專(zhuān)利名稱(chēng)：手持掃描裝置及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種手持掃描儀，尤其涉及為了掃描大于掃描儀讀取區(qū)域的掃描對(duì)象物體而構(gòu)成的手持掃描裝置及其控制方法。
背景技術(shù)：
包括報(bào)紙等將記錄在掃描對(duì)象物體表面的內(nèi)容轉(zhuǎn)換為數(shù)碼圖像(image)的裝置一般叫做掃描儀(scanner)或復(fù)印機(jī)(copier)(以下，稱(chēng)為“掃描儀”)。掃描儀將記錄在掃描對(duì)象物體原件表面上的內(nèi)容以圖像輸入，并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)進(jìn)行儲(chǔ)存及傳送，并通過(guò)數(shù)字圖像處理(digital image processing)進(jìn)行多種應(yīng)用(application)。通過(guò)掃描儀將原件圖像輸入為數(shù)字信號(hào)的方式中的一個(gè)便是利用接觸式圖像傳感器，且通常此類(lèi)接觸式圖像傳感器利用配置成一列的一列圖像傳感器。
此類(lèi)掃描儀在辦公室等作為辦公用使用，有通過(guò)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)掃描文件表面的圖像傳感器的自動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式和通過(guò)手動(dòng)來(lái)驅(qū)動(dòng)的手動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式。本發(fā)明涉及將小型掃描儀通過(guò)手動(dòng)來(lái)驅(qū)動(dòng)的手持掃描儀。手持掃描儀需要測(cè)定圖像傳感器的移動(dòng)方向及移動(dòng)量的移動(dòng)檢測(cè)單位。作為依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的手持掃描儀的一例，有專(zhuān)利申請(qǐng)第2000-68664號(hào)(2000-11-18)“接觸式圖像傳感器及利用該傳感器的手持掃描儀”。所述依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的手持掃描儀讀出并計(jì)算一維圖像數(shù)據(jù)，進(jìn)而轉(zhuǎn)換為二維圖像，由于計(jì)算次數(shù)多，而動(dòng)作速度較慢且各像素的位置精密度降低，并且由于構(gòu)造上的問(wèn)題，存在能夠掃描的區(qū)域縮小等問(wèn)題。圖I是示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的一例的手持掃描儀的功能構(gòu)成圖。以下，參照附圖詳細(xì)說(shuō)明依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的手持掃描儀10，其構(gòu)成為，在外殼部20的底面包括線(xiàn)圖像傳感器30 (line image sensor)和用于檢測(cè)手持掃描儀的移動(dòng)信息的移動(dòng)感應(yīng)部40。外殼部20只具有固定線(xiàn)圖像傳感器30、移動(dòng)感應(yīng)部40等構(gòu)造物的功能。接觸式線(xiàn)圖像傳感器30由以下構(gòu)成。即，照明功能部，向包括原稿等的掃描對(duì)象物體的表面提供光線(xiàn)；LED，用于接收從原稿表面反射的光；透明板，用于保持緊貼于鏡頭和原稿表面的狀態(tài)。而且，線(xiàn)圖像傳感器30從外殼部20的底面的外圍線(xiàn)分別隔離“a”、“b”、“c”、“d”距離，并且固定在外殼部20的底面。手持掃描儀10移動(dòng)著掃描途中，若遇到障礙物，則不能掃描對(duì)應(yīng)隔離的距離。所述問(wèn)題是手持掃描儀10的功能上的重大問(wèn)題，尤其，由于常發(fā)生在書(shū)等具有書(shū)層疊部分或被綁部分的掃描對(duì)象物體中，因此具有掃描后不能連接行與行之間的文脈的問(wèn)題。構(gòu)成在接觸式線(xiàn)圖像傳感器30的鏡頭，由于焦點(diǎn)深度極小，因此存在手持掃描儀10的局部與原稿表面稍微脫離(通常0. 5mm以下)，也極大損傷被掃描的圖像的問(wèn)題。移動(dòng)感應(yīng)部40固定在外殼部20的底面，并檢測(cè)手持掃描儀10的移動(dòng)方向、移動(dòng)距離等移動(dòng)信息。
從所述線(xiàn)圖像傳感器30讀出的一維線(xiàn)圖像數(shù)據(jù)，將由移動(dòng)感應(yīng)部40檢測(cè)出的移動(dòng)信息以坐標(biāo)進(jìn)行換算，并以線(xiàn)單位配置在相應(yīng)位置上，進(jìn)而合成為二維的平鋪圖像。因此，在將掃描的線(xiàn)圖像數(shù)據(jù)合成為二維的平鋪圖像過(guò)程中，存在做計(jì)算需要很長(zhǎng)時(shí)間且像素(Pixel)的位置精密度降低的問(wèn)題。圖2是示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的一例處理已掃描的圖像數(shù)據(jù)的信號(hào)流程圖。以下，參照附圖詳細(xì)說(shuō)明，利用像素(pixel)配置為一列的線(xiàn)圖像傳感器30和移動(dòng)感應(yīng)部50的方式是由掃描步驟(SlO)、線(xiàn)圖像合成步驟(S20)和平鋪圖像合成步驟(S30)構(gòu)成。通過(guò)控制部的控制(省略圖示)，掃描步驟(SlO)從線(xiàn)圖像傳感器30中讀出線(xiàn)圖像(S12)，并從移動(dòng)感應(yīng)部50檢測(cè)移動(dòng)信息，用坐標(biāo)值換算線(xiàn)圖像(S14)，而控制部將讀出的線(xiàn)圖像和坐標(biāo)值依次儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器(未圖示)或線(xiàn)緩沖器內(nèi)(S16)。
控制部在線(xiàn)圖像合成步驟(S20)中，讀出儲(chǔ)存在線(xiàn)緩沖器中的線(xiàn)圖像和坐標(biāo)值，以設(shè)定的預(yù)定的面積單位，將線(xiàn)圖像映射在相對(duì)坐標(biāo)上(S22)，計(jì)算處理映射的各線(xiàn)圖像的坐標(biāo)，合成為平鋪圖像(S24)，將合成的預(yù)定面積單位的各平鋪圖像通過(guò)相對(duì)坐標(biāo)值依次儲(chǔ)存在平鋪圖像緩沖器的分配區(qū)域中(S26)。在平鋪圖像合成步驟(S30)中，重新讀出依次儲(chǔ)存在平鋪圖像緩沖器中的各平鋪圖像的坐標(biāo)值，并將各平鋪圖像映射在相應(yīng)坐標(biāo)上并合成，從而建立完整的頁(yè)面圖像(S32)。此類(lèi)現(xiàn)有技術(shù)是組合一維的畫(huà)像數(shù)據(jù)并合成而導(dǎo)致計(jì)算次數(shù)增多，因此需要控制部的處理速度較快且需要具備大容量存儲(chǔ)器，因而出現(xiàn)價(jià)格相對(duì)變高的問(wèn)題。而且，構(gòu)成在移動(dòng)感應(yīng)部50來(lái)檢測(cè)移動(dòng)方向的傳感器，需保持精密的誤差范圍，因此具有生產(chǎn)性降低，且不良發(fā)生率變高的問(wèn)題。攝影(掃描)掃描對(duì)象物體后，為正確地識(shí)別數(shù)字信號(hào)需耗費(fèi)很多時(shí)間，因此存在掃描速度降低，并且由于一維畫(huà)像數(shù)據(jù)的組合誤差，位置精密度變低的問(wèn)題。