TWI220097B - Image calibration method - Google Patents

Description

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【發明所屬之技術領域】 ’且特別是有關於 據影像擷取解析度 本發明是有關於一種影像校正方法 /種適用於影像擷取裝置以數值方法根 校正所擷取之影像信號的影像校正方法 【先前技術】 現今的影像摘取裝置至少包括—透鏡組及一光感測賴 組。在影像擷取裝置進行一待影像_ "

作/ 先’待#像擷取文件所反射之光線或透射過待影 像擷取文件之光線經過透鏡組到達光感測模組上。而上述 之光線係由形成影像必須具備的紅（R )、綠（G )、誌 (B )三種不同波長之光線組合而成。因此了實際上該^ 感測模組内至少包括有一紅光（R )感測單元、二綠=(G )感測單元以及一藍光（B )感測單元。 接著’該些光感測單元係感測組成上述光線之紅光、 綠光與藍光，並據以輸出不同波長之影像信號，如紅色 (R )、綠色（G )及藍色（B )影像信號。然後，此些不 同波長之影像信號將被合成為一實際影像。

請同時參照第1A圖及第1 B圖，其繪示乃待影像操取文 件11 2、透鏡組1 2 0及光感測模組1 2 2之間的兩光程示音 圖。在第1A圖及第1B圖中，假設待影像擷取文件112 ^寬 度為Μ英吋（inch)，且光感測模組122内之紅光（R )感 測單元、綠光（G )感測單元及藍光（b )感測單元皆具有 數個像素（pixels )，用以分別感測紅光（R)、綠光（G)及

對不同波長之光線如紅光 1220097 五、發明說明（2) 藍光（B )，並據以產生原始影像信號，如紅色（R )、綠色 (G )及藍色（B )影像信號。影像擷取裝置將會合成此些 原始影像信號，以形成一實際影像。當影像擷取解析度被 選擇為N (dot per inch，dpi )時，影像擷取裝置將以各 光感測單元中之預設感光區Zp内之Μ X N個像素所產生之實 際亮度值合成一實際影像。當選擇影像擷取解析度（Ν)' 為600dpi時，以文件寬度（Μ)為8吋為例，理論I各光感 測單元中之預設感光區Ζρ係有4 8 0 0個像素可感測到該寬度 為8忖之文件的一條掃描線的影像資料點，如此48〇〇 (d〇t )/ 8 (吋）=6 0 0 ( dp i )便能得到所選擇的解析度。 、、、、录光（G )及藍光 (B) ’在自然界除真空外之任何光學媒介中，都有著不 同的折射率，波長愈短者，其折射率愈大，反之逆然。肩 例來說，在同一光學媒介中，因為藍光（B)的波長比紅光 (R)短，所以藍光（B)的折射率比紅光（R)的折射率大。當 待影像擷取文件1 12所反射之光線或透射過待影像擷取= 件112之光線被透鏡組120饋集時，由於紅光（R)、綠光（g 及藍光（B)的折射率不同，導致通過透鏡組12〇之紅光 (R)、綠光（G)及藍光（B)便會產生不同的光程，發生光學 中所謂的色散（color dispersi〇n )現象。且此種色散玉 象將會引發影像殘缺問題，如色差（chr〇matic a^berr^ion)問題。對於a漸要求高解析度之影像品質 s ’色政現象對於掃描品質影響甚鉅。 在第1A圖中，紅光（R)將被紅光^)感測單元中之實g

TW1091F(虹光).ptd 第5頁 !22〇〇97 五、發明說明（3) 感光區zR内之像素所感測，以產生數個亮度值；綠光（G)將 破綠光（G)感測單元中之實際感光區心内之像素所感測，以 產生數個焭度值；藍光（β)將被藍光（B)感測單中之實際感 光區ZB内之像素所感測，以產生數個亮度值。預設感光區 ZP係位於實際感光區Ζβ、Zg及心之範圍内，也就是說，實際 t用以分別感測紅光（R)、綠光（G)及藍光（B)之像素總數 白大於理論上應感測到影像的像素總數，即Μ χ N。如影像 擷取解析度U)為60 0dpi時，以文件寬度（Μ)為8吋為 例，理論上各光感測單元所感測到影像的像素總數應為 4 8 0 〇，但貫際上分別感測紅光（r )、綠光（^ )及藍光（β )之 1際像素總數分別為4810、4820及4830。在影^擷取裝置 ^成影像之過程中，只有位於預設感光區々内之各光感測 單元之\800個像素所產生之亮度值方可被合成一實際影 像。但是，因光線色散現象讓其他多餘出來之各光感測單 凡中之像素所產生之亮度值卻沒有被考慮，導致合成後之 影像並非為待影像擷取文件112之實際影像，影響影像品 質甚矩。 ϋ 在第1Β圖巾，實際感光區Ζβ弋及心係皆位於預設感光 區zP内，也就是說，用以分別感測紅光（R)、綠光（g)及該 光（B)之實際像素總數皆小於預設像素總數，即ΜχΝ。如二 像擷取解析度（Ν)為600dpi時，以文件寬度（Μ)為8叫衫 為例，理論上各光感測單元所感測到影像的像素總 4800，但實際上用以分別感測紅光（R)、綠光（6)及梦^為 (B)之像素總數分別為479〇、478〇及477〇。在影像拉f取裝

