(57)【要約】少なくとも第１および第２の異なる露出時間を使用して一連の連続ビデオ画像をキャプチャし表示する改良された方法およびシステムであって、前記第１の露出時間を使用してキャプチャされた第１のビデオ画像は前記第２の露出時間を使用してキャプチャされた第２のビデオ画像と前記直列に交互に発生する、方法およびシステム。この方法では、前記第１および第２のビデオ画像を表すデジタルデータを生成し格納し、そのデジタルデータを利用して（ａ）隣り合わせに並べた前記第１および第２の画像の再生または（ｂ）前記第１または前記第２のビデオ画像のみの再生または（ｃ）第１および第２のビデオ画像のデジタルデータから得られた複合画像を選択的に表示するために、デジタルコンピュータ（１０）およびソフトウェアプログラム（１２）を採用する。
2005519534.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
改善されたダイナミックレンジを持つビデオ記録を行う方法であって、
（ａ）表示される視像を、前記視像を表す一連のビデオフィールドまたはフレームを定義するアナログビデオ画像信号のストリームに変換することができるビデオカメラを提供するステップと、
（ｂ）視像をキャプチャするために前記ビデオカメラを動作させ、それと同時に、前記キャプチャされた視像の第１の露出値を表す少なくとも複数の第１のフィールドまたはフレームと前記キャプチャされた視像の第２の露出値を表す複数の第２のフィールドまたはフレームとを定義するアナログビデオ画像信号のストリームを生成するために、キャプチャされた視像を表すそれぞれのビデオフィールドまたはフレームの時間フレームの間に前記ビデオカメラにより受け取られた光量を変換させるステップであって、前記第１のフィールドまたはフレームは、認識可能なシーケンス内の前記第２のフィールドまたはフレーム間に挿入される、ステップと、
（ｃ）一連のビデオフィールドまたはフレームを定義するアナログビデオ信号を前記ビデオフィールドまたはフレームを表すデジタルデータを含むデジタルビデオ信号に変換するように適合されたビデオキャプチャ手段と、前記デジタルビデオ信号を格納するためのアプリケーション用メモリと、前記デジタルビデオ信号を格納するための表示用メモリと、前記表示用メモリに結合され、前記表示用メモリからデジタルビデオ信号を出力アナログビデオ信号に変換する信号処理手段と、前記出力アナログビデオ信号への応答として、またそれに応じて、視覚的表示を生成するための表示手段とを備えるコンピュータを提供するステップと、
（ｄ）アナログビデオ画像信号の前記ストリームを前記コンピュータの前記ビデオキャプチャ手段に適用し、前記アナログビデオ信号をキャプチャされた視像のフィールドまたはフレームを表すデジタルビデオ信号に変換するステップと、
（ｅ）前記コンピュータに動作させるステップであって、（１）デジタルビデオ信号は、前記アナログビデオ画像信号から生成された順序で前記アプリケーション用メモリ内に格納されるが、それが表すフィールドまたはフレームの露出値に応じて隔離され、（２）前記デジタルビデオ信号は、前記デジタルビデオ信号により表されるフィールドまたはフレームの露出値に応じて、前記デジタル形式データ信号が前記アナログ信号から生成された順序で前記アプリケーション用メモリから前記表示用メモリに転送され、（３）前記デジタルビデオ信号は、前記表示用メモリから前記ビデオ信号処理手段に転送され、それにより出力アナログビデオ信号に変換され、（４）前記出力アナログビデオ信号は、前記表示手段に適用され、これにより前記表示手段は、異なる露出値を持つキャプチャされた画像の視覚的な隣り合わせに並べた表示を生成する、ステップと、
を含む方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、
前記カメラの動作によって、アナログビデオ画像信号の前記ストリームは、前記キャプチャされた視像の第１の露出値を表す第１のフィールドまたはフレームをそれぞれ定義する第１の信号と前記キャプチャされた視像の第２の露出値を表す第２のフィールドまたはフレームをそれぞれ定義する第２の信号とを含み、前記第１および第２の信号は、信号の前記ストリーム内で交互に発生し、
前記コンピュータの動作によって、前記表示手段は、前記第１および第２の信号への応答として２つのビデオ画像を互いに隣り合わせに並べた形で表示し、前記隣り合わせに並べたビデオ画像の一方は、前記第１の露出値を表し、前記隣り合わせに並べたビデオ画像の他方は、前記第２の露出値を表す、方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法であって、前記アナログビデオ信号は、それぞれ第１の露出レベルでキャプチャされた飛び越し走査画像の第１のフィールドを表す第１の信号とそれぞれ第２の異なる露出レベルでキャプチャされた飛び越し走査画像の第２のフィールドを表す第２の信号とを含み、さらに前記フィールドのそれぞれの中のピクセルの走査線の本数は、前記アプリケーション用メモリ内に格納されるときに倍加される、方法。
【請求項４】
改善されたダイナミックレンジを持つビデオ記録を行う方法であって、
（ａ）表示される視像を、前記視像を表す一連のビデオフィールドまたはフレームを定義するビデオ画像信号のストリームに変換することができるビデオカメラを提供するステップと、
（ｂ）視像をキャプチャするために前記ビデオカメラを動作させ、それと同時に、前記キャプチャされた視像の第１の露出値を表す少なくとも複数の第１のフィールドまたはフレームと前記キャプチャされた視像の第２の異なる露出値を表す複数の第２のフィールドまたはフレームとを定義するビデオ画像信号のストリームを生成するために、キャプチャされた視像を表すそれぞれのビデオフィールドまたはフレームの時間フレームの間に前記ビデオカメラにより受け取られた光量を変換させるステップであって、前記第１のフィールドまたはフレームは、認識可能なシーケンス内の前記第２のフィールドまたはフレーム間に挿入される、ステップと、
（ｃ）一連のビデオフィールドまたはフレームを定義するビデオ画像信号を前記ビデオフィールドまたはフレームを表すデジタルデータを含むデジタルビデオ信号に変換するように適合されたビデオキャプチャ手段と、前記デジタルビデオ信号を格納するためのアプリケーション用メモリと、前記デジタルビデオ信号を格納するための表示用メモリと、前記表示用メモリに結合され、前記表示用メモリからデジタルビデオ信号を出力ビデオ信号に変換する信号処理手段と、前記出力ビデオ信号への応答として、またそれに応じて、視覚的表示を生成するための表示手段とを備えるコンピュータを提供するステップと、
（ｄ）ビデオ画像信号の前記ストリームを前記コンピュータの前記ビデオキャプチャ手段に適用し、前記ビデオ信号をキャプチャされた視像のフィールドまたはフレームを表すデータを含むデジタルビデオ信号に変換するステップと、
（ｅ）前記コンピュータに動作させるステップであって、（１）デジタルビデオ信号は、前記ビデオ画像信号から生成された順序で前記アプリケーション用メモリ内に格納されるが、それが表すフィールドまたはフレームの露出値に応じて隔離され、（２）前記デジタルビデオ信号は、前記デジタルビデオ信号により表されるフィールドまたはフレームの露出値に応じて、前記デジタル形式データ信号が前記ビデオ画像信号から生成された順序で前記アプリケーション用メモリから前記表示用メモリに転送され、（３）前記デジタルビデオ信号は、前記表示用メモリから前記ビデオ信号処理手段に転送され、それにより前記表示手段を駆動するのに好適な形式の出力ビデオ信号に変換され、（４）前記出力ビデオ信号は前記表示手段に適用され、これにより前記表示手段は、前記第１および第２の露出値のいずれかまたは両方に応じてキャプチャされた画像を再現する表示を生成する、ステップと、
を含む方法。
【請求項５】
請求項４に記載の方法であって、前記ビデオ画像信号は、それぞれ前記第１の露出値で特徴付けられる飛び越し走査画像の第１のフィールドを表す第１の信号とそれぞれ第２の異なる露出値で特徴付けられる飛び越し走査画像の第２のフィールドを表す第２の信号とを含み、さらに前記フィールドのそれぞれの中のピクセルの走査線の本数は、前記アプリケーション用メモリ内に格納されるときに倍加される、方法。
【請求項６】
ビデオ記録を行う方法であって、
（ａ）キャプチャされた視像を表すインタレースビデオフィールドのシーケンスを定義するアナログ画像信号のストリームを生成するステップであって、アナログ画像信号の前記ストリームは、第１の露出レベルでキャプチャされた視像を表すピクセルのｎ本の走査線の第１のビデオフィールドを定義する第１のアナログ画像信号と第２の露出レベルでキャプチャされた視像を表すピクセルのｎ本の走査線の第２のビデオフィールドを定義する第２のアナログ画像信号とを含み、前記第１の画像信号は、前記ストリーム内の前記第２の画像信号と交互に発生する、ステップと、
（ｂ）中央演算処理装置と、視像を表すビデオフィールドのシーケンスを定義するアナログ画像信号を受信し、前記アナログ画像信号を前記ビデオフィールドを表すデジタルデータを含むデジタルフィールド信号に変換するように適合されている画像キャプチャ手段と、前記デジタルフィールド信号を格納するためのアプリケーション用メモリと、前記デジタルフィールド信号を格納するための表示用メモリと、前記表示用メモリからデジタルフィールド信号を復元し、前記デジタルフィールド信号をアナログ形式の出力ビデオ信号に変換するため前記表示用メモリに結合されるビデオ信号処理手段と、前記出力ビデオ信号への応答として、またそれに応じてキャプチャされた画像の視覚的表示を生成するための表示手段と、前記中央演算処理装置を通じて動作可能な格納されているアプリケーションソフトウェアプログラムであって、（１）前記デジタルフィールド信号を前記アプリケーション用メモリに送り前記デジタルフィールド信号によって表されるキャプチャされた画像の露出値に応じて格納し、（２）前記デジタルフィールド信号によって表されるキャプチャされた画像の露出値に応じて、前記デジタルフィールド信号が格納のため前記アプリケーション用メモリに送られる順序で、前記アプリケーション用メモリから前記デジタルフィールド信号を前記表示用メモリに転送し、前記デジタルフィールド信号のそれぞれは変換されピクセルの２ｎ本の走査線のビデオフィールドを定義し、（３）前記デジタルフィールド信号に対する応答として、またそれに対応してアナログビデオ信号を生成するために、前記表示用メモリから格納されているデジタルフィールド信号を前記ビデオ信号処理手段に転送するためのアプリケーションソフトウェアプログラムとを備えるコンピュータを提供するステップと、
