用於在參考校準目標中設置校準補片的方法
2023-05-28 15:41:06 1
專利名稱：用於在參考校準目標中設置校準補片的方法
技術領域：
本發明涉及攝影術，尤其涉及具有參考校準補片和數據的照相元件。
背景技術：
在本領域中已知在光學印刷期間使用參考校準補片在膠片上曝光能夠實現較好的曝光控制。例如見1998，6，16公布的Terashita的美國專利5767983。還表明使用參考校準補片在數字印刷中確定掃描膠片數據的校正值是有用的。例如見1997，9，16公布的Reem等人的美國專利5667944，以及1997，7，15公布的Wheeler等人的美國專利5649260。還已知在膠片的邊沿上提供關於膠片類型和幀數的條形碼供洗印時使用。
在這些校準處理中使用的參考校準補片可以是無色的、有色的，或者是無色和有色的任意組合。無色的補片通過使用大致相等的紅綠藍光化學曝光產生。不幸的是，在數字圖像中，產生相對於其背景具有低的對比度的參考校準補片，例如在彩色負膠片上的孤立的低曝光區域顯影時獲得的參考校準補片的曝光難於以足夠的精度確定。
根據應用，在工業中使用許多類型的掃描儀以獲得數字圖像。掃描儀可以使用點檢測器，以便從通常是小的一個圖像區域每次同時獲得一個象素的數據，並通過在檢測器和圖像之間的二維的相對運動，累加為一個完整的圖像。掃描儀可以使用直線陣列檢測器，用於每次獲得由象素構成的完整的直線，通過在檢測器和圖像之間的一維的相對運動，便累加為二維的圖像。掃描儀可以使用面積陣列檢測器直接獲得二維圖像。用於向掃描儀輸送照相元件的輸送機構可以是許多類型中的一種或幾種，包括手力推進或定位機構，託架推進機構，或高速連續進給機構。由於對準、放大、輸送速度等的偏差，每類掃描儀檢測器和輸送機構可以引起數字圖像相對物理圖像的位置和幾何形狀的變化。所有這些變化使得補片的定位更加困難。
用於解決定位參考校準補片的問題的一種方案是在照相元件上附加印製能夠容易識別的和能夠定位的特徵，也叫做基準標記。見1993，3，30公布的Walker等人的美國專利5198907，其中披露了印製一種L型的註冊標記，其相對於在掃描儀的校準原物中的曝光區域具有一個確定的長度。印製這種基準標記的一個問題是，其中需要曝光裝置，並佔據照相元件上的一個可觀的面積，所述面積最好用於附加的參考感光補片或其它數據。
因而需要提供一種改進的用於在照相元件上定位感光補片的方法。
發明內容
上述需要被本發明滿足了，本發明提供一種用於在照相元件上定位校準補片的方法，包括以下步驟對所述照相元件曝光形成參考校準目標的潛影圖像，所述參考校準目標具有二維的條形碼符號和參考校準補片，所述二維條形碼符號具有指示特徵，所述參考校準補片和所述二維條形碼符號的指示特徵具有已知的空間關係；處理所述照相元件，使得由潛影圖像形成密的圖像；掃描所述密的圖像而形成數字圖像；在數字圖像中定位所述二維條形碼符號的指示器特徵，並在數字圖像中相對於指示器特徵定位所述參考校準補片。
本發明的方法的優點在於，基準標記不佔據照相元件上的額外的面積，從而優化可用面積的使用，因為標準的二維條形碼符號已經包括使得能夠讀出所述條形碼的指示特徵。因而，這些指示特徵可以按照本發明用於定位參考校準補片。
附圖簡介
圖1是具有按照本發明的參考校準目標的照相元件的示意圖；圖2是具有用於確定一個以上的點的指示特徵的二維條形碼符號的示意圖；圖3是具有用於確定中心點的指示特徵的二維條形碼符號的示意圖；圖4是說明本發明的方法的流程圖。
發明的
具體實施例方式
使用由任何曝光調製裝置提供的曝光在照相元件上形成參考校準補片的陣列，其中最好使用光源，集成室和具有用於確定曝光的衰減光纖的濾光器陣列和含有鏡頭陣列和視場光闌的成像頭，每個光纖曝光一個參考校準補片，如Bigelow等人的美國專利09/635389所述。在陣列中的參考校準補片的數量取決於應用。對於APS照相膠片，最好取23個補片。照相元件至少包括基體，其具有感光層，用於感光而形成可以顯影的潛影圖像。感光層可以包含常規的滷化銀或其它的感光材料，例如可以進行熱和壓力顯影的化學物質。可以具有透明的基體，反射的基體，或者具有磁敏感塗層的基體。