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    • 专利摘要:
    Eswerden ein System und Verfahren zum Analysieren eines erfaßten Bildesoffenbart. Bei einem Ausführungsbeispielweist ein System zum Analysieren eines digitalen Bildes einen Bildsensorauf, der eine Mehrzahl von Bilderfassungselementen umfaßt, wobeijedes der Bilderfassungselemente konfiguriert ist, um Bilddatenzu erfassen. Die Bilddaten werden gemäß zumindest einer Einstellungerfaßt.Das System umfaßtauch einen Speicher zum Speichern der Bilddaten und eine Logik zumdynamischen Analysieren der Bilddaten, um zumindest eine Charakteristikder Bilddaten zu bestimmen, und eine Anzeige zum Übermittelneiner Beschreibung der Charakteristik.
    公开号:DE102004007649A1
    申请号:DE102004007649
    申请日:2004-02-17
    公开日:2005-01-13
    发明作者:Amy E. Windsor Battles；Dan L. Greeley Dalton；Andrew C. Loveland Goris；Shelley I. Ft. Collins Moore
    申请人:Hewlett Packard Development Co LP；
    IPC主号:H04N5-225
    专利说明:
    [0001] Dievorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf die digitale Photographieund insbesondere auf ein System und Verfahren zum Analysieren eines digitalenBildes.
    [0002] Mitder Verbreitung kostengünstigerMikroprozessoren, der Speicher- und Bilderfassungselektronik gewinnenDigitalkameras immer mehr an Popularität und stehen in immer stärkerem Ausmaß einer großen Anzahlvon Verbrauchern zur Verfügung.Einer der Vorteile, die eine Digitalkamera gegenüber einer herkömmlichenFilmkamera besitzt, besteht darin, daß das Bild, wenn eine Digitalkameraein Bild erfaßt,in einem der Kamera zugeordneten Speicherelement elektronisch gespeichertwird und fürein sofortiges Betrachten zur Verfügung steht. So ist es z. B. üblich, einBild unter Verwendung einer Digitalkamera zu erfassen und dann daserfaßteBild dem Benutzer sofort auf einem der Digitalkamera zugeordnetenAnzeigebildschirm anzuzeigen. Diese Fähigkeit, das Bild sofort zubetrachten, wird üblicherweise als „sofortigePrüfung" bezeichnet. DieFähigkeit,das erfaßteBild sofort zu prüfen,ermöglichtes dem Benutzer, sofort zu entscheiden, ob das Bild zufriedenstellendist, es sich lohnt, dasselbe aufzubewahren und vielleicht zu drucken.
    [0003] Leidersind viele Charakteristika zum Bestimmen, ob das Bild zufriedenstellendist, unter Umständenauf der kleinen Anzeige, die vielen Digitalkameras zugeordnet ist,nicht ohne weiteres visuell erkennbar. Zwar erscheint das Bild unterUmständen beimBetrachten auf der Kameraanzeige als scharf, erscheint jedoch unterUmständenbeim Drucken als unscharf. Leider ist das Drucken des Bildes einezeitaufwendige und kostspielige Möglichkeit, zu bestimmen, obdas Bild zufriedenstellend ist.
    [0004] Eswäre somiterwünscht,die Qualitätverschiedener Charakteristika, die mit dem erfaßten Bild verknüpft sind,vor dem Drucken des Bildes zu bestimmen. Ferner wäre es erwünscht, fallsdas Bild als inakzeptabel erachtet wird, dem Benutzer Instruktionenzum Verbessern eines darauffolgenden Bildes bereitzustellen.
    [0005] Esist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein System und Verfahrenzum Analysieren eines digitalen Bildes, eine Digitalkamera und eincomputerlesbares Medium mit einem Programm zum Analysieren einesdigitalen Bildes zu schaffen.
    [0006] DieseAufgabe wird durch ein System gemäß Anspruch 1, ein Verfahrengemäß Anspruch11, eine Digitalkamera gemäß Anspruch21 sowie ein computerlesbares Medium gemäß Anspruch 24 gelöst.
    [0007] Eswird ein System und Verfahren zum Analysieren eines digitalen Bildesoffenbart. Bei einem Ausführungsbeispielweist ein System zum Analysieren eines digitalen Bildes einen Bildsensor,der eine Mehrzahl von Bilderfassungselementen umfaßt, auf, wobeijedes der Bilderfassungselemente konfiguriert ist, um Bilddatenzu erfassen. Die Bilddaten werden gemäß zumindest einer Einstellungerfaßt.Das System umfaßtauch einen Speicher zum Speichern der Bilddaten, eine Logik zumAnalysieren der Bilddaten, um zumindest eine Charakteristik derBilddaten zu bestimmen, und eine Anzeige zum Übermitteln einer Beschreibungder Charakteristik.
    [0008] VerwandteBetriebsverfahren und computerlesbare Medien werden ebenfalls bereitgestellt.Andere Systeme, Verfahren, Merkmale und Vorteile der Erfindung sindoder werden Fachleuten auf dem Gebiet bei der Untersuchung der folgendenFiguren und der detaillierten Beschreibung ersichtlich. Es ist beabsichtigt,daß allederartigen zusätzlichenSysteme, Verfahren, Merkmale und Vorteile innerhalb dieser Beschreibungenthalten sind, innerhalb des Schutzbereichs der Erfindung liegenund durch die beiliegenden Ansprüchegeschütztsind.
    [0009] BevorzugteAusführungsbeispieleder vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend aufdie beiliegenden Zeichnungen nähererläutert.Es zeigen:
    [0010] 1 ein Blockdiagramm, daseine Digitalkamera darstellt, die gemäß einem Ausführungsbeispielder Erfindung aufgebaut ist;
    [0011] 2 eine graphische Darstellungeiner Bilddatei;
    [0012] 3 ist ein Flußdiagramm,das die Funktionsweise eines Ausführungsbeispiels der Bildanalyse-und Verbesserungslogik aus 1 beschreibt;
    [0013] 4A und 4B graphische Darstellungen, die einenSofort- Prüfungs-Bildschirmund einen Hilfebildschirm gemäß einemAusführungsbeispielder Erfindung zeigen.
