[发明专利]像素错位式分幅图像拼接成像方法及装置

说明书

本发明属于图像显示成像技术领域，更进一步说是属于数码彩色扩印技术。

利用低分辨率的面阵数字光源实现高分辨率的大幅图像拼接成像在图像显示领域及数码曝光技术领域具有广泛的应用前景和极高的商业价值。

以数码曝光为例：采用面阵数字光源对感光材料(如相纸或胶片)曝光方式输出数字图像，与彩色打印机相比具有速度快、成本低、保存期长等许多优点；是取代传统暗房的优良的彩色图像输出技术解决方案。随着网络技术、数码摄像技术的发展，这种技术具有广阔的市场前景。目前国内外在这一技术领域的产品主要有：数字化出色扩印机(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，没有分辨率极限，点曝光，速度慢，需要用特殊器件，价格昂贵(设备价格每台在百万元以上)；

2、LED发光二极管，线曝光，发光强度较低，器件价格低于激光但仍为特殊器件(设备价格也在百万以上)；

3、短余辉的线阵CRT，线发光，发光强度好，速度慢，器件为特殊器件(设备价格在数十万元)；

4、LVT，面曝光，亮度高，速度快，分辨率有限，器件为特殊器件，价格昂贵；

5、液晶投影，面曝光，亮度高，速度快，无明显畸变，分辨率有限，价格一般；

6、面阵CRT，面曝光，亮度高，速度快，色彩较好，有畸变，分辨率有限，价格低廉。

从以上同类技术对比中我们不难看出采用面阵数字光源器件对感光材料曝光，具有速度快，价格便宜等许多优点，但是面阵数字光源的分辨率有限无法输出高分辨率的图像。本发明人曾经提出一种采用面阵数字光源与成像镜头组成光头，使光头在感光材料上移动，分多次曝光拼接成为完整图像的方法和装置(CN99100772.7)，以及为了使面阵数字光源和感光材料的色彩平衡和匹配的光线过滤装置(CN01201890.2)。但是在拼接部分的过渡区的处理仍有不够理想。

本发明的目的就是给出一种新的分幅拼接技术，提供一种更完美的分幅曝光的方法和装置。

本发明的拼接方法的技术解决方案是：一种像素错位式分幅图像拼接成像方法，先将高像素数的数字图像分割处理成两个或两个以上低像素数的分图像，采用相对运动或静止的方式，分多次(其中横向为m次，纵向为n次，m≥1，n≥1，m，n为整数)对于成像面的不同区域进行成像曝光，其特征在于采用像素光栏对于面阵数字光源的发光像素进行修正，根据相邻两像素之间的距离为d，相邻拼接曝光区域的成像相对错动距离为横向：d/m，纵向：d/n。

实现本发明像素错位式分幅图像拼接方法的装置是：一种像素错位式分幅图像拼接成像的装置，由面阵数字光源，数字图像的预处理装置，分割及处理数字图像的计算机，成像镜头，光线过滤装置组成，其特征在于在面阵光源的前面有一个像素光栏，对于面阵光源发光像素的形状进行修正；当面阵光源是透射液晶时，像素光栏可以在面阵光源与背光灯之间。

以下根据附图对于本发明的实施例加以详细的说明。

图1是本发明一个面阵光源为彩色液晶板实施例的装置示意图；图2是图1中单个像素的形状；图3是像素光栅的不透明纹理图案。

图1中3是一个800×600像素的TFT的真彩色液晶板，1是液晶板的背光灯，4是像素光栏，它可以在液晶板的前面或液晶板与背光灯之间，5是光线过滤装置，6是成像镜头，7是成像面，图中的X，Y箭头方向表示横向和纵向错动的方向。TFT液晶屏的单个像素如图2中所示，栅距d是0.294毫米，它是由红绿蓝三个光栅组成的。我们的任务是利用这个装置对成像面7上的感光材料成像，得到一个2400×1800像素的高分辨率图像，即横向3次，纵向3次共3×3＝9次曝光成像实现这一过程。首先通过计算机软件将2400×1800的目的图像进行分割，分割的方法是在纵向第1，4，7，10，......3n+1的像素被分在同一幅图中，3n+2及3n的像素被分在另外的两幅图像中。在横向除与纵向采用同样的方法外，还要考虑像素错动后红绿蓝光栅重合带来的新的编码组合。9幅图像编码完毕后，依次发往液晶板进行9次发送—曝光—错动的过程。其中每次横向和纵向错动的距离为0.294/3毫米。此过程结束即可以得到一个高精度大幅面的图像。