【手続補正書】
【提出日】平成21年10月9日(2009.10.9)
【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】
センサアレイを備えたビデオカメラを含む画像装置であって、該ビデオカメラは、本文において生画像と称する、画素化された２Ｄ画像の形の連続したビデオフレームを生成可能であり、当該画像装置は処理手段も備え、該処理手段は、前記生画像（すなわちセンサ画像）から、本文においてＬＦ画像（すなわち、前記２Ｄ画像の低空間周波数成分のみを含む画像）と称する低空間周波数成分画像をリアルタイムで生成し、前記生画像は各々、第１の所定数のピクセル行と第２の所定数のピクセル列とを有する画像装置において、前記生画像は上から下へ、またはその反対に１行ずつ処理され、本文においてＬＦ値と称する、前記ＬＦ画像の各ピクセル値は、少なくとも、現在の行と既に処理されたすべての行の、既に処理済みのあらゆるピクセルに依存するが、現在の行より下の、第３の所定数の行であるピクセル行より下の行のピクセルには依存せず、第３の所定数は、第１の所定数より著しく小さく、例えば第１の所定数の１／５より小さいことを特徴とする画像装置。
【請求項２】
前記処理手段は、各ピクセルのＬＦ値が、現在のピクセルの前記センサで検知された値すなわち生の値から、さらに、少なくとも同一の行の既に処理されたピクセルおよび同一の列の既に処理されたピクセルのＬＦ値から、求められるよう、配置されることを特徴とする請求項１に記載の画像装置。
【請求項３】
前記処理手段は、各ピクセルのＬＦ値が、前記同一の行の後続のピクセルのＬＦ値からも求められるように配置されることを特徴とする請求項２に記載の画像装置。
【請求項４】
前記処理装置は、各ピクセルのＬＦ値が少なくとも３つの工程で計算されるように配置され、第１の工程では現在の行のピクセルが左から右へ処理され、第２の工程では現在の行のピクセルが右から左へ処理され、第３の工程では現在の行のすべてのピクセルが前の行のすべてのピクセルと共に処理されることを特徴とする請求項１に記載の画像装置。
【請求項５】
前記処理装置は、各行のＬＦ値が、後に走査される行のＬＦピクセル値を考慮して修正もされるように配置されることを特徴とする請求項４に記載の画像装置。
【請求項６】
前記処理手段は、対応する生画像（すなわちセンサ画像）から各前記ＬＦ画像の少なくとも一部を差し引くことにより、各生画像に対応する、本文においてＨＦ画像と称する高空間周波数成分画像を生成するよう配置されることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の画像装置。
【請求項７】
前記センサアレイは赤外線を検知することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の画像装置。
【請求項８】
本文においてＬＦ画像と称する、空間ローパスフィルタ処理された画像を、ビデオカメラのビデオ出力から得る方法であって、該ビデオカメラはセンサアレイを備え、本文において生画像と称する、画素化された２Ｄ画像の形の連続したビデオフレームを生成可能であり、前記生画像は各々、第１の所定数のピクセル行と第２の所定数のピクセル列とを有し、当該方法は、生画像すなわちセンサ画像から、リアルタイムで前記ＬＦ画像（すなわち、前記２Ｄ画像の低空間周波数成分のみを含む画像）を生成する工程を含み、当該方法は、生画像を上から下へ、またはその反対に１行ずつ処理する工程と、本文においてＬＦ値と称する、前記ＬＦ画像の各ピクセルの値を求める工程とを含み、該求める工程では、あるピクセルのＬＦ値は、少なくとも、現在の行と既に処理されたすべての行の、既に処理済みのあらゆるピクセルに依存するが、現在の行より下の、第３の所定数の行であるピクセル行より下の行のピクセルには依存せず、第３の所定数は、第１の所定数より著しく小さく、例えば第１の所定数の１／５より小さいことを特徴とする方法。
