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Die
Erfindung bezieht sich auf die Verarbeitung von Pixelausgangssignalen
und insbesondere auf die Verarbeitung digitaler Pixelausgangssignale.
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Mit
den Fortschritten der Digitaltechnologie werden Digitalkameras vorherrschend,
d.h. Kameras, die die Intensität
des Lichts für
einen gegebenen Pixelort eines Bildes in einem binären Digitalsignalformat,
wie beispielsweise in Bits, darstellen. Ein Nachteil der Verwendung
derartiger Kameras ist jedoch das Rauschen oder das Offset, das
manchmal bei der Verwendung von digitalen Bildarrays angetroffen
wird, wie beispielsweise bei Arrays, die ladungsgekoppelte Bauelementesensoren
oder Komplementär-Metall-Oxid-Halbleiter-Sensoren
benutzen, die im folgenden als CCD-Sensoren bzw. CMOS-Sensoren bezeichnet
werden. Um dieses sogenannte Festmusterrauschen (FPN – fixed
pattern noise) anzugehen, besteht eine Technik, die benutzt worden
ist, darin, ein "Dunkelbild" in den Speicher
zu lesen, indem beispielsweise bei einem Satz von im wesentlichen
vorgegebenen Parametern, einschließlich beispielsweise Belichtung,
Temperatur und Verstärkungsfaktor,
verhindert wird, daß die
Sensoren des Arrays dem Licht ausgesetzt werden und indem die sich
ergebenden digitalen Pixelausgangssignale gespeichert werden. Dann
wird dieses gespeicherte Dunkelbild von dem jeweiligen unter Verwendung des
Digitalbildgebungsarrays erzeugten interessierenden Bildes subtrahiert.
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Typischerweise
sichert die Digitalkamera entweder durch Hardware oder Software,
daß zugehörige Pixelausgangssignale
für das
gewünschte Bild
und das Dunkelbild so einander zu geordnet werden, daß sie richtig
subtrahiert oder verglichen werden können. Jedoch bringt das Vorhandensein
dieses Rauschens und die zu seiner Behandlung benutzte Lösung eine
zusätzliche
Komplexität
bei der Verarbeitung eines Bildes, die bei Kameras, die einen Signalwert
für die
Intensität
eines Pixels in einem von einem binären Digitalsignalformat abweichenden Format
speichern, nicht vorhanden ist.
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Aus
der JP 02-76481 AA ist eine Bildaufnahmeeinrichtung bekannt, bei
der den Bildsensoren eine Lichtabschirmungseinrichtung vorgeschaltet
ist, deren Lichtdurchlässigkeit
in Abhängigkeit
von einem ansteuernden Signal auf Null herabgesetzt werden kann.
Wenn Licht großer
Intensität
auf einen bestimmten Bereich fällt,
wird die Abschirmung angesteuert.
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Es
ist demzufolge ein Bedürfnis
vorhanden für
Techniken, um die Komplexität
anzugehen, die diese Sensoren benutzende Digitalkameras präsentieren.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch
ein Verfahren gemäß Patentanspruch
1 oder Patentanspruch 21, eine Schaltungsanordnung gemäß Patentanspruch
6 oder Patentanspruch 7 sowie eine Digitalkamera gemäß Patentanspruch
14.
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Gemäß einem
anderen Ausführungsbeispiel der
Erfindung enthält
wenigstens eine integrierte Schaltung eine Bildverarbeitungsschaltung.
Die Bildverarbeitungsschaltung ist so ausgebildet, daß sie von
einem digitalen Bildgebungsarray erzeugte digitale Pixelausgangssignale
verarbeitet. Die Bildverarbeitungsschaltung ist ferner so ausgebildet,
daß sie gesättigte digitale
Pixelausgangssignale abweichend von nicht-gesättigten digitalen Pixelausgangssignalen
verarbeitet.
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Gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel der
Erfindung umfaßt
ein Verfahren zum Verarbeiten von durch ein digitales Bildgebungsarray
erzeugten digitalen Pixelausgangssignalen eine Verarbeitung gesättigter
digitaler Pixelaus gangssignale in einer von der Verarbeitung nicht-gesättigter
digitaler Pixelausgangssignale abweichenden Weise.
