DE69804619T2

DE69804619T2 - Verfahren zur Regelung der Belichtungszeit eines Lichtsensors

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Publication number: DE69804619T2
Application number: DE69804619T
Authority: DE
Inventors: Federico Canini
Original assignee: Datalogic SpA
Current assignee: Datalogic SpA
Priority date: 1998-10-23
Filing date: 1998-10-23
Publication date: 2003-02-27
Anticipated expiration: 2018-10-24
Also published as: ATE215764T1; EP0996284A1; EP0996284B1; US7053954B1; DE69804619D1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Einstellen der Belichtungszeit eines Lichtsensors. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Einstellen der Belichtungszeit eines Lichtsensors in Abhängigkeit von der Variation der Helligkeit der Arbeitsumgebung, in der der Sensor angeordnet ist.
In der vorliegenden Beschreibung und den anhängenden Ansprüchen ist unter dem Begriff "Lichtsensor" ein lichtsensitives optisches Element zu verstehen, das in der Lage ist, ein Lichtsignal, das in einem einfallenden Lichtstrahl enthalten ist, in ein analoges elektrisches Signal umzuwandeln, das proportional zu der Lichtintensität des Lichts selbst ist. Insbesondere wandelt der Lichtsensor das Lichtbild eines beleuchteten Objekts in ein elektronisches Bild dieses Objekt um, um das Ausführen weiterer Betriebsschritte einer Bildverarbeitung zu ermöglichen, wie z. B. solcher Schritte, die mit dem Lesen eines optischen Codes, der auf einem Objekt angeordnet ist, in Verbindung stehen.
Im folgenden wird auf bekannte Lichtsensoren Bezug genommen werden, z. B. auf CCD oder CMOS Sensoren, wobei sowohl lineare Sensoren als auch Matrix Sensoren umfaßt sind.
Wie bekannt ist, steht ein Nachteil von Lichtsensoren, die momentan auf dem Markt erhältlich sind, in Verbindung mit der Tatsache, daß ihr Betrieb stark von der Änderung der Helligkeit auf der Oberfläche, auf der das aufzunehmende Bild gefunden werden muß, beeinflußt wird (eine solche Oberfläche kann mehr oder weniger klar und mehr oder weniger beleuchtet sein). Insbesondere die Auflösung des von dem Sensor aufzunehmenden Bildes (d. h. die Reichhaltigkeit der Details, die in dem Bild detektiert werden, das von ihm aufgenommen wird) variiert deutlich mit Änderungen der Helligkeit der Umgebung und der aufzunehmenden Oberfläche: Stark beleuchtete Umgebungen als solche können Bedingungen einer starken Überbelichtung oder Sättigung (geringer Kontrast) des Bildes auf dem Sensor erzeugen, während schlecht ausgeleuchtete Umgebungen Bedingungen einer starken Unterbelichtung (übermäßige Dunkelheit) in dem Bild auf dem Sensor erzeugen. In beiden Fällen erscheint das von dem Sensor aufgenommene Bild schlecht dargestellt und nicht sehr klar, wodurch es unmöglich gemacht wird, Details, die kleine Größen aufweisen, zu erkennen bzw. zu detektieren.
Insbesondere im Hinblick auf das Auslesen eines optischen Codes ist die Erfassung eines Bilds eines optischen Codes durch einen Sensor, die eine geringe Auflösung aufweist, oft unerwünscht, weil dies die nachfolgenden Betriebsschritte der Lokalisation beeinflußt und das Lesen und Dekodieren des Codes selbst sehr näherungsweise und grob macht; dies ist absolut inakzeptabel in Fällen, in denen es erforderlich ist, ein korrektes Dekodieren des Codes auszuführen, um unzweifelhaft das Objekt zu identifizieren, das den Code trägt.
Die Nachteile, die mit der Erfassung eines Bildes, das eine geringe Auflösung aufweist, verbunden sind, können durch geeignete Regulierung der Belichtungszeit des Sensors gemäß den Variationen der Helligkeit der Arbeitsumgebung und der zu erfassenden Oberfläche überwunden werden. Insbesondere in den Fällen, in denen eine Erhöhung der Helligkeit in der Arbeitsumgebung auftritt, würde es empfehlenswert sein, eine kürzere Belichtungszeit für den Sensor festzusetzen, um das Risiko zu vermeiden, Konditionen einer Sättigung des erfaßten Bildes zu erzeugen; umgekehrt ist es ratsam, in den Fällen, in denen eine Abnahme der Helligkeit in der Arbeitsumgebung auftritt, eine längere Belichtungszeit für den Sensor festzusetzen, um das Risiko zu vermeiden, Konditionen bzw. Bedingungen der Unterbelichtung des erfaßten Bildes zu erzeugen.
Die Mehrheit der momentan auf dem Markt erhältlichen Lichtsensoren erlaubt es, eine Belichtungszeit festzusetzen, indem zwischen einem Bereich von Werten mehr oder weniger extensiv ausgewählt werden kann, wobei jeder Wert von dem anderen um einen diskreten Betrag abweicht; solche Werte werden von den Herstellern der Sensoren angegeben.
Die US 5,585,942 offenbart eine Bildaufnahmevorrichtung zum Festlegen einer geeigneten Belichtungsmenge mittels Ausgabeinformationen einer Bildaufnahmevorrichtung. Zuerst wird eine photometrische Operation durchgerührt, wobei ein Wert der Irisblende eines optischen Systems und einer Integrationszeit des Bildaufnahmeelementes entsprechend festgelegt werden. Nachdem diese vorbereitenden Einstell-Vorgänge abgeschlossen sind, werden das. Auslesen des Bildes und die Integrationsbetriebsschritte begonnen. Eine Systemsteuerung bestimmt auf der Basis der empfangenen Daten, ob die Belichtungsmenge ausreichend bzw. geeignet ist. Dies wird durch eine Steuerung realisiert, die berücksichtigt, ob die Menge des Lichts einen Wert aufweist, der zwischen einem festgelegten ersten Wert und einem festgelegten zweiten Wert liegt. Falls dies bejaht wird (JA), wird die Menge des Lichts als eine geeignete Lichtmenge angesehen, und es wird eine Bildaufnahme durchgeführt, wobei eine Objektluminanz gemäß dem entsprechenden Iriswert und dem entsprechenden Integrationszeitwert berechnet wird. Falls dies verneint wird (NEIN), wird ein neuer Wert für die Irisblende und für die Integrationszeit festgelegt, und das oben beschriebene Verfahren wird wiederholt, bis eine geeignete Belichtungsmenge gefunden ist.
