專利名稱：用于校正線性圖像傳感器的輸出信號(hào)的裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于校正圖像讀出裝置中的線性圖像傳感器，例如CCD(電荷耦合器件)的輸出信號(hào)的裝置及其方法。
圖象讀取裝置按下述方式工作向一置于底片(subjeet)臺(tái)板上的底片照射光，將表示底片上含有的圖像信息的反射光或透射光導(dǎo)向一光學(xué)聚焦系統(tǒng)以及利用線性圖像傳感器，例如CCD之類以光電方式讀取光信息。利用線性圖像傳感器沿主掃描方向讀取該底片信息，同時(shí)，該底片沿一輔助掃描方向，即與主掃描方向基本垂直的方向相對(duì)線性圖像傳感器移動(dòng)，使得可以產(chǎn)生二維圖像信息。
如在附圖中的圖6示意性表示的，通常的線性圖像傳感器1主要包含一包含光電轉(zhuǎn)換元件2(下文稱為“像素”)P的線性陣列以及一包含奇數(shù)的像素轉(zhuǎn)移陣列3o和偶數(shù)的像素轉(zhuǎn)移陣列3e的像素轉(zhuǎn)移裝置3。這2陣列位于光電檢測(cè)器2的各一側(cè)。像素P包括奇數(shù)的像素Po和偶數(shù)的像素Pe。像素轉(zhuǎn)移裝置3覆蓋一金屬膜(未表示)，例如蒸鍍的鋁膜之類，將像素轉(zhuǎn)換裝置3與光相隔離。
利用光電檢測(cè)器2檢測(cè)的光L由各個(gè)像素P轉(zhuǎn)變?yōu)殡姾?。響?yīng)于按照恒定的時(shí)間間隔周期性地產(chǎn)生的移動(dòng)脈沖，電荷由奇數(shù)的和偶數(shù)的像素Po、Pe接連地遷移到對(duì)應(yīng)的奇數(shù)和偶數(shù)的像素轉(zhuǎn)移陣列3o、3e上。在此之后，通過線性圖像傳感器1的對(duì)應(yīng)的輸出端由各FDA(浮置散布式放大器)的奇數(shù)的和偶數(shù)的輸出部分4o、4e輸出作為奇數(shù)的和偶數(shù)的像素信號(hào)的電荷。
通過一可變?cè)鲆娣糯笃骱鸵贿x擇開關(guān)(未表示)交替地讀取奇數(shù)的和偶數(shù)的像素信號(hào)So、Se，然后利用A/D(模/數(shù))轉(zhuǎn)換器(未表示)變換為數(shù)字圖像信號(hào)，再存儲(chǔ)到線路存儲(chǔ)器之類裝置。
即使在某一恒定的光L的光強(qiáng)下，利用該可變?cè)鲆娣糯笃髡{(diào)節(jié)奇數(shù)的和偶數(shù)的像素信號(hào)So、Se使得它們的輸出幅值彼此均衡，在線路存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的數(shù)字圖像信號(hào)對(duì)于奇數(shù)的和偶數(shù)的像素信號(hào)So、Se也分別具有不同的電平，這是由于奇數(shù)的和偶數(shù)的像素信號(hào)So、Se的線性偏差，即對(duì)于光強(qiáng)的少量變化形成電荷數(shù)值的不同變化所造成的。特別是，如果觀看奇數(shù)的和偶數(shù)的像素信號(hào)的波形，則它們的電平呈現(xiàn)矩形波的紋波。因此當(dāng)根據(jù)該圖像信號(hào)重現(xiàn)圖像時(shí)，沿輔助掃描方向包含周期性的縱向條紋。
因此，根據(jù)該圖像信號(hào)輸出的實(shí)際的半色調(diào)點(diǎn)圖像包含由于疊加該周期性的條紋以及由于屏幕角度和屏幕刻線的特征產(chǎn)生的脈動(dòng)圖形。
為了消除上述缺點(diǎn)，通常對(duì)于線性圖像傳感器1進(jìn)行奇數(shù)的和偶數(shù)的像素電平差校正處理。按照常規(guī)的奇數(shù)的和偶數(shù)的像素電平差校正處理，經(jīng)校正的像素信號(hào)Sc由要校正的像素信號(hào)S和該像素信號(hào)S之前的一個(gè)像素信號(hào)Sp，按照由下示方程(1)Sc＝(Sp+S)/2 … (1)所表示的像素信號(hào)S、Sp的移動(dòng)平均值來確定。然而根據(jù)方程(1)的奇數(shù)和偶數(shù)的像素差校正處理的缺點(diǎn)在于，如果原有的圖像包含沿輔助掃描方向的縱向條紋，則利用該奇數(shù)的和偶數(shù)的像素電平差校正處理而重現(xiàn)的圖像往往會(huì)由于MTF(調(diào)制傳遞函數(shù))的劣化作用而變得模糊。
在試圖使MTF的劣化影響降到最低的過程中，本申請(qǐng)的申請(qǐng)人注意到人的視覺對(duì)于重現(xiàn)的圖像的低密度區(qū)(原有圖像的最亮區(qū))具有低的MTF，以及對(duì)于重現(xiàn)的圖像的高密度區(qū)(原有圖像的陰暗區(qū))具有高的MTF，以及提出了一種用于校正像素信號(hào)的校正處理方法，對(duì)在其中的密度高于數(shù)值2.0的高密度區(qū)使用一個(gè)恒定的加權(quán)系數(shù)的移動(dòng)平均值，以及在其中的密度小于數(shù)值2.0的低密度區(qū)利用一些逐漸變小的加權(quán)系數(shù)的平均值來校正像素信號(hào)。
