(57)【要約】  本発明は、画像変換器（１００）の感度特性曲線を、画像変換器の感光面（１１＿１）上に投影された光学画像の光強度分布に合うように調整するための方法に関する。ここでこの方法は、画像変換器によって変換された光学画像の画像信号値の確率分布を作成するステップ（Ｓ１）と、画像信号値の確率分布（３００）の１つまたは複数の分位数を定めるステップ（Ｓ２）と、確率分布の１つまたは複数の定められた分位数に基づいて、画像変換器の設定値の整合調整されたパラメーターセットを作成するステップ（Ｓ８）とを有している。
2010515319.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像変換器（１００）の感度特性曲線（２７１、２８１）を、画像変換器（１００）の感光面（１１＿１）上に投影された光学画像の光強度分布に合うように調整するための方法であって、当該方法は、
・前記画像変換器によって変換された光学画像の画像信号値の確率分布（３００）を作成するステップ（Ｓ１）と、
・前記画像信号値の確率分布（３００）の１つまたは複数の分位数（ｈｌｏ、ｈｈｉ）を定めるステップ（Ｓ２）と、
・前記確率分布の１つまたは複数の定められた分位数に基づいて、前記画像変換器（１００）の設定値の整合調整されたパラメーターセットを作成するステップ（Ｓ８）とを有している、
ことを特徴とする、画像変換器の感度特性曲線を、画像変換器の感光面上に投影された光学画像の光強度分布に合うように調整するための方法。
【請求項２】
前記整合調整されたパラメーターセットは少なくとも１つの作動様式設定値を、前記画像変換器（１００）の作動様式を設定するために含んでいる、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記整合調整されたパラメーターセットは、オフセット、照明時間および画像変換器（１００）のゲインを設定するための値を含んでいる、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
設定値の前記整合調整されたパラメーターセットの特定を、第１の分位数（ｈｌｏ）および第２の分位数（ｈｈｉ）に基づいて行い、ここで前記第２の分位数のオーダーは、前記第１の分位数のオーダーよりも高い、請求項１、２または３記載の方法。
【請求項５】
前記方法は、少なくとも１つの別の分位数に基づいて前記作動様式設定値を定めるステップ（Ｓ４）を含む、請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記少なくとも１つの別の分位数のオーダーは、前記第１の分位数のオーダーよりも高く、前記第２の分位数のオーダーよりも低い、請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記方法は、前記画像変換器（１００）の感光面（１１＿１）での光強度の確率分布を特定するためのステップを含んでおり、
当該特定を、パラメータとして前記画像変換器（１００）の目下の設定値を有する画像信号への光強度の変換の数学モデルに基づいて行う、請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
【請求項８】
前記画像変換器（１００）の設定値の整合調整されたパラメーターセットを作成し、当該パラメーターセットに基づいて、前記数学モデルは、光強度の事前に定められた確率分布から整合調整された確率分布（３１０）を供給し、ここで前記第１の分位数は第１の目標値に相応し、前記少なくとも１つの別の分位数は別の目標値に相応し、前記第２の分位数は第２の目標値に相応する、請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記方法は、
・前記別の分位数に対して定められた光強度と、前記第２の分位数に対して定められた光強度との商を閾値と比較するステップ（Ｓ３）と、
・前記少なくとも１つの商が前記閾値より大きい場合には前記画像変換器を第１の作動様式にスイッチングし、前記少なくとも１つの商が前記閾値より小さい場合、または前記閾値と同じ場合には、前記画像変換器を第２の作動様式にスイッチングするステップ（Ｓ９、Ｓ５、Ｓ６）を含む、請求項７または８記載の方法。
【請求項１０】
前記画像変換器（１００）は前記第１の作動様式において、線形の感度特性曲線を有している、請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記画像変換器（１００）は前記第２の作動様式において、異なる勾配の少なくとも２つの線形特性曲線部分（２７２、２７３；２８２、２８３）を有する感度特性曲線（２７１、２８１）を有している、請求項９または１０記載の方法。
【請求項１２】
前記整合調整されたパラメーターセットは、前記画像変換器のＬｉｎｌｏｇタイミングおよびＬｉｎｌｏｇ電圧を設定するための値を含んでおり、
当該値を、前記少なくとも１つの別の分位数および第２の分位数（ｈｈｉｎ）に基づいて定める、請求項６から１１までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１３】
オフセット、照明時間および画像変換器のゲインを設定するための前記整合調整されたパラメーターセットの値を、前記第１の分位数（ｈｌｏ）および前記少なくとも１つの別の分位数に基づいて定める、請求項６から１２までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１４】
画像変換器の感度特性曲線を、画像変換器の感光面に投影された光学画像の光強度分布に合うように調整するための装置であって、当該装置は、
・前記画像変換器によって変換された光学画像の画像信号値の確率分布を作成するためのヒストグラム装置（４０３）と、
・前記画像信号値の確率分布の１つまたは複数の分位数を定めるための分位数決定装置（４０４）と、
・前記画像変換器の設定値の整合調整されたパラメーターセットを、１つまたは複数の、前記確率分布の前記特定された分位数に基づいて作成するための設定計算装置（４０５）とを含んでいる、
ことを特徴とする、画像変換器の感度特性曲線を、画像変換器の感光面に投影された光学画像の光強度分布に合うように調整するための装置。
【請求項１５】
前記設定計算装置（４０５）は逆算装置（４０５＿１）を含んでおり、
当該逆算装置は、画像変換器の感光面での光強度の確率分布を特定するように構成されており、
当該特定は、パラメータとして画像変換器の目下の設定値を有する画像信号への光強度の変換の数学モデルに基づいて行われる、請求項１４記載の装置。
【請求項１６】
前記設定計算装置（４０５）は、画像変換器の作動様式を設定する作動様式設定装置を含んでいる、請求項１４または１５記載の装置。
【請求項１７】
前記設定計算装置（４０５）は、比較装置（４０５＿２）を含んでおり、当該比較装置は、前記別の分位数に対して定められた光強度と、前記第２の分位数に対して定められた光強度との少なくとも１つの商を閾値と比較する、請求項１５または１６記載の装置。