（ｃ）アナログ画像信号の前記ストリームを前記画像キャプチャ手段に適用することにより、（１）前記第１および第２のアナログ画像信号は、前記第１および第２のフィールドと前記第１および第２の露出レベルとをそれぞれ表す第１および第２のデジタルフィールド信号に変換され、（２）前記格納されているアプリケーションソフトウェアプログラムは、前記アナログ画像信号から生成された順序で、前記キャプチャされた画像の露出レベルに応じて、前記第１および第２のデジタルフィールド信号を前記アプリケーション用メモリに格納し、前記デジタルフィールド信号のそれぞれは、ピクセルの２ｎ本の走査線のビデオフィールドを定義する前記アプリケーション用メモリ内に格納され、（３）前記格納されたアプリケーションソフトウェアプログラムは、生成された順序で、また前記キャプチャされた画像の露出値に応じて、前記アプリケーション用メモリから格納されている第１および第２のデジタルフィールド信号を前記表示用メモリに転送し、（４）前記格納されたアプリケーションソフトウェアプログラムは、前記格納された第１および第２のデジタルフィールド信号を前記表示用メモリから前記ビデオ信号処理手段に転送し、そこで前記ビデオ信号処理手段は、前記第１および第２のデジタルフィールドまたはフレーム信号を第１および第２のアナログ出力ビデオ信号にそれぞれ変換し、（５）前記格納されたアプリケーションソフトウェアプログラムは、前記第１および第２のアナログ出力ビデオ信号を前記表示手段に適用させ、これにより前記表示手段は、第１の露出レベルでキャプチャされた視像の第１のビデオ再現と第２の露出レベルでキャプチャされた視像の第２のビデオ再現との同時表示を生成し、それぞれのビデオ再現は、ピクセルの２ｎ本の走査線を含む、ステップと、
を含む方法。
【請求項７】
ビデオ画像を記録し表示する方法であって、
第１の露出時間に応じて連続する第１の視像をキャプチャし、第２の露出時間に応じて連続する第２の視像をキャプチャするステップであって、前記第１の視像は、前記第２視像と交互に発生する、ステップと、
前記第１および第２の視像を表す第１および第２のアナログ画像信号を出力するステップであって、前記第１および第２の画像信号は、前記第１および第２の視像のキャプチャの順序で交互に発生する、ステップと、
アナログ画像信号を対応するデジタルデータ画像信号に変換するように適合されている画像キャプチャカードと、前記デジタルデータ画像信号を対応するアナログ出力ビデオ信号に変換するように適合されているビデオカードと、前記アナログ出力ビデオ信号に対する応答として視覚的ビデオ画像を生成するための表示手段とを備えるデジタルコンピュータに、前記第１および第２のアナログ画像信号を適用するステップと、
前記デジタルコンピュータに動作させるステップであって、順番に（ａ）前記第１および第２のアナログ画像信号は、前記画像キャプチャカードにより前記第１および第２の視像を表す第１および第２のデジタルデータ画像信号に変換され、（ｂ）前記第１および第２のデジタルデータ画像信号は、前記アプリケーション用メモリ内の第１および第２の独立のバッファ内に格納され、（ｃ）前記第１のデジタルデータ画像信号は、前記第１のアプリケーション用メモリバッファから前記表示用メモリ内の第１の画像バッファに順番に転送され、（ｄ）前記第２のデジタルデータ画像信号は、前記第２のバッファアプリケーション用メモリから前記表示用メモリ内の第２の画像バッファに順番に転送され、前記第２のデジタルデータ画像のそれぞれは、前記第１のデジタルデータ画像信号と歩調を合わせて転送され、（ｅ）前記第１および第２のデジタルデータ画像信号は、前記第１および第２の画像バッファから前記ビデオカードに転送され、前記ビデオカードにより対応する第１および第２のアナログ出力ビデオ信号に変換され、（ｆ）前記第１および第２のアナログ出力ビデオ信号は、前記表示手段に適用され、これにより前記表示手段は、隣り合わせで並ぶ形の関係にある第１および第２のビデオ画像を含む表示を生成し、前記第１のビデオ画像は、露出に関して前記第１の視像に対応し、前記第２のビデオ画像は露出に関して前記第２の視像に対応する、ステップと、
を含む方法。
【請求項８】
請求項７に記載の方法であって、前記デジタルコンピュータは、読み書き記憶デバイスに結合され、さらに前記デジタルコンピュータは、前記第１および第２のデジタルデータ画像信号を前記記憶デバイスに書き込む手段と前記第１および第２のデジタルデータ画像信号を前記記憶デバイスから前記アプリケーション用メモリ内に読み出す手段とを備え、  前記記憶デバイスに格納されているデジタルデータ画像信号により表される記録済み画像の視覚的ビデオ表示を出力するように好適なアナログ出力ビデオ信号は、前記アプリケーション用メモリから前記表示用メモリを介して前記デジタルデータ画像信号を前記ビデオカードに転送することによって、生成することができる、方法。
【請求項９】
交互に発生する第１および第２のアナログビデオ信号の一連の信号としてキャプチャされたシーンを記録し表示する方法であって、第１のアナログビデオ信号および次に発生する第２のアナログビデオ信号はそれぞれ、画像情報のｎ本の走査線を含むビデオフレームの第１および第２のインタレースフィールドを表し、前記第１および第２のフィールドはそれぞれ、１／２ｎ本の走査線を含み、前記第１のフィールドは、第１の長さの露出時間に応じてキャプチャされたシーンを表す画像情報を含み、前記第２のフィールドは、第２の異なる長さの露出時間に応じてキャプチャされた前記シーンを表す画像情報を含み、該方法は、
（ａ）前記第１および第２のアナログビデオ信号を、ピクセルの１／２ｎ本の走査線を含むビデオフィールドをそれぞれ表す対応する第１および第２のデジタル形式ビデオ信号に変換するステップと、
（ｂ）前記第１および第２のデジタル形式ビデオ信号を、ピクセルのｎ本の走査線からなる１フレームをそれぞれ表す第１および第２の複合デジタルビデオ信号に変換するステップであって、ピクセルの前記ｎ本の走査線の１／２は、ピクセルの前記ｎ本の走査線の残りから導かれ、前記第１および第２の複合デジタルビデオ信号はそれぞれ、前記第１および第２の長さの露出時間に応じてキャプチャされた前記シーンを表す、ステップと、
（ｃ）前記第１および第２の複合デジタルビデオ信号を第１および第２のバッファにそれぞれ格納するステップと、
（ｄ）前記格納されている第１および第２の複合デジタルビデオ信号を利用して、それぞれ前記第１および第２の露出時間に応じてキャプチャされたシーンの第１および第２の隣り合わせに並べられたビデオ表示を生成するステップと、
を含む方法。
【請求項１０】
ビデオ画像をキャプチャし記録する方法であって、
（ａ）ビデオ画像のシーケンスをキャプチャするステップであって、前記シーケンスは、少なくとも、第１の露出レベルでキャプチャされた第１のビデオ画像と第２の異なる露出レベルでキャプチャされた第２のビデオ画像とを含み、前記第２のビデオ画像は、前記シーケンス内の前記第１のビデオ画像の間に差し込まれる、ステップと、
（ｂ）前記第１のビデオ画像を表す第１のビデオ画像信号と前記第２のビデオ画像を表す第２のビデオ画像信号とを含む一連のビデオ画像信号を生成するステップと、
（ｃ）前記第１および第２のビデオ画像信号を第１および第２のデジタル形式データにそれぞれ変換するステップと、
（ｄ）前記第１および第２のデジタル形式データを格納するステップと、
（ｅ）前記第１および第２のデジタル形式データを取り出すステップと、
（ｆ）前記第１および第２のデジタル形式データを第１および第２の出力ビデオ信号にそれぞれ変換するステップと、
（ｇ）前記第１および第２の出力ビデオ信号を使用して、前記第１および第２のビデオ画像の隣り合わせに並べた表示を生成するステップと、
を含む方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の方法であって、前記第１および第２のビデオ画像信号は、アナログビデオカメラから得られたアナログビデオ信号である、方法。
【請求項１２】
請求項１０に記載の方法であって、前記第１および第２のビデオ画像信号は、デジタルビデオ信号である、方法。
【請求項１３】
請求項１０に記載の方法であって、前記デジタルビデオ信号は、デジタルビデオカメラから得られる、方法。
【請求項１４】
請求項１０に記載の方法であって、
コードを前記第１および第２のデジタル形式データに割り当て、それにより前記第１および第２のビデオ画像のそれぞれを日付、時刻、およびフレーム番号で識別するステップを、
さらに含む方法。
【請求項１５】
請求項１０に記載の方法であって、前記第１および第２のデジタル形式データは、第１および第２のバッファに一時的に格納される、方法。
【請求項１６】
請求項１０に記載の方法であって、前記第１および第２のデジタル形式データは、不揮発性メモリデバイスに格納される、方法。
【請求項１７】
請求項１０に記載の方法であって、キャプチャされたビデオ画像の前記シーケンスは、第３の露出レベルでキャプチャされた第３のビデオ画像を含み、前記第３のビデオ画像は、前記シーケンス内の前記第１および第２のビデオ画像の間に差し込まれ、該方法はさらに、
前記第３の画像を表す第３のビデオ画像信号を生成するステップと、
前記第３のビデオ画像信号を第３のデジタル形式データに変換するステップと、
前記第３のデジタルデータ形式を格納するステップと、
前記第３のデジタル形式データを取り出し前記第３のデジタル形式データを第３の出力ビデオ信号に変換するステップと、
前記第３の出力ビデオ信号を使用して前記第１および第２のビデオ画像の前記表示と同時に、また隣り合わせに並べた関係で前記第３のビデオ画像の表示を生成するステップと、
を含む方法。
【請求項１８】
ビデオ画像をキャプチャし記録する方法であって、
（ａ）デジタルデータ形式でシーンのビデオ画像のシーケンスをメモリ内にキャプチャするステップであって、前記シーケンスは、第１の比較的明るいビデオ画像と第２の比較的暗いビデオ画像を含み、前記明るいビデオ画像および暗いビデオ画像は、前記シーケンス内で交互に発生する、ステップと、
