TWI243591B - Compensation method for digital image data - Google Patents

Description

-----------· ......................... · 1243591 式· ‘94 7. -了 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種數位影像資料之補償方法。尤其是關 於一種補償因掃描器燈管亮度不穩定所產生之數位影像資 料的方法。 【先前技術】 凡使用過影像掃描器的使用者都經驗到，在啟動掃描 器的時候，大多數的掃描器都需要經過一段暖機時間之後 才能由使用者進行掃描的動作。 掃描器需要暖機時間的現象是由一般掃描器所使用的 冷陰極燈管（cold cathode fluorescent lamp，CCFL)所造成。 請參閱圖一，圖一表示冷陰極燈管的亮度與時間之間 的曲線圖。從圖一可以看見，當掃描器一開機時，燈管的 亮度曲線是處於緩慢上升的狀態，等到過了一段時間之 後，例如T1秒，燈管的亮度才會趨於穩定。 在燈管亮度不穩定的情況下進行掃描會使得掃描所獲 得的影像亮度資料與燈管亮度穩定時所獲得的影像亮度資 料有極大差異。簡單地說，假設在燈管穩定的情況下所獲 得的影像資料亮度值應該是1〇〇，但是尚未暖機的情況所 J { fX — !|243591 ，得的亮度資料會低於⑽，例如7G。因此大多數 =會等待—段暖機時間，等雜管的亮度穩定之後才二 行掃描動作，以獲得正確的影像資料。 而，大多數的使用者對於須要等待暖機時間才能進 行掃描的情況很不滿意，因此如何讓使用者不必等待 日寸間即可進行掃描成為一個重要的課題。 、 習知有提供免暖機之掃描方法。大多數習知的做法曰 使用特有的電路設計調整掃描器内之類比/數位轉換線路 的參考電壓準㈣調整影像㈣的亮度。 然而，此種藉由調整掃描器内之類比/數位轉換器的參 電S：準位以進行影像訊號補償的方法需要在掃描器内增 加，路以便進行類比/數位轉換器的電壓準位的調整，增加 了掃描ϋ的成本以及掃描H電路設計的複雜性。 【發明内容】 口本發明之目的在提供一種數位影像資料之補償方法， 可以讓掃描器不需暖機即可進行掃描動作。 本叙明之另一目的在提供一種數位影像資料之補償方 法，该補償方法係使用電腦内之軟體執行以節省執行該補 償所需的成本。 本發明之影像掃描系統，包括··

