JP2003143612A - デジタル撮像システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】画像データから色恒常性を達成するための技術
を提供する。 【解決手段】デジタル撮像システムは、デジタル画像に
おける照明および色を制御するのに、実際の画像データ
に関連する情報および実際の画像データを含むデータベ
ースを使用する色の見え処理機能を含む。デジタル撮像
システムは、イルミナント検出トレーニングアルゴリズ
ムを含む「相関による色」の技術を用いて、照明および
色を制御する。該アルゴリズムは、画像取得装置からの
実際のイルミナント、情景および題材を格納するデータ
ベースに基づいて、照明および色の制御を実施する。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、埋め込み型カメラ
のタグ情報を用いて画像の特徴を設定するシステムに関
する。 【０００２】 【従来の技術】人間のサイコビジュアル・システム（ps
ychovisual system；心理視覚システム）は、画像の照
明特性に非常に適切に適合することができる。人間の観
察者は、非常に様々な情景(scene)のイルミナント（ill
uminant）について特定の範囲の色を検出する。例え
ば、人間の観察者は、その情景を照明する光の色とは別
に、対象物の色を正確に知覚する。対照的に、デジタル
カメラのようなカラーデジタルシステムは、情景のイル
ミナントの色を不正確に推論することが多い。 【０００３】異なる照明条件の下で異なる背景を持つ対
象物の色を人間の視覚システムが知覚する方法をモデル
化するために、「色の見えモデル（color appearance m
odel）」を使用することができる。このモデルは通常、
１つの照明条件の下で観察される画像を調整して、異な
る照明条件の下でも同じ色が観察されるようにするのに
使用される。 【０００４】色の見えモデルは、装置に依存しないやり
方で画像を格納する機能を達成するためのものである。
例えば、撮像システムのコンピュータは画像を取得する
ことができ、色の見えモデルは、その画像に関連する照
明条件を使用して、その画像を内部表現に変換すること
ができる。その画像がその後ディスプレイ画面またはプ
リンタ上に表示されるときには、その出力表示の照明条
件に関する情報に基づいて、内部表現から、「色の見
え」を再構築し、その内部表現を出力表示のための正し
い表現に変換することができる。 【０００５】色の見えモデルは、画像処理の動作に対
し、正確かつ適切な色の再現を提供するように指示する
が、これは、適切なレベルの色恒常性（color constanc
y）を有するシステムにおいてのみ可能である。ある範
囲のイルミナントを適切に補償するいくつかの色の見え
モデルが提案されている。しかし、これらのモデルは、
その情景のイルミナントの色が先験的にわかっていなけ
ればならないので（通常、この情報は入手可能でな
い）、デジタル写真およびその他の応用分野に使用する
ことができない。 【０００６】デジタルカメラは、その情景の照明の色を
測定すること、または画像データから照明元の色を推定
することのいずれかによって、イルミナントを補償しな
ければならない。デジタル撮像システムでは、照明セン
サを使用することは実用的でない。 【０００７】色の見えモデルにかかわる問題の１つは、
このモデルが通常、特定の情景についての色および照度
の再現域（gamut）を適切にカバーしないマンセルカラ
ーチップ（Munsell color chip）のような標準色または
スペクトル定義に基づくことである。例えば、デジタル
カメラによって生成される画像の色および画像の特徴
は、走査された画像の特徴と非常に異なることがある。
様々なフィルム製造業者による伝統的な写真仕上げの技
術は、その業者の営業活動戦略の一部であり、ある意味
では会社を定義するシグニチャ（signature）またはス
タイルを有する。カラフルさ、またはシャープさは、こ
れらのスタイルのうちである。デジタルカメラによって
実行される写真の仕上げもまた、固有のスタイルまたは
シグニチャを有する。 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】画像データのみから色
恒常性を達成するための技術が必要とされている。さら
に、実際の画像データおよび該画像データに関する情報
を格納するデータベースを使用して、イルミナント検出
トレーニング・アルゴリズムに基づく技術およびシステ
ムが必要とされている。 【０００９】 【課題を解決するための手段】本発明の側面によれば、
デジタル撮像システムは、実際の画像データおよび該実
際の画像データに関する情報を含むデータベースを使用
して、デジタル画像における照明および色を制御する、
色の見え処理機能を含む。 【００１０】一実施形態において、デジタル撮像システ
ムは、イルミナント検出トレーニング・アルゴリズムを
含む相関による色技術（color-by-correlation technol
ogy）で、照明および色を制御する。ここで、イルミナ
ント検出トレーニングは、デジタルカメラのような典型
的な画像取得装置からの実際のイルミナント、情景（sc
ene）、および題材（subject matter）を格納するデー
タベースに基づいて、照明および色を制御する。一例で
は、特定のカメラまたは一組のカメラのユーザにとって
関心があると予測される様々なイルミナント、情景、お
よび題材に対して、イルミナント検出トレーニングが正
確に実行される。デジタル撮像システムは、イルミナン
ト、色度（chromaticity）、色などを含む実際の画像デ
ータを提供することができるデータベースにアクセスす
る。データベースはまた、特定の画像を取得する画像取
得装置を識別するタグ、画像取得装置の製造業者、モデ
ルおよびバージョンに関する情報、および、取得時の画
像取得装置の設定に関する情報、を含む実際の画像デー
タに関連する情報を格納する。 【００１１】本発明の他の側面によれば、デジタル撮像
システムは、イルミナント、色度、色などを含む実際の
画像データを提供することができるデータベースにアク
セスする。このデータベースはさらに、特定の画像を取
得する画像取得装置を識別するタグ、画像取得装置の製
造業者、モデルおよびバージョンに関する情報、およ
び、取得時の画像取得装置の設定に関する情報、を含む
実際の画像データに関連する情報を含む。デジタル撮像
システムは、デジタルカメラ、スキャナなどの画像取得
装置の設計および改良のために、その情報を使用する。
データベースは、製造業者およびモデルにしたがってデ
ータベースに格納されたデジタル画像を選別する製造業
者タグおよびモデルタグなどのタグを含む。データベー
スはまた、製造業者およびモデル情報タグ、焦点距離、
シャッタ・スピード、開口などを含む画像データタグ、
を含む付加的なプライベート画像タグ情報を格納する。
画像取得装置は、その装置によって作成された画像が取
得されデータベースに格納されるとき、追加の情報を導
き出すためのタグを生成する。 【００１２】新規であると考えられるここに述べる実施
形態の特徴は、特許請求の範囲において具体的に記述さ
れる。しかし、構造および動作方法の両方に関連する本
発明の諸実施形態は、次の説明および図面を参照するこ
とによって最もよく理解することができよう。 【００１３】 【発明の実施の形態】図１を参照すると、ＲＢＧの三刺
激値から、人間のサイコビジュアル・システムに知覚可
