CN115358955B - 图像处理方法、装置及相关设备 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了一种图像处理方法、装置及相关设备，方法包括：步骤1：定义待曝光的第一图像分辨率为第一分辨率K1；步骤2：计算第一图像的每一个像素点各自对应的第一偏移量，得到若干第一偏移量；步骤3：将第一图像处理成分辨率更高的第二图像，定义第二图像的第二分辨率为K2；步骤4：求得第三图像；步骤5：求得第四图像。本发明提高了待曝光图像的处理精度。

Description

图像处理方法、装置及相关设备
技术领域
本公开涉及图像处理领域，尤其涉及到运用在激光直接成像领域中图像处理方法、装置及相关设备。
背景技术
参考图1，激光直接成像领域中，激光直接成像设备的一些部件包括：第一水平导轨11、第二水平导轨12、安装板13和上位机14。第一水平导轨11和第二水平导轨12均平行于X轴方向且两者成平行关系，安装板13垂直安装在第一水平导轨11和第二水平导轨12之间。在安装板13上，均匀安装有若干个同规格的一列激光器15。本申请中，所有激光器15的中心均假定位于安装板13的长边中心线130上（即不考虑激光器在安装板上的安装误差），上位机14控制安装板13在第一水平导轨11和第二水平导轨12上滑动及控制所有激光器15发光，对图2中的第一图像的若干像素点（图2示例性的例举了像素点有10行*1列，黑色方框表示像素点）所在的感光涂层曝光。理想情况下，安装板13如图1所示那样一直以保持垂直于第一水平导轨11和第二水平导轨12的姿态运动，安装板13上的所有激光器15经上位机14控制同时出光，同时曝光图2中同一列的若干像素点。
参考图3，然而，基于安装板13的两端在第一水平导轨11和第二水平导轨12上存在不可避免的安装误差，安装板13实际姿态相对于一直垂直于第一导轨11和第二水平导轨12的理想姿态发生了倾斜，例如安装板13发生了向运动方向的前倾。参考图4，此时，若所有激光器同时出光，当图3中最上面的一颗激光器15-1曝光第一图像的第1行像素点（即曝光黑色方框中的第一行）所在的感光涂层，最下面的最后一颗激光器15-10还未到达第一图像的最后第10行像素点所在的感光涂层；而当最下面的一颗激光器15-10向右运到第一图像的第10行像素点所在的感光涂层并曝光时，最上面的一颗激光器15-1已水平前进到第一图像的曝光范围之外，因此会导致图像曝光延误。
基于上述原因，需要对图2中的第一图像的每一个像素点进行平移以解决安装板倾斜导致的激光器曝光延误。参考图5及图6，现有的平移方案有两种：一、以实际求得的每一个第一偏移量进行平移（例如以图5中的竖直列最上面的像素点的实际第一偏移量f1进行平移）图2中的第一图像的对应的每一个像素点，由于每一个第一偏移量非常精确，目前很难做到像素点的平移位移和第一偏移量完全相同；第二、以第一图像中的每个像素点大小的整数倍的平移量进行平移。 例如，假设图5中的第一图像的第一分辨率为25400dpi,则每个像素点的大小d1=1微米，求得图5中的第一图像最上面的像素点的第一偏移量f1=1.49微米。若以1微米的整数倍来移动图5中的竖直列最上面一个像素点，则只能将该像素点以1微米的整数倍进行移动，也就是说，只能移动2*1微米，即2微米，这个移动量显然不符合f1=1.49微米。因此，这两种方法，要么因为移动量太精确无法实现，要么因为只能以像素点大小的整数倍为移动量，以至于和实际的偏移量出入较大。
发明内容
本专利申请公开了一种图像处理方法，其目的在于解决因激光器的安装板在导轨上发生偏移导致的图像曝光延误的问题。
为解决上述技术问题，本公开实施例提供一种图像处理方法，用于激光直接成像领域，包括：
步骤1：定义待曝光的第一图像分辨率为第一分辨率K1;
步骤2：计算第一图像的每一个像素点各自对应的第一偏移量，得到若干第一偏移量；
步骤3：将第一图像处理成分辨率更高的第二图像，定义第二图像的第二分辨率为K2；
步骤4：根据第二分辨率K2求出第二图像的每个像素点的大小d2,将步骤2得到的若干第一偏移量各自除以d2得到的倍数取整，并以取整后得到的整数倍乘以d2,得到若干第二偏移量，用K1除以K2得到的倍率各自乘以若干第二偏移量，得到若干第三偏移量，根据若干第三偏移量平移第二图像的对应的每一个像素点，得到第三图像；
