专利名称：：图像扫描仪及图像数据补偿方法
技术领域：
：本发明涉及一种图像扫描仪及图像数据补偿方法，特别涉及一种同时使用X轴校正增益以及Y轴校正增益进行补偿的图像扫描仪及图像数据补偿方法。
背景技术：
：图像扫描仪是很普遍的办公室以及家庭用的设备，用来产生文件或是照片，底片等的数字图像数据。由于图像扫描仪的图像传感器的工艺误差、灯管亮度不均匀(即灯管二端的亮度比灯管中央亮度低)以及暖机时间等等因素，因此需要进行图像数据的补偿。与本发明有关的图像数据补偿包含二种，第一种是扫描仪被启动时所进行的初始化校正，第二种则是免暖机的图像补偿，说明如下。公知的初始校正方法是借由扫描一白色基片而完成。请参照图1，其为公知初始校正所使用的白色基片示意图。此白色基片100是长条形，被贴附在扫描仪中用以放置被扫描文件的扫描平台1000的一侧并且和进行扫描的方向A垂直，也就是被贴附在扫描平台的X轴方向。当使用者输入校正指令后，扫描仪的传感器在灯管亮度稳定之后会扫描白色基片100，扫描仪内的控制程序会依据白色基片的图像数据进行运算，以便获得图像数据补偿用的X轴校正增益(gain)以及偏移值(offset)。此X轴校正增益被储存在扫描仪内的“阴影补偿表(shadingtable)”，被扫描物的图像数据被乘上此X轴校正增益并加上该偏移值而获得补偿。另外一种扫描仪的图像数据补偿则是为了补偿缩短扫描仪暖机时间所产生的误差。请参考图2，其为灯管亮度随时间的变化图。灯管的亮度在扫描仪启动后的一段时间t才会到达稳定的状态，而时间t就称为暖机时间。在灯管亮度尚未稳定之前就进行扫描会造成被扫描图像数据的误差，因此大多数的扫描仪在启动后都需要等到暖机完成后才能开始进行扫描操作。目前一般扫描仪的暖机时间大约在30秒-90秒之间，对使用者而言，这样的等待时间是令人无法接受的。尤其是目前的多功能事务机都具有扫描以及影印的功能，在需要暖机才能扫描的情况下，使用者按下影印键之后还需等一段时间后才能取得影印的数据，这样的等待时间完全不能符合使用者对影印效率的要求。为了达到免暖机扫描的目的，公知有许多方法被提出，其中的一种方式是在灯管亮度未达稳定状态情况下即进行扫描，之后再对被扫描的图像数据进行补偿。例如申请人于93年12月22日申请的中国台湾第93139951号发明专利申请“数字影像数据之补偿方法”即公开一种图像扫描仪免暖机用的图像数据补偿方法。然而，为了完成X轴以及Y轴的补偿，需要对同一扫描线的图像数据进行二次补偿运算，因此不可避免地会增加系统处理图像数据的时间。因此需要一种能够缩短图像数据补偿处理时间的图像补偿方法。
发明内容本发明的目的在提供一种图像扫描仪及图像数据补偿方法，借由使用包含扫描仪的X轴以及Y轴的图像补偿的增益对图像数据进行补偿运算，以便缩短数据补偿所需的时间。本发明提供一种图像扫描仪用以产生一被扫描物的图像数据，包括一灯管，用以产生照射一被扫描物的光源；一传感器，用以产生该被扫描物的图像的模拟信号；一模拟前端装置，用以将该图像的模拟信号转换为图像的数字数据；一增益运算模块，用以产生一X轴校正增益值，用以补偿因该灯管亮度不均匀所产生的图像数据的误差；产生一Y轴校正增益值，用以补偿因该灯管的亮度未达稳定状态所产生的图像数据的误差；以及借由该X轴校正增益值与该Y轴校正增益值产生一X-Y轴校正增益值；以及一控制及数字运算单元，用以使用该X-Y轴校正增益值对该图像的数字数据进行补偿。