CN103646387B - 图像修正方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种图像修正方法和装置。其中，该方法包括：在多个基准物中选择与多个类型中的任一类型的光对应的基准物；在使用任一类型的光照射与任一类型的光对应的基准物时，获取与任一类型的光对应的基准物的图像，记为第一基准图像；在使用任一类型的光照射目标物时，获取目标物的图像，记为目标图像；根据第一基准图像修正目标图像，并输出修正后的目标图像。本发明解决了单一的白基准样张无法实现多种光应用下对目标图像进行准确修正的技术问题。

Description

图像修正方法和装置

技术领域

本发明涉及图像处理领域，具体而言，涉及一种图像修正方法和装置。

背景技术

在现有技术中，扫描仪可以用于对待扫描纸张的扫描，验钞机可以用于对待验钞票的检验，其中，对于二者而言，其各自用于获取目标图像的部件可以是相似的，均可以采用能够识别可见光的传感器，例如硅光电池等，二者的区别更多地体现在向目标物照射的光的类型的不同，因此，一种可行的将二者合二为一的方案是利用同一套图像采集设备获取目标图像，然而在获取目标图像时照射在目标物上的光可以从多种类型的光之中选取。

现有技术中已经存在采用这一解决方案的多功能一体机，可以在采集图像时，依次采用不同类型的光照射目标物，并分别采集与每一类型的光对应的目标图像，进而可以筛选出与目标物的材质及其预设扫描方式对应的一个或多个类型的光对应的目标图像，并可以对筛选出的目标图像进行后续处理以及输出，这就确保了多功能一体机对不同材质以及设置有不同的预设扫描方式的目标物的广泛适用。

一般而言，上述对筛选出的目标图像的后续处理可以包括对该目标图像的明暗程度或者说亮度的修正，其中，由于采用的光源、比如点光源向目标物照射的光强在目标物上的分布可能并不一致，并且图像采集部件、比如可见光传感器或包括可见光传感器的探头等对于包括目标物的部分或全部在内的图像采集区域的感测也可能并不均匀，因此在使用任一类型的光照射目标物时获取的目标图像可能偏亮或偏暗，或者目标图像的一部分、比如中央偏亮，而另一部分、比如四周偏暗，从而无法真实、准确地反映出目标物的图像信息，进而影响到人眼对于目标图像的识别或者后续进行的基于目标图像的处理。

为解决这一问题，作为一种可行的方案，可以采用借助基准物以修正目标图像的方式。具体地，可以先获取某一类型的光照射下的目标物的目标图像，并获取相同的光照条件下的基准物的基准图像，然后再根据基准图像对目标图像进行修正，例如，可以通过在目标图像与基准图像之间的差分运算，以消除光源、光照条件以及图像获取过程中的干扰因素对目标图像的不利影响。

在现有技术中，上述多功能一体机所采用的基准物通常是白基准样张，其外观可以与白纸类似，在这一情形下，上述修正方案可以表现为：先获取光源照射下的白基准样张的基准图像，然后获取同一光源照射下的目标物的目标图像，进而根据基准图像对目标图像进行修正，具体而言，可以根据基准图像获取对图像灰度或亮度的补正系数，进而根据补正系数对目标图像的灰度或亮度进行修正。在上述场景下，对于与可见光适配的目标物而言，由于白基准样张在可见光光源的照射下会呈现出与该可见光光源照射目标物时较为一致的色彩及亮度，因此上述修正方案通常可以起到较好的效果，然而，对于与紫外光适配的目标物而言，例如印刷有荧光油墨的纸张，由于白基准样张在紫外光光源的照射下并不会产生荧光效应，导致获取的基准图像的亮度普遍低于产生荧光效应的图像的预期亮度，由此得出的补正系数通常较大，从而在获取目标图像后、根据该补正系数对目标图像进行修正时，若目标物在紫外光的激发下产生了荧光效应，则修正后的目标图像中与目标物产生荧光效应的位置相对应的区域将会具有很高的亮度，而这一亮度很可能会超过输出的图像的亮度上限阈值，从而表现为一个恒定的亮度值，例如对于由8位二进制数表示的亮度，能够有效识别的亮度区间为0至255，则对于上述情形，目标图像中与荧光油墨对应的区域的亮度在修正后将表现为恒定的亮度值255，这就造成了修正后的目标图像无法准确地反映出紫外光照射目标物时实际呈现的荧光的强弱的问题，也即单一的白基准样张无法实现多种光应用下对目标图像进行准确修正的问题。针对这一的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种图像修正方法和装置，以至少解决单一的白基准样张无法实现多种光应用下对目标图像进行准确修正的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种图像修正方法，包括：在多个基准物中选择与多个类型中的任一类型的光对应的基准物；在使用上述任一类型的光照射与上述任一类型的光对应的基准物时，获取与上述任一类型的光对应的上述基准物的图像，记为第一基准图像；在使用上述任一类型的光照射目标物时，获取上述目标物的图像，记为目标图像；根据上述第一基准图像修正上述目标图像，并输出修正后的上述目标图像。

优选地，上述在多个基准物中选择与多个类型中的任一类型的光对应的基准物包括：将包括以下结构之一的基准物作为与上述任一类型的光对应的基准物：反射上述任一类型的光的结构、透射上述任一类型的光的结构、受到上述任一类型的光的激发的结构。

优选地，上述将包括以下结构之一的基准物作为与上述任一类型的光对应的基准物包括：若上述任一类型的光为可见光，则将反射可见光的白基准样张作为与上述任一类型的光对应的基准物；和/或，若上述任一类型的光为红外光，则将透射红外光的透射基准样张作为与上述任一类型的光对应的基准物；和/或，若上述任一类型的光为紫外光，则将受到紫外光激发的荧光基准样张作为与上述任一类型的光对应的基准物。

优选地，上述根据上述第一基准图像修正上述目标图像包括：获取上述第一基准图像中的多个第一像素点的显示参数；根据上述多个第一像素点的显示参数修正上述目标图像中的与上述多个第一像素点对应的多个第二像素点的显示参数。