    [0014] Dieunten beschriebene Erfindung ist auf jede beliebige Digitalkameraanwendbar, die eine „Sofortprüfungsfunktion" vorsieht. Das Systemund Verfahren zum Analysieren eines erfaßten Bildes kann in Hardware,Software, Firmware oder einer Kombination derselben implementiertsein. Bei dem (den) bevorzugten Ausführungsbeispiel(en) ist das Systemund Verfahren zum Analysieren eines erfaßten Bildes unter Verwendungeiner Kombination aus Hardware, Software oder Firmware implementiert, diein einem Speicher gespeichert ist und durch ein geeignetes Instruktionsausführsystemausgeführt wird.Der Hardwareabschnitt des Systems und Verfahrens zum Analysiereneines erfaßtenBildes kann mit einer beliebigen der folgenden Technologien oder einerKombination aus denselben implementiert sein, die alle in der Technikbekannt sind: (eine) diskrete Logikschaltung en) mit Logikgatternzum Implementieren von Logikfunk tionen aufgrund von Datensignalen,eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) mit geeignetenKombinationslogikgattern, (ein) programmierbares) Gatterarray(s)(PGA), ein feldprogrammierbares Gatterarray (FPGA) etc. Der Softwareabschnittdes Systems und Verfahrens zum Analysieren eines erfaßten Bildeskann in einem oder mehr Speicherelementen gespeichert sein und durcheinen geeigneten Universal- oder anwendungsspezifischen Prozessorausgeführtwerden.
    [0015] DieSoftware zum Analysieren eines erfaßten Bildes, die eine geordneteAuflistung ausführbarerInstruktionen zum Implementieren von logischen Funktionen aufweist,kann in einem beliebigen computerlesbaren Medium zur Verwendungdurch oder in Verbindung mit einem Instruktionsausführungssystem,-gerätoder -vorrichtung, wie z. B. einem computerbasierten System, prozessorenthaltendenSystem oder anderem System, das die Instruktionen von dem Instruktionsausführungssystem,-gerätoder -vorrichtung abrufen kann und die Instruktionen ausführen kann,ausgeführtsein. Im Kontext dieses Dokuments kann ein „computerlesbares Medium" jede beliebige Einrichtungsein, die das Programm zur Verwendung durch oder in Verbindung mitdem Instruktionsausführungssystem,-gerätoder -vorrichtung speichert, übermittelt, überträgt odertransportiert.
    [0016] 1 ist ein Blockdiagramm,das eine Digitalkamera 100 darstellt, die gemäß einemAusführungsbeispielder Erfindung aufgebaut ist. Bei der unten zu beschreibenden Implementierungumfaßtdie Digitalkamera 100 eine anwendungsspezifische integrierteSchaltung (ASIC) 102, die die Bildanalyselogik 150 derErfindung ausführt.Wie unten noch beschrieben wird, kann die Bildanalyselogik 150 eine Softwaresein, die in einem Speicher gespeichert ist und durch die ASIC 102 ausgeführt wird.Bei einem alternativen Ausführungsbeispielkann die Bildanalyselogik 150 in einer Firmware implementiertsein, die in der ASIC 102 gespeichert und ausgeführt sein kann.Zwar ist nur eine einzelne ASIC 102 dargestellt, doch kanndie Digitalkamera 100 ferner zusätzliche Prozessoren, digitaleSignalprozessoren (DSPs) und ASICs umfassen.
    [0017] DieASIC 102 kann außerdemnoch andere Elemente umfassen, die aus Gründen der Einfachheit weggelassenwurden. Die ASIC 102 steuert die Funktion verschiedenerAspekte der Digitalkamera 100.
    [0018] DieKamera 100 umfaßteinen Bildsensor 104. Der Bildsensor 104 kannein Array aus ladungsgekoppelten Vorrichtungen (CCD) oder ein Arrayaus Komplementär-Metalloxid-Halbleiter-(CMOS)-Sensorenaufweisen. Ungeachtet dessen, ob der Bildsensor 104 einArray aus individuellen CCD-Elementenoder CMOS-Sensoren aufweist, weist jedes der Elemente in dem Arrayein Pixel (Bildelement) des Bildsensors 104 auf. Ein beispielhaftesPixel ist durch das Bezugszeichen 204 angegeben. Die Pixel indem Bildsensor 104 sind in der Regel in einem zweidimensionalenArray angeordnet. Zum Beispiel kann ein Bildarray eine Länge von2272 Pixeln und eine Höhevon 1712 Pixeln aufweisen.
    [0019] DerBildsensor 104 erfaßtein Bild eines Gegenstands durch Umwandeln von einfallendem Licht inein analoges Signal und sendet diese Darstellung des Bildes über eineVerbindung 109 zu einem analogen Eingangs- bzw. Front-End-(AFE)-Prozessor 111.Der analoge Front-End-Prozessor 111 umfaßt in derRegel einen Analog/Digital-Wandler zum Umwandeln des von dem Bildsensor 104 empfangenen analogenSignals in ein digitales Signal. Der analoge Front-End-Prozessorstellt übereine Verbindung 112 dieses digitale Signal der ASIC 102 alsBilddaten zum Zweck einer Bildverarbeitung bereit.
    [0020] DieASIC 102 koppelt übereine Verbindung 118 mit einem oder mehr Motortreibern 119.Die Motortreiber 119 steuern über eine Verbindung 121 dieOperation verschiedener Parameter der Linse 122. Zum BeispielkönnenLinsensteuerfunktionen wie z. B. Zoom-, Fokussier-, Blenden- undVerschluß- Operationen durchdie Motortreiber 119 gesteuert werden. Die Verbindung 123 zwischender Linse 122 und dem Bildsensor 104 ist als gestrichelte Liniegezeigt, um die Operation der Linse 122 darzustellen, dieauf einen Gegenstand fokussiert und Licht dem Bildsensor 104 übermittelt,der das durch die Linse 122 gelieferte Bild erfaßt.
