KR100325806B1 - 스캐닝 시스템의 쉐이딩 보정 방법 및 장치 - Google Patents

스캐닝 시스템의 쉐이딩 보정 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

실제 원고를 스캐닝하기 전에 화이트 패널을 스캐닝하여 쉐이딩 데이터를 검출하고, 검출된 쉐이딩 데이터를 외부에서 입사되는 빛의 량에 따라 한번 더 보정함으로써, 보다 정교한 화상을 획득할 수 있는 스캐닝 시스템의 쉐이딩 보정 방법을 제공한다.
본 발명은, 램프를 턴-온하여 화이트 패널을 스캐닝하여 아날로그/디지털 변환부로부터 출력되는 쉐이딩 데이터를 검출하고, 램프를 턴-오프하여 외부에서 입사되는 빛의 광량을 감지하기 위한 소정영역을 스캐닝하여 아날로그/디지털 변환부로부터 출력되는 환경 데이터를 검출하며, 검출된 쉐이딩 데이터와 환경 데이터를 연산처리하여 최종 쉐이딩 데이터를 검출하여 쉐이딩 메모리에 저장하고, 실제 원고를 스캐닝하여 아날로그/디지털 변환부로부터 출력되는 스캐닝 데이터에 대하여 쉐이딩 메모리에 저장된 최종 쉐이딩 데이터를 가산하여 쉐이딩 보정된 디지털 화상 데이터를 출력하는 것을 특징으로 한다.

Description

스캐닝 시스템의 쉐이딩 보정 방법 및 장치{APPARATUS AND METHOD FOR SHADING CORRECTION IN THE SCANNING SYSTEM}
본 발명은 스캐닝 시스템의 쉐이딩 보정 방법 및 장치(Apparatus and method for shading correction in the scanning system)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실제 원고를 스캐닝하기 전에 화이트 패널을 스캐닝하여 획득된 쉐이딩 데이터에 대하여 외부에서 입사되는 빛에 대한 쉐이딩 보정 작업을 한번 더 수행함으로써, 보다 정교한 화상을 획득할 수 있도록 한 스캐닝 시스템의 쉐이딩 보정 방법 및 장치에 관한 것이다.
스캐너와 같은 화상 스캐닝 장치는 인쇄물, 사진, 사람의 손으로 작성한 메모 형태의 글자나 그림 등을 칼라 또는 흑백으로 스캐닝(scanning, 즉, 독취)하기 위한 가장 일반적인 수단으로써, 복합기, 문서 번역기, CAD(Computer Aided Design)용 컴퓨터, 팩시밀리, 문자 인식기, 디지털 복사기 등의 필수 구성 요소이다.
화상 스캐닝 장치는 크게 시트 페드 시스템(sheet-fed system)과 플랫 베드시스템(flat-bed system)이 있는데, 시트 페드 시스템은 일반적인 팩시밀리와 같이 낱장의 원고를 읽어들이기 위해 구성되어 이미지 센서는 고정되어 있고 원고가 움직이는 방식으로, ADF (Automatic Document Feeder)장치를 추가하면 여러장을 자동으로 독취할 수 있고, 플랫 베드 시스템은 일반적인 복사기와 같이 낱장은 물론 북 스캔(book scan)이 가능하도록 구성되어 원고는 고정되어 있고 이미지 센서가 움직이는 방식이다.
이러한 화상 스캐닝 장치에서 CCD(Charge Coupled Device)나 CIS(Contact Image Sensor)와 같은 이미지센서는 스캐닝할 원고에서 반사되는 빛에 비례하여 광전변환을 수행함으로써, 본래의 이미지에 해당하는 픽셀 패턴으로 전환한다.
도 1에는 종래의 플랫 베드 스캐닝 시스템의 개략적인 구성도가 도시되어 있다.
도 1을 참조하면, 기기 본체(1)의 상면에 원고(D)가 얹혀지는 원고대(2)가 설치되어 있고, 그 기기 본체(1)의 상면 일측 연부에 커버(3)가 경첩(4)으로 연결되어 있어, 그 경첩(4)에 의해 도 1의 화살표 A 방향으로 회동되면서 원고(D)를 지지하도록 되어 있다.
또한, 커버(3)의 내측면에는 소정의 두께를 갖는 스폰지 등의 탄성부재(5)가 부착되어 있고, 그 탄성부재(5)에 원고대(2)에 놓여진 원고(D)의 흐트러짐을 방지하기 위한 백색 플레이트(6)가 부착되어 있다.
커버(3)의 힌지 결합 구조를 설명하면, 경첩(4)은 고정부(4a)와 회동부(4b)로 구성되어 있고, 커버(3)도 고정부(3a)와 회동부(3b)로 구성되어 있어, 상기 경첩(4)의 고정부(4a)에 커버(3)의 고정부(3a)가 고정되고, 경첩(4)의 회동부(4b)에 커버(3)의 회동부(3b)가 각각 고정되어 있다.
