CN1111823C - 使用分段加权校正的影像处理装置及其处理方法 - Google Patents

Abstract

一种利用分段加权校正的影像处理装置，包含产生不同时间间隔的脉冲的加权控制讯号源，被加权讯号所控制的光电装置，前置处理装置，用以调整电气讯号的直流增益，以不同的暴光时间撷取光学影像并将其转换成为模拟讯号，将模拟讯号依其灰阶值分开成数个部分讯号，并分别调整这些部分讯号的直流增益值；一多重取样装置，将调整过的模拟讯号转换成数字讯号：一后置处理装置，用以加强数字讯号的灰阶特性，并再予以相加，以得到一输出影像码。以作为输出影像、储存影像或进一步处理之用。本发明还提供了一种处理方法。

Description

使用分段加权校正的影像处理装置及其处理方法

本发明是有关于一种影像处理装置，特别是有关于一种利用分段加权校正以改善输出影像灰阶密度的影像处理装置，还有关于使用分段加权校正的影像处理方法。本发明除了使用在影像系统之外，特别适用于影像扫描器输出影像的灰阶密度的改善上。

传统的影像处理系统，是用以将影像由光学系统的反射、聚焦，经一光电转换器转换成一电气讯号，再由电子电路对此电气讯号做校正、调整、储存、显示或进一步处理之用。此种影像系统应用非常广泛，输入影像扫描器(imagescanner)、摄影机和传真机等现代化世界中常见的设备。这些设备彼此间虽然有差异，但是影像讯号撷取和模拟数的转换都在很多影像系统中被使用。

以传统技术的影像扫描器为例，其方块图如图1所示，由一呆变数时序产生器9、一光源10、一玻璃表面11、一反射镜12、一透镜组合13、一电荷耦合器(Charge Couple Device；CCD)14、一由固定直流增益电压放大器15所构成的前置处理装置、一模拟数字转换器(analogue-to-digital convertor)16和一后置处理装置17组成。其中呆变数时序产生器9的输出脉冲如图2所示。而且每个时间间隔是相等的。如图2中时间间隔23和时间间隔27的大小是相同的。传统技术的影像扫描器运作的方式是，光源10发射光线照设在其后面具有图形或文字的玻璃表面11，以等速度扫描玻璃表面11，并反射到反射镜12，再由此反射到透镜组合13上。经由透镜组合13聚焦到电荷耦合器14上，并由电荷耦合器14转换成一电器讯号。其转换方式是由呆变数时序产生器9送出如图2中的脉冲，而且脉冲31的前沿(front edge)20送入电荷耦合器14时，电荷耦合器14传出前一时间间隔所累积的电荷并开始储存电荷，直到脉冲25的前沿(frontedge)24送入电荷耦合器14时，电荷耦合器14开始把在位于前沿20和前沿24之间的时间间隔23所得的讯号电荷传出并又开始储存电荷，而此时所获得的电气讯号即可用于后续电路之处理。固定直流增益电压放大器15调整此电气讯号的直流增益，并且送到模数字转换器16。而模拟数字转换器上的REF+和REF-是用来取样的参考电位，若经过固定直流增益电压放大器15所处理过的讯号的电压低于REF-，则其输出讯号一律定为系统的最小值，此最小值是相关于系统的最小灰阶值。若高于REF+则输出讯号一律定为系统的最大值，此最大值是相关于系统的最大灰阶值。后置处理17以一γ函数所产生的γ对映表调整输出影像的对比，经此而获得一可用以输出或进一步处理的影像讯号。很明显的，若是REF+和REF-之间的范围太小，可以用来表现影像的灰阶范围将会变小，所以要增加输出影像的品质就必须要把REF+和REF-之间的范围变大。

