專利名稱：圖像校正方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種圖像系統(tǒng)的校正方法及裝置，特別涉及一種產(chǎn)生校正數(shù)據(jù)及用以校正圖像掃描器的校正方法及裝置。
由于光源、透鏡及電荷耦合器(charge-coupled device)具有光學不均勻度(photo-response non-uniformity，PRNU)，且由于系統(tǒng)的老舊及受到環(huán)境灰塵的污染，一般光學系統(tǒng)，例如圖像掃描器，會產(chǎn)生圖像缺陷或亮度的失真，因此本發(fā)明的目的就是提供一種校正方法和裝置用以克服所述的問題。


圖1所示為一種稱為兩階(或黑白)法的傳統(tǒng)校正方法，其所使用的特制校正圖片(圖2A)包含一“參考純黑”(RB)色塊21及一“參考純白”(RW)色塊22。先以掃描器掃描取得(步驟11)校正圖片的參考純黑及參考純白的灰階值，并設(shè)其值為RBc(RBc≥1)及RWc(Rwc≤255)。圖2B顯示于步驟12中掃描一圖像所得的頻譜，其中最大值為RWs，最小值為RBs。當掃描的灰階值小于或等于128時，則根據(jù)步驟13的判斷將值乘以RBc/RBs，如果灰階值大于128時則將值乘以RWc/RWs。
上述的傳統(tǒng)方法存在有下列幾個缺點(1)圖2A的校正測試圖片通常只由掃描器之制造商提供；(2)當此校正圖片遺失，則無法輕易得到補充；(3)若校正圖片被弄臟，則會影響校正結(jié)果的正確性；(4)圖2B頻譜中間部分的灰階值經(jīng)校正后會產(chǎn)生圖象失真。
鑒于在上述的發(fā)明背景中，傳統(tǒng)的方法及裝置所產(chǎn)生的諸多缺點，本發(fā)明的主要目的是在提供一種改進的圖象校正方法及裝置，用以減少光源及圖象系統(tǒng)之光學不均勻度(PRNU)。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種低成本及易于實施的圖象校正方法及裝置，此系統(tǒng)不需要特制的測試圖片，取而代之的是只要一般的白紙即可進行校正。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種用于圖像系統(tǒng)的校正數(shù)據(jù)產(chǎn)生方法，包含掃描輸入多個數(shù)據(jù)至一電腦內(nèi)；分析所述的輸入數(shù)據(jù)以產(chǎn)生其亮度值；當該亮度值低于一低臨界值或高于一高臨界值，則重復(fù)該掃描輸入數(shù)據(jù)的步驟；過濾一部分該多個輸入數(shù)據(jù)，其中所述過濾的數(shù)據(jù)包含至少一特殊點；計算未被過濾的該多個輸入數(shù)據(jù)的各行數(shù)據(jù)點，求其平均值以產(chǎn)生一校正線；計算該校正線上一部分的多個高亮度點，求其平均值以產(chǎn)生一參考點，其中該多個高亮度點的亮度大于該校正線上的其余點；以及計算該參考點和該校正線上每一點的比值以產(chǎn)生多個校正數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種圖像系統(tǒng)的校正方法，包含下列步驟從一電腦內(nèi)讀取校正表格的校正數(shù)據(jù)；將多個圖像數(shù)據(jù)分別乘以該校正數(shù)據(jù)；當溢位產(chǎn)生時則將該圖像數(shù)據(jù)設(shè)為最亮值；以及顯示校正后的該圖像數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的再一方面，提供了一種圖像系統(tǒng)的校正方法，包含下列步驟從一電腦內(nèi)讀取校正表格的校正數(shù)據(jù)；將該校正數(shù)據(jù)的浮點格式轉(zhuǎn)換成整數(shù)格式；將多個圖像數(shù)據(jù)分別乘以該校正數(shù)據(jù)；當溢位產(chǎn)生時則將該圖像數(shù)據(jù)設(shè)為最亮值；以及顯示校正后的該圖像數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種圖像校正方法，包含下列步驟掃描輸入多個數(shù)據(jù)至一電腦內(nèi)；分析所述的輸入數(shù)據(jù)以產(chǎn)生其亮度值；當該亮度值低于一低臨界值或高于一高臨界值，則重復(fù)該掃描輸入數(shù)據(jù)的步驟；過濾一部分該多個輸入數(shù)據(jù)，其中所述過濾的數(shù)據(jù)包含至少一特殊點；計算未被過濾的該多個輸入數(shù)據(jù)的各行數(shù)據(jù)點，求其平均值以產(chǎn)生一校正線；計算該校正線上一部分多個高亮度點，求其平均值以產(chǎn)生一參考點，其中該多個高亮度點的亮度大于該校正線上的其余點；計算該參考點和該校正線上每一點的比值以產(chǎn)生多個校正數(shù)據(jù)；將該校正數(shù)據(jù)的浮點格式轉(zhuǎn)換成整數(shù)格式；將多個圖像數(shù)據(jù)分別乘以該校正數(shù)據(jù)；當溢位產(chǎn)生時則將該圖像數(shù)據(jù)設(shè)為最亮值；以及顯示校正后的該圖像數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的其它方面，提供了一種圖像校正裝置，包含一圖像輸入裝置，用以輸入圖像數(shù)據(jù)；一校正數(shù)據(jù)產(chǎn)生裝置，用以處理該輸入數(shù)據(jù)以產(chǎn)生多個校正數(shù)據(jù)，且儲存該校正數(shù)據(jù)于一電腦內(nèi)以得到一校正表格；一圖像校正裝置，用以將該輸入數(shù)據(jù)乘以該校正數(shù)據(jù)，其中該校正后的輸入數(shù)據(jù)產(chǎn)生溢位時則將該輸入數(shù)據(jù)設(shè)為最亮值；以及一圖像輸出裝置，用以顯示該校正后的輸入數(shù)據(jù)。
下面將結(jié)合附圖詳細說明本發(fā)明實施例其中，圖1是為傳統(tǒng)方法的流程圖2A表示了傳統(tǒng)校正方法所需的校正圖片；圖2B表示了傳統(tǒng)方法所得的數(shù)據(jù)頻譜；圖3為根據(jù)本發(fā)明的圖像校正裝置；圖4為根據(jù)本發(fā)明用于產(chǎn)生校正數(shù)據(jù)的流程圖；圖5為根據(jù)本發(fā)明掃描一普通白紙所得到的數(shù)據(jù)亮度；圖6為根據(jù)本發(fā)明一校正線的數(shù)據(jù)亮度圖；圖7表示根據(jù)本發(fā)明用以校正圖像系統(tǒng)的流程；圖8表示根據(jù)本發(fā)明的圖像校正裝置的功能方塊圖。
圖3為本發(fā)明的圖像校正裝置，將圖像輸入裝置31(如一般的圖像掃描器)所掃描的圖像數(shù)據(jù)饋送到校正數(shù)據(jù)產(chǎn)生裝置32，用以產(chǎn)生及儲存校正數(shù)據(jù)。然后校正裝置33讀取此校正數(shù)據(jù)以校正圖像系統(tǒng)的光學不均勻度、老化及灰塵污染所引起的問題。校正后的數(shù)據(jù)被輸入至圖像輸出裝置34(例如一般的圖像顯示終端機)，用以顯示經(jīng)校正補償后的圖像。
圖4所示為校正數(shù)據(jù)產(chǎn)生裝置32的操作，用以產(chǎn)生及儲存校正數(shù)據(jù)于一電腦內(nèi)。首先掃描一張普通的白紙(步驟40)以得到多行，例如100行的數(shù)據(jù)。通常掃描器在暖機期間，其光源不大穩(wěn)定且太暗；而當掃描器打開過久后其亮度則又太亮。在這些情況下所輸入的數(shù)據(jù)并不適于校正用。因此，步驟41用以分析所輸入數(shù)據(jù)的亮度，并判斷(步驟42)是否大于一高臨界值或者小于一低臨界值。如果有所述的情況，則放棄所得的數(shù)據(jù)，并回到步驟40以重新掃描輸入數(shù)據(jù)。如果無所述情形，則至步驟43以產(chǎn)生校正數(shù)據(jù)。此校正數(shù)據(jù)將圖3中校正裝置33的校正。下面將詳述步驟43的各個細節(jié)步驟。
如果掃描輸入的N條數(shù)據(jù)線中含有一些亮度大于預(yù)設(shè)臨界值的特殊線時，則將這些特殊線舍棄(步驟431)，以形成N′條有效數(shù)據(jù)線。此N′條有效數(shù)據(jù)線可以用矩陣形式Li[m]表示如下，其中i＝1，2，…N′，m＝1，2，…M，且第一下標及第二下標分別代表其所在列數(shù)及橫向位置。
L11L12L13……L1M← 第1線L21L22L23……L2M← 第2線... .
