KR20000000673A - 쉐이딩 보정방법 - Google Patents

Abstract

램프를 턴-온시켜 기준패턴을 스캐닝하고; 기준시트를 스캐닝하여 검출된 제1 기준데이터로부터 명출력 쉐이딩보정계수를 검출하며; 램프를 턴-오프시켜 스캐닝하고; 램프가 턴-오프된 상태에서 검출된 제2 기준데이터로부터 암출력 쉐이딩보정계수를 검출하며; 명출력 쉐이딩보정계수와 암출력 쉐이딩보정계수를 저장하고; 원고를 스캐닝하고, 스캐닝된 원고데이터를 저장하며; 저장된 원고데이터에 대하여 명출력 쉐이딩보정계수와 암출력 쉐이딩보정계수를 대입한 쉐이딩 보정함수를 적용하여 쉐이딩보정작업을 수행하고; 쉐이딩보정작업이 완료된 최종데이터를 출력한다.

따라서, 획득된 화상데이터를 통하여 쉐이딩보정작업을 수행함에 있어서, 명레벨에 대한 쉐이딩 보정작업과 암레벨에 대한 쉐이딩 보정작업을 동시에 수행하도록 함으로써, 보다 정교한 화상을 출력할 수 있다.

Description

쉐이딩 보정방법

본 발명은 쉐이딩(Shading) 보정방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 획득된 화상의 명출력(White Level)과 암출력(Black Level)에 대하여 각각의 쉐이딩 보정작업을 동시에 수행함으로써, 보다 정교한 화상을 획득할 수 있도록 한 쉐이딩 보정방법에 관한 것이다.

일반적으로, 복합기(MFP: Multi Function Peripheral)와 팩시밀리, 복사기, 스캐너 등에 채용된 화상스캐닝장치는 원고주사시 안정된 스캐닝데이터를 획득할 수 있도록 하기 위하여 쉐이딩보정과정을 거치게 된다. 즉, 통상적인 화상처리에 있어서 쉐이딩현상이란 비디콘, 음극선관 등과 같은 촬상관에서 일어나는 현상으로 텔레비젼의 화면부위에 따라 밝기가 달라지는 현상을 일컫는다. 이것은 타켓의 뷸균일이나 타켓으로부터의 2차 전자가 타켓에 재분포하여 발생하는데, 조정전자렌즈를 구비함으로써 왜곡된 화질을 개선하고 있다.

한편, 최근에는 이와 같이 디스플레이장치에 국한된 개념에서 화상 스캐닝장치와 같은 화상 입력장치에도 동일한 의미의 확장된 개념으로 적용되고 있으며, 이와 같은 쉐이딩현상을 제거하여 왜곡된 화질을 개선하는 화상처리를 쉐이딩 보정(Shading Correction)처리라 칭한다.

다시 말해서, 일반문서, 항공사진 등을 디지털화해서 컴퓨터용 디지털 화상데이터를 생성할 때 렌즈계의 특성 때문에 화면의 끝쪽이 어두워지거나 변형되는 것을 보정하는 것으로, 화면을 몇 개의 작은 영역으로 분할하고 각각의 분할영역에 대해 농도의 변환함수를 결정하여 화면전체가 동일한 밝기를 갖도록 농도를 보정하는 쉐이딩보정을 수행하는 방법이 있으며, 의사 스캔(Dummy Scan)시에 쉐이딩데이터를 획득하여 이를 통해 쉐이딩보정을 수행하는 방법이 있다.

이와 같은 쉐이딩보정을 보다 효과적으로 수행하기 위해서는 정확한 쉐이딩파형을 검출하는 것이 가장 중요한 요인이 된다. 이론적으로는 임의의 시간에서 화이트패널(White Panel)을 주사한 한 라인분량에 해당하는 각 화소위치에서의 밝기값들의 순간치들을 저장하여 이 쉐이딩팩터(Shading Factor)를 연결한 쉐이딩파형을 이용하여 왜곡을 보정한다.

