帶缺陷檢測的文件圖像處理器的製作方法
2023-08-01 16:59:11
專利名稱：帶缺陷檢測的文件圖像處理器的製作方法
技術領域：
本發明總的來說涉及數字圖像處理領域，更具體地說涉及識別帶有有問題的像素顏色值的像素位置的課題，這些像素顏色的問題是由於掃描器中的缺陷造成的。
通過將文件的圖像分成多個像素位置並為每個像素位置分配一個像素顏色來對文件進行數位化處理，其中分配的像素顏色對應於正在被進行數位化處理的文件上的該像素位置周圍的一個區域的顏色。一般數字讀出器將全部文件分成相同的像素位置，例如一臺300 DPI(每英寸點)的數字讀出器每次將8″×11″的文件分成相同的2550乘3300個像素位置。在某些應用領域，例如在字符識別的應用中，數位化處理還包括識別像素的圖案。然而，此處感興趣的數位化處理僅僅是為得到形成代表正在被掃描/數位化處理的文件的數字圖像的像素矩陣所進行的處理。
數字複印機或計算機掃描器的掃描機構中存在的缺陷將在由這樣的機構產生的數字圖像中引起誤差。例如，如果複印機的玻璃板被深深地劃傷，以致於汙垢在劃痕中積累，或者劃痕影響通過玻璃的光反射，那麼劃痕將作為一條暗線出現在數字圖像上。如果可以確定與這些缺陷有關的像素位置，則可以利用圖像恢復技術通過調整被標記為缺陷位置的那些像素位置的像素的像素顏色值來校正誤差。應注意的是在一個缺陷位置的一個像素不必具有誤差顏色值，即由於該位置的缺陷引起的有問題的值。
在系列號為08/045,954的專利申請中揭示了一種恢復在已知位置包含缺陷的數字圖像的特別好的系統，該申請於1993年4月12日遞交，並轉讓給本申請的受讓人，題目是「帶有未確定像素值的圖像的恢復」。
於1993年5月25日授予Denber的第5,214,470號美國專利中描述了一種隔離缺陷的方法，其中空白紙張放在掃描板上，並且將空白紙張的所得數字圖像中的帶有暗色值的像素位置標記為缺陷位置。這一方法特別不方便，需要用戶的人為幹預。該方法除了不方便之外，還可能導致在缺陷列表中將缺陷位置包含過多或包含不足。
在空白紙張上有汙垢或暗色斑點，然後汙垢或暗色斑點將轉變成掃描器本身的一種缺陷，這時會出現缺陷位置包含過多的問題。當掃描板上存在一個白色汙垢，比如灑落的校正液沾在掃描板上，由於從對白色紙張的掃描中不能檢測到白色缺陷，所以出現缺陷位置包括不足的問題。
其它的缺陷校正機構包括手動輸入缺陷位置，這樣做甚至更麻煩，並且常常在文件掃描之前就必須完成這一工作。另一種麻煩的缺陷校正處理採用圖像修飾軟體，允許用戶將數字圖像中的缺陷去除。
從以上敘述可以看到，需要一種自動檢測數字圖像中的缺陷位置的改進的系統。
本發明解決了上述在被掃描的數字圖像中檢測缺陷的困難。在一個實施例中，本發明從累積文件的數字圖像中自動檢測缺陷像素位置，該文件是用將對缺陷予以檢測的掃描器進行掃描的。更具體地說，保持初步缺陷位置的列表，並且當對每個文件進行掃描時，對該列表增加項目。如果只考慮發暗的缺陷，則在列表中只注釋暗色像素的位置。如果後來的文件包含在列表中存在的初步缺陷位置中的一個暗色像素，那麼對那個初步缺陷位置的計數增加，但是如果該位置包含一個亮的像素，那麼計數減小，或一起取消那個位置項。如果對一個位置的計數增加且超過閾值，那麼初步缺陷位置被標記為一個缺陷，並且缺陷檢測器將該像素位置作為實際的缺陷位置記錄或標記。