    [0021] DieASIC 102 sendet außerdem über eine Verbindung 124 Anzeigedatenzu einer Anzeigesteuerung 126. Die Anzeigesteuerung kannz. B. eine National-Television-System-Committee (NTSC) /Phase-Alternate-Line-(PAL)-Codiereinrichtungsein, doch könnenin Abhängigkeitvon der Anwendung andere Normen zum Präsentieren von Anzeigedaten verwendetwerden. Die Anzeigesteuerung 126 wandelt die Anzeigedatenvon der ASIC 102 in ein Signal um, das über eine Verbindung 127 zueiner Bildanzeige 128 weitergeleitet werden kann. Die Bildanzeige 128,die z. B. eine Flüssigkristallanzeige(LCD) oder eine andere Anzeige sein kann, zeigt dem Benutzer einerDigitalkamera 100 das erfaßte Bild an und ist in derRegel die Farbanzeige, die auf der Digitalkamera 100 positioniertist. Je nach Konfiguration der Digitalkamera 100 kann daseinem Benutzer auf der Bildanzeige 128 gezeigte Bild ineinem sogenannten „Direktbetrachtungs"-Modus (Live-Betrachtung)gezeigt werden, bevor das Bild erfaßt und verarbeitet wird, oderin einem sogenannten „Sofortprüfungs"-Modus, nachdem dasBild erfaßtund verarbeitet wurde oder, wenn das Bild zuvor erfaßt wurde,in einem sogenannten „Prüfungs"- oder „Wiedergabe"-Modus. Der Wiedergabe-Moduskann übereinen Menübefehl aufgerufenwerden. Der Sofortprüfungsmoduswird in der Regel verwendet, um das erfaßte Bild dem Benutzer anzuzeigen,sofort nachdem das Bild erfaßt wurde,und der Wiedergabemodus wird in der Regel verwendet, um dem Benutzerdas erfaßteBild anzuzeigen, einige Zeit nachdem das Bild erfaßt und ineinem Speicher gespeichert wurde.
    [0022] DerSofortprüfungsmodusermöglichtes dem Benutzer der Kamera 100, das Bild sofort auf derAnzeige 128 zu betrach ten. Da die Bildanzeige 128 in derRegel klein ist, könnenleider nur grobe Merkmale oder Charakteristika des Bildes visuellbeobachtet werden. Ferner gibt die Bildanzeige 128 unterUmständenFarbe, Farbton, Helligkeit etc. nicht genau wieder, was es unterUmständenfür einenBenutzer noch schwieriger macht, die Qualität des erfaßten Bildes zu bestimmen. DieSchwierigkeit, die Qualität deserfaßtenBildes visuell zu bestimmen, führtzu der Möglichkeit,ein Bild zu speichern, das eventuell Mängel umfaßt, die, falls visuell erfaßt, wahrscheinlichdazu führenwürden,daß derBenutzer das Bild verwirft und versucht, ein anderes Bild mit einerbesseren Qualitätzu erfassen. Um zu bestimmen, ob das Bild Mängel umfaßt, die dem Benutzer unterUmständennicht offensichtlich sind, wenn er das erfaßte Bild in dem Sofortprüfungsmodusauf der Bildanzeige 128 betrachtet, analysiert die Bildanalyselogik 150 einoder mehr Charakteristika des erfaßten Bildes dynamisch und präsentiertdem Benutzer überdie Bildanzeige 128 und eine Benutzerschnittstelle eineAnalyse des erfaßtenBildes. Eine beispielhafte dynamische Analyse der Daten für jedesPixel in einem erfaßtenBild ist unten in 2 beschrieben.Zum Beispiel könnenInformationen, die jedem Pixel zugeordnet sind, analysiert werden,um zu bestimmen, ob eine wesentliche Anzahl der Pixel, die das Bildbilden, entweder schwarz oder weiß ist. Eine Überzahl weißer Pixelkann Zeichen einer Überbelichtungund eine Überzahlschwarzer Pixel Zeichen einer Unterbelichtung sein.
    [0023] Ähnlichedynamische Analysen können durchgeführt werden,um zu bestimmen, ob ein Bild scharf ist oder ob der Weißabgleichdes Bildes korrekt ist. Um zu bestimmen, ob ein Bild scharf ist,werden Pixel in einem Bild untersucht, um zu bestimmen, ob zwischenden Pixeln scharfe Übergänge existieren.Zum Beispiel zeigt ein schwarzes Pixel, das an ein weißes Pixelangrenzt, unter Umständenan, daß dasBild scharf ist, währendein schwarzes Pixel, das von einem weißen Pixel durch eine Anzahlvon grauen Pixeln getrennt ist, unter Umständen anzeigt, daß das Bildunscharf ist.
    [0024] DerWeißabgleichist eine Charakteristik des Bildes, das sich allgemein auf den Farbausgleichin dem Bild bezieht, um zu gewährleisten,daß weiße Abschnittedes Bilds weiß erscheinen.Ein Bild, in dem jedes Pixel eine unterschiedliche Schattierung dergleichen Farbe ist, kann ein Bild anzeigen, in dem der Weißabgleichnicht richtig angepaßtist.
