專利名稱：影像亮度誤差補償方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種影像亮度誤差補償方法及裝置，更確切地說是涉及一種如燈一類發(fā)光源的亮度隨時間變化而變化的誤差修正方法及裝置。
目前一般的光學掃描模組，其光電轉(zhuǎn)換裝置在感應光亮度時，是由發(fā)光源發(fā)光再經(jīng)反射鏡組的反射、聚焦鏡的聚焦，最后送光電轉(zhuǎn)換裝置的。在作影像掃描時從起點至終點有一段距離及時間，就一般情況而言，在此過程中會產(chǎn)生以下誤差1．光電轉(zhuǎn)換裝置自身不同單元間的誤差；2．光電轉(zhuǎn)換裝置本身的噪音；3．發(fā)光源于不同位置時的發(fā)光亮度誤差；4．發(fā)光源于不同時間時的發(fā)光亮度誤差；5．聚焦鏡的cos4θ效應間的誤差。
上述1、3、5項誤差，目前是通過校正方式在掃描影像前先作一標準掃描來改善的；而第2項誤差由于是元件制造誤差，掃描器無法對其誤差進行改善，只能由光電轉(zhuǎn)換裝置(CCD-)的制造者在制作工藝中加以改善；第4項誤差高達3-5％，市售的掃描器中目前還沒有任何方法及裝置對其作誤差修正。
由于高階平臺式掃描器要求的影像質(zhì)量極高，因此解決發(fā)光源于不同時間時的發(fā)光亮度誤差是十分必要的。
本發(fā)明的目的是設計一種影像亮度誤差補償方法及裝置，使掃描器能在整個掃描過程中均可得到高質(zhì)量的影像，且使掃描器不經(jīng)預熱即可進行掃描。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，影像亮度誤差補償方法，其特征在于包括以下步驟(a)提供一發(fā)光源；(b)在發(fā)光源一側(cè)設置至少一個光檢測器，在初始校正及掃描過程中檢測發(fā)光源的亮度變化；(c)設置一光電轉(zhuǎn)換裝置，以及；(d)由光檢測器檢測的發(fā)光源的亮度變化獲得發(fā)光源的誤差，以該誤差修正光電轉(zhuǎn)換裝置的影像資料，得到影像的真實亮度資料RB、GB、BB。
所述步驟(b)中的光檢測器是一個。
所述的步驟(c)與步驟(d)間還包括(c1)在初始校正時記錄光檢測器所測得的發(fā)光源的亮度資料A，作為校正的一參考標準值，以及；(c2)在掃描過程中，同時記錄該光檢測器所測得的發(fā)光源亮度資料B及光電轉(zhuǎn)換裝置所測得的影像亮度資料R′B、G′B、B′B，并將該發(fā)光源資料與上述的參考標準值作比較，獲得發(fā)光源誤差。
RB=R′B×(A/B)GB=G′B×(A/B)BB=B′B×(A/B)本發(fā)明的影像亮度誤差補償裝置，包括含有光學元件機構(gòu)的掃描頭，其特征在于還包括有用作掃描光源的發(fā)光源、用于檢測初始校正時發(fā)光源亮度資料A及掃描過程中發(fā)光源亮度資料B的光檢測器和獲得影像亮度資料R′B、G′B、B′B的光電轉(zhuǎn)換裝置；由兩個發(fā)光源亮度資料A及B的比較可獲得發(fā)光源誤差，以發(fā)光源誤差修正光電轉(zhuǎn)換裝置所測得的影像亮度資料，而得到真實的影像亮度資料；發(fā)光源位于所述掃描頭的一端，光檢測器位于發(fā)光源一側(cè)，光電轉(zhuǎn)換裝置位于所述掃描頭的另一端，光檢測器連接光電轉(zhuǎn)換裝置。
所述的光檢測器只有一個。
本發(fā)明利用至少一個光檢測器來檢測發(fā)光源的亮度變化，并以此發(fā)光源的亮度變化來修正光電轉(zhuǎn)換裝置(一般為CCD)的亮度感測誤差，由于該光檢測器的誤差值小于發(fā)光源誤差，而可由該光檢測器來修正亮度誤差，使掃描器能在整個掃描時間內(nèi)皆可得到高質(zhì)量和均勻的影像，并可使掃描器不須經(jīng)預熱即可進行掃描。
綜上所述，本發(fā)明的方法及裝置，包括1．將光檢測器在掃描頭于初始校正位置時所測得的發(fā)光源亮度資料定為A；2．將光電轉(zhuǎn)換裝置在掃描頭于初始校正位置時所測得的標準文件亮度資料定為RA、GA、BA；3．將光檢測器在掃描頭于掃描過程中所測得的當時位置的發(fā)光源亮度資料定為B；4．將光電轉(zhuǎn)換裝置在掃描頭于掃描過程中所測得的當時位置時的影像資料定為R′B、G′B、B′B；