II2435W .Vi4 i -;: 源 影像掃描器， 燈管 用以提供一被掃描物之數位影像訊號，具有： 用以提供該影像掃描器掃描該被掃描物用之光 一掃描模組； 、色多考區域’用以提供-標準顏色； 輸出埠’用以輸出該數位影像訊號； 收並==置，連接於該影像掃描器之該輸出璋，用以接 μ w 11於該辭亮度不均㈣所產生之該數位影 像訊號’崎㈣畔紐_純 數 較佳者，該資料處理 電腦内之軟體執行。 ’糸個人電腦，而該補償係以個人 【實施方式】 圖。ΓΧΓ:0 ’其為本發日鳩像掃_統之難實施例示意 圖。本發明之影像掃描系統包括 %〇m k像知描器200，具有一掃描糢 、、且20卜一燈管2〇2，—玻璃平台 輪^ ，一顏色參考區域204，一 輪出埠205。影像掃描器2〇〇係經 1〇 馬出埠205連接至一資料處理 在本實施例中，顏色參考區域204係固定於玻璃平台203上 且平行於玻璃平台203側邊之一長形白條，而資料處理裝置1〇〇 係-個人電腦主機。當然，參考白條謝的不_定要設置在玻璃 平台203上，也不一定是長條形，例如也可以在掃描模組2〇1的 汛唬接收面的一端貼上一白色區域，讓掃描模組2〇1内的感測元 件可以偵測到白色區域的影像即可。 掃描模組201内設置有燈管2〇2以及用以產生被掃描文件之 影像訊號的感測器，例如電荷耦合元件(charge c〇upie device， CCD)。 被掃描文件的影像資料經由輸出埠2〇5傳送到個人電 腦100’藉由個人電腦内之軟體進行影像，亮度資料的補償Q 明參閱圖二’其為本案參考白條與掃描線之示意圖。 藉由圖二說明個人電腦内之軟體執行本發明補償方法的步 驟。 在掃描為剛啟動時，由於燈管的亮度尚未穩定，因此 有些掃描線的亮度值會比燈管穩定情況下所獲得的亮度值 低，假設當燈管達到穩定狀態時所獲得的參考白條之亮度 值為200,下表例示在複數條掃描線所獲得的參考白條2〇4 的焭度值，以及每一掃描線被補償後的亮度資料值： 掃描線位置 茶考白條之免 度值（W) 增益 補償後的亮度資料 (Data =原始影像 亮度資料值） L1 101 G1 Data LI x G1 L2 102 Data L2 x G1 L3 103 Data L3 x G1 … … • · · · L32 132(W1) Data L32 x G1 L33 133 G2 Data L33 x G2 L34 134 Data L34 x G2 … … … L64 164(W2) Data L64 x G2 L65 … G3 DataL65 x G3 … • · · … L96 W3 DataL96 x G3 L97 G4 Data L 97x G4 … • · · … L128 W4 Data L128 x G4

掃描模組201在第一掃描位置L1進行掃描時，同時也 掃描了參考白條204，因為在掃描線L1的位置進行掃描時 9 \^3m^ 丨 '、」仫·Γ:! ί:." •” 一..一…一----------二·—. —---------- 燈管亮度尚未穩定，因此在第-條掃描線L1所獲得的參考 白條的亮度值只有ΗΠ，且在L1所獲得的影像資料的亮度 值也會比正常值低。由於燈管亮度會隨時間逐漸增加，因 此掃描參考白條204獲得的亮度值會逐漸增加。 在個人電腦100内預存了—個目標亮度值τ，此目標 党度值Τ是當燈管達到穩定狀態時所獲得的參考白條之亮 度值，在本例中為200。 在本例中，取L32為第-掃描位置，並且將在L32掃描參考 白條所獲得的亮度值132做為第—參考亮度㈣，並且使用目標 亮度值以及該第—參考亮度值W1㈠32)而產生1 償增益值G1。 在本例中 G 1= T/W1 = 200/132 ⑽=1· 5151。 因為Wi是在燈管亮度未穩定時所獲得的參考白條的量度值， 將1Π與燈管穩定時所產生之參考 管# 的""度值較卩可知道燈 '生的影像紐值需要被補償的數值G1。 接著，以G1分別乘上u _L32之原

DatalLl ~ Data L32可以猶俨、去户μ 像胃枓

X侍補秘後的數位影像資料Data u X _ — L32 x⑴。_償彳_細 疋之的情況下所獲得的影像亮度值。 4冗度- 择〜接者取L64為第二掃描位置，並以在L62掃描炎考白各 獲侍的亮度值164做為第 > 考白條所 弟-參考党度值W2，依據第—參考 10 WK-132)、第一補償增益值G1(=15151)以及第二參考亮度值 W2(=164)而獲得一第二補償增益值G2，其中： G 2= Gl X [W1 / (W1+ ΑΨ)] ^ AW = W2 - W1 所以 G2 = 200/132 X [132 / (132 + (164 -132))] = 12195。 當遠第-補償增益值G1大於該第二補償增益值G2 一預設差 值時，在本财的淑縣值是u，則以第二補償增益值⑵對 原始數位影像資·行補償，並計算—第三纖增紐G3。在本 例中’第-補償增益值G1(=1.5151)m補償增益值 G2(-1.2195)且其差異值為〇.2956 ’因此以第二補償增益值 似(=1. 2195)對L33-L64的原始數位影像亮度資料進行補償，亦即 分別使胸4的原始數位影像亮度資料乘上G2而獲得補償後的 影像亮度資料Data L33 X G2 _ Data L64 χ⑺。 特別說明的是，由於每—條掃描線的亮度值變化不是很大， 因此不需要計算每一條掃描線的增益值，在實際操作上可以每複 雜掃描線進行—次增益_計算，再關—增益_ 赠=影像亮度資料進行鬆。在本例中是每32條掃描線計算— 假設第三增益值 J、於第二增益值 L 96的原始資料 接著叶异第三增益值⑵，依據同樣的方式， 1·!23，此時第二增益值 G2( 1.2195)，因此以第三增益值⑵對乙阳— 亮度值進行補償。