圖7表示在所提出的校正處理方法中采用的這樣一些加權(quán)系數(shù)K。在圖7中，利用豎直軸表于加權(quán)系數(shù)K，由水平軸表示的密度D朝著最亮區(qū)(HL)逐漸變小，朝著陰暗區(qū)(SD)則變大。用水平軸表于的原有圖像的亮度朝著最亮區(qū)(HL)逐漸變大，朝陰暗區(qū)(SD)則變小。根據(jù)所提出的校正處理方法，由兩個(gè)像素信號(hào)S、Sp根據(jù)它們的移動(dòng)平均值利用一個(gè)加權(quán)系數(shù)K按照如下方程(2)來確定Sc＝S-K{S-(S+Sp)/2}…(2)正如由圖7和方程(2)可以理解的，在其中的密度D高于D＝Da(實(shí)際上D＝Da＝2.0)的密度區(qū)，加權(quán)系數(shù)K的數(shù)值為1，因此，根據(jù)方程(1)確定校正的像素信號(hào)Sc。在其中的密度D低于D＝Db(實(shí)際上，D＝Db＝1.0)的密度區(qū)，由于加權(quán)系數(shù)K的數(shù)值為0，該經(jīng)校正的像素信號(hào)Sc與要校正的像素信號(hào)Sc相同(Sc＝S)。在密度Db和密度Da之間的密度區(qū)，移動(dòng)的平均值的加權(quán)系數(shù)K由密度Db朝向密度Da逐漸變大。
當(dāng)由線性圖像傳感器1輸出的奇數(shù)的和偶數(shù)的像素信號(hào)So、Se之間的電平差利用取決于密度D的兩個(gè)接連的像素信號(hào)的移動(dòng)平均值來校正時(shí)，在沿輔助掃描方向包含細(xì)的縱向條紋的圖像中的MTF劣化現(xiàn)象被降低到視覺上不能察覺的程度。
然而，如果線性圖像傳感器1對(duì)于細(xì)微重現(xiàn)的圖像具有較大的動(dòng)態(tài)范圍，則根據(jù)方程(2)的校正處理存在一些問題。具體說，按照根據(jù)方程(2)的校正處理，在其中的密度D低于數(shù)值D＝Da的低密度區(qū)中將兩個(gè)接連的像素信號(hào)的移動(dòng)平面值用作經(jīng)校正的圖像數(shù)據(jù)。如圖8所示，因此產(chǎn)生的經(jīng)校正的圖像數(shù)據(jù)等于沿主掃描方向?qū)⒃撦敵龅膱D像數(shù)據(jù)移動(dòng)半個(gè)像素。在其中的密度D高于數(shù)值D＝Da的高密度區(qū)，由于像素信號(hào)沒有被校正，輸出的圖像數(shù)據(jù)沒有被移位。因此，重現(xiàn)的圖像產(chǎn)生單側(cè)移邊(edge)現(xiàn)象。
下面詳細(xì)解釋這樣一種單側(cè)移邊現(xiàn)象。沿主掃描方向在圖像的正向行進(jìn)的邊沿處的重現(xiàn)圖像的圖像數(shù)據(jù)小于沒有被校正的原有圖像數(shù)據(jù)，這是由于沿主掃描方向的數(shù)據(jù)降低的(reducing)圖像數(shù)據(jù)移動(dòng)半個(gè)像素，以及沿主掃描方向在圖像的反向行進(jìn)的邊沿處重現(xiàn)的圖像的圖像數(shù)據(jù)大于未經(jīng)校正的原有的圖像數(shù)據(jù)，這是由于沿主掃描方向數(shù)據(jù)增加的圖像數(shù)據(jù)移動(dòng)半個(gè)像素。如果根據(jù)方程(2)的校正處理方法來校正由具有校大動(dòng)態(tài)范圍的線性圖像傳感器1輸出的像素信號(hào)，呈現(xiàn)細(xì)的縱向條紋，則沿主掃描方向在圖像的后側(cè)的重現(xiàn)的條紋圖像的邊沿是模糊的。因此，重現(xiàn)的條紋圖像的波形的重心位置沿主掃描方向由原有圖像波形產(chǎn)生移動(dòng)。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于校正由線性圖像傳感器輸出的信號(hào)的裝置和方法，采取的方式能防止單側(cè)移邊現(xiàn)象，即在利用奇數(shù)的和偶數(shù)的像素電平差校正處理方法處理輸出信號(hào)之后，防止重現(xiàn)的圖像的重心位置的移動(dòng)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種用于校正由線性圖像傳感器輸出的信號(hào)的裝置和方法，采取的方式能在已利用奇數(shù)的和偶數(shù)的像素電平差校正處理方法對(duì)輸出信號(hào)處理后防止重現(xiàn)的圖像的重心位置移動(dòng)，并且根據(jù)原有圖像的內(nèi)容進(jìn)行奇數(shù)的和偶數(shù)的像素電平差校正處理。
