颜色校正方法与图像处理装置制造方法【专利摘要】本发明提供一种颜色校正方法与图像处理装置。此方法包括：取得导表的第一图像，此导表包括多个色块，其中每一个色块对应一个标准值；根据第一图像取得多个第一测量值，其中每一个第一测量值对应上述标准值的其中之一；根据第一测量值与标准值产生一个校正表；以及判断一个递回条件是否满足。此方法还包括：若递回条件不满足，取得导表的第二图像，根据第二图像取得多个第二测量值，根据校正表调整第二测量值以产生多个第三测量值，并且根据第三测量值与标准值更新校正表直到满足递回条件。藉此，此方法可以自动的产生校正表。【专利说明】颜色校正方法与图像处理装置【
技术领域：
】[0001]本发明是有关于一种颜色校正方法与图像处理装置。【
背景技术：
】[0002]一般来说，当一个扫描器对于一个物体获取一张图像时，物体实际的亮度并不一定等于所获取的图像中的亮度。物体的亮度与图像的亮度之间会存在着非线性的失真(distortion)。此失真可以用以下的方程式(I)来表示。[0003]YOcχ\..(I)[0004]其中X为物体的亮度值，Y为图像的亮度值，Y为一个参数。因为在获取图像时存在着上述的非线性关系，因此扫描器在取得图像以后会对此图像中的亮度(luminance)或是色度(chrominance)做伽马校正(gammacorrection)来去除这样的失真。伽马校正是以非线性的方式来补偿图像中的误差，使得物体的亮度值与图像校正后的亮度值呈线性关系。伽马校正可以用以下的方程式(2)来表示。[0005]Y'αY1"...(2)[0006]其中y'是经过伽马校正的亮度值。Y是伽马校正使用的参数。因此，经过方程式(2)的运算以后，Y'与X之间便会成为线性的关系。[0007]为了达到上述伽马校正的效果，常见的做法有类比式与数字式。类比式的做法是利用非线性的电子电路产生近似上述方程式(2)的运算结果。[0008]数字式的做法是直接计算上述方程式(2)的指数运算。然而，在一些装置上并不能实时做指数运算，因此会将预先计算好的输入与输出储存在一个查找表(lookuptable)中。当要执行伽马校正时，便可以通过查询此查找表来取得调整后的亮度值。[0009]只利用一个Y套用在不同的扫描器上是非常有效率的。但是，一个Y的数值并不一定能适用于所有的扫描器。若要针对每一个扫描器用人工的方式产生对应的Y则会花费非常多的时间。因此，如何自动的产生Y为此领域研究人员所关心的议题。【
发明内容】[0010]本发明的实施例提供一种颜色校正方法与图像处理装置，可以自动的产生一个校正表。[0011]本发明一实施例提供一种颜色校正方法，用于图像处理装置。颜色校正方法包括:取得导表的第一图像，此导表包括多个色块，并且每一个色块对应一个标准值；根据第一图像取得多个第一测量值，其中每一个第一测量值对应上述标准值的其中之一；根据第一测量值与标准值产生一个校正表；以及判断递回条件是否满足。此颜色校正方法还包括:若递回条件不满足，取得导表的第二图像，根据第二图像取得多个第二测量值，根据校正表调整第二测量值以产生多个第三测量值，并且根据第三测量值与标准值更新校正表直到满足递回条件。[0012]在一实施例中，上述的校正表包括多个第一输出值，每一个第一输出值对应一个第一索引。上述根据第一测量值与标准值产生校正表的步骤包括:设定部分的第一索引为第一测量值；设定对应第一测量值的第一输出值为标准值；以及，产生未对应第一测量值的第一输出值。[0013]在一实施例中，上述判断递回条件是否满足的步骤包括:判断一个递回次数是否符合一个递回临界值；以及，若此递回次数符合递回临界值，判断递回条件已满足。上述根据第三测量值与标准值更新校正表的步骤还包括:更新递回次数。[0014]在一实施例中，上述判断递回条件是否满足的步骤包括:根据第一测量值与标准值计算一个误差值，或者根据第三测量值与标准值计算此误差值；判断此误差值是否小于一个误差临界值；以及，若误差值小于误差临界值，判断递回条件已满足。[0015]在一实施例中，上述的第一测量值包括一个最小测量值与一个最大测量值。上述产生未对应第一测量值的第一输出值的步骤包括:设定小于最小测量值的第一索引所对应的第一输出值为第一预设值；设定大于最大测量值的第一索引所对应的第一输出值为第二预设值；以及以一个内插运算法产生其余的第一输出值。