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    • 专利摘要:
    Ein Bildverarbeitungsgerät umfasst eine Eingabevorrichtung (12, 14, 16) und eine Bildverarbeitungseinheit (18, 20). Die Eingabevorrichtung (12, 14, 16) stellt Videosignale eines Ursprungsfarbbildes bereit. Die Bildverarbeitungseinheit (18, 20) führt an Luminanzkomponenten der Videosignale einen vorbestimmten Bildänderungsprozess durch. Die Luminanzkomponenten, die dem Bildänderungsprozess unterzogen worden sind, und Farbdifferenzkomponenten der Videosignale werden miteinander kombiniert. Dadurch werden Videosignale für ein Illustrationsbild erzeugt, in dem die Umrisslinien eines Bildmerkmals fett dargestellt sind und die Zahl an Farben gegenüber der in dem Ursprungsfarbbild vorhandenen Zahl an Farben reduziert ist.
    公开号:DE102004007177A1
    申请号:DE200410007177
    申请日:2004-02-13
    公开日:2004-08-26
    发明作者:Satoru Horita
    申请人:Pentax Corp；
    IPC主号:G06T5-30
    专利说明:
    [0001] Die Erfindung betrifft ein Gerät, ein Verfahren undein Programmprodukt zur Bildverarbeitung, mit denen ein visuellerEffekt in einem Bild erzeugt wird.
    [0002] In den vergangenen Jahren sind digitaleEinzelbildkameras, die optische Bilder eines Objektes einfangenund diese in digitale Videosignale wandeln, weitläufig zurAnwendung gekommen. Solche digitalen Einzelbildkameras können digitaleVideosignale z.B. an einen Computer direkt oder indirekt über einexternes Aufzeichnungsmedium übertragen. Dabeikann ein Objektbild nicht nur als Farbbild auf einem Monitor dargestelltwerden, sondern der Computer kann auch das visuelle Erscheinungsbildunter Anwendung eines Bildverarbeitungsprogramms ändern, indemer die Farbe des Bildes ändert.Das Programm ist dabei in dem Computer installiert.
    [0003] Ein Beispiel für einen solchen Prozess zum Ändern dervisuellen Darstellung eines Bildes ist ein Prozess, bei dem einBild in ein Illustrationsbild gewandelt wird, das in monotonen Farbendargestellt ist. Die Farben sind dabei bis auf eine vorbestimmte Anzahlreduziert, indem die Farbe jedes einzelnen Pixels auf eine der repräsentativenFarben geändertist.
    [0004] Ist jedoch die Farbe eines jedenPixels derjenigen der in ihrer Zahl beschränkten repräsentativen Farben zugeordnet,die ihr am ähnlichstenist, so ändertsich der Farbton des Bildes. Der Farbton (Tönung) des verarbeiteten Illustrationsbildesunterscheidet sich von der des Ursprungsfarbbildes, da sich dasFarbgleichgewicht ändert.Wird insbesondere die Farbe der menschlichen Haut durch zwei oder dreirepräsentativeFarben dargestellt, so tritt ein deutlicher Unterschied zwischenden Bildtönungen vorund nach Durchführungdes Bildänderungsprozessesauf.
    [0005] Aufgabe der Erfindung ist es, einGerät,ein Verfahren und ein Computerprogrammprodukt zur Bildverarbeitunganzugeben, die ein Illustrationsbild bereitstellen, das zu keiner Änderungdes subjektiven Farbempfindens gegenüber dem Ursprungsfarbbild führt.
    [0006] Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die Gegenstände derunabhängigenAnsprüche.Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
    [0007] Die Erfindung wird im Folgenden anHand der Figuren nähererläutert.Darin zeigen:
    [0008] 1 einBlockdiagramm mit den Hauptkomponenten einer digitalen Einzelbildkamera,die mit einem Bildprozessor gemäß erstemAusführungsbeispielausgestattet ist,
    [0009] 2 eineschematische Darstellung der einzelnen Stufen des Signaländerungsprozesses, derin dem Bildprozessor durchgeführtwird,
    [0010] 3 eineschematische Darstellung des Prozessflusses des Bildänderungsprozesseszusammen mit den in dem Prozess geänderten Werten des Luminanzpegels,
    [0011] 4 einenGraphen, der die Eingabe/Ausgabe-Charakteristik der Gradationswandlungzeigt,
    [0012] 5 dieLuminanzkomponenten des Ursprungsfarbbildes und des Illustrationsbildesim Vergleich von Dünnlinien-und Dicklinien-Modus,
    [0013] 6 einFlussdiagramm der Hauptroutine des in der Steuerschaltung durchgeführten Bildverarbeitungsprogramms,
    [0014] 7 einFlussdiagramm der Bildänderungsunterroutinefür denin 6 gezeigten Illustrationsmodus,
    [0015] 8 einzweites Ausführungsbeispiel,und
    [0016] 9 eindrittes Ausführungsbeispiel.
    [0017] Die Erfindung wird im Folgenden anHand der in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele beschrieben.
    [0018] 1 zeigtein Blockdiagramm mit den Hauptkomponenten einer digitalen Einzelbildkamera, diemit einem Bildprozessor gemäß einemersten Ausführungsbeispielausgestattet ist.
    [0019] Die digitale Einzelbildkamera 10 enthält eine Fotooptik 12,die ein Objektbild erzeugt, und eine Bildaufnahmevorrichtung, z.B.eine CCD 14, die eine fotoelektrische Wandlung des Objektbildesvornimmt, das in der Bildebene der Fotooptik 12 erzeugtwird. Die digitale Einzelbildkamera 10 arbeitet mit einer einzigenCCD 14, die mit einer chipintegrierten Farbfilteranordnungausgestattet ist, so das die CCD 14 drei Primärfarbsignaleerzeugt. So sind die fürdie drei Primärfarben,d.h. Rot, Grünund Blau, bestimmten, zweidimensional angeordneten Farbfilter aufder Bildflächeder CCD 14 auf jedem einzelnen Pixel vorgesehen, so dassdie CCD 14 fürjedes einzelne Pixel eine Farbinformationseinheit bereitstellt.
    [0020] Einem Analogprozessor (Analogsignalschaltung) 16 werdenanaloge, auf ein Einzelbild (Frame) bezogene Bildsignale zugeführt, welchedie CCD 14 ausgibt. Diese Signale werden, nachdem sie aufeinen geeigneten Signalpegel verstärkt worden sind, einer A/D-Wandlungunterzogen. Die gewandelten digitalen Signale werden dann einemBildprozessor (Bildverarbeitungsschaltung) 18 in Form einesaus digitalen Bildsignalen, im Folgenden als Pixeldaten bezeichnet,bestehenden Einzelbildes (Frame) zugeführt und in einem eingebautenSpeicher, z.B. eine SDRAM 20, temporär gespeichert. Der Bildprozessor 18 erzeugtim Zusammenwirken mit dem SDRAM 20 Videosignale, indemer die vorstehend genannten Pixeldaten verschiedenen, später nochgenauer erläutertenBildänderungsprozessenunterzieht. Diese Videosignale umfassen Luminanzsignale (Luminanzkomponenten)einschließlicheiner Bildhelligkeitsinformation sowie Farbdifferenzsignale (Farbdifferenzkomponenten)einschließlicheiner Bildfarbinformation. Demnach bilden die Fotooptik 12,die CDD 14, der Analogprozessor 16, der Bildprozessor 18 und derSDRAM 20 eine Eingabevorrichtung zur Erzeugung von Videosignalen,die auf ein Ursprungsfarbbild bezogen sind.
