweise beschrieben sind in Shimizu u. a. „A New Algorithm for Exposure Control Based on Fussy Logic for Video Camera", IEEE Transactions on Consumer Electronics, Bd. 38, Nr. 3, S. 617–623, August 1992 und in Haruki u. a., „Video Camera System Using Fuzzy Logic", IEEE Transactions on Consumer Electronics, Bd. 38, Nr. 3, S. 624–634, August 1992, werden vorzugsweise für diesen Zweck verwendet. Ein Ausgang der Autofokus- und Autobelichtungseinheit 225 ist mit dem Ausgang OUT2 der IPU 140 verbunden, um diese Parameter an die Aufnahmesteuereinheit 125 zu liefern.
  • [0017]
    Ein Signalausgang durch den Multiplexer 210 wird auch an eine Berechnungseinheit 230 angelegt, die ein Histogramm der Frequenzverteilung des Bildes erzeugt. Eine automatische Belichtungskorrektureinheit 235 ist mit dem Ausgang des Multiplexers 210 und mit einem Ausgang der Berechnungseinheit 230 verbunden; das digitale Bild wird auf der Basis der Daten des Histogramms modifiziert, das durch die Berechnungseinheit 230 erzeugt wird, um Belichtungsprobleme zu korrigieren, wie z. B. Hintergrundbeleuchtung oder übermäßige Beleuchtung von vorne. Eine Weißabgleicheinheit 240 ist mit einem Ausgang der Belichtungskorrektureinheit 235 und mit dem Ausgang der Berechnungseinheit 230 verbunden; das digitale Bild ist ferner modifiziert, um die Farbverschiebung des Lichts nach Rot (rötlich) oder nach Blau (bläulich) zu korrigieren, abhängig von der Farbtemperatur der Lichtquelle. Wie bei dem oben beschriebenen Fall werden „Fuzzy"-Logiktechniken ebenfalls vorzugsweise in diesen Einheiten verwendet. Es sollte jedoch angemerkt werden, dass die vorliegende Erfindung auch mit anderen oder weiteren Einheiten implementiert werden kann zum Steuern des Digitalbildaufnahmeprozesses.
  • [0018]
    Die IPU 140 enthält auch eine Rauschpegelschätzungseinheit 245, die mit dem Ausgang der Belichtungskorrektureinheit 235 und mit einem Ausgang der Weißabgleicheinheit 240 verbunden ist; die Einheit 245 erzeugt eine Schätzung des Rauschens abhängig von der Helligkeit des digitalen Bildes. Eine Rauschreduktionseinheit 250 ist mit dem Ausgang der Weißabgleicheinheit 140 und mit einem Ausgang der Schätzungseinheit 245 verbunden; das digitale Bild wird modifiziert auf der Basis der Schätzung, die durch die Einheit 245 durchgeführt wird, um die Effekte des Rauschens, das durch den Lichtsensor eingeführt wird, dynamisch zu reduzieren, abhängig von dem Rauschpegel und den räumlichen Charakteristika des Bildes, wie es beispielsweise beschrieben ist in Nakajima u. a. „A new Noise Reduction System for Video Camera", IEEE Transactions on Consumer Electronics, Bd. 37, Nr. 3, S. 213–219, August 1991 und in G. De Haan u. a. „Memory Integrated Noise Reduction IC for Television", IEEE Transactions on Consumer Electronics, Bd. 42, Nr. 2, S. 175–181, Mai 1996. Es sollte angemerkt werden, dass in diesem Fall die Korrektur, die ausgeführt wird, von der Größe der Belichtungskorrektur abhängt, die durch die Einheit 235 bewirkt wird, da das Rauschen, das durch den Lichtsensor eingeführt wird, von der Helligkeit des Bildes abhängt.
