專利名稱：用于校正線性圖像傳感器的輸出信號的裝置及其方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于校正圖像讀出裝置中的線性圖像傳感器，例如CCD(電荷耦合器件)的輸出信號的裝置及其方法。
圖象讀取裝置按下述方式工作向一置于底片(subjeet)臺板上的底片照射光，將表示底片上含有的圖像信息的反射光或透射光導向一光學聚焦系統(tǒng)以及利用線性圖像傳感器，例如CCD之類以光電方式讀取光信息。利用線性圖像傳感器沿主掃描方向讀取該底片信息，同時，該底片沿一輔助掃描方向，即與主掃描方向基本垂直的方向相對線性圖像傳感器移動，使得可以產(chǎn)生二維圖像信息。
如在附圖中的圖6示意性表示的，通常的線性圖像傳感器1主要包含一包含光電轉換元件2(下文稱為“像素”)P的線性陣列以及一包含奇數(shù)的像素轉移陣列3o和偶數(shù)的像素轉移陣列3e的像素轉移裝置3。這2陣列位于光電檢測器2的各一側。像素P包括奇數(shù)的像素Po和偶數(shù)的像素Pe。像素轉移裝置3覆蓋一金屬膜(未表示)，例如蒸鍍的鋁膜之類，將像素轉換裝置3與光相隔離。
利用光電檢測器2檢測的光L由各個像素P轉變?yōu)殡姾?。響應于按照恒定的時間間隔周期性地產(chǎn)生的移動脈沖，電荷由奇數(shù)的和偶數(shù)的像素Po、Pe接連地遷移到對應的奇數(shù)和偶數(shù)的像素轉移陣列3o、3e上。在此之后，通過線性圖像傳感器1的對應的輸出端由各FDA(浮置散布式放大器)的奇數(shù)的和偶數(shù)的輸出部分4o、4e輸出作為奇數(shù)的和偶數(shù)的像素信號的電荷。
通過一可變增益放大器和一選擇開關(未表示)交替地讀取奇數(shù)的和偶數(shù)的像素信號So、Se，然后利用A/D(模/數(shù))轉換器(未表示)變換為數(shù)字圖像信號，再存儲到線路存儲器之類裝置。
即使在某一恒定的光L的光強下，利用該可變增益放大器調節(jié)奇數(shù)的和偶數(shù)的像素信號So、Se使得它們的輸出幅值彼此均衡，在線路存儲器中存儲的數(shù)字圖像信號對于奇數(shù)的和偶數(shù)的像素信號So、Se也分別具有不同的電平，這是由于奇數(shù)的和偶數(shù)的像素信號So、Se的線性偏差，即對于光強的少量變化形成電荷數(shù)值的不同變化所造成的。特別是，如果觀看奇數(shù)的和偶數(shù)的像素信號的波形，則它們的電平呈現(xiàn)矩形波的紋波。因此當根據(jù)該圖像信號重現(xiàn)圖像時，沿輔助掃描方向包含周期性的縱向條紋。
因此，根據(jù)該圖像信號輸出的實際的半色調點圖像包含由于疊加該周期性的條紋以及由于屏幕角度和屏幕刻線的特征產(chǎn)生的脈動圖形。
為了消除上述缺點，通常對于線性圖像傳感器1進行奇數(shù)的和偶數(shù)的像素電平差校正處理。按照常規(guī)的奇數(shù)的和偶數(shù)的像素電平差校正處理，經(jīng)校正的像素信號Sc由要校正的像素信號S和該像素信號S之前的一個像素信號Sp，按照由下示方程(1)Sc＝(Sp+S)/2 … (1)所表示的像素信號S、Sp的移動平均值來確定。然而根據(jù)方程(1)的奇數(shù)和偶數(shù)的像素差校正處理的缺點在于，如果原有的圖像包含沿輔助掃描方向的縱向條紋，則利用該奇數(shù)的和偶數(shù)的像素電平差校正處理而重現(xiàn)的圖像往往會由于MTF(調制傳遞函數(shù))的劣化作用而變得模糊。
