CN1356821A - 接触式图像传感器扫描仪校正方法 - Google Patents

接触式图像传感器扫描仪校正方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1356821A
CN1356821A CN 01143447 CN01143447A CN1356821A CN 1356821 A CN1356821 A CN 1356821A CN 01143447 CN01143447 CN 01143447 CN 01143447 A CN01143447 A CN 01143447A CN 1356821 A CN1356821 A CN 1356821A
Authority
CN
China
Prior art keywords
data
pixel
yyy
value
xxx
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN 01143447
Other languages
English (en)
Other versions
CN1128534C (zh
Inventor
夏晓春
王显文
倪永
张飚
才海男
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ziguang Co Ltd Qinghua Univ
Original Assignee
Ziguang Co Ltd Qinghua Univ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ziguang Co Ltd Qinghua Univ filed Critical Ziguang Co Ltd Qinghua Univ
Priority to CN 01143447 priority Critical patent/CN1128534C/zh
Publication of CN1356821A publication Critical patent/CN1356821A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1128534C publication Critical patent/CN1128534C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Facsimile Scanning Arrangements (AREA)

Abstract

本发明属于扫描仪校正方法技术领域。包括:首先设定N次光强在100%～0%之间的不同扫描条件,然后按所设定的条件扫描纯白标定条;将获得的数据中含有的无效噪声数据去除;产生校正表;通过插值算法填充该校正表的无效数据;使用求得的校正表进行实际扫描运算;进行数字滤波操作。本发明可有效的避开标定条只能是纯白的矛盾,达到扫描时图像亮度分布较为均匀的实用标准。