  • [0019]
    Die Einheit 250 ist in Kaskade geschaltet mit einer Farbtonkorrektureinheit 255; die Einheit 255 korrigiert Änderungen (abhängig von dem Helligkeitstyp) von einer oder mehreren Farbkategorien, ohne die anderen Farben des Bildes zu ändern; insbesondere verbessert dies die Qualität der Darstellung des Hautfarbtons in einem Porträt, oder des Himmels und des Grases in einer Landschaft, wie es beispielsweise beschrieben ist in E. -J. Lee u. a., „Color Enhancement of TV Picture Using RGB Sensor", IEEE Transactions on consumer Electronics, Bd. 42, Nr. 2, S. 182–191, Mai 1996. Verschiedene Spezialeffekte, wie z. B. ein Nebeleffekt, ein „Fumé"-Effekt und dergleichen werden durch eine Einheit 260, die mit einem Ausgang der Farbtonkorrektureinheit 255 verbunden ist, auf das digitale Bild aufgebracht. Es sollte jedoch angemerkt werden, dass die vorliegende Erfindung auch mit anderen oder weiteren Einheiten zum Verbessern der Qualität des digitalen Bildes implementiert werden kann.
  • [0020]
    Das digitale Bild, das so durch die Einheiten 230 bis 260 verarbeitet wurde, wird an einem Ausgang TEMP2 der Spezialeffekteinheit 260 geliefert. Der Ausgang TEMP2 der Einheit 260 und der Ausgang TEMP1 Der Interpolationseinheit 205 sind jeweils verbunden mit einem ersten und einem zweiten Eingang einer Multiplexerschaltung 265, die einen der beiden Eingänge zu einem Ausgang einer Multiplexerschaltung 265 überträgt, die mit dem Ausgang OUT1 der IPU 140 verbunden ist, gemäß dem Steuersignal CO-DECOD, das an einen Auswahleingang des Multiplexers angelegt ist.
  • [0021]
    Das Signal an dem Eingang IN1 der IPU 140 und das Steuersignal CO-DECOD werden auch an eine UND-Logikeinheit 270 angelegt, ein Ausgang derselben ist mit einer Einheit 275 zum Korrigieren von Änderungen (wie z. B. eine Mosaikeffekts) verbunden, die durch das Diskrete-Kosinustransformations- (oder DCD-) Codierungsverfahren eingeführt werden, das bei dem JPEG-Komprimierungsalgorithmus verwendet wird. Es sollte angemerkt werden, dass die UND-Einheit 270 vorzugsweise verwendet wird, um jede Fehlfunktion der Einheit 275 aufgrund eines nichtkohärenten Eingangssignals zu vermeiden. Ein Beispiel des Aufbaus der Einheit 275 ist beschrieben in T. Jarske u. a. „Post-Filtering Methods for Reducing Blocking Effects from Coded Images", IEEE Transactions on Consumer Electronics, Bd. 40, Nr. 3, S. 521–526, August 1994.
  • [0022]
    Die IPU 140 umfasst eine weitere Multiplexerschaltung 280 mit einem ersten und einem zweiten Eingang, die jeweils mit dem Ausgang TEMP2 der Spezialeffekteinheit 260 und mit einem Ausgang der Einheit 275 verbunden sind, und einem Auswahleingang, an das das Steuersignal CO-DECOD angelegt wird. Ein Ausgang des Multiplexers 280 ist mit einer Filtereinheit 285 verbunden, deren Ausgang direkt mit dem Ausgang AUS3 der IPU 140 verbunden ist. Die Einheit 285 filtert das verarbeitet digitale Bild gemäß dem ausgewählten externen Gerät. Falls das externe Gerät beispielsweise ein PC ist, der typischerweise mit einem Drucker verbunden ist zum Reproduzieren der Photographien, erhöht die Filtereinheit 285 die Auflösung des digitalen Bildes durch einen Interpolationsprozess; dieser Prozess wird vorteilhafterweise auch verwendet, um weitere Verarbeitung an das digitale Bild anzulegen, wie z. B. einen digitalen Zoom, eine Änderung bei dem Verhältnis seiner Abmessungen (beispielsweise von 4:3 zu 16:9) und dergleichen. Falls das externe Gerät das Fernsehgerät ist, wird das digitale Bild alternativ gefiltert, um den Verlust der Schärfe in den Bildern mit stark gesättigten Farben zu kompensieren, aufgrund einer γ-Korrekturfunktion die typischerweise an das digitale Bild angelegt wird; die Einheit 285 wird auch verwendet zum Filtern des digitalen Bildes, damit dasselbe einen Sucher gesendet wird (165 in 1), beispielsweise durch Anlegen einer Steuerung des dynamischen Bereichs des Bildes. Eine Steuereinheit (in der Zeichnung nicht gezeigt) steuert die verschiedenen Funktionen der IPU 140 und die Kommunikation mit der CPU (170) in 1.