再計算第四增益值G4，假設第四增益值G4 = 1.1111。此時 第四增益值G4幾乎等於第三增益值G3，因此以第四增益值以對 L 97 -L128以及L128以後的掃描線之數位影像亮度資料進行補 償。或者是可以不必再對L128之後的影像資料進行埔償。 當第四增益值G4幾乎等於第三增益值G3時，表示後來的掃 描線影像資料的亮度值與先前掃描線影像㈣的亮度值之間的變 化極小’也就是燈管亮度已㈣成舣陳態。鱗就不需要再 進行下一個增益值的計算。 曰特別說明的是，二增益值之間的預設差值並非固定為〇.丄，而 是可變的。此纽大小可以㈣贼置者騎雜紐 有不同的數值。 综合以上說明可歸納本發明數位影像資料之補償方法之 步驟如下： (1)電腦100内設定參考白條之目標亮度值τ ; ⑵電腦議使用來自掃描器、2G2之參考白條之第一 值W1計算第一增益值G1，其中G1二T/W1 ; "冗又 —⑶以第-增益值G1乘上翻線糾32之原始數位影像哀产 貪料以獲得補償後LI -L32的數位影像亮度:#料. 儿又 ⑷電酬接收來自掃描㈣之參考白條之第二 值呢計算下一增益值G2，其中 ^号儿又 G 2= G1 X [W1 /( WH AW)] , aw = W2 _W1； ____________丨一. 穸43591 1 '，、'Ί7... ·〈 . ·丨 ...................______ Α (5)如果下-增益值小於前—個增益值且其差異值大於一預 設差值時’則以下-增益值補償下32條婦描線（亦即L 33—⑽ ^原始數位影像亮度資料，並計算另—個新的增益值G3，直到目 前被計算之增録與前-個增益值幾乎_的時候，以目前計算 的增益值進行補償並且不再進行另一增益值的計算。月“ π 綜合以上顧抑了解，本翻藉由賴射 位資料進行運算來達成亮度補償的目的，因此要_= ==的考白條的亮度資料所計算出之各掃描線的補償 ^的枝可贿崎财執行，餅低顯所需的成本。 以上實施例僅為說明本發 本案精神情況下所匕在不脫離 内。 …視為洛入本發明之範圍 【圖式簡單說明】 第;=陰極燈管亮度與時間的曲線圖 本案影像掃描系統之實施例圖。 弟3圖係本案掃描線之示意圖。 13 【主要元件符號說明】 200影像掃描器 201掃描模組 202燈管 203玻璃平台 204顏色參考區域 205輸出埠 100資料處理裝置 L1 - L96掃描線位置

Claims (1)