步骤5：将第三图像的分辨率由第二分辨率K2还原成第一分辨率K1，得到第四图像；
其中：
第一图像的M行像素点由激光直接成像设备的对应的M颗激光器分别曝光，M颗激光器均匀设置在激光直接成像设备的安装板的长边的中心线上，安装板设置在激光直接成像设备的两根平行导轨之间，安装板倾斜时相对垂直于平行导轨时形成的夹角为β。
在一些实施例中，夹角β的求出过程如下：设置在激光直接成像设备上的第一线性位移检测模块检测出位于安装板一端的第一颗激光器在安装板倾斜时相对于垂直时水平偏移的第一位移a1,第二线性位移检测模块检测出位于安装板的另一端的最后第M颗激光器在安装板倾斜时相对于安装板垂直时水平偏移的第二位移a2，第一颗激光器到第M颗激光器的距离为d,根据反正切公式求得
Figure 140194DEST_PATH_IMAGE001
。
在一些实施例中，步骤2具体包括：
步骤21：定义第一图像的每个像素点的边长均为d1微米，d1=25400/K1，每相邻两颗激光器间隔d1，d=(M-1)*d1；定义安装板在垂直状态时和倾斜状态时两条长边中心线的交点为D,定义位于D点的激光器为参考激光器，参考激光器在安装板由垂直状态偏转为倾斜状态时不发生水平位移变化；
步骤22：定义除参考激光器以外的（M-1）颗激光器中的第Q颗到参考激光器的距离为SQ,第Q颗激光器的水平位移量为fQ,则fQ=
Figure 854072DEST_PATH_IMAGE002
；
步骤23：将第一图像中每一列中与第Q颗激光器对应的像素点反向水平移动fQ，得到若干第一偏移量；
其中，反向是指与激光器的偏移方向相反的方向，Q为变量，1≤Q≤M-1。
在一些实施例中，步骤23中，与第Q颗激光器对应的像素点是指：第Q颗激光器曝光的像素点。
在一些实施例中，步骤4中，根据若干第三偏移量平移第二图像的对应的每一个像素点，得到第三图像，平移过程是在激光直接成像设备中的上位机的控制下自动完成的。
本发明还公开了一种图像处理装置，包括：
第一图像处理模块：用于定义第一图像的分辨率为第一分辨率K1;
计算模块：用于计算第一图像的每一个像素点各自对应的第一偏移量，得到若干第一偏移量；
第二图像获取模块：用于将第一图像处理成分辨率更高的第二图像，定义第二图像的第二分辨率为K2；
第三图像获取模块：根据第二分辨率K2求出第二图像的像素点的大小d2,将若干第一偏移量各自除以d2得到的倍数取整，并以取整后得到的整数倍乘以d2,得到若干第二偏移量，用K1除以K2得到的倍率各自乘以若干第二偏移量，得到若干第三偏移量，根据若干第三偏移量平移第二图像的对应的每一个像素点，得到第三图像；
第四图像获取模块：用于将第三图像的分辨率由第二分辨率K2还原成第一分辨率K1，得到第四图像；
其中，激光直接成像设备中跨设在两根平行导轨之间的安装板倾斜时和垂直两根平行导轨时形成的夹角为β，β=，a1为位于安装板一端的第一颗激光器在安装板倾斜时相对于垂直时水平偏移的第一位移，a2为位于安装板的另一端的最后第M颗激光器在安装板倾斜时相对于安装板垂直时水平偏移的第二位移。
在一些实施例中，计算模块的计算过程如下：
步骤21：定义第一图像的每个像素点的边长均为d1微米，d1=25400/K1，每相邻两颗激光器间隔d1，d=(M-1)*d1；定义安装板在垂直状态时和倾斜状态时两条长边中心线的交点为D,定义位于D点的激光器为参考激光器，参考激光器在安装板由垂直状态偏转为倾斜状态时不发生水平位移变化；
步骤22：定义除参考激光器以外的（M-1）颗激光器中的第Q颗到参考激光器的距离为SQ,第Q颗激光器的水平位移量为fQ,则fQ=
Figure 492864DEST_PATH_IMAGE002
；
步骤23：将第一图像中每一列中与第Q颗激光器对应的像素点反向水平移动fQ，得到若干第一偏移量。
本发明还公开了一种存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现前述图像处理方法的步骤。
本发明还公开了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时实现前述图像处理方法的步骤。
