專利名稱：影像擷取裝置的色差校正方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種影像擷取裝置的色差校正方法；特別是一種影像擷取裝置的光學(xué)系統(tǒng)引起的色差現(xiàn)象的校正方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)上，影像擷取裝置使用一影像傳感器例如電荷耦合組件(Charge-Coupled Device)接收投射于一原稿面并經(jīng)其反射的光線，以取得影像資料。在此類型影像擷取裝置中，紅光、綠光及藍(lán)光信號(hào)分別由電荷耦合組件的不同感測(cè)胞列接收，再根據(jù)被接收的光量轉(zhuǎn)換成影像資料。然而，由于紅光、綠光及藍(lán)光經(jīng)過(guò)影像擷取裝置的透鏡的折射率不同，使得分別由紅光、綠光及藍(lán)光形成的影像無(wú)法在電荷耦合組件上重疊，造成影像資料的色差(chromatic aberration)。當(dāng)影像擷取裝置擷取一白底黑直條紋圖案時(shí)，形成在電荷耦合組件上的紅光、綠光及藍(lán)光影像位置將會(huì)產(chǎn)生偏移，而在直條紋圖案邊綠產(chǎn)生模糊的色彩。
為了校正此種色差效應(yīng)，傳統(tǒng)的影像擷取裝置直接校正電荷耦合組件輸出的影像資料，其校正方法是將一欲校正像素及其相鄰多個(gè)像素分別相乘一預(yù)定的校正參數(shù)并相加，以得到多個(gè)像素校正值，再選擇與欲校正像素值差值最小的像素校正值做為其色差校正值。
參考圖1，一電荷耦合組件具有至少一像素列10于一主掃描方向。上述傳統(tǒng)的色差校正方法對(duì)于電荷耦合組件輸出的影像資料進(jìn)行色差校正。一標(biāo)的像素(欲校正的像素)10B的紅光、綠光及藍(lán)光像素值為R0、G0及B0，一相鄰像素10A的紅光、綠光及藍(lán)光像素值為R1、G1及B1，及另一相鄰像素10C的紅光、綠光及藍(lán)光像素值為R2、G2及B2。根據(jù)以下計(jì)算式計(jì)算標(biāo)的像素10B的各種色差校正值如下″R＝R1xN+R0xM″，″B＝B1xB+B0xM″，″R＝R2xN+R0xM″及″B＝B2xN+B0xM″，其中M及N由透鏡特性決定，且滿足M+N＝1的關(guān)系式。將上述計(jì)算出來(lái)的各種R及B值相加成，其加成與標(biāo)的像素10B的綠光像素值G0差值最小者，即選擇為標(biāo)的像素10B的紅光像素值R0及藍(lán)光像素值B0的校正值。
上述傳統(tǒng)的色差校正方法僅針對(duì)擷取的影像資料進(jìn)行校正，但并未考慮色差現(xiàn)象是否由影像擷取裝置的光學(xué)系統(tǒng)引起或由原稿面的色彩偏差造成。再者，此種傳統(tǒng)的色差校正方法亦未偵測(cè)光學(xué)系統(tǒng)的色差現(xiàn)象，并對(duì)其進(jìn)行校正。
據(jù)此，亟待提供一種影像擷取裝置的色差校正方法，其可針對(duì)影像擷取裝置的光學(xué)系統(tǒng)引起的色差現(xiàn)象進(jìn)行校正。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足與缺陷，提供一種影像擷取裝置的色差校正方法，其可對(duì)影像資料準(zhǔn)確地進(jìn)行色差校正，以適當(dāng)?shù)剌敵鲇跋褓Y料的原色。
本發(fā)明的另一目的是提供一種影像擷取裝置的色差校正方法，其可校正影像擷取裝置的光學(xué)系統(tǒng)引起的色差現(xiàn)象，以適當(dāng)?shù)剌敵鲇跋褓Y料的原色。
本發(fā)明的又一目的是提供一種影像擷取裝置的色差校正方法，其提供相應(yīng)影像傳感器的不同感測(cè)胞列的個(gè)別像素位移曲線以校正影像資料。
根據(jù)以上所述的目的，本發(fā)明提供一種影像擷取裝置的色差校正方法。本發(fā)明方法為從一影像擷取裝置取得至少包含一次影像資料(sub-image data)的影像資料。此次影像資料由影像擷取裝置的一影像傳感器的一感測(cè)胞列(sensor channel)所測(cè)得，而此感測(cè)胞列包含數(shù)個(gè)感測(cè)胞(sensor cell)，每一感測(cè)胞相應(yīng)一像素。提供此感測(cè)胞列相應(yīng)的一像素位移曲線(pixel-displacement curve)，及根據(jù)此像素位移曲線以決定此感測(cè)胞列的每一像素的一像素位移值(pixel-displacementvalue)。根據(jù)此感測(cè)胞列每一像素的個(gè)別像素位移值校正此次影像資料。
