專利名稱：圖像處理裝置及其圖像數(shù)據(jù)校正方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用光學(xué)圖像傳感器讀取裝置掃描例如紙張，帳票等文檔介質(zhì)，從而生成文檔介質(zhì)圖像數(shù)據(jù)的圖像處理裝置及其圖像數(shù)據(jù)校正方法。
背景技術(shù)：
在金融機(jī)關(guān)或企業(yè)團(tuán)體中，使用光學(xué)圖像傳感器等掃描儀裝置，掃描例如紙張，帳票等文檔介質(zhì)，生成文檔介質(zhì)的圖像數(shù)據(jù)，并由CPU等信息處理設(shè)備進(jìn)行機(jī)器高速識(shí)別和處理，從而實(shí)現(xiàn)帳票等文檔處理業(yè)務(wù)的信息化，高效化。使用光學(xué)圖像傳感器等掃描儀裝置掃描例如紙張，帳票等文檔介質(zhì)，由于圖像傳感器是由1000多個(gè)以Si晶片制成的CMOS感光元件多段拼接而成的陣列，一個(gè)感光元件就是一個(gè)像素，在每一個(gè)像素位置都有一個(gè)放大器，這1000多個(gè)感光器件和放大電路的電氣特性相互之間存在較大的不一致性，因此造成圖像傳感器在掃描顏色亮度均一的紙張時(shí)(即在同一均勻福射輸入下)，各個(gè)感光器件和放大電路輸出的電壓有大小的不同，從而在圖像處理裝置中形成的圖像亮度數(shù)據(jù)也不同，使圖像產(chǎn)生亮度明暗不均的區(qū)域，嚴(yán)重影響圖像質(zhì)量，從而影響圖像識(shí)別結(jié)果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種圖像處理裝置，該圖像處理裝置具有校正圖像數(shù)據(jù)灰度值的功能，確保其輸出的圖像亮度均勻，從而保證圖像質(zhì)量，避免影響圖像識(shí)別結(jié)果。本發(fā)明要解決的另一技術(shù)問題是提供一種圖像數(shù)據(jù)校正方法，確保上述圖像處理裝置采集的圖像數(shù)據(jù)具有一致性的灰度。該圖像處理裝置包括:一圖像傳感單元，用以采集介質(zhì)的圖像信息；一存儲(chǔ)單元，用以存儲(chǔ)該圖像信息以及該圖像傳感單元的控制參數(shù)和圖像處理參數(shù)；一控制處理單元，用以自動(dòng)控制上述各單元，且根據(jù)該圖像傳感單元掃描一基準(zhǔn)白紙和一基準(zhǔn)黑紙形成的亮電平和暗電平輸出的灰度數(shù)據(jù)計(jì)算偏差補(bǔ)償系數(shù)，并用該偏差補(bǔ)償系數(shù)去校正圖像傳感單元采集輸出的每個(gè)圖像像素的數(shù)據(jù)。具體的，該圖像傳感單元任一感光元件掃描該基準(zhǔn)白紙的亮電平輸出灰度數(shù)據(jù)表達(dá)為SWi，該圖像傳感單元任一感光元件掃描該基準(zhǔn)黑紙的暗電平輸出灰度數(shù)據(jù)表達(dá)為SBi，則該感光元件的像素偏差補(bǔ)償系數(shù)Ki=255/(SW1-SBi)。具體的，該圖像傳感單元任一感光元件采集的圖像信息其灰度數(shù)據(jù)表達(dá)為Xi，則經(jīng)校正后該圖像灰度數(shù)據(jù)Xi ’ =Ki* (X1-SBi)。優(yōu)選的:該圖像信息是圖像的顏色信息或亮度信息。其中該顏色信息是紅色分量、藍(lán)色分量、綠色分量、明度、彩度和色相中至少一個(gè)。具體的:該控制處理單元還包括一數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器，用以將圖像傳感單元輸入的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字灰度信號(hào)。
該圖像數(shù)據(jù)校正方法，包括:步驟1，圖像傳感單元采集一基準(zhǔn)白紙的圖像信息，且輸出其灰度數(shù)據(jù)SWi ;步驟2，圖像傳感單元采集一基準(zhǔn)黑紙的圖像信息，且輸出其灰度數(shù)據(jù)SBi ;步驟3，逐點(diǎn)計(jì)算該圖像傳感單元的像素偏差補(bǔ)償系數(shù)Ki，并將其存入一存儲(chǔ)單元中，其中Ki=255/(SW1-SBi);步驟4，采集待處理介質(zhì)的圖像信息，且輸出其灰度數(shù)據(jù)Xi ；以及步驟5，校正圖像數(shù)據(jù)，Xi’ =Ki* (X1-SBi)，其中該步驟I和步驟2的順序可以互相調(diào)換。由于本發(fā)明提供的圖像處理裝置其控制處理單元能夠根據(jù)基準(zhǔn)白紙和基準(zhǔn)黑紙的圖像數(shù)據(jù)計(jì)算每一像素的偏差補(bǔ)償系數(shù)，且能用該偏差補(bǔ)償系數(shù)去校正圖像傳感單元采集輸出的每個(gè)圖像像素的數(shù)據(jù)，因此圖像傳感單元輸出數(shù)據(jù)經(jīng)過校準(zhǔn)以后，消除了圖像傳感單元每個(gè)感光元件不一致性對(duì)圖像灰度造成的影響，從而保證了文檔介質(zhì)圖像的真實(shí)性，有利于識(shí)別效果的提高。


圖1是本發(fā)明一較佳實(shí)施例提供的圖像處理裝置模塊結(jié)構(gòu)示意
