自動調整尖銳化加權值的方法
2023-10-09 00:10:09 1
專利名稱：自動調整尖銳化加權值的方法
技術領域：
本發明有關一種圖像尖銳化過程中自動調整尖銳化加權值的方法，特別是一種在圖像處理裝置的圖像尖銳化過程中自動調整尖銳化函數加權值同時可避免信噪同步增高的方法。
(2)背景技術一般來說，在圖像處理裝置中圖像的品質與此圖像處理裝置中所使用的調變轉換函數(MTF)(Modulation Transfer Function)息息相關。而MTF本身的限制卻常造成圖像的品質無法進一步提高。
因此為了克服MTF的限制以進一步提高圖像的品質，一種利用空間或周邊過濾(Spatial Filtering Process)的方法來突破MTF的限制。此空間過濾的方法是利用一像素(Pixel)周邊的像素來尖銳化此像素。亦即欲尖銳化此像素或增強其信號，空間過濾法利用此像素周邊的像素的信號來對MTF進行修正以得到更佳的圖像品質。基本上即是利用欲尖銳化的像素的信號或數據減去此欲尖銳化的像素的周邊的像素的信號或數據總和以得出一MTF修正值，將欲尖銳化的像素的信號或數據加上此MTF修正值即可得強化的像素的信號亦即應可獲得品質更佳的圖像。
但是上述修正MTF的方法雖然可強化像素的信號，但實際上卻也同時提高了欲尖銳化區域的圖像信噪，也就是降低了信號信噪比(Signal/Noise Ratio)。因此使用上述修正MTF的方法或圖像修正的過程最後會產生信噪大的圖像。為了解決上述問題，上述修正MTF的方法被進一步改進，亦即當MTF修正值及欲尖銳化的像素的信號減去此欲尖銳化的像素的周邊的像素的信號總和以得出的差值小於一特定值時，便取MTF修正值的絕對值，也就是取MTF修正值為零而不作MTF修正。
但是上述取MTF修正值絕對值的方法仍然不能有效解決問題。當圖像信噪值小於上述特定值，信噪便因取MTF修正值的絕對值而不會對圖像造成影響，即不會包括在像素的信號內。不過當MTF修正值大於一特定值，即MTF修正值及欲尖銳化的像素的信號減去此欲尖銳化的像素的周邊的像素的信號總和以得出的差值大於一特定值，也就是像素的信號內包括信噪值，信噪的影響就仍被包括在像素的信號內，欲尖銳化區域的圖像信噪提高或信號信噪比降低的問題就仍舊未能解決。
前述MTF修正值及欲尖銳化的像素的信號減去此欲尖銳化的像素的周邊的像素的信號總和以得出的差值小於一特定值時所產生的問題還包括當圖像信號曲線逐漸由高趨向低時，在MTF修正值小於一特定值時MTF修正便停止，取MTF修正值的絕對值將破壞原先信號曲線的連續性。
同時在上述傳統的MTF修正方法中，MTF不管在信號差值大或小的區域中均僅使用單一係數或加權值。這樣就會造成MTF在信號差值大的區域被過度強化。另外一方面即為MTF在信號差值小的區域雖然圖像信噪未被強化，但同樣的在該區域的MTF亦未修正。
有鑑於上述的種種問題，因此非常有必要提出一種方法能克服上述的缺點，而本發明正符合這樣的需求。
(3)發明內容本發明的一目的為提供一種有效的自動圖像尖銳化方法，此方法可產生具有高信號信噪比的高品質圖像。
本發明的另一目的為提供一種在圖像處理裝置的圖像尖銳化過程中自動調整尖銳化函數加權值的方法，同時可避免信噪同步增高。
為了實現上述的目的，本發明提出一種自動調整尖銳化加權值的方法，該方法包括以下步驟首先掃瞄一預先置於圖像處理裝置內的校正板，其中該校正板包括一參考黑區域、一參考白區域與數個線對區；接著增加調變轉換函數的加權值，然後藉助掃瞄該線對區所產生的數據與該加權值計算出一調變轉換函數值；比較該調變轉換函數值與一預設的調變轉換函數規格值，並藉助掃瞄該參考黑區域與該參考白區域所產生的數據計算出一信噪值。最後比較該信噪值與一預設的信噪規格值。上述的線對區包括至少兩大致平行黑線與相鄰黑線間的白色區域。另外當該調變轉換函數值小於該預設的調變轉換函數規格值時，該加權值則持續增加直至符合該預設的調變轉換函數規格值。當該信噪值超過該預設的信噪規格值時，則減少該加權值且重新計算該調變轉換函數值並重新與該預設的調變轉換函數規格值比較。而當該調變轉換函數值高於該預設的調變轉換函數規格值時，則上述的該重新計算該信噪值並重新與該預設的信噪規格值比較。