  • [0023]
    Um den Betrieb der Kamera zu beschreiben, wird angenommen, dass eine Photographie aufgenommen wird. Falls die Komprimierungs-/Dekomprimierungseinheit 130 einen Standardalgorithmus (JPEG) verwendet, nimmt das Steuersignal CO-DECOD einen ersten Wert an (beispielsweise 00). In dieser Situation überträgt der Multiplexer 210 als Ausgangssignal das Signal, das an den Ausgang TEMP1 angelegt ist, und das aus dem digitalen Bild besteht, das durch den Lichtsensor 120 aufgenommen wird, und durch die Einheit 205 geeignet interpoliert wird. Dieses digitale Bild wird durch die Einheiten 225260 verarbeitet, gemäß den Funktionen, die durch den Benutzer über die Eingabeeinheit (175 in 1) ausgewählt werden. Das digitale Bild, das so verarbeitet wird, wird an den Ausgang TEMP2 geliefert und wird durch den Multiplexer 265 an den Ausgang OUT1 übertragen; das verarbeitete digitale Bild wird dann durch die Einheit 130 komprimiert und in dem Speicher (135 in 1) der Kamera gespeichert.
  • [0024]
    Falls die Komprimierungs-/Dekomprimierungseinheit 130 einen proprietären Algorithmus (KODAK) verwendet, nimmt das Steuersignal CO-DECOD einen zweiten Wert an (beispielsweise 01). In dieser Situation wird das Signal, das an den Ausgang TEMP1 angelegt ist, auf gleicher Weise verarbeitet wie in dem vorgehenden Fall. Der Multiplexer 265 überträgt das Signal an dem Ausgang TEMP1 zu dem Ausgang OUT1, das aus dem digitalen Bild besteht, das durch den Lichtsensor 120 aufgenommen wird, oder durch die Einheit 205 interpoliert wird, und dieses Bild wird komprimiert und gespeichert. Verarbeitungsparameter, die durch die IPU 140 während der vorhergehenden Stufe berechnet werden, werden ebenfalls an die Komprimierungs-/Dekomprimierungseinheit 130 geliefert und werden in einer geeigneten Struktur gespeichert, die dem komprimierten digitalen Bild zugeordnet ist; insbesondere werden diese Parameter in einer getrennten Datei oder einem Anfangsabschnitt einer Datei gespeichert, die das komprimierte digitale Bild enthält, wie es beispielsweise in dem „FlashPix"-Format vorgesehen ist.
  • [0025]
    In beiden der oben beschriebenen Betriebszustände der IPU 140 wird das verarbeitete digitale Bild, das an den Ausgang TEMP2 angelegt wird, vorzugsweise durch den Multiplexer 280 (durch die Einheit 285) zu dem Ausgang OUT3 übertragen, und dann durch die Schnittstelleneinheit 145 zu dem Sucher (165 in 1); es sollte angemerkt werden, dass, falls ein proprietärer Algorithmus verwendet wird, die Architektur der vorliegenden Erfindung es ermöglicht, dass das verarbeitete digitale Bild, das dem Endprodukt entspricht, einem Benutzer auch in dieser Situation geliefert wird.
