[發(fā)明專利]測定圖像重合不良的方法和裝置

無效

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• 申請日: 1993-08-05
• 公開（公告）號: CN1044057C
• 公開（公告）日: 1999-07-07
• 發(fā)明（設計）人: 艾森巴斯·克里斯托夫;芬克爾斯坦·艾拉;姆加埃·丹尼斯;帕諾夫斯基·愛德華
• 申請（專利權）人: 吉奧里街股份有限公司
• 主分類號: H04N1/04
• 分類號: H04N1/04;G06F15/66
• 代理公司: 上海專利商標事務所
• 代理人: 孫敬國

本發(fā)明涉及應用自動圖像重合技術的電子圖像處理裝置和確保圖像正確重合的設備，且尤其涉及用其中幾個區(qū)域來作比較的裝置。

在美國專利NO.4,982,439中揭示有類似下面的已有技術。

許多圖像處理步驟根據其圖像內容需要兩個或更多個圖像相互對齊。有幾種方法用于測定圖像重合不良的量并且用所檢測到的重合不良去重新對齊圖像以作進一步的處理。最簡單的重新對齊技術是位移一個或更多個圖像的圖像數據去與單一的參考圖像對齊。通過重合不良的定量檢測來檢測所用的位移量。

目前應用的重合不良的定量檢測方法包括：邊緣識別，點識別，行和列和數的相關性，局部區(qū)域和其它區(qū)域的相關性。這些方法在許多情況下是有用的，但是由于準確度、計算的復雜性的限制而使其在某些圖像情況的應用受到限制。

另一種定量檢測圖像重合不良的方法是通過將兩個局部區(qū)域的差值絕對值相加，將測試圖象局部區(qū)域與參考圖象局部區(qū)域一個像素一個像素地進行比較。然后兩局部區(qū)域之一沿X軸移位一個像素并再進行一次相加。這種操作重復多次并記錄每個位置的相加結果。然后讓X軸位移量回到原點而使該區(qū)域再沿Y軸位移一個像素。然后對于這個新的Y軸位置，重復X軸位移和相加。這種Y軸位移，和隨后的X軸位移和相加重復許多次。然后檢查所記錄的求和的結果并注意最小值。該最小和數之結果對應于該局部區(qū)域內特性在最佳對準時的像素位移。

位移量由預期的最大重合不良量確定，并以標稱位置為中心。選擇局部區(qū)域的大小和位置以便包含使圖像具有顯著反差并在水平和垂直兩方向中具有不重復的信息內容的圖像特征。

這種重合不良檢測方法在操作上類似于局部區(qū)域的非歸一化相關性的操作，但需要簡單得多的計算，因為不需做乘法。

本發(fā)明的目的在于提供檢測測試圖像相對于一參考圖像的重合不良情況的方法和裝置。

本發(fā)明的另一目的在于對檢測幾個不重合的過程提供一種便于采用的方法和裝置。

局部區(qū)域的非歸一化相關性和局部區(qū)域差值的絕對值之和的最小值的方法的局限性在于：對于實際世界的目標，可能不存在具有足夠反差和在水平和垂直兩方向中具有不重復的信息內容的局部區(qū)域。在本發(fā)明中，局部區(qū)域的比較是使用兩個或更多個來自參考圖像的局部區(qū)域和兩個或更多個來自測試圖象的局部區(qū)域。使局部區(qū)域選擇得在兩個局部區(qū)域中包含近似正交的信息內容。兩局部區(qū)域的信息在空間聯接，但在圖像幀中可隔開很寬。為了將這一概念用于差值絕對值之和的方法，則參考圖像中的局部區(qū)域之一和測試圖像中的對應的局部區(qū)域的差值的絕對值之和是一個像素接一個像素進行的。然后再完成參考圖像中的另一局部區(qū)域和測試圖像中的對應的局部區(qū)域的差值絕對值之和。然后這兩個和相互相加并記錄結果。然后參考圖像中的兩個局部區(qū)域相對于測試圖像沿X軸位移一個像素，且再一次完成兩個和數和最后的總和。這種操作重復多次且記錄每個位置上的和數的總和。然后X軸位移量返回到原點且局部區(qū)域沿Y軸位移一個像素。然后對于該新的Y軸位置重復X軸位移和計算和數的總和。這種Y軸位移、和其后的X軸位移和求和的操作重復多次。求和結果的最小總和對應于兩局部區(qū)域中的特性在最佳對準時的像素位移。

應用兩個來自參考圖像的局部區(qū)域與兩個來自測試圖像的局部區(qū)域進行比較的概念可擴展到測定重合不良的局部區(qū)域法的非歸一相關性上。在操作上，除了對于每個局部區(qū)域的每個X和Y軸位移位置完成乘積的求和數、將這些和數相加并記錄外，與先前描述過的兩局部區(qū)域差值絕對值的最小和數方法相同。當完成全部位移時檢查所記錄的結果，且最大值對應于兩局部區(qū)域中的特性在最佳對準時的像素位移。

應用兩個來自參考圖像的局部區(qū)域與兩個來自測試圖像的局部區(qū)域進行比較、使用相關性、差值絕對值的最小和數、或其它比較方法的概念能擴展應用于來自參考圖像的任意個局部區(qū)域與來自測試圖像的相同數量的局部區(qū)域進行比較，以允許包含比較中的多重空間聯接特性，于是確保可靠的圖像重合不良測定。

圖1表明按本發(fā)明構成的圖像采集系統；

圖2顯示由圖1系統掃描的一個目標；

圖3表明一個參考區(qū)域的幾個局部區(qū)域；

圖4表明圖1系統的圖像處理器的構件。

這里揭示的圖像采集系統特別適用于檢查印刷圖樣裝置。系統10可包含如一個攜帶頁14的旋轉鼓12，頁資料要傳給掃描器16。頁14可用多個排列成矩形陣列的印刷圖樣印刷。

掃描器16對頁14掃描以產生它的圖像給圖像采集裝置18。頁14的圖像，或至少其部分圖像以數字形式從裝置18載入存貯器20。