1. 、申请專利範圍 l種數位影像資料之補償方法，用以 組於—燈管於宾许π& 知杬為之一掃描模 提ΓΓ 勻時所產生之數位影像資料，包括：、 扣供一目標亮度值τ; 提供一第一參考亮度㈣，該第一參考真 掃描模組於一第^ 儿又< 1係错由以該 #一切田位置掃描一標準顏色而獲得； =該目標亮度幻以及該第—參考亮度錢 補你增益值G1，其中G1 =T/W1; 卞外一弟— 提供n考亮度值W2，該第二參考亮度值 帚描模組於-第二掃描位置掃描該標準顏色而獲得，·’、错由以該 2據該第-參考亮度㈣、該第—婦增益㈣ 考冗度值W2而獲得一第二補償增益值G2 ; 弟-參 值時當^:補償增雜G1大於鄉二顯增聽Μ—触差 Jty 雜增MG2對—細償數位影像資料進行補Γ 计异—弟三補償增益值⑶而當該第二補償增兴 仃補作 —補償增益值G1且抑m、， ⑽值⑵小於該第 r 弟—_增益值G2與該第—補償㈣ ’、於该預設差值時，以該第二補償增益值曰皿 影像資料進杆姑产 亥待補償數位 、τ_且不進行該第三補償增益值G3^ •如中請專·圍第丨項之數位 / 顏色係白色，而兮日柙古Λ 豕貝狀衛貝方法，其中標準 μ不冗又值Τ係藉由使用已達到穩定亮度狀態 15 14359ϋ 〜-........ 之該燈管掃描該標準顏色所獲得的數值。 ^申請專概m丨項之數位麵料方法 ㈣田位置與該第二掃描位置之間相距複數條掃-4 1如申請專利範圍第1項之數位影像資料之補償^法…〜 第-補償增益㈣之步驟後更包括步驟·· /於计异该 以該第-補償增益值Gm從該第一掃福 置之間的影像資料進行補償。 ^苐一掃描位 G2-n"1+_，μ 、中. 如申請專利範園第2項之數位影像‘ 。亥待補仏貪料進行補償之步驟係 貝t其中，對 影像資料之亮度值。 乐、赶值⑵乘上該待補償 7.-種影像掃描系統，包括·· —影像掃姑，用 -心 仏雜描物之數位影像訊號，具有： 源； 吕’用以提供_她翻卿描物用之光 掃描模組； 考區域，提供—標準顏色； -資料處理二用:輪出該數位影像訊號； 收並補償該參^ 、接於像掃描器之該輸出埠，用以接 象㈣器於該燈管亮度不均句時所產生之該數位影 像訊號’^紐：料歸顺縣錢如下步驟： 影像資料進行爾，料關觀括和知讀請對該數位 提供一目標亮度值Τ ; 卿，:共:第—參考亮度㈣，該第—參考亮度㈣係藉由以 撕㈣且於-第—掃描位置掃描該標準顏色而獲得·错由μ 使用該目標亮度值Τ以及料— 一補償增益值G1 ; 儿又值W1而提供一第 提供-第二參考亮度鮮2，二 該掃描=於—第咖_==2係藉由以 選知-參考亮度㈣、 參考亮而獲得一第二補償增益值⑵ 第二 差值時，以該第二^^值G1大於該第二補償增益值G2 —預設 償並計算-第三補償H^3G2對—待補償數位影像資料進行補 於該第二娜f益值;—娜_ G幾乎等 —二:^1=償 8·如申清專利範圍第旦 係一個人_，而該等、衫#描系統’其中該資料處理裝置 9·如申請專利範圍第；::裝於_简 、之衫像掃描系統，其中標準顏色係白 17

   色，而該目標亮度值T係藉由使用已達到穩定亮度狀態之該燈管 掃描該標準顏色所獲得的數值。 10. —種數位影像亮度資料之補償方法，用以補償一掃描器所產 生之複數掃描線之數位影像資料，包括： 依據一參考顏色之一第一亮度資料計算一第一補償增益值， 該第一增益值係用以補償Ν條掃描線之數位影像亮度資料；

   依據該參考顏色之一第二亮度資料計算一第二補償增益值， 該第二補償增益值係用以補償Μ條掃描線之數位影像亮度資料； 比較該第一補償增益值與該第二補償增益值以決定是否計算 一第三補償增益值。

   18