专利名称：用于对彩色失真进行校正的方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及文档复制系统，尤其是涉及一种用于对彩色失真进行校正的方法和系统。
背景技术：
扫描仪是这样的设备，该设备用于捕获在诸如纸张这样的介质上所打印的图像并且将该图像数字化成计算机可使用的格式。大多数扫描仪使用其是由密封的一排排光接收器所组成的电荷耦合器件(CCD)阵列，所述光接收器通过将图像中的每个单元转换为其强度与色谱中的色彩有关的电荷的方式来对打印图像进行检测。在对打印图像进行扫描的过程中，三色通道(红色、绿色、以及蓝色)的每一个均受到彩色失真，其中绿色和蓝色通道相对于红色通道而移动。彩色失真归因于在扫描仪中使用了比绿色或红色CCDs质量要差的蓝色CCDs，因为与绿色和红色相比人们较不易感受到蓝色。彩色失真还起因于由于温度和湿度变化而造成的透镜畸变。
图1A简单的说明了用于对打印图像进行扫描的扫描仪。扫描仪元件102在箭头104所示的方向上对打印图像106进行扫描。扫描仪元件102包括CCDs阵列，该CCDs阵列将打印图像106的每个单元转换成红色、绿色、以及蓝色像素色值。如图1A所示，打印图像106包括沿着一行的其相对于白底而言的五个黑格。因而，期望所扫描的图像是其仅具有黑白色的打印图像106的准确复印本。
然而，如图1B所示，实际所扫描的图像108还包括除黑白之外的其他颜色。附加颜色是上述彩色失真的结果。尤其是，代替完全的黑色，有些正方形的边缘是略微黄色或者略微蓝色。在扫描图像108的中心不存在彩色失真，并且其结果是，中心正方形是完全的黑色。然而，在扫描图像108的左侧110，蓝色通道显著的向右移动，其结果是使正方形具有蓝色左边缘114和黄色右边缘116。相反，在扫描图像108的右侧112，蓝色通道显著向左移动，其结果是使正方形具有黄色左边缘118和蓝色右边缘120。
考虑到上面的描述，必须提供一种用于对所扫描图像中的彩色失真进行校正的方法和系统。
发明内容
总而言之，本发明通过提供用于对彩色失真进行校正的方法和系统来满足该需要。应该明白的是本发明可以其包括有作为方法、系统、或者设备的许多方面而实现。下面对本发明的若干发明实施例进行描述。
根据本发明的第一方面，提供了一种用于对彩色失真进行校正的方法。在该方法中，首先扫描校准图像。此后，计算第一彩色通道相对于第二彩色通道而言沿着校准图像的每个像素列的色移。该色移定义了对彩色失真的校正并且此后将该校正应用到随后所扫描的图像上。
根据本发明的第二方面，提供了这样一种方法，该方法用于确定第一彩色通道相对于第二彩色通道而言沿着像素列的色移。在该方法中，为每个像素行计算第一彩色通道中的第一像素组的相应像素与用于第二彩色通道中的第二像素组的每个增量移动的相应像素之间的像素色值差，借此第一像素组横穿像素列。此后计算每个像素行在每个增量移动的差值总和以定义其与每个增量移动有关的成本。随后，从其与每个增量移动有关的成本中提取最低成本，并且其与最低成本相对应的增量移动定义了第一彩色通道相对于第二彩色通道而言沿着像素列的色移。
根据本发明的第三方面，提供了一种用于对彩色失真进行校正的系统。该彩色失真校正系统包括其具有图像处理模块的扫描仪。该图像处理模块包括一逻辑，用于为每个像素行计算第一彩色通道中的第一像素组的相应像素与用于第二彩色通道中的第二像素组的每个增量移动的相应像素之间的像素色值差；一逻辑，用于计算每个像素行在每个增量移动的差值总和以定义其与每个增量移动有关的成本；以及一逻辑，用于从其与每个增量移动有关的成本中提取最低成本。其与最低成本相对应的增量移动定义了第一彩色通道相对于第二彩色通道而言沿着像素列的色移，借此该色移定义了对彩色失真的校正。
根据本发明的第四方面，提供了这样一种图像处理芯片，该芯片被配置成确定第一彩色通道相对于第二彩色通道而言沿着像素列的色移。该图像处理芯片包括一电路，该电路用于选择第一彩色通道中的其沿着像素行的第一像素组；一电路，该电路用于选择第二彩色通道中的其沿着像素行的第二像素组；一电路，该电路用于为其沿着像素行的第二彩色通道中的第二像素组的每个增量移动计算第一像素组与第二像素组的相应像素之间的像素色值差，借此该差值定义了其与每个增量移动有关的成本；以及一电路，该电路用于从其与每个增量移动有关的成本中提取最低成本。其与最低成本相对应的增量移动定义了第一彩色通道相对于第二彩色通道而言沿着像素列的色移。