이와 같이 구성된 플랫 베드 스캐닝 시스템은, 커버(3)를 회동 개방시키고, 기기 본체(1)의 원고대(2)에 원고(D)를 올려놓은 상태에서 커버(3)를 원고대(2) 방향으로 위치시키면, 커버(3)의 내측면에 부착된 백색 플레이트(6)가 원고(D)를 원고대(2)에 밀착시키게 된다.
이때, 커버(3)의 내측면에는 탄성부재(5)가 부착되어 있으므로, 그 탄성부재(5)의 완충작용으로 원고(D)를 탄성적으로 눌러 유동을 방지한다. 이와 같이, 원고대(2)에 원고(D)가 안정하게 지지된 상태에서 통상적인 원고(D)의 독취가 이루어지게 되는 것이다.
원고대(2)에 원고(D)가 올려진 후, 스캐닝하기 위한 기 설정된 소정의 버튼이 선택되면, 램프(미도시)는 턴-온되어 원고의 길이방향으로 이동하면서 원고(D)에 빛을 방사하게 된다. 램프에서 방사되어 원고(D)에서 반사된 빛은 이미지 센서에서 그 빛의 량을 측정한다. 이미지 센서는 자신이 받아들인 빛의 양에 비례하는 수치의 전압신호를 발생시키고, 아날로그 화상 신호는 스캐너에 내장된 회로에 의해 본래의 이미지에 해당하는 픽셀 패턴으로 전환된다.
그러나, 원고(D)에서 반사된 빛이 정확하게 이미지 센서에 입사되지 않거나, 또는 광학계 조립 공차로 인해 편차가 발생하게 되면, 원고(D)에서 반사된 빛의 량을 이미지 센서에서 정확하게 측정하지 못하게 되므로, 화상이 왜곡되는 현상이 발생되는데, 이러한 현상을 쉐이딩 현상이라 한다.
따라서, 스캐닝 시스템은 실제 원고를 스캐닝할 때 안정된 레벨로 데이터를 읽을 수 있도록 실제 원고를 스캐닝하기 전에 쉐이딩 보정 작업을 수행한다.
쉐이딩 보정(shading correction)이란, 부분적으로 밝기가 다르게 읽혀지는 쉐이딩 현상을 보상하기 위하여 실제 원고를 스캔하기 전에 화이트 패널(white panel)에 대하여 더미(Dummy) 스캔을 수행하여 화이트 레벨을 조정하는 것이며, 이를 위하여 이미지 센서의 홈 위치(Home Position)와 실제 스캔이 이루어지는 영역, 즉 원고대(2)의 사이에 화이트 패널이 구성된다.
쉐이딩 보정 작업을 도 2에서 도 4를 참조하여 좀더 상세히 살펴보기로 한다.
도 2에는 일반적인 스캐닝 시스템에서 화이트 패널을 스캐닝할 때 발생하는 쉐이딩 오류를 나타낸 파형도가 도시되어 있고, 도 3에는 도 2에서 발생한 쉐이딩 오류의 보정요소를 나타낸 파형도가 도시되어 있으며, 도 4에는 도 3의 쉐이딩 보정요소에 따라 실제 스캐닝된 데이터를 보정하는 쉐이딩 데이터의 파형도가 도시되어 있다.
먼저, 스캐닝 동작을 수행하기 위한 기 설정된 소정의 버튼이 선택되면, 램프는 턴-온되어 화이트 패널을 스캐닝한다.
램프에서 방사되어 화이트 패널에서 반사된 빛은 이미지 센서에 입사되고, 이미지 센서는 입사된 빛의 량에 비례하는 수치의 전압을 발생시킨다.
이미지 센서에서 출력된 아날로그 형태의 화상정보는 디지털 화상 데이터로 변환되는데, 이때, 화이트 패널에 대한 디지털 화상 데이터, 즉 밝기값은 도 2에 도시된 a점으로 일정한 레벨을 유지해야 한다.
그러나, 화이트 패널에서 반사된 빛이 이미지 센서에 정확하게 입사되지 못하면 이미지 센서에서 출력되는 전압레벨이 감소되기 때문에, 도 2에 도시된 그래프에서 빗금친 영역처럼 화이트 레벨이 감소되어 화상이 왜곡되는 쉐이딩 현상이 발생한다.
이러한 쉐이딩 현상을 보정하기 위한 쉐이딩 보정 방법은, 도 3에 도시된 바와 같이 화이트 패널을 스캐닝하여 획득된 밝기값이 a점으로 일정하게 유지되도록 감소된 화이트 레벨에 대응하는 쉐이딩 보정 요소(shading correction factor)를 검출한다.