优选为，该增益运算模块是一程序。在一实施例中，该X轴校正增益借由以下步骤获得(a)检测该灯管亮度是否稳定；(b)在该灯管亮度稳定的情况下使用该灯管扫描一X轴白色基片；(c)依据扫描该X轴白色基片所获得的图像亮度数据获得该X轴校正增益值。该Y轴校正增益借由以下步骤获得(a)计算该Y轴白色基片的多条扫描线的图像亮度数据的平均值；(b)依据一目标亮度值DT以及该Y轴白色基片的多条扫描线的图像亮度数据的平均值DN而获得一Y轴校正增益DY，其中DN×DY＝DT。本发明也提供一种图像扫描仪的图像数据补偿方法，该图像扫描仪包括一阴影补偿表用以记录一X轴校正增益，该X轴校正增益用以补偿因该扫描仪的灯管亮度不均匀所产生的图像数据的误差，该方法包括依据一Y轴白色基片的多条扫描线的图像亮度数据的平均值以及一目标亮度值而获得一Y轴校正增益；依据该X轴校正增益以及该Y轴校正增益而获得一X-Y轴校正增益；将该X-Y轴校正增益记录于该阴影补偿表内；以该X-Y轴校正增益补偿该被扫描物的该多条扫描线的图像数据。根据本发明一种图像扫描仪的图像数据补偿方法，该图像扫描仪包括一灯管，其中包括以下步骤产生一X轴校正增益值，用以补偿因该灯管的亮度不均匀所产生的误差；产生一Y轴校正增益值，用以补偿因该灯管的亮度未达稳定状态所产生的误差；以及借由该X轴校正增益与该Y轴校正增益产生一X-Y轴校正增益；以及使用该X-Y轴校正增益对一被扫描物的图像的数字数据进行补偿。根据本发明的图像扫描仪，其中该方法由一程序所执行。根据本发明的图像扫描仪，其中该X轴校正增益借由以下步骤获得(a)检测该灯管亮度是否稳定；(b)在该灯管亮度稳定的情况下使用该灯管扫描一X轴白色基片；(c)依据扫描该白基片所获得的图像亮度数据获得该X轴校正增益。根据本发明的图像扫描仪，其中该Y轴校正增益依据一目标亮度值DT以及该Y轴白色基片的复数条扫描线的图像亮度数据的平均值DN而获得一Y轴校正增益DY，其中DN×DY＝DT。图1是公知图像扫描仪的玻璃平台上的初始校正用的白色基片示意图。图2是灯管亮度与时间的曲线图。图3是本发明图像扫描仪的一较佳实施例方块示意图。图4是本发明图像扫描仪的玻璃平台上的X轴白色基片与Y轴白色基片示意图。其中，附图标记说明如下1000扫描玻璃100白色基片300图像扫描仪301图像传感器302灯管303模拟前端装置304闪存3041阴影补偿表305内存306增益运算模块307控制及数字运算单元400玻璃平台401X轴白色基片402Y轴白色基片具体实施方式请参照图3，其为本发明图像扫描仪的一较佳实施例的方块示意图。要说明的是，图3仅表示与本发明实施例说明相关的部份，并未表示出公知图像扫描仪所有的组成部件。图3表示了本发明图像扫描仪300包括一传感器301用以产生被扫描物，如文件或照片等等的图像的模拟信号，一灯管302用以产生照射一被扫描物的光源，一模拟前端装置303用以将该图像的模拟信号转换为图像的数字数据，一闪存304用以储存一阴影补偿表3041(shadingtable)，一增益运算模块306，其是一程序，设置于内存，如SDRAM305之内，用以产生一X轴校正增益值来补偿因灯管302亮度不均匀所产生的误差，产生一Y轴校正增益值，用以补偿因灯管302的亮度未达稳定状态所产生的误差，并借由该X轴校正增益与该Y轴校正增益产生一X-Y轴校正增益，以及一控制及数字运算单元307，用以依据增益运算模块306的程序内容使用该X-Y轴校正增益对该图像的数字数据进行补偿。