能な属性に変換するのに使用することのできる色の見え
モデル１００を例示する概略的なフローチャートが示さ
れている。同様に、知覚属性を三刺激値に変換し戻すこ
とができる。デジタル撮像システム１００は、入力およ
び出力の両方の観察条件を考慮するよう画像データの処
理および表示を制御して、装置および観察条件から独立
した色の特徴を格納し表示することができる。柔軟な色
の制御により、色処理全体について、ある範囲のアルゴ
リズムおよび処理が可能になる。ＲＧＢ三刺激入力値１
１０は色の見えモデル１００に適用され、順方向色の見
えモデル１１２を使用して知覚属性１２０に変換され、
逆方向色の見えモデル１５０を使用して三刺激出力値１
６０に変換し戻される。 【００１４】順方向色の見えモデル１１２は、情景属性
１１８および観察条件タグ１１９を含む格納された画像
データおよび情報を使用して、白色点推定１１４および
観察条件推定１１６が動作することを含む。 【００１５】例示的な一実施形態では、順方向色の見え
モデル１１２および逆方向色の見えモデル１５０は、実
際の画像データを含む情景属性１１８および観察条件タ
グ１１９のデータベースを使用する色の見え処理機能を
含む。データベースはさらに、デジタル画像における照
明および色を制御するために、実際の画像データに関す
る情報を格納する。 【００１６】知覚属性１２０は、知覚属性１２０につい
て動作する色および処理アルゴリズムを含む様々な手法
を使用して、処理済み知覚属性１４８に修正されること
ができる。均一な色空間または知覚属性１２０に適用さ
れる様々な処理手法は、ダイナミックレンジ補償１２
２、色の好みの調整１２４、色特性の編集１２６、再現
域の視覚化およびマッピング１２８、圧縮および復元１
３０、色量子化１３２、および他の動作を含む。 【００１７】逆方向色の見えモデル１５０は、情景属性
１５２および観察条件タグ１５４を含む格納された情報
および画像データを使用して知覚属性を処理する。 【００１８】入力および出力の観察条件は、様々な手法
を使用して設定されることができる。いくつかの応用例
において、典型的にはハードコピーまたはソフトコピー
について、直接測定によって観察条件が推定される。代
替的に、相関手法または心理物理的な測定を使用して観
察条件を決定することができる。他のシステムでは、観
察条件タグを、一組の標準観察条件から選択するのに使
用することができる。 【００１９】一実施形態では、順方向色の見えモデル１
１２および逆方向色の見えモデル１５０は、「相関によ
る色（color-by-correlation）」技術を用いて照明およ
び色を制御する。相関による色の方法は、デジタルカメ
ラおよびスキャナのような典型的な画像取得装置からの
実際のイルミナント、情景、および題材を格納する情景
属性１１８および観察条件タグ１１９を含むデータベー
スに基づいて、照明および色を制御するイルミナント検
出トレーニング・アルゴリズムを含む。一例では、特定
のカメラまたは一群のカメラのユーザにとって関心があ
ると予測される様々なイルミナント、情景、および題材
について、イルミナント検出トレーニングが正確に実行
される。イルミナント検出トレーニングは、日中光、夜
間光、ハロゲン光、蛍光、他の分類、さらに分類の組合
わせなどのイルミナントの種類にしたがって照明を分類
し、該分類されたイルミナントに基づいて画像処理に変
更を加える。 【００２０】この例では、情景属性１１８および観察条
件タグ１１９データベースは、特定のカメラまたは一群
のカメラのユーザから提出されるユーザグループ提出に
よって形成される。デジタル撮像システムは、イルミナ
ント、色度、色などを含む実際の画像データを供給する
ことができるデータベースにアクセスする。情景属性１
１８および観察条件タグ１１９データベースはまた、特
定の画像を取得する画像取得装置を識別するタグ、画像
取得装置の製造業者、モデルおよびバージョンに関する
情報、および、取得時の画像取得装置の設定に関する情
報、を含む実際の画像データに関する情報を格納する。
このデータベースは、特定の写真、または画像データベ
ース、または写真ウェブサイトのような様々な写真の収
集であってもよい。 【００２１】図２を参照すると、イルミナント推定のた
めの相関行列メモリ２０２を有するデジタル撮像システ
ム２００を例示する概略的なブロック図が示されてい
る。デジタル撮像システム２００は、その後の処理およ
び格納のために画像を取得することができる画像取得ユ
ニット２１０、イルミナント推定器２１２、色訂正ユニ
ット２１４、および画像出力装置２１６を含む。画像取
得ユニット２１０は通常、スキャナまたはデジタルカメ
ラ、すなわち静止画像カメラまたはビデオカメラのいず
れかであるが、他の実施形態では、コンピュータ画像ジ
ェネレータなど、画像を取得し、または捕捉する他の任
意のシステムを広く含む。例えば、取得される画像は、
コンピュータでシミュレートされた光源を１つまたは複
数使用して形成される、コンピュータ生成画像でもよ
い。 【００２２】イルミナント推定器２１２は、画像取得ユ
ニット２１０から取得された画像を受け取り、該取得さ
れた画像を処理し、該画像に関連付けられたイルミナン
トの数および種類を推定する。画像の照明特性は非常に
可変であり、先験的にはデジタル撮像システム２００に
は分からない。 【００２３】イルミナント推定器２１２は、数および種
類を含むイルミナント特性を推定し、イルミナント特性
の記述および取得された画像を色訂正ユニット２１４に
渡す。色訂正ユニット２１４は、取得された画像の色を
訂正して、訂正済み画像を生成するよう、該取得された
画像を、該イルミナント特性における情報を使用して処
理する。色訂正ユニット２１４は、表示、印刷、記憶、
送信などのために、訂正済み画像を画像出力装置２１６
に提供する。 【００２４】様々な実施例において、デジタル撮像シス
テム２００は、単一の統合ユニットや、独立的にまたは
組合わせにより別々のコンポーネントから形成される複
合システムのように、様々な構成を有することができ
る。 【００２５】デジタル撮像システム２００はさらに、画
像取得ユニット２１０、イルミナント推定器２１２およ
び色訂正ユニットに関連する動作を実行することができ
るプロセッサ２１８を含み、画像データを取得し、分析
し、訂正する。プロセッサ２１８は通常、マイクロプロ
セッサ、コンピュータ、デジタル信号プロセッサなどの
プログラム可能装置であり、さもなくばプログラム可能
論理アレイ、マイクロコントローラなどにおいて実現さ
れる計算ユニットでもよい。図２は、プロセッサ２１８
が、デジタル撮像システム２００に対して内部にあるも
のとして示されているが、様々な実施例では、プロセッ
サ２１８は、デジタル撮像システム２００に対して内部
にあってもよいし、外部にあってもよい。一実施例で
は、プロセッサ２１８は、デジタル撮像システム２００
の他のコンポーネントに対して外部にあるホストコンピ
ュータでもよい。 【００２６】デジタル撮像システム２００のコンポーネ
ントを、特定の構造形態としてではなく、実行される機
能の点から述べる。ここの記述する機能を実行するの
に、当業者に知られている、該機能を実行することがで
きる任意の構造を使用することができる。通常、ここに
述べる機能は、任意のタイプのプロセッサの制御に従っ
て実行することができる。例えば、イルミナント推定器
２１２は、マイクロプロセッサ、特定用途向け集積回路
（ＡＳＩＣ）、ディスクリート回路、状態機械、または