因此，需要開(kāi)發(fā)在手持掃描儀上通過(guò)減少畫(huà)像數(shù)據(jù)的組合次數(shù)，即使控制部的計(jì)算速度低，也可以提高各像素的位置精密度來(lái)最大限度地?cái)U(kuò)大可掃描區(qū)域的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決所述現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題點(diǎn)和必要性，本發(fā)明的目的在于，提供手持掃描裝置及其控制方法，尤其，由于將掃描的圖像以二維預(yù)定大小的圖像(以下，稱(chēng)為“平鋪圖像”)單位進(jìn)行攝影并掃描，因此，減少合成畫(huà)像數(shù)據(jù)的計(jì)算次數(shù)，并提高掃描速度。本發(fā)明的目的在于，提供手持掃描裝置及其控制方法，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的線(xiàn)圖像感應(yīng)方式是由于在外殼外圍和線(xiàn)圖像傳感器之間必然發(fā)生間隔，因此，若在掃描對(duì)象物體存在障礙物便限制掃描區(qū)域，本發(fā)明利用相機(jī)攝影為平鋪圖像，減小不可掃描的區(qū)域。而且，在攝影平鋪圖像時(shí)使用普通畫(huà)質(zhì)的相機(jī)，因此可減輕由于高畫(huà)質(zhì)相機(jī)及輔助手段而發(fā)生的價(jià)格負(fù)擔(dān)，而且可讓視覺(jué)障礙人方便使用。為了解決所述目的而提出的本發(fā)明，提供一種手持掃描裝置，包括掃描部，接觸在掃描對(duì)象物體的表面，自由移動(dòng)的同時(shí)，輸出連續(xù)攝影的平鋪圖像和移動(dòng)方向、移動(dòng)距離、旋轉(zhuǎn)角度等的移動(dòng)信息；控制模塊，連接在掃描部，輸出垂直同步信號(hào)、曝光信號(hào)和點(diǎn)燈信號(hào)，掃描輸入移動(dòng)信息和平鋪圖像并合成來(lái)建立一個(gè)完整的頁(yè)面圖像；按鈕部，連接在控制模塊，并輸入平鋪圖像的掃描開(kāi)始和結(jié)束命令；輸出部，通過(guò)按鈕部和電腦中的一個(gè)輸入的控制命令將控制模塊合成的圖像和識(shí)別合成的圖像并轉(zhuǎn)換的文本、音頻及視頻數(shù)據(jù)以整合狀態(tài)輸出；存儲(chǔ)部，連接在控制模塊，并儲(chǔ)存平鋪圖像和移動(dòng)信息和經(jīng)合成計(jì)算的數(shù)據(jù)，其特征在于，掃描部，包括窗口部，在掃描對(duì)象物體的表面形成要進(jìn)行掃描的平鋪圖像的區(qū)域，并由透明材質(zhì)構(gòu)成；外殼部，在底面具備窗口部，并阻止外部光的進(jìn)入；相機(jī)模塊，固定在外殼部的內(nèi)部，與掃描對(duì)象物體保持固定的物像距離，將窗口部的平鋪圖像以橫豎排列的像素單位進(jìn)行掃描；燈光模塊，固定在外殼部的內(nèi)部，照明掃描對(duì)象物體到通過(guò)控制模塊的點(diǎn)燈信號(hào)所設(shè)定的時(shí)間；移動(dòng)感應(yīng)模塊，固定在外殼部的內(nèi)部，通過(guò)控制模塊的控制，檢測(cè)相鄰的平鋪圖像的掃描點(diǎn)為止的移動(dòng)方向和移動(dòng)距離信息，移動(dòng)感應(yīng)模塊由選自光學(xué)鼠標(biāo)傳感器、滾球鼠標(biāo)傳感器、加速傳感器、陀螺儀傳感器中的一個(gè)以上構(gòu)成，移動(dòng)感應(yīng)模塊應(yīng)優(yōu)選在窗口部的長(zhǎng)度方向的兩側(cè)各具備一個(gè)，并選擇固定在下端、中端、上端中的一個(gè)以上的位置上?？刂颇K由如下構(gòu)成。即，掃描部在移動(dòng)時(shí)，為了減少固定在外殼部的內(nèi)部的相機(jī)模塊攝影(掃描)平鋪圖像時(shí)發(fā)生的余像，將垂直同步信號(hào)和曝光時(shí)間使用相機(jī)的通常控 制信號(hào)值，通過(guò)與曝光時(shí)間相關(guān)聯(lián)的點(diǎn)燈信號(hào)，點(diǎn)亮燈光模塊到2ms以下時(shí)間。而且，在連續(xù)點(diǎn)亮燈光模塊的狀態(tài)下，控制模塊通過(guò)2ms以下的瞬間曝光控制信號(hào)，允許相機(jī)模塊曝光并掃描。為了達(dá)成所述目的而提出的本發(fā)明，提供一種手持掃描裝置的控制方法，包括掃描部，接觸在掃描對(duì)象物體的表面，自由移動(dòng)的同時(shí)，輸出連續(xù)攝影的平鋪圖像和移動(dòng)信息；控制模塊，連接在掃描部，輸出垂直同步信號(hào)、曝光信號(hào)和點(diǎn)燈信號(hào)，掃描輸入移動(dòng)信息和平鋪圖像并合成來(lái)建立一個(gè)完整的頁(yè)面圖像；按鈕部，向控制模塊輸入平鋪圖像的掃描命令；輸出部，根據(jù)按鈕部或電腦所選擇的功能，通過(guò)控制模塊的控制輸出文本、音頻及視頻數(shù)據(jù)；存儲(chǔ)部，連接在控制模塊，并儲(chǔ)存圖像和各數(shù)據(jù)，其特征在于，平鋪圖像掃描，包括以下步驟 第I步驟，當(dāng)向控制模塊輸入開(kāi)始掃描命令時(shí)，初始化包含掃描部的移動(dòng)方向、移動(dòng)距離、旋轉(zhuǎn)角度的變量值 ’第2步驟，分析掃描部檢測(cè)并輸出的移動(dòng)信息數(shù)據(jù)，計(jì)算移動(dòng)方向、移動(dòng)距離、旋轉(zhuǎn)角度，并反復(fù)確認(rèn)計(jì)算的結(jié)果是否超出之前掃描的平鋪圖像上所設(shè)定的預(yù)定大小的重疊區(qū)域；第3步驟，若計(jì)算結(jié)果超出重疊區(qū)域，便向掃描部輸出掃描控制信號(hào)和點(diǎn)燈信號(hào)，攝影平鋪圖像，并與包含移動(dòng)方向、移動(dòng)距離、旋轉(zhuǎn)角度的移動(dòng)信息一同依次儲(chǔ)存在存儲(chǔ)部的分配區(qū)域中;第4步驟，若沒(méi)有輸入平鋪圖像的結(jié)束掃描命令，便回到第2步驟，若輸入結(jié)束掃描命令，便合成儲(chǔ)存的平鋪圖像。平鋪圖像的合成，優(yōu)選包括第I過(guò)程，通過(guò)控制模塊初始化變量n的值，并分配用于儲(chǔ)存合成的圖像的緩沖器；第2過(guò)程，從存儲(chǔ)部讀出第n-1次及第n次平鋪圖像、移動(dòng)方向和移動(dòng)距離，并換算成各個(gè)坐標(biāo)；第3過(guò)程，從2個(gè)坐標(biāo)值求出平鋪圖像的傾斜度，并旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償?shù)趎次平鋪圖像的傾斜度；第4過(guò)程，移動(dòng)平鋪圖像映射在坐標(biāo)位置上進(jìn)行I次合成；第5過(guò)程，在第n-1次平鋪圖像和第n次平鋪圖像的重疊區(qū)域適用相關(guān)算法來(lái)進(jìn)行細(xì)微補(bǔ)償，進(jìn)而進(jìn)行第2次合成；第6過(guò)程，在變量n的值上增加1，若剩下所要合成的平鋪圖像，便回到第2過(guò)程，若沒(méi)有要合成的平鋪圖像，便結(jié)束。如上所述構(gòu)成的本發(fā)明，通過(guò)手持掃描儀將掃描對(duì)象物體的表面以一維的平鋪圖像單元進(jìn)行攝影，并進(jìn)行平鋪圖像的合成處理，因此具有提高像素位置的精確度及提高掃描速度的工業(yè)利用效果。如上所述構(gòu)成的本發(fā)明，將提供掃描區(qū)域的窗口部的大小形成為與外殼部的底面大小近似，從而最大限度地?cái)U(kuò)大可掃描區(qū)域，并減少由于障礙物而不能掃描的區(qū)域，因而方便使用。如上所述構(gòu)成的本發(fā)明通過(guò)使用加速傳感器、陀螺儀傳感器，因此在掃描彎曲形成的掃描對(duì)象物體的表面時(shí)，不受掃描區(qū)域的限制，而且不限制傳感器的附著位置，因此可將整體尺寸小型化進(jìn)而方便使用。如上所述構(gòu)成的本發(fā)明不限制掃描對(duì)象物體的掃描區(qū)域，因此視覺(jué)障礙人也能簡(jiǎn)單使用，且使用方便。 如上所述構(gòu)成的本發(fā)明，通過(guò)控制點(diǎn)燈阻止外部光的進(jìn)入，并減小結(jié)像時(shí)間而減少余像，可鮮明地進(jìn)行掃描，并減少耗電，具有工業(yè)利用效果。如上所述構(gòu)成的本發(fā)明，并不需要高畫(huà)質(zhì)相機(jī)和自動(dòng)聚焦、防抖、防逆光處理功能，使用普通相機(jī)，掃描為平鋪圖像單元，通過(guò)數(shù)字圖像處理進(jìn)行合成，因此具有減少掃描的圖像的合成次數(shù)，進(jìn)而快速輸出掃描結(jié)果，并降低價(jià)格的工業(yè)利用效果。如上所述構(gòu)成的本發(fā)明，無(wú)需對(duì)準(zhǔn)焦距，并阻止來(lái)自外部的不必要的光的進(jìn)入，因此，具有視覺(jué)障礙人可方便掃描并確認(rèn)記錄在形態(tài)不規(guī)定的掃描對(duì)象物體表面的內(nèi)容的使用上方便的效果。如上所述構(gòu)成的本發(fā)明，檢測(cè)移動(dòng)距離和移動(dòng)方向并掃描為平鋪圖像的大小單位，因此，具有降低在計(jì)算處理及合成時(shí)導(dǎo)致的誤差率，并減少合成圖像的誤差發(fā)生及生產(chǎn)的不良率，提高生產(chǎn)性的工業(yè)利用效果。以平鋪圖像單位掃描畫(huà)像數(shù)據(jù)并進(jìn)行組合，因此，存在計(jì)算次數(shù)變少，可使用處理速度低的控制部，而且隨計(jì)算處理結(jié)果的數(shù)據(jù)量變少，因而減少存儲(chǔ)部的容量來(lái)降低產(chǎn)品的價(jià)格。


圖I是示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的一例的手持掃描裝置的功能構(gòu)成圖。圖2是示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的一例的處理已掃描的圖像數(shù)據(jù)的信號(hào)流程圖。圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的一例的手持掃描裝置的功能構(gòu)成圖。圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的一例的圖3的掃描部的詳細(xì)構(gòu)成狀態(tài)圖。圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的一例的控制照明信號(hào)并輸出曝光信號(hào)的時(shí)間圖表。圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的另一例的始終點(diǎn)亮照明并調(diào)整曝光信號(hào)來(lái)輸出的時(shí)間圖表。圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的一例的掃描及處理圖像數(shù)據(jù)的信號(hào)流程圖。圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的一例的合成已掃描的平鋪圖像的狀態(tài)說(shuō)明圖。圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的一例的手持掃描裝置的控制方法順序圖。圖10是示出根據(jù)本發(fā)明的一例的將平鋪圖像合成為頁(yè)面圖像的程序順序圖。
具體實(shí)施方式
以下，參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。本說(shuō)明書(shū)及權(quán)利要求范圍中使用的術(shù)語(yǔ)或單詞，并不限制解釋為通常的或字典上的意義，為了使用最佳的方法來(lái)說(shuō)明發(fā)明人的發(fā)明，可適當(dāng)?shù)囟x術(shù)語(yǔ)的概念的原則上，應(yīng)解釋為與本發(fā)明的技術(shù)性思想一致的意義和概念。且，對(duì)于判斷為可引起本發(fā)明的要旨不明確的公知功能及構(gòu)成，可省略對(duì)其的詳細(xì)說(shuō)明及圖面。數(shù)碼相機(jī)采用幀單位進(jìn)行攝影，而幀單位是由橫豎按規(guī)定大小排列的像素(PIXEL)構(gòu)成，控制攝影的信號(hào)具有活性化控制豎向排列的像素的垂直同步信號(hào)和活性化控制橫向排列的像素的水平同步信號(hào)。曝光時(shí)間是指控制水平同步信號(hào)，并輸入被攝物體的圖像信號(hào)的攝影時(shí)間，照明時(shí)間是指在暗處進(jìn)行攝影時(shí)為了確保所需光量而照明被攝物體的時(shí)間。通常，若照明信號(hào)時(shí)間長(zhǎng)，則入射到相機(jī)的光量增多，因此，可確保鮮明的圖像的畫(huà)像數(shù)據(jù)，但若被攝物體移動(dòng)，便留下余像。 數(shù)碼(DIGITAL)相機(jī)的攝影方式具有依次控制曝光時(shí)間的卷簾快門(mén)(ROLLINGSHUTTER)方式和以同時(shí)間的曝光時(shí)間控制所有像素(PIXEL)的全局快門(mén)(GLOBAL)方式。卷簾快門(mén)方式由于容易控制且構(gòu)造簡(jiǎn)單，因此是普遍使用的方式，但靜止影像會(huì)變模糊，而全局快門(mén)方式雖然不易控制且構(gòu)造復(fù)雜，但可得到清晰的靜止影像。相機(jī)輸入在暗處亮燈而反射的光，并轉(zhuǎn)換為畫(huà)像數(shù)據(jù)。此時(shí)，調(diào)整亮燈時(shí)間，提高所輸入的畫(huà)像數(shù)據(jù)的鮮明度。在數(shù)碼相機(jī)中，曝光信號(hào)是指輸入被攝物體的圖像進(jìn)行攝影的時(shí)間，點(diǎn)燈信號(hào)是指照亮被攝物體的時(shí)間。而且，以幀單位攝影影像信號(hào)的橫豎排列的像素(PIXEL)中，活性化控制豎向排列的像素的信號(hào)是垂直同步信號(hào)，活性化控制橫向排列的像素的信號(hào)是水平同步信號(hào)。S卩，數(shù)碼相機(jī)向各像素輸入垂直同步信號(hào)和水平同步信號(hào)時(shí)，完全被活性化，因而可攝影被攝物體的圖像。通常，若點(diǎn)燈信號(hào)時(shí)間長(zhǎng)，則入射到相機(jī)的光量增多，因此，可確保鮮明的圖像的畫(huà)像數(shù)據(jù)，但若被攝物體移動(dòng)，便留下余像。本發(fā)明的說(shuō)明中掃描和攝影的意思相似，可根據(jù)語(yǔ)境適當(dāng)使用。并且，重疊區(qū)域和重復(fù)區(qū)域的意思相似，也可根據(jù)語(yǔ)境靈活運(yùn)用。圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的一例的手持掃描裝置的功能構(gòu)成圖。以下，參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明，包括掃描部100、控制模塊110、按鈕部120、存儲(chǔ)部130、輸出部140、電腦或USB存儲(chǔ)器150。掃描部100，自由移動(dòng)在掃描對(duì)象物體的表面，并輸出連續(xù)攝影的平鋪圖像和包含移動(dòng)方向、移動(dòng)距離、旋轉(zhuǎn)角度的移動(dòng)信息，是包含窗口部101、外殼部103、相機(jī)模塊105、燈光模塊107、移動(dòng)感應(yīng)模塊109的輸入裝置。窗口部101，在需掃描(攝影)的被攝物體或原稿(以下，稱(chēng)為“掃描對(duì)象物體”)的表面形成平鋪圖像區(qū)域，并采用透明材質(zhì)構(gòu)成。外殼部103，在下面具備窗口部101，并阻止來(lái)自外部的光。相機(jī)模塊105，固定在外殼部103的內(nèi)部，與掃描對(duì)象物體保持固定的物像距離，并通過(guò)窗口部101，將平鋪圖像以橫豎排列的像素曝光并進(jìn)行掃描。
S卩，根據(jù)控制模塊110的活性化控制信號(hào)控制為活性化狀態(tài)，根據(jù)點(diǎn)燈信號(hào)燈光模塊107照亮掃描對(duì)象物體，根據(jù)曝光信號(hào)將通過(guò)窗口部101確認(rèn)的掃描對(duì)象物體曝光為預(yù)定大小的平鋪圖像并進(jìn)行攝影(掃描)。燈光模塊107，固定在外殼部103的內(nèi)部，通過(guò)控制模塊110的點(diǎn)燈信號(hào)，照明掃描對(duì)象物體到所設(shè)定時(shí)間。移動(dòng)感應(yīng)模塊109，固定在外殼部103的內(nèi)部，通過(guò)控制模塊110的控制，檢測(cè)相鄰的平鋪圖像掃描時(shí)刻為止的移動(dòng)方向和移動(dòng)距離及旋轉(zhuǎn)角度等的移動(dòng)信息，移動(dòng)感應(yīng)模塊由選自光學(xué)鼠標(biāo)傳感器、滾球鼠標(biāo)傳感器、加速傳感器、陀螺儀傳感器中的一個(gè)以上構(gòu)成，移動(dòng)感應(yīng)|旲塊在窗口部的長(zhǎng)度方向的兩側(cè)各具備Iv，并固定在從下端、中端、上端中選擇的位置上。S卩，移動(dòng)感應(yīng)模塊109可具備多個(gè)，以便確保檢測(cè)的移動(dòng)信息的可靠性，且優(yōu)選具備2個(gè)。若使用光學(xué)鼠標(biāo)傳感器和滾球鼠標(biāo)傳感器，優(yōu)選固定在下端，若使用加速傳感器和陀螺儀傳感器，其固定位置不受限制。 控制模塊110,連接在掃描部100,輸出垂直同步信號(hào)、曝光信號(hào)和點(diǎn)燈信號(hào),掃描輸入移動(dòng)方向、移動(dòng)距離、旋轉(zhuǎn)角度等移動(dòng)信息和平鋪圖像并合成，來(lái)建立一個(gè)完整的頁(yè)面圖像。掃描部100移動(dòng)時(shí)，為了減少固定在外殼部103的內(nèi)部的相機(jī)模塊105攝影平鋪圖像時(shí)發(fā)生的余像，垂直同步信號(hào)和曝光時(shí)間使用相機(jī)的通?？刂菩盘?hào)值，根據(jù)與曝光時(shí)間相關(guān)聯(lián)的點(diǎn)燈信號(hào)將燈光模塊107點(diǎn)燈并照明2ms以下的時(shí)間。作為一例，連續(xù)點(diǎn)燈燈光模塊107的狀態(tài)下，根據(jù)2ms以下的瞬間曝光控制信號(hào)允許相機(jī)模塊曝光，進(jìn)而進(jìn)行掃描。S卩，若提供動(dòng)作電源，控制模塊110便初始化包含變量n的各變量(參數(shù))值，監(jiān)視各功能部，并將所有信號(hào)處理為數(shù)字信號(hào)。若確認(rèn)到由監(jiān)視中的按鈕部120輸入開(kāi)始掃描的命令信號(hào)，便將構(gòu)成掃描部100的相機(jī)模塊105、燈光模塊107和移動(dòng)感應(yīng)模塊109控制為活性化狀態(tài)，向相機(jī)模塊105輸出與相機(jī)模塊105的垂直同步控制信號(hào)同步的曝光信號(hào)(水平同步信號(hào))，進(jìn)而進(jìn)行攝影(掃描)。若對(duì)相機(jī)模塊105施加垂直同步信號(hào)和曝光信號(hào)(水平同步信號(hào))，則攝影(掃描)掃描對(duì)象物體，因此攝影位于物像距離上的平鋪圖像，并作為數(shù)字信號(hào)輸出。物像距離是指為了使掃描對(duì)象物體位于相機(jī)模塊105的焦距上而固定的距離。而且，相機(jī)模塊105還可掃描位于超出物像距離的距離上的物體。控制模塊110向燈光模塊107輸出與垂直同步信號(hào)同步的點(diǎn)燈信號(hào)。此時(shí)，移動(dòng)感應(yīng)模塊109通過(guò)控制模塊110的控制，按照垂直同步信號(hào)的周期檢測(cè)及提供包含移動(dòng)距離和移動(dòng)方向的移動(dòng)信息?？刂颇K110計(jì)算從移動(dòng)感應(yīng)模塊109檢測(cè)的移動(dòng)信息，算出移動(dòng)方向和移動(dòng)距離，若判斷為移動(dòng)到超出與以前(n-1)掃描攝影的平鋪圖像的最小重疊區(qū)域的位置，便向相機(jī)模塊105重新施加曝光信號(hào)的同時(shí)向燈光模塊107施加點(diǎn)燈信號(hào)并控制重新攝影(掃描)移動(dòng)位置上的新(n)的平鋪圖像。攝影(掃描)完的平鋪圖像和相對(duì)應(yīng)的移動(dòng)信息，以相關(guān)聯(lián)的狀態(tài)儲(chǔ)存在存儲(chǔ)部130的分配區(qū)域的同時(shí)，與依次向上調(diào)整的變量(n)值相關(guān)聯(lián)的進(jìn)行儲(chǔ)存及管理，反復(fù)進(jìn)行此過(guò)程?？刂颇K110,若確認(rèn)到由監(jiān)視中的按鈕部120輸入結(jié)束掃描的命令信號(hào),便結(jié)束掃描部100的活性化狀態(tài)，計(jì)算分別儲(chǔ)存的移動(dòng)信息，補(bǔ)正包含平鋪圖像的旋轉(zhuǎn)的傾斜度(TILT)，并朝移動(dòng)方向移動(dòng)距離，合成I次圖像，重疊區(qū)域適用相關(guān)(CORRELATION)算法，2次細(xì)微調(diào)整位置，進(jìn)而完成圖像合成。S卩，多個(gè)平鋪(TILE)圖像(IMAGE)，通過(guò)I次和2次來(lái)完成合成，進(jìn)而生成一個(gè)頁(yè)面(PAGE)圖像。此時(shí)，控制模塊110在存儲(chǔ)部150的分配區(qū)域分別儲(chǔ)存及管理平鋪圖像和合成的平鋪圖像。而且，控制模塊110根據(jù)從按鈕部120或電腦150輸入的控制命令信號(hào)，按照所選定的功能，可處理如下功能，即，文字識(shí)別(OCR)功能，文字化被合成的頁(yè)面(PAGE)圖像；語(yǔ)言轉(zhuǎn)換(LANGUAGE TRANSLATION)功能，將文字轉(zhuǎn)換為被選國(guó)家的語(yǔ)言；語(yǔ)音(TTS)功能，將文字轉(zhuǎn)換為語(yǔ)音，并將作為各功能算出的輸出數(shù)據(jù)傳送到輸出部140的相對(duì)應(yīng)的輸出裝置上。 按鈕部120，連接于控制|旲塊110，輸入開(kāi)始掃描平鋪圖像的命令和結(jié)束命令、文字識(shí)別(OCR)命令、語(yǔ)言轉(zhuǎn)換(LANGUAGE TRANSLATION)命令、語(yǔ)言(TTS)命令等，具有多個(gè)按鈕(BUTTON)或鍵(KEY)。存儲(chǔ)部130，連接于控制模塊110，在分配(指定)區(qū)域中記錄并儲(chǔ)存與平鋪圖像和移動(dòng)信息及經(jīng)合成，計(jì)算的頁(yè)面圖像數(shù)據(jù)，由ROM、RAM等而成，且還可利用為緩沖(BUFFER)存儲(chǔ)器。輸出部40，通過(guò)從按鈕部120或電腦(PC)輸入的控制命令，將控制模塊110合成、識(shí)別并將轉(zhuǎn)換的文本、音頻、視頻數(shù)據(jù)以整合(MATCHING)狀態(tài)輸出，由顯示部142、音頻部144 和接口部(I/F INTERFACE) 146 構(gòu)成。顯示部142，輸出由控制模塊110施加的平鋪圖像信號(hào)或/及合成的頁(yè)面圖像信號(hào)，通過(guò)視覺(jué)確認(rèn)，音頻部144由控制模塊110施加，接收將文本轉(zhuǎn)換為音頻信號(hào)的數(shù)字音頻信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為模擬音頻信號(hào)，并以可聽(tīng)信號(hào)輸出，進(jìn)而通過(guò)聽(tīng)覺(jué)確認(rèn)。接口部146，將掃描并識(shí)別的平鋪圖像、合成的頁(yè)面圖像，轉(zhuǎn)換的文本、音頻等的數(shù)據(jù)作為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)向外部輸出的同時(shí)，從外部輸入各種數(shù)據(jù)。作為一例，接口部146，與包含電腦160、USB (UNIVERSAL SERIAL BUS)、存儲(chǔ)器、外部顯示器等的多種外圍裝置(PERIPHERAL)連接，并以整合狀態(tài)輸出，所述接口部146若連接電腦160，可輸入運(yùn)營(yíng)控制模塊110的多種應(yīng)用(APPLICATION)程序及變量(PARAMETER)值，并進(jìn)行修改。圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的一例的圖3的掃描部的詳細(xì)構(gòu)成狀態(tài)圖。以下，參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。掃描部100，由窗口部101、外殼部103、相機(jī)模塊105、燈光模塊107、移動(dòng)感應(yīng)模塊109構(gòu)成。窗口部101，與掃描對(duì)象物體200接觸及移動(dòng)，并提供相機(jī)模塊105 —次能攝影平鋪圖像的掃描區(qū)域210。作為一例，采用透明材質(zhì)制成，設(shè)置為與外殼部102的底面幅度、長(zhǎng)度相同或最大限度地接近，從而在掃描部100進(jìn)行掃描途中即便遇到障礙物，也不會(huì)產(chǎn)生由于從外殼部103的外圍到掃描區(qū)域210的間距而無(wú)法對(duì)掃描對(duì)象物體200進(jìn)行掃描的死角地帶。S卩，利用掃描部100掃描書(shū)等一頁(yè)書(shū)時(shí)，外殼部103的外圍到達(dá)頁(yè)與頁(yè)重疊的書(shū)層部分時(shí)，掃描部100便不能移動(dòng)。此時(shí)，必然會(huì)產(chǎn)生對(duì)應(yīng)外殼部103的外圍和掃描區(qū)域210間的間隔的無(wú)法掃描的死角區(qū)域。本發(fā)明在使用現(xiàn)有的線(xiàn)(LINE)圖像傳感器的方式上，能最大限度地減小外殼部和線(xiàn)(LINE)圖像傳感器之間必須確保的預(yù)定范圍以上的間隔，這是本發(fā)明的最大優(yōu)點(diǎn)之
o外殼部103，阻止光或照明從外部向相機(jī)模塊105流入的同時(shí)，還可起到在指定位置固定相機(jī)模塊105、燈光模塊107、移動(dòng)感應(yīng)模塊109的基本框架的作用。掃描動(dòng)作中，外殼部103的內(nèi)部沒(méi)有從外部流入的光，單純地只將燈光模塊107的光使用為相機(jī)模塊105的照明光。
相機(jī)模塊105，與通過(guò)窗口部101投射的掃描對(duì)象物體200保持固定的物像距離，并固定在外殼部103的指定位置上，以便在掃描區(qū)域210攝影(掃描)相對(duì)應(yīng)的平鋪圖像。相機(jī)模塊105包含如CMOS、CXD等元件，且根據(jù)控制模塊110的垂直同步信號(hào)和曝光信號(hào)(水平同步信號(hào))被活性化，進(jìn)而在掃描區(qū)域210攝影(掃描)相對(duì)應(yīng)的平鋪圖像。相機(jī)模塊105通過(guò)一次攝影(掃描)對(duì)應(yīng)于窗口部101形成的預(yù)定幅度212和長(zhǎng)度214的掃描區(qū)域210，來(lái)確保平鋪圖像。比起使用根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的線(xiàn)(LINE)圖像傳感器來(lái)得到以線(xiàn)單位(本發(fā)明中，幅度212對(duì)應(yīng)于一個(gè)像素)掃描且經(jīng)圖像處理過(guò)程合成的平鋪圖像，更能提高像素的位置精密度及處理速度。在此，物像距離是指從窗口部101或掃描對(duì)象物體200到相機(jī)模塊105的直線(xiàn)距離，通常是指相機(jī)模塊105的焦距。相機(jī)模塊105根據(jù)控制模塊110的控制，可攝影(掃描)并識(shí)別位于稍微超過(guò)物像距離位置的掃描對(duì)象物體200。S卩，相機(jī)模塊104攝影窗口部101形成的平鋪圖像區(qū)域210，且比起使用依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的線(xiàn)(LINE)圖像傳感器，可一次掃描更寬的區(qū)域，尤其，掃描書(shū)等時(shí)，也可精密地掃描頁(yè)與頁(yè)重疊的部分。燈光模塊107固定在外殼部103的指定位置上，通過(guò)窗口部101照明掃描對(duì)象物體200，可使用LED、燈泡等，但為了在被控制的短時(shí)間內(nèi)用低電力提供充分的光量，優(yōu)選由小型且瓦特級(jí)的高功率高亮度的LED構(gòu)成，而且為了確保相機(jī)模塊104攝影時(shí)所需要的光量，可構(gòu)成為一個(gè)以上，根據(jù)控制模塊110的點(diǎn)燈信號(hào)點(diǎn)燈(發(fā)光)預(yù)定時(shí)間，并優(yōu)選固定在向掃描區(qū)域210提供均勻照度的照明的位置。燈光模塊107為了最大限度的減少在掃描部100移動(dòng)的同時(shí)連續(xù)攝影時(shí)發(fā)生的余像，根據(jù)控制模塊Iio的點(diǎn)燈信號(hào)點(diǎn)燈(發(fā)光、0N)預(yù)定的短時(shí)間，沒(méi)有施加點(diǎn)燈信號(hào)時(shí)，保持關(guān)閉(OFF)狀態(tài)。因此，可掃描出鮮明的平鋪圖像，這是本發(fā)明的重要優(yōu)點(diǎn)中的一個(gè)。移動(dòng)感應(yīng)模塊109檢測(cè)包含掃描部100移動(dòng)的移動(dòng)方向、移動(dòng)距離、旋轉(zhuǎn)角度等的移動(dòng)信息，具備一個(gè)以上，可由光學(xué)鼠標(biāo)傳感器、滾球鼠標(biāo)傳感器、加速傳感器、陀螺儀傳感器中選擇的一個(gè)或混合一個(gè)以上來(lái)構(gòu)成。而且，移動(dòng)感應(yīng)t旲塊109固定在包括外殼部103的下端、中端、上端的位直中選擇的一個(gè)以上的位置。作為一例，若選擇使用光學(xué)鼠標(biāo)傳感器或滾球鼠標(biāo)傳感器時(shí)，由于傳感器的輸出信號(hào)為數(shù)字信號(hào)，因此信號(hào)處理比較容易，但傳感器必須接觸在掃描對(duì)象物體，因此需固定在外殼部103的下端的底面，且需要底面要寬，而且傳感器超出掃描對(duì)象物體的區(qū)域時(shí)不能檢測(cè)移動(dòng)信息。若選擇使用加速傳感器或陀螺儀傳感器時(shí)，可固定在包含外殼部103的中端、上端、下端的所有位置中選擇的位置上，因此不限制固定位置。但由于輸出信號(hào)為模擬信號(hào)，因此為了信號(hào)處理，附加電路比較復(fù)雜。而且傳感器無(wú)需接觸在掃描對(duì)象物體200，因此，可固定、安裝在外殼部103內(nèi)部的任何位置，因此掃描部100得以小型化，且即使傳感器超出掃描對(duì)象物體的區(qū)域，傳感器也能運(yùn)轉(zhuǎn)，可掃描到更寬的部分。移動(dòng)感應(yīng)模塊109，為了確保被檢測(cè)的移動(dòng)信息的可靠性，優(yōu)選具備一個(gè)以上，且優(yōu)選在外殼部103的長(zhǎng)度方向，的兩側(cè)各具備一個(gè)。外殼部103可構(gòu)成為阻止來(lái)自外部的光的構(gòu)造和固定移動(dòng)感應(yīng)模塊109的框架為不同構(gòu)造物。如上構(gòu)成的掃描部100，通過(guò)控制模塊110的控制，移動(dòng)或停止在掃描對(duì)象物體200的表面，進(jìn)而攝影掃描區(qū)域210單位的平鋪圖像。 由于以平鋪圖像區(qū)域210單位掃描掃描對(duì)象物體200的表面，因此比起根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的利用像素一列配置的線(xiàn)圖像傳感器30進(jìn)行掃描，速度更快，且更明確地進(jìn)行掃描。所述掃描部100，通過(guò)控制模塊110的控制信號(hào)運(yùn)轉(zhuǎn)，自由移動(dòng)在掃描對(duì)象物體200的表面，連續(xù)掃描掃描區(qū)域210單位讀出平鋪圖像，通過(guò)移動(dòng)感應(yīng)模塊109檢測(cè)各平鋪圖像的移動(dòng)信息，分析檢測(cè)出的移動(dòng)信息并在計(jì)算出的坐標(biāo)的對(duì)應(yīng)位置上配置各平鋪圖像，進(jìn)而合成頁(yè)面單位的圖像。圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的一例的控制照明信號(hào)輸出曝光信號(hào)的時(shí)間圖標(biāo)，圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的另一例的始終點(diǎn)亮照明且調(diào)整曝光信號(hào)來(lái)輸出的時(shí)間圖標(biāo)。以下，參照附圖詳細(xì)說(shuō)明，圖5和圖6是本發(fā)明的一例，其最大限度地減少圖像傳感器的結(jié)像時(shí)間，并減少掃描部100移動(dòng)并攝影時(shí)發(fā)生的余像。當(dāng)施加垂直方向同步信號(hào)和水平方向同步信號(hào)(曝光信號(hào))時(shí)，構(gòu)成在相機(jī)的各像素輸入圖像信號(hào)。通常，垂直同步信號(hào)和曝光信號(hào)是使用在相機(jī)模塊105上的信號(hào)，垂直同步信號(hào)是指為了活性化相機(jī)模塊105的幀圖像(本發(fā)明中對(duì)應(yīng)于平鋪圖像)的控制信號(hào)，曝光信號(hào)是指在相機(jī)模塊105內(nèi)部的圖像傳感器中結(jié)像期間被施加的控制信號(hào)，施加垂直同步信號(hào)后，延遲預(yù)定時(shí)間t2，并曝光時(shí)間t3期間施加曝光信號(hào)，而曝光時(shí)間t3期間，在圖像傳感器中繼續(xù)積累結(jié)像，因此，掃描部100邊移動(dòng)邊進(jìn)行掃描時(shí)，會(huì)留下對(duì)應(yīng)于移動(dòng)速度與曝光時(shí)間t3相乘值的余像。余像的發(fā)生長(zhǎng)度可通過(guò)如下公式進(jìn)行計(jì)算。[數(shù)學(xué)式]AL = v*t3V是指移動(dòng)速度,mm/sec單位的值，t3是指曝光時(shí)間，sec單位的值，A L是指余像發(fā)生的長(zhǎng)度，mm單位的值。由于移動(dòng)速度(V)是使用者的選擇事項(xiàng)而難以控制，而為了最大限度地減少余像，應(yīng)減小對(duì)應(yīng)于曝光時(shí)間(t3)的時(shí)間。tl是指垂直同步時(shí)間，是施加垂直同步信號(hào)后攝影一個(gè)幀圖像(本發(fā)明中對(duì)應(yīng)于平鋪圖像)的時(shí)間。
適用在本發(fā)明的照明信號(hào)由控制模塊110施加，是為了提供安裝在外殼部103的內(nèi)部的相機(jī)模塊105進(jìn)行攝影時(shí)所需要的照明而控制燈光模塊107的信號(hào)。攝影模式可適用由抓拍攝影模式和連續(xù)攝影模式中選擇的一個(gè)模式，抓拍攝影模式是有必要攝影時(shí)向相機(jī)模塊105施加控制信號(hào)，讀出圖像并儲(chǔ)存，連續(xù)攝影模式是按預(yù)定周期向相機(jī)模塊105施加控制信號(hào)，有必要攝影(掃描)時(shí)，儲(chǔ)存攝影的圖像，而剩下的則扔掉。通過(guò)控制模塊分析從移動(dòng)感應(yīng)模塊109得到的數(shù)據(jù)而決定有必要攝影的時(shí)點(diǎn)，此部分會(huì)在后面進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。在圖5中，照常使用相機(jī)模塊105的通常的垂直同步信號(hào)tl和曝光時(shí)間t3，而減少照明模塊106的照明時(shí)間t4，熄滅燈光模塊107的狀態(tài)下通過(guò)外殼部102成為阻止外部的光的狀態(tài)，結(jié)果，會(huì)得到與減少曝光時(shí)間t3時(shí)相同的效果。圖6是示出減少相機(jī)模塊105的曝光時(shí)間t3的方式。本發(fā)明中照明優(yōu)選以充分光量保持短時(shí)間。作為一例，將本發(fā)明的平鋪圖像手持掃描裝置設(shè)定為以50mm/SeC速度運(yùn)轉(zhuǎn)，將照明信號(hào)的時(shí)間值t4設(shè)定為2ms時(shí)，在掃描完的圖像中發(fā)生的余像的長(zhǎng)度為L(zhǎng) = v*t4 =50*0. 002 = 0. I (mm)。此時(shí)50mm/SeC速度為4秒內(nèi)移動(dòng)A4用紙的橫向長(zhǎng)度的速度。通常，印刷在報(bào)紙上的文字畫(huà)的幅度為0. 25mm，而0. Imm對(duì)應(yīng)于約40%，因此可充分地識(shí)別及解讀文字。因此若減小t4時(shí)間值，便可減小余像。圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的一例的掃描及處理圖像數(shù)據(jù)的信號(hào)流程圖。以下，參照附圖詳細(xì)說(shuō)明的話(huà)，由掃描步驟(S310)和合成步驟(S320)構(gòu)成。掃描步驟(S310)，根據(jù)具備在相機(jī)模塊105的多個(gè)像素，直接讀出幅度212和長(zhǎng)度214大小的平鋪圖像(S312)，通過(guò)移動(dòng)感應(yīng)模塊109檢測(cè)包含移動(dòng)距離、移動(dòng)方向、旋轉(zhuǎn)角度等的移動(dòng)信息，換算為對(duì)平鋪圖像的坐標(biāo)值(S314)，并將各平鋪圖像和對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)值依次儲(chǔ)存在平鋪圖像緩沖器中(S316)。