专利名称：数字影像数据的补偿方法
技术领域：
本发明是关于一种数字影像数据的补偿方法。尤其是关于一种补偿因扫描器灯管亮度不稳定所产生的数字影像数据的方法。
背景技术：
凡使用过影像扫描器的使用者都经验到，在启动扫描器的时候，大多数的扫描器都需要经过一段暖机时间之后才能由使用者进行扫描的动作。
扫描器需要暖机时间的现象是由一般扫描器所使用的冷阴极灯管(coldcathode fluorescent lamp，CCFL)所造成。
请参阅图1，图1表示冷阴极灯管的亮度与时间之间的曲线图。从图1可以看见，当扫描器一开机时，灯管的亮度曲线是处于缓慢上升的状态，等到过了一段时间之后，例如T1秒，灯管的亮度才会趋于稳定。
在灯管亮度不稳定的情况下进行扫描会使得扫描所获得的影像亮度数据与灯管亮度稳定时所获得的影像亮度数据有极大差异。简单地说，假设在灯管稳定的情况下所获得的影像数据亮度值应该是100，但是尚未暖机的情况所获得的亮度数据会低于100，例如70。因此大多数的扫描器都会等待一段暖机时间，等到灯管的亮度稳定之后才进行扫描动作，以获得正确的影像数据。
然而，大多数的使用者对于须要等待暖机时间才能进行扫描的情况很不满意，因此如何让使用者不必等待暖机时间即可进行扫描成为一个重要的课题。
习知有提供免暖机的扫描方法。大多数习知的做法是使用特有的电路设计调整扫描器内的模拟/数字转换线路的参考电压准位以调整影像数据的亮度。
然而，此种借由调整扫描器内的模拟/数字转换器的参考电压准位以进行影像信号补偿的方法需要在扫描器内增加电路以便进行模拟/数字转换器的电压准位的调整，增加了扫描器的成本以及扫描器电路设计的复杂性。
发明内容
本发明的目的在提供一种数字影像数据的补偿方法，可以让扫描器不需暖机即可进行扫描动作。
本发明的另一目的在提供一种数字影像数据的补偿方法，该补偿方法是使用电脑内的软件执行以节省执行该补偿所需的成本。
本发明的影像扫描系统，包括一影像扫描器，用以提供一被扫描物的数字影像信号，具有一灯管，用以提供该影像扫描器扫描该被扫描物用的光源；一扫描组件；一颜色参考区域，用以提供一标准颜色；一输出端口，用以输出该数字影像信号；一数据处理装置，连接于该影像扫描器的该输出端口，用以接收并补偿该影像扫描器于该灯管亮度不均匀时所产生的该数字影像信号，该数据处理装置使用该颜色参考区域的亮度数据对该数字影像数据进行补偿。
较佳者，该数据处理装置是一个人电脑，而该补偿是以个人电脑内的软件执行。
图1是冷阴极灯管亮度与时间的曲线图。
图2是本发明影像扫描系统的实施例图。
图3是本发明扫描线的示意图。
具体实施例方式
请参阅图2，其为本发明影像扫描系统的较佳实施例示意图。本发明的影像扫描系统包括一影像扫描器200，具有一扫描组件201，一灯管202，一玻璃平台203，一颜色参考区域204，一输出端口205。影像扫描器200是经由输出端口205连接至一数据处理装置100。
在本实施例中，颜色参考区域204是固定于玻璃平台203上且平行于玻璃平台203侧边的一长形白条，而数据处理装置100是一个人电脑主机。当然，参考白条204的不一定要设置在玻璃平台203上，也不一定是长条形，例如也可以在扫描组件201的信号接收面的一端贴上一白色区域，让扫描组件201内的感测元件可以侦测到白色区域的影像即可。
扫描组件201内设置有灯管202以及用以产生被扫描文件的影像信号的感测器，例如电荷耦合元件(charge couple device，CCD)。
被扫描文件的影像数据经由输出端口205传送到个人电脑100，借由个人电脑内的软件进行影像亮度数据的补偿。
请参阅图3，其为本发明参考白条与扫描线的示意图。借由图3说明个人电脑内的软件执行本发明补偿方法的步骤。
在扫描器刚启动时，由于灯管的亮度尚未稳定，因此有些扫描线的亮度值会比灯管稳定情况下所获得的亮度值低，假设当灯管达到稳定状态时所获得的参考白条的亮度值为200，下表例示在复数条扫描线所获得的参考白条204的亮度值，以及每一扫描线被补偿后的亮度数据值
扫描组件201在第一扫描位置L1进行扫描时，同时也扫描了参考白条204，因为在扫描线L1的位置进行扫描时灯管亮度尚未稳定，因此在第一条扫描线L1所获得的参考白条的亮度值只有101，且在L1所获得的影像数据的亮度值也会比正常值低。由于灯管亮度会随时间逐渐增加，因此扫描参考白条204获得的亮度值会逐渐增加。