【請求項１８】
画像変換器の感度特性曲線を、画像変換器の感光面に投影された光学画像の光強度分布に合うように調整するためのコンピュータープログラム製品であって、
当該コンピュータープログラム製品は、多数の物理的に区別可能な状態を有しており、当該状態はデータ処理装置によって読み取り可能であり、実行可能であり、一連のインストラクションをあらわしており、
当該インストラクションはデータ処理装置上で実行され、請求項１から１３までのいずれか１項に記載された方法を実行させ、請求項１４から１７までのいずれか１項に記載された装置をデータ処理装置内に設けるように作用する、
ことを特徴とする、画像変換器の感度特性曲線を、画像変換器の感光面に投影された光学画像の光強度分布に合うように調整するためのコンピュータープログラム製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像変換器の制御に関する。この画像変換器は、照明領域全体にわたって線形の感度を有するものでも、低い照明レベル時に高い感度を有するものおよび高い照明レベル時に低い感度を有するものでもよい。
【０００２】
画像変換器は、光学的な画像を、光学的な画像をあらわす画像信号に変換するために用いられる。相応する画像変換器はしばしば、画像センサとも称される。画像信号内に含まれている画像情報値が最大であると、最適な画像結果が得られる。これは、画像の画像信号が、画像信号に使用可能な値領域（これは画像変換器のダイナミックレンジである）を完全に利用し尽くす場合である。換言すれば、最適化は次のように行われる。すなわち、個々の画像において、画像変換器の個々の画像エレメントから出力される信号値が、最小信号値から最大信号値までの画像変換器の全信号領域をとるように行われる。より分かりやすく説明するために、以下では画像との用語を画像信号の集合体に対して使用する。これは、それぞれ特定の光学画像をあらわす。
【０００３】
光学的な入力画像の画像エレメントの輝度値を、出力画像の信号値ないしグレー値に変換することは、実質的に個々の画像変換器部材の感度によって定められる。感度は、光強度と画像変換器部材に対する出力信号との間の機能的な関係をあらわしている。画像変換器の構造に従って、線形のまたは対数関数の感度が形成される。
【０００４】
線形感度の場合には同じ強度の差が、画像エレメント出力信号の同じ差に変換される。従って１つの光学的な画像内で輝度の差が非常に大きい場合には、光強度の小さい変化はほぼ、属する画像信号に反映されない；なぜなら、光学画像の輝度の差を画像変換器のダイナミックレンジに整合させることによって、輝度の差が増大するにつれて、より小さい輝度変化が、低減された画像信号差に結像されるからである。特にこのような場合には、画像の暗い画像領域においてはしばしば構造はもはや識別不可能である。
【０００５】
これは殊に画像変換器を自動車内で使用するケースにおいて、画像変換器が走行アシスタンスシステムによって使用される場合に欠点となる。このシステムは、車両の特定の機能に影響を与え、特定の状況では車両ガイドに介入する。例えば、走行路アシスタントは、車両周辺を、画像変換器から得られた画像によって監視し、走行路から逸脱する恐れがある場合には、車両ステアリングに介入する。トンネル内に入るとき、およびトンネルから出るとき、走行路上に太陽が反射しているとき、または影が形成されている時には、画像変換器上に投影される光学結像は、一般的に著しい輝度差を有しており、走行アシスタンスシステムは走行路の縁部をしばしば識別することができない。
【０００６】
対数感度特性曲線を用いた画像変換時には、上述の欠点は克服される。これは、画像変換が、上方の輝度領域における強度差をより圧縮することによって行われる。しかしこの画像変換器は非常に高い。
【０００７】
コストの低い選択肢として、いわゆるＬｉｎｌｏｇ−特性曲線を用いた画像変換器が有利であることが判明している。ここでは感度特性曲線は、異なる勾配の２つまたはそれより多い線形特性曲線から成る。この感度特性曲線は一回（多数回）折り曲げられた直線に相応する。その勾配は、より高い照明レベルの領域において、より低い照明レベルの領域におけるよりも低い。これによって、上方の輝度領域における強度差は、下方の輝度領域における強度差よりも圧縮されて変換される。これによって、対数的な画像変換に似た信号生成が実現される。
【０００８】
Ｌｉｎｌｏｇ画像変換器では、感度特性曲線は種々の制御パラメータを介して、各照明状況（Beleuchtungssituation）に合わせられる。制御パラメータは、種々異なるＬｉｎｌｏｇ画像変換器において異なっており、一般的に反対の依存性を有している。これは、カメラモデルを用いて関数的に数学処理されるパラメーターセットを構成する。
【０００９】
パラメーターセットは、例えば照明時間、増幅、オフセット、Ｌｉｎｌｏｇ電圧およびＬｉｎｌｏｇ時間制御によって形成される。ここで照明時間および増幅によって、特性曲線の乗法スケーリングが行われる。さらに増幅は、オフセット電圧およびＬｉｎｌｏｇ電圧にも作用する。オフセットによって特性曲線は、値の加算または減算としてシフトされる。Ｌｉｎｌｏｇ電圧を介して１つ（ないしは複数の）屈曲点のレベルが定められる。Ｌｉｎｌｏｇ時間制御は、個々の特性曲線部分の勾配に作用する。
【００１０】
自動車のカメラシステムによって走行動作中に検出されるシーンは、しばしば、迅速に変化する動的特性を示す。すなわち、各カメラシステムによって検出された１つのシーン内の輝度差は、短い時間内で変化し得る。これによって、カメラシステム内で使用される画像変換器の感度特性曲線を、変化する輝度分布に、幾つかの順次連続する個々画像内で、迅速に自動的に整合させることが必要になる。
【００１１】
感度特性曲線を、画像変換器の感光面に投影された画像の各輝度分布に合わせること、すなわち照明調整は、目下、画像が特定数の飽和画像信号値を有するまで照明時間を長くすることまたは低くすることによって行われる。画像のオフセットは次のように調整される。すなわち、特別に暗い画像点に対して特定のグレート値が得られ、その後、通常はもはや変えられないように行われる。さらに、線形または対数的な感度特性曲線を有する画像変換器では、この方法はハイダイナミックレンジ（ＨＤＲ）機能を有する画像変換器に対しても使用可能である。ここでは、感度特性曲線の相対的な屈曲点は固定的に定められている。しかし感度特性曲線の目下通常の整合は、迅速に変化する輝度状況においても、順次連続する幾つかの個別画像内で十分な画像コントラストを得るのには遅すぎる。
【００１２】
従って本発明の課題は、迅速かつ自動的に、画像変換器の感度を、画像変換器上に投影された光学画像内の変化する輝度値分布に合わせるための方法を提供することである。
【００１３】
上述の課題は、本発明の独立請求項によって解決される。
【００１４】