如图3A所示，电荷耦合器(charge coupled device)的输出特性曲线(outputcharacterisic)和运算放大器(operation amplifier)的转移曲线(transfercurve)是只有在一特定区间才是线性的，其余区间都是非线性的。就图3A而言，若元件是电荷耦合器，则其水平座标是代表光通量，而垂直座标则是输出电压。若元件是运算放大器，则其水平座标是代表输入电压，而垂直座标则是代表输出电压。在图3A中区段b是线性区，但是区段a和c都是非线性区。因为具有低光通量的像素(pixels)都落在区段a内，所以在区段a内的图素代表的是影像的暗部讯号。具有高光通量的像素(pixels)都落在区段c内，所以在区段c内的图素代表的是影像的亮部讯号。

系统的转移曲线图示于图3B中，它是将第3A图倒转所获得的。图3B的水平座标轴代表的是输入灰阶密度，而垂直座标轴所代表的是输出灰阶密度。由图3B中可以很明显地发现，若输入的影像是位于暗部或亮部，因为区段a和c并不是线性的，所以其输出影像的灰阶密度会产生失真。若是可以让区段b的范围扩大，或是说让原来非线性区的图素移到线性区的范围内，则其输出影像的品质将会更好。

鉴于上述发明背景中，传统的影像处理装置无法在低成本的要求下，增加系统的灰阶密度与位元数。本发明的主要目的就是在提供一种改良式的讯号处理装置，使用不同灰阶对应不同曝光时间以及不同模拟数字转换参考电位，用以有效提升系统的灰阶密度，减少系统非线性特性对系统所产生的失真，并以较低的成本提高输出影像的对比。

所以本发明的首要目的就是提供一个影像系统，使其转换曲线具有更大的线性区段。为了要扩大影像系统的线性区段，在不变动原有的电荷耦合器和运算放大器的规格下，有一个比较简便的方法就是控制电荷耦合系统的曝光时间以及依据曝光时间来改变模拟数字转换器的参考电压，所以本发明针对影像中具有高光通量和低光通量的部分做处理。因为要针对高光通量和低光通量的部分影像做处理，所以本发明把依据曝光时间来设定模拟数字转换器的参考电压，故本发明中的参考电压的个数比已知技术中的参考电压的个数更多。

根据以上所述目的，本发明提供了一种新的影像处理装置。本发明包含一个可以产生不同时间间隔的脉冲的加权控制讯号源，以及一个被加权控制讯号源所控制，而且可以将一个影像讯号转换成具有不同曝光时间的多次加权讯号的前置处理装置。一个多次取样系统，用以将一个多次加权讯号转换为一个多次取样数字讯号。还包括多个参考电位，用以在模拟数字转换器将一个模拟讯号转换成数字讯号时，依据多次加权讯号源输出讯号的时间间隔，而使得相关于不同时间间隔的数字讯号可以依据不同的参考电位将其转换成数字讯号。

在第一实施例中，前述的前置处理系统包含将影像讯号转换成为一个电气讯号的电荷耦合器(charge coupled device)，以及一个调整前述电气讯号的直流电压增益的直流增益电压放大器。而直流增益电压放大器中包含有一个运算放大器(operation amplifier)。多次取样系统则包含一个取样系统，用与加权控制讯号源的输出讯号相关的参考输入讯号，作为将一个模拟讯号转变成数字讯号参考电位，除此之外亦包含一个加法器。

特别的是本发明有两个实施的方法，也就是线分割和点分割。在线分割的方法上是使用多个模拟数字转换器，而且每个模拟数字转换器上都有参考输入讯号，以作为取样的参考电位，并作后面步骤在决定哪一个灰阶值的像素可以通过的依据。也包含多个遮罩系统，用以让部分的灰阶值的像素可以通过遮罩装置，而其依据就是参考输入讯号，也就是说不同曝光时间的讯号可以通过不同的遮罩装置。

在点分割的方法上是使用一个模拟数字转换器，而且这个模拟数字转换器上有一组可改变的参考输入讯号，以作为取样的参考电位，并作为后面步骤在决定哪一个灰阶值的像素可以通过遮罩装置时的依据，而且输入参考讯号是随着加权控制讯号的周期而改变其大小的。另外还包含一个多工器(multiplexer)，用以顺序地处理一串资料中的位元。也包含一个遮罩系统，用以让部分的灰阶值的像素可以通过遮罩装置，而其依据就是参考输入讯号。与前述点分割内容相似，不同曝光时间的讯号可以通过相关于不同输入参考讯号时的遮罩装置。