Die US 5,751,352 offenbart eine Belichtungssteuerungsvorrichtung für eine Einzelbild- Videokamera (still video camera), die so ausgelegt ist, daß sie Fotografien ausführen kann, indem sie eine geeignete Belichtungszeit berechnet, selbst dann, wenn das Objekt aus dem Zentrum des eingerahmten Bereichs versetzt ist. Zuerst wird die Kamera auf solch eine Weise auf ein erstes Objekt gerichtet, daß das Objekt in dem Zentrum eines vorbestimmten eingerahmten Bereichs positioniert ist, und es wird ein erster Photometriewert bestimmt. Dann wird das Ziel bzw. die Ausrichtung der Kamera so gewechselt, daß das erste Objekt aus dem Zentrum des vorbestimmten Bereichs versetzt wird, und es wird ein zweiter Photometriewert ermittelt, nachdem ein zweites Objekt in dem Zentrum des vorbestimmten Bereichs positioniert ist. Gemäß einem Blendenwert und einer Zeit für die elektrische Aufladung, die auf der Grundlage des zweiten photometrischen Werts ermittelt werden, wird eine provisorische Belichtung durchgeführt und somit ein provisorischer Belichtungswert ermittelt. Gemäß den Eigenschaften der Einzelbild-Videokamera wird eine geeignete Belichtungszeit ermittelt. Die geeignete Belichtungszeit wird abschließend mittels einer mathematischen Formel berechnet, die auf dem ersten Photometriewert, dem zweiten Photometriewert, dem provisorischen Belichtungswert und dem geeigneten Belichtungswert beruht.
Die US 5,734,426 offenbart ein Verfahren zur automatischen Steuerung der Belichtungszeit einer MOS Bildanordnung, die aus einer Matrix individueller Pixel gebildet ist. Gemäß einer solchen Methode wird bestimmt, ob die Größe jedes Pixelsignals größer ist als ein vorbestimmter erster Wert und/oder niedriger ist als ein vorbestimmter zweiter Wert oder nicht. Danach wird bestimmt, ob die Anzahl der Pixel, die eine Intensität über dem festgelegten ersten Wert haben, größer ist als ein festgelegter erster Grenz- bzw. Schwellwert oder nicht. Falls dies nicht der Fall ist (NEIN), wird die Belichtungszeit nicht geändert. Falls dies der Fall ist (JA), wird bestimmt, ob der Unterschied zwischen der Anzahl der Pixel, die eine Intensität über dem festgelegten ersten Wert haben, und die Anzahl der Pixel, die eine Intensität unter halb des festgelegten zweiten Werts haben, größer ist als ein festgelegter zweiter Grenz- bzw. Schwellwert oder nicht. Falls dies nicht der Fall ist (NEIN) werden keine Veränderungen bei der Belichtung vorgenommen; falls dies der Fall ist (JA), wird die Belichtungszeit geändert.
Das technische Problem, das dieser Erfindung zugrunde liegt, ist das Bereitstellen eines Verfahrens, welches in der Lage ist, automatisch eine optimale Regulierung der Belichtungszeit eines Lichtsensors gemäß den Änderungen bzw. Variationen der Helligkeitsbedingungen der Umgebung durchzurühren, so daß das von dem Sensor aufgenommene Bild sowohl reich an Details ist (d. h. daß es gut belichtet ist) als auch nicht gesättigt ist.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich daher auf ein Verfahren zum Regulierung der Belichtungszeit eines Lichtsensors, dadurch gekennzeichnet, daß es die folgenden Schritte umfaßt:
- a) Einstellen der Belichtungszeit des Sensors auf einen Wert, der aus einem ersten Wertebereich gewählt wird, welcher zwischen einem minimalen Wert und einem maximalen Wert definiert ist und M voreingestellte Werte umfaßt;
- b) Erfassen des Bildes eines Objekts auf dem Sensor, wobei das Bild eine Vielzahl von Lichtpixeln umfaßt;
- c) Analysieren des erfaßten Bilds zur Erfassung des Helligkeitsniveaus desselben;
- d) Vergleichen des erfaßten Helligkeitsniveaus mit einem vorgegebenen höheren bzw.. niedrigeren globalen Schwellwert, der representativ ist für einen Zustand der Überbelichtung bzw. der Unterbelichtung des Bildes;
- e) Variieren der Belichtungszeit des Sensors und iteratives Wiederholen der vorhergehenden Schritte, bis eine optimale Belichtungszeit gefunden worden ist, wobei die optimale Belichtungszeit die höchste bzw. die niedrigste der eingestellten Zeiten ist, für welche das Bild ein Helligkeitsniveau aufweist, das kleiner bzw. größer als der voreingestellte höhere bzw. niedrigere globale Schwellwert ist.
Wir reden daher über ein Verfahren zum Auswählen einer Belichtungszeit, die als optimal angesehen wird, und dies ist es, was Zustände einer starken Sättigung des Bildes auf dem Sensor bei Vorhandensein einer Erhöhung des Umgebungslichts und gleichzeitig Bedingungen einer Unterbelichtung des Bildes bei einer Abnahme des Umgebungslichts verhindert. Vorteilhafterweise tritt das Auffinden der richtigen Belichtungszeit durch sukzessive Aproximation auf, wobei jedes Mal ausgewertet wird, ob das Bild eine ungewünschte Eigenschaft bzw. Charakteristik aufweist, die im Ergebnis zu deutlich heraustritt, wie z. B. die übermäßige Sättigung oder eine Unterbelichtung), und wobei die Belichtungszeit des Sensors auf geeignete Weise variiert wird, so daß das Auftreten einer solchen Charakteristik nicht hervorgerufen wird; es ist daher möglich, den Lichtsensor in Echtzeit gemäß den Änderungen der Helligkeit der Umgebungsbedingungen und der zu erfassenden Oberfläche zu regulieren.