圖2是一種紙幣鑒別裝置的模塊結(jié)構(gòu)示意圖，該紙幣鑒別裝置采用了圖1中所示圖像處理裝置；以及圖3是本發(fā)明一較佳實(shí)施例提供的圖像數(shù)據(jù)校正方法流程圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。如圖1所示，本實(shí)施例提供的圖像處理裝置包括一圖像傳感單元、一存儲(chǔ)單元以及一控制處理單兀，其中該圖像感光單兀包括一排發(fā)光器和一個(gè)由多個(gè)感光兀件(感光兀件1，感光元件2……感光元件X)組成的陣列，該圖像傳感單元用以采集介質(zhì)的圖像信息；該存儲(chǔ)單元用以存儲(chǔ)該圖像信息以及該圖像傳感單元的控制參數(shù)和圖像處理參數(shù)；該控制處理單元用以自動(dòng)控制上述各單元，且根據(jù)該圖像傳感單元掃描一基準(zhǔn)白紙和一基準(zhǔn)黑紙形成的亮電平和暗電平輸出的灰度數(shù)據(jù)計(jì)算偏差補(bǔ)償系數(shù)，并用該偏差補(bǔ)償系數(shù)去校正圖像傳感單元采集輸出的每個(gè)圖像像素的數(shù)據(jù)。舉例來說，該圖像傳感單元任一感光元件掃描該基準(zhǔn)白紙的亮電平輸出灰度數(shù)據(jù)表達(dá)為SWi，該圖像傳感單元任一感光元件掃描該基準(zhǔn)黑紙的暗電平輸出灰度數(shù)據(jù)表達(dá)為SBi，則該感光元件的像素偏差補(bǔ)償系數(shù)Ki=255/(Sff1-SBi)。該圖像傳感單元任一感光元件采集的圖像信息其灰度數(shù)據(jù)表達(dá)為Xi，則經(jīng)校正后該圖像灰度數(shù)據(jù)Xi ’ =Ki* (X1-SBi)。另外，該圖像傳感單元采集的圖像信息主要是指圖像的顏色信息或亮度信息，其中該顏色信息是紅色分量、藍(lán)色分量、綠色分量、明度、彩度和色相中至少一個(gè)。另外，該控制處理單元還包括一數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器，用以將圖像傳感單元輸入的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字灰度信號(hào)。本實(shí)施例提供的圖像處理裝置可應(yīng)用于一紙幣鑒別裝置中，如圖2所示，該紙幣鑒別模塊包括本發(fā)明所提供的圖像處理裝置、CPU以及外接主控模塊的通信模塊，其中該圖像處理裝置用于采集紙制文檔介質(zhì)的圖像、磁和電等信號(hào)，并處理來該些信號(hào)，生成圖像，并對(duì)圖像進(jìn)行校正，輸出真實(shí)的文檔介質(zhì)圖像以便識(shí)別；通訊模塊用于完成圖像處理裝置和主控模塊的通訊工作；CPU用于協(xié)助處理圖像處理裝置的控制、通信流程及其他各種過程控制。如圖3所示，本實(shí)施例提供的圖像數(shù)據(jù)校正方法包括:步驟1，圖像傳感單元采集一基準(zhǔn)白紙的圖像信息，且輸出其灰度數(shù)據(jù)SWi ；使圖像傳感單元中的發(fā)光器發(fā)光，圖像傳感單元中的感光元件接收基準(zhǔn)白紙的反光信號(hào)，并將其光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，控制處理單元中的AD數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，將此數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)作為基準(zhǔn)白紙的灰度數(shù)據(jù)SWi存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元中。步驟2，圖像傳感單元采集一基準(zhǔn)黑紙的圖像信息，且輸出其灰度數(shù)據(jù)SBi ；使圖像傳感單元中的發(fā)光器發(fā)光，圖像傳感單元中的感光元件接收基準(zhǔn)黑紙的反光信號(hào)，并將其光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，控制處理單元中的AD數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，將此數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)作為基準(zhǔn)黑紙的灰度數(shù)據(jù)SBi存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元中。當(dāng)然，該步驟I與步驟2可以相互調(diào)換執(zhí)行順序。步驟3，逐點(diǎn)計(jì)算該圖像傳感單元的像素偏差補(bǔ)償系數(shù)Ki，并將其存入存儲(chǔ)單元中，其中 Ki=255/(SW1-SBi)；步驟4，采集待處理介質(zhì)的圖像信息，獲取圖像數(shù)據(jù)Xi ；步驟5，校正圖像數(shù)據(jù)，Xi’ =Ki*(X1-SBi)。這樣，盡管圖像傳感單元CIS存在感光元件的不一致性，經(jīng)過校準(zhǔn)以后，消除了圖像傳感單元每個(gè)感光元件不一致性對(duì)圖像灰度造成的影響，得到了真實(shí)的圖像數(shù)據(jù)。