专利名称：解决光电子交互耦合的方法
技术领域：
本发明是有关于一种解决光电子交互耦合的方法，且特别是为解决有关于一种具有交错式光传感器的扫描仪，所引起的光电子交互耦合的方法。
由图中可明显看出此种Staggered CCD的每一组光感测组都有两条光感测阵列，分别为奇光感测阵列及偶光感测阵列，且此两列光感测阵列之间的线差为M个像素(pixel)。其中，由于彩色扫描仪需对R、G、B三原色作处理，因此有三组光感测组对这些三原色作处理，但这三组光感测组的作用及使用方法都同，因此取其中处理R原色的光感测组作说明。
当偶(even)光感测阵列124先处理到文件100中第n列像素时，会先撷取偶像素，如第2、4、6、8的像素，而当奇(odd)光感测阵列122处理到文件100中第n列像素时，则会撷取奇像素，如第1、3、5、7的像素，当奇光感测阵列122撷取完第n列像素时，会经由处理电路146将两列光感测阵列撷取完的像素按次序输出，因此就会将第n列像素的数据输出成串行数据102，以利后级电路作处理。
但在奇(odd)光感测阵列122处理到文件100中第n列像素时，由于奇、偶光感测阵列两列光感测阵列之间线差相差M个像素，所以此时偶光感测阵列124会扫描到第n+M列像素。此时当一份扫描文件(如
图1中的文件100中)有较黑及较白的区域时，则在扫描时间t时，偶光感测阵列124与奇光感测阵列122会分别撷取第n+M列及第n列的像素，此时由于偶光感测阵列124所扫描到的位置是文件中较白的部分，所以吸收到的光电子曝光量会较多，但也因为如此，使得正在扫描较黑部分的奇光感测阵列122也会因此吸收到一部份偶光感测阵列124所撷取到的光电子曝光量，造成原本该是黑的区域经由多余的光电子曝光量而变较白，也就是文件中原本该是黑色的部分因此变成灰色，造成扫描图像的失真。
如以串行数据102为例，在依次输出的像素数据中，会呈现灰、黑、灰、黑....的结果，而不是原本图像中该都是黑的原色彩亮度。
另一方面，也由于偶光感测阵列124所撷取到的光电子曝光量部分流失至奇光感测阵列122，所以也会造就偶光感测阵列124所撷取到的第n+M列像素的图像失真。
而造成两列光感测阵列会彼此交互影响，使得奇光感测阵列122会耦合(coupling)一部份偶光感测阵列124所撷取的光电子曝光量的原因，为扫描仪工艺的Staggered CCD时所造成的，除非改善工艺方面的问题，否则颜色失真的问题会一直存在。
而在一般的解决方法中，只采取一种解决方法，即将输出的串行数据102的第一像素的亮度值与第二像素的亮度值取其平均，也就是将偶像素与奇像素的亮度值取平均，作为第n列像素的色彩亮度值。
此种方法是无法将色彩原色真实呈现出来，只是将第n列原本已达到色彩亮度的偶像素降低亮度值，而原本无法达到亮度值的奇像素，虽然有提高一点亮度值，但仍旧不是原像素该有的亮度值。
此解决光电子交互耦合的方法包括取得在扫描时间t中，光感测阵列所撷取到的光电子曝光量与邻近光感测阵列所撷取到的光电子曝光量之间的光电子移动量，之后，将光感测阵列撷取到的光电子曝光量减去光电子移动量，以得到光感测阵列在扫描时间t中校正后的校正光电子曝光量，以作为光感测阵列在扫描像素时的校正亮度值。
此方法利用简单的运算，将光感测阵列所撷取到多余的光电子去除或是增加光电子曝光量，以修正图像的亮度值。
图3是本发明的一流程图。
100文件102，104，106串行数据122，126，130奇光感测阵列124，128，132偶光感测阵列146，148，150处理电路步骤s200至步骤s304为本发明的一实施步骤在此交错式光传感器中至少包括一组光感测组，如感测R原色的R光感测组，且在此光感测组中包括一列光感测阵列及与光感测阵列相邻的邻近光感测阵列124，也就是奇光感测阵列122及与奇光感测阵列122相邻的偶光感测阵列124。