后置处理装置，包括一个γ(Gamma)对映表，用于将多重取样数字讯号依据特性曲线，转换到一个转换后的讯号，以使得输出影像更为平顺(smooth)。并包含一个加法器用以将不同曝光时间的讯号相加起来，以形成一完整的影像讯号。

图1为一传统影像扫描器的系统方块图。

图2为一传统影像扫描器的控制讯号源的输出波形。

图3A为一电荷耦合器(charge coupled device)的输出讯号波形。

图3B为一传统影像扫描器的输出输入转移特性曲线(input output transfercurve)线。

图4为本发明装置中，使用分段加权校正的影像扫描器的输出输入特性曲线，其中的线性区比已知技术的系统的线性区更为加大。

图5说明了本发明的第一实施例的影像扫描器的功能方块图，其结构是使用空间分割。因为在电荷耦合器(eharge coupled device)之前的元件与已知技术相同，且与已知技术并无不同，所以由电荷耦合器开始说明。

图6说明了本发明所用的加权控制讯号源的输出讯号。

图7显示本发明的第一实施例的影像装置中，输出输入转移特性曲线图。

图8说明了本发明的第二实施例的影像扫描器的功能方块图，其结构是使用时间分割。因为在电荷耦合器(charge coupled device)之前的元件与已知技术相同，且与已知技术并无不同，所以由电荷耦合器开始说明。

在一影像系统中，影像由像素(pixel)组成，结果每个像素具有较多的色阶(shade)，则可以组成更多的颜色，所表现出来的影像也会更接近原影像，对比也会更好。换句话说，也就是输出影像的品质更好。根据上述所提及，为了改善输出影像的品质，增加影像扫描器的灰阶密度(density range)是很重要的，因为这样可以使得每一个像素具有更多的色阶。

影响影像扫描器输出影像品质的重要因素如下所述：首先是系统和电荷耦合器的灰阶密度。若设系统的灰阶密度是D则系统的信噪比(Signal-to-NoiseRatio)∶(S/N)_s，和电荷耦合器的讯噪比：(S/N)_c，必须满足下列式子：[(N/S)_s+(N/S)_c]≤10^-D。其次是影像讯号的位元数。设若影像讯号的位元数是8，则讯噪比是2⁸/1＝256，所以灰阶密度D是log256＝2.4。很清楚的，影像位元数越多灰阶密度越大，也就是说可以用更多的色阶来组成输出的影像。然后是后置处理装置所使用的γ对映表。根据所得的输入讯号的影像特性，可以获得一特定γ值的γ函数所产生的γ对映表，用以调整输出影像的特性。

在传统技术中是使用单次取样，纵使是为了要增加影像讯号的位元数，而使用多次取样，但是系统的讯噪比和电荷耦合器讯噪比仍不一定会满足下式[(N/S)_s+(N/S)_c]≤10^-D。所以为了要满足上式，电荷耦合器的讯噪比可藉由分开处理及增加暗部曝光时间而增加之使其符合上式。而且如众所周知的，在一张图片上同时具有很多种灰阶，由很深到很浅都有。当曝光时间一增长，包括所有的亮部和暗部都有更长的曝光时间，所以亮部就反射更多的光至电荷耦合器，将导致电荷耦合器饱和(saturation)而失真(distoration)。如上所述若将亮部及暗部分开，暗部增长曝光处理，将可解决以上问题，同时也因为分开处理，本发明得以对暗部增长曝光以增加其光通量，并对亮部减少曝光时间以减少其光通量，使得系统的输出输入转移特性曲线的非线性问题得到解决。