Insbesondere in den Fällen, bei denen die ausgewertete Charakteristik die übermäßige Sättigung ist, entspricht die optimale, gefundene Belichtungszeit vorteilhafterweise der maximal möglichen Belichtungszeit, mit der die Abwesenheit der Bedingungen der Sättigung des Bildes erreichbar ist; dies ermöglicht es, eine verbesserte Auflösung des erfaßten Bildes auf dem Sensor sicherzustellen, ohne seine Sättigung hervorzurufen.
Auf der anderen Seite, bei Fällen, in denen die ausgewertete bzw. ermittelte Charakteristik eine übermäßige Unterbelichtung ist, entspricht die optimale gefundene Belichtungszeit vorteilhafterweise der minimal möglichen Belichtungszeit, mit der die Abwesenheit der Bedingungen der Unterbelichtung des Bildes erzielt werden kann; dies ermöglicht es, das Risiko zu vermeiden, auf der einen Seite Bilder zu haben, die zu dunkel sind und keine Details aufweisen, und auf der anderen Seite unscharfe bzw. verschwommene Bilder zu haben (z. B. in dem Fall, bei dem es sich um einen tragbaren oder manuellen Leser handelt).
Die Dauer des Verfahrens hängt von der Anzahl der Werte der Belichtungszeit ab, mit denen der Sensor arbeiten kann. Vorteilhafter Weise wird aus diesem Satz Werten ein kleinerer Bereich von M Werten ausgesucht, von denen angenommen wird, daß sie besonders interessant sind; dies ermöglicht es, daß das Ende des Verfahrens der Festlegung der optimalen Belichtungszeit des Sensors schneller erreicht werden kann.
Gemäß der Erfindung umfaßt der Schritt d) des Vergleichs zwischen dem erfaßten Helligkeitsniveau und dem voreingestellten höheren bzw. niedrigeren gobalen Schwellwert die folgenden Schritte:
- d1) Überprüfen, ob das Helligkeitsniveau des erfaßten Bildes größer bzw. kleiner als der voreingestellte bzw. vorgegebene höhere bzw. niedrigere globale Schwellwert ist, und;
- d11) wenn die Überprüfung zu einem positiven Ergebnis führt. Verringern bzw. Erhöhen der Belichtungszeit des Sensors und iteratives Wiederholen der vorhergehenden Schritte, beginnend bei Schritt b), bis eine optimale Belichtungszeit gefunden worden ist; wenn alternativ:
- d11a) der Wert der eingestellten Belichtungszeit das Minimum bzw. das Maximum des Bereichs der voreingestellten Werte ist;
- d11b) der Wert der eingestellten Belichtungszeit so ist, daß das Bild ein Helligkeitsniveau aufweist, daß kleiner bzw. größer ist als der voreingestellte höhere bzw. niedrigere globale Schwellwert.
Im Gegensatz dazu werden, wenn die Überprüfung des Schritts d1) zu einem negativen Ergebnis führt, die folgenden Schritte ausgeführt:
- d12) Erhöhen bzw. Verringern der Belichtungszeit des Sensors und interatives Wiederholen der vorhergehenden Schritte, beginnend mit Schritt b), bis eine optimale Belichtungszeit gefunden worden ist, wenn alternativ:
- d12a) der Wert der eingestellten Belichtungszeit gleich dem Maximum bzw. dem Minimum des Bereichs der voreingestellten Werte ist;
- d12b) der Wert der eingestellten Belichtungszeit so ist, daß das Bild ein Helligkeitsniveau aufweist, das kleiner bzw. größer als der voreingestellte höhere bzw. niedrigere globale Schwellwert ist.
Die Bewertung der Anwesenheit bzw. Nicht-Anwesenheit von Sättigungsbedingungen oder Unterbelichtungsbedingungen wird daher mittels eines einfachen und schnellen Berechnungsalgorithmus durchgerührt, der auf einem einfachen Vergleich mit dem voreingestellten globalen Schwellwert beruht.
Bevorzugt umfaßt der Schritt c) des Analysierens des Bildes zum Erfassen eines Helligkeitsniveaus die folgenden Schritte:
- c1) Erzeugen eines Signals, das representativ für das Helligkeitsniveau jedes Pixels des durch den Sensor erfaßten Bildes ist;
- c2) anschließendes Überprüfen, ob das in Abhängigkeit von einem momenaten Pixel erzeugte Signal größer bzw. kleiner ist als ein voreingesteller höherer bzw. niedrigerer globaler Schwellwert, welcher representativ ist für einen Zustand der Überbelichtung bzw. Unterbelichtung des analysierten Pixels, und;
- c21) wenn diese Überprüfung zu einem positiven Ergebnis führt, Akkumulieren des Beitrags jedes momentanen Pixels und iteratives Wiederholen der vorhergehenden Schritte, beginnend mit Schritt c2) für die folgenden Pixel;
- c22) wenn diese Überprüfung zu einem negativen Ergebnis führt, Verlassen des momentanen Pixels und iteratives Wiederholen der vorhergehenden Schritte, beginnend mit Schritt c2), für die folgenden Pixel;
- c3) Überprüfen, ob die Summe der akkumulierten Beiträge größer bzw. kleiner ist als der voreingestellte höhere bzw. niedrigere globale Schwellwert des Bildes, wobei in diesem Falle der Schritt e) ausgeführt wird und anderenfalls die vorhergehenden Schritte, beginnend mit Schritt c2), wiederholt werden.
Vorteilhafterweise ermöglichen die oben genannten Schritte, das Verfahren gemäß der Erfindung zuverlässig und stabil zu machen. Tatsächlich ist die Auswertung des Niveaus der Sättigung bzw. der Unterbelichtung des Bildes unabhängig von den Helligkeitseigenschaften der kleinsten Bereiche (Pixel) des Bildes; sie geschieht im Gegensatz dazu auf der Basis der Beiträge aller sättigenden Pixel. Dies ermöglicht es, das Risiko auszuschließen, das Belichtungsniveau des gesamten Bildes gemäß dem Belichtungsniveau eines kleinen Bereiches des Bildes auszuwerten; solch ein Risiko würde ein Festlegen von Belichtungszeiten bedeuten, die so liegen würden, daß sie zu einem Erfassen von nicht-dekodierbaren Bildern führen, bei denen zum Beispiel der Bereich, der den zu lesenden optischen Code enthält, in Dunkelheit getaucht sein würde, während die kleinen sättigen Bereiche (aufgrund von Reflexionen, Helligkeitsspots etc. ...) nutzlos gut ausgeleuchtet sein würden.
Bevorzugt umfaßt der Schritt c) des Analysierens des von den Sensor erfassten Bildes seinerseits die folgenden Schritte:
- ci) Analysieren des von dem. Sensor erfassten Bildes in einer Zeitspanne "n", wobei der Sensor mit einer Belichtungszeit Tn-i, die zu der Zeit "n - 1" eingestellt worden ist, belichtet worden ist;
- cii) Einstellen einer neuen Belichtungszeit Tn zu der Zeit "n", um mit dem Sensor ein Bild zu erfassen, das zu der Zeit "n + 1" analysiert werden soll, und Fortfahren mit den Schritten d) und e);
- ciii) iteratives Wiederholen der vorhergehenden Schritte, beginnend mit Schritt c1).
Eine typische Eigenschaft des Sensors ist das Vorhandensein einer bestimmten Verzögerung zwischen der Zeit, zu der die Belichtungszeit festgesetzt wird, und der Zeit, zu der das Bild, das mittels dieser Einstellungen erfaßt wird, analysiert werden kann; dies führt zu einer Verlängerung der Zeit, die erforderlich ist, um die korrekte Belichtung zu bestimmen. Vorteilhafterweise ermöglicht die Einstellung einer neuen Belichtungszeit während der Analyse des Bildes, das mit der vorher eingestellten Belichtungszeit erfaßt worden ist, daher, die erforderliche Zeit zum Bestimmen der optimalen Belichtungszeit des Sensors zu minimieren.
Vorteilhafterweise ist der Wert der neuen Belichtungszeit Tn, die in dem Schritt cii) eingestellt worden ist, größer bzw. kleiner als der Wert Tn - i, der vorher festgesetzt worden ist. Tatsächlich haben diese Einstellungen einfach eine vorhersagende Bedeutung, die daher entweder richtig oder falsch sein kann.
In dem Fall, in dem die ausgewertete Charakteristik eine übermäßige Sättigung ist, sind die festgelegten Zeiten in allen Vorhersagen länger als die vorher festgelegten, im Vertrauen darauf, daß die Analyse des Bildes keine Sättigung hervorruft; falls solch eine Vorhersage sich als wahr erweist, wird das Bild über eine korrekte Belichtungszeit gültig belichtet, anderenfalls würde es erforderlich sein, die Belichtungszeit des Sensors zu vermindern.
Auf ähnliche Weise sind in all den Fällen, in dem die ausgewertete Charakteristik eine übermäßige Unterbelichtung ist, die in allen Vorhersagen festgesetzten Zeiten kürzer als die vorher eingestellten, im Vertrauen darauf, daß die Analyse des Bildes keine Unterbelichtung hervorruft; falls solch eine Vorhersage sich als wahr erweist, wird das Bild über eine korrekte Belichtungszeit gültig belichtet, anderenfalls ist es erforderlich, die Belichtungszeit des Sensors zu erhöhen.
Bevorzugt werden die folgenden Schritte ausgeführt, sobald eine optimale Belichtungszeit gefunden worden ist:
- f) Definieren eines zweiten Wertebereichs der Belichtungszeit, der Q voreingestellte Werte zwischen einen neuen minimalen Wert und einen neuen maximalen Wert umfaßt, welche unter den M Werten des ersten Wertebereichs gefunden worden sind, und die nahe dem Wert der zuvor gefundenen optimale Belichtungszeit liegen;
- g) Wiederholen der vorhergehenden Schritte, beginnend mit Schritt a), bis eine neue optimale Belichtungszeit gefunden worden ist;
- h) iteratives Wiederholen der vorhergehenden Schritte, beginnend mit Schritt f), wobei jedes Mal kürzere Bereiche definiert werden, die in der Nähe der zuvor ermittelten optimalen Belichtungszeit liegen.
Insbesondere dann, wenn Zeit zum Bestimmen der optimalen Belichtungszeit zur Verfügung steht, ist es daher möglich, nach seinen Wünschen das Verfahren der Erfindung mit dem Ziel zu wiederholen, die genaueste, optimale Belichtungszeit zu ermitteln. Die Anzahl der Wiederholungen, die ausgeführt werden, hängt von der Zeit ab, die einem zur Verfügung steht.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung kann die Zeit, die zum Auffinden der optimalen Belichtungszeit erforderlich ist, merklich reduziert werden, falls die Analyse des von dem Sensor erfaßten Bilds nur in einem eingeschränkten Bereich des Bildes selbst durchgeführt wird. Es ist daher möglich, in gleicher Zeit mehrere Wiederholungen des Verfahrens der Erfindung durchzuführen, so daß noch genauere Belichtungen des von dem Sensor erfaßten Bildes erzielt werden können.
Weitere Merkmale und Vorteile der Verfahrens der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden detaillierten Beschreibung einiger bevorzugter Ausführungsformen und unter Bezugnahme auf die anhängenden Zeichnungen deutlich werden:
Fig. 1 zeigt ein Flußdiagramm einer ersten Ausführungsform des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 zeigt ein Flußdiagramm, das sich auf ein numerisches Beispiel eines Verfahrens bezieht, das in Fig. 1 dargestellt ist;
Fig. 3 zeigt ein Flußdiagramm, das sich auf ein numerisches Beispiel einer bevorzugten Ausführungsform des in Fig. 1 gezeigten Verfahrens bezieht;
Fig. 4 zeigt ein Flußdiagramm, das sich auf ein numerisches Beispiel einer zweiten Ausführungsform des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung bezieht;
Fig. 5 zeigt ein Flußdiagramm, das sich auf ein numerisches Beispiel einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens bezieht, das in Fig. 4 dargestellt ist;
Fig. 6 zeigt schematisch einen Schaltkreis für die Erzeugung eines Vergleichssignals, der in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
Das Verfahren der Erfindung ermöglicht durch sukzessive Approximation bzw. Näherung die Bestimmung einer optimalen Belichtungszeit in Übereinstimmung mit bzw. in Anpassung an die Änderungen der Helligkeit der Oberfläche, auf der das zu erfassende Bild gefunden werden muß, und der Umgebung, in der der Lichtsensor angeordnet ist (z. B. ein CCD oder CMOS-Sensor, wobei es sich entweder um lineare oder um Matrixsensoren handelt).
