TWI510051B

TWI510051B - 影像校正方法

Info

Publication number: TWI510051B
Application number: TW101139570A
Authority: TW
Inventors: Chun Jen Lin; Yu Hsiang Lee
Original assignee: Foxlink Image Tech Co Ltd
Priority date: 2012-10-25
Filing date: 2012-10-25
Publication date: 2015-11-21
Also published as: TW201417562A

Description

影像校正方法

本發明涉及一種影像校正方法，尤其涉及一種應用於一掃描器的影像校正方法。

按，請參閱第一圖，一種習知的影像校正方法係應用於一掃描器(圖未示)，所述掃描器通常包括一掃描器本體(圖未示)、一驅動裝置10’、一光學模組20’、一類比/數位轉換器30’及一記憶存儲單元40’。驅動裝置10’、光學模組20’、類比/數位轉換器30’及記憶存儲單元40’電性連接且裝設於掃描器本體內。其中，光學模組20’可在掃描器本體內移動。該光學模組20’包括一光源201’、一鏡頭202’及一影像感測元件203’。其中，影像感測元件203’為一電荷耦合器件(Charge Coupled Device，CCD)或一接觸式圖像傳感器(Contact Image Sensor，CIS)。掃描器本體的上方設置一掃描平臺(圖未示)。

通常，光源201’本身各位置之輝度不同會導致掃描器掃描出的影像出現亮暗不均勻的現象，為了避免產生此亮暗不均勻的影像，當掃描器掃描一文件時，掃描器會利用所述影像校正方法來進行一影像校正動作。所述影像校正方法之步驟如下所述：首先，將待掃描的文件移至掃描器的掃描平臺上；其次，驅動裝置10’驅動光學模組20’移動對此文件進行掃描。具體地，光源201’透過掃描平臺照射到文件上，此時，由光源201’透過掃描平臺照射到文件上反射回來的光線通過鏡頭正確聚焦成像於影像感測元件203’上以形成一影像，所述影像由複數個影像像素組成；之後，影像像素經由類比/數位轉換器30’轉換成為數位電訊號；再次，儲存數位電訊號於記憶存儲單元40’內，並利用內插法或乘法運算法進行運算，從而產生一平衡表(Shading Table)；最後，掃描器利用此平衡表進行掃描出的影像的亮度補償動作。

惟，上述影像校正方法在建立平衡表的過程中，會受到文件上之不預期的髒點或灰塵所影響，從而得到不準確的平衡表，進而影響影像校正效果，同時，在記憶存儲單元40’內建立平衡表的過程中，由於記憶存儲單元40’沒有合理的劃分相應的區間進行運算，因而記憶存儲單元40’需具有較大的存儲空間，致使掃描器的影像校正成本增加。

本發明的主要目的係針對上述習知技術存在之缺陷提供一種影像校正方法，可以確保影像效果良好及有效減少記憶存儲單元的使用。

為實現上述目的，本發明提供一種影像校正方法，係應用於一掃描器，該掃描器包括一掃描器本體，及裝設於掃描器本體內且呈電性連接的一驅動裝置、一光學模組、一類比/數位轉換器、一先進先出數據緩存器、一數據流程控制單元、一設置單元、一數據分類單元及一記憶存儲單元。該影像校正方法包括如下步驟：(1)將一待掃描的文件移至掃描器的掃描平臺上；(2)掃描器進行初始化參數；(3)驅動裝置驅動光學模組移動，使掃描器開始對此文件進行掃描，從而使掃描器掃描得到一條線的影像，影像包括複數個分別對應紅光、藍光及綠光的影像像素；(4)該影像像素通過類比/數位轉換器轉換為十六進制的數位電訊號，掃描器通過先進先出數據緩存器依序讀取複數個紅光像素值、藍光像素值及綠光像素值，並通過數據流程控制單元計算出紅光、藍光或綠光像素值的總和，複數個紅光、藍光或綠光像素最小值及複數個紅光、藍光或綠光像素最大值；(5)記憶存儲單元劃分複數個記憶體位置，將一條線的影像的紅光、藍光或綠光像素值的總和，複數個紅光、藍光或綠光像素最小值及複數個紅光、藍光或綠光像素最大值經過數據分類單元進行分類並分別存入記憶存儲單元內與其相對應的記憶體位置；(6)確認設定要掃入的影像是否已足夠，足夠則執行步驟(7)，否則重複步驟(3)、(4)及(5)，直到所設定要掃入的影像已足夠；(7)使記錄在記憶存儲單元內的每一條線的影像的紅光、藍光或綠光像素值的總和，複數個紅光、藍光或綠光像素最小值，及複數個紅光、藍光或綠光像素最大值，執行在數據流程控制單元中設定的程序，得到的數值組成更新的平衡表；(8)掃描器利用此更新的平衡表補償各影像像素所對應的數位電訊號，以進行每一條線的各影像像素的亮度補償，從而完成每一條線的影像校正。