在試圖使MTF的劣化影響降到最低的過程中，本申請的申請人注意到人的視覺對于重現(xiàn)的圖像的低密度區(qū)(原有圖像的最亮區(qū))具有低的MTF，以及對于重現(xiàn)的圖像的高密度區(qū)(原有圖像的陰暗區(qū))具有高的MTF，以及提出了一種用于校正像素信號的校正處理方法，對在其中的密度高于數(shù)值2.0的高密度區(qū)使用一個恒定的加權系數(shù)的移動平均值，以及在其中的密度小于數(shù)值2.0的低密度區(qū)利用一些逐漸變小的加權系數(shù)的平均值來校正像素信號。
圖7表示在所提出的校正處理方法中采用的這樣一些加權系數(shù)K。在圖7中，利用豎直軸表于加權系數(shù)K，由水平軸表示的密度D朝著最亮區(qū)(HL)逐漸變小，朝著陰暗區(qū)(SD)則變大。用水平軸表于的原有圖像的亮度朝著最亮區(qū)(HL)逐漸變大，朝陰暗區(qū)(SD)則變小。根據(jù)所提出的校正處理方法，由兩個像素信號S、Sp根據(jù)它們的移動平均值利用一個加權系數(shù)K按照如下方程(2)來確定Sc＝S-K{S-(S+Sp)/2}…(2)正如由圖7和方程(2)可以理解的，在其中的密度D高于D＝Da(實際上D＝Da＝2.0)的密度區(qū)，加權系數(shù)K的數(shù)值為1，因此，根據(jù)方程(1)確定校正的像素信號Sc。在其中的密度D低于D＝Db(實際上，D＝Db＝1.0)的密度區(qū)，由于加權系數(shù)K的數(shù)值為0，該經(jīng)校正的像素信號Sc與要校正的像素信號Sc相同(Sc＝S)。在密度Db和密度Da之間的密度區(qū)，移動的平均值的加權系數(shù)K由密度Db朝向密度Da逐漸變大。
當由線性圖像傳感器1輸出的奇數(shù)的和偶數(shù)的像素信號So、Se之間的電平差利用取決于密度D的兩個接連的像素信號的移動平均值來校正時，在沿輔助掃描方向包含細的縱向條紋的圖像中的MTF劣化現(xiàn)象被降低到視覺上不能察覺的程度。
然而，如果線性圖像傳感器1對于細微重現(xiàn)的圖像具有較大的動態(tài)范圍，則根據(jù)方程(2)的校正處理存在一些問題。具體說，按照根據(jù)方程(2)的校正處理，在其中的密度D低于數(shù)值D＝Da的低密度區(qū)中將兩個接連的像素信號的移動平面值用作經(jīng)校正的圖像數(shù)據(jù)。如圖8所示，因此產(chǎn)生的經(jīng)校正的圖像數(shù)據(jù)等于沿主掃描方向將該輸出的圖像數(shù)據(jù)移動半個像素。在其中的密度D高于數(shù)值D＝Da的高密度區(qū)，由于像素信號沒有被校正，輸出的圖像數(shù)據(jù)沒有被移位。因此，重現(xiàn)的圖像產(chǎn)生單側移邊(edge)現(xiàn)象。
下面詳細解釋這樣一種單側移邊現(xiàn)象。沿主掃描方向在圖像的正向行進的邊沿處的重現(xiàn)圖像的圖像數(shù)據(jù)小于沒有被校正的原有圖像數(shù)據(jù)，這是由于沿主掃描方向的數(shù)據(jù)降低的(reducing)圖像數(shù)據(jù)移動半個像素，以及沿主掃描方向在圖像的反向行進的邊沿處重現(xiàn)的圖像的圖像數(shù)據(jù)大于未經(jīng)校正的原有的圖像數(shù)據(jù)，這是由于沿主掃描方向數(shù)據(jù)增加的圖像數(shù)據(jù)移動半個像素。如果根據(jù)方程(2)的校正處理方法來校正由具有校大動態(tài)范圍的線性圖像傳感器1輸出的像素信號，呈現(xiàn)細的縱向條紋，則沿主掃描方向在圖像的后側的重現(xiàn)的條紋圖像的邊沿是模糊的。因此，重現(xiàn)的條紋圖像的波形的重心位置沿主掃描方向由原有圖像波形產(chǎn)生移動。