Description

接触式图像传感器扫描仪校正方法
技术领域
本发明属于扫描仪校正方法技术领域。
背景技术
扫描仪作为光机电一体化的计算机外设，已经发展了十几年的历程，随着CCD(电荷耦合器件)器件的完善发展，平台式扫描仪的也进入了黄金时期，但传统的CCD器件需要庞大的光路支持，很难满足现今扫描仪超薄、超小的发展方向。因此采用接触式图像传感器(简称CIS)器件的扫描仪相应产生。
扫描仪采用的RGB(红绿蓝)色彩空间进行颜色描述，每种颜色之间需要做到平衡一致，这时的扫描结果才会真实可靠。
所有硬件产品都会有工差范围，扫描仪也不例外，为保证在出厂时的产品质量，厂家都会定义一些出厂检测标准。由于需要测试的项目很多，以紫光扫描仪出厂标准为例，列出与本发明有关的一些指标如下：
1、最终输出图像均匀度误差小于10％。均匀度是指扫描相同颜色的均匀原稿时输出的亮度数值所在范围宽度。例如扫描一个中性灰原稿时，输出数值应均为128，但实际结果可能是在122～132之间，紫光扫描仪的合格标准是最大值与最小值之差不能大于10％。
2、最终输出图像色彩一致性误差小于10％。色彩一致性是指扫描相同颜色的均匀原稿时输出的亮度数值RGB三个通道偏差。例如扫描某个亮度灰原稿时，输出的RGB三个通道数值平均值应保持一致，但实际结果会不尽相同，紫光扫描仪的合格标准是RGB三个通道数值平均值之间的差要小于10％
由于原始数据达不到出厂合格标准，因此在扫描仪驱动中会有一项重要的功能就是图像校正，这是所有扫描仪都需要具备的功能。
采用CIS器件的扫描仪不需要额外的光路支持就可以直接扫描整个幅面，因此可以认为它的感光点对于实际原稿信息是一一对应的位置关系。但由于制造工艺的问题，感光点之间的感光特性因为工艺偏差而不尽相同。同时CIS器件由于作不到A4的宽度，目前可以买到的CIS扫描头内部多是由多片CIS拼接组成的。以目前很常见的东芝600bCIS为例，它是由8片拼接组成的。
图1显示的分别是扫描纯白及中性灰原稿时一行数据的亮度对象素曲线1、2。可以看出在不同灰色原稿情况下，象素之间的比例关系不是恒定的。以图中第613个象素为例，其左右两个象素的数值在扫描纯白原稿时是左＞右，而在扫描中性灰原稿时是左＜右；
图2显示的就是整个灰阶(黑～白)范围内，8段数据均值间的曲线关系。8段数据均值间的误差比较大，这样导致实际扫描颜色均匀样稿时，不同的位置亮度差距较大，如图3所示。
扫描仪为了能够使自己具有自我校正能力，都会在扫描头上方放置一个纯白的标定条，通过扫描这个标定条，就能得到光照饱和情况下每个感光点之间的比例关系，通过这个比例，可以保证在扫描纯白原稿时的图像均匀度达到合格标准。但CIS器件在不同灰阶原稿情况下的每个感光点之间的比例关系不是恒定的，要满足图像均匀度的需求，就要扫描仪具有一个至少含有十阶以上灰度特征的标定条，以提供在每个亮度分布时的感光点之间的对比关系。但这在扫描仪设计及生产技术上、制造成本上都是无法实现的。接触式图像传感器扫描仪的原始图像除了亮度不均匀外，还存在有规律的竖条纹这个缺陷。将原始图像局部放大后可以看到，上面存在周期性的明暗交替变化竖条纹，如图4所示。
发明内容
本发明的目的是为克服已有技术的不足之处，提出一种新的接触式图像传感器CIS扫描仪校正方法，根据扫描仪AD模数转换的原理，当降低光源的照度，使亮度达不到饱和而原稿依然保持为纯白时，可以等效得认为使用了满照度扫描了一个灰色的原稿。结合CIS采用led光源可以自由调节光强的特性，可有效的避开标定条只能是纯白的矛盾，达到扫描时图像亮度分布较为均匀的实用标准。进一步采用带阻的数字滤波器将频域上与竖条纹同一周期的信号去掉，从而还可达到去除竖条纹的目的。
本发明提出的接触式图像传感器CIS扫描仪校正方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)首先设定N次光强在100％～0％之间的不同扫描条件，然后按所设定的条件扫描纯白标定条；
(2)将第一步获得的数据中含有的无效噪声数据去除；噪声数据去除的具体方法为：设每行有M个象素，则得到M*N个值；先设定域值T，然后进行N次操作，每次先计算出本行M个象素亮度的平均值 M，然后将本行M个象素中亮度值在( M-T， M+T)之外的都认为是噪声，噪声位置像素的亮度值设为前后象素亮度的平均值；
(3)产生校正表；产生校正表的具体方法为：校正表的大小是M*256，是所说的M个像素对应256灰度级的查找表；该校正表为一个二维数组，第一维的长度为M，第二维的长度为256；根据所说的M*N个值，计算出校正表的M*256个数据中的M*N个数据，对应校正表的每一列的256个数据，其中有N个数据是有效的，256-N个数据是无效的；该校正表的生成公式是Table[X][Y]＝ M，其中X是像素的水平位置，Y是像素亮度的原始值；则Table[X][Y]就是它的校正值；
(4)通过插值算法填充该校正表的无效数据；对于每一列，均有N个数据是有效的，256-N个数据是无效的；
(5)使用求得的校正表Table进行实际扫描运算。
在所述五个步骤的基础上还可包括：
采用数字滤波器去除竖条纹；公式是
YYY[X]＝0.9692*XXX[X]-1.8426*XXX[X-1]+0.9692*XXX[X-2]
        +1.8426*YYY[X-1]-0.9385*YYY[X-2]；
其中XXX[X]表示原始图像在水平位置X处的亮度值，XXX[X-1]和XXX[X-2]表示原始图像在水平位置X-1和X-2处的亮度值，；YYY[X]表示滤波后的图像在水平位置X处的亮度值，YYY[X-1]和YYY[X-2]表示滤波后的图像在水平位置X-1和X-2处的亮度值。
采用本发明所述校正方法，扫描仪工作时能获得亮度分布较为均匀的图像。进一步可达到去除竖条纹的目的。
附图说明
图1为CIS扫描纯白及中性灰原稿所得的8段器件红色数据。
图2为CIS灰阶图得到的8段器件红色数据亮度分布曲线。
图3为校正前扫描白纸图片。
图4为局部放大后的扫描仪原始图像，上面存在有规律的竖条纹现象。
图5为采用本发明实施例方法校正后扫描白纸图片。
图6为原始的和滤波后的局部图像数据亮度像素曲线图。
具体实施方式
本发明提出的接触式图像传感器CIS扫描仪校正方法结合附图及实施例详细说明如下：
1)首先设定3次光强在100％～0％之间的不同扫描条件(80％，50％，30％)，然后按所设定的条件扫描纯白标定条；