Das Verfahren beginnt mit dem Festsetzen einer Anfangsbelichtungszeit in dem Sensor, die einem Wert entspricht, der aus einem ersten Bereich von M voreingestellten Werten gewählt wird, die zwischen einem minimalen Wert und einem maximalen Wert definiert sind. Vorteilhafter Weise sind die M Werte eine Unter- bzw. Teilmenge des gesamten Satzes der in Frage kommenden einstellbaren Werte für die Belichtungszeiten des Sensors, die für besonders interessant erachtet werden und die von dem Hersteller vorgegeben werden. In den in den anhängenden Figuren gezeigten Beispielen sind 8 Werte für die Belichtungszeit ausgewählt, und diese betragen, in Sekundenbruchteilen: 1/30, 1/60, 1/125; 1/250, 1/500, 1/1000, 1/2000. 1/4000.
Sobald eine Anfangsbelichtungszeit festgesetzt ist, wird ein Bild eines beleuchteten Objekts von dem Sensor erfaßt, z. B. ein Objekt mit einem zu lesenden optischen Code. Dieses Bild wird mittels eines einfachen Berechnungsalgorithmus analysiert, um sein Helligkeitsniveau zu bestimmen und es mit einem voreingestellten höheren bzw. niedrigeren globalen Schwellwert zu vergleichen, die eine ungewünschte Eigenschaft des Bildes darstellen, z. B. den Zustand einer Überbelichtung (Sättigung) oder einer Unterbelichtung des Bildes auf dem Sensor.
Insbesondere wird auf der Basis des Ergebnisses des oben genannten Vergleichs die Belichtungszeit auf einen geeignet gewählten unterschiedlichen Wert eingestellt, und das Verfahren wird wiederholt, um, nach einer bestimmten Anzahl von Wiederholungen, eine optimale Belichtungszeit zu finden.
Die Logik der Ermittlung der optimalen Belichtungszeit, die mittels des Berechnungsalgorithmus der Erfindung durchgeführt wird, ist das mittels sukzessiver Approximation durchgeführte Auffinden der Belichtungszeit, bei der das Vorhandensein ungewünschter Bedingungen bzw. Konditionen offenbart bzw. festgestellt wird, und nachfolgend das Festlegen eines Zeitwertes als optimale Zeit, wobei der Zeitwert näher an dem Gefundenen ist, für den das erfaßte Bild nicht die ungewünschte Eigenschaft aufweist.
Insbesondere in den Fällen, in denen der gewählte globale Schwellwert ein Signal ist, das einen Zustand übermäßiger Überbelichtung (Sättigung) des von dem Sensor erfaßten Bildes darstellt, wird der Algorithmus bei jeder Wiederholung überprüfen, ob das Helligkeitsniveau des erfaßten Bildes größer ist als der Schwellwert (in diesem Fall wird es ein höherer Schwellwert sein). Wenn diese Überprüfung zu einem positiven Ergebnis führt, bedeutet dies, daß das Bild, das auf dem Sensor mit der festgelegten Belichtungszeit belichtet worden ist, überbelichtet ist, daher sollte hierfür eine kürzere Belichtungszeit eingestellt werden, und der Vergleich wird für die neu eingestellte Belichtungszeit iterativ wiederholt. Die Wiederholung des Verfahrens setzt sich bei der Suche nach der optimalen Belichtungszeit fort und kommt dann zu einem Ende, wenn die eingestellte Belichtungszeit unter denen, die in den unterschiedlichen Iterationen eingestellt worden ist, die längste ist, für die das Bild ein Helligkeitsniveau aufweist, das kleiner ist als der voreingestellte höhere globale Schwellwert, oder, alternativ, wenn der Wert der eingestellten Belichtungszeit der minimale Wert innerhalb des Bereichs der M voreingestellten Werte ist.
Falls auf der anderen Seite die Überprüfung zu einem negativen Ergebnis führt, bedeutet dies, daß das Bild auf dem Sensor, das mit der vorbestimmten Belichtungszeit belichtet worden ist, nicht überbelichtet worden ist, und so wird eine längere Belichtungszeit eingestellt, und der Vergleich wird iterativ für die neu eingestellte Belichtungszeit wiederholt. Die Wiederholung des Verfahrens für die Suche nach der optimalen Belichtungszeit setzt sich fort und kommt zu einem Ende, wenn die eingestellte Belichtungszeit unter denen, die in den unterschiedlichen Iterationen eingestellt worden sind, die längste ist, für die das Bild ein Helligkeitniveau aufweist, das geringer ist als das des voreingestellten höheren globalen Schwellwerts, oder, alternativ, wenn der Wert der eingestellten Belichtungszeit dem maximalen Wert innerhalb des Bereiches der M voreingestellten Werte entspricht.
Fig. 2 zeigt ein Beispiel einer Ausführungsform des oben offenbarten Verfahrens. In diesem Bild wurde das Vorhandensein einer Sättigung mit SÄT bezeichnet, während SÄT die Nicht- Anwesenheit einer Sättigung anzeigt. Es wird deutlich, wie der Algorithmus es ermöglicht, die optimale Belichtungszeit in vier Wiederholungen zu bestimmen, und daß diese Zeit die längste mögliche Belichtungszeit ist, mit der eine Nicht-Sättigung des Bildes erreicht werden kann.
Fig. 1 zeigt ein erläuterndes Flußdiagramm des oben beschriebenen Verfahrens. Jeder voreingestellten Belichtungszeit ist ein Index (Index_TE) zugeordnet, der Werte von 0 bis M - 1 annehmen kann (der Index 0 ist der längsten Belichtungszeit zugeordnet, während der Index M - 1 der kürzesten Belichtungszeit zugeordnet ist), wobei M exponentiell zu 2 ist und der Anzahl der Werte der voreingestellten Belichtungszeit entspricht (in dem gezeigten Beispiel ist M = 8).
