数字图像感光成像的方法技术

将高精度的数字图像割成为两幅或多幅，再进行图像曝光均匀性处理，变形校正处理和色彩矫正处理后，发送到高分辨率面阵数字光源，面阵数字光源及其成像镜头与感光材料呈相对运动或相对静止的状态，通过成像镜头分幅对感光材料的不同区域进行曝光，在感光材料上得到完整的数字图像，本发明专利技术通过分幅拼接曝光的方法，获得高分辨率的整幅数字影像。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于数字图像的输出方法，更具体说是数字图像感光的成像方法。采用数字光源对感光材料(如相纸或胶片)曝光的方法输出数字图像，与彩色打印机的技术相比较，具有速度快，成本低，色彩艳丽，精度高保存期长等许多优点，是取代传统暗房的照片输出的技术解决方案。随着网络技术、数码摄影技术的发展，这种技术将具有广阔的市场前景。目前国外在这一
的产品主要有数字化彩扩机(如富士248型等)，专业数码印像机(如柯达LED20P等)。主要的数字光源有以下几种1．三色激光色纯度好，没有分辨率限制，点曝光，速度慢，特殊器件价格昂贵，单台价格在百万元以上。2．LED发光二极管线曝光，发光强度较低，速度慢，器件为特殊器件，设备价格在百万元以上。3．短余辉的线阵阴极射线管CRT线曝光，发光强度较好，速度慢，器件为特殊器件，价格在数十万元。4．LVT面曝光，亮度高，速度快，分辨率有限，，器件为特殊器件，价格较贵。5．液晶投影面曝光，亮度高，速度快，无明显畸变，分辨率有限，色彩表现有缺陷，价格一般。6．面阵CRT面曝光，亮度高，速度快，色彩较好，有畸变，价格低廉。从以上同类技术对比可以看出，采用面阵器件对感光材料曝光，具有速度快，价格便宜等许多优点，但是面阵光源的分辨率有限，无法输出高分辨率的图像。本专利技术人曾专利技术一种用单个面阵CRT光源及成像镜头组成光头，移动光头分多幅曝光的方法(CN99100772.7)，本专利技术的目的就是提供一种改进的，以面阵数字光源，采用分幅拼接曝光的技术，以实现高分辨率大幅图像输出的方法。本专利技术的数字图像感光成像方法的操作步骤有以下几个部分组成先将高精度的数字图像按区域分割成为两幅或多幅，再将其进行图像预处理过程，然后发送到面阵数字光源，所说的面阵数字光源及其成像镜头与感光材料呈相对运动或相对静止的状态，通过所说的成像镜头分幅对感光材料的不同区域进行曝光，最终在感光材料上得到完整的数字图像，本专利技术的特征在于采用高分辨率的单幅面阵数字光源，通过分幅拼接曝光的方法，获得高分辨率的整幅数字影像，所说的图像预处理过程，包括曝光均匀性处理，变形校正处理和色彩矫正处理。以下结合附图中的实施例对本专利技术的上述的几个部分加以详细的说明。附图说明图1是光源及镜头与感光材料呈相对静止状态一个实施例的示意图。图2是光源及镜头与感光材料呈相对静止状态的另一实施例的示意图。图3是本专利技术方法的变形矫正工作流程图。图4是本专利技术方法的亮度补偿工作流程图。图5是两幅拼接时重叠部分的亮度连续变化曲线示意图。图6是是本专利技术方法在光源及镜头与感光材料呈相对移动状态时的实施例工作流程图。图7是本专利技术方法的色彩矫正工作流程图。变形矫正由于面阵光源(如CRT)自身存在的边缘畸变，以及光学成像镜头的畸变效应，系统安装误差等原因，使面阵数字光源通过镜头成像后出现边缘畸变，所成的像并非完整的矩形，这样给多幅图像的拼接带来一定的困难。本专利技术采用一种畸变补偿曲线，对于单帧图像进行变形，以使像面成为标准的矩形。变形曲线的生成方法见图3所示。光源及镜头与感光材料呈静止状态有多个数字光源或单个数字光源及与单个数字光源对应的两个以上的镜头，或功能相同的光学系统，对感光材料进行分幅拼接曝光。如图1所示，可以采用单个光源(7)及多个镜头(11)的分幅拼接方法，其中(1)是第一幅感光图像，(2)是第二幅感光图像，(3)是冲洗机，(4)是感光纸箱及走纸控制装置，(19)是感光纸，(20)是走纸平台；也可以采用图2所示的多个光源(7)及多个镜头(11)的分幅拼接方法。在这种情况下，由于没有光源及镜头与感光材料相对运动带来的误差，分幅图像不互相重叠，利用上述的变形矫正的方法可以使分幅曝光的的图像刚好做到无缝拼接。