JP2005519534A - ダイナミックレンジビデオ記録および再生システムならびに方法 - Google Patents
ダイナミックレンジビデオ記録および再生システムならびに方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005519534A JP2005519534A JP2003573859A JP2003573859A JP2005519534A JP 2005519534 A JP2005519534 A JP 2005519534A JP 2003573859 A JP2003573859 A JP 2003573859A JP 2003573859 A JP2003573859 A JP 2003573859A JP 2005519534 A JP2005519534 A JP 2005519534A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- video
- image
- digital
- signal
- field
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 78
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 25
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 34
- 239000000872 buffer Substances 0.000 claims description 30
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 claims description 18
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 17
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 9
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 3
- 238000001454 recorded image Methods 0.000 claims description 2
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 19
- 230000008569 process Effects 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 5
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 5
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 5
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000010420 art technique Methods 0.000 description 1
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 208000024891 symptom Diseases 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/70—Circuitry for compensating brightness variation in the scene
- H04N23/741—Circuitry for compensating brightness variation in the scene by increasing the dynamic range of the image compared to the dynamic range of the electronic image sensors
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T5/00—Image enhancement or restoration
- G06T5/50—Image enhancement or restoration using two or more images, e.g. averaging or subtraction
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/70—Circuitry for compensating brightness variation in the scene
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N5/00—Details of television systems
- H04N5/44—Receiver circuitry for the reception of television signals according to analogue transmission standards
- H04N5/445—Receiver circuitry for the reception of television signals according to analogue transmission standards for displaying additional information
- H04N5/45—Picture in picture, e.g. displaying simultaneously another television channel in a region of the screen
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Television Signal Processing For Recording (AREA)
- Closed-Circuit Television Systems (AREA)
- Studio Devices (AREA)
Abstract
少なくとも第1および第2の異なる露出時間を使用して一連の連続ビデオ画像をキャプチャし表示する改良された方法およびシステムであって、前記第1の露出時間を使用してキャプチャされた第1のビデオ画像は前記第2の露出時間を使用してキャプチャされた第2のビデオ画像と前記直列に交互に発生する、方法およびシステム。この方法では、前記第1および第2のビデオ画像を表すデジタルデータを生成し格納し、そのデジタルデータを利用して(a)隣り合わせに並べた前記第1および第2の画像の再生または(b)前記第1または前記第2のビデオ画像のみの再生または(c)第1および第2のビデオ画像のデジタルデータから得られた複合画像を選択的に表示するために、デジタルコンピュータ(10)およびソフトウェアプログラム(12)を採用する。
Description
(優先権の主張)
本出願は、1999年8月17日に出願された米国仮特許出願第60/149237号の優先権を主張する、John Crawfordらにより2000年8月17日に出願された米国同時係属特許出願第09/640405号の一部継続出願である。
本出願は、1999年8月17日に出願された米国仮特許出願第60/149237号の優先権を主張する、John Crawfordらにより2000年8月17日に出願された米国同時係属特許出願第09/640405号の一部継続出願である。
(はじめに)
本発明は、ビデオ信号のストリームを出力し、記録するビデオシステム、とりわけ、ただしこれに限られるわけではないが、セキュリティ保護のため監視および記録を目的とするビデオカメラシステムに関するものであり、より具体的には、2001年2月22日に国際出願番号WO01/13171 A1(前記米国同時係属特許出願第09/640405号に対応し、その優先権を主張する)として公開された国際特許出願PCT/US00/40662で説明されている改良された形式のダイナミックレンジビデオカメラ、記録システム、および記録方法に関するものである。
本発明は、ビデオ信号のストリームを出力し、記録するビデオシステム、とりわけ、ただしこれに限られるわけではないが、セキュリティ保護のため監視および記録を目的とするビデオカメラシステムに関するものであり、より具体的には、2001年2月22日に国際出願番号WO01/13171 A1(前記米国同時係属特許出願第09/640405号に対応し、その優先権を主張する)として公開された国際特許出願PCT/US00/40662で説明されている改良された形式のダイナミックレンジビデオカメラ、記録システム、および記録方法に関するものである。
ビデオカメラシステムは、一般に、選択された領域での活動の無人記録に使用される。例えば、複数のビデオカメラが記録システムに接続され、それぞれのカメラから短時間のビデオを定期的に記録するセキュリティアプリケーションがある。通常、これらのカメラは、自動露光モードで動作するように設計されており、周辺光の条件に一致するように電子シャッターと呼ばれるデバイスにより各ビデオフレームの積分時間を変化させるか、またはカメラに自動絞りレンズが装備される。ほとんどの場合、これらのカメラは、2つのビデオフィールドを含む標準ビデオ信号の連続ストリームを出力し、これら2つのフィールドがすき間を補うように飛び越し走査され、1つのビデオフレームを作成する。例えば、米国の標準システムであるNTSCまたはRS−170ビデオは、第1のフィールドの262.5本のビデオ走査線を描き、続いて第1のフィールドの走査線の間を埋める形で第2のフィールドの262.5本のビデオ走査線を描くインタレース方式を採用しており、第2のフィールドの描画は第1のフィールドの描画の開始から1/60秒後に始まる。これらの信号とともに使用されるビデオモニタまたはレコーダは、これらのフィールドを交互に組み合わせて、完全なビデオフレームを作成し、表示する。順次走査システムと呼ばれる他のビデオシステムも存在する。後者のシステムでは、インタレースなしで、通常1/30秒毎に、1つの完全なビデオフレームが走査される。
これらのシステムでは、ビデオ信号は電圧で表される。それぞれのフィールドまたはフレームには、ビデオシステムが信号に変換できる最大光量を表す最高電圧とビデオシステムが確実に表すことができる最小光量を表す最低電圧が存在する。ビデオカメラによって映されるシーンにおいて、そのシーンの画像は、電圧範囲が最大値と最小値の間にあるシーンを表すビデオ信号電圧に変換される。通常のシーンでは、特定の自動露光値に関して、暗すぎて有用な情報が含まれないシーンの一部、または明るすぎて使用できない他の部分があり得る。例えば、監視アプリケーションでは、これにより、画像の重要な部分が明るすぎて色褪せたようになったり、または暗すぎて見えなくなったりする状況が発生することがある。
従来、前述の問題点を克服するためには、組み合わせ二重露出ビデオカメラを使用するというアプローチが必要であった。組み合わせ二重露出カメラシステムは、電子シャッターおよび手段を介して同じ視像の2種類の異なる露出を設定し、その両方の露出で得られた画像データを組み合わせて単一の出力フィールドまたはフレームにするカメラを備える。これにより、被写体照度値のより広い範囲にまたがるが、単一ビデオフレームの電圧上下限内に圧縮されている、2つの異なる露出の親画像から単一画像が加工される。このタイプのカメラシステムの一例は、1995年5月30日にM.Konishiらに発行された米国特許第5420635号により開示されている。なお、高解像度画像を作成し、かつ/または画像輝度レベルの変動を補正する方法については、1992年3月31日にY.Ohtaらに発行された米国特許第5101276号、1997年8月12日にW.R.Benderらに発行された米国特許第5657402号、および1999年7月6日にW.R.Benderらに発行された米国特許第5920657号も参照されたい。二重露出画像組み合わせの問題は、出力フィールドまたはフレームを加工するためにキャプチャされ利用される被写体照度値の範囲を拡大するが、それと引き換えに、親画像の一方または他方に含まれるさまざまな情報を省くことになるため、その結果得られる画像からのコントラストが低くなるという点である。また、組み合わせ画像は、被写体に動きがあった場合にかすむことがある。この省かれた情報は、善意から最終的な画像にとって重要でないとみなされる。しかし、このような判断は、特にビデオ監視設備では必ずしも、適切である、あるいは受け入れられるわけではない。さらに、そのような加工された画像フィールドが記録される場合、このようなダイナミックレンジ改善のほとんどは、後処理で制限される。これは、信号の組み合わせにより形成された加工画像フィールドの利用可能な情報が、オリジナルの画像に存在する全情報を含まなくなっているからである。
前述の国際特許出願PCT/US00/40662では、ビデオカメラシステムおよび方法を開示しており、それによれば、ビデオフィールドまたはフレームのシーケンスを定義するビデオ信号のストリームが出力され、ビデオデータは少なくとも2つの異なる露出レベルを表し、例えば、第1の露出レベルのフィールドまたはフレームは第2の露出レベルのフィールドまたはフレームの間に散在する。このようなビデオ信号を使用して、露出の特定の集まり、つまり組み合わせと一致するビデオデータのビデオ表示を生成する。ビデオ信号のストリームを使用して、選択されたビデオフィールドまたはフレームにより表される視像からなるビデオ表示を得ることに加えて、またはそうする代わりに、このシステムおよび方法では、カメラのビデオ信号出力を記録しておき、後で、前記選択されたビデオフィールドまたはフレームにより表される視像データからなるビデオ表示を生成する際に使用することを実現する。つまり、表示は、記録中または記録後に生成することができる。従来の二重露出カメラのビデオ信号出力と比較して、国際特許出願PCT/US00/40662で開示されているシステムのビデオ信号の記録されたストリームは、異なる露出レベルの2つまたはそれ以上の複数のビデオフィールドまたはフレームを含み、記録される露出の範囲のせいで信号の値の実効範囲が広がり、対象となる被写体照度の全範囲がより広くなり、保持される情報のダイナミックレンジはより高い。異なる露出の数をカメラおよびビデオレコーダに合わせて調整することにより、カメラのビデオセンサの利用可能なフルダイナミックレンジを保持できる。さらに、国際特許出願PCT/US00/40662で開示されているシステムをおよび方法では、2つの露出のビデオ画像データを組み合わせて単一の出力フィールドまたはフレームにすることを伴う画像解像度を高める従来技術の方法で得られるものと似た結果を得るために、選択された露出を後処理して一方の露出のフィールドまたはフレームを他方の露出のフィールドまたはフレームと組み合わせる選択肢を持つ。
