KR100646865B1 - 쉐이딩 데이터 보정방법 및 그를 이용한 스캐닝 장치 - Google Patents

쉐이딩 데이터 보정방법 및 그를 이용한 스캐닝 장치

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Abstract

쉐이딩 데이터 보정방법 및 그를 이용한 스캐닝 장치가 개시된다. 본 발명에 따른 쉐이딩 데이터 보정방법은 상호 소정 간격 이격된 복수의 쉐이딩영역에서 각 픽셀의 쉐이딩 데이터를 측정하는 단계, 동일 위치에 속하는 복수의 쉐이딩 데이터를 픽셀별로 각각 비교하는 단계, 비교된 쉐이딩 데이터 중 최대값을 추출하는 단계, 및 추출된 최대값에 의해 최종 쉐이딩 데이터를 결정하는 단계를 포함한다. 이에 의해, 화이트패널 및 광학계 경로 상에 존재하는 이물질에 의한 스캔데이터의 화질저하를 최소화할 수 있다.
쉐이딩 데이터, 흑선, 백선, 광량, 오염, 최대값

Description

쉐이딩 데이터 보정방법 및 그를 이용한 스캐닝 장치 {Method for revising shading data and scanning device using the same}
도 1은 이물질이 존재하는 쉐이딩 영역을 예시한 도면,
도 2는 도 1에 도시한 쉐이딩 영역에서 획득한 쉐이딩 데이터를 보인 도면,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스캐닝 장치의 블럭도,
도 4a 내지 도 4e는 쉐이딩 데이터를 예시한 도면, 그리고,
도 5는 본 발명에 따른 쉐이딩 데이터 보정방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 스캐닝 장치 110 : 이미지 센서부
120 : A/D 컨버터부 130 : 메모리부
140 : 제어부
본 발명은 쉐이딩 데이터 보정방법 및 그를 이용한 스캐닝 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복수회 측정된 쉐이딩 데이터의 최대값에 의해 최종 쉐이딩 데이터를 결정함으로써, 쉐이딩 데이터의 왜곡을 방지하는 쉐이딩 데이터 보정방법 및 그를 이용한 스캐닝 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 스캐닝 장치는 원고를 올려놓기 위한 플랫배드(flat bed)와, 플랫배드 위에 놓여진 원고로 빛을 투사하기 위한 광학계를 구비한다. 여기서, 광학계는 원고의 전체 영역에 대해 빛을 투사하기 위하여, 원고의 크기에 대응되는 영역에 대해 빛을 투사하면서 이동 가능하도록 설계된다.
스캐닝 장치를 이용하여 문서 및 사진 등을 디지털화하여 컴퓨터용 디지털 화상데이터를 생성함에 있어서, 광학계의 특성에 의해 화면의 좌우 가장자리가 어두워지거나 변형되는 현상이 발생한다.
이와 같은 현상을 보정하기 위하여 다음과 같은 방안이 제시되었다. 일 예로, 화면을 여러개의 작은 영역으로 분할하고, 각각의 분할영역에 대한 농도의 변환함수를 결정하여, 화면 전체가 동일한 밝기를 갖도록 농도를 보정하는 방법이 있다. 다른 예로, 의사 스캔(Dummy scan)시에 쉐이딩 데이터(Shading data)를 획득하여, 이를 통해 쉐이딩 보정을 수행하는 방법이 있다.
이 중, 쉐이딩 보정을 수행하는 방법은 스캐닝 장치 내부에 이물질이 존재하는 상태에서 쉐이딩 데이터를 획득하게 되면, 이물질이 존재하는 지점에서의 쉐이딩 데이터는 이물질이 존재하지 않는 지점에서의 쉐이딩 데이터보다 그 값이 떨어지게 된다.
도 1은 이물질이 존재하는 쉐이딩 영역을 예시한 도면이고, 도 2는 도 1에 도시한 쉐이딩 영역에서 획득한 쉐이딩 데이터를 보인 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 서로 다른 위치의 제1 쉐이딩영역과 제2 쉐이딩영역에 크기가 다른 이물질이 존재하는 경우, 제1 쉐이딩영역과 제2 쉐이딩영역에서 각각 쉐이딩 데이터를 측정하면 도 2에 도시된 바와 같은 결과를 얻을 수 있다.