通过上述技术方案，本公开提供的方法、装置、存储介质及计算机设备，均能实现的技术效果为：由于安装板在第一水平导轨和第二水平导轨上发生了偏转，使得安装板不再同时垂直于第一水平导轨和第二水平导轨，因此，安装板上的一列激光器在整体上也随着安装板的偏转而偏转。若用发生了偏转的激光器曝光一幅 第一图像，则每一颗激光器在曝光第一图像的同一列像素点时时间不同步。因此，需要将第一图像的每一列上的若干像素点相对于激光器的偏移方向做反向水平平移。虽然每一个像素点的水平位移均能精确求得，但若采用背景技术中提到的两种像素点移动方法，一种是无法实现，一种是移动的位移和像素点实际位移偏差太大。因此，先将第一图像处理成分辨率更高的第二图像，然后根据已求得的若干第一偏移量除以第二图像的像素点的大小，得到若干倍数值，去掉每个倍数值的小数后面的部分（即倍数取整），得到若干个整数倍值，将若干整数倍值乘以第二图像的像素点的大小，得到若干第二偏移量，用第一图像的第一分辨率K1除以第二图像的第二分辨率K2得到的倍数乘以若干第二偏移量，得到若干第三偏移量，根据若干第三偏移量平移第二图像的对应的每一个像素点，得到第三图像，将第三图像的分辨率由第二分辨率K2还原成第一分辨率，得到第四图像。因此，第四图像的效果虽然无法比拟根据若干第一偏移量平移第一图像的对应像素点后得到的理想图像（见图5中的倾斜图像），但比根据若干第一偏移量分别以第一图像的像素点大小d1的整数倍为基数进行平移得到的结果准确很多。因此，本方法提高了图像处理精度。用第四图像作为供倾斜的若干激光器的曝光图，最大限度的抵消了因激光器发生倾斜造成的曝光延迟。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是激光直接成像设备中安装板13垂直于两水平导轨的结构示意图；
图2是本公开实施例公开的第一图像中包括10行*1列像素点的示意图；
图3是本公开实施例公开的图像处理装置的模块连接示意图；
图4为利用倾斜的安装板上的若干激光器曝光第一图像的示意图；
图5为根据各第一偏移量移动第一图像的各像素点得到的理想图像；
图6为图5中各像素点偏移时坐标偏移示意图；
图7为第二图像的示意图；
图8第二图像中各像素点经平移后得到的第三图像的示意图；
图9为图8中的第三图像的分辨率还原成K1后得到的第四图像；
图10为本发明公开的图像装置的模块图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本公开的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本公开的原理，但不能用来限制本公开的范围，本公开可以以许多不同的形式实现，不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
本公开提供这些实施例是为了使本公开透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本公开的范围。应注意到：除非另外具体说明，这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、材料的组分、数字表达式和数值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。
需要说明的是，在本公开的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是大于或等于两个；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本公开和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
此外，本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“垂直”并不是严格意义上的垂直，而是在误差允许范围之内。“平行”并不是严格意义上的平行，而是在误差允许范围之内。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。
还需要说明的是，在本公开的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。当描述到特定器件位于第一器件和第二器件之间时，在该特定器件与第一器件或第二器件之间可以存在居间器件，也可以不存在居间器件。