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1220097 五、發明說明（4) 置合成影像之過程中，位於各光感測單元之48〇〇個像素所 產生之亮度值卻都被合成一實際影像。而位於實際弁 ZB或ZG或心外與位於預設感光區&内之像素所產生之亮度ς 因為非該待影像擷取文件丨丨2所反射或透射的光線所^又 生。在同樣被納入考量後，導致實際影像產生失真的現 比少上述所提之情形，以各光感測單元所感測之像素總數 白夕於或皆少於理論上預設的像素總數為例，但實際上欲 ::”問題包括各光感測單元所感測之像素總數同‘有‘ ;夕於理論上預設的像素總數的情況。 上述對透鏡之材料與製造技術上的改良來解決 志太卜合ί Ϊ問題，然而透鏡的製造乃屬高精密度技術， 成本上會相對提高很多。 【發明内容】 法，ί ί ϊ ί後本發明的目的就是在提供-種影像校正方 值方法‘ΐίί掏取解析度及待影像擁取文件之寬度以數 '' 原始影像信號為各校正後之影像信號，且 此t权正後之影像作號將祐人 來，本發明可以二影像。如此一 發的影像缺陷問題，而避免產二二pe:y現以丨 影像的品質。 豕天具的現象，且k歼 線妳Π=目的’提出-種影像校正方法，解決光 交座生邑政的十月况造成影像失真的問題 1220097 五、發明說明（5) 此方法中，首先，選擇一影像擷取解析度。接著，對一待 影像擷取文件進行影像擷取之動作，並據以獲得數個原始 影像信號。然後，根據影像擷取解析度及待影像擷取文件 之寬度分別以數值方法法進行各原始影像信號之校正動 作，並分別形成一校正後之影像信號。接著，合成此些校 正後之影像校正信號，以形成一校正影像。 不需利 產生色 先，選 影像擷 線獲得 值。然 亮度值 個校正 些校正 為 僅，下 明如下

據本么明的冉代贝一禋影像投止万…… 用南成本之透鏡製造技術來解決光線經過透鏡組種 散的情況造成影像失真的問題。在此方法中，首 擇一影像擷取解析度為Ν。接著，對一寬度為Μ之相 取文件進行影像擁取之動作，並根據不同波長之夫 數個原始#像信號’各原、始影.像信號具有數個亮肩 後，分別以數值方法法校正各原始影像 為ΜχΝ個校正亮度值’各原始影像信號所 _ f度值係形成一校正後之影像信號。接著，合成I 後之影像信號，以形成一校正影像 σ成财 讓本發明之上述目的、特徵、^點 文特舉-較佳實施例，並配合所附圖 <，作=韵