（ｂ）前記デジタルデータを、前記第１の比較的明るいビデオ画像と前記第２の比較的暗い画像を表すビデオ信号に変換するステップと、
（ｃ）前記ビデオ信号を使用して、前記第１の比較的明るいビデオ画像と前記第２の比較的暗い画像の隣り合わせに並べた表示を生成するステップと、
を含む方法。
【請求項１９】
請求項１８に記載の方法であって、
後から取り出せるように前記デジタルデータを不揮発性記憶装置に格納するステップを、
さらに含む方法。
【請求項２０】
請求項１９に記載の方法であって、前記デジタルデータを不揮発性記憶装置に格納する前記ステップは、ステップ（ｂ）に先行し、
該方法はさらに、
前記不揮発性記憶装置から前記デジタルデータを取り出すステップを含み、その後、前記取り出されたデジタルデータは、ステップ（ｂ）および（ｃ）に従って処理される、方法。
【請求項２１】
請求項１９に記載の方法であって、前記デジタルデータを前記不揮発性記憶装置に格納するステップは、前記比較的明るい画像と比較的暗い画像のそれぞれを別々に識別するために日付、時刻、およびフレームコードを割り当てるステップを含む、方法。
【請求項２２】
ビデオ画像をキャプチャし記録する方法であって、
（ａ）ビデオ画像のシーケンスをキャプチャするステップであって、前記シーケンスは、少なくとも、第１の露出レベルでキャプチャされた第１のビデオ画像および第２の異なる露出レベルでキャプチャされた第２のビデオ画像を含み、前記第２のビデオ画像は、前記シーケンス内の前記第１のビデオ画像の間に差し込まれる、ステップと、
（ｂ）前記第１のビデオ画像を表す第１のビデオ画像信号および前記第２のビデオ画像を表す第２のビデオ画像信号を含む一連のビデオ画像信号を生成するステップと、
（ｃ）前記第１および第２のビデオ画像信号を第１および第２のデジタル形式データにそれぞれ変換するステップと、
（ｄ）前記第１および第２のデジタル形式データを格納するステップと、
（ｅ）前記第１および第２のデジタル形式データを取り出すステップと、
（ｆ）前記第１および第２のデジタル形式データを処理して、そこから複合デジタルビデオ形式データを生成するステップと、
（ｇ）前記複合デジタル形式データを、前記第１および第２のデジタルデータにより表される画像情報を含むビデオ出力信号に変換するステップと、
を含む方法。
【請求項２３】
ビデオ画像をキャプチャし記録する方法であって、
（ａ）デジタルデータ形式でシーンのビデオ画像のシーケンスをメモリ内にキャプチャするステップであって、前記シーケンスは、第１の比較的明るいビデオ画像と第２の比較的暗いビデオ画像を含み、前記明るいビデオ画像および暗いビデオ画像は、前記シーケンス内で交互に発生し、前記デジタルデータは、前記第１の比較的明るいビデオ画像を表す第１のデジタルデータおよび前記第２の比較的暗いビデオ画像を表す第２のデジタルデータを含む、ステップと、
（ｂ）前記第１および第２のデジタルデータを処理して、そこから複合デジタルデータを生成するステップと、
（ｃ）前記複合デジタルデータを、前記第１および第２のデジタルデータにより表される画像情報を含むビデオ出力信号に変換するステップと、
（ｄ）前記ビデオ出力信号を使用して、前記画像情報を含む画像を表示するステップと、
を含む方法。
【請求項２４】
ビデオ画像をキャプチャし記録する方法であって、
（ａ）ビデオ画像のシーケンスをキャプチャするステップであって、前記シーケンスは、少なくとも、第１の露出レベルでキャプチャされた第１のビデオ画像および第２の異なる露出レベルでキャプチャされた第２のビデオ画像を含み、前記第２のビデオ画像は、前記シーケンス内の前記第１のビデオ画像の間に差し込まれる、ステップと、
（ｂ）前記第１のビデオ画像を表す第１のビデオ画像信号および前記第２のビデオ画像を表す第２のビデオ画像信号を含む一連のビデオ画像信号を生成するステップと、
（ｃ）前記第１および第２のビデオ画像信号を第１および第２のデジタル形式データにそれぞれ変換するステップと、
（ｄ）前記第１および第２のデジタル形式データを格納するステップと、
（ｅ）前記第１および第２のデジタル形式データを取り出すステップと、
（ｆ）前記第１および第２のデジタル形式データを第１および第２の出力ビデオ信号にそれぞれ変換するステップと、
（ｇ）前記第１または第２の出力ビデオ信号からビデオ表示を生成するステップと、
を含む方法。
【請求項２５】
ビデオ画像をキャプチャし記録する方法であって、
（ａ）デジタルデータ形式でシーンのビデオ画像のシーケンスをメモリ内にキャプチャするステップであって、前記シーケンスは、比較的明るいビデオ画像と比較的暗いビデオ画像を含み、前記明るい画像および暗い画像は、前記シーケンス内で交互に発生する、ステップと、
（ｂ）前記デジタルデータを、前記第１の比較的明るいビデオ画像と前記第２の比較的暗いビデオ画像を表すビデオ信号に変換するステップと、
（ｃ）前記ビデオ信号を使用して、前記比較的明るいビデオ画像のうちの１つの画像情報または前記第２の比較的暗いビデオ画像の１つの画像情報を表示するステップと、
を含む方法。
【請求項２６】
ビデオ画像をキャプチャし記録する方法であって、
（ａ）デジタルデータ形式でシーンのビデオ画像のシーケンスをメモリ内にキャプチャするステップであって、前記シーケンスは、比較的明るいビデオ画像と比較的暗いビデオ画像を含み、前記明るい画像および暗い画像は、前記シーケンス内で交互に発生する、ステップと、
（ｂ）前記デジタルデータを使用して、前記比較的明るいビデオ画像および比較的暗いビデオ画像の隣り合わせに並べた表示、前記比較的明るい画像または前記比較的暗い画像のみの唯一の表示、前記比較的明るいビデオ画像および前記比較的暗いビデオ画像から得られた情報を含む複合画像表示、および前記複合画像表示と前記比較的明るい画像または比較的暗い画像のみの表示のいずれかを選択的に出力する出力ビデオ信号を生成するステップと、
を含む方法。
【請求項２７】
請求項２６に記載の方法であって、前記シーケンスは、露出値が前記比較的明るいビデオ画像と比較的暗いビデオ画像の露出値の中間にある追加ビデオ画像を含み、前記追加ビデオ画像は、前記シーケンス内で前記比較的明るいビデオ画像および前記比較的暗いビデオ画像と交互に発生し、さらに前記追加ビデオ画像を表すデジタルデータは、前記比較的明るいビデオ画像および前記比較的暗いビデオ画像の隣り合わせに並べた表示と独立にまたは同時に前記追加ビデオ画像の表示を選択的に生成する出力ビデオ信号を生成するために使用される、方法。
【請求項２８】
第１の露出レベルでキャプチャされた画像を表すデータを構成する第１のフィールドまたはフレームを定義する第１のビデオ画像信号と前記第１の露出レベルと異なる第２の露出レベルでキャプチャされた画像を表すデータを構成する第２のフィールドまたはフレームを定義する第２のビデオ画像信号とを含む一連のビデオ画像信号であって、前記第１および第２のアナログビデオ画像信号は、互いに順番に交互に発生する、一連のビデオ画像信号として生成されるビデオ画像情報を処理し、格納し、表示するためのコンピュータシステムであって、
前記一連のビデオ画像信号を受け取り、前記第１および第２のビデオ画像信号を、前記第１および第２の露出レベルでキャプチャされた画像を表すデータを構成する第１および第２のデジタルフィールドまたはフレーム信号に変換する画像キャプチャ手段を備える画像キャプチャカードと、
アプリケーション用メモリと、
表示用メモリと、
前記第１および第２のデジタルフィールドまたはフレーム信号を、それぞれ表示デバイスを駆動するのに好適な形式の第１および第２の出力ビデオ信号に変換し、前記フィールドまたはフレームにより表される画像の視覚的ビデオ表示を行うためのビデオカードと、
中央演算処理装置を含む処理手段であって、中央演算処理装置は、（ａ）前記第１および第２のデジタルフィールドまたはフレーム信号を前記アプリケーション用メモリ内に順次格納し、その際に前記格納されたデジタルフィールドまたはフレーム信号は、その露出値に応じて分類され、中央演算処理装置は、（ｂ）前記アプリケーション用メモリから前記格納されている第１および第２のデジタルフィールドまたはフレーム信号を順次移動し、前記第１および第２のデジタルフィールドまたはフレーム信号を前記表示用メモリ内に順次格納し、その際に前記格納されたデジタルフィールドまたはフレーム信号は、その露出値に応じて前記表示用メモリ内で分類され、中央演算処理装置は、（ｃ）前記表示用メモリから前記ビデオカードに、前記第１のデジタルフィールドまたはフレーム信号のそれぞれおよび前記それぞれの第１のデジタルフィールドまたはフレーム信号に関して時間的に次に生成された第２のデジタルフィールドまたはフレーム信号を順次転送し、それにより前記第１および第２のデジタルフィールドまたはフレーム信号を、それぞれ表示手段を駆動するのに好適な形式の第１および第２の出力ビデオ信号に変換し、２つの異なる露出値を持つ隣り合わせに並べた画像を構成する表示を生成する、処理手段と、
を備えるコンピュータシステム。
【請求項２９】
請求項２８に記載のコンピュータシステムであって、該コンピュータシステムは、
記憶デバイスを、
さらに備え、
前記処理手段は、前記デジタルフィールドまたはフレーム信号を前記記憶デバイスに格納する手段を備える、コンピュータシステム。
【請求項３０】
請求項２９に記載のコンピュータシステムであって、前記処理手段は、
前記記憶デバイスからデジタルフィールドまたはフレーム信号を取り出し、前記取り出されたデジタルフィールドまたはフレーム信号を再生のために前記アプリケーション用メモリに送る手段を含む、コンピュータシステム。
【請求項３１】
請求項２８に記載のコンピュータシステムであって、前記第１および第２のビデオ画像信号はそれぞれ、２つのインタレースフィールドを表すピクセルのｎ本の走査線を含むビデオフレームの１つのフィールドを構成し、それぞれのフィールドは、ピクセルの１／２ｎ本の走査線を含み、さらに前記処理手段は、前記デジタルフィールド信号を修正し、前記デジタルフィールド信号のそれぞれが、前記アプリケーション用メモリ内にピクセルのｎ本の走査線を表すものとして格納される、コンピュータシステム。
【請求項３２】
