自动改善数字图像质量的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术的一个方面是自动改善数字图像的方法。在数字负片的至少两个子像上测量颗粒痕迹的幅值且利用在至少两个子像上测量到的颗粒痕迹的幅值来改善数字负片。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及到图像处理，更具体地涉及到改善数字图像。
技术介绍
数字图像，诸如扫描图像、医疗图像、卫星图像等等，经常会包含不应有的噪声成分。例如，照相胶片，诸如卤化银胶片，在基片上包含了颗粒，诸如卤化银，作为它的物理组成的一部分。这些颗粒的特性是胶片类型和规格的函数，一般来说，具有较快速度和较小规格的胶片呈现出较多的颗粒度。业内技术人士都能理解到卤化银胶片是指采用卤化银作为感光剂的照相胶片。在大多数现存的卤化银胶片中，显影过的银通过结合剂转化为染料影像，并且冲洗掉胶片的银。然而，在冲洗之后，这类胶片依旧被称为卤化银胶片，因为它们的性能仍取决于卤化银。彩色胶片一般包含蓝色层、绿色层、红色层、防光晕层和透明基片。在显影的彩色胶片中，每种蓝色、绿色、和红色都包含用来表示在显影处理中蓝色、绿色和红色的染料。这些染料结合到对应于显影的银颗粒的胶片显影区域。对各个层来说，在图像任意指定区域中显影的银颗粒越多，在该区域内染料的最终密度就越大。颗粒的尺寸是非常没有规律的，有些颗粒是小的，有些颗粒是大的，还有些是处于两者中间的尺寸。在显影处理中，被曝光最多的颗粒就先被显影，而其它颗粒的显影则随着显影处理继续进行。在指定层中最多数颗粒被显影的区域中将含有最大的染料亮度。胶片的每一层都可以具有颗粒所构成的本身随意的和唯一的图形，所以不会出现不同层的图形基本相似的情况。正片或照片的拷贝也会有颗粒图形。因为粒度对照相影像的质量有不利的影响，在摄影的实践中要尽可能地避免照相影像的颗粒，例如，采用低速和较大规格的胶片。不幸的是，存在着许多不可能使用这类胶片的情况。上世纪也已经生产了大量的高等级粒度的胶片。此外，随着胶片的自然退化，也可能引起影响其粒度和变色。数字图像可采用扫描负片，幻灯片，或拷贝照相影像来产生。这类数字图像的质量部分取决于胶片图像的特性。例如，从胶片上获取得数字图像通常会包含着胶片上颗粒的痕迹，这就在数字图像中构成了大部分“噪声”或来自图像而非图像的衍生物。数字图像也常常会反映出胶片本身存在着的任何失真。扫描仪的精度越高，在数字图像中所捕获到的颗粒痕迹和失真就越多。许多扫描仪采用了影响颗粒度感觉的伽马校准方法来改进颜色和密度。例如，使用以增加阴影对比度来克服图像曝光不足的扫描仪所产生的图像会形成相对于高亮度颗粒痕迹而将阴影颗粒痕迹放大的图像。例如，在树和背景是天空的图像的情形下，数字图像会有一个暗的阴影区域，它的颗粒痕迹要较明亮的天空区域的痕迹多。同样，数字图像也可以包含大量颗粒痕迹的低的细节的天空区域和包含少量颗粒痕迹高细节的树叶区域。换句话说，这些数字图像中的颗粒痕迹的数值范围趋向于在整个亮度有较大的起伏。此外，扫描仪可以雾区图像的部分细节，例如，抑止些高频分量；或采用边缘加强即提升高频分量来克服图像细节上的这种模糊。在这两种情况下，颗粒痕迹的影响与图像的频率密切相关。这类数字图像被称为与颗粒相关的“非归一化”的图像，它常常会引起视觉上的不舒服。这是因为人的眼睛往往是聚焦在图像中颗粒痕迹最多的区域，而且视觉上会把那些实际上较少颗粒痕迹的区域联想成有同样多的颗粒。尽管人们一直在试图改善扫描图像的质量，但这种改善往往只是通过手工的修改得到的，它需要这人具有相当高的技巧来决定应该修改哪些特性能够改善最终图像的质量。由于每个图像都需要单独工作，因此改善处理就很费时间，大量图像的改善就显得很不现实。所以，就需要有另一种改善数字图像的方法，它能自动地改善数字图像。
技术实现思路
