專利名稱：：畫(huà)面掃描的影像資料補(bǔ)正方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明是有關(guān)影象掃描器(imagescaner)掃描后所產(chǎn)生的影像數(shù)據(jù)的補(bǔ)正方法，尤其是針對(duì)經(jīng)CCD感應(yīng)所得影像數(shù)據(jù)的亮度(bri-ghtness)及陰影(shading)所做補(bǔ)正。針對(duì)光電子轉(zhuǎn)變而得的每一像素(pixel)之間產(chǎn)生的光陰影(shading)扭曲(distortion)及感應(yīng)度的變化，在傳統(tǒng)的修正作法上，系將欲先取得的亮度值當(dāng)作參考值，再和掃描過(guò)后的影像值加以對(duì)比，利用演算方式來(lái)進(jìn)行補(bǔ)正。另一方面，對(duì)于像素讀取時(shí)的亮度補(bǔ)正，是利用數(shù)據(jù)變換表(look-uptable)來(lái)同時(shí)做γ(gamma)的補(bǔ)正。但是，若同時(shí)利用變換數(shù)據(jù)表做亮度補(bǔ)正及γ補(bǔ)正則會(huì)產(chǎn)生讀取的像素濃度分布不一致并且不連續(xù)，如果將數(shù)據(jù)變換表的大小固定，則所能做的亮度補(bǔ)正只是單純的訊號(hào)補(bǔ)正，依固定的數(shù)據(jù)表所能做的γ補(bǔ)正的范圍將變的狹窄，也就是說(shuō)，由于γ補(bǔ)正的動(dòng)態(tài)范圍變小，所以很難做到細(xì)微部分的補(bǔ)正，因此必需另外使用數(shù)據(jù)變換表來(lái)做亮度的補(bǔ)正，或?qū)⑸鲜龅母黜?xiàng)補(bǔ)正分開(kāi)計(jì)算來(lái)作補(bǔ)正，但這樣會(huì)增加處理的過(guò)程，且處理時(shí)間長(zhǎng)也是一項(xiàng)問(wèn)題。此外，影像掃描的影像讀取會(huì)因?yàn)槭褂谜叩男枨蟮认Ｍ苋我庾兓?huà)面的亮度，做整體畫(huà)面的調(diào)節(jié)，在這種情形下，上述的數(shù)據(jù)變換表所作的亮度補(bǔ)正，因每一個(gè)亮度設(shè)定值就必須有一個(gè)數(shù)據(jù)變換表，因此會(huì)增加存貯器容量的負(fù)擔(dān)，而顯得不實(shí)際。鑒于上述熟知技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明的主要目的是提供一種解決上述問(wèn)題的方法，希望能在不增加處理的程序的情況下，亦可拓廣γ補(bǔ)正的動(dòng)態(tài)范圍(dynamicrange)，也不會(huì)造成讀取濃度分布的劣化，進(jìn)而讓亮度補(bǔ)正及其設(shè)定變得更容易進(jìn)行，提供新的影像掃描的像素訊號(hào)補(bǔ)正方法。本發(fā)明提供的一種畫(huà)面掃描的影像數(shù)據(jù)補(bǔ)正方法，該方法系用于補(bǔ)正被讀取的影像資料經(jīng)過(guò)光電轉(zhuǎn)換，再轉(zhuǎn)換成數(shù)字化(digital)數(shù)據(jù)時(shí)，所產(chǎn)生的陰影(shading)歪曲及光電轉(zhuǎn)換時(shí)電荷耦合元件(CCD)的每一元素(eiement)之間所產(chǎn)生的感度不均勻；其將該陰影歪曲及該每一元素所產(chǎn)生的感度不均勻以下列方式來(lái)補(bǔ)正Dout＝(Din－Dbk)Wmax/Dw其中Dout為補(bǔ)正后的影像信號(hào)Din為補(bǔ)正前的影像信號(hào)Dbk為對(duì)應(yīng)元素的參考黑電平Dw為對(duì)應(yīng)元素的參考白電平Wmax為補(bǔ)正目標(biāo)的參考白電平該補(bǔ)正目標(biāo)的參考白電平Wmax可被改變?cè)O(shè)定，因此，利用變更該補(bǔ)正目的參考白電平Wmax的設(shè)定，可同時(shí)達(dá)到亮度的補(bǔ)正。該方法可用于彩色掃描，于進(jìn)行每一種顏色的三原色R、G、B的補(bǔ)正動(dòng)作的同時(shí)，可分別設(shè)定該R、G、B的補(bǔ)正目標(biāo)的參考白電平(level)Wmax。