專利名稱：借助校正數(shù)據(jù)參數(shù)調(diào)整影像的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種掃描裝置中的影像擷取裝置，特別是一種色衰曲線以降低在掃描過程中影像噪聲的方法，即借助校正數(shù)據(jù)參數(shù)調(diào)整影像的方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的彩色影像讀取裝置是掃描一置放于一由玻璃平板構(gòu)成的透明掃描平臺上的原稿，其中使用一光源投射光線于此原稿面上，并通過接收來自原稿面的反射光以擷取原稿面上的影像。在擷取一彩色影像時，影像讀取裝置將反射光解析成三原色光，即紅(R)、綠(G)及藍(B)，并將此三原色光導(dǎo)引至一光電轉(zhuǎn)換器，例如一電荷耦合裝置(charge-coupled device)(CCD)，以轉(zhuǎn)換成此三原色光的模擬訊號。此三原色光的模擬訊號經(jīng)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字訊號以輸出。
上述的影像讀取裝置中，由于來自光源的光強度變化、定義像素的光電轉(zhuǎn)換裝置的轉(zhuǎn)換特性隨著時間產(chǎn)生的變化、光源供應(yīng)電壓變化所造成的光強度變化，及光線經(jīng)過透鏡后造成的光強度變化等因素造成色衰失真(shading distortion)現(xiàn)象。此種色衰失真現(xiàn)象是指一具有相同背景亮度的影像經(jīng)影像讀取裝置進行光學(xué)掃描，并由光電轉(zhuǎn)換裝置擷取影像時，光電轉(zhuǎn)換裝置輸出的電子訊號強度并非一致。
目前已發(fā)展出各種色衰失真校正方法，以使光電轉(zhuǎn)換裝置輸出的電子訊號的波動可降至最低。借助這些校正方法，以使影像讀取裝置在擷取一具相同背景亮度(consistent shade)的影像時，可輸出強度一致的電子訊號。這些色衰失真校正方法稱做色衰校正方法(shadingcorrection)。
色衰校正方法在擷取一原稿的影像的前執(zhí)行，其使用經(jīng)光電轉(zhuǎn)換裝置從一參考白上擷取的參考白色衰校正數(shù)據(jù)及借助擋住光電轉(zhuǎn)換裝置并進行掃描所產(chǎn)生的參考黑色衰校正數(shù)據(jù)，對所擷取的原稿影像進行色衰校正。
一般而言，將一參考白放置于掃描平臺外的一特定位置，并使此參考白位于掃描原稿用的光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)途徑上。在原稿被掃描之前，此參考白經(jīng)掃描并由光電轉(zhuǎn)換裝置擷取其影像數(shù)據(jù)，以獲得色衰校正數(shù)據(jù)。根據(jù)此些色衰校正數(shù)據(jù)，即可校正讀取的原稿影像數(shù)據(jù)。
然而，由于參考白并非一直都是處于剛使用狀態(tài)或者光電轉(zhuǎn)換裝置可能會擷取到電子噪聲，而使得參考白色衰校正數(shù)據(jù)及參考黑色衰校正數(shù)據(jù)的可信度降低，因此，并不能每次都進行最佳化的色衰校正。如此一來，即無法對擷取的影像進行適當?shù)纳バＵ?br>
參考圖1，表示傳統(tǒng)影像校正的流程圖。根據(jù)此流程圖，在步驟1掃描參考白以得到影像數(shù)據(jù)；步驟2，計算該影像數(shù)據(jù)可以得到色衰曲線；步驟3，根據(jù)步驟2，可以得到相對應(yīng)于每一個感測組件的校正數(shù)據(jù)(也可以稱為色衰校正數(shù)據(jù))；步驟4，將色衰曲線儲存至校正內(nèi)存中；步驟5，將文件進行掃描并且曝光；步驟6，由校正內(nèi)存中讀取色衰曲線并且相對應(yīng)于每一個感測組件；步驟7，計算該色衰曲線；及步驟8，輸出最后校正的影像數(shù)據(jù)。
根據(jù)以上的描述，只針對經(jīng)由掃描參考白的數(shù)據(jù)進行校正，因此所輸出的訊號在原始的影像與輸出的影像之間仍然有誤差存在。因此，其噪聲以及放大值(gain)的問題仍然存在于文件掃描的過程中。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足與缺陷，提供一種方法用以改善輸出的影像品質(zhì)。
本發(fā)明的又一目的，是提供一判斷方法以得到正確的像素位置并輸出以改善影像輸出品質(zhì)。
本發(fā)明的再一目的，是提供一標準值與兩個相鄰的像素比較，用以判斷輸出影像的像素位置，并降低影像噪聲。