上述的原理可参考图3A，输入影像中的暗部的像素有较小的光通量，例如X，所以其输出是透过区段a的转移而输出。而输入影像中的亮部的像素较大的光通量，例如Y，所以其输出是透过区段C的转移而输出。因为系统的输出输入转移特性曲线中，区段a和c是非线性的，所以光通量位于区段a和c的像素在输出时，其灰阶密度会有失真。为了使光通量于区段a和c的像素可以透过线性区段b而转移到输出，本发明设法使这些像素的光通量改变到线性区的光通量范围内。很明显的若是光通量Y减少和X增加，使其位于P和Q之间，则这些像素将有线性的输出输入转移特性曲线，所以藉由分段加权校正可以使得系统的输出输入特性转移曲线的线性区扩大，其改变后系统的输出输入特性转移曲线如图4中所示。

本发明的第一实施例中使用加权多次取样、分开处理、分段加权校正以及影像合成，处理影像以作为显示或储存之用，所以可以运用于摄影机、录影机、传真机和影像扫描器等。本发明应用于影像扫描器系统中的实施例，作为本发明装置的较佳实施例，并作一详细说明。如图5所示的系统方块图包含一加权控制讯号产生器501、一电荷耦合器(Charge Couple Device：CCD)508、一以直流电压增益放大器构成的前置处理系统515，一模拟数字转换器(analog-to-ditialconverter)525、根据电荷耦合器508的输出讯号的灰阶值来分离讯号的遮罩510，此遮罩510可以用模拟数字转换器525的输入参考讯号502和503产生的讯号以作为参考的灰阶值、一加法器535、一以硬件或软件实现的γ对映表、一模拟数字转换器530、一遮罩520、一以硬件或软化实现的γ对映表550以及一后置加法器555。

其中加权控制讯号产生器501的输出脉冲如图6所示，而时间间隔66是时间间隔63的10倍，而且时间间隔63和时间间隔601相同，时间间隔605和时间间隔606相同。

本发明应用于影像扫描器系统中的运作方式如下：光学影像被聚焦到电荷耦合器508上，并由电荷耦合器508转换成一电气讯号509。其转换方式是由时序产生器63送出如图6中的脉冲，而且脉冲61的前沿60送入电荷耦合器508时，电荷耦合器508将前一段时间所累积的电荷传出并且开始储存电荷，直到脉冲65的前沿64送入电荷耦合器508时，电荷耦合器508开始把在位于前沿60和前沿64之间的时间间隔63所得的讯号电荷传出并开始储存电荷，直到下一个脉冲抵达电荷耦合器。所以一个光学讯号被转换为一个电气讯号，而此时所获得的讯号即讯号509的亮部讯号。为了获得讯号509的暗部讯号，加权控制讯号产生器501的输出脉冲如图6所示，而时间间隔66是时间间隔63的10倍，也就是说电荷耦合器508的曝光时间在暗部是亮部的10倍，其方式是电荷耦合器508将时间间隔66所累积的电荷倒出来。

直流增益电压放大器515放大讯号509的直流电压以获得讯号511，模拟数字转换器525利用参考输入502和503作为参考电位，以将讯号511转换成一个数字讯号，并把这个数字讯号馈至遮罩510以获得讯号513。而讯号513即是将灰阶价值大于25.5的像素去掉。原因叙述于后段。然后加法器535处理讯号513以执行多次取样并产生暗部讯号536。暗部讯号536所包含的即是影像中的暗部的像素。而后置处理系统是由γ对应装置545和后置加法器555所组成，用以对暗部讯号的解析度做处理。而且γ对映表中的γ特性曲线的γ值大于1。

在亮部讯号而言，讯号511经由模拟数字转换器530和遮罩520加法器540以执行多次取样，而产生一数字讯号，在本实施例中称为亮部讯号541。其中模拟数字转换器530使用参考输入504和505将讯号511转换为数字讯号，并将此数字讯号并馈至遮罩520以获得讯号521。后置处理系统是由γ对应装置550和后置加法器555所组成，用以对亮部讯号的解析度做处理。而且γ对应装置中的γ特性曲线的γ值小于1。