[0016]在一实施例中，上述的第一索引包括一个第二索引，并且第二索引对应至第一输出值中的一个第二输出值。上述根据第三测量值与标准值更新校正表的步骤包括:建立一个暂时校正表，此暂时校正表包括多个第三输出值，并且每一个第三输出值对应一个第三索引；设定部分的第三索引为所述的第三测量值；设定对应第三测量值的第三输出值为标准值；产生未对应至第三测量值的第三输出值；将第二输出值作为第三索引的其中之一以取得第三输出值中的一个第四输出值；以及设定第二输出值为第四输出值。因此，通过第二索引与第二输出值，可产生更新后的校正表。[0017]在一实施例中，上述根据第一测量值与标准值计算一误差值的步骤包括:计算第一测量值与标准值之间的残差平方和以取得此误差值。上述根据第三测量值与标准值计算误差值的步骤包括:计算第三测量值与标准值之间的残差平方和以取得误差值。[0018]从另外一个角度来说，本发明一实施例提供一种图像处理装置，包括图像获取单元与处理器。图像获取单元是用以取得导表的第一图像。此导表包括多个色块，并且每一个色块对应一个标准值。处理器是耦接至图像获取单元，用以根据第一图像取得多个第一测量值，其中每一个第一测量值对应上述标准值的其中之一。处理器用以根据第一测量值与标准值产生一个校正表，并且判断一个递回条件是否满足。若递回条件不满足，处理器也用以取得导表的第二图像，根据第二图像取得多个第二测量值，根据校正表调整第二测量值以产生多个第三测量值，并且根据第三测量值与标准值更新校正表直到满足递回条件。[0019]在一实施例中，上述的校正表包括多个第一输出值，并且每一个第一输出值对应一个第一索引。处理器还用以设定部分的第一索引为第一测量值，设定对应第一测量值的第一输出值为标准值，以及产生未对应至第一测量值的第一输出值。[0020]在一实施例中，上述的处理器还用以判断一个递回次数是否符合一个递回临界值。若递回次数符合递回临界值，处理器还用以判断递回条件已满足。处理器还用以在根据第三测量值与标准值更新校正表时，更新递回次数。[0021]在一实施例中，上述的处理器还用以根据第一测量值与标准值计算一个误差值，或者根据第三测量值与标准值计算此误差值。处理器还用以判断此误差值是否小于一个误差临界值。若误差值小于误差临界值，处理器还用以判断递回条件已满足。[0022]在一实施例中，上述的第一测量值包括一个最小测量值与一个最大测量值。处理器还用以设定小于最小测量值的第一索引所对应的第一输出值为一个第一预设值，设定大于最大测量值的第一索引所对应的第一输出值为一个第二预测值，并且以内插运算法产生其余的第一输出值。[0023]在一实施例中，上述的第一索引包括一个第二索引，并且此第二索引对应至上述第一输出值中的一个第二输出值。处理器还用以建立一个暂时校正表，此暂时校正表包括多个第三输出值，并且每一个第三输出值对应一个第三索引。处理器还用以设定部分的第三索引为第三测量值，设定对应第三测量值的第三输出值为标准值，产生未对应至第三测量值的第三输出值，将第二输出值作为第三索引的其中之一以取得第三输出值中的一个第四输出值，并且设定第二输出值为此第四输出值。因此，通过第二索引与第二输出值，可产生更新后的校正表。[0024]在一实施例中，上述的处理器还用以计算第一测量值与标准值之间的残差平方和以取得上述的误差值。或者，处理器计算第三测量值与标准值之间的残差平方和以取得此误差值。[0025]基于上述，本发明实施例所提供的颜色校正方法与图像处理装置，可以自动的产生校正表并且以递回的方式来更新此校正表。[0026]为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。【专利附图】【附图说明】[0027]图1是根据一实施例说明图像处理装置的方块图；[0028]图2是根据一实施例说明颜色校正系统的示意图；[0029]图3A与图3B是根据一实施例说明导表的范例示意图；[0030]图4与图5是根据一实施例说明建立一个校正表的不意图；[0031]图6至图9是根据一实施例说明更新校正表的示意图；[0032]图10是根据一实施例说明颜色校正方法的流程图；[0033]图11是根据第二实施例说明颜色校正方法的流程图。[0034]附图标记说明:[0035]100:图像处理装置；[0036]110:图像获取单元；[0037]120:处理器；[0038]130:存储器；[0039]132:颜色校正系统；[0040]210:获取模块[0041]220:校正模块[0042]230:递回模块[0043]300:导表；[0044]310(1)?310(A):色块；[0045]400:校正表；[0046]410(0)~410(255):输出值;[0047]420(0)~420(255):索引；[0048]700:暂时校正表；[0049]710(0)~710(255):输出值;[0050]720(0)~720(255):索引；[0051]S1002、S1004、S1006、S1008、S1010、S1012、S1014、S1102、S1104、S1106、S1108、S1110、S1112、S1114:颜色校正方法的步骤。【具体实施方式】[0052][第一实施例][0053]图1是根据一实施例说明图像处理装置的方块图。[0054]请参照图1，图像处理装置100包括图像获取单元110、处理器120与存储器130。例如，图像处理装置100可以被设置为扫描器、数位相机、数位摄影机、电脑或者是伺服器。[0055]图像获取单元110是用以取得一或多张图像。举例来说，图像获取单元110包括镜头与多个感光元件。一个感光元件上的电荷会形成一个颜色值，而一或多个颜色值可以组成一个像素。然而，在另一实施例中，图像获取单元110可以被设置为一个通信接口，用以从其他的装置上取得图像，本发明并不在此限。[0056]处理器120是用以执行一或多段程序以校正一张图像中的颜色值。举例来说，处理器120可以为中央处理器(centralprocessingunit,CPU)或嵌入式的微控制器(embeddedmicrocontroller)。[0057]存储器130用以储存程序或者是图像。在本实施例中，存储器130中储存了颜色校正系统132。颜色校正系统132中包括多个模块，每个模块会提供特定的功能。处理器120会执行颜色校正系统132中的各个模块。[0058]图2是根据一实施例说明颜色校正系统的示意图。[0059]请参照图2，颜色校正系统132包括获取模块210、校正模块220以及递回模块230。[0060]处理器120执行获取模块210以控制图像获取单元110并取得一或多张图像。处理器120执行校正模块220以根据取得的图像产生一个校正表。处理器120执行递回模块230以判断一个递回条件是否满足。若递回条件并没有满足，处理器120会持续的执行获取模块210以取得另一张图像，并且会根据此另一张图像执行校正模块220来更新校正表。在此，说明获取模块210、校正模块220以及递回模块230的操作时，是表示处理器120执行这些模块所做的操作，以下便不再重复赘述。[0061]图3A与图3B是根据一实施例说明导表的范例示意图。[0062]请参照图3A与图3B，导表300包括了色块310(I)~310(A)。一个色块中的颜色都相同，并且一个色块会对应至一个标准值。举例来说，色块310(1)是对应至标准值“0”，色块310(2)是对应至标准值“11”，以此类推。导表300是用以提供标准的色块310(I)~310(A)，让图像处理装置100可以根据这些色块310(1)~310(A)与所对应的标准值产生校正表。[0063]在此实施例中，每个标准值是表示亮度的数值。然而，在其他实施例中，每个标准值也可以是表示彩度(例如，红、绿、蓝)的数值。或者，每个方块也可以对应其他的标准值，本发明不在此限。[0064]为了产生校正表，获取模块210会取得导表300的一张图像，并且会根据此图像取得多个测量值(亦称第一测量值)。举例来说，获取模块210会取得图像中对应色块310(I)的区域内的多个像素的颜色值。获取模块210会计算这些颜色值的平均，以作为对应色块310(1)的测量值“2”。类似地，获取模块210也会取得图像中对应色块310(2)的区域内的多个像素的颜色值，并且计算这些颜色值的平均以作为对应色块310(2)的测量值“4”，以此类推。[0065]然而，由于一些硬件上的误差或是噪声，对应到同一个色块的测量值与标准值并不一定会相同。