    [0025] Fernerkann eine Bildverbesserungslogik 160 vorgesehen sein, umdem Benutzer eine Empfehlung in der Form von Instruktionen zu präsentieren,die auf der Bildanzeige 128 präsentiert werden, bezüglich Möglichkeiten,mit denen möglicherweise einnachfolgendes Bild beispielsweise durch Anpassen einer Bedingung,unter der das Bild erfaßtwurde, oder Anpassen einer Einstellung, die verwendet wurde, umdas Bild zu erfassen, verbessert werden kann. Wie unten noch beschriebenwird, analysiert die Bildanalyselogik 150 das erfaßte Bildund, optional, die Kameraeinstellungen, die verwendet wurden, umdas Bild zu erfassen, und bestimmt einen Wert eines oder mehr Charakteristikades erfaßtenBildes. Um beispielsweise zu bestimmen, ob die Belichtung des Bildeszufriedenstellend ist, zeigt die Bildanalyselogik 150,wenn eine vordefinierte Anzahl von weißen Pixeln in dem Bild überschrittenist, unter Umständenan, daß dasBild überbelichtetist. Ferner bestimmt die Bildverbesserungslogik 160, wenndie Bildanalyselogik 150 bestimmt, daß ein oder mehr Charakteristikades erfaßtenBildes nicht zufriedenstellend sind, um ein Bild hoher Qualität zu ergeben,ob eine Bedingung, die verwendet wurde, um das Bild zu erfassen,oder ob eine Kameraeinstellung angepaßt werden sollte, um ein nachfolgendesBild zu verbessern. Wenn z. B. die Bildanalyselogik 150 bestimmt,daß dasBild unterbelichtet ist, kann die Bildverbesserungslogik 160 bestimmen,daß einnachfolgendes Bild durch Aktivieren des Kamerablitzes für ein nachfolgendesBild verbessert werden kann. Wenn die Bildanalyselogik 150 dieDaten analysiert, die das erfaßteBild und die zum Erfassen des Bildes verwendeten Einstellungen darstellen,dann kann die Analyse durch die Bildverbesserungslogik 160 verwendetwerden, um Anpassungen an die Einstellungen vorzuschlagen, um einnachfolgendes Bild zu verbessern. Diese vorgeschlagenen Anpassungen andie Kameraeinstellungen könnendem Benutzer überdie Bildanzeige 128 auf einem Hilfebildschirm präsentiertwerden oder können,bei einer alternativen Konfiguration, automatisch für ein nachfolgendes Bildgeändertwerden.
    [0026] DieASIC 102 koppelt übereine Verbindung 154 mit einem Mikro-Controller 161.Der Mikro-Controller 161 kann ein spezifischer oder universalerMikroprozessor sein, der die verschiedenen Operationsaspekte und-parameter der Digitalkamera 100 steuert. Zum Beispielist der Mikro-Controller 161 über eine Verbindung 162 miteiner Benutzerschnittstelle 164 gekoppelt. Die Benutzerschnittstelle 164 kannz. B. ein Tastenfeld, einen oder mehr Knöpfe, eine Maus oder Zeigevorrichtung,einen Verschlußauslöser undjegliche andere Knöpfeoder Schalter umfassen, die es dem Benutzer der Digitalkamera 100 ermöglichen,Befehle einzugeben, ist aber nicht darauf beschränkt. Ferner kommunizieren dieBildanalyselogik 150 und die Bildverbesserungslogik 160 über dieBenutzerschnittstelle 164 durch die Bildanzeige 128 mitdem Benutzer.
    [0027] DieASIC 102 koppelt außerdemmit einem oder mehreren unterschiedlichen Speicherelementen, diezusammenfassend als Speicher 136 bezeichnet werden. DerSpeicher 136 kann einen Speicher in der Digitalkamera 100 und/odereinen Speicher außerhalbder Digitalkamera 100 umfassen. Der interne Speicher kannbeispielsweise einen Flash-Speicher aufweisen und der externe Speicher kannbeispielsweise eine auswechselbare kompakte Flash-Speicher-Karteaufweisen. Die verschiedenen Speicherelemente können einen flüchtigenund/oder nichtflüchtigenSpeicher wie z. B., aber nicht darauf beschränkt, einen synchronen dynamischenDirektzugriffsspeicher (SDRAM) 141, dargestellt als einAbschnitt des Speichers 136, und einen Flash-Speicher aufweisen.Des weiteren könnendie Speicherelemente einen Speicher aufweisen, der über verschiedeneElemente innerhalb der Digitalkamera 100 verteilt ist.
    [0028] DieASIC 102 koppelt übereine Verbindung 131 mit dem Speicher 136. DerSpeicher 136 umfaßt dieBildanalyselogik 150, die Bildverbesserungslogik 160,die Einstellungsdatei 155 und die verschiedenen Software-und Firmwareelemente und -komponenten (nicht gezeigt), die es derDigitalkamera 100 ermöglichen,ihre verschiedenen Funktionen auszuführen. Der Speicher speichertebenfalls die Bilddatei 135, die ein erfaßtes Bilddarstellt. Wenn das System und Verfahren zum Analysieren eines Bildesin einer Software implementiert ist, ist der Software-Code (d. h.die Bildanalyselogik 150) in der Regel in dem Speicher 136 gespeichertund wird zu dem SDRAM 141 übertragen, um die effizienteAusführungder Software in der ASIC 102 zu ermöglichen. Die Einstellungsdatei 155 umfaßt die verschiedenenEinstellungen, die beim Erfassen eines Bildes verwendet werden. ZumBeispiel könnenBelichtungszeit, Apertureinstellung (Blende), Verschlußzeit, Weißabgleich,Blitz an oder aus, Fokus, Kontrast, Sättigung, Schärfe, ISO-Geschwindigkeit,Belichtungskompensation, Farbe, Auflösung und Komprimierung undandere Kameraeinstellungen in der Einstellungsdatei 155 gespeichertsein. Wie unten noch beschrieben wird, kann auf die Einstellungsdatei 155 durchdie Bildanalyselogik 150 zugegriffen werden, um ein erfaßtes Bild,bei einem Beispiel, durch Bestimmen der Kameraeinstellungen zu analysieren,die zum Erfassen des Bildes, das analysiert wird, verwendet werden.
    [0029] DieASIC 102 führtdie Bildanalyselogik 150 aus, so daß die Bildanalyselogik 150,nachdem ein Bild durch den Bildsensor 104 erfaßt wurde,verschiedene Charakteristika des erfaßten Bildes analysiert. DieseCharakteristika könnenCharakteristika des erfaßtenBildes oder, alternativ, die zum Erfassen des Bildes verwendetenEinstellungen umfassen. Wenn die Bildverbesserungslogik 160 bestimmt,daß dasBild durch Änderneiner oder mehrerer der Bedingungen, unter denen das Bild erfaßt wurde,oder durch Änderneiner oder mehrerer Kameraeinstellungen verbessert werden könnte, dannkann die Bildverbesserungslogik 160 ferner diese Änderungen über dieBenutzerschnittstelle 164 und die Bildanzeige 128 vorschlagenoder die Einstellungen automatisch ändern und die Kamera für ein nachfolgendes Bildvorbereiten.