根据本发明的第五方面，提供了一种其具有下述程序指令的计算机可读介质，所述程序指令用于确定第一彩色通道相对于第二彩色通道而言沿着像素列的色移。计算机可读介质包括这样的程序指令，所述程序指令用于为每个像素行计算第一彩色通道中的第一像素组的相应像素与用于第二彩色通道中的第二像素组的每个增量移动的相应像素之间的像素色值差。第一像素组横穿像素列。此外，计算机可读介质包括这样的程序指令，该程序指令用于计算每个像素行在每个增量移动的差值总和。该差值总和定义了其与每个增量移动有关的成本。还包括用于从其与每个增量移动有关的成本中提取最低成本的程序指令。最低成本定义了第一彩色通道相对于第二彩色通道而言沿着像素列的色移。
结合用于对本发明的原理进行说明的附图，从下面的详细说明中可显而易见的得知本发明的其他方面和优点。
结合附图，通过下面的详细描述可很容易理解本发明，并且相同的参考数字表示相同的结构元件。
图1A给出了用于扫描打印图像的扫描仪的简单说明。
图1B给出了扫描仪所捕获的图1A的打印图像。
图2A给出了不具有彩色失真的理想扫描图像的简化方框图。
图2B给出了具有彩色失真的扫描图像的简化方框图。
图3给出了根据本发明一个实施例的用于对彩色失真进行校正的一方法的高级别概述的流程图。
图4A和4B给出了根据本发明一个实施例的校准图像。
图5给出了根据本发明一个实施例的用于确定第一彩色通道相对于第二彩色通道而言沿着像素列的色移的一方法的高级别概述的流程图。
图6A、6B、以及6C给出了根据本发明一个实施例的用于使红色通道中的第二像素组相对于蓝色通道中的第一像素组而移动的简化方框图。
图7给出了根据本发明一个实施例的两个像素行中的示例性数据的表格以说明对沿着像素列的色移的计算。
图8给出了根据本发明一个实施例的一图像的每个像素行的所计算色移的曲线图。
图9A和9B给出了根据本发明一个实施例的用于对彩色失真进行校正的系统简化方框图。
具体实施例方式本发明描述了用于对彩色失真进行校正的方法和系统。然而，本领域普通技术人员根据该公开内容可显而易见的得知无需这些详述的一部分或者其全部也可实施本发明。在其他情况中，为了不使本发明徒然难以理解，未对众所周知的处理操作进行详细的描述。
这里所描述的实施例提供了用于对彩色失真进行校正的方法和系统。基本上，校准图像用于计算色移并且计算对随后图像的相应校正。如下面所更详细描述的，通过检查不同彩色通道之间的差异来计算色移。此后对彩色失真的校正得自于所计算的色移并且将其应用到随后的扫描图像。
图2A给出了不具有彩色失真的理想扫描图像的简化方框图。如图2A所示，为了示例性目的，扫描仪所扫描的实际图像302是由沿着一行的两个黑色单元和五个白色单元组成的。CCDs阵列通过将实际图像中的每个单元转换成其具有红色、绿色、以及蓝色(RGB)色值的像素的方式来对实际图像302进行检测。本领域普通技术人员应该明白的是RGB是指用于表示计算机显示器所使用的颜色的一系统。将红色、绿色、以及蓝色按照各种比率组合在一起以获得可见光谱中的任何颜色。红色、绿色、以及蓝色的级别是由从0至255这样的十进数范围来表示的，其中0表示低强度并且255表示高强度。其结果是，扫描仪扫描实际图像302并且输出其具有相应黑白像素的理想扫描图像304。
在其不具有色移的理想扫描中，理想扫描图像304中的像素的每个彩色通道直接与实际图像302的每个对应单元有关联。例如，理想扫描图像304中的像素312具有其直接与实际图像302的单元308上的白色相对应的色值。在单元308，CCD对每个彩色通道的255十进制值的最大强度进行检测。因此，255色值可产生理想扫描图像304的白色像素312。同样，理想扫描图像304中的像素314具有其直接与实际图像302的单元310上的黑色相对应的色值。在单元310，另一CCD对每个彩色通道的0十进制值的最小强度进行检测。因此，0色值可产生理想扫描图像304的黑色像素314。