이와 같이 화이트 패널을 스캐닝하여 검출된 쉐이딩 보정 요소는, 실제 원고를 스캐닝한 스캐닝 데이터에 대하여 각 화소위치별로 적용된다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 실제 원고를 스캐닝한 스캐닝 데이터에 감소된 화이트 레벨을 보정하는 쉐이딩 데이터를 가산함으로써, 왜곡된 화상을 보정한다.
그러나, 종래의 스캐닝 시스템의 쉐이딩 보정 방법에는 의하면 다음과 같은 문제점이 발생한다.
즉, 플랫 베드 스캐닝 시스템의 원고대에 놓인 원고가 두꺼운 책이나 구겨진 원고인 경우, 또는 사용자의 실수 등으로 인하여 커버가 원고를 원고대에 제대로 밀착시키지 못하는 경우가 발생하게 되고, 이때 실제 원고를 스캐닝하게 되면 외부에서 빛이 입사되게 된다.
따라서, 화이트 패널을 스캐닝하여 획득된 쉐이딩 데이터로 실제 원고를 스캐닝한 데이터에 대하여 쉐이딩 보정 작업을 수행하더라도, 외부에서 입사된 빛에 대해서는 보정을 할 수 없기 때문에 정확한 쉐이딩 보정이 이루어지지 않아서 화질이 저하된다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 실제 원고를 스캐닝하기 전에 화이트 패널을 스캐닝하여 쉐이딩 데이터를 검출하고, 검출된 쉐이딩 데이터를 외부에서 입사되는 빛의 량에 따라 한번더 보정함으로써, 보다 정교한 화상을 획득할 수 있는 스캐닝 시스템의 쉐이딩 보정 방법 및 장치를 제공함에 있다.
도 1은 종래의 플랫 베드 스캐닝 시스템의 개략적인 구성도,
도 2는 일반적인 스캐닝 시스템에서 화이트 패널을 스캐닝할 때 발생하는 쉐이딩 오류를 나타낸 파형도,
도 3은 도 2에서 발생한 쉐이딩 오류의 보정요소를 나타낸 파형도,
도 4는 도 3의 쉐이딩 보정요소에 따라 실제 스캐닝된 데이터를 보정하는 쉐이딩 데이터의 파형도,
도 5는 본 발명에 따른 플랫 베드 스캐닝 시스템의 개략적인 구성도,
도 6은 본 발명에 의한 플랫 베드 스캐닝 시스템의 쉐이딩 보정 장치를 나타내는 개략적인 블록도,
도 7은 본 발명에 의한 쉐이딩 보정 방법의 수행과정을 나타내는 동작흐름도,
도 8은 환경인식구간에서 입사되는 외부 빛의 광량에 따른 환경 데이터의 파형도,
도 9는 도 7의 수행과정을 통해 획득되는 최종 쉐이딩 데이터를 나타낸 파형도.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 램프에서 방사되어 원고와 화이트 패널에서 반사된 광을 전기적인 아날로그 화상 신호로 변환하는 이미지 센서에 의해 원고의 화상 데이터를 독취하는 스캐닝 시스템의 쉐이딩 보정 방법에 있어서: 램프를 턴-온시켜 화이트 패널을 스캐닝하는 단계와, 화이트 패널을 스캐닝하여 쉐이딩 데이터를 검출하는 단계와, 램프를 턴-오프시켜 외부에서 입사되는 빛의 량을 감지하기 위한 기 설정된 소정영역을 스캐닝하여 환경 데이터를 검출하는 단계와, 쉐이딩 데이터와 환경 데이터를 연산처리하여 외부에서 입사되는 빛의 량에 따라 화이트 레벨이 보상된 최종 쉐이딩 데이터를 검출하되, 상기 최종 쉐이딩 데이터는, 각각의 화소위치에서의 쉐이딩 데이터가 환경 데이터보다 크면 최종 쉐이딩 데이터는 쉐이딩 데이터에서 환경 데이터를 감산한 값이고, 각각의 화소위치에서의 쉐이딩 데이터가 환경 데이터보다 작으면 최종 쉐이딩 데이터는 0으로 하는 최종 쉐이딩 데이터를 검출하는 단계와, 실제 원고를 스캐닝하고, 스캐닝된 데이터에 최종 쉐이딩 데이터를 적용하여 쉐이딩 보정 작업을 수행하는 단계, 및 쉐이딩 보정 작업이 완료된 데이터를 출력하는 단계를 포함하는 것에 있다.