简单地说，本专利技术的一个方面是自动改善数字图像的方法。颗粒痕迹的数值要至少在数字负片的两个子像中测量，并且使用在至少两个子像中测得的颗粒痕迹的数值来改善数字底片。本专利技术有几个重要的技术优点。本专利技术的各个实施例都可不具备，或具备一个，或具备多个，或具备全部的这些优点以及其它优点。本专利技术能够用于自动改善与颗粒痕迹(噪声)相关的数字图像。可以要求这种改善适用于扫描的照相图像。本专利技术也允许使用数字图像校正矩阵的自动计算，以校正与亮度和频率有关的非均匀颗粒痕迹的分布。该矩阵对归一化与象素亮度和/或频率有关的颗粒痕迹也是十分有效的。一旦颗粒痕迹被归一化了，本专利技术就允许颗粒能按要求自动地减少到所选择的程度或由用户所确定的程度。此外，归一化的颗粒痕迹数据可以用于平衡数字图像的彩色通道。附图说明为了能更完整地理解本专利技术以及本专利技术的各种优点，将结合附图作以下讨论，附图如下图1说明了用于本专利技术的通用计算机的方框图。图2说明了包含本专利技术实施例的扫描仪的例子。图3说明了描述根据本专利技术的一种方法来改善数字图像的流程图。图4说明了一种根据本专利技术与象素亮度有关的颗粒的测量方法的流程图。图5说明了图像分成若干子像。图6说明了对数字图像一个子像红色通道信息的加权，平均亮度，和颗粒强度的曲线。图7说明了对数字图像一个彩色通道的离散的点。图8说明了对数字图像的一个彩色通道的离散点采用曲线拟合算法得到的曲线。图9说明了对数字图像的红色信息的通过离散点画出的曲线。图10说明了在本专利技术中所采用的一种测量与频率相关的颗粒痕迹的方法的流程图。图11说明了数字图像的一个彩色通道的离散点。图12说明了对数字图像的一个彩色通道通过离散点画出的曲线。图13说明了从归一化数字图像得到的一行象素中的颗粒痕迹，它随着所画的象素亮度在空间上变化。图14说明了在亮度上颗粒痕迹的频率数值对归一化数字图像中频率的曲线。图15说明了在亮度和频率上颗粒痕迹的频率数值对归一化数字图像中频率的曲线。图16说明了描述从数字图像中去除高频噪声(诸如颗粒痕迹)方法的一个例子的流程图。图17说明了描述从数字图像中去除高频噪声(诸如颗粒痕迹)方法的一个例子的流程图。图18说明了一种与本专利技术有关表示两维傅立叶变换的方法。图19说明了描述用于多个具有共用成分的信号且在多个信号中至少有一个已非线性失真信号的归一化处理例子的步骤的流程图。图20说明了描述根据本专利技术用于改善数字图像的处理例子的流程图。图21说明了与图19和图20说明的处理例有关的三种离散点的例子。具体实施例方式本专利技术的推荐实施例及其优点可参考附图1至15得到最好的理解，对于各附图中类似的或对应的部分都采用了相同的标号。图1说明了用于根据本专利技术改善图像的通用计算机10。特别是，通用计算机可以包括一部分图像改善系统，并且可以用来执行包括图像改善软件的应用。通用计算机10可以适用于执行大家熟悉的MS-DOS，PC-DOS，OS2，UNIX，MAC-OS，和Windows操作系统中的任意一种，也可以采用其它操作系统。通用计算机10包括处理器12、随机存取存储器(RAM)14、只读存储器(ROM)16、鼠标18、键盘20、以及诸如打印机24、磁盘驱动器22、显示器26、和通讯接[]28等输入/输出器件。本专利技术还包括了程序，它可以存储于RAM 14、ROM 16、或磁盘驱动器22，并且可以被处理器12执行。通讯接口28与计算机网络相连接，也可以与电话线、天线、网关、或任意其它类型通讯接口相连接。磁盘驱动器22可以包括各种类型的存储媒介，例如，软盘驱动器、硬盘驱动器、CD-ROM驱动器、或磁带驱动器。尽管在本实施例中采用了多个磁盘驱动器22，但是使用单个磁盘驱动器，也未脱离本专利技术的精本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自动改善数字图像的方法，包括步骤：测量在数字图像中至少两个子像的颗粒痕迹的幅值；以及使用在至少两个子像中所测量到的颗粒痕迹的幅值来修改数字图像。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：AD艾德加，
申请(专利权)人：应用科学小说公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]