本公开使用的所有术语与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
本发明公开了一种图像处理方法，用于激光直接成像领域，
包括如下步骤：
一种图像处理方法，用于激光直接成像领域，包括：
步骤1：定义待曝光的第一图像分辨率为第一分辨率K1;
步骤2：计算第一图像的每一个像素点各自对应的第一偏移量，得到若干第一偏移量；
步骤3：将第一图像处理成分辨率更高的第二图像，定义第二图像的第二分辨率为K2；
步骤4：根据第二分辨率K2求出第二图像的每个像素点的大小d2,将步骤2得到的若干第一偏移量各自除以d2得到的倍数取整，并以取整后得到的整数倍乘以d2,得到若干第二偏移量，用K1除以K2得到的倍率各自乘以若干第二偏移量，得到若干第三偏移量，根据若干第三偏移量平移第二图像的对应的每一个像素点，得到第三图像；
步骤5：将第三图像的分辨率由第二分辨率K2还原成第一分辨率K1，得到第四图像；
其中：
第一图像中包括M行像素点，该M行像素点由激光直接成像设备的对应的M颗激光器分别曝光，M颗激光器均匀设置在激光直接成像设备的安装板的长边的中心线上，安装板设置在激光直接成像设备的两根平行导轨之间，安装板倾斜时相对垂直于平行导轨时形成的夹角为β。
步骤1中， 参考图2，定义待曝光的第一图像包括M行*N列像素点。在一些实施例中，定义M=10，N=1，因此第一图像示例性的包括10行*1列像素点，即共有10个像素点。这10个像素点用图1中的安装板13上均匀安装的10个同规格的激光器分别曝光，也就是说，当安装板13在第一水平导轨11和第二水平导轨12上水平向右移动过程中，安装板13上的10个同规格的激光器15分别对应曝光图2中的第一图像的10个像素点。
参考图3，由于安装板13在第一水平导轨11和第二水平导轨12上发生了偏转，即安装板13不再同时垂直于第一水平导轨11和第二水平导轨12，因此，想要曝光如图2所示的第一图像，必须先要对第一图像进行处理。图3中，假设安装板13处于倾斜时相对于垂直设置时在第一水平导轨11和第二水平导轨12时向右偏转的角度为β，则可以理解的是，必须先要将图2中的第一图像的所有像素点与激光器的水平偏移方向相反的方向平移，得到如图5所示的倾斜的理想的曝光图（即由倾斜像素点组成的图像）。也就是说，若安装板13向右偏转的角度为β，理论上偏移后的理想的曝光图需要相对于第一图像向左偏转角度β。因此，转角β的准确求得是第一图像的各像素点能实现精确平移的关键。
参考图3，当安装板13向右偏转时，设置在第一水平导轨11上的第一线性位移检测模块16检测到位于安装板13上最上面的第一颗激光器15-1水平偏移的第一位移为a1，设置在第二水平导轨12上的第二线性位移检测模块17检测到安装板13上最下面的第10颗激光器15-10的水平偏移的第二位移为a2，a2和a1不一定相等。定义激光器15-1到激光器15-10的距离为d,将数据a1、a2以及d通过FPGA模块18发送给上位机14，上位机14根据反正切公式求得
Figure 622494DEST_PATH_IMAGE001
。 需要说明的是，上位机14在控制安装板13水平向右运动过程中，转角β一直保持恒定，即安装板13一直保持同样的倾斜姿态在第一水平导轨11和第二水平导轨12向右水平运动。
步骤2可具体分解为如下步骤：
步骤21：定义第一图像的每个像素点的边长均为d1微米，d1=25400/K1，每相邻两颗激光器间隔d1，d=(M-1)*d1；定义安装板在垂直状态时和倾斜状态时两条长边中心线的交点为D,定义位于D点的激光器为参考激光器，参考激光器在安装板由垂直状态偏转为倾斜状态时不发生水平位移变化。
步骤22：定义除参考激光器以外的（M-1）颗激光器中的第Q颗到参考激光器的距离为SQ,第Q颗激光器的水平位移量为fQ,则fQ=
Figure 171287DEST_PATH_IMAGE003
；
步骤23：将第一图像中每一列中与第Q颗激光器对应的像素点反向水平移动fQ，得到若干第一偏移量。
步骤21中，定义图2中的第一图像的第一分辨率为K1,构成第一图像的每个像素点的边长定义为d1微米，根据分辨率的定义，d1=25400/K1，每相邻两颗激光器间隔d1，d=(M-1)*d1。参考图6，在一些实施例中，M取10，定义安装板13处于垂直位置时和倾斜时两长边中心线130的交点为D,位于D点的激光器15-5（即从上往下数第5颗激光器）为参考激光器，参考激光器在安装板13倾斜时相对于垂直时不发生水平位移的偏移。在一些实施例中，定义第一图像的第一分辨率K1为25400dpi,则d1=1微米。