优选地，上述显示参数包括亮度，上述根据上述多个第一像素点的显示参数修正上述目标图像中的与上述多个第一像素点对应的多个第二像素点的显示参数包括：根据上述多个第一像素点中的每一第一像素点的亮度与预设亮度阈值之间的比例获取与上述每一第一像素点对应的明补正系数；根据与上述每一第一像素点对应的明补正系数修正上述多个第二像素点中的与上述每一第一像素点对应的每一第二像素点的亮度。

优选地，在上述根据上述第一基准图像修正上述目标图像之前，上述方法还包括：在未照射与多个类型中的任一类型的光对应的基准物时，获取与多个类型中的任一类型的光对应的基准物的图像，记为第二基准图像；其中，上述根据上述第一基准图像修正上述目标图像包括：根据上述第一基准图像和上述第二基准图像修正上述目标图像。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种图像修正装置，包括：选择单元，用于在多个基准物中选择与多个类型中的任一类型的光对应的基准物；第一获取单元，用于在使用上述任一类型的光照射与上述任一类型的光对应的基准物时，获取与上述任一类型的光对应的上述基准物的图像，记为第一基准图像；第二获取单元，用于在使用上述任一类型的光照射目标物时，获取上述目标物的图像，记为目标图像；修正单元，用于根据上述第一基准图像修正上述目标图像，并输出修正后的上述目标图像。

优选地，上述选择单元包括：选择模块，用于将包括以下结构之一的基准物作为与上述任一类型的光对应的基准物：反射上述任一类型的光的结构、透射上述任一类型的光的结构、受到上述任一类型的光的激发的结构。

优选地，上述选择模块包括：选择子模块，用于在上述任一类型的光为可见光时，将反射可见光的白基准样张作为与上述任一类型的光对应的基准物；和/或，在上述任一类型的光为红外光时，将透射红外光的透射基准样张作为与上述任一类型的光对应的基准物；和/或，在上述任一类型的光为紫外光时，将受到紫外光激发的荧光基准样张作为与上述任一类型的光对应的基准物。

优选地，上述修正单元包括：获取模块，用于获取上述第一基准图像中的多个第一像素点的显示参数；第一修正模块，用于根据上述多个第一像素点的显示参数修正上述目标图像中的与上述多个第一像素点对应的多个第二像素点的显示参数。

优选地，上述显示参数包括亮度，上述第一修正模块包括：获取子模块，用于根据上述多个第一像素点中的每一第一像素点的亮度与预设亮度阈值之间的比例获取与上述每一第一像素点对应的明补正系数；修正子模块，用于根据与上述每一第一像素点对应的明补正系数修正上述多个第二像素点中的与上述每一第一像素点对应的每一第二像素点的亮度。

优选地，上述装置还包括：第三获取单元，用于在未照射与多个类型中的任一类型的光对应的基准物时，获取与多个类型中的任一类型的光对应的基准物的图像，记为第二基准图像；其中，上述修正单元包括：第二修正模块，用于根据上述第一基准图像和上述第二基准图像修正上述目标图像。

在本发明实施例中，采用了设置与多个类型的光各自对应的多个基准物、并从多个基准物中选择与多个类型中的任一类型的光对应的基准物的方式获取基准图像，进而利用该基准图像来修正与该任一类型的光对应的目标图像，从而可以使修正后的目标图像准确地表现出目标物在与之对应的光照射下所呈现出的视觉效果，解决了单一的白基准样张无法实现多种光应用下对目标图像进行准确修正的问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的一种可选的图像修正方法的示意图；

图2是根据本发明实施例的一种可选的图像修正装置的示意图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例1

根据本发明实施例，提供了一种图像修正方法，如图1所示，该方法包括：

S102：在多个基准物中选择与多个类型中的任一类型的光对应的基准物；

S104：在使用该任一类型的光照射与该任一类型的光对应的基准物时，获取与该任一类型的光对应的基准物的图像，记为第一基准图像；

S106：在使用该任一类型的光照射目标物时，获取目标物的图像，记为目标图像；

S108：根据第一基准图像修正目标图像，并输出修正后的目标图像。

应当明确的是，本发明技术方案所要解决的问题之一是提供一种方法，以实现对目标图像的修正，或者说优化处理，其中，对于由近距离或接触式图像传感器获取的目标图像而言，该目标图像的获取通常是采用照射目标物、然后采集被照射的该目标物的图像的方式，因而在本发明实施例中，通过步骤S106，可以在使用光照射目标物时获取目标物的图像，并可以将获取的该图像记为目标图像，并进一步地通过步骤S108对该目标图像进行修正处理。

在本发明实施例中，步骤S106中所述的用于照射目标物的光的类型可以有多种，并且与不同类型的光所配合使用的目标物也可以有不同的表现形式。例如，对于扫描仪而言，用于照射作为目标物的待扫描纸张的光可以是白光，或者说由同等光强的红光、绿光和蓝光合成的具有一定光强的光，而与之对应的待扫描纸张可以是带有普通油墨字迹的书写或复印用纸，从而在白光照射下获取的该待扫描纸张的目标图像可以具有较为合适的亮度、且目标图像中的字迹也可以具有较好的对比度。在另一方面，对于验钞机而言，用于照射作为目标物的待验钞票的光可以是波长位于200nm至400nm的紫外光波段的紫外光，常见的如波长为365nm的紫外光，而与之对应的待验钞票上可以具有感光成分，比如使用无色荧光油墨印刷的荧光字，或者是假钞中常见的在漂白处理后残留的荧光成分等，这些感光成分可以在紫外光的照射下受到激发并发出波长位于可见光波段的荧光，从而在紫外光照射下获取的该待验钞票的目标图像中可以呈现出与自然光照射下的该待验钞票所不同的图形，以便于对待验钞票真伪的识别。

基于以上描述可知，在现有技术中，扫描仪可以用于对待扫描纸张的扫描，验钞机可以用于对待验钞票的检验，其中，对于二者而言，其各自用于获取目标图像的部件可以是相似的，均可以采用能够识别可见光的传感器，例如硅光电池等，二者的区别更多地体现在向目标物照射的光的类型的不同，因此，一种可行的将二者合二为一的方案是利用同一套图像采集设备获取目标图像，然而在获取目标图像时照射在目标物上的光可以从多种类型的光之中选取，从而根据本发明实施例提供的图像修正方法，在步骤S106中，可以在使用多个类型中的任一类型的光照射目标物时获取目标图像。

