图像的亮度不均匀性的更正方法及相关图像亮度更正装置制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种图像的亮度不均匀性的更正方法及图像亮度更正装置。更正方法包含以下步骤：(A)产生原始输入图像，其中原始输入图像具有多个像素所形成的像素矩阵，各像素具有对应的像素亮度值，且，原始输入图像具有不均匀的亮度。(B)针对原始输入图像，进行前处理程序，以产生前处理化图像。(C)针对前处理化图像，进行梯度更正程序。梯度更正程序用以去除原始输入图像的亮度不均匀性。(D)输出经过亮度均匀化处理的输出图像。

【技术实现步骤摘要】
图像的亮度不均匀性的更正方法及相关图像亮度更正装置
本专利技术涉及一种具有图像的亮度不均匀性的更正方法及相关图像亮度更正装置，特别是涉及一种通过梯度更正程序(IMAGEGRADIENTCORRECTION)，以至于能够去除原始输入图像的亮度不均匀性的更正方法，也特别是涉及一种图像亮度更正装置，其中的运算单元通过梯度更正程序来去除原始输入图像的亮度不均匀性。
技术介绍
一般而言在光学式图像辨识系统(例如但不限于指纹辨识系统)中，常会发生输入设备所提取的图像(例如但不限于指纹图像)具有亮度不均匀的问题，其主要原因有：环境光源的不均匀所造成的亮度不均匀问题、入射光进输入设备的角度不同所造成的亮度不均匀问题、以及图像感测装置所造成的亮度不均匀问题等。所谓亮度不均匀性的问题，指的是：原始物体的亮度并没有真正反映于所提取的图像中。举例而言，假设原始物体的亮度在整张画面上是完全一致的，但，由于亮度不均匀性的问题所致，所提取的图像中，亮度在整张画面上却不是完全一致的。例如，位于指纹图像边缘的亮度可能会较位于指纹图像中央的亮度来得低，使得位于像素所组成的阵列的边缘的像素会有亮度衰减的问题，以致位于像素阵列边缘的像素会较位于像素阵列中央的像素的亮度相对地较暗，进而影响了指纹辨识的正确性。有鉴于此，本专利技术提出一种能够通过梯度更正程序，以至于能够去除原始输入图像的亮度不均匀性的更正方法。此外，本专利技术提出一种图像亮度更正装置，其中的运算单元能够通过梯度更正程序来去除原始输入图像的亮度不均匀性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足与缺陷，提出一种图像的亮度不均匀性的更正方法及相关图像亮度更正装置，其能够去除原始输入图像的亮度不均匀性，增加图像辨识的正确性。为了实现上述专利技术目的，就其中一观点言，本专利技术提供了一种图像的亮度不均匀性的更正方法，该更正方法包含以下步骤：(A)产生一原始输入图像，其中该原始输入图像具有多个像素所形成的一像素矩阵，各像素具有一对应的像素亮度值，且，该原始输入图像具有不均匀的亮度；(B)针对该原始输入图像，进行一前处理程序，以产生一前处理化图像；(C)针对该前处理化图像，进行一梯度更正程序(IMAGEGRADIENTCORRECTION)，其中，该梯度更正程序用以去除该原始输入图像的亮度不均匀性；以及(D)输出一经过亮度均匀化处理的输出图像；其中，该梯度更正程序具有以下步骤：(C1)根据该前处理化图像，分别就该多个像素的各像素(本点像素)，产生一下一邻点像素的该像素亮度值与各该本点像素的该像素亮度值间的一亮度差值比例；(C2)将该亮度差值比例减去一亮度比例基础值，以便产生各像素的一像素亮度更正值；以及(C3)根据各像素的该像素亮度更正值进行一积分程序，以产生各像素的一积分化像素亮度更正值，其中，各像素的该积分化像素亮度更正值等于前一邻点像素的该积分化像素亮度更正值乘以(1加上前一邻点像素的该亮度更正值)。