請求項２８に記載のコンピュータシステムであって、前記一連のビデオ画像信号は、前記第１および第２の露出レベルと異なる第３の露出レベルでキャプチャされた画像を表すデータを構成する第３のフィールドまたはフレームを定義する第３のビデオ画像信号を含み、画像を含む前記画像キャプチャカードの前記画像キャプチャ手段は、前記一連の第３のビデオ画像信号を受け取り、前記第３のビデオ画像信号を前記第３の露出レベルでキャプチャされた画像を表すデータを構成する第３のデジタルフィールドまたはフレーム信号に変換するように適合され、前記ビデオカードは、前記第３のデジタルフィールドまたはフレーム信号を表示デバイスを駆動するのに好適な形式の第３の出力ビデオ信号に変換し、前記第３のフィールドまたはフレームによって表される画像の視覚的ビデオ表示を与えるように適合され、前記処理手段は、（ａ）前記第３のデジタルフレームまたはフィールド信号を前記アプリケーション用メモリ内に前記第１および第２のフィールドまたはフレーム信号とともに順次格納するように適合され、その際に前記格納されている第１、第２、および第３のデジタルフィールドまたはフレーム信号は、その露出値に応じて分類され、前記処理手段は、（ｂ）前記格納されている第１、第２、および第３のデジタルフィールドまたはフレーム信号を前記アプリケーション用メモリから順次移動し、前記第１、第２、および第３のデジタルフィールドまたはフレーム信号を前記表示用メモリ内に格納するように適合され、その際に前記格納されているデジタルフィールドまたはフレーム信号は、その露出値に応じて前記表示メモリ内に分類され、前記処理手段は、（ｃ）前記表示用メモリから前記ビデオカードに前記第１のデジタルフィールドまたはフレーム信号のそれぞれおよび前記それぞれの第１のデジタルフィールドまたはフレーム信号に関して時間的に次に生成される第２および第３のデジタルフィールドまたはフレーム信号を順次転送し、それにより、前記第１、第２、および第３のデジタルフィールドまたはフレーム信号をそれぞれ表示手段を駆動するのに好適な形式の第１、第２、および第３の出力ビデオ信号に変換し、３つの異なる露出レベルを持つ隣り合わせに並べた画像を構成する表示を生成するように適合されている、コンピュータシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（優先権の主張）
本出願は、１９９９年８月１７日に出願された米国仮特許出願第６０／１４９２３７号の優先権を主張する、Ｊｏｈｎ  Ｃｒａｗｆｏｒｄらにより２０００年８月１７日に出願された米国同時係属特許出願第０９／６４０４０５号の一部継続出願である。
【０００２】
(はじめに)
本発明は、ビデオ信号のストリームを出力し、記録するビデオシステム、とりわけ、ただしこれに限られるわけではないが、セキュリティ保護のため監視および記録を目的とするビデオカメラシステムに関するものであり、より具体的には、２００１年２月２２日に国際出願番号ＷＯ０１／１３１７１  Ａ１（前記米国同時係属特許出願第０９／６４０４０５号に対応し、その優先権を主張する）として公開された国際特許出願ＰＣＴ／ＵＳ００／４０６６２で説明されている改良された形式のダイナミックレンジビデオカメラ、記録システム、および記録方法に関するものである。
【背景技術】
【０００３】
ビデオカメラシステムは、一般に、選択された領域での活動の無人記録に使用される。例えば、複数のビデオカメラが記録システムに接続され、それぞれのカメラから短時間のビデオを定期的に記録するセキュリティアプリケーションがある。通常、これらのカメラは、自動露光モードで動作するように設計されており、周辺光の条件に一致するように電子シャッターと呼ばれるデバイスにより各ビデオフレームの積分時間を変化させるか、またはカメラに自動絞りレンズが装備される。ほとんどの場合、これらのカメラは、２つのビデオフィールドを含む標準ビデオ信号の連続ストリームを出力し、これら２つのフィールドがすき間を補うように飛び越し走査され、１つのビデオフレームを作成する。例えば、米国の標準システムであるＮＴＳＣまたはＲＳ−１７０ビデオは、第１のフィールドの２６２．５本のビデオ走査線を描き、続いて第１のフィールドの走査線の間を埋める形で第２のフィールドの２６２．５本のビデオ走査線を描くインタレース方式を採用しており、第２のフィールドの描画は第１のフィールドの描画の開始から１／６０秒後に始まる。これらの信号とともに使用されるビデオモニタまたはレコーダは、これらのフィールドを交互に組み合わせて、完全なビデオフレームを作成し、表示する。順次走査システムと呼ばれる他のビデオシステムも存在する。後者のシステムでは、インタレースなしで、通常１／３０秒毎に、１つの完全なビデオフレームが走査される。
【０００４】
これらのシステムでは、ビデオ信号は電圧で表される。それぞれのフィールドまたはフレームには、ビデオシステムが信号に変換できる最大光量を表す最高電圧とビデオシステムが確実に表すことができる最小光量を表す最低電圧が存在する。ビデオカメラによって映されるシーンにおいて、そのシーンの画像は、電圧範囲が最大値と最小値の間にあるシーンを表すビデオ信号電圧に変換される。通常のシーンでは、特定の自動露光値に関して、暗すぎて有用な情報が含まれないシーンの一部、または明るすぎて使用できない他の部分があり得る。例えば、監視アプリケーションでは、これにより、画像の重要な部分が明るすぎて色褪せたようになったり、または暗すぎて見えなくなったりする状況が発生することがある。
【０００５】
従来、前述の問題点を克服するためには、組み合わせ二重露出ビデオカメラを使用するというアプローチが必要であった。組み合わせ二重露出カメラシステムは、電子シャッターおよび手段を介して同じ視像の２種類の異なる露出を設定し、その両方の露出で得られた画像データを組み合わせて単一の出力フィールドまたはフレームにするカメラを備える。これにより、被写体照度値のより広い範囲にまたがるが、単一ビデオフレームの電圧上下限内に圧縮されている、２つの異なる露出の親画像から単一画像が加工される。このタイプのカメラシステムの一例は、１９９５年５月３０日にＭ．Ｋｏｎｉｓｈｉらに発行された米国特許第５４２０６３５号により開示されている。なお、高解像度画像を作成し、かつ／または画像輝度レベルの変動を補正する方法については、１９９２年３月３１日にＹ．Ｏｈｔａらに発行された米国特許第５１０１２７６号、１９９７年８月１２日にＷ．Ｒ．Ｂｅｎｄｅｒらに発行された米国特許第５６５７４０２号、および１９９９年７月６日にＷ．Ｒ．Ｂｅｎｄｅｒらに発行された米国特許第５９２０６５７号も参照されたい。二重露出画像組み合わせの問題は、出力フィールドまたはフレームを加工するためにキャプチャされ利用される被写体照度値の範囲を拡大するが、それと引き換えに、親画像の一方または他方に含まれるさまざまな情報を省くことになるため、その結果得られる画像からのコントラストが低くなるという点である。また、組み合わせ画像は、被写体に動きがあった場合にかすむことがある。この省かれた情報は、善意から最終的な画像にとって重要でないとみなされる。しかし、このような判断は、特にビデオ監視設備では必ずしも、適切である、あるいは受け入れられるわけではない。さらに、そのような加工された画像フィールドが記録される場合、このようなダイナミックレンジ改善のほとんどは、後処理で制限される。これは、信号の組み合わせにより形成された加工画像フィールドの利用可能な情報が、オリジナルの画像に存在する全情報を含まなくなっているからである。
【０００６】
前述の国際特許出願ＰＣＴ／ＵＳ００／４０６６２では、ビデオカメラシステムおよび方法を開示しており、それによれば、ビデオフィールドまたはフレームのシーケンスを定義するビデオ信号のストリームが出力され、ビデオデータは少なくとも２つの異なる露出レベルを表し、例えば、第１の露出レベルのフィールドまたはフレームは第２の露出レベルのフィールドまたはフレームの間に散在する。このようなビデオ信号を使用して、露出の特定の集まり、つまり組み合わせと一致するビデオデータのビデオ表示を生成する。ビデオ信号のストリームを使用して、選択されたビデオフィールドまたはフレームにより表される視像からなるビデオ表示を得ることに加えて、またはそうする代わりに、このシステムおよび方法では、カメラのビデオ信号出力を記録しておき、後で、前記選択されたビデオフィールドまたはフレームにより表される視像データからなるビデオ表示を生成する際に使用することを実現する。つまり、表示は、記録中または記録後に生成することができる。従来の二重露出カメラのビデオ信号出力と比較して、国際特許出願ＰＣＴ／ＵＳ００／４０６６２で開示されているシステムのビデオ信号の記録されたストリームは、異なる露出レベルの２つまたはそれ以上の複数のビデオフィールドまたはフレームを含み、記録される露出の範囲のせいで信号の値の実効範囲が広がり、対象となる被写体照度の全範囲がより広くなり、保持される情報のダイナミックレンジはより高い。異なる露出の数をカメラおよびビデオレコーダに合わせて調整することにより、カメラのビデオセンサの利用可能なフルダイナミックレンジを保持できる。さらに、国際特許出願ＰＣＴ／ＵＳ００／４０６６２で開示されているシステムをおよび方法では、２つの露出のビデオ画像データを組み合わせて単一の出力フィールドまたはフレームにすることを伴う画像解像度を高める従来技術の方法で得られるものと似た結果を得るために、選択された露出を後処理して一方の露出のフィールドまたはフレームを他方の露出のフィールドまたはフレームと組み合わせる選択肢を持つ。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（発明の目的および概要）
本発明の主目的は、ビデオカメラの出力をデジタルコンピュータに応用し、デジタルコンピュータで使用するための方法を実現することにより、前記国際特許出願ＰＣＴ／ＵＳ００／４０６６２において説明されている発明の使用を円滑にすることである。
【０００８】
本発明のより具体的な目的は、国際特許出願ＰＣＴ／ＵＳ００／４０６６２で開示されている発明の原理を具現する比較的安価なビデオシステムおよび方法を実現することである。
【０００９】