现有技术中已经存在采用这一解决方案的多功能一体机，可以在采集图像时，依次采用不同类型的光照射目标物，并分别采集与每一类型的光对应的目标图像，进而可以筛选出与目标物的材质及其预设扫描方式对应的一个或多个类型的光对应的目标图像，并可以对筛选出的目标图像进行后续处理以及输出，这就确保了多功能一体机对不同材质以及设置有不同的预设扫描方式的目标物的广泛适用。

一般而言，上述对筛选出的目标图像的后续处理可以包括对该目标图像的明暗程度或者说亮度的修正，其中，由于采用的光源、比如点光源向目标物照射的光强在目标物上的分布可能并不一致，并且图像采集部件、比如可见光传感器或包括可见光传感器的探头等对于包括目标物的部分或全部在内的图像采集区域的感测也可能并不均匀，因此在使用任一类型的光照射目标物时获取的目标图像可能偏亮或偏暗，或者目标图像的一部分、比如中央偏亮，而另一部分、比如四周偏暗，从而无法真实、准确地反映出目标物的图像信息，进而影响到人眼对于目标图像的识别或者后续进行的基于目标图像的处理。

为解决这一问题，作为一种可行的方案，可以采用借助基准物以修正目标图像的方式。具体地，可以先获取某一类型的光照射下的目标物的目标图像，并获取相同的光照条件下的基准物的基准图像，然后再根据基准图像对目标图像进行修正，例如，可以通过在目标图像与基准图像之间的差分运算，以消除光源、光照条件以及图像获取过程中的干扰因素对目标图像的不利影响。

在现有技术中，上述多功能一体机所采用的基准物通常是白基准样张，其外观可以与白纸类似，在这一情形下，上述修正方案可以表现为：先获取光源照射下的白基准样张的基准图像，然后获取同一光源照射下的目标物的目标图像，进而根据基准图像对目标图像进行修正，具体而言，可以根据基准图像获取对图像灰度或亮度的补正系数，进而根据补正系数对目标图像的灰度或亮度进行修正。在上述场景下，对于与可见光适配的目标物而言，由于白基准样张在可见光光源的照射下会呈现出与该可见光光源照射目标物时较为一致的色彩及亮度，因此上述修正方案通常可以起到较好的效果，然而，对于与紫外光适配的目标物而言，例如印刷有荧光油墨的纸张，由于白基准样张在紫外光光源的照射下并不会产生荧光效应，导致获取的基准图像的亮度普遍低于产生荧光效应的图像的预期亮度，由此得出的补正系数通常较大，从而在获取目标图像后、根据该补正系数对目标图像进行修正时，若目标物在紫外光的激发下产生了荧光效应，则修正后的目标图像中与目标物产生荧光效应的位置相对应的区域将会具有很高的亮度，而这一亮度很可能会超过输出的图像的亮度上限阈值，从而表现为一个恒定的亮度值，例如对于由8位二进制数表示的亮度，能够有效识别的亮度区间为0至255，则对于上述情形，目标图像中与荧光油墨对应的区域的亮度在修正后将表现为恒定的亮度值255，这就造成了修正后的目标图像无法准确地反映出紫外光照射目标物时实际呈现的荧光的强弱的问题。

针对这一问题，在本发明实施例中，采用了设置与不同类型的光各自对应的多个不同的基准物的方式，从而可以通过步骤S102，在多个基准物中选择与多个类型中的任一类型的光对应的基准物，进而通过步骤S104，在使用任一类型的光照射与任一类型的光对应的基准物时获取与任一类型的光对应的基准物的图像作为基准图像，以解决单一的白基准样张无法实现多种光应用下对目标图像进行准确修正的问题。其中，为便于描述，并与后续实施例中提供的用于暗补正处理的另一基准图像形成区分，以下将步骤S104中获取的基准图像记为第一基准图像。

例如，在一个实施例中，对于前述的至少需要准确扫描并识别分别与可见光和紫外光对应的两类目标物的多功能一体机而言，在面向与可见光对应的目标物、比如油墨印刷纸时，可以选择与可见光对应的基准物、比如白基准样张，并获取可见光照射下的与可见光对应的该基准物的图像作为第一基准图像，进而根据与可见光对应的该第一基准图像对可见光照射下获取的目标图像进行修正，在面向与紫外光对应的目标物、比如印有荧光字的钞票时，可以选择与紫外光对应的基准物、比如荧光基准样张，并获取紫外光照射下的与紫外光对应的该基准物的图像作为第一基准图像，进而根据与紫外光对应的该第一基准图像对紫外光照射下获取的目标图像进行修正，其中，上述荧光基准样张可以是涂满了荧光材料、比如荧光油墨的纸张。

在上述场景下，修正后的在可见光照射下获取的目标图像中位于亮度上限阈值附近的亮度区间可以用来表现目标物在可见光照射下亮度较高的部分，修正后的在紫外光照射下获取的目标图像中位于亮度上限阈值附近的亮度区间可以用来表现目标物在紫外光照射下亮度较高的部分，例如产生荧光效应的位置，从而可以使修正后的目标图像准确地表现出目标物在与之对应的光照射下所呈现出的视觉效果，解决了单一的白基准样张无法实现多种光应用下对目标图像进行准确修正的问题。

通过上述实施例，对本发明技术方案及其原理进行了阐述，然而需要说明的是，上述实施例仅用于对本发明技术方案的理解，并不会对本发明构成不必要的限定，例如在上述实施例中提出了本发明对可见光和紫外光的应用，然而在本发明的一些实施例中，类似的方案也可以应用于红外光，且光源的照射方式也可以并不仅局限于迎面照射，比如也可以采用背光照射或透射的方式，也即，本发明中所称的多个类型的光既可以表示用于照射目标物的光本身的物理性质的区别，还可以表示光的照射方式的差异，此外，上述光源所发出的光既可以是发散式的，也即常见的点光源的发光形式，也可以是有指向性的，比如由激光光源发出的色光，等等，本发明对此均不作任何限定。应当理解，上述基于本发明技术方案的多种实施方式及其等效或变型，均应视为在本发明的保护范围之内。