2)将第一步获得的数据中含有的无效噪声数据去除；噪声数据去除的具体方法为：设M＝3，某次扫描得到的一组数据为200，230，190；先设定域值15，这3个象素亮度的平均值 M＝206，其中亮度值在(191，221)之外的都认为是噪声，噪声位置像素的亮度值设为前后象素亮度的平均值，如第2个数据230在范围之外，认为是噪声，它的值用前(200)后(190)的平均值195来代替；处理完的数据是200，195，190。
3)第三步中，产生校正表；设三组扫描数据为(180，200，220)，(140，150，160)，(40，50，60)。则第一次扫描的 M＝200，得到Table[0][180]＝200，Table[1][200]＝200，Table[2][220]＝200。
第二次扫描的 M＝150，得到Table[0][140]＝150，Table[1][150]＝150，Table[2][160]＝150。
第三次扫描的 M＝50，得到Table[0][40]＝50，Table[1][50]＝50，Table[2][60]＝50。
4)第四步中，如对于第0列，有3个数据是有效的(180，140，40这三行)，而别的数据都无效。头和尾的数据都需要设定，如Table[0][255]＝255，Table[0][0]＝0。这样可以根据这5个值线性插值得到这一列所有的值。如Table[0][254]＝255-(255-200)*(255-254)/(255-180)＝255(去整)Table[0][253]＝255-(255-200)*(255-253)/(255-180)＝254(去整)
5)使用求得的校正表Table进行实际扫描运算。
本实施例在上述五个步骤的基础上还包括：采用数字滤波器去除竖条纹；
上几步为了简化运算，设M＝3，即每行数据有3个。设竖条纹的周期大概为20，为了滤波，本步设M＝60，即每行有60个数据，这样就可以体现滤波的效果了。设输入数据XXX为[183.1067 185.1159  187.9625  189.2290  188.6609  189.1078  187.8861184.6942  182.8442  180.1903  177.9600  176.7761  174.8172  172.7494172.9248  173.1171  174.7219  177.1919  179.7698  182.3143  183.9316186.5761  187.1957  188.4964  187.9955  188.8345  186.8214  184.0072181.7398  180.9203  177.7896  174.9755  174.8055  172.9793  172.1822174.6541  176.2798  177.6882  180.2403  182.2994  185.0965  186.4795188.0061  188.9596  187.9519  188.9838  186.0571  183.8413  182.1046179.2456  176.8214  174.8444  174.0858  172.2380  172.9679  174.6705175.1086  178.2982  179.9201  183.4270]针对该周期设计合适的滤波器，公式是
YYY[X]＝0.9692*XXX[X]-1.8426*XXX[X-1]+0.9692*XXX[X-2]+1.8426*YYY[X-1]-0.9385*YYY[X-2]；根据零状态响应条件设定输出数据YYY[0]＝YYY[1]＝Average(X)＝181.0110，即取输入数据的均值。从YYY[2]开始计算：
YYY[2]＝0.9692*XXX[2]-1.8426*XXX[1]+0.9692*XXX[0]+1.8426*YYY[1]-0.9385*YYY[0]
＝0.9692*187.9625-1.8426*185.1159+0.9692*183.1067
  +1.8426*181.0110-0.9385*181.0110
＝182.2161；
YYY[3]＝0.9692*XXX[3]-1.8426*XXX[2]+0.9692*XXX[1]+1.8426*YYY[2]-0.9385*YYY[1]
＝0.9692*189.2290-1.8426*187.9625+0.9692*185.1159+1.8426*182.2161-0.9385*181.0110
＝182.3664；
最后YYY＝
[181.0110 181.0110  182.2161  182.3664  181.3872  182.1491  181.9141
180.3563  180.6108  180.2846  180.3800  181.2517  180.8897  179.8623
180.3904  180.1868  180.6870  181.4233  181.8133  181.9509  181.2163
181.7827  180.8113  181.1716  180.4658  181.8239  181.0061  180.0196
180.0060  181.5628  180.7222  179.9590  181.3277  180.3820  179.7821
181.6591  181.9290  181.4301  181.7118  181.3571  181.8300  181.2163
181.2841  181.4365  180.3999  182.1278  180.5698  180.3227  180.8925
180.4556  180.3509  180.3480  180.9985  179.8905  180.6157  181.5060
180.4606  181.6332  180.8948  181.9351]；
可以看出来滤波后，数据的变化平缓了，没有了那种周期性的变化。
其中，XXX为原始数据，YYY为滤波后输出数据行，具体运算中，令Y[0]＝X[0]，Y[1]＝X[1]＝183，从Y[2]开始应用给定公式计算，可以得到最终的滤波数据。可以看出来滤波后，数据的变化平缓了，没有了那种周期性的变化。经过新的标定方法后，CIS的8段器件亮度分布曲线已经十分接近重合，整个图像亮度分布也较为均匀。对于同一个纯白纸条，校正前的扫描效果如图3所示，扫描图像左右亮度不均匀；校正后的如图5所示，扫描图像亮度左右均匀。图6显示的是原始的和滤波后的局部图像数据亮度对像素曲线C1、C2。从图上可以看出来，原始的亮度曲线C1有有规律的波动，而且幅度较大；滤波后的亮度曲线C2没有了有规律的波动，且无规律的波动幅度较小。这样就意味这滤波后图像上没有了竖条纹。