例如，测量值“2”与标准值“O”皆是对应到色块310(1)，但之间的误差为2;测量值“4”与标准值“11”都是对应到色块310(2)，但之间的误差为7。校正模块220会根据图3B所示的这些测量值与标准值来产生校正表。[0066]图4与图5是根据一实施例说明建立一个校正表的不意图。[0067]请参照图4，校正表400包括了输出值410(O)?410(255)，而这些输出值410(0)?410(255)分别对应至索引420(O)?420(255)。校正表400的运作为:当输入一个数值时，校正模块220会把此数值当做校正表400的索引并且输出对应的输出值。举例来说，若输入的数值为“2”，则此数值会被当作索引420(2)，并且输出所对应的输出值410(2)。[0068]当建立校正表400时，校正模块会设定部分的索引420(0)?420(255)为图3B所示的测量值，并且设定对应这些测量值的输出值为上述的标准值。举例来说，标准值“O”是对应至测量值“2”，因此校正模块220会设定索引420(2)为测量值“2”，并且设定输出值410(2)为标准值“O”。标准值“11”是对应至量侧值“4”，因此校正模块220设定索引420(4)为测量值“4”，而对应此测量值的输出值410(4)便会被设定为标准值“II”。标准值“22”是对应至测量值“5”，因此校正模块220会设定索引420(5)为测量值“5”，并且设定输出值410(5)为标准值“22”。在本实施例中，标准值的数目是24个，因此只有24个输出值(例如，输出值410(2)、410(4)、410(5)与410(204))会被设定为对应的标准值。校正模块220还会产生未对应至测量值的输出值。具体来说，校正模块220会先取得测量值中最小的一个(亦称最小测量值，即测量值“2”)，并且取得其中最大的一个(亦称最大测量值，即测量值“204”)。校正模块220会设定小于最小测量值的索引420(0)?420(1)所对应的输出值410(O)与410(I)为一个第一预设值。校正模块220也会设定大于最大测量值的索引420(205)?420(255)所对应的输出值410(205)?410(255)为一个第二预设值。并且，校正模块220会以一个内插运算法产生其余的输出值(例如，输出值410(3))。[0069]请参照图5，在此实施例中，校正模块220设定第一预设值为0，并且设定第二预设值为255。换言之，输出值410(0)与410(1)会被设定为“O”;而输出值410(205)?410(255)会被设定为”255”。校正模块220会根据输出值410(2)与410(4)执行一个内插运算法来产生输出值410(3)。例如，校正模块220会计算输出值410(2)与410(4)的平均以产生输出值410(3)。[0070]然而，在其他实施例中，校正模块220也可以用一个低通滤波器来执行内插运算法。或者，校正模块220可以根据输出值410(2)、410(4)、410(5)与410(204)等来产生一个指数函数或者是多项式函数。校正模块220可以根据产生出的函数来计算出输出值410(3)，本发明并不在此限。此外，当一个像素的颜色值是用更多字节(即，大于8个字节)来表示时，校正表400会包括更多的索引与输出值。并且，第一预设值与第二预设值可被设定为不同的数值，本发明并不在此限。[0071]计算出校正表400以后，递回模块230会判断一个递回条件是否已经满足。若此递回条件已经满足，则校正模块220会输出校正表400。此后，当获取模块210取得一张图像以后，校正模块220便可以根据校正表400来调整此图像中的颜色值。然而，当递回条件并没有被满足时，校正模块220会持续的更新校正表400，直到递回条件已被满足。[0072]在更新校正表400的过程中，获取模块210会取得导表300的另一张图像(亦称第二图像)并且根据此图像取得多个测量值(亦称第二测量值)。校正模块220会根据目前的校正表400来调整这些第二测量值以产生多个测量值(亦称第三测量值)。校正模块220会根据标准值与这些第三测量值来更新校正表400，直到递回模块230判断递回条件已被满足。[0073]图6至图9是根据一实施例说明更新校正表的示意图。[0074]请参照图6，对应于色块310(I)?310(3)、与310(A)，获取模块210取得的第二测量值分别为“0”、“3”、“5”...