    [0030] 2 ist eine graphische Darstellungeiner Bilddatei 135. Die Bilddatei 135 umfaßt einenAnfangsblockabschnitt 202 und ein Pixelarray 208.Das Pixelarray 208 weist eine Mehrzahl von Pixeln auf, wobeibeispielhafte derselben unter Verwendung der Bezugszeichen 204, 206 und 212 dargestelltsind. Jedes Pixel in dem Pixelarray 208 stellt einen Abschnittdes durch die Bilddatei 135 dargestellten erfaßten Bildesdar. Eine Arraygröße kannz. B. 2.272 Pixel in der Breite mal 1.712 Pixel in der Höhe sein. Beider Verarbeitung kann die Bilddatei 135 auch als eine Tabelleaus Werten fürjedes Pixel dargestellt und z. B. in dem Speicher 136 aus 1 gespeichert werden. Beispielsweiseweist jedes Pixel einen zugeordneten Rot-(R)-, Grün-(G)- und Blau-(B)-Wertauf. Der Wert fürjede R-, G- und B-Komponentekann z. B. ein Wert zwischen 0 und 255 sein, wobei der Wert jederR-, G- und B-Komponente die Farbe darstellt, die das Pixel erfaßt hat.Wenn das Pixel 204 z. B. jeweilige R-, G- und B-Werte von0, 0 bzw. 0 aufweist (oder nahe an 0, 0, 0), dann stellt das Pixel 204 die FarbeSchwarz dar oder befindet sich nahe an Schwarz. Umgekehrt stelltein jeweiliger Wert von 255 (oder nahe an 255) für jede R-, G- und B-Komponentefür dasPixel 212 die Farbe Weiß dar oder befindet sich nahean Weiß.R-, G- und B-Wertezwischen 0 und 255 stellen einen Farbbereich zwischen Schwarz undWeiß dar.Die Daten fürjedes Pixel in der Bilddatei 135 können durch die Bildanalyselogik 150 analysiertwerden, um Charakteristika des Bildes zu bestimmen. Zum BeispielkönnenCharakteristika, die die Belichtung, den Fokus oder den Weißabgleich deserfaßtenBildes umfassen, aber nicht darauf beschränkt sind, analysiert werden.
    [0031] Eine Überzahlvon weißenPixeln kann Zeichen einer Überbelichtungund eine Überzahlvon schwarzen Pixeln Zeichen einer Unterbelichtung sein. Um zu bestimmen,ob ein Bild scharf ist, werden Pixel in einem Bild analysiert, umzu bestimmen, ob zwischen den Pixeln scharfe Übergänge existieren. Zum Beispielzeigt ein schwarzes Pixel, das an ein weißes Pixel angrenzt, unter Umständen an,daß das Bildscharf ist, währendein schwarzes Pixel, das von einem weißen Pixel durch eine Anzahlvon grauen Pixeln getrennt ist, unter Umständen anzeigt, daß das Bildunscharf ist. Ein Bild, in dem jedes Pixel eine unterschiedlicheSchattierung der gleichen Farbe ist, zeigt unter Umständen einProblem mit dem Weißabgleichdes Bildes an. Ein Beispiel fürdas Bestimmen der Belichtung wird unter Bezugnahme auf 3 unten beschrieben.
    [0032] 3 ist ein Flußdiagramm 300,das die Funktionsweise eines Ausführungsbeispiels der Bildanalyselogik 150 undder Bildverbesserungslogik 160 aus 1 beschreibt. Alle Prozeßbeschreibungenoder Blöckein dem folgenden Flußdiagramm solltenso verstanden werden, daß dieselbenModule, Segmente oder Codeabschnitte darstellen, die eine oder mehrereausführbareInstruktionen zum Implementieren von spezifischen logischen Verknüpfungenoder Schritten in dem Prozeß umfassen,und alternative Implementierungen sind innerhalb des Schutzbereichsdes bevorzugten Ausführungsbeispielsenthalten. Zum Beispiel könnenFunktionen außerhalbder gezeigten oder erörtertenReihenfolge, einschließlichim wesentlichen gleichzeitig oder in umgekehrter Reihenfolge ausgeführt werden,je nach der beteiligten Funktionalität, wie es Fachleuten auf demGebiet der vorliegenden Erfindung klar wäre.
    [0033] BeiBlock 302 erfaßtder Bildsensor 104 aus 1 einBild. Das Bild wird in dem Speicher 136 als Bilddatei 135 gespeichert.
    [0034] BeiBlock 304 wird das Bild während des „Sofortprüfungs"-Modusdem Benutzer der Digitalkamera 100 über die Bildanzeige 128 (1) angezeigt. Der Sofortprüfungsmodusbietet dem Benutzer die Möglichkeit,das erfaßteBild sofort nach der Erfassung zu betrachten.
    [0035] BeiBlock 306 bestimmt der Benutzer, ob er die Einstellungen,mit denen das Bild erfaßtwurde, betrachten möchte.Möchteder Benutzer die Einstellungen betrachten, werden die Einstellungendem Benutzer auf der Bildanzeige 128 wie bei Block 308 angegebenangezeigt. Möchteder Benutzer die Einstellungen nicht betrachten, dann wird bei Block 312 bestimmt,ob der Benutzer möchte,daß dieBildanalyselogik 150 das Bild analysiert. Möchte derBenutzer nicht, daß dasBild analysiert wird, dann kann bei Block 314 das Bildgespeichert oder verworfen werden. Alternativ kann die Bildanalyselogik 150 automatischohne einen Eingriff des Benutzers aufgerufen werden.
    [0036] BeiBlock 316 analysiert die Bildanalyselogik 150 dieDaten innerhalb der Bilddatei 135. Die Daten werden analysiert,um verschiedene Charakteristika des erfaßten Bildes zu bestimmen. Dasfolgende Beispiel verwendet die Belichtung als die Charakteristik, diedurch die Bildanalyselogik 150 analysiert wird. Jedochkönnenandere Charakteristika, z. B. Fokus und Weißabgleich, analysiert werden.