(発明の目的および概要)
本発明の主目的は、ビデオカメラの出力をデジタルコンピュータに応用し、デジタルコンピュータで使用するための方法を実現することにより、前記国際特許出願PCT/US00/40662において説明されている発明の使用を円滑にすることである。
本発明の主目的は、ビデオカメラの出力をデジタルコンピュータに応用し、デジタルコンピュータで使用するための方法を実現することにより、前記国際特許出願PCT/US00/40662において説明されている発明の使用を円滑にすることである。
本発明のより具体的な目的は、国際特許出願PCT/US00/40662で開示されている発明の原理を具現する比較的安価なビデオシステムおよび方法を実現することである。
他の目的は、撮影されたシーンまたは被写体を表すビデオフィールドまたはフレームを定義するビデオ信号の連続ストリームをデジタルコンピュータに送り込み、撮影されたシーンの多重画像ビデオ表示が得られるように後者を動作させることを特徴とする改善されたビデオシステムおよび方法を実現することである。
本発明の他の目的は、選択された視像の第1および第2のビデオフィールドまたはフレームのシーケンスを表す一連のビデオ画像信号を供給し、前記第1のビデオフィールドまたはフレームは第1の露出レベルを表すデータを含み、前記第2のビデオフィールドまたはフレームは第2のより大きなまたは小さな露出レベルを表すデータを含み、前記一連のビデオ画像信号はデジタルコンピュータにより処理され、前記第1のビデオフィールドのそれぞれは前記第2のビデオフィールドまたはフレームのうち異なる一方にリンクされ、前記リンクされた第1および第2のビデオフィールドを表すビデオ信号は前記第1および第2のビデオフィールドの画像データの隣り合わせで並べた表示を生成する際に後で使用できるように格納されることを特徴とする、前記デジタルコンピュータの使用を伴うビデオ処理の方法および装置を実現することである。
他の目的は、ダイナミックレンジビデオ記録および再生の方法および装置であって、記録および再生はデジタルコンピュータおよびそのコンピュータを制御するための専用コンピュータプログラムを伴い、このコンピュータは、(1)一方の露出レベルでキャプチャされた画像を表すアナログ形式の第1のビデオフィールドまたはフレーム信号および第2の露出レベルでキャプチャされた画像を表すアナログ形式の第2のビデオフィールドまたはフレーム信号を含み、第1および第2のビデオフィールドまたはフレーム信号は前記第2のビデオフィールドまたはフレーム信号と時間順序で交互に並ぶ信号のストリームを受信し、(2)前記アナログ信号をデジタル形式に変換し、(3)前記信号をデジタル形式で格納し、生成された順序で前記第1のビデオ信号を前記第2のビデオ信号にリンクし、(4)前記信号に対する応答として表示デバイスを動作させ、前記第1のビデオフィールドまたはフレーム信号により生成された第1の露出レベルにより特徴付けられる第1の画像およびそれと同時に前記第2のビデオフィールドまたはフレーム信号により生成された第2の異なる露出レベルにより特徴付けられる第2の画像を表示するように動作することを特徴とする方法および装置を実現することである。
本発明の他の目的は、2つのまたはそれ以上の異なる露出レベルで記録された画像を表すビデオデータとともにビデオフィールドまたはフレームのシーケンスを定義するビデオ信号のストリームが出力され、そのビデオ信号のストリームはデジタルコンピュータシステムにより処理され、記録された画像の表示を選択的に生成する、ビデオカメラによりシーンを表示し記録する改良された方法およびシステムを実現することである。
さらに他の目的は、交互に発生する第1および第2のビデオフィールドまたはフレーム信号の受信、処理、格納、アクセス、および変換を行うようにデジタルコンピュータを動作させるための新規性のあるコンピュータプログラムを実現することであり、前記第1のビデオフィールドまたはフレーム信号は一方の露出レベルでキャプチャされた画像を表すデータを含み、前記第2のビデオフィールドまたはフレーム信号は第2の露出レベルでキャプチャされた画像を表すデータを含み、前記コンピュータプログラムは前記コンピュータがそれぞれの第1のビデオフィールドまたはフレーム信号を次に発生する第2のビデオフィールドまたはフレーム信号とリンクさせるように適合され、それにより前記第1および第2のビデオフィールドまたはフレーム信号を使用して異なる露出値の隣り合わせで並べた視像を生成して表示することができる。
前述の目的、および以下の説明から明らかにされる他の目的は、視像をキャプチャするためビデオカメラに電子シャッターを備え、シャッターの動作を制御し、これによりカメラはキャプチャされた視像を表す連続するビデオ画像フィールドまたはフレーム信号を含むビデオ信号を出力し、複数の第1のビデオ画像フィールドまたはフレーム信号は第1の露出レベルのキャプチャされた視像を表すデータを含み、複数の第2のビデオ画像フィールドまたはフレーム信号は第1の露出レベルと異なる第2の露出レベルのキャプチャされた視像を表すデータを含み、第1のビデオ画像フィールドまたはフレーム信号は第2のビデオ画像フィールドまたはフレーム信号と時間的に交互に発生するという方法により実現される。このようなビデオ信号出力は、専用コンピュータソフトウェアプログラムの制御の下で動作するコンピュータにより制御されるデジタルコンピュータおよび周辺機器により使用される。このコンピュータプログラムを使用することで、コンピュータは表示デバイスを駆動し、後者に、前記第1または第2のビデオフィールドまたはフレーム信号により表される隣り合わせで並べた視像を表示させることができる。 本発明では、キャプチャされた視像のリアルタイム表示を行うと同時に、カメラのビデオ信号出力を保存のため不揮発性記憶デバイスに記録、つまり格納することも規定し、後から、前記第1および第2のビデオ画像フィールドまたはフレーム信号により表される視像データのビデオ表示を生成する際にその格納されている出力を利用できる。つまり、表示は、記録中または記録後に生成することができる。このコンピュータプログラムは、さらに、3つまたはそれ以上の露出レベルでキャプチャされた画像を表すビデオ信号のストリームを処理して格納し、この3つの露出レベルのそれぞれでキャプチャされた画像の表示を生成することにも対応している。さらに、カメラは2つまたはそれ以上の露出レベルでキャプチャされた画像を表すビデオ画像信号を供給するように動作させることができるが、2つまたはそれ以上の露出レベルのそれぞれでビデオ画像を同時に表示するように表示デバイスを動作させる必要はない。その代わりに、このコンピュータプログラムでは、ユーザに選択させることができる、つまり、2つまたはそれ以上の露出レベルのうちの選択された1つでキャプチャされた画像のみを表示するように表示デバイスに指令するか、または2つまたはそれ以上の露出レベルのそれぞれまたは一部のみでキャプチャされた画像を表す複数の画像を表示するように指令することができる。例えば、画像が3つの露出レベルでキャプチャされた場合に、表示デバイスは、2つの画像のみを並べて表示することができ、一方の表示画像は一方の露出レベルでキャプチャされたイメージを表し、他方の表示画像は他の2つの露出レベルのうちの1つでキャプチャされた画像を表す。本発明の他の特徴は、付属の図面とともに考察する以下の詳細な明細書により説明されるか、または明らかにされる。
複数の図において、類似の番号は類似のコンポーネントおよび類似の略図を示すものとする。
図1は、例えば、光感応固体画像センサ上の像検出(図に示されていない)の形式の画像検出器(図に示されていない)、および画像検出器上のシーンを画像処理するレンズ(これも図に示されていない)を備えるビデオカメラ1を表すブロック図である。固体画像センサは、CCD、MOS、またはその他の類似のデバイスとすることができる。本発明の好ましい実施形態では、カメラは、米国標準ビデオシステム、NTSCまたはRS−170ビデオにより、フレーム毎に2つのインタレースされたフィールド、つまりフィールド1およびフィールド2を出力するように設計されている。カメラ1は、さらに、電子シャッター(図に示されていない)も備える。電子シャッターに備えられた固体画像センサの使用は、1998年8月11日にT.Mochizukiらに発行された米国特許第5793422号、1995年9月5日にH.Koganeに発行された米国特許第5448293号、1995年4月25日にH.Tanigawaらに発行された米国特許第5410349号、1994年2月1日にM.Usamiに発行された米国特許第5283655号、1993年9月21日にJ.Leeらに発行された米国特許第5247367号、1992年10月20日にT.Nakajimaらに発行された米国特許第5157502号、1991年12月24日にY.Kawaokaらに発行された米国特許第5075775号、1989年10月17日にK.Yonemotoらに発行された米国特許第4875100号、および1988年5月10日にN.Takatsuらに発行された米国特許第4743778号に例示されているように、よく知られている。関連する範囲において、これらの特許の教示は参照により本明細書に組み込まれている。
図1は、例えば、光感応固体画像センサ上の像検出(図に示されていない)の形式の画像検出器(図に示されていない)、および画像検出器上のシーンを画像処理するレンズ(これも図に示されていない)を備えるビデオカメラ1を表すブロック図である。固体画像センサは、CCD、MOS、またはその他の類似のデバイスとすることができる。本発明の好ましい実施形態では、カメラは、米国標準ビデオシステム、NTSCまたはRS−170ビデオにより、フレーム毎に2つのインタレースされたフィールド、つまりフィールド1およびフィールド2を出力するように設計されている。カメラ1は、さらに、電子シャッター(図に示されていない)も備える。電子シャッターに備えられた固体画像センサの使用は、1998年8月11日にT.Mochizukiらに発行された米国特許第5793422号、1995年9月5日にH.Koganeに発行された米国特許第5448293号、1995年4月25日にH.Tanigawaらに発行された米国特許第5410349号、1994年2月1日にM.Usamiに発行された米国特許第5283655号、1993年9月21日にJ.Leeらに発行された米国特許第5247367号、1992年10月20日にT.Nakajimaらに発行された米国特許第5157502号、1991年12月24日にY.Kawaokaらに発行された米国特許第5075775号、1989年10月17日にK.Yonemotoらに発行された米国特許第4875100号、および1988年5月10日にN.Takatsuらに発行された米国特許第4743778号に例示されているように、よく知られている。関連する範囲において、これらの特許の教示は参照により本明細書に組み込まれている。
カメラ1の電子シャッターは、各フィールド間隔においてカメラの画像検出器の積分時間を調整するコントローラ3に接続されている。カメラは、3aで表されているように、同期信号をコントローラ3に送り、コントローラはカメラの電子シャッターで各フィールドの露出時間を変化させる、つまり、各ビデオフィールドと同期してカメラの画像検出器の積分時間を調整する。フィールド1では、コントローラは、積分時間を所定の低速度、例えば、1/60秒と比較的長い露出時間に設定する。フィールド2では、コントローラは、積分時間を所定の高速度、例えば、1/2000秒と比較的短い露出時間に設定する。出力線4に現れるカメラの電子出力は、フィールド1およびフィールド2の画像を表すデータを含むアナログビデオ画像信号のストリームである。より具体的には、アナログビデオ画像信号は、4Aで概略が表されている、比較的長い露出時間(例えば、1/60秒)の結果として生成される、比較的明るいフィールドと、4Bで概略が表されている、比較的短い露出時間(例えば、1/2000秒)の結果として生成される、比較的暗いフィールドとが交互に並ぶ連続するシーケンスを表すデータを含む。
オプションの修正について以下でさらに詳しく説明するが、フィールドコードユニット3bは、フィールドコード(およびユーザが望めば他のデータコード)をカメラの出力ビデオ信号に付加するように適合させることができる。フィールドコードユニットは、別のデバイスとして用意し、図1に例示されているように、カメラとコンピュータシステムとの間に置くか、またはカメラもしくはシステム全体の不可欠な一部として組み込むことができる。
本発明は、デジタルコンピュータシステムにコンピュータプログラムとして実装されているカメラ1の信号出力により表される画像を記録し表示するためのシステムおよび方法を提示する。図2を参照すると、本発明では従来の市販のデジタルコンピュータシステム10を使用していることがわかる。図には示されていないが、このようなコンピュータは本質的に、記憶手段に格納されているソフトウェアプログラム命令を取り出し、実行するプロセッサを備え、また、コンピュータの一部をなす、または接続もしくは結合されている他のコンポーネントを制御することもできると理解すべきである。コンピュータの記憶手段は、プログラム命令およびデータを格納する機能を持つ。記憶手段は、すぐに使用したり短時間の間使用するために命令およびデータを格納する、ランダムアクセス動作メモリなどの一時的記憶手段、およびさらに、コンピュータプログラムおよびデータを長期間記憶する、コンピュータのディスクドライブまたは磁気テープレコーダなどの不揮発性記憶手段を含むことができる。本発明を実現するコンピュータプログラムは、コンピュータシステム10の一部をなすハードディスクに格納し、コンピュータが起動されたときに自動的にランダムアクセス動作メモリに読み込むのが好ましい。本発明のコンピュータプログラムは、さらに、コンピュータシステム内に具現されている読み取り専用メモリ内に恒久的に格納することもできる。他の方法として、コンピュータプログラムは、CDなどの取り外し可能記憶媒体に格納し、オペレータコマンドが発行されたときに動作メモリに読み込むようにすることもできる。図2では、中央演算処理装置、上述の記憶手段、および本発明を具現するソフトウェアプログラムは、12に「多重範囲画像処理アプリケーション」として一般的に表されている。
