DE602005004489T2

DE602005004489T2 - Verfahren und Gerät für die Bildverarbeitung, Aufzeichnungsmedium und Computerprogramm

Info

Publication number: DE602005004489T2
Application number: DE602005004489T
Authority: DE
Inventors: Toru Nishi; Kazuhiko Ueda; Mitsuyasu Asano
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2004-12-07
Filing date: 2005-12-06
Publication date: 2009-02-12
Anticipated expiration: 2025-12-07
Also published as: US7515768B2; EP1876565A2; KR101200231B1; EP1876565A3; US20060146168A1; DE602005004489D1; EP1669926B1; EP1669926A1; KR20060063761A; EP1876565B1

Description

Die vorliegende Erfindung enthält den Gegenstand der am 7. Dezember 2004 beim japanischen Patentamt eingereichten japanischen Patentanmeldung JP 2004-354576 und den Gegenstand der am 8. Juni 2005 beim japanischen Patentamt eingereichten japanischen Patentanmeldung JP 2005-168428 .
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Gerät für die Bildverarbeitung, ein Aufzeichnungsmedium und ein Computerprogramm. Beispielhafte Verkörperungen beziehen sich auf ein Verfahren und ein Gerät für die Informationsverarbeitung, ein Aufzeichnungsmedium und ein Computerprogramm für die Anzeige eines schärferen Bilds durch die Regelung einer Bildverschlechterung, die auf Bildunschärfe zurückzuführen ist.
In der ungeprüften japanischen Patentanmeldung Nr. 7-59054 ist ein Verfahren zur Bildratenumwandlung offenbart. Entsprechend dieser Offenbarung justiert eine Videosignal-Wandlervorrichtung zur Anzeige eines Videos (einschließlich eines Bewegtbilds) die Vollbildrate, um das Video so anzuzeigen, es daß selbst dann keine Verschlechterung der Bildqualität aufweist, wenn keine feste Synchronisationsbeziehung in der Vollbildfrequenz oder der Halbbildfrequenz zwischen einem Fernseheingangsformat und einem Fernsehausgangsformat vorhenden ist.
Wenn das in der ungeprüften japanischen Patentanmeldung Nr. 7-59054 offenbarte Bildratenumwandlungsverfahrens die Vollbildrate vergrößert, wird der bei der Bildaufnahme auftretenden (im folgenden als Aufnahmeunschärfe bezeichneten) Bildunschärfe keine Beachtung geschenkt. Somit wird die Bildverschlechterung, die auf die Aufnahmeunschärfe zurückzuführen ist, nicht verbessert, was die Darstellung eines scharfen Bilds auf dem Bildschirm einer Anzeigevorrichtung erschwert.
Somit ist es wünschenswert, im Anschluß an die Vollbildratenumwandlung ein scharfes Bild anzuzeigen, dessen Bildunschärfe gesteuert wird.
Die von der Inhaberin der vorliegenden Erfindung eingereichte japanische Patentanmeldung Nr. 2004-234051 offenbart ein Bildverarbeitungsgerät, ein Verfahren, ein Aufzeichnungsmedium und ein Computerprogramm für die Anzeige eines scharfen Bilds im Anschluß an eine Vollbildratenumwandlung. Es ist wünschenswert, ein Verfahren und ein Gerät für die Informationsverarbeitung, ein Aufzeichnungsmedium und ein Computerprogramm zur Verfügung zu stellen, die sich in ihrer Struktur und in ihren Prozeßschritten von denen unterscheiden, die in der japanischen Patentanmeldung Nr. 2004-234051 offenbart sind.
Das japanische Patent Nr. 63-59267 offenbart ein Bildkorrekturverfahren zur Reduzierung der auf eine Bildunschärfe zurückzuführenden Bildverschlechterung.
Verschiedene einschlägige Aspekte der vorliegenden Erfindung sind in den anliegenden Ansprüchen angegeben.
Ein Bildverarbeitungsgerät zum Akquirieren eines Werts wenigstens eines Parameters, der Eigenschaften von Bildunschärfe kennzeichnet, die während der Aufnahme eines Bewegtbilds mit Hilfe einer vorbestimmten Bildaufnahmevorrichtung auftritt, auf einer Basis pro Zugriffseinheit, wobei das von der Bildaufnahmevorrichtung aufgenommene Bewegtbild von einer Mehrzahl solcher Zugriffseinheiten gebildet wird, oder zum Akquirieren des Parameterwerts von außerhalb, umfaßt nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
eine Korrekturvorrichtung zum Korrigieren des Pixelwerts jedes aus einer Mehrzahl von Pixeln, aus denen jede der zu verarbeitenden Zugriffseinheiten gebildet ist, auf der Basis wenigstens eines der Parameterwerte, die der zu verarbeitenden Zugriffseinheit entsprechen. Die Korrekturvorrichtung umfaßt eine Akquisitionseinheit zum Setzen eines aus der Mehrzahl der die zu verarbeitende Zugriffseinheit bildenden Pixel als Zielpixel und zum Akquirieren der Eingangspixelwerte von n Pixeln (n ganzzahlig und gleich 3 oder größer), die auf das Zielpixel zentriert sind und aufeinanderfolgend in einer ersten Richtung angeordnet sind,
eine erste Mittelwertberechnungseinheit, um aus den von der Akquisitionseinheit akquirierten Eingangspixelwerten auf der Basis des dem Zielpixel entsprechenden Parameterwerts einen Berechnungsbereich der Eingangspixelwerte von k Pixeln (k ganzzahlig und kleiner als n/2) festzulegen, die in der genannten ersten Richtung in größerer Entfernung angeordnet sind als das Zielpixel, und um den Mittelwert der in den Berechnungsbereich fallenden Eingangspixelwerte als Pixelmittelwert zu berechnen,
eine zweite Mittelwertberechnungseinheit, um aus den von der Akquisitionseinheit akquirierten Eingangspixelwerten auf der Basis des dem Zielpixel entsprechenden Parameterwerts einen Berechnungsbereich der Eingangspixelwerte von k Pixeln festzulegen, die in einer zur ersten Richtung entgegengesetzten zweiten Richtung in größerer Entfernung angeordnet sind als das Zielpixel, und um den Mittelwert der in den Berechnungsbereich fallenden Eingangspixelwerte als Pixelmittelwert zu berechnen,
eine Korrekturwertbestimmungseinheit zum Bestimmen eines Korrekturwerts, der den Eingangspixelwert des Zielpixels auf der Basis der Beziehung des von der ersten Mittelwertberechnungseinheit berechneten Pixelmittelwerts der ersten Richtung, ferner des Eingangspixelwerts des Zielpixels und des von der zweiten Mittelwertberechnungseinheit berechneten Pixelmittelwerts der zweiten Richtung korrigiert, und
eine erste Addiereinheit zum Addieren des von der Korrekturwertbestimmungseinheit festgelegten Korrekturwerts zu dem Eingangspixelwert des Zielpixels und zur Ausgabe der resultierenden Summe als Ausgangspixelwert des Zielpixels.
Das Bildverarbeitungsgerät kann ferner eine dritte Mittelwertberechnungseinheit aufweisen, um aus Eingangspixelwerten des Zielpixels und aus m dem Zielpixel benachbarten Pixeln (m ganzzahlig und gleich 1 oder größer) einen Mittelwert als Zielpixelmittelwert zu berechnen. Die Korrekturwertbestimmungseinheit umfaßt eine Kandidatenbestimmungseinheit zum Bestimmen, um den Wert der Differenz zwischen dem Pixelmittelwert der ersten Richtung und dem Eingangspixelwert des Zielpixels als einen ersten Kandidaten und den Wert der Differenz zwischen dem Pixelmittelwert der zweiten Richtung und dem Eingangspixelwert des Zielpixels als einen zweiten Kandidaten zu bestimmen, ferner eine Justierwertbestimmungseinheit zum Bestimmen eines den Korrekturwert justierenden Justierwert unter Verwendung der Positionsrelation eines ersten Punkts, der den Pixelmittelwert der ersten Richtung anzeigt, eines zweiten Punkts, der den von der dritten Mittelwertberechnungseinheit berechneten Zielpixelmittelwert anzeigt, und eines dritten Punkts, der den Pixelmittelwert der zweiten Richtung in einer Ebene anzeigt, die definiert ist durch eine erste Achse, die Positionen der Pixel repräsentiert, und eine zweite Achse, die Pixelwerte repräsentiert, eine Justiereinheit zum Justieren des ersten Kandidaten und des zweiten Kandidaten, die von der Kandidatenbestimmungseinheit bestimmt werden, unter Verwendung des von der Justierwertbestimmungseinheit bestimmten Justierwerts und eine Auswahleinheit, um unter einem vorbestimmten Auswahlkriterium aus dem ersten und dem zweiten von der Justiereinheit justierten Kandidaten und einem vorbestimmten Festwert einen Kandidaten auszuwählen und den ausgewählten Wert als Korrekturwert zu setzen.
Die Justierwertbestimmungseinheit kann den Absolutwert des Werts der zweiten Ableitung in dem zweiten Punkt einer Linie, die den ersten Punkt, den zweiten Punkt und den dritten Punkt verbindet, durch den Abstand zwischen dem ersten Punkt und dem dritten Punkt entlang der zweiten Achse teilen und den Justierwert auf der Basis des resultierenden Quotienten bestimmen.
Sowohl die erste Mittelwertberechnungseinheit als auch die zweite Mittelwertberechnungseinheit können feststellen, ob die Polarität der Neigung einer Linie sich in einer Ebene ändert, die definiert ist durch eine erste Achse, die Positionen der Pixel repräsentiert, und eine zweite Achse, die Pixelwerte repräsentiert, wobei diese Linie Punkte miteinander verbindet, die jeweils die k Eingangspixel kennzeichnen, die in den festgelegten Berechnungsbereich fallen. Falls festgestellt wird, daß die Polarität der Neigung der Linie sich nicht ändert, wird von dem Pixelmittelwert der ersten Richtung und dem Pixelmittelwert der zweiten Richtung unter Verwendung der k Eingangspixelwerte einer berechnet. Falls festgestellt wird, daß die Polarität der Neigung der Linie sich ändert, wird von den k Eingangspixelwerten derjenige Eingangspixelwert, der durch einen auf eine Polaritätsänderung folgenden Punkt gekennzeichnet ist, auf der Basis des Eingangspixelwerts korrigiert, der durch einen Punkt vor der Polaritätsänderung gekennzeichnet ist, und von dem Pixelmittelwert der ersten Richtung und von dem Pixelmittelwert der zweiten Richtung wird unter Verwendung sowohl der korrigierten Eingangspixelwerte aus den k Eingangspixelwerten als auch der verbleibenden unkorrigierten Eingangspixelwerte einer berechnet.
Die Korrekturvorrichtung kann ferner eine erste Korrektureinheit und eine zweite Korrektureinheit aufweisen. Die erste Korrektureinheit umfaßt die Akquisitionseinheit, die erste Mittelwertberechnungseinheit, die zweite Mittelwertberechnungseinheit, die Korrekturwertbestimmungseinheit und die erste Addiereinheit. Die zweite Korrektureinheit umfaßt eine Bewegungsmittelwert-Filtereinheit zur Umwandlung der die Bildunschärfe kennzeichnenden Kennlinie eines Bewegungsmittelwertfilters in Abhängigkeit von dem Wert eines der dem Zielpixel entsprechenden Parameterwerte, zur Durchführung einer der umgewandelten Kennlinie entsprechenden Bewegungsmittelwertfilterung an jedem der Eingangspixelwerte von Pixeln in einem vorbestimmten das Zielpixel enthaltenden Block und zur Ausgabe des resultierenden korrigierten Eingangspixelwerts des Zielpixels als einen ersten Wert, ferner eine Subtrahiereinheit zum Berechnen der Differenz zwischen dem Eingangspixelwert des Zielpixels und dem von der Bewegungsmittelwert-Filtereinheit ausgegebenen ersten Wert und zur Ausgabe der Differenz als einen zweiten Wert und eine zweite Addiereinheit zum Addieren des von der Subtrahiereinheit ausgegebenen zweiten Werts zu dem Eingangspixelwert des Zielpixels und zur Ausgabe der resultierenden Summe als Ausgangspixelwert des Zielpixels.
Das Bildverarbeitungsgerät kann in jedem aus der Mehrzahl von Pixeln, aus denen jede der das Bewegtbild bildenden Mehrzahl von Zugriffseinheiten besteht, einen Bewegungsvektor als Parameterwert des betreffenden Pixels akquirieren.
Wenn jede aus der Mehrzahl von Zugriffseinheiten, die das Bewegtbild bilden, von der Bildaufnahmevorrichtung aufgenommen ist, kann das Bildverarbeitungsgerät die Verschlußgeschwindigkeit der Bildaufnahmevorrichtung als Parameterwert akquirieren.
Das Bildverarbeitungsgerät kann ferner eine Ratenumwandlungseinheit aufweisen zur Durchführung einer Ratenumwandlungsoperation, die die Rate der Zugriffseinheit in dem Bewegtbild aus einer laufenden ersten Rate in eine zweite Rate umwandelt, die höher ist als die erste Rate. Die Korrekturvorrichtung korrigiert den Pixelwert jedes aus der Mehrzahl der die zu verarbeitende Zugriffseinheit bildenden Pixel, bevor oder nachdem die Ratenumwandlungseinrichtung die Ratenumwandlungsoperation an der zu verarbeitenden Zugriffseinheit durchführt.
Die erste Rate beträgt vorzugsweise 30 Hz, während die zweite Rate 120 Hz beträgt.
Die erste Rate beträgt vorzugsweise 60 Hz, während die zweite Rate 120 Hz beträgt.
Die erste Rate beträgt vorzugsweise 60 Hz, während die zweite Rate 240 Hz beträgt.
Die erste Rate beträgt vorzugsweise 50 Hz, während die zweite Rate 100 Hz beträgt.
Die erste Rate beträgt vorzugsweise 50 Hz, während die zweite Rate 200 Hz beträgt.
Ein nach einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein Bildverarbeitungsverfahren vorgesehen zum Detektieren und Akquirieren eines Werts wenigstens eines Parameters, der Eigenschaften von Bildunschärfe kennzeichnet, die während der Aufnahme eines Bewegtbilds mit Hilfe einer vorbestimmten Bildaufnahmevorrichtung auftritt, auf einer Basis pro Zugriffseinheit, wobei eine Mehrzahl von Zugriffseinheiten das von der Bildaufnahmevorrichtung aufgenommene Bewegtbild bilden, oder zum Akquirieren des Parameterwerts von außerhalb, umfaßt einen Schritt zum Korrigieren des Pixelwerts jedes aus einer Mehrzahl von Pixeln umfaßt, aus denen jede der zu verarbeitenden Zugriffseinheiten gebildet ist, auf der Basis wenigstens eines der Parameterwerte, die der zu verarbeitenden Zugriffseinheit entsprechen. Der Korrekturschritt umfaßt einen Akquisitions-Unterschritt zum Setzen eines aus der Mehrzahl der die zu verarbeitende Zugriffseinheit bildenden Pixel als Zielpixel und zum Akquirieren der Eingangspixelwerte von n Pixeln (n ganzzahlig und gleich 3 oder größer), die auf das Zielpixel zentriert sind und aufeinanderfolgend in einer ersten Richtung angeordnet sind, einen ersten Mittelwertberechnungs-Unterschritt, um aus den durch den Akquisitions-Unterschritt akquirierten Eingangspixelwerten auf der Basis des dem Zielpixel entsprechenden Parameterwerts einen Berechnungsbereich der Eingangspixelwerte von k Pixeln (k ganzzahlig und kleiner als n/2) festzulegen, die in der genannten ersten Richtung in größerer Entfernung angeordnet sind als das Zielpixel, und um den Mittelwert der in den Berechnungsbereich fallenden Eingangspixelwerte als Pixelmittelwert zu berechnen, einen zweiten Mittelwertbe rechnungs-Unterschritt, um aus den durch den Akquisitions-Unterschritt akquirierten Eingangspixelwerten auf der Basis des dem Zielpixel entsprechenden Parameterwerts einen Berechnungsbereich der Eingangspixelwerte von k Pixeln festzulegen, die in einer zur ersten Richtung entgegengesetzten zweiten Richtung in größerer Entfernung angeordnet sind als das Zielpixel, und um den Mittelwert der in den Berechnungsbereich fallenden Eingangspixelwerte als Pixelmittelwert zu berechnen, einen Korrekturwertbestimmungs-Unterschritt zum Bestimmen eines Korrekturwerts, der den Eingangspixelwert des Zielpixels auf der Basis der Beziehung des durch den ersten Mittelwertberechnungs-Unterschritt berechneten Pixelmittelwerts der ersten Richtung, ferner des Eingangspixelwerts des Zielpixels und des durch den zweiten Mittelwertberechnungs-Unterschritt berechneten Pixelmittelwerts der zweiten Richtung korrigiert, und einen Addier-Unterschritt zum Addieren des durch den Korrekturwertbestimmungs-Unterschritt festgelegten Korrekturwerts zu dem Eingangspixelwert des Zielpixels und zur Ausgabe der resultierenden Summe als Ausgangspixelwert des Zielpixels.
Nach einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung umfaßt ein Computerprogramm, um einen Computer zu veranlassen, einen Wert wenigstens eines Parameters, der Eigenschaften von Bildunschärfe kennzeichnet, die während der Aufnahme eines Bewegtbilds mit Hilfe einer vorbestimmten Bildaufnahmevorrichtung auftritt, auf einer Basis pro Zugriffseinheit zu akquirieren, wobei eine Mehrzahl von Zugriffseinheiten das von der Bildaufnahmevorrichtung aufgenommene Bewegtbild bilden, oder den Parameterwert von außerhalb zu akquirieren, einen Programmcode zur Durchführung eines Schritt zum Korrigieren des Pixelwerts jedes aus einer Mehrzahl von Pixeln umfaßt, aus denen jede der zu verarbeitenden Zugriffseinheiten gebildet ist, auf der Basis wenigstens eines der Parameterwerte, die der zu verarbeitenden Zugriffseinheit entsprechen. Der Korrekturschritt umfaßt einen Akquisitions-Unterschritt zum Setzen eines aus der Mehrzahl der die zu verarbeitende Zugriffseinheit bildenden Pixel als Zielpixel und zum Akquirieren der Eingangspixelwerte von n Pixeln (n ganzzahlig und gleich 3 oder größer), die auf das Zielpixel zentriert sind und aufeinanderfolgend in einer ersten Richtung angeordnet sind, einen ersten Mittelwertberechnungs-Unterschritt, um aus den durch den Akquisitions-Unterschritt akquirierten Eingangspixelwerten auf der Basis des dem Zielpixel entsprechenden Parameterwerts einen Berechnungsbereich der Eingangspixelwerte von k Pixeln (k ganzzahlig und kleiner als n/2) festzulegen, die in der genannten ersten Richtung in größerer Entfernung angeordnet sind als das Zielpixel, und um den Mittelwert der in den Berechnungsbereich fallenden Eingangspixelwerte als Pixelmittelwert zu berechnen, einen zweiten Mittelwertberechnungs-Unterschritt, um aus den durch den Akquisitions-Unterschritt akquirierten Eingangspixelwerten auf der Basis des dem Zielpixel entsprechenden Parameterwerts einen Berechnungsbereich der Eingangspixelwerte von k Pixeln festzulegen, die in einer zur ersten Richtung entgegengesetzten zweiten Richtung in größerer Entfernung angeordnet sind als das Zielpixel, und um den Mittelwert der in den Berechnungsbereich fallenden Eingangspixelwerte als Pixelmittelwert zu berechnen, einen Korrekturwertbestimmungs-Unterschritt zum Bestimmen eines Korrekturwerts, der den Eingangspixelwert des Zielpixels auf der Basis der Beziehung des durch den ersten Mittelwertberechnungs-Unterschritt berechneten Pixelmittelwerts der ersten Richtung, ferner des Eingangspixelwerts des Zielpixels und des durch den zweiten Mittelwertberechnungs-Unterschritt berechneten Pixelmittelwerts der zweiten Richtung korrigiert, und einen Addier-Unterschritt zum Addieren des in dem Korrekturwertbestimmungs-Unterschritt bestimmten Korrekturwerts zu dem Eingangspixelwert des Zielpixels und zur Ausgabe der resultierenden Summe als Ausgangspixelwert des Zielpixels.
Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung speichert ein Aufzeichnungsmedium ein Computerprogramm speichert, um einen Computer zu veranlassen, einen Wert wenigstens eines Parameters, der Eigenschaften von Bildunschärfe kennzeichnet, die während der Aufnahme eines Bewegtbilds mit Hilfe einer vorbestimmten Bildaufnahmevorrichtung auftritt, auf einer Basis pro Zugriffseinheit zu akquirieren, wobei eine Mehrzahl von Zugriffseinheiten das von der Bildaufnahmevorrichtung aufgenommene Bewegtbild bilden, oder den Parameterwert von außerhalb zu akquirieren. Das Computerprogramm umfaßt einen Programmcode zur Durchführung eines Schritt zum Korrigieren des Pixelwerts jedes aus einer Mehrzahl von Pixeln umfaßt, aus denen jede der zu verarbeitenden Zugriffseinheiten gebildet ist, auf der Basis wenigstens eines der Parameterwerte, die der zu verarbeitenden Zugriffseinheit entsprechen. Der Korrekturschritt umfaßt einen Akquisitions-Unterschritt zum Setzen eines aus der Mehrzahl der die zu verarbeitende Zugriffseinheit bildenden Pixel als Zielpixel und zum Akquirieren der Eingangspixelwerte von n Pixeln (n ganzzahlig und gleich 3 oder größer), die auf das Zielpixel zentriert sind und aufeinanderfolgend in einer ersten Richtung angeordnet sind, einen ersten Mittelwertberechnungs-Unterschritt, um aus den durch den Akquisitions-Unterschritt akquirierten Eingangspixelwerten auf der Basis des dem Zielpixel entsprechenden Parameterwerts einen Berechnungsbereich der Eingangspixelwerte von k Pixeln (k ganzzahlig und kleiner als n/2) festzulegen, die in der genannten ersten Richtung in größerer Entfernung angeordnet sind als das Zielpixel, und um den Mittelwert der in den Berechnungsbereich fallenden Eingangspixelwerte als Pixelmittelwert zu berechnen, einen zweiten Mittelwertberechnungs-Unterschritt, um aus den durch den Akquisitions-Unterschritt akquirierten Eingangspixelwerten auf der Basis des dem Zielpixel entsprechenden Parameterwerts einen Berechnungsbereich der Eingangspixelwerte von k Pixeln festzulegen, die in einer zur ersten Richtung entgegengesetzten zweiten Richtung in größerer Entfernung angeordnet sind als das Zielpixel, und um den Mittelwert der in den Berechnungsbereich fallenden Eingangspixelwerte als Pixelmittelwert zu berechnen, einen Korrekturwertbestimmungs-Unterschritt zum Bestimmen eines Korrekturwerts, der den Eingangs pixelwert des Zielpixels auf der Basis der Beziehung des durch den ersten Mittelwertberechnungs-Unterschritt berechneten Pixelmittelwerts der ersten Richtung, ferner des Eingangspixelwerts des Zielpixels und des durch den zweiten Mittelwertberechnungs-Unterschritt berechneten Pixelmittelwerts der zweiten Richtung korrigiert, und einen Addier-Unterschritt zum Addieren des durch den Korrekturwertbestimmungs-Unterschritt bestimmten Korrekturwerts zu dem Eingangspixelwert des Zielpixels und zur Ausgabe der resultierenden Summe als Ausgangspixelwert des Zielpixels.
In Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung wird wenigstens ein Parameterwert akquiriert, der die Eigenschaften der Bildunschärfe kennzeichnet, die während der Bewegtbildaufnahme mit Hilfe der Bildaufnahmevorrichtung auftritt. Der Pixelwert jedes aus der Mehrzahl von Pixeln, die die zu verarbeitende Zugriffseinheit bilden, wird korrigiert. Im Detail wird in jedem der Mehrzahl von Zugriffseinheiten, die das Bewegtbild bilden, aus der Mehrzahl von Pixeln, die die zu verarbeitende Zugriffseinheit bilden, ein inteessierendes Pixel als Zielpixel gesetzt. Die Eingangspixelwerte der betreffenden n Pixel (n ganzzahlig und gleich oder größer als 3), die auf das Zielpixel zentriert und in der ersten Richtung angeordnet sind, werden akquiriert. Aus den durch den Akquisitions-Unterschritt akquirierten Eingangspixeln wird ein Berechnungsbereich der Eingangspixel von k Pixeln festgelegt, die in der genannten ersten Richtung in größerer Entfernung angeordnet sind als das Zielpixel. Der Mittelwert der Eingangspixelwerte, die in den festgelegten Berechnungsbereich fallen, wird als Pixelmittelwert der ersten Richtung berechnet. Ähnlich wird der Mittelwert der Pixelwerte der k Pixel, die in der zur ersten Richtung entgegengesetzten zweiten Richtung in größerem Abstand angeordnet sind als das Zielpixel, als Pixelmittelwert der zweiten Richtung berechnet. Der Wert k wird auf der Basis des Werts des Parameters berechnet, d. h. er ist in Abhängigkeit von dem Wert des Parameters variabel. Der Korrekturwert zum Korrigieren des Eingangspixelwerts des Zielpixels wird auf der Basis der Beziehung des Mittelwerts der ersten Richtung, des Eingangspixels des Zielpixels und des Pixelmittelwerts der zweiten Richtung bestimmt. Der Korrekturwert wird zu dem Eingangspixelwert des Zielpixels addiert. Die resultierende Summe wird als Ausgangspixelwert, d. h. als korrigierter Pixelwert des Zielpixels ausgegeben.