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Der
als Erfindung angesehene Gegenstand wird insbesondere ausgeführt und
gesondert beansprucht in dem abschließenden Abschnitt der Patentschrift.
Die Erfindung kann jedoch, sowohl hinsichtlich ihres Aufbaus als
auch des Betriebsverfahrens, zusammen mit ihren Aufgaben, Merkmalen
und Vorteilen am besten unter Bezugnahme auf die folgende detaillierte
Beschreibung, wenn sie zusammen mit den begleitenden Zeichnungen
gelesen wird, verstanden werden, wobei in den Zeichnungen:
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1 eine
Blockdarstellung ist, die die logische Operation eines Ausführungsbeispiels
einer Einrichtung zur Verarbeitung digitaler Pixelausgangssignale
gemäß der Erfindung
veranschaulicht;
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2 ein
Ablaufdiagramm ist, das ein Ausführungsbeispiel
eines Verfahrens zum Verarbeiten digitaler Pixelausgangssignale
gemäß der Erfindung veranschaulicht;
und
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3 eine
Blockdarstellung ist, die ein Hardware-Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung
zum Verarbeiten digitaler Pixelausgangssignale gemäß der vorliegenden
Erfindung veranschaulicht.
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In
der folgenden detaillierten Beschreibung werden zahlreiche spezielle
Details angegeben, um ein besseres Verständnis der Erfindung zu erreichen. Für Fachleute
ist es jedoch klar, daß die
vorliegende Erfindung auch ohne diese speziellen Details ausgeführt werden
kann. An anderen Stellen werden gut bekannte Verfahren, Prozeduren,
Kompo nenten und Schaltungen nicht im Detail beschrieben, um die
vorliegende Erfindung nicht unnötigerweise
zu verdunkeln.
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Wie
zuvor beschrieben, werden Digitalkameras, zumindest zum Teil aufgrund
der Verbesserungen der Digitaltechnologie, zunehmend üblicher.
Dafür werden
Bildgebungsarrays, die CCD- und CMOS-Sensoren aufweisen, eingesetzt.
Jedoch ist ein der Verwendung derartiger Sensoren zugeordneter Aspekt
das Vorhandensein eines Festmusterrauschens (FPN). Um die Qualität des unter
Verwendung von Bildgebungsarrays, die derartige Sensoren aufweisen,
erzeugten resultierenden Bildes zu verbessern, besteht eine Technik
darin, ein Dunkelbild zu gewinnen, dieses im Speicher, wie beispielsweise einem
Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) oder einem dynamischen RAM
(DRAM), zu speichern, das Bildgebungsarray zu verwenden, um ein
interessierendes Bild zu gewinnen und dann das gespeicherte Dunkelbild
von dem interessierenden Bild zu subtrahieren bzw. abzuziehen. Folglich
wird das FPN erfaßt,
indem die Sensoren daran gehindert werden, dem Licht ausgesetzt
zu werden, wobei dies vorzugsweise so nah wie möglich an einem Parametersatz, wie
beispielsweise der Belichtung, Temperatur und dem Verstärkungsfaktor,
geschieht, der zum Erzeugen des interessierenden Bildes benutzt
wird, und indem die sich ergebenden digitalen Pixelausgangssignale
gespeichert werden. Grundsätzlich
ist es gewünscht,
das Dunkelbild unter Bedingungen zu gewinnen, die die Bedingungen
des interessierenden Bildes so eng wie möglich nachahmen. In gleicher Weise
enthält
eine eine Bildverarbeitung aufweisende Digitalkamera außerdem eine
Digitalkamera- oder Bildgebungsarrayschaltung, die so ausgebildet
ist, daß sie
die digitalen Pixelausgangssignale verarbeitet, die von dem Bildgebungsarray
erzeugt werden. Folglich synchronisiert die Schaltung die zugehörigen digitalen
Pixelausgangssignale, die für
das interessierende Bild und für
das Dunkelbild erzeugt worden sind, so daß sie voneinander subtrahiert
oder verglichen werden können.
