CN1112652C - 图像校正方法 - Google Patents

Abstract

一种图像系统的校正方法，包含：扫描输入多个数据至电脑；依据输入数据以产生校正数据并存于电脑内；读取校正表格的校正数据，再将图像数据分别乘以校正数据；当产生溢位时则将图像数据设为最亮值；最后则显示校正后的图像数据。

Description

图像校正方法

技术领域

本发明涉及一种图像系统的校正方法，特别涉及一种产生校正数据及用以校正图像扫描器的校正方法。

背景技术

由于光源、透镜及电荷耦合器(charge-coupled device)具有光学不均匀度(photo-response non-uniformity，PRNU)，且由于系统的老旧及受到环境灰尘的污染，一般光学系统，例如图像扫描器，会产生图像缺陷或亮度的失真，因此本发明的目的就是提供一种校正方法和装置用以克服所述的问题。

图1所示为一种称为两阶(或黑白)法的传统校正方法，其所使用的特制校正图片(图2A)包含一“参考纯黑”(RB)色块21及一“参考纯白”(RW)色块22。先以扫描器扫描取得(步骤11)校正图片的参考纯黑及参考纯白的灰阶值，并设其值为RBc(RBc≥1)及RWc(RWc≤255)。图2B显示于步骤12中扫描一图像所得的频谱，其中最大值为RWs，最小值为RBs。当扫描的灰阶值小于或等于128时，则根据步骤13的判断将值乘以RBc/RBs，如果灰阶值大于128时则将值乘以RWc/RWs。

上述的传统方法存在有下列几个缺点：(1)图2A的校正测试图片通常只由扫描器的制造商提供；(2)当此校正图片遗失，则无法轻易得到补充；(3)若校正图片被弄脏，则会影响校正结果的正确性；(4)图2B频谱中间部分的灰阶值经校正后会产生图像失真。

发明内容

鉴于在上述的发明背景中，传统的方法及装置所产生的诸多缺点，本发明的主要目的是在提供一种改进的图像校正方法，用以减少光源及图像系统的光学不均匀度(PRNU)。

本发明的另一目的在于提供一种低成本及易于实施的图像校正方法，此系统不需要特制的测试图片，取而代之的是只要一般的白纸即可进行校正。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于图像系统的校正数据产生方法，包含：扫描输入多个数据至一电脑内；分析所述的输入数据以产生其亮度值；当该亮度值低于一低临界值或高于一高临界值，则重复该扫描输入数据的步骤；过滤一部分该多个输入数据，其中所述过滤的数据包含至少一特殊点；计算未被过滤的该多个输入数据的各行数据点，求其平均值以产生一校正线；计算该校正线上一部分的多个高亮度点，求其平均值以产生一参考点，其中该多个高亮度点的亮度大于该校正线上的其余点；以及计算该参考点和该校正线上每一点的比值以产生多个校正数据。

根据本发明的又一方面，提供了一种图像校正方法，包含下列步骤：扫描输入多个数据至一电脑内；分析所述的输入数据以产生其亮度值；当该亮度值低于一低临界值或高于一高临界值，则重复该扫描输入数据的步骤；过滤一部分该多个输入数据，其中所述过滤的数据包含至少一特殊点；计算未被过滤的该多个输入数据的各行数据点，求其平均值以产生一校正线；计算该校正线上一部分多个高亮度点，求其平均值以产生一参考点，其中该多个高亮度点的亮度大于该校正线上的其余点；计算该参考点和该校正线上每一点的比值以产生多个校正数据；将该校正数据的浮点格式转换成整数格式；将多个图像数据分别乘以该校正数据；当溢位产生时则将该图像数据设为最亮值；以及显示校正后的该图像数据。

附图说明

下面将结合附图详细说明本发明实施例：其中，

图1是为传统方法的流程图；

图2A表示了传统校正方法所需的校正图片；

图2B表示了传统方法所得的数据频谱；

图3为根据本发明的图像校正装置；

图4为根据本发明用于产生校正数据的流程图；

图5为根据本发明扫描一普通白纸所得到的数据亮度；

图6为根据本发明一校正线的数据亮度图；

图7表示根据本发明用以校正图像系统的流程；

图8表示根据本发明的图像校正装置的功能方块图。

具体实施方式

图3为本发明的图像校正装置，将图像输入装置31(如一般的图像扫描器)所扫描的图像数据馈送到校正数据产生装置32，用以产生及储存校正数据。然后校正装置33读取此校正数据以校正图像系统的光学不均匀度、老化及灰尘污染所引起的问题。校正后的数据被输入至图像输出装置34(例如一般的图像显示终端机)，用以显示经校正补偿后的图像。

图4所示为校正数据产生装置32的操作，用以产生及储存校正数据于一电脑内。首先扫描一张普通的白纸(步骤40)以得到多行，例如100行的数据。通常扫描器在暖机期间，其光源不大稳定且太暗；而当扫描器打开过久后其亮度则又太亮。在这些情况下所输入的数据并不适于校正用。因此，步骤41用以分析所输入数据的亮度，并判断(步骤42)是否大于一高临界值或者小于一低临界值。如果有所述的情况，则放弃所得的数据，并回到步骤40以重新扫描输入数据。如果无所述情形，则至步骤43以产生校正数据。此校正数据将图3中校正装置33的校正。下面将详述步骤43的各个细节步骤。

如果扫描输入的N条数据线中含有一些亮度大于预设临界值的特殊线时，则将这些特殊线舍弃(步骤431)，以形成N′条有效数据线。此N′条有效数据线可以用矩阵形式Li[m]表示如下，其中i＝1，2，...N′，m＝1，2，...M，且第一下标及第二下标分别代表其所在列数及横向位置。

L₁₁L₁₂L₁₃......L_1M←第1线

L₂₁L₂₂L₂₃......L_2M←第2线

....