此外，在本发明实施例中，还可以将上述实施方式与其他可行的处理方式结合，例如，在本发明的一些实施例中，可以重复多次获取第一基准图像的操作，并根据多次操作所获取多个第一基准图像的均值化处理结果、比如同一像素点在多个第一基准图像中的亮度的平均值，来作为对目标图像进行修正的基准，等，本发明对此不作限定。应当理解，上述对本发明技术方案的扩展与延伸仍应视为在本发明的保护范围之内。

具体地，在本发明实施例中，上述步骤S102中对基准物的选择可以有多种具体的选择逻辑及实现方式，以下提供一种可选的方式作为参考，其中，步骤S102可以包括：

S1：将包括以下结构之一的基准物作为与任一类型的光对应的基准物：反射该任一类型的光的结构、透射该任一类型的光的结构、受到该任一类型的光的激发的结构。

其中，步骤S1可以进一步包括：

S2：若任一类型的光为可见光，则将反射可见光的白基准样张作为与任一类型的光对应的基准物；和/或，

S3：若任一类型的光为红外光，则将透射红外光的透射基准样张作为与任一类型的光对应的基准物；和/或，

S4：若任一类型的光为紫外光，则将受到紫外光激发的荧光基准样张作为与任一类型的光对应的基准物。

在本发明实施例中，基于红外光的应用与前述基于可见光和紫外光的应用是类似的。例如，对于红外透射扫描方式，在步骤S102中，可以选择透射基准样张作为与透射的红外光对应的基准物，其中，该透射基准样张可以是在水平面上均一地具有较高的红外光透射率的纸张，进而在步骤S104中，可以在使用红外光、采用透射的方式照射该透射基准样张时获取该透射基准样张的图像作为第一基准图像，在另一方面，在步骤S106中，可以使用相同的红外光源、采用相同的透射的方式照射目标物并获取目标图像，进而在步骤S108中，可以根据第一基准图像对目标图像进行修正，并输出与红外透射光对应的修正后的目标图像。

仍需要强调的是，本发明的具体实施方式可以结合可行的其他技术手段来实施，此类实施方式也应视为在本发明的保护范围之内。例如，在本发明实施例中，同样可以依次采用不同类型的光照射目标物，并分别采集与每一类型的光对应的目标图像，并根据基于选择出来的与每一类型的光对应的基准物所获取的多个第一基准图像分别修正对应的目标图像，本发明对此不作限定。

在以上描述的基础上，作为一种可选的方式，本发明实施例给出一种根据第一基准图像对目标图像进行修正的具体方式，其中，步骤S108可以包括：

S5：获取第一基准图像中的多个第一像素点的显示参数；

S6：根据多个第一像素点的显示参数修正目标图像中的与多个第一像素点对应的多个第二像素点的显示参数。

在本发明实施例中，通过图像采集部件获取的第一基准图像和/或目标图像通常是由在一个平面上、沿两个维度的方向分布的像素点所形成的，其中，可以将第一基准图像中的像素点记为第一像素点，将目标图像中的像素点记为第二像素点，从而在步骤S6中，可以根据第一像素点的显示参数修正与第一像素点对应的第二像素点的显示参数，其中，对于采用相同或相似的图像采集部件所获取的第一基准图像与目标图像而言，第一像素点与第二像素点的对应关系通常可以表现为第一像素点在第一基准图像中的位置与第二像素点在目标图像中的位置之间的对应关系。这一修正方式的理论基础在于认为干扰因素对相同或相似的图像采集部件在图像采集中的对应位置点上的输出的影响一致的，并且干扰因素对相同或相似的光源在对应位置点上的照射效果的影响也是一致的，因此可以依次地根据每一第一像素点的显示参数对每一第二像素点的显示参数进行修正，以完成对目标图像的整体的修正。需要说明的是，在本发明实施例中，第一像素点与第二像素点的表述仅用于区分分别位于第一基准图像与目标图像中的像素点，而不应理解为对本发明构成了任何不当的限定。

在本发明实施例中，图像采集部件在采集图像时，既可以对基准物和/或目标物的整体进行一次性地成像，也可以通过扫描的方式依次读取基准物和/或目标物的局部的图像，再拼接成为第一基准图像和/或目标图像的整体，其中，作为一种可行的方式，图像采集部件可以在一次成像中获取一个狭长区域内的图像，并沿着与该狭长区域的长边垂直的方向进行多次成像以拼接形成目标图像，例如，对于分辨率为200DPI的接触式图像传感器，针对读取A4幅面大小的图像的任务，其有效读取宽度可以为216mm，略长于A4纸的短边，由分辨率可知，该图像传感器所采集的图像在该有效读取宽度的方向上的像素点数量约为1728个，从而在一次成像中，该图像传感器所采集的图像可以是长边包括1728个像素点、短边包括一个或几个像素点的狭长区域。在这一场景下，步骤S5中所述的多个第一像素点可以包括扫描出的目标图像中的至少一行的像素点。

具体地，在本发明实施例中，上述显示参数可以包括像素点的亮度，例如，若步骤S5获取的某一第一像素点的亮度偏低，则可以在步骤S6中较大幅度的调高与其对应的第二像素点的亮度，反之则调整幅度可以较小，甚至调低对应的第二像素点的亮度。更具体地，在本发明的一些实施例中，还可以根据第一基准图像中的第一像素点的亮度计算出与每一第一像素点对应的补正系数，并根据该补正系数对第二像素点的亮度进行定量调整，其中，由于该补正系数主要用于调高目标图像的亮度，因此也可以记为明补正系数。也即，可选地，在本发明实施例中，步骤S6可以包括：