5．用公式計算影像的真實亮度資料RB、GB、BB，RB=R′B×(A/B)GB=G′B×(A/B)BB=B′B×(A/B)所獲得的影像的真實亮度RB、GB、BB，是針對發(fā)光源亮度誤差予以補償后的影像亮度正確值，換言之，到此為止，本發(fā)明所要解決的問題已經(jīng)完成。但由于從光電轉(zhuǎn)換裝置的電壓值到所轉(zhuǎn)換的亮度值之間還要作標準化的比較修正，影像的真實亮度RB、GB、BB仍需與標準文件亮度資料RA、GA、BA比較作電壓修正，因此還需要有后續(xù)的比較修正方法及裝置來完成，只不過該方法及裝置屬于傳統(tǒng)技術，非本發(fā)明的任務所在，不再贅述。
發(fā)光源一般是慢慢達到穩(wěn)定亮度的，而本發(fā)明的方法及裝置，可對未達到穩(wěn)定前的發(fā)光源亮度或不穩(wěn)定的發(fā)光源亮度的變動進行補償，因此掃描器可不經(jīng)預熱階段即能進行掃描。
下面結(jié)合實施例及附圖進一步說明本發(fā)明的技術

圖1是本發(fā)明誤差補償方法的步驟流程2是本發(fā)明掃描頭內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意3是本發(fā)明掃描過程示意4是本發(fā)明亮度-溫度-時間關系5是本發(fā)明信號處理流程圖參見圖1，圖中示出本發(fā)明誤差補償方法的流程及步驟，包括開始步驟，即校正開始；步驟1，于初始校正位置時，先記錄光檢測器所測得的發(fā)光源亮度資料，儲存作為參考標準值；步驟2，在掃描過程中再記錄在當時位置上光檢測器所測得的發(fā)光源亮度資料及光電轉(zhuǎn)換裝置所測得的影像亮度資料；步驟3，將步驟1及步驟2所獲得的發(fā)光源亮度資料作比較，得到發(fā)光源誤差；步驟4，用步驟3所獲得的發(fā)光源誤差修正光電轉(zhuǎn)換裝置在上述位置所測得的影像亮度資料；結(jié)束步驟，即校正結(jié)束。
參見圖2，圖中示出本發(fā)明掃描頭(carriage)21的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。包括發(fā)光源22、光檢測器23、反射鏡組24、聚焦鏡25及光電轉(zhuǎn)換裝置26。掃描頭21的工作原理是發(fā)光源22的入射光至文件20而反射，反射光經(jīng)數(shù)個反射鏡24的反射后至聚焦鏡2 5，光路21透過聚焦鏡25聚焦后在光電轉(zhuǎn)換裝置26中產(chǎn)生影像，而光檢測器23則主要用于檢測發(fā)光源22的亮度。
參見圖3，圖中示出掃描過程。掃描器30內(nèi)含有掃描頭31，該掃描頭31包括發(fā)光源32、光檢測器33、反射鏡組34、聚焦鏡35及光電轉(zhuǎn)換裝置36。掃描開始時，掃描頭31位于Y0位置，掃描頭31先以校正紙38為標準白作校正動作，將光檢測器33測得的發(fā)光源亮度資料儲存作為參考標準值。當掃描頭31沿滑軌37對文件39掃描至Y位置時，再拾取由光檢測器33測得的發(fā)光源亮度資料及光電轉(zhuǎn)換裝置36測得的當時的影像亮度資料，將此時的發(fā)光源亮度資料與上述作為參考標準值的發(fā)光源亮度資料作比較，而獲得發(fā)光源誤差，并根據(jù)該發(fā)光源誤差來修正上述Y位置時由光電轉(zhuǎn)換裝置36所測得的影像亮度資料。
參見圖4，圖中示出發(fā)光源的亮度、溫度、時間關系。在固定溫度條件下，發(fā)光源的亮度隨時間而變。剛開始時發(fā)光源亮度較弱，經(jīng)過一段時間后才慢慢達到穩(wěn)定的亮度。雖然發(fā)光源的亮度不能立即達到穩(wěn)定的亮度，但由于本發(fā)明的亮度補償方法及裝置，而可將發(fā)光源的亮度資料作修正補償，因此掃描器可在不經(jīng)過預熱的情況下就進行掃描。此外，發(fā)光源的亮度也因周圍溫度不同而有不同的亮度上升曲線，周圍溫度越高則亮度越大。掃描過程中因周圍溫度或燈管本身發(fā)熱而造成的燈管亮度變化，也能以本發(fā)明的方法及裝置得到補償。
參見圖5，示出信號處理過程。主要包括Y位置光電轉(zhuǎn)換裝置感測的電壓信號51，模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換電路52，除法器53，乘法器54及比較修正模塊55。比較修正模塊55的作用是將光電轉(zhuǎn)換裝置所感測到的電壓-亮度信號作標準化的比較修正，該技術是已知的公用技術，不是本發(fā)明所要解決處理的問題，其相關內(nèi)容不再介紹。
