CN100349456C - 影像色差补偿方法 - Google Patents

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Abstract

一种影像色差补偿方法，由于影像中RGB各频道(channel)所具有的波长、折射率不同的自然属性使然，导致镜头在影像撷取上存在“影像色散”的现象，当色散过大时便容易产生“影像色差”的问题。本发明的影像色差补偿方法，是通过对影像撷取装置所摄取的影像中各频道的色散距离进行调整校正，以能够达到影像色差补偿的方法，该方法包含下列步骤：撷取一参考点影像；求取该参考点影像中一预定频道相对于两参考点的色散距离；计算一色散校正比例；及储存该色散校正比例。此时可在影像撷取时利用计算机软件的辅助来改善在撷取影像中各频道所存在的“影像色散”状况，将可以进一步达到补偿“影像色差”的效果。

Description

影像色差补偿方法
技术领域
本发明涉及一种影像处理方法，特别是指一种利用对撷取影像中的色散现象的调整校正，来达到补偿影像色差的方法。
背景技术
影像撷取装置，往往在撷取影像上都会面临到“影像色散”的问题。撷取影像之所以会发生色散的原因，主要是因为影像中的三原色频道(即R、G、B频道)原本即各自拥有不同的波长和折射率，所以导致影像撷取装置的镜头在撷取到影像之后，由感光组件的处理后必然会产生“影像色散”的现象，当“影像色散”现象过于严重时，则会造成最后所输出的影像产生“影像色差”的问题，必须进行“影像色差补偿”处理。
因此，若要能够彻底解决“影像色差”的问题，便要回归到如何有效改善“影像色散”的问题上。过去，一般较为人所熟知的做法便是在影像撷取装置的硬件上作精密设计，通常是在镜头的聚焦能力上下工夫，尽量使感光组件所能够接收到的影像三原色频道能够集中在一起，以降低“影像色散”的严重程度，如此便可以使最终所产生的影像能够避免产生“影像色差”的问题。但是，这样的方式仍有包含至少以下两方面的缺陷：(1)硬件设计的精密度有限，主要是由于硬件的设计受限于现有技术发展的速度跟不上精密度需求的脚步，因此目前即便是以最精密的制作技术来设计硬件镜头，仍然无法使“影像色散”问题获得最佳化的改善；及(2)硬件设计成本昂贵，由于硬件成本本身非常高昂，再加上对于精密度的要求不断的提高，导致生产一个足以满足解决“影像色散”问题需求的镜头，往往必须花费相当高的单位成本，也是造成在影像撷取装置应用上一直无法普及的最大因素。
因此，如何通过计算机软件的辅助来彻底有效地解决过去采用硬件设计方式所解决的“影像色散”现象，最终能够进一步以更低成本及更高精密的软件方法来处理“影像色差补偿”的问题，应是目前许多相关影像处理领域人士所需要努力去解决的问题。
发明内容
有鉴于前述问题所在，本发明提出一种影像色差补偿方法，主要是通过计算机软件辅助的方式来解决“影像色散”的现象，进而达到解决“影像色差补偿”的问题。
为了实现上述目的，本发明提供了一种影像色差补偿方法，通过对影像撷取装置所摄取的影像中各频道的色散距离进行调整校正，以能够达到影像色差补偿的方法，该方法包含下列步骤：撷取一参考点影像；求取该参考点影像中一预定频道相对于两参考点的色散距离；计算一色散校正比例；储存该色散校正比例；重新执行上述步骤。
本发明是在影像撷取装置初始化激活时，通过对预先设置在影像撷取装置上的校正片(calibration sheet)进行影像撷取的动作，然后根据撷取影像中R、G、B各频道(channel)相对于校正片中各参考点所产生的色散距离，利用计算机软件的运算来取得固定的色散校正比例，目的在于当实际影像撷取时使各频道在撷取影像中所产生的点都能够一致，进而使最终所输出的影像能够避免产生“影像色差”的问题，达到“影像色差补偿”的最终目的和功效。
本发明更通过将前述计算机软件运算后的色散校正比例加以储存，然后便可在每次撷取影像时都能够直接利用所储存的内容快速地执行“影像色散”调校的动作，进而有效率地完成“影像色差”补偿的程序。
有关本发明具体可行的实施方式，现配合附图说明如下。
附图说明
图1A是现有影像撷取装置的示意图；
图1B是本发明所提出的影像撷取装置示意图；
图2是本发明所提出的影像色差补偿方法流程图；
图3A是本发明所提出的影像色差补偿方法校正前实施例示意图；
图3B是本发明所提出的影像色差补偿方法校正后实施例示意图；及
图4是本发明所提出的影像色差补偿方法具多参考点(reference mark)的校正片(calibration sheet)示意图。
其中，附图标记说明如下：
10     校正片
100    影像撷取装置
101    镜头
102    感光组件
103    模拟/数字转换组件
104    影像处理组件
105    存储元件
106    调校模块
701    参考点影像
702    R频道
703    G频道
704    B频道
步骤200撷取一参考点影像
步骤300求取该参考点影像中一预定频道相对于两参考点的色散距离
步骤400计算色散校正比例
步骤500储存该色散校正比例
具体实施方式
本发明是一种影像色差补偿方法，其主要是可以由改善影像撷取装置100在撷取影像时所产生的影像色散现象，进而达到补偿影像色差的方法，此处所述的影像撷取装置100是指扫描仪、数字相机，或者其它可由镜头、感光组件进行影像撷取的光学仪器装置。