コンピュータシステムは、さらに、入力デバイスからビデオ情報を受け取り、それをコンピュータ可読デジタルデータ形式に変換する入力画像キャプチャカード14(「フレームグラバー」(frame grabber)とも呼ばれる)も備える。この場合、画像キャプチャカード14は、ビデオカメラ1からアナログビデオ画像信号のストリームを受け取り、アナログビデオ画像信号をデジタルデータ形式に変換する。入力ビデオ画像信号は、ビデオカメラから直接ビデオキャプチャカードに入力する必要はないが、代わりにカメラの一部をなす、またはカメラに結合された独立のデバイスであってよい中間デバイス、例えば、ビデオテープレコーダおよびビデオカメラマルチプレクサを介して入力することができることを指摘しておく。コンピュータは、さらに、受信されたデジタル形式のビデオ画像信号に適合され、それらの信号を従来のビデオモニタなどの表示デバイスを駆動するのに好適なアナログビデオ信号に変換し、以下で説明するようにビデオ表示を行う。コンピュータ出力ビデオカード16を含むビデオモニタは、ラップトップコンピュータの場合のように、コンピュータシステムの固定コンポーネントであってもよいし、あるいはコンピュータの出口に結合されている18で表されているような独立のデバイスとすることもできる。本発明の好ましい実施形態では、コンピュータシステムは、さまざまな形態のものであってよい外部不揮発性記憶デバイス20、例えばディスクドライブまたはテープレコーダに接続される。記憶デバイス20は、後から再生を行う、かつ/または保存するために、記録された画像を格納する。
アナログ−デジタル画像キャプチャカードおよびデジタル−アナログ出力ビデオカードはすべて、当業者には知られており、特に本発明の構成要素となるわけではないため、これらのデバイスの詳細な説明は必要であると思われない。
なおも図2を参照すると、コンピュータは、さらに、アプリケーション用メモリバッファ22および表示用メモリバッファ24も備えていることがわかる。これらは、図3A〜3Dに例示されているコンピュータプログラムに従ってバッファリング目的のため割り当てられたコンピュータの記憶手段の一部であってもよい。
図3Aおよび3Bは、カメラ1でキャプチャされた画像をキャプチャして格納し、リアルタイムで、または後で、表示する、本発明のコンピュータプログラムにより指令されるステップを例示している。図3Cは、ビデオ画像レコードを記憶装置に書き出す際に実行される命令またはステップのシーケンスを例示しており、図3Dは、表示用の記憶装置から画像レコードを取り出す際に実行されるステップを例示している。以下では、カメラ1が上述のように交互に発生する明るいフィールドと暗いフィールドを出力するように動作している状況でのプログラムの動作モードについて説明する。しかし、コンピュータプログラムは、カメラが2つよりも多い異なる露出レベル、例えば、比較的明るい第1の画像、比較的暗い第2の画像、および第1の画像と第2の画像の中間の明るさを持つ第3の画像が得られる3つの異なる時間露出により特徴付けられる一連のフィールドまたはフレームを出力するようにカメラシャッターコントローラ3をプログラムすることにより出力されるビデオ画像信号に対応できるように設計されていることは理解されるであろう。
次に図3Aおよび3Bを参照すると、交互に発生する明るいフィールドと暗いフィールドを表すアナログビデオ画像信号のストリームを含むカメラの出力は、画像キャプチャカード14によりデジタル形式に変換されることがわかる。その後、デジタル形式の信号は、図3Aおよび3Bに表されているソフトウェアに従って処理される。そこで、ステップ100において、露出時間「m」の変動の数は、値2に設定される。また、ステップ102では、1つの完全走査されたインタレース画像フレームを得るためには2つのインタレースされたフィールドが必要なのでフィールド−フレーム比hは2に設定される(注意:順次走査の場合は、1フレームで単一フィールドを構成するのでh=1である)。さらに、ソフトウェアでは、「k」を1つのフィールド内のピクセルの走査線の本数に等しくなるようにし、その値を240に設定するが、この値は、垂直同期および垂直帰線消去部分なしの、つまり画像部分のみの、1つのインタレースされたNTSCフィールドに対する値である。mおよびkの値は、カメラを出力ビデオ画像信号に埋め込まれている情報により自動的に設定するか、またはユーザにメニューを示し、(1)カメラにより使用される画像処理プロセスの種類(インタレース走査または順次走査)、(2)シャッターコントローラ3により設定される異なる露出時間の数、つまり、異なる露出速度の数を選択させることにより設定することができる。画像キャプチャプロセスのため、フィールドは、粗走査画像とみなし、またフレームは完全走査画像とみなすことができる。
ステップ102で、ソフトウェアは、自動的にm=2個の異なる露出フレーム、つまり、2つの異なる露出時間から得られるフレームについてアプリケーション用メモリを自動的に割り当て、割り当てられたメモリは、図2内で、明るいフィールドのバッファ26および暗いフィールドのバッファ28として識別される。その後、ステップ103で、システムは、イメージキャプチャプロセスを開始するよう指令され、それにより、フレームを表すアナログ信号(実際には、1つのインタレース画像を表すフィールド)はカメラ(Bの)から入力され、ビデオ画像キャプチャカード14に読み込まれる。
このプログラムの指示により、コンピュータはフィールドカウンタf(ステップ104を参照)および走査線カウンタn(ステップ106を参照)を確定する。ステップ104で、フィールドカウンタfは0に設定される。ステップ105で、カメラ1から次のフィールドを読み込む指令が出される。ステップ106で、走査線カウンタは値1に設定され、ステップ107で、フィールドカウンタはカウント1だけ進められる。ステップ108で、フィールドカウントfと異なる露出時間の数mとを比較し、fがmを超えた場合、ステップのフレーム表示シーケンスを設定する命令が送り出される(図3AのAを参照)。fがm以下の場合、ステップ109で、受け取ったビデオ画像がインタレース走査画像かどうかの判定が行われる。「yes」の場合、ステップ110で、キャプチャされたフィールドのピクセルの各走査線をアプリケーション用メモリにフィールド毎に2回コピーする命令を実行し(h=2だから)、アプリケーション用メモリ内に記録されている480走査線フレーム全体を与える。ステップ109で「no」の決定が下されると、つまり、ビデオ画像が順次走査であれば、つまり、フレームが480本の走査線からなる単一フィールドであれば、ステップ110で、走査線を倍加せずに、キャプチャされたフィールドからピクセルの現在の走査線をアプリケーション用メモリにコピーする命令が実行される。
ステップ112で、走査線カウンタnはステップ110または111の結果としてカウント1増分され、ステップ113で、走査線カウントnがフィールド内のピクセルの走査線本数kを超えたかどうかを判定する。ステップ113でnがkを超えた場合(インタレースされるフィールドの場合に走査線本数が合計240、順次走査の場合に480になった場合に生じる)、ステップ106で、信号はセットされ、走査線カウンタは1にリセットされる。nがk以下の場合、信号が送られ、ステップ109を繰り返し、その後、ピクセルの次の走査線がアプリケーション用メモリに読み込まれる。
図3Bは、A(図3A)に現れるフレーム表示信号に対する応答として実行されるステップのシーケンスを例示している。このステップのシーケンスで、2つのカウンタ、つまり走査線カウンタiおよび位置カウンタjが確立される。ステップ114で、「p」は表示するフレームの各走査線内のピクセルの個数を表し、ピクセルのk*h本の走査線と各走査線内のp*m個のピクセルからなる表示領域を収められるように表示用メモリ24が割り当てられる。さらに、表示用メモリ内のピクセルの各走査線は、m個の位置を持つと考えられる。カメラが明るいフィールドと暗いフィールドを交互に出力する好ましい実施形態では、mの値は2となる。したがって、表示用メモリ24内のピクセルの各走査線の中の第1の位置は左にあり、p個のピクセルを含み、第2の位置は右にあり、これもまたp個のピクセルを含む。本質的に、これらは、表示用メモリバッファ30および32に格納される。つまり、表示用メモリ内のピクセルの各走査線は、バッファ30内の明るいフレームのp個のピクセルとともにバッファ32内の暗いフレームのp個のピクセルを含む。カメラが3つの異なる露出値で画像をキャプチャする場合、表示用メモリ内のピクセルの各走査線内の第1および一番左の位置では、p個のピクセルが一方の露出レベル用に予約されており、p個のピクセルからなる第2および中間のグループは、第2の露出レベル用に予約されており、ピクセルの第3および一番右のグループは、第3の露出レベル用に予約されており、つまり、表示用メモリ内のピクセルの各走査線は3p個のピクセルを含み、3つの異なる露出時間を表す。別の言い方をすると、アプリケーション用メモリ22および表示用メモリ24は、それぞれ、3つの異なる露出時間に応じて、ピクセルを格納するための容量があるバッファを含むということである。
なおも図3Bを参照すると、ステップ115および116で、走査線カウンタiおよび位置カウンタjは、それぞれ、カウント1に設定されている。その後、ステップ117で、アプリケーション用メモリから、例えば、明るいフレームバッファ26から、走査線1本分のピクセルを表すデータを表示用メモリの1本の走査線内の、つまりバッファ30内の選択された位置にコピーする命令が発行され、その後、ステップ118で、現在の位置カウンタがカウント1増分され、その結果値2となる。ステップ119で、位置カウントjが異なる露出レベルの数mを超えたか判定する。jが値m以下の場合、これは、j=2の場合であるが、アプリケーション用メモリ、つまり、暗いフレームバッファ28から走査線1本分のピクセルをj=2で表される第2の位置、つまり暗いフレームバッファ32にコピーする命令が発行される。jがmを超える場合、ステップ120で、走査線カウンタiは1だけ増分される。この後、ステップ121で、k*hとの関連でiの値について決定される。走査線カウント値iが値k*hを超えた場合、これは、走査線480本分のピクセルが表示用メモリに転送されていることを示し、後者によりその内容が空にされ、122に示されているように、モニタ18を駆動する。走査線カウントがk*h以下の場合、ステップ116〜120が繰り返される。
表示用メモリに格納されているビデオフレームデータにより表される画像を表示すると同時に、ステップ123で、不揮発性記憶デバイス20で記録するため同じデータをCに送信すべきかどうかに関する問い合わせが行われる。記録すべきでない場合、表示のためフェッチする次のフレームを、Bに示されているように、カメラから得るか、またはDに示されているように、不揮発性記憶デバイス20から取り出すかを、ステップ124で問い合わせる信号が生成される。
図3Aおよび3Bで表されているソフトウェアの機能を要約すると、交互に発生する比較的明るいフィールドまたはフレームおよび比較的暗いフィールドまたはフレームをアナログ形式で表す一連の信号を生成するようにカメラを動作させた場合、画像キャプチャカードはそれらの信号をデジタルデータ形式に変換する動作をし、比較的明るいフレームを表すデジタルデータはバッファ26内に格納され、比較的暗いフィールドフレームを表すデジタルデータはバッファ28内に格納される。明るいフィールドと暗いフィールドのインタレースされるフィールドの場合、走査されたフィールドを表す走査線の本数を倍加し、アプリケーション用メモリ22に格納されている各露出レベルについて480本の走査線の画像フレームを得る。比較的明るいフィールドまたはフレームを表すデジタルデータおよび比較的暗い画像を表すデジタルデータは、明るい画像に対するデジタルデータの転送に続いて、明るい画像の直後にキャプチャされた暗い画像のデジタルデータの転送が行われるという意味で、互いとのリンクする関係において、バッファ26および28から読み出され、表示用メモリバッファ30および32にそれぞれ読み込まれる。比較的明るい画像フレームおよび次に続く比較的暗い画像フレームを表すデジタルデータのすべてが表示用メモリに読み出されると、そのデータは同じ順序で出力ビデオカード16に転送され、そのデジタルデータはアナログビデオ信号に変換され、それらのアナログ信号は表示モニタ18に送られ、後者のデバイスによりカメラによりキャプチャされた比較的明るい画像および比較的暗い画像から導かれる隣り合わせで並べられた画像を含む表示が得られる。モニタ18により表示される二重画像は、それぞれの表示されるフレームを構成する走査線480本分のピクセルの二分の一が先行する走査線の複製であるという意味で複合画像である。インタレース画像のそれぞれの走査線を2度読み込むこのモードは、NTSCビデオを表示するように設計されているモニタのフレーム要件を満たすために必要である。しかし、上述の走査線倍加または反復手法は、実質的に同じ結果が得られる他の何らかの画像補間方法で置き換えられることは理解される。インタレースされたフィールドを表すデジタルデータは、走査線倍加アクションの実行前に、アプリケーション用メモリバッファ26および28だけでなく、不揮発性記憶デバイス20に格納することができ、走査線倍加は、後で、ただしデジタルデータが表示用メモリバッファ30および32に送られる前に、実行される。