而由Staggered CCD的结构所造成的问题在于每一组光感测组中的两列光感测阵列会彼此交互影响，使得奇光感测阵列122会耦合(coupling)一部份偶光感测阵列124所撷取的光电子曝光量，导致颜色失真。假若奇、偶光感测阵列两列光感测阵列之间相差M个像素，则当奇光感测阵列122在扫描时间t进行撷取第n列奇像素时，偶光感测阵列124会进行第n+M列偶像素的撷取，因此必须对奇光感测阵列122撷取的第n列的奇像素及偶光感测阵列124撷取的第n+M列的偶像素进行颜色亮度的校正。
本发明用以解决光电子交互耦合的方法，其步骤包括当已在步骤s200中，分别在扫描时间t中，取得奇光感测阵列122撷取第n列奇像素的光电子曝光量及偶光感测阵列124撷取第n+M列偶像素的光电子曝光量后，在步骤s202中，取得奇光感测阵列122所撷取到的光电子曝光量与与其邻近的偶光感测阵列124所撷取到的光电子曝光量之间的光电子移动量。
其中，假设N(n，t)为奇光感测阵列122在扫描时间t中撷取第n列奇像素的光电子曝光量函数，而N(n+M，t)为偶光感测阵列124在扫描时间t中撷取第n+M列偶像素的光电子曝光量函数。
而取得奇、偶光感测阵列所撷取到的光电子曝光量之间的光电子移动量的步骤包括先在步骤s300中，取得奇光感测阵列122与偶光感测阵列124在扫描时间t中，分别所撷取到的光电子曝光量之间的差异曝光量，此差异曝光量为N(n+M，t)-N(n，t)。
在步骤s302中，将差异曝光量乘上光电子移动常数K，以便在步骤s304中，得到奇光感测阵列122与偶光感测阵列124在扫描时间t的光电子移动量，为K*[N(n+M，t)-N(n，t)]。
之后，由已求得的光电子移动量，在步骤s204中，将奇光感测阵列122撷取到的第n列奇像素的光电子曝光量减去光电子移动量，得到第n列奇像素校正后的光电子曝光量，为N’(n，t)，因此N’(n，t)的值为N(n，t)-K*[N(n+M，t)-N(n，t)]，而以N’(n，t)所得到的光电子曝光量在步骤s206中，作为校正第n列奇像素的亮度值。
其中，上述的光电子移动常数K，为偶光感测阵列124在撷取光电子曝光量时，奇光感测阵列122所撷取到一部份属于偶光感测阵列124的光电子曝光量的百分比。
另一方面，由于偶光感测阵列124所撷取到的第n+M列偶像素的光电子曝光量也有部分流失，因此必须针对第n+M列偶像素的亮度加以校正，其校正步骤也如校正奇光感测阵列122撷取到的第n列偶像素的光电子曝光量的方法一样，只是当要校正偶光感测阵列124所撷取到的光电子曝光量时，若以所要校正的那一列像素为第n列像素，则奇光感测阵列122所撷取到的就是第n-M列偶像素的光电子曝光量，由此可得到校正偶光感测阵列124撷取第n列偶像素的光电子曝光量的值为N’(n，t)＝N(n，t)-K*[N(n-M，t)-N(n，t)]，其中光电子移动量为K*[N(n-M，t)-N(n，t)]，而K仍为光电子移动常数，但是是偶光感测阵列124流失一部份本身所撷取的光电子曝光量的百分比。
由于在上述实施例中，都因此奇光感测阵列122撷取文件100中较黑区域的奇像素，而偶光感测阵列124则是撷取文件100中较白区域的偶像素为例子，所以偶光感测阵列124所撷取到的光电子曝光量会高于奇光感测阵列122所撷取到的光电子曝光量，如此会造成偶光感测阵列124所撷取到的光电子曝光量部分流失至奇光感测阵列122，所以在上述实施例中，偶光感测阵列124应该撷取的光电子曝光量会高于实际撷取到的光电子曝光量，而奇光感测阵列122所应撷取的光电子曝光量则会低于实际撷取到的光电子曝光量。
但相反的，若是奇光感测阵列122撷取文件100中较白区域的奇像素，而偶光感测阵列124撷取文件100中较黑区域的偶像素时，则就会变成一部份奇光感测阵列124所撷取到的电子曝光量会流失至偶光感测阵列122。
而为解决此问题，在计算奇光感测阵列的校正光电子曝光量N’(n，t)值的计算式仍为上述实施例中计算奇光感测阵列的校正光电子曝光量N’(n，t)值一样为N’(n，t)＝N(n，t)-K*[N(n+M，t)-N(n，t)]，只是N(n，t)值会高于N(n+M，t)，造成光电子移动量K*[N(n+M，t)-N(n，t)]为负数，使得奇光感测阵列所应撷取的奇像素的校正光电子曝光量N’(n，t)的值会高于实际撷取的光电子曝光量N(n，t)的值。