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種用于校正由線性圖像傳感器輸出的信號的裝置和方法，采取的方式能防止單側移邊現(xiàn)象，即在利用奇數(shù)的和偶數(shù)的像素電平差校正處理方法處理輸出信號之后，防止重現(xiàn)的圖像的重心位置的移動。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種用于校正由線性圖像傳感器輸出的信號的裝置和方法，采取的方式能在已利用奇數(shù)的和偶數(shù)的像素電平差校正處理方法對輸出信號處理后防止重現(xiàn)的圖像的重心位置移動，并且根據(jù)原有圖像的內容進行奇數(shù)的和偶數(shù)的像素電平差校正處理。
當結合以舉例的方式表示本發(fā)明的優(yōu)選實施例的附圖進行如下介紹時，本發(fā)明的上述和其它目的、特征、優(yōu)點將會變得更加明顯。


圖1是本發(fā)明適用的圖像讀出系統(tǒng)的透視圖2是根據(jù)本發(fā)明的信號校正裝置的方塊圖；圖3是在圖2中表示的信號校正裝置的信號校正電路的方塊圖；圖4是表示確定3個像素信號的一個移動平均值的方法的示意圖；圖5是表示根據(jù)密度和對比度進行校正的過程的示意圖；圖6是總的線性圖像傳感器的透視圖；圖7是表示在常規(guī)的確定像素信號移動平均值方法中采用的加權系數(shù)的示意圖；以及圖8是表示常規(guī)的確定兩個接連的像素信號的移動平均值的方法存在的問題的示意圖。
下面參照圖1到5介紹本發(fā)明。在圖1到圖5中與圖6到圖8中所示的相同的那些部分使用相同的數(shù)學和文字標號來標注，在下文中不再詳細介紹。在介紹本發(fā)明的過程中當需要時，還會參照圖6到圖8。
圖1示意表示一種本發(fā)明適用的圖像讀出系統(tǒng)10。圖像讀出系統(tǒng)10具有輸出機構11，沿由箭頭指示的方向Y(輔助掃描方向Y)移動底片盒12，以及光學照明系統(tǒng)(照明光源)14，將照明光沿由箭頭X指示的方向(主掃描方向X或直線方向X)投射到該底片盒12上。在該底片盒12帶有的透射表面F記錄的圖像信息是利用射出的光L傳輸?shù)?，利用包含多個聚光透鏡的光學聚焦系統(tǒng)16將該射出光L聚焦到一聚焦裝置18上。聚焦裝置18將經(jīng)聚焦的光L變換為電信號。
光學照明系統(tǒng)14包含一具有內部光散射表面和細長窄縫20的圓柱形散射小室22；以及一對光源24a、24b安裝在圓柱形散射小室22相應的對端，每個光源包含一鹵素燈或類似的燈。
聚焦裝置18包含多個棱鏡32a-32c，它們安裝在一其中形成有一窄縫31的基座28的下表面上。棱鏡32a-32c用于將發(fā)射的光分成紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)的光。CCD形式的線性圖像傳感器1a-1c作為光電轉換器固定到相應的棱鏡32a-32c上。每個線性圖像傳感器1a-1c基本上具有相同的結構，與在圖6所示的線性圖像傳感器相同。
由線性圖像傳感器1a-1c輸出的奇數(shù)的和偶數(shù)的像素信號So、Se通過柔性的印刷電路提供到信號處理板34上。
如下所述，線性圖像傳感器1a-1c對奇數(shù)和偶數(shù)的像素電平差進行相同的校正處理。因此，線性圖像傳感器1a-1c總起來被認為是一個線性圖像傳感器1，除非它們應當分開介紹。
圖2示意性表示聚焦裝置18的線性圖像傳感器1以及根據(jù)本發(fā)明的信號校正裝置，該裝置用于校正由線性圖像傳感器1輸出的奇數(shù)的和偶數(shù)的像素信號So、Se之間的電平差。