그런데, 광학계 자체 또는 이미지센서의 시간차(Time-Variant)에 의한 반응치의 변화와, 광학경로에서 야기될 수 있는 백색 가우스(White Gaussian), 임펄스 노이즈(Impulse Noise) 등에 의해 화이트패널의 순간응답치를 쉐이딩파형으로 사용할 때에는 쉐이딩 보정된 문서의 화질이 저하될 우려가 있다. 따라서, 이들에 의한 영향을 최소화하기 위해서는 화이트패널을 다수회 반복하여 스캐닝하고, 스캐닝된 쉐이딩팩터들에 대한 평균값을 취하여 각 화소들에 대한 쉐이딩파형으로 사용하면 비교적 우수한 쉐이딩파형을 얻을 수 있다.

그런데, 이와 같은 종래의 쉐이딩 보정방법에 의하면 다음과 같은 문제점이 발생한다.

즉, 일반적인 쉐이딩 보정작업은 명출력에 대해서만 적용되며, 암출력에 대해서는 적용되지 않는다. 그러나, 화상을 획득하는 작업에서는 암출력에 의한 편차가 존재하므로 이 편차에 해당하는 만큼 화상의 왜곡이 발생한다. 특히, 이러한 왜곡은 출력화상을 이치화하여 흑/백으로 출력하는 보다 그레이 이미지(Gray Image)로 출력하는 경우가 더욱 심각하다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 획득된 화상데이터를 통하여 쉐이딩보정작업을 수행함에 있어서, 명레벨에 대한 쉐이딩 보정작업과 암레벨에 대한 쉐이딩 보정작업을 동시에 수행하도록 함으로써, 보다 정교한 화상을 출력할 수 있도록 한 쉐이딩 보정방법을 제공함에 있다.

도 1은 본 발명에 적용된 스캐너의 쉐이딩 보정장치를 나타내는 개략적 블록도,

도 2는 본 발명에 의한 쉐이딩 보정방법의 수행과정을 나타내는 동작흐름도이다.

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

1: 스캐닝 제어부 2: 메모리

3: 쉐이딩 보정부 4: 램프 드라이버

5: 램프 6: 광전변환소자

7: 아날로그/디지털 변환부

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 램프를 턴-온시켜 기준패턴을 스캐닝하고; 기준시트를 스캐닝하여 검출된 제1 기준데이터로부터 명출력 쉐이딩보정계수를 검출하며; 램프를 턴-오프시켜 스캐닝하고; 램프가 턴-오프된 상태에서 검출된 제2 기준데이터로부터 암출력 쉐이딩보정계수를 검출하며; 명출력 쉐이딩보정계수와 암출력 쉐이딩보정계수를 저장하고; 원고를 스캐닝하고, 스캐닝된 원고데이터를 저장하며; 저장된 원고데이터에 대하여 명출력 쉐이딩보정계수와 암출력 쉐이딩보정계수를 대입한 쉐이딩 보정함수를 적용하여 쉐이딩보정작업을 수행하고; 쉐이딩보정작업이 완료된 최종데이터를 출력하도록 한 점에 있다.

여기서, 기준패턴은 임의의 형상을 갖는 백색의 패턴이다.

또한, 쉐이딩 보정함수는

이다.

또한, 출력단계는 쉐이딩 보정작업이 완료된 최종데이터를 직접 출력할 수도 있고, 쉐이딩 보정작업이 완료된 최종데이터를 이치화과정을 통하여 백색과 흑색으로 출력할 수도 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 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 1에는 본 발명에 적용된 스캐너의 쉐이딩 보정장치를 나타내는 개략적 블록도가 도시되어 있다.

도 1을 참조하면, 스캐닝 제어부(1)는 소정의 프로그램에 따라 시스템을 전반적으로 제어한다.

메모리(2)는 스캐닝 제어부(1)로부터 제공되는 스캐닝데이터와, 스캐닝 제어부(1)의 각종 제어동작에 의해 발생하는 임시데이터 및 스캐닝 제어부(1)에 의해 검출된 명레벨 쉐이딩보정계수와 암레벨 쉐이딩보정계수를 저장한다. 또한, 메모리(2)는 스캐닝 제어부(1)가 각종 제어동작을 수행하기 위한 프로그램을 저장한다. 메모리(2)는 프로그램을 저장하는 롬영역과 스캐닝데이터 및 임시데이터를 저장하는 램영역을 분할된다.