In Ausführungsbeispielen der Erfindung wird der Pixelwert aller Pixel korrigiert, aus denen die einzelnen Zugriffseinheiten bestehen, die das Bewegtbild bilden. Der Pixelwert wird in der Weise korrigiert, daß eine durch Aufnahmeunschärfe verursachte Bildverschlechterung kontrolliert wird. Im Anschluß an eine Vollbildratenumwandlung wird ein Bewegtbild schärfer angezeigt, wenn der Korrekturvorgang an dem Bewegtbild vor oder nach dem Vollbildratenumwandlungsprozeß durchgeführt wird.
Die vorliegende Erfindung wird anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele, die in den anliegenden Zeichnungen dargestellt sind, beispielhaft erläutert.
1 zeigt ein Funktionsblockschaltbild eines Bildverarbeitungsgeräts nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
2 zeigt die Frequenzkennlinie einer auf der menschlichen Netzhaut erzeugten Bildunschärfe,
3 zeigt ein Flußdiagramm einer Bildverarbeitungsprozedur, die von dem Bildverarbeitungsgerät von 1 durchgeführt wird,
4 zeigt die Frequenzkennlinie einer von einem Bewegungsvektor (Bewegungsgeschwindigkeit) abhängigen Bewegungsunschärfe,
5 zeigt ein Funktionsblockschaltbild einer Aufnahmeunschärfesteuereinheit in dem Bildverarbeitungsgerät von 1,
6 zeigt ein Funktionsblockschaltbild eines Hochfrequenzkomponentenentferners in der Aufnahmeunschärfesteuereinheit von 5,
7 zeigt die Kennlinie eines Hochfrequenzbegrenzers in dem Hochfrequenzkomponentenentferner von 6,
8 zeigt ein Funktionsblockschaltbild eines Filtermoduls in der Aufnahmeunschärfesteuereinheit von 5,
9 zeigt ein Funktionsblockschaltbild einer Verstärkungsregelung in dem Filtermodul von 8,
10 zeigt die Kennlinie einer Einrichtung zur Bestimmung eines Justierwerts in der Verstärkungsregelung von 9,
11 zeigt ein Funktionsblockschaltbild eines Aufnahmeunschärfekorrigierers in der Aufnahmeunschärfesteuereinheit von 5,
12 zeigt ein Funktionsblockschaltbild eines ALTI-Moduls in dem Aufnahmeunschärfekorrigierer von 11,
13 zeigt einen Prozeß in dem ALTI-Modul von 12 zum Korrigieren eines Pixelwerts bei der Berechnung des Pixelmittelwert von Pixelwerten einer Gruppe von Pixeln, die aufeinanderfolgend rechts von einem Zielpixel liegen,
14 zeigt das Korrekturverfahren für den Pixelwert, wenn der Pixelmittelwert der Pixelgruppe berechnet wird, die aufeinanderfolgend auf der rechten Seite des Zielpixels liegen,
15 zeigt ein Flußdiagramm des Prozesses in dem ALTI-Modul von 12,
16 zeigt die Kennlinie eines Justierwertberechners in dem ALTI-Modul von 12,
17 zeigt ein Funktionsblockschaltbild eines weiteren ALTI-Moduls in dem Aufnahmeunschärfekorrigierer von 11, das sich von dem ALTI-Modul von 12 unterscheidet,
18 zeigt ein Funktionsblockschaltbild der Verstärkungsregelung in dem Aufnahmeunschärfekorrigierer von 11,
19 zeigt die Kennlinie einer Einrichtung zum Festlegen eines Justierwerts in dem Verstärkungsregler von 18,
20 zeigt ein Funktionsblockschaltbild einer Aufnahmeunschärfesteuereinheit in dem Bildverarbeitungsgerät von 1, die sich von der Aufnahmeunschärfesteuereinheit von 5 unterscheidet,
21 zeigt ein Funktionsblockschaltbild einer Aufnahmeunschärfesteuereinheit in dem Bildverarbeitungsgerät von 1, die von den Aufnahmeunschärfesteuereinheiten von 5 und 20 unterscheidet,
22 zeigt eine Darstellung der Verschlußgeschwindigkeit einer Kamera und eine Kennlinie der Aufnahmeunschärfe,
23 zeigt ein Funktionsblockschaltbild eines Bildverarbeitungsgeräts nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung, das sich von dem Bildverarbeitungsgerät von 1 unterscheidet,
24 zeigt ein Funktionsblockschaltbild eines Bildverarbeitungsgeräts nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung, das sich von den Bildverarbeitungsgeräten von 1 und 23 unterscheidet,
25 zeigt ein Funktionsblockschaltbild eines Bildverarbeitungsgeräts nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung, das sich von den Bildverarbeitungsgeräten von 1, 23 und 24 unterscheidet,
26 zeigt ein Funktionsblockschaltbild eines Bildverarbeitungsgeräts nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung, das sich von den Bildverarbeitungsgeräten von 1, 23, 24 und 25 unterscheidet,
27 zeigt ein Blockdiagramm einer Hardwarestruktur eines Teils des oder des ganzen Bildverarbeitungsgeräts, in dem ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verkörpert ist.
Bevor ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben wird, wird im folgenden die Entsprechung zwischen den Merkmalen der Ansprüche und den spezifischen Elementen diskutiert, die in einem Ausführungsbeispiel der Erfindung offenbart werden. Diese Beschreibung soll gewährleisten, daß in der vorliegenden Anmeldung Ausführungsbeispiele beschrieben werden, die die beanspruchte Erfindung stützen. Selbst wenn in den folgenden Ausführungsbeispielen ein Element ohne Bezugnahme auf ein bestimmtes Merkmal der Erfindung beschrieben wird, bedeutet dies nicht notwendigerweise, daß das Element sich nicht auf dieses Merkmal der Ansprüche bezieht. Wenn umgekehrt ein Element hier als ein solches beschrieben wird, das sich auf ein bestimmtes Merkmal der Ansprüche bezieht, bedeutet dies nicht notwendigerweise, daß das Element sich nicht auch auf andere Merkmale der Ansprüche bezieht.
Außerdem sollte die vorliegende Beschreibung nicht in dem Sinne als beschränkend aufgefaßt werden, daß alle Aspekte der Erfindung, die in den Ausführungsbeispielen offenbart werden, in den Ansprüchen beschrieben sind. Das heißt die Beschreibung läßt auch zu, daß Aspekte der Erfindung existieren, die in den Ausführungsbeispielen zwar beschrieben, in der Erfindung gemäß vorliegender Anmeldung jedoch nicht beansprucht sind, d. h. die Existenz von Aspekten der Erfindung, die in Zukunft durch eine Teilanmeldung beansprucht werden können oder durch Nachträge zusätzlich beansprucht werden können.
In einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung akquiriert ein Bildverarbeitungsgerät (z. B. das Bildverarbeitungsgerät 1 in 1, das Bildverarbeitungsgerät 212 in 25, das Bildverarbeitungsgerät 201 in 23 und das Bildverarbeitungsgerät 202 in 24, die jeweils einen Aufnahmeunschärfeeigenschaftsdetektor 12 enthalten, der den Wert eines Parameters detektiert, und das Bildverarbeitungsgerät 212 in 25 und das Bildverarbeitungsgerät 231 in 26, die jeweils den Parameterwert von außerhalb akquirieren) auf einer Basis pro Zugriffseinheit den Wert wenigstens eines Parameters, der Eigenschaften von Bildunschärfe kennzeichnet, die während der Aufnahme eines Bewegtbilds mittels einer vorbestimmten Bildaufnahmevorrichtung auftritt, wobei das von der Bildaufnahmevorrichtung aufgenommene Bewegtbild aus einer Mehrzahl von Zugriffseinheiten besteht, oder es akquiriert den Parameterwert von außerhalb. Die hier gegebene Beschreibung eines Bildverarbeitungsgeräts bezieht sich auf das Bildverarbeitungsgerät 1 von 1. Dieses Bildverarbeitungsgerät besitzt einen Korrigierer (z. B. die Aufnahmeunschärfesteuereinheit 13 in 1) zum Korrigieren jedes Pixelwerts aus einer Mehrzahl von Pixeln, die die einzelnen zu verarbeitenden Zugriffseinheiten bilden, auf der Basis wenigstens eines der Parameterwerte, die der zu verarbeitenden Zugriffseinheit entsprechen. Der Korrigierer (z. B. eine der Aufnahmeunschärfesteuereinheiten 13 in 5, 20 und 21, die jeweils ein ALTI-Modul 81 besitzen, wie es in 12 dargestellt ist) enthält eine Akquisitionseinheit (DL-Einheiten 91-1 bis 91-n in 12), um als Zielpixel eines aus der Mehrzahl von Pixeln zu setzen, die die zu verarbeitende Zugriffseinheit bilden, und Eingangspixelwerte von n Pixeln (n ganzzahlig gleich oder größer 3) zu akquirieren, die auf ein Zielpixel zentriert und in einer ersten Richtung angeordnet sind, ferner eine erste Mittelwertberechnungseinheit (z. B. den Mittelwertberechner 93 von 12), um einen Berechnungsbereich der Eingangspixelwerte von k Pixeln (k ganzzahlig und kleiner als n/2), die in der ersten Richtung in größerem Abstand angeordnet sind als das Zielpixel, aus den von der Akquisitionseinheit akquirierten Eingangspixelwerten auf der Basis des dem Zielpixel entsprechenden Parameterwerts festzulegen, und um als Pixelmittelwert in der ersten Richtung (z. B. einem Wert La in 12) den Mittelwert der Eingangspixelwerte zu berechnen, die in den Berechnungsbereich fallen, eine zweite Mittel wertberechnungseinheit (z. B. den Mittelwertberechner 94 in 12), um aus den von der Akquisitionseinheit akquirierten Eingangspixelwerten auf der Basis des dem Zielpixel entsprechenden Parameterwerts einen Berechnungsbereich der Eingangspixelwerte von k Pixeln festzulegen, die in einer zur ersten Richtung entgegengesetzten zweiten Richtung in größerer Entfernung angeordnet sind als das Zielpixel, und um den Mittelwert der in den Berechnungsbereich fallenden Eingangspixelwerte als Pixelmittelwert in der zweiten Richtung (z. B. den Wert Rain 12) zu berechnen, ferner eine Korrekturwertbestimmungseinheit (z. B. den Korrekturwertbestimmer 75 in 12) zum Festlegen eines Korrekturwerts (z. B. des Werts ADD in 12), der den Eingangspixelwert des Zielpixels auf der Basis der Beziehung des von der ersten Mittelwertberechnungseinheit berechneten Pixelmittelwerts der ersten Richtung, ferner des Eingangspixelwerts des Zielpixels (z. B. des Werts N in 12) und des von der zweiten Mittelwertberechnungseinheit berechneten Pixelmittelwerts der zweiten Richtung korrigiert, und eine erste Addiereinheit (der Addierer 96 in 12) zum Addieren des von der Korrekturwertbestimmungseinrichtung festgelegten Korrekturwerts zu dem Eingangspixelwert des Zielpixels und zur Ausgabe der resultierenden Summe als Ausgangspixelwert des Zielpixels.
Das Bildverarbeitungsgerät umfaßt ferner eine dritte Mittelwertberechnungseinheit (z. B. den Mittelwertberechner 92 in 12), um als Zielpixelmittelwert (z. B. den Wert Na in 12) einen Mittelwert aus Eingangspixelwerten des Zielpixels und m dem Zielpixel benachbarten Pixeln (m ganzzahlig und gleich 1 oder größer, im Fall von 12 gleich 2) zu berechnen. Die Korrekturwertbestimmungseinheit umfaßt eine Kandidatenbestimmungseinheit (z. B. die Kandidatenbestimmungseinheit 121 in 12, die einen Subtrahierer 101 und einen Subtrahierer 102 enthält), um den Wert der Differenz zwischen dem Pixelmittelwert der ersten Richtung und dem Eingangspixelwert des Zielpixels als einen ersten Kandidaten (z. B. den Wert ADDL in 12) und den Wert der Differenz zwischen dem Pixelmittelwert der zweiten Richtung und dem Eingangspixelwert des Zielpixels als einen zweiten Kandidaten (z. B. den Wert ADDR in 12) festzulegen, ferner eine Justierwertbestimmungseinheit (z. B. die Justierwertbestimmungseinheit 122 in 12 mit den Komponenten von dem Subtrahierer 103 bis zu dem Justierwertberechner 109) zum Bestimmen eines den Korrekturwert justierenden Justierwerts (z. B. des Werts c in 12) unter Verwendung der Positionsrelation eines ersten Punkts, der den Pixelmittelwert der ersten Richtung anzeigt, eines zweiten Punkts, der den von der dritten Mittelwertberechnungseinheit berechneten Zielpixelmittelwert anzeigt, und eines dritten Punkts, der den Pixelmittelwert der zweiten Richtung in einer Ebene anzeigt, die definiert ist durch eine erste Achse, die Positionen der Pixel repräsentiert, und eine zweite Achse, die Pixelwerte repräsentiert, ferner einen Justierer (z. B. die Justiereinheit 123 in 12, die einen Multiplizierer 110 und einen Multiplizierer 111 enthält) zum Justieren des ersten Kandidaten und des zweiten Kandidaten, die von der Kandidatenbestimmungseinheit be stimmt werden, unter Verwendung des von der Justierwertbestimmungseinheit bestimmten Justierwerts sowie eine Auswahleinrichtung (z. B. den Wähler 124 in 12, der einen Festwertgenerator 112 und eine Bestimmungseinheit 113 enthält), um nach einem vorbestimmten Auswahlkriterium aus dem ersten und dem zweiten von der Justiereinheit justierten Kandidaten und einem vorbestimmten Festwert (z. B. "0") einen Kandidaten auszuwählen und den ausgewählten Wert als Korrekturwert zu setzen.
Die Justierwertbestimmungseinheit teilt den Absolutwert (z. B. den Wert b als Ausgangssignal der ABS-Einheit 106 in 12) der zweiten Ableitung in dem zweiten Punkt einer Linie, die den ersten Punkt, den zweiten Punkt und den dritten Punkt verbindet, durch den Abstand (z. B. den Wert h als Ausgangssignal eines Absolutwertberechners 107 von 12) zwischen dem ersten und dem dritten Punkt entlang der zweiten Achse und bestimmt den Justierwert auf der Basis des resultierenden Quotienten (z. B. des Quotienten b/n).
Sowohl die erste Mittelwertberechnungseinheit als auch die zweite Mittelwertberechnungseinheit prüfen, ob die Polarität der Neigung einer Linie sich in der Ebene (z. B. der Ebene von 13) ändert, die definiert ist durch die erste Achse, die Positionen der Pixel repräsentiert, und die zweite Achse, die Pixelwerte repräsentiert, wobei die Linie Punkte (z. B. den Punkt 132, den Punkt 133 und den Punkt 134 in 13) miteinander verbindet, die jeweils die k Eingangspixel kennzeichnen, die in den festgelegten Berechnungsbereich fallen (z. B. in den Berechnungsbereich D in 13). Falls festgestellt wird, daß die Polarität der Neigung der Linie sich nicht ändert, wird von dem Pixelmittelwert der ersten Richtung und dem Pixelmittelwert der zweiten Richtung unter Verwendung der k Eingangspixelwerte einer berechnet. Falls festgestellt wird, daß die Polarität der Neigung der Linie sich ändert, wird von den k Eingangspixelwerten derjenige Eingangspixelwert, der durch einen auf einer Polaritätsänderung folgenden Punkt gekennzeichnet ist (z. B. der Pixelwert β, der durch den Punkt 134 in 13 gekennzeichnet ist) auf der Basis des Eingangspixelwerts korrigiert, der durch einen Punkt vor der Polaritätsänderung gekennzeichnet ist (z. B. dem Pixelwert α, der durch den Punkt 133 in 13 gekennzeichnet ist) (z. B. nach der weiter unten zu diskutierenden Gleichung (3)), und von dem Pixelmittelwert der ersten Richtung und von dem Pixelmittelwert der zweiten Richtung wird einer berechnet, wobei sowohl die korrigierten Eingangspixelwerte aus den k Eingangspixelwerten (z. B. der Pixelwerte des in 13 durch den Punkt 134 gekennzeichneten Pixels, der ein Pixelwert γ = α ist, der auf die Korrektur gemäß Gleichung (3) folgt) und die verbleibenden unkorrigierten Pixelwerte verwendet werden (z. B. jeder der Pixelwerte α der Pixel in den Punkten 132 und 133 von 13, der so benutzt wird, wie er ist). Wie 13 zeigt, ist der Punkt 131 der Zielpunkt, und der Pixelwert α wird als Pixelmittelwert der zweiten Richtung berechnet.
Die Korrekturvorrichtung weist ferner eine erste Korrektureinheit auf (z. B. die Aufnahmeunschärfe-Korrektureinheit 21 in 5 mit dem ALTI-Modul 81 von 12) sowie eine zweite Korrektureinheit (z. B. das Filtermodul 22 von 5 mit der in 8 dargestellten Struktur). Die erste Korrektureinheit umfaßt die Akquisitionseinheit, ferner die erste Mittelwertberechnungseinheit, die zweite Mittelwertberechnungseinheit, die Korrekturwertbestimmungseinheit und die erste Addiereinheit. Die zweite Korrektureinheit umfaßt eine Bewegungsmittelwert-Filtereinheit (z. B. das Bewegungsmittelwertfilter 51 von 8) zum Umwandeln der die Bildunschärfe kennzeichnenden Kennlinie eines Bewegungsmittelwertfilters, die die Bildunschärfe kennzeichnet, in Abhängigkeit von dem Wert eines der dem Zielpixel entsprechenden Parameterwerte (die z. B. in der Frequenzdomäne in Kennlinien H1, H2 und H3 umgewandelt sind), ferner zur Durchführung einer der umgewandelten Kennlinie entsprechenden Bewegungsmittelwertfilterung an jedem der Eingangspixelwerte von Pixeln in einem vorbestimmten Block, der das Zielpixel enthält, und zur Ausgabe des resultierenden korrigierten Eingangspixelwerts des Zielpixels als einen ersten Wert, ferner eine Subtrahiereinheit (z. B. den Subtrahierer 52 in 8) zum Berechnen der Differenz zwischen dem Eingangspixelwert des Zielpixels und dem von der Bewegungsmittelwert-Filtereinheit ausgegebenen ersten Wert und zur Ausgabe der Differenz als zweiten Wert, sowie eine zweite Addiereinrichtung (z. B. den Addierer 54 von 8) zum Addieren des von der Subtrahiereinheit ausgegebenen zweiten Werts zu dem Eingangspixelwert des Zielpixels und zur Ausgabe der resultierenden Summe als Ausgangspixelwert des Zielpixels.
Das Bildverarbeitungsgerät kann ferner eine Ratenumwandlungseinheit (z. B. den Vollbildratenwandler 11 in 1) aufweisen, um eine Ratenwandlung durchzuführen, mit der die Rate der Zugriffseinheit aus einer laufenden ersten Rate in eine zweite Rate umgewandelt wird, die höher ist als die erste Rate. Die Korrekturvorrichtung korrigiert den Pixelwert jedes aus der Mehrzahl von Pixeln, die die zu verarbeitende Zugriffseinheit bilden, bevor oder nachdem die Ratenumwandlungseinrichtung die Ratenumwandlungsoperation an der zu verarbeitenden Zugriffseinheit durchführt (im Fall von 1 nach der Ratenumwandlungsoperation).
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf ein Bildverarbeitungsverfahren eines Bildverarbeitungsgeräts (das Bildverarbeitungsgerät, das einen Prozeß in dem Schritt S3 von 3 durchführt), um einen Wert wenigstens eines Parameters, der die Eigenschaften einer Bildunschärfe kennzeichnet, die während der Aufnahme eines Bewegtbilds mit Hilfe einer vorbestimmten Bildaufnahmevorrichtung auftritt, auf einer Basis pro Zugriffseinheit zu akquirieren, wobei eine Mehrzahl von Zugriffseinheiten das von der Bildaufnahmevorrichtung aufgenommene Bewegtbild bilden, oder um den Parameterwert von außerhalb zu akquirieren. Das Bildverarbeitungsverfahren umfaßt einen Schritt zum Korrigieren der Pixelwerte jedes aus einer Mehrzahl von Pixeln, aus denen die einzelnen zu verarbeitenden Zugriffseinheiten gebildet sind, auf der Basis wenigstens eines der Parameterwerte, die der (z. B. in dem Schritt S4 von 3) zu verarbeitenden Zugriffseinheit entsprechen. Der Korrekturschritt umfaßt einen Akquisitions-Unterschritt, um aus der Mehrzahl der die zu verarbeitende Zugriffseinheit bildenden Pixel eines als Zielpixel zu setzen und die Eingangspixelwerte von n Pixeln (n ganzzahlig und gleich 3 oder größer) zu akquirieren, die aufeinanderfolgend in einer ersten Richtung auf das Zielpixel zentriert sind (z. B. in den Schritten S21 und S22 von 15), ferner einen ersten Mittelwertberechnungs-Unterschritt, um aus den durch den Akquisitions-Unterschritt akquirierten Eingangspixelwerten auf der Basis des dem Zielpixel entsprechenden Parameterwerts einen Berechnungsbereich der Eingangspixelwerte von k Pixeln festzulegen (k ganzzahlig und kleiner als n/2), die in der ersten Richtung in größerer Entfernung angeordnet sind als das Zielpixel, und um den Mittelwert der in den Berechnungsbereich fallenden Eingangspixelwerte als Pixelmittelwerte zu berechnen (z. B. in dem Schritt S24 von 15), ferner einen zweiten Mittelwertberechnungs-Unterschritt, um aus den durch den Akquisitions-Unterschritt akquirierten Eingangspixelwerten auf der Basis des dem Zielpixel entsprechenden Parameterwerts einen Berechnungsbereich der Eingangspixelwerte von k Pixeln festzulegen, die in einer zur ersten Richtung entgegengesetzten zweiten Richtung in größerer Entfernung angeordnet sind als das Zielpixel, und um den Mittelwert der in den Berechnungsbereich fallenden Eingangspixelwerte (z. B. in dem Schritt S25 von 15) als Pixelmittelwert zu berechnen, ferner einen Korrekturwertbestimmungs-Unterschritt zum Bestimmen eines Korrekturwerts, der den Eingangspixelwert des Zielpixels auf der Basis der Beziehung des in dem ersten Mittelwert-Berechnungsschritt (z. B. in den Schritten S26 bis S29 in 15) berechneten Pixelmittelwerts der ersten Richtung, ferner des Eingangspixelwerts des Zielpixels und des in dem zweiten Mittelwertberechnungs-Unterschritt berechneten Pixelmittelwerts der zweiten Richtung korrigiert, sowie einen Addier-Unterschritt zum Addieren des durch den Korrekturwertbestimmungs-Unterschritt festgelegten Korrekturwerts zu dem Eingangspixelwert des Zielpixels und zur Ausgabe der resultierenden Summe als Ausgangspixelwert des Zielpixels (z. B. in dem Schritt S30 von 15).
Gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung sind auch ein dem Bildverarbeitungsverfahren entsprechendes Computerprogramm und ein das Computerprogramm speicherndes Aufzeichnungsmedium vorgesehen. Wie weiter unten beschrieben wird, ist das Computerprogramm auf einem wechselbaren Aufzeichnungsmedium 311 und einem Aufzeichnungsmedium, wie einer Festplatte in einer Speichereinheit 308 gespeichert und wird von einem Computer ausgeführt, der eine Struktur hat, wie sie in 27 dargestellt ist.
Das Bildverarbeitungsgerät eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung wird als Teil eines Fernsehsystems oder als ganzes Fernsehsystem benutzt. Das Fernsehsystem bezeichnet hier ein System, das zumindest ein audiovisuelles Gerät umfaßt, das einen Fernsehempfänger enthält.
Die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
1 zeigt ein Funktionsblockschaltbild eines Bildverarbeitungsgeräts 1 nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Das Bildverarbeitungsgerät 1 führt verschiedene Bildverarbeitungsprozeduren an Bewegtbilddaten auf einer Basis pro Zugriffseinheit aus. Die Zugriffseinheit bezieht sich auf eine Bewegtbildeinheit, z. B. ein Vollbild oder ein Halbbild, und bedeutet einen Teil eines Vollbilds oder das ganze Vollbild, das das Bewegtbild bildet. Das Vollbild bedeutet hier ein einzelnes Vollbild als Standbild. Zur Vereinfachung der Beschreibung führt das Bildverarbeitungsgerät verschiedene Bildverarbeitungsprozeduren an den Bewegtbilddaten auf einer Basis pro Vollbildeinheit aus.
Wie 1 zeigt, umfaßt das Bildverarbeitungsgerät 1 einen Vollbildratenwandler 11, einen Aufnahmeunschärfeeigenschaftsdetektor 12 und eine Aufnahmeunschärfesteuereinheit 13.
Der Vollbildratenwandler 11 nimmt ein Bewegtbildsignal, z. B. ein Fernsehsignal, als Bewegtbilddaten auf einer Basis pro Vollbildeinheit auf.