当技術分野において当業者によって知られ、ここに述べ
る機能を実行することができる他の任意の回路またはコ
ンポーネントでよい。 【００２７】デジタル撮像システム２００は、取得され
た画像を分析して、該画像に対するデジタル調整を決定
する。このデジタル調整は、該画像を照明するのに使用
される光源の特性について訂正する色訂正ユニット２１
４によって行われることができる。デジタル撮像システ
ム２００は、「相関による色」と呼ばれる色恒常性を達
成するための技術を使用して、画像データの数学的操作
を実行し、画像における白色点を解決する。「相関によ
る色」技術は、イルミナントに基づいて画像色を訂正す
ることにより、カラーデジタル画像に関連付けられたイ
ルミナント情報を迅速に、正確に、かつロバストに推定
することで、カラーデジタル撮像の品質を改善する。相
関による色手法は、画像色および情景イルミナントの間
に存在する相関を利用する。例えば、最も赤いカメラ測
定は、赤色波長を最も高い割合で有する赤色光のもとで
のみ発生することができる。したがって、最も高い赤色
を読み取るカメラ測定は、最も赤い光と強く相関する。
すべてのカメラ測定は、程度の大小はあれ、異なる光の
色と相関する。イルミナント推定器２１２は、すべての
画像色とすべての光の間の相関を測定し、情景イルミナ
ントの色の非常に正確な推定を形成する。 【００２８】相関による色の技術は、開口色（aperture
color）には鈍感であり、イルミナントの色がほとんど
無い画像については、推定器により、最尤推定器（maxi
mumlikelihood estimator）の判定のような推定が可能
になる。 【００２９】イルミナント推定器２１２は、「連想行列
メモリ（associative matrix memory）」とも呼ぶこと
ができる相関行列メモリ２０２を使用し、ベイズの（Ba
yesian）統計分析を使用して画像の色と光を相関する。
イルミナント推定器２１２は、相関行列メモリ２０２を
構築して、任意の画像からのデータを、可能な一組の情
景イルミナントに相関させる。イルミナント推定器２１
２は、特定のソースによって照明される一組の基準面を
最初に形成することによって、相関行列メモリ２０２を
構築する。該一組の基準面は、色度空間内にプロットさ
れる。次いで、イルミナント推定器２１２は、基準面の
色度の凸閉包を取る。次いで、イルミナント推定器２１
２は、特定のイルミナントについての基準範囲を得るた
めに、色度を並べ直す。例えば、基準範囲内に色度が存
在することを「１」エントリと指定し、範囲内に色度が
存在しないことを「０」エントリと指定するように、行
列を構成することができる。 【００３０】行列の列は、２次元の色度空間を２値点
（バイナリ・ポイント）のリストに並べ直したものであ
る。特定のイルミナントのもとで形成される特定の色に
ついて、色度座標と呼ばれる点は、その色がそのイルミ
ナントのもとで発生することができる場合（その場合に
のみ）、「１」に設定される。例えば、最も赤い色度
は、最も赤い照明のもとでのみ起こることができる。行
列の行は、装置によって検出可能な存在しうるすべての
イルミナントのリストに対応する。 【００３１】デジタル撮像システム２００は、一組の基
準面の色、例えば色チャートまたは一組の標準面を使用
して、その行列についてのデータを計算する。１つの例
示的手法によれば、様々なイルミナント、情景、および
題材について、実際の画像の１つまたは複数のデータベ
ース２２０が、正確に描画するために使用される。特定
のデジタルカメラ・モデル、さらには特定のデジタルカ
メラなどの特定の撮像装置に関連する情報に従って、様
々な実際の画像にタグをつけることができる。データベ
ース２２０内のタグは、様々なタイプの情報を含む。シ
ステムは、タグ内に含まれる情報を利用することによっ
て、より正確に画像を描画する。 【００３２】それぞれのイルミナントについて、デジタ
ル撮像システム２００は最初に、基準面について格納さ
れた反射率をイルミナントに乗じ、第２に、画像取得ユ
ニット２１０によって検出される色度を計算することに
よって、イルミナントに対応する列についての基準セッ
トの色度を計算する。これらの色度は、そのイルミナン
トのもとでの基準色に対応する。 【００３３】その特定のイルミナントについての基準範
囲は、その点の凸閉包を取ることから導き出されるポリ
ゴンである。その特定のイルミナントに対応する列にお
いて、デジタル撮像システム２００は、その基準範囲内
にある点の色度を値「１」に活動化し、他の点を値
「０」に非活動化する。 【００３４】図３を参照すると、任意の画像からのデー
タを、ある範囲のイルミナントのもとでの基準画像に相
関するよう構成された相関行列３００が示される。列、
すなわち行列メモリの垂直次元は、２次元の色度空間を
点のラスタ・リスト（rasterlist）に並べ直したもので
ある。相関行列３００は、影付きのポリゴンに対応する
第１列を有し、該列は、イルミナント１のもとでの基準
範囲の色度を含む。デジタル撮像システム２００は、す
べてのイルミナントに対応して、それぞれの列について
該手順を繰り返す。イルミナントの数は、所望の結果の
精度に到達するよう限定されることができる。イルミナ
ントは、一組のソースの中から選択することができる。
例示的な一実施形態では、画像取得ユニット２１０の特
定のモデルに対応するソースの中から、イルミナントを
選択することができる。 【００３５】相関行列３００の行は、装置によって検出
可能なすべての可能なイルミナントについての色度のラ
スタ・リストに対応する。この例示的なシステムは、色
チャートまたは標準面セットなどの一組の基準面色を使
用することによって、相関行列についてのデータの計算
を容易にする。それぞれのイルミナントおよび関連する
列について、システムは、基準セットの色度を計算す
る。システムは、イルミナントに基準面の反射率を乗
じ、この撮像装置によって検出される色度を計算する。
その特定のイルミナントに対応する列において、基準範
囲内の点の色度は、その行列エントリに値「１」を割り
当てることによって活動化される。他のエントリは値
「０」に設定される。システムは、すべてのイルミナン
トに対応して、それぞれの列について該手順を繰り返
す。 【００３６】相関行列メモリ２０２を生成した結果は、
検出器のスペクトル感度、基準面、およびイルミナント
に依存し、これらのすべては、基準画像については分か
っている。デジタル撮像システム２００は、装置線形性
（device linearity）またはスペクトルベースのいずれ
をも仮定することなく、デジタル撮像システム２００の
較正の一部として照明検出トレーニングを実行すること
ができる。 【００３７】相関行列メモリ２０２を生成した後、デジ
タル撮像システム２００は、ベクトルの形態で作成され
る色度リストで、画像データを同じ色度空間内にプロッ
トすることができる。図４を参照すると、取得されたデ
ジタル画像４１０のベクトル化の結果を示す概略図が示
されている。 【００３８】静止またはビデオカメラなどの画像取得ユ
ニット２１０は、ＲＧＢ色データを色度に変換し、その
情景内に存在する値に対応する画像ベクトル４１２を作
成することによって、デジタル画像を生成する。画像ベ
クトルは、相関行列内の列と同様であるが、画像内に現
れる色度の位置に値「１」を含み、画像内に現れない色
度については「０」を含む。 【００３９】イルミナント推定器２１２は、相関行列メ
モリ２０２内に格納された相関行列を、画像取得ユニッ
