CN1116760C - 光源亮度误差的补偿方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种光源亮度误差的补偿方法与装置，其中，该装置可包含：一光度检测装置以及一图像感应装置，且该方法的步骤可包含：a)提供一初始光源信号；b)藉由光度检测装置检测初始光源信号，以得到一检测光源信号；c)藉由图像感应装置接收检测光源信号，以产生一参考光源信号；d)藉由图像感应装置接收将初始光源信号投射至一被扫描物所得到的一被扫描物光源信号，以产生一图像感应信号；以及e)藉由参考光源信号实现对该图像感应信号的补偿。

Description

光源亮度误差的补偿 方法和装置

                        技术领域

本发明涉及一种光源亮度误差的补偿方法与装置，尤其涉及一种结合使用于一扫描装置，可自动测知光源亮度并加以补偿，以得到稳定的扫描质量的光源亮度误差补偿方法与装置。

                        背景技术

目前一般用于图像扫描装置的光源为白色荧光灯管，其通常可分为：冷阴极管(CCFT)和一般日光灯管，而前述的两种光源均具有一共同缺点，请参阅图1的灯管预热时间—光源亮度关系图，亦即，灯管因受反向器电流变动不稳定的影响，当灯管点亮后，其发光亮度会随时间而明显地增加，且需经过四至五分钟之后，光源亮度才趋近于稳定，因而造成使用时须先预热数分钟，以获得稳定的光源信号，然而，即使光源亮度在趋近于稳定的状态下也仍将有±3％～±5％的误差；此外，灯管亮度也将因灯管的老化现象而随之递减，影响扫描亮度，致使电荷耦合元件(CCD)感应到的光源信号不稳定，且对于使用透射式扫描装置时，由于穿透稿的穿透率高，不稳定光源亮度信号将导致扫描图像成窗帘状，因此，更应要求均匀的光源亮度信号，避免光源不稳定而影响扫描质量。

现有技术中，对于光源亮度不稳定而带来的图像扫描质量的问题有所改进，例如使用光纤将光源所提供的光源亮度信号传导至电荷耦合元件(CCD)中，并藉由该电荷耦合元件，将光纤所传导的光源亮度信号变成一参考电压信号，以利用该参考电压信号对扫描图像信号加以补偿。其缺点为利用该光纤的光度补偿装置，其结构组装后校正困难度高，且耗费成本较高，并且针对透射式扫描装置的使用而言，仍无法有效地改善光源不稳定对图像扫描质量的影响。

                         发明内容

本发明的主要目的在于提供一种可检测光源亮度信号，以补偿扫描图像信号的光源亮度误差的补偿方法。

本发明的另一目的在于提供一种可检测光源亮度信号，以补偿扫描图像信号的光源亮度误差的补偿装置。

根据本发明的主要目的，其构想在于提供一种光源亮度误差的补偿方法，其步骤包含：a)提供一初始光源信号；b)检测该初始光源信号，以获得一检测光源信号；c)接收该检测光源信号，以产生一参考光源信号；d)接收将该初始光源信号投射至一被扫描物所得到的一被扫描物光源信号，以产生一图像感应信号；以及e)藉由该参考光源信号，以实现对该图像感应信号的补偿。

依据上述构想，在所述步骤(a)中，可藉由一灯管提供该初始光源信号。在所述步骤(b)中，可藉由一光度检测装置实现检测功能。所述光度检测装置可为一透光材料形成的一透光区。在所述步骤(c)及所述步骤(d)中，可藉由一图像感应装置实现所述接收功能。所述图像感应装置可为一电荷耦合元件(CCD)。在所述步骤(e)中，可藉由一光度补偿装置来实现补偿功能。该光度补偿装置可为一硬件电路或为一软件程序。

本发明的方法还包含一步骤：f)接收该初始光源信号，以产生一色调校正信号，并藉由该色调校正信号补偿该图像感应信号的色调。其中该色调校正信号可藉由一色调检测装置来产生。该色调检测装置可为一白色透光材料形成的一透光区。