Falls keine Notwendigkeit besteht, zwischen Bewegtbild und dessen Bewegtbilddaten zu unterscheiden, werden diese Datenteile kollektiv als Bewegtbild bezeichnet. Falls keine Notwendigkeit besteht, zwischen Vollbild und dessen Vollbilddaten zu unterscheiden, werden diese Datenteile kollektiv als Vollbild bezeichnet.
Wenn der Vollbildratenwandler 11 das Bewegtbild mit der ersten Vollbildrate empfängt, unterzieht er das Eingangsbewegtbild einem Prozeß der Umwandlung in eine hohe Vollbildrate und führt dem Aufnahmeunschärfeeigenschaftsdetektor 12 und der Aufnahmeunschärfesteuereinheit 13 das resultierende Bewegtbild mit einer zweiten Vollbildrate zu, die höher ist als die erste Vollbildrate.
Der Prozeß der Umwandlung in eine hohe Vollbildrate wird durchgeführt, wenn die eingegebene erste Vollbildrate niedriger ist als die ausgegebene zweite Vollbildrate. Dabei wird ein neues Vollbild erzeugt und zwischen aufeinanderfolgende Vollbilder des Eingangsbewegtbilds eingefügt, so daß das Bewegtbild in die zweite Vollbildrate umgewandelt wird, die höher ist als die erste Vollbildrate.
Die erste Vollbildrate betrifft die Vollbildrate des Bewegtbilds, das dem Vollbildratenwandler 11 zugeführt wird. Die erste Vollbildrate kann eine beliebige Rate sein und ist typischerweise die Bildaufnahme-Vollbildrate, mit der das Bewegtbild von einer (nicht dargestellten) Bildaufnahmevorrichtung aufgenommen wird.
Der Aufnahmeunschärfeeigenschaftsdetektor 12 detektiert in den einzelnen Vollbildern, die das von dem Vollbildratenwandler 11 gelieferte Bewegtbild bilden, den Wert eines Parameters, der Eigenschaften der Aufnahmeunschärfe kennzeichnet. Die Detektierungsergebnisse des Aufnahmeunschärfeeigenschaftsdetektors 12, d. h. der Wert des Parameters, der die Eigenschaften der Aufnahmeunschärfe kennzeichnet, werden der Aufnahmeunschärfesteuereinheit 13 zugeführt.
Der Parameter, der die Eigenschaften der Aufnahmeunschärfe kennzeichnet, ist nicht auf irgendeinen bestimmten Parameter beschränkt. Ein typisches Beispiel für den Parameter, der die Eigenschaften in der Aufnahmeunschärfe kennzeichnet, wird weiter unten beschrieben.
Die Zahl der Parameter, die aus einem einzelnen Vollbild detektiert werden, ist nicht auf irgendeinen bestimmten Wert beschränkt. So kann z. B. ein Parameterwert, der die Eigenschaften der Aufnahmeunschärfe kennzeichnet, aus einem Vollbild oder aus den einzelnen Pixeln detektiert werden, die das Vollbild bilden. Alternativ kann ein Vollbild in verschiedene Blöcke unterteilt werden, und ein Parameterwert, der die Eigenschaften der Aufnahmeunschärfe kennzeichnet, kann auf einer Basis pro Block detektiert werden.
In Abhängigkeit von den einzelnen Vollbildern, die das aus dem Vollbildratenwandler 11 zugeführte Bewegtbild bilden, korrigiert die Aufnahmeunschärfesteuereinheit 13 in allen Vollbildern, die das von dem Vollbildratenwandler 11 gelieferte Bewegtbild bilden, die Pixel, die das zu verarbeitende Vollbild bilden, auf der Basis eines der Parameterwerte, die von dem Aufnahmeunschärfeeigenschaftsdetektor 12 detektiert werden, entsprechend dem zu verarbeitenden Vollbild. Das heißt, die Aufnahmeunschärfesteuereinheit 13 korrigiert den Pixelwert des zu verarbeitenden Vollbilds, um die Aufnahmeunschärfe entsprechend den Eigenschaften der Aufnahmeunschärfe (dem Wert des Parameters) in dem zu verarbeitenden Vollbild zu steuern.
Der Pixelwert jedes Pixels, aus denen das Vollbild besteht, wird korrigiert, so daß man ein von Unschärfe freies Bewegtbild erhält. Das Bewegtbild mit der zweiten Vollbildrate, die höher ist als die erste Vollbildrate, wird von dem Bildverarbeitungsgerät 1 über die Aufnahmeunschärfesteuereinheit 13 nach außen ausgegeben.
Wie 1 zeigt, wird eine aus dem Aufnahmeunschärfeeigenschaftsdetektor 12 und der Aufnahmeunschärfesteuereinheit 13 bestehende Kombination zusammen mit dem Vollbildratenwandler 11 benutzt. Diese Kombination kann getrennt eingesetzt werden oder zusammen mit einem weiteren (nicht dargestellten) Bildverarbeitungs-Funktionsblock.
Nur die Kombination aus dem Aufnahmeunschärfeeigenschaftsdetektor 12 und der Aufnahmeunschärfesteuereinheit 13 kann dem Zweck der Steuerung der Bildunschärfe dienen. Um einen größeren Bildunschärfe-Steuerungseffekt zu erzielen, wird der Vollbildratenwandler 11 vorzugsweise zusammen mit der Kombination aus dem Aufnahmeunschärfeeigenschaftsdetektor 12 und der Aufnahmeunschärfesteuereinheit 13 benutzt. Der Grund hierfür wird im folgenden beschrieben.
Wenn ein auf einer (nicht dargestellten) Anzeigevorrichtung angezeigtes Bewegtbild auf der menschlichen Netzhaut fokussiert wird, ist eine von dem Menschen wahrgenommene Unschärfe eine Kombination aus einer Halteunschärfe, die auftritt, wenn der Mensch ein bewegtes Objekt verfolgt, das in dem Bewegtbild erscheint, und einer Aufnahmeunschärfe, die bei der Bildaufnahme des Bewegtbilds auftritt.
Die Eigenschaften der Aufnahmeunschärfe wird durch ein tiefpaßgefiltertes Signal repräsentiert, das weiter unten anhand von 4 beschrieben wird. Das durch die Aufnahmeunschärfe beeinträchtigte Bildsignal ist einem tiefpaßgefilterten Signal äquivalent, das man erhält, wenn man ein von Unschärfe freies Bildsignal eines aufgenommenen Bilds (d. h. ein ideales Bildsignal) einer Tiefpaßfilterung unterzieht. Das durch Aufnahmeunschärfe beeinträchtigte Bildsignal wird so in seiner Frequenzkennlinie stärker beeinträchtigt als das Bildsignal vor der Aufnahmeunschärfe. Das heißt, je höher die Frequenz ist, um so größer ist der Verstärkungsabfall des durch die Aufnahmeunschärfe beeinträchtigten Bildsignals im Vergleich zu dem Bildsignal vor der Aufnahmeunschärfe.
Die Eigenschaften der Halteunschärfe werden ebenfalls durch ein tiefpaßgefiltertes Signal repräsentiert. Das heißt, das durch die Halteunschärfe beeinträchtigte Bildsignal ist einer tiefpaßgefilterten Version des Bildsignals vor der Halteunschärfe (d. h. dem von der Aufnahmeunschärfe beeinträchtigten Bildsignal) äquivalent. Im Vergleich zu dem Bildsignal vor dem Auftreten der Halteunschärfe leidet das durch Halteunschärfe beeinträchtigte Bildsignal an einer Reduzierung der Frequenzkennlinie. Das heißt, je höher die Frequenz ist, desto größer ist der Verstärkungsabfall des durch Halteunschärfe beeinträchtigten Bildsignals im Vergleich zu dem Bildsignal, das keine Halteunschärfe aufweist. Die Halteunschärfe fällt nur auf, wenn die Anzeigevorrichtung eine Anzeigevorrichtung vom Festpixel-Haltetyp ist.
Die Halteunschärfe kann gesteuert werden, indem der Prozeß der Umwandlung in die hohe Vollbildrate an dem von der Aufnahmeunschärfe beeinträchtigten Bildsignal durchgeführt wird, das an einer Reduzierung seiner Frequenzkennlinie leidet. Die Aufnahmeunschärfe bleibt unverändert, selbst wenn der Prozeß der Umwandlung in die hohe Vollbildrate durchgeführt wird. Der Zweck, die Bildunschärfe auf der menschlichen Netzhaut zu steuern, wird nur halb erreicht. Dies wird anhand von 2 diskutiert.
2 zeigt die Frequenzkennlinie der Bildunschärfe eines auf der menschlichen Netzhaut fokussierten Bilds, wenn ein (im folgenden als Kamera bezeichnetes) Bildaufnahmegerät ein Objekt aufnimmt, das sich mit einer Bewegungsgeschwindigkeit 4 (4 Pixel/Vollbild) in einem Bildaufnahmefeld bewegt. Wie 2 zeigt, ist auf der Abszisse die Frequenz aufgetragen, während die Ordinate die Verstärkung repräsentiert. Die auf der Abszisse aufgetragenen Werte repräsentieren einen relativen Wert mit der Nyquist-Frequenz = 1.
In 2 repräsentiert eine strichpunktierte Linie h0 die Frequenzkennlinie der Unschärfe eines Bilds, das auf der menschlichen Netzhaut erzeugt wird, wenn kein Prozeß zur Verbesserung der Unschärfen (einschließlich der Aufnahmeunschärfe und der Halteunschärfe) durchgeführt wird. Ein Bewegtbild, das dem Bildverarbeitungsgerät 1 von 1 zugeführt wird, wird auf einer Anzeigevorrichtung angezeigt, ohne daß es in dem Bildverarbeitungsgerät verarbeitet wird. Wenn der Mensch ein solches Bewegtbild sieht, hat die Unschärfe des auf der menschlichen Netzhaut erzeugten Bilds eine Frequenzkennlinie, wie sie in der Kurve h0 dargestellt ist.
Wenn die Anzeigegeschwindigkeit durch den Prozeß der Umwandlung in die hohe Vollbildrate verdoppelt wird, wird nur die Halteunschärfe verbessert. Als Ergebnis erhält man die durch die gestrichelte Linie h1 dargestellte Frequenzkennlinie der Unschärfe des auf der menschlichen Netzhaut erzeugten Bilds. Der Vollbildratenwandler 11 führt den Prozeß der Umwandlung in die hohe Vollbildrate an dem Bewegtbild aus, das dem Bildverarbeitungsgerät 1 von 1 zugeführt wird, und das resultierende Bewegtbild wird dann auf der Anzeigevorrichtung angezeigt, ohne daß es (zur Verbesserung der Aufnahmeunschärfe) der Aufnahmeunschärfesteuereinheit 13 zugeführt wird. Die Frequenzkennlinie der Unschärfe des auf der menschlichen Netzhaut erzeugten Bilds ist durch die gestrichelte Linie h1 dargestellt.
Wenn die Anzeigegeschwindigkeit in dem Prozeß der Umwandlung in die hohe Vollbildrate verdoppelt wird (wobei die Halteunschärfe verbessert wird) und der Grad der Aufnahmeunschärfe weiter um die Hälfte verbessert wird erhält man die in 2 als durchgezogene Linie h2 dargestellte Frequenzkennlinie der auf der menschlichen Netzhaus erzeugten Bildunschärfe. Der Vollbildratenwandler 11 führt den Prozeß der Umwandlung in die hohe Vollbildrate an dem Bewegtbild aus, das dem Bildverarbeitungsgerät 1 von 1 zugeführt wird, und die Aufnahmeunschärfesteuereinheit 13 steuert die Aufnahmeunschärfe des Bewegtbilds. Das resultierende Bewegtbild wird auf einem Anzeigebildschirm angezeigt. Wenn der Mensch das Bewegtbild auf dem Anzeigebildschirm betrachtet, wird die Frequenzkennlinie der Unschärfe des auf der menschlichen Netzhaut erzeugten Bilds durch die Kurve h2 dargestellt.
Die Kurve h1 wird mit der Kurve h2 verglichen. Die Verbesserung der Halteunschärfe durch den Prozeß der Umwandlung in die hohe Vollbildrate allein liefert keine ausreichende Verbesserung bezüglich der Eigenschaften der Unschärfe auf der menschlichen Netzhaut. Es ist eine weitere Verbesserung der Aufnahmeunschärfe erforderlich. Der Prozeß der Umwandlung in die hohe Bildrate wird üblicherweise durchgeführt, ohne daß der Verbesserung der Aufnahmeunschärfe besonderes Gewicht beigemessen wird.
Die Bildverarbeitungsgeräte nach den in 1, 23 und 24 dargestellten Ausführungsbeispielen der Erfindung enthalten zusätzlich zu dem Vollbildratenwandler 11 den Aufnahmeunschärfeeigenschaftsdetektor 12 sowie die Aufnahmeunschärfesteuereinheit 13, um die Aufnahmeunschärfe zu verbessern. Die Eigenschaften der Unschärfe auf der menschlichen Netzhaut werden von dem Zustand der Kurve h0 in den der Kurve h2 verbessert, wie dies in 2 dargestellt ist. Der Aufnahmeunschärfeeigenschaftsdetektor 12 ist kein wesentliches Element in dem Bildverarbeitungsgerät der Ausführungsbeispiele der Erfindung, wie anhand von 25 und 26 erläutert wird.
Die Aufnahmeunschärfesteuereinheit 13 korrigiert den Pixelwert aller Pixel, die das zu verarbeitende Vollbild bilden, auf der Basis eines der Parameterwerte, die die von dem Aufnahmeunschärfeeigenschaftsdetektor 12 detektierten Aufnahmeunschärfeeigenschaften repräsentieren und dem zu verarbeitenden Vollbild entsprechen. Auf diese Weise steuert die Aufnahmeunschärfesteuereinheit 13 die auf die Aufnahmeunschärfe zurückzuführende Bildverschlechterung in dem Vollbild im Anschluß an den Prozeß der Umwandlung in die hohe Vollbildrate. Es ist eine (nicht dargestellte) Anzeigevorrichtung vorgesehen, der das von dem Bildverarbeitungsgerät, wie dem Bildverarbeitungsgerät 1, ausgegebene Signal zugeführt wird. Die Anzeigevorrichtung zeigt so ein scharfes Video mit kontrollierter Bildverschlechterung an.
Die Kombination aus dem Aufnahmeunschärfeeigenschaftsdetektor 12 und der Aufnahmeunschärfesteuereinheit 13 wird zweckmäßigerweise zusammen mit dem Vollbildratenwandler 11 benutzt.
Anhand des Flußdiagramms von 2 wird eine Bildverarbeitungsprozedur in dem Bildverarbeitungsgerät 1 mit der in 1 dargestellten funktionalen Struktur erläutert.
In dem Schritt S1 nimmt der Vollbildratenwandler 11 ein Bewegtbild auf, das eine erste Vollbildrate hat.
In dem Schritt S2 wandelt der Vollbildratenwandler 11 die Vollbildrate des Bewegtbilds aus der ersten Vollbildrate in eine zweite Vollbildrate um, die höher ist als die erste Vollbildrate.
Der Vollbildratenwandler 11 führt das Bewegtbild mit der zweiten Vollbildrate sowohl dem Aufnahmeunschärfeeigenschaftsdetektor 12 als auch der Aufnahmeunschärfesteuereinheit 13 zu. Die Verarbeitung geht dann weiter zu dem Schritt S3.
In dem Schritt S3 detektiert der Aufnahmeunschärfeeigenschaftsdetektor 12 aus jedem der das Bewegtbild bildenden Vollbilder wenigstens einen Parameterwert, der die Aufnahmeunschärfeeigenschaften repräsentiert.
Wenn der Aufnahmeunschärfeeigenschaftsdetektor 12 der Aufnahmeunschärfesteuereinheit 13 wenigstens einen Parameterwert zugeführt hat, der die Aufnahmeunschärfeeigenschaften in jedem der das Bewegtbild bildenden Vollbilder repräsentiert, geht die Verarbeitung weiter zu dem Schritt S4.
In dem Schritt S4 korrigiert die Aufnahmeunschärfesteuereinheit 13 den Pixelwert aller Pixel, die das zu verarbeitende Vollbild bilden, auf der Basis wenigstens eines der von dem Aufnahmeunschärfeeigenschaftsdetektor 12 detektierten Parameterwerte in jedem der das Bewegtbild bildenden Vollbilder, die von dem Vollbildratenwandler 11 zugeführt werden.
In dem Schritt S5 korrigiert die Aufnahmeunschärfesteuereinheit 13 den Pixelwert jedes Vollbilds und gibt das resultierende Bewegtbild mit der zweiten Vollbildrate aus, die höher ist als die erste Vollbildrate.
Damit ist die Bildverarbeitungsprozedur von 3 abgeschlossen.
Zur Vereinfachung der Beschreibung werden in der obigen Diskussion die Prozesse in den Schritten S1 bis S5 an dem Bewegtbild als Verarbeitungseinheit durchgeführt. In der Praxis ist die Verarbeitungseinheit jedoch in vielen Fällen das Vollbild.
In dem Bildprozeß von 3 ist die Verarbeitungseinheit in dem Schritt das Bewegtbild. Das heißt, zwischen den Schritten S1 bis S5 erfolgt der Übergang von einem Schritt zu dem nächsten unter der Bedingung, daß ein gegebener Schritt über das ganze Bewegtbild abgeschlossen ist.
Falls die Verarbeitungseinheit in dem Bildprozeß von 3 das Vollbild ist, erfolgt zwischen den Schritten S1 bis S5 der Übergang von einem Schritt zu dem anderen unter der Bedingung, daß ein gegebener Schritt über das ganze Vollbild abgeschlossen ist. Mit anderen Worten, wenn die Verarbeitungseinheit in den einzelnen Schritten das Vollbild ist, wird eine Reihe von Prozeßschritten von dem Schritt S1 bis S5 innerhhalb eines Vollbilds unabhängig voneinander (parallel) durchgeführt. So kann z. B. der Schritt S3 an einem ersten Vollbild durchgeführt werden, während der Schritt S2 an einem zweiten Vollbild durchgeführt wird.
In der Praxis wird von den Pixeln, die ein zu verarbeitendes Vollbild bilden, sukzessiv ein interessierendes Pixel gesetzt (das im folgenden als Zielpixel bezeichnet wird), und in vielen Fällen werden zumindest die Schritte S3 und S4 sukzessiv individuell an dem Zielpixel durchgeführt. Mit anderen Worten, die Verarbeitungseinheit der Schritte S3 und S4 ist ein Pixel.
In der folgenden Diskussion ist ein Pixel die Verarbeitungseinheit in den Schritten S3 und S4. Das heißt, der Prozeß in dem Schritt S3 wird in dem Aufnahmeunschärfeeigenschaftsdetektor 12 ausgeführt, und der Prozeß in dem Schritt S4 wird in der Aufnahmeunschärfesteuereinheit 13 ausgeführt. Die Verarbeitungseinheit sowohl in dem Aufnahmeunschärfeeigenschaftsdetektor 12 als auch in der Aufnahmeunschärfesteuereinheit 13 ist somit das Pixel.
Im folgenden wird die Aufnahmeunschärfesteuereinheit 13 in dem Bildverarbeitungsgerät 1 von 1 näher erläutert. Und zwar wird der Prozeß beschrieben, den die Aufnahmeunschärfesteuereinheit 13 mit dem Absolutwert eines Bewegungsvektors ausführt, der als ein Parameter behandelt wird, der die Aufnahmeunschärfeeigenschaften repräsentiert.
Der Absolutwert des Bewegungsvektors wird als Bewegungsgeschwindigkeit bezeichnet und die Richtung des Bewegungsvektors wird als Bewegungsrichtung bezeichnet. Die Bewegungsrichtung kann jede beliebige Richtung in einer zweidimensionalen Ebene sein. Wenn die Bewegungsrichtung auf irgendeine beliebige Richtung in der zweidimensionalen Ebene gesetzt ist, kann das Bildverarbeitungsgerät 1 eine Vielzahl von Prozessen durchführen. Zur Vereinfachung der Beschreibung sei angenommen, daß die Bewegungsrichtung der horizontalen Richtung entspricht.
Falls die Bewegungsgeschwindigkeit als Parameter benutzt wird, der die Aufnahmeunschärfeeigenschaften repräsentiert, setzt der Aufnahmeunschärfeeigenschaftsdetektor 12 von den das Bewegtbild bildenden Vollbildern sukzessiv jedes der Pixel, die die einzelnen zu verarbeitenden Vollbilder bilden, als Zielpixel detektiert dann sukzessiv in jedem Zielpixel den Bewegungsvektor und liefert den Bewegungsvektor an die Aufnahmeunschärfesteuereinheit 13 als den Parameterwert, der die Aufnahmeunschärfeeigenschaften in dem Zielpixel repräsentiert.
Die Aufnahmeunschärfesteuereinheit 13 setzt von den das Bewegtbild bildenden Vollbildern sukzessiv jedes der Pixel, die die einzelnen zu verarbeitenden Vollbilder bilden, als Zielpixel und korrigiert den Pixelwert des Zielpixels auf der Basis der von dem Aufnahmeunschärfeeigenschaftsdetektor 12 gelieferten Bewegungsgeschwindigkeit in dem Zielpixel.
Im folgenden wird der Grund dafür beschrieben, warum die Bewegungsgeschwindigkeit als Parameter dienen kann, der die Aufnahmeunschärfeeigenschaften repräsentiert.
Die Aufnahmeunschärfeeigenschaften werden generell in einer Form ausgedrückt, die von der Bewegungsgeschwindigkeit eines Objekts abhängt.
Wenn eine Kamera ein Objekt aufnimmt, kann sich das Objekt selbst in dem realen Raum bewegen, während die Kamera fest ist. Die Bewegungsgeschwindigkeit des Objekts enthält eine Bewegungsgeschwindigkeit des Objekts (Bilds), das sich in Vollbildern bewegt. Wenn ein in dem realen Raum feststehendes Objekt fotografiert wird, bewegt sich die Kamera aufgrund von Handzittern. Darüber hinaus können sich während des Fotografierens sowohl das Objekt als auch die Kamera im realen Raum bewegen. In diesem Fall hat das Objekt eine Relativbewegungsgeschwindigkeit innerhalb des realen Raums. Eine solche Geschwindigkeit ist auch in der Bewegungsgeschwindigkeit enthalten.
Die Aufnahmeunschärfeeigenschaften werden so in einer Form ausgedrückt, die von der Bewegungsgeschwindigkeit aller Pixel abhängt, die das Bild des Objekts bilden.
Die Bewegungsgeschwindigkeit des Pixels betrifft den räumlichen Abstand zwischen einem Pixel in einem zu verarbeitenden Vollbild und dem korrespondierenden Pixel in einem früheren Vollbild. Falls der räumliche Abstand zwischen dem Pixel in dem zu verarbeitenden Vollbild und dem korrespondierenden Pixel in dem unmittelbar vorangehenden Vollbild gleich v Pixel ist (v ganzzahlig und gleich oder größer als 0), ist die Bewegungsgeschwindigkeit dieses Pixels gleich v Pixel/Vollbild.
Wenn eines der das Bild des Objekts bildenden Pixel als Zielpixel gesetzt wird, werden die Aufnahmeunschärfeeigenschaften dieses Zielpixels in einer Form ausgedrückt, die von der Größe der Bewegungsgeschwindigkeit v Pixel/Vollbild in dem Zielpixel abhängig ist.
Das heißt, wenn die Bewegungsgeschwindigkeiten von Zielpixeln die Werte 2, 3 und 4 Pixel/Vollbild haben, werden die Aufnahmeunschärfeeigenschaften der Zielpixel durch die Kurven H2 bis H4 von 4 repräsentiert.
4 zeigt ein Diagramm der Aufnahmeunschärfeeigenschaften der Zielpixel mit den Bewegungsgeschwindigkeiten 2, 3 bzw. 4 Pixel/Vollbild. Wie 4 zeigt, repräsentiert die Abszisse die Frequenz, während die Ordinate die Verstärkung repräsentiert. Die auf der Abszisse aufgetragenen Werte sind Relativwerte mit der Nyquist-Frequenz = 1.
Der Grund, warum die Bewegungsgeschwindigkeit als Parameter dienen kann, der die Aufnahmeunschärfeeigenschaften repräsentiert, wurde diskutiert.
Wie die Frequenzkennlinien H2 bis H4 in 4 zeigen, können die Aufnahmeunschärfeeigenschaften durch Bewegungsmittelwertfilter (Tiefpaßfilter) in der Raumdomäne dargestellt werden.
Die Größe H möge die Übertragungsfunktion (der Aufnahmeunschärfe) bezeichnen, die das Bewegungsmittelwertfilter (Tiefpaßfilter) repräsentiert, F bezeichne ein ideales Bildsignal in einer Frequenzdomäne, das keine Aufnahmeunschärfe aufweist, (d. h. ein Signal vor der Aufnahmeunschärfe), und h bezeichne ein Bildsignal in einer Frequenzdomäne, das durch Aufnahmeunschärfe beeinträchtigt ist, (d. h. ein Bildsignal nach dem Auftreten der Aufnahmeunschärfe). Ein Bildsignal G nach dem Auftreten der Aufnahmeunschärfe wird dann durch die folgende Gleichung (1) ausgedrückt: G = H×F (1)
Um die Aufnahmeunschärfe zu beseitigen, wird das Signal F nach dem Auftreten der Aufnahmeunschärfe prädiktiv aus dem bekannten Signal G nach dem Auftreten der Aufnah meunschärfe und der bekannten Übertragungsfunktion H der Aufnahmeunschärfe berechnet. Die prädiktive Berechnung wird nach der folgenden Gleichung (2) durchgeführt: F = inv(H) × G (2)
In der Gleichung (2) ist inv(H) die inverse Funktion der Übertragungsfunktion H der Aufnahmeunschärfe. Da die Übertragungsfunktion H der Aufnahmeunschärfe Tiefpaßfiltereigenschaft hat, hat die inverse Funktion inv(H) Hochpaßfiltereigenschaft.