    [0021] Die digitale Einzelbildkamera 10 enthält einenMonitor, z.B. eine LCD 22, auf dem ein aufgenommenes Objektbildsowie Menüsdargestellt werden, eine Schaltergruppe 24 zum Einstellenvon Bilderzeugungsmodi oder Bilderzeugungsbedingungen sowie eineVerschlussauslösetaste 26 zumAufnehmen eines Einzelbildes. Unmittelbar nach Einschalten der Stromversorgungoder mit Auswahl einer Echtzeit- oder Lifeansicht des Bildes durchBetätigen derSchaltergruppe 24 werden die folgenden Prozesse mit einerkonstanten Periode zyklisch wiederholt, so dass das auf der LCD 22 dargestellteObjektbild in einer Echtzeitansicht wiedergegeben wird: Aufnehmeneines aus Bildsignalen bestehenden Einzelbildes durch die CCD 14,Verarbeiten eines Bildes mittels des Signalprozessors 16 und desBildprozessors 18, Aktualisieren von in dem SDRAM 20 gespeichertenPixeldaten und Anzeigen eines Bildes auf der LCD 22.
    [0022] Wird die Auslösetaste 26 während dieser Echtzeitansichtgedrückt,so wird die CCD 14 füreine zur Aufnahme eines Einzelbildes benötigte Zeit belichtet, und eswird ein aus Videosignalen bestehendes Einzelbild in dem Bildprozessor 18 erzeugt.Die Videosignale könnennach einem vorgegebenen Codierverfahren komprimiert und auf einerSpeicherkarte 28 gespeichert werden. Beispielsweise können die Videosignalein komprimierte Bilddaten nach dem JPEG-Standard gewandelt werden.Dabei wird die Bilddarstellung auf der LCD 22 unter Verwendungder Videosignale, die bei Drückender Auslösetaste 26 erzeugtwerden, wiederholt, so dass das Objektbild auf der LCD 22 alsEinzelbild dargestellt wird. Die Speicherkarte 24 stelltein externes Aufzeichnungsmedium dar, das an der digitalen Einzelbildkamera 10 angebrachtund von dieser gelöstwerden kann. Die Speicherkarte 24 ist beispielsweise einesogenannte Compactflash-Karte (registrierte Marke von SanDisk).Eine Steuerschaltung 30 (oder ein Mikrocomputer) steuertsämtlicheProzesse und Operationen, die in den einzelnen Komponenten der digitalen Einzelbildkamera 10 durchgeführt werden.
    [0023] Die digitale Einzelbildkamera 10 desersten Ausführungsbeispielssieht einen Illustrationsmodus und einen Normalmodus vor. In demIllustrationsmodus wird ein von der CCD 14 aufgenommenesBild, im Folgenden als Ursprungsfarbbild bezeichnet, in einem folgendenals Illustrationsbild bezeichnetes Bild gewandelt, indem ein Bildänderungsprozessdurchgeführtwird, in dem die Umrisslinien der Konturen oder Ränder vonin dem Objektbild vorhandenen Merkmalen vergrößert oder dicker gemacht werden unddie Zahl an Farben reduziert wird. In dem Illustrationsmodus werdenaußerdemdie erzeugten Illustrationsbilder auf der Speicherkarte 28 gespeichert. Dagegenwerden in dem Normalmodus Ursprungsfarbbilder aufgenommen und aufder Speicherkarte 28 gespeichert, ohne den vorstehend genannten Bildänderungsprozessdurchzuführen.Der Illustrationsmodus oder der Normalmodus können von Hand ausgewählt werden,indem ein in der Schaltergruppe 24 vorhandener Schalterbetätigtwird, so dass die Signalverarbei tung in dem Bildprozessor 18 entsprechenddem Modus ausgewähltwird, der vor Drücken derAuslösetaste 26 eingestelltworden ist.
    [0024] 2 zeigtschematisch die einzelnen Stufen der Signalverarbeitung, die indem Bildprozessor durchgeführtwird. Die von dem Analogprozessor 16 ausgegebenen Pixeldaten 40 werdenin einem vorbestimmten Speicherbereich des SDRAM 20 gespeichert,der (a + α) × (b + α) Pixelnentspricht, wobei a, b und α ganzeZahlen sind. Die Variable "a" stellt die Zahlan Pixeln in horizontaler Richtung dar, die in diesem Ausführungsbeispielgleich 2048 ist. Die Variable "b" stellt die Zahlan Pixeln in vertikaler Richtung dar, die in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel gleich1536 ist. Wie späterbeschrieben wird, ist die Zahl an Pixeln in der letzten Stufe gleicha × b.Jedoch sind in den Pixeldaten sowohl für die horizontale als auchfür dievertikale Richtung jeweils α Randpixelvorgesehen, um zwischen den Pixeln Daten zu interpolieren, wie ebenfallsspäterbeschrieben wird.
    [0025] Die Pixeldaten 40, denenjeweils ein auf eine Farbe bezogenes Farbinformationselement zugeordnetist, werden dem Bildspeicher 18 zugeführt und dann einer Pixeldateninterpolation,einer Korrektur des Weißabgleichs,einer Gamma-Korrektursowie einem Farbmatrixprozess zur Farbseparation und zur Farbeinstellungunterzogen. Dabei werden die Pixeldaten 40 in auf die dreiPrimärfarbenbezogene Daten 42 gewandelt, wobei jedem einzelnen Pixelein Satz an Farbinformation zugeordnet ist, der die drei Primärfarbenumfasst. Die Daten 42, im Folgenden als Primärfarbdatenbezeichnet, umfassen R-Farbdaten 42r aus a × b Pixeln,G-Farbdaten 42g aus a × bPixeln und B-Farbdaten 42b aus a × b Pixeln. Die die jeweiligenFarbdaten bildenden Signale werden jeweils durch numerische Datendargestellt, die 256 (8 Bit) Werte aufweisen.
    [0026] Die Primärfarbdaten 42 werdenin einem YCbCr-Matrixprozess in Bilddaten 44 gewandeltund einem Speicherbereich des SDRAM 20 gespeichert, dervon dem von den Pixeldaten 40 eingenommenen Bereich verschiedenist. Die Bilddaten 44 bestehen aus Luminanzdaten 44y,die auf Luminanzwerte Y für a × b Pixelbezogen sind, und aus Farbdifferenzdaten 44cb und 44cr,die auf jeweils ihnen zuge ordnete Farbdifferenzsignale Cb bzw. Crbezogen sind, wobei die Zahl an Pixeln in beiden Fällen a/2xbPixel ist. Die die Luminanzdaten 44y bildenden Luminanzsignale Ysind jeweils durch ein numerisches Datum gegeben, das den Luminanzpegeldes entsprechenden Pixels in 256 Stufen angibt und damit einen ganzzahligenWert innerhalb des Intervalls 0 bis 255 darstellt.