Die oben beschriebenen Anwägungen sind im Dualmodus auf den Fall anwendbar, bei dem der gewählte globale Schwellwert ein Signal ist, das einen Zustand einer übermäßigen Unterbelichtung des von dem Sensor erfaßten Bildes darstellt (siehe Fig. 4). In diesem Fall wird bei jeder Wiederholung eine Überprüfung durchgeführt, ob das Helligkeitsniveau des erfaßten Bildes kleiner ist als der Schwellwert (in diesem Fall ist es ein niedrigerer Schwellwert). Falls diese Überprüfung zu einem positiven Ergebnis führt, bedeutet das, daß das Bild, das mit der festgelegten Belichtungszeit auf den Sensor belichtet wird, unterbelichtet ist, so daß eine längere Belichtungszeit eingestellt wird und der Vergleich für die neu eingestellte Belichtungszeit iterativ wiederholt wird. Die Wiederholung des Verfahrens auf der Suche nach der optimalen Belichtungszeit setzt sich fort und endet, wenn die eingestellte Belichtungszeit den kleinsten der eingestellten Werte in den unterschielichen Iterationen annimmt, für den das Bild ein Helligkeitsniveau aufweist, das größer ist als ein voreingestellter, niedrigerer globaler Schwellwert, oder, alternativ, wenn der Wert der eingestellten Belichtungszeit dem maximalen Wert des Bereichs der M voreingestellten Werten entspricht.
Falls auf der anderen Seite die oben beschriebene Überprüfung zu einem negativen Ergebnis führt, bedeutet dies, daß das mit der festgelegten Belichtungszeit auf den Sensor belichtete Bild nicht unterbelichtet ist, und so wird eine kürzere Belichtungszeit eingestellt, und der Vergleich wird für die neu eingestellte Belichtungszeit iterativ wiederholt. Die Wiederholung des Verfahrens setzt sich auf der Suche nach der optimalen Belichtungszeit fort, und endet, wenn die Belichtungszeit bei den verschiedenen Variationen die niedrigste der eingestellten Zeiten annimmt, für die das Bild ein Helligkeitsniveau aufweist, das geringer ist als der voreingestellte, höhere globale Schwellwert oder, alternativ, wenn der Wert der eingestellten Belichtungszeit dem minimalen Wert des Bereichs der M voreingestellte Werte entspricht.
Fig. 4 zeigt ein Beispiel einer Ausführungsform des oben beschriebenen Verfahrens. In dieser Figur wird mit "UNDER_EXP" das Vorhandensein einer Unterbelichtung angegeben, während mit das Nicht-Vorhandensein bzw. die Abwesenheit einer Unterbelichtung angegeben wird. Es wird darauf hingewiesen, daß auch in diesem Fall der Algorithmus ermöglicht, die optimale Belichtungszeit in vier Iterationen zu bestimmen, und daß diese Zeit die kürzest mögliche Belichtungszeit ist, die zu einer Nicht-Unterbelichtung des Bildes führt.
Mit dem Ziel, das Verfahren der Erfindung zuverlässig und stabil zu machen, wird die Evaluierung des Sättigungsniveaus (oder der Unterbelichtung) des Bildes durch eine Analyse des Helligkeitsniveaus einer Vielzahl von Pixel durchgeführt, die das Bild bilden. Insbesondere umfaßt die Analyse des Lichtbildes zuallererst das Erzeugen eines representativen Signals des Helligkeitsniveaus jedes der Pixel, die das oben genannte Bild erzeugen, und nachfolgend einen Vergleich der Helligkeit der einzelnen Pixel mit einem voreingestellten lokalen Schwellwert, der einen Zustand der Sättigung (bzw. der Unterbelichtung) derselben Pixel repräsentiert. Zu jedem Zeitpunkt, zu dem das repräsentative Signal des momentan analysierten Pixels größer (bzw. kleiner) ist als der voreingestellte lokale Schwellwert, wird der Beitrag dieses Pixels auf einem Speicherelement akkumuliert, und der nächste Pixel wird analysiert, bis die Summe der gespeicherten Beiträge den voreingestellten globalen Schwellwert überschreitet. Anderenfalls, falls nach der Analyse aller Pixel des Bildes der globale Schwellwert nicht überschritten worden ist, wird davon ausgegangen, daß keine Sättigung (bzw. Unterbelichtung) vorliegt.
Fig. 6 zeigt einen Schaltkreis für das Erzeugen eines Signals, das zur Steuerung der Änderung der Belichtungszeit aufgrund der Anwesenheit einer übermäßigen Sättigung bzw. einer Unterbelichtung bestimmt ist. Im wesentlichen umfaßt dieser zwei Vergleichsschaltkreise bzw. Vergleichsglieder, die einen Generator für eine Spannung Vcc, einen Widerstand R und einen Kondensator C umfassen, der dazu bestimmt ist, eine vorbestimmte Ladung immer dann zu akkumulieren, wenn eine Sättigung eines Pixels vorliegt. In dieser Figur werden mit dem Begriff "VIDEO" ein elektrisches Signal, das proportional zu dem Helligkeitsniveau des momentanen Pixels ist, mit dem Begriff "lokaler_Schwelle" das elektrische Signal, das proportional zu dem ungewünschten Schwellwert der Helligkeit des Pixels ist, und mit dem Begriff "globaler_Schwelle" das elektrische Signal angegeben, das proportional zu dem ungewünschten Schwellwert der Helligkeit des gesamten Bildes ist.
Das VIDEO Signal jedes einzelnen Pixel wird mit dem voreingestellten lokalen Schwellwert verglichen und jedes Mal, wenn dieses VIDEO Signal größer ist als der ungewünschte lokale Schwellwert, wird eine Ladung auf den Kondensator C akkumuliert. Wenn die Spannung an den Enden des Kondensators den ungewünschten globalen Schwellwert überschreitet, wird das SÄT (bzw. das UNDER_EXP) Signal erzeugt, welches das Vorhandensein einer übermäßigen Sättigung (bzw. Unterbelichtung) in dem Bild und daher die Notwendigkeit des Einstellens einer anderen Belichtungszeit angibt. Immer dann, wenn eine andere Belichtungszeit eingestellt wird, wird die Ladung, die sich auf dem Kondensator C angesammelt hat, für den weiteren Fortschritt der Analyse des erfaßten Bilds zurückgesetzt, wobei die neue Belichtungszeit gerade eingestellt worden ist.
Die Bemessung des Widerstands R und des Kondensators C und die Wahl des globalen Schwellwerts ist so, daß eine Sättigung (bzw. Unterbelichtung) nur dann vorliegt, wenn ein bestimmter Prozentsatz der Pixel des Bildes in den Sättigungsbereich (bzw. in die Unterbelichtung) geht. Daher muß der Prozentsatz der Pixel, die in die Sättigung gehen müssen (bzw. die unterbelichtet sein müssen), durch Variieren des globalen Schwellwertes ausgewählt werden, sobald R und C festgelegt sind, um eine Verminderung (oder im Falle der Unterbelichtung eine Erhöhung) der Belichtungszeit des Sensors zu bewirken.