对于步骤22，请参考图2、图3和图5。图2中的第一图像中的10个像素点水平移动的示意图见图5和图6。图5中，竖直的一列黑色方格表示第一图像，若干黑色方格组成的相对于第一图像向左倾斜的为通过各第一偏移量移动相应的像素点得到的理想的曝光图。从图3可以知道，每两个相邻激光器之间的距离相等且均为一个像素点大小d1。安装板13上的激光器的颗数和待曝光的第一图像的行数相等，即安装板13在水平向右移动过程中，每颗激光器曝光完第一图像对应的行数上所有的像素点。例如，第1颗激光器15-1曝光第一图像的第一行的所有像素点，第2颗激光器15-2曝光第二行的所有像素点。本申请中，激光器15的颗数示意性的取10，因此第一图像的行数M也为10。从图3中的安装板13从上往下数的第1颗激光器15-1到第5颗参考激光器15-5的距离S1=4*d1,当安装板13以D点向右偏转β角时，激光器15-1水平向右偏移位移为f1,f1=a1，则图5中从上往下数的第一个像素点需要向左平移f1;从上往下数的第2颗激光器15-2到参考激光器15-5的距离S2=3*d1,第2颗激光器水平向右偏移距离f2=S2*=3*d1*(a1+a2)/d,又因为d=9*d1,所以f2=(a1+a2)*3/9,则图5中从上往下数的第二个像素点需要向左平移f2；依次可以继续推断，图5中从上往下数第3个像素点需要向左平移f3=2*d1*(a1+a2)/d=(a1+a2)*2/9，第4个像素点需要向左平移f4=(a1+a2)*1/9，第5个像素点需要向左平移f5=0，第6个像素点需要向右平移f4=(a1+a2)*1/9，第7个像素点需要向右平移f7=(a1+a2)*2/9，第8个像素点需要向右平移f8=(a1+a2)*3/9，第9个像素点需要向右平移f9=(a1+a2)*4/9，第10个像素点需要向右平移f10=(a1+a2)*5/9。又因为第一位移可以由第一线性位移检测模块16检测到，第二位移a2由第二线性位移检测模块17检测到，所以f1到f10均可求出。在一些实施例中，f1=a1=-1.490微米，f10=a2=-1.862微米。其余各值：f2=(a1+a2)*3/9=-1.117微米，f3=(a1+a2)*2/9=-0.745微米，f4=-0.372微米，f5=0,f6=0.372微米,f7=0.745微米,f8=1.117微米，f9=1.490微米,f10=a2=1.862。各值的正负表示各像素点相对于起始位置的偏移方向，向左偏定义为负，向右偏定义为正。将f1-f10定义为10个第一偏移量。
参考图6，在求出了f1到f10 这10个第一偏移量后，若以第一图像为基础直接平移这10个像素点，由于每次平移每一行的像素点时，只能以每个像素点大小的整数倍移动，这和实际求得的平移距离不同，这会造成像素点平移距离的错误；若以实际求得的距离为平移值，又会因为该平移值太过精确而无法做到按实际求得的平移值来移动像素点。例如，在一些实施例中，图5中的第一图像（即竖直列像素点组成的图像）的第一分辨率为25400dpi,则每个像素点的大小d1=1微米，最上面的一个像素点的f1=1.49微米，即a1=1.49微米，若以1微米的整数倍来移动图5中的竖直列最上面一个像素点，则只能将竖直列最上面一个像素点先向左移动1微米，再移动1微米，总移动量为2微米（即移动量只能是像素点大小的整数倍），这显然和f1=1.49微米的实际距离有出入的；若直接根据f1=1.49微米将竖直列最上面一个像素点进行平移，事实上很难做到如此精确的平移。对于图5中的竖直列的其余像素点的移动，也会出现这种情况。
为解决上述问题，本专利申请采用了如下的解决的方法。