    [0027] Ist mit der Schaltergruppe 24 derNormalmodus ausgewählt,werden die Luminanzdaten 44y und die Farbdifferenzdaten 44cb und 44cr,die in dem SDRAM 20 gespeichert sind, dem Bildprozessor 18 zugeführt undmultiplexiert, so dass die multiplexierten Signale der LCD 22 inForm von Videosignalen 48 eines Ursprungsfarbbildes zugeführt werden.Die Videosignale 48 werden auch der Steuerschaltung 30 zugeführt undeinem Kodierprozess unterzogen, um sie in komprimierte Bilddatenzu wandeln und anschließendauf der Speicherkarte 28 zu speichern.
    [0028] Ist dagegen mit der Schaltergruppe 24 derIllustrationsmodus ausgewählt,so werden die in dem SDRAM 20 gespeicherten Luminanzdaten 44y dem Bildprozessor 18 zugeführt unddem späterbeschriebenen Bildänderungsprozessunterzogen, so dass sie in auf die verarbeiteten LuminanzsignaleY' bezogenen Luminanzdaten 46y gewandeltwerden. Die Luminanzdaten 46y und die Farbdifferenzdaten 44cb und 44cr,die nicht dem Bildänderungsprozessunterzogen worden sind, werden in dem Bildprozessor 18 miteinanderkombiniert und anschließendder LCD 22 in Form von Videosignalen 50 einesIllustrationsbildes zugeführt.Die Videosignale 50 werden zudem der Steuerschaltung 30 zugeführt unddem Kodierprozess unterzogen, um sie in komprimierte Bilddaten zuwandeln und anschließendauf der Speicherkarte 28 zu speichern. Ist der Illustrationsmodusausgewählt,so wird in dem Farbmatrixprozess die Farbsättigung auf einen höheren Wertals im Normalmodus eingestellt, so dass ein Illustrationsbild ineiner lebhaften Farbe erzeugt wird, wodurch die realistische Wiedergabedes Bildes herabgesetzt und die Illustrationswirkung verstärkt wird.
    [0029] Wie oben erwähnt, arbeitet der Bildprozessor 18 imZusammenwirken mit dem SDRAM 20 als Bildverarbeitungseinheit,die den Bildänderungsprozessfür dieLuminanzsignale Y durchführt,und als Zusammensetzeinheit, die die Videosignale 50 für das Illustrationsbilderzeugt, die durch Kombinieren der verarbeiteten LuminanzsignaleY' und der FarbdifferenzsignaleCb und Cr des Ursprungsfarbbildes erzeugt werden.
    [0030] Unter Bezugnahme auf 3 wird im Folgenden der Bildänderungsprozessfür dasvorliegende Ausführungsbeispielim Detail beschrieben. 3 zeigtschematisch den Fluss des Bildänderungsprozesseszusammen mit den Werten des Luminanzpegels, die sich in dem Prozess ändern. DerBildänderungsprozessumfasst Filterungsprozesse sowie einen Prozess zur Gradationsreduzierung.Die Filterungsprozesse umfassen einen Prozess zur Tiefpassfilterungsowie einen Filterungsprozess zur Randverstärkung, wodurch die Luminanzdaten 44y mehrfach,z.B. sieben Mal, gefiltert werden. In dem den Filterungsprozessenfolgenden Prozess erfolgt eine Reduzierung der Gradation oder eineReduzierung der Graustufen der Luminanzdaten 44y.
    [0031] Der Prozess zur Tiefpassfilterungglättetdie Luminanzpegelvariationen zwischen einem Zielpixel und den Pixeln,die dieses Zielpixel umgeben. Dieser Prozess stellt nämlich gleichsameinen Abschattungsprozess dar, der die Details nivelliert. So wird beispielsweiseeine durch die folgenden Filterkoeffizienten gegebene 3 × 3-Matrixals Tiefpassfilter verwendet. So ist der neue Luminanzwert des Zielpixels gegebendurch die Summe des mit 48/256 multiplizierten Zielpixelwertes undder umgebenden acht, jeweils mit 26/256 multiplizierten Pixelwerte.Dieser Prozess wird fürjedes der a × bPixel durchgeführt wird.
    [0032] Das Randverstärkungsfilter erhöht die Variationdes Luminanzpegels zwischen dem Zielpixel und dem das Zielpixelumgebenden Pixel. Beispielsweise wird als Randverstärkungsfiltereine durch die folgenden Filterkoeffizienten gegebene 3 × 3-Matrixverwendet. So wird die Summe aus dem mit 4 multiplizierten Zielpixelwertund den umgebenden acht, jeweils mit –0,5 multiplizierten Pixelwertendem ursprünglichenZielpixelwert hinzuaddiert und der sich so ergebende Wert als neuerLuminanzwert des Zielpixels definiert. Auch dieser Prozess wirdfür jedes dera × bPixel durchgeführt.
    [0033] Der oben beschrieben Filterungsprozesszur Randverstärkungsieht einen Kernschwellenwert (= 56) vor. Ist der Wert des Zielpixelskleiner oder gleich diesem Kernschwellenwert, so wird der Zielpixelwert beibehalten.Dadurch kann eine Verstärkungder Rauschkomponenten vermieden werden. Außerdem kommt für die Pixelmit hohen Luminanzwerten ein Begrenzungswert (= 8) zur Anwendung.Ist nämlich dieDifferenz zwischen einem Zielpixelwert und dem Wert eines das Zielpixelumgebenden Pixels größer alsdieser Begrenzungswert, so wird der Zielpixelwert durch den Begrenzungswertersetzt. Dadurch wird eine Verstärkungderjenigen Pixel vermieden, die einen hohen Luminanzwert haben.
    [0034] Um die Umrissabschnitte der in demUrsprungsfarbbild vorhandenen Objekte oder Merkmale liegen signifikanteUnterschiede zwischen den Luminanzpegeln benachbarter Pixel vor.Die Unterschiede in den Luminanzpegeln können durch das Tiefpassfilteretwas verringert werden, jedoch kann der Umriss deutlich und fettdargestellt werden. Außerdemverschieben sich die Pixelwertes des Umrissabschnittes durch denFilterungsprozess zur Randverstärkungzur dunklen Seite hin.
    [0035] In den Filterungsprozessen des erstenAusführungsbeispielswerden der Prozess der Tiefpassfilterung und die anschließenden Filterungsprozesse zurRandverstärkungwiederholt, nämlichsieben Mal, an den Luminanzdaten 44a vorgenommen. Dadurch verbreitertsich die Dicke des Umrissabschnittes, und dessen Luminanzpegel nehmenrelativ ab. So werden die Umrisse in dem Illustrationsbild in ihrerDicke verstärktund in ihrer Helligkeit abgeschwächt,d.h. zum Schwarzpegel hin geändert.