S7：根据多个第一像素点中的每一第一像素点的亮度与预设亮度阈值之间的比例获取与每一第一像素点对应的明补正系数；

S8：根据与每一第一像素点对应的明补正系数修正多个第二像素点中的与每一第一像素点对应的每一第二像素点的亮度。

进一步可选地，在本发明实施例中，在步骤S108之前，上述图像修正方法还可以包括：

S9：在未照射与多个类型中的任一类型的光对应的基准物时，获取与多个类型中的任一类型的光对应的基准物的图像，记为第二基准图像；

其中，步骤S108可以包括：

S10：根据第一基准图像和第二基准图像修正目标图像。

其中，在本发明实施例中，还可以在与每一像素点对应的明补正系数之外获取用于对目标图像进行修正的暗补正系数，通过二者的结合即可以实现将修正后的目标图像及其中的第二像素点可能达到的亮度置于一个较宽的亮度区间、比如0至255之间的效果，这就使得修正后的目标图像中偏亮与偏暗的区域之间形成较大的差异，便于进一步的识别和处理。容易理解，在本发明实施例中，由于不同类型的光对应的基准物及获取的基准图像不同，因此每一第一像素点对应的明补正系数应当有多个，分别对应不同类型的光的应用，在另一方面，由于在步骤S9中获取的第二基准图像是在不打光的条件下获取的基准物的图像，因此严格来说，第二基准图像的亮度可以仅与图像采集设备本身的误差相关，而无关于光源及使用的光的类型，因此每一第一像素点所对应的暗补正系数可以只有一个，然而本发明对此不作限定。

值得注意的是，在本发明的上述实施例中，虽然采用了亮度这一图像处理操作中的常用指标为例对本发明技术方案进行了阐述，然而这并不应视为对本发明的限定。容易理解，在本发明实施例中，由于上述图像修正方法的原理之一在于采用目标图像与基准图像之间进行比对的方式消除干扰因素，因此这些干扰因素反映到目标图像中所造成的具体缺陷也可以并不仅限于体现在图像的亮度上，例如，在本发明的一些实施例中，还可以采取根据第一基准图像对目标图像中的像素点的灰度进行修正的方式实现对目标图像的对比度的调节，从而获得更优的视觉效果。

本发明提供了一些优选的实施例来进一步对本发明进行解释，但是值得注意的是，这些优选实施例只是为了更好的描述本发明，并不构成对本发明不当的限定。

实施例2

根据本发明实施例，还提供了一种用于实施上述图像修正方法的图像修正装置，如图2所示，该装置包括：

1）选择单元202，用于在多个基准物中选择与多个类型中的任一类型的光对应的基准物；

2）第一获取单元204，用于在使用该任一类型的光照射与该任一类型的光对应的基准物时，获取与该任一类型的光对应的基准物的图像，记为第一基准图像；

3）第二获取单元206，用于在使用该任一类型的光照射目标物时，获取目标物的图像，记为目标图像；

4）修正单元208，用于根据第一基准图像修正目标图像，并输出修正后的目标图像。

应当明确的是，本发明技术方案所要解决的问题之一是提供一种装置，以实现对目标图像的修正，或者说优化处理，其中，对于由近距离或接触式图像传感器获取的目标图像而言，该目标图像的获取通常是采用照射目标物、然后采集被照射的该目标物的图像的方式，因而在本发明实施例中，通过第二获取单元206，可以在使用光照射目标物时获取目标物的图像，并可以将获取的该图像记为目标图像，并进一步地通过修正单元208对该目标图像进行修正处理。

在本发明实施例中，第二获取单元206中所述的用于照射目标物的光的类型可以有多种，并且与不同类型的光所配合使用的目标物也可以有不同的表现形式。例如，对于扫描仪而言，用于照射作为目标物的待扫描纸张的光可以是白光，或者说由同等光强的红光、绿光和蓝光合成的具有一定光强的光，而与之对应的待扫描纸张可以是带有普通油墨字迹的书写或复印用纸，从而在白光照射下获取的该待扫描纸张的目标图像可以具有较为合适的亮度、且目标图像中的字迹也可以具有较好的对比度。在另一方面，对于验钞机而言，用于照射作为目标物的待验钞票的光可以是波长位于200nm至400nm的紫外光波段的紫外光，常见的如波长为365nm的紫外光，而与之对应的待验钞票上可以具有感光成分，比如使用无色荧光油墨印刷的荧光字，或者是假钞中常见的在漂白处理后残留的荧光成分等，这些感光成分可以在紫外光的照射下受到激发并发出波长位于可见光波段的荧光，从而在紫外光照射下获取的该待验钞票的目标图像中可以呈现出与自然光照射下的该待验钞票所不同的图形，以便于对待验钞票真伪的识别。

基于以上描述可知，在现有技术中，扫描仪可以用于对待扫描纸张的扫描，验钞机可以用于对待验钞票的检验，其中，对于二者而言，其各自用于获取目标图像的部件可以是相似的，均可以采用能够识别可见光的传感器，例如硅光电池等，二者的区别更多地体现在向目标物照射的光的类型的不同，因此，一种可行的将二者合二为一的方案是利用同一套图像采集设备获取目标图像，然而在获取目标图像时照射在目标物上的光可以从多种类型的光之中选取，从而根据本发明实施例提供的图像修正装置，在第二获取单元206中，可以在使用多个类型中的任一类型的光照射目标物时获取目标图像。

现有技术中已经存在采用这一解决方案的多功能一体机，可以在采集图像时，依次采用不同类型的光照射目标物，并分别采集与每一类型的光对应的目标图像，进而可以筛选出与目标物的材质及其预设扫描方式对应的一个或多个类型的光对应的目标图像，并可以对筛选出的目标图像进行后续处理以及输出，这就确保了多功能一体机对不同材质以及设置有不同的预设扫描方式的目标物的广泛适用。

一般而言，上述对筛选出的目标图像的后续处理可以包括对该目标图像的明暗程度或者说亮度的修正，其中，由于采用的光源、比如点光源向目标物照射的光强在目标物上的分布可能并不一致，并且图像采集部件、比如可见光传感器或包括可见光传感器的探头等对于包括目标物的部分或全部在内的图像采集区域的感测也可能并不均匀，因此在使用任一类型的光照射目标物时获取的目标图像可能偏亮或偏暗，或者目标图像的一部分、比如中央偏亮，而另一部分、比如四周偏暗，从而无法真实、准确地反映出目标物的图像信息，进而影响到人眼对于目标图像的识别或者后续进行的基于目标图像的处理。