在本發明的某些變形中，不僅跟蹤發暗的缺陷，而且跟蹤發亮的缺陷。在黑白兩極數位化的具體情況下，不管在那個位置的文件的顏色如何，發暗的缺陷總是(或存在量化和調整噪波時，幾乎總是)在缺陷位置產生一個黑色的像素。類似地，不管文件如何，發亮的缺陷產生一個白色的像素。本發明還工作在更一般的情況，其中像素顏色是任何兩種顏色，或像素顏色是從許多顏色和/或灰度級中選出的。為了說明的目的，像素顏色一般經常是指暗色和亮色。
在一些實施例中，採用存儲器存儲技術來減小缺陷列表的大小。不是在數字圖像的每個初步缺陷位置的缺陷列表中具有一項，而是缺陷列表中的項目數被覆蓋在規定的最大大小中，並且只有如果一項是可得到的，才將初步缺陷位置加到列表中。為了避免填充像素位置的缺陷列表偏離被掃描文件的僅僅第一部分，不是所有的缺陷都立即放在列表中。存儲在光標寄存器中的光標確定一個覆蓋小於全部可能的缺陷位置的滾動窗口。如果檢測到一個缺陷，但不在滾動窗口中，則不將它放在缺陷列表中。然而，由於文件每次被掃描時滾動窗口運動，所以最終將覆蓋整個文件篇幅，缺陷將最終加到缺陷列表中。
與對一張紙進行手動掃描的現有技術相比的另外一個優點是通過適當調整閾值也可以檢測間斷的誤差。例如，如果一個CCD陣列包括一個單元，它在一系列掃描中以相等的可能性隨機報告或黑色像素或白色像素，本發明將檢測到該像素，而現有技術只有百分之五十的機率檢測到它，即當白紙正在被掃描時，必須出現黑色像素。
在另一種既檢測白色誤差又檢測黑色誤差的方法中，累加每頁圖像或幀，直到從累加的許多圖像中得到一個誤差映像。因為採用複印機或掃描器的大部分圖像主要是白色像素，所以頁幀是可壓縮的。為了檢測黑色誤差像素，通過使幀組經過一個閾值檢測器並使之變成未達到閾值的白色像素，可以使得幀甚至更可壓縮。
通過參照說明書的其餘部分和附圖，可以進一步理解本發明的其它特徵和優點。
圖1是根據本發明的採用缺陷檢測系統的文件數位化處理系統的框圖；圖2是圖1所示缺陷檢測系統的進一步的細節的框圖；圖3(a)—(c)用畫圖的方法表示了缺陷檢測過程；圖4是根據本發明的缺陷檢測過程的流程圖；圖5是一次實際的缺陷檢測實驗的結果；圖6是低效率應用FIFO的框圖；圖7是用於存儲缺陷列表的循環堆棧的存儲器布局圖；圖8表示根據搜集的文件圖像檢測缺陷的另一種方法；以及圖9是自動檢測白色和黑色缺陷的頁幀裝置的框圖。
圖1是根據本發明的帶有缺陷校正的數字文件成像系統10的框圖。系統10包括掃描器12、缺陷檢測系統14、圖像恢復系統16和可選的原始圖像存儲器18。掃描器12的輸出是數字圖像，它被送至缺陷檢測系統14、圖像恢復系統16，如果採用存儲器18的話，還送至存儲器18。數字圖像是數位化的輸入圖像。通過圖像恢復系統16提供經校正的輸出文件圖像22。缺陷檢測系統14與圖像恢復系統16相連，以便提供缺陷位置。
在運行中，缺陷檢測系統14一般將具有存在於掃描器12的掃描機構中的缺陷的累計資料。當然，當復位、重新配置或初始化之後第一次使用時，缺陷檢測系統14將不知道缺陷的位置，必須通過幾個文件累加這一資料。
假定缺陷檢測系統14已經運行了足夠長的一段時間來累加掃描器12中的缺陷位置的資料，通過掃描器12的掃描機構對文件20進行掃描，該機構將文件20的數字圖像提供給缺陷檢測系統14和或者存儲器18或者圖像恢復系統16。缺陷檢測系統14根據接收到的數字圖像累加並整理關於缺陷位置的資料。圖像恢復系統16利用這一關於缺陷位置的信息自動修飾從掃描器12提供的數字圖像，並提供作為圖像22的經校正的文件圖像。在某些實施例中，圖像22是電傳輸的數字數據序列，而在其它一些實施例中，圖像22被轉變成列印文件22。前一類實施例用於計算機應用領域，而後一類實施例用於辦公室複印機應用領域，其中原文件的經校正的拷貝是所要求的輸出。
