[發明專利]圖像的亮度不均勻性的更正方法及相關圖像亮度更正裝置

有效

• 申請號: 201710806082.2
• 申請日: 2017-09-08
• 公開（公告）號: CN108269239B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 張櫸馨;任尉中;謝承恩;蕭俊賢;狄敬隆;何闿廷;林俊甫;蔡惠民
• 申請（專利權）人: 莆田杰木科技有限公司
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 上海盈盛知識產權代理事務所(普通合伙) 31294
• 代理人: 孫佳胤

本發明提出一種圖像的亮度不均勻性的更正方法及圖像亮度更正裝置。更正方法包含以下步驟：(A)產生原始輸入圖像，其中原始輸入圖像具有多個像素所形成的像素矩陣，各像素具有對應的像素亮度值，且，原始輸入圖像具有不均勻的亮度。(B)針對原始輸入圖像，進行前處理程序，以產生前處理化圖像。(C)針對前處理化圖像，進行梯度更正程序。梯度更正程序用以去除原始輸入圖像的亮度不均勻性。(D)輸出經過亮度均勻化處理的輸出圖像。

技術領域

本發明涉及一種具有圖像的亮度不均勻性的更正方法及相關圖像亮度更正裝置，特別是涉及一種通過梯度更正程序(IMAGE GRADIENT CORRECTION)，以至于能夠去除原始輸入圖像的亮度不均勻性的更正方法，也特別是涉及一種圖像亮度更正裝置，其中的運算單元通過梯度更正程序來去除原始輸入圖像的亮度不均勻性。

背景技術

一般而言在光學式圖像辨識系統(例如但不限于指紋辨識系統)中，常會發生輸入設備所提取的圖像(例如但不限于指紋圖像)具有亮度不均勻的問題，其主要原因有：環境光源的不均勻所造成的亮度不均勻問題、入射光進輸入設備的角度不同所造成的亮度不均勻問題、以及圖像感測裝置所造成的亮度不均勻問題等。

所謂亮度不均勻性的問題，指的是：原始物體的亮度并沒有真正反映于所提取的圖像中。舉例而言，假設原始物體的亮度在整張畫面上是完全一致的，但，由于亮度不均勻性的問題所致，所提取的圖像中，亮度在整張畫面上卻不是完全一致的。例如，位于指紋圖像邊緣的亮度可能會較位于指紋圖像中央的亮度來得低，使得位于像素所組成的陣列的邊緣的像素會有亮度衰減的問題，以致位于像素陣列邊緣的像素會較位于像素陣列中央的像素的亮度相對地較暗，進而影響了指紋辨識的正確性。

有鑒于此，本發明提出一種能夠通過梯度更正程序，以至于能夠去除原始輸入圖像的亮度不均勻性的更正方法。此外，本發明提出一種圖像亮度更正裝置，其中的運算單元能夠通過梯度更正程序來去除原始輸入圖像的亮度不均勻性。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足與缺陷，提出一種圖像的亮度不均勻性的更正方法及相關圖像亮度更正裝置，其能夠去除原始輸入圖像的亮度不均勻性，增加圖像辨識的正確性。

為了實現上述發明目的，就其中一觀點言，本發明提供了一種圖像的亮度不均勻性的更正方法，該更正方法包含以下步驟：(A)產生一原始輸入圖像，其中該原始輸入圖像具有多個像素所形成的一像素矩陣，各像素具有一對應的像素亮度值，且，該原始輸入圖像具有不均勻的亮度；(B)針對該原始輸入圖像，進行一前處理程序，以產生一前處理化圖像；(C)針對該前處理化圖像，進行一梯度更正程序(IMAGE GRADIENT CORRECTION)，其中，該梯度更正程序用以去除該原始輸入圖像的亮度不均勻性；以及(D)輸出一經過亮度均勻化處理的輸出圖像；其中，該梯度更正程序具有以下步驟：(C1)根據該前處理化圖像，分別就該多個像素的各像素(本點像素)，產生一下一鄰點像素的該像素亮度值與各該本點像素的該像素亮度值間的一亮度差值比例；(C2)將該亮度差值比例減去一亮度比例基礎值，以便產生各像素的一像素亮度更正值；以及(C3)根據各像素的該像素亮度更正值進行一積分程序，以產生各像素的一積分化像素亮度更正值，其中，各像素的該積分化像素亮度更正值等于前一鄰點像素的該積分化像素亮度更正值乘以(1加上前一鄰點像素的該亮度更正值)。

在一種較佳的實施型態中，該更正方法還包含：在步驟(C)之前，針對該前處理化圖像，估算該前處理化圖像的該多個像素中至少一部份像素所對應的一亮度信息，以產生該前處理化圖像的一亮度不均勻性信息。

在一種較佳的實施型態中，該更正方法還包含：在步驟(C)之后及在步驟(D)之前，針對梯度有劇烈變化的像素，將其積分化像素亮度更正值改以一預設亮度值取代，由此去除經過該梯度更正程序處理后的噪聲。

在一種較佳的實施型態中，該默認亮度值包括各像素的該積分化像素亮度更正值的一中間值。