図3Cは、キャプチャされた画像を表すデータを記憶デバイス20に書き込むためのスキーマを例示している。ステップ125出発点として、フレームカウンタrが与えられ、カウント1で初期化される。その後ステップ126で、アプリケーション用メモリ22から読み出されたデジタルフレームデータのレコードおよびそれらのレコードのマスタリストを書き込むように記憶デバイス18を準備する。図3Cに関して、各レコードは、走査線480本分のピクセルからなる単一フレームに対するデータを含み、レコードサイズは、k、p、おおびhの積として計算され、kは1つのフィールド内のピクセルの走査線の本数を表し、pは1本の走査線内のピクセルの個数を表し、hはフィールド対フレーム比を表し、mは画像露出時間の変化の回数を表す。明るい画像と暗い画像を交互にする好ましい実施形態では、m=2である。k、p、h、およびmの値は、フレーム毎に記録される。
ステップ127では、現在の時刻に基づき、識別子プレフィックスを、好ましくは1/1000秒の精度で、各レコードに割り当てる命令を与える。レコード識別子プレフィックスは、図3Cに示されているように、選択された年/月/日/時刻に基づいて形式が設定される。識別子プレフィックスを割り当てる目的は、後から記憶デバイス20から選択されたレコードを読み出しやすいようにすることである。ステップ128では、割り当てられたレコード識別子プレフィックスとともにアプリケーション用メモリ内の現在のフレームをデバイス20に読み出し、さらに、そのレコード識別子をレコードのマスタリストに追加するよう指令する。次のステップ129で、現在のフレームカウンタrは、カウント1フレーム分だけ増分される。その後、ステップ130で、値rとmとの比較が行われる。rがmを超えた場合、画像キャプチャデバイスから、より正確には、アプリケーション用メモリ22から次のフレームをフェッチする命令を発行する。rがm以下の場合、これにより、現在のフレームにリンクされている異なる露出フレームが読み出され、その後、ステップ126から129を繰り返して、時間に基づき次のフレームを記憶装置に書き込む。このようになった場合、rの値は2を超えることになり、明るいフレームと次に発生する(随伴する)暗いフレームが記憶装置に書き込まれていることを示し、その後、アプリケーション用メモリバッファ26および28から次のフレームをフェッチするコマンドが発行される。説明を簡単にするため、それぞれの明るいフレームと対応する暗いフレームとは、1セットと考えることができる。
図3Dは、記憶デバイス20から取り出す命令のシーケンスを例示している。第1のステップ131では、記憶デバイスからk、p、およびmの値を取り出すためにコマンドを設定し、読み出し用のレコードのマスタリストにアクセスする。その後、記憶デバイスから次のフレームをフェッチするコマンドに対する応答として(図3Bのステップ124を参照)、ステップ132を実行し、そこでマスタリスト内の次のレコード(480本の走査線からなる複合フレーム)が再生のため識別される。このステップは、常に、1つのセット内の第1のフレームから始まり、このセットは同時に表示する異なる露出値の画像の個数を示す。
ステップ133で、アプリケーション用メモリは、m個のフレームに割り当てられ、それぞれのフレームは走査線480本分のピクセルを持つ。その後、ステップ134で指示されているように、現在のフレームカウンタsがカウント1に設定され、記憶デバイスからレコードが読み出され、アプリケーション用メモリにコピーされる(ステップ135)。次にステップ136に示されているように、現在のフレームカウンタsのカウントが、1だけ増分される。その後、ステップ137で、フレームカウンタsの現在のカウントと値mとの比較が行われる。現在のカウントがmを超えると、再構成されたフレーム、つまり記憶デバイスから読み出された明るいフレームと暗いフレームの取り出されたセットを表示する命令が発行され、前述のようにその命令はA(図3Bを参照)で適用され、二重表示を生成する。しかし、sがm以下の場合、ステップ135および136を繰り返す命令が発行され、その後、記憶デバイスからアプリケーション用メモリに次のレコード(格納されているフレームのセット内の随伴レコード)が読み出される。
図2に関して上で述べたように、例示されているシステムは、フレームコードをそれぞれのビデオフィールドに挿入するためフィールドコードユニット3bを含めることにより修正することができる。このオプションは、特定の露出レベルに応じて画像フィールド(またはフレーム)を区別できるようにするため、カメラが3つまたはそれ以上の露出レベルで画像フィールド(または順次走査モードの場合にはフレーム)をキャプチャするようにプログラムされている場合に使用される。フィールドコードの挿入は、インタレースビデオモードで2つの露出レベルしか使用されない場合には不要であり、それは、フレーム開始時のビデオ同期信号は、2つの異なる露出インタレースフィールドを互いに区別するために使用されるからである。フレームコードは、本質的に、フィールドコードを含み、フィールドコードユニットは、日付コード、時刻コード、フレームシリアル番号コード、カメラコード(例えば、複数のカメラを使用して複数のサイトを監視する場合に好ましい)、その他の露出情報および/またはユーザによって要求されるその他の情報などのデータをそれぞれのフィールドに追加するように適合させることができ、そのフレームコード情報は、アナログ形式のそれぞれのキャプチャされたフィールドが画像キャプチャカード14によりデジタル形式に変換されるときに2値化することができる。フレームコードは、外部コントローラ3の制御の下でフィールドコードユニット3bにより挿入される。
本発明は、NTSCインタレースビデオフィールドに限られず、1フレーム当たりの走査線の本数が525本よりも多いまたは少ない他のインタレースビデオシステム、例えば、ヨーロッパ標準の走査線625本のフレームを処理するように適合させることができる。本発明では、さらに、アナログビデオカメラの代わりにデジタルビデオカメラを使用することもできる。同様に、アナログビデオ表示デバイスの代わりにデジタルビデオ表示デバイスおよび方法を使用することができる。本発明を実施するうえで、デジタルビデオカメラおよびデジタル表示デバイスを同一システム内で併用することも、あるいはそれらのデバイスのうちの一方のみを使用することもできる。デジタルビデオカメラを使用する場合、画像キャプチャカード14は、A/Dコンバータとして機能する必要はなく、代わりにその機能はもっぱら、カメラのデジタルビデオ画像信号出力をコンピュータ可読デジタルデータ形式に変換するだけである。このような接続では、画像キャプチャカードは、アナログまたはデジタルビデオ画像信号のいずれかを受け付けるように適合され、入力ビデオ画像信号の種類を選択するためのスイッチが用意されている市販の画像キャプチャカードであることに注意されたい。モニタ18がデジタルビデオ表示デバイスである場合、コンピュータのビデオカードはD/A機能を備えている必要はなく、代わりに、その機能は、明るいフレームバッファ26および暗いフレームバッファ28から取り出されたデジタル形式の画像情報に対する応答となる、またそれを表す、出力デジタルビデオ信号を生成することである。
また、コンピュータプログラムは、(a)明るい画像情報および暗い画像情報を組み合わせることにより得られる複合画像を表示するか、または(b)単一の露出値のみ、例えば、明るい画像フレームまたは暗い画像フレームのみの画像フレームを表示することのいずれかをユーザが選択するように適合させることができることも考慮されている。
図4は、複合画像生成するための本発明の修正形態を例示している。この場合、コンピュータシステムは、明るい画像情報および暗い画像情報からなる組み合わせた(複合)画像フレームを形成するため、多重範囲画像処理アプリケーション12によりアプリケーション用メモリ22から取り出された明るいフレームおよび暗いフレームを表すデジタルデータを本質的に組み合わせる複合画像処理アプリケーション40として識別されているコンピュータプログラムを含む。デジタル形式のそれらの複合画像フレームは、表示用メモリ24を介してビデオカード16に供給され、そこで、モニタ18に複合画像の表示を生成させるために使用することができるビデオ信号を生成する。複合画像処理アプリケーション40を構成するコンピュータプログラムの構成の詳細は省略されているが、それは、このようなプログラムは2つの異なる露出画像フレームを取り出してそれらの画像を組み合わせて単一の複合画像フレームにすることができるカメラシステムに関係する従来技術を持つ当業者にとっては明白なことであるからである。複合画像が利用できると、選択された目的に利用できる、あるいは望ましい場合がある。
図5および6は、比較的明るいまたは比較的暗い画像のみを表示するように本発明を修正する方法を例示している。この両方の実施形態において、図3A〜3Dに例示されているソフトウェアのステップ110に関連する走査線カウント倍加機能は、上述のように全480本走査線フレームを供給するように動作可能である。図5の実施形態では、コンピュータシステムは、本質的に明るい画像フレームまたは暗い画像フレームのみを表示用メモリ24から取り出してコンピュータのビデオカードに渡すことを選択する画像選択アプリケーション42として識別されているコンピュータプログラムを含む。画像選択アプリケーション42として識別されているコンピュータプログラムの構成の詳細は、省略されているが、それは、当業者にとってはそのようなプログラムがさまざまな形態を取りうることは明白だからである。本質的なのは、画像選択アプリケーション42により、ユーザは、明るい画像または暗い画像のいずれかを表示用メモリ42から取り出して、モニタで表示することを指令することができるという点である。したがって、モニタは、明るい画像または暗い画像のいずれかの単一表示を持つ。
図6は、画像選択アプリケーション42がバッファ26および28からの明るいまたは暗い画像フレームを表すデータの取り出しを選択的に制限する範囲において画像処理アプリケーション12により実行されるオペレーションを修正し、明るい画像データまたは暗い画像データのみが表示用メモリ24に送られるようにするという点で図5と異なる。図5の場合と同様、モニタは、明るい画像または暗い画像のいずれかの単一表示を持つ。
システム内で図2および3の実施形態により実現されるような隣り合わせで並べた表示を行う機能を維持することなく図4〜5の実施形態のどれか1つまたは複数を実現することができる。しかし、図4および5(または6)で表されている実施形態は、単一システム内の図2および3の実施形態と組み合わせることが好ましく、オペレータは、ビデオモニタに図2の実施形態の隣り合わせで並べた表示、および/または図4の実施形態の複合単一表示、および/または図5および6で表されている実施形態のいずれかにより可能になる明るいまたは暗い画像の選択的な単一表示を生成させるよう選択的にシステムに指令を与えるオプションを持つ。図5および6に関して、明るいまたは暗い画像のいずれかに表示を選択的に制限できることは、ユーザが表示される画像を詳細に調べたい場合またはハードコピープリントアウトが望ましい場合に都合がよい。図6の実施形態は、図5の実施形態よりも好ましいが、それは、アプリケーション用メモリ22から明るいまたは暗い画像を取り出すだけでよく、そのため、応答時間が短縮し、さらに表示用メモリ24に割り当てる必要があるメモリ量も減らすことができるからである。
図2に示されているシステムと同様に、図4〜6の実施形態は、アナログまたはデジタルのいずれかのカメラおよび表示モニタを使用して実施することができ、ビデオキャプチャカード14およびコンピュータビデオカード16は上述のようにそれぞれカメラおよびモニタ互換性を持つ。もちろん、ビデオキャプチャカード14は、アナログまたはデジタルのいずれかのカメラ出力ビデオ信号を処理するように設計することができ、また両方の機能を1つのカードに組み込むことができる。同様に、ビデオカード16は、モニタがアナログビデオ信号表示デバイスである場合にはモニタ18を操作するためのアナログビデオ信号またはモニタがデジタルビデオ信号表示デバイスである場合にはデジタルビデオ信号のいずれかを生成するように適合することができ、両方の機能をビデオカード16に組み込むことができる。
明らかにわかることだが、本発明を組み込むコンピュータシステム上述の実施形態は、ビデオモニタ18の代わりにまたはそれに加えてプリンタを駆動するように適合させることにより修正することができ、プリンタは選択された画像、例えば、異なる露出値の隣り合わせに並べた静止画、図4の実施形態により提示されているような複合画像、または図5および6の実施形態のいずれかにより可能なような単一露出値の画像を出力するように駆動される。
画像を表示することに関して本明細書で使用しているような「隣り合わせで並べた」という用語は、他の表示形式も含むものと解釈すべきである、つまり、同時に表示される画像の個数とサイズに応じて画像を上下に、または他の何らかの配置で表示することができる。また、表示される画像は類似のサイズのものでよく、あるいは他の表示される画像と異なる形でサイズを設定することもできる。
さらに他の修正形態および変更形態も、当業者には、前述の説明および図1〜6から明らかであろう。
Claims (32)
- 改善されたダイナミックレンジを持つビデオ記録を行う方法であって、
(a)表示される視像を、前記視像を表す一連のビデオフィールドまたはフレームを定義するアナログビデオ画像信号のストリームに変換することができるビデオカメラを提供するステップと、
(b)視像をキャプチャするために前記ビデオカメラを動作させ、それと同時に、前記キャプチャされた視像の第1の露出値を表す少なくとも複数の第1のフィールドまたはフレームと前記キャプチャされた視像の第2の露出値を表す複数の第2のフィールドまたはフレームとを定義するアナログビデオ画像信号のストリームを生成するために、キャプチャされた視像を表すそれぞれのビデオフィールドまたはフレームの時間フレームの間に前記ビデオカメラにより受け取られた光量を変換させるステップであって、前記第1のフィールドまたはフレームは、認識可能なシーケンス内の前記第2のフィールドまたはフレーム間に挿入される、ステップと、