相反，图2B给出了其具有彩色失真的扫描图像的简化方框图。在这种情况下，扫描仪还对图2A的实际图像302进行扫描。然而，代替仅有的黑色和白色，扫描图像306还包括蓝色和黄色。在这里，红色和绿色通道直接与实际图像302的每个对应单元有关。另一方面，如图2B所示，蓝色通道右移以便CCDs对不在实际图像302的对应单元上的蓝色进行检测，而是对位于对应单元左方单元上的蓝色进行检测。例如，扫描图像306中的像素320具有其直接与实际图像302的黑色单元310相对应的红色和绿色色值。因为蓝色通道右移，因此蓝色色值与白色单元324相匹配而不是与相应黑色单元310相匹配。其结果是，像素320具有0红色色值、0绿色色值、以及255蓝色色值。红色和绿色的缺乏而导致像素320的蓝色颜色。同样，扫描图像306中的像素322具有其直接与实际图像302的白色单元308相对应的红色和绿色色值。相反，蓝色色值与黑色单元326相匹配而不是与相应白色单元308相匹配。因此，像素322具有255红色色值、255绿色色值、以及0蓝色色值。这种RGB颜色组合导致了像素322的黄色颜色。
从图2A和图2B中可以得知，上述彩色失真沿着扫描图像306的列并且似乎不沿着扫描图像的行定位。列是与扫描仪扫描实际图像302的方向相同。因此，虽然图1B、2A、以及2B给出了沿着垂直方向的彩色失真，但是如果扫描仪在水平方向上扫描实际图像302，那么彩色失真也会沿着水平方向而出现。为了示例性目的，图2B给出了其相对于红色和绿色通道而向右移动了一个像素的蓝色通道。然而，在实际情况中，蓝色通道很可能以小数增值而移动。示例性的小数增值包括0.01像素、0.02像素、0.1像素、0.4像素、0.5像素等等。
图3给出了根据本发明一个实施例的用于对彩色失真进行校正的一方法的高级别概述的流程图。如图3所示，操作在202开始，扫描仪首先必须扫描校准图像。校准图像是扫描仪厂家所通常提供的打印图像。如下面所更详细描述的，校准图像具有下述特定图案，该图案尤其是适合于确定沿着校准图像的列的色移。此后，在操作204，利用所扫描的校准图像来计算第一彩色通道相对于第二彩色通道而言沿着每一个像素列的色移。第一和第二彩色通道可以是专用彩色通道的任何组合。例如，彩色通道的示例性组合包括红色/蓝色、红色/绿色、以及蓝色/绿色。在一个实施例中，在计算色移之前，首先通过应用传统的降噪算法来对任何组合的彩色通道进行去噪。在操作204所计算的色移定义了对彩色失真的校正。存储该校正，并且在操作208，将其用于对随后所扫描图像的进行校正。
图4A和4B给出了根据本发明一个实施例的校准图像。校准图像可以是由各种图案组成的。图案的示例性实施例包括正方形、矩形、圆、线段、三角形等等。图4A和4B分别给出了重复圆图案和正方形图案。然而，该图案可以具有任何合适的图案混合。例如，在一个实施例中，校准图像可以包括重复三角形和圆图案的混合。此外，该图案可以在任何合适的方向。例如，在一个实施例中，校准图像可以包括重复歪斜的线段。虽然图4A和4B的校准图像是黑色和白色，但是可使用任何合适的颜色。黑色和白色用于图4A和4B中，因为在理想条件下RGB颜色通道对于黑色或者白色而言实际上是相同的，因而使用黑白校准图像可使色移计算简单化。
如上所述，沿着列边缘出现了彩色失真。其结果是，必须对在边缘上所获得的数据样本计算色移。具体地说，为了计算特定像素列上的色移，像素列必须紧接于至少一个边缘以便可获得该边缘上的数据样本。因此，对校准图像中的图案进行重排以便该图案的至少一个边缘紧接于其上的色移被计算的列。在一个实施例中，如果像素列位于像素组中的半数像素的区域之内，那么图案的边缘紧接于像素列。如下面所详细描述的，像素组是其沿着在彩色通道之内所选的一行而成组的一行连续像素。换句话说，如果该列位于±(像素组中的像素数)/2，或者如下面所详细描述的，如果该列位于±邻域M之内，那么一边缘紧接于该像素列。
如图4A和4B所示，在一个实施例中，校准图像的每行图案相对于彼此而略微移动以便该图案沿着像素列而不重合。图案的略微移动可保证每个像素列紧接于至少一个边缘。该图案以任何合适的间隙(例如，0.01像素、0.02像素、1像素、10像素等等)而间隔，只要其上的色移将被计算的像素列紧接于至少一个边缘。对校准图像进行扫描以对首先制造的扫描仪进行校准。另外，在制造出扫描仪之后，由于温度变化、湿度变化、以及镜头的磨损均会对彩色失真有影响，因此在扫描仪的使用期限之间周期性的对校准图像进行扫描以对扫描仪进行再校准。一个示例性时段是每隔6个月对扫描仪进行校准。