... .
... .
LN′1LN′2LN′3……LN′M← 第N′線圖5所示的谷點51、52(又稱為特殊點)代表白紙上的污點。這些含有特殊點的數(shù)據(jù)也必須舍棄掉，因而形成N″條數(shù)據(jù)線。在下一步驟432中，將同一行的各點數(shù)據(jù)求其平均值后，得到一校正線LR[m]，如下式所示LR[m]=Σi=1N′′(Li[m]/N′′),N''≤N'-----(1)]]>圖6所示為一個具有256灰階度的校正線亮度圖。通常，為了加快校正速度及節(jié)省存儲空間，在求取校正線時可以不用求取每一個點，例如可以每五個點選取一次即可，而未被選取的點則以相鄰被選取點設(shè)為其值。
接著，在校正線上選取數(shù)個，例如30點最亮點并求其平均值以得到一參考值(步驟433)。參考圖6，選取Tb至Te間的亮點，并求其平均值作為參考值，如下式所示LR[T]=Σi=TbTeLR[i]/(Te-Tb+1)---(2)]]>最后，根據(jù)參考點LR[T]分別對校正線上各點LR[m]求得比值以得到校正數(shù)據(jù)(步驟434)，并儲存(步驟44)此校正數(shù)據(jù)至電腦內(nèi)。
圖7所示表示圖3的校正裝置33的操作，用以讀取校正數(shù)據(jù)并校正圖像系統(tǒng)。首先，在步驟71中讀取校正數(shù)據(jù)；接著，將其浮點運算轉(zhuǎn)換為整數(shù)(步驟72)以加快速度及節(jié)省存儲空間。在步驟73中，將每一掃描圖像數(shù)據(jù)乘以相對應(yīng)的校正數(shù)據(jù)以補償光源的不均勻度。經(jīng)由步驟74的溢位判斷，如果產(chǎn)生溢位，則將值設(shè)為最亮值，例如八位元系統(tǒng)的灰階值255(步驟75)；最后，再將其輸出顯示(步驟76)。
圖8為本發(fā)明圖像校正裝置的功能方塊圖，其中一中央處理器82連接至程序存儲器83、數(shù)據(jù)存儲器84及掃描器81。此外，中央處理器82也連接至輸出裝置85以顯示校正后的圖像。儲存在程序存儲器83的圖像校正程序除了具有產(chǎn)生、儲存校正數(shù)據(jù)于數(shù)據(jù)存儲器84的功能外，還能校正圖像系統(tǒng)以補償光學系統(tǒng)的不均勻度、老化及類塵污染問題。本發(fā)明圖像校正裝置的中央處理器82、程序存儲器83及數(shù)據(jù)存儲器84可以是位于電腦內(nèi)，并載入磁盤內(nèi)的軟件程序；此外，中央處理器82、程序存儲器83及數(shù)據(jù)存儲器84也可以是位于掃描器81內(nèi)，而校正程序則以軟件形式存于掃描器81內(nèi)。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并非用以限定本發(fā)明的權(quán)利要求；凡其它未脫離本發(fā)明所揭示的精神下所完成的等效改變或修改，均應(yīng)包含在所附的權(quán)利要求內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于圖像系統(tǒng)的校正數(shù)據(jù)產(chǎn)生方法，包含掃描輸入多個數(shù)據(jù)至一電腦內(nèi)；分析所述的輸入數(shù)據(jù)以產(chǎn)生其亮度值；當該亮度值低于一低臨界值或高于一高臨界值，則重復(fù)該掃描輸入數(shù)據(jù)的步驟；過濾一部分該多個輸入數(shù)據(jù)，其中所述過濾的數(shù)據(jù)包含至少一特殊點；計算未被過濾的該多個輸入數(shù)據(jù)的各行數(shù)據(jù)點，求其平均值以產(chǎn)生一校正線；計算該校正線上一部分的多個高亮度點，求其平均值以產(chǎn)生一參考點，其中該多個高亮度點的亮度大于該校正線上的其余點；以及計算該參考點和該校正線上每一點的比值以產(chǎn)生多個校正數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，還包含儲存該校正數(shù)據(jù)于該電腦內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述得到該校正線時所依據(jù)的該相對應(yīng)數(shù)據(jù)點的選取方式是采用間隔多個點選取的方式。