ト２１０によって形成された画像ベクトルに適用する。
イルミナント推定器２１２は、画像ベクトルに、相関行
列内のそれぞれの列を乗じて、新しい行列を作成する。
新しい行列では、画像内に存在しなかった色度を表すす
べての行に値「０」が割り当てられ、画像内に存在した
色度を表す行には「０」または「１」のいずれかが割り
当てられる。特定のイルミナントのもとで、特定の色で
ある可能性が他の色よりも高い場合、相関行列に重み付
けすることもできる。このようにして、相関行列の場合
のように、行は、画像内の色の存在に依存して、非活動
化されるか、または活動化されるのが許されるかのいず
れかである。イルミナント推定器２１２は、画像ベクト
ルｖに、相関行列Ｍ内の各列を乗じ、式（１）にしたが
って合計ベクトルｓを生成する。 【００４０】 【数１】ｓ＝ｖ（ｔ）・Ｍ ここで、ｖ（ｔ）は、ｖの転置行列である。 【００４１】合計ベクトルの計算では、特定の色が画像
内に存在するかどうかに従い、行が活動化され、または
非活動化される。したがって、画像ベクトルに相関行列
内の行を乗じることが、画像内に存在する行を活動化
し、画像ではない色度に対応する行を非活動化する。合
計ベクトルは、特定のイルミナントと整合性のある画像
色度の数を表す値の累積相関である。具体的には、合計
ベクトルの第１のエントリは、第１のイルミナントと整
合性のある入力色の数を示す。合計ベクトルの第２のエ
ントリは、第２のイルミナントと整合性のある入力色の
数を示し、こうして順番にすべてのイルミナントについ
て繰り返される。整合性のある入力数のうちもっとも大
きい数を有するエントリが、適切なイルミナントまたは
イルミナント組合わせを示す。 【００４２】列を合計して合計ベクトルを形成すると、
それぞれの基準ソースがその情景のイルミナントである
可能性を表すベクトルとなる。合計ベクトルにおける値
は、その特定の列についての照明の色度にそれぞれの値
がプロットされる色度空間内の濃度グラフ（density pl
ot）上にプロットされることができる。その情景の可能
性のある照明を推定するために、該プロットに対して統
計的方法を使用することができる。 【００４３】色訂正ユニット２１４は、合計ベクトルを
２値ベクトルに変換するためにしきい値動作を実行す
る。一実施例では、入力色の数に等しいしきい値を選択
することができ、これにより通常、すべての入力色と整
合性のあるイルミナントに対応する、２値ベクトルの単
一要素のみが選択されるという結果が生成される。他の
例では、開口色は一般に他の画像色と整合性がないの
で、入力色の合計数よりも小さいしきい値を選択するこ
とができる。該２値ベクトルは、入力色と最も整合性の
あるイルミナントを示す。 【００４４】相関行列Ｍは、「１」に設定された要素を
有し、すべてのイルミナントだけでなく特定のイルミナ
ントイルミナントのもとですべての色が等しく起こりう
るベイズの統計モデルの特別な場合として分析されるこ
とができる。相関行列内の要素は、その要素の行の画像
色度が、その要素の列のイルミナントと整合性があるな
らば、「１」に設定される。 【００４５】画像データベース情報のような情報を使用
して、特定の列のイルミナントのもとで特定の行の色度
が発生する確率を求めることができる。この情報は、実
験的に、または理論的に求められた分布から求めること
ができる。ベイズの公式は、画像内に色度が現れるとい
う事実が与えられると、列におけるイルミナントの確率
の計算を可能にする。情景内に現れることができる表面
反射率が独立であると仮定すると、画像の色度をＩおよ
び第２の画像の色度をｋとした場合のイルミナントｊの
確率は、p(j｜I)p(j｜k)に比例する。式p(j｜I)p(j｜k)
は、log(p(j｜I))+log(p(j｜k))と書くことができる。 【００４６】相関行列における位置ｉ、ｊを値log(p(j
｜I))に初期化することによって、相関行列を使用し
て、白色の最も起こりそうな推定を求めることができ
る。最大値の合計ベクトルは、最も起こりそうなイルミ
ナントに対応する。 【００４７】図５を参照すると、画像取得ユニット２１
０としての使用に適した電子カメラ５０２を例示する概
略図が示されている。電荷結合素子（ＣＣＤ）光センサ
５０４などのセンサが、レンズシステム５０６を通過す
る光を検出して画像を形成する。代替実施例では、ズー
ムおよび焦点制御システム５００が、複数のレンズグル
ープを含むレンズシステム５０６を有し、該複数のレン
ズグループのそれぞれは、１または複数のレンズを含
む。該実施例はまた、３つのレンズグループ、すなわち
第１のレンズグループ５０８、第２のレンズグループ５
１０、および第３のレンズグループ５１２を有する。第
１のレンズグループ５０８は、固定された対物レンズで
ある。第２のレンズグループ５１０は、開口絞り（図示
せず）を含む移動グループレンズである。第２のレンズ
グループ５１０は、レンズシステム５０６が移動するに
つれ、第３のレンズグループ５１２と共に移動して、倍
率を変更させる。第２のレンズグループ５１０は、レン
ズシステム５０６がズームされるとき、非線形的に移動
して、像平面を比較的定位置に保持する。第２のレンズ
グループ５１０はまた、特定の焦点距離に達した後に、
レンズシステム５０６の焦点を合わせるよう移動する。
第３のレンズグループ５１２もまた、レンズシステム５
０６内の移動グループのレンズである。第３のレンズグ
ループ５１２は、レンズがズームするときに、線形的に
移動して、カメラの焦点距離を変更する。 【００４８】ＣＣＤ光センサ５０４は、２次元アレイの
電荷結合光センサであり、レンズシステム５０６によっ
てその光センサ上に焦点を合わせられた画像を取り込
む。個々の光センサの位置は、赤、緑、青などの色が関
連付けられた画素である。ＣＣＤ光センサ５０４は光に
さらされ、個々の画素位置において、該位置で受け取っ
た光子の数に比例する電荷が蓄積される。クロックドラ
イバ５１４は、ＣＣＤ光センサ５０４に接続され、ＣＣ
Ｄ光センサ５０４の読取り処理を制御するためにクロッ
ク信号を伝達する。画像処理ハードウェア（図示せず）
がクロック信号を生成し、そのクロック信号を、画像処
理ハードウェアからクロックドライバ５１４を介してＣ
ＣＤ光センサ５０４に送る。クロックドライバ５１４
は、高い容量のＣＣＤ制御ラインを駆動するために、高
電流および充分な周波数のクロック信号を供給する。 【００４９】離散的なＣＣＤ画素構造から生じる光モア
レ効果を回避するアンチエイリアス・フィルタリングの
ために、ローパスフィルタ５１６がＣＣＤ光センサ５０
４に接続される。ローパスフィルタ５１６の一例は、２
つの複屈折水晶板（birefringent quarts plate、図示
せず）と、四分の一波長板（図示せず）とを含む。一方
の複屈折水晶板は、ＣＣＤアレイの水平方向に対してフ
ィルタリングする。他方の複屈折板は、ＣＣＤアレイの
垂直方向でフィルタリングする。四分の一波長板の機能
は、減偏光子（depolarizer）である。ローパスフィル
タという用語は、低空間周波数の画像のみの撮像処理を
示す。 【００５０】ＣＣＤ光センサ５０４は、画像信号を生成
し、その信号をアナログデジタル変換器（ＡＤＣ）５１
８を介して画像処理ハードウェアに渡す。ＣＣＤ光セン
サ５０４からの行毎の画素画像データは、アナログデジ
タル変換器５１８に渡されるアナログ電圧である。アナ
ログデジタル変換器５１８は、その画像信号を増幅しデ
ジタル化する。デジタル化処理は、それぞれの画素につ
いて、Ｎビットのデジタルワードを生成する。アナログ