    [0036] Die Anzahl an Durchläufen derProzesse zur Tiefpassfilterung und zur Randverstärkung ist nicht auf siebenbeschränkt.Mit zunehmenden Wiederholungen werden die Umrisse in dem Illustrationsbilddicker, und die Details werden immer mehr abgeschwächt, sodass der Bereich, der keine feinen Details aufweist, ausgedehntwird. Nehmen die Wiederholungen ab, so bleiben die Umrisse in demIllustrationsbild vergleichsweise schmal, und es bleiben auch mehrDetails übrig.Um die Realitätsnähe, mit derdas Bild dargestellt wird, abzuschwächen, sollte deshalb die Zahlan Wiederholungen, in denen die Filterungsprozesse durchgeführt werden,erhöhtwerden. Soll dagegen eine realistische Bildwiedergabe in deutlicherAnnäherungan das Ursprungsfarbbild aufrecht erhalten bleiben, so muss nurdie Zahl an Wiederholungen herabgesetzt werden. In dem ersten Ausführungsbeispielist fürdie Zahl an Wiederholungen der Filterungsprozesse nur ein einzigervorbestimmter Wert voreingestellt, so dass nur ein Typ von Filterungsprozessendurchgeführtwerden muss. Den Filterungsprozessen können jedoch auch mehrere selektiveWerte zugeordnet werden, die jeweils die Zahl an Wiederholungendes jeweiligen Prozesses angeben, um verschiedene Arten von Filterungsprozessenzu ermöglichen,die je nach dem Modus, den eine Bedienperson ausgewählt hat,selektiv durchgeführtwerden. Die Reihenfolge, in der die Tiefpassfilterung und die Filterungzur Randverstärkungdurchgeführtwerden, ist nicht auf die in dem ersten Ausführungsbeispiel angegebene Reihenfolgebeschränkt.Eine entsprechende technische Wirkung erreicht man auch, wenn mandie in dem ersten Ausführungsbeispielangegebene Reihenfolge ändert.
    [0037] Auch sind die Filterkoeffizientendes Tiefpassfilter und des Randverstärkungsfilters nicht auf diein dem ersten Ausführungsbeispielangegebenen Koeffizienten beschränkt,jedoch sollten die jeweiligen Koeffizientensätze für die beiden Filter geeignet sogewähltwerden, dass Rauschkomponenten nicht als Umriss angesehen werden.
    [0038] Wie oben beschrieben, sind in demersten Ausführungsbeispieldas Tiefpassfilter und das Randverstärkungsfilter so ausgebildet,dass ihnen vergleichsweise kleine 3 × 3-Matrizen zugeordnet sind.Dadurch kann die Größe des indem Bildprozessor 18 erforderlichen Speichers verringertwerden, der von den Koeffizienten belegt ist. Die Filterwirkungenwerden durch die rekursive Durchführung der Filterungsprozesseallmählichgesteigert. Im allgemeinen muss der in den Filterungsprozessen genutzte Abtastbereichausgedehnt werden, um die Filterwirkungen zu steigern. Dies erforderteinen großenBildprozessor 18 oder eine längere Verarbeitungszeit, wennan Stelle eines Hardware-Filterungsprozessors Softwareprogrammezur Anwendung kommen. Deshalb geht man üblicherweise davon aus, dassdie Bereitstellung eines Illustrationsbildgenerators bei elektronischenGeräten,z.B. einer digitalen Einzelbildkamera, deren Gewicht und Abmessungenaus Gründender Handhabung Beschränkungenunterliegen, schwierig oder gar unmöglich ist. Jedoch ist in dem erstenAusführungsbeispieldie Filtermatrix vergleichsweise klein und benötigt nur eine geringe Speicherkapazität. Es istdeshalb möglich,die digitale Einzelbildkamera 10 mit dem Illustrationsbildgeneratorauszustatten.
    [0039] In dem Prozess zur Gradationsreduzierung wirddie Zahl an Luminanzpegelstufen der Luminanzdaten 44y reduziert(Reduzierung der Gradation oder Graustufen), für die die Filterungsprozesseschon durchgeführtworden sind. Dieser Prozess reduziert die Gradationszahl von demWert 256 auf den Wert 5, indem er auf eine Referenztabelle Bezugnimmt. Die Eingabe/Ausgabe-Charakteristik der Gradationswandlung(Gradationsreduzierung), die der Referenztabelle entspricht, istan Hand des in 4 gezeigtenGraphen veranschaulicht. Liegt ein Eingabewert (ganze Zahl) Vin im Bereich von 0 ≤ Vin < 32, so ist derAusgabewert Vout gleich 0. Bei 32 ≤ Vin < 64ist Vout gleich 96, bei 64 ≤ Vin < 128ist Vout gleich 144, bei 128 ≤ Vin < 192ist Vout gleich 208 und bei 192 ≤ Vin < 255ist Vout gleich 255. Dementsprechend werdendie Luminanzsignale Y' einemder Werte 0, 96, 144, 208 und 255 zugeordnet. Dadurch werden dieLuminanzdaten 46y durch fünf Stufen an Luminanzpegelndargestellt, so dass die Farbvariation infolge der Helligkeit indem Illustrationsbild abgeschwächt,d.h. die Zahl an wiedergegebenen Farben reduziert ist. Geringfügige Luminanzvariationenverschwinden demnach. Wie oben beschrieben, sind die auf die Illustrationsbildbezogenen Farbdifferenzdaten Cb und Cr äquivalent den auf das Ursprungsfarbbildbezogenen Farbdifferenzdaten, so dass die Zahl an Farben reduziertwird, ohne dass sich der Farbton gegenüber dem Ursprungsfarbbild ändert. Dadurcherhältman ein Illustrationsbild, das gleichsam so erscheint, als wäre es grobgemalt, ohne den Farbton des Ursprungsfarbbildes zu ändern.
    [0040] In dem Prozess zur Gradationsreduzierung gemäß erstemAusführungsbeispielwerden die Luminanzpegel zu relativ höheren Pegeln hin verschoben,so dass die Helligkeit des Illustrationsbildes im allgemeinen zunimmt.In der in 4 angegebenen Eingabe/Ausgabe-Charakteristikwerden die Luminanzpegel unterhalb des Wertes 32, die als Teil eines Umrissesaufgefasst werden können,in den Pegel 0 gewandelt. Die Luminanzpegel, die größer oder gleichdem Wert 96 sind und die einen erheblichen Einfluss auf die Farbwiedergabein dem Illustrationsbild haben, sind nahezu gleichmäßig verteilt.Dabei sind die nach dem Prozess der Gradationsreduzierung vorliegendenLuminanzpegel nicht auf die oben angegebenen fünf Pegel und auch nicht aufdie oben angegebene Zahl an Pegeln, nämlich die Zahl 5, beschränkt. Wirddie Zahl an Pegeln fürdie Gradation oder Luminanz groß,so ist das Illustrationsbild detailreicher, und die Reduzierunghinsichtlich der Farbanzahl ist gering. Ist jedoch die Zahl an Pegelnfür die Gradationzu klein, so ist die Zahl an Farben entsprechend klein, und dasBild ist nicht ausreichend detailreich und weist geringere Farbvariationenauf.
    [0041] Der Bildprozessor 18 kannan dem Ursprungsfarbbild einen Prozess vornehmen, um die Bildauflösung zureduzieren, bevor der Bildänderungsprozesseinschließ lichder auf die Luminanzdaten 44y bezogenen Filterungsprozessedurchgeführt wird.Außerdemwird nach Durchführender Filterungsprozesse die Auflösungin einem Wiederherstellungsprozess wieder auf die in dem Ursprungsfarbbildvorhandene Auflösungeingestellt. Dabei ist der Abtastbereich für die einzelnen Filterungsprozessevergleichsweise ausgedehnt, so dass die Breite der Umrisse verstärkt werdenkann.