本発明は、画像変換器の感度特性曲線を、画像変換器の感光面上に投影された光学画像の光強度分布に合わせるための方法を含む。ここでこの方法は次のステップを有する。画像変換器によって変換された光学画像の画像信号値の確率分布を作成するためステップ、画像信号値の確率分布の１つまたは複数の分位数を特定するためのステップ、および画像変換器の設定値の整合されたパラメーターセットを、確率分布の１つまたは複数の事前に定められた分位数に基づいて特定するためのステップを有している。
【００１５】
この関連において、この明細書および請求項において特徴を挙げるために使用される用語「含む」、「有する」、「含まれている」、「含んでいる」および「備えている」並びにその文法的な変化形は一般的に、特徴、例えばステップ、装置、領域、量等の存在を示すが、これは、他のまたは付加的な特徴の存在または、他のまたは付加的な特徴のグループ化を排除するものではない。
【００１６】
さらに本発明は、画像変換器の感度特性曲線を、画像変換器の感光面に投影された光学画像の光強度分布に合わせるための装置を含んでおり、これは、画像変換器によって変換された光学画像の画像信号値の確率分布を作成するためのヒストグラム装置、画像信号値の確率分布の１つまたは複数の分位数を定めるための分位数決定装置と、画像変換器の設定値の整合されたパラメーターセットを、１つまたは複数の、確率分布の定められた分位数に基づいて作成するための設定計算装置とを含んでいる。
【００１７】
さらに本発明は、画像変換器の感度特性曲線を、画像変換器の感光面に投影された光学画像の光強度分布に合わせるためのコンピュータープログラム製品を含んでいる。ここでこのコンピュータープログラム製品は、多数の、物理的に区別可能な状態を有しており、これらは、データ処理装置によって読み取り可能であり、実行可能であり、一連のインストラクションをあらわしている。これらはデータ処理装置上で実行され、上述した方法を実行し、データ処理装置内に上述した装置を設置する。
【００１８】
本発明はさらに、迅速な照明調整を可能にする。これは、既に第１または第２の連続画像内で、ケースの大部分において画像変換器の正しい設定を可能にする。
【００１９】
本発明は、その従属請求項において発展形成される。
【００２０】
画像変換器の異なる作動様式を選択するために、整合されたパラメーターセットは、有利には少なくとも１つの作動様式設定値を、画像変換器の作動様式の設定のために含んでいる。包括的な照明調整のために、整合されたパラメーターセットはさらに有利には、オフセット、照明時間および画像変換器のゲインのための値を含んでいる。
【００２１】
画像変換器の設定値を、一連の画像の確率分布が画像変換器のダイナミックレンジ、すなわち、その使用可能なグレー値の領域を完全に利用するように調整するために、設定値の整合されたパラメーターセットの特定が、第１の分位数および第２の分位数に基づいて行われる。ここで第２の分位数のオーダー（Ordnung）は、第１の分位数のオーダーよりも高い。
【００２２】
最適な画像コントラストのために、画像変換器の最も有利な作動様式を選択するために、この方法は有利には、少なくとも１つの別の分位数に基づいて作動様式設定値を特定するステップを有している。ここで少なくとも１つの別の分位数のオーダーは、有利には、第１の分位数のオーダーよりも高く、第２の分位数のオーダーよりも低く選択されている。従って、画像変換器の感度の変化は、特定された光強度から選択される。
【００２３】
本発明の有利なさらなる作用に相応して、本発明は、画像変換器の感光面での光強度の確率分布を特定するステップを含んでいる。ここでこの特定は、光強度の、パラメータとして画像変換器の目下の設定値を有する画像信号への変換の数学的なモデルに基づいて行われる。有利な別の形態では、整合調整された、画像変換器の設定値のパラメーターセットは有利には次のように作成される。すなわち、これに基づいて、数学的なモデルが、光強度の事前に特定された確率分布から整合調整された確率分布を得て、少なくとも１つの別の分位数が別の目標値に相応し、第２の分位数が第２の目標値に相応するように作成される。光学画像の光強度を逆算するために、設定計算装置は有利には逆算装置を含んでいる。この逆算装置は、画像変換器の感光面での光強度の確率分布を定めるように構成されている。ここでこの特定は、パラメータとして画像変換器の目下の設定値を有する画像信号への光強度の変換の数学的モデルに基づいて行われる。
【００２４】
有利な別の形態では、この方法は、少なくとも１つのさらなる分位数に対して定められた光強度と第２の分位数に対して定められた光強度との商を閾値と比較し、この商が閾値より大きい場合には画像変換器を第１の作動様式にスイッチングし、この商が閾値より小さい、または閾値と同じ場合には、画像変換器を第２の作動様式にスイッチングするさらなるステップを含む。比較を実行するために、設定計算装置は有利には、商を閾値と比較する比較装置を含んでいる。
【００２５】
作動様式の設定は、有利には、設定計算装置に含まれている作動様式設定装置によって行われる。この閾値比較に基づいて、グレー値の頻度における不均一な分布が既知になり、画像変換器は有利には次のような作動様式で制御される。すなわち、グレー値の頻度の均一な分布が行われるような作動様式で制御される。画像変換器が第１の作動様式において線形の感度特性曲線を有しており、第２の作動様式において、異なる勾配の少なくとも２つの線形特性曲線部分を有する感度特性曲線を有している場合には、光学画像を照明状況へ相応に迅速に合わせることができる。
【００２６】
Ｌｉｎｌｏｇ画像変換器の照明調整のために、整合調整されたパラメーターセットは、画像変換器のＬｉｎｌｏｇタイミングおよびＬｉｎｌｏｇ電圧の設定のために有利な値を有しており、ここでこの設定値は、迅速な照明調整に関して、有利には、少なくとも１つの別の分位数および第２の分位数を基にして定められる。画像変換器の照明装置を迅速に追従制御するために、すなわち、整合調整されたパラメーターセットを迅速に形成するために、整合調整されたパラメーターセットの値は、オフセット、露光時間および画像変換器のゲインを定めるために、有利には、第１の分位数および少なくとも１つの別の分位数を基にして定められる。
【００２７】
本発明のさらなる特徴は、特許請求の範囲並びに図面に関連して、本発明による実施例の以下の説明に記載されている。個々の特徴は本発明の実施例において、それぞれ自体または複数に対して実現される。本発明の幾つかの実施例の以下の説明では、添付の図面が参照される。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】ＣＭＯＳチップを有する画像変換器の構造
【図２】Ｌｉｎｌｏｇモードで作動する画像変換器の感度特性曲線
【図３】目下の値および０．０２分位数および０．９８分位数に対する目標値を有するグレー値のヒストグラム
【図４】整合調整されたグレー値のヒストグラムであり、ここで０．０２分位数および０．９８分位数はそれぞれ目標値に相応する
【図５】屈曲点が表されているＬｉｎｌｏｇ感度特性曲線
【図６】フローチャートに基づいたＬｉｎｌｏｇ画像変換器の照明調整方法