在一种较佳的实施型态中，该更正方法还包含：在步骤(C)之前，针对该前处理化图像，估算该前处理化图像的该多个像素中至少一部份像素所对应的一亮度信息，以产生该前处理化图像的一亮度不均匀性信息。在一种较佳的实施型态中，该更正方法还包含：在步骤(C)之后及在步骤(D)之前，针对梯度有剧烈变化的像素，将其积分化像素亮度更正值改以一预设亮度值取代，由此去除经过该梯度更正程序处理后的噪声。在一种较佳的实施型态中，该默认亮度值包括各像素的该积分化像素亮度更正值的一中间值。在一种较佳的实施型态中，该前处理程序包括以下步骤：(B1)针对该原始输入图像，进行一缺陷移除程序，以移除具有图像信息缺陷的像素；(B2)针对经过该缺陷移除程序处理的该原始输入图像，进行一平滑化程序，以降低该原始输入图像的噪声干扰；以及(B3)针对经过该平滑化程序处理的该原始输入图像，进行一锐利化程序，以增强该原始输入图像中位于边缘的像素彼此间的对比性。就另一观点言，本专利技术提供了一种图像亮度更正装置，包含：一图像输入单元，用以产生一原始输入图像，其中该原始输入图像具有多个像素所形成的一像素矩阵，各像素具有一对应的像素亮度值，且，该原始输入图像具有不均匀的亮度；一前处理单元，用以针对该原始输入图像，进行一前处理程序，以产生一前处理化图像；以及一运算单元，用以针对该前处理化图像，进行一梯度更正程序(IMAGEGRADIENTCORRECTION)，其中，该梯度更正程序用以去除该原始输入图像的亮度不均匀性，且，于该运算单元进行完该梯度更正程序之后，该运算单元输出一经过亮度均匀化处理的输出图像。在一种较佳的实施型态中，该运算单元所执行的该梯度更正程序具有以下步骤：根据该前处理化图像，分别就该多个像素的各像素(本点像素)，产生一下一邻点像素的该像素亮度值与各该本点像素的该像素亮度值间的一亮度差值比例；将该亮度差值比例减去一亮度比例基础值，以便产生各像素的一像素亮度更正值；以及根据各像素的该像素亮度更正值进行一积分程序，以产生各像素的一积分化像素亮度更正值，其中，各像素的该积分化像素亮度更正值等于前一邻点像素的该积分化像素亮度更正值乘以(1加上前一邻点像素的该亮度更正值)。以下通过具体实施例详加说明，应当更容易了解本专利技术的目的、
技术实现思路
、特点及其所实现的功效。附图说明图1A为流程图，示出本专利技术的图像的亮度不均匀性的更正方法的一实施例；图1B标出本专利技术的图像的亮度不均匀性的更正方法所适用的一种硬件架构的一实施例的方块示意图；图1C标出本专利技术的图像的亮度不均匀性的更正方法所适用的一种硬件架构的另一实施例的方块示意图；图1D标出本专利技术的原始输入图像的像素阵列的示意图；图2为流程图，示出本专利技术的图像的亮度不均匀性的更正方法的一具体实施例；图3A标出本专利技术进行缺陷移除程序之前，具有图像信息缺陷的原始输入图像的信号示意图；图3B示出，对应于图3A的原始输入图像的亮度的示意图；图4标出本专利技术进行缺陷移除程序时，所使用的一默认图像信息中位数的信号示意图；图5A标出本专利技术的原始输入图像经过缺陷移除程序处理之后，所具有的信号示意图；图5B示出，对应于图5A的经过缺陷移除程序处理的原始输入图像的亮度的示意图；图6A示出本专利技术进行光源估算程序(SurfaceEstimation)时所采用的方式的示意图；图6B标出本专利技术的前处理化图像经过光源估算程序处理之后，前处理化图像的亮度的示意图；图6C标出本专利技术的前处理化图像有经过光源估算程序处理及未经过光源估算程序处理的示意图；图7示出本专利技术的各像素具有各自对应的像素亮度；图8A-8B示出本专利技术的前处理化图像经过梯度更正程序处理之后，前处理化图像的亮度的示意图；图9标出本专利技术的前处理化图像有经过梯度更正程序处理及未经过梯度更正程序处理的示意图；图10标出本专利技术的前处理化图像经过梯度更正程序处理之后，梯度有剧烈变化的像素的示意图。图中符号说明10图像亮度更正装置21图像输入单元22前处理单元23运算单元30像素矩阵37像素40图像输入设备A位置B位置C位置EE’线条F1原始输入图像F2前处理化图像F3输出图像ST1～ST4步骤ST31～ST33步骤具体实施方式涉及本专利技术的前述及其他