暗部讯号536的对γ对应装置545输入后所产生的输出讯号暗部讯号546，而亮部讯号541的对γ对应装置550输入后所产生的输出讯号亮部讯号551。而暗部讯号546和亮部讯号551由加法器将两者相加以产生一个影像讯号，上面所述的加权控制讯号产生器510的输出图示于图6中，此时加权控制讯号产生器501可以用一般的计时脉冲产生器(如时序产生器9之属)，将其输出以触发器(FlipFlop)或计数器(Counter)…等多项技术处理，即可获得不等时间间隔的脉冲输出。因此项技术为熟悉此项技术者所熟知，故未描述其结构。

在本发明的第一实施例当中，模拟数字转换器525利用参考输入502和503所提供的参考电位，用以转换讯号511成为一个数字讯号，并将此数字讯号馈至遮罩510以获得讯号513。而模拟数字转换器530利用参考输入504和505所提供的参考电位，用以转换讯号511成为一个数字讯号，并将此数字讯号馈至遮罩520以获得讯号521。遮罩510和520去除灰阶值在其输入参考电位所提供的灰阶参考值范围之外的像素。其中灰阶参考值的计算方法如下：

                    B＝255×10^-D           (1)

其中B代表暗部和亮部灰阶值的界限，而D代表灰深度。例如当输入灰阶密度大于一个统计所得的值1时，系统的非线性特性就会产生。也就是说在一个讯号的暗部输入一个传统的影像处理系统时，输出讯号的灰阶密度将会失真。本发明用一个输入灰阶密度1.0D，以作为分别处理暗部讯号和亮部讯号的依据。根据第(1)式灰阶值灰阶密度1.0D时，其灰阶值为22.5以作为区别加权装置的界限。

在本发明的第一实施例中，当权值为10时，输入参考502和503分别被设定为有关灰阶密度为1.0D的参考电位，而且有关于灰阶密度等于4.0D的是暗部参考电位。权值为1时，输入参考504和505分别被设定为有关于灰阶密度为0.0D的白色参考电位，而且有关于灰阶密度等于4.0D的是暗部参考电位。而权值则是用来决定电荷耦合器508的曝光时间之用，换句话说，权值也就等于是控制讯号源的输出脉冲的时间间隔。在第一实施例中，参照图6，时间间隔66是时间间隔63的十倍。因此在遮罩510和520中用来分离暗部和亮部的灰阶值可以计算得知为25.5。因此讯号灰阶值大于25.5即为亮部，而小于25.5则为暗部。

如图7所示，是本发明的第一实施例的系统的输出输入转换特性曲线。其中的虚线部分是代表传统的系统的输出输入特性曲线，而实线部分则是代表第一实施例的系统的输出输入转移特性曲线。很明显的，非线性发生的区段的输入灰阶密度由1.0D到zD系统的线性区域增加了。

本发明的第二个实施例所说明的是一个时间分割的例子。参考图8，包含一加权控制讯号产生器801、一电荷耦合器808、一以直流电压增益放大器构成的前置处理系统815，一模拟数字转换器825、根据电荷耦合器808的输出讯号的灰阶值来分离杂讯号的遮罩810，此遮罩810可以用模拟数字转换器825的输入参考讯号802和803产生的讯号以作为参考的灰阶值、一多工器(multiplecer)820、一加法器835、一以硬件或软件实现的γ对映表845、以及一后置加法器855。

其中加权控制讯号产生器801的输出脉冲如图6所示，馈至电荷耦合器808。加权控制讯号产生器801、电荷耦合器808、前置处理系统815以及模拟数字转换器825的运作方式和第一实施例中的完全相同。

电气讯号808为直流增益电压放大器815所处理而产生讯号811。模拟数字转换器825参考输入802和803所提供的参考电位以将讯号811转换为一个数字讯号，并将此数字讯号馈至多工器820。因为讯号811内含不同的权重讯号，所以模拟数字转换器825利用随着加权控制讯号源输出讯号的周期而变的参考输入802和803，以作为取样时的参考电位。