Wie oben beschrieben wurde, ändern sich die Eigenschaften der Übertragungsfunktion H der Aufnahmeunschärfe in Abhängigkeit von der Bewegungsgeschwindigkeit. Und zwar sind die Frequenzkennlinien der Übertragungsfunktion H der Aufnahmeunschärfe in dem Zielpixel mit den Bewegungsgeschwindigkeiten 2, 3 und 4 Pixe/Vollbild eindeutig so wie sie durch die Kurven H2, H3 bzw. H4 in 4 dargestellt sind.
Die Aufnahmeunschärfesteuereinheit 13 modifiziert die Eigenschaften der Übertragungsfunktion H der Aufnahmeunschärfe nach Maßgabe der Bewegungsgeschwindigkeit und ermittelt die inverse Funktion inv(H) der Übertragungsfunktion H mit den modifizierten Eigenschaften. Mit Hilfe der inversen Funktion inv(H) führt die Aufnahmeunschärfesteuereinheit 13 den in der Gleichung (2) dargestellten Rechenprozeß aus. Auf diese Weise beseitigt (steuert) die Aufnahmeunschärfesteuereinheit 13 die Aufnahmeunschärfe.
Der Rechenprozeß gemäß Gleichung (2) wird in der Frequenzdomäne durchgeführt. Zur Steuerung der Aufnahmeunschärfe kann die Aufnahmeunschärfesteuereinheit 13 einen Prozeß in der Raumdomäne ausführen, der dem durch die Gleichung (2) dargestellten Rechenprozeß äquivalent ist. Und zwar kann die Aufnahmeunschärfesteuereinheit 13 die folgenden drei Prozesse durchführen.
In dem ersten Prozeß wandelt die Aufnahmeunschärfesteuereinheit 13 die Eigenschaften des Bewegungsmittelwertfilters (Tiefpaßfilters), das die Bewegungsunschärfe in dem Zielpixel repräsentiert, nach Maßgabe der von dem Aufnahmeunschärfeeigenschaftsdetektor 12 gelieferten Bewegungsgeschwindigkeit in dem Zielpixel um. Das heißt, für jede aus einer Vielzahl von Bewegungsgeschwindigkeiten wird ein Bewegungsmittelwertfilter vorbereitet, und der Bewegungsgeschwindigkeit des Zielpixels entsprechende Bewegungsmittelwertfilter wird ausgewählt.
Der zweite Prozeß umfaßt die Prozesse 2-1 bis 2-3.
In dem Prozeß 2-1 wird das Bewegungsmittelwertfilter, das die in dem ersten Prozeß umgewandelten Eigenschaften hat, einer Fourier-Transformation unterzogen, um das Bewegungsmittelwertfilter in der Frequenzdomäne darzustellen. Das heißt, für die Zielpixel mit den Bewegungsgeschwindigkeiten 2, 3 bzw. 4 Pixel/Vollbild erhält man die in 4 dargestellten Kurven H2, H3 und H4. Wenn man den Prozeß 2-1 in der Frequenzdomäne betrachtet, wird er durchgeführt, um die Übertragungsfunktion H der Aufnahmeunschärfe in jedem Zielpixel zu ermitteln.
In dem Prozeß 2-2 wird die inverse Funktion des in dem Prozeß 2-1 in der Frequenzdomäne dargestellten Bewegungsmittelwertfilters berechnet. Wenn man den Prozeß 2-2 in der Frequenzdomäne betrachtet, wird er durchgeführt, um die inverse Funktion inv(H) der Übertragungsfunktion H der Aufnahmeunschärfe zu erzeugen, die in der Gleichung (2) angegeben ist.
In dem Prozeß 2-3 wird die in dem Prozeß 2-2 berechnete inverse Funktion des in der Frequenzdomäne dargestellten Bewegungsmittelwertfilters, einer inversen Fourier-Transformation unterzogen. Und zwar wird in dem Prozeß 2-3 ein Hochpaßfilter (Wiener-Filter) erzeugt, das der inversen Funktion inv(H) entspricht. Mit anderen Worten, es wird ein inverses Filter des Bewegungsmittelwertfilters erzeugt. Das in dem Prozeß 2-3 erzeugte Hochpaßfilter wird als inverses Bewegungsmittelwertfilter bezeichnet.
In dem dritten Prozeß wird ein Bildsignal g in der Raumdomäne eingegeben, das dem Signal G der Gleichung (2) in der Frequenzdomäne nach dem Auftreten der Aufnahmeunschärfe entspricht. Das Eingangsbildsignal g wird dann der Filteroperation durch das in dem Prozeß 2-3 erzeugten inversen Bewegungsmittelwertfilter unterzogen. In dem dritten Prozeß wird ein Bildsignal f in der Raumdomäne, das dem Bildsignal F von Gleichung (2) in der Frequenzdomäne vor der Aufnahmeunschärfe entspricht, restauriert (prädiktiv berechnet). Und zwar wird ein vorbestimmter Block, der das Zielpixel in dem zu verarbeitenden Vollbild enthält, der Filteroperation durch das inverse Bewegungsmittelwertfilter unterzogen. Auf diese Weise wird in dem dritten Prozeß der Pixelwert des Zielpixels korrigiert.
Ein Ausführungsbeispiel der Aufnahmeunschärfesteuereinheit 13, die den ersten bis dritten Prozeß durchführt, ist in 5 der japanischen Patentanmeldung 2004-234051 offenbart, die auf den gleichen Anmelder zurückgeht, wie die vorliegende Erfindung.
Die Aufnahmeunschärfesteuereinheit 13 mit der in 5 der japanischen Patentanmeldung 2004-234051 dargestellten Anordnung hat einen anderen Nachteil. Wie die Frequenzkennlinien H2 bis H4 in 4 zeigen, enthält das die Aufnahmeunschärfe (und deren Frequenzeigenschaften) repräsentierende Bewegungsmittelwertfilter Frequenzen, bei denen der Verstärkung gleich Null ist. Aus diesem Grund tritt bei der Aufnahmeunschärfesteuereinheit 13 bei der Erzeugung eines vollständigen inversen Filters (eines vollständigen inversen Mittelwertfilters) des Bewegungsmittelwertfilters das Problem auf, daß das Rauschen verstärkt wird. Dies ist ein erster Nachteil.
Der dritte Prozeß für die Anwendung eines Hochpaßfilters (eines inversen Bewegungsmittelwertfilters) auf das Bildsignal ist ein Prozeß, um eine Flanke des Filters zu schärfen. Bekannte Bildformungsverfahren, die zum Schärfen der Flanke des Filters zur Verfügung stehen, umfassen Verfahren, die als "LTI (luminanz transient improvement) [Verbesserung des Luminanzübergangs]" und "Schärfe" bezeichnet werden. Solche bekannten Verfahren können in der Aufnahmeunschärfesteuereinheit 13 angewendet werden.
Wenn diese bekannten Verfahren in der Aufnahmeunschärfesteuereinheit 13 angewendet werden, treten neue Nachteile auf, die im folgenden mit den Ordnungszahlen zwei bis fünf klassifiziert sind.
Das Verfahren "LTI" ist in der ungeprüften japanischen Patentanmeldung Nr. 2000-324364 offenbart. Nach dieser ungeprüften japanischen Patentanmeldung Nr. 2000-324364 wird die Luminanz (der Pixelwert) eines Zielpixels durch die Luminanz (den Pixelwert) eines dem Zielpixel benachbarten Pixels ersetzt, um die Luminanz des Zielpixels zu korrigieren. Als Ergebnis wird eine Kante geschärft. Das LTI-Verfahren ist jedoch nicht robust gegen Rauschen, so daß ein aus der Verarbeitung resultierendes Bild als Reaktion auf Rauschen zerstört werden kann. Dies ist der zweite Nachteil. Alle Kanten werden geschärft, ohne daß die Bilddaten von vor der Anwendung des LTI-Verfahrens berücksichtigt werden.
Die bekannten Verfahren "LTI" und "Schärfe" werden bei der Bildverarbeitung benutzt. Der vierte Nachteil besteht darin, daß ein Standbild, das keine Aufnahmeunschärfe aufweist, in der gleichen Weise verarbeitet wird wie ein durch Aufnahmeunschärfe beeinträchtigtes Standbild. Der fünfte Nachteil besteht darin, daß das bekannte Verfahren gleichförmig ohne Rücksicht auf den Grad der Aufnahmeunschärfe angewendet wird.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben deshalb die Aufnahmeunschärfesteuereinheit 13 mit der in 5 dargestellten Funktionsstruktur entwickelt. 5 zeigt ein Funktionsblockschaltbild der Aufnahmeunschärfesteuereinheit 13.
Wie 5 zeigt, umfaßt die Aufnahmeunschärfesteuereinheit 13 einen Hochfrequenzkomponentenentferner 21, ein Filtermodul 22 und einen Aufnahmeunschärfekorrigierer 23.
In der vorliegenden Beschreibung der Aufnahmeunschärfesteuereinheit 13 wird das Signal, das den die die Aufnahmeunschärfesteuereinheit 13 bildenden Schaltungsblöcken (einschließlich einer Recheneinheit, wie einem Addierer) zugeführt wird, nicht als Eingangssignaleinheit, wie Bewegtbild, Vollbild, das jedes Vollbild bildet, und Pixelwert der einzelnen Pixel, aus denen jedes Vollbild besteht, sondern generell als Eingangssignal bezeichnet. Ähnlich wird ein von den einzelnen Funktionsblöcken in der Aufnahmeunschärfesteuereinheit 13 ausgegebenes Signal nicht als Ausgangssignaleinheit sondern generell als Ausgangssignal bezeichnet. Mit anderen Worten, wenn die Nennung der Eingangssignaleinheit und der Ausgangssignaleinheit erforderlich ist, wird der auf der Einheit basierende Name (wie Pixelwert) benutzt, andernfalls werden einfach die Bezeichnungen Eingangssignal und Ausgangssignal benutzt.
Wie 5 zeigt, wird das Ausgangssignal des Vollbildratenwandlers 11 dem Hochfrequenzkomponentenentferner 21 als Eingangssignal für die Aufnahmeunschärfesteuereinheit 13 zugeführt. Das Ausgangssignal des Aufnahmeunschärfeeigenschaftsdetektors 13 wird sowohl dem Filtermodul 22 als auch dem Aufnahmeunschärfekorrigierer 23 zugeführt. Das Ausgangssignal des Hochfrequenzkomponentenentferners 21 wird dem Filtermodul 22 zugeführt. Das Ausgangssignal des Filtermoduls 22 wird dem Aufnahmeunschärfekorrigierer 23 zugeführt. Das Ausgangssignal des Aufnahmeunschärfekorrigierers 23 wird als endgültiges Ausgangssignal der Aufnahmeunschärfesteuereinheit 13 ausgegeben.
Der Hochfrequenzkomponentenentferner 21, das Filtermodul 22 und der Aufnahmeunschärfekorrigierer 23 werden im folgenden nacheinander detailliert erläutert.
Der Hochfrequenzkomponentenentferner 21 wird anhand von 6 und 7 näher erläutert.
6 zeigt ein Funktionsblockschaltbild des Hochfrequenzkomponentenentferners 21. 7 zeigt eine Kennlinie eines Hochfrequenzbegrenzers 22 in dem Hochfrequenzkomponentenentferner 21 von 6.
Wie 6 zeigt, umfaßt der Hochfrequenzkomponentenentferner 21 ein Hochpaßfilter 31, den Hochfrequenzbegrenzer 32 und einen Subtrahierer 33.
Wie 6 zeigt, wird das Ausgangssignal des Vollbildratenwandlers 11 als Eingangssignal für den Hochfrequenzkomponentenentferner 21 sowohl dem Hochpaßfilter 31 als auch dem Subtrahierer 33 zugeführt.
Das Hochpaßfilter 31, das die Funktion eines Hochpaßfilters hat, extrahiert eine Hochfrequenzkomponente aus dem Signal, das dem Hochfrequenzkomponentenentferner 21 zugeführt wird, und liefert diese Hochfrequenzkomponente an den Hochfrequenzbegrenzer 32.
Der Hochfrequenzbegrenzer 32 hat die in 7 durch eine geknickte Kurve 41 dargestellte Funktion. Die von dem Hochpaßfilter 31 gelieferte Hochfrequenzkomponente wird als Eingangsparameter auf die Funktion angewendet, und das Ausgangssignal dieser Funktion (Ausgangssignal in 7) wird dem Subtrahierer 33 zugeführt. Wie die geknickte Kurve 41 in 7 klar zeigt, begrenzt der Hochfrequenzbegrenzer 32 die zugeführte Hochfrequenzkomponente, die von dem Hochpaßfilter 31 geliefert wird, wenn die Eingangs-Hochfrequenzkomponente unter einem konstanten Wert oder über einem konstanten Wert liegt. Mit anderen Worten, der Hochfrequenzbegrenzer 32 hat die durch die geknickte Kurve 41 von 7 repräsentierte Kennlinie.
Es sei noch einmal auf 6 Bezug genommen. Der Subtrahierer 33 berechnet die Differenz zwischen dem Eingangssignal für den Hochfrequenzkomponentenentferner 21 und der von dem Hochfrequenzbegrenzer 32 begrenzten Hochfrequenzkomponente und liefert das resultierende Differenzsignal als Ausgangssignal des Hochfrequenzkomponentenentferners 21 an das Filtermodul 22.
Der Hochfrequenzkomponentenentferner 21 entfernt Hochfrequenzkomponenten, wie Rauschen, aus dem Eingangssignal und liefert das resultierende Signal als Ausgangssignal an das Filtermodul 22.
Das Filtermodul 22 wird anhand von 8 bis 10 näher erläutert.
8 zeigt ein detailliertes Funktionsblockschaltbild des Filtermoduls 22. 9 zeigt ein detailliertes Funktionsblockschaltbild eines Verstärkungsreglers 53 in dem Filtermodul 22 von 8. 10 zeigt die Kennlinie einer Justierwertbestimmungseinheit 64 in dem Verstärkungsregler 53 von 9.
Wie 8 zeigt, umfaßt das Filtermodul 22 verschiedene Komponenten von einem Bewegungsmittelwertfilter 51 bis zu einem Addierer 54.
Wie 8 zeigt, wird das Ausgangssignal des Hochfrequenzkomponentenentferners 21 als Eingangssignal für das Filtermodul 22 dem Bewegungsmittelwertfilter 51, dem Subtrahierer 52 und dem Addierer 54 zugeführt. Das Ausgangssignal des Aufnahmeunschärfeeigenschaftsdetektors 12 wird sowohl dem Bewegungsmittelwertfilter 51 als auch dem Verstärkungsregler 53 zugeführt.
Das Bewegungsmittelwertfilter 51 unterzieht das Eingangssignal des Filtermoduls 22 einem Filterungsprozeß, um den Mittelwert der Bewegung zu ermitteln. Das heißt, das Bewegungsmittelwertfilter 51 führt eine Bewegungsmittelwertfilterung an dem Pixelwert jedes der Pixel des Eingangssignals des Filtermoduls 22 durch, die einen vorbestimmten Block bilden, der ein Zielpixel in einem zu verarbeitenden Vollbild enthält. Das Bewegungsmittelwertfilter 51 korrigiert so den Pixelwert des Zielpixels. In diesem Prozeß wandelt das Bewegungsmittelwertfilter 51 die Kennlinie des Bewegungsmittelwertfilters in Abhängigkeit von der Bewegungsgeschwindigkeit des Zielpixels des Ausgangssignals des Aufnahmeunschärfeeigenschaftsdetektors 12 um. Das heißt, wenn die Bewegungsgeschwindigkeiten der Zielpixel 2, 3 bzw. 4 Pixel/Vollbild betragen, wandelt das Bewegungsmittelwertfilter 51 deren Eigenschaften in die durch die Kurven H2, H3 und H4 von 4 in der Frequenzdomäne um, wie dies oben diskutiert wurde. Der Pixelwert des von dem Bewegungsmittelwertfilter 51 korrigierten Zielpixels wird dem Subtrahierer 52 zugeführt.
Der Subtrahierer 52 ermittelt die Differenz zwischen einem Vorkorrektur-Pixelwert des Zielpixels des Eingangssignals für das Filtermodul 22 und dem in dem Bewegungsmittelwertfilter 51 korrigierten Pixelwert des Zielpixels und liefert den resultierenden Differenzwert an den Verstärkungsregler 53. Das Ausgangssignal des Subtrahierers 52 wird als Differenz zwischen den Verstärkungen vor und nach der Bewegungsmittelwertfilterung bezeichnet.
Der Verstärkungsregler 53 justiert die Differenz zwischen den Verstärkungen vor und nach der Bewegungsmittelwertfilterung und liefert die justierte Differenz als Ausgangssignal an den Addierer 54. Der Verstärkungsregler 53 wird weiter unten anhand von 9 näher erläutert.
Der Addierer 54 addiert das Eingangssignal des Filtermoduls 22 zu dem Ausgangssignal des Verstärkungsreglers 53 und liefert das Summensignal als Ausgangssignal an den Aufnahmeunschärfekorrigierer 23. Das heißt, der Addierer 54 addiert zu dem Pixelwert des Zielpixels vor der Korrektur als Justierwert die Differenz zwischen den Verstärkungen vor und nach der Bewegungsmittelwertfilterung und liefert die resultierende Summe als korrigierten Pixelwert des Zielpixels an den externen Aufnahmeunschärfekorrigierer 23.
Der vorangehend beschriebene Prozeß des Filtermoduls 22, der in der Raumdomäne durchgeführt wird, wird im folgenden in der Frequenzdomäne betrachtet.
Die Differenz zwischen den Verstärkungen vor und nach der Bewegungsmittelwertfilterung wird als Ausgangssignal des Subtrahierers 52 in der Frequenzdomäne betrachtet. Im folgenden wird die Verstärkung des Ausgangssignals des Subtrahierers 52 bei einer interessierenden Frequenz analysiert. Bei der interessierenden Frequenz bildet die Differenz zwischen der Verstärkung des Eingangssignals des Filtermoduls 22 und der Verstärkung des Eingangssignals, das das Bewegungsmittelwertfilter 51 durchlaufen hat, die Verstärkung des Ausgangssignals des Subtrahierers 52. Die Verstärkung des Ausgangssignals des Subtrahierers 52 wird als Differenz zwischen den Verstärkungen vor und nach der Bewegungsmittelwertfilterung bezeichnet.
Die Differenz zwischen den Verstärkungen vor und nach der Bewegungsmittelwertfilterung wird von dem Verstärkungsregler 53 justiert. Diese Verstärkungsjustierung wird weiter unten beschrieben.
Wenn man das Ausgangssignal des Filtermoduls 22 (des Addierers 54) von 8 in der Frequenzdomäne betrachtet, entspricht die Verstärkung des Ausgangssignals bei einer interessierenden Frequenz einer Summenverstärkung, die man erhält, wenn man die Verstärkung des Eingangssignals für den Addierer 54 und die der Verstärkungsjustierung unterzogene Differenz zwischen den Verstärkungen vor und nach der Bewegungsmittelwertfilterung addiert. Die Verstärkung des Ausgangssignals ist bei jeder Frequenz gegenüber der Verstärkung des Eingangssignals durch die Differenz zwischen den Verstärkungen vor und nach der Bewegungsmittelwertfilterung im Anschluß an die Verstärkungsjustierung angehoben.
Mit anderen Worten, das Filtermodul 22 führt insgesamt einen Prozeß aus, der im Grunde einem Hochpaßfilterungsprozeß äquivalent ist.
Im folgenden wird anhand von 9 der Verstärkungsregler 53 näher erläutert.
Wie 9 zeigt, umfaßt der Verstärkungsregler 53 Verzögerungseinheiten 61-1 bis 61-n (die im folgenden als DL 61-1 bis DL 61-n bezeichnet werden), ferner einen Maximum/Minimum-(MAX/MIN)-Berechner 62, einen Subtrahierer 63, einen Justierwertbestimmer 64 und einen Multiplizierer 65.
Wie 9 zeigt, wird die Differenz zwischen den Verstärkungen vor und nach der Bewegungsmittelwertfilterung als Ausgangssignal des Subtrahierers 52 der DL-Einheit 61-1 als Eingangssignal für den Verstärkungsregler 53 zugeführt. Das Ausgangssignal des Aufnahmeunschärfeeigenschaftsdetektors 12 wird dem MAX/MIN-Berechner 62 zugeführt.
Der so aufgebaute Verstärkungsregler 53 steuert Überschwingen, das in einem Bereich mit hohem Signalpegel auftreten könnte.
Im folgenden werden die funktionale Struktur (die Konfiguration der Verbindungen zwischen den Blöcken) und die Arbeitsweise des Verstärkungsreglers 53 beschrieben.
Die DL-Einheiten 61-1 bis 61-n sind in Kaskadenanordnung miteinander verbunden. Wenn eine Verzögerungseinheit das Ausgangssignal einer vorgeordneten Verzögerungseinheit empfängt, verzögert sie das Eingangssignal um eine vorbestimmte Verzögerungszeit und liefert das verzögerte Signal als Ausgangssignal an die nachfolgende Verzögerungseinheit. Außerdem wird das Ausgangssignal der einzelnen DL-Einheiten 61-1 bis 61-n dem MAX/MIN-Berechner 62 zugeführt. Das Ausgangssignal der DL-Einheit 61-n/2 wird darüber hinaus dem Multiplizierer 65 zugeführt.
Von den Differenzen zwischen den Verstärkungen vor und nach der Bewegungsmittelwertfilterung, die die Eingangssignale des Verstärkungsreglers 53 bilden, werden die (im folgenden als Differenzen zwischen den vorher und nachher vorhandenen Pixelwerten bezeichneten) Werte, die n Pixeln entsprechen, die auf das Zielpixel zentriert sind und so ausgerichtet sind, daß sie in der Bewegungsrichtung (hier in horizontaler Richtung) aufeinanderfolgen, der DL-Einheit 61-1 sukzessiv in der Reihenfolge der Pixelanordnung von rechts nach links zugeführt. Wenn eine Zeit vergangen ist, die dem n-fachen der Verzögerungszeit entspricht, geben die DL-Einheiten 61-1 bis 61-n die Differenzen zwischen den vorher und nachher vorhandenen Pixelwerten an den MAX/MIN-Berechner 62 aus, die den n auf das Zielpixel zentrierten und in der Bewegungsrichtung aufeinanderfolgend ausgerichteten Pixeln entsprechen. Die dem Zielpixel entsprechende Pixelwertdifferenz zwischen vorher und nachher, die von der DL-Einheit 61-n/2 ausgegeben wird, wird dem MAX/MIN-Berechner 62 und dem Multiplizierer 65 zugeführt.
Die Zahl "n" der DL-Einheiten 61-1 bis 61-n, die nicht auf eine bestimmte Zahl beschränkt ist, entspricht der maximalen Bewegungsgeschwindigkeit "Pixel/Vollbild". Die Bewegungsgeschwindigkeit des Zielpixels, die von dem Aufnahmeunschärfeeigenschaftsdetektor 12 geliefert wird, beträgt v Pixel/Vollbild. Hier ist v eine ganze Zahl gleich oder größer als 0.
Der MAX/MIN-Berechner 62 ermittelt als Berechnungsbereich einen Bereich, die Differenzen zwischen den vorher und nachher vorhandenen Pixelwerten von v Pixeln mit der Bewegungsgeschwindigkeit v des Zielpixels der als Zentrum des Bereichs enthält. Der MAX/MIN-Berechner 62 ermittelt einen Maximalwert MAX und einen Minimalwert MIN aus den v Differenzen zwischen den vorher und nachher vorhandenen Pixelwerten, die in dem Berechnungsbereich aus den n Differenzen zwischen den vorher und nachher vorhandenen Pixelwerten enthalten sind, die von den DL-Einheiten 61-1 bis 61-n zugeführt werden, und liefert den Maximalwert MAX und den Minimalwert MIN an den Subtrahierer 63.
Der Grund dafür, warum der Bereich der Differenzen zwischen den vorher und nachher vorhandenen Pixelwerten von v Pixeln mit der Bewegungsgeschwindigkeit v des Zielpixels als deren Zentrum als Berechnungsbereich ausgewählt wird, besteht darin, daß Überschwingen die Zahl der Abgriffe des Hochpaßfilters, mit anderen Worten die Bewegungsgeschwindigkeit, beeinträchtigt.
Der Subtrahierer 63 berechnet die Differenz zwischen dem Maximalwert MAX und dem Minimalwert MIN, die aus dem MAX/MIN-Berechner 62 zugeführt werden, und liefert den Differenzwert (= MAX – MIN) an den Justierwertbestimmer 64.
Je größer der Differenzwert (MAX – MIN) ist, desto größer wird das Überschwingen in der Nähe des Zielpixels. Der Differenzwert (MAX – MIN) dient als Indikator für die Größe des Überschwingens in der Nähe des Zielpixels.