【請求項９】
各ピクセルがそれに対応するそれぞれの輝度値を有し、当該方法は、リアルタイムで、生フレーム画像の各々に対する輝度値から、対応する低空間周波数成分画像の一連の値を求める工程を含み、該求める工程では、ピクセル行を順番に処理する操作を行い、この操作では、各ピクセル行は、１ピクセルずつ処理され、生画像の各ピクセル行に対して、一連の第１引出値が発生し、第１引出値の各々は、その行のそれぞれのピクセルに対応していて、第１引出値の各々は、生画像の対応するピクセルの値に依存していて、生画像の同一の行における、少なくとも１つの隣接するピクセルに対応する第１引出値にも依存していて、第１引出値から、それぞれ、第２引出値（本文においてＬＦ値とも称する）を発生させ、第２引出値の各々は、生画像のそれぞれのピクセルに対応していて、第２引出値の各々は、そのピクセルに対応する第１引出値に依存していて、その画像の、同一の列の少なくとも１つの隣接するピクセルに対応する第２引出値にも依存していて、第２引出値（ＬＦ値）は、前記低空間周波数成分画像の対応するピクセルに対する架空の輝度値を構成することを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
各ピクセル行に対する第１引出値は、第１パスにて、その行に沿って一方向に順に各ピクセル生値に次の式による計算手順を適用することを含む操作によって得られ、
ｆＬ１（ｘ，ｙ）＝（１−ｃ）＊ｆ（ｘ，ｙ）＋ｃ＊ｆＬ１（ｘ−１，ｙ）
ｆＬ１（ｘ，ｙ）は、対象となる行ｙに沿ったｘ番目の位置のピクセルに対して求められた中間値であり、ｆ（ｘ，ｙ）は、これに関連するピクセルの生画像値であり、ｆＬ１（ｘ−1，ｙ）は、その行を前記一方向に数えたｘ−１番目のピクセルに対して、前記手順における前回の反復処理にて求められた中間値であり、ｃは、１より小さい一定の伝達係数であり、前記操作はさらに、第２パスにて、その行に沿って反対方向に順に前記ピクセル中間値に次の式による計算手順を適用することを含み、
ｆＬ２（ｘ，ｙ）＝（１−ｃ）＊ｆＬ１（ｘ，ｙ）＋ｃ＊ｆＬ２（ｘ＋１，ｙ）
ｆＬ２（ｘ，ｙ）は、対象となる行ｙに沿って、前記一方向に数えたｘ番目の位置のピクセルに対する第１引出値であり、ｆＬ１（ｘ，ｙ）は、これに関連するピクセルに対する中間値であり、ｆＬ２（ｘ＋１，ｙ）は、前記一方向に数えて、その行のｘ＋１番目のピクセルに対する前記手順における前回の反復処理で求められた第１引出値であることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
各ピクセル行に対する第１引出値は、１つのパスにて、その行に沿って一方向に順に各ピクセル生値に次の式による計算手順を適用することを含む操作によって得られ、
ｆＬ２（ｘ，ｙ）＝（１−ｃ）＊ｆ（ｘ，ｙ）＋ｃ＊ｆＬ２（ｘ−１，ｙ）
ｆＬ２（ｘ，ｙ）は、対象となる行ｙに沿った、ｘ番目の位置のピクセルに対する第１引出値であり、ｆ（ｘ，ｙ）は、これに関連するピクセルの生画像値であり、ｆＬ２（ｘ−１，ｙ）は、前記一方向に数えて、その行のｘ−１番目のピクセルに対する前記手順における前回の反復処理で求められた第１引出値であることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
第２引出値（ＬＦ値）は、対象となる行およびその前の行の各行のピクセルに対する第１引出値に対し、次の式による計算手順を適用することにより求められ、
ｆＬ３（ｘ，ｙ）＝（１−ｃ）＊ｆＬ２（ｘ，ｙ）＋ｃ＊ｆＬ３（ｘ，ｙ−１）
ｆＬ３（ｘ，ｙ）は、対象となる行ｙに沿ったｘ番目の位置のピクセルに対する第２引出値であり、ｆＬ２（ｘ，ｙ）は、これに関連するピクセルに対する第１引出値であり、ｆＬ３（ｘ，ｙ−１）は、その前の行のｘ番目、しかし同一列のピクセルに対する、前記手順における前回の反復処理で求められた第２引出値すなわちＬＦ値であることを特徴とする請求項１０または１１に記載の方法。