(c)一連のビデオフィールドまたはフレームを定義するアナログビデオ信号を前記ビデオフィールドまたはフレームを表すデジタルデータを含むデジタルビデオ信号に変換するように適合されたビデオキャプチャ手段と、前記デジタルビデオ信号を格納するためのアプリケーション用メモリと、前記デジタルビデオ信号を格納するための表示用メモリと、前記表示用メモリに結合され、前記表示用メモリからデジタルビデオ信号を出力アナログビデオ信号に変換する信号処理手段と、前記出力アナログビデオ信号への応答として、またそれに応じて、視覚的表示を生成するための表示手段とを備えるコンピュータを提供するステップと、
(d)アナログビデオ画像信号の前記ストリームを前記コンピュータの前記ビデオキャプチャ手段に適用し、前記アナログビデオ信号をキャプチャされた視像のフィールドまたはフレームを表すデジタルビデオ信号に変換するステップと、
(e)前記コンピュータに動作させるステップであって、(1)デジタルビデオ信号は、前記アナログビデオ画像信号から生成された順序で前記アプリケーション用メモリ内に格納されるが、それが表すフィールドまたはフレームの露出値に応じて隔離され、(2)前記デジタルビデオ信号は、前記デジタルビデオ信号により表されるフィールドまたはフレームの露出値に応じて、前記デジタル形式データ信号が前記アナログ信号から生成された順序で前記アプリケーション用メモリから前記表示用メモリに転送され、(3)前記デジタルビデオ信号は、前記表示用メモリから前記ビデオ信号処理手段に転送され、それにより出力アナログビデオ信号に変換され、(4)前記出力アナログビデオ信号は、前記表示手段に適用され、これにより前記表示手段は、異なる露出値を持つキャプチャされた画像の視覚的な隣り合わせに並べた表示を生成する、ステップと、
を含む方法。 - 請求項1に記載の方法であって、
前記カメラの動作によって、アナログビデオ画像信号の前記ストリームは、前記キャプチャされた視像の第1の露出値を表す第1のフィールドまたはフレームをそれぞれ定義する第1の信号と前記キャプチャされた視像の第2の露出値を表す第2のフィールドまたはフレームをそれぞれ定義する第2の信号とを含み、前記第1および第2の信号は、信号の前記ストリーム内で交互に発生し、
前記コンピュータの動作によって、前記表示手段は、前記第1および第2の信号への応答として2つのビデオ画像を互いに隣り合わせに並べた形で表示し、前記隣り合わせに並べたビデオ画像の一方は、前記第1の露出値を表し、前記隣り合わせに並べたビデオ画像の他方は、前記第2の露出値を表す、方法。 - 請求項1に記載の方法であって、前記アナログビデオ信号は、それぞれ第1の露出レベルでキャプチャされた飛び越し走査画像の第1のフィールドを表す第1の信号とそれぞれ第2の異なる露出レベルでキャプチャされた飛び越し走査画像の第2のフィールドを表す第2の信号とを含み、さらに前記フィールドのそれぞれの中のピクセルの走査線の本数は、前記アプリケーション用メモリ内に格納されるときに倍加される、方法。
- 改善されたダイナミックレンジを持つビデオ記録を行う方法であって、
(a)表示される視像を、前記視像を表す一連のビデオフィールドまたはフレームを定義するビデオ画像信号のストリームに変換することができるビデオカメラを提供するステップと、
(b)視像をキャプチャするために前記ビデオカメラを動作させ、それと同時に、前記キャプチャされた視像の第1の露出値を表す少なくとも複数の第1のフィールドまたはフレームと前記キャプチャされた視像の第2の異なる露出値を表す複数の第2のフィールドまたはフレームとを定義するビデオ画像信号のストリームを生成するために、キャプチャされた視像を表すそれぞれのビデオフィールドまたはフレームの時間フレームの間に前記ビデオカメラにより受け取られた光量を変換させるステップであって、前記第1のフィールドまたはフレームは、認識可能なシーケンス内の前記第2のフィールドまたはフレーム間に挿入される、ステップと、
(c)一連のビデオフィールドまたはフレームを定義するビデオ画像信号を前記ビデオフィールドまたはフレームを表すデジタルデータを含むデジタルビデオ信号に変換するように適合されたビデオキャプチャ手段と、前記デジタルビデオ信号を格納するためのアプリケーション用メモリと、前記デジタルビデオ信号を格納するための表示用メモリと、前記表示用メモリに結合され、前記表示用メモリからデジタルビデオ信号を出力ビデオ信号に変換する信号処理手段と、前記出力ビデオ信号への応答として、またそれに応じて、視覚的表示を生成するための表示手段とを備えるコンピュータを提供するステップと、
(d)ビデオ画像信号の前記ストリームを前記コンピュータの前記ビデオキャプチャ手段に適用し、前記ビデオ信号をキャプチャされた視像のフィールドまたはフレームを表すデータを含むデジタルビデオ信号に変換するステップと、
(e)前記コンピュータに動作させるステップであって、(1)デジタルビデオ信号は、前記ビデオ画像信号から生成された順序で前記アプリケーション用メモリ内に格納されるが、それが表すフィールドまたはフレームの露出値に応じて隔離され、(2)前記デジタルビデオ信号は、前記デジタルビデオ信号により表されるフィールドまたはフレームの露出値に応じて、前記デジタル形式データ信号が前記ビデオ画像信号から生成された順序で前記アプリケーション用メモリから前記表示用メモリに転送され、(3)前記デジタルビデオ信号は、前記表示用メモリから前記ビデオ信号処理手段に転送され、それにより前記表示手段を駆動するのに好適な形式の出力ビデオ信号に変換され、(4)前記出力ビデオ信号は前記表示手段に適用され、これにより前記表示手段は、前記第1および第2の露出値のいずれかまたは両方に応じてキャプチャされた画像を再現する表示を生成する、ステップと、
を含む方法。 - 請求項4に記載の方法であって、前記ビデオ画像信号は、それぞれ前記第1の露出値で特徴付けられる飛び越し走査画像の第1のフィールドを表す第1の信号とそれぞれ第2の異なる露出値で特徴付けられる飛び越し走査画像の第2のフィールドを表す第2の信号とを含み、さらに前記フィールドのそれぞれの中のピクセルの走査線の本数は、前記アプリケーション用メモリ内に格納されるときに倍加される、方法。
- ビデオ記録を行う方法であって、
(a)キャプチャされた視像を表すインタレースビデオフィールドのシーケンスを定義するアナログ画像信号のストリームを生成するステップであって、アナログ画像信号の前記ストリームは、第1の露出レベルでキャプチャされた視像を表すピクセルのn本の走査線の第1のビデオフィールドを定義する第1のアナログ画像信号と第2の露出レベルでキャプチャされた視像を表すピクセルのn本の走査線の第2のビデオフィールドを定義する第2のアナログ画像信号とを含み、前記第1の画像信号は、前記ストリーム内の前記第2の画像信号と交互に発生する、ステップと、
(b)中央演算処理装置と、視像を表すビデオフィールドのシーケンスを定義するアナログ画像信号を受信し、前記アナログ画像信号を前記ビデオフィールドを表すデジタルデータを含むデジタルフィールド信号に変換するように適合されている画像キャプチャ手段と、前記デジタルフィールド信号を格納するためのアプリケーション用メモリと、前記デジタルフィールド信号を格納するための表示用メモリと、前記表示用メモリからデジタルフィールド信号を復元し、前記デジタルフィールド信号をアナログ形式の出力ビデオ信号に変換するため前記表示用メモリに結合されるビデオ信号処理手段と、前記出力ビデオ信号への応答として、またそれに応じてキャプチャされた画像の視覚的表示を生成するための表示手段と、前記中央演算処理装置を通じて動作可能な格納されているアプリケーションソフトウェアプログラムであって、(1)前記デジタルフィールド信号を前記アプリケーション用メモリに送り前記デジタルフィールド信号によって表されるキャプチャされた画像の露出値に応じて格納し、(2)前記デジタルフィールド信号によって表されるキャプチャされた画像の露出値に応じて、前記デジタルフィールド信号が格納のため前記アプリケーション用メモリに送られる順序で、前記アプリケーション用メモリから前記デジタルフィールド信号を前記表示用メモリに転送し、前記デジタルフィールド信号のそれぞれは変換されピクセルの2n本の走査線のビデオフィールドを定義し、(3)前記デジタルフィールド信号に対する応答として、またそれに対応してアナログビデオ信号を生成するために、前記表示用メモリから格納されているデジタルフィールド信号を前記ビデオ信号処理手段に転送するためのアプリケーションソフトウェアプログラムとを備えるコンピュータを提供するステップと、
(c)アナログ画像信号の前記ストリームを前記画像キャプチャ手段に適用することにより、(1)前記第1および第2のアナログ画像信号は、前記第1および第2のフィールドと前記第1および第2の露出レベルとをそれぞれ表す第1および第2のデジタルフィールド信号に変換され、(2)前記格納されているアプリケーションソフトウェアプログラムは、前記アナログ画像信号から生成された順序で、前記キャプチャされた画像の露出レベルに応じて、前記第1および第2のデジタルフィールド信号を前記アプリケーション用メモリに格納し、前記デジタルフィールド信号のそれぞれは、ピクセルの2n本の走査線のビデオフィールドを定義する前記アプリケーション用メモリ内に格納され、(3)前記格納されたアプリケーションソフトウェアプログラムは、生成された順序で、また前記キャプチャされた画像の露出値に応じて、前記アプリケーション用メモリから格納されている第1および第2のデジタルフィールド信号を前記表示用メモリに転送し、(4)前記格納されたアプリケーションソフトウェアプログラムは、前記格納された第1および第2のデジタルフィールド信号を前記表示用メモリから前記ビデオ信号処理手段に転送し、そこで前記ビデオ信号処理手段は、前記第1および第2のデジタルフィールドまたはフレーム信号を第1および第2のアナログ出力ビデオ信号にそれぞれ変換し、(5)前記格納されたアプリケーションソフトウェアプログラムは、前記第1および第2のアナログ出力ビデオ信号を前記表示手段に適用させ、これにより前記表示手段は、第1の露出レベルでキャプチャされた視像の第1のビデオ再現と第2の露出レベルでキャプチャされた視像の第2のビデオ再現との同時表示を生成し、それぞれのビデオ再現は、ピクセルの2n本の走査線を含む、ステップと、
を含む方法。 - ビデオ画像を記録し表示する方法であって、
第1の露出時間に応じて連続する第1の視像をキャプチャし、第2の露出時間に応じて連続する第2の視像をキャプチャするステップであって、前記第1の視像は、前記第2視像と交互に発生する、ステップと、
前記第1および第2の視像を表す第1および第2のアナログ画像信号を出力するステップであって、前記第1および第2の画像信号は、前記第1および第2の視像のキャプチャの順序で交互に発生する、ステップと、
アナログ画像信号を対応するデジタルデータ画像信号に変換するように適合されている画像キャプチャカードと、前記デジタルデータ画像信号を対応するアナログ出力ビデオ信号に変換するように適合されているビデオカードと、前記アナログ出力ビデオ信号に対する応答として視覚的ビデオ画像を生成するための表示手段とを備えるデジタルコンピュータに、前記第1および第2のアナログ画像信号を適用するステップと、
前記デジタルコンピュータに動作させるステップであって、順番に(a)前記第1および第2のアナログ画像信号は、前記画像キャプチャカードにより前記第1および第2の視像を表す第1および第2のデジタルデータ画像信号に変換され、(b)前記第1および第2のデジタルデータ画像信号は、前記アプリケーション用メモリ内の第1および第2の独立のバッファ内に格納され、(c)前記第1のデジタルデータ画像信号は、前記第1のアプリケーション用メモリバッファから前記表示用メモリ内の第1の画像バッファに順番に転送され、(d)前記第2のデジタルデータ画像信号は、前記第2のバッファアプリケーション用メモリから前記表示用メモリ内の第2の画像バッファに順番に転送され、前記第2のデジタルデータ画像のそれぞれは、前記第1のデジタルデータ画像信号と歩調を合わせて転送され、(e)前記第1および第2のデジタルデータ画像信号は、前記第1および第2の画像バッファから前記ビデオカードに転送され、前記ビデオカードにより対応する第1および第2のアナログ出力ビデオ信号に変換され、(f)前記第1および第2のアナログ出力ビデオ信号は、前記表示手段に適用され、これにより前記表示手段は、隣り合わせで並ぶ形の関係にある第1および第2のビデオ画像を含む表示を生成し、前記第1のビデオ画像は、露出に関して前記第1の視像に対応し、前記第2のビデオ画像は露出に関して前記第2の視像に対応する、ステップと、
を含む方法。 - 請求項7に記載の方法であって、前記デジタルコンピュータは、読み書き記憶デバイスに結合され、さらに前記デジタルコンピュータは、前記第1および第2のデジタルデータ画像信号を前記記憶デバイスに書き込む手段と前記第1および第2のデジタルデータ画像信号を前記記憶デバイスから前記アプリケーション用メモリ内に読み出す手段とを備え、 前記記憶デバイスに格納されているデジタルデータ画像信号により表される記録済み画像の視覚的ビデオ表示を出力するように好適なアナログ出力ビデオ信号は、前記アプリケーション用メモリから前記表示用メモリを介して前記デジタルデータ画像信号を前記ビデオカードに転送することによって、生成することができる、方法。
- 交互に発生する第1および第2のアナログビデオ信号の一連の信号としてキャプチャされたシーンを記録し表示する方法であって、第1のアナログビデオ信号および次に発生する第2のアナログビデオ信号はそれぞれ、画像情報のn本の走査線を含むビデオフレームの第1および第2のインタレースフィールドを表し、前記第1および第2のフィールドはそれぞれ、1/2n本の走査線を含み、前記第1のフィールドは、第1の長さの露出時間に応じてキャプチャされたシーンを表す画像情報を含み、前記第2のフィールドは、第2の異なる長さの露出時間に応じてキャプチャされた前記シーンを表す画像情報を含み、該方法は、
(a)前記第1および第2のアナログビデオ信号を、ピクセルの1/2n本の走査線を含むビデオフィールドをそれぞれ表す対応する第1および第2のデジタル形式ビデオ信号に変換するステップと、