    [0037] BeimAnalysieren der Belichtung führtdie Bildanalyselogik 150 eine pixelweise Analyse durch,um zu bestimmen, ob das Bild eine Überzahl an entweder schwarzenoder weißenPixeln umfaßt.Bei diesem Beispiel werden die jedem Pixel in der Bilddatei 135 zugeordnetenDaten analysiert, um zu bestimmen, ob ein Pixel ein schwarzes Pixeloder ein weißesPixel ist. Jedes Pixel wird analysiert, um seine entsprechendenR-, G- und B-Werte zu bestimmen. Wenn z. B. die R-, G- und B-Wertefür dasPixel 204 alle 0 sind, wird das Pixel als schwarzes Pixelbetrachtet. Jedes Pixel in dem Pixelarray 208 wird auf dieseWeise analysiert, um die Anzahl von schwarzen oder weißen Pixelnin dem Pixelarray 208 fürdiese Bilddatei zu bestimmen. Eine Bestimmung bei Block 306,daß einwesentlicher Anteil der Pixel in dem Array 208 schwarzist, zeigt an, daß dasBild wahrscheinlich unterbelichtet ist. Umgekehrt zeigt eine Bestimmung,daß vielePixel in dem Array 208 weiß sind, an, daß das Bildwahrscheinlich überbelichtetist. Natürlichkann es sich bei dem Bild um einen völlig weißen oder völlig schwarzen Gegenstand handeln,wobei es der Benutzer in diesem Fall vielleicht vorzieht, von derAnalyse abzusehen.
    [0038] Beieinem alternativen Ausführungsbeispiel können dieDaten in der Bilddatei 135 in Kombination mit anderen Daten,die entweder in der Bilddatei 135 oder von der Einstellungsdatei 155 inder Kamera 100 zur Verfügungstehen, analysiert werden. Zum Beispiel können zusätzliche Daten, die in dem Anfangsblock 202 derBilddatei 135 gespeichert sind, in Zusammenhang mit denInformationen von jedem Pixel in dem Array 208 analysiertwerden. Diese Informationen umfassen unter Umständen z. B. die zum Erfassendes Bildes verwendete ISO-Einstellung und Apertureinstellung (Blende).Diese Datenelemente könnenin Verbindung mit den oben beschriebenen Pixeldaten verwendet werden,um bezüglichder Charakteristika des analysierten Bildes zusätzliche Informationen zu entwickeln.
    [0039] Fernerkann die Bildanalyselogik 150 auch die zum Erfassen desBildes verwendeten Kameraeinstellungen analysieren und diese Einstellungen beimAnalysieren der Daten in der Bilddatei 135, um bezüglich derBilddatei 135 zusätzlicheDaten zu entwickeln, verwenden. Zum Beispiel kann die Bildanalyselogik 150 aufdie Einstellungsdatei 155 in dem Speicher 136 aus 1 zugreifen, um z. B. zubestimmen, ob der Blitz aktiviert wurde, oder um die Position derLinse zu bestimmen, als das Bild erfaßt wurde. Auf diese Weise kanndie Bildanalyselogik 150 einen Bereich an Informationenbezüglichdes erfaßtenBildes sammeln, um eine Analyse an der erfaßten Bilddatei 135 durchzuführen, umzu bestimmen, ob das erfaßteBild bestimmte Kriterien erfüllt. Wennz. B. die Bildanalyselogik 150 bestimmt, daß das Bildunterbelichtet ist, d. h. die Bilddatei viele schwarze Pixel enthält, kanndie Bildanalyselogik 150 auf die Einstellungsdatei 155 zugreifen,um zu bestimmen, ob der Blitz aktiv war, als das Bild erfaßt wurde.Wenn die Bildanalyselogik 150 bestimmt, daß der Blitzabgeschaltet war, kann die Bildanalyselogik 150 mit derBildverbesserungslogik 160 kommunizieren, um zu empfehlen,daß derBenutzer den Blitz aktiviert, so daß ein nachfolgendes Bild unterUmständeneine geringere Wahrscheinlichkeit aufweist, unterbelichtet zu sein.
    [0040] BeiBlock 318 wird bestimmt, ob die bei Block 316 analysiertenBilddaten ein akzeptables Bild darstellen. Dies kann eine objektiveBestimmung auf der Basis von Kriterien sein, die der Benutzer über eine Benutzerschnittstelle 164 (1) in die Kamera 100 eingibt,oder kann zum Zeitpunkt der Herstellung in die Kamera 100 voreingestelltwerden. Alternativ kann die Bestimmung, ob die Bilddaten ein akzeptablesBild darstellen, eine subjektive Bestimmung auf der Basis einerBenutzereingabe sein. Wenn bestimmt wird, daß das Bild akzeptabel ist,wird keine weitere Berechnung durchgeführt.
    [0041] Wennjedoch bei Block 318 die Bildanalyselogik 150 bestimmt,daß bestimmteBedingungen, unter denen das Bild erfaßt wurde, oder zum Erfassendes Bildes verwendete Einstellungen geändert werden können, umdas Bild zu verbessern, dann bewertet die Bildverbesserungslogik 160 beiBlock 322 die zum Erfassen der Daten in der Bilddatei 135 verwendetenEinstellungen um zu bestimmen, ob eine Bedingung oder Einstellunggeändertwerden kann, um das Bild zu verbessern. Zusätzlich kann die Bildverbesserungslogik 160 auchEmpfehlungen entwickeln, die dem Benutzer der Kamera präsentiertwerden sollen, um ein nachfolgendes Bild zu verbessern. Wenn z.B. die Analyse bei Block 316 darauf schließen läßt, daß das Bildunterbelichtet wurde, kann die Bildverbesserungslogik 160 einen „Rat" entwickeln, derdem Benutzer präsentiertwerden soll. Bei diesem Beispiel schlägt die Bildverbesserungslogik 160, wieunten noch beschrieben wird, unter Umständen vor, daß der Benutzerden Blitz aktivieren soll, um ein nachfolgendes Bild zu verbessern.Dieser Vorschlag kann dem Benutzer über die Bildanzeige 128 inVerbindung mit der Benutzerschnittstelle 164 bereitgestelltwerden.