【請求項１３】
第２引出値すなわちＬＦ値は、複数の行ｌ、ｍ、ｎの各行のピクセルに対する第１引出値に次の式による計算手順を適用することにより求められ、
ｆＬ３（ｘ，ｙ）＝（１−ｃ）＊ｆＬ２（ｘ，ｙ）＋ｃ＊ｆＬ３（ｘ，ｙ−１）・・・
ｃは一定の伝達係数であり、ｆＬ３（ｘ，ｙ）は、現在の反復処理の対象である行ｙのｘピクセルに対する値であり、ｆＬ３（ｘ，ｙ−１）は、前回の反復処理の対象であったｙ−１行のｘピクセルに対する値であり、連続する行ｌ、ｍ、ｎは、前記複数の行の最終ピクセル行に到達するまで、連続する前記反復処理で前記式における行ｙになり、前記複数の行は、前記フレームにおけるピクセル行の全数より著しく少ない行から成り、次の式による反復計算手順が続けられ、
ｆＬ４（ｘ，ｙ）＝（１−ｃ）＊ｆＬ３（ｘ，ｙ）＋ｃ＊ｆＬ４（ｘ，ｙ＋１）・・・
ｆＬ４（ｘ，ｙ）は、現在の反復処理の対象である行ｙのｘピクセルに対する値であり、ｆＬ４（ｘ，ｙ＋１）は、前回の反復処理の対象であったｙ−１行のｘピクセルに対する値であり、連続する行ｎ、ｍ、ｌは、前記複数の行の第１のピクセル行に到達するまで、連続する前記反復処理で前記式における行ｙになり、その行のそれぞれのピクセルに対する値ｆＬ４は、そのピクセルに対するそれぞれの第２引出値すなわちＬＦ値になることを特徴とする請求項１０または１１に記載の方法。
【請求項１４】
ビデオカメラからのビデオ出力を改善する方法であって、該出力は、各々が画素化された２Ｄ生画像の形の連続したフレームを含み、該２Ｄ生画像は、行および列に配置された複数のピクセルから成り、各ピクセルは、それに関連したそれぞれの輝度値を有し、当該方法は、リアルタイムで、生フレーム画像の各々に対する輝度値から、対応する低空間周波数成分画像（ＬＦ画像）の一連の値を、請求項８から１２のいずれか１項に記載の方法により求める工程と、リアルタイムで、対応する生画像値から各前記低空間周波数成分画像値のすべてまたは一部を差し引くことを含む処理により、対応する改善されたフレーム画像の一連の値を生成する工程と、前記改善された画像値に従って画素化された表示器を操作して前記改善された画像を表示する工程とを含むことを特徴とする方法。
【請求項１５】
各ピクセルがそれに対応するそれぞれの輝度値を有し、当該方法は、リアルタイムで、生フレーム画像の各々に対する輝度値から、対応する低空間周波数成分画像の一連の値を求める工程を含み、該求める工程では、ピクセル行を順番に処理する操作を行い、この操作では、生画像の各ピクセル行に対して、一連の第１引出値を発生させ、第１引出値の各々は、その行のそれぞれのピクセルに対応していて、第１引出値の各々は、生画像の対応するピクセルの値に依存していて、生画像の、先行するピクセル行における対応する位置のピクセルに対応する第１引出値にも依存していて、第１引出値から、それぞれ、第２引出値（本文においてＬＦ値とも称する）を発生させ、第２引出値の各々は、生画像のそれぞれのピクセルに対応していて、第２引出値の各々は、そのピクセルに対応する第１引出値に依存していて、その画像の、同一の行の少なくとも１つの隣接するピクセルに対応する第２引出値にも依存していて、第２引出値（ＬＦ値）は、前記低空間周波数成分画像の対応するピクセルに対する架空の輝度値を構成することを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１６】
各ピクセル行に対する第１引出値は、順に各ピクセル生値に次の式による計算手順を適用することを含む操作によって得られ、
ｆＬ１（ｘ，ｙ）＝（１−ｃ）＊ｆ（ｘ，ｙ）＋ｃ＊ｆＬ１（ｘ，ｙ−１）