其转换方式是由时序产生器63送出如图6中的脉冲，而且脉冲61的前沿60送入电荷耦合器808时，参考输入802和803分别被设定为相关灰阶密度0.0D的白色参考电位以及相关于灰阶密度4.0D的暗部参考电位，而且其权值为1。当时间间隔66通过电荷耦合器808时，参考输入802变成相关于灰阶密度1.0D的参考电位，而参考输入803则仍然是相关于灰阶密度4.0D的暗部参考电位，而且其权值为10，意即其作用时间在加权控制讯号源的输出脉冲的时间间隔为前面的10倍。

在图6的周期63中，多工器820选择权重为1的讯号并送至遮罩810。此时遮罩810的参考电位是灰阶值25.5，换句话说，凡是送到遮罩810的像素中灰阶值小于25.5的部分的像素都会被去除。在图6的周期605中，多工器820选择权重为10的讯号并送至遮罩810。此时遮罩810的参考电位仍是灰阶值25.5，但是凡是送到遮罩810的像素中灰阶值大于25.5的部分的像素都会被去除。因为多工器820变换的周期是随着加权控制讯号源的周期而变动，所以可以选择不同曝光时的讯号，所以此方法也可以用一组的元件而达到分开处理讯号的目的。

加法器835和遮罩810一起运用以执行多次加权取样的功能，而且产生一个数字讯号，在第二实施例中称为亮部讯号或暗部讯号，可视其讯号的权重而定，而后置处理系统是由γ对映表845和一个后置加法器855所形成。而且γ对映表中的γ特性曲线的γ值大于1时，所处理的就是暗部讯号。当γ对映表中的γ特性曲线的γ值小于1时，所处理的就是亮部讯号。换句话说，γ对映表中的γ值是与加权控制讯号源801的周期同步改变，然后亮部讯号和暗部讯号再相加以获得一个完整的影像讯号。

若本发明使用在彩色扫描器中，可以用两种不同的方式来处理三原色(红、黄和蓝色)的讯号。第一种方法是线分割，用本发明的第一或第二个实施例都可以实施。另一种方法是点分割，可以用本发明第二个实施例据以实施。

本发明的另一个实施例是用一个可改变灯光强度的光源来取代前面第一和第二实施例中固定光强度的光源。为了要控制电荷耦合器上的光通量，本实施例使用已知技术中的呆变数控制讯号源和可改变灯光强度的光源，而且本实施例也可以对影像系统的输出输入转移特性曲线的线性区加以扩大。因为光通量是由光强度乘以曝光时间而得到的，所以在本实施例中是使用一个可改变灯光强度的光源，和一个被呆变数控制讯号所控制的电荷耦合器来控制电荷耦合器上的光通时。而可改变灯光强度的光源是由加权控制讯号源所控制的，而其控制电路是一个传统的控制电源能量的电路。所以一个影像讯号在此实施例中仍然是被分割处理的，就如前面第一和第二实施例中所叙述的，可以扩大此影像系统的输出输入特性转移曲线的线性区。

这个处理影像讯号的影像处理装置，提供了一个扩大输出输入转移特性曲线的线性区的方法，为了要扩大系统的输出输入转移特性曲线的线性区段，电荷耦合器的曝光时间必须加权，而且模拟数字转换器的参考电位必须根据其所处理的讯号的权重，而有不同的参考电位。因此本发明分别对高光通量和低光通量的区段的讯号分别处理。也因为不同的曝光时间，把原来位于输出输入转移特性曲线中非线性区的亮部和暗部的像素都转移到线性区中，所以其输出讯号有很良好的输出影像品质。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用以限定本发明的申请专利范围；凡其它示脱离本发明所揭示精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含在下述的权利要求书范围内。

Claims (15)