바람직하게, 소정영역은 원고가 놓여지는 원고대의 시작점에서 원고가 실제로 놓여지는 지점의 사이에 위치한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 특징은, 램프에서 방사되어 원고와 화이트 패널에서 반사된 광을 전기적인 아날로그 화상 신호로 변환하는 이미지 센서에 의해 원고의 화상 데이터를 독취하는 스캐닝 시스템의 쉐이딩 보정 장치에 있어서: 램프의 온/오프를 제어하는 스캐닝 제어부와, 이미지 센서로부터 출력되는 전기적인 아날로그 화상 신호를 디지털 화상 데이터로 변환하는 아날로그/디지털 변환부와, 화이트 패널을 스캐닝하여 아날로그/디지털 변환부로부터 디지털 화상 데이터로 변환되어 출력되면, 출력된 디지털 화상 데이터가 일정한 화이트 레벨을 유지하도록 하는 쉐이딩 데이터를 검출하는 쉐이딩 데이터 검출부와, 화이트 패널과 원고의 사이에 형성된 소정영역을 스캐닝하여 아날로그/디지털 변환부로부터 출력되는 환경 데이터를 검출하는 환경 데이터 검출부와, 쉐이딩 데이터 검출부에서 검출된 쉐이딩 데이터와 환경 데이터 검출부에서 검출된 환경 데이터를 연산처리하여, 상기 쉐이딩 데이터 검출부에서 검출된 각각의 화소위치에서의 쉐이딩 데이터가 상기 환경 데이터 검출부에서 검출된 각각의 화소위치에서의 환경 데이터보다 크면 쉐이딩 데이터에서 환경 데이터를 감산하여 최종 쉐이딩 데이터를 검출하고, 상기 쉐이딩 데이터 검출부에서 검출된 각각의 화소위치에서의 쉐이딩 데이터가 상기 환경 데이터 검출부에서 검출된 각각의 화소위치에서의 환경 데이터보다 작으면 최종 쉐이딩 데이터를 0으로 하는, 최종 쉐이딩 데이터를 검출하는 데이터 연산부와, 데이터 연산부에서 검출된 최종 쉐이딩 데이터를 저장하는 쉐이딩 메모리와, 원고를 스캐닝하여 아날로그/디지털 변환부로부터 출력되는 디지털 화상 데이터에 대하여 쉐이딩 메모리에 저장된 최종 쉐이딩 데이터를 적용하여 출력하는 쉐이딩 보정부를 포함하는 것에 있다.
바람직하게, 스캐닝 제어부는 램프가 화이트 패널을 스캐닝할때는 턴-온시키고, 소정영역을 스캐닝할때는 턴-오프시키며, 원고를 스캐닝할때는 턴-온시키는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다. 또한, 하기의 설명에서는 구체적인 회로의 구성소자 등과 같은 많은 특정사항들이 도시되어 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들 없이도 본 발명이 실시될 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 5에는 본 발명에 따른 플랫 베드 스캐닝 시스템의 개략적인 구성도가 도시되어 있고, 도 6에는 본 발명에 의한 플랫 베드 스캐닝 시스템의 쉐이딩 보정 장치를 나타내는 개략적인 블록도가 도시되어 있으며, 도 7에는 본 발명에 의한 쉐이딩 보정 방법의 수행과정을 나타내는 동작흐름도가 도시되어 있고, 도 8에는 환경인식구간에서 입사되는 외부 빛의 광량에 따른 환경 데이터의 파형도가 도시되어 있으며, 도 9에는 도 7의 수행과정을 통해 획득되는 최종 쉐이딩 데이터를 나타낸 파형도가 도시되어 있다.
도 5에 도시된 본 발명에 따른 플랫 베드 스캐닝 시스템이 도 1에 도시된 종래의 플랫 베드 스캐닝 시스템과 대별되는 점은, 화이트 패널과 실제 스캔이 이루어지는 영역 사이에 환경인식구간(I)이 형성된 것이다.
환경인식구간(I)은 화이트 패널을 스캐닝하여 획득된 쉐이딩 데이터로 실제 원고를 스캐닝한 데이터를 보정할 때 외부에서 빛이 입사되어 화상이 왜곡되는 현상을 방지하기 위하여, 이미지 센서가 화이트 패널에서 반사되는 빛의 량을 감지한 후, 실제 원고에서 반사되는 빛의 량을 감지하기 전에 외부에서 입사되는 빛의 량을 감지하기 위한 영역이다.
이를 위하여, 환경인식구간(I)은 원고(D)가 놓여지는 원고대(2)의 시작위치에서 소정길이를 가지며, 원고(D)는 원고대(2)에 형성된 환경인식구간(I) 이후에 놓여지게 된다.
따라서, 스캐닝 동작이 시작되면 이미지 센서는 홈 위치에서 이탈하여 화이트 패널을 스캐닝한 후, 환경인식구간(I)을 스캐닝하며, 이후에 원고대(2)에 놓여진 실제 원고(D)를 스캐닝한다. 이때, 램프는 화이트 패널을 스캐닝할 때 턴-온되며, 환경인식구간(I)을 스캐닝할때는 턴-오프되고, 실제 원고(D)를 스캐닝할 때 다시 턴-온된다.