如在圖2中所示(還參閱圖6)，帶有利用光電檢測器2檢測的圖像信息的射出光由光電轉換器的像素P轉換為電荷，這些電荷根據(jù)由一定時信號發(fā)生器(定時控制器)51周期性地輸出的移位脈沖由該奇數(shù)的和偶數(shù)的像素P(P1，P2，P3，P4，…)順序地移動到對應的奇數(shù)和偶數(shù)的像素的轉移陣列3o、3e。在此之后，響應于來自定時信號發(fā)生器51的移位時鐘脈沖，電荷作為來自FDA(浮置散布式放大器)之類裝置的奇數(shù)和偶數(shù)的輸出部分4o，4c的奇數(shù)和偶數(shù)的像素信號So、Se經(jīng)過線性圖像傳感器1的相應的輸出端輸出。
奇數(shù)和偶數(shù)的像素信號So、Se經(jīng)過在信號處理板34上的可變增益放大器52、53和選擇開關(多路轉換器)54交替地按照像素(P1，P2…)的順序提供到具有14位分辨率的A/D(模/數(shù))轉換器55。該A/D轉換器55將作為模擬信號的奇數(shù)和偶數(shù)的像素信號So、Se轉換為數(shù)字圖像信號Sd，該信號Sd再提供到用作奇數(shù)和偶數(shù)的像素電平差校正電路的信號校正電路56。
為了更快地進行信號處理，各A/D轉換器55可以按彼此并行的方式連接到相應的可變增益放大器52、53的輸出端由A/D轉換器55輸出的數(shù)字信號可以利用多路轉換器54來轉換。
圖3為更詳細的作為奇數(shù)和偶數(shù)像素電平差校正電路的信號校正電路56。
如圖3中所示，圖像信號Sd是經(jīng)過輸入端口60由A/D轉換器55提供的。該圖像信號在一CPU(控制裝置)的控制下存儲到用作存儲裝置的FIFO移位寄存器(被稱為寄存器的存儲裝置)61、62、63中。如果寄存器62儲存像素信號S的電平S，則寄存器63儲存像素信號S之前的像素信號(前一像素信號)Sp的電平Sp，而寄存器61儲存像素信號S之后的像素信號(后一像素信號)Sa的電平Sa。
與來自定時信號發(fā)生器51的像素時鐘脈沖相同步，某一像素Pp(見圖2)的像素信號Sd的電平存儲到該寄存器61中。然后，與下一個像素時鐘脈沖相同步，在寄求器61中存儲的電平Sp移位到寄存器62，下一個像素P的像素信號Sd的電平S被存入寄存器61中。與再一個像素時鐘脈沖相同步，二電平Sp、S分別由寄存器62、61移位到寄存器63、62中，下一個像素Pa的信號的電平Sa存儲到寄存器61中。按照順序，每次提供一新的像素時鐘脈沖，按照上述方式，更新在寄存器61、62、63中存儲的像素信號。
當在中心的寄存器62中存儲的像素信號是奇數(shù)的像素信號So(當存儲在寄存器中時，雖然用在圖2是作為模擬像素信號使用的“So”來標注，實際上是一數(shù)字信號)時，在中心寄存器62相反兩側的寄存器61、63中存儲的像素信號是偶數(shù)的像素信號Se(雖然，當存儲在寄存器中時，它們用在圖2中作為模擬像素信號使用的“Se”來標注，實際上是數(shù)字信號)。當在中心寄存器62中存儲的像素信號是偶數(shù)像素信號Se時，在寄存器61、63中存儲的像素信號是奇數(shù)像素信號So。
3個接連的像素信號Sp、S、Sa提供到一接連的3個像素的加權的移動平均值計算裝置71。接連的3個像素移動平均值計算裝置71根據(jù)下面提供的方程(3)計算3個接連的像素的加權的移動平均值，并且輸出所計算的像素信號Sc的電平Sc。
Sc＝(S+U)/2＝{S+(SP+Sa)/2}/2＝(Sp+2S+Sa)/4 …(3)其中U代表在像素信號S之前的前一像素信號Sp與在像素信號S之后的后一像素信號Sa的平均值。