當(dāng)結(jié)合以舉例的方式表示本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的附圖進(jìn)行如下介紹時(shí)，本發(fā)明的上述和其它目的、特征、優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更加明顯。


圖1是本發(fā)明適用的圖像讀出系統(tǒng)的透視圖2是根據(jù)本發(fā)明的信號(hào)校正裝置的方塊圖；圖3是在圖2中表示的信號(hào)校正裝置的信號(hào)校正電路的方塊圖；圖4是表示確定3個(gè)像素信號(hào)的一個(gè)移動(dòng)平均值的方法的示意圖；圖5是表示根據(jù)密度和對(duì)比度進(jìn)行校正的過程的示意圖；圖6是總的線性圖像傳感器的透視圖；圖7是表示在常規(guī)的確定像素信號(hào)移動(dòng)平均值方法中采用的加權(quán)系數(shù)的示意圖；以及圖8是表示常規(guī)的確定兩個(gè)接連的像素信號(hào)的移動(dòng)平均值的方法存在的問題的示意圖。
下面參照?qǐng)D1到5介紹本發(fā)明。在圖1到圖5中與圖6到圖8中所示的相同的那些部分使用相同的數(shù)學(xué)和文字標(biāo)號(hào)來標(biāo)注，在下文中不再詳細(xì)介紹。在介紹本發(fā)明的過程中當(dāng)需要時(shí)，還會(huì)參照?qǐng)D6到圖8。
圖1示意表示一種本發(fā)明適用的圖像讀出系統(tǒng)10。圖像讀出系統(tǒng)10具有輸出機(jī)構(gòu)11，沿由箭頭指示的方向Y(輔助掃描方向Y)移動(dòng)底片盒12，以及光學(xué)照明系統(tǒng)(照明光源)14，將照明光沿由箭頭X指示的方向(主掃描方向X或直線方向X)投射到該底片盒12上。在該底片盒12帶有的透射表面F記錄的圖像信息是利用射出的光L傳輸?shù)?，利用包含多個(gè)聚光透鏡的光學(xué)聚焦系統(tǒng)16將該射出光L聚焦到一聚焦裝置18上。聚焦裝置18將經(jīng)聚焦的光L變換為電信號(hào)。
光學(xué)照明系統(tǒng)14包含一具有內(nèi)部光散射表面和細(xì)長(zhǎng)窄縫20的圓柱形散射小室22；以及一對(duì)光源24a、24b安裝在圓柱形散射小室22相應(yīng)的對(duì)端，每個(gè)光源包含一鹵素?zé)艋蝾愃频臒簟?br> 聚焦裝置18包含多個(gè)棱鏡32a-32c，它們安裝在一其中形成有一窄縫31的基座28的下表面上。棱鏡32a-32c用于將發(fā)射的光分成紅色(R)、綠色(G)、藍(lán)色(B)的光。CCD形式的線性圖像傳感器1a-1c作為光電轉(zhuǎn)換器固定到相應(yīng)的棱鏡32a-32c上。每個(gè)線性圖像傳感器1a-1c基本上具有相同的結(jié)構(gòu)，與在圖6所示的線性圖像傳感器相同。
由線性圖像傳感器1a-1c輸出的奇數(shù)的和偶數(shù)的像素信號(hào)So、Se通過柔性的印刷電路提供到信號(hào)處理板34上。
如下所述，線性圖像傳感器1a-1c對(duì)奇數(shù)和偶數(shù)的像素電平差進(jìn)行相同的校正處理。因此，線性圖像傳感器1a-1c總起來被認(rèn)為是一個(gè)線性圖像傳感器1，除非它們應(yīng)當(dāng)分開介紹。
圖2示意性表示聚焦裝置18的線性圖像傳感器1以及根據(jù)本發(fā)明的信號(hào)校正裝置，該裝置用于校正由線性圖像傳感器1輸出的奇數(shù)的和偶數(shù)的像素信號(hào)So、Se之間的電平差。
如在圖2中所示(還參閱圖6)，帶有利用光電檢測(cè)器2檢測(cè)的圖像信息的射出光由光電轉(zhuǎn)換器的像素P轉(zhuǎn)換為電荷，這些電荷根據(jù)由一定時(shí)信號(hào)發(fā)生器(定時(shí)控制器)51周期性地輸出的移位脈沖由該奇數(shù)的和偶數(shù)的像素P(P1，P2，P3，P4，…)順序地移動(dòng)到對(duì)應(yīng)的奇數(shù)和偶數(shù)的像素的轉(zhuǎn)移陣列3o、3e。在此之后，響應(yīng)于來自定時(shí)信號(hào)發(fā)生器51的移位時(shí)鐘脈沖，電荷作為來自FDA(浮置散布式放大器)之類裝置的奇數(shù)和偶數(shù)的輸出部分4o，4c的奇數(shù)和偶數(shù)的像素信號(hào)So、Se經(jīng)過線性圖像傳感器1的相應(yīng)的輸出端輸出。