當(dāng)然，本發(fā)明亦提供一種掃描器影像訊號(hào)的補(bǔ)正裝置，該補(bǔ)正裝置連接于一模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器，該模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器則連接于一光電耦合元件(CCD)，其系用于補(bǔ)正被讀取的影像資料經(jīng)過(guò)該CCD光電轉(zhuǎn)換，再經(jīng)該模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字化(digital)數(shù)據(jù)時(shí)，所產(chǎn)生的陰影(shading)歪曲，及光電轉(zhuǎn)換時(shí)電荷耦合元件(CCD)的每一元素(element)之間所產(chǎn)生的感度不均勻；該裝置包括一演算處理器，其接收該模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器輸出的影像訊號(hào)，并對(duì)該訊號(hào)進(jìn)行前述的運(yùn)算處理，以補(bǔ)正陰影歪曲及感度不均勻一中央處理單元(CPU)，電連接于該演算處理器，用以控制該演算處理器的動(dòng)作，一接口，電連接于該中央處理單元以及該演算處理器，用以作為該補(bǔ)正裝置與一主電腦間的電性匹配。其中該演算處理器可以一數(shù)字訊號(hào)處理器(DIGITALSIGNALPROCESSER；DSP)為之。以下結(jié)合實(shí)施例參考附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，以使深入了解本發(fā)明。附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明圖1為適用于本發(fā)明的影像掃描器的訊號(hào)補(bǔ)正裝置的結(jié)構(gòu)局部圖；圖2為基于本發(fā)明所作的實(shí)施例，顯示其影像訊號(hào)補(bǔ)正處理方法的流程圖；圖3(a)為從CCD所得到的原像素訊號(hào)的參考黑電平及參考白電平的偏位狀態(tài)圖；圖3(b)為原像素信號(hào)補(bǔ)正后所得的參考黑電平及參考白電平的狀態(tài)圖；圖4為主電腦的補(bǔ)正目標(biāo)參考白電平Wmax的設(shè)定畫(huà)面；由于前述所提關(guān)于陰影(shading)補(bǔ)正時(shí)的演算，使得補(bǔ)正目標(biāo)的參考白電平得以做變更，達(dá)到同時(shí)做陰影補(bǔ)正及亮度補(bǔ)正，而毋需增加處理程序，且亮度的補(bǔ)正更容易做到不使?jié)舛确植疾粍?。此外，換算數(shù)據(jù)表也只有在γ補(bǔ)正時(shí)才會(huì)使用到，所以不會(huì)增加存貯容量的負(fù)擔(dān)，亦可拓廣動(dòng)態(tài)范圍(dynamicrange)，更能夠幫助抑制濃度分布不勻的產(chǎn)生。除此之外，彩色影像掃描的每一R、G、B所作的上述補(bǔ)正，可以變更亮度的設(shè)定，例如配合作為基準(zhǔn)值的參考白色值來(lái)做R、G、B平衡的調(diào)整也可做到了。圖1是適用于本發(fā)明的影像掃描的訊號(hào)補(bǔ)正裝置的局部圖形。這個(gè)訊號(hào)補(bǔ)正裝置有與彩色CCD6相連接A/D變換器1與演算處理器DSP(DIGITALSIGNALPROCESSER)2相接連。此DSP2是由CPU3所控制，DSP2所處理過(guò)的補(bǔ)正處理訊號(hào)藉由接口I/F4送到主電腦5(HOSTCOMPUTER)。另外，實(shí)際上的存貯器，I/O等雖都存在，但與本發(fā)明無(wú)關(guān)，所以在圖示及說(shuō)明上都予以省略。圖2所示為上述訊號(hào)補(bǔ)正裝置進(jìn)行訊號(hào)補(bǔ)正的步驟。首先，從CCD6讀取彩色影像的模擬信號(hào)(步驟1)，再將該模擬信號(hào)從A/D變換器1變換成A/D的數(shù)字信號(hào)(步驟2)。然后，為了補(bǔ)正構(gòu)成CCD的多個(gè)CCD像素各像素的像素信號(hào)陰影歪曲所產(chǎn)生的誤差，對(duì)各像素信號(hào)必需做后述的陰影補(bǔ)正及亮度補(bǔ)正(步驟3)。再來(lái)再利用換算數(shù)據(jù)表做γ補(bǔ)正(步驟4)，再視實(shí)際需求做線密度變換(步驟5)，再進(jìn)行熟悉本