이와 같이 구성된 플랫 베드 스캐닝 시스템의 쉐이딩 보정 장치를 도 6을 참조하여 살펴보기로 한다.
스캐닝 제어부(10)는 일련의 스캐닝 동작을 수행하기 위한 타이밍 신호를 발생하고 전체적인 시스템의 동작을 제어한다.
메모리(11)는 스캐닝 제어부(10)가 정해진 순서에 따라 스캐닝 시스템을 제어할 수 있도록 일정한 흐름을 가진 프로그램 및 스캐닝 제어부(10)가 시스템을 제어하는 동안 발생되는 임시 데이터를 저장한다.
램프 드라이버(12)는 스캐닝 제어부(10)의 제어신호에 따라 램프(13)의 발광상태를 제어하며, 램프(13)는 램프 드라이버(12)의 제어에 따라 온/오프된다.
이미지 센서(14)는 입사되는 반사광을 전기적인 아날로그 화상 신호로 광전 변환하는데, 램프(13)가 턴-온된 상태에서 화이트 패널이나 원고(D)로부터 반사된 광량 및 램프(13)가 턴-오프된 상태에서 환경인식구간(I)을 통해 입사된 외부빛의광량에 비례하는 수치의 전압신호를 발생한다.
아날로그/디지털 변환부(15)는 이미지 센서(14)에서 광전 변환된 아날로그형태의 화상정보를 기 설정된 비트수(m)의 디지털 화상 데이터로 변환한다. 예컨대, 아날로그 형태의 화상정보를 8비트의 디지털 화상 데이터로 변환한다고 가정할 때, 변환된 디지털 화상 데이터의 최대 밝기값(M)은 2m-1에 의해 255(즉, 28-1=255)로 결정된다. 여기서, 본 발명에서 이용되는 상기 이치화 대상 화상의 계조는 통상의 경우에서와 같이 단일 화소를 8비트로 표현하는 256계조를 이용하는 것이 바람직하지만, 각 응용 분야에 따라 할당되는 비트는 가감이 가능하다. 아날로그/디지털 변환을 수행할 시에 화소에 많은 비트를 할당할수록 정확하고 세밀하게 화소를 표현할 수 있지만, 반면에 상대적으로 많은 자원을 할당해야 하고 신호 처리 시에 연산량이 기하급수적으로 증가하는 것을 감수해야 함은 주지의 사실이다.
쉐이딩 데이터 검출부(16)는 화이트 패널을 스캐닝하여 아날로그/디지털 변환부(15)로부터 출력되는 디지털 화상 데이터가 일정한 레벨을 유지하도록 하기 위한 쉐이딩 데이터를 검출하여 쉐이딩 메모리(17)에 저장한다(도 4 참조).
환경 데이터 검출부(18)는 환경인식구간(I)을 스캐닝하여 아날로그/디지털 변환부(15)로부터 출력되는 디지털 화상 데이터를 검출하여 쉐이딩 메모리(17)에 저장한다(도 8 참조).
데이터 연산부(19)는 쉐이딩 데이터 검출부(16)에서 검출된 쉐이딩 데이터와 환경 데이터 검출부(18)에서 검출된 환경 데이터를 연산처리하여 최종적인 쉐이딩데이터를 검출하여 쉐이딩 메모리(17)에 저장한다(도 9 참조). 즉, 화이트 패널을 스캐닝할 때 감쇄된 화이트 레벨에서 환경인식구간(I)을 스캐닝할 때 입사된 화이트 레벨을 보정하는 것이다.
데이터 연산부(19)에서 쉐이딩 데이터와 환경 데이터를 연산처리하는 수식은 수학식 1에 잘 나타나 있다.
여기서, 쉐이딩 데이터 검출부(16)에서 획득된 쉐이딩 데이터는 S(Shading data)라 하고, 환경 데이터 검출부(18)에서 획득된 환경 데이터는 A(Ambient data)라 하고, 데이터 연산부(19)에서 연산처리되어 실제 원고를 스캐닝한 데이터를 보정하는 최종 쉐이딩 데이터는 F(Final shading data)라 한다.
여기서,이고, x,y는 실험적으로 설정된 계수이다.
여기서,이고, x, y는 실험적으로 설정된 계수이다.
예를 들어 x, y의 계수값이 1이라고 가정한 상태에서 데이터 연산부(19)에서 최종 쉐이딩 데이터를 검출하는 방법을 설명하면 다음과 같다.