应该明白的是本发明的实施例可以利用其他任意的图像以代替上述校准图像来确定色移。在该实施例中，诸如Sobel边缘检测、Canny边缘检测等等这样的传统边缘检测算法对任意图像上的边缘进行检测并且所检测的边缘用于执行色移计算和校正。因而，在一个实施例中，使用校准图像作为所自动检测的扫描图像的边缘，自动边缘检测除去了校准，并且自动计算色移校正且将其应用到扫描图像上。实际上，每当对图像进行扫描时，则计算色移校正。
图5给出了根据本发明一个实施例的用于确定第一彩色通道相对于第二彩色通道而言沿着像素列的色移的一方法的高级别概述的流程图。操作开始于502，对于每个行而言，计算第一彩色通道中的第一像素组的相应像素与用于第二彩色通道中的第二像素组的每个增量移动的相应像素之间的像素色值差。换句话说，如下面所详细描述的，选择第一彩色通道中的其沿着像素行的第一像素组并且选择第二彩色通道中的其沿着相同像素行的第二像素组。在一个实施例中，第一像素组和第二像素组具有相同数目的像素。因此，像素数目相等可使第一像素与第二像素组之间的像素一一对应。在另一实施例中，如下面所详细描述的，第一像素组和第二像素组不具有相同数目的像素。
每个像素具有RGB颜色通道之一中的一色值，并且为其沿着像素行的第二像素组的每个增量移动计算第一像素组与第二像素组的相应像素之间的像素色值差。实际上，第一像素组保持不变，同时第二像素组沿着像素行移动。在行j，在每个移动，通过下式来计算第一像素组与第二像素组之间的色值差Differencei=Σn=k-Mk+M|red(n-Sb(n))-blue(n)|2---(1)]]>其中在每个移动Sb(n)，对于其具有2M+1个像素的像素组之内的每个像素(n)而言，减去蓝色和红色通道中的相应像素的像素色值以定义均方误差。邻域M表示其是向左和向右像素k的像素。如下面所详细描述的，k表示其横穿像素列的像素。因此，邻域M中的像素数目是第二像素组中的像素数目的一半。
应该明白的是可以使用任何合适的差值以代替计算正方形差值。例如，在一个实施例中，该差值仅仅可以是如|red(n-Sb(n))-blue(n))|所定义的绝对差值。因此，计算均方误差的总和以定义每个移动的差值。应该明白的是该差值适合于不同彩色通道的任何组合。例如，在另一实施例中，通过下式来计算红色通道中的第二像素组相对于绿色彩色通道中的第一像素组的移动Differencej=Σn=k-Mk+M|red(n-Sg(n))-green(n)|2---(2)]]> 如图5所示，在操作504，计算每个像素行在每个增量移动的差值以定义其与每个增量移动有关的成本。如下计算该成本Cost(i)=Σj=1RowsDifferencej(i)---(3)]]>其中Rows是校准图像中的像素行的总数目。随后，在操作506，从其与每个增量移动有关的成本中提取最低成本。色移是其与最低成本相对应的增量移动。在数学项中，Color_Shift＝argminCost(i)(4)所计算的色移沿着一个像素列。为了对整个图像的彩色失真进行校正，对其上的色移要校正的每个像素列重复上述计算。
图6A、6B、以及6C给出了根据本发明一个实施例的红色通道中的第二像素组相对于蓝色通道中的第一像素组的移动的简化方框图。如上所述，计算第一彩色通道中的第一像素组的相应像素与用于第二彩色通道中的第二像素组的每个增量移动的相应像素之间的像素色值差。图6A、6B、以及6C给出了一行像素中的红色通道和蓝色通道。为了计算像素色值的差值，选择蓝色通道中的其沿着像素行的第一像素组614并且另外选择红色通道中的其沿着相同像素行的第二像素组612。该像素组是其沿着一行所成组的一行连续像素组。如图6A所示，每个像素组612和614是由3个像素组成的。然而，像素组612和614可包括多个合适数目的像素。例如，在一个实施例中，对于300每英寸点数(dpi)的扫描仪而言，像素组包括其沿着像素行的200个连续像素。在另一实施例中，对于600dpi扫描仪而言，像素组包括其沿着像素行的400个像素。
第二像素组612沿着像素行而位于任何地方。然而，沿着相同像素行的第一像素组614包括位于下述像素列上的像素k 616，所述像素列上的色移将被计算。实际上，第一像素组614横穿像素列，并且其结果是，第一像素组位于该像素列附近。此外，在一个实施例中，第一像素组614和第二像素组612具有相同数目的像素。因此，像素数目相同可使第一像素组614与第二像素组612之间的像素一一对应。