綜上所述，本發明影像校正方法通過在建立更新的平衡表的過程中，將每一條線的影像的複數個紅光、藍光或綠光像素最小值及每一條線的影像的複數個紅光、藍光或綠光像素最大值分別儲存於記憶存儲單元內，以便去除掃描器上的文件上的髒點或灰塵，從而確保影像效果良好。此外，掃描器分析掃描得到的影像，將每一條線的影像的紅光、藍光或綠光像素值的總和，複數個紅光、藍光或綠光像素最小值及複數個紅光、藍光或綠光像素最大值分別存入記憶存儲單元內與其相對應的記憶體位置，從而有效減少記憶存儲單元的使用。

10‧‧‧驅動裝置

20‧‧‧光學模組

201‧‧‧光源

202‧‧‧鏡頭

203‧‧‧影像感測元件

30‧‧‧類比/數位轉換器

40‧‧‧先進先出數據緩存器

50‧‧‧數據流程控制單元

60‧‧‧設置單元

70‧‧‧數據分類單元

80‧‧‧記憶存儲單元

第一圖為習知的影像校正方法之實施例中應用的一掃描器之局部原理架構圖。

第二圖為本發明影像校正方法之流程圖。

第三圖為本發明影像校正方法之實施例中應用的一掃描器之局部原理架構圖。

為詳細說明本發明之技術內容、構造特徵、所達成的目的及功效，以下茲例舉實施例並配合圖式詳予說明。

請參閱第三圖，本發明影像校正方法係應用於一掃描器(圖未示)。掃描器可以是一自動進紙式單雙面掃描器，一饋紙式單雙面掃描器或一平臺式單面掃描器，在本實施例中，掃描器為平臺式單面掃描器，其包括一掃描器本體(圖未示)，及裝設於掃描器本體內且呈電性連接的一驅動裝置10、一光學模組20、一類比/數位轉換器30、一先進先出數據緩存器40、一數據流程控制單元50、一設置單元60、一數據分類單元70及一記憶存儲單元80，其中，光學模組20可在掃描器本體內移動。該光學模組20包括一光源201、一鏡頭202及一影像感測元件203。掃描器本體的上方設置一掃描平臺(圖未示)。其中，光源201可以是一冷陰極管(Cold Cathode Fluorescent Lamp，CCFL)或一發光二極管(Light Emitting Diode，LED)。影像感測元件203可以是一電荷耦合器件(Charge Coupled Device，CCD)或一接觸式圖像傳感器(Contact Image Sensor，CIS)。