首先将图2中的第一图像（也就是图5中的竖直列像素点组成的图像）的分辨率由第一分辨率K1处理成如图7所示的分辨率更高的第二图像，定义第二图像的第二分辨率为K2。K2为K1的整数倍，K2与K1的比值越大，则第二图像的第二分辨率越高，最后图像移动的结果越精确。在一些实施例中，K1取25400dpi,K2取2540000dpi，即K2=100K1,图7中第二图像中的每个像素点的大小d2=25400/K2=0.01微米。前面已经求得f1-f10这10个第一偏移量，依次为(单位均为微米）：-1.490、-1.117、-0.745、-0.372、0、0.372、0.745、1.117、1.490、1.862。这10个第一偏移量分别是0.01微米的149倍、111.7倍、74.5倍、37.2倍、0倍、37.2倍、74.5倍、111.7倍、149倍、186.2倍。因此，将这10个倍数值分别舍掉小数点后面的部分，变为0.01微米的整数倍，分别是：149倍、111倍、74倍、37倍、74倍、111倍、149倍、186倍，再用这10个整数倍乘以d2的值（即0.01微米），依次得到10个第二偏移量f1’-f10’（偏移方向不变，单位均为微米）：-1.49、-1.11、-0.74、-0.37、0、0.37、0.74、1.11、1.49、1.86。将10个第二偏移量乘以倍数0.01（倍数0.01是K1除以K2得到的倍数），得到10个第三偏移量f1”-f10”（单位均为微米），分别是-0.0149、-0.0111、-0.0074、-0.0037、0、0.0037、0.0074、0.0111、0.0149、0.0186。根据10个第三偏移量f1”-f10”移动图7中的第二图像的10个像素点（此时，每个像素点的大小d2为0.01微米），得到如图8所示的第三图像，第三图像的分辨率依然为K2，即每个像素点的大小依然为d2。最后将第三图像的分辨率由K2的2540000dpi还原为K1的25400dpi，得到第四图像，见图9。可以理解的是，图9中的第四图像的分辨率为K1，即每一个像素点的大小依然为d1,即1微米，但是第四图像中的每一个像素点的偏移距离由于倍数取整后不再等于图5中对应像素点的计算得到的理想的偏移距离（未移动的第5个像素点除外）。例如，图9中的最上面像素点的偏移距离为100f1”不再等于图5中的最上面的像素点的偏移距离f1。图9中的最上面像素点的偏移距离100f1”相对于图8中的第三图像中最上面的像素点的第三偏移量f1”扩大了100倍。100倍的倍率是由第二分辨率K2除以第一分辨率K1得到的。
需要说明的是，图2中的第一图像为10行×1列仅仅是示例性的，即M=10，N=1仅仅是示例性的。对于第一图像包括多列像素点的情形，其处理方法和图2中只有1列像素点的处理方法相同：先处理完第一列图像，然后再处理剩下各列图像。另外，激光器颗数M为10也仅仅是示例性的。当激光器的颗数M为其他值时，图2中的第一图像的行数M和激光器颗数M相对应，即保证1颗激光器曝光对应行数的像素点。另外，定义图5中第一图像从上到下的第5个像素点不动也是示例性的，当图3中的安装板13上安装板倾斜时，其上的任意一颗激光器都有可能不会发生水平位移上的偏移。图7中的第二图像的第二分辨率K2为图2中的第一图像的第一分辨率K1的100倍也是示例性的，事实上，也可以是5倍、10倍、12倍，在此不做限制，但是一定要满足K2大于K1。
本申请中，当安装板13偏转时，只考虑所有激光器在水平方向的偏移，忽略竖直方向（Y方向）坐标变化，因此，图像处理过程中只考虑像素点的水平位移情况。另外，所有激光器的中心连线一直位于安装板13长边的中心线130上，不受安装板是否偏转影响。
在一些实施例中，第一线性位移检测模块16和第二线性位移检测模块17同为光栅或者同为尺栅。光栅或者尺栅均能精确检测出第一位移a1和第二位移a2。同样的，d值以及任意一颗激光器Q（M-1）到参考激光器的距离S（M-1）也可以精确求得。在一些实施例中，d以及S（M-1）可以通过设计图纸或者实测的方式获取。
本发明公开的图像处理方法，具有如下优点：由于安装板在第一水平导轨和第二水平导轨上发生了偏转，使得安装板不再同时垂直于第一水平导轨和第二水平导轨，因此，安装板上的一列激光器在整体上也随着安装板的偏转而偏转。若用发生了偏转的激光器曝光一幅M行*N列的第一图像，则每一颗激光器在曝光第一图像的同一列像素点时时间不同步。因此，需要将第一图像的每一列上的若干像素点相对于激光器的偏移方向做反向水平平移。虽然每一个像素点的水平位移均能精确求得，但若采用背景技术中提到的两种像素点移动方法，一种是无法实现，一种是移动的位移和像素点实际位移偏差太大。