在个人电脑100内预存了一个目标亮度值T，此目标亮度值T是当灯管达到稳定状态时所获得的参考白条的亮度值，在本例中为200。
在本例中，取L32为第一扫描位置，并且将在L32扫描参考白条所获得的亮度值132做为第一参考亮度值W1，并且使用目标亮度值T(＝200)以及该第一参考亮度值W1(＝132)而产生一第一补偿增益值G1。
在本例中G1＝T/W1＝200/132＝1.5151。
因为W1是在灯管亮度未稳定时所获得的参考白条的量度值，将W1与灯管稳定时所产生的参考白条的亮度值T比较即可知道灯管亮度未稳定时所产生的影像亮度值需要被补偿的数值G1。
接着，以G1分别乘上L1-L32的原始数字影像数据Datal L1-Data L32可以获得补偿后的数字影像数据Data L1×G1-Data L32×G1。被补偿后的影像数据就等于灯管在亮度稳定的的情况下所获得的影像亮度值。
接着，取L64为第二扫描位置，并以在L62扫描参考白条所获得的亮度值164做为第二参考亮度值W2，依据第一参考亮度值W1(＝132)、第一补偿增益值G1(＝1.5151)以及第二参考亮度值W2(＝164)而获得一第二补偿增益值G2，其中G2＝G1×[W1/W1+ΔW]，ΔW＝W2-W1所以G2＝200/132×[132/(132+(164-132))]＝1.2195。
当该第一补偿增益值G1大于该第二补偿增益值G2一预设差值时，在本例中的预设误差值是0.1，则以第二补偿增益值G2对原始数字影像数据进行补偿，并计算一第三补偿增益值G3。在本例中，第一补偿增益值G1(＝1.5151)大于第二补偿增益值G2(＝1.2195)且其差异值为0.2956，因此以第二补偿增益值G2(＝1.2195)对L33-L64的原始数字影像亮度数据进行补偿，亦即分别使L33-L64的原始数字影像亮度数据乘上G2而获得补偿后的影像亮度数据DataL33×G2-Data L64×G2。
特别说明的是，由于每一条扫描线的亮度值变化不是很大，因此不需要计算每一条扫描线的增益值，在实际操作上可以每复数条扫描线进行一次增益值的计算，再以同一增益对该复数条扫描线的影像亮度数据进行补偿。在本例中是每32条扫描线计算一次增益。
接着计算第三增益值G3，依据同样的方式，假设第三增益值G3＝1.123，此时第三增益值G3(＝1.1234)小于第二增益值G2(＝1.2195)，因此以第三增益值G3对L65-L96的原始数据亮度值进行补偿。
再计算第四增益值G4，假设第四增益值G4＝1.1111。此时第四增益值G4几乎等于第三增益值G3，因此以第四增益值G4对L97-L128以及L128以后的扫描线的数字影像亮度数据进行补偿。或者是可以不必再对L128之后的影像数据进行埔偿。
当第四增益值G4几乎等于第三增益值G3时，表示后来的扫描线影像数据的亮度值与先前扫描线影像数据的亮度值之间的变化极小，也就是灯管亮度已经达成稳定的状态。此时就不需要再进行下一个增益值的计算。
特别说明的是，二增益值之间的预设差值并非固定为0.1，而是可变的。此差值大小可以由系统建置者对于影像亮度的要求而有不同的数值。
综合以上说明可归纳本发明数字影像数据的补偿方法的步骤如下(1)电脑100内设定参考白条的目标亮度值T；(2)电脑100使用来自扫描器202的参考白条的第一参考亮度值W1计算第一增益值G1，其中G1＝T/W1；(3)以第一增益值G1乘上扫描线L1-L32的原始数字影像亮度数据以获得补偿后L1-L32的数字影像亮度数据；(4)电脑100接收来自扫描器202的参考白条的第二参考亮度值W2计算下一增益值G2，其中G2＝G1×[W1/W1+ΔW]，ΔW＝W2-W1；(5)如果下一增益值小于前一个增益值且其差异值大于一预设差值时，则以下一增益值补偿下32条扫描线(亦即L33-L64)的原始数字影像亮度数据，并计算另一个新的增益值G3，直到目前被计算的增益值与前一个增益值几乎相同的时候，以目前计算的增益值进行补偿并且不再进行另一增益值的计算。
综合以上描述可以了解，本发明借由直接针对影像信号的数字数据进行运算来达成亮度补偿的目的，因此不需要增加扫描器的电路即可达成免暖机扫描的效果。同时，本发明借由比较在不同扫描位置所获得参考白条的亮度数据所计算出的各扫描线的补偿增益值的方式可以使用软件来执行，可降低补偿所需的成本。
以上实施例仅为说明本发明用，其它在不脱离本发明精神情况下所做的修改都应视为落入本发明的范围内。
权利要求