奇數(shù)和偶數(shù)的像素信號(hào)So、Se經(jīng)過在信號(hào)處理板34上的可變?cè)鲆娣糯笃?2、53和選擇開關(guān)(多路轉(zhuǎn)換器)54交替地按照像素(P1，P2…)的順序提供到具有14位分辨率的A/D(模/數(shù))轉(zhuǎn)換器55。該A/D轉(zhuǎn)換器55將作為模擬信號(hào)的奇數(shù)和偶數(shù)的像素信號(hào)So、Se轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像信號(hào)Sd，該信號(hào)Sd再提供到用作奇數(shù)和偶數(shù)的像素電平差校正電路的信號(hào)校正電路56。
為了更快地進(jìn)行信號(hào)處理，各A/D轉(zhuǎn)換器55可以按彼此并行的方式連接到相應(yīng)的可變?cè)鲆娣糯笃?2、53的輸出端由A/D轉(zhuǎn)換器55輸出的數(shù)字信號(hào)可以利用多路轉(zhuǎn)換器54來轉(zhuǎn)換。
圖3為更詳細(xì)的作為奇數(shù)和偶數(shù)像素電平差校正電路的信號(hào)校正電路56。
如圖3中所示，圖像信號(hào)Sd是經(jīng)過輸入端口60由A/D轉(zhuǎn)換器55提供的。該圖像信號(hào)在一CPU(控制裝置)的控制下存儲(chǔ)到用作存儲(chǔ)裝置的FIFO移位寄存器(被稱為寄存器的存儲(chǔ)裝置)61、62、63中。如果寄存器62儲(chǔ)存像素信號(hào)S的電平S，則寄存器63儲(chǔ)存像素信號(hào)S之前的像素信號(hào)(前一像素信號(hào))Sp的電平Sp，而寄存器61儲(chǔ)存像素信號(hào)S之后的像素信號(hào)(后一像素信號(hào))Sa的電平Sa。
與來自定時(shí)信號(hào)發(fā)生器51的像素時(shí)鐘脈沖相同步，某一像素Pp(見圖2)的像素信號(hào)Sd的電平存儲(chǔ)到該寄存器61中。然后，與下一個(gè)像素時(shí)鐘脈沖相同步，在寄求器61中存儲(chǔ)的電平Sp移位到寄存器62，下一個(gè)像素P的像素信號(hào)Sd的電平S被存入寄存器61中。與再一個(gè)像素時(shí)鐘脈沖相同步，二電平Sp、S分別由寄存器62、61移位到寄存器63、62中，下一個(gè)像素Pa的信號(hào)的電平Sa存儲(chǔ)到寄存器61中。按照順序，每次提供一新的像素時(shí)鐘脈沖，按照上述方式，更新在寄存器61、62、63中存儲(chǔ)的像素信號(hào)。
當(dāng)在中心的寄存器62中存儲(chǔ)的像素信號(hào)是奇數(shù)的像素信號(hào)So(當(dāng)存儲(chǔ)在寄存器中時(shí)，雖然用在圖2是作為模擬像素信號(hào)使用的“So”來標(biāo)注，實(shí)際上是一數(shù)字信號(hào))時(shí)，在中心寄存器62相反兩側(cè)的寄存器61、63中存儲(chǔ)的像素信號(hào)是偶數(shù)的像素信號(hào)Se(雖然，當(dāng)存儲(chǔ)在寄存器中時(shí)，它們用在圖2中作為模擬像素信號(hào)使用的“Se”來標(biāo)注，實(shí)際上是數(shù)字信號(hào))。當(dāng)在中心寄存器62中存儲(chǔ)的像素信號(hào)是偶數(shù)像素信號(hào)Se時(shí)，在寄存器61、63中存儲(chǔ)的像素信號(hào)是奇數(shù)像素信號(hào)So。
3個(gè)接連的像素信號(hào)Sp、S、Sa提供到一接連的3個(gè)像素的加權(quán)的移動(dòng)平均值計(jì)算裝置71。接連的3個(gè)像素移動(dòng)平均值計(jì)算裝置71根據(jù)下面提供的方程(3)計(jì)算3個(gè)接連的像素的加權(quán)的移動(dòng)平均值，并且輸出所計(jì)算的像素信號(hào)Sc的電平Sc。
Sc＝(S+U)/2＝{S+(SP+Sa)/2}/2＝(Sp+2S+Sa)/4 …(3)其中U代表在像素信號(hào)S之前的前一像素信號(hào)Sp與在像素信號(hào)S之后的后一像素信號(hào)Sa的平均值。
在圖3中，由寄存器62將像素信號(hào)S提供到選擇開關(guān)或多路轉(zhuǎn)換器(選擇裝置)72的連接端72b以及收接連的3個(gè)像素加權(quán)移動(dòng)平均值計(jì)算裝置71將計(jì)算的像素信號(hào)(校正的像素信號(hào))Sc提供到選擇開關(guān)72的另一個(gè)連接端Se。選擇開關(guān)72接收由作為選擇裝置的一部分的三輸入端AND門(邏輯裝置)73提供的作為選擇控制信號(hào)SE的控制信號(hào)72d。選擇開關(guān)72還具有一公用的連接端72a，當(dāng)選擇信號(hào)SE處于高電平時(shí)，該連接端72a與連接端72c連通，以及當(dāng)選擇信號(hào)SE處于低電平時(shí)與連接端72b連通。
像素信號(hào)S或作為計(jì)算的像素信號(hào)Sc的校正的像素信號(hào)S’由選擇開關(guān)72輸出到輸出端74以便進(jìn)一步處理。