【図７】照明調整装置のブロック回路図
【００２９】
図１には、画像変換器１００の構造に対する例が示されている。この画像変換器は選択的に、Ｌｉｎｌｏｇ感度特性曲線または線形感度特性曲線で作動される。この画像変換器は画像変換装置１０および後置接続された増幅装置２０を有している。
【００３０】
増幅装置２０は、画像変換装置１０の出力電圧をグレー段階に置き換える。ここでこの置き換えは、Ａ／Ｄ変換器（アナログデジタル変換器）２３の設定、ＶＣＡ（電圧調整されたアンプ＝増幅器であり、その出力側レベルは電圧制御部によって設定可能である）２２のゲインおよび、制御可能な電圧源２１によってもたらされたオフセット電圧のゲインに影響を与える。グレー値は、アナログデジタル変換器２３の出力側２４に出力される。
【００３１】
画像変換装置１０は、この例では、ＣＭＯＳチップ１１を含んでいる。ここでこのＣＭＯＳチップは感光面１１＿１を有している。この感光面は、その上に投影された光学画像を電気信号に変えるように構成されており、この電気信号は、チップ１１の出力側１１＿５に供給される。変換は適切な設定によって制御され、この設定は相応の信号を介して、このために設けられたＣＭＯＳチップ１１の入力側で行われる。図１の例では、照明時間の設定のための入力側１１＿２、作動様式（線形またはＬｉｎｌｏｇモード）のための入力側１１＿３およびＬｉｎｌｏｇパラメータのための入力側１１＿４がそれぞれ１つ、設けられている。ＣＭＯＳチップ１１の出力信号の制限は、飽和モジュール１２によって変調される。
【００３２】
ＣＭＯＳチップの出力側１１＿５での実際の電圧レベルは本発明を説明するのに重要ではないので、以降の実施形態では、０〜１の値領域を有する正規化された出力側電圧ＵＣを基にしている。ここで１は、ＣＭＯＳチップ１１の飽和電圧に相当する。
【００３３】
各正規化された電圧に割り当てられたグレー値ｈは以下の式で表される：
【数１】
2010515319.tif 000003
【００３４】
ここでｇＶＣＡはＶＣＡ２２のゲイン、ｇＡＤはＡ／Ｄ変換器２３のゲイン、ＵＣはＣＭＯＳチップの正規化された出力側電圧およびＵｏｆｆは制御可能な電圧源２１のオフセット電圧を意味している。
【００３５】
ＣＭＯＳチップ１１の正規化された出力側電圧ＵＣの間の関係は、線形作動において、以下の式によって表される：
【数２】
2010515319.tif 000004
【００３６】
ここでは、フォトダイオード上に生じる正規化された光強度１が用いられている。
【００３７】
Ｌｉｎｌｏｇモードでの作動時には、線形ではなく、図２で示されているような感度特性曲線が得られる。屈曲点の位置および感度特性曲線の上昇の位置は、ＬｉｎｌｏｇパラメータＵ１１（Ｌｉｎｌｏｇ電圧）およびｔ１１（Ｌｉｎｌｏｇ時間）によって影響される。
【００３８】
ＵＣ関数に対しては以下の式が得られる：すなわち、
【数３】
2010515319.tif 000005
および
【数４】
2010515319.tif 000006
【００３９】
この関数のグラフィック表示は、図２のダイヤグラム２７０に示されている。ＵＣ関数は、Ｌｉｎｌｏｇモードにある画像変換器の感度特性曲線２７１をあらわしている。これは２つの特性曲線部分２７２および２７３から成る。ここで第１の特性曲線部分は、｛１−（Ｕ１１）／ｔ１１｝によって表された値の下方の光強度での画像変換器の感度を表しており、第２の特性曲線部分は、｛１−（Ｕ１１）／ｔ１１｝によって表された値の上方の画像変換器の感度を表している。
【００４０】
画像変換器１００から出力されたグレー値から、グレー値に相応する、ＣＭＯＳチップ１１の画像変換器エレメントでの光強度を推測するために、式（１）は、次のように変形されなければならない。すなわち、１つのグレー値に属する電圧ＵＣが、ＣＭＯＳチップ１１の出力側で得られるように変形される：
【数５】
2010515319.tif 000007
【００４１】
この出力電圧ＵＣに相応する、ＣＭＯＳチップ１１の感光面での画素の光強度１は、式（２）に従った線形感度特性曲線を有する作動様式における画像変換器の作動時に得られる：
【数６】
2010515319.tif 000008
【００４２】
アクティブなＬｉｎｌｏｇ作動様式時には、式（２）および（５）に従って、
【数７】
2010515319.tif 000009
および
【数８】
2010515319.tif 000010
が得られる。
【００４３】
照明制御の目的は、画像変換器出力側のダイナミックレンジを可能な限り利用し尽くすことである。すなわち、過度に多くの黒い画像エレメントが存在することなく、下方のグレー値ができるだけ低い値を有し、過度に多くの飽和（白色）画像エレメントが存在することなく、上方のグレー値ができるだけ高い値を有することである。別の目的としては、画像のヒストグラムにおけるグレー値のできるだけ均一な確率分布を得て、できるだけ、画像全体にわたって高いコントラストを得るようにすることである。
【００４４】
このためには、画像変換器１００の設定パラメータは次のように選択される。すなわち、グレー値のヒストグラムの特定の分位数が設定された目標値に達するように選択される。
【００４５】
図３には、画像のグレー値のヒストグラム３００が示されている。この画像は、線形モードにおいて作動されている画像変換器１００によって、ＣＭＯＳチップの感光面上に投影された光学画像から生成されたものである。このヒストグラム内では、０．０２分位数ｈｌｏおよび０．９８分位数ｈｈｉが示されている。０．０２分位数とは、オーダー０．０２の分位数であり、これはヒストグラムのグレー値を示しており、このグレー値の下方には、画素の２％がより低いグレー値で存在している。このような定義は、同じように、別のオーダーの分位数に対して当てはまる。例えば、オーダー０．９８の分位数（０．９８分位数）は、その上方およびそれを含んで、画素の２％がより高いまたは同じグレー値を有して存在しているグレー値を表している。同じように、図３のヒストグラム内には、０．０２分位数に対する目標値ｈｌｏ＿ｇおよび０．９８分位数に対する目標値ｈｈｉ＿ｇが示されている。画像変換器の設定パラメータの整合調整はここで、はじめに（画像変換器の線形作動モードを維持して）、次のように行われる。すなわち、光学画像の新たな変換時に、０．０２分位数ｈｌｏおよび０．９８分位数ｈｈｉが、図４のヒストグラム３１０内に示されているように、目標値ｈｌｏ＿ｇおよびｈｈｉ＿ｇに達するように行われる。
【００４６】
ここで問題は、飽和画像エレメントである。すなわち、そのグレー値が実際の光強度に依存しないで、最高値ｈｍａｘすなわち、白色に達する画像エレメントである。これによって次のことが生じる恐れがある。すなわち、０．９８分位数がもはや正確に特定されず、最大グレー値に相応する恐れがある。これに対処するために、０．９８分位数ｈｈｉは、飽和画像エレメントの数に依存して高められる。ここで、不連続性が考慮されるべきである。０．９８分位数が最大グレー値ｈｍａｘに相応する場合、以下の式による修正された０．９８分位数ｈｈｉの計算が有用であることが証明されている：