他の目的は、撮影されたシーンまたは被写体を表すビデオフィールドまたはフレームを定義するビデオ信号の連続ストリームをデジタルコンピュータに送り込み、撮影されたシーンの多重画像ビデオ表示が得られるように後者を動作させることを特徴とする改善されたビデオシステムおよび方法を実現することである。
【００１０】
本発明の他の目的は、選択された視像の第１および第２のビデオフィールドまたはフレームのシーケンスを表す一連のビデオ画像信号を供給し、前記第１のビデオフィールドまたはフレームは第１の露出レベルを表すデータを含み、前記第２のビデオフィールドまたはフレームは第２のより大きなまたは小さな露出レベルを表すデータを含み、前記一連のビデオ画像信号はデジタルコンピュータにより処理され、前記第１のビデオフィールドのそれぞれは前記第２のビデオフィールドまたはフレームのうち異なる一方にリンクされ、前記リンクされた第１および第２のビデオフィールドを表すビデオ信号は前記第１および第２のビデオフィールドの画像データの隣り合わせで並べた表示を生成する際に後で使用できるように格納されることを特徴とする、前記デジタルコンピュータの使用を伴うビデオ処理の方法および装置を実現することである。
【００１１】
他の目的は、ダイナミックレンジビデオ記録および再生の方法および装置であって、記録および再生はデジタルコンピュータおよびそのコンピュータを制御するための専用コンピュータプログラムを伴い、このコンピュータは、（１）一方の露出レベルでキャプチャされた画像を表すアナログ形式の第１のビデオフィールドまたはフレーム信号および第２の露出レベルでキャプチャされた画像を表すアナログ形式の第２のビデオフィールドまたはフレーム信号を含み、第１および第２のビデオフィールドまたはフレーム信号は前記第２のビデオフィールドまたはフレーム信号と時間順序で交互に並ぶ信号のストリームを受信し、（２）前記アナログ信号をデジタル形式に変換し、（３）前記信号をデジタル形式で格納し、生成された順序で前記第１のビデオ信号を前記第２のビデオ信号にリンクし、（４）前記信号に対する応答として表示デバイスを動作させ、前記第１のビデオフィールドまたはフレーム信号により生成された第１の露出レベルにより特徴付けられる第１の画像およびそれと同時に前記第２のビデオフィールドまたはフレーム信号により生成された第２の異なる露出レベルにより特徴付けられる第２の画像を表示するように動作することを特徴とする方法および装置を実現することである。
【００１２】
本発明の他の目的は、２つのまたはそれ以上の異なる露出レベルで記録された画像を表すビデオデータとともにビデオフィールドまたはフレームのシーケンスを定義するビデオ信号のストリームが出力され、そのビデオ信号のストリームはデジタルコンピュータシステムにより処理され、記録された画像の表示を選択的に生成する、ビデオカメラによりシーンを表示し記録する改良された方法およびシステムを実現することである。
【００１３】
さらに他の目的は、交互に発生する第１および第２のビデオフィールドまたはフレーム信号の受信、処理、格納、アクセス、および変換を行うようにデジタルコンピュータを動作させるための新規性のあるコンピュータプログラムを実現することであり、前記第１のビデオフィールドまたはフレーム信号は一方の露出レベルでキャプチャされた画像を表すデータを含み、前記第２のビデオフィールドまたはフレーム信号は第２の露出レベルでキャプチャされた画像を表すデータを含み、前記コンピュータプログラムは前記コンピュータがそれぞれの第１のビデオフィールドまたはフレーム信号を次に発生する第２のビデオフィールドまたはフレーム信号とリンクさせるように適合され、それにより前記第１および第２のビデオフィールドまたはフレーム信号を使用して異なる露出値の隣り合わせで並べた視像を生成して表示することができる。
【００１４】
前述の目的、および以下の説明から明らかにされる他の目的は、視像をキャプチャするためビデオカメラに電子シャッターを備え、シャッターの動作を制御し、これによりカメラはキャプチャされた視像を表す連続するビデオ画像フィールドまたはフレーム信号を含むビデオ信号を出力し、複数の第１のビデオ画像フィールドまたはフレーム信号は第１の露出レベルのキャプチャされた視像を表すデータを含み、複数の第２のビデオ画像フィールドまたはフレーム信号は第１の露出レベルと異なる第２の露出レベルのキャプチャされた視像を表すデータを含み、第１のビデオ画像フィールドまたはフレーム信号は第２のビデオ画像フィールドまたはフレーム信号と時間的に交互に発生するという方法により実現される。このようなビデオ信号出力は、専用コンピュータソフトウェアプログラムの制御の下で動作するコンピュータにより制御されるデジタルコンピュータおよび周辺機器により使用される。このコンピュータプログラムを使用することで、コンピュータは表示デバイスを駆動し、後者に、前記第１または第２のビデオフィールドまたはフレーム信号により表される隣り合わせで並べた視像を表示させることができる。  本発明では、キャプチャされた視像のリアルタイム表示を行うと同時に、カメラのビデオ信号出力を保存のため不揮発性記憶デバイスに記録、つまり格納することも規定し、後から、前記第１および第２のビデオ画像フィールドまたはフレーム信号により表される視像データのビデオ表示を生成する際にその格納されている出力を利用できる。つまり、表示は、記録中または記録後に生成することができる。このコンピュータプログラムは、さらに、３つまたはそれ以上の露出レベルでキャプチャされた画像を表すビデオ信号のストリームを処理して格納し、この３つの露出レベルのそれぞれでキャプチャされた画像の表示を生成することにも対応している。さらに、カメラは２つまたはそれ以上の露出レベルでキャプチャされた画像を表すビデオ画像信号を供給するように動作させることができるが、２つまたはそれ以上の露出レベルのそれぞれでビデオ画像を同時に表示するように表示デバイスを動作させる必要はない。その代わりに、このコンピュータプログラムでは、ユーザに選択させることができる、つまり、２つまたはそれ以上の露出レベルのうちの選択された１つでキャプチャされた画像のみを表示するように表示デバイスに指令するか、または２つまたはそれ以上の露出レベルのそれぞれまたは一部のみでキャプチャされた画像を表す複数の画像を表示するように指令することができる。例えば、画像が３つの露出レベルでキャプチャされた場合に、表示デバイスは、２つの画像のみを並べて表示することができ、一方の表示画像は一方の露出レベルでキャプチャされたイメージを表し、他方の表示画像は他の２つの露出レベルのうちの１つでキャプチャされた画像を表す。本発明の他の特徴は、付属の図面とともに考察する以下の詳細な明細書により説明されるか、または明らかにされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
複数の図において、類似の番号は類似のコンポーネントおよび類似の略図を示すものとする。
図１は、例えば、光感応固体画像センサ上の像検出（図に示されていない）の形式の画像検出器（図に示されていない）、および画像検出器上のシーンを画像処理するレンズ（これも図に示されていない）を備えるビデオカメラ１を表すブロック図である。固体画像センサは、ＣＣＤ、ＭＯＳ、またはその他の類似のデバイスとすることができる。本発明の好ましい実施形態では、カメラは、米国標準ビデオシステム、ＮＴＳＣまたはＲＳ−１７０ビデオにより、フレーム毎に２つのインタレースされたフィールド、つまりフィールド１およびフィールド２を出力するように設計されている。カメラ１は、さらに、電子シャッター（図に示されていない）も備える。電子シャッターに備えられた固体画像センサの使用は、１９９８年８月１１日にＴ．Ｍｏｃｈｉｚｕｋｉらに発行された米国特許第５７９３４２２号、１９９５年９月５日にＨ．Ｋｏｇａｎｅに発行された米国特許第５４４８２９３号、１９９５年４月２５日にＨ．Ｔａｎｉｇａｗａらに発行された米国特許第５４１０３４９号、１９９４年２月１日にＭ．Ｕｓａｍｉに発行された米国特許第５２８３６５５号、１９９３年９月２１日にＪ．Ｌｅｅらに発行された米国特許第５２４７３６７号、１９９２年１０月２０日にＴ．Ｎａｋａｊｉｍａらに発行された米国特許第５１５７５０２号、１９９１年１２月２４日にＹ．Ｋａｗａｏｋａらに発行された米国特許第５０７５７７５号、１９８９年１０月１７日にＫ．Ｙｏｎｅｍｏｔｏらに発行された米国特許第４８７５１００号、および１９８８年５月１０日にＮ．Ｔａｋａｔｓｕらに発行された米国特許第４７４３７７８号に例示されているように、よく知られている。関連する範囲において、これらの特許の教示は参照により本明細書に組み込まれている。
【００１６】
カメラ１の電子シャッターは、各フィールド間隔においてカメラの画像検出器の積分時間を調整するコントローラ３に接続されている。カメラは、３ａで表されているように、同期信号をコントローラ３に送り、コントローラはカメラの電子シャッターで各フィールドの露出時間を変化させる、つまり、各ビデオフィールドと同期してカメラの画像検出器の積分時間を調整する。フィールド１では、コントローラは、積分時間を所定の低速度、例えば、１／６０秒と比較的長い露出時間に設定する。フィールド２では、コントローラは、積分時間を所定の高速度、例えば、１／２０００秒と比較的短い露出時間に設定する。出力線４に現れるカメラの電子出力は、フィールド１およびフィールド２の画像を表すデータを含むアナログビデオ画像信号のストリームである。より具体的には、アナログビデオ画像信号は、４Ａで概略が表されている、比較的長い露出時間（例えば、１／６０秒）の結果として生成される、比較的明るいフィールドと、４Ｂで概略が表されている、比較的短い露出時間（例えば、１／２０００秒）の結果として生成される、比較的暗いフィールドとが交互に並ぶ連続するシーケンスを表すデータを含む。
【００１７】
オプションの修正について以下でさらに詳しく説明するが、フィールドコードユニット３ｂは、フィールドコード（およびユーザが望めば他のデータコード）をカメラの出力ビデオ信号に付加するように適合させることができる。フィールドコードユニットは、別のデバイスとして用意し、図１に例示されているように、カメラとコンピュータシステムとの間に置くか、またはカメラもしくはシステム全体の不可欠な一部として組み込むことができる。
【００１８】