前一像素信號(hào)Sp和后一像素信號(hào)Sa由寄存器63、61提供到密度計(jì)算裝置75和對(duì)比度計(jì)算裝置76。密度計(jì)算裝置75根據(jù)下面提供的方程(4)計(jì)算與密度相關(guān)的信號(hào)Dx(其與平均值U相同)，并將與密度相關(guān)的信號(hào)Dx提供到比較器77。對(duì)比度計(jì)算裝置76根據(jù)下面提供的方程(5)計(jì)算與對(duì)比度相關(guān)的信號(hào)Cx，并將該與對(duì)比度相關(guān)的信號(hào)Cx提供到比較器78。
Dx＝(Sp+Sa)/2…(4)Cx＝|Sp-Sa| …(5)在圖示的實(shí)施例中，當(dāng)作為一亮度信號(hào)的與密度相關(guān)的信號(hào)Dx具有大的數(shù)值時(shí)代表低的密度(原有圖像的最亮區(qū))，而當(dāng)與密度相關(guān)的信號(hào)Dx具有小的數(shù)值時(shí)，代表高的密度(原有圖像的陰暗區(qū))(見圖5中的水平軸)。
由包含數(shù)據(jù)輸入裝置，例如鍵盤的密度輸入裝置81將用作第一基準(zhǔn)值的所需的基準(zhǔn)密度信號(hào)(基準(zhǔn)密度)Dr(它的數(shù)值或電平也用Dr標(biāo)柱)提供到比較器77。由對(duì)比度輸入裝置82將所需的基準(zhǔn)對(duì)比度信號(hào)Cr(它的數(shù)值或電平也用Cr標(biāo)注)提供到比較器78。一個(gè)校正開始/中止開關(guān)83輸出一校正開始/中止信號(hào)G3到該3輸入端AND門73的一個(gè)輸入端(G3＝1(高電平)用于開始校正處理，G＝0(低電平)用于中止校正處理)。
比較器77將與密度相關(guān)的信號(hào)Dx與基準(zhǔn)密度信號(hào)Dr相比較，并根據(jù)下式(6)輸出二進(jìn)制的比較結(jié)果信號(hào)G1。比較器78將與對(duì)比度相關(guān)的信號(hào)Cx與基準(zhǔn)對(duì)比度信號(hào)Cr相比較，并根據(jù)下式(7)輸出二進(jìn)制的比較結(jié)果信號(hào)G2。
Dx≥Dr→G1＝0Dx＜Dr→G1＝1…(6)Cx≥Cr→G2＝0Cx＜Cr→G2＝1…(7)在圖示實(shí)施例中，如圖5所示，將基準(zhǔn)密度電平Dr設(shè)定到D＝1.0的密度，即按照一14位的亮度級(jí)，其數(shù)值為1600，以及將基準(zhǔn)對(duì)比度電平Cr設(shè)定到一按照14位的亮度級(jí)，其數(shù)值為500。根據(jù)圖像讀出和制版系統(tǒng)的總體特性確定基準(zhǔn)密度電平Dr和基準(zhǔn)對(duì)比度電平Cr，該系統(tǒng)包括一連接到1中所示的圖像系統(tǒng)10上的半色調(diào)點(diǎn)圖像讀出裝置(未表示)。
當(dāng)所有的比較結(jié)果信號(hào)G1、G2以及校正開始/中止信號(hào)G3都處于高電平時(shí)，來自3輸入端AND門73的選擇控制信號(hào)SE變?yōu)楦唠娖剑沟眠x擇開關(guān)72輸出作為經(jīng)校正的像素信號(hào)S的計(jì)算的像素信號(hào)Sc。當(dāng)比較結(jié)果信號(hào)G1、G2和校正開始/中止信號(hào)G3的其中之一處于低電平時(shí)，來自3輸入端AND門73的選擇控制信號(hào)SE變?yōu)榈碗娖?，使選擇開關(guān)72輸出作為經(jīng)校正的像素信號(hào)S′的原有的像素信號(hào)S。
下面介紹包括根據(jù)本發(fā)明的信號(hào)校正裝置的圖像讀出系統(tǒng)10的工作情況。
響應(yīng)于通過該透射表面F的光L的作用，由線性圖像傳感器1輸出的奇數(shù)和偶數(shù)的像素信號(hào)So、Se利用選擇開關(guān)54按照像素的順序交替地引入，并利用14位的A/D轉(zhuǎn)換器55轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像信號(hào)Sd，該信號(hào)Sd再提供到信號(hào)校正電路56，對(duì)該數(shù)字圖像信號(hào)Sd進(jìn)行如下的校正處理3個(gè)接連的像素圖像Sp、S、Sa接連地存儲(chǔ)在相應(yīng)的寄存器61、62、63中。
為了產(chǎn)生對(duì)于要校正的像素信號(hào)S的經(jīng)校正的圖像信號(hào)S，根據(jù)方程(3)產(chǎn)生對(duì)于3個(gè)接連的像素圖像Sp、S、Sa的移動(dòng)平均值信號(hào)。