技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員所熟知的MTF(ModulationTransferFunction)補(bǔ)正(步驟6)，及色補(bǔ)正(步驟7)之后，將訊號(hào)送到主電腦5去。前述步驟3的陰影補(bǔ)正及亮度補(bǔ)正可被詳述如下。以CCD當(dāng)做影像輸入元件(DEVICE)所得到的各像素訊號(hào)，因包含于CCD中各元素(element)的感光不勻所造成的誤差，及陰影歪曲所造成的誤差，如圖3(a)所示一般，必需做補(bǔ)正，以使CCD各元素所產(chǎn)生的像素信號(hào)的黑色電平(level)與白色電平(level)都能平均，像圖3(b)所示的一樣，在本實(shí)施例當(dāng)中，假設(shè)信號(hào)為12位(BIT)時(shí)本發(fā)明提供的補(bǔ)正演算式如下Dout＝(Din－Dbk)Wmax/Dw且Dout補(bǔ)正后的影像信號(hào)(12位)Din補(bǔ)正前的影像信號(hào)(12位)Dbk對(duì)應(yīng)元素的黑色電平(12位)Dw對(duì)應(yīng)元素的白色電平(12位)Wmax補(bǔ)正目標(biāo)的白色電平(14位)經(jīng)過(guò)演算處理后所得的值于轉(zhuǎn)變之后留存，以便下次的影像處理使用，此處理過(guò)程可應(yīng)用在每一R、G、B上進(jìn)行。在此的補(bǔ)正目標(biāo)參考白電平Wmax通?？梢?2位來(lái)表現(xiàn)，其最大值為4095，如圖4所示，亮度的設(shè)定或修正可在每一原色的亮度介于-100％～+100％之間，且整個(gè)補(bǔ)正目標(biāo)的白色電平(wmax)介于主電腦設(shè)定的畫(huà)面值-100％～+400％之間而設(shè)定，例如原補(bǔ)正目標(biāo)的Wmax值為4095，紅色的亮度值設(shè)為+10％時(shí)，紅色的目標(biāo)補(bǔ)正參考白電平Wmax則以4095×1.1來(lái)計(jì)算，得數(shù)為4505。此外，整體的亮度設(shè)為+10％時(shí)，R、G、B的目標(biāo)補(bǔ)正參考白電平Wmax各以4095×1.1來(lái)計(jì)算，再依各別的設(shè)定來(lái)計(jì)算，其值為各R、G、B的目標(biāo)補(bǔ)正參考白電平Wmax(請(qǐng)參照?qǐng)D3(b)的想像線)。此外，即使R、G、B的值亦可被分別適當(dāng)?shù)脑O(shè)定，也就是說(shuō)，即使顏色參考板(例如掃描器上的參考白板)(plate)不為完全的高白色度的物，只要是為明確而安定的白色度值，就可改變其設(shè)定值而作為參考白使用。上述算式的處理是以DSP2來(lái)進(jìn)行數(shù)字演算，為精度十分高的演算。如上述說(shuō)明，我們可清楚知道，利用本發(fā)明的影像掃描的影像訊號(hào)補(bǔ)正方法，可以不增加處理過(guò)程就同時(shí)做到亮度補(bǔ)正/變更處理以及陰影補(bǔ)正，此外還可利用數(shù)據(jù)變換表來(lái)做γ補(bǔ)正而毋需增加存貯器負(fù)擔(dān)就能拓廣動(dòng)態(tài)范圍，抑制濃度分布的不勻，對(duì)提升影像掃描器的讀取精度及機(jī)能有很大的效果。為此本領(lǐng)域技術(shù)人員依據(jù)本發(fā)明所作出的任何修飾皆不脫離本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍。權(quán)利要求1.