照相元件可以通過標準的化學處理進行處理，其中包括但不限於柯達處理C-41及其變種，ECN-2，VNF-1，ECP-2及其變種，D-96，D-97，E-4，E-6，K-14，R-3和RA-2SM，或RA-4；富士處理CN-16及其變種，CR-6，CP-43FA，CP-47L，CP-48S，RP-305，RA-4RT；愛克發MSC 100/101/200膠片和紙處理，愛克發彩色處理70，71，72和94，愛克發鉻處理44NP和63；以及柯尼卡處理CNK-4，CPK-2-22，DP，和CRK-2，以及柯尼卡ECOJETHQA-N，HQA-F HQA-P處理。照相元件可以使用另外的方法處理，例如顯式幹處理，其可以在元件中保留一些或保留所有的顯影的銀或銀的滷化物，或者它們可以包括被添加的一層或者數量合適的水，用於泡漲照相元件。根據照相元件的設計，照相元件也可以使用幹處理進行處理，其中可以包括熱處理或高壓處理。所述處理也可以包括顯式幹處理、幹處理和傳統溼處理的組合。合適的其它處理和幹處理包括在以下的專利文獻中披露的處理2000，6，3，Levy，US 60/211058；2000，6，3，Irving，60/211446；2000，6，3，Irving，60/21 1065；2000，6，3，Irving，60/211079；EP0762201A1，1997，3，12，Ishikawa；EP0926550A1，1998，12，12，Iwai；US5832328，1998，11，3，Ueda；US5758223，1998，5，26，Kobayashi；US5698382，1997，12，16，Nakahanada；US5519510，1996，5，21，Edgar；US5988896，1999，11，23，Edgar。注意在由Edgar披露的處理中，圖像的顯影和掃描同時發生。因而，本發明的意圖是，任何顯影和掃描步驟可以同時進行。
正如在同時待審的Keech等人的美國專利申請09/635600中披露的，和在照相元件上的曝光的參考校準補片一道存儲校準數據有助於校準處理。這種數據最好使用利用光學方法印製在照相元件上的二維條形碼符號被存儲。條形碼數據和參考校準補片被統稱為參考校準目標。通過在標準的圖像幀中設置參考校準目標，如同同時待審的Keech等人的美國專利申請09/635496中披露的，可以使用標準的洗印膠片掃描設備獲得目標的數字圖像。所述掃描設備可以使用點傳感器、線傳感器或陣列傳感器，如上所述。
使用二維條形碼符號存儲數據在現有技術中是公知的，國家和國際標準組織已經把許多這種符號標準化。例如，在美國專利4939354，1990，7，3，Priddy中披露的Data Matrix象徵方法，其主題便是ANSI/AIM BC-1 1-1997和ISO/IEC 160222000標準。作為第二個例子，MaxiCode象徵方法，其在美國專利4874936，1989，10，17，Chandler中披露了，該專利的主題便是ANSI/AIM BC-10-1997和ISO/IEC160232000標準。作為第三個例子，AztecCode象徵方法，其在美國專利5591956，1997，1，7，Longacre中披露了，該專利的主題便是ANSI/AIM BC-13-1998和標準。這些二維的符號都有利地包括指示特徵，其被設計用於使用自動處理幫助符號在含有符號的數字圖像中定位。此外，用於在數字圖像中定位這種符號的軟體已經可以得到。例如，用於定位和解碼Data Matrix和MaxiCode象徵方法的軟體可以從Omniplanar Inc.，Princetin，NJ.的軟體產品SwiftDecoderTM中得到。
參見圖1，其中所示為利用本發明的方法在照相元件10上形成的參考校準目標11。參考校準目標11包括二維條形碼符號17的陣列16和參考校準補片15的陣列14。參考校準目標11相對於穿孔12被定位在照相元件10上。每個條形碼符號17包括能夠使軟體程序確定並解碼條形碼符號的指示特徵。
參見圖2，其中示出了一種具有L型的指示特徵19的二維條形碼符號(例如上述的Data Matrix象徵方法)，其使得解碼軟體能夠至少確定在條形碼符號17的拐角處的3個參考點190，19X，19Y。具有中心位置21的參考校準補片15相對於二維條形碼符號17的指示特徵19位於已知的位置。中心位置21例如可以用迪卡爾坐標系統表示，並包括二維條形碼符號17的3個參考點190，19X，19Y的位置。已知的位置21可以被直接編碼成為二維條形碼符號，或者被存儲在外部資料庫中(未示出)。還示出了含有參考校準目標11的數字圖像區域13。