因此，利用本方法：先将第一图像处理成分辨率更高的第二图像，然后根据已求得的若干第一偏移量除以第二图像的像素点的大小，得到若干倍数值，去掉每个倍数值的小数后面的部分（即倍数取整），得到若干个整数倍值，将若干整数倍值乘以第二图像的像素点的大小，得到若干第二偏移量，用第一图像的第一分辨率K1除以第二图像的第二分辨率K2得到的倍数乘以若干第二偏移量，得到若干第三偏移量，根据若干第三偏移量平移第二图像的对应的每一个像素点，得到第三图像，将第三图像的分辨率由第二分辨率K2还原成第一分辨率，得到第四图像。因此，第四图像的效果虽然无法达到根据若干第一偏移量平移第一图像的对应像素点后得到的理想图像（见图5中的黑色像素点组成的倾斜图像），但比根据若干第一偏移量分别以第一图像的像素点大小d1的整数倍为偏移量进行平移得到的结果准确很多。因此，本方法提高了图像处理精度。
参考图10，本发明还公开了一种图像处理装置，包括：第一图像处理处理模块、计算模块、第二图像获取模块、第三图像获取模块以及第四图像获取模块。
第一图像处理模块：用于定义第一图像的分辨率为第一分辨率K1;
计算模块：用于计算第一图像的每一个像素点各自对应的第一偏移量，得到若干第一偏移量。若干第一偏移量的求得见前面f1-f10的具体求解过程，在此不在累述。
第二图像获取模块：用于将第一图像处理成分辨率更高的第二图像，定义第二图像的第二分辨率为K2。本申请中，定义第一图像的分辨率为第一分辨率K1，K1示例性的取值25400dpi，第二图像的第二分辨率K2示例性的取值为2540000dpi，K2=100k1。
第三图像获取模块：根据第二分辨率K2求出第二图像的像素点的大小d2,将若干第一偏移量各自除以d2得到的倍数取整，并以取整后得到的整数倍乘以d2,得到若干第二偏移量，用K1除以K2得到的倍数乘以若干第二偏移量，得到若干第三偏移量，根据若干第三偏移量平移第二图像的对应的每一个像素点，得到第三图像。第三图像的求得过程前面已经有详细描述，在此不再累述。
第四图像获取模块：用于将第三图像的分辨率由第二分辨率K2还原成第一分辨率，得到第四图像。
本装置实现的技术效果和前面描述的本方法实现的技术效果完全相同，在此不再累述。
本发明还公开了一种存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述步骤1到步骤5的方法。存储介质指存储数据的载体。比如软盘、光盘、DVD、硬盘、闪存、U盘、CF卡、SD卡、MMC卡、SM卡、记忆棒（Memory Stick）、xD卡等。流行的存储介质是基于闪存（Nand flash）的，比如U盘、CF卡、SD卡、SDHC卡、MMC卡、SM卡、记忆棒、XD卡等。
本发明还公开了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时实现前面的步骤1-步骤5的步骤。处理器中包含内核，由内核去存储器中调取相应的程序单元，上述内核可以设置一个或以上。存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)，存储器包括至少一个存储芯片。
至此，已经详细描述了本公开的各实施例。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。
虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改或者对部分技术特征进行等同替换。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。

Claims (6)

1.一种图像处理方法，用于激光直接成像领域，其特征在于，包括：
步骤1：定义待曝光的第一图像分辨率为第一分辨率K1；
步骤2：计算所述第一图像的每一个像素点各自对应的第一偏移量，得到若干第一偏移量；
步骤3：将所述第一图像处理成分辨率更高的第二图像，定义所述第二图像的第二分辨率为K2；
步骤4：根据所述第二分辨率K2求出所述第二图像的每个像素点的大小d2,将步骤2得到的若干第一偏移量各自除以d2得到的倍数取整，并以取整后得到的整数倍乘以d2,得到若干第二偏移量，用K1除以K2得到的倍率各自乘以若干第二偏移量，得到若干第三偏移量，根据若干第三偏移量平移所述第二图像的对应的每一个像素点，得到第三图像；
步骤5：将所述第三图像的分辨率由所述第二分辨率K2还原成第一分辨率K1，得到第四图像；
其中：