    [0042] 5(a) zeigtdie Luminanzkomponenten des Ursprungsfarbbildes und des Illustrationsbildes für den Fall,dass der Prozess zur Bildänderungnur unter Durchführungder Filterungsprozesse auf die Luminanzdaten angewendet wird, d.h.ohne die Prozesse zur Auflösungswandlung,nämlichden Prozess zur Auflösungsreduzierungsowie den Prozess zur Auflösungswiederherstellung,durchzuführen. Dagegenzeigt 5(b) die Luminanzkomponenten desUrsprungsfarbbildes und des Illustrationsbildes für den Fall,dass in dem Prozess zur Bildänderung vorund nach den Filterungsprozessen die vorstehend genannten Prozessezur Auflösungswandlung durchgeführt werden.
    [0043] In 5(b) wirddie Auflösungder Luminanzdaten, die a(2048) × b(=1536) Pixel aufweisen, in dem entsprechenden Prozess zur Auflösungsreduzierungherabgesetzt. In diesem Prozess wird die Zahl an Pixeln auf a''(= 1792) × b''(=1344) Pixel reduziert, indem das Bilinearverfahren angewandt wird, indem der Bildbereich in mehrere Bildbereiche unterteilt und auf Grundlageder auf die umgebenden Pixel bezogenen Datenpegel eine lineare Interpolation durchgeführt wird,oder indem das bikubische Interpolationsverfahren angewandt wird,in dem auf Grundlage der auf die umgebenden Pixel bezogenen Datenpegeleine mit einer dreidimensionalen Funktion arbeitende Interpolationdurchgeführtwird. Der Bildänderungsprozesswird fürdie Luminanzdaten 52y durchgeführt, deren Bildbereich verkleinertworden ist. Außerdemwird die Pixelzahl fürdie in ihrer Auflösungreduzierten Luminanzdaten 54y, die a'' × b'' Pixel aufweisen, wieder auf die derursprünglichen Auflösung entsprechendePixelzahl eingestellt. In dem Prozess zur Auflösungswiederherstellung wird alsounter Anwendung der oben angegebenen Interpolationsverfahren diePixelzahl auf a × bPixel erhöht,was der Pixelzahl des Ur sprungsfarbbildes entspricht. Die Luminanzdatenmit a × bPixeln, die man in dem Prozess zur Auflösungswiederherstellung erhält, werdendemnach als Luminanzdaten 46y des Illustrationsbildes betrachtet.
    [0044] Wie aus dem Vergleich der 5(a) und 5(b) hervorgeht, ist der Umriss des betrachtetenObjektes, z.B. eines Zylinders, in 5(b) dicker,gemäß der vordem Bildänderungsprozessdie Auflösungreduziert worden ist. Der Grund dafür ist, dass die Größe der demBildänderungsprozessunterzogenen Bilder währendder in 5(b) gezeigtenFilterungsprozesse relativ reduziert wird, da nach dem Prozess zur Auflösungsreduzierungein Pixel in den Luminanzdaten 52y mehreren Pixeln in denLuminanzdaten 44y des Ursprungsfarbbildes entspricht. Soist zwar der Filterabtastbereich FA (3 × 3 Pixel) in den Filterungsprozessenin beiden 5(a) und 5(b) der gleiche. Jedochist der wirkliche oder substantielle Filterabtastbereich für a × b Pixelder Luminanzdaten 44y in den 5(a) und 5(b) unterschiedlich. Indiesen Figuren sind die Filterabtastbereiche mit FA bezeichnet,währendder wirkliche Filterabtastbereich für die Luminanzdaten 44y in 5(b) mit Fa bezeichnet ist. DieReduzierungsrate fürdie Auflösungnimmt mit kleiner werdender Pixelzahl a'' × b'' fürdie Luminanzdaten 52y zu, wodurch der wirkliche FilterabtastbereichFa relativ vergrößert wirdund damit die Umrisse dicker werden.
    [0045] Wie oben beschrieben, können dieUmrisse des Objektes durch Ausführender Prozesse zur Auflösungswandlungvor und nach dem Bildänderungsprozessfett dargestellt werden, ohne die Zahl an Wiederholungen zu erhöhen, mitdenen die Prozesse zur Tiefpassfilterung und zur Randverstärkung in demBildänderungsprozessdurchgeführtwerden. Dadurch kann im Vergleich zu dem Fall, in dem die Zahl anWiederholungen zur Verstärkungder Umrisse und deren Fettdarstellung erhöht wird, die Verarbeitungszeitreduziert werden. An dieser Stelle ist anzumerken, dass Luminanzinformationdes Ursprungsfarbbildes währendder Auflösungsreduzierungvernachlässigtwird oder verloren geht. So kann verglichen mit dem Fall, in demlediglich die Zahl an Wiederholungen der Filterungsprozesse erhöht wird, diedetailreiche Varianz übereinen relativ großenBereich eliminiert werden, so dass der Illustrationston verstärkt werdenkann.
    [0046] Ob die Auflösungswandlung vor und nach demBildänderungsprozessgemäß 5(b) zur Anwendung kommt,wird entsprechend dem Modus festgelegt, der durch Betätigen derSchaltergruppe 24 eingestellt worden ist. Wird über dieSchaltergruppe 24 der Dünnlinien-Modusausgewählt,so führtder Bildprozessor 18 nur den in 5(a) gezeigten Bildänderungsprozess durch. Wirddagegen der Dicklinien-Modus ausgewählt, so werden die Prozessezur Auflösungswandlunggemäß 5(b) durchgeführt.
    [0047] 6 istein Flussdiagramm der Hauptroutine des in der Steuerschaltung 30 ausgeführten Bildverarbeitungsprogramms.Das Bildverarbeitungsprogramm ist in einem nicht gezeigten Speicherder Steuerschaltung 30 installiert und wird ausgeführt, wenndie Stromversorgung der digitalen Einzelbildkamera 10 eingeschaltetwird.
    [0048] In Schritt S102 werden eine Reihevon Schritten zur Anfangseinstellung durchgeführt. Bei dieser Initialisierungwerden Aufnahmebedingungen, Modi, etc., die während des zuletzt durchgeführten Betriebsin einem nicht gezeigten Speicher unmittelbar vor Ausschalten derStromversorgung gespeichert worden sind, wieder hergestellt. Dabeiwird der Normamodus oder der Illustrationsmodus festgelegt. Außerdem wirdder Dünnlinien-Modusoder der Dicklinien-Modus, durch die die Breite oder Dicke der Umrissebei Erzeugung des Illustrationsbildes festgelegt sind, eingestellt.
    [0049] In Schritt S104 wird die Echtzeit-oder Liveansicht gestartet. Dabei werden in vorbestimmten zeitlichenAbständendie Bildaufnahme mittels der CCD 14 und die Bilddarstellungmittels der LCD 22 zyklisch durchgeführt, so dass auf der LCD 22 eine Echtzeitdarstellungdes Objektes erfolgt. Wird durch Betätigen der Schaltergruppe 24 deraktuelle Modus in einen anderen geändert, während die Echtzeitdarstellungerfolgt, so wird in Schritt S108 der Modus auf einen anderen Modus umgeschaltet,so dass die Echtzeitdarstellung nach Schritt S104 entsprechend demneu ausgewähltenModus erfolgt.