【数９】
2010515319.tif 000011
【００４７】
ここでｎは画像エレメント総数を意味し、ｎｓａｔは飽和画像エレメントの数を意味し、Ｐｈｉは分位数のオーダー（この例では、０．９８ないしは９８％）を意味している。経験から特定されたファクター５は結果として、良好な制御特性になり、迅速であるが過度ではない照明調整が実現される。
【００４８】
分位数が自身の目標値に、線形感度特性曲線を用いた照明調整時に迅速に達するように、上述した、グレー値の画像変換の数学的モデル設定を用いて、自身が基づいている、光学画像の光強度が逆算される。換言すれば、グレー値に基づいている、画像信号のヒストグラムが、上で導出された式を用いて、光学画像の光強度ヒストグラムに換算される。この換算は式（４）を式（５）に用いることによって得られる：
【数１０】
2010515319.tif 000012
【００４９】
ここで式（８）を用いて計算された光強度のヒストグラムから、ここで、０．０２分位数および０．９８分位数の目標値に属する光強度が求められる。ここから、グレー値ヒストグラムの相応する分位数に対する目標値が、式（２）を式（１）内で用いることによって得られる：
【数１１】
2010515319.tif 000013
【００５０】
ここから、新たな、光学画像の光強度分布に合うように調整された、画像変換器の設定値のパラメーターセットｔＩ（＋１）、ｇＶＣＡ（＋１）およびＵｏｆｆ（＋１）が求められる。
【００５１】
この式体系（９）は、定められるべき３つの設定値に対して２つの式しか有していないので、１つの設定値に対してのみ、明確な解が見つけられる。第２の解は、別の２つの設定パラメータを組み合わせる場合にのみ可能である。式体系（９）が、積分時間とゲインの積に従って解かれるのが有利であることが判明している。なぜならこのような積は、ｈｌｏとｈｈｉとの間の間隔を制御するからである。従って式（９）から、以下の式が得られる：
【数１２】
2010515319.tif 000014
【００５２】
従って、新たな積分時間と新たなゲインに対する式が、古い積分時間と古いゲインに対して相対的に示される。これは、画像変換器の設定値における不定性がこの式に作用しないことが分かっている限り、有利である。なぜなら光強度の知識は、新たな値を、古い値に対して定めるときに必要ではないからである：
【数１３】
2010515319.tif 000015
【００５３】
ｔＩ（ｔ＋１）およびｇＶＣＡ（＋１）を定めるためにまずは、高いゲイン値が有利であるには、低いゲイン値が有利であるのかが定められる。低いゲイン値が有利である場合には、２つの値を定める方法は、最低許容ゲイン値で始まり、これに属する積分時間が許容可能なインターバル内にあるのか否かが検査される。過度に長い積分時間である場合には、ゲインは次に高い値にまで高められる。例えば、属する積分時間が、許容可能なインターバル内に位置するまで、またはゲインが最大許容可能値に達するまで高められる。ゲイン値が頻繁に変わるのを回避するために、ゲイン段階のヒステリシスが使用される。高いゲイン値が有利である場合には、この方法は最大許容可能ゲイン値で始まる。
【００５４】
オフセット電圧の計算は、積分時間の計算が行われた後に、式セット（１０）の第２の式に相応に行われる。２つのオフセット値の間の非線形振動を回避するために、ここでもヒシテリシスが形成される。
【００５５】
高いグレー値を一定の高い割合で有する画像の場合には時折、０．０２分位数に対する目標値ｈｌｏ＿ｇは、オフセット電圧の設定における制限のために得られない。この場合には、オフセット電圧の影響を高めるために、ゲインが高められ、照明時間が低減される。この関係を分かりやすくするために、グレー値が式体系（９）で表される、すなわち
【数１４】
2010515319.tif 000016
ゲインの変化した設定ｇＶＣＡ＿１および積分時間の変化した設定ｔＩ＿１および制限されたオフセット電圧の変化した設定Ｕｏｆｆ＿ｍｉｎによってあらわすと、以下の式になる。
【００５６】
【数１５】
2010515319.tif 000017
【００５７】
【数１６】
2010515319.tif 000018
である場合には、２つの設定に従って、同じグレー値が得られる。
【００５８】
しかしゲインが高い場合には、最短積分時間を下回らないように考慮されなければならず、条件
【数１７】
2010515319.tif 000019
が遵守されなければならない。別の理由は、ゲインを過度に高かめないことにある。この場合には、光強度が十分であっても、粒子の粗い画像になってしまう。
【００５９】
オフセット電圧の計算後に、積分時間が整合調整されなければいけないのか否かが検査されるべきである。式（１１）は、今後の画像のヒストグラムが下方の分位数ｈｌｏをｈｌｏ＿ｇで有することを仮定している。オフセット電圧が例えば制限されている、または充分に良好に設定されておらず、これが当てはまらない場合には、ヒストグラムはより高いグレー値へとシフトされる。このシフトは、積分時間の再計算によって修正される。
【００６０】
ここで積分時間の修正は次のように行われる。すなわち、光強度ヒストグラムの０．９８分位数ｌｈｉが、グレー値ヒストグラムの目標０．９８分位数ｈｈｉ＿ｇに移行するように行われる。オフセットおよびゲインに対する既知の値によって、新たな積分時間が以下の式に基づいて求められる。
【００６１】
【数１８】
2010515319.tif 000020
【００６２】
光学画像のヒストグラム内での光強度の分布が均等でない場合には、線形感度特性曲線に基づく上述の照明調整によって画像コントラストが過度に低くなってしまう。これによって殊に、明るい領域が飽和無しに変換される場合には、画像の暗い領域内ではもはや構造体が識別不能になってしまう。従って画像変換は、殊に光学画像の小さい領域しか高い光強度を有していない場合には、Ｌｉｎｌｏｇ感度特性曲線に基づいて行われるべきである。この場合には上述したように、異なる勾配、すなわち異なる感度を有する、区間において定められた感度特性曲線が使用される。
【００６３】
一般性を制限することなく、この方法を以下で、２つの部分に定められたＬｉｎｌｏｇ感度特性曲線を参考にして説明する。複数の部分に定められた画像変換に対する設定値の特定はここから、同じように行われる。
【００６４】
光学画像内での光強度の分布が、線形感度特性曲線を用いた画像変換に対して充分に均等であるか否か、または光強度分布における不均等さが、複数の区間で規定されているＬｉｎｌｏｇ感度特性曲線を必要としているか否かは、１つの別の分位数に基づいて、ないしは、Ｌｉｎｌｏｇ特性曲線が２つより多くの部分において規定されている場合には、より多くの別の分位数に基づいて決められる。ここでこれは光強度に換算され、それぞれ自身に割り当てられている閾値と比較される。
【００６５】