도 4에 도시된 바와 같이 쉐이딩 데이터 검출부(16)에서 검출된 디지털 화상 데이터에서 소정의 화소위치(b)에서의 디지털 화상 데이터가 120레벨로 검출되고,도 8에 도시된 바와 같이 환경 데이터 검출부(18)에서 검출된 디지털 화상 데이터에서 소정의 화소위치(b)에서의 디지털 화상 데이터가 50레벨로 검출되었다면, 데이터 연산부(19)는 화이트 패널을 스캐닝할 때 감쇄된 화이트 레벨이 외부에서 입사되는 빛에 의해 보상이 되기 때문에 120레벨에서 50레벨을 감산한다. 즉, 데이터 연산부(19)는 쉐이딩 데이터 검출부(16)에서 검출된 쉐이딩 데이터가 환경 데이터가 검출부(18)에서 검출된 환경 데이터보다 크면, 쉐이딩 데이터에서 환경 데이터를 감산하는 것이다. 데이터 연산부(19)에서의 연산결과, 즉 70레벨의 디지털 화상 데이터를 쉐이딩 메모리(17)에 저장된다(도 9 참조).
다시 말해서, 실제 원고를 스캐닝한 데이터가 아날로그/디지털 변환부(15)로부터 출력되는 데이터 중에서 소정의 화소위치(b)에서의 디지털 화상 데이터에 최종 쉐이딩 데이터인 70레벨을 가산하여 보정하는 것이다.
또한, 도 4에 도시된 바와 같이 쉐이딩 데이터 검출부(16)에서 검출된 디지털 화상 데이터에서 소정의 화소위치(c)에서의 디지털 화상 데이터가 0레벨로 검출되고, 도 8에 도시된 바와 같이 환경 데이터 검출부(18)에서 검출된 디지털 화상 데이터에서 소정의 화소위치(b)에서의 디지털 화상 데이터가 70레벨로 검출되었다면, 데이터 연산부(19)는 화이트 패널을 스캐닝할 때 감쇄된 화이트 레벨이 외부에서 입사되는 빛에 의해 모두 보상이 되기 때문에 실제 원고를 스캐닝한 데이터를 보정할 필요가 없다. 즉, 쉐이딩 데이터 검출부(16)에서 검출된 쉐이딩 데이터가 환경 데이터 검출부(18)에서 검출된 환경 데이터보다 작으면, 실제 원고를 스캐닝한 데이터를 보정할 필요가 없기 때문에 데이터 연산부(19)에서 출력되는 최종 쉐이딩 데이터는 0레벨이다(도 9 참조).
다시 말해서, 실제 원고를 스캐닝한 데이터가 아날로그/디지털 변환부(15)로부터 출력되는 데이터 중에서 소정의 화소위치(c)에서의 디지털 화상 데이터에 최종 쉐이딩 데이터인 0레벨을 가산하여 보정하는 것이다.
쉐이딩 메모리(17)는 쉐이딩 데이터 검출부(16)에서 검출된 쉐이딩 데이터와 환경 데이터 검출부(18)에서 검출된 환경 데이터 및 데이터 연산부(19)에서 쉐이딩 데이터와 환경 데이터를 연산처리하여 획득된 최종 쉐이딩 데이터가 저장된다.
쉐이딩 보정부(20)는 원고를 스캐닝하는 실제 스캐닝(real scanning)을 수행할 때 아날로그/디지털 변환부(15)로부터 출력되는 디지털 화상 데이터에 쉐이딩 메모리(17)에 저장된 최종 쉐이딩 데이터를 각 화소 위치별로 가산하여 쉐이딩 보정된 디지털 화상 데이터를 출력함으로써, 왜곡된 화상이 보정된 디지털 화상 데이터를 얻을 수 있다.
이와 같은 본 발명의 쉐이딩 보정 방법을 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
먼저, 사용자가 스캐닝 기능을 수행하기 위하여 소정의 기능키를 선택하면(S700), 이 조작신호는 스캐닝 제어부(10)에 입력된다. 스캐닝 제어부(10)는 램프 드라이버(12)를 제어하여 램프(13)를 턴-온시키고(S701), 램프(13)를 이동시켜서 화이트 패널을 스캐닝한다(S702).
이에 따라, 램프(13)에서 방사된 광은 화이트 패널에 의해 반사되어 이미지센서(14)에 수광된다. 이미지 센서(14)는 화이트 패널로부터 반사된 광을 전기적인 신호로 변환한 후 아날로그/디지털 변환부(15)에 제공하고, 아날로그/디지털 변환부(15)는 이미지 센서(14)에서 제공된 아날로그형태의 전기신호를 디지털형태로 변환한다. 이때, 디지털화된 데이터는 0부터 255까지의 256등급(8비트)의 밝기데이터로 구분되어 출력된다.
이와 같이, 아날로그/디지털 변환부(15)에 의해 화이트 패널의 각 화소위치에서의 밝기데이터가 출력되면, 쉐이딩 데이터 검출부(16)는 아날로그/디지털 변환부(15)로부터 출력되는 디지털 화상 데이터가 일정한 레벨을 유지하도록 하기 위한 쉐이딩 데이터를 검출하고(S703), 검출된 쉐이딩 데이터를 쉐이딩 메모리(17)의 소정영역에 저장한다(S704).