圖2是更詳細表示缺陷檢測系統14的框圖。圖2表示數字圖像30、暗色像素識別器32、缺陷存儲器控制器34、光標寄存器38、缺陷歷史緩衝器40和缺陷位置輸出框42。圖2還表示不同框之間的互連，例如連接像素識別器32的輸入端以便接收數字圖像30，它的輸出端與控制器34相連，以便提供暗色像素位置。控制器34從缺陷歷史緩衝器40中讀出、修改和刪除項目，並讀光標寄存器38。控制器34還輸出框42。所示的控制器34和緩衝器40通過兩條單向數據通路44、46相連，以便實現控制器34和緩衝器40之間的交互作用，這導致了對緩衝器40的有效組合。這將在下面結合圖6和7予以說明。
總的來說缺陷檢測系統14的操作如下。暗色像素識別器32識別數字圖像30中的所有暗色像素，並將它們的位置送至控制器34。緩衝器40包含所有初步缺陷像素位置的一個列表。缺陷列表中的一項包括缺陷位置的一個標識和在特定圖像例如數字圖像30中的初步缺陷像素。一項還包括下面將要解釋的在一系列文件中的某一位置上發現的連續暗色像素的數目的計數，以及其它標記和域。如果在該位置的像素是暗色的，則控制器34使一項的計數增加，如果在該位置的像素是亮色的，則控制器34使計數為零，或從列表40中全部刪除缺陷。在另一個實施例中，當出現亮色像素時計數不為零，但是僅僅減小。表1表示典型的缺陷列表的內容。
位置 計數狀態標記l0c0f0l1c1f1l2c2f2… … …表1位置域值可以作為標量位置值或行/列坐標存儲。對於採用特別有效的存儲器而言，位置域僅需要包含相對於前一項位置的偏移量。
在一個具體的實施例中，緩衝器40保持最多60,000個初步缺陷項，並且每一項存儲在存儲器的20位中。在分配給一項的20位中，l5位被分配用於存儲位置偏移量，而其餘5位被分配用於存儲狀態域，從狀態域中可得到計數和狀態標記。表2表示32個可能的狀態域值的每一個的意義。
每次掃描文件時，項目沿數據通路44從緩衝器40到達控制器34，通過控制器34修改或刪除，並沿數據通路46返回緩衝器40。這使得緩衝器40即使在刪除項目時也能保持被組合，這將結合圖6和7予以解釋。在某些實施例中，控制器僅僅引導數據在緩衝器40中傳輸，而不是將數據實際上傳輸到控制器34。狀態值 相應的位序列意義0 00000 無缺陷1 00001 大多數最近的像素，是暗色的2-24 00010-11000 表示連續的最近暗色像素的數目2511001 缺陷位置2611010 越行[27]2711011 圖象結束28-31 11100-11111 保留表2 狀態位值的意義狀態0用於列表中的第一項，它不是一個真正的缺陷，而是一個位置保留符，因此從位移量計算缺陷項的絕對位置的過程總是具有前面的記錄以供參考。如果狀態值在1和24之間，那麼狀態作為計數使用。在本例中，缺陷閾值是25個連續的暗色像素，並且狀態值25表示初步缺陷位置增加到實際缺陷的狀態。在某些實施例中，一旦判斷初步缺陷是實際缺陷，則接著的亮色像素將不用來減小那個位置的計數，而在其它的實施例中，亮色像素僅僅減小計數，並且位置減小到初步位置，直到計數再次達到25，然而在此處描述的實施例中，一旦出現亮色像素則刪除該項。