在圖3中，由寄存器62將像素信號S提供到選擇開關或多路轉換器(選擇裝置)72的連接端72b以及收接連的3個像素加權移動平均值計算裝置71將計算的像素信號(校正的像素信號)Sc提供到選擇開關72的另一個連接端Se。選擇開關72接收由作為選擇裝置的一部分的三輸入端AND門(邏輯裝置)73提供的作為選擇控制信號SE的控制信號72d。選擇開關72還具有一公用的連接端72a，當選擇信號SE處于高電平時，該連接端72a與連接端72c連通，以及當選擇信號SE處于低電平時與連接端72b連通。
像素信號S或作為計算的像素信號Sc的校正的像素信號S’由選擇開關72輸出到輸出端74以便進一步處理。
前一像素信號Sp和后一像素信號Sa由寄存器63、61提供到密度計算裝置75和對比度計算裝置76。密度計算裝置75根據(jù)下面提供的方程(4)計算與密度相關的信號Dx(其與平均值U相同)，并將與密度相關的信號Dx提供到比較器77。對比度計算裝置76根據(jù)下面提供的方程(5)計算與對比度相關的信號Cx，并將該與對比度相關的信號Cx提供到比較器78。
Dx＝(Sp+Sa)/2…(4)Cx＝|Sp-Sa| …(5)在圖示的實施例中，當作為一亮度信號的與密度相關的信號Dx具有大的數(shù)值時代表低的密度(原有圖像的最亮區(qū))，而當與密度相關的信號Dx具有小的數(shù)值時，代表高的密度(原有圖像的陰暗區(qū))(見圖5中的水平軸)。
由包含數(shù)據(jù)輸入裝置，例如鍵盤的密度輸入裝置81將用作第一基準值的所需的基準密度信號(基準密度)Dr(它的數(shù)值或電平也用Dr標柱)提供到比較器77。由對比度輸入裝置82將所需的基準對比度信號Cr(它的數(shù)值或電平也用Cr標注)提供到比較器78。一個校正開始/中止開關83輸出一校正開始/中止信號G3到該3輸入端AND門73的一個輸入端(G3＝1(高電平)用于開始校正處理，G＝0(低電平)用于中止校正處理)。
比較器77將與密度相關的信號Dx與基準密度信號Dr相比較，并根據(jù)下式(6)輸出二進制的比較結果信號G1。比較器78將與對比度相關的信號Cx與基準對比度信號Cr相比較，并根據(jù)下式(7)輸出二進制的比較結果信號G2。
Dx≥Dr→G1＝0Dx＜Dr→G1＝1…(6)Cx≥Cr→G2＝0Cx＜Cr→G2＝1…(7)在圖示實施例中，如圖5所示，將基準密度電平Dr設定到D＝1.0的密度，即按照一14位的亮度級，其數(shù)值為1600，以及將基準對比度電平Cr設定到一按照14位的亮度級，其數(shù)值為500。根據(jù)圖像讀出和制版系統(tǒng)的總體特性確定基準密度電平Dr和基準對比度電平Cr，該系統(tǒng)包括一連接到1中所示的圖像系統(tǒng)10上的半色調點圖像讀出裝置(未表示)。
當所有的比較結果信號G1、G2以及校正開始/中止信號G3都處于高電平時，來自3輸入端AND門73的選擇控制信號SE變?yōu)楦唠娖?，使得選擇開關72輸出作為經(jīng)校正的像素信號S的計算的像素信號Sc。當比較結果信號G1、G2和校正開始/中止信號G3的其中之一處于低電平時，來自3輸入端AND門73的選擇控制信號SE變?yōu)榈碗娖?，使選擇開關72輸出作為經(jīng)校正的像素信號S′的原有的像素信號S。
下面介紹包括根據(jù)本發(fā)明的信號校正裝置的圖像讀出系統(tǒng)10的工作情況。
響應于通過該透射表面F的光L的作用，由線性圖像傳感器1輸出的奇數(shù)和偶數(shù)的像素信號So、Se利用選擇開關54按照像素的順序交替地引入，并利用14位的A/D轉換器55轉換為數(shù)字圖像信號Sd，該信號Sd再提供到信號校正電路56，對該數(shù)字圖像信號Sd進行如下的校正處理3個接連的像素圖像Sp、S、Sa接連地存儲在相應的寄存器61、62、63中。