(b)前記第1および第2のデジタル形式ビデオ信号を、ピクセルのn本の走査線からなる1フレームをそれぞれ表す第1および第2の複合デジタルビデオ信号に変換するステップであって、ピクセルの前記n本の走査線の1/2は、ピクセルの前記n本の走査線の残りから導かれ、前記第1および第2の複合デジタルビデオ信号はそれぞれ、前記第1および第2の長さの露出時間に応じてキャプチャされた前記シーンを表す、ステップと、
(c)前記第1および第2の複合デジタルビデオ信号を第1および第2のバッファにそれぞれ格納するステップと、
(d)前記格納されている第1および第2の複合デジタルビデオ信号を利用して、それぞれ前記第1および第2の露出時間に応じてキャプチャされたシーンの第1および第2の隣り合わせに並べられたビデオ表示を生成するステップと、
を含む方法。 - ビデオ画像をキャプチャし記録する方法であって、
(a)ビデオ画像のシーケンスをキャプチャするステップであって、前記シーケンスは、少なくとも、第1の露出レベルでキャプチャされた第1のビデオ画像と第2の異なる露出レベルでキャプチャされた第2のビデオ画像とを含み、前記第2のビデオ画像は、前記シーケンス内の前記第1のビデオ画像の間に差し込まれる、ステップと、
(b)前記第1のビデオ画像を表す第1のビデオ画像信号と前記第2のビデオ画像を表す第2のビデオ画像信号とを含む一連のビデオ画像信号を生成するステップと、
(c)前記第1および第2のビデオ画像信号を第1および第2のデジタル形式データにそれぞれ変換するステップと、
(d)前記第1および第2のデジタル形式データを格納するステップと、
(e)前記第1および第2のデジタル形式データを取り出すステップと、
(f)前記第1および第2のデジタル形式データを第1および第2の出力ビデオ信号にそれぞれ変換するステップと、
(g)前記第1および第2の出力ビデオ信号を使用して、前記第1および第2のビデオ画像の隣り合わせに並べた表示を生成するステップと、
を含む方法。 - 請求項10に記載の方法であって、前記第1および第2のビデオ画像信号は、アナログビデオカメラから得られたアナログビデオ信号である、方法。
- 請求項10に記載の方法であって、前記第1および第2のビデオ画像信号は、デジタルビデオ信号である、方法。
- 請求項10に記載の方法であって、前記デジタルビデオ信号は、デジタルビデオカメラから得られる、方法。
- 請求項10に記載の方法であって、
コードを前記第1および第2のデジタル形式データに割り当て、それにより前記第1および第2のビデオ画像のそれぞれを日付、時刻、およびフレーム番号で識別するステップを、
さらに含む方法。 - 請求項10に記載の方法であって、前記第1および第2のデジタル形式データは、第1および第2のバッファに一時的に格納される、方法。
- 請求項10に記載の方法であって、前記第1および第2のデジタル形式データは、不揮発性メモリデバイスに格納される、方法。
- 請求項10に記載の方法であって、キャプチャされたビデオ画像の前記シーケンスは、第3の露出レベルでキャプチャされた第3のビデオ画像を含み、前記第3のビデオ画像は、前記シーケンス内の前記第1および第2のビデオ画像の間に差し込まれ、該方法はさらに、
前記第3の画像を表す第3のビデオ画像信号を生成するステップと、
前記第3のビデオ画像信号を第3のデジタル形式データに変換するステップと、
前記第3のデジタルデータ形式を格納するステップと、
前記第3のデジタル形式データを取り出し前記第3のデジタル形式データを第3の出力ビデオ信号に変換するステップと、
前記第3の出力ビデオ信号を使用して前記第1および第2のビデオ画像の前記表示と同時に、また隣り合わせに並べた関係で前記第3のビデオ画像の表示を生成するステップと、
を含む方法。 - ビデオ画像をキャプチャし記録する方法であって、
(a)デジタルデータ形式でシーンのビデオ画像のシーケンスをメモリ内にキャプチャするステップであって、前記シーケンスは、第1の比較的明るいビデオ画像と第2の比較的暗いビデオ画像を含み、前記明るいビデオ画像および暗いビデオ画像は、前記シーケンス内で交互に発生する、ステップと、
(b)前記デジタルデータを、前記第1の比較的明るいビデオ画像と前記第2の比較的暗い画像を表すビデオ信号に変換するステップと、
(c)前記ビデオ信号を使用して、前記第1の比較的明るいビデオ画像と前記第2の比較的暗い画像の隣り合わせに並べた表示を生成するステップと、
を含む方法。 - 請求項18に記載の方法であって、
後から取り出せるように前記デジタルデータを不揮発性記憶装置に格納するステップを、
さらに含む方法。 - 請求項19に記載の方法であって、前記デジタルデータを不揮発性記憶装置に格納する前記ステップは、ステップ(b)に先行し、
該方法はさらに、
前記不揮発性記憶装置から前記デジタルデータを取り出すステップを含み、その後、前記取り出されたデジタルデータは、ステップ(b)および(c)に従って処理される、方法。 - 請求項19に記載の方法であって、前記デジタルデータを前記不揮発性記憶装置に格納するステップは、前記比較的明るい画像と比較的暗い画像のそれぞれを別々に識別するために日付、時刻、およびフレームコードを割り当てるステップを含む、方法。
- ビデオ画像をキャプチャし記録する方法であって、
(a)ビデオ画像のシーケンスをキャプチャするステップであって、前記シーケンスは、少なくとも、第1の露出レベルでキャプチャされた第1のビデオ画像および第2の異なる露出レベルでキャプチャされた第2のビデオ画像を含み、前記第2のビデオ画像は、前記シーケンス内の前記第1のビデオ画像の間に差し込まれる、ステップと、
(b)前記第1のビデオ画像を表す第1のビデオ画像信号および前記第2のビデオ画像を表す第2のビデオ画像信号を含む一連のビデオ画像信号を生成するステップと、
(c)前記第1および第2のビデオ画像信号を第1および第2のデジタル形式データにそれぞれ変換するステップと、
(d)前記第1および第2のデジタル形式データを格納するステップと、
(e)前記第1および第2のデジタル形式データを取り出すステップと、
(f)前記第1および第2のデジタル形式データを処理して、そこから複合デジタルビデオ形式データを生成するステップと、
(g)前記複合デジタル形式データを、前記第1および第2のデジタルデータにより表される画像情報を含むビデオ出力信号に変換するステップと、
を含む方法。 - ビデオ画像をキャプチャし記録する方法であって、
(a)デジタルデータ形式でシーンのビデオ画像のシーケンスをメモリ内にキャプチャするステップであって、前記シーケンスは、第1の比較的明るいビデオ画像と第2の比較的暗いビデオ画像を含み、前記明るいビデオ画像および暗いビデオ画像は、前記シーケンス内で交互に発生し、前記デジタルデータは、前記第1の比較的明るいビデオ画像を表す第1のデジタルデータおよび前記第2の比較的暗いビデオ画像を表す第2のデジタルデータを含む、ステップと、
(b)前記第1および第2のデジタルデータを処理して、そこから複合デジタルデータを生成するステップと、
(c)前記複合デジタルデータを、前記第1および第2のデジタルデータにより表される画像情報を含むビデオ出力信号に変換するステップと、
(d)前記ビデオ出力信号を使用して、前記画像情報を含む画像を表示するステップと、
を含む方法。 - ビデオ画像をキャプチャし記録する方法であって、
(a)ビデオ画像のシーケンスをキャプチャするステップであって、前記シーケンスは、少なくとも、第1の露出レベルでキャプチャされた第1のビデオ画像および第2の異なる露出レベルでキャプチャされた第2のビデオ画像を含み、前記第2のビデオ画像は、前記シーケンス内の前記第1のビデオ画像の間に差し込まれる、ステップと、
(b)前記第1のビデオ画像を表す第1のビデオ画像信号および前記第2のビデオ画像を表す第2のビデオ画像信号を含む一連のビデオ画像信号を生成するステップと、
(c)前記第1および第2のビデオ画像信号を第1および第2のデジタル形式データにそれぞれ変換するステップと、
(d)前記第1および第2のデジタル形式データを格納するステップと、
(e)前記第1および第2のデジタル形式データを取り出すステップと、
(f)前記第1および第2のデジタル形式データを第1および第2の出力ビデオ信号にそれぞれ変換するステップと、
(g)前記第1または第2の出力ビデオ信号からビデオ表示を生成するステップと、
を含む方法。 - ビデオ画像をキャプチャし記録する方法であって、
(a)デジタルデータ形式でシーンのビデオ画像のシーケンスをメモリ内にキャプチャするステップであって、前記シーケンスは、比較的明るいビデオ画像と比較的暗いビデオ画像を含み、前記明るい画像および暗い画像は、前記シーケンス内で交互に発生する、ステップと、
(b)前記デジタルデータを、前記第1の比較的明るいビデオ画像と前記第2の比較的暗いビデオ画像を表すビデオ信号に変換するステップと、
(c)前記ビデオ信号を使用して、前記比較的明るいビデオ画像のうちの1つの画像情報または前記第2の比較的暗いビデオ画像の1つの画像情報を表示するステップと、
を含む方法。 - ビデオ画像をキャプチャし記録する方法であって、
(a)デジタルデータ形式でシーンのビデオ画像のシーケンスをメモリ内にキャプチャするステップであって、前記シーケンスは、比較的明るいビデオ画像と比較的暗いビデオ画像を含み、前記明るい画像および暗い画像は、前記シーケンス内で交互に発生する、ステップと、
(b)前記デジタルデータを使用して、前記比較的明るいビデオ画像および比較的暗いビデオ画像の隣り合わせに並べた表示、前記比較的明るい画像または前記比較的暗い画像のみの唯一の表示、前記比較的明るいビデオ画像および前記比較的暗いビデオ画像から得られた情報を含む複合画像表示、および前記複合画像表示と前記比較的明るい画像または比較的暗い画像のみの表示のいずれかを選択的に出力する出力ビデオ信号を生成するステップと、
を含む方法。 - 請求項26に記載の方法であって、前記シーケンスは、露出値が前記比較的明るいビデオ画像と比較的暗いビデオ画像の露出値の中間にある追加ビデオ画像を含み、前記追加ビデオ画像は、前記シーケンス内で前記比較的明るいビデオ画像および前記比較的暗いビデオ画像と交互に発生し、さらに前記追加ビデオ画像を表すデジタルデータは、前記比較的明るいビデオ画像および前記比較的暗いビデオ画像の隣り合わせに並べた表示と独立にまたは同時に前記追加ビデオ画像の表示を選択的に生成する出力ビデオ信号を生成するために使用される、方法。
- 第1の露出レベルでキャプチャされた画像を表すデータを構成する第1のフィールドまたはフレームを定義する第1のビデオ画像信号と前記第1の露出レベルと異なる第2の露出レベルでキャプチャされた画像を表すデータを構成する第2のフィールドまたはフレームを定義する第2のビデオ画像信号とを含む一連のビデオ画像信号であって、前記第1および第2のアナログビデオ画像信号は、互いに順番に交互に発生する、一連のビデオ画像信号として生成されるビデオ画像情報を処理し、格納し、表示するためのコンピュータシステムであって、
前記一連のビデオ画像信号を受け取り、前記第1および第2のビデオ画像信号を、前記第1および第2の露出レベルでキャプチャされた画像を表すデータを構成する第1および第2のデジタルフィールドまたはフレーム信号に変換する画像キャプチャ手段を備える画像キャプチャカードと、
アプリケーション用メモリと、
表示用メモリと、
前記第1および第2のデジタルフィールドまたはフレーム信号を、それぞれ表示デバイスを駆動するのに好適な形式の第1および第2の出力ビデオ信号に変換し、前記フィールドまたはフレームにより表される画像の視覚的ビデオ表示を行うためのビデオカードと、
中央演算処理装置を含む処理手段であって、中央演算処理装置は、(a)前記第1および第2のデジタルフィールドまたはフレーム信号を前記アプリケーション用メモリ内に順次格納し、その際に前記格納されたデジタルフィールドまたはフレーム信号は、その露出値に応じて分類され、中央演算処理装置は、(b)前記アプリケーション用メモリから前記格納されている第1および第2のデジタルフィールドまたはフレーム信号を順次移動し、前記第1および第2のデジタルフィールドまたはフレーム信号を前記表示用メモリ内に順次格納し、その際に前記格納されたデジタルフィールドまたはフレーム信号は、その露出値に応じて前記表示用メモリ内で分類され、中央演算処理装置は、(c)前記表示用メモリから前記ビデオカードに、前記第1のデジタルフィールドまたはフレーム信号のそれぞれおよび前記それぞれの第1のデジタルフィールドまたはフレーム信号に関して時間的に次に生成された第2のデジタルフィールドまたはフレーム信号を順次転送し、それにより前記第1および第2のデジタルフィールドまたはフレーム信号を、それぞれ表示手段を駆動するのに好適な形式の第1および第2の出力ビデオ信号に変換し、2つの異なる露出値を持つ隣り合わせに並べた画像を構成する表示を生成する、処理手段と、
を備えるコンピュータシステム。 - 請求項28に記載のコンピュータシステムであって、該コンピュータシステムは、
記憶デバイスを、
さらに備え、
前記処理手段は、前記デジタルフィールドまたはフレーム信号を前記記憶デバイスに格納する手段を備える、コンピュータシステム。 - 請求項29に記載のコンピュータシステムであって、前記処理手段は、
前記記憶デバイスからデジタルフィールドまたはフレーム信号を取り出し、前記取り出されたデジタルフィールドまたはフレーム信号を再生のために前記アプリケーション用メモリに送る手段を含む、コンピュータシステム。 - 請求項28に記載のコンピュータシステムであって、前記第1および第2のビデオ画像信号はそれぞれ、2つのインタレースフィールドを表すピクセルのn本の走査線を含むビデオフレームの1つのフィールドを構成し、それぞれのフィールドは、ピクセルの1/2n本の走査線を含み、さらに前記処理手段は、前記デジタルフィールド信号を修正し、前記デジタルフィールド信号のそれぞれが、前記アプリケーション用メモリ内にピクセルのn本の走査線を表すものとして格納される、コンピュータシステム。