デジタル変換器５１８は、画素データを画像処理ハード
ウェアにクロック出力する。 【００５１】シャッター／開口モジュール５２０は、第
２のレンズグループ５０８と第３のレンズグループ５１
０の間に置かれる。シャッタ／開口モジュール５２０
は、シャッタ５２２、開口５２４、およびＮＤフィルタ
（neutral density filter）５２６を含む。シャッタ５
２２は、光がＣＣＤ光センサ５０４に達するのを防ぐた
めに、レンズシステム５０６の光路５２８内に切り換え
られるブレード（blade）である。シャッタ５２２は、
画像取得を完了する露出時間の最後において、およびカ
メラの電源を切るときに、光を遮り、過度の光を受け取
って個々のセンサ要素が損傷されることからＣＣＤ光セ
ンサ５０４を保護する。 【００５２】開口５２４は、それぞれが穴を含む複数の
ブレードである。異なるブレードは通常異なる直径の穴
を有する。レンズシステム５０６を介してＣＣＤ光セン
サ５０４に伝達される光を減らすために、異なる開口を
光路５２８内に切り換えることができる。異なる開口５
２４は、露出および視野の焦点深度を制御するのに使用
される。典型的な静止画像の電子カメラは、１つまたは
２つの開口ブレードを有する。他の設計では、開口５２
４は、より多数の選択可能な開口を提供するために、連
続的に可変な開口の穴のサイズを有する絞りから構成す
ることができる。 【００５３】ＮＤフィルタ５２６は、光路５２８内に切
り換えることができる追加のブレードである。ＮＤフィ
ルタ５２６もまた、レンズシステム５０６を介してＣＣ
Ｄ光センサ５０４に渡される光を減少させる。開口５２
４およびＮＤフィルタ５２６は同様に機能するが、ＮＤ
フィルタ５２６は、レンズシステム５０６を通過する光
の量を、視野の焦点深度に影響を及ぼすことなく減少さ
せることができる点で異なる。対照的に、ＣＣＤ光セン
サ５０４への光を減少させるために開口を使用すること
は、焦点深度を変更する。ＮＤフィルタ５２６を開口５
２４と共に使用して、ＣＣＤ光センサ５０４へと通過す
る光のレベルをさらに減少させることができる。 【００５４】シャッタ／開口モジュール５２０は、ソレ
ノイド５３０を介してカメラ制御要素（図に示されてい
ない）から渡される信号によって制御される。シャッタ
５２２、開口５２４、およびＮＤフィルタ５２６の個々
のブレードは、シャッタソレノイド５２９、開口ソレノ
イド５３０、およびＮＤフィルタ・ソレノイド５３５を
含む複数のソレノイドによって、レンズ光路５２８の内
外に駆動される。ソレノイドは、ブレードを適切なとき
に適所に動かすために電圧および電流を供給するコイル
・ドライバ５３２によって駆動される。コイル・ドライ
バ５３２は、中央処理ユニット（ＣＰＵ）、マイクロコ
ントローラ、制御論理回路などのプロセッサ（図示せ
ず）からの信号によって制御される。カメラ制御要素
は、プロセッサ上で実行されるソフトウェアまたはファ
ームウェアでよい。 【００５５】プロセッサは、第２のレンズグループ５１
０および第３のレンズグループ５１２の相対位置を決
め、ズームおよび焦点機能を制御する。プロセッサは、
モータ・ドライバ５３４に制御情報を供給するアプリケ
ーションプログラムを実行し、実行されるプログラム・
コードは、第１のステップ・モータ５３８および第２の
ステップ・モータ５４０に制御信号を供給する。ステッ
プ・モータ５３８および５４０は、第２のレンズグルー
プ５１０および第３のレンズグループ５１２の位置をそ
れぞれ物理的に制御する。 【００５６】例示的な電子カメラ５０２では、モータ・
ドライバ５３４は、歯車減速機（gear reduction）５５
０および親ねじ（lead screw）５５２によって第２のレ
ンズグループ５１０に接続されるステップ・モータ５３
８に信号を送る。同様に、モータ・ドライバ５３４は、
歯車減速機５５０および親ねじ５５２によって同様に第
３のレンズグループ５１２に接続されるステップ・モー
タ５３８に信号を送る。ステップ・モータ５３８および
５４０は、第２のレンズグループ５１０および第３のレ
ンズグループ５１２の位置および動きを決定する信号
を、モータ・ドライバ５３４を介してプロセッサから信
号を受け取る。代替システムでは、第２および第３のレ
ンズグループ５１０および５１２のレンズ位置調整を制
御するために、他のタイプのモータおよび駆動機構を使
用することができる。光センサ５５４は、第２および第
３のレンズグループ５１０および５１２のモータおよび
駆動機構に接続され、レンズグループ５１０および５１
２の位置をモニタする。プロセッサは、該レンズグルー
プを光センサ５５４の方へ移動し、第２および第３のレ
ンズグループ５１０および５１２上に搭載されたフラグ
５５６が光センサ５５４に達する時を検出することによ
って、第２および第３のレンズグループ５１０および５
１２の初期位置を求める。光センサ５５４がフラグを検
出する位置がホーム・ポジションである。プロセッサ
は、ホーム・ポジションを基準として、第２および第３
のレンズグループ５１０および５１２の位置を測定す
る。プロセッサは、ステップ・モータ５３８および５４
０が実行するステップの数を、ホーム・ポジションを基
準にしたすべての動きにおいて追跡する。 【００５７】モータ・ドライバ５３４は、電圧および電
流を、ステップ・モータ５３８および５４０に供給し、
こうして、第２のレンズグループ５１０および第３のレ
ンズグループ５１２の位置および動きを決定する。モー
タ・ドライバ５３４は、プロセッサからの信号によって
制御される。 【００５８】図６を参照すると、画像取得ユニット２１
０としての使用に適した他の電子カメラ６０２を例示す
る概略図が示されている。画像は、センサ、例えばレン
ズシステム６０６を通過する光を検出する電荷結合素子
（ＣＣＤ）光センサ６０４で検出される。例示的なズー
ムおよび焦点制御システム６００では、レンズシステム
６０６は、複数のレンズグループを含み、該複数のレン
ズグループのそれぞれが、１つまたは複数のレンズを含
む。一例は、３つのレンズグループ、すなわち第１のレ
ンズグループ６０８、第２のレンズグループ６１０、お
よび第３のレンズグループ６１２を有する。第２のレン
ズグループ６１０は、バリエータ（variator）と呼ば
れ、レンズの有効焦点距離を変更し、線形的に移動す
る。第１のレンズグループ６０８は、第２のレンズグル
ープ６１０の線形的な動きに対して非線形的に移動し、
補償器として機能する。第１のレンズグループ６０８
は、レンズシステム６０６の焦点距離の範囲にわたって
レンズがズームされるとき、像平面を比較的一定に保持
するよう機能する。第３のレンズグループ６１２は、レ
ンズシステム６０６の焦点を合わせるために移動される
ポジティブ要素(positiveelement)である。 【００５９】ＣＣＤ光センサ６０４は、レンズシステム
６０６によって光センサ上に焦点を合わせられた画像を
取り込むのに使用される、２次元アレイの電荷結合光セ
ンサである。個々の光センサ位置は、画素として定義さ
れ、赤、緑、青などの関連付けられた色を有する。ＣＣ
Ｄ光センサ６０４が光にさらされると、個々の画素位置
において、該位置で受け取った光子の数に比例する電荷
が蓄積される。クロック・ドライバ６１４は、ＣＣＤ光
センサ６０４に接続され、ＣＣＤ光センサ６０４の読取
り処理を制御するのに使用されるクロック信号を伝達す
る。画像処理ハードウェア（図示せず）は、クロック信
号を生成する。クロック信号は、画像処理ハードウェア