“204”。校正模块220会根据校正表400来调整这些第二测量值以产生第三测量值“0”、“6”、“22”...“255”。举例来说，校正模块220将“3”作为校正表400的索引，可得到输出值“6”；校正模块220将“5”作为校正表400的索引，可以得到输出值“22”。值得注意的是，获取模块210对于同一个色块，两次所取得的测量值并不一定会相同。举例来说，对于色块310(2)，获取模块210第一次取得的测量值为“4”(如图3B所示)，但是第二次取得的测量值为“3”。[0075]校正模块220会根据上述建立校正表400的方式建立一个暂时校正表。具体来说，校正模块220会将此暂时校正表中部分的索引设定为第三测量值，设定对应这些第三测量值的输出值为标准值，并且产生未对应第三测量值的输出值。[0076]请参照图7，暂时校正表700包括输出值710(0)?710(255)，并且输出值710(0)?710(255)分别对应至索引720(O)?720(255)。校正模块220会设定索引720(O)、720(6),720(22)与720(255)分别为第三测量值“0”、“6”、“22”与“255”。而输出值710(O)、710(6)、710(22)、与710(255)为对应的标准值“O”、“11”、“22”与“255”。[0077]请参照图8，校正模块220会依据一个内插运算法计算出未对应至第三测量值的输出值710(I)?710(5)、与710(11)。例如，校正模块220以线性内插的方式产生输出值710(11)，其值为“14”。[0078]校正模块220会将暂时校正表700与校正表400结合，藉此更新校正表400。具体来说，若校正表400中包括一个第二索引，且此第二索引对应至校正表400中的一个第二输出值。校正模块220会将此第二输出值作为暂时校正表700的索引，以取得暂时校正表中的一个第四输出值。校正模块220会用此第四输出值来取代第二输出值。举例来说，请参照图4与图8，索引420(4)是对应至输出值410(4)，其值为“II”。校正模块220会将“11”作为暂时校正表700的索引720(11)，并且取得输出值710(11)，其值为“14”。接着，校正模块220会将输出值410(4)设定为输出值710(11)(如图9所示)。[0079]以另外一个角度来说，校正表400与暂时校正表700可以用以下方程式(3)与(4)来表示。[0080]【权利要求】1.一种颜色校正方法，用于一图像处理装置，其特征在于，该颜色校正方法包括:取得一导表的一第一图像，其中该导表包括多个色块，并且每一该些色块对应一标准值；根据该第一图像取得多个第一测量值，其中每一该些第一测量值对应该些标准值的其中之一；根据该些第一测量值与该些标准值产生一校正表；判断一递回条件是否满足；以及若该递回条件不满足，取得该导表的一第二图像，根据该第二图像取得多个第二测量值，根据该校正表调整该些第二测量值以产生多个第三测量值，并且根据该些第三测量值与该些标准值更新该校正表直到满足该递回条件。2.根据权利要求1所述的颜色校正方法，其特征在于，该校正表包括多个第一输出值，每一该些第一输出值对应一第一索引，其中根据该些第一测量值与该些标准值产生该校正表的步骤包括:设定部分的该些第一索引为该些第一测量值；设定对应该些第一测量值的该些第一输出值为该些标准值；以及产生未对应该些第一测量值的该些第一输出值。3.根据权利要求1所述的颜色校正方法，其特征在于，判断该递回条件是否满足的步骤包括:判断一递回次数是否符合一递回临界值；以及若该递回次数符合该递回临界值，判断该递回条件已满足；其中根据该些第三测量值与该些标准值更新该校正表的步骤还包括:更新该递回次数。4.根据权利要求1所述的颜色校正方法，其特征在于，判断该递回条件是否满足的步骤包括:根据该些第一测量值与该些标准值计算一误差值，或者根据该些第三测量值与该些标准值计算该误差值；判断该误差值是否小于一误差临界值；以及若该误差值小于该误差临界值，判断该递回条件已满足。5.