CN1259820A - 扫描影像的校正装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种扫描影像的校正装置及方法,利用影像感应器、加总平均装置、比较装置及补点装置进行扫描影像的校正。其中,影像感应器具有若干像素,可读取欲扫描影像并得到各像素之对应数值;加总平均装置可加总平均各像素之对应数值以得到平均值;比较装置可比较上述像素之对应数值变化与上述平均值,并将其间差异过大者标示为反常像素;而补点装置则可用插点法预测并补入反常像素之数值,借以校正欲扫描影像。

Description

扫描影像的校正装置及方法

本发明是有关于一种影像感应器，特别是有关于一种扫描影像的校正装置及方法，其可以软件方式预测并补入反常像素的数值，进而完成扫描影像的校正。

请参考图1、2、3，此为台湾专利公告299056号彩色接触式影像感测器组件的外观示意图、组装示意图及侧视示意图。

在这个例子中，彩色接触式影像感测器组件主要是由透明片10、柱状透镜列15、光源20、影像感测基板30及组件结构体40所组成。光源20具有光导体22、光导体基座24、发光二极管晶片组26及发光二极管晶片基座28。影像感测基板30上设置有基板32、影像感测晶片34及金属导线36。组件结构体40则由基座42及侧盖44所组成。另外，为增加光源20的强度及色彩丰富性，接触式影像感测器组件中亦可以增加发光二极管晶片的数目，或在光导体22的另一侧设置其他颜色的发光二极管晶片。

不过，这种接触型影像感应器本身十分灵敏，会因异物侵入(如沙粒)或部分工艺不良(如：壳体密封及组装过程之污染)而产生非线性关系的反常像素(影像点)，造成黑线、白线、包线等现象并影响感应质量。企图以改善组装过程克服异物侵入之努力亦成效不大。故即便是仅有1个反常像素的接触型影像感应器，在目前的技术水准下，亦必须被视为劣质品而无法使用。

上述黑线、白线、包线等现象简单说明如下。在进行扫描动作时，由于接触型影像感测器会与欲扫描文件产生相对平移，因此整份文件便会在错误像素之位置持续发生错误、并在扫描得到的画面中产生一条明显的黑线或白线。

有鉴于此，本发明的主要目的便是提供一种扫描影像的校正装置及方法，其可以个别处理影像感应器中极少数反常像素的数值，藉以改善整体扫描影像的画面质量。

本发明的另一目的便是提供一种扫描影像的校正装置及方法，利用内插法预测并补入反常像素的数值，进而提高整体扫描影像的画面质量。

本发明的又一目的就是提供一种扫描影像的校正装置及方法，其可以软件方式实施。

本发明的再一目的就是提供一种扫描影像的校正装置及方法，其可以配合影像感应器在不同解析度的应用。

本发明的更一目的就是提供一种扫描影像的校正装置及方法，其可以增加仅具有极少数反常像素的影像感应器的可用性，藉以提高成品率并降低成本。

为达上述及其他目的，本发明乃提供一种扫描影像的校正装置，用以预测并补入反常像素的数值。由于接触型影像感应器(CIS)会因工艺不良或异物侵入而影响感应效果，进而造成黑线、白线、包线等问题。因此，本发明乃利用影像感应器、加总平均装置、比较装置及补点装置进行扫描影像的校正。其中，影像感应器具有若干像素，可读取欲扫描影像并得到各像素的对应数值；加总平均装置可加总平均各像素的对应数值以得到平均值；比较装置可比较上述像素的对应数值变化与上述平均值，并将其间差异过大者标示为反常像素；而补点装置则可用插点法预测并补入反常像素的数值，藉以校正欲扫描影像。

此外，本发明亦提供一种扫描影像的校正方法。此方法的步骤包括：(1)读取欲扫描影像，藉以得到影像感应器中各像素的对应数值；(2)加总平均各像素的对应数值，藉以得到平均值；(3)比较各像素的对应数值变化与上述平均值，并将其间差异过大者标示为反常像素；(4)以插点法预测并补入反常像素的数值，藉以校正欲扫描影像。