狀態26用來提供大於215的偏離量。狀態26的項放在偏移量大於215像素位置的兩個缺陷項之間。因此，之間有狀態26項的兩個像素之間的偏移量是一行中的像素數乘以加到在後面的缺陷項中表示的偏移量的狀態26的項的偏移域。
狀態27的項用來表示有效項的結束。如果正在跟蹤小於60,000個初步或實際缺陷，則存在非有效項。
如果帶有值25的項被控制器34遇到，那麼它輸出作為框42中的一個缺陷位置的項。於是，缺陷檢測系統14通過注釋每幅數字圖像中出現暗色圖像的地方和保持在25個文件的連續系列中暗色的像素位置的一個列表，累加關於文件的數字圖像的缺陷信息，並且將這些位置作為缺陷位置框42輸出。這一過程的邏輯圖和工作原理將結合圖3予以說明，圖3用圖示的方式近似表示缺陷檢測系統14是如何檢測到像素並將像素相加以便確定缺陷的。
圖3(a)表示四個文件50a至50d以及它們的像素是如何相加形成一幅累加圖像50s的。數字圖像50s是用灰度級表示的，每一像素的灰度級近似代表在數字圖像50a至50d上的位置中發現的黑色像素之和。
在圖3(b)中，除了圖像52a至52d的每一幅都包含由於掃描板上的劃痕引起的共同缺陷之外，圖像52a至52d與圖像50a至50d類似。當這些圖像相加得到圖像52s時，源於劃痕的像素的累加在來自各個數字圖像的文本和圖的隨機累加的灰背景上形成了暗線。與黑色對比的灰色表示以灰色示出的像素位置隨著圖像變化正在被清除，而黑色像素位置則沒有。
圖3(c)表示採用帶有劃痕的掃描機構將許多文件和數字圖像積累所得到的預期結果。數字圖像54具有白色邊緣區56、暗色劃痕58、灰色圖像區60和白色缺陷62。於是如圖3(c)清楚地表示的，來自文件本身的文本和/或圖被降為背景噪波，而掃描器的缺陷卻清楚地表現出來了。如上所述，缺陷檢測系統14僅僅檢測黑色缺陷，但是圖9所示的裝置(將在下面說明)不但處理白色缺陷，而且處理黑色缺陷。
白色邊緣區56表示文件包括隨機的文本和圖但是所有的文件都具有相同的邊緣。於是如圖3(c)所示，提供一個在區域60的灰色和劃痕58的黑色或缺陷62的白色之間的閾值以便識別與劃痕58或缺陷62有關的像素是一件簡單的事情。用帶有缺陷的掃描機構，相加文件的實際實驗結果示於圖5。
圖4是識別有缺陷的像素的流程圖。除了另作說明，圖4所示的過程從標號小的框進行到標號大的框。該過程用來將包括像素、其中每個像素僅標記為「黑色」像素或「白色」像素的輸入圖像轉交為包括標記為「黑色」、「白色」和「缺陷」像素的像素的輸出圖像。這一過程利用從先前掃描的文件的累加確定缺陷，並且還將來自輸入圖像的信息包括進該累加中，以便用於隨後的缺陷檢測。
在框102接收文件圖像。文件圖像的形式通常是一組像素，其中每個像素在文件上具有一個位置，並具有一個顏色值，在這一例子中顏色值或是亮色值或是暗色值。在一個具體的實施例中，亮色和暗色分別對應於白色和黑色。當然，當亮色和暗色的值顛倒時圖4所示的方法同樣能很好地運行，只要將被檢測的缺陷是與不太常見的兩種可能顏色相同的顏色。
在框104檢索輸入數字圖像的第一像素。一般情況下，第一像素是圖像左上方的像素，而下一個像素是第一像素右面的像素，像素從頂行開始，接下來是從上數起的第二行中的最左面的像素，直到圖像右下方的像素。
如果需要，在框106初始化缺陷列表。
在判定框108確定第一像素的像素顏色。在該判定框，如果像素顏色是亮色，則過程進入框130，或者如果像素顏色是暗色，則流程進入框110。
在判定框110，控制器34檢驗像素是否在缺陷列表中，或者更準確地說，檢驗像素的位置是否在缺陷列表中。如果該位置不在缺陷列表中，則過程進入框112。否則，過程進入框122，下面將詳細說明。