Claims (2)

1、一种接触式图像传感器扫描仪校正方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)首先设定N次光强在100％～0％之间的不同扫描条件，然后按所设定的条件扫描纯白标定条；
(2)将第一步获得的数据中含有的无效噪声数据去除；噪声数据去除的具体方法为：设每行有M个象素，则得到M*N个值；先设定域值T，然后进行N次操作，每次先计算出本行M个象素亮度的平均值 M，然后将本行M个象素中亮度值在( M-T， M+T)之外的都认为是噪声，噪声位置像素的亮度值设为前后象素亮度的平均值；
(3)产生校正表；产生校正表的具体方法为：校正表的大小是M*256，是所说的M个像素对应256灰度级的查找表；该校正表为一个二维数组，第一维的长度为M，第二维的长度为256；根据所说的M*N个值，计算出校正表的M*256个数据中的M*N个数据，对应校正表的每一列的256个数据，其中有N个数据是有效的，256-N个数据是无效的；该校正表的生成公式是Table[X][Y]＝ M，其中X是像素的水平位置，Y是像素亮度的原始值；则Table[X][Y]就是它的校正值 M；
(4)通过插值算法填充该校正表的无效数据；对于每一列，均有N个数据是有效的，256-N个数据是无效的；
(5)使用求得的校正表Table进行实际扫描运算。
2、如权利要求1所述的接触式图像传感器扫描仪校正方法，其特征在于，在所述
五个步骤的基础上还包括：采用数字滤波器去除竖条纹；公式是YYY[X]＝0.9692*XXX[X]-1.8426*XXX[X-1]+0.9692*XXX[X-2]
    +1.8426*YYY[X-1]-0.9385*YYY[X-2]；其中XXX[X]表示原始图像在水平位置X处的亮度值，XXX[X-1]和XXX[X-2]表示原始图像在水平位置X-1和X-2处的亮度值，；YYY[X]表示滤波后的图像在水平位置X处的亮度值，YYY[X-1]和YYY[X-2]表示滤波后的图像在水平位置X-1和X-2处的亮度值。
CN 01143447 2001-12-28 2001-12-28 接触式图像传感器扫描仪校正方法 Expired - Fee Related CN1128534C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 01143447 CN1128534C (zh) 2001-12-28 2001-12-28 接触式图像传感器扫描仪校正方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 01143447 CN1128534C (zh) 2001-12-28 2001-12-28 接触式图像传感器扫描仪校正方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1356821A true CN1356821A (zh) 2002-07-03
CN1128534C CN1128534C (zh) 2003-11-19