【實施方式】 吞月多照第2圖’六巧ν〜队职本發明每 影像校正方法的流程圖。首先，在步驟3心例之 像擷取解析度（resoluti〇n)。例如，使用者選^擇J旦影灸

1220097 五、發明說明（6) 擷取裝置之影像擷取解析度或者影像擷取裝置本 解析度為N (dot per inch，dpi )，N之值為正敕、汉 著，進入步驟m中，對一待影像擷取文件進行 之動作，並根據不同波長之光線獲得數個原始影 4 例如H度為Μ之待影㈣取文件進行影耗取^ 作，並據以獲得數個原始影像信號，各原始影像信 數個亮度值。其中，Μ為正整數，且影像信號至少°具4有紅 色（R )影像信號、綠色（G )影像信號及藍色（Β )影像 信號。 〜 然後，進入步驟2 〇 6中，根據影像擷取解析度及待$ 像擷取文件之寬度分別以數值方法進行各原始影像信號^之 校正動作，並分別形成一校正後之影像信號。例如，分別 以數，方法法校正各原始影像信號之此些亮度值為ΜχΝ個 校正亮度值’各原始影像信號所對應之ΜχΝ個校正亮度值 係形成一杈正後之影像信號。也就是說，紅光（R)、綠光 (G)及藍光（B)影像信號係經由數值方法法被處理為校正後 之紅光（R)、綠光（G)及藍光（B)影像信號。其中，所述之 數值方法可以包含線性内插法、二次内插法或是習知之影 像信號處理方法。 〜 以線性内插法為例做說明，假設實際亮度值有丨丨個， ^此些實際亮度值依序為％〜心，但本發明只需要9個校正 党度值來進行影像合成，9個校正亮度值依序為心〜K8，如 第3圖所不。基於線性内差法的運算處理，κ。等於&，且心 等於h1q。以心為例，由於介於札及^之間，且&比較接近

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第9頁 1220097 五、發明說明（7) 札’故K!=札X ( 乂丨）+ H2 X (X2 )。其中，Xi及\之總和為 · 1 ’且Xi大於χ2。依此類推，K2〜K7將可以經由線性内插法 被運算出。 假設Μ及Ν之值分別為60 0及8，且紅光（R)、綠光（G)及 藍光（Β)影像信號分別具有4810、4 820及4830之亮度值。 紅光（R )影像信號中之4 8 1 0個亮度值係可經由内插法被運 异成4 8 0 0個校正亮度值，此4 8 0 0個校正亮度值係形成一校 正後之紅光（R)影像信號；綠光（G)影像信號中之4820個亮 度值係可經由内插法被運算成4 8 0 0個校正亮度值，此4 8 0 0 | _ 個校正亮度值係形成一校正後之綠光（G)影像信號；藍光 (Β)影像信號中之4830個亮度值係可經由内插法被運算成 4 8 0 0個校正亮度值，此4 8 0 0個校正亮度值係形成一校正後 之藍光（Β )影像信號。 另外，假設實際亮度值只有9個，且此些實際亮度值 依序表示為SG〜S8，但本發明需要11個校正亮度值來進行 影像合成，11個校正亮度值依序為TG〜Tu，如第4圖所示。 基於線性内差法的運算處理，TG等於SG，且Tu等於S8。以1 為例，由於介於SG及&之間，且比較接近Si，故t =SQ X ( h ) + Si X ( U2 )。其中，h及112之總和為1，且仏小於 U2。依此類推，T2〜τ9將可以經由線性内插法被運算出。 假設Μ及Ν之值分別為60 0及8，且紅光（R)、綠光（g)及 藍光（Β)影像信號分別具有4790、4 780及4770之實際亮度 值。紅光（R)影像信號中之4790個亮度值係可經由内插法 被運异成4 8 0 0個校正亮度值’此4 8 0 0個校正亮度值係形成

TW1091F(虹光).ptd 第10頁 1220097 五、發明說明（8) 一校正後之紅光（R)影像信號；綠光（G)影像信號中之4780 個亮度值係可經由内插法被運算成480 0個校正亮度值，此 4 8 0 0個校正亮度值係形成一校正後之綠光（G )影像信號； 藍光（B)影像信號中之4790個亮度值係可經由内插法被運 算成4800個校正亮度值，此48〇〇個校正亮度值係形成一校 正後之藍光（B)影像信號。 經由第3圖及第4圖之簡單說明後，各原始影像信號中 之實際亮度值係可藉由數值方法之校正而形成（ΜχΝ)個 权正党度值’各原始影像信號所對應之（Μ X ν )個校正亮 度值再形成一校正後之影像信號。接著，進入步驟2 〇 8 中，合成此些校正後之影像校正信號，如校正後之紅光 (R)、綠光（G)及藍光（Β)影像信號，以形成一校正影像。

而上 只用一種 採用線性 得一校正 極限值的 避免造成 影像最亮 不容易發 地利用到 然熟 像擷取裝 機等。 述之校 數值方 内插法 亮度值 方式選 影像邊 與最暗 生，由 本發明 悉此技 置可以 法形成， ，而當在 便可應用 擇其最亮 界模糊D 的部分情 此在解析 所述之校 藝者亦可 是掃描器 ，所有的校正 如在相鄰兩亮 一最亮與一最 到習知 之亮度 但此相 況，在 度越南 正方法 以明瞭 、傳真 計算影 值或是 鄰兩亮 解析度 的情況 亮度值可以不限定 度值非常接近時， 暗之免度值之間欲 像信號邊界值或稱 最暗之亮度值，以 度值恰好各自落在 越高的情況下便越 之下，便能更輕易 本發明之技術所應用之影 機、影印機或多功能事務