からクロック・ドライバ６１４を介してＣＣＤ光センサ
６０４に伝達される。クロック・ドライバ６１４は、高
い容量のＣＣＤ制御ラインを駆動するために、充分な周
波数の高レベルの電流のクロック信号を供給する。 【００６０】ローパスフィルタ６１６は、ＣＣＤ画素構
造の離散的性質に起因して発生する光モアレ効果を回避
するのにアンチエイリアス・フィルタとして使用するた
めに、ＣＣＤ光センサ６０４に接続される。ローパスフ
ィルタ６１６の適切な一例は、２つの複屈折水晶板（図
示せず）と、四分の一波長板（図示せず）とを含む。複
屈折水晶板の１つは、ＣＣＤアレイの水平方向に対して
フィルタリングする。２番目の複屈折板は、水平方向か
ら９０度シフトされた、ＣＣＤアレイの垂直方向にフィ
ルタリングを生成する。四分の一波長板は、減偏光子と
して機能する。ローパスフィルタという用語は、低空間
周波数画像のみの撮像処理を示している。 【００６１】ＣＣＤ光センサ６０４は、アナログデジタ
ル変換器（ＡＤＣ）６１８を介して画像処理ハードウェ
アに渡される画像信号を生成する。行毎の画素画像デー
タは、アナログ電圧としてＣＣＤ光センサ６０４から読
取られ、アナログデジタル変換器６１８に渡される。ア
ナログデジタル変換器６１８は、画像信号を増幅し、デ
ジタル化する。デジタル化処理は、それぞれの画素につ
いて、Ｎビットのデジタルワードを生成する。アナログ
デジタル変換器６１８は、その画素についてのデジタル
ワードを、画像処理ハードウェアにクロック出力する。 【００６２】シャッタ／開口モジュール６２０は、第１
のレンズグループ６０８と第２のレンズグループ６１０
の間に介在する。シャッタ／開口モジュール６２０は、
シャッタ６２２、開口６２４、およびＮＤフィルタ６２
６を含む。シャッタ６２２は、ＣＣＤ光センサ６０４に
光が達するのを防ぐように、レンズシステム６０６の光
路６２８内に切り換えられるブレードである。シャッタ
６２２は通常、画像取得を完了する露出時間の最後に、
光を遮るよう制御される。シャッタ６２２はまた、カメ
ラの電源が切られるときに閉じられ、過度の光を受け取
ることから（これは、個々のセンサ・エレメントに故障
を引き起こす可能性がある）、ＣＣＤ光センサ６０４を
保護する。 【００６３】開口６２４は、異なる直径の穴を含む複数
のブレードである。開口ブレードは、レンズシステム６
０６を介してＣＣＤ光センサ６０４に伝達される光の量
を減少させるために、光路６２８内に切り換えられるこ
とができる。異なる開口６２４は、露出を制御すること
および視野の焦点深度を制御することのために使用され
る。静止画像を受け取るのに使用される典型的な電子カ
メラは、１つまたは２つの開口ブレードを有する。代替
的に、開口６２４は、より多数の選択可能な開口を供給
するために、連続的に可変な開口の穴のサイズを有する
絞りから構成されることができる。 【００６４】ＮＤフィルタ６２６は、光路６２８内に切
り換えられることができる追加のブレードである。ＮＤ
フィルタ６２６もまた、レンズシステム６０６を介して
ＣＣＤ光センサ６０４に伝達される光の量を減少させ
る。開口６２４およびＮＤフィルタ６２６は、機能にお
いて同様であるが、ＮＤフィルタ６２６は、レンズシス
テム６０６を通過する光の量を、視野の焦点深度に影響
を及ぼすことなく減少させるのに使用されることができ
る。ＣＣＤ光センサ６０４への光を減少させるために開
口を使用することは、常に焦点深度に影響を及ぼすこと
となる。ＮＤフィルタ６２６を開口６２４と共に使用し
て、ＣＣＤ光センサ６０４に通過していく光のレベルを
さらに減少させることができる。 【００６５】シャッタ／開口モジュール６２０は、ソレ
ノイド（図示せず）を介してカメラ制御ブロック（図示
せず）から渡される信号によって制御される。シャッタ
６２２、開口６２４、およびＮＤフィルタ６２６の個々
のブレードは、ソレノイドによってレンズ光路６２８の
内外に駆動される。個々のソレノイドは、ブレードを適
切なときに適所に駆動するための電圧および電流を供給
するソレノイド・ドライバ（図示せず）によって駆動さ
れる。ソレノイド・ドライバは、中央処理ユニット（Ｃ
ＰＵ）、マイクロコントローラ、制御論理回路などのプ
ロセッサ６７０からの信号によって制御される。カメラ
制御ブロックは、プロセッサ６７０上で実行されるソフ
トウェアまたはファームウェアでよい。 【００６６】プロセッサ６７０は、第１のレンズグルー
プ６０８、第２のレンズグループ６１０、および第３の
レンズグループ６１２の相対位置を求め、こうして、ズ
ームおよび焦点機能を制御する。プロセッサ６７０は、
モータ・ドライバ６３４に制御情報を供給するアプリケ
ーションプログラムを実行し、該実行されるプログラム
・コードは、ＤＣモータ６３６およびステップ・モータ
６３８に制御信号を供給する。ＤＣモータ６３６は、レ
ンズシステム６０６の第１のレンズグループ６０８およ
び第２のレンズグループ６１０の位置を物理的に制御す
る。ステップ・モータ６３８は、第３のレンズグループ
６１２の位置を物理的に制御する。第１のレンズグルー
プ６０８および第２のレンズグループ６１０は、レンズ
バレル（lens barrel）６４０によって保持される。Ｄ
Ｃモータ６３６は、レンズバレル６４０に接続され、レ
ンズバレル６４０とＤＣモータ６３６の間の一組の歯車
（図示せず）を介して、レンズバレル６４０の回転を駆
動する。レンズバレル６４０が回転すると、第１のレン
ズグループ６０８および第２のレンズグループ６１０の
位置は、レンズバレル６４０の内部のカム・スロット
（図示せず）の動作を介して調整される。レンズ・カム
・スイッチ６４２が、レンズバレル６４０上に搭載さ
れ、レンズバレル６４０が複数のズーム位置を介して回
転するとき、プロセッサ６７０に信号遷移を送る。一例
では、電子カメラ６０２は、ワイド（wide）、テレ（te
le）、およびリトラクト（retract）という３つのズー
ム位置を有する。スライド電位差計６４４は、レンズバ
レル６４０に接続される。レンズバレル６４０が、ワイ
ドとテレのズーム位置の間で回転するとき、スライド電
位差計６４４は、精細なズーム位置情報を生成する。レ
ンズバレル６４０内のカム・スロット６４６は、ワイド
およびテレのズーム位置の位置に応じて、スライド電位
差計６４４を駆動する。プロセッサ６７０は、スライド
電位差計６４４の中央タップから、アナログデジタル変
換器（ＡＤＣ）６４８を介して得られる電圧を読取るこ
とによって、精細なズーム位置を求める。スライド電位
差計６４４によって生成される精細なズーム位置の値
は、レンズ・カム・スイッチ６４２がテレ位置およびワ
イド位置に位置するときのスライド電位差計の値を記録
することによって較正される。 【００６７】例示的な電子カメラ６０２では、モータ・
ドライバ６３４は、歯車減速機６５０および親ねじ６５
２によって第３のレンズグループ６１２に接続されるス
テップ・モータ６３８に信号を送る。ステップ・モータ
６３８は、第３のレンズグループ６１２の位置および動
きを決定する信号を、プロセッサ６７０からモータ・ド
ライバ６３４を介して受け取る。代替システムでは、第
３のレンズグループ６１２のレンズ位置調整を制御する
ために、他のタイプのモータおよび駆動機構を使用する
ことができる。光センサ６５４は、第３のレンズグルー
プ６１２のモータおよび駆動機構に接続され、第３のレ
ンズグループ６１２の位置をモニタする。プロセッサ６
７０は、これらのレンズグループを光センサ６５４の方
に動かし、第３のレンズグループ６１２上に搭載された