請參閱第二圖及第三圖，本發明影像校正方法之具體步驟描述如下：S001：將一待掃描的文件移至掃描器的掃描平臺上；S002：掃描器進行初始化參數，設置單元60設定數據流程控制單元50內的一條線的影像之所有像素值的總和SUM(x)的起始值為00000000h，其程序表達式為：SUM(x)=00000000h，其中x表示一條線的影像的第x個像素；設置單元60設定數據流程控制單元50內的一條線的影像的像素最小值Lp(x)的起始值為FFFFh，其程序表達式為Lp(x)=FFFFh，其中p=0．．m-1；設置單元60設定數據流程控制單元50內的一條線的影像的像素最大值Hq(x)的起始值為0000h，其程序表達式為為H q(x)=0000h，其中q=0．．n-1；S003：驅動裝置10驅動光學模組20移動，使掃描器開始對此文件進行掃描，具體地，光源201發出白光並透過掃描平臺照射到文件上，此時，由光源201透過掃描平臺照射到文件上反射回來的一條光線通過鏡頭202正確聚焦成像於影像感測元件203上，從而使掃描器掃描得到一條線的影像，因為白光由紅光、藍光及綠光按一定比例組合而成，所以影像包括複數個分別對應紅光、藍光及綠光的影像像素；S004：該影像像素通過類比/數位轉換器30轉換為十六進制的數位電訊號，掃描器通過先進先出數據緩存器40依序讀取複數個紅光像素值、藍光像素值及綠光像素值，並通過數據流程控制單元50計算出紅光、藍光或綠光像素值的總和SUM(x)，m個紅光、藍光或綠光像素最小值Lp(x)及n個紅光、藍光或綠光像素最大值Hq(x)，所述一條線的影像的第x個紅光、藍光或綠光像素值可以用WH_TMPi(x)表示，並且在數據流程控制單元50中設定如下程序：SUM(x)=SUM(x)+WH_TMPi(X)；使用WH_TMPi(x)進行不斷更新紅光、藍光或綠光像素最小值Lp(x)來確保一條線的影像始終保持有m個紅光、藍光或綠光像素最小值Lp(x)；使用WH_TMPi(x)進行不斷更新紅光、藍光或綠光像素最大值Hq(x)來確保該一條線的影像始終保持有n個紅光、藍光或綠光像素最大值Hq(x)；S005：掃描器的記憶存儲單元80被劃分成q個區，且每個區又被劃分成複數個記憶體位置，掃描器分析掃描得到的影像，將該一條線的影像的紅光像素值的總和SUM(x)，m個紅光像素最小值Lp(x)，n個紅光像素最大值Hq(x)，藍光像素值的總和SUM(x)，m個藍光像素最小值Lp(x)，n個藍光像素最大值Hq(x)，綠光像素值的總和SUM(x)，m個綠光像素最小值Lp(x)及n個綠光像素最大值Hq(x)經過數據分類單元70進行分類並分別存入記憶存儲單元80內與其相對應的記憶體位置；記憶存儲單元80的具體劃分方式及一條線的影像的紅光、藍光或綠光像素值的總和SUM(x)，m個紅光、藍光或綠光像素最小值Lp(x)與n個紅光、藍光或綠光像素最大值Hq(x)的具體存儲狀態如下圖所示：其中，W：表示資料的寬度為一個十六進制表示的字；S：表示每條線的影像的紅光、藍光或綠光像素值的總和SUM(x)；b：表示區間長度；q：表示分區編號；S006：確認設定要掃入的影像是否已足夠，足夠則執行 S007；否則重複步驟S003和S004，其中在步驟S004中，掃描器掃描第k條線的影像的第x個紅光、藍光或綠光像素值可以用WH_TMPi(x)表示，其中，i為從0開始逐漸遞增的正整數，且i<2^k+m+n，k表示掃描第k條線的影像，k、m和n是由設置單元60進行設置的，並且在數據流程控制單元50中重複以下程序：SUM(x)=SUM(x)+WH_TMPi(x)；使用WH_TMPi(x)進行不斷更新每一條線的影像的紅光、藍光或綠光像素最小值Lp(x)來確保每一條線的影像始終保持有m個紅光、藍光或綠光像素最小值Lp(x)；使用WH_TMPi(x)進行不斷更新每一條線的影像的紅光、藍光或綠光像素最大值Hq(x)來確保每一條線的影像始終保持有n個紅光、藍光或綠光像素最大值Hq(x)，重複步驟S005，直到所設定要掃入的影像已足夠；S007：使記錄在記憶存儲單元80內的每一條線的影像的紅光、藍光或綠光像素值的總和SUM(x)，每一條線的影像的m個紅光、藍光或綠光像素最小值Lp(x)及每一條線的影像的n個紅光、藍光或綠光像素最大值Hq(x)執行在數據流程控制單元50中設定的程序：，得到的數值組成一更新的平衡表(Shading Table)；S008：掃描器利用此更新的平衡表補償每一條線的各影像像素所對應的數位電訊號，以進行各影像像素的亮度補償，從而完成每一條線的影像校正。

請參閱第二圖及第三圖，本發明影像校正方法通過以上所述步驟產生更新的平衡表來逐一進行每一條線的影像校正，同時在建立更新的平衡表的過程中，將每一條線的紅光、藍光或綠光像素最小值Lp(x)及每一條線的紅光、藍光或綠光像素最大值Hq(x)分別儲存於記憶存儲單元80內，以便去除掃描器一白板上的髒點或灰塵，從而確保影像效果良好。此外，掃描器的記憶存儲單元80被劃分成q個區，且每個區又被劃分成複數個記憶體位置，掃描器分析掃描得到的影像，將每條線的影像的紅光、藍光或綠光像素值的總和SUM(x)，m個紅光、藍光或綠光像素最小值Lp(x)及n個紅光、藍光或綠光像素最大值Hq(x)分別存入記憶存儲單元80內與其相對應的記憶體位置，從而有效減少記憶存儲單元80的使用。

請參閱第二圖和第三圖，較優地，先進先出數據緩存器40、數據流程控制單元50及數據分類單元70可以集成於一特殊應用集成電路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)，從而使掃描器在建立更新的平衡表的過程中簡化掃描器上的軟體控制流程。

綜上所述，本發明影像校正方法通過在建立更新的平衡表的過程中，將每一條線的影像的m個紅光、藍光或綠光像素最小值Lp(x)及每一條線的影像的n個紅光、藍光或綠光像素最大值Hq(x)分別儲存於記憶存儲單元80內，以便去除掃描器上的文件上的髒點或灰塵，從而確保影像效果良好。此外，掃描器分析掃描得到的影像，將每一條線的影像的紅光、藍光或綠光像素值的總和SUM(x)，m個紅光、藍光或綠光像素最小值Lp(x)及n個紅光、藍光或綠光像素最大值Hq(x)分別存入記憶存儲單元80內與其相對應的記憶體位置，從而有效減少記憶存儲單元80的使用。