为解决这一问题，作为一种可行的方案，可以采用借助基准物以修正目标图像的方式。具体地，可以先获取某一类型的光照射下的目标物的目标图像，并获取相同的光照条件下的基准物的基准图像，然后再根据基准图像对目标图像进行修正，例如，可以通过在目标图像与基准图像之间的差分运算，以消除光源、光照条件以及图像获取过程中的干扰因素对目标图像的不利影响。

在现有技术中，上述多功能一体机所采用的基准物通常是白基准样张，其外观可以与白纸类似，在这一情形下，上述修正方案可以表现为：先获取光源照射下的白基准样张的基准图像，然后获取同一光源照射下的目标物的目标图像，进而根据基准图像对目标图像进行修正，具体而言，可以根据基准图像获取对图像灰度或亮度的补正系数，进而根据补正系数对目标图像的灰度或亮度进行修正。在上述场景下，对于与可见光适配的目标物而言，由于白基准样张在可见光光源的照射下会呈现出与该可见光光源照射目标物时较为一致的色彩及亮度，因此上述修正方案通常可以起到较好的效果，然而，对于与紫外光适配的目标物而言，例如印刷有荧光油墨的纸张，由于白基准样张在紫外光光源的照射下并不会产生荧光效应，导致获取的基准图像的亮度普遍低于产生荧光效应的图像的预期亮度，由此得出的补正系数通常较大，从而在获取目标图像后、根据该补正系数对目标图像进行修正时，若目标物在紫外光的激发下产生了荧光效应，则修正后的目标图像中与目标物产生荧光效应的位置相对应的区域将会具有很高的亮度，而这一亮度很可能会超过输出的图像的亮度上限阈值，从而表现为一个恒定的亮度值，例如对于由8位二进制数表示的亮度，能够有效识别的亮度区间为0至255，则对于上述情形，目标图像中与荧光油墨对应的区域的亮度在修正后将表现为恒定的亮度值255，这就造成了修正后的目标图像无法准确地反映出紫外光照射目标物时实际呈现的荧光的强弱的问题。

针对这一问题，在本发明实施例中，采用了设置与不同类型的光各自对应的多个不同的基准物的方式，从而可以通过选择单元202，在多个基准物中选择与多个类型中的任一类型的光对应的基准物，进而通过第一获取单元204，在使用任一类型的光照射与任一类型的光对应的基准物时获取与任一类型的光对应的基准物的图像作为基准图像，以解决单一的白基准样张无法实现多种光应用下对目标图像进行准确修正的问题。其中，为便于描述，并与后续实施例中提供的用于暗补正处理的另一基准图像形成区分，以下将第一获取单元204中获取的基准图像记为第一基准图像。

例如，在一个实施例中，对于前述的至少需要准确扫描并识别分别与可见光和紫外光对应的两类目标物的多功能一体机而言，在面向与可见光对应的目标物、比如油墨印刷纸时，可以选择与可见光对应的基准物、比如白基准样张，并获取可见光照射下的与可见光对应的该基准物的图像作为第一基准图像，进而根据与可见光对应的该第一基准图像对可见光照射下获取的目标图像进行修正，在面向与紫外光对应的目标物、比如印有荧光字的钞票时，可以选择与紫外光对应的基准物、比如荧光基准样张，并获取紫外光照射下的与紫外光对应的该基准物的图像作为第一基准图像，进而根据与紫外光对应的该第一基准图像对紫外光照射下获取的目标图像进行修正，其中，上述荧光基准样张可以是涂满了荧光材料、比如荧光油墨的纸张。

在上述场景下，修正后的在可见光照射下获取的目标图像中位于亮度上限阈值附近的亮度区间可以用来表现目标物在可见光照射下亮度较高的部分，修正后的在紫外光照射下获取的目标图像中位于亮度上限阈值附近的亮度区间可以用来表现目标物在紫外光照射下亮度较高的部分，例如产生荧光效应的位置，从而可以使修正后的目标图像准确地表现出目标物在与之对应的光照射下所呈现出的视觉效果，解决了单一的白基准样张无法实现多种光应用下对目标图像进行准确修正的问题。

通过上述实施例，对本发明技术方案及其原理进行了阐述，然而需要说明的是，上述实施例仅用于对本发明技术方案的理解，并不会对本发明构成不必要的限定，例如在上述实施例中提出了本发明对可见光和紫外光的应用，然而在本发明的一些实施例中，类似的方案也可以应用于红外光，且光源的照射方式也可以并不仅局限于迎面照射，比如也可以采用背光照射或透射的方式，也即，本发明中所称的多个类型的光既可以表示用于照射目标物的光本身的物理性质的区别，还可以表示光的照射方式的差异，此外，上述光源所发出的光既可以是发散式的，也即常见的点光源的发光形式，也可以是有指向性的，比如由激光光源发出的色光，等等，本发明对此均不作任何限定。应当理解，上述基于本发明技术方案的多种实施方式及其等效或变型，均应视为在本发明的保护范围之内。

此外，在本发明实施例中，还可以将上述实施方式与其他可行的处理方式结合，例如，在本发明的一些实施例中，可以重复多次获取第一基准图像的操作，并根据多次操作所获取多个第一基准图像的均值化处理结果、比如同一像素点在多个第一基准图像中的亮度的平均值，来作为对目标图像进行修正的基准，等，本发明对此不作限定。应当理解，上述对本发明技术方案的扩展与延伸仍应视为在本发明的保护范围之内。