여기서, 화이트 패널을 스캐닝하여 아날로그/디지털 변환부(15)로부터 출력되는 디지털 화상 데이터가 유지하여야 하는 일정한 레벨은 255레벨이다. 즉, 램프(13)에서 방사된 빛은 화이트 패널에서 모두 반사되어야 하고, 이미지 센서(14)에서 화이트 패널에서 반사된 빛을 모두 입사되기 때문에 0-255레벨 중에서 최대 밝기값은 255레벨을 유지하여야 하는 것이다.
쉐이딩 데이터 검출부(16)에서 검출된 쉐이딩 데이터가 쉐이딩 메모리(17)의 소정영역에 저장되면, 스캐닝 제어부(10)는 램프 드라이버(12)를 제어하여 램프(13)를 턴-오프시키고(S705), 램프(13)를 환경인식구간(I)으로 이동시켜서 외부로부터 입사되는 빛의 량을 검출한다(S706).
환경인식구간(I)에서 입사된 빛은 이미지 센서(14)에 수광되고, 이미지센서(14)는 입사된 광을 전기적인 신호로 변환한 후 아날로그/디지털 변환부(15)에 제공하며, 아날로그/디지털 변환부(15)는 이미지 센서(14)에서 제공된 아날로그형태의 전기신호를 디지털형태로 변환한다. 이때, 디지털화된 데이터는 0부터 255까지의 256등급(8비트)의 밝기데이터로 구분되어 출력된다.
이와 같이 아날로그/디지털 변환부(15)에 의해 환경인식구간(I)의 각 화소위치에서의 밝기 데이터가 출력되면, 환경 데이터 검출부(18)는 아날로그/디지털 변환부(15)로부터 출력되는 디지털 화상 데이터를 검출하고, 검출된 환경 데이터를 쉐이딩 메모리(17)의 소정영역에 저장된다(S707)(도 8 참조).
환경 데이터 검출부(18)에서 검출된 환경 데이터가 쉐이딩 메모리(17)에 저장되면, 데이터 연산부(19)는 쉐이딩 메모리(17)에 저장된 쉐이딩 데이터와 환경 데이터를 연산처리하여(S708), 최종 쉐이딩 데이터를 검출한다(S709)(도 9 참조).
데이터 연산부(19)에서 최종 쉐이딩 데이터가 검출되면, 검출된 최종 쉐이딩 데이터를 쉐이딩 메모리(17)의 소정영역에 저장한다(S710).
이후, 스캐닝 제어부(10)는 램프 드라이버(12)와 램프(13) 및 이미지 센서(14)를 구동시켜 원고대(2)에 놓여진 원고(D)에 기록된 화상을 스캐닝한다(S711). 램프(13)에서 방사되어 원고(D)에서 반사된 광은 이미지 센서(14)에 의해 전기적인 신호로 변환되고, 아날로그/디지털 변환부(15)에 의해 디지털 화상 데이터로 변환되어 출력된다.
쉐이딩 보정부(20)는 아날로그/디지털 변환부(15)로부터 출력되는 실제 원고(D)의 디지털 화상 데이터에 대하여 쉐이딩 메모리(17)에 저장된 최종 쉐이딩데이터를 각 화소 위치별로 가산하여 출력함으로써, 쉐이딩 보정된 디지털 화상 데이터를 제공한다(S712).
즉, 아날로그/디지털 변환부(15)에서 출력되는 실제 원고(D)의 디지털 화상 데이터에 대하여 각 화소위치별로 가산하여 출력하는데, 예를 들면, 화소위치 b점의 최종 쉐이딩 데이터 70레벨은 실제 원고(D)의 디지털 화상 데이터 중에서 b점의 데이터에 가산되어 출력되고, 화소위치 c점의 최종 쉐이딩 데이터 0레벨은 실제 원고(D)의 디지털 화상 데이터 중에서 c점의 데이터에 가산되어 출력되는 것이다.
따라서, 화이트 패널 및 외부빛에 대한 쉐이딩 보정을 수행함으로 보다 안정된 쉐이딩 보정 결과를 얻을 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 플랫 베드 스캐닝 시스템의 쉐이딩 보정 방법에 의하면 실제 원고를 스캐닝하여 스캐닝된 데이터에 대하여 쉐이딩 보정을 수행함에 있어서, 화이트 패널을 스캐닝한 쉐이딩 데이터와 외부에서 입사되는 빛의 광량을 감지하여 얻어진 환경 데이터에 대한 쉐이딩 보정 작업을 동시에 수행하여 보다 정교한 화상을 출력할 수 있는 이점이 있다.