根據(jù)以上所述的目的，本發(fā)明提供一種判斷的方法用以得到最佳的影像輸出品質(zhì)，即一種借助校正數(shù)據(jù)參數(shù)調(diào)整影像的方法，其方法包含在掃描文件之前先掃描參考白以得到一影像數(shù)據(jù)。接著，借助計算該影像數(shù)據(jù)以產(chǎn)生相對應(yīng)于每一個感測組件的色衰曲線、噪聲大小以及亮度數(shù)據(jù)。然后，將色衰曲線(或是標準值)回填并輸入至校正數(shù)據(jù)庫中。接下來，再利用掃描裝置掃描文件得到另一影像數(shù)據(jù)且同樣的，該影像數(shù)據(jù)也相對應(yīng)于每一個感測組件，并同時讀取校正數(shù)據(jù)庫中的色衰曲線。接下來，利用一判斷方法以判斷相鄰位置的兩個像素之間的差值，若是差值小于標準值，則將相鄰位置的兩個像素值做平均值并輸出該平均值；否則，將該位置的像素值輸出。最后再輸出經(jīng)由校正步驟的后的校正影像數(shù)據(jù)。
圖1為使用傳統(tǒng)的技術(shù)，在校正影像數(shù)據(jù)時的各步驟的流程圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明所揭露的技術(shù)，在校正影像數(shù)據(jù)時各步驟的流程圖；圖3為根據(jù)本發(fā)明所揭露的技術(shù)，利用一判斷方法校正修正數(shù)據(jù)的方塊圖。
圖中符號說明1-8 傳統(tǒng)校正影像流程圖10-19 校正影像數(shù)據(jù)流程圖
20 線性影像擷取裝置21 照射掃描裝置22 運算裝置23 轉(zhuǎn)換裝置24 應(yīng)用裝置25 儲存裝置26 暫存裝置27 校正運算裝置28 比較裝置29 傳輸裝置30 主機31 輸出裝置具體實施方式
本發(fā)明的一些實施例會詳細描述如下。然而，除了詳細描述外，本發(fā)明還可以廣泛地在其它的實施例施行，且本發(fā)明的范圍不受限定，其以權(quán)利要求書的范圍為準。
圖2為一流程圖用來說明根據(jù)本發(fā)明所揭露校正影像數(shù)據(jù)的方法。步驟10表示在掃描文件之前，先掃描參考白(white standard plate)以得到第一影像數(shù)據(jù)。接著，在步驟11表示利用一計算的方式以產(chǎn)生色衰曲線(shading curve)、噪聲數(shù)據(jù)(noise level)、以及亮度數(shù)據(jù)(brightness data)，其中上述這些數(shù)據(jù)均相對應(yīng)于每一個感測組件，其中感測組件可以是電荷耦合組件(CCD；charge-coupled device)。接下來，步驟12為本發(fā)明的主要特征步驟，將色衰曲線回填至校正內(nèi)存(calibration memory)中并儲存在校正數(shù)據(jù)庫(calibration database)中。在本發(fā)明的最佳實施例中，標準值也同時的回填至校正內(nèi)存。接著，步驟13，在得到參考白的色衰曲線之后，再對文件進行掃描以及曝光。步驟14，經(jīng)由掃描文件所得到的影像數(shù)據(jù)同樣地也會相對應(yīng)于每一個感測組件，并且同時由校正內(nèi)存中讀取出色衰曲線。步驟15，利用一校正運算該色衰曲線并且輸出相對應(yīng)的校正影像訊號。
在本發(fā)明的最佳實施利中，標準值可以由下列的方法求得第一、標準值(Standard(I))可以由掃描參考白所得到的數(shù)據(jù)做設(shè)定，因此，標準值可以設(shè)定為常數(shù)；第二、標準值可以由色衰曲線的標準偏差(meansquare of deviation)求得；第三、標準值會隨著不同的像素位置而有所不同，因此標準值可以在掃描文件之前預(yù)先設(shè)定為設(shè)定值(default)；第四、標準值可以由掃描參考白之后所得到的數(shù)據(jù)，例如亮度數(shù)據(jù)等等推論而得。
接著，步驟16至步驟18為本發(fā)明的另一重要特征，步驟16利用一判斷方法以判斷位置相鄰的兩個像素Pixel(I)與Pixel(I+1)之間的差值的絕對值是否小于標準值，若差值小于標準值，即|Pixel(I)-Pixel(I+1)|＜標準值，由于此差值是由噪聲所產(chǎn)生的，則將兩個相鄰的像素相加之后平均，其平均值則為輸出的像素位置，即，(Pixel(I)+Pixel(I+1))/2＝PixelOut(I)(步驟17)；若是相鄰位置的兩個像素之間的差值大于標準值，則直接將該位置上的該像素值輸出，即PixelOut(I)＝Pixel(I)(步驟18)。經(jīng)由以上的判斷方法，可以避免由于噪聲所產(chǎn)生像素位置上的誤差。最后，步驟19，將經(jīng)過校正步驟之后的校正影像數(shù)據(jù)輸出，以得到最佳的影像輸出品質(zhì)。