根据本发明的次要目的，其构想在于提供一种光源亮度误差的补偿装置，它包含：一光度检测装置，该光度检测装置用以接收一初始光源信号，以产生一检测光源信号；以及一图像感应装置，该图像感应装置用以接收将该初始光源信号投射至一被扫描物所得到的一被扫描物光源信号，以产生一图像感应信号，且该图像感应装置可用以接收该检测光源信号，以产生一参考光源信号，从而能够藉由该参考光源信号补偿图像感应信号。

依据上述构想，其中该光度检测装置可为一透光材料形成的一个透光区。该光源亮度误差补偿装置可结合使用于一扫描装置。该扫描装置可为一透射式扫描器。该光度检测装置可设置于扫描装置的机壳表面。该机壳表面可为一扫描视窗。该光度检测装置也可设置于一辅助片上，并将该辅助片设置于该初始光源信号的光学路径上。该辅助片可为一透光片。

本发明的光源亮度误差补偿装置还可包含一色调检测装置。该色调检测装置可与该光度检测装置设置于同一平面上。该色调检测装置可为一白色透光材料形成的一个透光区。所述图像感应装置可为一电荷耦合元件(CCD)。

本发明的光源亮度误差补偿装置还包含一光度补偿装置，以藉由该参考光源信号补偿图像感应信号。该光度补偿装置可为一硬件电路或为一软件程序。

本发明以及其进一步目的与其功效将参阅下列对较佳实施例的详细说明与附图而得到更深入的了解。

                       附图说明

图1是灯管预热时间—光源亮度关系图。

图2是本发明的一个较佳实施例的结构示意图。

图3是本发明另一较佳实施例的结构示意图。

图4是本发明较佳实施例的工作原理示意图。

图5是本发明较佳实施例的补偿方法流程图。

                      具体实施方式

一般用于反射式扫描装置的穿透稿用光源辅助装置，在实施穿透稿扫描时，在扫描装置的主机上方均设有一辅助定位片，其通常具有下列两种方式：

1.在辅助定位片上设有一校正视窗及一个或多个扫描区；

2.校正视窗位于扫描机壳上，而在辅助定位片上设有一个或多个扫描区。

首先，参阅图2，其为本发明的一个较佳实施例的结构示意图，本发明结合使用于一个透射式扫描装置1，而藉由一光源L，产生一初始光源信号L1，并在放置于该透射式扫描装置1上方的一辅助定位片A上开设一长槽口2，使该长槽口2形成一透光区2，以作为一光度检测装置2使用，如此即可使该初始光源信号L1得以透过该透光区2，以产生一检测光源信号，并将该检测光源信号送至一图像感应装置3，以产生一参考光度信号输出；而该辅助定位片A上开设的长槽口4上则镀有一层白色透光物质，形成一透光区4，以作为一色调检测装置4使用，如此即可藉由该色调检测装置4接收该初始光源信号L1，以产生一色调校正信号；而长槽口5则为一扫描区5，其在实施扫描动作时，将一被扫描物6置放于该扫描区5，以使光源L产生的初始光源信号L1投射至被扫描物6，并穿透扫描区5，以得到一被扫描物光源信号，并藉由一图像感应装置3接收该被扫描物光源信号，以产生一图像感应信号输出。因此，藉由安装本发明的辅助定位片，将毋须更改使用者原先已购买的扫描装置的硬件结构，即可达到补偿光源亮度误差及色调校正的功效，本发明的辅助定位片可结合使用于任一透射式扫描装置中。