Für einen
Fachmann ist es selbstverständlich
klar, daß diese
Verarbeitung ausschließlich
in Hardware implementiert werden kann oder alternativ in Software,
die auf einer Hardware-Plattform ausgeführt wird, wie beispielsweise eine,
die einen Prozessor, wie beispielsweise einen Mikroprozessor oder
einen digitalen Signalprozessor, enthält. In diesem Kontext soll
der Begriff Schaltung sich auf irgendeine beliebige Hardware beziehen, beispielsweise
eine spezielle Hardware, eine Mehrzweckhardware mit spezieller Software, "Firmware" oder eine beliebige
Kombination davon.
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Wie
zuvor beschrieben, besteht ein Problem bei dieser Lösung oder
Technik darin, daß sie
eine zusätzliche
Komplexität
in Vergleich zu Lösungen einführt, die
keine binären
Digitalsignale oder Bits benutzen. Wenn beispielsweise binäre Digitalsignale
einer fest vorgegebenen Länge
benutzt werden, ist der Dynamikbereich für die Intensität des von
einem Pixel des Bildgebungsarrays empfangenen Lichts inhärent eingeschränkt. Wenn
somit ein Pixel einer Lichtintensität ausgesetzt wird, die den
Dynamikbereich überschreitet,
wird die Bildqualität
beeinflußt, da
das digitale Pixelausgangssignal gesättigt oder abgeschnitten wird
und da somit das Ausgangssignal des Pixels keine genaue Darstellung
der Intensität des
Lichtes ist, welcher das Pixel ausgesetzt war. Eine typische Situation,
bei welcher dies auftreten könnte,
wird beispielsweise als "spiegelnde
Reflexion" bezeichnet.
In diesem Kontext bezieht sich der Begriff der spiegelnden Reflexion
auf Licht, das von einer sehr intensiven oder hellen Quelle, wie
beispielsweise der Sonne, direkt in die Sensoren hinein reflektiert
wird. Im Ergebnis ist der Dynamikbereich der Intensität für sämtliche
der Bildmerkmale üblicherweise
jenseits der Möglichkeiten
eines digitalen Sensors, was zu einer Beschneidung des Signals führt. Folglich
wird bei einer Situation, bei der eine Untermenge der Pixel des
Bildgebungsarrays gesättigt
sind oder abgeschnittene Pixelausgangssignale erzeu gen, die zuvor
beschriebene Technik des Subtrahierens des Dunkelbildes ein zusätzliches
Rauschen in das Bild einbringen, statt das Vorhandensein des Rauschens
zu reduzieren, was das gewünschte
Ergebnis wäre.
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Obwohl
sowohl CCD- als auch CMOS-Sensoren ein FPN erzeugen, zeigen gegenwärtig übliche CMOS-Sensoren
einen größeren Betrag
des Rauschens. Die Quelle des FPN kann aus einer Vielzahl von Faktoren
herrühren,
die jedoch typischerweise winzige Defekte bei dem Herstellungsprozeß der CMOS-Sensoren
einschließen.
Andere Faktoren, die ein derartiges Rauschen erzeugen können, umfassen
das Design der Bildgebungsarrayschaltung oder die Geometrie des
Arrays.
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Ein
Ausführungsbeispiel
einer Digitalkamera gemäß der vorliegenden
Erfindung, wie es durch das Ausführungsbeispiel 300 gemäß 3 veranschaulicht
ist, enthält
ein Digitalbildgebungsarray 310, das eine Vielzahl von
aus Sensoren, wie beispielsweise CCD- und CMOS-Sensoren, gebildete
Pixel aufweist. Zusätzlich
enthält
die Digitalkamera 300 eine Bildverarbeitungsschaltung,
um die digitalen Pixelausgangssignale zu verarbeiten, die von den
Pixeln des Bildgebungsarrays erzeugt werden. Beispielsweise werden,
wie es in 3 veranschaulicht ist, bei diesem
Ausführungsbeispiel
die digitalen Pixelausgangssignale, die jeweils 10 Bits aufweisen,
bei 12 MHz an die Aufnahmeschnittstellenschaltung 320 zur
Verfügung
gestellt, obwohl die Erfindung hinsichtlich ihres Umfangs diesbezüglich nicht
beschränkt ist.