在这种扫描影像的校正方法中，当反常像素是由若干连续像素构成时，反常像素的数值可利用多次插点法预测并补入，藉以完成扫描影像的校正。

为让本发明的上述和其他目的、特徵、和优点能更明显易懂，特举较佳实施例，并结合附图，作详细说明如下：

图1为台湾专利公告第299056号的新型彩色接触式影像感测器组件的外观示意图；

图2为台湾专利公告第299056号的新型彩色接触式影像感测器组件的组装示意图；

图3为台湾专利公告第299056号的新型彩色接触式影像感测器组件的侧视示意图；

图4为本发明扫描影像校正方法的流程图；以及

图5为本发明扫描影像校正装置的电路框图。

为克服上述及其他问题，本发明乃利用预定标准求出反常像素的位置，并以内插预测值取代原反常像素的读取值。相较于公知方法，本发明并不需要因为一个或数个反常像素的存在，便舍弃整支接触型影像感应器(因为即使只存在一个反常像素，在扫描画面中亦会造成明显的缺陷)。相反地，若本发明仅存在几个反常像素(在可接受的范围内)，则这些反常像素的读取值在内插预测后，便可以继续使用于扫描器或其他类似装置中。因此，这种改良可有效提高产品合格率，使制造成本降低。

以下，结合图4、图5说明本发明扫描影像校正装置及方法的较佳实施例如下。

图4为本发明扫描影像校正方法的流程图。

由于接触型影像感应器(CIS)本身十分灵敏，会因异物侵入(如沙粒)或部分工艺不良(如：壳体密封及组装过程的污染)而产生非线性关系的反常像素，进而造成黑线、白线、包线等问题并影响画面质量。通过改善组装过程克服异物侵入的努力亦成效不大。因此，本发明便利用驱动器补点方式预测反常像素的数值，并进而校正扫描影像及改善画面质量。

<步骤S1>

在这个步骤中，首先是以具有若干像素的影像感应器读取欲扫描影像，并加总平均各像素的对应数值以得到一判断反常像素用的平均值。

通常，影像感应器的感测部分是由特定材质(如：GaN或AlGaInP)所组成，并利用其特性曲线之线性区段以表示各色光线之强弱。而这个步骤的主要目的便是检查影像感应器中各像素是否落于特性曲线之线性区段。

并且，为判定影像感应器中各像素是否为反常像素，本实施例首先将影像感应器中各像素的对应数值加总平均，藉以得到一平均值： $\mathrm{AVG}=\frac{{\mathrm{WS}}_{\mathrm{MAX}}-{\mathrm{WS}}_{\mathrm{MIN}}}{2}-{\mathrm{WS}}_{\mathrm{DARK}}$

其中，WS_MAX为影像感应器对应欲扫描影像的最大像素数值；WS_MIN为影像感应器对应欲扫描影像的最小像素数值；WS_DARK为影像感应器对应欲扫描影像的暗区像素数值；而AVG则是影像感应器对应欲扫描影像的加总平均值。

<步骤S2>

然后，再根据预定标准判定影像感应器的反常像素，并将其位置记录在存储器阵列。

在这个步骤中，反常像素(即各像素未落于特性曲线的线性区段者)的判定标准为：

Pixeldown[n]＝{i，    where|WS_i-WS_i-1|＞AVG×35％

                      or|WS_i-WS_i+1|＞AVG×35％}

其中，存储器阵列pixeldown[n]系用以记录反常像素的位置(n为1、2、3、……等自然数)，而WS_i则是第i个像素的数值。

也就是说，当影像感应器中相邻像素的数值变化超过上述平均值AVG的预定比例(在佳能制定的标准中为35％)，则该像素便判定为反常像素。

<步骤S3>

接着，利用内插法预测并补入反常像素的数值。

在这个步骤中，若存储器阵列pixeldown[1]＝X₁、pixeldown[2]＝X₂、pixeldown[3]＝X₃且X₁、X₂、X₃彼此不连续，亦即：三个反常像素系彼此分离且各位于第X₁、X₂、X₃个像素，这三个反常像素的数值可分别以内插法表示成： $\mathrm{pixel}\left[x_1\right]=\frac{\left(\mathrm{pixel}\right[x_1-1]+\mathrm{pixel}[x_1+1\left]\right)}{2}$ $\mathrm{pixel}\left[x_2\right]=\frac{\left(\mathrm{pixel}\right[x_2-1]+\mathrm{pixel}[x_2+1\left]\right)}{2}$ $\mathrm{pixel}\left[x_3\right]=\frac{\left(\mathrm{pixel}\right[x_3-1]+\mathrm{pixel}[x_3+1\left]\right)}{2}$

其中，像素pixel[X₁-1]表示反常像素pixel[X₁]的前一个像素；像素pixel[X₁+1]表示反常像素pixel[X₁]的后一个像素；像素pixel[X₂-1]表示反常像素pixel[X₂]的前一个像素；像素pixel[X₂+1]表示反常像素pixel[X₂]的后一个像素；像素pixel[X₃-1]表示反常像素pixel[X₃]的前一个像素；像素pixel[X₃+1]表示反常像素pixel[X₃]的后一个像素。