同理，请参阅图3，其为本发明的另一较佳实施例结构示意图，本发明也可通过在该扫描装置机壳1的扫描视窗上开设一长槽口2，使该长槽口2形成一透光区2，以作为一光度检测装置2使用，如此即可使该初始光源信号L1得以透过该透光区2，以产生一检测光源信号，并将该检测光源信号送至一图像感应装置3，以产生一参考光度信号输出；而该扫描视窗上开设的长槽口4上则镀有一层白色透光物质，形成一透光区4，以作为一色调检测装置4使用，如此即可藉由该色调检测装置4接收该初始光源信号L1，以产生一色调校正信号；而长槽口5则为一扫描区5，其在实施扫描动作时，将一被扫描物6置放于该扫描区5，以使该光源L产生的初始光源信号L1投射至被扫描物6，并穿透扫描区5，以得到一被扫描物光源信号，并藉由一图像感应装置3接收该被扫描物光源信号，以产生一图像感应信号输出。

再参阅图4，其为本发明较佳实施例的工作原理示意图，图中包含：一扫描装置的机壳1，一灯管L，一光度检测装置透光区2，一图像感应装置3，一扫描区5，一被扫描物6以及一透镜组7，其中灯管L是设置于机壳1的上壳体内，而其余元件则设置于机壳1的下壳体。

本发明藉由将灯管L所提供的初始光源信号L1射向被扫描物6、光度检测装置2及色调检测装置4，以分别得到一被扫描物光源信号、一检测光源信号以及一色调校正信号，而该被扫描物光源信号、检测光源信号及色调校正信号将透过一透镜组7，以传送至一图像感应装置3，其中，扫描装置的图像感应装置3可为一电荷耦合元件(CCD)，而电荷耦合元件由为数极多的像素所组成，每个像素再对应感受光的强度产生成正比的电荷量，并透过由数字控制电路所馈入的脉冲串，即可依序将每个像素的电荷转换成电压的型态串列输出，通常扫描装置选用的电荷耦合元件的像素数目均会超过实际所需，因此，除了被扫描物占用的像素以外，尚有一部分像素可供本发明的检测光源信号及色调校正信号使用。

而上述光源信号经过图像感应装置3后，将再经过放大偏压、取样保持、定位及模—数变换等处理步骤，以得到该图像感应信号及该参考光源信号，再藉由一光度补偿装置，以利用参考光源信号及色调校正信号对图像感应信号做适当补偿，其中光度补偿装置的功能可藉由一硬件电路或一软件程序完成。

再参阅图5，其为本发明较佳实施例的补偿方法流程图，并配合参阅图2的结构示意图。其中Y1表示灯管L位于起始校正位置，而Y2表示灯管L位于扫描位置。灯管L提供的初始光源信号L1经过扫描装置1的扫描视窗及被扫描物6后，将透过一透镜组7而传送至一图像感应装置3，以分别在Y1位置得到参考光源信号A1，色调校正信号B1，并且在开始扫描时的扫描位置Y2分别得到参考光源信号A2及图像感应信号C1，则该图像感应信号的补偿方式为：

1.将Y1位置得到的参考光源信号A1与Y2位置得到的参考光源信号A2做比较，则可得知初始光源信号L1的变化关系，经由一除法器81，选取一比值W＝A1/A2；

2.将Y2位置得到的图像感应信号C1经过一模拟/数字转换器82的转换，以得到图像感应信号C2；

3.藉由一乘法器83，将图像感应信号C2乘上该比值W，即可补偿该图像感应信号C2，使该图像感应信号C2不受灯管光源亮度变化的影响，仍有如接收相同于校正位置Y1时的光源，得到一图像感应信号X，其中，X＝C2×W＝C2×(A1/A2)，则该图像感应信号X已经过光源亮度误差的补偿；

4.藉由一处理器84，将该图像感应信号X与灯管L位于校正位置Y1时所得到的该色调校正信号B1作一运算处理，即可产生一图像感应信号Y，其中图像感应信号Y为一经过亮度校正及色调校正的信号；

5.同理，本发明在实施扫描过程中，分别在Y3、Y4...等位置，得到图像感应信号，并以相同于步骤1～4的补偿流程，对所有图像信号加以补偿，则所得到的扫描图像将如同使用同一光源亮度的灯管所产生的扫描结果，而色调校正的步骤，更可使扫描图像的色调更加鲜明清晰；