Die Rohbilddaten in Form des binären
Digitalsignals werden dann einer Dunkel-Festmusterrausch(DFPN)-Reduktions- oder -Entfernungseinheit 340 zur
Verfügung
gestellt. In der Entfernungseinheit 340 werden die digitalen
Pixelausgangssignale für das
gewünschte
Bild mit den digitalen Pixelausgangssignalen für das Dunkelbild verglichen.
Die digitalen Pixelausgangssignale für das Dunkelbild werden unter
Verwendung des Bildgebungsarrays 310, wie es zuvor beschrieben
wurde, erzeugt und diese digitalen Pixelausgangssignale, bei diesem
speziellen Ausführungsbeispiel,
durch eine RAM-Tabelle 330 unter
Verwendung einer Datenflußsteuereinrichtung,
wie beispielsweise einer Direktspeicheradressierungs(DMA)-Steuereinrichtung 390 und
einer DRAM-Steuereinrichtung 380, gespeichert. Selbstverständlich ist
die Erfindung in ihrem Umfang nicht auf diese Speicherarchitektur
eingeschränkt.
Wenn das Dunkelbild erzeugt und gespeichert wird, werden die Aspekte
der Entfernungseinheit, die die Subtraktion ausführt, umgangen. Wenn somit das
gewünschte
Bild erzeugt wird, wird das Dunkelbild aus dem Speicher 330 wiedergewonnen
und die durch Subtraktion des Dunkelbilds von dem gewünschten
Bild erzeugten, sich ergebenden binären Digitalsignale werden dann
der Kompander-Nachschlagetabelle (LUT) 350 zur
Verfügung
gestellt. Wie es in 3 veranschaulicht ist, werden
die binären
digitalen Signale der Kompander-LUT 350 als 10 Bits zur
Verfügung
gestellt und dann aus dem Kompander als 8 Bits der übrigen Bildverarbeitung
bereitgestellt. Zusätzlich
veranschaulicht 3, daß bei diesem Ausführungsbeispiel
ein Farb-Tag bereitgestellt wird. Bei diesem speziellen Ausführungsbeispiel
kennzeichnet das zur Verfügung
gestellte Farb-Tag eine Farbebene für ein digitales Pixelausgangssignal,
obwohl die Erfindung in ihrem Umfang diesbezüglich nicht eingeschränkt ist.
Ein beliebiger einer Reihe von möglichen
Farbräumen
kann benutzt werden; jedoch ist ein derartiger Farbraum der Rot-Grün-Blau(RGB)-Farbraum.
Folglich werden drei Bilder, die verschiedene Farben darstellen,
anstelle eines Einzelbildes erzeugt und verarbeitet, und es wird
bei diesem Ausführungsbeispiel
ein Farb-Tag mit jedem Bild bereitgestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel,
das Kompander-LUTs verwendet, werden drei Kompander-LUTs, jeweils
eine für
jede Farbe, benutzt. Selbstverständlich
ist es klar, daß die
Erfindung nicht auf das Erzeugen von Farbbildern oder auf den RGB-Farbraum
beschränkt
ist.
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Ein
Aspekt dieses Ausführungsbeispiels
der Digitalkamera gemäß der vorliegenden
Erfindung besteht darin, daß die
Bildgebungsarrayschaltung so ausgebildet ist, daß sie gesättigte digitale Pixelausgangssignale
abweichend von nicht-gesättigten
digitalen Pixelausgangssignalen verarbeitet. Dieser Aspekt dieses
speziellen Ausführungsbeispiels
ist detaillierter in 1 veranschaulicht, obwohl wiederum die
Erfindung in ihrem Umfang nicht auf dieses spezielle Ausführungsbeispiel
beschränkt
ist. Wie in 1 veranschaulicht, wird das
Bild zunächst
aufgenommen oder gewonnen, wie durch Block 110 veranschaulicht.