- 請求項28に記載のコンピュータシステムであって、前記一連のビデオ画像信号は、前記第1および第2の露出レベルと異なる第3の露出レベルでキャプチャされた画像を表すデータを構成する第3のフィールドまたはフレームを定義する第3のビデオ画像信号を含み、画像を含む前記画像キャプチャカードの前記画像キャプチャ手段は、前記一連の第3のビデオ画像信号を受け取り、前記第3のビデオ画像信号を前記第3の露出レベルでキャプチャされた画像を表すデータを構成する第3のデジタルフィールドまたはフレーム信号に変換するように適合され、前記ビデオカードは、前記第3のデジタルフィールドまたはフレーム信号を表示デバイスを駆動するのに好適な形式の第3の出力ビデオ信号に変換し、前記第3のフィールドまたはフレームによって表される画像の視覚的ビデオ表示を与えるように適合され、前記処理手段は、(a)前記第3のデジタルフレームまたはフィールド信号を前記アプリケーション用メモリ内に前記第1および第2のフィールドまたはフレーム信号とともに順次格納するように適合され、その際に前記格納されている第1、第2、および第3のデジタルフィールドまたはフレーム信号は、その露出値に応じて分類され、前記処理手段は、(b)前記格納されている第1、第2、および第3のデジタルフィールドまたはフレーム信号を前記アプリケーション用メモリから順次移動し、前記第1、第2、および第3のデジタルフィールドまたはフレーム信号を前記表示用メモリ内に格納するように適合され、その際に前記格納されているデジタルフィールドまたはフレーム信号は、その露出値に応じて前記表示メモリ内に分類され、前記処理手段は、(c)前記表示用メモリから前記ビデオカードに前記第1のデジタルフィールドまたはフレーム信号のそれぞれおよび前記それぞれの第1のデジタルフィールドまたはフレーム信号に関して時間的に次に生成される第2および第3のデジタルフィールドまたはフレーム信号を順次転送し、それにより、前記第1、第2、および第3のデジタルフィールドまたはフレーム信号をそれぞれ表示手段を駆動するのに好適な形式の第1、第2、および第3の出力ビデオ信号に変換し、3つの異なる露出レベルを持つ隣り合わせに並べた画像を構成する表示を生成するように適合されている、コンピュータシステム。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US10/085,955 US7193652B2 (en) | 1999-08-17 | 2002-02-28 | Dynamic range video recording and playback system and method |
PCT/US2003/004066 WO2003075551A2 (en) | 2002-02-28 | 2003-02-12 | Dynamic range video recording and playback system and method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005519534A true JP2005519534A (ja) | 2005-06-30 |
Family
ID=27787493
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003573859A Pending JP2005519534A (ja) | 2002-02-28 | 2003-02-12 | ダイナミックレンジビデオ記録および再生システムならびに方法 |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7193652B2 (ja) |
EP (1) | EP1479226A2 (ja) |
JP (1) | JP2005519534A (ja) |
KR (1) | KR20040111372A (ja) |
CN (1) | CN1640115A (ja) |
CA (1) | CA2476261A1 (ja) |
IL (1) | IL163687A0 (ja) |
WO (1) | WO2003075551A2 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008227596A (ja) * | 2007-03-08 | 2008-09-25 | Mitsubishi Electric Corp | 監視カメラシステム |
JP2009111518A (ja) * | 2007-10-26 | 2009-05-21 | Casio Comput Co Ltd | 撮像装置、画像再生装置及びそのプログラム、画像ファイルのデータ構造 |
JP2010256810A (ja) * | 2009-04-28 | 2010-11-11 | Canon Inc | 表示装置及びその制御方法 |
JP2011055524A (ja) * | 2010-10-08 | 2011-03-17 | Casio Computer Co Ltd | 撮像装置及びそのプログラム |
US8094203B2 (en) | 2007-02-02 | 2012-01-10 | Casio Computer Co., Ltd. | Imaging apparatus having moving image shooting function |
KR20150035315A (ko) * | 2013-09-27 | 2015-04-06 | 삼성전자주식회사 | 하이 다이나믹 레인지 영상 생성 방법 및, 그에 따른 장치, 그에 따른 시스템 |
Families Citing this family (33)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20030151689A1 (en) * | 2002-02-11 | 2003-08-14 | Murphy Charles Douglas | Digital images with composite exposure |
US20040032491A1 (en) * | 2002-08-15 | 2004-02-19 | Don Woody | Frame grabber for image processing in ingress/egress control system |
US20040212678A1 (en) * | 2003-04-25 | 2004-10-28 | Cooper Peter David | Low power motion detection system |
KR100810310B1 (ko) * | 2003-08-29 | 2008-03-07 | 삼성전자주식회사 | 조도차가 다른 영상의 재구성 장치 및 방법 |
US7376244B2 (en) * | 2003-11-24 | 2008-05-20 | Micron Technology, Inc. | Imaging surveillance system and method for event detection in low illumination |
US20070127909A1 (en) * | 2005-08-25 | 2007-06-07 | Craig Mowry | System and apparatus for increasing quality and efficiency of film capture and methods of use thereof |
WO2007047660A2 (en) * | 2005-10-16 | 2007-04-26 | Mediapod Llc | Apparatus, system and method for increasing quality of digital image capture |
US7805008B2 (en) * | 2005-11-14 | 2010-09-28 | Intel Corporation | Structural content filtration of hypotheses in a cognitive control framework |
JP2007201985A (ja) * | 2006-01-30 | 2007-08-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 広ダイナミックレンジ撮像装置 |
US8035691B2 (en) * | 2006-08-01 | 2011-10-11 | Pelco, Inc. | Method and apparatus for compensating for movement of a video surveillance camera |
KR100776943B1 (ko) | 2006-08-08 | 2007-11-21 | 주식회사 디지털존 | 고성능 비디오 캡쳐 카드 및 다채널 비디오 캡쳐 방법 |
DE102006046720A1 (de) * | 2006-10-02 | 2008-04-03 | Arnold & Richter Cine Technik Gmbh & Co. Betriebs Kg | Digitale Laufbildkamera |
KR101380615B1 (ko) * | 2007-06-28 | 2014-04-14 | 삼성전자주식회사 | 영상 동적 범위 향상 방법 및 장치 |
CN100464572C (zh) * | 2007-07-25 | 2009-02-25 | 北京中星微电子有限公司 | 一种图像合成方法和装置 |
JP4556195B2 (ja) | 2008-02-15 | 2010-10-06 | カシオ計算機株式会社 | 撮像装置、動画再生装置及びそのプログラム |
US20090319916A1 (en) * | 2008-06-24 | 2009-12-24 | Microsoft Corporation | Techniques to auto-attend multimedia conference events |
US8178847B2 (en) * | 2008-08-07 | 2012-05-15 | Varian Medical Systems, Inc. | Data processing using reduced onboard memory |
CN101867727B (zh) * | 2009-04-16 | 2011-12-07 | 华为技术有限公司 | 一种视频处理方法及装置 |
US20120023148A1 (en) * | 2009-06-05 | 2012-01-26 | James Louis Long | Applying Transcodings In A Determined Order To Produce Output Files From A Source File |
JP5458865B2 (ja) * | 2009-09-18 | 2014-04-02 | ソニー株式会社 | 画像処理装置、撮像装置、および画像処理方法、並びにプログラム |
US9288428B2 (en) * | 2010-05-11 | 2016-03-15 | Olympus Corporation | Shooting apparatus and method for controlling shooting apparatus |
US8514234B2 (en) * | 2010-07-14 | 2013-08-20 | Seiko Epson Corporation | Method of displaying an operating system's graphical user interface on a large multi-projector display |
TWI468009B (zh) | 2010-08-23 | 2015-01-01 | Red Com Inc | 高動態範圍視頻 |
US9955084B1 (en) | 2013-05-23 | 2018-04-24 | Oliver Markus Haynold | HDR video camera |
GB201311366D0 (en) * | 2013-06-26 | 2013-08-14 | Thermoteknix Systems Ltd | High dynamic range imaging |
US9710629B2 (en) * | 2014-05-13 | 2017-07-18 | Google Technology Holdings LLC | Electronic device with method for controlling access to same |
US10277771B1 (en) | 2014-08-21 | 2019-04-30 | Oliver Markus Haynold | Floating-point camera |
US10225485B1 (en) | 2014-10-12 | 2019-03-05 | Oliver Markus Haynold | Method and apparatus for accelerated tonemapping |
CN106034209B (zh) * | 2016-04-08 | 2019-02-22 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 获取视频的方法及装置 |
CN107592488A (zh) * | 2017-09-30 | 2018-01-16 | 联想(北京)有限公司 | 一种视频数据处理方法及电子设备 |
CN109167931B (zh) * | 2018-10-23 | 2021-04-13 | Oppo广东移动通信有限公司 | 图像处理方法、装置、存储介质及移动终端 |
CN112954249A (zh) * | 2021-03-04 | 2021-06-11 | 联想(北京)有限公司 | 数据处理方法、装置、设备、介质及产品 |
CN113473034B (zh) * | 2021-07-02 | 2023-05-05 | 杭州思锐迪科技有限公司 | 孔位补光方法、孔位补光器、孔位扫描方法和系统 |
Family Cites Families (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5638118A (en) * | 1987-06-09 | 1997-06-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Image sensing device with diverse storage times used in picture composition |