Ｌｉｎｌｏｇ特性曲線が２つの部分において定められている場合、殊に小さい画像面しか明るく照明されない場合には次のことが有利であることが分かっている。すなわち、０．７分位数ｈｍｉｄが定められた後、これを、式を介して定められたカメラモデルを用いて、光値ｌｍｉｄに計算し直すことが有利であることが分かっている。これと同じように、ｈｈｉがｌｈｉに換算される。この後、ｌｍｉｄ／ｌｈｉが閾値ｈｓｃｈｗｅｌｌ＝０．５と比較される。状況に応じて、当然ながら他の分位数および閾値が使用可能である。殊に、分位数のオーダーも閾値もダイナミックに定めることが可能である。すなわち画像ヒストグラムのグレー値分布自体から動的に定めることも可能である。しかし以下では、一般性を制限することなく、０．７分位数が判断基準として定められる。
【００６６】
商が閾値０．５よりも小さい場合には、画像エレメントの７０％は、観察されるシーンのダイナミックレンジの下方の半分における光値を有している。この場合には、画像変換は、その感度が図５に示されているＬｉｎｌｏｇ特性曲線を用いて行われるべきである。
【００６７】
原則的には、Ｌｉｎｌｏｇ特性曲線の各屈曲点に対して、下方の分位数のオーダーと上方の分位数のオーダーとの間のオーダーを有する分位数が上述のように光に計算し直され、閾値と比較されなければならない。各分位数の値が、割り当てられている各閾値よりも低い場合には、画像変換器はＬｉｎｌｏｇモードにおいて、各分位数に割り当てられている、感度特性曲線の屈曲点で作動される。
【００６８】
上述の例では、下方の分位数は常にオーダー０．０２を有していると仮定され、上方の分位数は常にオーダー０．９８を有していると仮定される。なぜなら、画像の小さい領域しか非常に明るくない場合にはこのようなオーダーが有利であることが判明しているからである。しかし、上述した照明修正は、このオーダーの分位数に制限されない。むしろ、他のオーダーの分位数も使用可能である。このオーダーの値は、殊に、特定の用途にも依存して特定され、例えば、自動車の走行アシスタンスシステム内での画像変換器の使用にも依存して特定される。または動的に、画像内でのグレー値分布に依存して定められる。
【００６９】
図５のダイヤグラム２８０では、光学画像の光強度に関するＬｉｎｌｏｇ感度特性曲線２８１が示されている。これは別の中間分位数に基づく、照明調整の整合の後に生じたものである。画像のグレー値分布からの、画像変換器１００の感光面１１＿１での光学画像の光強度の分布の逆算は、ここで上述のように、線形の感度特性曲線での照明調整に対して行われる。
【００７０】
照明調整の目的は、中間分位数ｈｍｉｄが閾値に相応し、下方の分位数ｈｌｏおよび上方の分位数ｈｈｉが常に自身の各目的設定ｈｌｏ＿ｇないしｈｈｉ＿ｇと一致することである。感度特性曲線の屈曲点を定めるために、閾値ｈｓｃｈｗｅｌｌに相当する光強度ｌｍｉｄが、グレー値分布から、光学画像の光強度分布を逆算することによって計算される。
【００７１】
このような感度特性曲線２８１の線形パラメータは、線形感度特性曲線を用いた照明調整に対して上述したように計算される。ここでｈｈｉおよびｈｈｉ＿ｇは、ｈｍｉｄないしはｈｍｉｄ＿ｇによって置き換えられる。Ｌｉｎｌｏｇ時間ｔ１１の設定は、光強度ｌｍｉｄとｌｈｉとの間の特性曲線の勾配、並びに積分時間に依存して行われる。特性曲線の勾配を得るために、時間分位数はゲインファクタによって除算されなければならない。従って、積分時間ｔＩとＬｉｎｌｏｇ時間ｔ１１との間の差が表される。
【００７２】
【数１９】
2010515319.tif 000021
【００７３】
ここから、Ｌｉｎｌｏｇ時間ｔ１１に対する設定
【数２０】
2010515319.tif 000022
が得られる。
【００７４】
Ｌｉｎｌｏｇ時間の計算に続いて、ＬＩｎｌｏｇ電圧が計算される。ＣＭＯＳ＿チップの（正規化）された出力電圧ＵＣは、Ｌｉｎｌｏｇ特性曲線の第１の特性曲線部分から第２の特性曲線部分への移行において、一方では、式（３ａ）および（３ｂ）から、他方では式（４）を介した中間目的分位数ｈｍｉｄ＿ｇから得られる。出力電圧ＵＣの２つの特定を同一視することによって：
【数２１】
2010515319.tif 000023
が得られる。
【００７５】
式（１８）を用いることによって、Ｌｉｎｌｏｇ電圧Ｕ１１が得られる：
【数２２】
2010515319.tif 000024
【００７６】
多くの変換器では、Ｌｉｎｌｏｇ電圧は離散した値においてのみ入力される。ｌｍｉｄが特性曲線の非線形領域内にシフトするのを回避するために、式（２０）に従って計算されたＬｉｎｌｏｇ電圧は、常に、次の低い、使用可能な値にまで切り捨てられる。Ｌｉｎｌｏｇ電圧の切り捨てられた値に相応して、Ｌｉｎｌｏｇ時間ｔ１１が新たに計算されなければならない。このために、特性曲線の屈曲点（ｌｍｉｄ，ｈｍｉｄ＿ｇ）と点（ｌｈｉ，ｈｈｉ＿ｇ）との間の第２の感度特性曲線部分２８３の勾配が使用される。ここから以下の式が得られる：
【数２３】
2010515319.tif 000025
【００７７】
ここからＬｉｎｌｏｇ時間ｔ１１に対して
【数２４】
2010515319.tif 000026
が得られる。
【００７８】
図６には、Ｌｉｎｌｏｇ画像変換器１００の照明調整方法の基礎となるステップが示されている。これは３つの分位数と、Ｌｉｎｌｏｇ画像変換器の上述した数学モデルに従った画像信号の確率分布から光強度の確率分布への逆算とに基づいている。
【００７９】
ステップＳ０でこの方法を開始した後、ステップＳ１においてはじめに、Ｌｉｎｌｏｇ画像変換器によって変換された光学画像の画像信号値の画像信号値の確率分布が作成される。次のステップＳ２では、この確率分布のヒストグラムから、下方の分位数、中間分位数および上方の分位数が定められる。ここで中間分位数のオーダーは、下方の分位数のオーダーよりも大きく、上方の分位数のオーダーよりも小さい。ステップＳ３では、分位数が数学的なカメラモデルに基づいて、これらの分位数が、属する光分位数に計算し直される。ステップＳ４では、中間光分位数と上方の光分位数の商が閾値と比較され、ステップＳ５ではこの商が閾値より大きいか否かが検査される。この商が閾値よりも大きいと、ステップＳ６において、整合されたパラメーターセットの作動様式設定値が、線形モード用の画像変換器の動作パラメータにセットされる。そうでない場合には、作動様式設定値はステップＳ７において、画像変換器のＬｉｎｌｏｇモード用の動作パラメータにセットされる。ステップＳ８では、光学画像の光強度の確率分布の上述した特定が行われ、ステップＳ９では、これに基づいて、最適な照明に整合調整されたパラメーターセットが特定される。最後に、ステップＳ１０では、画像変換器の設定が、この整合調整されたパラメーターセットに基づいて行われ、これに続いて、ステップＳ１によって方法が続けられる。
【００８０】
画像変換器の感度特性曲線を、画像変換器の感光面上に投影された光学画像の光強度分布に整合させる照明調整装置４００が図６に示されている。この装置４００は信号入力側４０１を含んでおり、この信号入力側は、画像変換器１００の画像出力信号を受け取る。さらにこの装置は、画像変換器１００を制御するための信号を出力する信号出力側４０２を含んでいる。信号出力側４０２は、画像変換器１００の制御されるべき設定値に相応して、複数のチャネルを含んでいる。図示の例では、これは、照明時間制御用チャネル４０２＿１、Ｌｉｎｌｏｇパラメータ制御用チャネル４０２＿２、オフセット電圧制御用チャネル４０２＿３、ＶＣＡゲイン制御用チャネル４０２＿４、Ａ／Ｄ変換器ゲイン制御用チャネル４０２＿５である。