為進一步說明本發明的上述目的、結構特點和效果，以下將結合附圖對本發明進行詳細的描述。
(4)
圖1是本發明的一校正板的示意圖；圖2是本發明的流程圖；及圖3顯示欲尖銳化像素與其周邊像素的的相對位置關係的示意圖。
(5)具體實施方式
在此必須說明的是以下描述的僅包含必要的元件與步驟。同時本發明可以藉助各種習知軟體與硬體來實施，在此僅提及了解本發明所需的系統與運作方式。以下將結合附圖對本發明進行詳細的說明，請注意圖示均為簡單的形式。
參考圖1所示，顯示本發明的一校正板100。校正板100包含一參考黑區域102、一參考白區域104與數個線對區106。線對區106具有至少一組線對，而圖中顯示兩組線對108與110。每一線對區包含至少兩大致平行黑線與相鄰黑線的白色區域。當圖像處理裝置例如一掃描器進行圖像處理時，首先掃瞄校正板100以產生文件或圖像的調變轉換函數MTF值與信噪值，以調整圖像尖銳化的加權值。參考黑區域102與參考白區域104是用於在掃瞄文件或圖像後呈現圖像信噪值。掃瞄參考黑區域102與參考白區域104將產生圖像亮度最小值與圖像亮度最大值的數據或信號於圖像處理裝置中的電荷耦合元件(Charge-Coupled Device)。圖像信噪值因此與圖像亮度最小值與最大值間產生鮮明對比，且圖像信噪值可被計算出來。另一方面，包含線對108與110的線對區106可被用來計算圖像的MTF值。線對108與110分別包含數條大致平行的黑線，其中線對108與110的黑線的斜率不同。掃瞄線對108與110的黑線與黑線間白色空間可產生亮度對比鮮明的數據或信號。
圖2顯示本發明的流程圖。為了要提升文件或圖形照片的圖像品質，在掃瞄過文件或圖形照片後尖銳化函數(Sharpening Function)的加權值必須增加，即為步驟204。圖像處理裝置所執行的圖像尖銳化函數P＝P0+w(m0P0-(m1P1+m2P2+m3P3+m4P4+m5P5+m6P6+m7P7+m8P8+…))或P＝P0+MTF其中P為經尖銳化後的像素亮度值，P0與m0分別為尖銳化前的像素亮度值與加權值，而w則為尖銳化函數的加權值。P1至P8分別代表欲尖銳化像素的周邊像素亮度值，而m1至m8分別代表欲尖銳化像素的周邊像素加權值。欲尖銳化像素與其周邊像素的的相對位置關係示於圖3中。選取的周邊像素並不一定為八個，也可多於或少於八個。
現在再參考圖2所示，需求的調變轉換函數MTF規格值與可接受的信噪規格值預先設定在圖像處理裝置內，掃瞄過文件或圖形照片的調變轉換函數MTF值可通過掃瞄在圖像處理裝置上的校正板100的數個線對區106、參考黑區域102與參考白區域104而得。接著於步驟206中，則比較步驟204中加權值增加的調變轉換函數MTF值與預設的調變轉換函數MTF規格值，若調變轉換函數MTF值與預設的調變轉換函數MTF規格值不符，亦即MTF值小於預設的MTF規格值，則尖銳化函數的加權值進一步增加直到MTF值大於預設的MTF規格值。相反的若MTF值大於預設的MTF規格值，則掃瞄過文件或圖形照片的信噪值則於步驟208中被計算而得。掃瞄過的文件或圖形照片的信噪值是藉由掃瞄校正板100的參考黑區域102與參考白區域104及計算來自掃瞄參考黑區域102與參考白區域104與文件或圖形照片所產生的數據而得。接著於步驟210中，比較信噪值與預設的信噪規格值以決定信噪值是否符合信噪規格值。若信噪值小於預設的信噪規格值，則結束圖像尖銳化處理。若信噪值大於預設的信噪規格值，則於步驟212中減少尖銳化函數的加權值。利用於步驟212中產生的新尖銳化函數的加權值，一新MTF值重新計算出來，而一新信噪值於步驟208中被計算出來。新信噪值接著於步驟210中與信噪規格值比較。尖銳化函數的加權值必須透過步驟212、206、208與210不斷地調整，直到信噪值符合信噪規格值。
當然，本技術領域中的普通技術人員應當認識到，以上的實施例僅是用來說明本發明，而並非用作為對本發明的限定，只要在本發明的實質精神範圍內，對以上所述實施例的變化、變型都將落在本發明權利要求書的範圍內。