도 2를 참조하여, 이물질의 크기와 위치에 따라 제1 쉐이딩영역에서의 쉐이딩 데이터는 (a)와 같이 나타나며, 제2 쉐이딩영역에서의 쉐이딩 데이터는 (b)와 같이 나타난다. 이를 그대로 적용할 경우, 스캔데이터의 A 및 B에 대응하는 지점에 흑선이 발생하기 때문에, 쉐이딩 데이터를 보정해야 할 필요성이 발생한다.
종래에는 두개의 쉐이딩 데이터 중 인접 픽셀과의 데이터 차이가 적은 하나의 쉐이딩 데이터를 최종 쉐이딩 데이터로 적용하는 방법을 사용하였다. 이와 같은 방법은 도 2의 (a) 및 (b)의 쉐이딩 데이터 중 (b)의 쉐이딩 데이터를 그대로 적용하기 때문에, 쉐이딩 데이터를 완전히 보상할 수 없는 문제점이 있다.
또한, 이물질이 화이트 패널(White panel)에만 존재하는 경우에는 도 2에 도시한 바와 같이 해당 영역의 쉐이딩 데이터에만 영향을 주나, 이물질이 광학계 경로 상에 존재하는 경우에는 영역에 상관없이 모든 쉐이딩 데이터에서 이물질이 존재하는 위치에 대응하는 지점에 왜곡이 발생한다.
이를 보정하기 위하여, 종래에는 미디언 필터링(Median filtering) 처리를 통해 쉐이딩 데이터를 보정하는 방법을 사용하였다. 미디언 필터링을 사용할 경우, 이물질의 위치와 상관없이 쉐이딩 데이터를 로패스 필터링(Lowpass filtering)한 효과를 가지게 된다.
즉, 미디언 필터링은 이물질에 대한 감도를 절감시키므로, 이물질이 화이트 패널에 존재하는 경우, 스캔데이터의 이물질이 존재하는 위치에 대응하는 지점에서 백선이 발생한다. 또한, 이물질이 광학계 경로 상에 존재하는 경우, 스캔데이터의 이물질이 존재하는 위치에 대응하는 지점에서 흑선이 발생한다. 이로 인하여, 스캔데이터의 화질저하를 초래한다.
따라서, 본 발명의 목적은 복수의 쉐이딩 영역에서 측정한 각 픽셀에 대한 쉐이딩 데이터 중 최대값을 추출하여 최종 쉐이딩 데이터를 결정하는 쉐이딩 데이터 보정방법 및 그를 이용한 스캐닝 장치를 제공하고자 하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 쉐이딩 데이터 보정방법은 상호 소정 간격 이격된 복수의 쉐이딩영역에서 각 픽셀의 쉐이딩 데이터를 측정하는 단계, 동일 위치에 속하는 복수의 쉐이딩 데이터를 픽셀별로 각각 비교하는 단계, 비교된 쉐이딩 데이터 중 최대값을 추출하는 단계, 및 추출된 최대값에 의해 최종 쉐이딩 데이터를 결정하는 단계를 포함한다.
바람직하게, 각 픽셀의 쉐이딩 데이터를 측정하는 단계는, 동일한 쉐이딩영역에서 각 픽셀의 쉐이딩 데이터를 복수회 측정하는 단계, 및 측정된 쉐이딩 데이터를 픽셀별로 평균을 산출하는 단계를 포함할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 스캐닝 장치는 상호 소정 간격 이격된 복수의 쉐이딩영역에서 각 픽셀의 쉐이딩 데이터를 측정하는 이미지 센서부, 및 이미지 센서부에 의해 측정된 복수의 쉐이딩 데이터를 동일 위치에 속하는 픽셀별로 각각 비교하여 최대값을 추출하고, 추출된 최대값에 의해 최종 쉐이딩 데이터를 결정하는 제어부를 포함한다.