具体地，在本发明实施例中，上述选择单元202中对基准物的选择可以有多种具体的选择逻辑及实现方式，以下提供一种可选的方式作为参考，其中，选择单元202可以包括：

1）选择模块，用于将包括以下结构之一的基准物作为与任一类型的光对应的基准物：反射任一类型的光的结构、透射任一类型的光的结构、受到任一类型的光的激发的结构。

其中，选择模块可以进一步包括：

1）选择子模块，用于在任一类型的光为可见光时，将反射可见光的白基准样张作为与任一类型的光对应的基准物；和/或，在任一类型的光为红外光时，将透射红外光的透射基准样张作为与任一类型的光对应的基准物；和/或，在任一类型的光为紫外光时，将受到紫外光激发的荧光基准样张作为与任一类型的光对应的基准物。

在本发明实施例中，基于红外光的应用与前述基于可见光和紫外光的应用是类似的。例如，对于红外透射扫描方式，在选择单元202中，可以选择透射基准样张作为与透射的红外光对应的基准物，其中，该透射基准样张可以是在水平面上均一地具有较高的红外光透射率的纸张，进而在第一获取单元204中，可以在使用红外光、采用透射的方式照射该透射基准样张时获取该透射基准样张的图像作为第一基准图像，在另一方面，在第二获取单元206中，可以使用相同的红外光源、采用相同的透射的方式照射目标物并获取目标图像，进而在修正单元208中，可以根据第一基准图像对目标图像进行修正，并输出与红外透射光对应的修正后的目标图像。

仍需要强调的是，本发明的具体实施方式可以结合可行的其他技术手段来实施，此类实施方式也应视为在本发明的保护范围之内。例如，在本发明实施例中，同样可以依次采用不同类型的光照射目标物，并分别采集与每一类型的光对应的目标图像，并根据基于选择出来的与每一类型的光对应的基准物所获取的多个第一基准图像分别修正对应的目标图像，本发明对此不作限定。

在以上描述的基础上，作为一种可选的方式，本发明实施例给出一种根据第一基准图像对目标图像进行修正的具体方式，其中，修正单元208可以包括：

1）获取模块，用于获取第一基准图像中的多个第一像素点的显示参数；

2）第一修正模块，用于根据多个第一像素点的显示参数修正目标图像中的与多个第一像素点对应的多个第二像素点的显示参数。

在本发明实施例中，通过图像采集部件获取的第一基准图像和/或目标图像通常是由在一个平面上、沿两个维度的方向分布的像素点所形成的，其中，可以将第一基准图像中的像素点记为第一像素点，将目标图像中的像素点记为第二像素点，从而在第一修正模块中，可以根据第一像素点的显示参数修正与第一像素点对应的第二像素点的显示参数，其中，对于采用相同或相似的图像采集部件所获取的第一基准图像与目标图像而言，第一像素点与第二像素点的对应关系通常可以表现为第一像素点在第一基准图像中的位置与第二像素点在目标图像中的位置之间的对应关系。这一修正方式的理论基础在于认为干扰因素对相同或相似的图像采集部件在图像采集中的对应位置点上的输出的影响一致的，并且干扰因素对相同或相似的光源在对应位置点上的照射效果的影响也是一致的，因此可以依次地根据每一第一像素点的显示参数对每一第二像素点的显示参数进行修正，以完成对目标图像的整体的修正。需要说明的是，在本发明实施例中，第一像素点与第二像素点的表述仅用于区分分别位于第一基准图像与目标图像中的像素点，而不应理解为对本发明构成了任何不当的限定。

在本发明实施例中，图像采集部件在采集图像时，既可以对基准物和/或目标物的整体进行一次性地成像，也可以通过扫描的方式依次读取基准物和/或目标物的局部的图像，再拼接成为第一基准图像和/或目标图像的整体，其中，作为一种可行的方式，图像采集部件可以在一次成像中获取一个狭长区域内的图像，并沿着与该狭长区域的长边垂直的方向进行多次成像以拼接形成目标图像，例如，对于分辨率为200DPI的接触式图像传感器，针对读取A4幅面大小的图像的任务，其有效读取宽度可以为216mm，略长于A4纸的短边，由分辨率可知，该图像传感器所采集的图像在该有效读取宽度的方向上的像素点数量约为1728个，从而在一次成像中，该图像传感器所采集的图像可以是长边包括1728个像素点、短边包括一个或几个像素点的狭长区域。在这一场景下，获取模块中所述的多个第一像素点可以包括扫描出的目标图像中的至少一行的像素点。

具体地，在本发明实施例中，上述显示参数可以包括像素点的亮度，例如，若获取模块获取的某一第一像素点的亮度偏低，则可以在第一修正模块中较大幅度的调高与其对应的第二像素点的亮度，反之则调整幅度可以较小，甚至调低对应的第二像素点的亮度。更具体地，在本发明的一些实施例中，还可以根据第一基准图像中的第一像素点的亮度计算出与每一第一像素点对应的补正系数，并根据该补正系数对第二像素点的亮度进行定量调整，其中，由于该补正系数主要用于调高目标图像的亮度，因此也可以记为明补正系数。也即，可选地，在本发明实施例中，第一修正模块可以包括：

1）获取子模块，用于根据多个第一像素点中的每一第一像素点的亮度与预设亮度阈值之间的比例获取与每一第一像素点对应的明补正系数；

2）修正子模块，用于根据与每一第一像素点对应的明补正系数修正多个第二像素点中的与每一第一像素点对应的每一第二像素点的亮度。

进一步可选地，在本发明实施例中，上述图像修正装置还可以包括：

1）第三获取单元，用于在未照射与多个类型中的任一类型的光对应的基准物时，获取与多个类型中的任一类型的光对应的基准物的图像，记为第二基准图像；

其中，修正单元208可以包括：

1）第二修正模块，用于根据第一基准图像和第二基准图像修正目标图像。

其中，在本发明实施例中，还可以在与每一像素点对应的明补正系数之外获取用于对目标图像进行修正的暗补正系数，通过二者的结合即可以实现将修正后的目标图像及其中的第二像素点可能达到的亮度置于一个较宽的亮度区间、比如0至255之间的效果，这就使得修正后的目标图像中偏亮与偏暗的区域之间形成较大的差异，便于进一步的识别和处理。容易理解，在本发明实施例中，由于不同类型的光对应的基准物及获取的基准图像不同，因此每一第一像素点对应的明补正系数应当有多个，分别对应不同类型的光的应用，在另一方面，由于在第三获取单元中获取的第二基准图像是在不打光的条件下获取的基准物的图像，因此严格来说，第二基准图像的亮度可以仅与图像采集设备本身的误差相关，而无关于光源及使用的光的类型，因此每一第一像素点所对应的暗补正系数可以只有一个，然而本发明对此不作限定。