    [0050] Wird in Schritt S1056 festgestellt,dass kein Befehl zur Modusänderungvorliegt, so wird in Schritt S110 erfasst, ob die Verschlussauslösetaste 26 gedrückt oderdie Bildaufnahme angewiesen ist. Ist die Verschlussauslösetaste 26 nichtgedrückt,so wird in Schritt S406 ermittelt, ob ein Befehl zum Abschalten oderUnterbrechen der Stromversorgung vorliegt. Falls dies nicht derFall ist, kehrt der Steuerablauf zu Schritt S104 zurück. Istdie Verschlussauslösetaste 26 nichtgedrückt,so wird also die Echtzeitdarstellung so lange fortgesetzt, bis dieStromversorgung ausgeschaltet wird.
    [0051] Ist in Schritt S110 die Verschlussauslösetaste 26 gedrückt unddie Bildaufnahme angewiesen, so erfolgt anschließend in Schritt S112 die Bildaufnahme.In der Steuerschaltung 30 wird die Belichtungszeit aufGrundlage der Aufnahmebedingungen berechnet, die in Schritt S102voreingestellt oder in Schritt S108 aktualisiert worden sind. Anschließend wirdwährenddieser Belichtungszeit in der CCD 14 elektrische Ladungakkumuliert. Das Einzelbild entsprechend den von der CCD 14 ausgegebenenanalogen Signalen wird in dem SDRAM 20 in Form der Pixeldaten 40 (vergl. 2) über den Analogprozessor 16 undden Bildprozessor 18 gespeichert.
    [0052] In Schritt S114 wird ermittelt, obder Illustrationsmodus ausgewähltist. Ist der Illustrationsmodus ausgewählt, so fährt der Prozess mit SchrittS200 fort, in dem der Bildänderungsprozessentsprechend dem Illustrationsmodus durchgeführt wird, so dass die in demSDRAM 20 gespeicherten Pixeldaten 40 dem Bildprozessor 18 zugeführt unddie Videosignale 50 des Illustrationsbildes erzeugt werden.Wird dagegen festgestellt, dass der Illustrationsmodus nicht ausgewählt ist,d.h. dass der Normalmodus ausgewähltist, so fährtder Prozess mit Schritt S300 fort, in dem der Bildänderungsprozessentsprechend dem Normalmodus durchgeführt wird, so dass die in dem SDRAM 20 gespeichertenPixeldaten 40 dem Bildprozessor 18 zugeführt unddie Videosignale 48 des Ursprungsfarbbildes erzeugt werden.
    [0053] In Schritt S400 werden die in SchrittS200 erzeugten Videosignale 50 für das Illustrationsbild oder diein Schritt S300 erzeugten Videosignale 48 für das Ursprungsfarbbildin dem Kodierprozess nach dem JPEG-Standard komprimiert und anschließend in SchrittS402 in Form von komprimierten Bilddaten auf der Speicherkarte 28 gespeichert.In Schritt S404 wird eine vorbestimmte Zeit lang das aufgenommene Einzelbildauf der LCD 404 dargestellt. Der Schritt S404 kann auchvor dem Kodierprozess (Schritt S400) durchgeführt werden. Ist die Darstellungdes Einzelbildes auf der LCD 404 (S404) abgeschlossen, sowird in Schritt S406 ermittelt, ob die Prozesse beendet werden sollen.Ist eine solche Beendigung nicht angewiesen, so kehrt der Prozesszur Echtzeitdarstellung in Schritt S104 zurück. Ist dagegen eine solcheBeendigung angewiesen, so endet das Bildverarbeitungsprogramm.
    [0054] 7 istein Flussdiagramm der Bildverarbeitungsunterroutine für den in 6 gezeigten Illustrationsmodus(S200) In Schritt S202 werden die Pixeldaten 40 dem Bildprozessor 18 vondem SDRAM 20 zugeführt.In Schritt S204 wird der Bildprozessor 18 so eingestellt,dass die Sättigungspegelin dem Farbmatrixprozess höherals jene in dem Normalmodus werden. In Schritt S206 werden die Pixeldaten 40 inRGB-Daten 42 und dann in die Luminanzdaten 44y unddie Farbdifferenzdaten 44cb, 44cr gewandelt undanschließendin dem SDRAM 20 gespeichert.
    [0055] In Schritt S208 wird ermittelt, obder Dicklinien-Modus ausgewähltist. Ist der Dicklinien-Modus nicht ausgewählt, so wird davon ausgegangen,dass der Dünnlinien-Moduseingestellt ist, und es wird der Bildänderungsprozess nach SchrittS210 durchgeführt.So werden die Videosignale des Illustrationsbildes mit relativ dünnen Umrisslinienerzeugt, wie sie in 5(a) gezeigtsind. Wird dagegen in Schritt S208 festgestellt, dass der Dicklinien-Modusausgewählt ist,so werden nacheinander der Prozess zur Auflösungsreduzierung nach SchrittS202, der Bildänderungsprozessnach Schritt S214 und der Prozess zur Auflösungswiederherstellung nachSchritt S218 durchgeführt,wodurch die Videosignale des Illustrationsbildes mit vergleichsweisedicken Umrisslinien erzeugt werden, wie sie in 5(b) gezeigt sind. Die Bildänderungsprozessein den Schritten S210 und S216 sind im Wesentlichen gleich, d.h.es werden die Filterungsprozesse zur Tiefpassfilterung und zur Randverstärkung jeweilssieben Mal wiederholt und anschließend der Prozess zur Gradationsreduzierungdurchgeführt(vergl. 3). Ist SchrittS 210 oder S216 abgeschlossen, so endet die Bildverarbeitungsunterroutinefür denIllustrationsmodus, und der Prozess kehrt zur Hauptroutine zurück.
    [0056] Wie oben erläutert, erzeugt die in der digitalenEinzelbildkamera 10 enthaltene Bildverarbeitungseinheitin dem ersten Ausführungsbeispielunter Verwendung der CCD 14 ein einem optischen Bild entsprechendesUrsprungsfarbbild sowie ein Illustrationsbild, in dem die Umrisslinienfett sind und die Zahl an Farben reduziert ist, indem der Bildänderungsprozessfür dasUrsprungsfarbbild durchgeführt wird.In dem ersten Ausführungsbeispielwird der Bildänderungsprozessnur fürLuminanzkomponenten des Ursprungsfarbbildes durchgeführt. Sokann das Ursprungsfarbbild zu dem Illustrationsbild verarbeitetwerden, ohne seinen Farbton zu ändern.So kann verhindert werden, dass eine Beeinträchtigung des ursprünglichenFarbtons auftritt. Das Illustrationsbild wird durch die rekursiveDurchführungder Filterungsprozesse zur Tiefpassfilterung und zur Randverstärkung erzeugt,wodurch die gewünschtenIllustrationseffekte, nämlichdas Illustrationsbild mit fetten Umrisslinien und ohne feine Details,erzeugt werden können,obgleich der Filterabtastbereich vergleichsweise klein ist. Werdendie Prozesse zur Auflösungswandlungvor und nach dem Bildänderungsprozess durchgeführt, sowird der Filterabtastbereich substantiell vergrößert, wodurch die für den Prozesszur BildänderungbenötigteZeit verkürztwerden kann. In dem Illustrationsmodus kann ein lebhaftes Illustrationsbilderzeugt werden, da die Sättigungauf höhere Pegeleingestellt ist.