本発明は、デジタルコンピュータシステムにコンピュータプログラムとして実装されているカメラ１の信号出力により表される画像を記録し表示するためのシステムおよび方法を提示する。図２を参照すると、本発明では従来の市販のデジタルコンピュータシステム１０を使用していることがわかる。図には示されていないが、このようなコンピュータは本質的に、記憶手段に格納されているソフトウェアプログラム命令を取り出し、実行するプロセッサを備え、また、コンピュータの一部をなす、または接続もしくは結合されている他のコンポーネントを制御することもできると理解すべきである。コンピュータの記憶手段は、プログラム命令およびデータを格納する機能を持つ。記憶手段は、すぐに使用したり短時間の間使用するために命令およびデータを格納する、ランダムアクセス動作メモリなどの一時的記憶手段、およびさらに、コンピュータプログラムおよびデータを長期間記憶する、コンピュータのディスクドライブまたは磁気テープレコーダなどの不揮発性記憶手段を含むことができる。本発明を実現するコンピュータプログラムは、コンピュータシステム１０の一部をなすハードディスクに格納し、コンピュータが起動されたときに自動的にランダムアクセス動作メモリに読み込むのが好ましい。本発明のコンピュータプログラムは、さらに、コンピュータシステム内に具現されている読み取り専用メモリ内に恒久的に格納することもできる。他の方法として、コンピュータプログラムは、ＣＤなどの取り外し可能記憶媒体に格納し、オペレータコマンドが発行されたときに動作メモリに読み込むようにすることもできる。図２では、中央演算処理装置、上述の記憶手段、および本発明を具現するソフトウェアプログラムは、１２に「多重範囲画像処理アプリケーション」として一般的に表されている。
【００１９】
コンピュータシステムは、さらに、入力デバイスからビデオ情報を受け取り、それをコンピュータ可読デジタルデータ形式に変換する入力画像キャプチャカード１４（「フレームグラバー」（ｆｒａｍｅ  ｇｒａｂｂｅｒ）とも呼ばれる）も備える。この場合、画像キャプチャカード１４は、ビデオカメラ１からアナログビデオ画像信号のストリームを受け取り、アナログビデオ画像信号をデジタルデータ形式に変換する。入力ビデオ画像信号は、ビデオカメラから直接ビデオキャプチャカードに入力する必要はないが、代わりにカメラの一部をなす、またはカメラに結合された独立のデバイスであってよい中間デバイス、例えば、ビデオテープレコーダおよびビデオカメラマルチプレクサを介して入力することができることを指摘しておく。コンピュータは、さらに、受信されたデジタル形式のビデオ画像信号に適合され、それらの信号を従来のビデオモニタなどの表示デバイスを駆動するのに好適なアナログビデオ信号に変換し、以下で説明するようにビデオ表示を行う。コンピュータ出力ビデオカード１６を含むビデオモニタは、ラップトップコンピュータの場合のように、コンピュータシステムの固定コンポーネントであってもよいし、あるいはコンピュータの出口に結合されている１８で表されているような独立のデバイスとすることもできる。本発明の好ましい実施形態では、コンピュータシステムは、さまざまな形態のものであってよい外部不揮発性記憶デバイス２０、例えばディスクドライブまたはテープレコーダに接続される。記憶デバイス２０は、後から再生を行う、かつ／または保存するために、記録された画像を格納する。
【００２０】
アナログ−デジタル画像キャプチャカードおよびデジタル−アナログ出力ビデオカードはすべて、当業者には知られており、特に本発明の構成要素となるわけではないため、これらのデバイスの詳細な説明は必要であると思われない。
【００２１】
なおも図２を参照すると、コンピュータは、さらに、アプリケーション用メモリバッファ２２および表示用メモリバッファ２４も備えていることがわかる。これらは、図３Ａ〜３Ｄに例示されているコンピュータプログラムに従ってバッファリング目的のため割り当てられたコンピュータの記憶手段の一部であってもよい。
【００２２】
図３Ａおよび３Ｂは、カメラ１でキャプチャされた画像をキャプチャして格納し、リアルタイムで、または後で、表示する、本発明のコンピュータプログラムにより指令されるステップを例示している。図３Ｃは、ビデオ画像レコードを記憶装置に書き出す際に実行される命令またはステップのシーケンスを例示しており、図３Ｄは、表示用の記憶装置から画像レコードを取り出す際に実行されるステップを例示している。以下では、カメラ１が上述のように交互に発生する明るいフィールドと暗いフィールドを出力するように動作している状況でのプログラムの動作モードについて説明する。しかし、コンピュータプログラムは、カメラが２つよりも多い異なる露出レベル、例えば、比較的明るい第１の画像、比較的暗い第２の画像、および第１の画像と第２の画像の中間の明るさを持つ第３の画像が得られる３つの異なる時間露出により特徴付けられる一連のフィールドまたはフレームを出力するようにカメラシャッターコントローラ３をプログラムすることにより出力されるビデオ画像信号に対応できるように設計されていることは理解されるであろう。
【００２３】
次に図３Ａおよび３Ｂを参照すると、交互に発生する明るいフィールドと暗いフィールドを表すアナログビデオ画像信号のストリームを含むカメラの出力は、画像キャプチャカード１４によりデジタル形式に変換されることがわかる。その後、デジタル形式の信号は、図３Ａおよび３Ｂに表されているソフトウェアに従って処理される。そこで、ステップ１００において、露出時間「ｍ」の変動の数は、値２に設定される。また、ステップ１０２では、１つの完全走査されたインタレース画像フレームを得るためには２つのインタレースされたフィールドが必要なのでフィールド−フレーム比ｈは２に設定される（注意：順次走査の場合は、１フレームで単一フィールドを構成するのでｈ＝１である）。さらに、ソフトウェアでは、「ｋ」を１つのフィールド内のピクセルの走査線の本数に等しくなるようにし、その値を２４０に設定するが、この値は、垂直同期および垂直帰線消去部分なしの、つまり画像部分のみの、１つのインタレースされたＮＴＳＣフィールドに対する値である。ｍおよびｋの値は、カメラを出力ビデオ画像信号に埋め込まれている情報により自動的に設定するか、またはユーザにメニューを示し、（１）カメラにより使用される画像処理プロセスの種類（インタレース走査または順次走査）、（２）シャッターコントローラ３により設定される異なる露出時間の数、つまり、異なる露出速度の数を選択させることにより設定することができる。画像キャプチャプロセスのため、フィールドは、粗走査画像とみなし、またフレームは完全走査画像とみなすことができる。
【００２４】
ステップ１０２で、ソフトウェアは、自動的にｍ＝２個の異なる露出フレーム、つまり、２つの異なる露出時間から得られるフレームについてアプリケーション用メモリを自動的に割り当て、割り当てられたメモリは、図２内で、明るいフィールドのバッファ２６および暗いフィールドのバッファ２８として識別される。その後、ステップ１０３で、システムは、イメージキャプチャプロセスを開始するよう指令され、それにより、フレームを表すアナログ信号（実際には、１つのインタレース画像を表すフィールド）はカメラ（Ｂの）から入力され、ビデオ画像キャプチャカード１４に読み込まれる。
【００２５】
このプログラムの指示により、コンピュータはフィールドカウンタｆ（ステップ１０４を参照）および走査線カウンタｎ（ステップ１０６を参照）を確定する。ステップ１０４で、フィールドカウンタｆは０に設定される。ステップ１０５で、カメラ１から次のフィールドを読み込む指令が出される。ステップ１０６で、走査線カウンタは値１に設定され、ステップ１０７で、フィールドカウンタはカウント１だけ進められる。ステップ１０８で、フィールドカウントｆと異なる露出時間の数ｍとを比較し、ｆがｍを超えた場合、ステップのフレーム表示シーケンスを設定する命令が送り出される（図３ＡのＡを参照）。ｆがｍ以下の場合、ステップ１０９で、受け取ったビデオ画像がインタレース走査画像かどうかの判定が行われる。「ｙｅｓ」の場合、ステップ１１０で、キャプチャされたフィールドのピクセルの各走査線をアプリケーション用メモリにフィールド毎に２回コピーする命令を実行し（ｈ＝２だから）、アプリケーション用メモリ内に記録されている４８０走査線フレーム全体を与える。ステップ１０９で「ｎｏ」の決定が下されると、つまり、ビデオ画像が順次走査であれば、つまり、フレームが４８０本の走査線からなる単一フィールドであれば、ステップ１１０で、走査線を倍加せずに、キャプチャされたフィールドからピクセルの現在の走査線をアプリケーション用メモリにコピーする命令が実行される。
【００２６】
ステップ１１２で、走査線カウンタｎはステップ１１０または１１１の結果としてカウント１増分され、ステップ１１３で、走査線カウントｎがフィールド内のピクセルの走査線本数ｋを超えたかどうかを判定する。ステップ１１３でｎがｋを超えた場合（インタレースされるフィールドの場合に走査線本数が合計２４０、順次走査の場合に４８０になった場合に生じる）、ステップ１０６で、信号はセットされ、走査線カウンタは１にリセットされる。ｎがｋ以下の場合、信号が送られ、ステップ１０９を繰り返し、その後、ピクセルの次の走査線がアプリケーション用メモリに読み込まれる。
【００２７】
図３Ｂは、Ａ（図３Ａ）に現れるフレーム表示信号に対する応答として実行されるステップのシーケンスを例示している。このステップのシーケンスで、２つのカウンタ、つまり走査線カウンタｉおよび位置カウンタｊが確立される。ステップ１１４で、「ｐ」は表示するフレームの各走査線内のピクセルの個数を表し、ピクセルのｋ＊ｈ本の走査線と各走査線内のｐ＊ｍ個のピクセルからなる表示領域を収められるように表示用メモリ２４が割り当てられる。さらに、表示用メモリ内のピクセルの各走査線は、ｍ個の位置を持つと考えられる。カメラが明るいフィールドと暗いフィールドを交互に出力する好ましい実施形態では、ｍの値は２となる。したがって、表示用メモリ２４内のピクセルの各走査線の中の第１の位置は左にあり、ｐ個のピクセルを含み、第２の位置は右にあり、これもまたｐ個のピクセルを含む。本質的に、これらは、表示用メモリバッファ３０および３２に格納される。つまり、表示用メモリ内のピクセルの各走査線は、バッファ３０内の明るいフレームのｐ個のピクセルとともにバッファ３２内の暗いフレームのｐ個のピクセルを含む。カメラが３つの異なる露出値で画像をキャプチャする場合、表示用メモリ内のピクセルの各走査線内の第１および一番左の位置では、ｐ個のピクセルが一方の露出レベル用に予約されており、ｐ個のピクセルからなる第２および中間のグループは、第２の露出レベル用に予約されており、ピクセルの第３および一番右のグループは、第３の露出レベル用に予約されており、つまり、表示用メモリ内のピクセルの各走査線は３ｐ個のピクセルを含み、３つの異なる露出時間を表す。別の言い方をすると、アプリケーション用メモリ２２および表示用メモリ２４は、それぞれ、３つの異なる露出時間に応じて、ピクセルを格納するための容量があるバッファを含むということである。