Die unkorrigierten digitalen Pixelausgangssignale werden dann der
Sättigungserfassungs-
und Steuerlogik 120 zur Verfügung gestellt. Sofern ein bestimmtes
digitales Pixelausgangssignal nicht gesättigt ist, wird der aufgenommene
unkorrigierte Signalwert dem Knoten 130 zur Verfügung gestellt,
so daß der
zugehörige
Signalwert des Dunkelbildes subtrahiert werden kann. Jedoch wird
diese Subtraktion nicht durchgeführt,
sofern die Sättigungserfassungs-
und Steuerlogik anzeigt, daß das bestimmte
digitale Pixelausgangssignal des gewünschten Bildes gesättigt ist.
Bei diesem Ausführungsbeispiel
ist diese Sättigungserfassungs-
und -Steuerlogik in der Dunkel-Festmusterrausch-Entfernungseinheit 340 eingeschlossen.
Wie zuvor beschrieben, wird das Dunkelbild vor dem Erzeugen und
Speichern des gewünschten
Bildes gewonnen und gespeichert. Folglich stellen, wie es in 1 veranschaulicht
ist, die DRAM-Steuereinrichtung 160 bzw. DMA 170 die
gespeicherten digitalen Pixelausgangssignale und die zugehörige Adresse
bei diesem speziellen Ausführungsbeispiel
zur Verfügung. Selbstverständlich ist
die Erfindung in ihrem Umfang diesbezüglich nicht eingeschränkt. So
stellt dann bei diesem Ausführungsbeispiel
der Zeilenpuffer 150 die zugehörigen digitalen Pixelausgangssignale
des Dunkelbildes zur Verfügung,
die mit den unkorrigierten digitalen Pixelausgangssignalen des gewünschten
Bildes, das wie durch Block 110 angezeigt aufgenommen wurde,
verarbeitet werden sollen. Sobald die Subtraktion erfolgt ist, werden
dann die korrigierten digitalen Pixelausgangssignale der Kompander-LUT 140 zur
Verfügung
gestellt, wie es in 1 veranschaulicht ist.
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Bei
diesem speziellen Ausführungsbeispiel werden,
obwohl die Erfindung in ihrem Umfang diesbezüglich nicht eingeschränkt ist,
wie zuvor beschrieben, 10 binäre
Digitalsignale oder Bits verwendet, um einen Intensitätspegel
darzustellen. Folglich wird ein digitales Pixelausgangssignal abgeschnitten
oder gesättigt,
wenn 10 Einsen oder ein Hexadezimalsignalwert "3FF" erfaßt wird.
Somit wird bei einem Ausführungsbeispiel
einer Digitalkamera oder Digitalkameraschaltung gemäß der vorliegenden
Erfindung dann, wenn der Signalwert "3FF" als
digitales Pixelausgangssignal für
ein bestimmtes Pixel des gewünschten
Bildes erfaßt
wird, anstelle des Subtrahierens des zugehörigen digitalen Pixelausgangssignals des
Dunkelbildes für
dieses Pixel die Subtraktion umgangen oder "aus"-geschaltet,
wie es beispielsweise in 1 angezeigt ist. Der gesättigte Signalwert
wird der Kompander-LUT 140 in 1 oder 350 in 3 zur
Verfügung
gestellt.
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Dieses
Ausführungsbeispiel
ist außerdem durch
das Ablaufdiagramm gemäß 2 veranschaulicht.