一種畫(huà)面掃描的影像資料補(bǔ)正方法，該方法用于補(bǔ)正被讀取的影像資料經(jīng)過(guò)光電轉(zhuǎn)換，再轉(zhuǎn)換成數(shù)字化數(shù)據(jù)時(shí)，所產(chǎn)生的陰影歪曲及光電轉(zhuǎn)換時(shí)電荷耦合元件CCD的每一元素(element)之間所產(chǎn)生的感度不均勻；其特征在于將該陰影歪曲及該每一元素所產(chǎn)生的感度不均勻以下列方式來(lái)補(bǔ)正Dout＝(Din－Dbk)Wmax/Dw其中Dout為補(bǔ)正后的影像信號(hào)Din為補(bǔ)正前的影像信號(hào)Dbk為對(duì)應(yīng)元素的參考黑電平Dw為對(duì)應(yīng)元素的參考白電平Wmax為補(bǔ)正目標(biāo)的參考白電平該補(bǔ)正目標(biāo)的參考白電平Wmax可被改變?cè)O(shè)定，因此，利用變更該補(bǔ)正目標(biāo)參考白電平Wmax的設(shè)定，可同時(shí)達(dá)到亮度的補(bǔ)正。2.如權(quán)利要求1所述的畫(huà)面掃描的影像資料補(bǔ)正方法，其特征在于，所述方法可用于彩色掃描，于進(jìn)行每一種顏色的三原色R、G、B的補(bǔ)正動(dòng)作的同時(shí)，可分別設(shè)定該R、G、B的補(bǔ)正目標(biāo)的參考白電平Wmax。3.一種掃描器影像訊號(hào)的補(bǔ)正裝置，該補(bǔ)正裝置連接于一模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器，該模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器則連接于一光電耦合元件CCD，其系用于補(bǔ)正被讀取的影像資料經(jīng)過(guò)該CCD光電轉(zhuǎn)換，再經(jīng)該模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字化數(shù)據(jù)時(shí)，所產(chǎn)生的陰影歪曲，及光電轉(zhuǎn)換時(shí)電荷耦合元件CCD的每一元素之間所產(chǎn)生的感度不均勻；該裝置包括一演算處理器，其接收該模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器輸出的影像訊號(hào)，并對(duì)該訊號(hào)進(jìn)行下列處理，以補(bǔ)正陰影歪曲及感度不均勻Dout＝(Din-Dbk)Wmax/Dw其中Dout為經(jīng)該演算處理器補(bǔ)正后所輸出的影像信號(hào)Din為該影像處理器自該模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器所接收的影像信號(hào)Dbk為對(duì)應(yīng)元素的參考黑電平Dw為對(duì)應(yīng)元素的參考白電平Wmax為補(bǔ)正目標(biāo)的參考白電平一中央處理單元CPU，電連接于該演算處理器，用以控制該演算處理器的動(dòng)作，一接口，電連接于該中央處理單元以及該演算處理器，用以作為該補(bǔ)正裝置與一主電腦間的電性匹配。4.如權(quán)利要求3所述的掃描器影像訊號(hào)的補(bǔ)正裝置，其特征在于該演算處理器可以是一數(shù)字訊號(hào)處理器。全文摘要一種畫(huà)面掃描的影像資料補(bǔ)正方法，其用于補(bǔ)正產(chǎn)生的陰影歪曲及光電轉(zhuǎn)換時(shí)電荷耦合元件CCD的每一元素之間所產(chǎn)生的感度不均勻；其將該陰影歪曲及該每一元素所產(chǎn)生的感度不均勻以下列方式來(lái)補(bǔ)正Dout＝(Din-Dbk)Wmax/Dw；其中Dout為補(bǔ)正后的影像信號(hào)、Din為補(bǔ)正前的影像信號(hào)、Dbk為對(duì)應(yīng)元素的參考黑電平、Dw為對(duì)應(yīng)元素的參考白電平、Wmax為補(bǔ)正目標(biāo)的參考白電平，其可被改變?cè)O(shè)定。文檔編號(hào)G06K9/20GK1155711SQ9610120公開(kāi)日1997年7月30日申請(qǐng)日期1996年1月25日優(yōu)先權(quán)日1996年1月25日發(fā)明者中山哲郎,野中英利,關(guān)佑一郎申請(qǐng)人:全友電腦股份有限公司