Als Reaktion auf den von dem Subtrahierer 63 gelieferten Differenzwert (MAX – MIN) bestimmt der Justierwertbestimmer 64 den Justierwert für die Differenzen zwischen den Pixelwerten des Zielpixels vorher und nachher und liefert den Justierwert an den Multiplizierer 65.
Der Justierwertbestimmer 64 speichert die in 10 als geknickte Kurve 71 dargestellte Funktion und wendet den von dem Subtrahierer 63 gelieferten Differenzwert (MAX – MIN) als Parameter auf diese Funktion an und liefert das Ausgangssignal der Funktion (Ausgangssignal in 10) an den Multiplizierer 65 als Justierwert für Differenzen zwischen den Pixelwerten des Zielpixels vorher und nachher. Die Form der geknickten Kurve 71 in 10 zeigt deutlich, daß der Justierwert (Ausgangssignal) abnimmt, um die Erzeugung von Überschwingen zu steuern, wenn der von dem Subtrahierer 63 gelieferte Differenzwert (MAX – MIN) einen konstanten Wert überschreitet.
Es sei noch einmal auf 9 Bezug genommen. Der Multiplizierer 65 multipliziert die Differenz zwischen den Pixelwerten des Zielpixels vorher und nachher, die von der DL-Einheit 61-(n/2) mit dem von dem Justierwertbestimmer 64 gelieferten Justierwert (der, wie in 10 dargestellt, in einen Bereich von 0 bis 1 fällt) und führt im Anschluß an die Justierung das Produkt dem Addierer 54 als Differenz zwischen den Pixelwerten des Zielpixels vorher und nachher zu. Die Vorher-nachher-Pixelwertdifferenz aller Pixel, die der Justierung unterzogen wurden, wird dem Addierer 54 sukzessiv als Ausgangssignal des Verstärkungsreglers 53 zugeführt.
Falls der Differenzwert (MAX – MIN) als Ausgangssignal des Subtrahierers 63 den konstanten Wert überschreitet und größer wird, nimmt der Justierwert (Ausgangssignal) allmählich von 1 auf 0 ab. Falls der Justierwert (MAX – MIN) als Ausgangssignal des Subtrahierers 63 über dem konstanten Wert liegt, wird die Vorher-nachher-Pixelwertdifferenz des Zielpixels mit einem Justierwert multipliziert, der kleiner ist als 1. Infolgedessen wird die Vorher-nachher-Pixelwertdifferenz des Zielpixels kleiner. Auf diese Weise wird das Überschwingen in der Nähe des Zielpixels geregelt.
Der Prozeß des Verstärkungsreglers 53 in der Raumdomäne ist somit einem Verstärkungsjustierprozeß in der Frequenzebene äquivalent, der an der Differenz zwischen den Verstärkungen vor und nach der Bewegungsmittelwertfilterung durchgeführt wird, um das Überschwingen zu regeln.
Im folgenden wird anhand von 11 bis 19 der Aufnahmeunschärfekorrigierer 23 beschrieben.
11 zeigt ein detailliertes Funktionsblockschaltbild des Aufnahmeunschärfekorrigierers 23.
Wie 11 zeigt, enthält der Aufnahmeunschärfekorrigierer 23 ein ALTI-Modul 81, einen Subtrahierer 82, einen Verstärkungsregler 83 und einen Addierer 84.
Wie 11 zeigt, wird das Ausgangssignal des Filtermoduls 22 als Eingangssignal für den Aufnahmeunschärfekorrigierer 23 dem ALTI-Modul 81, dem Subtrahierer 82 und dem Addierer 84 zugeführt. Das Ausgangssignal des Aufnahmeunschärfeeigenschaftsdetektor 12 wird dem ALTI-Modul 81 und dem Verstärkungsregler 83 zugeführt.
Im folgenden werden die Prozesse näher erläutert, die in den einzelnen Komponenten von dem ALTI-Modul 81 bis zu dem Addierer 84 an dem Pixelwert des Zielpixels des Eingangssignals für den Aufnahmeunschärfekorrigierer 23 durchgeführt werden.
Der Pixelwert des Zielpixels, das dem Aufnahmeunschärfekorrigierer 23 zugeführt wird, wurde bereits von dem Hochfrequenzkomponentenentferner 21 und dem Filtermodul 22 korrigiert und unterscheidet sich typischerweise von dem Pixelwert, der der Aufnahmeunschärfesteuereinheit 13 von 5 zugeführt wird. Wie weiter unten näher erläutert wird, wird der Pixelwert des Zielpixels in dem Aufnahmeunschärfekorrigierer 23 passend korrigiert. Zur Vereinfachung der Beschreibung wird der Pixelwert, der den einzelnen Blöcken in dem Aufnahmeunschärfekorrigierer 23 zugeführt wird, als Eingangspixelwert bezeichnet, während der von den einzelnen Blöcken in dem Aufnahmeunschärfekorrigierer 23 ausgegebene Pixelwert als Ausgangspixelwert bezeichnet wird. Einer der Funktionsblöcke nimmt mehrere unterschiedliche Pixelwerte desselben Pixels aus mehreren vorgeordneten Funktionsblöcken auf. In einem solchen Fall wird der Pixelwert, der dem ursprünglichen Pixelwert (hauptsächlich einem Pixelwert vor der Korrektur) näher liegt, als Eingangspixelwert bezeichnet, und die anderen Pixelwerte werden als Ausgangspixelwert eines nachfolgenden Funktionsblocks bezeichnet. Der Subtrahierer 82 nimmt z. B. die unterschiedlichen Pixelwerte des Zielpixels aus dem ALTI-Modul 81 und dem Filtermodul 22 auf. Der aus dem Filtermodul 22 zugeführte Pixelwert wird als Eingangspixelwert bezeichnet, während der aus dem ALTI-Modul 81 zugeführte Pixelwert als Ausgangspixelwert des ALTI-Moduls 81 bezeichnet wird.
Das ALTI-Modul 81 bestimmt den Korrekturwert in Abhängigkeit von der Bewegungsgeschwindigkeit des Zielpixels, die von dem Aufnahmeunschärfeeigenschaftsdetektor 12 geliefert wird, addiert den Korrekturwert zu dem Eingangspixelwert des Zielpixels und liefert die resultierende Summe als Ausgangspixelwert des Zielpixels an den Subtrahierer 82. Das ALTI-Modul 81 wird weiter unten anhand von 12 näher erläutert.
Der Subtrahierer 82 berechnet die Differenz zwischen dem Ausgangspixelwert des Zielpixels des ALTI-Moduls 81 und dem Eingangspixelwert des Zielpixels und liefert die resultierende Differenz (die im folgenden als Zielpixeldifferenzwert bezeichnet wird) an den Verstärkungsregler 83.
Der Verstärkungsregler 83 justiert den Zielpixeldifferenzwert aus dem Subtrahierer 82 nach Maßgabe der Bewegungsgeschwindigkeit des Zielpixels, die von dem Aufnahmeunschärfeeigenschaftsdetektor 12 geliefert wird, und führt den justierten Zielpixeldifferenzwert als endgültigen Korrekturwert des Zielpixels dem Addierer 84 zu.
Der Addierer 84 addiert den endgültigen Korrekturwert aus dem Verstärkungsregler 83 zu dem Eingangspixelwert des Zielpixels und gibt die resultierende Summe als den endgültig korrigierten Pixelwert des Zielpixels nach außen aus.
Im folgenden werden das ALTI-Modul 81 und der Verstärkungsregler 83 in dem Aufnahmeunschärfekorrigierer 23 in dieser Reihenfolge näher erläutert.
Das ALTI-Modul 81 wird anhand von 12 bis 17 näher erläutert.
12 zeigt ein detailliertes Funktionsblockschaltbild des ALTI-Moduls 81.
Wie 12 zeigt, enthält das ALTI-Modul 81 Verzögerungseinheiten 91-1 bis 91-n (im folgenden als DL-Einheiten 91-1 bis 91-n bezeichnet), Mittelwertberechner 92 bis 94, einen Korrekturwertbestimmer 95 und einen Addierer 96.
Im folgenden werden die funktionale Struktur (d. h. die Verbindungskonfiguration der Funktionsblöcke) und die Arbeitsweise des ALTI-Moduls 81 beschrieben.
Die DL-Einheiten 91-1 bis 91-n sind in dieser Reihenfolge in Kaskade angeordnet. Wenn eine der Verzögerungseinheiten das Ausgangssignal einer vorgeordneten Verzögerungseinheit aufnimmt, verzögert sie das Eingangssignal um eine vorbestimmte Verzögerungszeit und liefert das verzögerte Signal als Ausgangssignal an eine nachfolgende Verzögerungseinheit. Der Pixelwert der einzelnen Verzögerungseinheiten 91-1 bis 91-(n/2 – 1) wird außerdem dem Mittelwertberechner 93 zugeführt. Die Pixelwerte, die von der DL-Einheit 91-(n/2 – 1), der DL-Einheit 91-(n/2) und der DL-Einheit 91-(n/2 + 1) ausgegeben werden, werden dem Mittelwertberechner 92 zugeführt. Die Pixelwerte, die von der DL-Einheit 91-(n/2 + 1) bis 91-n ausgegeben werden, werden dem Mittelwertberechner 94 zugeführt. Der von der DL-Einheit 91-(n/2) ausgegebene Pixelwert wird außerdem sowohl dem Korrekturwertbestimmer 95 als auch dem Addierer 96 zugeführt.
Das Filtermodul 22 führt der DL-Einheit 91-1 Pixelwerte von n Pixeln, die auf das Zielpixel zentriert und aufeinanderfolgend in einer Bewegungsrichtung (hier der horizontalen Richtung) ausgerichtet sind, in der Reihenfolge der Pixelanordnung von rechts nach links zu. Wenn eine Zeit verflossen ist, die dem n-fachen der Verzögerungszeit entspricht, geben die DL-Einheiten 91-1 bis 91-n die Pixelwerte der n Pixel aus, die auf das Zielpixel zentriert in horizontaler Richtung aufeinanderfolgend angeordnet sind.
In der folgenden Diskussion wird der in jeder Stufe der DL-Einheiten 91-1 bis 91-n ausgegebene Pixelwert als Eingangspixelwert für das ALTI-Modul 81 bezeichnet.
Die DL-Einheit 91-(n/2) gibt einen Eingangspixelwert N des Zielpixels aus. Die Eingangspixelwerte von n/2-1 Pixeln, die aufeinanderfolgend auf der linken Seite des Zielpixels angeordnet sind, werden von den DL-Einheiten 91-1 bis 91-(n/2 – 1) ausgegeben. Die Eingangspixelwerte von n/2 – 1 Pixeln, die aufeinanderfolgend rechts von dem Zielpixel angeordnet sind, werden von den DL-Einheiten 91-(n/2 + 1) bis 91-n ausgegeben.
Wie oben erläutert wurde, bezeichnet die Zahl "n" der DL-Einheiten 91-1 bis 91-n die maximale Bewegungsgeschwindigkeit "Pixel/Vollbild" und ist nicht auf eine bestimmte Zahl beschränkt. Die von dem Aufnahmeunschärfeeigenschaftsdetektor 12 gelieferte Bewegungsgeschwindigkeit des Zielpixels ist v Pixel/Vollbild.
Der Mittelwertberechner 92 nimmt den Eingangspixelwert N des Zielpixels, die Eingangspixelwerte der Pixel auf der linken Seite des Zielpixels und die Eingangspixelwerte auf der rechten Seite des Zielpixels auf. Der Mittelwertberechner 92 berechnet den Mittelwert Na des Eingangspixelwerts N des Zielpixels (Na bezeichnet den Pixelmittelwert des Zielpixels), aus dem Eingangspixelwert des Pixels auf der linken Seite des Zielpixels und dem Eingangspixelwert des Pixels auf der rechten Seite des Zielpixels und liefert den Pixelmittelwert Na an den Korrekturwertbestimmer 95.
Der Korrekturwert ADD für das Zielpixel, der von dem Korrekturwertbestimmer 95 festgelegt wird, wird mit dem vorbestimmten Justierwert c justiert. Der Justierwert c ist kein fester Wert sondern ein variabler Wert, der in einem (im folgenden als Justierwertbestimmungsprozeß bezeichneten) Prozeß festgelegt wird. In dem Justierwertbestimmungsprozeß des vorliegenden Ausführungsbeispiels wird der Pixelmittelwert Na des Zielpixels benutzt. Der Eingangspixelwert N des Zielpixels kann in dem Justierwertbestimmungsprozeß benutzt werden. Falls das Zielpixel durch Rauschen beeinträchtigt ist, kann ein verarbeitetes Bild zerstört werden. Um zu verhindern, daß das verarbeitete Bild zerstört wird, wird der Pixelmittelwert Na des Zielpixels benutzt.
Dem Mittelwertberechner 93 werden die Eingangspixelwerte der n/2 – 1 Pixel zugeführt, die aufeinanderfolgend auf der linken Seite des Zielpixels angeordnet sind. Der Mittelwertberechner 93 wählt aus den Pixeln, die dem Zielpixel unmittelbar benachbart sind, k Pixel mit etwa der halben Bewegungsgeschwindigkeit des Zielpixels (k ist etwa v/2) aus, die aufeinanderfolgend auf der linken Seite des Zielpixels vorhanden sind, und legt als Berechnungsbereich einen Bereich fest, der die Eingangspixelwerte der k Pixel enthält. Der Mittelwertberechner 93 berechnet aus den zugeführten n/2-1 Eingangspixelwerten den Mittelwert La der k Eingangspixelwerte, die in dem Berechnungsbereich enthalten sind (im folgenden als Mittelwert La der linken Pixel bezeichnet), und liefert den Pixelmittelwert La der linken Pixel an den Korrekturwertbestimmer 95.
Dem Mittelwertberechner 94 werden die Eingangspixelwerte der n/2 – 1 Pixel zugeführt, die aufeinanderfolgend auf der rechten Seite des Zielpixels angeordnet sind. Der Mittelwertberechner 94 wählt aus den Pixeln, die dem Zielpixel unmittelbar benachbart sind, k Pixel mit etwa der halben Bewegungsgeschwindigkeit des Zielpixels (k ist etwa v/2) aus, die aufeinanderfolgend auf der rechten Seite des Zielpixels vorhanden sind, und legt als Berechnungsbereich einen Bereich fest, der die Eingangspixelwerte der k Pixel enthält. Der Mittelwertberechner 94 berechnet aus den zugeführten n/2 – 1 Eingangspixelwerten den Mittelwert Ra der k Eingangspixelwerte, die in dem Berechnungsbereich enthalten sind (im folgenden als Mittelwert Ra der rechten Pixel bezeichnet), und liefert den Pixelmittelwert Ra der rechten Pixel an den Korrekturwertbestimmer 95.
Der Pixelmittelwert La der linken Pixel und der Pixelmittelwert Ra der rechten Pixel werden in dem Korrekturwertbestimmungsprozeß und in einem (im folgenden als Kandidatenbestimmungsprozeß bezeichneten) Prozeß zur Festlegung eines Korrekturwertkandidaten benutzt.
Bei dem bekannten LTI-Verfahren, das in der ungeprüften japanischen Patentanmeldung Nr. 2003-324364 offenbart ist, wird die Differenz zwischen einem einzelnen Pixel, das in einem vorbestimmten Abstand links von dem Zielpixel angeordnet ist (im folgenden als linkes Pixel bezeichnet), und dem Eingangspixelwert des Zielpixels als ein erster Korrekturwertkandidat bestimmt. Die Differenz zwischen einem einzelnen Pixel, das in einem vorbestimmten Abstand rechts von dem Zielpixel angeordnet ist (im folgenden als rechtes Pixel bezeichnet) und dem Eingangspixelwert des Zielpixels wird als zweiter Korrekturwertkandidat bestimmt. Von dem ersten Kandidaten und dem zweiten Kandidaten wird einer als Korrekturwert festgelegt, ohne daß ein Justierwert zu ihm addiert wird. Falls der Eingangspixelwert des linken oder des rechten Pixel Rauschen enthält, ermöglicht das bekannte LTI-Verfahren keine korrekte Bestimmung des Korrekturwerts (und der beiden Korrekturwertkandidaten).
Zur Überwindung dieses Nachteils werden in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zur korrekten Bestimmung des Korrekturwertkandidaten sowohl der Pixelmittelwert La der linken Pixel als auch der Pixelmittelwert Ra der rechten Pixel benutzt, statt einfach den Eingangspixelwert des linken Pixels oder des rechten Pixels zu benutzen. Es kann sein, daß die Änderungsrate der Eingangspixelwerte der in den Berechnungsbereich fallenden Pixel nicht konstant ist. Der Pixelwert kann nach einem Anstieg abfallen, oder er kann nach einem Abfall ansteigen. In einer Ebene, in der die Abszisse die horizontalen Positionen der Pixel repräsentiert und die Ordinate die Pixelwerte repräsentiert (die Ebene von 13, die weiter unten zu diskutieren ist), kann sich die Polarität der Steigung einer Linie umkehren, die Punkte miteinander verbindet, die in dem Berech nungsbereich enthaltenen Eingangspixelwerte repräsentieren (wie die Punkte 131 bis 134 in der weiter unten zu diskutierenden 13). Wenn ein einfacher Mittelwert der in dem Berechnungsbereich enthaltenen Eingangspixel als Mittelwert La der linken Pixel bzw. als Mittelwert Ra der rechten Pixel angenommen wird, tritt der Nachteil auf, daß der Korrekturwert (Kandidat) nicht korrekt bestimmt werden kann.
Der Mittelwertberechner 93 und der Mittelwertberechner 94 in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung überwinden diesen Nachteil folgendermaßen. Von den in dem Berechnungsbereich enthaltenen Eingangspixelwerten wird ein Eingangspixelwert β, der von einem ersten Punkt repräsentiert wird, der auf eine Polaritätsänderung folgt, in einen Pixelwert γ aktualisiert, indem die rechte Seite der folgenden Gleichung (3) berechnet wird. Die rechte Seite der Gleichung (3) wird ausgedrückt durch einen Eingangspixelwert α, der durch einen zweiten Punkt repräsentiert wird, der vor der Polaritätsänderung liegt. Einer der Pixelmittelwerte La der linken Pixel und Ra der rechten Pixel wird berechnet, indem der Eingangspixelwert des durch den ersten Punkt repräsentierten Pixels nach der Aktualisierung als Pixelwert γ betrachtet wird: γ = –H × f(H) (3)worin H die Differenz zwischen dem Eingangspixelwert α des zweiten Punkts vor der Polaritätsänderung (ein Zwischenpunkt 133 in 3) und dem Eingangspixelwert β des ersten auf die Polaritätsänderung folgenden Punkts (der Zwischenpunkt 134 in 3) repräsentiert, nämlich α – β.
13 zeigt 12 Pixel, die aufeinanderfolgend in horizontaler Richtung angeordnet sind und das Zielpixel 121 enthalten. Wie 13 zeigt, repräsentiert die Abszisse die Position der Pixel in horizontaler Richtung, während die Ordinate die Pixelwerte repräsentiert. Der Berechnungsbereich des Mittelwertberechners 94, d. h. der Berechnungsbereich des Pixelmittelwerts Ra der rechten Pixel, ist der Bereich D, der die Pixelwerte α, α und β der drei Punkte 132 bis 134 rechts von dem Punkt 131 enthält, der das Zielpixel repräsentiert.
Die Polarität der Neigung der Linie, die die Punkte 133 und 134 miteinander verbindet, wird in 13 bestimmt. Der Punkt 134 ist ein auf die Polaritätsänderung folgender erster Punkt und der Punkt 133 ist ein vor der Polaritätsänderung liegender zweiter Punkt. Der Mittelwertberechner 94 setzt den Eingangspixelwert α, der von dem Punkt 133 repräsentiert wird, und die Differenz H (= α – β) zwischen dem Eingangspixelwert α und dem Eingangspixelwert β, der von dem Punkt 134 repräsentiert wird, in die rechte Seite der Gleichung (3) ein und modifiziert dadurch den von dem Punkt 134 repräsentierten Eingangspixelwert β in den Pixelwert γ. Der Mittelwertberechner 94 nimmt den Pixelwert γ als den aktualisierten Eingangspixelwert an, der von dem Punkt 134 innerhalb des Berechnungsbereichs D repräsentiert wird, und nimmt die Eingangspixelwerte der übrigen Punkte 132 und 133 in ihren ursprünglichen Pixelwerten α an, um den Pixelmittelwert Ra der rechten Pixel zu berechnen. Es wird Ra = (α + α + γ)/3.
Bei der Berechnung der rechten Seite von Gleichung (3) wird bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel für die Funktion f(H) eine Funktion benutzt, deren Kennlinie durch die geknickte Kurve 141 in 14 repräsentiert wird.
Wie 14 zeigt, wird die Funktion f(H) zu Null, wenn die Differenz H zwischen dem Pixelwert α vor der Polaritätsänderung und dem Pixelwert β im Anschluß an die Polaritätsänderung gleich H2 oder größer ist. Eine große Differenz H bedeutet eine steile Neigung im Anschluß an die Polaritätsänderung. Wenn die Neigung im Anschluß an die Polaritätsänderung steiler ist als ein vorbestimmter konstanter Wert, nämlich der Wert H2, wird der Pixelwert γ im Anschluß an die Aktualisierung der Pixelwert α aus der Gleichung (3). Das heißt, wenn die Neigung im Anschluß an die Polaritätsänderung steiler ist als der vorbestimmte konstante Wert, wird anstelle des Pixelwerts β der Pixelwert α als Eingangspixelwert des Pixels benutzt, das von dem auf die Polaritätsänderung folgenden Punkt 134 repräsentiert wird. Der Pixelmittelwert Ra der rechten Pixel in dem Berechnungsbereich D wird auf diese Weise berechnet. Und zwar ist Ra = (α + α + α)/3 = α, und der Pixelmittelwert Ra der rechten Pixel wird mit α festgelegt.
Falls die Differenz H zwischen dem Pixelwert α vor der Polaritätsänderung und dem Pixelwert β im Anschluß an die Polaritätsänderung nicht größer ist als ein Wert H1, wird die Funktion f(H) gleich 1, wie dies in 14 dargestellt ist. Eine kleine Differenz H bedeutet eine geringe Neigung der Linie im Anschluß an die Polaritätsänderung. Wenn die Neigung der Linie im Anschluß an die Polaritätsänderung kleiner ist als ein vorbestimmter Wert, mit anderen Worten, wenn der Differenzwert H nicht größer ist als H1, bleibt der Pixelwert γ auch nach der Aktualisierung gemäß Gleichung (3) der Pixelwert β. Wenn die Neigung der Linie im Anschluß an die Polaritätsänderung gleich oder kleiner ist als ein vorbestimmter Wert, wird bei der Berechnung des Pixelmittelwerts Ra der rechten Pixel in dem Berechnungsbereich D der Pixelwert β als der Eingangspixelwert benutzt, der durch den auf die Polaritätsänderung folgenden Punkt 134 repräsentiert wird. Das heißt, der Pixelmittelwert Ra der rechten Pixel wird als Ra = (α + α + β)/3 festgelegt.
Wenn die Neigung der Linie im Anschluß an die Polaritätsänderung gleich oder kleiner ist als der vorbestimmte Wert, wird aus folgendem Grund der ursprüngliche Pixelwert β, so wie er ist, benutzt, ohne daß der von dem Punkt 134 repräsentierte Pixelwert aktualisiert wird. Wenn die Neigung der Linie im Anschluß an die Polaritätsänderung gleich oder klei ner ist als der vorbestimmte Wert, besteht die Wahrscheinlichkeit, daß die Polaritätsänderung durch Rauschen verursacht ist. Man erhält jedoch einen besser geeigneten, von Rauschen freien Pixelmittelwert Ra der rechten Pixel durch Mittelwertbildung der Eingangspixelwerte als durch Mittelwertbildung der Pixelwerte nach der Aktualisierung.
Die Berechnung des Pixelmittelwerts Ra der rechten Pixel wurde anhand von 13 diskutiert. Wenn der Pixelmittelwert La der linken Pixel berechnet wird, wird der Eingangspixelwert des Pixels, das durch einen auf die Polaritätsänderung folgenden Punkt repräsentiert wird, mittels der Gleichung (3) aus dem Pixelwert β in den Pixelwert γ aktualisiert.
Es sei noch einmal auf 12 Bezug genommen. Der Korrekturwertbestimmer 95 bestimmt den Korrekturwert ADD auf der Basis des Eingangspixelwerts N des Zielpixels aus der DL-Einheit 91-(n/2), des Pixelmittelwerts Na des Zielpixels aus dem Mittelwertberechner 92, des Pixelmittelwerts La der linken Pixel aus dem Mittelwertberechner 93 und des Pixelmittelwerts Ra der rechten Pixel aus dem Mittelwertberechner 94. Der Korrekturwert ADD wird dann dem Addierer 96 zugeführt.
Der Addierer 96 addiert den Korrekturwert ADD aus dem Korrekturwertbestimmer 95 zu dem Eingangspixelwert N des Zielpixels aus der DL-Einheit 91-(n/2) und liefert an den Subtrahierer 82 außerhalb des ALTI-Moduls 81 die resultierende Summe als Ausgangspixelwert des Zielpixels, d. h. den korrigierten Pixelwert des Zielpixels.
Im folgenden wird der Prozeß in dem ALTI-Modul 81 unter Bezugnahme auf das Flußdiagramm von 15 beschrieben, bevor ein detailliertes Funktionsblockschaltbild des Korrekturwertbestimmers 95 diskutiert wird.
In dem Schritt S21 setzt das ALTI-Modul 81 ein Zielpixel.