쉐이딩 보정부(3)는 스캐닝 제어부(1)로부터 공급되는 스캐닝데이터에 대하여 메모리(2)에 저장된 명출력 쉐이딩보정계수와 암출력 쉐이딩보정계수를 각각 적용하여 쉐이딩보정연산을 수행한다.

램프 드라이버(4)는 스캐닝 제어부(1)의 제어신호에 따라 램프(5)의 발광상태를 제어한다. 램프(5)는 램프 드라이버(4)의 제어에 따라 발광되어 스캐닝하고자 하는 원고에 광을 주사한다.

광전변환소자("전하결합소자(CCD: Charge Coupled Device)" 혹은 접촉이미지센서(CIS: Contact Image Sensor)를 사용함)(6)는 램프(5)에서 주사되고 원고로부터 반사된 광량에 비례하는 화상정보를 전기적인 아날로그신호로 광전 변환한다.

아날로그/디지털 변환부(7)는 광전변환소자(6)에서 광전 변환된 아날로그형태의 화상정보를 소정비트수의 디지털정보로 변환한다. 이때, 아날로그/디지털 변환부(7)는 아날로그형태의 화상정보를 8비트의 디지털정보로 변환하여 화상정보의 밝기값이 0∼255까지의 256단계로 구분되어 출력되도록 설정하는 것이 바람직하다. 이렇게 변환된 디지털정보는 스캐닝 제어부(1)에 제공된다.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 동작에 대하여 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

사용자가 스캐닝기능을 선택하기 위하여 소정의 기능키를 선택하면, 이 조작신호는 스캐닝 제어부(1)에 입력된다. 스캐닝 제어부(1)는 램프 드라이버(4)를 제어하여 램프(5)를 턴-온시키고(S1), 스캐닝헤드(도시되지 않았음)를 화이트패널이 부착된 지점으로 이동시켜 화이트패널을 스캐닝한다(S2). 이에 따라, 램프(5)에서 방사된 광은 화이트패널에 의해 반사되어 광전변환소자(6)에 수광된다. 광전변환소자(6)는 화이트패널로부터 반사된 광을 전기적인 신호로 변환한 후 아날로그/디지털 변환부(7)에 제공하고, 아날로그/디지털 변환부(7)는 광전변환소자(6)에서 제공된 아날로그형태의 전기신호를 디지털형태로 변환한다. 이때, 디지털화된 데이터는 0부터 255까지의 256등급(8비트)의 밝기데이터로 구분되어 출력된다. 스캐닝 제어부(1)는 아날로그/디지털 변환부(7)에 의해 디지털화된 스캐닝데이터를 통하여 명출력에 대한 쉐이딩보정계수를 검출하고(S3), 검출된 명출력에 대한 쉐이딩보정계수는 스캐닝 제어부(1)의 제어에 의해 메모리(2)의 소정영역에 저장된다(S4).

한편, 스캐닝 제어부(1)는 램프 드라이버(4)를 제어하여 램프(5)를 턴-오프시키고(S5), 스캐닝동작을 수행한다(S6). 이에 따라, 광전변환소자(6)에는 암레벨의 광이 수광된다. 여기서, 암레벨의 광은 이상적인 상태에서 레벨값이 "0"인 상태(아무런 광이 수광되지 않는 상태)이어야 한다. 그러나, 기기의 특성상 램프(5)를 턴-오프시킨 상태에서 스캐닝동작을 수행하면 정확한 "0"레벨의 광이 수광되지 않고, 소정레벨의 갖는 스캐닝데이터가 검출된다. 광전변환소자(6)는 이 암레벨의 광을 전기적인 신호로 변환한 후 아날로그/디지털 변환부(7)에 제공하고, 아날로그/디지털 변환부(7)는 광전변환소자(6)에서 제공된 아날로그형태의 전기신호를 디지털형태로 변환한다. 스캐닝 제어부(1)는 아날로그/디지털 변환부(7)에 의해 디지털화된 스캐닝데이터를 통하여 암출력에 대한 쉐이딩보정계수를 검출하고(S7), 검출된 암출력 쉐이딩보정계수는 스캐닝 제어부(1)의 제어에 의해 메모리(2)의 소정영역에 저장된다(S8).