フラグ６６２が光センサ６５４に達する時を検出するこ
とによって、第３のレンズグループ６１２の初期位置を
求める。光センサ６５４がフラグを検出する位置が、ホ
ーム・ポジションである。プロセッサ６７０は、ホーム
・ポジションを基準として、第３のレンズグループ６１
２の位置を測定する。プロセッサ６７０は、ホーム・ポ
ジションを基準にしたすべての動きにおいて、ステップ
・モータ６３８が実行するステップの数を追跡する。 【００６８】モータ・ドライバ６３４は、ＤＣモータ６
３６およびステップ・モータ６３８に電圧および電流を
供給し、こうして、第１のレンズグループ６０８および
第２のレンズグループ６１０、および第３のレンズグル
ープ６１２の位置および動きを決定する。モータ・ドラ
イバ６３４は、プロセッサ６７０からの信号によって制
御される。 【００６９】電子カメラ６０２の内部の温度センサ６６
０は、温度を測定し、プロセッサ６７０に接続される。
プロセッサ６７０は、温度差について焦点を調整するた
めに、レンズの開始位置を調整することができる処理ロ
ジックを含む。 【００７０】本発明の他の側面によれば、デジタル撮像
システム２００は、イルミナント、色度、色などを含む
実際の画像データを供給することができる、図１を参照
して述べた情景属性１１８および観察条件タグ１１９デ
ータベースなどのデータベースにアクセスすることがで
きる。情景属性１１８および観察条件タグ１１９データ
ベースは、特定の画像を取得する画像取得装置を識別す
るタグ、画像取得装置の製造業者、モデル、バージョン
に関する情報、および取得時の画像取得装置の設定に関
する情報を含む、実際の画像データに関連する情報をさ
らに含む。 【００７１】デジタル撮像システム２００は、デジタル
カメラおよびスキャナなどの画像取得装置の設計および
改良のためにその情報を使用する。データベースは、製
造業者およびモデルにしたがってデータベースに格納さ
れたデジタル画像を選別するための、製造業者タグおよ
びモデルタグなどのタグを含む。データベースはまた、
装置によって作成された画像が取得されデータベースに
格納されるとき、追加情報を導き出すため、画像取得装
置によって生成されるタグに従い追加のプライベートな
画像タグ情報を格納する。タグ情報の例には、製造業者
およびモデルの識別が含まれる。他のタグ情報は、焦点
距離、シャッタ・スピード、開口などの撮像特性に関連
する。 【００７２】デジタル撮像システム２００は、タグ情報
を使用して、画像取得ユニット１１０の使用に対して統
計分析を実行することができる。例えば、タグを使用し
て、カメラが写真を撮るのにより頻繁に使用されるのが
横長の構成なのか、または縦長の構成なのかを示すこと
ができる。ある特定の構成において優れた画像が得られ
るのかどうかを判断するために、統計分析を実行するこ
とができる。統計分析の結果として、カメラ設計者は、
カメラの最も一般的な使用に関する情報を利用する特定
の方法で、撮像コンポーネントまたは光検出器を構成す
ることができる。 【００７３】デジタル撮像システム１００は、様々なタ
イプの統計分析を実行するためにデータベースを使用す
ることができる。１つの側面において、デジタル撮像シ
ステム１００は、取得される画像の種類を求める分析を
実行し、題材、照明、カラーコンテンツ（color conten
t）、および情景に従って画像を分類することができ
る。さらに、人々または自然の景色の画像のどちらがよ
り一般的に取得されるか、動画なのか静止画像なのか、
特定の関心のある画像コンテンツの被写体深度、および
他の多数の考慮事項にしたがって分類されることもでき
る。 【００７４】デジタル撮像システム１００は、データベ
ースを分析して、特定の画像特性の割合を求めることが
できる。例えばシステムは、照明分析を実行し、屋外
光、蛍光、ハロゲン光、その他の室内光、夜間光、フラ
ッシュ写真、および照明の組合わせで取られた画像の割
合を求めることができる。イルミナント検出アルゴリズ
ムを改良するために、様々な種類の画像を分析すること
ができる。 【００７５】同様に、デジタル撮像システム１００は、
データベース内の画像を分析して、幾何学的圧縮、自動
鮮鋭化、赤目除去などを含む他のアルゴリズムおよび手
法を改良することができる。デジタル撮像システム１０
０はまた、データベースを使用して、情景認識、顔認識
などの人工知能分析機能を開発することもできる。 【００７６】デジタル撮像システム１００は、フライト
レコーダ（flight recorder）のやり方でタグ付けされ
た情報を使用して、ファクシミリ転送、コピー、印刷な
ど、画像を転送する一般的な方法を判断することができ
る。 【００７７】タグは、画像取得ユニット１１０の使用に
関する情報、特に、ネットワークに対する入力ノードと
しての画像取得ユニットの使用に関する情報を収集する
のに使用されることができる。例えば、カメラを入力ノ
ードとして使用し、画像をネットワークに転送すること
ができ、またはパーソナル・コンピュータ、写真店、現
像所などを介して画像を転送することができる。画像を
インターネットに転送することを単純化する、または容
易にするために、カメラを改良することができる。 【００７８】画像取得ユニット１１０の様々な機能にタ
グ付けし、特定の装置機能の使用を判断することができ
る。ユーザは、特定のカメラ機能を一般的にかつ頻繁に
使用し、他の機能の使用を避けることができる。デジタ
ル撮像システム１００は、使用情報を分析して、撮像装
置に機能を含むことのコストを正当化するほどには充分
使用されない機能を求めることができる。画像装置の開
発者は、統計情報を使用し、たまにしか使用されない機
能を、その情報に基づいて取り除くことができ、または
修正することができる。 【００７９】本発明を様々な実施形態を参照しながら述
べたが、これらの実施形態は例示的であり、本発明の範
囲はそれらの実施形態に限定されないことが理解されよ
う。ここに述べた実施形態の多数の変形形態、修正、追
加および改善が可能である。例えば、当業者は、本明細
書に開示された構造および方法を提供するのに必要なス
テップを容易に実施し、処理パラメータ、材料、および
寸法が、例示としてのみ与えられ、本発明の範囲内にあ
る希望する構造および修正を達成するために変更できる
ことを理解するであろう。特許請求の範囲に記述する本
発明の範囲および精神から逸脱することなく、本明細書
に説明した記述に基づいて、本明細書に開示された実施
形態の変形形態および修正を行うことができる。例え
ば、当業者であれば、第１および第２のサービス品質
（qos）手法を、本明細書に述べた他の相互接続構造に
同様に応用することができよう。 【００８０】本発明は、以下の実施態様を含む。 （１）デジタル画像（４１０）を取得することができる
画像取得ユニット（２１０）と、前記画像取得ユニット
に結合され、画像処理情報を含むメモリ（２０２）と、
前記画像取得ユニットおよび前記メモリに結合されたプ
ロセッサ（２１８）と、を備え、前記プロセッサは、前
記取得したデジタル画像を、画像データベース（２２
０）に格納された実際の画像データから得られる画像処
理情報に基づいて、処理済み画像に変換する画像処理プ
ロセスを含む、デジタル撮像システム（２００）。 （２）前記メモリ（２０２）に格納された相関行列（３
００）をさらに備え、前記プロセッサは、さらに、前記
カラー画像データベース（２２０）に格納された実際の
画像データからの複数画像の色および照度に基づいて、
前記取得したデジタル画像の色および照度を検出するこ