另外，倘若存储器阵列pixeldown[1]＝X₁、pixeldown[2]＝X₂、pixeldown[3]＝X₃且X₁、X₂、X₃依次连续，亦即：三个反常像素是彼此相邻且依次位于第X₁、X₂、X₃个像素，则这三个反常像素的数值可利用内插法表示成： $\mathrm{pixel}\left[x_2\right]=\frac{\left(\mathrm{pixel}\right[x_1-1]+\mathrm{pixel}[x_3+1\left]\right)}{2}$ $\mathrm{pixel}\left[x_1\right]=\frac{\left(\mathrm{pixel}\right[x_2]+\mathrm{pixel}[x_1-1\left]\right)}{2}$ $\mathrm{pixel}\left[x_3\right]=\frac{\left(\mathrm{pixel}\right[x_2]+\mathrm{pixel}[x_3+1\left]\right)}{2}$

其中，像素pixel[X_i-1]表示反常像素pixel[X₁]的前一个像素；像素pixel[X₃+1]表示反常像素pixel[X₃]的后一个像素。

在这个实施例中，扫描影像的校正方法是利用既定标准预先判定反常像素的位置、再利用内插法预测及补入反常像素的数值。由于内插法是利用相邻像素的数值加总平均以得到，故这种方法所得到的扫描影像会较柔和。

并且，这种方法亦可以提高仅具有极少数反常像素的影像感应器之可用性，进而增加合格率及降低成本。

请参考图5，此为本发明扫描影像校正装置的电路框图。在这个实施例中，校正装置主要是由具有若干像素之影像感应器50、加总平均装置54、比较装置52、补点装置56所组成。其中，具有若干像素的影像感应器50系读取欲扫描影像以得到各像素的对应数值；而加总平均装置54则用以加总平均上述像素的对应数值以得到一平均值，如图4之步骤S1所示。比较装置52系用以比较上述像素的对应数值变化与上述平均值，并将其间差异过大者标示为反常像素，如图4之步骤S2所示。而补点装置56则是利用插点法预测并补入上述反常像素的数值，藉以校正上述欲扫描影像，如图4之步骤S3所示。

综上所述，本发明扫描影像的校正装置及方法可个别处理影像感应器中极少数反常像素的数值，藉以改善整体扫描影像的画面质量。

另外，由于本发明系利用内插法预测并补入反常像素的数值，整体扫描影像的画面质量亦可以提高。而且，由于反常像素是以各像素的平均值作为判断基础，本发明方法所得到之扫描影像可较为柔和。

再者，本发明扫描影像的校正装置及方法可以配合影像感应器在不同解析度之应用、并增加仅具有极少数反常像素的影像感应器的可用性，藉以提高合格率并降低成本。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，本领域技术人员，在不脱离本发明之精神和范围内，当可做更动与润饰，因此本发明之保护范围当视后附之权利要求范围所界定者为准。

Claims (5)

1.一种扫描影像的校正装置，包括：

一具有若干像素的影像感应器，读取一欲扫描影像以得到上述像素的对应数值；

一加总平均装置，加总平均上述像素之对应数值以得到一平均值；

一比较装置，比较上述像素的对应数值变化与上述平均值，并将其间差异过大者标示为反常像素；以及

一补点装置，以插点法预测并补入上述反常像素的数值，藉以校正上述欲扫描影像。

2.如权利要求1所述扫描影像的校正装置，其中，上述加总平均装置系以上述扫描影像对应之最大/最小像素数值平均减去上述扫描影像对应的暗区像素数值，藉以作为上述平均值。

3.一种扫描影像的校正方法，用于一影像感应器，包括：

读取一欲扫描影像，藉以得到上述影像感应器中各像素的对应数值；

加总平均上述各像素的对应数值，藉以得到一平均值；

比较上述各像素的对应数值变化与上述平均值，并将其间差异过大者标示为反常像素；以及

以插点法预测并补入上述反常像素的数值，借以校正上述欲扫描影像。

4.如权利要求3所述扫描影像的校正方法，其中，当上述反常像素是若干连续像素时，上述反常像素的数值系以多次插点法预测并补入。

5.如权利要求3所述扫描影像的校正方法，其中，上述加总平均步骤系以上述扫描影像对应之最大/最小像素数值平均减去上述扫描影像对应的暗区像素数值，借以作为上述平均值。

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