上述感測(cè)胞列相應(yīng)的像素位移曲線呈現(xiàn)出影像擷取裝置的一光學(xué)系統(tǒng)引起的色差現(xiàn)象(chromatic aberration)。借助本發(fā)明方法，可準(zhǔn)確及可靠地對(duì)影像資料進(jìn)行色差校正，以使影像資料適當(dāng)?shù)匾栽敵觥?br>

圖1為一電荷耦合組件的像素列示意圖；圖2為本發(fā)明電荷耦合組件的紅光感測(cè)胞列、綠光感測(cè)胞列及藍(lán)光感測(cè)胞列的像素位移曲線圖；圖3為根據(jù)本發(fā)明一第一較佳具體實(shí)施例的步驟流程圖；圖4A至圖4B為根據(jù)本發(fā)明一第二較佳具體實(shí)施例的步驟流程圖。
圖中符號(hào)說(shuō)明10 電荷耦合組件像素列10A、10B、10C 像素20 電荷耦合組件像素列具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。
本發(fā)明提供一種影像擷取裝置的色差(chromatic aberration)校正方法，尤其是指一種針對(duì)影像擷取裝置的一光學(xué)系統(tǒng)，例如一透鏡組，引起的色差現(xiàn)象的校正方法。在一方面，本發(fā)明方法從影像擷取裝置取得影像資料，此影像資料由影像擷取裝置的一影像傳感器的至少一感測(cè)胞列(sensor channel)所測(cè)得。此感測(cè)胞列包含數(shù)個(gè)感測(cè)胞(sensorcells)，呈線性排列且垂直于影像擷取裝置的一掃描方向，每一感測(cè)胞相應(yīng)一像素(pixel)。此感測(cè)胞列偵測(cè)一特定波長(zhǎng)的光線的光強(qiáng)度。此影像資料包含至少一次影像資料(sub-image data)，由此感測(cè)胞列測(cè)得。提供此感測(cè)胞列相應(yīng)的一像素位移曲線(pixel-displacement curve)，而此像素位移曲線由影像擷取裝置的光學(xué)系統(tǒng)例如透鏡組的特性決定，其呈現(xiàn)出光學(xué)系統(tǒng)引起的側(cè)向色差現(xiàn)象(lateral chromatic aberration)。模擬此像素位移曲線以獲得此感測(cè)胞列的一像素位移表達(dá)式(pixel-displacement formula)。根據(jù)此像素位移表達(dá)式以決定此感測(cè)胞列的每一像素的一像素位移值(pixel displacement value)。根據(jù)此感測(cè)胞的每一像素的像素位移值，校正此次影像資料。
在另一方面，本發(fā)明影像擷取裝置的影像傳感器包含一第一感測(cè)胞列、一第二感測(cè)胞列及一第三感測(cè)胞列。第一感測(cè)胞列、第二感測(cè)胞列及第三感測(cè)胞列分別偵測(cè)不同特定波長(zhǎng)的光線的光強(qiáng)度，并且分別具有數(shù)個(gè)感測(cè)胞，呈線性排列且垂直于影像擷取裝置的一掃描方向，而每一感測(cè)胞相應(yīng)一像素。影像資料包含一第一次影像資料、一第二次影像資料及一第三次影像資料，分別由第一感測(cè)胞列、第二感測(cè)胞列及第三感測(cè)胞列測(cè)得。提供第一感測(cè)胞列、第二感測(cè)胞列及第三感測(cè)胞列相應(yīng)的個(gè)別像素位移曲線(respective pixel-displacementcurves)。此些像素位移曲線由影像擷取裝置的光學(xué)系統(tǒng)例如透鏡組的特性決定，其等呈現(xiàn)出光學(xué)系統(tǒng)引起的色差現(xiàn)象。模擬第一感測(cè)胞列、第二感測(cè)胞列及第三感測(cè)胞列的個(gè)別像素位移曲線，以獲得個(gè)別相應(yīng)的像素位移表達(dá)式。根據(jù)此些像素位移表達(dá)式以分別決定第一感測(cè)胞列、第二感測(cè)胞列及第三感測(cè)胞列的每一像素的像素位移值。根據(jù)第一感測(cè)胞列、第二感測(cè)胞列及第三感測(cè)胞列的每一像素的像素位移值，分別校正第一次影像資料、第二次影像資料及第三次影像資料。結(jié)合經(jīng)校正的第一次影像資料、第二次影像資料及第三次影像資料以獲得經(jīng)校正的影像資料。