為了產(chǎn)生對于要校正的像素信號S的經(jīng)校正的圖像信號S，根據(jù)方程(3)產(chǎn)生對于3個接連的像素圖像Sp、S、Sa的移動平均值信號。
密度計算裝置75根據(jù)代表前一像素信號Sp和后一像素信號Sa的平均值的方程(4)計算一與密度相關的信號Dx。信號校正電路56輸出作為經(jīng)校正的圖像信號S的移動平均值信號Sc，是根據(jù)這樣一種實際情況，即當圖像密度高時人的視覺的MTF是高的，特別是，當重現(xiàn)的圖像密度高，即高于該D＝1.0的密度，或對應的密度低于該Dr＝1600的基準密度級時，以及當作為前一像素信號Sp和后一像素信號Sa之間的差得到的與對比度相關的信號Cx小于基準對比度電平Cr＝500(即在圖5中的陰影區(qū)“0N”)，信號校正電路56輸出作為校正的圖像信號S’的移動平均值信號Sc，或者換句話說，當由于密度差(亮度密度)小時由于奇數(shù)的和偶數(shù)的像素信號之間的電平差所引起的按一恒定間距形成的縱向條紋很可能更易從視覺上感受時，信號校正電路56輸出作為經(jīng)校正的圖像信號S’的對于3個接連的像素信號的移動平均值信號Sc。
因此，由于奇數(shù)和偶數(shù)像素信號之間的電平差所引起的按照恒定的間距的縱向條紋的形成對于重現(xiàn)的圖像的觀看者從視覺上感覺較少。由于該經(jīng)校正的圖像信號S′＝Sc代表包括要校正的像素信號在內的3個接連的像素信號的移動平均值，該經(jīng)校正的圖像信號S′＝Sc的波形的重心位置并沒有移動。
當作為前一像素信號Sp和后一像素信號Sa的平均值的與密度相關的信號Dx大于基準亮度級Dr＝1600，即密度D低于密度D＝1，或者亮度接近原有圖像的最高區(qū)時，或者當與對比度相關的信號Cx高于基準對比度電平Cr＝500(即在圖5中的非陰影“OFF”區(qū))時，信號校正電路56輸出作為經(jīng)校正的圖像信號S的像素信號S。在這種狀態(tài)下，重現(xiàn)的信號保持像原有圖像一樣清晰。
根據(jù)該經(jīng)校正的信號S′，產(chǎn)生C、M、Y、K的半色調點％值數(shù)據(jù)，并且根據(jù)所需的屏幕角度和屏幕刻線變換為二進制的位映象數(shù)據(jù)，然后，根據(jù)該二進制數(shù)據(jù)產(chǎn)生半色調點圖像底片，以及由該半色調點的圖像底片產(chǎn)生有表現(xiàn)力的圖片。在此之后，利用該有表現(xiàn)力的圖片形成帶有重現(xiàn)的半色調點圖像的印制文件。在印制的文件上，沒有由于單側移邊現(xiàn)象使重現(xiàn)的半色調點圖像有模糊圖像區(qū)，因此，構成原有圖像的準確表現(xiàn)的圖像，保持與原有圖像一樣清楚和精美。
如上所述，基準密度電平Dr和基準對比度(密度)電平Cr的最終數(shù)值最好應當根據(jù)圖像讀出和制版系統(tǒng)的整體特性通過對圖像質量的評估測定來確定。
在上述實施例中，利用亮度信號進行校正處理。然而，也可以利用由密度信號轉換的密度信號來進行校正處理。
如上所述，利用本發(fā)明的裝置，由線性圖像傳感器輸出的像素信號的校正是利用包括作為中心像素信號的像素像素信號的3個接連的像素信號的電平根據(jù)奇數(shù)的和偶數(shù)的像素電平差校正處理實現(xiàn)的。換句話說，通過處理要校正的像素信號的電平以及作為該要校正的像素信號前一和后一像素信號的另外的像素信號來校正該像素信號。因此，與常規(guī)校正方法即僅利用需校正的像素信號以及在該需校正的信號之前的像素信號的方法不同，校正的圖像或像素信號的波形的重心位置沒有移動。