惟以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，非意欲局限本發(fā)明的專利保護(hù)范圍，故舉凡運(yùn)用本發(fā)明說明書及圖式內(nèi)容所為的等效變化，均同理皆包含于本發(fā)明的權(quán)利保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種圖像處理裝置，包括: 一圖像傳感單元，用以采集介質(zhì)的圖像信息； 一存儲(chǔ)單元，用以存儲(chǔ)該圖像信息以及該圖像傳感單元的控制參數(shù)和圖像處理參數(shù)；一控制處理單元，用以自動(dòng)控制上述各單元，且根據(jù)該圖像傳感單元掃描一基準(zhǔn)白紙和一基準(zhǔn)黑紙形成的亮電平和暗電平輸出的灰度數(shù)據(jù)計(jì)算偏差補(bǔ)償系數(shù)，并用該偏差補(bǔ)償系數(shù)去校正圖像傳感單元采集輸出的每個(gè)圖像像素的數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，其特征在于:該圖像傳感單元任一感光元件掃描該基準(zhǔn)白紙的亮電平輸出灰度數(shù)據(jù)表達(dá)為SWi，該圖像傳感單元任一感光元件掃描該基準(zhǔn)黑紙的暗電平輸出灰度數(shù)據(jù)表達(dá)為SBi，則該感光元件的像素偏差補(bǔ)償系數(shù)Ki=255/(Sff1-SBi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像處理裝置，其特征在于:該圖像傳感單元任一感光元件采集的圖像信息其灰度數(shù)據(jù)表達(dá)為Xi，則經(jīng)校正后該圖像灰度數(shù)據(jù)Xi ’ =Ki* (X1-SBi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，其特征在于:該圖像信息是圖像的顏色信息或亮度信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的圖像處理裝置，其特征在于:該顏色信息是紅色分量、藍(lán)色分量、綠色分量、明度、彩度和色相中至少一個(gè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，其特征在于:該控制處理單元還包括一數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器，用以將圖像傳感單元輸入的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字灰度信號(hào)。
7.一種圖像數(shù)據(jù)校正方法，包括: 步驟1，圖像傳感單元采集一基準(zhǔn)白紙的圖像信息，且輸出其灰度數(shù)據(jù)SWi ； 步驟2，圖像傳感單元采集一基準(zhǔn)黑紙的圖像信息，且輸出其灰度數(shù)據(jù)SBi ； 步驟3，逐點(diǎn)計(jì)算該圖像傳感單元的像素偏差補(bǔ)償系數(shù)Ki，并將其存入一存儲(chǔ)單元中，其中 Ki=255/(SW1-SBi)； 步驟4，采集待處理介質(zhì)的圖像信息，且輸出其灰度數(shù)據(jù)Xi ;以及 步驟5，校正圖像數(shù)據(jù)，Xi，=Ki*(X1-SBi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的圖像數(shù)據(jù)校正方法，其特征在于:該步驟I和步驟2的順序可以互相調(diào)換。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種圖像處理裝置及其圖像數(shù)據(jù)校正方法，該方法包括步驟1，圖像傳感單元采集一基準(zhǔn)白紙的圖像信息，且輸出其灰度數(shù)據(jù)SWi；步驟2，圖像傳感單元采集一基準(zhǔn)黑紙的圖像信息，且輸出其灰度數(shù)據(jù)SBi；步驟3，逐點(diǎn)計(jì)算該圖像傳感單元的像素偏差補(bǔ)償系數(shù)Ki，并將其存入一存儲(chǔ)單元中，其中Ki=255/(SWi-SBi)；步驟4，采集待處理介質(zhì)的圖像信息，且輸出其灰度數(shù)據(jù)Xi；以及步驟5，校正圖像數(shù)據(jù)，Xi’=Ki*(Xi-SBi)，其中該步驟1和步驟2的順序可以互換。圖像數(shù)據(jù)經(jīng)過校準(zhǔn)以后，消除了圖像傳感單元每個(gè)感光元件不一致性對(duì)圖像灰度造成的影響，從而保證了文檔介質(zhì)圖像的真實(shí)性，有利于識(shí)別效果的提高。
文檔編號(hào)H04N1/60GK103108107SQ201310069890
公開日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2013年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月5日
發(fā)明者張翼飛 申請(qǐng)人:廣州廣電運(yùn)通金融電子股份有限公司