密度計(jì)算裝置75根據(jù)代表前一像素信號(hào)Sp和后一像素信號(hào)Sa的平均值的方程(4)計(jì)算一與密度相關(guān)的信號(hào)Dx。信號(hào)校正電路56輸出作為經(jīng)校正的圖像信號(hào)S的移動(dòng)平均值信號(hào)Sc，是根據(jù)這樣一種實(shí)際情況，即當(dāng)圖像密度高時(shí)人的視覺的MTF是高的，特別是，當(dāng)重現(xiàn)的圖像密度高，即高于該D＝1.0的密度，或?qū)?yīng)的密度低于該Dr＝1600的基準(zhǔn)密度級(jí)時(shí)，以及當(dāng)作為前一像素信號(hào)Sp和后一像素信號(hào)Sa之間的差得到的與對(duì)比度相關(guān)的信號(hào)Cx小于基準(zhǔn)對(duì)比度電平Cr＝500(即在圖5中的陰影區(qū)“0N”)，信號(hào)校正電路56輸出作為校正的圖像信號(hào)S’的移動(dòng)平均值信號(hào)Sc，或者換句話說，當(dāng)由于密度差(亮度密度)小時(shí)由于奇數(shù)的和偶數(shù)的像素信號(hào)之間的電平差所引起的按一恒定間距形成的縱向條紋很可能更易從視覺上感受時(shí)，信號(hào)校正電路56輸出作為經(jīng)校正的圖像信號(hào)S’的對(duì)于3個(gè)接連的像素信號(hào)的移動(dòng)平均值信號(hào)Sc。
因此，由于奇數(shù)和偶數(shù)像素信號(hào)之間的電平差所引起的按照恒定的間距的縱向條紋的形成對(duì)于重現(xiàn)的圖像的觀看者從視覺上感覺較少。由于該經(jīng)校正的圖像信號(hào)S′＝Sc代表包括要校正的像素信號(hào)在內(nèi)的3個(gè)接連的像素信號(hào)的移動(dòng)平均值，該經(jīng)校正的圖像信號(hào)S′＝Sc的波形的重心位置并沒有移動(dòng)。
當(dāng)作為前一像素信號(hào)Sp和后一像素信號(hào)Sa的平均值的與密度相關(guān)的信號(hào)Dx大于基準(zhǔn)亮度級(jí)Dr＝1600，即密度D低于密度D＝1，或者亮度接近原有圖像的最高區(qū)時(shí)，或者當(dāng)與對(duì)比度相關(guān)的信號(hào)Cx高于基準(zhǔn)對(duì)比度電平Cr＝500(即在圖5中的非陰影“OFF”區(qū))時(shí)，信號(hào)校正電路56輸出作為經(jīng)校正的圖像信號(hào)S的像素信號(hào)S。在這種狀態(tài)下，重現(xiàn)的信號(hào)保持像原有圖像一樣清晰。
根據(jù)該經(jīng)校正的信號(hào)S′，產(chǎn)生C、M、Y、K的半色調(diào)點(diǎn)％值數(shù)據(jù)，并且根據(jù)所需的屏幕角度和屏幕刻線變換為二進(jìn)制的位映象數(shù)據(jù)，然后，根據(jù)該二進(jìn)制數(shù)據(jù)產(chǎn)生半色調(diào)點(diǎn)圖像底片，以及由該半色調(diào)點(diǎn)的圖像底片產(chǎn)生有表現(xiàn)力的圖片。在此之后，利用該有表現(xiàn)力的圖片形成帶有重現(xiàn)的半色調(diào)點(diǎn)圖像的印制文件。在印制的文件上，沒有由于單側(cè)移邊現(xiàn)象使重現(xiàn)的半色調(diào)點(diǎn)圖像有模糊圖像區(qū)，因此，構(gòu)成原有圖像的準(zhǔn)確表現(xiàn)的圖像，保持與原有圖像一樣清楚和精美。
如上所述，基準(zhǔn)密度電平Dr和基準(zhǔn)對(duì)比度(密度)電平Cr的最終數(shù)值最好應(yīng)當(dāng)根據(jù)圖像讀出和制版系統(tǒng)的整體特性通過對(duì)圖像質(zhì)量的評(píng)估測(cè)定來確定。
在上述實(shí)施例中，利用亮度信號(hào)進(jìn)行校正處理。然而，也可以利用由密度信號(hào)轉(zhuǎn)換的密度信號(hào)來進(jìn)行校正處理。
如上所述，利用本發(fā)明的裝置，由線性圖像傳感器輸出的像素信號(hào)的校正是利用包括作為中心像素信號(hào)的像素像素信號(hào)的3個(gè)接連的像素信號(hào)的電平根據(jù)奇數(shù)的和偶數(shù)的像素電平差校正處理實(shí)現(xiàn)的。換句話說，通過處理要校正的像素信號(hào)的電平以及作為該要校正的像素信號(hào)前一和后一像素信號(hào)的另外的像素信號(hào)來校正該像素信號(hào)。因此，與常規(guī)校正方法即僅利用需校正的像素信號(hào)以及在該需校正的信號(hào)之前的像素信號(hào)的方法不同，校正的圖像或像素信號(hào)的波形的重心位置沒有移動(dòng)。