1.一种使用分段加权校正的影像处理装置，该装置至少包含：

一加权控制讯号源，用于产生不同时间间隔的脉冲；

一光电装置，与所述加权控制讯号源相连，由该加权控制讯号源产生的不同时间间隔的脉冲控制，将一光学影像转换成为一电气讯号；

一前置处理装置，用于调整该电气讯号的直流增益，其中上述的前置处理装置与该光电装置做电性耦合；

多组模拟数字转换装置，用于将调整直流增益的电气讯号分段地由模拟形式转换为数字形式讯号，每一组模拟数字转换装置都具有一对不同的参考讯号；

多个遮罩装置，用于对数字化之后的电气讯号根据相关于该遮罩装置的该对参考讯号，让灰阶值符合于该参考讯号的范围之内的部分通过；以及

一后置加法装置(555)，用于将通过该多个遮罩装置的电气讯号作相加。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，上述光电装置是一光电耦合器。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，上述前置处理装置至少包含一运算放大器。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，上述多组模拟数字转换装置至少包含多个模拟数字转换器。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，上述该对参考讯号与该加权讯号相关。

6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，上述加法装置至少包含一加法器。

7.一种使用分段加权校正的影像处理方法，该方法至少包括：

将一光学影像，依据一加权讯号的脉冲周期而转换成为一电气讯号，该加权讯号为不同时间间隔的脉冲输出；

调整该电气讯号的直流增益；

分段地将调整直流增益后的电气讯号由模拟形式转换为数字形式，其分段的方式是依据多对参考讯号，其中上述多对参考讯号与该加权讯号相关；

让该数字化后的该电气讯号中，灰阶值在该对参考讯号的范围之内的部分通过；以及

将该部分通过的电气讯号相加。

8.一种使用分段加权校正的影像处理装置，该装置至少包含：

一加权控制讯号源，用于产生不同时间间隔的脉冲；

一光电装置，与所述加权控制讯号源相连，由该加权控制讯号源产生的不同时间间隔的脉冲控制，将一光学影像转换成为一电气讯号；

一前置处理装置，用于调整该电气讯号的直流增益，其中上述前置处理装置与该光电装置做电性耦合；

一模拟数字转换装置，用于依据多对参考讯号将调整直流增益后的电气讯号，由模拟形式转换为数字形式，其中该模拟数字转换装置在一次转换时只使用该多对参考讯号中的一对，该多对参考讯号随着该加权讯号的周期的改变，交替地由该模拟数字转换装置所使用；

一多工装置，用于依据该多对参考讯号，有选择地让数字化后的该电气讯号顺序通过；

一遮罩装置，用于对该多工装置输出的电气讯号根据该对参考讯号，让灰阶值符合于该对参考讯号的范围之内的部分通过；以及

一后置加法装置(855)，用于将通过该遮罩装置的电气讯号作相加。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，上述光电装置是一光电耦合器。

10.如权利要求8所述的装置，其特征在于，上述前置处理装置至少包含一运算放大器。

11.如权利要求8所述的装置，其特征在于，上述模拟数字转换装置至少包含多个模拟数字转换器。

12.如权利要求8所述的装置，其特征在于，上述遮罩装置是依据与该遮罩装置相关的该模拟数字转换装置的该对参考讯号，对数字化之后的电气讯号让灰阶值符合于该对参考讯号的范围之内的部分通过。

13 如权利要求8所述的装置，其特征在于，该对参考讯号与该加权讯号相关。

14.如权利要求8所述的装置，其特征在于，上述加法装置至少包含一加法器。

15.一种使用分段加权校正的影像处理方法，该方法至少包含：

将一光学影像，依据一加权讯号的脉冲周期而转换成为一电气讯号，该加权讯号为不同时间间隔的脉冲输出；

调整该电气讯号的直流增益；

分段地将调整直流增益后的电气讯号由模拟形式转换为数字形式，其分段的方式是依据多对参考讯号，其中上述多对参考讯号与该加权讯号相关；

依据该多对参考讯号，有选择地让数字化后的该电气讯号顺序通过；

让经选择通过的该电气讯号中，灰阶值在该对参考讯号的范围之内的部分通过；以及

将部分通过的该电气讯号相加。

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