Family

ID=4677166

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 01143447 Expired - Fee Related CN1128534C (zh) 2001-12-28 2001-12-28 接触式图像传感器扫描仪校正方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN1128534C (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101196706B (zh) * 2006-12-05 2010-09-01 富士施乐株式会社 图像形成装置
CN103297654A (zh) * 2013-06-28 2013-09-11 电子科技大学 基于多cis大幅面扫描仪的图像校正方法
CN104541495A (zh) * 2012-08-10 2015-04-22 三菱电机株式会社 接触式图像传感器、接触式图像传感器用输出校正装置以及接触式图像传感器用输出校正方法
CN106572348A (zh) * 2016-11-14 2017-04-19 东方通信股份有限公司 接触式图像传感器的校准方法
CN106690653A (zh) * 2016-12-21 2017-05-24 西藏衣得体信息科技有限公司 一种脚部扫描仪的标定方法及装置
CN110120017A (zh) * 2019-04-07 2019-08-13 东莞市金翔光电科技有限公司 免疫定量分析系统用图像处理方法

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101196706B (zh) * 2006-12-05 2010-09-01 富士施乐株式会社 图像形成装置
CN104541495A (zh) * 2012-08-10 2015-04-22 三菱电机株式会社 接触式图像传感器、接触式图像传感器用输出校正装置以及接触式图像传感器用输出校正方法
CN104541495B (zh) * 2012-08-10 2017-11-24 三菱电机株式会社 接触式图像传感器、接触式图像传感器用输出校正装置以及接触式图像传感器用输出校正方法
CN103297654A (zh) * 2013-06-28 2013-09-11 电子科技大学 基于多cis大幅面扫描仪的图像校正方法
CN103297654B (zh) * 2013-06-28 2015-08-19 电子科技大学 基于多cis大幅面扫描仪的图像校正方法
CN106572348A (zh) * 2016-11-14 2017-04-19 东方通信股份有限公司 接触式图像传感器的校准方法
CN106572348B (zh) * 2016-11-14 2019-01-29 东方通信股份有限公司 接触式图像传感器的校准方法
CN106690653A (zh) * 2016-12-21 2017-05-24 西藏衣得体信息科技有限公司 一种脚部扫描仪的标定方法及装置
CN110120017A (zh) * 2019-04-07 2019-08-13 东莞市金翔光电科技有限公司 免疫定量分析系统用图像处理方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN1128534C (zh) 2003-11-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1581924A (zh) 影像处理装置、影像形成装置和影像处理方法
JPH09326930A (ja) リニアイメージセンサの出力画像信号の補正方法
CN1128534C (zh) 接触式图像传感器扫描仪校正方法
US7251064B2 (en) Calibration of an image scanning system
CN1167248C (zh) 能补偿图像畸变的图像感测装置及方法
US20100245936A1 (en) Image processing apparatus, image processing method, and program
CN1245008C (zh) 面光源的补偿方法
US7889404B2 (en) Image reading device, image forming apparatus, and reading-unit install method
JP2946520B2 (ja) 画像読み取り装置
WO2016147528A1 (ja) 画像読取装置
CN1116761C (zh) 用于校正线性图像传感器的输出信号的装置及其方法
CN1604614A (zh) 图象处理装置
US6532084B1 (en) Method for detecting the relative location of an image reading head and a light source
US20080204823A1 (en) Compensating Method for Image Scanning, Image Scanning Apparatus and Image Processing System
CN1464737A (zh) 具有多种像素尺寸的图像传感器
US20040017589A1 (en) Method for selecting a shading correcting line
JP5298968B2 (ja) Ｌｅｄアレイの配置決定方法及びｌｅｄアレイ
US10602024B2 (en) Method for creating and filtering combined sets of lines from scanner to reduce image artefacts
JP2000307870A (ja) 画像処理装置
CN200959630Y (zh) 利用单点数据进行校正的扫描装置
CN1228962C (zh) 网纹消除方法
JP2887809B2 (ja) 多値画像入力装置
JPS60254876A (ja) シエ−デイング補正装置
CN1581210A (zh) 利用多重伽码函数进行伽码校正的扫描方法及扫描装置
JP2727983B2 (ja) 原稿読取装置

Legal Events

Date Code Title Description
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C06 Publication
PB01 Publication
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C19 Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee