專利名稱：掃描儀紙邊探測裝置及探測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種掃描儀紙邊探測裝置，同時(shí)也涉及利用該掃描儀紙邊探測裝置進(jìn)行紙邊探測的方法。該裝置應(yīng)用于掃描儀中，可對掃描的紙張邊緣進(jìn)行高速準(zhǔn)確探測，從而使掃描儀能對掃描的圖像進(jìn)行準(zhǔn)確的校正和切邊。本發(fā)明所述的掃描儀紙邊探測裝置屬于光電技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)代社會(huì)，掃描儀的使用越來越廣泛。同時(shí)，用戶對掃描圖像的質(zhì)量要求也越來越高。特別是對那些需要對圖像進(jìn)行光學(xué)字符識(shí)別(Optical CharacterRecognition，以下簡稱OCR)的用戶而言，他們對圖像傾斜度以及文字清晰度的要求更高。只有傾斜度較小才能使OCR軟件準(zhǔn)確地捕捉圖像中不同位置上的數(shù)據(jù)，而清晰度較高才能使OCR軟件有較高的文字識(shí)別準(zhǔn)確率。
為了減小圖像傾斜度，現(xiàn)有的高級(jí)掃描儀普遍采用傾斜校正技術(shù)。這種技術(shù)大體上可以分為兩種一種是利用黑色背景進(jìn)行掃描，通過圖像的黑白反差來識(shí)別圖像中的紙邊位置，從而計(jì)算紙張的傾斜度，然后再對圖像進(jìn)行矯正；另一種方法是以所掃描的圖像內(nèi)容，即文字為依據(jù)，對其排列的直線性進(jìn)行判斷，從而得出圖像的傾斜度，然后據(jù)此對圖像進(jìn)行矯正。
這兩種方法都存在很大的缺點(diǎn)。在黑色背景掃描中，背景的黑色容易透過薄紙而影響圖像的清晰度。對有些非白色紙邊的文件，或紙邊有黑色標(biāo)記，這種方法更是無法判斷紙邊位置。對很多正常的文件紙張，利用這種校正方法往往也不能保證準(zhǔn)確地矯正。而在以內(nèi)容為依據(jù)的矯正方法中，失誤率則更高，對正常的文字文件圖像的矯正失誤率經(jīng)常在1％以上。對于圖片文件圖像傾斜的矯正，這兩種方法更是無能為力。
現(xiàn)有的掃描圖像傾斜矯正技術(shù)都用在掃描圖像的后續(xù)處理過程中。掃描儀不能根據(jù)掃描圖像的傾斜度對掃描過程進(jìn)行控制。
現(xiàn)在市場上的很多收據(jù)都采用彩色薄紙，并且采用多張復(fù)寫。這些收據(jù)往往會(huì)有紙張厚薄不均，復(fù)寫字跡不清，紙邊不齊，紙張大小不一的缺陷。對它們的掃描更是掃描技術(shù)中的難題之一。利用黑色背景掃描可以校正圖像并切邊，但是圖像清晰度很難保證。利用白色背景掃描可以提高圖像清晰度，但是現(xiàn)有的技術(shù)無法對基于白色背景的圖像進(jìn)行紙邊判斷，因而切邊又不可能。因此，現(xiàn)有的掃描儀不能滿足對這些收據(jù)進(jìn)行高清晰、低傾斜、快速、安全掃描的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的第一個(gè)技術(shù)問題在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種新的掃描儀紙邊探測裝置。該探測裝置安裝在掃描儀中，與掃描儀系統(tǒng)配合使用。利用本發(fā)明的掃描儀紙邊探測裝置，掃描儀能在任何掃描背景下實(shí)現(xiàn)對紙邊的實(shí)時(shí)探測，并對所掃描的圖像進(jìn)行準(zhǔn)確矯正與切邊。
本發(fā)明所要解決的另一個(gè)技術(shù)問題在于提供一種與上述掃描儀紙邊探測裝置相配合的紙邊探測方法。通過該方法可以使掃描儀對紙邊狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測，進(jìn)而讓掃描儀進(jìn)行準(zhǔn)確的圖像校正與切邊。
為實(shí)現(xiàn)上述的發(fā)明目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案一種掃描儀紙邊探測裝置，其特征在于所述掃描儀紙邊探測裝置具有光纖首端面板，光纖電荷耦合器件模塊和紙邊數(shù)據(jù)處理模塊；所述光纖首端面板與掃描儀中的掃描背景面板相連，共同位于掃描儀內(nèi)燈的對側(cè)；所述光纖電荷耦合器件模塊中的光纖首端鑲嵌于所述光纖首端面板之上，其尾端與電荷耦合器件和光電二極管相連；所述電荷耦合器件和所述光電二極管的信號(hào)接入所述紙邊數(shù)據(jù)處理模塊中的微處理器，所述微處理器的輸出端分別與掃描儀中的走紙裝置，掃描裝置，圖像處理裝置相連接。
一種應(yīng)用上述掃描儀紙邊探測裝置進(jìn)行紙邊探測的方法，包括如下步驟(1)紙邊探測裝置通過對走紙裝置中滾筒轉(zhuǎn)角的探測，確定紙張移動(dòng)時(shí)的縱向位置；(2)光纖電荷耦合器件模塊對紙邊的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集；(3)紙邊數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)被紙張遮住的與光電二極管連接的光纖位置和時(shí)間數(shù)據(jù)來計(jì)算該點(diǎn)在圖像中的縱橫坐標(biāo)，然后根據(jù)多點(diǎn)數(shù)據(jù)來確定紙張頂邊緣線的位置；(4)紙邊數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)被紙張遮住的與光纖電荷耦合器件連接的光纖的位置和時(shí)間數(shù)據(jù)來計(jì)算該邊點(diǎn)在圖像中的縱橫坐標(biāo)，然后根據(jù)多點(diǎn)數(shù)據(jù)來確定紙張兩側(cè)邊緣線的位置；(5)紙邊數(shù)據(jù)處理模塊通過紙張頂邊緣線和兩側(cè)邊緣線的位置來計(jì)算紙張頂角的位置；
(6)紙邊數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)所暴露的與光電二極管連接的光纖的位置和時(shí)間數(shù)據(jù)來計(jì)算該點(diǎn)在圖像中的縱橫坐標(biāo)，然后根據(jù)多點(diǎn)數(shù)據(jù)來確定紙張下邊緣線的位置；(7)紙邊數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)通過紙張下邊緣線和兩側(cè)邊緣線的位置得出紙張底角的位置；(8)紙邊數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)上述步驟得到的數(shù)據(jù)計(jì)算出整個(gè)紙張?jiān)谒鶔呙鑸D像中的位置及輪廓；(9)掃描儀中的圖像處理器根據(jù)步驟(8)所得到的紙張位置及輪廓對掃描模塊掃描后存于緩存器中的圖像進(jìn)行矯正和切邊后輸出圖像。
本發(fā)明所述的掃描儀紙邊探測裝置及探測方法具有如下的優(yōu)點(diǎn)1.使圖像矯正和切邊不再局限于黑色掃描背景；2.使圖像矯正和切邊不再局限于白色紙張，從而可以實(shí)現(xiàn)對圖片圖像的矯正和切邊；3.利用白色背景掃描可以提高掃描圖像質(zhì)量；4.可以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確地矯正與切邊，使圖像不再有現(xiàn)有技術(shù)常產(chǎn)生的黑色邊框；5.為后續(xù)的表格處理和OCR提供準(zhǔn)確的圖像邊緣位置；6.實(shí)時(shí)的紙邊檢測可以準(zhǔn)確地預(yù)測進(jìn)紙位置，掃描儀可以根據(jù)其數(shù)據(jù)對掃描儀進(jìn)行控制，從而避免卡紙問題，減少撕紙現(xiàn)象的發(fā)生；7.可以處理折角、破損的文件；8.由于紙邊檢測裝置獨(dú)立于掃描儀系統(tǒng)，因此掃描和紙邊檢測可以同時(shí)進(jìn)行，所輸出的圖像數(shù)據(jù)為最終數(shù)據(jù)，從而有效提高掃描速度；9.使準(zhǔn)確切邊后的圖像最小，從而節(jié)省文件存儲(chǔ)空間。


圖1為使用本掃描儀紙邊探測裝置的掃描儀的系統(tǒng)框圖。
圖2為本掃描儀紙邊探測裝置的系統(tǒng)框圖。
圖3為掃描儀紙邊探測裝置中光纖首端面板的示意圖。
圖4為光纖電荷耦合器件模塊的示意圖。
圖5為紙邊數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的示意圖。
圖6為掃描儀紙邊探測裝置的電路原理圖。
圖7為紙邊探測過程的示意圖。
圖8為本發(fā)明所述的掃描儀紙邊探測方法的流程圖。
圖9至圖12為上述掃描儀紙邊探測方法的子流程的流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式

對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
圖1為使用本掃描儀紙邊探測裝置的掃描儀的系統(tǒng)框圖。根據(jù)其功能，可以將配備本紙邊探測裝置的掃描儀分為四部份紙邊探測裝置、走紙裝置、掃描裝置、圖像處理裝置。其中紙邊探測裝置分別與走紙裝置，掃描裝置，圖像處理裝置相連接。
走紙裝置為紙邊探測裝置提供掃描開始信息以及滾筒轉(zhuǎn)角位置。紙邊探測裝置根據(jù)這些數(shù)據(jù)來決定何時(shí)讀取來自光纖電荷耦合器件(以下簡稱光纖CCD)以及光電二極管的紙邊數(shù)據(jù)。同時(shí)，紙邊探測裝置將紙邊計(jì)算的結(jié)果反饋給掃描裝置，以便對掃描儀走紙裝置進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。
當(dāng)紙邊探測裝置探測到第一個(gè)與光電二極管相連的光纖首端的光線被遮蓋時(shí)，紙邊探測裝置便立即發(fā)送開始掃描信號(hào)給掃描裝置。掃描裝置接收到此信號(hào)后便立即開始記錄掃描圖像數(shù)據(jù)。
當(dāng)紙邊探測裝置收集到足夠信息后，其內(nèi)置的微處理器計(jì)算出紙張頂邊緣線、兩側(cè)邊緣線以及圖像中紙張上邊兩角點(diǎn)的位置。紙邊探測裝置將這些信息傳遞給圖像處理裝置。圖像處理裝置接收到此信號(hào)后，便開始讀取所掃描的圖像數(shù)據(jù)，然后根據(jù)紙邊探測裝置傳來的信息對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行矯正與切邊，最后輸出矯正與切邊后的圖像。
上述的走紙裝置，掃描裝置和圖像處理裝置均為掃描儀中的現(xiàn)有技術(shù)，此處就不多贅述了。下面主要對與本發(fā)明有關(guān)的紙邊探測裝置進(jìn)行詳細(xì)的說明。
如圖2所示，本紙邊探測裝置由光纖首端面板、光纖CCD模塊、紙邊數(shù)據(jù)處理模塊三部分所組成。
1.光纖首端面板圖3為光纖首端面板的結(jié)構(gòu)示意圖。它由面板以及等間距單排鑲嵌于面板上的光纖首端所組成。光纖首端面板與掃描背景面板緊密相連，共同位于掃描儀的燈光之下。光纖首端面板為紙邊信號(hào)輸入端。光纖首端的間距依照掃描儀的類型及所用光纖CCD的參數(shù)而確定。在圖3所示的這個(gè)實(shí)施例中，有8根光纖4的末端與光電二極管相連，用于紙張頂端及末端邊緣線的探測。其余的光纖3的末端與光纖CCD相連，用于紙張側(cè)邊緣線及紙張折角的探測。
在掃描過程中，紙張首先經(jīng)過光纖首端面板，然后再經(jīng)過掃描背景面板。當(dāng)紙張通過光纖首端面板時(shí)，紙邊信號(hào)傳遞給光纖CCD模塊。紙邊數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)走紙滾筒的轉(zhuǎn)角位置確定何時(shí)讀取紙邊數(shù)據(jù)并對所讀數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，包括紙張頂邊計(jì)算，側(cè)邊計(jì)算，紙張角點(diǎn)計(jì)算和紙張折角判斷。
2.光纖CCD模塊光纖CCD模塊由光纖CCD、光電二極管、光纖所組成，如圖4所示。光電二極管具有快速反應(yīng)的特性。在本實(shí)施例中，所采用的光電二極管為PDB-C152SMF，其信號(hào)反應(yīng)速度為50ns。這種信號(hào)反應(yīng)速度能滿足目前任何高速掃描儀紙張上下邊緣探測的要求。光纖CCD具有實(shí)時(shí)監(jiān)測遠(yuǎn)程多點(diǎn)分散光源的功能。它是本發(fā)明人已經(jīng)申請的另一項(xiàng)發(fā)明專利，其專利申請?zhí)枮?2146012.4，關(guān)于它的詳細(xì)說明請參閱該專利說明書。本光纖CCD模塊中光纖分為兩組，一組光纖的末端接于CCD，為上述發(fā)明所述的光纖電荷耦合器件；另一組光纖的末端接于光電二極管，這一組光纖和光電二極管之間的連接采用與上述光纖電荷耦合器件相同的方式進(jìn)行封裝。在本實(shí)施例中，采用的是0.025mm光纖與ILX554B型號(hào)CCD組合而成的光纖CCD，其最大光纖排列數(shù)目為1000根，采樣速度為每秒鐘500次以上。若掃描速度以每秒鐘兩頁A4尺寸紙張計(jì)算，其走紙速度為每秒鐘430mm。根據(jù)上述部件的有關(guān)參數(shù)，本實(shí)施特例所述的光纖CCD模塊性能如下所示上下紙邊緣點(diǎn)采樣速度每秒鐘10000次以上紙張側(cè)邊緣點(diǎn)采樣速度每秒鐘500次以上最小可測紙張傾斜角度0.01度3.紙邊數(shù)據(jù)處理模塊紙邊數(shù)據(jù)處理模塊包括含有微處理器的紙邊數(shù)據(jù)處理電路以及實(shí)現(xiàn)本發(fā)明所述的掃描儀紙邊探測方法的軟件。紙邊數(shù)據(jù)處理模塊為本掃描儀紙邊探測裝置的核心組成部分，它的框圖如圖5所示。
圖6所示為掃描儀紙邊探測裝置中紙邊數(shù)據(jù)處理模塊的電路原理圖。其中U1為高速模數(shù)轉(zhuǎn)換運(yùn)放芯片AD8041，U2為CCD芯片ILX554B，U3為模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片AD9280，U4和U5都為三端穩(wěn)壓器7805，U6為微處理器芯片P89C66xHBA。J2～J5為普通8針轉(zhuǎn)接插座，J6為電源接口，Y1為石英晶振。光電二極管D1～D8分別接入處理器U6的24～31腳。CCD芯片U2的感應(yīng)出的電壓由VOUT腳引出，接U1的同向端，U1與電阻R2構(gòu)成一個(gè)同向比例運(yùn)算電路，其輸出端經(jīng)電阻R1后與U3的AIN腳相接。U3的輸出端D0～D7腳分別接微處理器芯片U6的36～43腳。U6的2～9腳接轉(zhuǎn)接插座J4，24～31腳接轉(zhuǎn)接插座J3，11～19腳接轉(zhuǎn)接插座J5，信號(hào)通過這些轉(zhuǎn)接插座分別進(jìn)入上述的走紙裝置、掃描裝置、圖像處理裝置。U6的20腳和21腳分別經(jīng)過電容C19和C19接地，它們之間接有石英晶振Y1。電源從J6引入后分為兩路，一路接7805穩(wěn)壓器U4的輸入端IN，U4的輸出端OUT輸出VCC電壓，另一路接7805穩(wěn)壓器U5的輸入端IN，U5的輸出端OUT輸出AVCC電壓。處理后的紙邊數(shù)據(jù)從處理器U6的11、13腳經(jīng)由RS-232收發(fā)器U7送到圖像處理裝置。
下面結(jié)合圖7來說明紙邊探測和數(shù)據(jù)處理的具體過程。如圖7所示，其中1為掃描背景面板，2為掃描線，3為與光電二極管相連光纖的首端，4為與光纖CCD相連光纖的首端，5為紙張頂邊緣線，6為掃描紙張，7為掃描儀左邊掃描線，在此線上x＝0。
1)紙邊數(shù)據(jù)的采集以掃描儀左邊掃描線為0點(diǎn)，所有光纖的x坐標(biāo)按順序依次為X1，X2，X3，……，X328，X329，X330。其中X25，X65，X105，X145，X185，X225，X265，X305為與光電二極管相連光纖的首端x坐標(biāo)。
當(dāng)走紙滾筒轉(zhuǎn)過一個(gè)特定角度(該特定角度根據(jù)滾筒直徑以及需要的數(shù)據(jù)采集密度來確定)時(shí)，紙邊數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)便記錄一次紙張邊緣的數(shù)據(jù)。紙張邊緣的數(shù)據(jù)是記錄有光線變化的光纖首端點(diǎn)的x和y值。
在本實(shí)施特例中，光電二極管數(shù)據(jù)采集密度為每英寸600次，光纖CCD數(shù)據(jù)采集密度為每英寸25次。
2)紙張上邊緣的計(jì)算紙張上邊緣的數(shù)據(jù)取自于被遮蓋的與光電二極管相連的光纖首端的x及y坐標(biāo)，下面是本實(shí)施例中紙張上邊緣的一組數(shù)據(jù)(X105，Y1)，(X65，Y2)，(X25，Y3)設(shè)紙張頂邊緣線的直線方程為y＝A1x+B1將以上所記錄的兩點(diǎn)的數(shù)據(jù)代入方程，便可以得出相應(yīng)的一組A1和B1的值。剩下的邊緣點(diǎn)的數(shù)據(jù)可用于修正所得A1和B1值。在A1和B1值的修正過程中，找出距離以上所設(shè)定直線最近的點(diǎn)，以此點(diǎn)作為紙張頂邊緣線的參考點(diǎn)。這樣，紙張頂邊緣線便完全確定了。
3)紙張側(cè)邊緣的計(jì)算紙張側(cè)邊緣的數(shù)據(jù)取自于被遮蓋(或被露出)的與光纖CCD相連的光纖首端的x及y坐標(biāo)，下面是本示例紙張左邊緣的一組數(shù)據(jù)(X5，Y4)，(X6，Y5)，(X7，Y6)，…設(shè)紙張左邊緣線的直線方程為v＝A2x+B2
用以上紙張上邊緣的計(jì)算方法，可以計(jì)算出A2和B2的值，從而確定側(cè)邊緣直線。
當(dāng)左側(cè)邊緣直線確定后，根據(jù)方程組y＝A1x+B1y＝A2x+B2便可計(jì)算出紙張左上角在圖像中的坐標(biāo)。
若紙張有折角，則會(huì)有足夠的側(cè)邊緣點(diǎn)支持方程y＝A2x+B2并有足夠的側(cè)邊緣點(diǎn)支持方程y＝A3x+B3根據(jù)方程組y＝A1x+B1y＝A2x+B2以及方程組y＝A2x+B2y＝A3x+B3可以計(jì)算其折疊點(diǎn)坐標(biāo)，從而計(jì)算其折疊嚴(yán)重程度。
用同樣的方法可以計(jì)算和確定紙張右邊緣線及右上角坐標(biāo)。
4)紙張底邊緣的計(jì)算紙張底邊緣線的數(shù)據(jù)取自于被露出的與光電二極管相連的光纖首端的x及y坐標(biāo)。
紙張底邊緣線以及底部角點(diǎn)的計(jì)算方法與頂邊緣線的相同。
5)紙張邊緣信息的生成除了紙張邊緣計(jì)算之外，紙邊數(shù)據(jù)處理模塊還負(fù)責(zé)紙張邊緣信息的生成和傳遞，并通過它來控制掃描儀的其他部分。所述紙張邊緣信息包括紙張頂邊緣角點(diǎn)、紙張折角、紙張底邊緣角點(diǎn)的有關(guān)信息。
上述紙邊探測方法的整體流程可以參見圖8。這一方法可以分為滾筒轉(zhuǎn)角探測，紙邊數(shù)據(jù)采集，紙邊數(shù)據(jù)處理，紙張折角檢測四個(gè)子過程。圖9至圖12分別顯示了這四個(gè)子過程的流程圖。下面分述如下圖9顯示了滾筒轉(zhuǎn)角探測過程的流程圖。這一過程是由走紙裝置和紙邊探測裝置配合完成的，具體包括如下步驟(1)初始化；
(2)等候讀取轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)時(shí)間到來；(3)是否讀取轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)時(shí)間已到？(4)如果是，開始讀取轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)；否則，返回步驟(2)；(5)是否已到紙張底邊？(6)如果是，停止讀取轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)；否則，返回步驟(2)。
圖10顯示了紙邊數(shù)據(jù)采集過程的流程圖。這一過程是由光纖CCD模塊完成的。它包括如下具體步驟(1)初始化；(2)等候讀取紙邊數(shù)據(jù)時(shí)間到來；(3)是否已到紙張底邊？(4)如果是，結(jié)束數(shù)據(jù)采集；如果否，轉(zhuǎn)入步驟(5)；(5)是否讀取紙邊數(shù)據(jù)時(shí)間已到？(6)如果是，讀取紙邊數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)在緩存中，轉(zhuǎn)入步驟(3)；如果否，直接轉(zhuǎn)入步驟(3)。
圖11顯示了紙邊數(shù)據(jù)處理過程的流程圖。這一過程是在紙邊數(shù)據(jù)處理模塊內(nèi)完成的。它具體包括如下的步驟(1)初始化；(2)等候紙邊數(shù)據(jù)處理時(shí)間到來；(3)紙邊數(shù)據(jù)是否已經(jīng)采集好？(4)如果是，讀取存儲(chǔ)在緩存中的紙邊數(shù)據(jù)；如果否，轉(zhuǎn)回步驟(2)(5)紙張上邊緣折角信息是否已經(jīng)獲得？(6)如果是，尋求獲得紙張下邊緣折角的信息，轉(zhuǎn)入步驟(7)；如果否，繼續(xù)尋求獲得紙張上邊緣折角的信息，轉(zhuǎn)入步驟(9)；(7)是否已經(jīng)獲得紙張下邊緣折角信息？(8)如果否，返回步驟(2)；如果是，檢查紙張下邊緣是否有折角的信息，轉(zhuǎn)入步驟(11)；(9)是否已經(jīng)獲得紙張上邊緣折角信息？(10)如果否，返回步驟(2)；如果是，檢查紙張上邊是否有折角的信息，轉(zhuǎn)入步驟(11)；(11)紙張邊緣是否有折角？(12)如果有折角，直接結(jié)束紙邊數(shù)據(jù)處理過程；如果該邊緣沒有折角，轉(zhuǎn)入步驟(13)；
(13)如果紙張上邊緣沒有折角，轉(zhuǎn)回步驟(7)；如果紙張下邊緣沒有折角，將PageBottom標(biāo)記為1，結(jié)束紙邊數(shù)據(jù)處理過程。
圖12顯示了在紙邊數(shù)據(jù)處理過程之后，發(fā)現(xiàn)紙張存在折角的情況，對紙張折角進(jìn)行具體檢測的流程圖。這一過程由光纖CCD模塊和紙邊數(shù)據(jù)處理模塊配合完成，具體包括如下步驟(1)初始化；(2)等候進(jìn)行折角數(shù)據(jù)檢測的指令；(3)得到指令后，等候折角數(shù)據(jù)檢測時(shí)間的到來；(4)檢測時(shí)間到來后，確定當(dāng)前是否有可供檢測的折角？(5)如果是，通過光纖CCD獲得折角的具體信息；如果否，返回步驟(3)；(6)檢查折角是否已被折疊？(7)如果是，將MissingCorner標(biāo)記為1；如果否，返回步驟(2)。
上述各個(gè)過程中都存在一個(gè)時(shí)間等候的問題。這是因?yàn)楸炯堖吿綔y裝置對紙邊的探測不是連續(xù)的而是離散的，周期的長短取決于采樣速度的高低。
需要指出的是，本發(fā)明的特定實(shí)施例已經(jīng)對本發(fā)明的內(nèi)容做了詳盡的說明。對本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員而言，在不背離本發(fā)明精神的前提下對它所做的任何顯而易見的改動(dòng)，特別是對若干部件的等同替換，都構(gòu)成對本發(fā)明專利權(quán)的侵犯，將承擔(dān)相應(yīng)的法律責(zé)任。
權(quán)利要求
1.一種掃描儀紙邊探測裝置，其特征在于所述掃描儀紙邊探測裝置具有光纖首端面板，光纖電荷耦合器件模塊和紙邊數(shù)據(jù)處理模塊；所述光纖首端面板與掃描儀中的掃描背景面板相連，共同位于掃描儀內(nèi)燈的對側(cè)；所述光纖電荷耦合器件模塊中的光纖首端鑲嵌于所述光纖首端面板之上，其尾端與電荷耦合器件和光電二極管相連；所述電荷耦合器件和所述光電二極管的信號(hào)接入所述紙邊數(shù)據(jù)處理模塊中的微處理器，所述微處理器的輸出端分別與掃描儀中的走紙裝置，掃描裝置，圖像處理裝置相連接。
2.如權(quán)利要求1所述的掃描儀紙邊探測裝置，其特征在于所述光纖首端面板由面板和等間距單排鑲嵌于面板上的光纖首端所組成。
3.如權(quán)利要求1所述的掃描儀紙邊探測裝置，其特征在于所述光纖首端的間距依照掃描儀的類型與所用電荷耦合器件和光電二極管的參數(shù)確定。
4.如權(quán)利要求1所述的掃描儀紙邊探測裝置，其特征在于所述光纖分為兩組，其末端分別與電荷耦合器件和光電二極管相連；與光電二極管相連的光纖首端之間有同等數(shù)目的與電荷耦合器件相連的光纖首端。
5.如權(quán)利要求1所述的掃描儀紙邊探測裝置，其特征在于所述光纖電荷耦合器件模塊包括光纖電荷耦合器件，光電二極管和光纖；所述光電二極管和所述光纖的封裝方式與所述光纖電荷耦合器件的封裝方式相同。
6.如權(quán)利要求1所述的掃描儀紙邊探測裝置，其特征在于所述紙邊數(shù)據(jù)處理模塊中，所述光電二極管接高速模數(shù)轉(zhuǎn)換運(yùn)放芯片，電荷耦合器件感應(yīng)出的電壓信號(hào)分為兩路，一路經(jīng)三極管接模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，另一路接所述高速模數(shù)轉(zhuǎn)換運(yùn)放芯片的同向端，模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片的輸出端接微處理器芯片的輸入端。
7.一種應(yīng)用如權(quán)利要求1所述的掃描儀紙邊探測裝置進(jìn)行紙邊探測的方法，其特征在于所述方法包括如下步驟(1)紙邊探測裝置通過對走紙裝置中滾筒轉(zhuǎn)角的探測，確定紙張移動(dòng)時(shí)的縱向位置；(2)光纖電荷耦合器件模塊對紙邊的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集；(3)紙邊數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)被紙張遮住的與光電二極管連接的光纖位置和時(shí)間數(shù)據(jù)來計(jì)算該點(diǎn)在圖像中的縱橫坐標(biāo)，然后根據(jù)多點(diǎn)數(shù)據(jù)來確定紙張頂邊緣線的位置；(4)紙邊數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)被紙張遮住的與光纖電荷耦合器件連接的光纖的位置和時(shí)間數(shù)據(jù)來計(jì)算該邊點(diǎn)在圖像中的縱橫坐標(biāo)，然