而在计算偶光感测阵列的校正光电子曝光量N’(n，t)值的计算式也仍为上述实施例中计算偶光感测阵列的校正光电子曝光量N’(n，t)值一样为N’(n，t)＝N(n，t)-K*[N(n-M，t)-N(n，t)]，只是N(n，t)值会低于N(n-M，t)，造成光电子移动量K*[N(n-M，t)-N(n，t)]为正数，使得偶光感测阵列所应撷取的偶像素的校正光电子曝光量N’(n，t)的值会低于实际撷取的光电子曝光量N(n，t)的值。
在以上实施例中，在分别计算奇、偶光感测阵列所应撷取的奇、偶像素的校正光电子曝光量时，都因此第n列像素分别作为奇、偶光感测阵列在扫描时间t的扫描参考位置，例如，当要计算在扫描时间t时，奇光感测阵列122所应撷取的第n列奇像素的校正光电子曝光量，由于奇、偶光感测阵列两个光感测阵列间相差M个像素，所以偶光感测阵列124在扫描时间t所扫描的的位置为第n+M列偶像素，而当要计算在扫描时间t时，偶光感测阵列124所应撷取的第n列偶像素的校正光电子曝光量，也因奇、偶光感测阵列两个光感测阵列间相差M个像素，所以奇光感测阵列在扫描时间t所扫描的的位置为第n-M列奇像素。
但在以下实施例说明中，则会将第n列像素作为两个光感测阵列相同的扫描参考位置。假设以在扫描时间t，奇光感测阵列122所撷取到的光电子曝光量的函数值为N(n，t)，而偶光感测阵列124所撷取到的光电子曝光量的函数值则为N(n+M，t)，以此两个函数值求得奇光感测阵列122所应撷取到的校正光电子曝光量N’(n，t)的计算式为N’(n，t)＝N(n，t)-K*[N(n+M，t)-N(n，t)]，然后以此校正光电子曝光量N’(n，t)作为奇光感测阵列122在扫描第n列奇像素时的校正亮度值。
另外，也以此两个函数值求得偶光感测阵列124所应撷取到的校正光电子曝光量N’(n+M，t)的计算式为N’(n+M，t)＝N(n+M，t)-K*[N(n，t)-N(n+M，t)]，其中此校正光电子曝光量N’(n+M，t)则是作为偶光感测阵列124在扫描第n+M列偶像素时的校正亮度值；综上所述，本发明的优点在于可针对因Staggered CCD在工艺上的缺失，导致同一组光感测组中的两列光感测阵列会彼此互相影响所撷取的光电子曝光量，且本发明的方法只是利用简单的运算即可校正两列光感测阵列所撷取的光电子曝光量，同时也经由校正光电子曝光量，可校正奇、偶光感测阵列所扫描到的像素亮度值，也即在上述实施例中，将奇光感测阵列在扫描第n列奇像素时所撷取到多余的光电子去除及增加偶光感测阵列在扫描第n+M列偶像素时的光电子曝光量，以修正图像的亮度值。
权利要求
1.一种解决光电子交互耦合的方法，有关于为解决在扫描仪中因一交错式光传感器的架构造成的问题，在该交错式光传感器中至少包括一光感测组，在该光感测组中包括用以扫描像素的一光感测阵列及与该光感测阵列相邻的一邻近光感测阵列，其特征是，该解决光电子交互耦合的方法包括取得在一扫描时间t中，该光感测阵列所撷取到的一第一光电子曝光量与该邻近光感测阵列所撷取到的一第二光电子曝光量之间的一光电子移动量；以及将该光感测阵列撷取到的该第一光电子曝光量减去该光电子移动量，以得到该光感测阵列在该扫描时间t中校正后的一校正光电子曝光量，以作为该光感测阵列在扫描像素时的一校正亮度值。
2.如权利要求1所述的解决光电子交互耦合的方法，其特征是，该光电子移动量的取法包括在该扫描时间t中，取得该光感测阵列所撷取到的该第一光电子曝光量与该邻近光感测阵列所撷取到的该第二光电子曝光量之间的一差异曝光量；以及将该差异曝光量乘上一光电子移动常数，得到该光电子移动量。