1.一种数字影像数据的补偿方法，用以补偿一扫描器的一扫描组件于一灯管于亮度不均匀时所产生的数字影像数据，包括提供一目标亮度值T；提供一第一参考亮度值W1，该第一参考亮度值W1是借由以该扫描组件于一第一扫描位置扫描一标准颜色而获得；使用该目标亮度值T以及该第一参考亮度值W1而计算一第一补偿增益值G1，其中G1＝T/W1；提供一第二参考亮度值W2，该第二参考亮度值W2是借由以该扫描组件于一第二扫描位置扫描该标准颜色而获得；依据该第一参考亮度值W1、该第一补偿增益值G1以及第二参考亮度值W2而获得一第二补偿增益值G2；当该第一补偿增益值G1大于该第二补偿增益值G2一预设差值时，以该第二补偿增益值G2对一待补偿数字影像数据进行补偿并计算一第三补偿增益值G3；而当该第二补偿增益值G2小于该第一补偿增益值G1且该第二二补偿增益值G2与该第一补偿增益值G1的差小于该预设差值时，以该第二补偿增益值G2对该待补偿数字影像数据进行补偿且不进行该第三补偿增益值G3的计算。
2.如权利要求1所述的数字影像数据的补偿方法，其特征在于标准颜色是白色，而该目标亮度值T是借由使用已达到稳定亮度状态的该灯管扫描该标准颜色所获得的数值。
3.如权利要求1所述的数字影像数据的补偿方法，其特征在于该第一扫描位置与该第二扫描位置之间相距复数条扫描线。
4.如权利要求1所述的数字影像数据的补偿方法，其特征在于于计算该第一补偿增益值G1的步骤后还包括步骤以该第一补偿增益值G1对从该第一扫描位置与该第二扫描位置之间的影像数据进行补偿。
5.如权利要求1所述的数字影像数据的补偿方法，其特征在于G2＝G1×[W1/W1+ΔW]，ΔW＝W2-W1。
6.如权利要求1所述的数字影像数据的补偿方法，其特征在于，对该待补偿数据进行补偿的步骤是以该第二增益值G2乘上该待补偿影像数据的亮度值。
7.一种影像扫描系统，包括一影像扫描器，用以提供一被扫描物的数字影像讯号，具有一灯管，用以提供该影像扫描器扫描该被扫描物用的光源；一扫描组件；一颜色参考区域，用以提供一标准颜色；一输出端口，用以输出该数字影像信号；一数据处理装置，连接于该影像扫描器的该输出端口，用以接收并补偿该影像扫描器于该灯管亮度不均匀时所产生的该数字影像信号，其特征在于其中该数据处理装置执行以下步骤该数据处理装置使用该颜色参考区域的亮度数据对该数字影像数据进行补偿。
8.如权利要求7所述的影像扫描系统，其特征在于该补偿包括提供一目标亮度值T；提供一第一参考亮度值W1，该第一参考亮度值W1是借由以该扫描器组件于一第一扫描位置扫描该标准颜色而获得；使用该目标亮度值T以及该第一参考亮度值W1而提供一第一补偿增益值G1；提供一第二参考亮度值W2，该第二参考亮度值W2是借由以该扫描器组件于一第二扫描位置扫描该标准颜色而获得；依据该第一参考亮度值W1、该第一补偿增益值G1以及第二参考亮度值W2而获得一第二补偿增益值G2；当该第一补偿增益值G1大于该第二补偿增益值G2一预设差值时，以该第二补偿增益值G2对一待补偿数字影像数据进行补偿并计算一第三补偿增益值G3；而当该第一补偿增益值G几乎等于该第二补偿增益值G2时，以该第二补偿增益值G2对该待补偿数字影像数据进行补偿且不进行该第三补偿增益值G3的计算。
9.如权利要求8所述的影像扫描系统，其特征在于该数据处理装置是一个人电脑，而该等步骤由安装于该个人电脑内的一软件执行。
10.如权利要求7所述的影像扫描系统，其特征在于标准颜色是白色，而该目标亮度值T是借由使用已达到稳定亮度状态的该灯管扫描该标准颜色所获得的数值。
11.一种数字影像亮度数据的补偿方法，用以补偿一扫描器所产生的复数扫描线的数字影像数据，包括依据一参考颜色的一第一亮度数据计算一第一补偿增益值，该第一增益值用以补偿N条扫描线的数字影像亮度数据；依据该参考颜色的一第二亮度数据计算一第二补偿增益值，该第二补偿增益值用以补偿M条扫描线的数字影像亮度数据；比较该第一补偿增益值与该第二补偿增益值以决定是否计算一第三补偿增益值。
全文摘要
本发明是关于扫描器数字影像数据的补偿方法，用以补偿因灯管亮度不稳定所产生的数字影像数据，包括使用一参考白条的亮度数据产生复数个补偿增益值对数字影像数据进行补偿，其中本发明的补偿方法可于电脑内的软件执行。
文档编号H04N1/04GK1797423SQ20041006157
公开日2006年7月5日 申请日期2004年12月27日 优先权日2004年12月27日
发明者冯仓勇, 林宏泽, 林义铭 申请人:致伸科技股份有限公司