ｆＬ１（ｘ，ｙ）は、対象となる行ｙに沿った、ｘ番目の位置のピクセルに対する第１引出値であり、ｆ（ｘ，ｙ）は、これに関連するピクセルの生画像値であり、ｆＬ１（ｘ，ｙ−１）は、列ｘのｙ−１番目のピクセルに対する先行するこの操作で求められた第１引出値であり、ｃは、１より小さい一定の伝達係数であり、
ｆＬ２（ｘ，ｙ）＝（１−ｃ）＊ｆＬ１（ｘ，ｙ）＋ｃ＊ｆＬ２（ｘ＋１，ｙ）
において、ｆＬ２（ｘ，ｙ）は、対象となる行ｙに沿って、前記一方向に数えたｘ番目の位置のピクセルに対する第１引出値であり、ｆＬ１（ｘ，ｙ）は、これに関連するピクセルに対する中間値であり、ｆＬ２（ｘ＋１，ｙ）は、前記一方向に数えて、その行のｘ＋１番目のピクセルに対する前記手順における前回の反復処理で求められた第１引出値であることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
各ピクセル行に対する第２引出値は、第１パスにて、その行に沿って一方向に順に各第１引出値に次の式による計算手順を適用することを含む操作によって得られ、
ｆＬ２（ｘ，ｙ）＝（１−ｃ）＊ｆＬ１（ｘ，ｙ）＋ｃ＊ｆＬ２（ｘ−１，ｙ）
ｆＬ２（ｘ、ｙ）は、対象となる行ｙに沿ったｘ番目の位置のピクセルに対して求められた中間値であり、ｆＬ１（ｘ，ｙ）は、これに関連するピクセルに対する第１引出値であり、ｆＬ２（ｘ−１，ｙ）は、その行を前記一方向に数えたｘ−１番目のピクセルに対して、前記手順における前回の反復処理にて求められた中間値であり、ｃは、１より小さい一定の伝達係数であり、前記操作はさらに、第２パスにて、その行に沿って反対方向に順に前記ピクセル中間値に次の式による計算手順を適用することを含み、
ｆＬ３（ｘ，ｙ）＝（１−ｃ）＊ｆＬ２（ｘ，ｙ）＋ｃ＊ｆＬ３（ｘ＋１，ｙ）
ｆＬ３（ｘ，ｙ）は、対象となる行ｙに沿って、前記一方向に数えたｘ番目の位置のピクセルに対する第２引出値であり、ｆＬ２（ｘ，ｙ）は、これに関連するピクセルに対する中間値であり、ｆＬ３（ｘ＋１，ｙ）は、前記一方向に数えて、その行のｘ＋１番目のピクセルに対する前記手順における前回の反復処理で求められた第２引出値であることを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
各ピクセル行に対する第２引出値は、１つのパスにて、その行に沿って一方向に順に各第１引出値に次の式による計算手順を適用することを含む操作によって得られ、
ｆＬ２（ｘ，ｙ）＝（１−ｃ）＊ｆＬ１（ｘ，ｙ）＋ｃ＊ｆＬ２（ｘ−１，ｙ）
ｆＬ２（ｘ，ｙ）は、対象となる行ｙに沿った、ｘ番目の位置のピクセルに対する第２引出値であり、ｆＬ１（ｘ，ｙ）は、これに関連するピクセルの第１引出値であり、ｆＬ２（ｘ−１，ｙ）は、前記一方向に数えて、その行のｘ−１番目のピクセルに対する前記手順における前回の反復処理で求められた第２引出値であり、ｃは、１より小さい一定の伝達係数であることを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
ビデオ画像に適用可能な画像改善方法において、各ビデオフレームについて、改善されたフレームの全体輝度を、対応する改善される前の生フレームに対する全体輝度と、先行する改善されたフレームの全体輝度との差に応じて、減少または増加させることを特徴とする方法。
【請求項２０】
各々が画素化された２Ｄピクセルアレイの形の連続したフレームを出力するビデオカメラと、前記出力から、請求項８から１８のいずれか１項に記載の方法により、それぞれの改善された画像フレームをリアルタイムで求める処理手段と、前記カメラが捉えるシーンに対応する改善されたビデオ映像をリアルタイムで表示する表示手段とを含むことを特徴とする画像装置。
【請求項２１】
前記カメラは赤外線カメラであることを特徴とする請求項２０に記載の画像装置。
【請求項２２】
添付図面に基づいて実質的に上述した方法。
【請求項２３】
添付図面に基づき、該図面に示され、実質的に上述した画像装置。