  • [0026]
    Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann die IPU 140 zwei weitere Betriebszustände annehmen, um die dekomprimierten digitalen Bilder zu einem externen Gerät zu übertragen. Falls ein Standardkomprimierungsalgorithmus verwendet wird, nimmt das Steuersignal CO-DECUD einen dritten Wert an (beispielsweise 10). In dieser Situation wird das Signal, das an den Eingang IN1 angelegt ist, und das aus dem verarbeiteten digitalen Bild besteht (gelesen von dem Speicher (135 in 1) und dekomprimiert durch die Einheit 130), durch die UND-Einheit 270 an die Korrektureinheit 275 übertragen. Das verarbeitete digitale Bild wird durch die Einheit 275 manipuliert und wird an einen Eingang des Multiplexers 280 angelegt, der dasselbe an seinen Ausgang und dann an den Ausgang OUT3 der IPU 140 überträgt, durch die Filtereinheit 285; schließlich wird das Signal an dem Ausgang OUT3 zu der Schnittstelleneinheit 145 übertragen, um das ausgewählte externe Gerät zu erreichen.
  • [0027]
    Falls ein proprietärer komprimierter Algorithmus verwendet wird, nimmt das Steuersignal CU-CEDUC einen vierten Wert an (beispielsweise 11). In dieser Situation überträgt der Multiplexer 210 als einen Ausgang das Signal, das an den Eingang IN1 angelegt ist, und das aus dem digitalen Bild besteht, das aufgenommen wurde (gelesen von dem Speicher (135 in 1) und dekomprimiert durch die Einheit 130), zusammen mit den entsprechenden Verarbeitungsparametern, die vorher gespeichert wurden. Das digitale Bild wird durch die Einheiten 230260 gemäß diesen Parametern verarbeitet. Das digitale Bild, das so verarbeitet wurde, wird an den Ausgang TEMP2 geliefert; der Multiplexer 280 überträgt dieses Signal an seinen Ausgang und dann, wie in dem vorgehenden Fall, an das ausgewählte externe Gerät. Es sollte angemerkt werden, dass die Kamera bei diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung direkt mit einem Gerät verbunden sein kann, wie z. B. einem Drucker, ohne einen externen Computer zu benötigen.
  • [0028]
    Um mögliche und spezifische Anforderungen zu erfüllen, kann ein Fachmann auf diesem Gebiet natürlich viele Modifikationen und Variationen an die oben beschriebene Digitalphotographievorrichtung anlegen, die jedoch alle in dem Schutzbereich der Erfindung enthalten sind, wie er durch die folgenden Ansprüche definiert ist.

Claims (14)

  1. Digitalphotographievorrichtung (100), die eine Einrichtung (110125) zum Aufnehmen eines digitalen Bildes, das eine tatsächliche Szene darstellt, eine Komprimierungseinrichtung (130) zum Bilden eines komprimierten digitalen Bildes und einen Speicher (135) zum Speichern des komprimierten digitalen Bildes umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Verarbeitungseinrichtung (140) zum Erhalten eines verarbeiteten digitalen Bildes und entsprechender Verarbeitungsparameter von dem aufgenommenen digitalen Bild umfasst, wobei die Verarbeitungseinrichtung (140) als eine Ausgabe in einer ersten Betriebsbedingung, die einem ersten Komprimierungsalgorithmus entspricht, das verarbeitete digitale Bild, das durch die Komprimierungseinrichtung (130) komprimiert werden soll, und in einer zweiten Betriebsbedingung, die einem zweiten Komprimierungsalgorithmus entspricht, das aufgenommene digitale Bild, das durch die Komprimierungseinrichtung (130) komprimiert werden soll, und die Verarbeitungsparameter liefert, die in dem Speicher (135) gespeichert werden sollen.