除法器53與乘法器54可用數(shù)字電路、軟件、固體(firm ware)或其它技術實現(xiàn)，也可用模擬電路或其它模擬方法實施。若采用后者技術，則圖中的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換電路則非本發(fā)明的必要元件(或處理步驟)，因此圖中以虛線表示它的可選擇性。
以采用數(shù)字電路為例說明本發(fā)明的實施方法，由圖中可知，掃描頭所在的Y位置，其發(fā)光源亮度的數(shù)字資料B經(jīng)除法器53與初始校正時發(fā)光源亮度數(shù)字資料A相除得到d值，d=A/B，而掃描頭所在Y位置時由光電轉(zhuǎn)換裝置感測的電壓信號51，經(jīng)模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換電路52轉(zhuǎn)換成數(shù)字值C(即Y位置測得的影像亮度數(shù)字資料，其中包括R′B、G′B、B′B)，該d值與C值在乘法器54中相乘后得ε值(ε=C×d，即影像的真實亮度，其中包含有RB、GB、BB)，該ε值再經(jīng)比較修正模塊55與初始校正時的文件標準亮度資料的RA、GA、BA作比較，以作為影像資料的誤差修正，并得到Y(jié)位置時的影像資料修正值。
權利要求
1．一種影像亮度誤差補償方法，其特征在于包括以下步驟(a)提供一發(fā)光源；(b)在發(fā)光源一側(cè)設置至少一個光檢測器，在初始校正及掃描過程中檢測發(fā)光源的亮度變化；(c)設置一光電轉(zhuǎn)換裝置，以及；(d)由光檢測器檢測的發(fā)光源的亮度變化而獲得發(fā)光源的誤差，以該誤差修正光電轉(zhuǎn)換裝置的影像資料，得到影像的真實亮度資料RB、GB、BB。
2．根據(jù)權利要求1所述的影像亮度誤差補償方法，其特征在于所述步驟(b)中的光檢測器是一個。
3．根據(jù)權利要求1所述的影像亮度誤差補償方法，其特征在于所述的步驟(c)與步驟(d)間還包括(c1)在初始校正時記錄光檢測器所測得的發(fā)光源的亮度資料A，作為校正的一參考標準值，以及；(c2)在掃描過程中，同時記錄該光檢測器所測得的發(fā)光源亮度資料B及光電轉(zhuǎn)換裝置所測得的影像亮度資料R′B、G′B、B′B，并將該發(fā)光源資料與上述的參考標準值作比較，獲得發(fā)光源誤差。
4．根據(jù)權利要求1或3所述的影像亮度誤差補償方法，其特征在于RB=R′B×(A/B)GB=G′B×(A/B)BB=B′B×(A/B)
5．一種影像亮度誤差補償裝置，包括含有光學元件機構(gòu)的掃描頭，其特征在于還包括有用作掃描光源的發(fā)光源、用于檢測初始校正時發(fā)光源亮度資料A及掃描過程中發(fā)光源亮度資料B的光檢測器和獲得影像亮度資料R′B、G′B、B′B的光電轉(zhuǎn)換裝置；由兩個發(fā)光源亮度資料A及B的比較可獲得發(fā)光源誤差，以發(fā)光源誤差修正光電轉(zhuǎn)換裝置所測得的影像亮度資料，而得到真實的影像亮度資料，RB、GB、BB；發(fā)光源位于所述掃描頭的一端，光檢測器位于發(fā)光源一側(cè)，光電轉(zhuǎn)換裝置位于所述掃描頭的另一端，光檢測器連接光電轉(zhuǎn)換裝置。
6．根據(jù)權利要求5所述的影像亮度誤差補償方法，其特征在于所述的光檢測器只有一個。
7．根據(jù)權利要求5所述的影像亮度誤差補償裝置，其特征在于RB=R′B×(A/B)GB=G′B×(A/B)BB=B′B×(A/B)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種影像亮度誤差補償方法及裝置。在初始校正時記錄位于掃描頭發(fā)光源一側(cè)的至少一個光檢測器所測得的發(fā)光源亮度資料,并以此作為標準參考值;于掃描過程中再記錄于當時位置處由該光檢測器所記錄的發(fā)光源亮度資料,并與標準參考值比較獲得發(fā)光源誤差,以該發(fā)光源誤差修正光電轉(zhuǎn)換裝置(一般為CCD)所測得的當時的影像亮度資料。可提高影像質(zhì)量及均勻度,還可使掃描器不經(jīng)預熱階段即可進行掃描。
文檔編號G03B21/64GK1226685SQ9810053
公開日1999年8月25日 申請日期1998年2月17日 優(yōu)先權日1998年1月28日
發(fā)明者蔡振財 申請人:鴻友科技股份有限公司