本發(fā)明中每一感測(cè)胞列的每一像素的像素位移值可在影像擷取裝置每一次開(kāi)機(jī)后即予決定，或者在影像擷取裝置貨裝運(yùn)送前的調(diào)整階段即予決定并將此些校正資料儲(chǔ)存于影像擷取裝置影像資料儲(chǔ)存內(nèi)存內(nèi)，或者在影像擷取裝置組裝調(diào)整階段即予決定。
本發(fā)明影像擷取裝置的色差校正方法將通過(guò)較佳具體實(shí)施例配合所附圖式予以詳細(xì)說(shuō)明如下。
圖3為本發(fā)明方法一第一較佳具體實(shí)施例的步驟流程圖。首先，在步驟30，從一影像擷取裝置取得影像資料。此影像資料由具有紅光感測(cè)胞列、綠光感測(cè)胞列及藍(lán)光感測(cè)胞列的電荷耦合組件(charge-coupled device)測(cè)得，包含分別由紅光感測(cè)胞列、綠光感測(cè)胞列及藍(lán)光感測(cè)胞列測(cè)得的一紅光次影像資料(red sub-image data)、一綠光次影像資料(green sub-image data)及一藍(lán)光次影像資料(blue sub-imagedata)。接著，在步驟31，提供紅光感測(cè)胞列、綠光感測(cè)胞列及藍(lán)光感測(cè)胞列個(gè)別相應(yīng)的像素位移曲線。參照?qǐng)D2，顯示出電荷耦合組件的紅光感測(cè)胞列、綠光感測(cè)胞列及藍(lán)光感測(cè)胞列分別相應(yīng)的像素位移曲線圖。此些像素位移曲線反映出紅光感測(cè)胞列、綠光感測(cè)胞列及藍(lán)光感測(cè)胞列的每一像素沿著電荷耦合組件像素列20的方向的一像素位移值，例如ΔYR及ΔYB，可為正值或負(fù)值。此些像素位移由于影像擷取裝置的光學(xué)系統(tǒng)例如透鏡組引起的色差現(xiàn)象造成。因此，紅光感測(cè)胞列、綠光感測(cè)胞列及藍(lán)光感測(cè)胞列的個(gè)別像素位移曲線系由影像擷取裝置的光學(xué)系統(tǒng)決定。也就是說(shuō)，每一臺(tái)影像擷取裝置具有由其光學(xué)系統(tǒng)決定的紅光感測(cè)胞列、綠光感測(cè)胞列及藍(lán)光感測(cè)胞列個(gè)別相應(yīng)的像素位移曲線。通常綠光經(jīng)過(guò)光學(xué)系統(tǒng)時(shí)并未有色差現(xiàn)象產(chǎn)生，因此，綠光感測(cè)胞列的每一像素的像素位移值為0。接下來(lái)，在步驟32，模擬紅光感測(cè)胞列、綠光感測(cè)胞列及藍(lán)光感測(cè)胞列個(gè)別相應(yīng)的像素位移曲線，以獲得相應(yīng)的像素位移表達(dá)式。之后，在步驟33，根據(jù)在步驟32獲得的像素位移表達(dá)式，決定紅光感測(cè)胞列、綠光感測(cè)胞列及藍(lán)光感測(cè)胞列的每一像素的像素位移值。接著，在步驟34，根據(jù)紅光感測(cè)胞列、綠光感測(cè)胞列及藍(lán)光感測(cè)胞列的每一像素的像素位移值，分別校正紅光次影像資料、綠光次影像資料及藍(lán)光次影像資料。例如，當(dāng)紅光傳感器的第N個(gè)像素經(jīng)由其像素位移表達(dá)式計(jì)算得到其像素位移值為ΔYRn，即代表第N個(gè)像素影像位置沿著紅光像素列偏移ΔYRn，而不在原來(lái)的第N個(gè)像素位置上，通過(guò)將偏移量ΔYRn加至第N個(gè)像素，即可將被偏移的影像位置校正回來(lái)，進(jìn)而可將其影像值校正回來(lái)。之后，在步驟35，結(jié)合經(jīng)校正的紅光次影像資料、綠光次影像資料及藍(lán)光次影像資料，以獲得經(jīng)校正的影像資料。當(dāng)色差校正尚未完成時(shí)，進(jìn)入步驟36，并重復(fù)步驟31至35。當(dāng)色差校正完成時(shí)，進(jìn)入步驟37。