In dem Schritt S22 akquirieren die DL-Einheiten 91-1 bis 91-n in dem ALTI-Modul 81, wobei sie sich auf den Eingangspixelwert N des Zielpixels als dem zentralen Wert n Eingangspixelwerte beziehen.
In dem Schritt S23 berechnet der Mittelwertberechner 92 in dem ALTI-Modul 81 den Pixelmittelwert Na des Zielpixels, wie dies oben diskutiert wurde, und liefert den resultierenden Pixelmittelwert Na an den Korrekturwertbestimmer 95.
In dem Schritt S24 berechnet der Mittelwertberechner 93 in dem ALTI-Modul 81 den Pixelmittelwert La der linken Pixel, wie dies oben diskutiert wurde, und liefert den resultierenden Pixelmittelwert La an den Korrekturwertbestimmer 95.
In dem Schritt S25 berechnet der Mittelwertberechner 94 in dem ALTI-Modul 81 den Pixelmittelwert Ra der rechten Pixel, wie dies oben diskutiert wurde, und liefert den resultierenden Pixelmittelwert Ra an den Korrekturwertbestimmer 95.
Wie in 12 dargestellt, führen die Mittelwertberechner 92 bis 94 ihre Prozesse unabhängig voneinander aus. Die Reihenfolge der Schritte S23 bis S25 ist nicht auf die in 15 dargestellte Reihenfolge beschränkt. Die Schritte S23 bis S25 werden so unabhängig voneinander ausgeführt.
In dem Schritt S26 ermittelt der Korrekturwertbestimmer 95 in dem ALTI-Modul 81 die beiden Korrekturwertkandidaten ADDL und ADDR auf der Basis des Eingangspixelwerts N des Zielpixels aus der DL-Einheit 91-(n/2), des Pixelmittelwerts La der linken Pixel aus dem Mittelwertberechner 93 und des Pixelmittelwerts Ra der rechten Pixel aus dem Mittelwertberechner 94. Der Prozeß in dem Schritt S26 nimmt auf den zuvor beschriebenen Kandidatenbestimmungsprozeß Bezug. Die Korrekturwertkandidaten ADDL und ADDR sind die Ausgangssignale eines Subtrahierers 101 bzw. eines Subtrahierers 102, die weiter unten diskutiert werden. Der Kandidatenbestimmungsprozeß in dem Schritt S26 und die Korrekturwertkandidaten ADDL und ADDR werden weiter unten näher erläutert.
In dem Schritt S27 bestimmt der Korrekturwertbestimmer 95 den Justierwert c auf der Basis des Pixelmittelwerts Na des Zielpixels aus dem Mittelwertberechner 92, des Pixelmittelwerts La der linken Pixel aus dem Mittelwertberechner 93 und des Pixelmittelwerts Ra der rechten Pixel aus dem Mittelwertberechner 94. Der Prozeß in dem Schritt S27 nimmt auf den oben beschriebenen Justierwertbestimmungsprozeß Bezug. Der Justierwert c ist das Ausgangssignal eines weiter unten zu diskutierenden Justierwertberechners 109. Der Justierwertbestimmungsprozeß in dem Schritt S27 und der Justierwert c werden weiter unten näher erläutert.
Die Schritte S26 und S27 werden unabhängig voneinander ausgeführt. Die Reihenfolge der Schritte S26 und S27 ist nicht auf die in 15 dargestellt Reihenfolge beschränkt.
In dem Schritt S28 justiert der Korrekturwertbestimmer 95 die Korrekturwertkandidaten ADDL und ADDR mit Hilfe des Justierwerts c. Der Prozeß in dem Schritt S28 wird als Justierprozeß bezeichnet. Der Justierprozeß wird weiter unten näher erläutert.
In dem Schritt S29 bestimmt (wählt) der Korrekturwertbestimmer 95 nach einem vorbestimmten Auswahlkriterium als Korrekturwert ADD einen der mit dem Justierwert c und Null justierten Korrekturwertkandidaten ADDL und ADDR und liefert den ausgewählten Wert an den Addierer 96. Der Prozeß in dem Schritt S29 wird als Korrekturwertauswahlprozeß bezeichnet. Der Korrekturwertauswahlprozeß (einschließlich des Auswahlkriteriums) wird weiter unten näher erläutert.
In dem Schritt S30 addiert der Addierer 96 in dem ALTI-Modul 81 den Korrekturwert ADD zu dem Eingangspixelwert N des Zielpixels und liefert die resultierende Summe an den Subtrahierer 82 als Ausgangspixelwert des Zielpixels.
In dem Schritt S31 prüft das ALTI-Modul 81, ob alle Pixel verarbeitet worden sind.
Wenn in dem Schritt S31 festgestellt wird, daß noch nicht alle Pixel verarbeitet wurden, geht die Verarbeitung zu dem Schritt S21 zurück, um die oben beschriebenen Schritte zu wiederholen. Das heißt, es wird ein anderes Pixel als Zielpixel gesetzt, der Korrekturwert ADD wird zu dem Eingangspixelwert N des Zielpixels addiert, und die resultierende Summe wird als Ausgangspixelwert des Zielpixels an den externen Subtrahierer 81 ausgegeben. Der Pixelwert N und der Korrekturwert ADD sind typischerweise von Pixel zu Pixel verschieden.
Mit jedem der als Zielpixel gesetzten Pixel wird eine Prozeßschleife mit den Schritten S21 bis S31 wiederholt, und wenn in dem Schritt S31 festgestellt wird, daß alle Pixel verarbeitet wurden, wird der Prozeß des ALTI-Moduls 81 abgeschlossen.
Das ALTI-Modul 81 ist ein Element des Aufnahmeunschärfereglers 13 von 13. Somit wird der Prozeß des ALTI-Moduls 81 von 15 als ein Teil des Prozesses in dem Schritt S4 von 3 ausgeführt.
Der Korrekturwertbestimmer 95 führt die Prozesse in den Schritten S26 bis S29 aus. Es sei noch einmal auf 12 Bezug genommen. Die Funktion des Korrekturwertbestimmers 95 wird weiter unten zusammen mit dem Prozeß in den Schritten S26 bis S29 näher erläutert.
Wie 12 zeigt, umfaßt der Korrekturwertbestimmer 95 den Subtrahierer 101 und den Subtrahierer 102 für die Durchführung des Kandidatenbestimmungsprozesses in dem Schritt S26 von 15. Mit anderen Worten, eine aus dem Subtrahierer 101 und dem Subtrahierer 102 bestehende Kandidatenbestimmungseinheit 121 führt den Kandidatenbestimmungsprozeß in dem Schritt S26 aus.
Der Subtrahierer 101 berechnet die Differenz (= La – N) zwischen dem Pixelmittelwert La der linken Pixel aus dem Mittelwertberechner 93 und dem Eingangspixelwert N des Ziel- Pixels aus der DL-Einheit 91-(n/2) und liefert die resultierende Differenz als Korrekturwertkandidaten ADDL an einen Multiplizierer 110.
Falls der Korrekturwertkandidat ADDL als Korrekturwert ADD festgelegt wird, ohne justiert zu werden (mit dem auf ihn angewendeten Justierwert c = 1), wie dies weiter unten diskutiert wird, addiert der Addierer 96 den Korrekturwert ADD (= La – N) zu dem Eingangspixelwert N des Zielpixels und gibt die resultierende Summe (= La) aus. Falls der Korrekturwertkandidat ADDL (= La – N) als Korrekturwert ADD benutzt wird, wird der ursprüngliche Pixelwert N als Pixelwert des Zielpixels in dem Pixelmittelwert La der linken Pixel korrigiert (substituiert diesen).
Der Subtrahierer 102 berechnet die Differenz (= Ra – N) zwischen dem Pixelmittelwert Ra der rechten Pixel aus dem Mittelwertberechner 94 und dem Eingangspixelwert N des Zielpixels aus der DL-Einheit 91-(n/2) und liefert die resultierende Differenz als Korrekturwertkandidaten ADDL an einen Multiplizierer 111.
Falls der Korrekturwertkandidat ADDR als Korrekturwert ADD festgelegt wird, ohne (mit dem darauf angewendeten Justierwert c = 1) justiert zu werden, wie dies weiter unten diskutiert wird, addiert der Addierer 96 den Korrekturwert ADD (= Ra – N) zu dem Eingangspixelwert N des Zielpixels und gibt die resultierende Summe (= Ra) aus. Falls der Korrekturwertkandidat ADDR (= Ra – N) als Korrekturwert ADD benutzt wird, wird der ursprüngliche Pixelwert N als Pixelwert des Zielpixels in den Pixelmittelwert Ra der linken Pixel korrigiert (substituiert diesen).
Wie 12 zeigt, umfaßt der Korrekturwertbestimmer 95 die Schaltungskomponenten von dem Subtrahierer 103 bis zu dem Justierwertberechner 109, um den Justierwertbestimmungsprozeß in dem Schritt S27 von 15 auszuführen. Mit anderen Worten, ein Justierwertbestimmer 122, der aus den Komponenten von dem Subtrahierer 103 bis zu dem Justierwertberechner 109 besteht, führt den Justierwertbestimmungsprozeß in dem Schritt S27 aus.
Der Subtrahierer 103 berechnet die Differenz (= Na – La) zwischen dem Pixelmittelwert Na des Zielpixels aus dem Mittelwertberechner 92 und dem Pixelmittelwert La der linken Pixel aus dem Mittelwertberechner 93 und liefert die resultierende Differenz an einen Addierer 105.
Der Subtrahierer 104 berechnet die Differenz (= Na – Ra) zwischen dem Pixelmittelwert Na des Zielpixels aus dem Mittelwertberechner 92 und dem Pixelmittelwert Ra der rech ten Pixel aus dem Mittelwertberechner 94 und liefert die resultierende Differenz an den Addierer 105.
Der Addierer 105 summiert die Ausgangssignale des Subtrahierers 103 und des Subtrahierers 104 und gibt die resultierende Summe an die ABS-Einheit 106 aus.
Die ABS-Einheit 106 berechnet den Absolutwert b des Ausgangssignals des Addierers 105 und liefert diesen Absolutwert b an den Dividierer 108.
In einer Ebene, die definiert ist durch die Ordinate, die die Pixelwerte repräsentiert, und die Abszisse, die die Pixelpositionen in horizontaler Richtung repräsentiert, wird eine Linie gezeichnet, um einen ersten Punkt, der den Pixelmittelwert La der linken Pixel repräsentiert, einen zweiten Punkt, der den Pixelmittelwert Na des Zielpixels repräsentiert, und einen dritten Punkt, der den Pixelmittelwert Ra der rechten Pixel repräsentiert, in dieser Reihenfolge zu verbinden. Der Subtrahierer 103, der Subtrahierer 104 und der Addierer 105 berechnen den Wert der zweiten Ableitung der Linie in dem zweiten Punkt. Die ABS-Einheit 106 berechnet den Absolutwert b des Werts der zweiten Ableitung und liefert den Absolutwert b an den Dividierer 108. Der von der ABS-Einheit 106 ausgegebene Absolutwert b wird als Absolutwert b der zweiten Ableitung bezeichnet.
Bezüglich einer Linie, die den ersten Punkt, der den Pixelmittelwert La der linken Pixel repräsentiert, und den dritten Punkt, der den Pixelmittelwert Ra der rechten Pixel in der Ebene repräsentiert, miteinander verbindet, zeigt der Absolutwert b der zweiten Ableitung, wie weit der zweite Punkt der den Pixelmittelwert Na des Zielpixels repräsentiert, von der Verbindungslinie entfernt ist.
Der Korrekturwertbestimmer 95 justiert die Korrekturwertkandidaten ADDL und ADDR entsprechend der Größe des Absolutwerts b der zweiten Ableitung und legt einen der justierten Korrekturwertkandidaten ADDL und ADDR als Korrekturwert ADD fest. Das heißt, der Addierer 96 gibt als Ausgangspixelwert des Zielpixels die Summe aus dem Eingangspixelwert N des Zielpixels und den Korrekturwert ADD aus, der nach Maßgabe der Größe des Absolutwerts b der zweiten Ableitung justiert wurde. Ein Flankenabschnitt des Ausgangssignals (des zu verarbeitenden Vollbilds) des Addierers 96 wird so in eine ansteigende Flanke geglättet.
Wenn der gleiche Absolutwert b der zweiten Ableitung gegeben ist, können der Absolutwert h der Differenz zwischen dem Pixelmittelwert La der linken Pixel und dem Pixelmittelwert Ra der rechten Pixel, d. h. der Abstand h (im folgenden als Höhe h bezeichnet) zwischen dem ersten Punkt und dem dritten Punkt in der Ordinate in der Ebene differie ren. Wenn dies der Fall ist, ändert sich Bedeutung der Größe des Absolutwerts b der zweiten Ableitung. Das heißt, wenn die Größe der Absolutwerte b der zweiten Ableitung wesentlich kleiner ist als die Höhe h, mit anderen Worten, wenn der Quotient (= b/h) der durch Teilen des Absolutwerts b der zweiten Ableitung durch die Höhe h gewonnen wird, klein ist, wird in der Nähe des Zielpixels wahrscheinlich Rauschen erzeugt. Wenn hingegen die Größe der Absolutwerte b der zweiten Ableitung nicht kleiner ist als die Höhe h, mit anderen Worten, wenn der Quotient (= b/h) eine geringe Größe hat, ist es weniger wahrscheinlich, daß in der Nähe des Zielpixels Rauschen verursacht wird.
Falls die Korrekturwertkandidaten ADDL und ADDR lediglich nach Maßgabe der Größe des Absolutwerts b der zweiten Ableitung justiert werden, wird der Korrekturwert ADD des Eingangspixelwerts N des Zielpixels unabhängig davon, ob Rauschen auftritt oder nicht, der gleiche. Dies führt zu dem weiteren Nachteil, daß der Eingangspixelwert des Zielpixels nicht richtig korrigiert werden kann.
Um diesen Nachteil zu beseitigen, umfaßt der Justierwertberechner 122 in dem Korrekturwertbestimmer 95 des vorliegenden Ausführungsbeispiels der Erfindung außerdem zu den Komponenten von dem Subtrahierer 103 bis zu der ABS-Einheit 106 den Absolutdifferenzberechner 107, den Dividierer (b/h-Berechnung) 108 und den Justierwertberechner 109.
Der Absolutdifferenzberechner 107 berechnet die Differenz zwischen dem Pixelmittelwert La der linken Pixel aus dem Mittelwertberechner 93 und dem Pixelmittelwert Ra der rechten Pixel aus dem Mittelwertberechner 94 und berechnet ferner den Absolutwert h der Differenz (h = |La – Na|), d. h. die oben erwähnte Höhe h und liefert die Höhe h an den Dividierer 108.
Der Dividierer 108 dividiert den Absolutwert b der zweiten Ableitung aus der ABS-Einheit 106 durch die Höhe h aus dem Absolutdifferenzberechner 107 und liefert den resultierenden Quotienten (= b/h) an den Justierwertberechner 109. Der Quotient (= b/h) ist ein Wert, der bestimmt wird, indem der Absolutwert b der zweiten Ableitung auf die Höhe h normiert wird. Der Quotient (= b/h) wird im folgenden als normierter Wert der zweiten Ableitung bezeichnet.
Der Justierwertberechner 109 berechnet in Abhängigkeit von dem normierten Wert der zweiten Ableitung aus dem Dividierer 108 den Justierwert c für die Korrekturwertkandidaten ADDL und ADDR und liefert den Justierwert c sowohl an den Multiplizierer 110 als auch an den Multiplizierer 111.
Der Justierwertberechner 109 speichert eine Funktion, deren Kennlinie in 16 durch eine geknickte Kurve 151 dargestellt ist. Der Justierwertberechner 109 wendet den normierten Wert der zweiten Ableitung aus dem Dividierer 108 als Parameter auf die Funktion an und liefert das Ausgangssignal der Funktion (Ausgangssignal in 16) als Justierwert c an den Multiplizierer 110 und den Multiplizierer 111.
Wie die Form der geknickten Kurve 151 in 16 zeigt, wird der Justierwert c (Ausgangssignal) zu Null, wenn der normierte Wert (b/h) der zweiten Ableitung nicht größer ist als ein konstanter Wert b1. Dies liegt daran, daß die Wahrscheinlichkeit groß ist, daß das Pixel aus Rauschen besteht. Wie weiter unten beschrieben wird, werden die Korrekturwertkandidaten ADDL und ADDR mit dem Justierwert c als Null für die Justierung multipliziert. Somit werden die Korrekturwertkandidaten ADDL und ADDR nach der Justierung zu Null. Der Korrekturwert ADD wird ebenfalls zu Null, und der Eingangspixelwert N des Zielpixels bleibt unkorrigiert.
Wenn der normierte Wert der zweiten Ableitung über den konstanten Wert b1 hinaus ansteigt, steigt auch der Justierwert c (das Ausgangssignal) an. Wie weiter unten diskutiert wird, werden die Korrekturwertkandidaten ADDL und ADDR jeweils mit dem Justierwert c kleiner 1 multipliziert. Nach der Justierung wird jeder der Korrekturwertkandidaten ADDL und ADDR kleiner als sein ursprünglicher Wert. Der Korrekturwert ADD ist einer der Korrekturwertkandidaten ADDL und ADDR, die kleiner sind als die entsprechenden ursprünglichen Werte. Der Pixelwert des Zielpixels ist nach der Korrektur größer als der Pixelmittelwert La der linken Pixel oder kleiner als der Pixelmittelwert Ra der rechten Pixel.
Wenn der normierte Wert der zweiten Ableitung gleich oder größer wird als ein konstanter Wert b2, wird der Justierwert c (das Ausgangssignal) gleich 1. Wie weiter unten diskutiert wird, wird jeder der Korrekturwertkandidaten ADDL und ADDR bei der Justierung mit dem Justierwert c gleich 1 multipliziert, und die Korrekturwertkandidaten ADDL und ADDR bleiben gegenüber ihren ursprünglichen Werten unverändert (mit anderen Worten, es findet keine Justierung statt). Der Korrekturwert ADD ist einer der Korrekturwertkandidaten ADDL und ADDR in ihren ursprünglichen Werten. Von dem Pixelmittelwert La der linken Pixel und dem Pixelmittelwert Ra der rechten Pixel ist einer der Pixelwert des Zielpixels.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Justierwert c mit Hilfe der Funktion bestimmt, die die durch die geknickte Kurve 151 in 16 dargestellte Kennlinie hat. In diese Funktion wird der normierte Wert der zweiten Ableitung eingegeben. Der Korrekturwert ADD wird unter Verwendung des Justierwerts c justiert (genauer gesagt, die Korrekturwertkandidaten ADDL und ADDR als Justierwerte werden justiert). Das Ausgangssignal (das zu verarbeitende Vollbild) des Addierers 96 steigt so in seinem Flankenbereich sanft an. In der bekannten LTI-Einheit wird der Pixelwert des Zielpixels durch einen Hardwareschalter korrigiert (mit anderen Worten, durch bloßes Umschalten des Pixelwerts), wobei sich ein sanft ansteigender Flankenbereich für das Ausgangssignal des Pixelwerts nicht erreichen läßt. Das ALTI-Modul 81 nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beseitigt dieses Problem.
Es wird noch einmal auf 12 Bezug genommen, umd die Diskussion des Korrekturwertbestimmers 95 fortzusetzen. Der Korrekturwertbestimmer 95 umfaßt den Multiplizierer 110 und den Multiplizierer 111 für die Durchführung des Justierprozesses in dem Schritt S28 von 15. Mit anderen Worten, der Justierprozeß in dem Schritt S28 wird von einer Justiereinheit 123 ausgeführt, die aus dem Multiplizierer 110 und dem Multiplizierer 111 besteht.
Der Multiplizierer 110 multipliziert den Korrekturwertkandidaten ADDL aus dem Subtrahierer 101 mit dem Justierwert c aus dem Justierwertberechner 109 und liefert das resultierende Produkt als justierten Korrekturwertkandidaten ADDL an einen Entscheider 113.
Der Multiplizierer 111 multipliziert den Korrekturwertkandidaten ADDR aus dem Subtrahierer 102 mit dem Justierwert c aus dem Justierwertberechner 109 und liefert das resultierende Produkt als justierten Korrekturwertkandidaten ADDR an den Entscheider 113.
Der Korrekturwertbestimmer 95 umfaßt einen Festwertgenerator 112 und den Entscheider 113, um den Korrekturwertauswahlprozeß in dem Schritt S29 von 15 auszuführen. Mit anderen Worten, der Korrekturwertauswahlprozeß in dem Schritt S29 wird von einem Wähler ausgeführt, der aus dem Festwertgenerator 112 und dem Entscheider 113 besteht.
Der Festwertgenerator 112 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel erzeugt konstant ein Signal "0", wie dies in 12 dargestellt ist, und liefert das Signal "0" an den Entscheider 113.
Der Entscheider 113 nimmt die Ausgangssignale des Subtrahierers 103, des Subtrahierers 104, des Addierers 105, des Multiplizierers 110, des Multiplizierers 111 und des Festwertgenerators 112 auf. Der Entscheider 113 wählt auf der Basis eines vorbestimmten Auswahlkriteriums, das durch die Ausgangssignale des Subtrahierers 103, des Sub trahierers 104 und des Addierers 105 bestimmt wird, das Signal "0" aus dem Festwertgenerator 112, den Korrekturwertkandidaten ADDL aus dem Multiplizierer 110 oder den Korrekturwertkandidaten ADDR aus dem Multiplizierer 111 als Korrekturwert ADD aus. Der Entscheider 113 liefert das ausgewählte Signal an den Addierer 96.
In der Ebene, die durch die die Pixelwerte repräsentierende Ordinate und die die Pixelpositionen repräsentierende Abszisse definiert ist, wird die Verbindungslinie als eine Linie gesetzt, die den ersten Punkt, der den Pixelmittelwert La der linken Pixel repräsentiert, und den dritten Punkt, der den Pixelmittelwert Ra der rechten Pixel repräsentiert, miteinander verbindet. Falls die Richtungsänderung der Verbindungslinie nach oben weist, wobei der zweite Punkt, der den Pixelmittelwert Na des Zielpixels repräsentiert, oberhalb der Verbindungslinie angeordnet ist, sind die Auswahlkriterien des vorliegenden Ausführungsbeispiels so beschaffen, daß der Korrekturwertkandidaten ADDR als Korrekturwert ADD ausgewählt wird. Wenn hingegen die Richtungsänderung der Verbindungslinie nach oben weist und der zweite Punkt unterhalb der Verbindungslinie angeordnet ist, sind die Auswahlkriterien des vorliegenden Ausführungsbeispiels so beschaffen, daß der Korrekturwertkandidaten ADDL als Korrekturwert ADD ausgewählt wird.
Der Entscheider 113 erkennt die Richtungsänderung der Verbindungslinie und die Positionsrelation zwischen der Verbindungslinie und dem zweiten Punkt auf der Basis der Signale, die von dem Subtrahierer 103, dem Subtrahierer 104 und dem Addierer 105 ausgegeben werden.
Wenn der Entscheider 113 auf der Basis der Ausgangssignale des Subtrahierers 103, des Subtrahierers 104 und des Addierers 105 die aufwärtsweisende Richtungsänderung der Verbindungslinie und die Positionierung des zweiten Punkts oberhalb der Verbindungslinie erkennt, wählt der Entscheider 113 den Korrekturwertkandidaten ADDR aus dem Multiplizierer 111 als Korrekturwert ADD aus und liefert den Korrekturwert ADD an den Addierer 96.
Wenn der Entscheider 113 auf der Basis der Ausgangssignale des Subtrahierers 103, des Subtrahierers 104 und des Addierer 105 die aufwärtsweisende Richtungsänderung der Verbindungslinie und die Positionierung des zweiten Punkts unterhalb der Verbindungslinie erkennt, wählt der Entscheider 113 den Korrekturwertkandidaten ADDL aus dem Multiplizierer 110 als Korrekturwert ADD aus und liefert den Korrekturwert ADD an den Addierer 96.
Falls das Zielpixel nicht an einem Flankenabschnitt sondern an einer anderen Stelle positioniert ist, ist das Auswahlkriterium der vorliegenden Erfindung so beschaffen, daß als Korrekturwert ADD der Wert "0" ausgewählt wird. Wenn der Entscheider 113 erkennt, daß die Ausgangssignale des Subtrahierers 103, des Subtrahierers 104 und des Addierers 105 alle etwa gleich Null sind, mit anderen Worten, wenn der Pixelmittelwert La der linken Pixel, der Eingangspixelwert N des Zielpixels und der Pixelmittelwert Ra der rechten Pixel etwa einander gleich sind, erkennt der Entscheider 113, daß das Zielpixel an einer anderen Stelle als an dem Flankenabschnitt positioniert ist. Der Entscheider 113 wählt dann das Signal "0" aus dem Festwertgenerator 112 und liefert das Signal "0" an den Addierer 96.
Das ALTI-Modul 81 von 12 wurde beschrieben. Sofern das ALTI-Modul 81 einen Prozeß durchführt, der der oben beschriebenen Serie von Prozeßschritten äquivalent ist, kann das ALTI-Modul 81 eine beliebige funktionale Struktur haben. Das ALTI-Modul 81 kann z. B. die funktionale Struktur von 17 annehmen. 17 zeigt eine Struktur für das ALTI-Modul 81, die sich von der in 12 dargestellten funktionalen Struktur unterscheidet.