    [0057] Die Eingabevorrichtung zur Erzeugungdes Ursprungsfarbbildes ist nicht auf die in dem ersten Ausführungsbeispielvorgesehene digitale Einzelbildkamera 10 be schränkt. DieseVorrichtung kann auch ein Bildabtaster sein, der ein Bild einerentwickelten fotografischen Aufnahme, eines Films oder dergleichenin Videosignale wandelt. In diesem Fall kann die Bildverarbeitungsfunktionin dem Abtaster selbst oder aber in einem Computersystem realisiertsein, das an den Abtaster angeschlossen ist.
    [0058] In dem ersten Ausführungsbeispielist der Bildänderungsprozessin Schritt S210 und in Schritt S214 im Wesentlichen der gleiche,jedoch kann die Zahl an Wiederholungen, mit denen die Filterungsprozessezur Tiefpassfilterung und zur Randverstärkung durchgeführt werden,in den jeweiligen Schritten unterschiedlich sein. Auch sind in demersten Ausführungsbeispielauch nur zwei Illustrationsmuster, nämlich der Dünnlinien-Modus und der Dicklinien-Modus,vorgesehen. Es könnenjedoch auch mehr als zwei Muster bzw. Modi vorgesehen werden.
    [0059] 8 zeigtein zweites Ausführungsbeispiel derErfindung. In diesem Ausführungsbeispielist ein anderer Bildänderungsprozessfür denDünnlinien-Modusvorgesehen, der in dem Bildprozessor 18 (entsprechend 5(a) und Schritt S210 nach 7 in dem ersten Ausführungsbeispiel)durchgeführt wird.Die 8 entspricht der 3 gemäß erstem Ausführungsbeispiel.In den übrigenAspekten entspricht dieses Ausführungsbeispieldem ersten Ausführungsbeispiel,so dass diese Aspekte an dieser Stelle nicht nochmals beschriebenwerden.
    [0060] In den in dem zweiten Ausführungsbeispiel vorgesehenenFilterungsprozessen wird das erste Tiefpassfilter zur Beseitigungvon Rauschen in einem Hochfrequenzband eingesetzt, bevor der Filterungsprozesszur Randverstärkung,d.h. zur Verstärkung derUmrisslinien, und ein zweiter Prozess zur Tiefpassfilterung rekursivfünf Maldurchgeführtwerden. Schließlichwird ein drittes Tiefpassfilter eingesetzt, um das durch die Verstärkung erzeugteRauschen zu beseitigen.
    [0061] Die Filterkoeffizienten des erstenTiefpassfilters entsprechen jenen des ersten Ausführungsbeispiels.Dagegen sind die zentralen Koeffizientenwerte der für das zweiteund das dritte Tiefpassfilter vorgesehenen Filterkoeffizienten imVergleich zu den Filterkoeffizienten des ersten Tiefpassfiltersklein, wie unten angegeben ist.
    [0062] Das Randverstärkungsfilter des zweiten Ausführungsbeispielsist gleich dem des ersten Ausführungsbeispiels,abgesehen davon, dass der Kernschwellenwert auf 126 und nicht auf58 eingestellt ist. Ist der Kernschwellenwert groß, so istdie rauschreduzierende Wirkung stärker.
    [0063] In dem zweiten Ausführungsbeispielist die Reihenfolge, in der die Filterungsprozesse zur Randverstärkung undzur Tiefpassfilterung durchgeführt werden,entgegengesetzt zu der des ersten Ausführungsbeispiels, und die Zahlan Wiederholungen, mit denen die Prozesse durchgeführt werden,beträgt fünf anstattsieben. Außerdemwerden die Tiefpassfilter nach den Prozesswiederholungen eingesetzt. Darinliegen die Unterschiede zwischen dem zweiten und dem ersten Ausführungsbeispiel.Insbesondere kann der abschließendeProzess zur Tiefpassfilterung das Auftreten unnatürlicherweißerLinien entlang den schwarzen Umrisslinien verhindern, die durchdie Randverstärkungerzeugt werden. Im Vergleich zum ersten Ausführungsbeispiel ist die Zahlan Wiederholungen der Filterungsprozesse reduziert, nämlich vonsieben auf fünf,so dass der Abschwächungder Bilddetails Grenzen gesetzt sind und ein Illustrationsbild erzeugtwird, das realitätsnahbleibt.
    [0064] Wie in dem ersten Ausführungsbeispielwird in der Bildverarbeitungseinheit des zweiten Ausführungsbeispielsder Bildänderungsprozessnur fürdie Luminanzkomponenten des Ursprungsfarbbildes durchgeführt, sodass man ein Illustrationsbild ohne Änderung des Farbtons des Ursprungsfarbbildeserhält.Dadurch wird eine Beeinträchtigungder ursprünglichenFarbwahrnehmung vermieden. Wird das Illustrationsbild erzeugt, indemdie Filterungsprozesse zur Randverstärkung und zur Tiefpassfilterung rekursivdurchgeführtwerden, so erhältman ein Illustrationsbild mit fetten Umrisslinien und einer reduziertenZahl an Farben, selbst wenn der Filterabtastbereich vergleichsweiseklein ist.
    [0065] 9 zeigtein drittes Ausführungsbeispiel. Indiesem Ausführungsbeispielist ein anderer Bildänderungsprozessfür denDicklinien-Modus vorgesehen, der in dem Bildprozessor 18 (entsprechend 5(b) und entsprechend denSchritten S212 bis S216 nach 6 indem ersten Ausführungsbeispiel) durchgeführt wird.Die übrigenAspekte entsprechen denen des ersten Ausführungsbeispiels, so dass dieseAspekte nicht nochmals beschrieben werden.
    [0066] In den in dem dritten Ausführungsbeispiel vorgesehenenFilterungsprozessen werden die Filterungsprozesse zur ersten Tiefpassfilterungund zur Randverstärkungrekursiv sieben Mal durchgeführt, undanschließendwird der Prozess zur zweiten Tiefpassfilterung durchgeführt, umdas verstärkteRauschen zu beseitigen. Die Filterkoeffizienten des ersten und deszweiten Tiefpassfilters sind die gleichen wie in dem ersten Ausführungsbeispiel.Auch sind die Filterkoeffizienten des Randverstärkungsfilters, des Kernschwellenwertesund des Begrenzungswertes die gleichen wie in dem ersten Ausführungsbeispiel. Jedochwird in dem dritten Ausführungsbeispieldas zweite Tiefpassfilter zusätzlichin der letzten Stufe der Filterungsprozesse eingesetzt.