바람직하게, 이미지 센서부에 의해 측정된 각 픽셀의 쉐이딩 데이터를 저장하는 메모리부를 더 포함할 수 있다.
또한 바람직하게, 제어부는 동일한 쉐이딩영역에서 각 픽셀의 쉐이딩 데이터를 복수회 측정하도록 이미지 센서부를 제어하고, 복수회 측정된 쉐이딩 데이터를 픽셀별로 평균을 산출할 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스캐닝 장치의 블럭도이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스캐닝 장치(100)는 이미지 센서부(110), A/D 컨버터부(120), 메모리부(130), 및 제어부(140)를 포함한다. 또한, 스캐닝 장치(100)는 키조작부(미도시), 표시부(미도시) 등을 더 포함하나, 이는 설명의 편의상 생략한다.
이미지 센서부(110)는 스캐닝 장치(100)의 플랫배드 상에 놓여진 원고를 독취하여 아날로그 화상신호를 출력하는 것으로, 빛을 원고에 투사하여 반사시켜 반사된 빛을 전기적인 신호로 변환하는 전계방출소자(CCD : Charge Coupled Device) 및 접촉 이미지센서(CIS : Contact Image Sensor)를 예로 들 수 있다.
본 실시예에 따르면, 이미지 센서부(110)는 상호 소정 간격 이격된 복수의 쉐이딩영역에서 각 픽셀의 쉐이딩 데이터를 측정한다. 이때, 쉐이딩 영역은 쉐이딩 데이터를 측정할 목적으로 이물질의 크기를 고려하여 상호 일정간격 이격되도록 결 정된 적어도 두개의 라인이며, 여기에서는 제1 쉐이딩 영역과 제2 쉐이딩영역으로 설명한다.
또한, 이미지 센서부(110)는 후술하는 제어부(140)의 제어에 의해 제1 쉐이딩 영역 및 제2 쉐이딩영역에서 각각 복수회 쉐이딩 데이터를 측정한다. 이는, 노이즈에 대한 내성을 강화하기 위한 것이다.
A/D 컨버터부(120)는 이미지 센서부(110)로부터 출력되는 아날로그 화상신호를 디지털 데이터로 변환하여 제어부(140)로 제공한다. 또한, A/D 컨버터부(120)는 디지털 데이터로 변환된 쉐이딩 데이터를 후술하는 메모리부(130)로 제공하여 저장하도록 한다.
메모리부(130)는 이미지 센서부(110)에 의해 측정되고, A/D 컨버터부(120)에 의해 디지털 데이터로 변환된 쉐이딩 데이터를 픽셀별로 저장한다.
제어부(140)는 이미지 센서부(110)를 제어하여 동일 쉐이딩영역에서 복수회 예를 들어, 5회 쉐이딩 데이터를 측정하도록 한다. 이에 의해, 제어부(140)는 메모리부(130)에 동일 쉐이딩영역에서의 쉐이딩 데이터가 복수개 저장되어 있을 경우, 쉐이딩 데이터의 각 픽셀별로 평균을 산출하며, 각각의 평균값을 제1 쉐이딩 데이터 및 제2 쉐이딩 데이터로 적용한다. 여기서, 제1 쉐이딩영역의 쉐이딩 데이터를 제1 쉐이딩 데이터라 하고, 제2 쉐이딩영역의 쉐이딩 데이터를 제2 쉐이딩 데이터라 한다.
제어부(140)는 제1 쉐이딩 데이터와 제2 쉐이딩 데이터를 동일 위치에 속하는 픽셀별로 상호 비교한다. 이에 의해, 제어부(140)는 제1 쉐이딩 데이터와 제 2 쉐이딩 데이터의 각 픽셀별 최대값을 추출하고, 추출된 최대값에 의해 최종 쉐이딩 데이터를 결정한다.
도 4a 내지 도 4e는 쉐이딩 데이터를 예시한 도면이다.