圖4A至圖4B為根據(jù)本發(fā)明一第二較佳具體實(shí)施例的步驟流程圖。首先，在步驟40，從一影像擷取裝置取得影像資料。此影像資料由具有紅光感測(cè)胞列、綠光感測(cè)胞列及藍(lán)光感測(cè)胞列的電荷耦合組件(charge-coupled device)測(cè)得，包含分別由紅光感測(cè)胞列、綠光感測(cè)胞列及藍(lán)光感測(cè)胞列測(cè)得的一紅光次影像資料(red sub-image data)、一綠光次影像資料(green sub-image data)及一藍(lán)光次影像資料(bluesub-image data)。接著，在步驟41，提供紅光感測(cè)胞列、綠光感測(cè)胞列及藍(lán)光感測(cè)胞列個(gè)別相應(yīng)的像素位移曲線，如圖2所示。接著，在步驟42，模擬紅光感測(cè)胞列、綠光感測(cè)胞列及藍(lán)光感測(cè)胞列個(gè)別相應(yīng)的像素位移曲線，以獲得相應(yīng)的像素位移表達(dá)式。之后，在步驟43，根據(jù)在步驟42獲得的像素位移表達(dá)式，決定紅光感測(cè)胞列、綠光感測(cè)胞列及藍(lán)光感測(cè)胞列的每一像素的像素位移值。接著，在步驟44，儲(chǔ)存紅光感測(cè)胞列、綠光感測(cè)胞列及藍(lán)光感測(cè)胞列的每一像素的像素位移值。之后，在步驟45，根據(jù)紅光感測(cè)胞列、綠光感測(cè)胞列及藍(lán)光感測(cè)胞列的每一像素的像素位移值，分別校正紅光次影像資料、綠光次影像資料及藍(lán)光次影像資料。步驟45的流程與圖3的步驟34流程相同。之后，在步驟46，結(jié)合經(jīng)校正的紅光次影像資料、綠光次影像資料及藍(lán)光次影像資料，以獲得經(jīng)校正的影像資料。當(dāng)色差校正尚未完成時(shí)，進(jìn)入步驟47，并重復(fù)步驟45至46。當(dāng)色差校正完成時(shí)，進(jìn)入步驟48。
借助本發(fā)明方法可校正影像擷取裝置的光學(xué)系統(tǒng)例如透鏡組引起的色差現(xiàn)象。本發(fā)明方法可準(zhǔn)確地校正整個(gè)主掃描方向即影像傳感器的像素列方向的色差現(xiàn)象。故通過(guò)本發(fā)明方法可適當(dāng)?shù)剌敵鲇跋褓Y料原色，而獲得良好的影像品質(zhì)。
本發(fā)明影像擷取裝置的色差校正方法可應(yīng)用在光學(xué)影像辨識(shí)系統(tǒng)例如具電荷耦合組件或互補(bǔ)式金氧半導(dǎo)體影像傳感器的照相機(jī)、數(shù)字?jǐn)z像系統(tǒng)、攝影機(jī)，穿透式及反射式掃描儀等。
以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例，并非用以限定本發(fā)明的保護(hù)范圍；凡其它未脫離本發(fā)明所揭示的精神下所完成的等效改變或修飾，均應(yīng)包含在權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種影像擷取裝置的色差校正方法，其特征在于，其包括從一影像擷取裝置取得影像資料，該影像資料至少包含一次影像資料由該影像擷取裝置的一影像傳感器的一感測(cè)胞列所測(cè)得，該感測(cè)胞列包含數(shù)個(gè)感測(cè)胞，每一該感測(cè)胞相應(yīng)一像素；提供該感測(cè)胞列相應(yīng)的一像素位移曲線；根據(jù)該像素位移曲線，以決定該感測(cè)胞列的每一像素的一像素位移值；及根據(jù)該感測(cè)胞的該等像素的該等像素位移值，校正該次影像資料。
2.如權(quán)利要求1所述的影像擷取裝置的色差校正方法，其中更包含模擬該像素位移曲線以獲得一像素位移表達(dá)式，及根據(jù)該像素位移表達(dá)式以決定該感測(cè)胞列的每一該像素的該像素位移值。
3.如權(quán)利要求1所述的影像擷取裝置的色差校正方法，其中上述的校正該次影像資料的步驟前更包含儲(chǔ)存該等像素位移值的步驟。
4.如權(quán)利要求2所述的影像擷取裝置的色差校正方法，其中上述的校正該次影像資料的步驟前更包含儲(chǔ)存該等像素位移值的步驟。
5.如權(quán)利要求1所述的影像擷取裝置的色差校正方法，其中上述的像素位移曲線依該影像擷取裝置的一光學(xué)系統(tǒng)特性而定。