值得注意的是，在本发明的上述实施例中，虽然采用了亮度这一图像处理操作中的常用指标为例对本发明技术方案进行了阐述，然而这并不应视为对本发明的限定。容易理解，在本发明实施例中，由于上述图像修正装置的原理之一在于采用目标图像与基准图像之间进行比对的方式消除干扰因素，因此这些干扰因素反映到目标图像中所造成的具体缺陷也可以并不仅限于体现在图像的亮度上，例如，在本发明的一些实施例中，还可以采取根据第一基准图像对目标图像中的像素点的灰度进行修正的方式实现对目标图像的对比度的调节，从而获得更优的视觉效果。

本发明提供了一种优选的实施例来进一步对本发明进行解释，但是值得注意的是，该优选实施例只是为了更好的描述本发明，并不构成对本发明不当的限定。

从以上的描述中，可以看出，本发明实现了如下技术效果：

1）采用了设置与多个类型的光各自对应的多个基准物、并从多个基准物中选择与多个类型中的任一类型的光对应的基准物的方式获取基准图像，进而利用该基准图像来修正与该任一类型的光对应的目标图像，从而可以使修正后的目标图像准确地表现出目标物在与之对应的光照射下所呈现出的视觉效果。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种图像修正方法，其特征在于，包括：

在多个基准物中选择与多个类型中的任一类型的光对应的基准物；

在使用所述任一类型的光照射与所述任一类型的光对应的基准物时，获取与所述任一类型的光对应的所述基准物的图像，记为第一基准图像；

在使用所述任一类型的光照射目标物时，获取所述目标物的图像，记为目标图像；

根据所述第一基准图像修正所述目标图像，并输出修正后的所述目标图像；

其中，在所述根据所述第一基准图像修正所述目标图像之前，所述方法还包括：在未照射与多个类型中的任一类型的光对应的基准物时，获取与多个类型中的任一类型的光对应的基准物的图像，记为第二基准图像；所述根据所述第一基准图像修正所述目标图像包括：根据所述第一基准图像和所述第二基准图像修正所述目标图像。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在多个基准物中选择与多个类型中的任一类型的光对应的基准物包括：

将包括以下结构之一的基准物作为与所述任一类型的光对应的基准物：反射所述任一类型的光的结构、透射所述任一类型的光的结构、受到所述任一类型的光的激发的结构。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将包括以下结构之一的基准物作为与所述任一类型的光对应的基准物包括：

若所述任一类型的光为可见光，则将反射可见光的白基准样张作为与所述任一类型的光对应的基准物；和/或，

若所述任一类型的光为红外光，则将透射红外光的透射基准样张作为与所述任一类型的光对应的基准物；和/或，

若所述任一类型的光为紫外光，则将受到紫外光激发的荧光基准样张作为与所述任一类型的光对应的基准物。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一基准图像修正所述目标图像包括：

获取所述第一基准图像中的多个第一像素点的显示参数；

根据所述多个第一像素点的显示参数修正所述目标图像中的与所述多个第一像素点对应的多个第二像素点的显示参数。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述显示参数包括亮度，所述根据所述多个第一像素点的显示参数修正所述目标图像中的与所述多个第一像素点对应的多个第二像素点的显示参数包括：

根据所述多个第一像素点中的每一第一像素点的亮度与预设亮度阈值之间的比例获取与所述每一第一像素点对应的明补正系数；

根据与所述每一第一像素点对应的明补正系数修正所述多个第二像素点中的与所述每一第一像素点对应的每一第二像素点的亮度。

6.一种图像修正装置，其特征在于，包括：

选择单元，用于在多个基准物中选择与多个类型中的任一类型的光对应的基准物；

第一获取单元，用于在使用所述任一类型的光照射与所述任一类型的光对应的基准物时，获取与所述任一类型的光对应的所述基准物的图像，记为第一基准图像；

第二获取单元，用于在使用所述任一类型的光照射目标物时，获取所述目标物的图像，记为目标图像；

修正单元，用于根据所述第一基准图像修正所述目标图像，并输出修正后的所述目标图像；

其中，所述装置还包括：第三获取单元，用于在未照射与多个类型中的任一类型的光对应的基准物时，获取与多个类型中的任一类型的光对应的基准物的图像，记为第二基准图像；所述修正单元包括：第二修正模块，用于根据所述第一基准图像和所述第二基准图像修正所述目标图像。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述选择单元包括：

选择模块，用于将包括以下结构之一的基准物作为与所述任一类型的光对应的基准物：反射所述任一类型的光的结构、透射所述任一类型的光的结构、受到所述任一类型的光的激发的结构。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述选择模块包括：

选择子模块，用于在所述任一类型的光为可见光时，将反射可见光的白基准样张作为与所述任一类型的光对应的基准物；和/或，在所述任一类型的光为红外光时，将透射红外光的透射基准样张作为与所述任一类型的光对应的基准物；和/或，在所述任一类型的光为紫外光时，将受到紫外光激发的荧光基准样张作为与所述任一类型的光对应的基准物。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的装置，其特征在于，所述修正单元包括：

获取模块，用于获取所述第一基准图像中的多个第一像素点的显示参数；

第一修正模块，用于根据所述多个第一像素点的显示参数修正所述目标图像中的与所述多个第一像素点对应的多个第二像素点的显示参数。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述显示参数包括亮度，所述第一修正模块包括：

获取子模块，用于根据所述多个第一像素点中的每一第一像素点的亮度与预设亮度阈值之间的比例获取与所述每一第一像素点对应的明补正系数；

修正子模块，用于根据与所述每一第一像素点对应的明补正系数修正所述多个第二像素点中的与所述每一第一像素点对应的每一第二像素点的亮度。