根据权利要求2所述的颜色校正方法，其特征在于，该些第一测量值包括一最小测量值与一最大测量值，其中产生未对应该些第一测量值的该些第一输出值的步骤包括:设定小于该最小测量值的该些第一索引所对应的该些第一输出值为一第一预设值；设定大于该最大测量值的该些第一索引所对应的该些第一输出值为一第二预设值；以及以一内插运算法产生其余的该些第一输出值。6.根据权利要求2所述的颜色校正方法，其特征在于，该些第一索引包括一第二索引，并且该第二索引对应至该些第一输出值中的一第二输出值，其中根据该些第三测量值与该些标准值更新该校正表的步骤包括:建立一暂时校正表，其中该暂时校正表包括多个第三输出值，并且每一该些第三输出值对应一第三索引；设定部分的该些第三索引为该些第三测量值；设定对应该些第三测量值的该些第三输出值为该些标准值；产生未对应至该些第三测量值的该些第三输出值；将该第二输出值作为该些第三索引的其中之一以取得该些第三输出值中的一第四输出值；以及设定该第二输出值为该第四输出值。7.根据权利要求4所述的颜色校正方法，其特征在于，根据该些第一测量值与该些标准值计算一误差值的步骤包括:计算该些第一测量值与该些标准值之间的一残差平方和以取得该误差值；其中根据该些第三测量值与该些标准值计算该误差值的步骤包括:计算该些第三测量值与该些标准值之间的一残差平方和以取得该误差值。8.一种图像处理装置，其特征在于，包括:一图像获取单元，用以取得一导表的一第一图像，其中该导表包括多个色块，并且每一该些色块对应一标准值；以及一处理器，耦接至该图像获取单元，用以根据该第一图像取得多个第一测量值，其中每一该些第一测量值对应该些标准值的其中之一；其中，该处理器用以根据该些第一测量值与该些标准值产生一校正表，并且判断一递回条件是否满足；其中，若该递回条件不满足，该处理器用以取得该导表的一第二图像，根据该第二图像取得多个第二测量值，根据该校正表调整该些第二测量值以产生多个第三测量值，并且根据该些第三测量值与该些标准值更新该校正表直到满足该递回条件。9.根据权利要求8所述的图像处理装置，其特征在于，该校正表包括多个第一输出值，并且每一该些第一输出值对应一第一索引；其中，该处理器还用以设定部分的该些第一索引为该些第一测量值，设定对应该些第一测量值的该些第一输出值为该些标准值，以及产生未对应至该些第一测量值的该些第一输出值。10.根据权利要求8所述的图像处理装置，其特征在于，该处理器还用以判断一递回次数是否符合一递回临界值；若该递回次数符合该递回临界值，该处理器还用以判断该递回条件已满足；其中该处理器还用以在根据该些第三测量值与该些标准值更新该校正表时，更新该递回次数。11.根据权利要求8所述的图像处理装置，其特征在于，该处理器还用以根据该些第一测量值与该些标准值计算一误差值，或者根据该些第三测量值与该些标准值计算该误差值；其中，该处理器还用以判断该误差值是否小于一误差临界值；若该误差值小于该误差临界值，该处理器还用以判断该递回条件已满足。12.根据权利要求9所述的图像处理装置，其特征在于，该些第一测量值包括一最小测量值与一最大测量值，该处理器还用以设定小于该最小测量值的该些第一索引所对应的该些第一输出值为一第一预设值，设定大于该最大测量值的该些第一索引所对应的该些第一输出值为一第二预测值，并且以一内插运算法产生其余的该些第一输出值。13.根据权利要求9所述的图像处理装置，其特征在于，该些第一索引包括一第二索引，并且该第二索引对应至该些第一输出值中的一第二输出值，其中该处理器还用以建立一暂时校正表，其中该暂时校正表包括多个第三输出值，并且每一该些第三输出值对应一第三索引；其中，该处理器还用以设定部分的该些第三索引为该些第三测量值，设定对应该些第三测量值的该些第三输出值为该些标准值，产生未对应至该些第三测量值的该些第三输出值，将该第二输出值作为该些第三索引的其中之一以取得该些第三输出值中的一第四输出值，并且设定该第二输出值为该第四输出值。14.根据权利要求11所述的图像处理装置，其特征在于，该处理器还用以计算该些第一测量值与该些标准值之间的一残差平方和以取得该误差值，或者是计算该些第三测量值与该些标准值之间的一残差平方和以取得该误差值。【文档编号】H04N1/60GK103595895SQ201210349245【公开日】2014年2月19日申请日期:2012年9月19日优先权日:2012年8月15日【发明者】朱柏年,张志荣申请人:泰金宝电通股份有限公司,金宝电子工业股份有限公司