所述第一图像包括M行像素点，所述M行像素点由激光直接成像设备的对应的M颗激光器分别曝光，所述M颗激光器均匀设置在激光直接成像设备的安装板的长边的中心线上，所述安装板设置在激光直接成像设备的两根平行导轨之间，所述安装板倾斜时相对垂直于所述平行导轨时形成的夹角为β；
夹角β的求出过程如下：设置在所述激光直接成像设备上的第一线性位移检测模块检测出位于所述安装板一端的第一颗激光器在所述安装板倾斜时相对于垂直时水平偏移的第一位移a1,第二线性位移检测模块检测出位于所述安装板的另一端的最后第M颗激光器在所述安装板倾斜时相对于所述安装板垂直时水平偏移的第二位移a2，所述第一颗激光器到第M颗激光器的距离为d,根据反正切公式求得
Figure FDA0003971504460000011
步骤2具体包括：
步骤21：定义所述第一图像的每个像素点的边长均为d1微米，d1＝25400/K1，每相邻两颗激光器间隔d1，d＝(M-1)*d1；定义所述安装板在垂直状态时和倾斜状态时两条长边中心线的交点为D,定义位于D点的激光器为参考激光器，所述参考激光器在所述安装板由垂直状态偏转为倾斜状态时不发生水平位移变化；
步骤22：定义除所述参考激光器以外的(M-1)颗激光器中的第Q颗到所述参考激光器的距离为SQ,第Q颗激光器的水平位移量为fQ,则fQ＝SQ*tgβ；
步骤23：将所述第一图像中每一列中与第Q颗激光器对应的像素点反向水平移动fQ，得到若干第一偏移量；
其中，反向是指与激光器的偏移方向相反的方向，Q为变量，1≤Q≤M-1。
2.如权利要求1所述的图像处理方法，其特征在于，步骤23中，与所述第Q颗激光器对应的像素点是指：第Q颗激光器曝光的像素点。
3.如权利要求1所述的图像处理方法，其特征在于，步骤4中，根据若干第三偏移量平移所述第二图像的对应的每一个像素点，得到第三图像，平移过程是在所述激光直接成像设备中的上位机的控制下自动完成的。
4.一种图像处理装置，其特征在于，包括：
第一图像处理模块：用于定义所述第一图像的分辨率为第一分辨率K1；
计算模块：用于计算所述第一图像的每一个像素点各自对应的第一偏移量，得到若干第一偏移量；
第二图像获取模块：用于将所述第一图像处理成分辨率更高的第二图像，定义所述第二图像的第二分辨率为K2；
第三图像获取模块：根据所述第二分辨率K2求出所述第二图像的像素点的大小d2,将所述若干第一偏移量各自除以d2得到的倍数取整，并以取整后得到的整数倍乘以d2,得到若干第二偏移量，用K1除以K2得到的倍率各自乘以若干第二偏移量，得到若干第三偏移量，根据若干第三偏移量平移所述第二图像的对应的每一个像素点，得到第三图像；
第四图像获取模块：用于将所述第三图像的分辨率由所述第二分辨率K2还原成第一分辨率K1，得到第四图像；
其中，激光直接成像设备中跨设在两根平行导轨之间的安装板倾斜时和垂直两根所述平行导轨时形成的夹角为β，
Figure FDA0003971504460000021
a1为位于所述安装板一端的第一颗激光器在所述安装板倾斜时相对于垂直时水平偏移的第一位移，a2为位于所述安装板的另一端的最后第M颗激光器在所述安装板倾斜时相对于所述安装板垂直时水平偏移的第二位移；
所述计算模块的计算过程如下：
步骤21：定义所述第一图像的每个像素点的边长均为d1微米，d1＝25400/K1，每相邻两颗激光器间隔d1，d＝(M-1)*d1；定义所述安装板在垂直状态时和倾斜状态时两条长边中心线的交点为D,定义位于D点的激光器为参考激光器，所述参考激光器在所述安装板由垂直状态偏转为倾斜状态时不发生水平位移变化；
步骤22：定义除所述参考激光器以外的(M-1)颗激光器中的第Q颗到所述参考激光器的距离为SQ,第Q颗激光器的水平位移量为fQ,则fQ＝SQ*tgβ；
步骤23：将所述第一图像中每一列中与第Q颗激光器对应的像素点反向水平移动fQ，得到若干第一偏移量。
5.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至3中任一项所述的图像处理方法的步骤。
6.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行程序时实现如权利要求1至3中任一项所述的图像处理方法的步骤。
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