4.一種圖像系統(tǒng)的校正方法，包含下列步驟從一電腦內(nèi)讀取校正表格的校正數(shù)據(jù)；將多個圖像數(shù)據(jù)分別乘以該校正數(shù)據(jù)；當溢位產(chǎn)生時則將該圖像數(shù)據(jù)設(shè)為最亮值；以及顯示校正后的該圖像數(shù)據(jù)。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，還包含一步驟，用以將該校正數(shù)據(jù)的浮點格式轉(zhuǎn)換成整數(shù)格式。
6.一種圖像系統(tǒng)的校正方法，包含下列步驟從一電腦內(nèi)讀取校正表格的校正數(shù)據(jù)；將該校正數(shù)據(jù)的浮點格式轉(zhuǎn)換成整數(shù)格式；將多個圖像數(shù)據(jù)分別乘以該校正數(shù)據(jù)；當溢位產(chǎn)生時則將該圖像數(shù)據(jù)設(shè)為最亮值；以及顯示校正后的該圖像數(shù)據(jù)。
7.一種圖像校正方法，包含下列步驟掃描輸入多個數(shù)據(jù)至一電腦內(nèi)；分析所述的輸入數(shù)據(jù)以產(chǎn)生其亮度值；當該亮度值低于一低臨界值或高于一高臨界值，則重復(fù)該掃描輸入數(shù)據(jù)的步驟；過濾一部分該多個輸入數(shù)據(jù)，其中所述過濾的數(shù)據(jù)包含至少一特殊點；計算未被過濾的該多個輸入數(shù)據(jù)的各行數(shù)據(jù)點，求其平均值以產(chǎn)生一校正線；計算該校正線上一部分多個高亮度點，求其平均值以產(chǎn)生一參考點，其中該多個高亮度點的亮度大于該校正線上的其余點；計算該參考點和該校正線上每一點的比值以產(chǎn)生多個校正數(shù)據(jù)；將該校正數(shù)據(jù)的浮點格式轉(zhuǎn)換成整數(shù)格式；將多個圖像數(shù)據(jù)分別乘以該校正數(shù)據(jù)；當溢位產(chǎn)生時則將該圖像數(shù)據(jù)設(shè)為最亮值；以及顯示校正后的該圖像數(shù)據(jù)。
8.一種圖像校正裝置，包含一圖像輸入裝置，用以輸入圖像數(shù)據(jù)；一校正數(shù)據(jù)產(chǎn)生裝置，用以處理該輸入數(shù)據(jù)以產(chǎn)生多個校正數(shù)據(jù)，且儲存該校正數(shù)據(jù)于一電腦內(nèi)以得到一校正表格；一圖像校正裝置，用以將該輸入數(shù)據(jù)乘以該校正數(shù)據(jù)，其中該校正后的輸入數(shù)據(jù)產(chǎn)生溢位時則將該輸入數(shù)據(jù)設(shè)為最亮值；以及一圖像輸出裝置，用以顯示該校正后的輸入數(shù)據(jù)。
9.如權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述的圖像輸入裝置為一圖像掃描器。
10.如權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述的圖像輸出裝置為一圖像顯示器。
全文摘要
一種圖像系統(tǒng)的校正方法及裝置,包含:掃描輸入多個數(shù)據(jù)至電腦;依據(jù)輸入數(shù)據(jù)以產(chǎn)生校正數(shù)據(jù)并存于電腦內(nèi);讀取校正表格的校正數(shù)據(jù),再將圖像數(shù)據(jù)分別乘以校正數(shù)據(jù);當產(chǎn)生溢位時則將圖像數(shù)據(jù)設(shè)為最亮值;最后則顯示校正后的圖像數(shù)據(jù)。
文檔編號G06T1/00GK1206889SQ9710466
公開日1999年2月3日 申請日期1997年7月29日 優(yōu)先權(quán)日1997年7月29日
發(fā)明者王明松, 吳榮甫, 許成亨 申請人:鴻友科技股份有限公司