도 4a는 정상적인 쉐이딩 데이터를 예시한 도면이고, 도 4b는 화이트 패널에 이물질이 존재하는 경우를 예시한 도면이다. 또한, 도 4c는 광학계 경로상에 이물질이 존재하는 경우를 예시한 도면이고, 도 4d는 화이트 패널 및 광학계 경로상에 모두 이물질이 존재하는 경우를 예시한 도면이다. 또한, 도 4e는 본 발명에 따라 보정된 최종 쉐이딩 데이터를 예시한 도면이다.
도 4a에는 화이트 패널 및 광학계 경로상에 모두 어떠한 이물질도 존재하지 않는 정상적인 상태의 쉐이딩 데이터를 예시하였다. 이와 같은 경우, 제1 쉐이딩 데이터 및 제2 쉐이딩 데이터에서 왜곡된 부분이 전혀 나타나지 않는다.
도 4a에 도시된 바와 같이, 쉐이딩 데이터의 왜곡이 발생하지 않는 것이 이상적이나, 스캐닝 장치(100)의 장기간 사용 등으로 인하여 화이트 패널 및 광학계 경로가 오염되기 때문에, 도 4b 및 도 4c에 도시된 바와 같이 쉐이딩 데이터의 왜곡이 발생하게 된다.
도 4b에는 제1 쉐이딩영역에만 이물질이 존재하는 경우의 쉐이딩 데이터를 예시하였다. 제1 쉐이딩영역의 이물질이 존재하는 위치에 대응하는 부분의 쉐이딩 데이터에 왜곡된 부분이 발생한다. 제2 쉐이딩영역에는 이물질이 존재하지 않으므로, 쉐이딩 데이터에 왜곡된 부분이 발생하지 않는다.
도 4c에는 광학계 경로 상에 이물질이 존재하는 경우의 쉐이딩 데이터를 예 시하였다. 광학계 경로 상에 이물질이 존재하는 경우에는 도 4c에 도시된 바와 같이, 쉐이딩영역을 변경하더라도 제1 쉐이딩 데이터 및 제2 쉐이딩 데이터의 동일 위치에 모두 왜곡된 부분이 발생한다.
도 4d에는 도 4b와 마찬가지로 제1 쉐이딩영역에 이물질이 존재함과 동시에 광학계 경로상에도 이물질이 존재하는 경우의 제1 쉐이딩 데이터 및 제2 쉐이딩 데이터를 도시하였다. 제1 쉐이딩 데이터에는 화이트 패널 및 광학계 경로상의 이물질로 인하여 복수 지점에서 왜곡이 발생한다.
도 4d에 도시한 제1 쉐이딩 데이터 및 제2 쉐이딩 데이터를 본 발명에 따른 스캐닝장치(100)를 이용하여 보정하면, 도 4e에 도시한 최종 쉐이딩 데이터를 얻을 수 있다.
도 4e를 참조하여, 제1 쉐이딩영역에 존재하는 이물질에 의해 발생한 제1 쉐이딩 데이터의 왜곡은 제1 쉐이딩 데이터 및 제2 쉐이딩 데이터의 최대값 추출에 의하여, C와 같이 왜곡된 부분이 보정된다.
또한, 광학계 경로상에 존재하는 이물질에 의해 발생한 제1 쉐이딩 데이터 및 제2 쉐이딩 데이터의 왜곡은 동일지점에 동일한 왜곡이 발생하기 때문에, 보정되지 않는다. 그러나, 미디언 필터링 처리에 의해 발생할 수 있는 스캔데이터의 흑선 발생을 절감할 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 쉐이딩 데이터 보정방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
여기에서는, 도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 쉐이딩 데이터 보정 방법을 설명한다.
이미지 센서부(110)에 의해 소정의 제1 쉐이딩영역에서 각 픽셀의 쉐이딩 데이터를 복수회 측정한다. 이미지 센서부(110)에 의해 측정된 쉐이딩 데이터는 A/D 컨버터부(120)에 의해 변환된 후, 메모리부(130)에 일시 저장될 수 있다(S200).
제어부(140)는 이미지 센서부(110)에 의해 측정된 제1 쉐이딩영역의 복수의 쉐이딩 데이터를 픽셀별로 평균을 산출하여 제1 쉐이딩 데이터를 산출하며, 메모리부(130)에 제1 쉐이딩 데이터를 저장한다(S210).