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1220097 五、發明說明（9) 本發明上述 據影像擷取解析 正各原始影像信 之影像信號將被 以在成本不致大 像缺陷問題，而 品質。 綜上所述， 然其並非用以限 本發明之精神和 本發明之保護範 準。 、也例所揭賂之影像校正方法，其藉由根 ^及待影像擷取文件之寬度以數值方法校 $為各彳父正後之影像信號，且此些校正後 =成為校正影像。如此一來，本發明可 1提鬲的情況下補償色散現象所引發的影 避免產生影像失真的現象，且提昇影像的/ 雖然本發明已以一較佳實施例揭露如上， 明丄任何熟習此技藝者，在不脫離 巳圍内，虽可作各種之更動與潤飾，因此 圍當視後附之申請專利範圍所界定者為

1220097 圖式簡單說明 【圖式簡單說明】 第1 A圖及第1 B圖繪示乃待影像擷取文件、透鏡組及光 感測模組之間的兩光程示意圖。 第2圖繪示乃依照本發明之較佳實施例之影像校正方 法的流程圖。 第3圖繪示乃本發明利用線性内插法處理11個實際亮 度值為9個校正亮度值的示意圖。 第4圖繪示乃本發明利用線性内插法處理9個實際亮度 值為11個校正亮度值的示意圖。 圖式標號說明 11 2 :待影像擷取文件 1 2 0 :透鏡組 1 2 2 :光感測模組

TW1091F(虹光).ptd 第13頁

Claims (1)

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六、申請專利範圍

括： 種適用於影像操取裝置之影像校正方法，包 選擇一影像擷取解析度； ^ ^ 、衫像操取文件進行影像梅取之動作，旅據以獲 伸硬數個原始影像信號； 、，據遠影像擷取解析度及該待影像擷取文件之寬度分 乃】以*數4會士"、_L i万法進行各該原始影像信號之校正動作，並分別 成:校正後之影像信號；以及 合成該些校正後之影像信號，以形成一校正影像。 如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該數值方 '係含有線性内插法。 、、/3 ·如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該數值方 去係含有二次内插法。 旦乂 4 ·如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該些原始 Μ像信號係根據不同波長之光線所獲得。 5 · 如申請專利範圍第4項所述之方法，其中該些原始 影像信號更具有一紅光（r )影像信號、一綠光（G )影像 信號及一藍光（Β )影像信號。 6 ·如申請專利範圍第1項所述之方法，其中該影像擷 取解析度為該影像擷取裝置之預設解析度。 7 ·如申請專利範圍第1項所述之方法，其中所述之合 成該些校正後之影像信號，以形成一校正影像之步驟前更 包括： 選擇該影像擷取裝置之一影像擷取解析度為N

1220097 六、申請專利範圍 以該影像擷取裝置對寬度為Μ之該待影像擷取文件進 行影像擷取之動作，並根據不同波長之光線獲得複數個原 始影像彳§號’各該原始影像信號具有複數個亮度值；以及 分別以數值方法校正各該原始影像信號之該些亮度值 為ΜχΝ個校正亮度值，各該原始影像信號所對應之該ΜχΝ個 校正亮度值係形成一校正後之影像信號。 8 · 一種適用於影像擷取裝置之影像校正方法，包 括： 選擇一影像擷取解析度為Ν ; 對一寬度為Μ之待影像擷取文件進行影像擷取之動 作，並根據不同波長之光線獲得複數個原始影像信號，各 該原始信號具有複數個亮度值； 分別以數值方法法校正各該原始影像信號之該些亮度 值為ΜχΝ個校正亮度值，各該原始影像信號所對應之該ΜχΝ 個校正亮度值係形成一校正後之影像信號；以及 合成該些校正後之影像信號，以形成一校正影像。 9 ·如申請專利範圍第8項所述之方法，其中該數值方 法係含有線性内插法。 10·如申請專利範圍第8項所述之方法，其中該數值 方法係含有二次内插法。 11·如申請專利範圍第8項所述之方法，其中該些原 始影像信號係具有一紅光（r )影像信號、一綠光（G )影 像信號及一藍光（B )影像信號。 12·如申請專利範圍第8項所述之方法，其中該影像

TW1091F(虹光).ptd 第15貢 1220097 六、申請專利範圍 擷取解析度為該影像擷取裝置之預設解析度 ❿ TW1091F(虹光).ptd 第16頁