合成階段(S320)，依次讀出儲(chǔ)存在平鋪圖像緩沖器中的平鋪圖像和對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)值，映射在對(duì)應(yīng)坐標(biāo)上并合成，進(jìn)而完成頁(yè)面單位的圖像(S322)。本發(fā)明由于省略現(xiàn)有技術(shù)的線(xiàn)圖像合成步驟(S20)，因此數(shù)據(jù)處理速度被改善為更快。而且，通過(guò)減少軟件的計(jì)算處理次數(shù)，從而減少誤差發(fā)生率，并以像素的位置固定的平鋪圖像單位攝影，因此，可明確地掃描各像素的位置。圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的一例的合成掃描部掃描的平鋪圖像的狀態(tài)的說(shuō)明圖。以下，參照附圖詳細(xì)說(shuō)明的話(huà)，圖8-a示出在掃描步驟(S310)中，掃描部100移動(dòng)在掃描對(duì)象物體200的表面并依次攝影過(guò)程中的第I次掃描的區(qū)域210-1、第2次掃描的區(qū)域210-2、第3次掃描的區(qū)域210-3。 第2次掃描的區(qū)域210-2是從第I次掃描的區(qū)域210-1開(kāi)始朝橫方向移動(dòng)dXl、朝豎方向移動(dòng)dYl的狀態(tài)下被掃描的區(qū)域。第3次掃描的區(qū)域210-3是從第2次掃描的區(qū)域210_2開(kāi)始朝橫方向移動(dòng)dX2、朝豎方向移動(dòng)dY2的狀態(tài)下傾斜0狀態(tài)下被掃描的區(qū)域。
且，在各個(gè)掃描的區(qū)域之間形成規(guī)定大小的重疊區(qū)域210-4、210_5，優(yōu)選具備所述掃描區(qū)域。為了確保在合成各個(gè)平鋪圖像的合成步驟S320中完成的頁(yè)面圖像的準(zhǔn)確性，尤其為了細(xì)微調(diào)整，如上重疊區(qū)域是非常需要的區(qū)域。而且，反復(fù)如下過(guò)程。S卩，控制模塊110分析從移動(dòng)感應(yīng)模塊109檢測(cè)的移動(dòng)信息數(shù)據(jù)，計(jì)算出掃描部100的移動(dòng)方向、移動(dòng)距離及旋轉(zhuǎn)角度等，超出以前步驟(n-1)掃描的平鋪圖像和最小重疊區(qū)域210-4、210-5之前，決定新(n)的掃描區(qū)域。圖8-b是示出第I次掃描的區(qū)域210-1的平鋪圖像(以下，稱(chēng)為‘平鋪圖像-I’)，圖8-c是示出第2次掃描的區(qū)域210-2的平鋪圖像(以下，稱(chēng)為‘平鋪圖像_2’)，圖8-d是示出第3次掃描的區(qū)域210-3的平鋪圖像(以下，稱(chēng)為‘平鋪圖像_3’)。合成步驟S320，將各個(gè)平鋪圖像映射(MAPPING)在經(jīng)確認(rèn)的坐標(biāo)值的位置上并合成。合成中包含只利用坐標(biāo)值的I次合成和利用相關(guān)算法作細(xì)微調(diào)整的2次合成。圖8-e是示出將平鋪圖像-2在平鋪圖像-I的位置上朝橫方向移動(dòng)dXl的坐標(biāo)值，朝豎方向移動(dòng)dYl坐標(biāo)值來(lái)映射并合成的頁(yè)面圖像。圖8-f是示出將平鋪圖像-3旋轉(zhuǎn)0角度的狀態(tài)圖。圖8-g是示出在根據(jù)圖8-e合成的圖像上將圖8-f上旋轉(zhuǎn)0角度的平鋪圖像_3，朝橫方向移動(dòng)dXl+dX2，朝豎方向移動(dòng)dYl+dY2來(lái)映射并合成的平鋪圖像的完成狀態(tài)圖。圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的一例的手持掃描裝置的控制方法的順序圖。以下，參照附圖詳細(xì)說(shuō)明的話(huà)，通過(guò)控制模塊110確認(rèn)到施加運(yùn)轉(zhuǎn)電源，并從按鈕部120輸入開(kāi)始掃描的命令信號(hào)，便初始化儲(chǔ)存在存儲(chǔ)部150的指定區(qū)域的變量(PARAMETER)，作為一例，初始化記錄包含掃描部100的移動(dòng)方向、移動(dòng)距離、旋轉(zhuǎn)角度的移動(dòng)信息的變量值(S410)。此時(shí)，控制模塊向掃描部輸出用于照明的點(diǎn)燈信號(hào)和用于攝影(掃描)平鋪圖像的曝光信號(hào)，而掃描部在移動(dòng)的同時(shí)，以平鋪圖像攝影(掃描)掃描對(duì)象物體的表面圖像。此時(shí)，將攝影完的平鋪圖像用第n-1次平鋪圖像說(shuō)明，并與包含對(duì)于移動(dòng)距離、移動(dòng)方向、旋轉(zhuǎn)角度的坐標(biāo)信息的移動(dòng)信息相關(guān)聯(lián)，依次記錄并儲(chǔ)存在存儲(chǔ)部的指定區(qū)域中。所述控制模塊分析掃描部檢測(cè)并輸出的移動(dòng)信息數(shù)據(jù)，計(jì)算掃描部第n-1次掃描后的移動(dòng)方向、移動(dòng)距離、旋轉(zhuǎn)角度，并進(jìn)行計(jì)算來(lái)確認(rèn)計(jì)算結(jié)果是否超出設(shè)定在第n-1次掃描的平鋪圖像的規(guī)定大小的重疊區(qū)域(S420)。控制模塊分析計(jì)算結(jié)果，確認(rèn)掃描部的現(xiàn)在位置是否處于超出設(shè)定在第n-1次掃描的平鋪圖像的重疊區(qū)域的狀態(tài)(S430)。此時(shí)，不超出重疊區(qū)域時(shí)，回到所述過(guò)程(S420)，并繼續(xù)反復(fù)計(jì)算及確認(rèn)是否超出重疊區(qū)域的確認(rèn)過(guò)程。通過(guò)控制模塊，確認(rèn)到超出規(guī)定的重疊區(qū)域時(shí)，向構(gòu)成掃描部的相機(jī)模塊及點(diǎn)燈信號(hào)施加對(duì)應(yīng)控制信號(hào)，重新攝影平鋪圖像(S440)。此時(shí)，攝影(掃描)的平鋪圖像以第n次平鋪圖像進(jìn)行說(shuō)明。 控制模塊將第n次攝影的平鋪圖像和移動(dòng)感應(yīng)模塊檢測(cè)的包含移動(dòng)距離、移動(dòng)方向及旋轉(zhuǎn)角度的移動(dòng)信息相關(guān)聯(lián)的狀態(tài)依次記錄在存儲(chǔ)部的指定區(qū)域，并儲(chǔ)存平鋪圖像和移動(dòng)信息(S450)。
控制模塊,對(duì)于表示掃描順序的變量n的值上進(jìn)一步增加I來(lái)做升級(jí)(n = n+1)處理，而對(duì)于包含移動(dòng)方向、移動(dòng)距離及旋轉(zhuǎn)角度的移動(dòng)信息變量的值則做初始化處理(S460)?？刂颇K確認(rèn)從監(jiān)視中的按鈕部是否已輸入結(jié)束掃描的控制命令,若尚未輸入，便回到第2步驟(S420)，并反復(fù)掃描新的平鋪圖像及檢測(cè)移動(dòng)信息(S470)。通過(guò)控制模塊，確認(rèn)到已輸入結(jié)束掃描的控制命令，便利用依次儲(chǔ)存在存儲(chǔ)部的多個(gè)平鋪圖像及移動(dòng)信息的坐標(biāo)信息，執(zhí)行合成為頁(yè)面圖像的程序(S480)，并結(jié)束。圖10是根據(jù)本發(fā)明的一例的將平鋪圖像合成為頁(yè)面圖像的程序順序圖。以下，參照附圖詳細(xì)說(shuō)明的話(huà)，將平鋪圖像合成為頁(yè)面圖像的程序，通過(guò)控制模塊初始化變量n的值，并在存儲(chǔ)部分配合成平鋪圖像的區(qū)域或緩沖區(qū)域(S481)。通過(guò)控制模塊，從存儲(chǔ)部讀出儲(chǔ)存在第n次和第n-1次的平鋪圖像和移動(dòng)信息，計(jì) 算移動(dòng)信息，分別用各個(gè)坐標(biāo)值換算(S482)。利用計(jì)算的各個(gè)坐標(biāo)值，補(bǔ)償處理各個(gè)平鋪圖像的傾斜度(S483)。