CN103297655B - 扫描仪自动白平衡校准方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种扫描仪自动白平衡校准方法，该方法包括：首先通过使用光源提供白光用于扫描得到一影像；其次，获取影像背景色的红、绿、蓝色彩值；然后，基于检测到的影像背景色的红、绿、蓝色彩值及预存于扫描仪中的校准表的校准值，计算出一系数值；最后，根据该系数值调节光源中红、绿、蓝色彩值的亮度比例。因此，凭借上述校准方法，使得扫描仪能根据反射光感测得到背景色接近于白色的影像，进而在扫描过程中就能达到去除文件影像中的背景色的效果，从而方便对文件影像的识别。

Description

扫描仪自动白平衡校准方法
技术领域
本发明涉及一种白平衡校准方法，特别是涉及一种适用于对扫描仪的自动白平衡校准的方法。
背景技术
白平衡是扫描系统中非常重要的概念，通过它可以解决色彩还原和色调处理的一系列问题；所谓白平衡，就是在不同的光线条件下，调整好红、绿、蓝三原色的比例，使其混合后成为白色；物体本身就是借由反射光线显示出其本身的颜色，但如果因为白光源的色彩成分有所改变，将会影响反射光的颜色，将直接或间接地改变物体本身的颜色，形成色差，这种现象在人造光线的场合较为容易发生。
已往的扫描仪通常提供一白光源照射在被扫描的文件上，通过感测分析反射光的红、绿、蓝色彩值而得到文件的影像，在实际扫描过程中，当文件的背景色不是白色时，反射光的颜色将受背景色影响，使辨识文件内容的难度增加，为了使得到的影像接近于文件内容本身的颜色且方便辨识，因此不仅需要进行白平衡的校准，还需要手动使用软体对所得影像进行去除背景色的处理。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术的不足提供一种在扫描过程中就能达到去除文件影像中的背景色的效果，方便对文件影像的识别的扫描仪自动白平衡校准方法。
为实现上述目的，本发明提供的一种扫描仪自动白平衡校准方法，包括如下步骤：
(1)光源提供白光用于扫描得到一影像；
(2)获取影像背景色的红、绿、蓝色彩值；
(3)基于检测到的影像背景色的红、绿、蓝色彩值及预存于扫描仪中的校准表的校准值，计算出一系数值；
(4)根据该系数值调节光源中红、绿、蓝色彩值的亮度比例。
经由上述本发明扫描仪自动白平衡校准方法，通过使用光源提供白光用于扫描得到一影像，获取影像背景色的红、绿、蓝色彩值后，基于检测到的影像背景色的红、绿、蓝色彩值及预存于扫描仪中的校准表的校准值，计算出一系数值，根据系数值调节光源中红、绿、蓝色彩值的亮度比例，使得扫描仪根据反射光感测到的影像中背景色的红、绿、蓝色彩值的比例变为1∶1∶1，即得到背景色接近于白色的影像，因此在扫描过程中就能达到去除文件影像中的背景色的效果，从而方便对文件影像的识别。
附图说明
图1为本发明扫描仪自动白平衡校准方法的流程图；
图2为本发明扫描仪自动白平衡校准方法的实施例架构图。
图中各附图标记说明如下：
100 扫描仪自动白平衡校准装置
101 LED光源驱动器
102 LED光源
103 图像感测器
104 调节机构
105 存储单元
106 处理机构
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
请参阅图1，本发明扫描仪自动白平衡校准方法，包括如下步骤：
步骤1：光源提供白光用于扫描得到一影像；
步骤2：获取影像背景色的红、绿、蓝色彩值；
步骤3：基于检测到的影像背景色的红、绿、蓝色彩值及预存于扫描仪中的校准表的校准值，计算出一系数值；
步骤4：根据系数值调节光源中红、绿、蓝色彩值的亮度比例。
请续参阅图1，如步骤1，光源提供红(R)、绿(G)、蓝(B)色彩值比例为1∶1∶1的白光进行扫描，由感测反射光的红、绿、蓝色彩值得到的影像中，各像素影像值的红、绿、蓝色彩值按方程式(1)进行计算取得，方程式(1)如下：
DigitalImage_i＝WhiteCalibration_i*(SensorValue_i-DarkCalibration_i)
                                                        -----(1)
其中i表示影像单一色彩通道(Channel)第i个像素，DigitalImage_i为扫描仪读取到的影像值(SensorValue_i)经计算后得到的相应色彩通道的色彩值，WhiteCalibration_i为校准表针对第i个像素得到的白色校准值，DarkCalibration_i为校准表针对第i个像素得到的黑色校准值，值得一提的是，上述校准表是在步骤1之前预存在扫描仪中的均匀白色校准表，因此校准值的红、绿、蓝色彩值，即校准值WhiteCalibrationSheetLevel(CSR，CSG，CSB)，可视为是固定值，且因校准表为均匀白色，所以CSR、CSG、CSB三者的比例为1∶1∶1。
之后，如步骤2，获取影像中背景色的第j个像素的红、绿、蓝色彩值UserBackgroundLevel(UR，UG，UB)，同时也是第j个像素的影像值DigitalImage_j(DIRj，DIGj，DIBj)，再与扫描仪读取到的影像值SensorValue_j(SRj，SGj，SBj)、第j个像素的白色校准值WhiteCalibration_j(WRj，WGj，WBj)及黑色校准值DarkCalibration_j(DRj，DGj，DBj)通过方程式(1)可以得出以下方程式(2)、(3)、(4)所示：
DIRj＝UR＝WRj*(SRj-DRj)  -----(2)
DIGj＝UG＝WGj*(SGj-DGj)  -----(3)
DIBj＝UB＝WBj*(SBj-DBj)  -----(4)
接着，如步骤3所示，根据读取出预存于扫描仪中的校准表值WhiteCalibrationSheetLevel(CSR，CSG，CSB)与上述计算得到的背景色红、绿、蓝色彩值UserBackgroundLevel(UR，UG，UB)按方程式(5)进行计算，可以得到一组系数值weighting(wtR，wtG，wtB)，方程式(5)如下：
weighting＝WhiteCalibrationSheetLevel/UserBackgroundLevel
                                                 -----(5)
由方程式(5)可得以下方程式：
wtR＝CSR/UR  -----(6)
wtG＝CSG/UG  -----(7)
wtB＝CSB/UB  -----(8)
上述第j个像素的影像值DigitalImage_j(DIRj，DIGj，DIBj)乘上所述系数值weighting(wtR，wtG，wtB)后得到新的像素影像值，即校准后得到的第j个像素的影像值NewDigitalImage_j(NDIRJ，NDIGJ，NDIBJ)，如方程式(9)：
NewDigitalImage_j＝DigitalImage_j*weighting  -----(9)
而由方程式(2)至(9)可得到：
NDIRJ＝DIRj*wtR＝UR*(CSR/UR)＝CSR
NDIGJ＝DIGj*wtG＝UG*(CSG/UG)＝CSG
NDIBJ＝DIBj*wtB＝UB*(CSB/UB)＝CSB
因此，NDIRJ、NDIGJ、NDIBJ三者之间的比例与CSR、CSG、CSB三者比例相同，均是1∶1∶1，即原影像背景色的红、绿、蓝色彩值乘以系数值weighting(wtR，wtG，wtB)后能使再次扫描得到的影像中背景色的红、绿、蓝色彩值比例变为1∶1∶1。
最后，如步骤4，扫描仪根据系数值weighting(wtR，wtG，wtB)调节光源中红、绿、蓝色彩值的亮度比例，从而使感测反射光得到的影像中背景色的红、绿、蓝色彩值比例变为1∶1∶1，即得到背景色接近于白色的影像，进而在扫描过程中就能达到去除背景色的效果，方便后继对影像的识别。
下面结合实施例对上述原理做进一步说明。
请参阅图2，执行本发明扫描仪自动白平衡校准方法的扫描仪自动白平衡校准装置100包括LED光源驱动器101、LED光源102、图像感测器103、调节机构104、存储单元105及处理机构106。LED光源驱动器101驱动LED光源102发出红(R)、绿(G)、蓝(B)色彩值比例为1∶1∶1的白光照射在被扫描的文件上。图像感测器103根据反射光感测文件的背景色，获取背景色的红、绿、蓝色彩值，并传入调节机构104中。调节机构104读取存储单元105中的校准表值后，与背景色的红、绿、蓝色彩值进行计算得到一系数值。
在本实施例中，校准表为均匀白色，其红、绿、蓝色彩值为(230，230，230)。的后，调节机构104根据上述系数值控制LED光源驱动器，进而调节LED光源发出的光线后，再次进行扫描，使得图像感测器103根据反射光感测到的影像中背景色红、绿、蓝色彩值的比例为1∶1∶1，即得到背景色接近于白色的影像，因此在扫描过程中就能达到去除文件影像中的背景色的效果，方便后续对文件影像的识别，最后将所得影像传入处理机构106中做后继的处理。
综上所述，本发明扫描仪自动白平衡校准方法通过使用光源提供白光用于扫描得到一影像，获取影像背景色的红、绿、蓝色彩值后，基于检测到的影像背景色的红、绿、蓝色彩值及预存于扫描仪中的校准表的校准值，计算出一系数值，根据系数值调节光源中红、绿、蓝色彩值的亮度比例，使得扫描仪根据反射光感测到的影像中背景色的红、绿、蓝色彩值的比例变为1∶1∶1，即得到背景色接近于白色的影像，因此在扫描过程中就能达到去除文件影像中的背景色的效果，从而方便对文件影像的识别。