權利要求
1.一種自動調整尖銳化加權值的方法，其特徵在於，包括掃瞄一校正板，該校正板包括一參考黑區域、一參考白區域與數個線對區；增加一調變轉換函數的一加權值；藉助掃瞄該線對區所產生的數據與該加權值計算出一調變轉換函數值；比較該調變轉換函數值與一預設的調變轉換函數規格值；藉助掃瞄該參考黑區域與該參考白區域所產生的數據計算出一信噪值；及比較該信噪值與一預設的信噪規格值。
2.如權利要求1所述的自動調整尖銳化加權值的方法，其特徵在於，該線對區包括至少兩大致平行黑線與相鄰黑線間的白色區域。
3.如權利要求1所述的自動調整尖銳化加權值的方法，其特徵在於，當該調變轉換函數值小於該預設的調變轉換函數規格值時，該加權值則持續增加直至符合該預設的調變轉換函數規格值。
4.如權利要求1所述的自動調整尖銳化加權值的方法，其特徵在於，當該信噪值超過該預設的信噪規格值時，則減少該加權值且重新計算該調變轉換函數值並重新與該預設的調變轉換函數規格值比較。
5.如權利要求4所述的自動調整尖銳化加權值的方法，其特徵在於，當該調變轉換函數值高於該預設的調變轉換函數規格值時，則重新計算該信噪值並重新與該預設的信噪規格值比較。
6.一種自動調整尖銳化加權值的方法，其特徵在於，包括掃瞄一校正板，該校正板包括一參考黑區域、一參考白區域與數個線對區；增加一調變轉換函數的一加權值；藉助掃瞄該線對區所產生的數據與該加權值計算出一調變轉換函數值；比較該調變轉換函數值與一預設的調變轉換函數規格值；藉助掃瞄該參考黑區域與該參考白區域所產生的數據計算出一信噪值；比較該信噪值與一預設的信噪規格值；當該信噪值超過該預設的信噪規格值時，減少該加權值；以該減少後的加權值重新計算該調變轉換函數值；重新比較該經重新計算過的調變轉換函數值與該預設的調變轉換函數規格值；重新計算該信噪值；及重新比較該該經重新計算過的信噪值與該預設的信噪規格值。
7.如權利要求6所述的自動調整尖銳化加權值的方法，其特徵在於，該線對區包括至少兩大致平行黑線與相鄰黑線間的白色區域。
8.如權利要求6所述的自動調整尖銳化加權值的方法，其特徵在於，該線對區包括至少兩組線對，每一線對具有不同斜率。
9.一種自動調整尖銳化加權值的方法，其特徵在於，包括掃瞄一校正板，該校正板包括一參考黑區域、一參考白區域與數個線對區，其中，該線對區包括至少兩組線對，每一線對具有不同斜率，該線對區包括至少兩大致平行黑線與相鄰黑線間的白色區域；增加一調變轉換函數的一加權值；藉助掃瞄該線對區所產生的數據與該加權值計算出一調變轉換函數值；比較該調變轉換函數值與一預設的調變轉換函數規格值；藉助掃瞄該參考黑區域與該參考白區域所產生的數據計算出一信噪值；及比較該信噪值與一預設的信噪規格值。
10.如權利要求9所述的自動調整尖銳化加權值的方法，其特徵在於，當該調變轉換函數值小於該預設的調變轉換函數規格值時，該加權值則持續增加直至符合該預設的調變轉換函數規格值。
11.如權利要求9所述的自動調整尖銳化加權值的方法，其特徵在於，當該信噪值超過該預設的信噪規格值時，則減少該加權值且重新計算該調變轉換函數值並重新與該預設的調變轉換函數規格值比較。
12.如權利要求11所述的自動調整尖銳化加權值的方法，其特徵在於，當該調變轉換函數值高於該預設的調變轉換函數規格值時，則重新計算該信噪值並重新與該預設的信噪規格值比較。
全文摘要
本發明揭示了一種圖像尖銳化過程中自動調整尖銳化加權值的方法。此方法利用掃瞄一包含參考黑區、參考白區與數個線對區的校正板，用以輔助調變轉換函數MTF(Modulation Transfer Function)與信噪值的計算。此方法在圖像處理裝置的圖像尖銳化過程中自動調整尖銳化函數加權值，同時又可避免信噪同步增高，因此可產生具有高信號信噪比的高品質圖像。
文檔編號G06K9/40GK1452120SQ02118119
公開日2003年10月29日 申請日期2002年4月18日 優先權日2002年4月18日
發明者王國任 申請人:力捷電腦股份有限公司