在框112，該像素作為黑色像素髮放。換句話說，該像素作為黑色像素出現在經校正的輸出文件22中，並且像素位置不作為缺陷位置42輸出(參見圖2)。
在判定框114，控制器34檢驗光標寄存器38，看看像素是否在光標域中。如果像素在光標域中，那麼過程進入判定框116。否則過程進入判定框118。
在判定框116，控制器34檢驗在缺陷列表中是否存在一個空的缺陷項。如果是的話，則過程進入框117，在缺陷列表中建立一個新的缺陷項。然後過程進入判定框118。在不存在空項的情況下，過程直接從框116進入框118。
在判定框118，缺陷檢測系統14檢驗是否存在要處理的任何其它像素。如果不存在，則過程結束。如果存在更多的像素，則過程進入框120，檢索下一個像素，並且從判定框108繼續進行流程。
如果像素位置在缺陷列表中，那麼過程從判定框110進入框122。在框122控制器34進行檢驗，看看對該像素位置而言是否已經達到暗色像素的最大計數。如果不是，則在框124增加該位置的像素計數，在框126發放一個暗色像素，然後過程進入框118。否則，如果已經達到最大計數，則過程進入框128，發放一個有缺陷的像素，然後過程進入框118。
有缺陷的像素作為控制器34的邏輯結果發放，控制器34將該像素位置放在其輸出端，作為缺陷位置42中的一個位置。或者當缺陷位置42出現或者在框中，將缺陷位置42輸出到接收該過程的輸出的裝置的過程。
如果在框108發現像素顏色是亮色的，則過程進入框130，發放一個亮色像素。然後過程進入框132。
在框132，控制器34檢驗亮色像素位置是否在缺陷列表中。如果不是，則過程進入框118，但是如果是的話，則過程進入框134，然後進入框118。在框134，從缺陷列表中刪除那個亮色像素位置的項。
總之，圖4所示的流程圖表示一種處理過程，通過該過程輸入文件被處理成輸出文件，其中輸入文件包含亮色和暗色像素，而輸出文件包含亮色和暗色像素，以及標記為缺陷的像素。雖然有缺陷的像素可以被分成有缺陷的暗色像素和有缺陷的亮色像素，但是一般圖像恢復系統16在不知道有缺陷像素的顏色的情況下也能對有缺陷的像素進行校正。當然，如果只有連續的黑色像素被標記為缺陷，那麼有缺陷的像素總是具有相同的顏色，即黑色。如圖4所示，也用輸入文件表示後種文件是如何進行處理的。
圖5是用具有缺陷的掃描機構進行掃描的文件累加的一種實際表示。圖5中的每個像素具有對應於累加的文件數的灰度級，這些文件在那個位置具有黑色像素。大多數文件包含掃描器板上的劃痕引起的現象，它是一條暗色的對角線，與文件中的文本清楚地區分開來。當然，在缺陷列表中代表的對比度甚至大於圖5所示的對比度，因為雖然圖5中的黑色像素具有缺陷列表中的高計數的相應的項，但是當文件不具有連續文件的黑色像素時，圖5中的許多灰色像素已經從缺陷列表中被刪除了。
圖6表示諸如可用於缺陷列表的被掃描列表一般是如何被更新的。圖6表示偶數掃描FIFO(FIFO先進先出寄存器)200、奇數掃描FIFO 202、和多路轉接器204。圖6的連線表示偶數掃描。正如其名稱所表明的，FIFO的作用是對每一次掃描進行切換。在偶數掃描期間，從偶數FIFO 200中讀出列表元素，並寫入奇數FIFO 202，而在隨後的奇數掃描期間，從奇數FIFO 202中讀出列表元素，並寫入偶數FIFO200。從一個FIFO中按次序讀出列表元素，並且也是按次序將列表元素寫入另一個FIFO中，同時通過多路轉接器204將一些記錄從流中刪除，並將新的記錄插入流中。這一效果是列表總是按次序壓縮進一個或另外的FIFO。只要通過刪除項而得到完全必要的空間，足以進行新的記錄，那麼以上效果可以只用一個FIFO實現。由於這種情況一般絕不可能發生，所以要用兩個FIFO。