    [0042] BeiBlock 324 wird dem Benutzer ein Sofortprüfungs-Einstellungs- undHilfebildschirm (wird bezüglich 4B unten beschrieben) angezeigt.Dieser Sofortprüfungs-und Hilfebildschirm kann z. B. eine Anzeige des Bildes in der Größe einesThumbnails, eine Anzeige der zum Erfassen des Bildes verwendetenEinstellungen, eine Auswertung des Bildes und, wenn der Benutzerdies wünscht,VorschlägebezüglichMöglichkeiten,das Bild zu verbessern, umfassen. Die Auswertung des Bildes kannz. B. eine Mitteilung umfassen, daß Charakteristika wie z. B.Belichtung, Fokus und Farbausgleich zufriedenstellend sind. Vorschläge bezüglich Möglichkeiten,das Bild zu verbessern, könnendem Benutzer überdie Bildanzeige 128 übermitteltwerden und könnenz. B. ein Änderneiner Bedingung, unter der das Bild erfaßt wurde, ein Ändern einerEinstellung, mit der das Bild erfaßt wurde, oder eine Kombinationaus Ändernsowohl einer Bedingung als auch einer Einstellung umfassen.
    [0043] BeiBlock 326 bestimmt der Benutzer, ob er ein weiteres Bilderfassen möchte.Wenn der Benutzer kein weiteres Bild erfassen möchte, endet der Prozeß. Wennder Benutzer bei Block 326 jedoch ein weiteres Bild erfassenmöchte,dann wird bei Block 332 bestimmt, ob der Benutzer eineBedingung oder Einstellung fürdas nachfolgende Bild manuell ändern möchte oder,wenn die Einstellung durch die Digitalkamera 100 geändert werdenkann, ob der Benutzer möchte,daß dieDigitalkamera 100 die Einstellung automatisch ändert.
    [0044] Wennder Benutzer bei Block 332 entscheidet, die Einstellungmanuell zu ändern,dann ändert derBenutzer bei Block 334 die Einstellung und der Prozeß kehrtzu Block 302 zurück,bei dem ein weiteres Bild erfaßtwird und der Prozeß sichwiederholt. Wenn jedoch der Benutzer bei Block 332 möchte, daß die Digitalkamera 100 dieEinstellung automatisch ändert,dann wird bei Block 336 die zum Erfassen des vorhergehendenBildes verwendete Einstellung gemäß den neuen Einstellungen,die bei Block 324 bestimmt wurden, geändert und der Prozeß kehrt zuBlock 302 zurück,um ein nachfolgendes Bild zu erfassen.
    [0045] Die 4A und 4B sind graphische Darstellungen, dieeinen durch die Bildanalyselogik 150 und die Bildverbesserungslogik 160 bereitgestelltenSofortprüfungs-Bildschirmund einen Hilfebildschirm zeigen. Bei 4A wirddas erfaßteBild überden Sofortprüfungs-Bildschirm 400 demBenutzer angezeigt, sofort nachdem ein Bild erfaßt wurde. Wenn der BenutzerzusätzlicheInformationen bezüglich desBildes wünscht,dann betätigtder Benutzer bei diesem Beispiel eine geeignete Steuerung an derBenutzerschnittstelle 164, um den in 4B gezeigten Sofortprüfungs-Hilfebildschirm anzuzeigen. Der Sofortprüfungs-Hilfebildschirm 410 umfaßt ein Thumbnail-Bild 402 deserfaßtenBildes aus 4A, die Belichtungseinstellungen 404 undjegliche andere Einstellungen 406, die verwendet wurden,als das Bild aus 4A erfaßt wurde.Der Sofortprüfungs-Hilfebildschirm 410 umfaßt aucheinen Verbesserungsnachrichten-Abschnitt 410, der als „Rat"-Abschnitt bezeichnetwird. Der Rat-Abschnitt 410 kann z. B. die Einstellungenumfassen, die bei Block 322 aus 3 ausgewertet wurden, und/oder einenRat bezüglich Möglichkeiten,das Bild zu verbessern. Auf diese Weise erfaßt die digitale Kamera 100 einBild, analysiert das Bild und liefert, über den Sofortprüfungs-Hilfebildschirm 410,Instruktionen bezüglichMöglichkeiten,ein nachfolgendes Bild zu verbessern.
    权利要求:
    Claims (28)
    [1] System (100) zum Analysieren eines digitalen Bildes,das folgende Merkmale aufweist: einen Bildsensor (104),der eine Mehrzahl von Bilderfassungselementen (204) umfaßt, wobeijedes der Bilderfassungselemente (204) konfiguriert ist,um Bilddaten (135) zu erfassen, wobei die Bilddaten (135)gemäß zumindesteiner Einstellung (155) erfaßt werden; einen Speicher(136) zum Speichern der Bilddaten (135); eineLogik (150) zum dynamischen Analysieren der Bilddaten (135),um zumindest eine Charakteristik des Bildes zu bestimmen; und eineAnzeige (128) zum Übermittelneiner Beschreibung der Charakteristikum.
    [2] System (100) gemäß Anspruch 1, bei dem die zumindesteine Charakteristik des Bildes bestimmt, ob das Bild scharf ist.
    [3] System (100) gemäß Anspruch 1 oder 2, bei demdie zumindest eine Charakteristik des Bildes eine Belichtung desBildes bestimmt.
    [4] System (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis3, bei dem die zumindest eine Charakteristik des Bildes einen Weißabgleichdes Bildes bestimmt.
    [5] System (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis4, das ferner eine Logik (160) zum Überarbeiten der zumindest einenEinstellung (155) aufweist, um die zumindest eine Charakteristikzu ändern.
    [6] System (100) gemäß Anspruch 5, bei dem die zumindesteine Einstellung (155) automatisch überarbeitet wird.
    [7] System (100) gemäß Anspruch 5, bei dem die zumindesteine Einstellung (155) durch einen Benutzer des Systemsmanuell überarbeitetwird.
    [8] System (100) gemäß einem der Ansprüche 5 bis7, bei dem die Anzeige (128) die zumindest eine überarbeiteteEinstellung (155) einem Benutzer übermittelt.