在两个预定移动边界610之间出现了移动。如图6A所示，预定移动边界610是±1像素。然而，预定移动边界610可以包括任何合适的边界(例如±0.5像素、±1像素、±2像素等等)并且不必局限于整数个。在一个实施例中，将预定移动边界设置成扫描仪或者CCD制造商所指定的最大色移误差。例如，300dpi扫描仪的最大移动误差通常小于或等于1个像素。600dpi扫描仪的最大移动误差通常小于或等于2个像素。因此，制造商所推荐的移动误差可用于确定相应移动值。
如图6B所示，第二像素组612相对于第一像素组614而向左移动1个像素。根据上述差分方程(1)和(2)，为了计算第一像素组614与已移动第二像素组612的相应像素之间的像素色值差，首先从第二像素组的相应像素色值中减去第一像素组的像素色值。在图6B中，第一像素组614具有蓝色通道中的像素色值[255，0，0]。在-1像素移动时，第二像素组612还具有红色通道中的像素色值[255，0，0]。其结果是，从[255，0，0]中减去[255，0，0]会导致
。此后计算值
的总和以便-1像素移动时的差值是0+0+0＝0。对预定移动界限610之内的每个像素移动重复该示例性差值计算。
该移动可以是任何合适的增量。如上所述，彩色通道很可能以小数增量移动。因此，该移动还可以是小数增量。在一个实施例中，对于300dpi扫描仪而言将该移动设置为0.02像素。在另一实施例中，对于600dpi扫描仪而言将该移动设置为0.01像素。如果该移动是小数的，那么此后在每个小数增量内插像素色值。如本领域普通技术人员所熟知的，存在各种内插法(例如，线性内插、多元多项式内插、拉格朗日插值等等)。例如，如图6C所示，对于第二像素组612相对于第一像素组614的-1/2像素移动而言，必须计算第二像素组612的255与0之间的像素色值。应用线性内插来估计像素色值是第一像素值的一半与第二像素值的一半的总和(例如，1/2(255)+1/2(0)＝127.5)。
图7给出了根据本发明一个实施例的两个像素行中的示例性数据的表格以说明对沿着像素列的色移的计算。在计算了像素色值差之后，确定其与每个增量移动有关的成本。图7的表格包括示例性数据以说明对成本及其沿着像素列的色移的计算。具体地说，图7的表格包括沿着像素行1与像素行2的每个增量移动的示例性计算差值。如上所述，Cost(i)=Σj=1RowsDifferencej(i).]]>因此，在0.01像素移动，Cost(0.01 pixel shift)＝differenRowl(50)+differenRowl(5)＝55换句话说，0.01像素移动的成本是在移动0.01时的行1差值与在移动0.01时的行2差值的总和。按照这种方法，如图7的表格所示，与每个增量移动有关的成本计算为[55，40，28，0，30]。
所计算的上述差值是该组之内具有相同数目的像素的第一像素组与第二像素组的相应像素之间的差值。然而，根据本发明的另一实施例，第一像素组和第二像素组包括不同数目的像素。例如，蓝色彩色通道中的第一像素组的像素与红色彩色通道中的第二像素组的较小数目的像素(例如，像素范围)相对应。在该实施例中，当根据等式(1)和(2)来计算差值时，成比例缩放像素之间的对应关系以从而映射。例如，图6B和6C的箭头表示不同彩色通道中的像素之间的对应关系。因为蓝色通道中的第一像素组和红色通道中的第二像素组具有相同数目的像素，因此箭头的间隔与像素之间一一对应相同。因而，像素之间的移动是恒定的。然而，如果像素数目不同，那么压缩或者扩大箭头以反映出像素之间的移动不是恒定的。作为替代，可以采用诸如局部线性或者局部多项移动这样的更复杂的移动。
回到图7，如上所述，此后从其与每个增量移动有关的成本中提取最低成本。其与最低成本相对应的增量移动定义了第一彩色通道相对于第二彩色通道而言沿着像素列的色移。在这里，从[55，40，28，0，30]中所提取的最低成本是0。该最低成本0与0.04像素的移动相对应。因此，沿着特定像素列，计算出色移是0.04像素。此后该色移用于对彩色失真进行校正。实际上，色移定义了对彩色失真的校正。