圖7表示更有效地利用存儲器來實現相同的效果，即把經過列表的單條通路的一個列表的中的項相加、刪除和壓縮。圖7表示存儲器陣列250，它可以例如包括在緩衝器40(參見圖2)中。這一存儲器陣列250可以由三個存儲在光標寄存器38中的指針指示。這三個指針是讀指針(RP)、新列表開始指針(NEWSOP)和右指針(WP)。陣列250的元素在RP和NEWSOP之間，而新列表在NEWSOP和WP之間。如此設置這些指針以使陣列250是一個循環陣列，即當經過陣列250的底部指針遞增時，指針指示陣列250的頂部的第一項。
在掃描期間，從指針RP所指的陣列位置讀出列表項，並將一項寫入指針WP所指的位置，然後RP和WP都遞增。通過將一項寫入WP所指的項但不遞增RP來增加新的一項。通過遞增RP、不將一項寫入WP所指的項和不遞增WP來刪除一項。以這種方式，列表總是保持被壓縮。當RP變成等於NEWSOP時，這是一個信號(送至缺陷檢測系統14中的控制器34)，表明已經到達列表的尾。在該點，沒有項從舊數據中讀出，因為沒有要讀的剩餘項，並且僅僅增加項，直到到達被掃描圖像的尾。這使得被壓縮的列表能夠保持在圖6所示的一半空間中。
圖3及其說明表示缺陷檢測的灰度級布局圖的概念。圖4所描述的方法採用非常少的存儲器獲得了這一結果，但是只檢測暗色像素(或者更一般地，缺陷是與不太常見的像素顏色相同的顏色)。利用幀緩衝器累加非正常的一系列黑色和白色像素，就可以檢測這兩種顏色的缺陷。當然，幀緩衝器的存儲需要相當大的存儲量。例如，甚至今天的個人計算機具有的屏幕解析度大約為1,000行乘以1,000列，即一百萬個像素。這樣，對被掃描的每一頁而言，需要累加另外的一百萬個有效數據的像素。於是即使掃描的頁數很少，也存在大量的像素。由於對每個像素而言一般需要許多位，因此在這種系統中所需的存儲量很快就變得非常大。
在本發明的幀緩衝器實施例中，通過分級累加文件幀和壓縮幀緩衝器，避免了對大量的這種幀緩衝器的需要。由於累加幀緩衝器這一方式，可以很容易地得到大的壓縮率。這將通過圖8和9予以說明。
圖8表示檢測暗色誤差的累加文件幀的過程，其中暗色像素被認為是一幀中最少的像素。當接收每個文件幀時，將它存儲，直到得到三幀。這三幀通過表決方法加以組合以建立第一級幀組合。表決方法建立第一級幀，其中第一級幀中的每個像素的顏色是由三個接收幀中的相應位置上的像素確定的，如果兩個或三個相應的像素是黑色的，則第一級幀中的像素是暗色的，否則是亮色的。當然，可以採用其它數目的幀，並且可以採用其它的表決閾值。
存儲第一級幀，並且當得到三個第一級幀時，它們被類似地組合成第二級幀。很顯然，當在幀中暗色像素比亮色像素少時，隨著幀級數的上升，一幀中的暗色像素的數目下降。於是通過壓縮，需要較少的存儲空間來存儲較高級的幀，並且存儲的幀和較高級的幀可以存儲在甚至一個雙幀緩衝器所需的一部分空間中，特別是如果採用諸如LZW那樣的壓縮技術時更是如此。
圖9是設計用來累加這些幀的裝置的框圖。累加器系統300接收數字幀301並輸出既表示亮色又表示暗色缺陷的缺陷列表306。系統300包括累加器302、壓縮器304、暗色缺陷幀存儲器308和亮色缺陷幀存儲器310。應懂得在圖中暗色像素和亮色像素的地位顛倒了，在幀中暗色像素比亮色像素更具優勢。