....

L_N′1L_N′2L_N′3......L_N′M←第N′线

图5所示的谷点51、52(又称为特殊点)代表白纸上的污点。这些含有特殊点的数据也必须舍弃掉，因而形成N″条数据线。在下一步骤432中，将同一行的各点数据求其平均值后，得到一校正线L_R[m]，如下式所示： $L_R\left[m\right]=\underset{i=1}{\overset{N^{\′\′}}{\mathrm{\Σ}}}\left(\mathrm{Li}\right[m]/N^{\′\′}),N^{\text{'}\text{'}}\≤N^{\text{'}}---\left(1\right)$

图6所示为一个具有256灰阶度的校正线亮度图。通常，为了加快校正速度及节省存储空间，在求取校正线时可以不用求取每一个点，例如可以每五个点选取一次即可，而未被选取的点则以相邻被选取点设为其值。

接着，在校正线上选到数个，例如30点最亮点并求其平均值以得到一参考值(步骤433)。参考图6，选取Tb至Te间的亮点，并求其平均值作为参考值，如下式所示： $L_R\left[T\right]=\underset{i=\mathrm{Tb}}{\overset{T_e}{\mathrm{\Σ}}}{L}_R\left[i\right]/(\mathrm{Te}-\mathrm{Tb}+1)---\left(2\right)$

最后，根据参考点L_R[T]分别对校正线上各点L_R[m]求得比值以得到校正数据(步骤434)，并储存(步骤44)此校正数据至电脑内。

图7所示表示图3的校正装置33的操作，用以读取校正数据并校正图像系统。首先，在步骤71中读取校正数据；接着，将其浮点运算转换为整数(步骤72)以加快速度及节省存储空间。在步骤73中，将每一扫描图像数据乘以相对应的校正数据以补偿光源的不均匀度。经由步骤74的溢位判断，如果产生溢位，则将值设为最亮值，例如八位元系统的灰阶值255(步骤75)；最后，再将其输出显示(步骤76)。

图8为本发明图像校正装置的功能方块图，其中一中央处理器82连接至程序存储器83、数据存储器84及扫描器81。此外，中央处理器82也连接至输出装置85以显示校正后的图像。储存在程序存储器83的图像校正程序除了具有产生、储存校正数据于数据存储器84的功能外，还能校正图像系统以补偿光学系统的不均匀度、老化及灰尘污染问题。本发明图像校正装置的中央处理器82、程序存储器83及数据存储器84可以是位于电脑内，并载入磁盘内的软件程序；此外，中央处理器82、程序存储器83及数据存储器84也可以是位于扫描器81内，而校正程序则以软件形式存于扫描器81内。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并非用以限定本发明的权利要求；凡其它未脱离本发明所揭示的精神下所完成的等效改变或修改，均应包含在所附的权利要求内。如果产生溢位，则将值设为最亮值，例如八位元系统的灰阶值255(步骤75)；最后，再将其输出显示(步骤76)。

图8为本发明图像校正装置的功能方块图，其中一中央处理器82连接至程序存储器83、数据存储器84及扫描器81。此外，中央处理器82也连接至输出装置85以显示校正后的图像。储存在程序存储器83的图像校正程序除了具有产生、储存校正数据于数据存储器84的功能外，还能校正图像系统以补偿光学系统的不均匀度、老化及灰尘污染问题。本发明图像校正装置的中央处理器82、程序存储器83及数据存储器84可以是位于电脑内，并载入磁盘内的软件程序；此外，中央处理器82、程序存储器83及数据存储器84也可以是位于扫描器81内，而校正程序则以软件形式存于扫描器81内。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并非用以限定本发明的权利要求；凡其它未脱离本发明所揭示的精神下所完成的等效改变或修改，均应包含在所附的权利要求内。

Claims (4)

1.一种用于图像系统的校正数据产生方法，包含有步骤：

扫描输入多个数据至一电脑内；

分析所述的输入数据以产生其亮度值；

当该亮度值低于一低临界值或高于一高临界值，则重复该扫描输入数据；

过滤一部分该多个输入数据，其中所述过滤的数据包含至少一为一白纸上的污点；

计算未被过滤的该多个输入数据的各行数据点，求其平均值以产生一校正线；

计算该校正线上一部分的多个高亮度点，求其平均值以产生一参考点，其中该多个高亮度点的亮度大于该校正线上的其余点；以及

计算该参考点和该校正线上每一点的比值以产生多个校正数据。

2.如权利要求1所述的方法，还包含储存该校正数据于该电脑内。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述得到该校正线时所依据的该相对应数据点的选取方式是采用间隔多个点选取的方式。

4.一种图像校正方法，包含下列步骤：

扫描输入多个数据至一电脑内；

分析所述的输入数据以产生其亮度值；

当该亮度值低于一低临界值或高于一高临界值，则重复该扫描输入数据的步骤；

过滤一部分该多个输入数据，其中所述过滤的数据包含至少一为一白纸上的污点；

计算未被过滤的该多个输入数据的各行数据点，求其平均值以产生一校正线；

计算该校正线上一部分多个高亮度点，求其平均值以产生一参考点，其中该多个高亮度点的亮度大于该校正线上的其余点；

计算该参考点和该校正线上每一点的比值以产生多个校正数据；

将该校正数据的浮点格式转换成整数格式；

将多个图像数据分别乘以该校正数据；

当溢位产生时则将该图像数据设为最亮值；以及

显示校正后的该图像数据。

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