图1A是现有影像撷取装置100的示意图。其中包含一般影像撷取装置100所具有的基本组成组件，如：镜头101、感光组件102、模拟/数字转换组件103、影像处理组件104、存储元件105及其它...。通过镜头101将外部影像(如：校正片10)撷取之后，便由感光组件102加以转换为对应的模拟信号，然后由模拟/数字转换组件103再将模拟信号转换为可供影像处理组件104所能够接受的数字信号，并继续交由其它组件(图中未显示)去执行各种需求的影像处理程序，最后储存于存储元件105当中，此为基本的影像撷取处理过程。
然而，这样的影像撷取处理过程，一直都存在的问题是：影像在被撷取之后都会因为影像中R、G、B各频道(channel)之间所具有的波长、折射率的不同而造成在感光组件102中对于影像中同一点的输出长度结果有所不同，也就是所谓的“影像色散”现象，当色散现象过于严重时，则最后输出的影像将会进一步产生“影像色差”的问题。而过去为了解决这个问题，一般是通过对镜头101的硬件设计方式来加以改善(如“图1A”中虚线所示范围)，也就是增加镜头101的聚焦精密度，尽量使影像中各频道所产生的输出长度结果能够接近，但是这样的做法成本过高，且难以达到所需求的高精密度。
本发明则是利用计算机软件辅助的方式来改善这样的问题。请参阅图1B的部分，如同图1A中所示的影像撷取装置100，然而本发明的特征在于增加一调校模块106，用以在影像撷取装置100激活初始化时或者是在每次撷取影像时开始执行工作，图1B中虚线所示则为本发明方法实际的工作范围，实际的方法流程图请同时参考到图2的部分，以下作详细的说明。
首先，本方法是在影像撷取装置100开机激活进行校正时工作执行的，因此当影像撷取装置100进行初始化时，会先自设置在影像撷取装置100上的校正片10撷取一参考点影像(步骤200)，此校正片(calibration sheet)具有至少两个以上的参考点(reference mark)被用以校正撷取影像位置，本发明则根据影像撷取装置100所取得的参考点影像中的这些参考点位置，来处理影像中R、G、B各频道的色散调校；以两个参考点为例，当取得参考点影像之后，可以得知R、G、B各频道在两参考点的色散距离大小(如图3A所示)，此时将先开始求取预先所设定的预定频道相对于两参考点的色散距离大小(步骤300)，此预定频道可以是R、G、B频道中的任何一个(通常选择以G频道作为预定频道)；接着，计算所谓的色散校正比例(步骤400)，此色散校正比例是用来调整其它两频道色散距离用的，其表示方式如下：
1：该预定频道的两参考点间距离/第一其它频道的两参考点间距离：该预定频道的两参考点间距离/第二其它频道的两参考点间距离；
其中，距离是以像素点(pixel)为计量单位；
最后，再将所计算出的色散校正比例加以储存(步骤500)，储存之后便可以在影像撷取装置100未重新激活时，在每次进行影像撷取时重新执行本方法来达到影像色差补偿的作用。
本发明所提出的方法是执行于实际影像撷取之前，通常是影像撷取装置的校正阶段，所记录的色散校正比例则可在实际影像撷取阶段时，通过固定的调整比例来进行对其他频道的色散距离的调整，其调整的目的在于使各频道对于影像中同一点的显示结果都能够集中一致，如此将可以避免输出影像造成色差的问题。
调整的方式则是将影像撷取后各频道所产生的相对两参考点间距离，分别乘上所记录的色散校正比例，如此便可使各频道在影像撷取阶段时能够保有与预定频道相同长度的色散距离。
本发明方法也可具有其它实施方式，如：直接记录预定频道的相对两参考点间的距离，然后在实际影像撷取时直接将其它频道的相对两参考点间距离更换为预定频道的相对两参考点间距离也可。此外，本发明方法也可应用于当校正片中具有两个以上参考点的情况(如：图4中所示)，此时可通过同样的方式分别记录每两个参考点间距离的色散校正比例，然后在实际影像撷取时针对不同位置进行个别的色散校正，如此将可使校正的效果更加明显，也更能够解决影像色差的问题。
图3A及图3B则是本发明方法的具体实施例示意图，本实施例中以两个参考点为例。图3A为校正前的参考点影像701及R、G、B三频道(即702、703、704)的色散状况示意图，由图中可知参考点影像701与各频道的色散距离长度均不同(分别为a、b、c、d像素)，如此将会造成最后影像的色差问题。因此必须要进行影像色差补偿。此时，设定以G频道703作为预定频道，然后分别计算R频道702与B频道704的色散校正比例，分别为R频道702色散校正比例为c/b，B频道704的色散校正比例为c/d，最后将该色散校正比例给储存起来(即1∶c/b∶c/d)，而此色散校正比例将留待影像撷取时对各频道的色散距离的调整用。
当实际影像撷取过程中，则请参考图3B的部分，此时通过本发明方法事先所储存预定频道的色散校正比例(即1∶c/b∶c/d)来进行对其他各频道的色散距离的调整，也即将R频道702及B频道704的色散距离(即b和d)分别乘上先前所记录的色散校正比例(即c/b和c/d)，最后形成如图3B中所示，使R频道702及B频道704的色散距离均与G频道703同样为c，如此将可以使各频道对于影像中同一点的输出结果一致，进而可以解决产生影像色差的问题。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的实施范围；所有依本发明说明书和附图内容所作的均等变化与修饰，均包含在本方面的专利范围内。