    [9] System (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis8, das ferner eine Logik (160) zum Bereitstellen einesRats bezüglicheines Verbesserns eines nachfolgenden Bildes aufweist, wobei derRat ein Anpassen der zumindest einen Einstellung (155)aufweist, und wobei der Rat überdie Anzeige (128) übermittelt wird.
    [10] System (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis9, das ferner eine Logik (160) zum Bereitstellen einesRats bezüglicheines Verbesserns eines nachfolgenden Bildes aufweist, wobei derRat ein Anpassen einer Bedingung, unter der das Bild erfaßt wurde, aufweistund wobei der Rat überdie Anzeige (128) übermitteltwird.
    [11] Verfahren zum Analysieren eines digitalen Bildes,das folgende Schritte aufweist: Erfassen eines Bildes; Speicherndes Bildes als Bilddaten; dynamisches Analysieren der Bilddaten,um zumindest eine Charakteristik des Bildes zu bestimmen; und Übermittelneiner Beschreibung der Charakteristik zu einem Benutzer.
    [12] Verfahren gemäß Anspruch11, bei dem die zumindest eine Charakteristik des Bildes bestimmt, obdas Bild scharf ist.
    [13] Verfahren gemäß Anspruch11 oder 12, bei dem die zumindest eine Charakteristik des Bildes eineBelichtung des Bildes bestimmt.
    [14] Verfahren gemäß einemder Ansprüche11 bis 13, bei dem die zumindest eine Charakteristik des Bildeseinen Weißabgleichdes Bildes bestimmt.
    [15] Verfahren gemäß einemder Ansprüche11 bis 14, das ferner ein Überarbeiteneiner Einstellung (155), um die zumindest eine Charakteristikzu ändern,aufweist.
    [16] Verfahren gemäß Anspruch15, das ferner ein automatisches Überarbeiten der zumindest einen Einstellung(155) aufweist.
    [17] Verfahren gemäß Anspruch15 oder 16, das ferner ein manuelles Überarbeiten der zumindest einenEinstellung (155) aufweist.
    [18] Verfahren gemäß einemder Ansprüche15 bis 17, das ferner ein Anzeigen der zumindest einen überarbeitetenEinstellung (155) bezüglicheines Benutzers aufweist.
    [19] Verfahren gemäß einemder Ansprüche11 bis 18, das ferner ein Bereitstellen eines Rats bezüglich einesVerbesserns eines nachfolgenden Bildes aufweist, wobei der Rat einAnpassen der zumindest einen Einstellung (155) aufweistund wobei der Rat überdie Anzeige (128) übermitteltwird.
    [20] Verfahren gemäß einemder Ansprüche11 bis 19, das ferner ein Bereitstellen eines Rats bezüglich einesVerbesserns eines nachfolgenden Bildes aufweist, wobei der Rat einAnpassen einer Bedingung, unter der das Bild erfaßt wurde,aufweist, und wobei der Rat überdie Anzeige (128) übermittelt wird.
    [21] Digitalkamera (100), die folgende Merkmale aufweist: einenBildsensor (104), der eine Mehrzahl von Bilderfassungselementenumfaßt,wobei jedes der Bilderfassungselemente konfiguriert ist, um Bilddaten (135)zu erfassen, wobei die Bilddaten (135) gemäß zumindesteiner Einstellung (155) erfaßt werden; einen Speicher(136) zum Speichern der Bilddaten (135); eineLogik (150) zum dynamischen Analysieren der Bilddaten (135),um zumindest eine Charakteristik des Bildes zu bestimmen; eineLogik (160) zum Überarbeitender zumindest einen Einstellung (155), um die Charakteristikzu ändern; und eineAnzeige (128) zum Übermittelnder überarbeitetenEinstellung bezüglicheines Benutzers.
    [22] Kamera gemäß Anspruch21, die ferner eine Logik (160) zum Bereitstellen einesRats bezüglich einesVerbesserns eines nachfolgenden Bildes aufweist, wobei der Rat einAnpassen der zumindest einen Einstellung (155) aufweist,und wobei der Rat überdie Anzeige (128) übermitteltwird.
    [23] Kamera gemäß Anspruch21 oder 22, die ferner eine Logik (160) zum Bereitstelleneines Rats bezüglicheines Verbesserns eines nachfolgenden Bildes aufweist, wobei derRat ein Anpassen einer Bedingung, unter der das Bild erfaßt wurde,aufweist, und wobei der Rat überdie Anzeige (128) übermittelt wird.
    [24] Computerlesbares Medium mit einem Programm zum Analysiereneines digitalen Bildes, wobei das Programm eine Logik für folgendeSchritte umfaßt: Erfasseneines Bildes; Speichern des Bildes als Bilddaten (135); dynamischesAnalysieren der Bilddaten (135), um zumindest eine Charakteristikdes Bildes zu bestimmen; und Übermitteln einer Beschreibungder Charakteristik zu einem Benutzer.
    [25] Programm gemäß Anspruch24, das ferner eine Logik (160) zum automatischen Überarbeiteneiner Einstellung (155), um die zumindest eine Charakteristikzu ändern,aufweist.
    [26] Programm gemäß Anspruch24 oder 25, das ferner eine Logik (160) zum manuellen Überarbeiten einerEinstellung (155), um die zumindest eine Charakteristikzu ändern,aufweist.
    [27] Programm gemäß einemder Ansprüche24 bis 26, das ferner eine Logik (160) zum Bereitstellen einesRats bezüglicheines Verbesserns eines nachfolgenden Bildes aufweist, wobei derRat ein Anpassen der zumindest einen Einstellung (155)aufweist, und wobei der Rat überdie Anzeige (128) übermittelt wird.
    [28] Programm gemäß einemder Ansprüche24 bis 27, das ferner eine Logik (160) zum Bereitstellen einesRats bezüglicheines Verbesserns eines nachfolgenden Bildes aufweist, wobei derRat ein Anpassen einer Bedingung, unter der das Bild erfaßt wurde, aufweist,und wobei der Rat überdie Anzeige (128) übermitteltwird.
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    JP2005006330A|2005-01-06|
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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:
    2005-01-13| OP8| Request for examination as to paragraph 44 patent law|
    2007-12-27| 8130| Withdrawal|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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