后根據(jù)多點(diǎn)數(shù)據(jù)來確定紙張兩側(cè)邊緣線的位置；(5)紙邊數(shù)據(jù)處理模塊通過紙張頂邊緣線和兩側(cè)邊緣線的位置來計(jì)算紙張頂角的位置；(6)紙邊數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)所暴露的與光電二極管連接的光纖的位置和時(shí)間數(shù)據(jù)來計(jì)算該點(diǎn)在圖像中的縱橫坐標(biāo)，然后根據(jù)多點(diǎn)數(shù)據(jù)來確定紙張下邊緣線的位置；(7)紙邊數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)通過紙張下邊緣線和兩側(cè)邊緣線的位置得出紙張底角的位置；(8)紙邊數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)上述步驟得到的數(shù)據(jù)計(jì)算出整個(gè)紙張?jiān)谒鶔呙鑸D像中的位置及輪廓；(9)掃描儀中的圖像處理器根據(jù)步驟(8)所得到的紙張位置及輪廓對掃描模塊掃描后存于緩存器中的圖像進(jìn)行矯正和切邊后輸出圖像。
8.如權(quán)利要求7所述的紙邊探測方法，其特征在于所述步驟(1)包括如下子步驟1)初始化；2)等候讀取轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)時(shí)間到來；3)是否讀取轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)時(shí)間已到？4)如果是，開始讀取轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)；否則，返回步驟2)；5)是否已到紙張底邊？6)如果是，停止讀取轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)；否則，返回步驟2)。
9.如權(quán)利要求7所述的紙邊探測方法，其特征在于所述步驟(2)包括如下子步驟1)初始化；2)等候讀取紙邊數(shù)據(jù)時(shí)間到來；3)是否已到紙張底邊？4)如果是，結(jié)束數(shù)據(jù)采集；如果否，轉(zhuǎn)入步驟5)；5)是否讀取紙邊數(shù)據(jù)時(shí)間已到？6)如果是，讀取紙邊數(shù)據(jù)并存儲(chǔ)在緩存中，轉(zhuǎn)入步驟3)；如果否，直接轉(zhuǎn)入步驟3)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種掃描儀紙邊探測裝置及探測方法。該掃描儀紙邊探測裝置具有光纖首端面板，光纖電荷耦合器件模塊和紙邊數(shù)據(jù)處理模塊。光纖首端面板與掃描儀中的掃描背景面板緊密相連，共同位于掃描儀內(nèi)燈的對側(cè)。光纖電荷耦合器件模塊中的光纖首端鑲嵌于光纖首端面板上，末端與電荷耦合器件和光電二極管相連。電荷耦合器件和光電二極管的信號(hào)接入紙邊數(shù)據(jù)處理模塊中的微處理器。微處理器的輸出端分別與掃描儀中的走紙裝置，掃描裝置，圖像處理裝置相連接。利用本掃描儀紙邊探測裝置及與之配合的探測方法，可以對掃描過程進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，提高圖像后續(xù)處理的質(zhì)量，提高掃描速度，避免卡紙問題，節(jié)省圖像文件存儲(chǔ)空間。
文檔編號(hào)B41L39/00GK1521011SQ0310229
公開日2004年8月18日 申請日期2003年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月28日
發(fā)明者林鳳春, 范曉華 申請人:林鳳春, 范曉華