Bei einer Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung soll die Tatsache beachtet werden, daß alle Sensoren zwischen der Zeit, in der die Belichtungszeit eingestellt wird, und der Zeit, in der das erfaßte Bild mittels dieser Einstellungen analysiert werden kann, eine gewisse Verzögerung aufweisen. Dies bedeutet, daß die Zeit, die für eine Bestimmung der optimalen Belichtungszeit erforderlich ist, länger ist.
Das Verfahren gemäß der Erfindung umfaßt vorteilhafterweise das Festsetzen einer neuen Belichtungszeit Tn in einem Zeitraum "n", während das mit der Belichtungszeit Tn - 1 erfaßte Bild, wobei die Belichtungszeit in einem vorherigen Zeitraum "n - 1" festgelegt worden ist, analysiert wird (siehe Fig. 3 und 4, wobei in jedem Zyklus der oben angegebene Wert die Belichtungszeit angibt, die momentan eingestellt ist (wobei deren Auswirkung in dem nachfolgenden Zyklus zur Verfügung stehen), während der unten angegebene Wert die Belichtungszeit angibt, die in dem vorherigen Zyklus festgesetzt und momentan analysiert wird).
Daher wird die Entscheidung, die Belichtungszeit des Sensors zu ändern, in einer festgelegten Periode "n" gefällt, während der das erfaßte Bild mit einer Belichtungszeit Tn - 1, die in der vorhergehenden Periode "n - 1" festgelegt worden ist, analysiert wird. Um die Gesamtzeit zum Bestimmen der optimalen Belichtungszeit zu minimieren, wird in dieser Periode "n" eine neue Belichtungszeit Tn für den Sensor eingestellt, die bestimmt ist, ein zu analysierendes Bild in einer darauffolgenden Periode "n + 1" zu erzeugen. Der Wert der neuen eingestellten Belichtungszeit Tn hat die Bedeutung einer einfachen Vorhersage, die entweder korrekt oder falsch sein kann.
In den Fällen, in denen die ausgewertete Charakteristik eine übermäßige Sättigung ist, sind die festgesetzten Zeiten in allen Vorhersagen länger als die vorher festgelegten Zeiten, im Vertrauen darauf, daß die Analyse des Bildes nicht zu einer Sättigung führt; wenn solch eine Vorhersage wahr werden sollte, wird das Bild mit einer korrekten Belichtungszeit gültig belichtet, anderenfalls ist es erforderlich, die Belichtungszeit des Sensors zu verringern.
Auf ähnliche Weise sind in den Fällen, in denen die ausgewertete Charakteristik eine übermäßige Unterbelichtung ist, die in allen Vorhersagen festgelegten Zeiten kürzere Zeiten als die vorher festgelegten Zeiten, im Vertrauen darauf, daß die Analyse des Bildes nicht zu einer Unterbelichtung führt; falls solch eine Vorhersage wahr werden sollte, wird das Bild mit der korrekten Belichtungszeit gültig belichtet, andernfalls ist es erforderlich, die Belichtungszeit des Sensors zu verlängern.
Die Fig. 3 und 4 zeigen mit einem dickeren Rand die abschließenden Stufen des Verfahrens, in denen die optimale Belichtungszeit gefunden worden ist. Es ist ersichtlich, wie im besten Fall, in dem alle Vorhersagen korrekt gewesen sind, das endgültige Resultat nach nur 4 Belichtungen zur Verfügung steht, während im schlechtesten Fall, bei dem alle Vorhersagen falsch gewesen sind, acht Schritte erforderlich sind; mit aller Wahrscheinlichkeit ist es möglich, damit zu rechnen, daß im Durchschnitt die Festlegung einer optimalen Belichtungszeit nach sechs Belichtungen erreicht werden kann.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung ist es möglich, das Verfahren zum Suchen einer neuen optimalen Belichtungszeit, die noch genauer ist, nach Wunsch zu wiederholen, sobald eine optimale Belichtungszeit innerhalb der M voreingestellten Werte gefunden worden ist, falls ausreichend Zeit für die Bestimmung der optimalen Belichtungszeit zur Verfügung steht. Solch eine Suche wird durch die Auswahl eines zweiten Bereichs von Q voreingestellten Werten für die Belichtungszeit zwischen einem neuen minimalen Wert und einem neuen maximalen Wert und in der Nähe der vorher gefundenen, optimalen Belichtungszeit ausgeführt.
Wenn man z. B. davon ausgeht, daß ein 1/500 (Index_TE = 4) als optimale Belichtungszeit aus den acht oben angegebenen Werten ausgewählt worden ist, ist es möglich, nachfolgend einen neuen Bereich von 8 Werten für Belichtungszeiten in der Nähe von 1/500 zu definieren, unter denen nach einer noch genaueren Belichtungszeit gesucht werden kann. Es ist z. B. möglich, einen neuen minimalen Wert und einen neuen maximalen Wert dieses neuen Bereiches, nämlich 1/1000 und 1/250 auszuwählen, und die neuen Werte der voreingestellten Belichtungszeit würden, ähnlich wie die voreingestellten Werte bei der ersten Suche, wie folgt sein:
Dieses Verfahren kann nach Wunsch und in Abhängigkeit von der zur Verfügung stehenden Zeit zum Erhalten eines gut ausgeleuchteten Bildes wiederholt werden.
Die Verlängerung der Zeit zum Bestimmen der optimalen Belichtungszeit aufgrund der Wiederholung des Verfahrens kann beschränkt werden, falls anstelle der Analyse des gesamten Bildes zur Feststellung, ob eine Sättigung (bzw. eine Unterbelichtung) vorliegt, diese Analyse auf einem beschränkten Bereich des Bildes beschränkt wird.
Die fortgeschrittensten Sensoren erlauben es tatsächlich, einen nach Wunsch dimensionierbaren Bereich des Sensors zu analysieren; die Zeit zur Analyse dieses Bereiches ist abhängig von seiner Größe, ist aber in jedem Fall geringer als die Zeit, die für die Analyse des gesamten Bildes erforderlich ist. Es ist daher mit solchen Sensoren möglich, in gleicher Zeit mehrere Wiederholungen des Verfahrens gemäß der Erfindung durchzuführen, um so eine Belichtung des erfaßten Bildes durch den Sensor zu erhalten, die immer genauer ist.