Claims (6)

1.一种扫描仪自动白平衡校准方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1︰光源提供白光用于扫描得到一影像；
步骤2︰获取影像背景色的红、绿、蓝色彩值；
步骤3︰基于检测到的影像背景色的红、绿、蓝色彩值及预存于扫描仪中的校准表的校准值，计算出一系数值，所述系数值的计算方式为︰
weighting＝WhiteCalibrationSheetLevel/UserBackgroundLevel，其中weighting表示所述系数值，WhiteCalibrationSheetLevel表示所述校准表的校准值，UserBackgroundLevel表示步骤2中所述影像背景色的红、绿、蓝色彩值；
步骤4︰根据该系数值调节光源中红、绿、蓝色彩值的亮度比例。
2.如权利要求1所述的扫描仪自动白平衡校准方法，其特征在于：所述系数值通过计算能使影像背景色的红、绿、蓝色彩值比例变为1︰1︰1。
3.如权利要求2所述的扫描仪自动白平衡校准方法，其特征在于：所述的计算方式为︰
NewDigitalImage_j＝DigitalImage_j*weighting，其中j表示步骤1中所述影像背景色的第j个像素，DigitalImage_j表示第j个像素的影像值，weighting表示所述系数值，NewDigitalImage_j表示校准后得到的第j个像素的影像值。
4.如权利要求1所述的扫描仪自动白平衡校准方法，其特征在于：步骤1之前还包括：将校准表预存到扫描仪中。
5.如权利要求1所述的扫描仪自动白平衡校准方法，其特征在于：所述校准表为均匀白色，校准值的红、绿、蓝色彩值可视为是固定值，并且三者的比例为1︰1︰1。
6.如权利要求1所述的扫描仪自动白平衡校准方法，其特征在于：步骤1所述白光的红、绿、蓝色彩值比例为1︰1︰1。
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