Claims (4)

  1. 램프에서 방사되어 원고와 화이트 패널에서 반사된 광을 전기적인 아날로그 화상 신호로 변환하는 이미지 센서에 의해 원고의 화상 데이터를 독취하는 스캐닝 시스템의 쉐이딩 보정 방법에 있어서:
    상기 램프를 턴-온시켜 상기 화이트 패널을 스캐닝하는 단계;
    상기 화이트 패널을 스캐닝하여 쉐이딩 데이터를 검출하는 단계;
    상기 램프를 턴-오프시켜 외부에서 입사되는 빛의 량을 감지하기 위한 기 설정된 소정영역을 스캐닝하여 환경 데이터를 검출하는 단계;
    상기 쉐이딩 데이터와 상기 환경 데이터를 연산처리하여 외부에서 입사되는 빛의 량에 따라 화이트 레벨이 보상된 최종 쉐이딩 데이터를 검출하되, 상기 최종 쉐이딩 데이터는, 각각의 화소위치에서의 쉐이딩 데이터가 환경 데이터보다 크면 최종 쉐이딩 데이터는 쉐이딩 데이터에서 환경 데이터를 감산한 값이고, 각각의 화소위치에서의 쉐이딩 데이터가 환경 데이터보다 작으면 최종 쉐이딩 데이터는 0으로 하는 최종 쉐이딩 데이터를 검출하는 단계;
    실제 원고를 스캐닝하고, 상기 스캐닝된 데이터에 상기 최종 쉐이딩 데이터를 적용하여 쉐이딩 보정 작업을 수행하는 단계;
    상기 쉐이딩 보정 작업이 완료된 데이터를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 스캐닝 시스템의 쉐이딩 보정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 소정영역은,
    상기 원고가 놓여지는 문서베드의 시작점에서 상기 원고가 실제로 놓여지는 지점의 사이에 위치한 것을 특징으로 하는 스캐닝 시스템의 쉐이딩 보정 방법.
  3. 램프에서 방사되어 원고와 화이트 패널에서 반사된 광을 전기적인 아날로그 화상 신호로 변환하는 이미지 센서에 의해 원고의 화상 데이터를 독취하는 스캐닝 시스템의 쉐이딩 보정 장치에 있어서:
    상기 램프의 온/오프를 제어하는 스캐닝 제어부;
    상기 이미지 센서로부터 출력되는 전기적인 아날로그 화상 신호를 디지털 화상 데이터로 변환하는 아날로그/디지털 변환부;
    상기 화이트 패널을 스캐닝하여 상기 아날로그/디지털 변환부로부터 디지털 화상 데이터로 변환되어 출력되면, 상기 출력된 디지털 화상 데이터가 일정한 화이트 레벨을 유지하도록 하는 쉐이딩 데이터를 검출하는 쉐이딩 데이터 검출부;
    상기 화이트 패널과 상기 원고의 사이에 형성된 소정영역을 스캐닝하여 상기 아날로그/디지털 변환부로부터 출력되는 환경 데이터를 검출하는 환경 데이터 검출부;
    상기 쉐이딩 데이터 검출부에서 검출된 쉐이딩 데이터와 상기 환경 데이터 검출부에서 검출된 환경 데이터를 연산처리하여, 상기 쉐이딩 데이터 검출부에서 검출된 각각의 화소위치에서의 쉐이딩 데이터가 상기 환경 데이터 검출부에서 검출된 각각의 화소위치에서의 환경 데이터보다 크면 쉐이딩 데이터에서 환경 데이터를 감산하여 최종 쉐이딩 데이터를 검출하고, 상기 쉐이딩 데이터 검출부에서 검출된 각각의 화소위치에서의 쉐이딩 데이터가 상기 환경 데이터 검출부에서 검출된 각각의 화소위치에서의 환경 데이터보다 작으면 최종 쉐이딩 데이터를 0으로 하는, 최종 쉐이딩 데이터를 검출하는 데이터 연산부;
    상기 데이터 연산부에서 검출된 상기 최종 쉐이딩 데이터를 저장하는 쉐이딩 메모리;
    상기 원고를 스캐닝하여 상기 아날로그/디지털 변환부로부터 출력되는 디지털 화상 데이터에 대하여 상기 쉐이딩 메모리에 저장된 상기 최종 쉐이딩 데이터를 적용하여 출력하는 쉐이딩 보정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스캐닝 시스템의 쉐이딩 보정 장치.
  4. 제 4 항에 있어서, 상기 스캐닝 제어부는,
    상기 램프가 상기 화이트 패널을 스캐닝할때는 턴-온시키고, 상기 소정영역을 스캐닝할때는 턴-오프시키며, 상기 원고를 스캐닝할때는 턴-온시키는 것을 특징으로 하는 스캐닝 시스템의 쉐이딩 보정 장치.
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