3.一种解决光电子交互耦合的方法，有关于为解决在扫描仪中因一交错式光传感器的架构造成的问题，在该交错式光传感器中至少包括一光感测组，在该光感测组中包括用以扫描像素的一光感测阵列及与该光感测阵列相邻的一邻近光感测阵列，其特征是，该解决光电子交互耦合的方法包括以在一扫描时间t，该光感测阵列所撷取到的一第一光电子曝光量的函数值为N(n，t)与该邻近光感测阵列所撷取到的一第二光电子曝光量的函数值为N(n+M，t)，取得该第一光电子曝光量与该第二光电子曝光量之间的一光电子移动量为K*[N(n+M，t)-N(n，t)]，其中系数K为该光感测阵列与该邻近光感测阵列之间的一光电子移动常数，系数M为该光感测阵列与该邻近光感测阵列之间的一线差值；以及利用该第一光电子曝光量与该第二光电子曝光量之间的该光电子移动量，求得该光感测阵列在该扫描时间t的一校正光电子曝光量为N’(n，t)＝N(n，t)-K*[N(n+M，t)-N(n，t)]，以该校正光电子曝光量N’(n，t)作为该光感测阵列在扫描像素时的一校正亮度值。
4.一种解决光电子交互耦合的方法，有关于为解决在扫描仪中因一交错式光传感器的架构造成的问题，在该交错式光传感器中至少包括一光感测组，在该光感测组中包括用以扫描像素的一光感测阵列及与该光感测阵列相邻的一邻近光感测阵列，其特征是，该解决光电子交互耦合的方法包括以在一扫描时间t，该光感测阵列所撷取到的一第一光电子曝光量的函数值为N(n，t)与该邻近光感测阵列所撷取到的一第二光电子曝光量的函数值为N(n-M，t)，取得该第一光电子曝光量与该第二光电子曝光量之间的一光电子移动量为K*[N(n-M，t)-N(n，t)]，其中系数K为该光感测阵列与该邻近光感测阵列之间的一光电子移动常数，系数M为该光感测阵列与该邻近光感测阵列之间的一线差值；以及利用该第一光电子曝光量与该第二光电子曝光量之间的该光电子移动量，求得该光感测阵列在该扫描时间t的一校正光电子曝光量为N’(n，t)＝Ｎ(n，t)-K*[N(n-M，t)-N(n，t)]，以该校正光电子曝光量N’(n，t)作为该光感测阵列在扫描像素时的一校正亮度值。
5.一种解决光电子交互耦合的方法，有关于为解决在扫描仪中因一交错式光传感器的架构造成的问题，在该交错式光传感器中至少包括一光感测组，在该光感测组中包括用以扫描像素的一光感测阵列及与该光感测阵列相邻的一邻近光感测阵列，其特征是，该解决光电子交互耦合的方法包括以在一扫描时间t，该光感测阵列所撷取到的一第一光电子曝光量的函数值为N(n，t)与该邻近光感测阵列所撷取到的一第二光电子曝光量的函数值为N(n+M，t)，求得该光感测阵列所应撷取到的一第一校正光电子曝光量N’(n，t)的计算式如下N’(n，t)＝N(n，t)-K*[N(n+M，t)-N(n，t)]，其中该第一校正光电子曝光量N’(n，t)作为该光感测阵列在扫描像素时的一校正亮度值；以及求得该邻近光感测阵列所应撷取到的一第二校正光电子曝光量N’(n+M，t)的计算式如下N’(n+M，t)＝N(n+M，t)-K*[N(n，t)-N(n+M，t)]，其中该第二校正光电子曝光量N’(n+M，t)作为该邻近光感测阵列在扫描像素时的一校正亮度值；其中系数K为该光感测阵列与该邻近光感测阵列之间的一光电子移动常数，系数M为该光感测阵列与该邻近光感测阵列之间的一线差值。
全文摘要
一种解决光电子交互耦合的方法，有关于为解决扫描仪中因交错式光传感器的架构造成的问题。其中，在交错式光传感器中至少包括一组光感测组，在此光感测组中包括一个光感测阵列及与光感测阵列相邻的邻近光感测阵列。此解决光电子交互耦合的方法包括取得在扫描时间t中，光感测阵列所撷取到的光电子曝光量与邻近光感测阵列所撷取到的光电子曝光量之间的光电子移动量，之后，将光感测阵列撷取到的光电子曝光量减去光电子移动量，以得到光感测阵列在扫描时间t中校正后的校正光电子曝光量，以作为光感测阵列在扫描像素时的校正亮度值。
文档编号H04N9/11GK1418018SQ0113446
公开日2003年5月14日 申请日期2001年11月5日 优先权日2001年11月5日
发明者陈世煌, 郭士正 申请人:力捷电脑股份有限公司