이후, 스캐닝 제어부(1)는 램프 드라이버(4)와 램프(5) 및 광전변환소자(6)를 구동시켜 원고에 기록된 화상을 스캐닝한다(S9). 스캐닝작업을 통하여 원고에 의해 반사된 광은 광전변환소자(6)에 의해 전기적인 신호로 변환되고, 아날로그/디지털 변환부(7)에 의해 디지털화된 스캐닝데이터로 변환된 후 스캐닝 제어부(1)를 통해 메모리(2)에 저장된다(S10).

이후, 스캐닝 제어부(1)는 메모리(2)에 저장된 스캐닝데이터에 대하여 기 검출된 명출력 쉐이딩보정계수와 암출력 쉐이딩보정계수를 각각 적용하여 쉐이딩 보정작업을 수행한다(S11). 여기서, 쉐이딩 보정작업에 사용되는 쉐이딩 보정함수는 아래의 수학식 1과 같다.

이렇게 검출된 최종 출력은 스캐닝 제어부(1)의 제어에 따라 출력되거나(Gray Pattern) 혹은 문턱전압(Threshold Voltage)을 통한 이치화과정을 통하여 흑색/백색(Black/White Pattern)의 계열로 출력된다(S12).

따라서, 명출력 쉐이딩보정계수뿐만 아니라 암출력 쉐이딩보정계수를 동시에 적용하여 쉐이딩보정작업을 수행함으로써, 보다 안정된 쉐이딩보정결과를 획득할 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 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.

결국, 본 발명에 의한 쉐이딩 보정방법에 따르면, 다음과 같은 이점이 발생한다.

즉, 획득된 화상데이터를 통하여 쉐이딩보정작업을 수행함에 있어서, 명레벨에 대한 쉐이딩 보정작업과 암레벨에 대한 쉐이딩 보정작업을 동시에 수행하도록 함으로써, 보다 정교한 화상을 출력할 수 있다.

Claims (5)

1. 램프에서 방사된 광이 원고와 기준패턴에 반사되어 수광되는 광을 통해 스캐닝동작이 수행되도록 한 스캐너의 쉐이딩 보정방법에 있어서:

   상기 램프를 턴-온시켜 상기 기준패턴을 스캐닝하는 단계;

   상기 기준시트를 스캐닝하여 검출된 제1 기준데이터로부터 명출력 쉐이딩보정계수를 검출하는 단계;

   상기 램프를 턴-오프시켜 스캐닝하는 단계;

   상기 램프가 턴-오프된 상태에서 검출된 제2 기준데이터로부터 암출력 쉐이딩 보정계수를 검출하는 단계;

   상기 명출력 쉐이딩보정계수와 상기 암출력 쉐이딩보정계수를 저장하는 단계;

   원고를 스캐닝하고, 스캐닝된 원고데이터를 저장하는 단계;

   저장된 상기 원고데이터에 대하여 상기 명출력 쉐이딩보정계수와 상기 암출력 쉐이딩보정계수를 대입한 쉐이딩 보정함수를 적용하여 쉐이딩보정작업을 수행하는 단계; 및

   상기 쉐이딩보정작업이 완료된 최종데이터를 출력하는 단계를 포함하는 쉐이딩 보정방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 기준패턴은,

   임의의 형상을 갖는 백색의 패턴인 것을 특징으로 하는 쉐이딩 보정방법.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 쉐이딩 보정함수는,

   인 것을 특징으로 하는 쉐이딩 보정방법.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 출력단계는,

   상기 쉐이딩 보정작업이 완료된 상기 최종데이터를 직접 출력하도록 한 것을 특징으로 하는 쉐이딩 보정방법.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 출력단계는,

   상기 쉐이딩 보정작업이 완료된 상기 최종데이터를 이치화과정을 통하여 백색과 흑색으로 출력하도록 한 것을 특징으로 하는 쉐이딩 보정방법.