请参照图4，其为本发明扫描平台上的X轴白色基片以及Y轴白色基片的示意图。X轴白色基片401贴附于扫描平台400的X轴方向，而Y轴白色基片402贴附于扫描平台400的Y轴方向。其中X轴与Y轴垂直，而扫描方向A与Y轴平行。图4还表示了扫描线L1-L2N，其中L1是被扫描物的第1条扫描线，LN是被扫描物的第N条扫描线，L2N是被扫描物的第2N条扫描线。以下说明本发明图像补偿方法的流程，以下流程是由控制及数字运算单元307依据增益运算模块306的程序内容而执行产生X轴校正增益a.检测灯管302的亮度是否已达稳定状态。b.当灯管302的亮度已达稳定状态后使传感器301扫描X轴白色基片401。c.借由扫描X轴白色基片401所获得的图像数据进行运算以获得一X轴校正增益GX。d.将该X轴校正增益GX写入阴影补偿表3041内。由于产生X轴校正增益的运算方法为公知技术，故在此不再详述。公知扫描仪的X轴校正增益都是由使用者在使用扫描仪之前自行执行。本发明则建议X轴校正增益的产生可以在扫描仪被制造完成之后，由生产作业员为之，使得扫描仪在被销售时其阴影补偿表内已经具有X轴校正增益。这样的方式可以让使用者在启动扫描仪之后可以不必再执行初始校正程序。产生Y轴校正增益以及X-Y轴校正增益a.接收Y轴白色基片402以及被扫描物图像的第1-N条扫描线L1-LN的图像亮度数据，其中N为任意多个，例如16或32或其它数值。b.计算Y轴白色基片402的第1-N条扫描线L1-LN的图像亮度数据的平均值DL1-LN。c.依据DL1-LN与预先储存在扫描仪内的一目标亮度值DT进行运算以获得一第一Y轴校正增益值GY1；目标亮度值DT是传感器于灯管亮度定的状态下所应有的Y轴白色基片的亮度值。其中DL1-LN×GY1＝DTd.将X轴校正增益GX与一第一Y轴校正增益GY1相乘而获得一第一X-Y轴校正增益GXY1。e.以第一X-Y轴校正增益GXY1取代阴影补偿表3041内的X轴校正增益GX。f.以第一X-Y轴校正增益GXY1对被扫描物的L1-LN条扫描线的数字图像数据进行补偿。g.接收Y轴白色基片402以及被扫描物图像之下N条扫描线，也就是第N+1-2N条扫描线LN+1-L2N的数字图像数据。h.计算Y轴白色基片402的第N+1-2N条扫描线LN+1-L2N的图像亮度数据的平均值DLN+1-L2N。i.依据DLN+1-L2N与该目标亮度值DT并进行运算而获得一第二Y轴校正增益值GY2。也就是，DLN+1-L2N×GY2＝DTj.将第一X-Y轴校正增益GXY1与第二Y轴校正增益值GY2相乘而获得一第二X-Y轴校正增益值GXY2。k.以第二X-Y轴校正增益值GXY2取代阴影补偿表3041内的第一X-Y轴校正增益GXY1。l.以第二X-Y轴校正增益值GXY2对被扫描物的LN+1-L2N条扫描线的数字图像数据进行补偿。m.重复步骤g-1。借由以上的说明可以了解，本发明借由以程序实施的增益运算模块将X轴的校正增益以及Y轴的校正增益结合为一个XY轴校正增益值并写入公知仅用以储存X轴校正增益值的阴影补偿表内，因此仅需要对被扫描物的图像数据进行一次的增益补偿运算，也就是以XY轴校正增益值进行补偿运算，即可以达到在X轴(初始校正)以及Y轴(免暖机)的补偿，节省了图像数据补偿所需的时间。