图8给出了根据该发明一个实施例的一图像的每个像素列的已计算色移(例如对彩色失真的校正)的曲线图。在计算了像素列的色移之后，为了示例性目的，在曲线图上绘制该色移。如图8所示，曲线图包括横轴801和纵轴802。横轴801表示图像的像素列并且纵轴802表示色移(以像素为单位)。曲线图绘制出了蓝色和绿色通道相对于红色通道而言的色移。红色移动线808表示红色移动，绿色移动线806表示相对于红色通道的绿色移动，并且蓝色移动线804表示相对于红色通道的蓝色移动。
如平坦的红色移动线808所表示的，因为红色通道用作参考，因此不存在红色移动。如所期望的那样，因为扫描仪制造商典型的使用其与蓝色有关的质量较次的组件，因此蓝色移动线804表明蓝色通道具有其高达±0.8像素这样的较大移动。此外，根据对扫描图像的实际观察结果，所计算的曲线图表明图像的左侧和右侧具有相反的色移，同时图像的中心没有色移。
图9A给出了根据本发明一个实施例的用于对彩色失真进行校正的系统的简化方框图。该系统包括图像扫描设备1102(例如扫描仪)、图像处理模块1104、以及打印机1106。在另一实施例中，图像处理模块1104可与其位于图像处理模块1104与打印机1106之间的图像增强模块(未给出)一起工作以便在图像处理模块1104对图像进行处理之后可进一步对复合文档进行分段并使其增强。对于其与分段复合文档和图像增强有关的更多信息，可参考专利申请号为10/625,107，申请日为2003年7月23日、发明名称为“Method andApparatus for Segmentation of Compound Documents”的美国专利，为此通过参考而将其所公开的内容全都引入到这里。
在一个实施例中，该系统是其包括有图像扫描设备1102、图像处理模块1104、以及打印机1106的一影印机。在另一实施例中，该系统包括图像扫描设备1102和图像处理模块1104。根据本发明的一个实施例，图像处理模块1104此外包含在图像扫描设备1102或者打印机1106之中。因为本发明的实施例还应用于灰阶图像，因此该图像扫描设备1102可包括其可捕获彩色或灰阶图像的任何合适类型的设备。打印机1106包括下述合适类型的设备，所述设备接收从计算机或者图像扫描设备1102输出的的颜色或者灰阶的文本及图形并且将该信息传送到纸张。
在一个实施例中，用于对彩色失真进行校正的功能并入到图像处理模块1104中。因此，图像处理模块1104对从图像扫描设备1102所接收的扫描图像的彩色失真进行处理和校正并且将所校正的图像输出到打印机1106以进行打印。图像处理模块1104包括上面参考图3和5所描述的逻辑。在一个示例性实施例中，图像处理模块1104包括下述逻辑模块，所述逻辑模块用于为每个像素行计算第一彩色通道中的第一像素组的相应像素与用于第二彩色通道中的第二像素组的每个增量移动的相应像素之间的像素色值差。还包括这样的逻辑模块，该逻辑模块用于计算每个像素行在每个增量移动的差值总和并且用于从其与每个增量移动有关的成本中提取最低成本。应该明白的是上述所引用的逻辑模块可包括硬件、软件、或者软件和硬件的某些组合。
根据本发明的一个实施例，如图9B所示，图像扫描设备1102或打印机1106还包括图像处理芯片1110，该图像处理芯片1110用于确定第一彩色通道相对于第二彩色通道而言沿着像素列的色移。对于本领域普通技术人员来说应该明白的是参考图5所描述的用于确定色移的功能可并入到诸如图像处理芯片1110这样的半导体芯片或集成电路之中。例如，在一个实施例中，图像处理芯片1110包括电路，用于选择第一彩色通道中的其沿着一像素行的第一像素组；电路，用于选择第二彩色通道中的其沿着该像素行的第二像素组；电路，用于为其沿着该像素行的第二像素组的每个增量移动计算第一像素组与第二像素的相应像素之间的像素色值差；以及电路，用于从其与每个增量移动有关的成本中提取最低成本。
对于本领域普通技术人员来说显而易见的是在这里所描述的功能可通过合适的硬件描述语言(HDL)而合成到固件之中。例如，可以采用HDL(例如VERILOG)以将固件和用于提供这里参考图3和5所描述的必要功能的逻辑门的设计合成在一起以提供彩色失真校正技术以及相关功能的硬件实现。因此，可以下述任何合适的形式或格式来捕获这里所描述的实施例，所述形式或格式可实现这里所描述的功能并且不局限于特定形式或格式。例如，在一个实施例中，图像处理模块1104或图像扫描设备1102包括用于对彩色失真进行校正的功能，但是不包括用于确定其沿着像素列的色移的功能。在该实施例中，单独的计算该色移并且此后将其提供给图像处理模块1104或图像扫描设备1102。