Bei diesem Ausführungsbeispiel
wird ein unkorrigiertes digitales Pixelausgangssignal durch die
Entfernungseinheit am Block 210 empfangen. Am Block 220 wird
eine Entscheidung darüber
getroffen, ob das Dunkel-Festmusterrausch-Reduktions- oder -Enfernungs-Merkmal "eingeschaltet" wird. Dieses Merkmal
würde beispielsweise
dann nicht eingeschaltet werden, wenn das Dunkelbild gewonnen und gespeichert
wird. In diesem Fall werden, wie es in 2 beim Block 270 dargestellt
ist, diese verarbeiteten binären
Digitalsignale zur nächsten
Stufe weitergeleitet, welche bei diesem speziellen Ausführungsbeispiel
zu einem Anlegen dieser Signale an den Kompander führt. Wenn
jedoch dieses Merkmal "eingeschaltet" ist und ein spezieller
Sättigungsfall angetroffen
worden ist, erfaßt
die Schaltung, ob der Signalwert gleich "3FF" bei
diesem speziellen Ausführungsbeispiel
ist, wie es durch Block 240 veranschaulicht ist. Sofern
dies nicht der Fall ist, so wird der zugehörige Signalwert von dem Dunkelbild
subtrahiert, wie es durch Block 260 angezeigt ist. Wenn jedoch
dieser binäre
Digitalsignalwert erfaßt
wird, d.h. bei diesem Ausführungsbeispiel "3FF", dann wird anstelle
des Durchführens
der Subtraktion dieser spezielle binäre Digitalsignalwert als binärer Digitalsignalwert "3FF" durchgeleitet, wie
es durch Block 250 angezeigt wird.
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In
einem weiteren Ausführungsbeispiel
einer Digitalkamera gemäß der vorliegenden
Erfindung werden die gesättigten
digitalen Pixelausgangssignale abweichend von den nicht-gesättigten
digitalen Pixelausgangssignalen verarbeitet; jedoch umfaßt die abweichende
Verarbeitung mehr als die Umgehung der Subtraktion des zugehörigen digitalen
Pixelausgangssignals von dem Dunkelbild. Beispielsweise kann bei
einem Ausführungsbeispiel
ein durchschnittlicher Dunkel-Festmusterrauschpegel von sämtlichen
gesättigten
binären
Digitalsignalwerten subtrahiert werden. Diese Lösung schafft verschiedene Vorteile.
Infolge der Natur des Festmusterrauschens wären typischerweise die Dunkelbildsignalwerte,
die beim Fehlen eines Ausführungsbeispieles gemäß der vorliegenden
Erfindung subtrahiert würden,
ungleichmäßig und
würden
folglich ein ungleichmäßiges oder
fleckiges Erscheinen des Bildes liefern, wenn sie von den gesättigten
Signalwerten subtrahiert würden.
Insbesondere würde
das menschliche Auge erwarten, daß das Bild in diesem Bereich gleichmäßig oder
abgeschnitten ist, und durch das Subtrahieren der Dunkelbildsignalwerte
würde dadurch
ein Rauschen eingebracht werden. Folglich ist es wünschenswert,
einen Durchschnittswert anstelle des speziellen Signalwerts des
Dunkelbildes von den entsprechenden gesättigten Signal werten abzuziehen.
Darüber
hinaus wäre
dort, wo gesättigte
Signalwerte angetroffen werden, die relative Intensität dieser
gesättigten
Werte im Vergleich zu den nicht-gesättigten Werten größer als
erwünscht,
wenn die Dunkelbildsignalwerte von ausschließlich den nicht-gesättigten
Signalwerten abgezogen würden. Dies
kann das Erscheinungsbild des Bildes für einen Betrachter in unerwünschter
Weise beeinflussen. Folglich wäre
es außerdem
wünschenswert,
wenn ein Wert von den gesättigten
Signalwerten abgezogen werden könnte,
um diese relative Intensität
zu verringern. Diese Subtraktion verringert oder vermeidet eine
Verschwendung des verfügbaren
Dynamikbereichs, der von den hohen relativen Intensitäten herrührt.