以上实施例仅为说明本发明之用，其它在不脱离本发明精神情况下所做的修改都应视为落入本发明的权利要求书的范围内。权利要求1.一种图像扫描仪，用以产生一被扫描物的图像数据，包括一灯管，用以产生照射一被扫描物的光源；一传感器，用以产生该被扫描物的图像的模拟信号；一模拟前端装置，用以将该图像的模拟信号转换为图像的数字数据；其特征在于，还包括一增益运算模块，用以产生一X轴校正增益，用以补偿因该灯管亮度不均匀所产生的图像数据的误差；产生一Y轴校正增益，用以补偿因该灯管的亮度未达稳定状态所产生的图像数据的误差；以及借由该X轴校正增益与该Y轴校正增益产生一X-Y轴校正增益；以及一控制及数字运算单元，用以使用该X-Y轴校正增益对该图像的数字数据进行补偿。2.如权利要求1所述的图像扫描仪，其特征在于，该增益运算模块是一程序。3.如权利要求1所述的图像扫描仪，其特征在于，该X轴校正增益借由以下步骤获得(a)检测该灯管亮度是否稳定；(b)在该灯管亮度稳定的情况下使用该灯管扫描一X轴白色基片；(c)依据扫描该X轴白色基片所获得的图像亮度数据获得该X轴校正增益。4.如权利要求1所述的图像扫描仪，其特征在于，该Y轴校正增益借由以下步骤获得(a)计算该Y轴白色基片的多条扫描线的图像亮度数据的平均值；(b)依据一目标亮度值DT以及该Y轴白色基片的多条扫描线的图像亮度数据的平均值DN而获得一Y轴校正增益DY，其中DN×DY＝DT。5.一种图像扫描仪的图像数据补偿方法，该图像扫描仪包括一阴影补偿表用以记录一X轴校正增益，用以补偿因该扫描仪的灯管亮度不均匀所产生的图像数据的误差，其特征在于，该方法包括依据一Y轴白色基片的多条扫描线的图像亮度数据的平均值以及一目标亮度值而获得一Y轴校正增益；依据该X轴校正增益以及该Y轴校正增益而获得一X-Y轴校正增益；将该X-Y轴校正增益记录于该阴影补偿表内；以该X-Y轴校正增益补偿该被扫描物的该多条扫描线的图像数据。6.一种图像扫描仪的图像数据补偿方法，该图像扫描仪包括一灯管，其特征在于，包括以下步骤产生一X轴校正增益值，用以补偿因该灯管的亮度不均匀所产生的误差；产生一Y轴校正增益值，用以补偿因该灯管的亮度未达稳定状态所产生的误差；以及借由该X轴校正增益与该Y轴校正增益产生一X-Y轴校正增益；以及使用该X-Y轴校正增益对一被扫描物的图像的数字数据进行补偿。7.如权利要求6所述的图像扫描仪，其特征在于，该方法由一程序所执行。8.如权利要求7所述的图像扫描仪，其特征在于，该X轴校正增益借由以下步骤获得(a)检测该灯管亮度是否稳定；(b)在该灯管亮度稳定的情况下使用该灯管扫描一X轴白色基片；(c)依据扫描该白基片所获得的图像亮度数据获得该X轴校正增益。9.如权利要求7所述的图像扫描仪，其特征在于，该Y轴校正增益依据一目标亮度值DT以及该Y轴白色基片的多条扫描线的图像亮度数据的平均值DN而获得一Y轴校正增益DY，其中DN×DY＝DT。全文摘要本发明涉及一种图像扫描仪及图像数据补偿方法，借由使用包含扫描仪的X轴以及Y轴的图像补偿的增益对图像数据进行补偿运算，可以缩短数据补偿所需的时间并达到免初始化校正以及免暖机的效果。文档编号G02B26/10GK1933531SQ200510103958公开日2007年3月21日申请日期2005年9月16日优先权日2005年9月16日发明者陈治评,王炯升,林育贤申请人:致伸科技股份有限公司