Wie 17 zeigt, umfaßt das ALTI-Modul 81 einen Maskiersignalgenerator 161, einen LTI-Prozessor 162 und eine Mittelwertbildungseinheit 163.
Der Maskiersignalgenerator 161 nimmt das Ausgangssignal des Filtermoduls 22 als sein Eingangssignal auf und setzt anschließend jedes der Pixel, die ein zu verarbeitendes Vollbild bilden, als Zielpixel. Der Maskiersignalgenerator 161 sucht Pixel rechts von dem Zielpixel und Pixel links von dem Zielpixel. Sowohl die Zahl der rechten Pixel als auch die Zahl der linken Pixel entspricht der halben Bewegungsgeschwindigkeit des Zielpixels. Der Maskiersignalgenerator 161 führt einen Maskierprozeß an einem Signal aus, das einen Pixelwert aufweist, der der Pixelzahl entspricht, die gleich der Bewegungsgeschwindigkeit ist. Wie oben diskutiert wurde, wird die Bewegungsgeschwindigkeit des Zielpixels von dem Aufnahmeunschärfeeigenschaftsdetektor 12 geliefert. Der Maskiersignalgenerator 161 führt das maskierte Signal dem LTI-Prozessor 162 zu.
Der LTI-Prozessor 162 unterzieht jedes der maskierten Signale dem LTI-Prozeß und liefert das resultierende Signal als Ausgangssignal an die Mittelwertbildungseinheit 163.
Die Mittelwertbildungseinheit 163 bildet den Mittelwert einer Anzahl von Ausgangssignalen des LTI-Prozessors 162, die genauso groß ist wie die Zahl der Suchvorgänge durch den Maskiersignalgenerator 161 und liefert das resultierende Signal als Ausgangssignal an den externen Subtrahierer 82.
Das ALTI-Modul 81 in dem Aufnahmeunschärfekorrigierer 23 von 11 wurde anhand von 12 bis 17 diskutiert.
Im folgenden wird der Verstärkungsregler 83 in dem Aufnahmeunschärfekorrigierer 23 von 11 anhand 18 und 19 beschrieben.
18 zeigt ein detailliertes Funktionsblockschaltbild des Verstärkungsreglers 83. 19 zeigt Kennlinien eines Justierwertbestimmers 171 in dem Verstärkungsregler 83 von 18.
Der Verstärkungsregler 83 von 18 besteht aus dem Justierwertbestimmer 171 und einem Multiplizierer 172.
Der Justierwertbestimmer 171 speichert eine Funktion, die durch die geknickte Kurve 181 in 19 dargestellt wird. Auf diese Funktion wendet der Justierwertbestimmer 171 die von dem Aufnahmeunschärfeeigenschaftsdetektor 12 gelieferte Bewegungsgeschwindigkeit des Zielpixels als Parameter an und liefert das Ausgangssignal der Funktion (Ausgangssignal in 19) als Justierwert an den Multiplizierer 172. Mit anderen Worten, die Kennlinie des Justierwertbestimmers 171 entspricht der geknickten Kurve 181 in 19.
Der Multiplizierer 172 nimmt den Justierwert aus dem Justierwertbestimmer 171 sowie das Ausgangssignal des Subtrahierers 82 auf. Wie oben anhand des Funktionsblockschaltbilds von 11 erläutert wurde, ist das Ausgangssignal des Subtrahierers 82 der endgültige Korrekturwertkandidat, der von dem Addierer 84 in dem Aufnahmeunschärfekorrigierer 23 zu dem Eingangspixelwert des Zielpixels addiert wird. Der Multiplizierer 172 multipliziert den endgültigen Korrekturwertkandidaten mit dem Justierwert aus dem Justierwertbestimmer 171 und liefert das resultierende Produkt als endgültigen Justierwert an den Addierer 84.
Wie aus der Form der geknickten Kurve 181 von 19 und dem Funktionsblockschaltbild des Aufnahmeunschärfekorrigierers 23 von 11 ersichtlich ist, führt der Verstärkungsregler 83 einen Regelungsprozeß durch, bei dem die Prozeßausgangsgröße des ALTI-Moduls 81 (im folgenden als ALTI bezeichnet) keinen großen Einfluß auf den endgültigen Korrekturwert für den Pixelwert des Zielpixels ausüben kann, wenn die Bewegungsgeschwindigkeit niedrig ist. Wenn die Bewegungsgeschwindigkeit niedrig ist, ist der Verstärkungsabfall aufgrund von Bewegungsunschärfe klein. Der Verstärkungsabfall wird einfach kompensiert, indem die Verstärkung durch das Filtermodul 22 von 5 und 8 angehoben wird. Das Ausgangssignal des Filtermoduls 22 kann ohne irgendeine substantielle Korrektur dem Aufnahmeunschärfekorrigierer 23 als endgültiges Ausgangssignal zugeführt werden.
Die Aufnahmeunschärfesteuereinheit 13 in dem Bildverarbeitungsgerät 1 von 1 wurde anhand von 5 bis 19 diskutiert.
Die Aufnahmeunschärfesteuereinheit 13 ist nicht auf die in 5 dargestellte funktionale Struktur beschränkt. 20 und 21 zeigen funktionale Strukturen der Aufnahmeunschärfesteuereinheit 13 nach anderen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung.
Wie die Aufnahmeunschärfesteuereinheit 13 von 5 umfaßt auch die Aufnahmeunschärfesteuereinheit 13 von 20 den Hochfrequenzkomponentenentferner 21, das Filtermodul 22 und den Aufnahmeunschärfekorrigierer 23.
Wie bei der Aufnahmeunschärfesteuereinheit 13 von 5 wird das Ausgangssignal des Vollbildratenwandlers 11 dem Hochfrequenzkomponentenentferner 21 als Eingangssignal für die Aufnahmeunschärfesteuereinheit 13 von 20 zugeführt. Das Ausgangssignal des Aufnahmeunschärfeeigenschaftsdetektors 12 wird sowohl dem Filtermodul 22 als auch dem Aufnahmeunschärfekorrigierer 23 zugeführt.
Wie 20 zeigt, wird das Ausgangssignal des Hochfrequenzkomponentenentferners 21 dem Aufnahmeunschärfekorrigierer 23 zugeführt, und das Ausgangssignal des Aufnahmeunschärfekorrigierers 23 wird dem Filtermodul 22 zugeführt. Das Ausgangssignal des Filtermoduls 22 wird dann als endgültiges Prozeßausgangssignal der Aufnahmeunschärfesteuereinheit 13 ausgegeben.
Wie 20 zeigt, ist die räumliche Anordnung des Filtermoduls 22 und des Aufnahmeunschärfekorrigierers 23 im Vergleich zu ihren Gegenstücken in 5 umgekehrt. Mit anderen Worten, die Reihenfolge der Anordnung des Filtermoduls 22 und des Aufnahmeunschärfekorrigierers 23 (d. h. die Prozeßreihenfolge) ist nicht auf eine spezielle Reihenfolge beschränkt. Von den Prozessen des Filtermoduls 22 und des Aufnahmeunschärfekorrigierers 23 kann jeder beliebige zuerst durchgeführt werden.
Wie die Aufnahmeunschärfesteuereinheiten 13 von 5 und 20 umfaßt auch die Aufnahmeunschärfesteuereinheit 13 von 21 den Hochfrequenzkomponentenentferner 21, das Filtermodul 22 und den Aufnahmeunschärfekorrigierer 23. Darüber hinaus besitzt die Aufnahmeunschärfesteuereinheit 13 von 21 einen Addierer 24.
Wie bei den Aufnahmeunschärfesteuereinheiten 13 von 5 und 20 wird das Ausgangssignal des Vollbildratenwandlers 11 dem Hochfrequenzkomponentenentferner 21 als Eingangssignal für die Aufnahmeunschärfesteuereinheit 13 von 21 zugeführt. Das Ausgangssignal des Aufnahmeunschärfeeigenschaftsdetektors 12 wird sowohl dem Filtermodul 22 als auch dem Aufnahmeunschärfekorrigierer 23 zugeführt.
Wie 21 zeigt, wird das Ausgangssignal des Hochfrequenzkomponentenentferners 21 sowohl dem Filtermodul 22 als auch dem Aufnahmeunschärfekorrigierer 23 zugeführt. Die Ausgangssignale des Filtermoduls 22 und des Aufnahmeunschärfekorrigierers 23 werden dem Addierer 24 zugeführt. Der Addierer 24 addiert das Ausgangssignal des Filtermoduls 22 zu dem Ausgangssignal des Aufnahmeunschärfekorrigierers 23 und gibt die resultierende Summe als endgültiges Prozeßausgangssignal der Aufnahmeunschärfesteuereinheit 13 aus.
Das Filtermodul 22 und der Aufnahmeunschärfekorrigierer 23 von 21 sind parallel angeordnet, während das Filtermodul 22 und der Aufnahmeunschärfekorrigierer 23 von 5 und 20 in Kaskade angeordnet sind. Das Filtermodul 22 und der Aufnahmeunschärfekorrigierer 22 können parallel oder in Kaskade angeordnet sein. Falls das Filtermodul 22 und der Aufnahmeunschärfekorrigierer 23 einen Zeilenspeicher benutzen, erlaubt die in 21 dargestellte parallele Anordnung des Filtermoduls 22 und des Aufnahmeunschärfekorrigierers 23, daß der Zeilenspeicher von dem Filtermodul 22 und dem Aufnahmeunschärfekorrigierer 23 gemeinsam benutzt wird. Auf diese Weise wird die Zahl der Komponenten in der zugeordneten Schaltung reduziert.
Bei dem bekannten Bildverarbeitungsverfahren wird die Aufnahmeunschärfe eines bewegten Objekts ohne Rücksicht auf den Grad der Unschärfe und den Zustand des Standbilds gleichförmig verarbeitet. Gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ändert die Verwendung der Aufnahmeunschärfesteuereinheit 13 den Grad der Verbesserung in Abhängigkeit von dem Zustand eines bewegten Objekts, indem der Bewegungsvektor berechnet wird, was eine Verbesserung der Unschärfe ermöglicht, ohne daß Überschwingen erzeugt wird. Da in der bekannten LTI-Einheit ein Hardwareschalter benutzt wird, um Signale umzuschalten, wird das verarbeitete Bild selbst oft zerstört. Die Aufnahmeunschärfesteuereinheit 13 mit dem ALTI-Modul 81 als einem seiner Elemente kann Signale sanft umschalten und verhindert dadurch, daß das verarbeitete Bild zerstört wird.
Zur Vereinfachung der Beschreibung ist die Richtung des Bewegungsvektors (Bewegungsrichtung) in der obigen Diskussion an der horizontalen Richtung ausgerichtet. Die Aufnahmeunschärfesteuereinheit 13 führt in jeder beliebigen Bewegungsrichtung den gleichen Prozeß aus wie er oben beschrieben wurde. Das heißt, die Aufnahmeunschärfesteuereinheit 13 korrigiert unabhängig von der Bewegungsrichtung den Pixelwert des Zielpixels, um die Aufnahmeunschärfe zu steuern, und in dem ALTI-Modul 81 von 12 werden die Pixelwerte der n Pixel, die auf das Zielpixel zentriert und aufeinanderfolgend in Bewegungsrichtung (z. B. in einer vertikalen Richtung) ausgerichtet sind, nacheinander in der Reihenfolge der Pixelanordnung der DL-Einheit 91-1 zugeführt. Das gleiche gilt für die anderen Funktionsblöcke.
Die Aufnahmeunschärfesteuereinheit 13 benutzt die Bewegungsgeschwindigkeit (den Absolutwert des Bewegungsvektors) als Parameter bei der Korrektur jedes einzelnen Pixelwerts. Alternativ kann auch ein anderer Parameter benutzt werden, sofern dieser Parameter Eigenschaften der Aufnahmeunschärfe repräsentiert.
Als Parameter, der die Eigenschaften des Aufnahmebilds repräsentiert kann die Aufnahmeunschärfesteuereinheit 13 z. B. die Verschlußgeschwindigkeit der Kamera bei der Zeit der Aufnahme eines zu verarbeitenden Bewegtbilds benutzen. Dies liegt daran, daß der Grad der Aufnahmeunschärfe durch die Zeit Ts beeinflußt wird, wenn sich die Verschlußgeschwindigkeit ändert, wie dies in 22 dargestellt ist.
In dem oberen Teil von 22 haben die Verschlußgeschwindigkeit und die Vollbildrate den gleichen Wert, nämlich 1/30 Sekunden. In dem unteren Teil von 22 ist die Verschlußgeschwindigkeit um (1/30 – Ts) größer als die Vollbildrate. In beiden Teilen von 22 repräsentiert die Abszisse die Zeit, und die Ordinate repräsentiert das Verhältnis der Verschlußöffnungszeit. Das Verhältnis der Verschlußöffnungszeit wird mit (Ts/Vs) × 100% bezeichnet, worin Vs die Verschlußgeschwindigkeit in Sekunden repräsentiert (Vs ist irgendein Wert gleich oder größer als 0), wobei eine erste Zeit, in der der Verschluß geöffnet wird, 0% entspricht, eine zweite Zeit, wenn der Verschluß nach Ablauf einer Zeit von V Sekunden nach der ersten Zeit geschlossen wird, 100% entspricht, und die Zeit Ts in Sekunden die Zeitdauer von der ersten Zeit bis zur laufenden Zeit repräsentiert (Ts) ist ein Wert gleich oder größer 0 und gleich oder kleiner als V). Auf der Ordinate von 22 ist der Wert, der die Zeitachse berührt, gleich 100%, und der Maximalwert (der oberste Wert jeder Linie) ist gleich 0%. In dem oberen und dem unteren Teil von 22 wird das Verschlußöffnungsverhältnis um so größer, je niedriger die Position auf der Ordinate ist.
Es sei angenommen, daß ein einzelnes Sensorelement der Kamera einem einzelnen Pixel in einem Vollbild entspricht. Wenn die Verschlußgeschwindigkeit 1/30 Sekunden beträgt, wie in dem oberen teil von 22 dargestellt, gibt das einzelne Sensorelement der Kamera als Pixelwert des entsprechenden Pixels den während der Dauer der Verschlußöffnungszeit von 1/30 Sekunden integrierten Wert des einfallenden Lichts aus. Wenn die Verschlußgeschwindigkeit (1/30 – Ts) beträgt, gibt das einzelne Sensorelement der Kamera als Pixelwert des entsprechenden Pixels den während der Dauer der Verschlußffnungszeit von (1/30 – Ts) Sekunden integrierten Wert des einfallenden Lichts aus.
Die Verschlußgeschwindigkeit entspricht der Lichtspeicherzeit (Belichtungszeit) des Sensorelements. Wenn sich in dem Raum z. B. ein Objekt befindet, das sich vor einem vorbestimmten Sensorelement im Raum bewegt, empfängt das Sensorelement unterschiedliches Licht von dem Objekt, nämlich Hintergrundlicht, das bei einer Verschlußgeschwindigkeit von 1/30 Sekunden um Ts Sekunden länger dauert als bei der Verschlußzeit von (1/30 – Ts) Sekunden. Das Verhältnis des integrierten Lichtwerts, wie des Hintergrundlichts, das von dem von dem Objekt kommenden Licht verschieden ist, nimmt in dem von dem einzelnen Sensorelement ausgegebenen Pixelwert bei einer Verschlußgeschwindigkeit von 1/30 Sekunden stärker zu als bei einer Verschlußgeschwindigkeit von (1/30 – Ts) Sekunden.
Zusammenfassend läßt sich feststellen, daß der Grad der Aufnahmeunschärfe um so größer ist, je niedriger die Verschlußgeschwindigkeit ist. Die Verschlußgeschwindigkeit repräsentiert so eine Eigenschaft der Aufnahmeunschärfe. Wie die Bewegungsgeschwindigkeit kann auch die Verschlußgeschwindigkeit als Parameter benutzt werden, der die Eigenschaften der Aufnahmeunschärfe repräsentiert.
Auf diese Weise wird die Verschlußgeschwindigkeit als ein Parameter benutzt, der die Eigenschaften der Aufnahmeunschärfe repräsentiert. Der Aufnahmeunschärfeeigenschaftsdetektor 12 von 1 analysiert z. B. die Header-Information, die an die von dem Vollbildratenwandler 11 gelieferten Bewegtbilddaten angehängt ist, um die Verschlußgeschwindigkeit in jedem Vollbild zu detektieren, und liefert die Verschlußgeschwindigkeitsdaten als Parameter, der die Eigenschaften des Aufnahmebilds repräsentiert, an die Aufnahmeunschärfesteuereinheit 13. Die Aufnahmeunschärfesteuereinheit 13 führt die oben erwähnte Serie von Schritten durch, um jeden Pixelwert passend zu korrigieren, wobei sie anstelle der Bewegungsgeschwindigkeit die Verschlußgeschwindigkeit verwendet. Die funktionelle Struktur der Aufnahmeunschärfesteuereinheit 13, die mit der Verschlußgeschwindigkeit arbeitet, ist im wesentlichen mit derjenigen der Aufnahmeunschärfesteuereinheit 13 identisch, die mit der Bewegungsgeschwindigkeit arbeitet. Jede der vorangehend unter Bezugnahme auf 5 bis 19 diskutierten Aufnahmeunschärfesteuereinheiten korrigiert jeden Pixelwert richtig, indem sie die oben erwähnte Serie von Schritten ausführt, wobei die Verschlußgeschwindigkeit als Parameter benutzt wird.
Das Bildverarbeitungsgerät 1 von 1 wurde als Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. Dabei ist die Erfindung nicht auf das Bildverarbeitungsgerät 1 von 1 beschränkt.
23 bis 36 zeigen Funktionsblockschaltbilde von Bildverarbeitungsgeräten nach anderen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung.
Das Bildverarbeitungsgerät 201 in 23 umfaßt wie z. B. das Bildverarbeitungsgerät 1 von 1 den Vollbildratenwandler 11, den Aufnahmeunschärfeeigenschaftsdetektor 12 und die Aufnahmeunschärfesteuereinheit 13.
In dem Bildverarbeitungsgerät 201 von 23 verarbeitet die Aufnahmeunschärfesteuereinheit 13 ein Bild, das dem Bildverarbeitungsgerät 201 zugeführt wird, nämlich ein Bewegtbild, bevor es in den Vollbildratenwandler 11 dem Prozeß der Umwandlung in eine hohe Vollbildrate unterzogen wird. Vor dem von dem Vollbildratenwandler 11 ausgeführten Prozeß der Umwandlung in eine hohe Vollbildrate detektiert der Aufnahmeunschärfeeigenschaftsdetektor 12 den Wert eines Parameters aus dem Bewegtbild und liefert die Detektierungsergebnisse an die Aufnahmeunschärfesteuereinheit 13.
Das Bildverarbeitungsgerät 201 von 23 führt den Prozeß von 3 in der Reihenfolge der Schritte S1, S3, S4, S2 und S5 durch.
Wie das Bildverarbeitungsgerät 1 von 1 und das Bildverarbeitungsgerät 201 von 23 umfaßt z. B. auch das Bildverarbeitungsgerät 202 in 24 den Vollbildratenwandler 11, den Aufnahmeunschärfeeigenschaftsdetektor 12 und die Aufnahmeunschärfesteuereinheit 13.
Wie bei dem Bildverarbeitungsgerät 1 von 1 verarbeitet die Aufnahmeunschärfesteuereinheit 13 in dem Bildverarbeitungsgerät 202 von 24 ein Bewegtbild, in das der Vollbildratenwandler 11 ein Eingangsbewegtbild durch den Prozeß der Umwandlung in eine hohe Vollbildrate umgewandelt hat. Das heißt, die Aufnahmeunschärfesteuereinheit 13 führt den Korrekturprozeß an dem Bewegtbild durch, das den Prozeß der Umwandlung in die hohe Vollbildrate durchlaufen hat.
Der Aufnahmeunschärfeeigenschaftsdetektor 12 in dem Bildverarbeitungsgerät 202 von 24 detektiert jedoch den Parameter, der die Eigenschaften der Aufnahmeunschärfe repräsentiert, aus dem Eingangsbewegtbild, d. h. aus dem Bewegtbild, das den Prozeß der Umwandlung in die hohe Vollbildrate des Vollbildratenwandlers 11 noch nicht durchlaufen hat. Der detektierte Parameter wird dann der Aufnahmeunschärfesteuereinheit 13 zugeführt. Die Aufnahmeunschärfesteuereinheit 13 in dem Bildverarbeitungsgerät 202 von 24 korrigiert den Pixelwert jedes Pixels auf der Basis des Parameters, der aus dem Bewegtbild detektiert wird, dessen Vollbildrate noch nicht umgewandelt ist.
Das Bildverarbeitungsgerät 202 von 24 führt den Prozeß von 3 in der Reihenfolge der Schritte S1, S2, S3, S4 und S5 aus. Der Parameterwert, der die Eigenschaften der Aufnahmeunschärfe repräsentiert, wird jedoch in dem Schritt S3 aus dem Bewegtbild detektiert, das noch nicht in die hohe Vollbildrate umgewandelt wurde, d. h. aus den einzelnen Vollbildern, die das in dem Schritt S1 zugeführte Bewegtbild bilden.
Im Gegensatz zu dem Bildverarbeitungsgerät 201 von 23 und dem Bildverarbeitungsgerät 202 von 24 bestehen das Bildverarbeitungsgerät 212 von 25 und das Bildverarbeitungsgerät 231 von 26 aus dem Vollbildratenwandler 11 und der Aufnahmeunschärfesteuereinheit 13 und enthalten nicht den Aufnahmeunschärfeeigenschaftsdetektor 12.
Wie 25 und 26 zeigen, ist der Aufnahmeunschärfeeigenschaftsdetektor 12 zusammen mit einem Überlagerer 121 in einem (im folgenden als Bildsignalgenerator 211 bezeichneten) weiteren Bildverarbeitungsgerät 211 angeordnet. Ein in den Bildsignalgenerator 211 eingegebenes Bewegtbild wird sowohl dem Aufnahmeunschärfeeigenschaftsdetektor 12 als auch dem Überlagerer 121 zugeführt. Der Aufnahmeunschärfeeigenschaftsdetektor 12 detektiert den Wert des Parameters, der die Eigenschaften der Aufnahmeunschärfe repräsentiert, aus dem Bewegtbild und liefert den Parameterwert an den Überlagerer 121. Der Überlagerer 121 überlagert den die Eigenschaften der Aufnahmeunschärfe repräsentierenden Parameterwert dem Bewegtbild und gibt das resultierende Signal aus.
Sowohl das Bildverarbeitungsgerät 212 von 25 als auch das Bildverarbeitungsgerät 231 von 26 nehmen das Bewegtbild (Signal) auf, dem der Parameterwert überlagert ist.
In dem Bildverarbeitungsgerät 212 von 25 trennt die Aufnahmeunschärfesteuereinheit 13 den Parameterwert von dem Bewegtbild und korrigiert die einzelnen Pixelwerte in den Vollbildern, die das abgetrennte Bewegtbild bilden, auf der Basis des Parameterwerts, der die Eigenschaften der Aufnahmeunschärfe repräsentiert.
Der Vollbildratenwandler 11 unterzieht das von der Aufnahmeunschärfesteuereinheit 13 korrigierte Bewegtbild dem Prozeß der Umwandlung in die hohe Vollbildrate und gibt das resultierende Bewegtbild aus, d. h. das Bewegtbild, das in die hohe Vollbildrate umgewandelt und dann korrigiert wurde.
Das Bildverarbeitungsgerät 212 von 25 führt die Schritte S1, S4, S2 und S5 des Bildprozesses von 3 in dieser Reihenfolge aus.
In dem Bildverarbeitungsgerät 231 von 26 trennt der Vollbildratenwandler 11 den Parameterwert, der die Eigenschaften der Aufnahmeunschärfe repräsentiert, von dem Bewegtbild, unterzieht das abgetrennte Bewegtbild dem Prozeß der Umwandlung in die hohe Vollbildrate und liefert das resultierende Bewegtbild, d. h. das in die hohe Vollbildrate umgewandelte Bewegtbild, an die Aufnahmeunschärfesteuereinheit 13. Der von dem Vollbildratenwandler 11 abgetrennte Parameterwert, der die Eigenschaften der Aufnahmeunschärfe repräsentiert, wird ebenfalls der Aufnahmeunschärfesteuereinheit 13 zugeführt.
Die Aufnahmeunschärfesteuereinheit 13 korrigiert die einzelnen Pixel in jedem der Vollbilder, die das in die hohe Vollbildrate umgewandelte Bewegtbild darstellen, auf der Basis des Parameterwerts, der die Eigenschaften der Aufnahmeunschärfe repräsentiert, und gibt das resultierende Bewegtbild, d. h. das korrigierte und in die hohe Vollbildrate umgewandelte Bewegtbild, aus.
Die Serie der oben beschriebenen Prozeßschritte kann teilweise oder ganz durch Hardware oder Software ausgeführt werden.
Ein Teil (wie die Aufnahmeunschärfesteuereinheit 13) oder die Gesamtheit des Bildverarbeitungsgeräts 1 von 1, ein Teil oder die Gesamtheit des Bildverarbeitungsgeräts 201 von 23, ein Teil oder die Gesamtheit des Bildverarbeitungsgeräts 202 von 24, ein Teil oder die Gesamtheit des Bildverarbeitungsgeräts 212 von 25 oder ein Teil oder die Gesamtheit des Bildverarbeitungsgeräts 231 von 26 können aus einem Computer bestehen, wie er in 27 dargestellt ist.