JP3004382B2 (ja) * | 1991-04-24 | 2000-01-31 | 松下電器産業株式会社 | 可変シャッタ付テレビカメラ装置 |
US5831676A (en) * | 1992-08-19 | 1998-11-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Image pickup device using plural control parameters for exposure control |
US5420635A (en) * | 1991-08-30 | 1995-05-30 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Video camera, imaging method using video camera, method of operating video camera, image processing apparatus and method, and solid-state electronic imaging device |
US5488389A (en) * | 1991-09-25 | 1996-01-30 | Sharp Kabushiki Kaisha | Display device |
JP3153918B2 (ja) * | 1991-09-30 | 2001-04-09 | ソニー株式会社 | 固体撮像装置および遮光検出装置 |
US5657402A (en) * | 1991-11-01 | 1997-08-12 | Massachusetts Institute Of Technology | Method of creating a high resolution still image using a plurality of images and apparatus for practice of the method |
US5247367A (en) * | 1991-12-18 | 1993-09-21 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Circuit for controlling the electronic shutter speed of a video camera |
EP0719039A3 (en) * | 1992-08-10 | 1998-03-11 | Sony Corporation | Electronic shutter time control with noise suppression for a video camera |
US5404162A (en) * | 1993-06-07 | 1995-04-04 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Method to image high speed events |
US5517242A (en) * | 1993-06-29 | 1996-05-14 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Image sensing device having expanded dynamic range |
US6204881B1 (en) * | 1993-10-10 | 2001-03-20 | Canon Kabushiki Kaisha | Image data processing apparatus which can combine a plurality of images at different exposures into an image with a wider dynamic range |
US5801773A (en) * | 1993-10-29 | 1998-09-01 | Canon Kabushiki Kaisha | Image data processing apparatus for processing combined image signals in order to extend dynamic range |
US5568192A (en) * | 1995-08-30 | 1996-10-22 | Intel Corporation | Method and apparatus for processing digital video camera signals |
US5828793A (en) * | 1996-05-06 | 1998-10-27 | Massachusetts Institute Of Technology | Method and apparatus for producing digital images having extended dynamic ranges |
JP3630905B2 (ja) * | 1997-02-28 | 2005-03-23 | キヤノン株式会社 | 撮像方法及び撮像装置 |
NZ332626A (en) * | 1997-11-21 | 2000-04-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Expansion of dynamic range for video camera |
US6061092A (en) * | 1997-12-05 | 2000-05-09 | Intel Corporation | Method and apparatus for dark frame cancellation for CMOS sensor-based tethered video peripherals |
JP2000048189A (ja) * | 1998-07-30 | 2000-02-18 | Fujitsu Ltd | 画像処理装置 |
-
2002
- 2002-02-28 US US10/085,955 patent/US7193652B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2003
- 2003-02-12 JP JP2003573859A patent/JP2005519534A/ja active Pending
- 2003-02-12 IL IL16368703A patent/IL163687A0/xx unknown
- 2003-02-12 CA CA002476261A patent/CA2476261A1/en not_active Abandoned
- 2003-02-12 KR KR10-2004-7013495A patent/KR20040111372A/ko not_active Application Discontinuation
- 2003-02-12 CN CNA038048590A patent/CN1640115A/zh active Pending
- 2003-02-12 WO PCT/US2003/004066 patent/WO2003075551A2/en not_active Application Discontinuation
- 2003-02-12 EP EP03707843A patent/EP1479226A2/en not_active Withdrawn
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8094203B2 (en) | 2007-02-02 | 2012-01-10 | Casio Computer Co., Ltd. | Imaging apparatus having moving image shooting function |
JP2008227596A (ja) * | 2007-03-08 | 2008-09-25 | Mitsubishi Electric Corp | 監視カメラシステム |
JP2009111518A (ja) * | 2007-10-26 | 2009-05-21 | Casio Comput Co Ltd | 撮像装置、画像再生装置及びそのプログラム、画像ファイルのデータ構造 |
US8018497B2 (en) | 2007-10-26 | 2011-09-13 | Casio Computer Co., Ltd. | Image pick-up apparatus having still image advancing/retreating manipulation function, and method and non-transitory computer readable medium therefor |
JP2010256810A (ja) * | 2009-04-28 | 2010-11-11 | Canon Inc | 表示装置及びその制御方法 |
US8547479B2 (en) | 2009-04-28 | 2013-10-01 | Canon Kabushiki Kaisha | Display apparatus and control method thereof |
JP2011055524A (ja) * | 2010-10-08 | 2011-03-17 | Casio Computer Co Ltd | 撮像装置及びそのプログラム |
KR20150035315A (ko) * | 2013-09-27 | 2015-04-06 | 삼성전자주식회사 | 하이 다이나믹 레인지 영상 생성 방법 및, 그에 따른 장치, 그에 따른 시스템 |
KR102106537B1 (ko) | 2013-09-27 | 2020-05-04 | 삼성전자주식회사 | 하이 다이나믹 레인지 영상 생성 방법 및, 그에 따른 장치, 그에 따른 시스템 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2003075551A3 (en) | 2003-12-04 |
CN1640115A (zh) | 2005-07-13 |
CA2476261A1 (en) | 2003-09-12 |
US20020118293A1 (en) | 2002-08-29 |
EP1479226A2 (en) | 2004-11-24 |
IL163687A0 (en) | 2005-12-18 |
WO2003075551A2 (en) | 2003-09-12 |
KR20040111372A (ko) | 2004-12-31 |
US7193652B2 (en) | 2007-03-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2005519534A (ja) | ダイナミックレンジビデオ記録および再生システムならびに方法 | |
JP4130737B2 (ja) | ダイナミックレンジが改善されたビデオカメラ、記憶システム及び記憶方法 | |
CN100525425C (zh) | 图像摄取装置和图像处理方法 | |
US6542192B2 (en) | Image display method and digital still camera providing rapid image display by displaying low resolution image followed by high resolution image | |
EP1667418B1 (en) | Digital camera having video file creating function | |
US20060268117A1 (en) | Method for simultaneously recording motion and still images in a digital camera | |
JPH01245676A (ja) | 混合の静止および移動像形成電子情報信号を形式化する装置ならびに方法 | |
JP3129599B2 (ja) | 動画撮像システム | |
US5428456A (en) | Method and apparatus for adaptively reducing interline flicker of TV-displayed image | |
JP2005323411A (ja) | 画像合成装置 | |
US20120147215A1 (en) | Erroneous erasure determination apparatus, method and computer program product, and image generation apparatus | |
JP4148586B2 (ja) | 画像合成装置 | |
US8068144B2 (en) | Image recording and reproducing apparatus | |
JP3696678B2 (ja) | ディジタル画像データ記録装置および方法ならびにディジタル画像データ再生装置および方法 | |
US5751886A (en) | Video image processing apparatus | |
JPH0549000A (ja) | 電子カメラ | |
JP3253538B2 (ja) | 画像処理装置及びその画像処理方法 | |
JP6602425B2 (ja) | 撮像装置、撮像装置の制御方法及びシステム | |
JP2004336172A (ja) | 画像処理システム | |
JP2000041163A (ja) | カメラ装置 | |
JP4513491B2 (ja) | 電子カメラ | |
JP2001054063A (ja) | デジタル記録機器 | |
KR20000028935A (ko) | 이미지 데이터 기록방법, 이미지 데이터 기록장치, 이미지데이터 재생방법, 이미지 데이터 재생장치, 정보기록매체및 컴퓨터로 독출가능한 기록매체 | |
JP3773041B2 (ja) | ビデオカメラ | |
JP3853519B2 (ja) | 画像記録装置 |