利用如下的方程計算經(jīng)校正的像素信號的電平ScSc＝(Sp+2S+Sa)/4其中S表示要校正的像素信號的電平，Sp為在需校正的像素信號之前的一像素信號的電平，Sa為在需校正的像素信號之后的一像素信號的電平。因而，通過進行相對簡單的計算可以實現(xiàn)奇數(shù)的和偶數(shù)的像素電平差校正處理，并且經(jīng)校正的像素信號的波形的重心位置保持不產(chǎn)生移動。
此外，選擇要校正的像素信號或已校正的像素信號并根據(jù)該要校正的像素信號之前和之后的像素信號之間的平均值或差輸出。因此，無論選擇和輸出的要校正的像素信號或經(jīng)校正像素信號都可以根據(jù)與該前一和后一像素信號的平均值對應的圖像密度以及與前一和后一像素信號之間的差對應的圖像對比度來確定。因此，利用精確反映原有圖像的內容的線性圖像傳感器可以實現(xiàn)奇數(shù)的和偶數(shù)的像素電平差校正處理。
當前一和后一像素信號的電平的平均值{(Sp+Sa)/2}相對校小(小于第一基準值Dr)，即原有圖像的密度較高時，以及當前一和后一像素信號的電平之間差(Sp-Sa)的絕對值相對較小(小于第二基準值Cr)，即對比度較小時，或者換句話說，當由于奇數(shù)的和偶數(shù)的像素信號之間的電平差引起的縱向條紋可能從視覺上更易感覺時，輸出經(jīng)校正的像素信號的電平Sc。否則，則輸出要校正的像素信號的即未經(jīng)校正的像素信號的電平S，因此，已校正的像素信號的波形的重心位置保持未移動，以及無論選擇和輸出要校正的像素信號還是經(jīng)校正的像素信號，都可以根據(jù)與前一和后一像素信號的平均值對應的圖像的密度以及與前一像素信號和后一像素信號之間差對應的圖像對比度來確定。
為了更一般地進行表達，僅當要校正的像素信號之前和之后的像素信號電平的平均值相對較小，即原有圖像的密度較高，以及當這些前一和后一像素信號之間差的絕對值相對較小，即原有圖像的對比度較小時，或者換句話說，僅當由奇數(shù)的和偶數(shù)的像素信號的電平差引起的從視覺上是易感覺的縱向條紋時，將3個接連的像素信號的移動平均值信號用作校正的像素信號，從而，由在奇數(shù)和偶數(shù)的像素信號之間存在電平差的輸出圖像中消除不希望產(chǎn)生的階狀變化。當原有圖像的密度低或它的對比度高時，由于奇數(shù)和偶數(shù)像素信號之間電平差使得在輸出圖像的階狀變化不易辨識，輸出的要校正的像素信號是未經(jīng)校正的。因此，重現(xiàn)的圖像信號像原有的圖像一樣清晰。
雖然只是表示和詳細介紹了本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例，應當理解，在不脫離所提出的權利要求的范圍的情況下，可以進行各種變化和改進。
權利要求
1.一種用于對由線性圖像傳感器(1)輸出的每個奇數(shù)的像素信號(So)和偶數(shù)的像素信號(Se)校正和交替地讀出以便產(chǎn)生圖像信號(Sd)的裝置，包含存儲裝置(61～63)，用于存儲要校正的像素信號的電平(S)以及所述要校正的像素信號之前和之后的前一和后一像素信號的電平(Sp)，(Sa)；以及計算裝置(71)，連接到所述存儲裝置(61～63)，用于處理所述要校正的像素信號的電平(S)以及所述前一和后一像素信號的電平(Sp)、(Sa)，以便產(chǎn)生經(jīng)校正的像素信號(Sc)并將該經(jīng)校正的像素信號(Sc)輸出。
2.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其特征在于所述的計算裝置(71)包含一用于根據(jù)方程Sc＝(Sp+2S+Sa)/4確定經(jīng)校正的信號的電平(Sc)的裝置，其中S代表要校正的像素信號的電平，Sp為前一像素信號的電平，Sa為后一像素信號的電平。