とができる画像処理プロセスを含む、上記（１）に記載
のデジタル撮像システム（２００）。 （３）前記プロセッサ（２１８）において実行可能なイ
ルミナント検出トレーニング・アルゴリズム（２１２）
をさらに備え、前記イルミナント検出トレーニング・ア
ルゴリズムは、デジタルカメラおよびスキャナなどの典
型的な画像取得装置からの実際のイルミナント、情景、
および題材を格納するデータベース（２２０）に基づい
て、照明および色を制御し、前記データベースは、前記
画像取得装置の製造業者、モデルおよびバージョン、画
像取得時の画像取得装置の設定、画像取得の日時、およ
び、焦点距離、シャッタ・スピード、および開口などの
撮像特性に関連する情報の中から選択される情報を含む
画像データを格納する、上記（１）に記載のデジタル撮
像システム（２００）。 （４）前記画像データベース（２２０）に含まれる情報
の統計分析に基づいて設計される撮像コンポーネントお
よび光検出器の構成（５００、６００）を、前記画像取
得ユニット（２１０）にさらに備える、上記（１）に記
載のデジタル撮像システム（２００）。 （５）前記メモリ（２０２）に格納された相関行列（３
００）をさらに備え、前記プロセッサは、カラー画像デ
ータベースに格納された実際の画像データからの複数画
像の色および照度に基づいて、前記取得したデジタル画
像の色および照度を検出することができる画像処理プロ
セスを含み、前記デジタル撮像システムは、さらに、前
記画像処理プロセスにおいて動作し、前記取得した画像
（４１０）に関連付けられた色度に基づいて画像ベクト
ル（４１２）を形成することができる画像ベクトルプロ
セスと、色度にしたがって前記画像ベクトルの位置を割
り当てることができる画像ベクトルプロセスの色度割り
当てプロセスと、を含み、前記色度割り当てプロセス
は、前記取得した画像からのＲＧＢデータを、前記カラ
ー画像データベースに格納された複数画像の色および照
度に基づいて選択された色度に変換するデータ変換プロ
セスと、前記画像ベクトルの位置を、該位置に対応する
色度が前記取得した画像に現れるならば、第１のバイナ
リ値に設定する位置選択プロセスと、前記画像ベクトル
の位置を、該位置に対応する色度が前記取得した画像内
に現れなければ、第２のバイナリにリセットする位置選
択解除プロセスと、を含む、上記（１）に記載のデジタ
ル撮像システム（２００）。 【００８１】（６）前記画像データベースに格納された
画像の種類、題材、イルミナント、カラーコンテンツ、
情景、動画または静止画、画像の被写体深度の分析を含
む、前記画像データベース（２２０）内に含まれる情報
の統計分析に基づいて設計された撮像コンポーネントお
よび光検出器構成（５００、６００）を、前記画像取得
ユニット（２１０）にさらに備える、上記（１）に記載
のデジタル撮像システム（２００）。 （７）前記プロセッサ（２１８）において実行可能なイ
ルミナント検出トレーニング・アルゴリズム（２１２）
をさらに備え、該イルミナント検出トレーニング・アル
ゴリズムは、屋外光、蛍光、ハロゲン光、その他の室内
光、夜間光、フラッシュ写真、および照明の組合わせで
取られた画像の割合を求める前記画像データベース（２
２０）の統計分析に、照明および色の制御の基礎を置
く、上記（１）に記載のデジタル撮像システム（２０
０）。 （８）前記画像データベース（２２０）の統計分析に基
づいて、画像処理を制御する、前記プロセッサ（２１
８）において実行可能な画像処理アルゴリズム（１２２
〜１３２）をさらに備え、前記画像処理アルゴリズム
は、幾何学的圧縮、自動鮮鋭化、赤目除去、情景認識、
および顔認識を含む一群のアルゴリズムの中から選択さ
れる、上記（１）に記載のデジタル撮像システム（２０
０）。 （９）前記プロセッサ（２１８）において実行可能なイ
ルミナント検出トレーニング・アルゴリズム（２１２）
をさらに備え、該イルミナント検出トレーニング・アル
ゴリズムは、デジタルカメラおよびスキャナなどの典型
的な画像取得装置からの実際のイルミナント、情景、お
よび題材を格納する画像データベース（２２０）に基づ
いて、照明および色を制御し、前記画像データベース
は、入力ノードとしてカメラを使用して、ネットワーク
経由、パーソナル・コンピュータ経由、写真店経由、お
よび写真現像所経由の、ファクシミリ転送、コピー、印
刷、転送を含む、画像をデータベースに転送する方法を
指定するタグ情報に関する情報の中から選択される情報
を含む、上記（１）に記載のデジタル撮像システム（２
００）。 （１０）相関行列メモリ（２０２）内に含まれる相関行
列（３００）をさらに含み、前記相関行列は、一組の候
補イルミナントに対応する第１の次元および色度に対応
する第２の次元を含む２次元行列であり、該イルミナン
トおよび色度は、製造業者およびモデル情報のタグ、お
よび、焦点距離、シャッタ・スピード、および開口を含
む画像データタグを含む、プライベートな画像タグ情報
に関する情報に基づいて求められる、上記（１）に記載
のデジタル撮像システム（２００）。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の一実施例に従う、色の見えモデルを示
す概略図。 【図２】イルミナント推定のための相関行列メモリを有
するデジタル撮像システムを示すブロック図。 【図３】任意の図形画像からのデータを、ある範囲のイ
ルミナントのもとでの基準画像に相関するように構成さ
れた相関行列。 【図４】取得されたデジタル画像のベクトル化の結果を
示す概略図。 【図５】画像取得ユニットの一例である、図１において
述べたデジタル撮像システムに画像データを提供するの
に適合する電子撮像装置を示すブロック図。 【図６】電子取得ユニットの他の実施例である、図１に
おいて述べたデジタル撮像システムに画像データを提供
するのに同様に適合する電子カメラを示すブロック図。 【符号の説明】 ２００ デジタル撮像システム ２０２ 相関行列メモリ ２１０ 画像取得ユニット ２１２ イルミナント推定器 ２１４ 相関による色ユニット ２１６ 画像出力装置 ２１８ プロセッサ ２２０ 画像データベース

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｈ０４Ｎ 101:00 Ｈ０４Ｎ 1/46 Ｚ (72)発明者 ロバート・イー・ソボル アメリカ合衆国80526コロラド州フォー ト・コリンズ、アイドルデール・ドライヴ 2313 Ｆターム(参考） 5C022 AA13 AB15 AB21 AC42 AC69 5C053 FA08 FA27 KA04 LA02 5C065 AA03 BB02 CC01 CC08 DD01 GG20 GG30 5C077 LL19 MP08 PP32 PP37 PP71 PP74 PQ08 PQ12 PQ22 TT09 5C079 HB01 LA31 LB00 MA11 NA03 PA00

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】デジタル画像を取得することができる画像
   取得ユニットと、 前記画像取得ユニットに結合され、画像処理情報を含む
   メモリと、 前記画像取得ユニットおよび前記メモリに結合されたプ
   ロセッサと、を備え、 前記プロセッサは、前記取得したデジタル画像を、画像
   データベースに格納された実際の画像データから得られ
   る画像処理情報に基づいて、処理済み画像に変換する画
   像処理プロセスを含む、デジタル撮像システム。