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Es
kann eine beliebige einer Reihe von Techniken benutzt werden, um
den Durchschnittssignalwert zu gewinnen, der von den gesättigten
Signalwerten subtrahiert werden soll. Bei diesem speziellen Ausführungsbeispiel
werden die Signalwerte des Dunkelbildes abgetastet, um einen Mittelwert
und eine Standardabweichung zu erzeugen und dadurch den Pegel des
Festmusterrauschens zu approximieren. Es können selbstverständlich eine
Vielzahl unterschiedlicher Abtasttechniken bei verschiedenen Ausführungsbeispielen
benutzt werden. Beispielsweise kann es wünschenswert sein, nur in den
gesättigten
Bereichen des gewünschten
Bildes abzutasten. Alternativ kann es wünschenswert sein, die Standardabweichung
zu überprüfen und
in Abhängigkeit vom
Wert der Standardabweichung Bereiche in dem Bild genauer abzutasten
(subsample), um die Standardabweichung zu reduzieren. In ähnlicher
Weise können
Trends in dem Rauschen durch Verarbeitung ausgewählter Abschnitte des Dunkelbildes
beobachtet werden, wenn beispielsweise der Mittelwert und/oder die
Abweichung in einem Abschnitt des Bildes größer sein können als in einem anderen.
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In
gleicher Weise kann bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung
das Subtrahieren des als Durch schnitts-Dunkel-Festmusterrauschensignalpegelwerts
bestimmten Werts in die durch die Kompander-Nachschlagetabelle implementierte
Verarbeitung eingebracht werden, so daß diese Subtraktionsoperation
mit anderen Operationen, wie beispielsweise einer Kompander-Operation
und einer Operation zum Abgleichen der Differenzen zwischen der
Farbantwort der Sensoren und dem menschlichen Auge, welche als Gammaoperation
bezeichnet wird, kombiniert werden. Insbesondere werden bei einem
Ausführungsbeispiel,
obwohl die Erfindung in ihrem Umfang diesbezüglich nicht eingeschränkt ist, bei
der Kompander-Operation 10 Bits empfangen und aus diesen 8 Bits
erzeugt. Dies ist eine im wesentlichen nichtlineare Operation, die
unter Verwendung einer Nachschlagetabelle implementiert wird. Ein
Grund dafür,
daß diese
spezielle Operation im wesentlichen nichtlinear ist, besteht darin,
daß diese Operation,
die Empfindlichkeit des menschlichen Auges für Licht reflektieren bzw. entsprechen
soll. Folglich werden bei diesem speziellen Ausführungsbeispiel die Werte für die LUT
gewonnen, indem mit einem analytischen Modell dieser Empfindlichkeit
begonnen wird und dann sie empirisch eingestellt wird. In ähnlicher
Weise wird eine Gammaoperation ebenfalls benutzt, um die Farbantwort
des sich ergebenen Bildes einzustellen. Insbesondere wird bei diesem speziellen
Ausführungsbeispiel
ein Farbfilterarray (CFA; color filter array) inhärent in
die Bildgebungsarraysensoren aufgenommen, obwohl dies auf vielfältige Weise
durchgeführt
werden kann und die Erfindung in ihrem Umfang in dieser Beziehung
nicht eingeschränkt
oder gar auf die Benutzung einer CFA beschränkt ist. Somit wird eine Gammaoperation
benutzt, um den Einfluß zu
invertieren oder zu entfernen, den dieses Farbfilterarray zu Beginn
beim Kalibrieren der Farbe in dem sich ergebenden Bild hätte. Außerdem kann
bei diesem speziellen Ausführungsbeispiel,
wie zuvor beschrieben wurde, der Signalwert, der den Pegel des Dunkelbild-Festmusterrauschens
repräsentieren
oder darstellen soll, in glei cher Weise subtrahiert werden. Darüber hinaus
kann bei diesem Ausführungsbeispiel,
da der Wert eines abgeschnittenen oder gesättigten digitalen Pixelausgangssignals
bekannt ist, die Subtraktion implementiert werden, indem bloß der zu
subtrahierende Signalwert gespeichert wird. Selbstverständlich ist
die Erfindung in ihrem Umfang diesbezüglich nicht eingeschränkt. Wie
es gut bekannt ist, können
die drei zuvor beschriebenen Operationen kombiniert und unter Verwendung
einer einzigen Nachschlagetabelle implementiert werden. Obwohl die
genauen Schritte, um dies auszuführen,
hier nicht erörtert
werden, liegen derartige Techniken eindeutig innerhalb des durchschnittlichen
Vermögens
eines Fachmanns auf dem Gebiet, zu welchem diese Erfindung gehört. Wiederum
werden, wie zuvor beschrieben, verschiedene Nachschlagetabellen
für jede
Farbebene bei diesem Ausführungsbeispiel
benutzt, obwohl die Erfindung in ihrem Umfang diesbezüglich nicht
eingeschränkt
ist.