3.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其特征在于所述的線性圖像傳感器包含一CCD型線性圖像傳感器。
4.一種用于對由線性圖像傳感器(1)輸出的每個奇數(shù)的像素信號(So)和偶數(shù)的像素信號(Se)校正和交替地讀出以便產(chǎn)生圖像信號(Sa)的裝置，包含存儲裝置(61～63)，用于存儲要校正的像素信號的電平(S)以及所述要校正的像素信號之前和之后的前一和后一像素信號的電平(Sp)、(Sa)；計算裝置(71)，連接到所述存儲裝置(61～63)，用于處理所述要校正的像素信號的電平(S)以及所述前一和后一像素信號的電平(Sp)、(Sa)，以便產(chǎn)生經(jīng)校正的像素信號(Sc)；以及選擇裝置(72、73、75、76、77、78)，用于選擇和輸出要校正的像素信號或根據(jù)前一和后一像素信號電平(Sp)、(Sa)之間差(Cx)的平均值(Dx)形成的經(jīng)校正的像素信號(Sc)。
5.根據(jù)權利要求4所述的裝置，其特征在于所述的計算裝置(71)包含一用于根據(jù)方程Sc＝(Sp+2S+Sa)/4確定經(jīng)校正的信號的電平(Sc)的裝置，其中S代表要校正的像素信號的電平，Sp為前一像素信號的電平，Sa為后一像素信號的電平，以及其中所述選擇裝置包含一裝置，用于當前一和后一像素信號的電平(Sp)、(Sa)的平均值{(Sp+Sa)/2}小于第一基準值以及前一和后一像素信號的電平(Sp)、(Sa)之間差(Sp-Sa)的絕對值小于第二基準值時選擇和輸出校正的像素信號(Sa)，否則選擇和輸出要校正的像素信號。
6.根據(jù)權利要求4所述的裝置，其特征在于所述線性圖像傳感器包含一CCD型線性圖像傳感器。
7.一種用于校正由線性圖像傳感器輸出的每個奇數(shù)的像素信號和偶數(shù)的像素信號以及交替地讀出以便產(chǎn)生一種圖像信號的方法，包含以下步驟處理要校正的像素信號以及在所述要校正的像素信號之前和之后的前一和后一像素信號，以便產(chǎn)生經(jīng)校正的像素信號并將所述經(jīng)校正的信號輸出。
8.根據(jù)權利要求7所述的方法，其特征在于所述的處理步驟包含計算所述前一和后一像素信號的平均值與所述要校正的像素信號的平均值的步驟。
9.根據(jù)權利要求7所述的方法，其特征在于所述的線性圖像傳感器包含一CCD型線性圖像傳感器。
10.根據(jù)權利要求8所述的方法，其特征在于還包含當所述前一和后一像素信號的平均值高于預定的密度值以及當前一和后一像素信號小于預定的對比度數(shù)值時，輸出作為經(jīng)校正的像素信號的所述平均值；以及在其它情況下輸出作為所述經(jīng)校正的像素信號的要校正的像素信號的步驟。
全文摘要
一種對線性圖像傳感器奇數(shù)和偶數(shù)像素電平差的校正方法,按方程:Sc=(S+U)/2={S+(Sp+Sa)/2}/2用接連3個像素加權處理的移動平均值計算裝置(71)來實現(xiàn),其中S是要校正橡素信號,Sc是經(jīng)校正像素信號,Sp和Sa分別是S前和后的像素信號,U是前后像素信號平均值。該方法與僅用要校正像素信號和前一像素信號來校正像素信號的常規(guī)校正方法不同,它可產(chǎn)生經(jīng)校正的圖像數(shù)據(jù),這種圖象數(shù)據(jù)波形的重心位置能保持不移動。
文檔編號H04N5/335GK1170298SQ9711298
公開日1998年1月14日 申請日期1997年5月17日 優(yōu)先權日1996年5月17日
發(fā)明者菅沼敦 申請人:富士膠片公司