參見圖3，其中示出了具有中心指示特徵25的二維條形碼符號17的陣列，其包括一組同心的方塊或圓環(例如上述的Aztec象徵方法或MaxiCode象徵方法)，其使得解碼軟體能夠定位相應的二維條形碼符號的中心250，25X，25Y。具有中心21的參考校準補片15被設置在相對於中心指示特徵25的中心250，25X，25Y為已知的位置。中心位置21例如可以用迪卡爾坐標系統表示，其包括中心指示特徵25的中心位置250，25X，25Y。已知的位置21可以被直接編碼成為二維條形碼符號，或者被存儲在外部資料庫中(未示出)。還示出了含有參考校準目標11的數字圖像區域13。
參見圖4，本發明的方法包括第一步(40)，曝光參考校準目標，從而在照相元件例如膠片帶上形成潛影圖像。參考校準目標可以在製造期間在照相元件上曝光，或者在製造之後在處理之前的任何時間曝光。在洗印機中照相元件被處理(41)，從而形成參考校準目標的密的圖像。然後參考校準目標的密的圖像被常規的掃描儀掃描(42)從而形成數字圖像。然後，使用常規的二維條形碼閱讀軟體從數字圖像中讀出二維條形碼符號，並定位在數字圖像內的二維條形碼符號的參考點(43)。參考校準補片相對於數字圖像中的指示特徵被確定如下。使用確定的參考點，計算代表參考校準目標的任何失真的變換參數(44)。最後，使用變換參數變換參考校準補片的坐標(45)。所述變換可以用許多形式進行，但是對於本發明，我們發現，由矩陣矢量方程給出的仿射線性變換尤其有用其中u是在第一坐標系統中的點的坐標的二維矢量，v是在第二坐標系統中的點的坐標的二維矢量，A是可倒置的2×2矩陣，b是二維的移動矢量。因為其可以表示在曝光和掃描時自然產生的各種失真，例如由移動、比例變換、旋轉、偏斜或其組合產生的失真，所以它非常有用。在矩陣A和矢量b中的特定的6個項是分別在第一和第二坐標系統中由從3個非共線點的坐標矢量u、v中取的6個值完全確定的變換參數。
例如，參見圖2，用於參考校準目標11的二維(x，y)相對坐標系統可以使用參考點190作為原點(0，0)被確定，點19x作為第一坐標的單位點(1，0)，點19y作為第二坐標的單位點(0，1)。在這個相對坐標系統中的中心點15的已知的位置(xc，yc)由用於形成潛影圖像的曝光設備的幾何形狀確定。用於由m行像素和n列像素構成的數字圖像13的二維的(k，1)像素坐標系統可以使用點130作為原點(0，0)被定義，點13N作為第一坐標系統中的一點(n-1，0)，並且點13M作為第二坐標系統中的一點(0，m-1)。在這個像素坐標系統中在圖4的步驟43中求得的參考點190，19X，19Y的位置被分別定義為(ko，lo)，(kx，lx)(ky，ly)。通過利用根據參考點190，19X，19Y的像素坐標直接給出的這個相對-物理坐標變換，利用公式1的形式的對於在相對坐標系統中的點的位置(x，y)的仿射線性變換，在所述像素坐標系統中點的位置(k，l)可以被容易地計算，如公式2所示具體地說，使用公式2的變換，圖4的最後補片坐標變換步驟45可以通過把中心點15的位置(xc，yc)變換成為在數字圖像中的像素坐標(kc，lc)。
參看圖3，利用參考點250作為原點(0，0)，點25x作為第一坐標的單位點(1，0)，點25y作為第二坐標的單位點(0，1)，可以規定用於參考校準目標11的二維(x，y)相對坐標系統。在這個相對坐標系統中的中心點15的已知的位置(xc，yc)由用於形成潛影圖像的曝光設備的幾何形狀確定，並被存儲在條形碼本身中或者被存儲在外部存儲器中，如上所述。用於由m行像素和n列像素構成的數字圖像13的二維的(k，l)像素坐標系統可以使用點130作為原點(0，0)被定義，並且點13N作為第一坐標系統中的一點(n-1，0)，點13M作為第二坐標中的一點(0，m-1)。在這個像素坐標系統中在步驟43中求得的參考點250，25X，25Y的位置被分別規定為(ko，lo)，(kx，lx)(ky，ly)，並且在相對坐標系統中具有坐標(x，y)的像素坐標系統中點的位置(k，l)可以使用公式2計算。圖4的最後步驟45可以使用公式2的變換通過把中心點15的位置(xc，yc)變換成數字圖像中的像素坐標(kc，lc)來實現。