參考圖3，表示線性影像擷取裝置20輸出影像的方塊圖。在方塊圖中，線性影像擷取裝置20利用照射掃描裝置21照射并掃描參考白得到第一影像數(shù)據(jù)同時也會產(chǎn)生一放大值(gain)。接著，將第一影像數(shù)據(jù)經(jīng)由運算裝置(computing means)22運算之后將第一影像數(shù)據(jù)運算得到色衰曲線、噪聲大小及亮度數(shù)據(jù)等經(jīng)由傳送界面?zhèn)魉椭赁D(zhuǎn)換裝置(converting means)23，例如，模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(ADC；analogy digitalconvert system)，將第一模擬訊號轉(zhuǎn)換成第一數(shù)字訊號。接下來，將此第一數(shù)字訊號傳送至應(yīng)用裝置(application means)24，如應(yīng)用特殊集成電路(ASIC；application specific integrated circuit)。在應(yīng)用特殊集成電路24中具有許多芯片組(chip set)用以處理使用者所需要的功能。另外，若掃描裝置的內(nèi)存容量無法處理整筆影像數(shù)據(jù)的時候，則可以將部份的第一影像數(shù)據(jù)傳送至?xí)捍嫜b置26中儲存，直到應(yīng)用特殊集成電路24可以處理剩余未處理的數(shù)據(jù)之后，再將影像數(shù)據(jù)由暫存裝置26中讀取出來處理。然后，再將第一影像數(shù)據(jù)回填至儲存裝置(storingmeans)25儲存，在此儲存裝置25可以是校正數(shù)據(jù)庫中的校正內(nèi)存。
接下來，再利用照射掃描裝置21掃描并曝光文件以得到第二影像數(shù)據(jù)。如同以上所述，同樣的將文件的第二影像數(shù)據(jù)傳送至轉(zhuǎn)換裝置23，將第二影像數(shù)據(jù)由第二模擬訊號轉(zhuǎn)換成第二數(shù)字訊號。然后，再將文件的第二數(shù)字訊號傳送至應(yīng)用裝置24。接下來，將文件的第二數(shù)字訊號傳送至儲存裝置25中并且對應(yīng)于每一個感測組件上，且同時讀出儲存于儲存裝置25中的色衰曲線。然后，利用校正運算裝置27以校正運算的方式以計算輸出的影像訊號。然后，為本發(fā)明的特征之一，由掃描裝置21掃描影像所得到的影像數(shù)據(jù)相對應(yīng)于每一個感測組件上的每一個位置的像素，且與標準值利用比較裝置28做一判斷比較以得到正確的影像輸出數(shù)據(jù)。其判斷方法決定影像的輸出值。因此，可以根據(jù)以下計算機程序判斷輸出的影像值If|Pixel(I)-Pixel(I+1)|＜StandardThen PixelOut(I)＝[Pixel(I)+Pixel(I+1)]/2Else PixelOut(I)＝Pixel(I)End其中，Pixel(I)及Pixel(I+1)表示不同位置的像素值。
因此，根據(jù)以上校正運算，我們可以得到一正確像素位置的影像數(shù)據(jù)。然后，再將影像數(shù)據(jù)通過傳輸裝置(interface)29傳送至主機(host)30，其中傳輸裝置29可以是平行串行端口(parallel port)、通用序列總線(Universal Serial Bus)、小型計算機系統(tǒng)界面(SCSI、SmallComputer System Interface)或者現(xiàn)今利用紅外線傳輸?shù)鹊鹊膫鬏攨f(xié)議將影像數(shù)據(jù)或是訊號傳送至個人計算機的主機30。接下來，再將影像數(shù)據(jù)傳送至輸出裝置31，如屏幕(monitor)、打印機(printer)或者是個人數(shù)字助理(PDA，personal digital assistant)以顯示掃描對象的影像數(shù)據(jù)。