累加器302與壓縮器304相連，壓縮器304與暗色缺陷幀存儲器308及亮色缺陷幀存儲器310相連。在操作時，累加器302接收幀，從壓縮器304中要求存儲的幀，並向壓縮器304發送幀，以便存儲在一個存儲區中。當壓縮器304檢索一幀時，它作為一個解壓器工作，而當進行存儲時，它作為一個壓縮器工作。這樣，雖然幀總是以壓縮形式存儲的，但累加器302卻處理未壓縮的幀。壓縮器304對來自存儲器308的暗色缺陷幀進行解壓，並將壓縮的幀送入存儲器308，壓縮器304還對來自存儲器310的亮色缺陷幀進行解壓，並將壓縮的幀送入存儲器310。
在最佳實施例中，通過分別對掃描行進行解壓、相加和再壓縮，對當前幀和存儲幀逐行予以累加和壓縮/解壓，因此不需要把存儲器分配給整個未壓縮的幀。雖然圖9表示了三級文件，但是取決於應用的需要存儲的幀級數是可變的。一旦已經對許多文件進行了掃描，並建立了足夠高等級的幀，那麼幀作為缺陷列表輸出。
採用這一方法，文件內容從較高級的幀迅速變淡，只留下增加的缺陷。例如，在每級幀是以三幀的方式組合的，並且閾值是三個中的二個，81幀組合在一起形成第四級幀。對第四級幀中的一個像素是暗色像素而言，暗色像素必須已經存在於第一級幀的至少16幀中的那個像素位置。假定沒有缺陷，並且幀獨立提供10％的暗色像素和90％的亮色像素，那麼第四級幀對每1014像素而言將包含不到一個的暗色像素。因此，存在於第四級幀中的暗色像素可以被假定為缺陷。
白色缺陷可以更簡單地被檢測。通過對所有的圖像進行邏輯「或」運算，可以檢測白色缺陷。存儲在亮色缺陷幀中的幀最初是一幅全白的圖像。當向累加器302提供每幅圖像時，對亮色缺陷幀逐個像素地進行「或」運算。當提供圖像時，除了每幅圖像包括類似邊緣的地方和存在白色缺陷的地方，幀變得暗色像素增加。當通過累加器302已經處理了足夠數量的圖像以後，總的來說只有白色缺陷留在邊緣內。通過劃出其周長包括至少99.9％暗色像素的最大的矩形，累加器302檢測圖像的白色邊緣。在這一矩形中，白色像素被標識為有缺陷的，並作為缺陷列表306的一部分輸出。
以上描述是說明性的而不是限制性的。對本領域的一般技術人員來說，當閱讀了這些公開內容之後，對本發明做許多改變是很顯然的。例如，本發明可以通過專用硬體、編程的數字計算機或二者的結合來實現。因此，本發明的範圍將不由以上描述決定，而是由所附權利要求書決定。
權利要求
1.一種在數字圖像中自動標識一組缺陷位置的方法，缺陷位置是由用於從文件圖像產生數字圖像的數位化裝置中的缺陷引起的，其中數字圖像包括多個像素位置，每個像素位置帶有一種像素顏色，該方法包括以下步驟對多個文件進行掃描，以便形成多幅數字圖像；為多幅數字圖像的每幅數字圖像的每個像素位置分配一個像素顏色值，其中一個像素的特徵在於一個位置和一種顏色；對感興趣的區域中的每個像素位置，累加文件的計數，文件中所述每個像素位置包括包含一種常見顏色值的一個像素；以及將計數大於閾值的像素位置加到位置組上。
2.權利要求1的方法，進一步包括步驟當所述特定像素位置與一個像素圖案有關，該像素圖案被認為存在於所述掃描步驟中掃描的所述多個文件的文件上時，從組中刪除特定像素位置。
3.權利要求1的方法，其中常見的顏色值是與黑色或白色有關的一種顏色值。
4.權利要求1的方法，其中感興趣的區域是一幅完整的圖像。