【００２８】
なおも図３Ｂを参照すると、ステップ１１５および１１６で、走査線カウンタｉおよび位置カウンタｊは、それぞれ、カウント１に設定されている。その後、ステップ１１７で、アプリケーション用メモリから、例えば、明るいフレームバッファ２６から、走査線１本分のピクセルを表すデータを表示用メモリの１本の走査線内の、つまりバッファ３０内の選択された位置にコピーする命令が発行され、その後、ステップ１１８で、現在の位置カウンタがカウント１増分され、その結果値２となる。ステップ１１９で、位置カウントｊが異なる露出レベルの数ｍを超えたか判定する。ｊが値ｍ以下の場合、これは、ｊ＝２の場合であるが、アプリケーション用メモリ、つまり、暗いフレームバッファ２８から走査線１本分のピクセルをｊ＝２で表される第２の位置、つまり暗いフレームバッファ３２にコピーする命令が発行される。ｊがｍを超える場合、ステップ１２０で、走査線カウンタｉは１だけ増分される。この後、ステップ１２１で、ｋ＊ｈとの関連でｉの値について決定される。走査線カウント値ｉが値ｋ＊ｈを超えた場合、これは、走査線４８０本分のピクセルが表示用メモリに転送されていることを示し、後者によりその内容が空にされ、１２２に示されているように、モニタ１８を駆動する。走査線カウントがｋ＊ｈ以下の場合、ステップ１１６〜１２０が繰り返される。
【００２９】
表示用メモリに格納されているビデオフレームデータにより表される画像を表示すると同時に、ステップ１２３で、不揮発性記憶デバイス２０で記録するため同じデータをＣに送信すべきかどうかに関する問い合わせが行われる。記録すべきでない場合、表示のためフェッチする次のフレームを、Ｂに示されているように、カメラから得るか、またはＤに示されているように、不揮発性記憶デバイス２０から取り出すかを、ステップ１２４で問い合わせる信号が生成される。
【００３０】
図３Ａおよび３Ｂで表されているソフトウェアの機能を要約すると、交互に発生する比較的明るいフィールドまたはフレームおよび比較的暗いフィールドまたはフレームをアナログ形式で表す一連の信号を生成するようにカメラを動作させた場合、画像キャプチャカードはそれらの信号をデジタルデータ形式に変換する動作をし、比較的明るいフレームを表すデジタルデータはバッファ２６内に格納され、比較的暗いフィールドフレームを表すデジタルデータはバッファ２８内に格納される。明るいフィールドと暗いフィールドのインタレースされるフィールドの場合、走査されたフィールドを表す走査線の本数を倍加し、アプリケーション用メモリ２２に格納されている各露出レベルについて４８０本の走査線の画像フレームを得る。比較的明るいフィールドまたはフレームを表すデジタルデータおよび比較的暗い画像を表すデジタルデータは、明るい画像に対するデジタルデータの転送に続いて、明るい画像の直後にキャプチャされた暗い画像のデジタルデータの転送が行われるという意味で、互いとのリンクする関係において、バッファ２６および２８から読み出され、表示用メモリバッファ３０および３２にそれぞれ読み込まれる。比較的明るい画像フレームおよび次に続く比較的暗い画像フレームを表すデジタルデータのすべてが表示用メモリに読み出されると、そのデータは同じ順序で出力ビデオカード１６に転送され、そのデジタルデータはアナログビデオ信号に変換され、それらのアナログ信号は表示モニタ１８に送られ、後者のデバイスによりカメラによりキャプチャされた比較的明るい画像および比較的暗い画像から導かれる隣り合わせで並べられた画像を含む表示が得られる。モニタ１８により表示される二重画像は、それぞれの表示されるフレームを構成する走査線４８０本分のピクセルの二分の一が先行する走査線の複製であるという意味で複合画像である。インタレース画像のそれぞれの走査線を２度読み込むこのモードは、ＮＴＳＣビデオを表示するように設計されているモニタのフレーム要件を満たすために必要である。しかし、上述の走査線倍加または反復手法は、実質的に同じ結果が得られる他の何らかの画像補間方法で置き換えられることは理解される。インタレースされたフィールドを表すデジタルデータは、走査線倍加アクションの実行前に、アプリケーション用メモリバッファ２６および２８だけでなく、不揮発性記憶デバイス２０に格納することができ、走査線倍加は、後で、ただしデジタルデータが表示用メモリバッファ３０および３２に送られる前に、実行される。
【００３１】
図３Ｃは、キャプチャされた画像を表すデータを記憶デバイス２０に書き込むためのスキーマを例示している。ステップ１２５出発点として、フレームカウンタｒが与えられ、カウント１で初期化される。その後ステップ１２６で、アプリケーション用メモリ２２から読み出されたデジタルフレームデータのレコードおよびそれらのレコードのマスタリストを書き込むように記憶デバイス１８を準備する。図３Ｃに関して、各レコードは、走査線４８０本分のピクセルからなる単一フレームに対するデータを含み、レコードサイズは、ｋ、ｐ、おおびｈの積として計算され、ｋは１つのフィールド内のピクセルの走査線の本数を表し、ｐは１本の走査線内のピクセルの個数を表し、ｈはフィールド対フレーム比を表し、ｍは画像露出時間の変化の回数を表す。明るい画像と暗い画像を交互にする好ましい実施形態では、ｍ＝２である。ｋ、ｐ、ｈ、およびｍの値は、フレーム毎に記録される。
【００３２】
ステップ１２７では、現在の時刻に基づき、識別子プレフィックスを、好ましくは１／１０００秒の精度で、各レコードに割り当てる命令を与える。レコード識別子プレフィックスは、図３Ｃに示されているように、選択された年／月／日／時刻に基づいて形式が設定される。識別子プレフィックスを割り当てる目的は、後から記憶デバイス２０から選択されたレコードを読み出しやすいようにすることである。ステップ１２８では、割り当てられたレコード識別子プレフィックスとともにアプリケーション用メモリ内の現在のフレームをデバイス２０に読み出し、さらに、そのレコード識別子をレコードのマスタリストに追加するよう指令する。次のステップ１２９で、現在のフレームカウンタｒは、カウント１フレーム分だけ増分される。その後、ステップ１３０で、値ｒとｍとの比較が行われる。ｒがｍを超えた場合、画像キャプチャデバイスから、より正確には、アプリケーション用メモリ２２から次のフレームをフェッチする命令を発行する。ｒがｍ以下の場合、これにより、現在のフレームにリンクされている異なる露出フレームが読み出され、その後、ステップ１２６から１２９を繰り返して、時間に基づき次のフレームを記憶装置に書き込む。このようになった場合、ｒの値は２を超えることになり、明るいフレームと次に発生する（随伴する）暗いフレームが記憶装置に書き込まれていることを示し、その後、アプリケーション用メモリバッファ２６および２８から次のフレームをフェッチするコマンドが発行される。説明を簡単にするため、それぞれの明るいフレームと対応する暗いフレームとは、１セットと考えることができる。
【００３３】
図３Ｄは、記憶デバイス２０から取り出す命令のシーケンスを例示している。第１のステップ１３１では、記憶デバイスからｋ、ｐ、およびｍの値を取り出すためにコマンドを設定し、読み出し用のレコードのマスタリストにアクセスする。その後、記憶デバイスから次のフレームをフェッチするコマンドに対する応答として（図３Ｂのステップ１２４を参照）、ステップ１３２を実行し、そこでマスタリスト内の次のレコード（４８０本の走査線からなる複合フレーム）が再生のため識別される。このステップは、常に、１つのセット内の第１のフレームから始まり、このセットは同時に表示する異なる露出値の画像の個数を示す。
【００３４】
ステップ１３３で、アプリケーション用メモリは、ｍ個のフレームに割り当てられ、それぞれのフレームは走査線４８０本分のピクセルを持つ。その後、ステップ１３４で指示されているように、現在のフレームカウンタｓがカウント１に設定され、記憶デバイスからレコードが読み出され、アプリケーション用メモリにコピーされる（ステップ１３５）。次にステップ１３６に示されているように、現在のフレームカウンタｓのカウントが、１だけ増分される。その後、ステップ１３７で、フレームカウンタｓの現在のカウントと値ｍとの比較が行われる。現在のカウントがｍを超えると、再構成されたフレーム、つまり記憶デバイスから読み出された明るいフレームと暗いフレームの取り出されたセットを表示する命令が発行され、前述のようにその命令はＡ（図３Ｂを参照）で適用され、二重表示を生成する。しかし、ｓがｍ以下の場合、ステップ１３５および１３６を繰り返す命令が発行され、その後、記憶デバイスからアプリケーション用メモリに次のレコード（格納されているフレームのセット内の随伴レコード）が読み出される。
【００３５】
図２に関して上で述べたように、例示されているシステムは、フレームコードをそれぞれのビデオフィールドに挿入するためフィールドコードユニット３ｂを含めることにより修正することができる。このオプションは、特定の露出レベルに応じて画像フィールド（またはフレーム）を区別できるようにするため、カメラが３つまたはそれ以上の露出レベルで画像フィールド（または順次走査モードの場合にはフレーム）をキャプチャするようにプログラムされている場合に使用される。フィールドコードの挿入は、インタレースビデオモードで２つの露出レベルしか使用されない場合には不要であり、それは、フレーム開始時のビデオ同期信号は、２つの異なる露出インタレースフィールドを互いに区別するために使用されるからである。フレームコードは、本質的に、フィールドコードを含み、フィールドコードユニットは、日付コード、時刻コード、フレームシリアル番号コード、カメラコード（例えば、複数のカメラを使用して複数のサイトを監視する場合に好ましい）、その他の露出情報および／またはユーザによって要求されるその他の情報などのデータをそれぞれのフィールドに追加するように適合させることができ、そのフレームコード情報は、アナログ形式のそれぞれのキャプチャされたフィールドが画像キャプチャカード１４によりデジタル形式に変換されるときに２値化することができる。フレームコードは、外部コントローラ３の制御の下でフィールドコードユニット３ｂにより挿入される。