技术实现思路
、特点与功效，在以下配合参考附图的一较佳实施例的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图像的亮度不均匀性的更正方法，其特征在于，该更正方法包含以下步骤：(A)产生一原始输入图像，其中该原始输入图像具有多个像素所形成的一像素矩阵，各像素具有一对应的像素亮度值，且，该原始输入图像具有不均匀的亮度；(B)针对该原始输入图像，进行一前处理程序，以产生一前处理化图像；(C)针对该前处理化图像，进行一梯度更正程序，其中，该梯度更正程序用以去除该原始输入图像的亮度不均匀性；以及(D)输出一经过亮度均匀化处理的输出图像；其中，该梯度更正程序具有以下步骤：(C1)根据该前处理化图像，分别就该多个像素的各像素(本点像素)，产生一下一邻点像素的该像素亮度值与各该本点像素的该像素亮度值间的一亮度差值比例；(C2)将该亮度差值比例减去一亮度比例基础值，以便产生各像素的一像素亮度更正值；以及(C3)根据各像素的该像素亮度更正值进行一积分程序，以产生各像素的一积分化像素亮度更正值，其中，各像素的该积分化像素亮度更正值等于前一邻点像素的该积分化像素亮度更正值乘以(1加上前一邻点像素的该亮度更正值)。

【技术特征摘要】
2016.12.30 US 62/440,7461.一种图像的亮度不均匀性的更正方法，其特征在于，该更正方法包含以下步骤：(A)产生一原始输入图像，其中该原始输入图像具有多个像素所形成的一像素矩阵，各像素具有一对应的像素亮度值，且，该原始输入图像具有不均匀的亮度；(B)针对该原始输入图像，进行一前处理程序，以产生一前处理化图像；(C)针对该前处理化图像，进行一梯度更正程序，其中，该梯度更正程序用以去除该原始输入图像的亮度不均匀性；以及(D)输出一经过亮度均匀化处理的输出图像；其中，该梯度更正程序具有以下步骤：(C1)根据该前处理化图像，分别就该多个像素的各像素(本点像素)，产生一下一邻点像素的该像素亮度值与各该本点像素的该像素亮度值间的一亮度差值比例；(C2)将该亮度差值比例减去一亮度比例基础值，以便产生各像素的一像素亮度更正值；以及(C3)根据各像素的该像素亮度更正值进行一积分程序，以产生各像素的一积分化像素亮度更正值，其中，各像素的该积分化像素亮度更正值等于前一邻点像素的该积分化像素亮度更正值乘以(1加上前一邻点像素的该亮度更正值)。2.根据权利要求1所述的图像的亮度不均匀性的更正方法，其中，该更正方法还包含：在步骤(C)之前，针对该前处理化图像，估算该前处理化图像的该多个像素中至少一部份像素所对应的一亮度信息，以产生该前处理化图像的一亮度不均匀性信息。3.根据权利要求1所述的图像的亮度不均匀性的更正方法，其中，该更正方法还包含：在步骤(C)之后及在步骤(D)之前，针对梯度有剧烈变化的像素，将其积分化像素亮度更正值改以一预设亮度值取代，由此去除经过该梯度更正程序处理后的噪声。4.根据权利要求3所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张榉馨，任尉中，谢承恩，萧俊贤，狄敬隆，何闿廷，林俊甫，蔡惠民，
申请(专利权)人：曦威科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71