Claims

1. Verfahren zum Einstellen der Belichtungszeit eines Lichtsensors, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte:

a) Einstellen der Belichtungszeit des Sensors auf einen Wert, der in einem ersten Wertebereich gewählt wird, welcher zwischen einem minimalen Wert und einem maximalen Wert definiert ist und M voreingestellte Werte umfaßt;

b) Erfassen des Bildes eines Objekts auf dem Sensor, wobei das Bild mehrere Pixel aufweist;

c) Analysieren des erfaßten Bildes zur Erfassung des Helligkeitsniveaus desselben;

d) Vergleichen des erfaßten Helligkeitsniveaus mit einem vorgegebenen höheren bzw. niedrigeren globalen Schwellwert, der repräsentativ ist für eine Überbelichtung bzw. eine Unterbelichtung des Bildes;

e) Variieren der Belichtungszeit des Sensors und iteratives Wiederholen der vorhergehenden Schritte, bis eine optimale Belichtungszeit gefunden wurde, wobei die optimale Belichtungszeit die höchste bzw. die niedrigste der eingestellten Zeiten ist, für welche das Bild ein Helligkeitsniveau aufweist, das kleiner bzw. größer als der vorgegebene höhere bzw. niedrigere globale Schwellwert ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt d) des Vergleichs zwischen dem erfaßten Helligkeitsniveau und dem höheren bzw. niedrigeren globalen Schwellwert die folgenden Schritte umfaßt:

d1) Überprüfen, ob das Helligkeitsniveau des erfaßten Bildes größer bzw. kleiner als der vorgegebene höhere bzw. niedrigere globale Schwellwert ist; und

d11) wenn die Überprüfung ein positives Ergebnis hat, Verringern bzw. Erhöhen der Belichtungszeit des Sensors und iteratives Wiederholen der vorhergehenden Schritte, beginnend bei b), bis eine optimale Belichtungszeit gerunden wurde, wenn alternativ

d11a) der Wert der eingestellten Belichtungszeit das Minimum bzw. Maximum des Bereichs der voreingestellten Werte ist;

d11b) der Wert der eingestellten Belichtungszeit der Art ist, daß das Bild ein Helligkeitsniveau aufweist, das kleiner bzw. größer ist als der voreingestellte höhere bzw. niedrigere globale Schwellwert.

3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei dann, wenn die Überprüfung des Schrittes dl) ein negatives Ergebnis hat, die folgenden Schritte ausgeführt werden:

d12) Erhöhen bzw. Verringern der Belichtungszeit des Sensors und iteratives Wiederholen der vorhergehenden Schritte, beginnend mit b), bis eine optimale Belichtungszeit gefunden wird, wenn alternativ:

d12a) der Wert der eingestellten Belichtungszeit gleich dem Maximum bzw. Minimum des Bereichs der voreingestellten Werte ist;

d12b) der Wert der eingestellten Belichtungszeit der Art ist, daß das Bild ein Helligkeitsniveau aufweist, das kleiner bzw. größer als der voreingestellte höhere bzw. niedrigere globale Schwellwert ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt c) des Analysierens des Bildes zum Erfassen seines Helligkeitsniveaus die folgenden Schritte umfaßt:

c1) Erzeugen eines Signals, das repräsentativ für das Helligkeitsniveau jedes Pixel des durch den Sensor erfaßten Bildes ist;

c2) anschließendes Überprüfen, ob das abhängig von einem momentanen Pixel erzeugte Signal größer bzw. kleiner als ein vorgegebener höherer bzw. niedrigerer globaler Schwellwert ist, welcher repräsentativ ist für eine Überbelichtung bzw. Unterbelichtung des analysierten Pixels, und

c21) wenn diese Überprüfung ein positives Ergebnis hat. Akkumulieren des Beitrags des momentanen Pixels und iteratives Wiederholen der vorhergehenden Schritte, beginnend mit c2), für die folgenden Pixel;

c22) wenn die Überprüfung ein negatives Ergebnis hat. Verlassen des momentanen Pixels und iteratives Wiederholen der vorhergehenden Schritte, beginnend mit c2), für die folgenden Pixel;

c3) Überprüfen, ob die Summe der akkumulierten Beiträge größer bzw. kleiner ist als der vorgegebene höhere bzw. niedrigere globale Schwellwert des Bildes,

wobei in diesem Fall der Schritt e) ausgeführt wird und anderenfalls die vorhergehenden Schritte, beginnend mit c2), wiederholt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt c) des Analysierens des von dem Sensor erfaßten Bildes seinerseits die folgenden Schritte umfaßt:

ci) in einer Zeitspanne "n". Analysieren des von dem Sensor erfaßten Bildes, wobei der Sensor mit einer Belichtungszeit Tn - 1, die zu der Zeit "n - 1" eingestellt wurde, belichtet wurde;

cii) zu der Zeit "n", Einstellen einer neuen Belichtungszeit Tn, um mit dem Sensor ein Bild zu erfassen, das zu der Zeit "n + 1" analysiert werden soll, und Fortfahren mit den Schritten d) und e);

ciii) iteratives Wiederholender vorhergehenden Schritte, beginnend bei c1).

6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Wert der neuen Belichtungszeit Tn, die in dem Schritt cii) eingestellt wird, größer bzw. kleiner als der zuvor eingestellte Wert Tn - 1 ist.

7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei dann, wenn einmal die optimale Belichtungszeit gefunden wurde, die folgenden Schritte ausgeführt werden:

f) Definieren eines zweiten Wertebereichs der Belichtungszeit, der Q voreingestellte Werte zwischen einem neuen Minimum und einem neuen Maximumwert, welche unter den M Werten des ersten Wertebereichs gefunden wurden, umfaßt und nahe bei dem Wert der zuvor gefundenen optimalen Belichtungszeit liegt;

g) Wiederholen der vorhergehenden Schritte, beginnend bei a), bis eine neue optimale Belichtungszeit gefunden wird;

h) iteratives Wiederholen der vorhergehenden Schritte, beginnend bei f), wobei jedesmal kürzere Bereiche definiert werden, die in der Nähe der zuvor gefundenen optimalen Belichtungszeit liegen.

8. Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Analyse des von dem Sensor erfaßten Bildes mit einem begrenzten Bereich des Bildes selbst ausgeführt wird.