【００３６】
本発明は、ＮＴＳＣインタレースビデオフィールドに限られず、１フレーム当たりの走査線の本数が５２５本よりも多いまたは少ない他のインタレースビデオシステム、例えば、ヨーロッパ標準の走査線６２５本のフレームを処理するように適合させることができる。本発明では、さらに、アナログビデオカメラの代わりにデジタルビデオカメラを使用することもできる。同様に、アナログビデオ表示デバイスの代わりにデジタルビデオ表示デバイスおよび方法を使用することができる。本発明を実施するうえで、デジタルビデオカメラおよびデジタル表示デバイスを同一システム内で併用することも、あるいはそれらのデバイスのうちの一方のみを使用することもできる。デジタルビデオカメラを使用する場合、画像キャプチャカード１４は、Ａ／Ｄコンバータとして機能する必要はなく、代わりにその機能はもっぱら、カメラのデジタルビデオ画像信号出力をコンピュータ可読デジタルデータ形式に変換するだけである。このような接続では、画像キャプチャカードは、アナログまたはデジタルビデオ画像信号のいずれかを受け付けるように適合され、入力ビデオ画像信号の種類を選択するためのスイッチが用意されている市販の画像キャプチャカードであることに注意されたい。モニタ１８がデジタルビデオ表示デバイスである場合、コンピュータのビデオカードはＤ／Ａ機能を備えている必要はなく、代わりに、その機能は、明るいフレームバッファ２６および暗いフレームバッファ２８から取り出されたデジタル形式の画像情報に対する応答となる、またそれを表す、出力デジタルビデオ信号を生成することである。
【００３７】
また、コンピュータプログラムは、（ａ）明るい画像情報および暗い画像情報を組み合わせることにより得られる複合画像を表示するか、または（ｂ）単一の露出値のみ、例えば、明るい画像フレームまたは暗い画像フレームのみの画像フレームを表示することのいずれかをユーザが選択するように適合させることができることも考慮されている。
【００３８】
図４は、複合画像生成するための本発明の修正形態を例示している。この場合、コンピュータシステムは、明るい画像情報および暗い画像情報からなる組み合わせた（複合）画像フレームを形成するため、多重範囲画像処理アプリケーション１２によりアプリケーション用メモリ２２から取り出された明るいフレームおよび暗いフレームを表すデジタルデータを本質的に組み合わせる複合画像処理アプリケーション４０として識別されているコンピュータプログラムを含む。デジタル形式のそれらの複合画像フレームは、表示用メモリ２４を介してビデオカード１６に供給され、そこで、モニタ１８に複合画像の表示を生成させるために使用することができるビデオ信号を生成する。複合画像処理アプリケーション４０を構成するコンピュータプログラムの構成の詳細は省略されているが、それは、このようなプログラムは２つの異なる露出画像フレームを取り出してそれらの画像を組み合わせて単一の複合画像フレームにすることができるカメラシステムに関係する従来技術を持つ当業者にとっては明白なことであるからである。複合画像が利用できると、選択された目的に利用できる、あるいは望ましい場合がある。
【００３９】
図５および６は、比較的明るいまたは比較的暗い画像のみを表示するように本発明を修正する方法を例示している。この両方の実施形態において、図３Ａ〜３Ｄに例示されているソフトウェアのステップ１１０に関連する走査線カウント倍加機能は、上述のように全４８０本走査線フレームを供給するように動作可能である。図５の実施形態では、コンピュータシステムは、本質的に明るい画像フレームまたは暗い画像フレームのみを表示用メモリ２４から取り出してコンピュータのビデオカードに渡すことを選択する画像選択アプリケーション４２として識別されているコンピュータプログラムを含む。画像選択アプリケーション４２として識別されているコンピュータプログラムの構成の詳細は、省略されているが、それは、当業者にとってはそのようなプログラムがさまざまな形態を取りうることは明白だからである。本質的なのは、画像選択アプリケーション４２により、ユーザは、明るい画像または暗い画像のいずれかを表示用メモリ４２から取り出して、モニタで表示することを指令することができるという点である。したがって、モニタは、明るい画像または暗い画像のいずれかの単一表示を持つ。
【００４０】
図６は、画像選択アプリケーション４２がバッファ２６および２８からの明るいまたは暗い画像フレームを表すデータの取り出しを選択的に制限する範囲において画像処理アプリケーション１２により実行されるオペレーションを修正し、明るい画像データまたは暗い画像データのみが表示用メモリ２４に送られるようにするという点で図５と異なる。図５の場合と同様、モニタは、明るい画像または暗い画像のいずれかの単一表示を持つ。
【００４１】
システム内で図２および３の実施形態により実現されるような隣り合わせで並べた表示を行う機能を維持することなく図４〜５の実施形態のどれか１つまたは複数を実現することができる。しかし、図４および５（または６）で表されている実施形態は、単一システム内の図２および３の実施形態と組み合わせることが好ましく、オペレータは、ビデオモニタに図２の実施形態の隣り合わせで並べた表示、および／または図４の実施形態の複合単一表示、および／または図５および６で表されている実施形態のいずれかにより可能になる明るいまたは暗い画像の選択的な単一表示を生成させるよう選択的にシステムに指令を与えるオプションを持つ。図５および６に関して、明るいまたは暗い画像のいずれかに表示を選択的に制限できることは、ユーザが表示される画像を詳細に調べたい場合またはハードコピープリントアウトが望ましい場合に都合がよい。図６の実施形態は、図５の実施形態よりも好ましいが、それは、アプリケーション用メモリ２２から明るいまたは暗い画像を取り出すだけでよく、そのため、応答時間が短縮し、さらに表示用メモリ２４に割り当てる必要があるメモリ量も減らすことができるからである。
【００４２】
図２に示されているシステムと同様に、図４〜６の実施形態は、アナログまたはデジタルのいずれかのカメラおよび表示モニタを使用して実施することができ、ビデオキャプチャカード１４およびコンピュータビデオカード１６は上述のようにそれぞれカメラおよびモニタ互換性を持つ。もちろん、ビデオキャプチャカード１４は、アナログまたはデジタルのいずれかのカメラ出力ビデオ信号を処理するように設計することができ、また両方の機能を１つのカードに組み込むことができる。同様に、ビデオカード１６は、モニタがアナログビデオ信号表示デバイスである場合にはモニタ１８を操作するためのアナログビデオ信号またはモニタがデジタルビデオ信号表示デバイスである場合にはデジタルビデオ信号のいずれかを生成するように適合することができ、両方の機能をビデオカード１６に組み込むことができる。
【００４３】
明らかにわかることだが、本発明を組み込むコンピュータシステム上述の実施形態は、ビデオモニタ１８の代わりにまたはそれに加えてプリンタを駆動するように適合させることにより修正することができ、プリンタは選択された画像、例えば、異なる露出値の隣り合わせに並べた静止画、図４の実施形態により提示されているような複合画像、または図５および６の実施形態のいずれかにより可能なような単一露出値の画像を出力するように駆動される。
【００４４】
画像を表示することに関して本明細書で使用しているような「隣り合わせで並べた」という用語は、他の表示形式も含むものと解釈すべきである、つまり、同時に表示される画像の個数とサイズに応じて画像を上下に、または他の何らかの配置で表示することができる。また、表示される画像は類似のサイズのものでよく、あるいは他の表示される画像と異なる形でサイズを設定することもできる。
【００４５】
さらに他の修正形態および変更形態も、当業者には、前述の説明および図１〜６から明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明に適合させたビデオカメラの概略図である。
【図２】本発明の好ましい一実施形態によるデジタルコンピュータシステムのコンポーネントを例示するブロック図である。
【図３−Ａ】本発明の好ましい実施形態で用意されているソフトウェアの流れ図である。
【図３−Ｂ】本発明の好ましい実施形態で用意されているソフトウェアの流れ図である。
【図３−Ｃ】本発明の好ましい実施形態で用意されているソフトウェアの流れ図である。
【図３−Ｄ】本発明の好ましい実施形態で用意されているソフトウェアの流れ図である。
【図４】明るい画像情報と暗い画像情報を組み合わせた複合画像を実現する本発明の第１の修正を例示するブロック図である。
【図５】明るい画像フレームまたは暗い画像フレームの選択的表示を可能にする本発明の２つの他の修正または実施形態を例示するブロック図である。
【図６】明るい画像フレームまたは暗い画像フレームの選択的表示を可能にする本発明の２つの他の修正または実施形態を例示するブロック図である。
【図１】
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【図２】
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【図３−Ａ】
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【図３−Ｂ】
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【図３−Ｃ】
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【図３−Ｄ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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