根據(jù)以上的描述，利用一判斷方法處理校正影像數(shù)據(jù)使得影像的變化不會造成模糊不清的影像數(shù)據(jù)，且利用平均的方法將兩個相鄰位置的像素數(shù)據(jù)平均可以降低由噪聲所造成的信號品質(zhì)比(S/N ratio)。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并非用以限定本發(fā)明的保護范圍；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飾，均應(yīng)包含在權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種借助校正數(shù)據(jù)參數(shù)調(diào)整影像的方法，其特征在于，該方法包含運算由該掃描儀掃描一參考白所輸出的一第一影像數(shù)據(jù)以得到一色衰曲線；儲存該色衰曲線；運算由該掃描儀掃描一文件所輸出的一第二影像數(shù)據(jù)，其中該第二影像數(shù)據(jù)對應(yīng)于每一個感測組件；讀取該色衰曲線；校正運算該色衰曲線以得到一輸出影像數(shù)據(jù)；判斷由一掃描儀輸出的該輸出影像數(shù)據(jù)中的每一相鄰像素的一差值是否小于一標準值，其中該標準值由計算該色衰曲線的一標準偏差值求得；平均該每一相鄰像素以得到一校正影像數(shù)據(jù)；及輸出該校正影像數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，更包含一噪聲大小由運算該掃描儀掃描該參考白所輸出的該第一影像數(shù)據(jù)得到。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，更包含一亮度數(shù)據(jù)由運算該掃描儀掃描該文件所輸出的該第二影像數(shù)據(jù)得到。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，上述儲存該色衰曲線更包含儲存該標準值。
5.一種借助校正數(shù)據(jù)參數(shù)調(diào)整影像的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包含比較裝置，用以判斷由一掃描儀輸出的一輸出影像數(shù)據(jù)中的每一相鄰像素的一差值是否小于一標準值；平均計算裝置，用以平均該每一相鄰像素值以得到一校正影像數(shù)據(jù)；及輸出裝置，用以輸出該校正影像數(shù)據(jù)。
6.如權(quán)利要求5所述的借助校正數(shù)據(jù)參數(shù)調(diào)整輸出影像的系統(tǒng)，其特征在于，上述掃描儀輸出的該校正影像數(shù)據(jù)包含掃描裝置，用以掃描一參考白以得到一第一影像數(shù)據(jù)；運算裝置，用以運算該第一影像數(shù)據(jù)以得到一色衰曲線；儲存裝置，用以儲存該色衰曲線；該掃描裝置，用以掃描一文件以得到一第二影像數(shù)據(jù)；校正運算裝置，用以校正運算該色衰曲線；及校正輸出裝置，用以輸出該色衰曲線。
7.如權(quán)利要求6所述的借助校正數(shù)據(jù)參數(shù)調(diào)整輸出影像的系統(tǒng)，其特征在于，上述標準值包含該色衰曲線的一標準偏差值。
8.如權(quán)利要求6所述的借助校正數(shù)據(jù)參數(shù)調(diào)整輸出影像的系統(tǒng)，其特征在于，上述標準值包含該色衰曲線的一亮度數(shù)據(jù)。
9.如權(quán)利要求6所述的借助校正數(shù)據(jù)參數(shù)調(diào)整輸出影像的系統(tǒng)，其特征在于，上述該標準值同時儲存于該儲存裝置中。
10.如權(quán)利要求6所述的借助校正數(shù)據(jù)參數(shù)調(diào)整輸出影像的系統(tǒng)，其特征在于，上述儲存裝置包含一校正數(shù)據(jù)庫。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種借助校正數(shù)據(jù)參數(shù)調(diào)整影像的方式，即一種判斷的方法用以得到最佳的影像輸出品質(zhì)，該方法包含在掃描文件之前先掃描參考白以得到一影像數(shù)據(jù)，接著，借助該影像數(shù)據(jù)計算以產(chǎn)生相對應(yīng)于每一個感測組件的色衰曲線(shading curve)、噪聲大小以及亮度數(shù)據(jù)，然后，將色衰曲線或是標準值回填并輸入至校正數(shù)據(jù)庫中，接下來，再利用掃描裝置掃描文件得到一影像數(shù)據(jù)且相對應(yīng)于每一個感測組件，并同時讀取校正數(shù)據(jù)庫中的色衰曲線，接下來，利用一判斷方法以判斷位置相鄰的兩個像素之間的差值，若是差值小于標準值，則將位置相鄰的兩個像素值做平均值并輸出該平均值；否則，將該位置的像素值輸出，最后輸出經(jīng)由校正的后的影像數(shù)據(jù)。
文檔編號G06K9/03GK1482570SQ02141659
公開日2004年3月17日 申請日期2002年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月9日
發(fā)明者邱垂桂 申請人:力捷電腦股份有限公司