更一般地說，優於使用基於在參考校準目標11內的3個參考點的位置的相對坐標系統，例如圖2的190，19X，19Y，或者圖3所示的250，25X，25Y，確定參考校準目標的基本的坐標系統，使用物理的二維坐標系統確定在參考校準目標11內的點。這種物理坐標系統可以基於照相元件的物理特徵，例如，基於參考孔12(圖1)和離所述的孔最近的照相元件10的邊沿的位置，軸線方向由膠片帶的長度和寬度確定，並用合適的裝置測量。可以使用上述結合圖2、圖3進行的說明確定公式的形式的第二仿射線性變換，此時使用在物理坐標系統中的3個相同的非共線參考點的給定的位置，獲得相對-物理坐標系統的變換參數。所述相對-物理坐標變換可以使用熟知的線性代數方法進行反變換，從而形成物理-相對坐標變換，這也是具有公式1的形式的仿射線性變換。通過逐一地應用物理-相對和相對-像素坐標變換，在物理坐標中規定的位置被變換成像素坐標。藉助於這樣連續應用仿射線性變換獲得的物理-像素坐標變換本身是一種仿射線性變換，其中使用利用熟知的線性代數方法由各個變換的參數計算的參數。
在一種具有極好的圖像尺寸和相對於物理圖像尺寸和方向的方向的控制性能專用系統中，物理坐標系統可以用和數字圖像像素同量的單位被方便地確定和調整，以便和數字圖像坐標方向共用坐標方向。在這種情況下，物理-像素坐標變換取純平移的形式，其具有公式1中的矩陣A作為等同矩陣，以及公式1的移動矢量b中的兩個唯一的自由參數。該轉換的參數完全由單個點的物理和像素坐標來確定。圖4中步驟44的計算是從像素坐標中減去物理坐標。
在相對物理圖像方向具有很好的數字圖像方向控制的專用系統中，物理坐標系統可方便地被定向成與數字圖像坐標方向共享坐標方向。在這種情況下，物理-像素坐標轉換採用平移和比例轉換，公式1的矩陣A是具有兩個自由參數的一個對角矩陣，並且公式1的移動矢量b包括兩個附加的自由參數。這4個參數完全由在每個坐標系統中不共用一個公共坐標值的兩點的物理坐標和像素坐標確定。在圖4的步44的參數計算成為從每個點的像素坐標減去物理坐標的減法，並得到在兩點之間的像素坐標差和物理坐標差的比值。
此外，在具有在數字圖像的位置中自然產生的不確定性的情況下，利用熟知的方法例如普通的最小乘方法使用多於所需的最少參考點數的位置獲得圖4步44中的參數是有利的。
權利要求
1.一種照相元件，包括a)基體；b)在所述基體上的感光層；以及c)在參考校準目標的光敏層內的潛影圖像，所述參考校準目標具有參考校準補片和二維條形碼符號，所述二維條形碼符號具有指示特徵，在所述參考校準補片和二維條形碼符號的指示特徵之間具有已知的空間關係。
2.如權利要求1所述的照相元件，所述已知的空間關係是參考校準補片的中心位置。
3.如權利要求1所述的照相元件，其中所述二維條形碼符號的指示特徵位於二維條形碼符號的拐角。
4.如權利要求1所述的照相元件，其中所述二維條形碼符號的指示特徵位於二維條形碼符號的中心。
5.如權利要求1所述的照相元件，其中所述參考校準目標包括二維條形碼符號的陣列。
6.如權利要求1所述的照相元件，其中照相元件是膠片帶。
7.如權利要求1所述的照相元件，其中感光層含有一般的銀的滷化物。
8.如權利要求1所述的照相元件，其中感光層含有可熱顯影的化學物質。
9.如權利要求1所述的照相元件，其中感光層含有可壓力顯影的化學物質。
10.如權利要求1所述的照相元件，其中參考校準補片相對於指示特徵的位置被存儲在二維條形碼符號中。
11.如權利要求1所述的照相元件，其中照相元件是APS膠片帶，並且參考校準目標包括23個參考校準補片和6個二維條形碼符號。
全文摘要
一種用於在照相元件上定位參考校準補片的方法,包括以下步驟:對所述照相元件曝光形成參考校準目標的潛影圖像,所述參考校準目標具有二維的條形碼符號和參考校準補片,所述二維條形碼符號具有指示特徵,所述參考校準補片和所述二維條形碼符號的指示特徵具有已知的空間關係;處理所述照相元件,使得由潛影圖像形成密的圖像;掃描所述密的圖像而形成數字圖像;在數字圖像中定位所述二維條形碼符號的指示器特徵,並在數字圖像中相對於指示器特徵定位所述參考校準補片。
文檔編號G03B27/73GK1340734SQ0112550
公開日2002年3月20日 申請日期2001年8月9日 優先權日2000年8月9日
發明者J·T·基奇, J·P·斯彭斯 申請人:伊斯曼柯達公司