6.最好是，可在上述步骤完成后，增加该扫描图像的光度值，通过调整图像感应信号的大小，将可使得扫描图像亮度增加，画质明亮。

上述补偿动作可藉由一光度补偿装置进行，其中该光度补偿装置可为一硬件电路或为一软件程序，藉由本发明光源亮度误差的补偿方法与装置，将可得到高质量的扫描图像。

综上所述，本发明可改善现有扫描器因光源亮度不稳定而影响扫描质量的问题，且扫描器在扫描前不需预先预热数分钟，并且还可取代常规复杂的光度补偿装置，得到更佳的扫描质量。本发明仅需以易于产生制造，组装方便的光度检测装置，即可自动检测光源亮度信号，并藉由本发明所提供的补偿装置与方法，进一步补偿扫描图像信号，得到低失真、高质量的图像。

本发明由本领域技术人员所作任何改进均不脱离所附权利要求书所要求的保护范围。

Claims (15)

1.一种光源亮度误差的补偿方法，其步骤包含：

a)提供一初始光源信号；

b)通过一光度检测部分检测所述初始光源信号，以得到一检测光源信号，所述光度检测部分为一长槽口，形成一透光区；

c)通过一图像感应装置接收所述检测光源信号，以产生一参考光源信号；

d)接收将所述初始光源信号投射至一被扫描物所得到的一被扫描物光源信号，以产生一图像感应信号；以及

e)藉由所述参考光源信号实现对所述图像感应信号的补偿。

2.如权利要求1所述的光源亮度误差的补偿方法，其中在所述步骤(a)中，可藉由一灯管提供所述初始光源信号。

3.如权利要求1所述的光源亮度误差的补偿方法，其中所述图像感应装置可为一电荷耦合元件。

4.如权利要求1所述的光源亮度误差的补偿方法，其中在所述步骤(e)中，可藉由一光度补偿装置实现所述补偿。

5.如权利要求1所述的光源亮度误差的补偿方法，其中还包含一步骤：

f)藉由一色调检测部分接收所述初始光源信号，以产生一色调校正信号，并藉由所述色调校正信号补偿所述图像感应信号的色调。

6.如权利要求5所述的光源亮度误差补偿方法，其中所述色调检测部分可为一白色透光材料形成的一透光区。

7.如权利要求1所述的光源亮度误差的补偿方法，其可应用于一扫描装置。

8.一种光源亮度误差的补偿装置，其包含：

一辅助定位片(A)，放置于扫描装置(1)上方，该辅助定位片设置于所述初始光源信号的光学路径上；

一光度检测部分(2)，该光度检测部分为在辅助定位片上开设的一长槽口，形成一透光区，用以接收一初始光源信号，以产生一检测光源信号；以及

一图像感应装置(3)，该图像感应装置用以接收将所述初始光源信号投射至一被扫描物所得到的一被扫描物光源信号，以产生一图像感应信号，且所述图像感应装置可用以接收所述检测光源信号，以产生一参考光源信号，从而藉由该参考光源信号补偿图像感应信号。

9.如权利要求8所述的光源亮度误差的补偿装置，其中所述扫描装置可为一透射式扫描器。

10.如权利要求8所述的光源亮度误差的补偿装置，其中所述辅助定位片可为一透光片。

11.如权利要求8所述的光源亮度误差的补偿装置，其还可包含一色调检测部分，用于接收初始光源信号，以产生一色调校正信号。

12如权利要求11所述的光源亮度误差的补偿装置，其中所述色调检测部分可与所述光度检测装置部分于同一平面上。

13.如权利要求11所述的光源亮度误差的补偿装置，其中所述色调检测部分可为一白色透光材料形成的一透光区。

14.如权利要求8所述的光源亮度误差的补偿装置，其中所述图像感应装置可为一电荷耦合元件。

15.如权利要求8所述的光源亮度误差的补偿装置，其还包含一光度补偿装置，以藉由所述参考光源信号补偿所述图像感应信号。

Images