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Bei
einem weiteren Ausführungsbeispiel
einer Digitalkamera gemäß der vorliegenden
Erfindung kann die Bildgebungsverarbeitungsschaltung die Fähigkeit
enthalten, gesättigte
Bereiche in dem Bild zu identifizieren, bevor die gesättigten
digitalen Pixelausgangssignale abweichend von den nicht-gesättigten
digitalen Pixelausgangssignalen verarbeitet werden. Insbesondere
kann bei einem Ausführungsbeispiel
die Entfernungseinheit so ausgebildet sein, daß sie die Ausgangssignale von
Randpixeln für
ein Pixel überprüft, das
ein gesättigtes
Ausgangssignal erzeugt, um zu überprüfen, daß sämtliche
unmittelbar benachbarten Pixelausgangssignale ebenfalls gesättigt sind.
Bei einem Ausführungsbeispiel
kann dann, sofern nicht sämtliche
gesättigt
sind, dieser gesättigte
Signalwert abweichend verarbeitet werden. Wenn alternativ eine bestimmte
Anzahl von Signalwerten in dem Umgebungsbereich als gesättigt erfaßt werden, dann
können
die Ausgangssignale für
Pixel, die sich in diesem Bereich befinden und gesättigt sind,
in abwei chender Weise verarbeitet werden. Andere Ausführungsbeispiele
zum Bestimmen und/oder Kennzeichnen eines Bereichs gesättigter
digitaler Pixelausgangssignalwerte können benutzt werden. In gleicher
Weise kann dort, wo ein gesättigter
digitaler Ausgangssignalwert identifiziert wird, die Bildverarbeitungsschaltung
die Fähigkeit
enthalten, zu bestimmen, daß sich
dieser nicht in einem Gebiet gesättigter
Signalwerte befindet. Wenn somit beispielsweise der gesättigte Signalwert
ein isolierter gesättigter
Signalwert ist, wird keine abweichende Verarbeitung im Vergleich
zu nicht-gesättigten
Pixelausgangssignalen benutzt. Wiederum können alternative Lösungen hierfür benutzt
werden.
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Selbstverständlich können, wie
zuvor angezeigt wurde, Ausführungsbeispiele
auf eine Vielzahl unterschiedlicher Weise implementiert werden.
Beispielsweise kann, wie zuvor beschrieben, die Verarbeitung "fest verdrahtet" sein. Alternativ
kann, wie zuvor beschrieben, ein Prozessor, wie beispielsweise ein
DSP oder ein Mikroprozessor, mit Software geladen werden, die, wenn
sie auf dem Prozessor ausgeführt
wird, die gewünschten
Operationen durchführt. Alternativ
kann ein Ausführungsbeispiel
ebenso in Firmware implementiert werden. Obwohl die Erfindung in
ihrem Umfang diesbezüglich
nicht eingeschränkt
ist, ist es typischerweise erwünschter,
Ausführungsbeispiele
auf eine Weise zu implementieren, die wegen der relativ hohen Anzahl
binärer
digitaler Signalwerte oder Bits, die zu verarbeiten sind, zu einer
höheren
Verarbeitungsgeschwindigkeit führt.
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Während bestimmte
Merkmale der Erfindung hier veranschaulicht und beschrieben worden
sind, können
viele Modifikationen, Substitutionen, Änderungen und Äquivalente
einem Fachmann in den Sinn kommen. Es ist folglich klar, daß die anhängigen Ansprüche sämtliche
derartige Modifikationen und Änderungen
abdecken sollen, so daß sie
unter den wahren Geist der Erfindung fallen.