6.如權(quán)利要求1所述的影像擷取裝置的色差校正方法，其中上述的影像傳感器包含一電荷耦合組件。
7.一種影像擷取裝置的色差校正方法，其特征在于，其包括從一影像擷取裝置取得影像資料，該影像資料包含一第一次影像資料、一第二次影像資料及一第三次影像資料，分別由該影像擷取裝置的一影像傳感器的一第一感測(cè)胞列、一第二感測(cè)胞列及一第三感測(cè)胞列測(cè)得，該第一感測(cè)胞列、該第二感測(cè)胞列及該第三感測(cè)胞列皆包含數(shù)個(gè)感測(cè)胞，每一該感測(cè)胞相應(yīng)一像素；提供該第一感測(cè)胞列、該第二感測(cè)胞列及該第三感測(cè)胞列相應(yīng)的個(gè)別像素位移曲線；根據(jù)該等個(gè)別像素位移曲線，以決定該第一感測(cè)胞列、該第二感測(cè)胞列及該第三感測(cè)胞列中每一像素的一像素位移值；及根據(jù)該第一感測(cè)胞列、該第二感測(cè)胞列及該第三感測(cè)胞列的該等像素的該等像素位移值，以分別校正該第一次影像資料、該第二次影像資料及該第三次影像資料。
8.如權(quán)利要求7所述的影像擷取裝置的色差校正方法，其中更包含結(jié)合經(jīng)校正的該第一次影像資料、該第二次影像資料及該第三次影像資料的步驟。
9.如權(quán)利要求7所述的影像擷取裝置的色差校正方法，其中更包含模擬該等個(gè)別像素位移曲線以獲得相應(yīng)的個(gè)別像素位移表達(dá)式，及根據(jù)該等個(gè)別像素位移表達(dá)式以分別決定該第一感測(cè)胞列、該第二感測(cè)胞列及該第三感測(cè)胞列的每一該像素的該像素位移值。
10.如權(quán)利要求7所述的影像擷取裝置的色差校正方法，其中上述的校正該第一次影像資料、該第二次影像資料及該第三次影像資料的步驟前更包含儲(chǔ)存該等像素位移值的步驟。
11.如權(quán)利要求9所述的影像擷取裝置的色差校正方法，其中上述的校正該第一次影像資料、該第二次影像資料及該第三次影像資料的步驟前更包含儲(chǔ)存該等像素位移值的步驟。
12.如權(quán)利要求7所述的影像擷取裝置的色差校正方法，其中上述的個(gè)別像素位移曲線依該影像擷取裝置的一光學(xué)系統(tǒng)特性而定。
13.如權(quán)利要求7所述的影像擷取裝置的色差校正方法，其中上述的影像傳感器包含一紅光感測(cè)胞列、一綠光感測(cè)胞列及一藍(lán)光感測(cè)胞列。
14.如權(quán)利要求13所述的影像擷取裝置的色差校正方法，其中更包含模擬該等個(gè)別像素位移曲線以獲得相應(yīng)的個(gè)別像素位移表達(dá)式，及根據(jù)該等個(gè)別像素位移表達(dá)式以分別決定該紅光感測(cè)胞列、該綠光感測(cè)胞列及該藍(lán)光感測(cè)胞列的每一該像素的該像素位移值。
15.如權(quán)利要求13所述的影像擷取裝置的色差校正方法，其中上述的校正該第一次影像資料、該第二次影像資料及該第三次影像資料的步驟前更包含儲(chǔ)存該等像素位移值的步驟。
16.如權(quán)利要求7所述的影像擷取裝置的色差校正方法，其中上述的影像傳感器包含一電荷耦合組件。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種影像擷取裝置的色差校正方法，本發(fā)明依影像擷取裝置的一光學(xué)系統(tǒng)特性提供分別相應(yīng)影像傳感器的若干感測(cè)胞列的像素位移曲線，根據(jù)此些像素位移曲線決定每一感測(cè)胞列的每一像素的像素位移值，此些像素位移曲線呈現(xiàn)出影像擷取裝置的光學(xué)系統(tǒng)對(duì)于不同波長(zhǎng)光線所引起的色差現(xiàn)象。根據(jù)此些感測(cè)胞列分別相應(yīng)的像素位移曲線，以校正影像擷取裝置取得的影像資料。
文檔編號(hào)H04N1/028GK1585451SQ0315436
公開(kāi)日2005年2月23日 申請(qǐng)日期2003年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月21日
發(fā)明者曾仁壽, 鄭仲偉 申請(qǐng)人:力捷電腦股份有限公司