Claims (10)

1.一种影像色差补偿方法，其特征在于，通过对影像撷取装置所摄取的影像中各频道的色散距离进行调整校正，以能够达到影像色差补偿的方法，该方法包含下列步骤：
撷取一参考点影像；
求取该参考点影像中一预定频道相对于两参考点的色散距离；
计算一色散校正比例；
储存该色散校正比例；
重新执行上述步骤。
2.如权利要求1所述的影像色差补偿方法，其特征在于，该影像撷取装置是指扫描仪。
3.如权利要求1所述的影像色差补偿方法，其特征在于，该影像撷取装置是指数码相机。
4.如权利要求1所述的影像色差补偿方法，其特征在于，该参考点影像中至少包含两个参考点。
5.如权利要求1所述的影像色差补偿方法，其特征在于，该参考点影像取自至少包含两个参考点的校正片。
6.如权利要求1所述的影像色差补偿方法，其特征在于，该参考点影像取自该影像撷取装置上至少包含两个参考点的校正片。
7.如权利要求1所述的影像色差补偿方法，其特征在于，该预定频道可选自R频道、G频道、B频道的集合中。
8.如权利要求1所述的影像色差补偿方法，其特征在于，该色散校正比例为：
1：该预定频道的两参考点间距离/第一其它频道的两参考点间距离：该预定频道的两参考点间距离/第二其它频道的两参考点间距离；
其中，距离是以像素点为计量单位。
9.如权利要求8所述的影像色差补偿方法，其特征在于，该第一其它频道及第二其它频道分别表示R频道、G频道、B频道中不同于该预定频道的频道。
10.如权利要求1所述的影像色差补偿方法，其特征在于，该方法在该影像撷取装置开机激活进行校正时执行。
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