5.權利要求1的方法，其中感興趣的區域由在所述累加步驟中得到的存儲量限制。
6.權利要求1的方法，其中感興趣的區域是在一個文件的可能像素位置上變化的一列。
7.權利要求1的方法，其中如果在連續文件中的像素位置具有在一個像素位置中一種常見顏色值的像素，則僅執行所述累加步驟，並且該方法進一步包括刪除像素位置的步驟，連續文件中的該位置的像素具有不同的顏色。
8.權利要求1的方法，進一步包括提供帶有標記為有問題的像素值的數字圖像。
9.權利要求8的方法，進一步包括採用圖像連續處理將像素值恢復到組中的像素位置的步驟。
10.權利要求1的方法，進一步包括以下步驟保持初步缺陷位置的一張列表，其中所述列表中的一項表示一個像素顏色值和一個計數；當所述像素位置的所述像素顏色是一種缺陷顏色時，將像素位置加到所述列表上；當所述表示的像素顏色和所述缺陷位置的像素顏色是相同的顏色時，使缺陷位置的所述計數遞增；以及當所述初步缺陷位置的計數遞增超過閾值時，將初步缺陷位置表示為一個缺陷位置。
11.權利要求10的方法，進一步包括步驟當所述表示的像素顏色和所述位置的像素顏色不是相同的顏色時，使所述計數減小。
12.權利要求11的方法，其中所述減小步驟使所述計數減小到零。
13.權利要求10的方法，進一步包括步驟當所述表示的像素顏色和所述缺陷位置的像素顏色不是相同的顏色時，從所述列表中刪除初步缺陷位置。
14.權利要求10的方法，其中所述列表被限制在固定數目的項，並且如果得到一項時，將一個像素位置只加到所述列表上。
15.權利要求10的方法，其中如果所述像素位置在一個光標區內時，將一個像素位置只加到所述列表上。
16.權利要求15的方法，其中改變所述光標區以便覆蓋不同的區域。
17.權利要求1的方法，其中文件包括文本和圖。
18.權利要求1的方法，其中缺陷或者是由數位化處理裝置中的缺陷造成的，或者是由放在數位化處理裝置和正在被掃描和進行數位化處理的文件之間的板中的缺陷造成的。
19.權利要求1的方法，其中所述累加步驟利用各種級的存儲的圖像幀，以便保持所述步驟的結果，該方法進一步包括以下步驟對至少一幅存儲的圖像幀進行解壓；把將被解壓的一幅圖像與所述至少一幅存儲的圖像幀組合，形成第一級存儲的圖像幀；再壓縮所述第一級圖像幀；把所述第一級存儲的圖像幀與另外的第一級存儲的圖像幀組合，形成第二級圖像幀；如果需要，重複所述組合步驟，形成更高級的幀；以及或者提供第二級圖像幀，或者提供更高級圖像幀作為缺陷列表。
20.權利要求19的方法，其中每次對一掃描行執行解壓、組合和再壓縮步驟。
21.權利要求19的方法，其中既對亮色像素又對暗色像素執行解壓、組合和再壓縮步驟。
22.權利要求21的方法，其中所述組合步驟是對不太常見的像素顏色的表決組合，以及對較常見的像素顏色的「或」運算組合。
全文摘要
本發明提供了一種從掃描文件的數字圖像中自動檢測有缺陷的象素位置的方法。保持初步缺陷位置的一個列表，當對文件掃描時將項目加到該列表上。當連續的文件在相同位置有相同顏色的象素時，增加該初步缺陷位置的計數，但是如果該位置的象素顏色改變，則減小計數或使其為零。如果一個位置的計數超過閾值，則初步缺陷被標記為實際缺陷，缺陷檢測器將該位置作為實際缺陷位置輸出或標記。
文檔編號G06T1/00GK1118484SQ95109289
公開日1996年3月13日 申請日期1995年8月8日 優先權日1994年8月9日
發明者M·皮爾斯, J·庫倫, J·阿倫, D·施託克 申請人:株式會社理光