【００８１】
ヒストグラム装置４０３は、画像変換器１００から信号入力側４０１を介して受信された画像信号の確率分布を作成するために構成されている。このような確率分布を基にして、分位数決定装置４０４において、下方の分位数および上方の分位数が定められ、必要な場合には、中間分位数または別の中間分位数が定められる。これは、画像変換器１００の設定値の整合調整されたパラメーターセットを作成する設定計算装置４０５内で参照される。画像信号の確率分布の分位数によって作成されたパラメーターセットは、信号出力側４０２に伝送される。ここで、パラメーターセットの設定値は、各設定値に割り当てられたチャネルを介して、画像変換器１００に伝送される。
【００８２】
設定計算装置４０５は有利には、画像変換器１００の作動様式の設定に対する設定値を作成するように構成されている。これは、線形またはＬｉｎｌｏｇモードにおける画像変換器の選択的作動を可能にする。さらに、設定計算装置４０５は、調整可能な電圧源２１、照明時間および画像変換器１００のゲインのオフセット電圧に対する設定値を作成するように構成されている。
【００８３】
別の実施形態において設定計算装置４０５は逆算装置４０５＿１を含んでいる。これは光学画像内での光強度分布を計算するために構成されている。これは、画像信号のヒストグラムに基づいている。さらに設定計算装置４０５は、閾値比較装置４０５＿２を含んでいる。これは光に換算された分位数の商を閾値と、上述した方法に相応して比較するように構成されている。閾値比較の結果は、作動様式設定装置４０５＿３内で行われる、作動様式設定値の作成に対する基礎を構成する。
【００８４】
さらに、図６においては、画像変換器の照明調整のための装置４００の、本発明を理解するのに必要なコンポーネントしか示されていないことを指摘しておく。さらに、装置の作動に必要なまたはそのさらなる機能環境に特定されたコンポーネントは、分かりやすくするため図示されていない。しかしこれらのコンポーネントが存在すると仮定される。
【００８５】
上述の方法および装置は、ソフトウェアを用いて実現される。これは、データ処理装置上で作動されるように構成されている。ソフトウェアの実行によって、データ処理装置上でこの方法は次のように実行される。すなわち、装置４００がデータ処理装置上に設けられるように実行される。このソフトウェアは、コンピュータープログラム製品の形で、自立している。ここでこのコンピュータープログラム製品は、多数の物理的に区別可能な状態を有している。これは、データ処理装置によって読み出し可能であり、かつ実行可能であり、ソフトウェアのインストラクションを体現する。
【００８６】
画像グレー値の確率分布に基づいた分位数の特定を用いた上述した照明調整によって、画像変換器の設定値を、変換されるべき画像内の光強度の分布に非常に迅速に整合させることができる。実際には既に半分のケースにおいて、照明調整に基づく画像に続く画像が、最適なコントラスト出力で変換されている。飽和画像エレメントの場合には正確に、光学画像のその箇所を占領する光強度を推測することができないので、最適な照明調整が、第２の後続画像になってやっと約３０％のケースで得られ、第３の後続画像、またはそれ以降の画像で約２０％で最適な照明調整が得られる。これにもかかわらず、これらの場合でも、照明設定の整合調整は、従来の方法に比べて格段に迅速である。
【００８７】
さらに３つまたはそれ以上の分位数を使用することによって、ＨＤＲカメラのＨＤＲ機能（ハイダイナミックレンジ機能）を、実際の光条件に迅速に整合させることが可能になる。この整合は、感度特性曲線の１つまたは複数の屈曲点並びに個々の特性曲線部分の勾配を適切に設定することを介して行われる。これによって、カメラのダイナミック性がより良好に利用され、暗い画像箇所も満足なコントラストを有する。画像コントラストはさらに、オフセットＵｏｆｆの調整によって最適化される。
【符号の説明】
【００８８】
１０  画像変換装置、  １１  ＣＭＯＳチップ、  １１＿１  感光面、  １１＿２  照明時間用入力側、  １１＿３  作動様式用入力側、  １１＿４  Ｌｉｎｌｏｇパラメータ用入力側、  １１＿５  ＣＭＯＳチップ出力側、  １２  飽和モジュール、  ２０  増幅装置、  ２１  制御可能な電圧源、  ２２  ＶＣＡ、  ２３  アナログ／デジタル変換器、  ２４  アナログ／デジタル変換器の出力側、  １００  画像変換器、  ２７０  Ｌｉｎｌｏｇ特性曲線のダイヤグラム、  ２７１  Ｌｉｎｌｏｇ感度特性曲線、  ２７２  Ｌｉｎｌｏｇ特性曲線の第１の特性曲線部分、  ２７３  Ｌｉｎｌｏｇ特性曲線の第２の特性曲線部分、  ２８０  照明調整の整合に対するＬｉｎｌｏｇ特性曲線のダイヤグラム、  ２８１  照明調整の整合のためのＬｉｎｌｏｇ感度特性曲線、  ２８２  照明調整の整合のための第１の特性曲線部分、  ２８３  照明調整の整合のための第２の特性曲線部分、  ３００  照明調整の整合前の画像グレー値のヒストグラム、  ３１０  照明調整の線形整合後の画像グレー値のヒストグラム、  ４００  照明調整装置、  ４０１  信号入力側、  ４０２  信号出力側、  ４０２＿１  照明時間用出力側チャネル、  ４０２＿２  Ｌｉｎｌｏｇパラメータ用出力側チャネル、  ４０２＿３  オフセット電圧用出力側チャネル、  ４０２＿４  ＶＣＡゲイン用出力側信号、  ４０２＿５  Ａ／Ｄ変換器ゲイン用出力側チャネル、  ４０３  ヒストグラム装置、  ４０４  分位数決定装置、  ４０５  設定計算装置、  ４０５＿１  逆算装置、  ４０５＿２  比較装置、  ４０５＿３  作動様式設定装置、  Ｓ０〜Ｓ９  ステップ
【図１】
2010515319.tif 000027
【図２】
2010515319.tif 000028
【図３】
2010515319.tif 000029
【図４】
2010515319.tif 000030
【図５】
2010515319.tif 000031
【図６】
2010515319.tif 000032
【図７】
2010515319.tif 000033
【手続補正書】
【提出日】平成20年9月24日(2008.9.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像変換器（１００）の感度特性曲線（２７１、２８１）を、画像変換器（１００）の感光面（１１＿１）上に投影された光学画像の光強度分布に合うように調整するための方法であって、当該方法は、
・前記画像変換器によって変換された光学画像の画像信号値の確率分布（３００）を作成するステップ（Ｓ１）と、