总之，上述发明提供了用于对扫描图像中的彩色失真进行校正的方法和系统。基本上，为了确定该色移，检查两个不同彩色通道的像素色值差。当与没有色移校正的扫描图像相比较时，校正图像的图形边缘急剧并且颜色更紧密的与原始打印图像相匹配。
由于着眼于上述实施例，因此应该清楚的是本发明可采用计算机可实现的其涉及存储在计算机系统中的数据的各种操作。这些操作是其需要对物理量进行物理处理的操作。通常，虽然未必，但是这些量可采取其可被存储、传送、组合、比较、及其他操作的电信号或者磁信号的形式。此外，所执行的操作通常被明确的称为诸如产生、标识、确定、或者比较。
这里所描述的其形成本发明一部分的任何操作是可用的机器操作。本发明还涉及用于执行这些操作的设备或者装置。该装置是为所需目的而特定构造的，或者其是所有选择激活的通用计算机或者是通过存储在计算机中的计算机程序配置而成的。尤其是，各种通用装置是以根据这里的教导所写入的计算机程序的方式而使用，或者可更方便的构造更专用的装置以执行所需操作。
上述发明是以其包括有掌上型设备、微处理器系统、基于微处理器的或者可编程的消耗电子设备、微型计算机、大型计算机等等的其他计算机系统结构而实施的。虽然为了更清楚的理解这样的目的已对上述发明进行了详细的描述，但是显而易见的是在随后权利要求的范围之内可对其做出某些变化和改进。因此，本实施例被认为是说明性的而并非是限制性的，并且该发明并不局限于这里所给出的详述，而是在随后权利要求的范围及其等效体的范围之内可对其进行修改。在权利要求中，单元和/或步骤并不意味者任何特定顺序的操作，除非在权利要求中明确的陈述。
权利要求
1.一种用于对彩色失真进行校正的方法，该方法包括操作对校准图像进行扫描；计算第一彩色通道相对于第二彩色通道而言沿着校准图像的每个像素列的色移，该色移定义了对彩色失真的校正；以及将该校正应用到随后所扫描的图像上。
2.根据权利要求1的方法，进一步包括将降噪应用到第一和第二彩色通道上。
3.根据权利要求1的方法，其中用于计算第一彩色通道相对于第二彩色通道而言沿着校准图像的每个像素列的色移的方法操作包括选择第一彩色通道中的其沿着一像素行的第一像素组，第一像素组包括其位于该像素列上的一像素；选择第二彩色通道中的其沿着该像素行的第二像素组；为其沿着该像素行的第二彩色通道中的第二像素组的每个增量移动计算第一像素组与第二像素组的相应像素之间的像素色值差，该差值定义了其与每个增量移动有关的成本；以及从其与每个增量移动有关的成本中提取最低成本，其与该最低成本相对应的增量移动定义了第一彩色通道相对于第二彩色通道而言沿着像素列的色移。
4.根据权利要求3的方法，进一步包括对每个像素列重复每个方法操作。
5.根据权利要求3的方法，其中校准图像是由下述图案组成的，所述图案排列成行以便像素列紧接于至少一个图案边缘。
6.根据权利要求5的方法，其中如果像素列位于至少一个图案边缘的邻域之内，那么该像素列紧接于至少一个图案，该邻域被定义为第一像素组中的一半数目的像素。
7.根据权利要求5的方法，其中每个图案从下述组当中选择出来的，所述组是由正方形、矩形、圆、线段、以及三角形组成的。
8.根据权利要求5的方法，其中每个图案沿着像素列而不重合。
9.根据权利要求5的方法，其中每个图案行相对于彼此而移动。
10.根据权利要求1的方法，其中校准图像是由黑白图案组成的。
11.一种用于确定第一彩色通道相对于第二彩色通道而言沿着像素列的色移的方法，该方法包括操作为每个像素行计算第一彩色通道中的第一像素组的相应像素与用于第二彩色通道中的第二像素组的每个增量移动的相应像素之间的像素色值差，该第一像素组横穿像素列；计算每个像素行在每个增量移动的差值总和以定义其与每个增量移动有关的成本；以及从其与每个增量移动有关的成本中提取最低成本，其与最低成本相对应的增量移动定义了第一彩色通道相对于第二彩色通道而言沿着像素列的色移。
12.根据权利要求11的方法，其中第一和第二像素组的每一个是由其沿着每个像素行的像素组成的。
13.根据权利要求11的方法，进一步包括对下一像素列重复每个程序指令。