    [0067] In dem ersten Ausführungsbeispielwird der Prozess zur Auflösungswiederherstellungnach dem Prozess zur Gradationsreduzierung, d.h. nach Abschlussdes Bildänderungsprozessesdurchgeführt. Dagegenwird in dem dritten Ausführungsbeispielder Prozess zur Aufzeichnungswiederherstellung vor dem Prozess zurGradationsreduzierung durchgeführtund ist in dem oben genannten Bildänderungsprozess enthalten.Der Prozess zur Auflösungsreduzierungund der Prozess zur Auflösungswiederherstellungwerden nacheinander ausgeführt,um den Filter abtastbereich effektiv aufzuweiten. Dabei muss derProzess zur Auflösungswiederherstellungerst nach den Filterungsprozessen durchgeführt werden.
    [0068] Wird der Prozess zur Auflösungswiederherstellungnach dem Prozess zur Gradationsreduzierung ausgeführt, soerhältman, da die Wiederherstellung der Auflösung auf den Datenwerten derumgebenden Pixel basiert, wie in dem ersten Ausführungsbeispiel den resultierendenLuminanzwert in Form eines Wertes, der zwischen den Pegeln der aufdie umgebenden Pixel bezogenen Daten liegt, ein Pegel, der nichtin dem Prozess zur Gradationsreduzierung festgelegt ist. Wird dagegendie Gradationsreduzierung wie in dem dritten Ausführungsbeispielnach der Auflösungswiederherstellungdurchgeführt,so könnendie Luminanzwerte fürjedes Pixel den gewünschtenvoreingestellten Pegeln zugeordnet werden. Dies bedeutet jedoch,dass die fürdie Gradationsreduzierung selbst benötigte Zeit gegenüber dem erstenAusführungsbeispielzunimmt, da eine größere Zahlan Pixeln als in dem ersten Ausführungsbeispielzu verarbeiten ist.
    [0069] Wie in dem ersten und dem zweitenAusführungsbeispiel,wird in der Bildverarbeitungseinheit des dritten Ausführungsbeispielsder Bildänderungsprozessnur fürdie Luminanzkomponenten des Ursprungsfarbbildes durchgeführt, sodass man ein Illustrationsbild ohne Änderung des Farbtons des Ursprungsfarbbildeserhält.Dadurch kann eine Beeinträchtigungder ursprünglichenFarbwahrnehmung vermieden werden. Das Illustrationsbild wird erzeugt, indemdie Filterungsprozesse zur Randverstärkung und zur Tiefpassfilterungrekursiv durchgeführtwerden. Dadurch erhältman ein Illustrationsbild mit fetten Umrisslinien und einer reduziertenZahl an Farben, auch wenn der Filterabtastbereich vergleichsweiseklein ist.
    权利要求:
    Claims (9)
    [1] Bildverarbeitungsgerät, umfassend eine Eingabevorrichtung(12, 14, 16), die Videosignale einesUrsprungsfarbbildes bereitstellt, und eine Bildverarbeitungseinheit(18, 20), die an Luminanzkomponenten der Videosignaleeinen vorbestimmten Bildänderungsprozessdurchführt, dadurchgekennzeichnet, dass die dem Bildänderungsprozess unterzogenenLuminanzkomponenten sowie Farbdifferenzkomponenten der Videosignale somiteinander kombiniert werden, dass Videosignale für ein Illustrationsbilderzeugt werden, in dem die Umrisslinien eines Bildmerkmals fettdargestellt sind und die Zahl an Farben gegenüber der Zahl an Farben in demUrsprungsfarbbild reduziert ist.
    [2] Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass der BildänderungsprozessFilterungsprozesse, in denen ein Tiefpassfilter und ein Randverstärkungsfilterzur Filterung der Luminanzkomponenten verwendet werden, sowie einenProzess zur Gradationsreduzierung umfasst, die die Zahl an Gradationsstufender Luminanzkomponenten reduziert.
    [3] Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,dass die Filterungsprozesse mehrere Male rekursiv durchgeführt werden.
    [4] Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,dass die Bildverarbeitungseinheit (18, 20) vorden Filterungsprozessen einen Prozess zur Auflösungsreduzierung, der die Pixelzahlin dem Ursprungsfarbbild reduziert, und nach den Filterungsprozesseneinen Prozess zur Auflösungswiederherstellungdurchführt,der die Pixelzahl wieder auf die in dem Ursprungsfarbbild vorhandenePixelzahl einstellt.
    [5] Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,dass die Bildverarbeitungseinheit (18, 20) denProzess zur Auflösungswiederherstellung nachdem Prozess zur Gradationsreduzierung durchführt.
    [6] Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,dass die Bildverarbeitungseinheit (18, 20) denProzess zur Auflösungswiederherstellung vordem Prozess zur Gradationsreduzierung durchführt.
    [7] Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,dass die Bildverarbeitungseinheit (18, 20) ineinem ersten Modus den Filterungsprozess zur Tiefpassfilterung,den Filterungsprozess zur Randverstärkung und den Prozess zur Gradationsreduzierungin dieser Reihenfolge durchführt,und die Bildverarbeitungseinheit (18, 20) in einemzweiten Modus einen Prozess zur Auflösungsreduzierung, der die Pixelzahlin dem Ursprungsfarbbild reduziert, den Filterungsprozess zur Tiefpassfilterung,den Filterungsprozess zur Randverstärkung, den Prozess zur Gradationsreduzierungund einen Prozess zur Auflösungswiederherstellung,der die Pixelzahl wieder auf die in dem Ursprungsfarbbild vorhandenePixelzahl einstellt, in dieser Reihenfolge durchführt.
    [8] Verfahren zur Bildverarbeitung, bei dem Videosignaleeines Ursprungsfarbbildes bereitgestellt werden, an Luminanzkomponentender Videosignale ein vorbestimmter Bildänderungsprozess durchgeführt wird, und diedem Bildänderungsprozessunterzogenen Luminanzkomponenten mit Farbdifferenzkomponenten derVideosignale so kombiniert werden, dass Videosignale für ein Illustrationsbilderzeugt werden, in dem die Umrisslinien eines Bildmerkmals fettdargestellt sind und die Zahl an Farben gegenüber der in dem Ursprungsfarbbildvorhandenen Zahl an Farben reduziert ist.
    [9] Computerprogrammprodukt zur Bildverarbeitung, umfassend einEingabemodul, das Videosignale eines Ursprungsfarbbildes bereitstellt, einBildverarbeitungsmodul, das an Luminanzkomponenten der Videosignaleeinen vorbestimmten Bildänderungsprozessdurchführt,und ein Zusammensetzungsmodul, das die dem Bildänderungsprozessunterzogenen Luminanzkomponenten mit Farbdifferenzkomponenten derVideosignale so kombiniert, dass Videosignale für ein Illustrationsbild zuerzeugt werden, in denen die Umrisslinien eines Bildmerkmals fettdargestellt sind und die Zahl an Farben gegenüber der in dem Ursprungsfarbbildvorhandenen Zahl an Farben reduziert ist.
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    FR2851393A1|2004-08-20|
    GB2399252A|2004-09-08|
    JP2004246644A|2004-09-02|
    FR2851393B1|2006-11-17|
    GB2399252B|2006-03-15|
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    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2008-11-20| 8127| New person/name/address of the applicant|Owner name: HOYA CORP., TOKIO/TOKYO, JP |
    2009-03-19| 8130| Withdrawal|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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