无缝拼接状态下亮度系数的确定由于面阵数字光源(如CRT)存在中心亮度强于边角亮度的问题，对感光材料曝光时，中心的曝光强于边角，光学成像镜头的特性又使这一现象的程度加大，一般称为“失光”。因此造成曝光不均匀。本专利技术采用对数字图像进行逐点调整的方法弥补整个系统造成的曝光均匀性误差。具体的方法是对单帧的数字图像按每个像素逐点乘一个亮度系数，曝光不足时使其增大，而曝光过度时使其减弱，亮度系数的确定方法见图4。需要注意的是在分幅曝光图像不相互重叠并且无缝拼接的状态下，曝光均匀性的补偿处理考虑单帧图像即可。关于分幅图像曝光重叠区城亮度系数的处理由于光源及镜头与感光材料之间的机械运动带来的运动误差，或某些器件成像边缘的光晕现象，使分幅图像很难做到无缝拼接。本专利技术采用的方法是使分幅曝光的图像边缘相互重叠，不重叠部分的曝光亮度采用上述的方法，重叠部分的图像曝光亮度系数满足如下的规律(1)．单帧图像的亮度系数从中心到两侧呈连续曲线变化；(2)．两幅图像的重叠部分的曝光量相加等于曝光处理后两幅图像的平均曝光量。由于单帧图像在重叠部分亮度系数呈连续变化如图5所示，其中I1代表第一幅图像在重叠区的亮度，I2代表第一幅图像在重叠区的亮度，I1和I2相加等于不重叠部分的亮度系数。因相对运动造成的机械对位误差的影响被分散到整个重叠区域，使人的视觉难以察觉，达到有效拼接的目的。在重叠区域中，由于要进行两次曝光，因此单帧的亮度系数应该减小，单帧的重叠区域又是在图像的边缘，如上述的“失光”原因，所以亮度系数应该增强。因此亮度系数应根据实测结果决定，实际亮度系数的确定方法可以用迭代测量的方法实现，参见图4。从理论上说并没有递增或递减的规律。在光源及镜头与感光材料呈相对运动或静止状态时，除了上述专利申请CN99100772.7中已披露的单个光源和单个镜头的分幅拼接方法以外(如图6)，也可以再加上本专利技术的多光源、单镜头或多光源、多镜头的分幅拼接方法。色彩矫正处理对于不同的感光材料，有不同的感光特性曲线，在相同条件下曝光色彩会有所不同，本专利技术采用测量基色色块密度的方法标定特性光源与感光材料的对应关系。即给出黄、品红，青三基色的标准密度梯度值，通过调节光源特性使之在指定的感光材料上感光并趋于标准密度，达到不同感光材料色彩矫正的目的。图7给出红色的矫正处理流程图，黄、蓝色的处理也相同。本专利技术中所说的各种图像处理，如上述的变形(畸变)矫正，亮度处理和色彩矫正处理的方法，均可参见CN99100772.7的说明书和附图。本专利技术所说的数字光源是指CRT显示器，面阵LED，液晶显示器，等离子体显示器，LVT显示器，YAG显示器等显示设备。采用本专利技术的数字图像感光成像方法，由于使图像分割成多幅，扩大了总的像素的数目，增加了图像的分辨率，又由于本专利技术采用了图像的亮度、变形、色彩和边缘处理，可以得到高质量的彩色相片，使彩色印像技术可以输出高分辨率的数字图像。权利要求1.一种，先将高精度的数字图像按区域分割成为两幅或多幅，再将其进行图像预处理过程，然后发送到面阵数字光源，所说的面阵数字光源及其成像镜头与感光材料呈相对运动或相对静止的状态，通过所说的成像镜头分幅对感光材料的不同区域进行曝光，最终在感光材料上得到完整的数字图像，本专利技术的特征在于采用高分辨率的单幅面阵数字光源，通过分幅拼接曝光的方法，获得高分辨率的整幅数字影像，所说的图像预处理过程，包括曝光均匀性处理，变形校正处理和色彩矫正处理。2.根据权利要求1所述的，其特本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数字图像感光成像的方法，先将高精度的数字图像按区域分割成为两幅或多幅，再将其进行图像预处理过程，然后发送到面阵数字光源，所说的面阵数字光源及其成像镜头与感光材料呈相对运动或相对静止的状态，通过所说的成像镜头分幅对感光材料的不同区域进行曝光，最终在感光材料上得到完整的数字图像，本专利技术的特征在于：采用高分辨率的单幅面阵数字光源，通过分幅拼接曝光的方法，获得高分辨率的整幅数字影像，所说的图像预处理过程，包括曝光均匀性处理，变形校正处理和色彩矫正处理。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：贡晔，
申请(专利权)人：贡晔，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]