14.根据权利要求11的方法，其中用于为每个像素行计算第一彩色通道中的第一像素组的相应像素与用于第二彩色通道中的第二像素组的每个增量移动的相应像素之间的像素色值的差值的方法操作包括计算第一像素组与第二像素组的相应像素之间的像素色值的第一差值；使第二像素组沿着该像素行以小数增值移动；计算第一像素组与已移动的第二像素组之间的像素色值的第二差值；以及对下一小数移动重复每个方法操作。
15.根据权利要求14的方法，其中在每个小数增值时内插像素色值。
16.根据权利要求14的方法，其中小数增值的范围从0.01像素至0.5像素。
17.根据权利要求14的方法，其中在两个预定移动边界之间出现了移动。
18.根据权利要求17的方法，其中预定移动边界的范围从-2像素至+2像素。
19.根据权利要求11的方法，其中第一和第二像素组具有相同数目的像素。
20.根据权利要求11的方法，其中第一和第二像素组的每一个均包括沿着该像素行的200个像素。
21.根据权利要求11的方法，其中第一和第二彩色通道的每一个是从其是由红色通道、蓝色通道、以及绿色通道所组成的组中选择出来的。
22.一种用于对彩色失真进行校正的系统，该系统包括其包括图像处理模块的图像扫描设备，该图像扫描设备包括一逻辑，用于为每个像素行计算第一彩色通道中的第一像素组的相应像素与用于第二彩色通道中的第二像素的每个增量移动的相应像素之间的像素色值差；一逻辑，用于计算每个像素行在每个增量移动的差值总和以定义其与每个增量移动有关的成本；以及一逻辑，用于从其与每个增量移动有关的成本中提取最低成本，其与最低成本相对应的增量移动定义了第一彩色通道相对于第二彩色通道而言沿着像素列的色移，该色移定义了对彩色失真的校正。
23.根据权利要求22的系统，其中图像处理模块进一步包括这样的逻辑，该逻辑将校正应用到随后的扫描图像上。
24.一种图像处理芯片，该芯片用于确定第一彩色通道相对于第二彩色通道而言沿着像素列的色移，该图像处理芯片包括一电路，该电路用于选择第一彩色通道中的其沿着一像素行的第一像素组，第一像素组包括其位于该像素列上的一像素；一电路，该电路用于选择第二彩色通道中的其沿着该像素行的第二像素组；一电路，该电路用于为其沿着像素行的第二彩色通道中的第二像素组的每个增量移动计算第一像素组与第二像素组的相应像素之间的像素色值差，该差值定义了其与每个增量移动有关的成本；以及一电路，该电路用于从其与每个增量移动有关的成本中提取最低成本，其与最低成本相对应的增量移动定义了第一彩色通道相对于第二彩色通道而言沿着像素列的色移。
25.根据权利要求24的图像处理芯片，其中图像处理芯片并入在图像扫描设备或打印机之中。
26.一种其具有下述程序指令的计算机可读介质，所述程序指令用于确定第一彩色通道相对于第二彩色通道而言沿着像素列的色移，该计算机可读介质包括程序指令，用于为每个像素行计算第一彩色通道中的第一像素组的相应像素与用于第二彩色通道中的第二组的每个增量移动的相应像素之间的像素色值差，第一像素组横穿该像素列；程序指令，用于计算每个像素行在每个增量移动的差值总和，该差值总和定义了其与每个增量移动有关的成本；以及程序指令，用于从其与每个增量移动有关的成本中提取最低成本，与该最低成本对应的增量移动定义了第一彩色通道相对于第二彩色通道而言沿着像素列的色移。
27.根据权利要求26的计算机可读介质，其中用于为每个像素行计算第一彩色通道中的第一像素组的相应像素与用于第二彩色通道中的第二像素组的每个增量移动的相应像素之间的像素色值差的程序指令包括程序指令，用于计算第一像素组与第二像素组的相应像素之间的像素色值的第一差值；程序指令，用于使第二像素组沿着该像素行以小数增值移动；程序指令，用于计算第一像素组与已移动的第二像素组之间的像素色值的第二差值；以及程序指令，用于对下一小数移动重复每个方法操作。
全文摘要
通过计算第一彩色通道相对于第二彩色通道而言沿着扫描校准图像的每个像素列的色移可获得彩色失真校正。该色移定义了对彩色失真的校正并且此后将该校正应用到随后的扫描图像。还描述了用于对彩色失真进行校正的系统以及用于确定该色移的图像处理芯片。
文档编号H04N1/60GK1735130SQ20051008825
公开日2006年2月15日 申请日期2005年8月2日 优先权日2004年8月2日
发明者O·G·古列瑞奇 申请人:精工爱普生株式会社