Wie 27 zeigt, führt eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) 301 nach Maßgabe eines in einem Nurlesespeicher (ROM) 302 gespeicherten Programms und eines Programms, das aus einer Speichereinheit 308 in einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) 303 geladen wird, verschiedenartige Prozesse aus. Das RAM 303 speichert nach Bedarf Daten, die von der CPU 301 benötigt werden.
Die CPU 301, das ROM 302 und das RAM 303 sind über einen Bus 304 miteinander verbunden. Der Bus 304 steht mit einem Eingabe- und Ausgabe-Interface 305 in Verbindung.
Mit dem Eingabe- und Ausgabe-Interface 305 sind außerdem eine aus einer Tastatur und einer Maus bestehende Eingabeeinheit 306, eine aus einem Display bestehende Ausgabeeinheit 307, eine aus einer Festplatte bestehende Speichereinheit 308 und eine aus einem Modem und einem Endgeräteadapter bestehende Kommunikationseinheit 309 verbunden. Die Kommunikationseinheit 309 führt über ein Netzwerk, wie das Internet, einen Kommunikationsprozeß aus.
Ein Laufwerk 310 ist mit dem Eingabe- und Ausgabe-Interface 305 verbunden. Ein Wechselmedium 311, wie eine magnetische Platte, eine optische Platte, eine magnetooptische Platte oder ein Halbleiterspeicher wird in das Laufwerk 310 geladen, und ein von dem Wechselmedium 311 ausgelesenes Computerprogramm wird auf der Speichereinheit 308 installiert.
Wenn die Reihe der Prozeßschritte mittels Software ausgeführt wird, wird ein entsprechendes Softwareprogramm über ein Netzwerk oder von einem Aufzeichnungsmedium auf einer in einem Computer eingebauten dedizierten Hardware oder einem Universalcomputer installiert, der verschiedenartige Prozesse ausführt.
Das Aufzeichnungsmedium, auf dem das Computerprogramm gespeichert ist, kann getrennt von dem Gerät von 27 an den Benutzer ausgeliefert werden. Die Aufzeichnungsmedien umfassen das auswechselbare Aufzeichnungsmedium 211 (Paketmedien), einschließlich einer magnetischen Platte (wie einer Floppy Disk^®), einer optischen Platte (z. B. einer als Nurlesespeicher ausgebildeten Compaktdisk (CD-ROM) und einer DVD (digital versatile Disk)), einer magneto-optischen Platte (wie einer Mini-Disk (MD^®)) und eines Halbleiterspeichers. Die Aufzeichnungsmedien umfassen ferner das ROM 302, das das Computerprogramm speichert, und eine in der Speichereinheit 308 enthaltene Festplatte, die jeweils das Softwareprogramm speichern und in dem Gerät an dem Benutzer ausgeliefert werden.
Die in dieser Beschreibung diskutierten Prozeßschritte werden sequentiell in der seriellen zeitlichen Reihenfolge ausgeführt, wie dies beschrieben wurde. Alternativ können die Schritte auch parallel oder separat ausgeführt werden.
In der vorliegenden Beschreibung bezieht sich das System auf ein System, das aus wenigstens einem Gerät besteht.
Der in den einzelnen vorangehend diskutierten Ausführungsbeispielen durchgeführte Prozeß zur Umwandlung in eine hohe Vollbildrate ist nicht auf irgendeine bestimmte Kombination aus erster Vollbildrate (Vollbildfrequenz) des Eingangsvideosignals und zweiter Vollbildrate (Vollbildfrequenz) des Ausgangsvideosignals beschränkt, wie sie oben beschrieben wurden. Die erste Vollbildrate des Eingangsvideosignals kann z. B. 60 (oder 30) Hz betragen und die zweite Vollbildrate des Ausgangsvideosignals kann 120 Hz betragen. Alternativ kann die erste Vollbildrate des Eingangsvideosignals 60 (oder 30) Hz betragen und die zweite Vollbildrate des Ausgangsvideosignals kann 240 Hz betragen. So kann z. B. die erste Vollbildrate des PAL-(Phase Alternation by Line)-Eingangsvideosignals 50 Hz betragen, und die zweite Vollbildrate des Ausgangsvideosignals kann 100 oder 200 Hz betragen. Die erste Vollbildrate des Eingangsvideosignals kann z. B. 48 Hz betragen, und die zweite Vollbildrate des Ausgangsvideosignals kann eine vorbestimmte Frequenz sein, die höher ist als 48 Hz.
Durch die Umwandlung des Eingangsvideosignals des bekannten Fernsehsystems in die hohe Vollbildrate nach einem der vorangehend diskutierten Ausführungsbeispiele kann ein bekannter Inhalt mit höherer Bildqualität dargestellt werden.
Der einschlägige Fachmann erkennt, daß in Abhängigkeit von den Entwurfsanforderungen und anderen Faktoren verschiedene Modifizierungen, Kombinationen, Unterkombinationen und Änderungen möglich sind, soweit sie innerhalb des Rahmens der anliegenden Ansprüche oder von deren Äquivalenten liegen.
Obwohl hier spezielle Ausführungsbeispiele beschrieben wurden, ist erkennbar, daß die Erfindung nicht auf diese beschränkt ist, daß vielmehr zahlreiche Modifizierungen und Hinzufügungen innerhalb des Rahmens der Erfindung vorgenommen werden können. So können z. B. verschiedene Kombinationen der Merkmale der folgenden abhängigen Ansprüche mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche vorgenommen werden, ohne daß der Rahmen der vorliegenden Erfindung verlassen wird.

Claims

Bildverarbeitungsgerät zum Akquirieren eines Werts wenigstens eines Parameters, der Eigenschaften von Bildunschärfe kennzeichnet, die während der Bildaufnahme eines Bewegtbilds mit Hilfe einer vorbestimmten Bildaufnahmevorrichtung auftritt, auf einer Basis pro Zugriffseinheit, wobei eine Mehrzahl von Zugriffseinheiten das von der Bildaufnahmevorrichtung aufgenommene Bewegtbild bilden, oder zum Akquirieren des Parameterwerts von außerhalb, wobei das Bildverarbeitungsgerät eine Korrekturvorrichtung zum Korrigieren des Pixelwerts jedes aus einer Mehrzahl von Pixeln aufweist, aus denen jede der zu verarbeitenden Zugriffseinheiten gebildet ist, auf der Basis wenigstens eines der Parameterwerte, die der zu verarbeitenden Zugriffseinheit entsprechen, wobei die Korrekturvorrichtung aufweist: eine Akquisitionseinrichtung zum Setzen eines aus der Mehrzahl der die zu verarbeitende Zugriffseinheit bildenden Pixel als Zielpixel und zum Akquirieren der Eingangspixelwerte von n Pixeln, die auf dem Zielpixel zentriert sind und aufeinanderfolgend in einer ersten Richtung angeordnet sind, wobei n ganzzahlig und gleich 3 oder größer ist, eine erste Mittelwertberechnungseinrichtung, um aus den von der Akquisitionseinrichtung akquirierten Eingangspixelwerten auf der Basis des dem Zielpixel entsprechenden Parameterwerts einen Berechnungsbereich der Eingangspixelwerte von k Pixeln festzulegen, die in der genannten ersten Richtung in größerer Entfernung angeordnet sind als das Zielpixel, und um den Mittelwert der in den Berechnungsbereich fallenden Eingangspixelwerte als Pixelmittelwert zu berechnen, wobei k ganzzahlig und kleiner als n/2 ist, eine zweite Mittelwertberechnungseinrichtung, um aus den von der Akquisitionseinrichtung akquirierten Eingangspixelwerten auf der Basis des dem Zielpixel entsprechenden Parameterwerts einen Berechnungsbereich der Eingangspixelwerte von k Pixeln festzulegen, die in einer der ersten Richtung entgegengesetzten zweiten Richtung in größerer Entfernung angeordnet sind als das Zielpixel, und um den Mittelwert der in den Berechnungsbereich fallenden Eingangspixelwerte als Pixelmittelwert zu berechnen, eine Korrekturwertbestimmungseinrichtung zum Bestimmen eines Korrekturwerts, der den Eingangspixelwert des Zielpixels auf der Basis der Beziehung des von der ersten Mittelwertberechnungseinrichtung berechneten Pixelmittelwerts der ersten Richtung, ferner des Eingangspixelwerts des Zielpixels und des von der zweiten Mittelwertberechnungseinrichtung berechneten Pixelmittelwerts der zweiten Richtung korrigiert, und eine erste Addiereinrichtung zum Addieren des von der Korrekturwertbestimmungseinrichtung bestimmten Korrekturwerts zu dem Eingangspixelwert des Zielpixels und zur Ausgabe der resultierenden Summe als Ausgangspixelwert des Zielpixels.
Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 1, ferner mit einer dritten Mittelwertberechnungseinrichtung zum Berechnen eines Mittelwerts von Eingangspixelwerten des Zielpixels und von m dem Zielpixel benachbarten Pixeln als Zielpixel-Mittelwert, wobei m ganzzahlig und gleich 1 oder größer ist, wobei die Korrekturwertbestimmungseinrichtung aufweist: eine Kandidatenbestimmungseinheit zum Bestimmen des Werts der Differenz zwischen dem Pixelmittelwert der ersten Richtung und dem Eingangspixelwert des Zielpixels als einen ersten Kandidaten und des Werts der Differenz zwischen dem Pixelmittelwert der zweiten Richtung und dem Eingangspixelwert des Zielpixels als einen zweiten Kandidaten, eine Justierwertbestimmungseinheit zum Bestimmen eines den Korrekturwert korrigierenden Justierwerts unter Verwendung der Positionsrelation eines ersten Punkts, der den Pixelmittelwert der ersten Richtung anzeigt, eines zweiten Punkts, der den von der dritten Mittelwertberechnungseinrichtung berechneten Zielpixel-Mittelwert anzeigt, und eines dritten Punkts, der den Pixelmittelwert der zweiten Richtung in einer Ebene anzeigt, die definiert ist durch eine erste Achse, die Positionen der Pixel repräsentiert, und eine zweite Achse, die Pixelwerte repräsentiert, eine Justiereinheit zum Justieren des ersten Kandidaten und des zweiten Kandidaten, die von der Kandidatenbestimmungseinheit bestimmt werden, unter Verwendung des von Justierwertbestimmungseinheit bestimmten Justierwerts und eine Auswahleinheit, um unter einem vorbestimmten Auswahlkriterium von dem ersten und dem zweiten von der Justiereinheit justierten Kandidaten einen Kandidaten auszuwählen und den ausgewählten Wert als Korrekturwert zu setzen.
Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 1, bei dem die Justierwertbestimmungseinheit den Absolutwert eines Werts der zweiten Ableitung in dem zweiten Punkt einer Linie, die den ersten Punkt, den zweiten Punkt und den dritten Punkt verbindet, durch den Abstand zwischen dem ersten Punkt und dem dritten Punkt entlang der zweiten Achse dividiert und den Justierwert auf der Basis des resultierenden Quotienten bestimmt.
Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 1, bei dem die erste Mittelwertberechnungseinrichtung und die zweite Mittelwertberechnungseinrichtung jeweils feststellen, ob die Polarität der Neigung einer Linie sich in einer Ebene ändert, die definiert ist durch eine erste Achse, die Positionen der Pixel repräsentiert, und eine zweite Achse, die Pixelwerte repräsentiert, wobei die Linie Punkte verbindet, die jeweils die k Eingangspixel kennzeichnen, die in den festgelegte Berechnungsbereich fallen, wobei für den Fall, daß festgestellt wird, daß die Polarität der Neigung der Linie sich nicht ändert, von dem Pixelmittelwert der ersten Richtung und dem Pixelmittelwert der zweiten Richtung unter Verwendung der k Eingangspixelwerte einer berechnet wird, und für den Fall, daß festgestellt wird, daß die Polarität der Neigung der Linie sich ändert, von den k Eingangspixelwerten derjenige Eingangspixelwert, der durch einen auf eine Polaritätsänderung folgenden Punkt gekennzeichnet ist, auf der Basis des Eingangspixelwerts korrigiert wird, der durch einen Punkt vor der Polaritätsänderung gekennzeichnet ist, und von dem Pixelmittelwert der ersten Richtung und von dem Pixelmittelwert der zweiten Richtung einer unter Verwendung sowohl der korrigierten Eingangspixelwerte aus den k Eingangspixelwerten als auch der verbleibenden unkorrigierten Eingangspixelwerte berechnet wird.
Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 1, bei dem die Korrekturvorrichtung ferner eine erste Korrektureinheit und eine zweite Korrektureinheit aufweist, wobei die erste Korrektureinheit die Akquisitionseinrichtung, die erste Mittelwertberechnungseinrichtung, die zweite Mittelwertberechnungseinrichtung, die Korrekturwertbestimmungseinrichtung und die erste Addiereinrichtung umfaßt und wobei die zweite Korrektureinheit aufweist: eine Bewegungsmittelwert-Filtereinrichtung zum Umwandeln der die Bildunschärfe kennzeichnenden Kennlinie eines Bewegungsmittelwertfilters in Abhängigkeit von dem Wert eines der dem Zielpixel entsprechenden Parameterwerte, zur Durchführung einer der umgewandelten Kennlinie entsprechenden Bewegungsmittelwertfilterung an jedem der Eingangspixelwerte von Pixeln in einem vorbestimmten das Zielpixel enthaltenden Block und zur Ausgabe des resultierenden korrigierten Eingangspixelwerts des Zielpixels als einen ersten Wert, eine Subtrahiereinrichtung zum Berechnen der Differenz zwischen dem Eingangspixelwert des Zielpixels und dem von der Bewegungsmittelwert-Filtereinrichtung ausgegebenen ersten Wert und zur Ausgabe der Differenz als einen zweiten Wert und eine zweite Addiereinrichtung zum Addieren des von der Subtrahiereinrichtung ausgegebenen zweiten Werts zu dem Eingangspixelwert des Zielpixels und zur Ausgabe der resultierenden Summe als Ausgangspixelwert des Zielpixels.
Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 1, bei dem in jedem aus der Mehrzahl von Pixeln, aus denen jede aus der Mehrzahl von Zugriffseinheiten gebildet ist, die das Bewegtbild bilden, ein Bewegungsvektor als der Parameterwert des betreffenden Pixels akquiriert wird.
Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 1, bei dem dann, wenn jede aus der Mehrzahl von Zugriffseinheiten, die das Bewegtbild bilden, von der Bildaufnahmevorrichtung aufgenommen ist, die Verschlußgeschwindigkeit der Bildaufnahmevorrichtung als der Parameterwert akquiriert wird.
Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 1, ferner mit einer Umwandlungseinrichtung mit hoher Rate zur Durchführung einer Ratenumwandlungsoperation, die die Rate der Zugriffseinheit in dem Bewegtbild aus einer laufenden erste Rate in eine zweite Rate umwandelt, die höher ist als die erste Rate, wobei die Korrekturvorrichtung den Pixelwert jedes aus der Mehrzahl von Pixeln, die die zu verarbeitende Zugriffseinheit bilden, korrigiert, bevor oder nachdem die Ratenumwandlungseinrichtung die Ratenumwandlungsoperation an der zu verarbeitenden Zugriffseinheit durchführt.
Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 8, bei dem die erste Rate 30 Hz beträgt, während die zweite Rate 120 Hz beträgt.
Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 8, bei dem die erste Rate 60 Hz beträgt, während die zweite Rate 120 Hz beträgt.
Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 8, bei dem die erste Rate 60 Hz beträgt, während die zweite Rate 240 Hz beträgt.
Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 8, bei dem die erste Rate 50 Hz beträgt, während die zweite Rate 100 Hz beträgt.
Bildverarbeitungsgerät nach Anspruch 8, bei dem die erste Rate 50 Hz beträgt, während die zweite Rate 200 Hz beträgt.
Bildverarbeitungsverfahren zum Detektieren und Akquirieren eines Werts wenigstens eines Parameters, der Eigenschaften von Bildunschärfe kennzeichnet, die während der Bildaufnahme eines Bewegtbilds mit Hilfe einer vorbestimmten Bildaufnahmevorrichtung auftritt, auf einer Basis pro Zugriffseinheit, wobei eine Mehrzahl von Zugriffseinheiten das von der Bildaufnahmevorrichtung aufgenommene Bewegtbild bilden, oder zum Akquirieren des Parameterwerts von außerhalb, wobei das Bildverarbeitungsverfahren einen Schritt zum Korrigieren des Pixelwerts jedes aus einer Mehrzahl von Pixeln umfaßt, aus denen jede der zu verarbeitenden Zugriffseinheiten gebildet ist, auf der Basis wenigstens eines der Parameterwerte, die der zu verarbeitenden Zugriffseinheit entsprechen, wobei der Korrekturschritt umfaßt: einen Akquisitions-Unterschritt zum Setzen eines aus der Mehrzahl der die zu verarbeitende Zugriffseinheit bildenden Pixel als Zielpixel und zum Akquirieren der Eingangspixelwerte von n Pixeln, die auf dem Zielpixel zentriert sind und aufeinanderfolgend in einer ersten Richtung angeordnet sind, wobei n ganzzahlig und gleich 3 oder größer ist, einen ersten Mittelwertberechnungs-Unterschritt, um aus den durch den Akquisitions-Unterschritt akquirierten Eingangspixelwerten auf der Basis des dem Zielpixel entsprechenden Parameterwerts einen Berechnungsbereich der Eingangspixelwerte von k Pixeln festzulegen, die in der genannten ersten Richtung in größerer Entfernung angeordnet sind als das Zielpixel, und um den Mittelwert der in den Berechnungsbereich fallenden Eingangspixelwerte als Pixelmittelwert zu berechnen, wobei k ganzzahlig und kleiner als n/2 ist, einen zweiten Mittelwertberechnungs-Unterschritt, um aus den durch den Akquisitions-Unterschritt akquirierten Eingangspixelwerten auf der Basis des dem Zielpixel entsprechenden Parameterwerts einen Berechnungsbereich der Eingangspixelwerte von k Pixeln festzulegen, die in einer der ersten Richtung entgegengesetzten zweiten Richtung in größerer Entfernung angeordnet sind als das Zielpixel, und um den Mittelwert der in den Berechnungsbereich fallenden Eingangspixelwerte als Pixelmittelwert zu berechnen, einen Korrekturwertbestimmungs-Unterschritt zum Bestimmen eines Korrekturwerts, der den Eingangspixelwert des Zielpixels auf der Basis der Beziehung des durch den ersten Mittelwertberechnungs-Unterschritt berechneten Pixelmittelwerts der ersten Richtung, ferner des Eingangspixelwerts des Zielpixels und des durch den zweiten Mittelwertberechnungs-Unterschritt berechneten Pixelmittelwerts der zweiten Richtung korrigiert, und einen Addier-Unterschritt zum Addieren des durch den Korrekturwertbestimmungs-Unterschritt bestimmten Korrekturwerts zu dem Eingangspixelwert des Zielpixels und zur Ausgabe der resultierenden Summe als Ausgangspixelwert des Zielpixels.
Computerprogramm, um einen Computer zu veranlassen, einen Wert wenigstens eines Parameters, der Eigenschaften von Bildunschärfe kennzeichnet, die während der Bildaufnahme eines Bewegtbilds mit Hilfe einer vorbestimmten Bildaufnahmevorrichtung auftritt, auf einer Basis pro Zugriffseinheit zu akquirieren, wobei eine Mehrzahl von Zugriffseinheiten das von der Bildaufnahmevorrichtung aufgenommene Bewegtbild bilden, oder den Parameterwert von außerhalb zu akquirieren, wobei das Computerprogramm einen Programmcode zur Durchführung eines Schritt zum Korrigieren des Pixelwerts jedes aus einer Mehrzahl von Pixeln umfaßt, aus denen jede der zu verarbeitenden Zugriffseinheiten gebildet ist, auf der Basis wenigstens eines der Parameterwerte, die der zu verarbeitenden Zugriffseinheit entsprechen, wobei der Korrekturschritt umfaßt: einen Akquisitions-Unterschritt zum Setzen eines aus der Mehrzahl der die zu verarbeitende Zugriffseinheit bildenden Pixel als Zielpixel und zum Akquirieren der Eingangspixelwerte von n Pixeln, die auf dem Zielpixel zentriert sind und aufeinanderfolgend in einer ersten Richtung angeordnet sind, wobei n ganzzahlig und gleich 3 oder größer ist, einen ersten Mittelwertberechnungs-Unterschritt, um aus den durch den Akquisitions-Unterschritt akquirierten Eingangspixelwerten auf der Basis des dem Zielpixel entsprechenden Parameterwerts einen Berechnungsbereich der Eingangspixelwerte von k Pixeln festzulegen, die in der genannten ersten Richtung in größerer Entfernung angeordnet sind als das Zielpixel, und um den Mittelwert der in den Berechnungsbereich fallenden Eingangspixelwerte als Pixelmittelwert zu berechnen, wobei k ganzzahlig und kleiner als n/2 ist, einen zweiten Mittelwertberechnungs-Unterschritt, um aus den durch den Akquisitions-Unterschritt akquirierten Eingangspixelwerten auf der Basis des dem Zielpixel entsprechenden Parameterwerts einen Berechnungsbereich der Eingangspixelwerte von k Pixeln festzulegen, die in einer der ersten Richtung entgegengesetzten zweiten Richtung in größerer Entfernung angeordnet sind als das Zielpixel, und um den Mittelwert der in den Berechnungsbereich fallenden Eingangspixelwerte als Pixelmittelwert zu berechnen, einen Korrekturwertbestimmungs-Unterschritt zum Bestimmen eines Korrekturwerts, der den Eingangspixelwert des Zielpixels auf der Basis der Beziehung des durch den ersten Mittelwertberechnungs-Unterschritt berechneten Pixelmittelwerts der ersten Richtung, ferner des Eingangspixelwerts des Zielpixels und des durch den zweiten Mittelwertberechnungs-Unterschritt berechneten Pixelmittelwerts der zweiten Richtung korrigiert, und einen Addier-Unterschritt zum Addieren des durch den Korrekturwertbestimmungs-Unterschritt bestimmten Korrekturwerts zu dem Eingangspixelwert des Zielpixels und zur Ausgabe der resultierenden Summe als Ausgangspixelwert des Zielpixels.
Speichermedium, das ein Computerprogramm speichert, um einen Computer zu veranlassen, einen Wert wenigstens eines Parameters, der Eigenschaften von Bildunschärfe kennzeichnet, die während der Bildaufnahme eines Bewegtbilds mit Hilfe einer vorbestimmten Bildaufnahmevorrichtung auftritt, auf einer Basis pro Zugriffseinheit zu akquirieren, wobei eine Mehrzahl von Zugriffseinheiten das von der Bildaufnahmevorrichtung aufgenommene Bewegtbild bilden, oder den Parameterwert von außerhalb zu akquirieren, wobei das Computerprogramm einen Programmcode zur Durchführung eines Schritt zum Korrigieren des Pixelwerts jedes aus einer Mehrzahl von Pixeln umfaßt, aus denen jede der zu verarbeitenden Zugriffseinheiten gebildet ist, auf der Basis wenigstens eines der Parameterwerte, die der zu verarbeitenden Zugriffseinheit entsprechen, wobei der Korrekturschritt umfaßt: einen Akquisitions-Unterschritt zum Setzen eines aus der Mehrzahl der die zu verarbeitende Zugriffseinheit bildenden Pixel als Zielpixel und zum Akquirieren der Eingangspixelwerte von n Pixeln, die auf dem Zielpixel zentriert sind und aufeinanderfolgend in einer ersten Richtung angeordnet sind, wobei n ganzzahlig und gleich 3 oder größer ist, einen ersten Mittelwertberechnungs-Unterschritt, um aus den durch den Akquisitions-Unterschritt akquirierten Eingangspixelwerten auf der Basis des dem Zielpixel entsprechenden Parameterwerts einen Berechnungsbereich der Eingangspixelwerte von k Pixeln festzulegen, die in der genannten ersten Richtung in größerer Entfernung angeordnet sind als das Zielpixel, und um den Mittelwert der in den Berechnungsbereich fallenden Eingangspixelwerte als Pixelmittelwert zu berechnen, wobei k ganzzahlig und kleiner als n/2 ist, einen zweiten Mittelwertberechnungs-Unterschritt, um aus den durch den Akquisitions-Unterschritt akquirierten Eingangspixelwerten auf der Basis des dem Zielpixel entsprechenden Parameterwerts einen Berechnungsbereich der Eingangspixelwerte von k Pixeln festzulegen, die in einer der ersten Richtung entgegengesetzten zweiten Richtung in größerer Entfernung angeordnet sind als das Zielpixel, und um den Mittelwert der in den Berechnungsbereich fallenden Eingangspixelwerte als Pixelmittelwert zu berechnen, einen Korrekturwertbestimmungs-Unterschritt zum Bestimmen eines Korrekturwerts, der den Eingangspixelwert des Zielpixels auf der Basis der Beziehung des durch den ersten Mittelwertberechnungs-Unterschritt berechneten Pixelmittelwerts der ersten Richtung, ferner des Eingangspixelwerts des Zielpixels und des durch den zweiten Mittelwertberechnungs-Unterschritt berechneten Pixelmittelwerts der zweiten Richtung korrigiert, und einen Addier-Unterschritt zum Addieren des durch den Korrekturwertbestimmungs-Unterschritt bestimmten Korrekturwerts zu dem Eingangspixelwert des Zielpixels und zur Ausgabe der resultierenden Summe als Ausgangspixelwert des Zielpixels.