利用如下的方程計(jì)算經(jīng)校正的像素信號(hào)的電平ScSc＝(Sp+2S+Sa)/4其中S表示要校正的像素信號(hào)的電平，Sp為在需校正的像素信號(hào)之前的一像素信號(hào)的電平，Sa為在需校正的像素信號(hào)之后的一像素信號(hào)的電平。因而，通過進(jìn)行相對(duì)簡(jiǎn)單的計(jì)算可以實(shí)現(xiàn)奇數(shù)的和偶數(shù)的像素電平差校正處理，并且經(jīng)校正的像素信號(hào)的波形的重心位置保持不產(chǎn)生移動(dòng)。
此外，選擇要校正的像素信號(hào)或已校正的像素信號(hào)并根據(jù)該要校正的像素信號(hào)之前和之后的像素信號(hào)之間的平均值或差輸出。因此，無論選擇和輸出的要校正的像素信號(hào)或經(jīng)校正像素信號(hào)都可以根據(jù)與該前一和后一像素信號(hào)的平均值對(duì)應(yīng)的圖像密度以及與前一和后一像素信號(hào)之間的差對(duì)應(yīng)的圖像對(duì)比度來確定。因此，利用精確反映原有圖像的內(nèi)容的線性圖像傳感器可以實(shí)現(xiàn)奇數(shù)的和偶數(shù)的像素電平差校正處理。
當(dāng)前一和后一像素信號(hào)的電平的平均值{(Sp+Sa)/2}相對(duì)校小(小于第一基準(zhǔn)值Dr)，即原有圖像的密度較高時(shí)，以及當(dāng)前一和后一像素信號(hào)的電平之間差(Sp-Sa)的絕對(duì)值相對(duì)較小(小于第二基準(zhǔn)值Cr)，即對(duì)比度較小時(shí)，或者換句話說，當(dāng)由于奇數(shù)的和偶數(shù)的像素信號(hào)之間的電平差引起的縱向條紋可能從視覺上更易感覺時(shí)，輸出經(jīng)校正的像素信號(hào)的電平Sc。否則，則輸出要校正的像素信號(hào)的即未經(jīng)校正的像素信號(hào)的電平S，因此，已校正的像素信號(hào)的波形的重心位置保持未移動(dòng)，以及無論選擇和輸出要校正的像素信號(hào)還是經(jīng)校正的像素信號(hào)，都可以根據(jù)與前一和后一像素信號(hào)的平均值對(duì)應(yīng)的圖像的密度以及與前一像素信號(hào)和后一像素信號(hào)之間差對(duì)應(yīng)的圖像對(duì)比度來確定。
為了更一般地進(jìn)行表達(dá)，僅當(dāng)要校正的像素信號(hào)之前和之后的像素信號(hào)電平的平均值相對(duì)較小，即原有圖像的密度較高，以及當(dāng)這些前一和后一像素信號(hào)之間差的絕對(duì)值相對(duì)較小，即原有圖像的對(duì)比度較小時(shí)，或者換句話說，僅當(dāng)由奇數(shù)的和偶數(shù)的像素信號(hào)的電平差引起的從視覺上是易感覺的縱向條紋時(shí)，將3個(gè)接連的像素信號(hào)的移動(dòng)平均值信號(hào)用作校正的像素信號(hào)，從而，由在奇數(shù)和偶數(shù)的像素信號(hào)之間存在電平差的輸出圖像中消除不希望產(chǎn)生的階狀變化。當(dāng)原有圖像的密度低或它的對(duì)比度高時(shí)，由于奇數(shù)和偶數(shù)像素信號(hào)之間電平差使得在輸出圖像的階狀變化不易辨識(shí)，輸出的要校正的像素信號(hào)是未經(jīng)校正的。因此，重現(xiàn)的圖像信號(hào)像原有的圖像一樣清晰。
雖然只是表示和詳細(xì)介紹了本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離所提出的權(quán)利要求的范圍的情況下，可以進(jìn)行各種變化和改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.一種用于對(duì)由線性圖像傳感器(1)輸出的每個(gè)奇數(shù)的像素信號(hào)(So)和偶數(shù)的像素信號(hào)(Se)校正和交替地讀出以便產(chǎn)生圖像信號(hào)(Sd)的裝置，包含存儲(chǔ)裝置(61～63)，用于存儲(chǔ)要校正的像素信號(hào)的電平(S)以及所述要校正的像素信號(hào)之前和之后的前一和后一像素信號(hào)的電平(Sp)，(Sa)；以及計(jì)算裝置(71)，連接到所述存儲(chǔ)裝置(61～63)，用于處理所述要校正的像素信號(hào)的電平(S)以及所述前一和后一像素信號(hào)的電平(Sp)、(Sa)，以便產(chǎn)生經(jīng)校正的像素信號(hào)(Sc)并將該經(jīng)校正的像素信號(hào)(Sc)輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述的計(jì)算裝置(71)包含一用于根據(jù)方程Sc＝(Sp+2S+Sa)/4確定經(jīng)校正的信號(hào)的電平(Sc)的裝置，其中S代表要校正的像素信號(hào)的電平，Sp為前一像素信號(hào)的電平，Sa為后一像素信號(hào)的電平。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述的線性圖像傳感器包含一CCD型線性圖像傳感器。