・前記画像信号値の確率分布（３００）の少なくとも１つの第１の分位数（ｈｌｏ）と第２の分位数（ｈｈｉ）を定めるステップ（Ｓ２）とを有しており、ここで前記第２の分位数のオーダーは前記第１の分位数のオーダーよりも高く、
・前記画像変換器（１００）の感光面（１１＿１）での光強度の確率分布を、画像変換器（１００）の設定値の目下のパラメーターセットによって特定された、前記感光面（１１＿１）での光強度と画像変換器（１００）から出力された画像信号値との間の関係を用いて特定し、
・前記光強度の前記定められた確率分布から得られた画像信号値の確率分布（３００）の第１の分位数が目標値に相応し、当該確率分布（３００）の第２の分位数が第２の目標値に相応するように、前記画像変換器（１００）の設定値の整合調整されたパラメーターセットを作成するステップ（Ｓ８）と、
・前記整合調整されたパラメーターセットに相応する設定値を設定するステップとを有している、
ことを特徴とする、画像変換器の感度特性曲線を、画像変換器の感光面上に投影された光学画像の光強度分布に合うように調整するための方法。
【請求項２】
前記整合調整されたパラメーターセットは少なくとも１つの作動様式設定値を、前記画像変換器（１００）の作動様式を設定するために含んでいる、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記整合調整されたパラメーターセットは、オフセット、照光時間および画像変換器（１００）のゲインを設定するための値を含んでいる、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
前記方法は、少なくとも１つの別の分位数に基づいて前記作動様式設定値を定めるステップ（Ｓ４）を含む、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
前記少なくとも１つの分位数のオーダーは、前記第１の分位数のオーダーよりも高く、前記第２の分位数のオーダーよりも低い、請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記画像変換器（１００）の感光面（１１＿１）での光強度の確率分布の特定を、パラメーターとして前記画像変換器（１００）の目下の設定値を有する画像信号への光強度の変換に関する数学モデルに基づいて行う、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
前記画像変換器（１００）の設定値の整合調整されたパラメーターセットを、光強度の事前に特定された確率分布から、前記数学モデルを基にして作成する、請求項６記載の方法。
【請求項８】
前記方法は、
・前記別の分位数に対して定められた光強度と、前記第２の分位数に対して定められた光強度との商を閾値と比較するステップ（Ｓ３）と、
・前記少なくとも１つの商が前記閾値より大きい場合には前記画像変換器を第１の作動様式にスイッチングし、前記少なくとも１つの商が前記閾値より小さい場合、または前記閾値と同じ場合には、前記画像変換器を第２の作動様式にスイッチングするステップ（Ｓ９、Ｓ５、Ｓ６）を含む、請求項６または７記載の方法。
【請求項９】
前記画像変換器（１００）は前記第１の作動様式において、線形の感度特性曲線を有している、請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記画像変換器（１００）は前記第２の作動様式において、異なる勾配の少なくとも２つの線形特性曲線部分（２７２、２７３；２８２、２８３）を有する感度特性曲線（２７１、２８１）を有している、請求項８または９記載の方法。
【請求項１１】
前記整合調整されたパラメーターセットは、前記画像変換器のＬｉｎｌｏｇタイミングおよびＬｉｎｌｏｇ電圧を設定するための値を含んでおり、
当該値を、前記少なくとも１つの別の分位数および第２の分位数（ｈｈｉｎ）に基づいて定める、請求項５から１０までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１２】
オフセット、照明時間および画像変換器のゲインを設定するための前記整合調整されたパラメーターセットの値を、前記第１の分位数（ｈｌｏ）および前記少なくとも１つの別の分位数に基づいて定める、請求項５から１１までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１３】
画像変換器の感度特性曲線を、画像変換器の感光面に投影された光学画像の光強度分布に合うように調整するための装置であって、当該装置は、
・前記画像変換器によって変換された光学画像の画像信号値の確率分布を設定するためのヒストグラム装置（４０３）と、
・前記画像信号値の確率分布の少なくとも２つの分位数を定めるための分位数決定装置（４０４）と、
・前記画像変換器の設定値の整合調整されたパラメーターセットを、前記確率分布の前記特定された分位数に基づいて作成するための設定計算装置（４０５）とを含んでおり、ここで前記設定計算装置（４０５）は逆算装置（４０５＿１）を含んでおり、当該逆算装置は、前記画像変換器の感光面での前記光強度の確率分布を特定するように構成されており、
ここでヒストグラム装置（４０３）、分位数決定装置（４０４）および設定計算装置（４０５）は、請求項１から１２までのいずれか１項に記載された方法を実行するように構成されている、
ことを特徴とする、画像変換器の感度特性曲線を、画像変換器の感光面に投影された光学画像の光強度分布に合うように調整するための装置。
【請求項１４】
前記設定計算装置（４０５）は、画像変換器の作動様式を設定する作動様式設定装置を含んでいる、請求項１３記載の装置。
【請求項１５】
前記設定計算装置（４０５）は比較装置（４０５＿２）を含んでおり、当該比較装置は、前記別の分位数に対して定められた光強度と、前記第２の分位数に対して定められた光強度との少なくとも１つの商を閾値と比較する、請求項１３または１４記載の装置。
【請求項１６】
画像変換器の感度特性曲線を、画像変換器の感光面に投影された光学画像の光強度分布に合うように調整するためのコンピュータープログラム製品であって、
当該コンピュータープログラム製品は、多数の物理的に区別可能な状態を有しており、当該状態はデータ処理装置によって読み取り可能であり、実行可能であり、一連のインストラクションをあらわしており、
当該インストラクションはデータ処理装置上で実行され、請求項１から１２までのいずれか１項に記載された方法を実行させ、請求項１３から１５までのいずれか１項に記載された装置をデータ処理装置内に設けるように作用する、
ことを特徴とする、画像変換器の感度特性曲線を、画像変換器の感光面に投影された光学画像の光強度分布に合うように調整するためのコンピュータープログラム製品。
【国際調査報告】
2010515319.tif 000034
2010515319.tif 000035
2010515319.tif 000036
2010515319.tif 000037
2010515319.tif 000038