제어부(140)는 제1 쉐이딩영역으로부터 소정간격 이격된 제2 쉐이딩영역을 결정한다. 이미지 센서부(110)에 의해 제2 쉐이딩영역에서 각 픽셀의 쉐이딩 데이터를 복수회 측정한다. 이미지 센서부(110)에 의해 측정된 쉐이딩 데이터는 A/D 컨버터부(120)에 의해 변환된 후, 메모리부(130)에 일시 저장될 수 있다(S220).
제어부(140)는 이미지 센서부(110)에 의해 측정된 제2 쉐이딩영역의 복수의 쉐이딩 데이터를 픽셀별로 평균을 산출하여 제1 쉐이딩 데이터를 산출한다. 또한, 제어부(140)는 산출된 제1 쉐이딩 데이터를 메모리부(130)에 제공하여 저장하도록 한다(S230).
제1 쉐이딩 데이터 및 제2 쉐이딩 데이터를 산출한 후, 제어부(140)는 제1 쉐이딩 데이터와 제2 쉐이딩 데이터를 동일 위치에 속하는 각 픽셀별로 상호 비교한다. 또한, 제어부(140)는 두 쉐이딩 데이터를 비교하여 각 픽셀별로 최대값을 추출한다(S240).
제어부(140)는 각 픽셀별로 최대값을 추출한 후, 최대값에 의해 최종 쉐이딩 데이터를 결정한다(S250). 제어부(140)에 의해 결정된 최종 쉐이딩 데이터는 이물질에 의한 제1 쉐이딩 데이터 및 제2 쉐이딩 데이터의 왜곡이 보정되어 스캔데이터에 영향을 끼치지 않는다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 쉐이딩 데이터 보정방법 및 그를 이용한 스캐닝 장치는 복수의 쉐이딩영역에서 측정된 쉐이딩 데이터들을 최대값을 추출하여, 이물질이 존재하지 않는 위치의 쉐이딩 데이터를 이용함으로써, 스캔데이터의 흑선 및 백선을 발생시키는 쉐이딩 데이터의 왜곡을 방지할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

Claims (5)

  1. 상호 소정 간격 이격된 복수의 쉐이딩영역에서 각 픽셀의 쉐이딩 데이터를 측정하는 단계;
    동일 위치에 속하는 복수의 상기 쉐이딩 데이터를 상기 픽셀별로 각각 비교하는 단계;
    상기 비교된 쉐이딩 데이터 중 최대값을 추출하는 단계; 및
    상기 추출된 최대값에 의해 최종 쉐이딩 데이터를 결정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 쉐이딩 데이터 보정방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 각 픽셀의 쉐이딩 데이터를 측정하는 단계는,
    동일한 상기 쉐이딩영역에서 상기 각 픽셀의 쉐이딩 데이터를 복수회 측정하는 단계; 및
    상기 측정된 쉐이딩 데이터를 상기 픽셀별로 평균을 산출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 쉐이딩 데이터 보정방법.
  3. 상호 소정 간격 이격된 복수의 쉐이딩영역에서 각 픽셀의 쉐이딩 데이터를 측정하는 이미지 센서부; 및
    상기 이미지 센서부에 의해 측정된 복수의 상기 쉐이딩 데이터를 동일 위치에 속하는 상기 픽셀별로 각각 비교하여 최대값을 추출하고, 상기 추출된 최대값에 의해 최종 쉐이딩 데이터를 결정하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스캐닝 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 이미지 센서부에 의해 측정된 상기 각 픽셀의 쉐이딩 데이터를 저장하는 메모리부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스캐닝 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 제어부는, 동일한 상기 쉐이딩영역에서 상기 각 픽셀의 쉐이딩 데이터를 복수회 측정하도록 상기 이미지 센서부를 제어하고, 상기 복수회 측정된 쉐이딩 데이터를 상기 픽셀별로 평균을 산출하는 것을 특징으로 하는 스캐닝 장치.
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