4.一種用于對(duì)由線性圖像傳感器(1)輸出的每個(gè)奇數(shù)的像素信號(hào)(So)和偶數(shù)的像素信號(hào)(Se)校正和交替地讀出以便產(chǎn)生圖像信號(hào)(Sa)的裝置，包含存儲(chǔ)裝置(61～63)，用于存儲(chǔ)要校正的像素信號(hào)的電平(S)以及所述要校正的像素信號(hào)之前和之后的前一和后一像素信號(hào)的電平(Sp)、(Sa)；計(jì)算裝置(71)，連接到所述存儲(chǔ)裝置(61～63)，用于處理所述要校正的像素信號(hào)的電平(S)以及所述前一和后一像素信號(hào)的電平(Sp)、(Sa)，以便產(chǎn)生經(jīng)校正的像素信號(hào)(Sc)；以及選擇裝置(72、73、75、76、77、78)，用于選擇和輸出要校正的像素信號(hào)或根據(jù)前一和后一像素信號(hào)電平(Sp)、(Sa)之間差(Cx)的平均值(Dx)形成的經(jīng)校正的像素信號(hào)(Sc)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于所述的計(jì)算裝置(71)包含一用于根據(jù)方程Sc＝(Sp+2S+Sa)/4確定經(jīng)校正的信號(hào)的電平(Sc)的裝置，其中S代表要校正的像素信號(hào)的電平，Sp為前一像素信號(hào)的電平，Sa為后一像素信號(hào)的電平，以及其中所述選擇裝置包含一裝置，用于當(dāng)前一和后一像素信號(hào)的電平(Sp)、(Sa)的平均值{(Sp+Sa)/2}小于第一基準(zhǔn)值以及前一和后一像素信號(hào)的電平(Sp)、(Sa)之間差(Sp-Sa)的絕對(duì)值小于第二基準(zhǔn)值時(shí)選擇和輸出校正的像素信號(hào)(Sa)，否則選擇和輸出要校正的像素信號(hào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于所述線性圖像傳感器包含一CCD型線性圖像傳感器。
7.一種用于校正由線性圖像傳感器輸出的每個(gè)奇數(shù)的像素信號(hào)和偶數(shù)的像素信號(hào)以及交替地讀出以便產(chǎn)生一種圖像信號(hào)的方法，包含以下步驟處理要校正的像素信號(hào)以及在所述要校正的像素信號(hào)之前和之后的前一和后一像素信號(hào)，以便產(chǎn)生經(jīng)校正的像素信號(hào)并將所述經(jīng)校正的信號(hào)輸出。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于所述的處理步驟包含計(jì)算所述前一和后一像素信號(hào)的平均值與所述要校正的像素信號(hào)的平均值的步驟。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于所述的線性圖像傳感器包含一CCD型線性圖像傳感器。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于還包含當(dāng)所述前一和后一像素信號(hào)的平均值高于預(yù)定的密度值以及當(dāng)前一和后一像素信號(hào)小于預(yù)定的對(duì)比度數(shù)值時(shí)，輸出作為經(jīng)校正的像素信號(hào)的所述平均值；以及在其它情況下輸出作為所述經(jīng)校正的像素信號(hào)的要校正的像素信號(hào)的步驟。
全文摘要
一種對(duì)線性圖像傳感器奇數(shù)和偶數(shù)像素電平差的校正方法,按方程:Sc=(S+U)/2={S+(Sp+Sa)/2}/2用接連3個(gè)像素加權(quán)處理的移動(dòng)平均值計(jì)算裝置(71)來實(shí)現(xiàn),其中S是要校正橡素信號(hào),Sc是經(jīng)校正像素信號(hào),Sp和Sa分別是S前和后的像素信號(hào),U是前后像素信號(hào)平均值。該方法與僅用要校正像素信號(hào)和前一像素信號(hào)來校正像素信號(hào)的常規(guī)校正方法不同,它可產(chǎn)生經(jīng)校正的圖像數(shù)據(jù),這種圖象數(shù)據(jù)波形的重心位置能保持不移動(dòng)。
文檔編號(hào)H04N5/335GK1170298SQ9711298
公開日1998年1月14日 申請(qǐng)日期1997年5月17日 優(yōu)先權(quán)日1996年5月17日
發(fā)明者菅沼敦 申請(qǐng)人:富士膠片公司