  2. Vorrichtung (100) gemäß Anspruch 1, die ferner eine Einrichtung (130) zum Dekomprimieren des komprimierten digitalen Bildes umfasst, wobei die Verarbeitungseinrichtung (140) in einer dritten Betriebsbedingung das verarbeitete digitale Bild empfängt, das von dem komprimierten digitalen Bild erhalten wurde, um das verarbeitete digitale Bild an ein externes Gerät (150160) zu liefern, und bei einer vierten Betriebsbedingung das aufgenommene digitale Bild, das von dem komp rimierten digitalen Bild erhalten wurde, und die entsprechenden Verarbeitungsparameter empfängt, um das verarbeitete digitale Bild zu erhalten und das verarbeitete digitale Bild an das externe Gerät (150160) zu liefern.
  3. Vorrichtung (100) gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, die ferner einen Sucher (165) zum Anzeigen des verarbeiteten digitalen Bildes umfasst.
  4. Vorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Verarbeitungseinrichtung (140) eine erste Einheit (230) zum Erzeugen eines Histogramms der Frequenzverteilung des aufgenommenen digitalen Bildes und eine zweite Einheit (235) zum Korrigieren der Belichtung des aufgenommenen digitalen Bildes gemäß dem Histogramm umfasst.
  5. Vorrichtung (100) gemäß Anspruch 4, bei der die Verarbeitungseinrichtung (140) eine dritte Einrichtung (240) zum Ausgleichen des Weißanteils des aufgenommenen digitalen Bildes gemäß dem Histogramm umfasst.
  6. Vorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der die Verarbeitungseinrichtung (140) eine vierte Einheit (240) zum Schätzen eines Rauschpegels des aufgenommenen digitalen Bildes und eine fünfte Einheit (250) zum Reduzieren des Rauschens des aufgenommenen digitalen Bildes gemäß der Schätzung umfasst.
  7. Vorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der die Verarbeitungseinrichtung (140) eine sechste Einheit (255) zum Korrigieren von zumindest einem Farbton des aufgenommenen digitalen Bildes umfasst.
  8. Vorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der die Verarbeitungseinrichtung (140) eine siebte Einheit (220) zum Segmentieren des digitalen aufgenom menen Bildes in eine Mehrzahl von Regionen und zum Berechnen von Größen, die jeder der Regionen zugeordnet sind, und eine achte Einheit (225) zum automatischen Bestimmen des Fokus und der Belichtung der Vorrichtung (100) gemäß den Größen umfasst.
  9. Vorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 8, bei der die Verarbeitungseinrichtung (140) eine neunte Einheit (275) zum Korrigieren von Änderungen in dem verarbeiteten digitalen Bild umfasst, das von dem komprimierten digitalen Bild erhalten wurde.
  10. Vorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 9, bei der die Verarbeitungseinrichtung (140) eine zehnte Einheit (285) zum Filtern des verarbeiteten digitalen Bildes, das zu dem Sucher (165) geliefert werden soll, umfasst, und zum Filtern des verarbeiteten digitalen Bildes, das abhängig von dem externen Gerät zu dem externen Gerät (150160) geliefert werden soll.
  11. Vorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, bei der die Aufnahmeeinrichtung eine elfte Einheit (205) zum Korrigieren von Unschärfe und zum Erhöhen der Auflösung des aufgenommenen digitalen Bildes umfasst.
  12. Vorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 11, bei der die Komprimierungseinrichtung (130), die Dekomprimierungseinrichtung (130) und die Verarbeitungseinrichtung (140) auf einem einzigen Chip aus Halbleitermaterial gebildet sind.
  13. Vorrichtung (100) gemäß ein em der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Vorrichtung eine digitale Standbildkamera (100) ist.
  14. Ein Gerät, das die Verarbeitungseinrichtung (140) für die Verwendung bei der Digitalphotographievorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13 umfasst.
DE1997636347 1997-05-09 1997-05-09 Digitale Photographievorrichtung mit einer Bildverarbeitungsvorrichtung Expired - Lifetime DE69736347T2 (de)

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