將補(bǔ)償傾斜度的平鋪圖像映射在對(duì)應(yīng)坐標(biāo)值上，I次合成為頁(yè)面圖像(S484)。如上所述，I次合成的頁(yè)面圖像中，在前步驟掃描的平鋪圖像和現(xiàn)步驟掃描的平鋪圖像的重疊區(qū)域適用相關(guān)(CORRELATION)算法，以前平鋪圖像為基準(zhǔn)，細(xì)微調(diào)整現(xiàn)平鋪圖像再進(jìn)行正確地合成(S485)。所述細(xì)微調(diào)整成為2次圖像合成?？刂颇K，在變量n的值上增加I (S486)，并確認(rèn)是否合成了儲(chǔ)存的所有平鋪圖像，若剩有需合成的平鋪圖像，便回到第2過(guò)程(S482)，若沒(méi)有需合成的平鋪圖像，便結(jié)束，進(jìn)而結(jié)束平鋪圖像合成程序(S487)。如上所述構(gòu)成的本發(fā)明，與使用現(xiàn)有的線(xiàn)圖像傳感器的技術(shù)相比，將掃描區(qū)域的大小最大限度地接近掃描部的底面大小，從而在掃描途中即使存在障礙物時(shí)，也能減小不能掃描到的死角地帶。作為移動(dòng)感應(yīng)模塊適用加速傳感器時(shí)，即使超出掃描對(duì)象物體的范圍也能進(jìn)行掃描，進(jìn)而增大掃描區(qū)域，并由于將加速傳感器安裝在內(nèi)部的任何位置，因此提高內(nèi)部空間的活用度，且能夠進(jìn)行小型化。在掃描步驟中，通過(guò)以像素的位置固定的平鋪圖像單位讀取，因此具有提高平鋪圖像的位置精密度，改善合成頁(yè)面圖像的處理速度的優(yōu)點(diǎn)。掃描平鋪圖像時(shí)，短時(shí)間內(nèi)點(diǎn)亮(發(fā)光)燈光模塊，進(jìn)而減少耗電。而且，無(wú)需現(xiàn)有技術(shù)中需要的高畫(huà)質(zhì)相機(jī)、自動(dòng)聚焦、防抖及防逆光處理等的輔助功能，可降低生產(chǎn)費(fèi)用。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，使用高畫(huà)質(zhì)相機(jī)的技術(shù)，即使附加輔助功能，也限制指定的使用可能的范圍，而本發(fā)明的掃描部沒(méi)有限制，因此視覺(jué)障礙人也能簡(jiǎn)單使用。以上，本發(fā)明中對(duì)于記載的具體例進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，在本發(fā)明的技術(shù)思想范圍內(nèi)，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可做多種變形及修改，所述變形及修改理應(yīng)屬于權(quán)利要求范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種手持掃描裝置，其包括 掃描部，與掃描對(duì)象物體的表面接觸，將所述掃描對(duì)象物體以由縱橫排列的規(guī)定大小的像素組成的平鋪圖像進(jìn)行掃描，在自由移動(dòng)的同時(shí)，檢測(cè)包括移動(dòng)方向、移動(dòng)距離、旋轉(zhuǎn)角度等的移動(dòng)信息； 控制模塊，連接于所述掃描部，合成所述移動(dòng)信息和所述平鋪圖像來(lái)建立一個(gè)完整的頁(yè)面圖像； 所述掃描部包括相機(jī)模塊，與掃描對(duì)象物體保持固定的物像距離，以平鋪圖像為單位攝影所述掃描對(duì)象物體；移動(dòng)感應(yīng)模塊，用于檢測(cè)移動(dòng)信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的手持掃描裝置，其中，所述掃描部進(jìn)一步包括窗口部，采用透明材質(zhì)制成，限定需要掃描的平鋪圖像的區(qū)域；外殼部，阻止從外部流入的光，所述窗口部設(shè)置在外殼部的底面，所述相機(jī)模塊固定在所述外殼部的內(nèi)部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的手持掃描裝置，其中，所述掃描部進(jìn)一步包括，燈光模塊，固定在所述外殼部的內(nèi)部，根據(jù)從所述控制模塊輸出的點(diǎn)燈信號(hào)亮燈至所設(shè)定的時(shí)間，以照明所述掃描對(duì)象物體。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的手持掃描裝置，其中，所述窗口部的大小與所述外殼部的底面大小接近。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的手持掃描裝置，其中，進(jìn)一步包括按鈕部，連接于所述控制模塊，用于輸入掃描開(kāi)始和結(jié)束命令；輸出部，根據(jù)從所述按鈕部或電腦輸入的控制命令，將控制模塊合成的圖像或由所述合成的圖像識(shí)別并轉(zhuǎn)換的文本、音頻、視頻數(shù)據(jù)以整合狀態(tài)輸出；存儲(chǔ)部，連接于所述控制部，儲(chǔ)存包含平鋪圖像及移動(dòng)信息的數(shù)據(jù)，所述移動(dòng)感應(yīng)模塊由光學(xué)鼠標(biāo)傳感器、滾球鼠標(biāo)傳感器、加速傳感器、陀螺儀傳感器中的至少一個(gè)構(gòu)成，在所述窗口部的長(zhǎng)度方向的兩側(cè)各具備一個(gè)，并固定在自下端、中端、上端中選擇的位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的手持掃描裝置，其中，在所述掃描部移動(dòng)時(shí)，為了最大限度地減小固定在所述外殼部的內(nèi)部的所述相機(jī)模塊在攝影所述平鋪圖像時(shí)發(fā)生余像，所述控制模塊將點(diǎn)燈信號(hào)輸出到所述燈光模塊，使所述點(diǎn)燈模塊點(diǎn)亮2ms以下的時(shí)間。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的手持掃描裝置，其中，在點(diǎn)亮所述燈光模塊的狀態(tài)下，所述控制模塊將允許所述相機(jī)模塊曝光2ms以下的時(shí)間的曝光控制信號(hào)輸出到所述相機(jī)模塊。
8.一種手持掃描裝置的控制方法，所述手持掃描裝置，包括掃描部與掃描對(duì)象物體的表面接觸，自由移動(dòng)的同時(shí)，輸出連續(xù)攝影的平鋪圖像和移動(dòng)信息；控制模塊，連接于所述掃描部，輸出垂直同步信號(hào)、曝光信號(hào)及點(diǎn)燈信號(hào)，合成所述移動(dòng)信息和平鋪圖像并建立一個(gè)完整的頁(yè)面圖像；按鈕部，用于向所述控制模塊輸入掃描平鋪圖像的命令；輸出部，根據(jù)所述按鈕部或電腦選擇的功能，通過(guò)控制模塊的控制而輸出文本、音頻及視頻數(shù)據(jù)；存儲(chǔ)部，連接在所述控制模塊，儲(chǔ)存圖像和通過(guò)計(jì)算的數(shù)據(jù)，其中，所述平鋪圖像的掃描包括 第I步驟，根據(jù)所述控制模塊，若接收到掃描開(kāi)始命令，初始化包含掃描部的移動(dòng)方向、移動(dòng)距離、旋轉(zhuǎn)角度的變量值； 第2步驟，分析所述掃描部檢測(cè)并輸出的移動(dòng)信息數(shù)據(jù)，計(jì)算移動(dòng)方向、移動(dòng)距離、旋轉(zhuǎn)角度，并反復(fù)確認(rèn)所述計(jì)算結(jié)果是否超出在之前掃描的平鋪圖像所設(shè)定的規(guī)定大小的重置區(qū)域； 第3步驟，若確認(rèn)所述計(jì)算結(jié)果超出所述重疊區(qū)域，便向所述掃描部輸出掃描控制信號(hào)和點(diǎn)燈信號(hào)，并攝影平鋪圖像，再與包含所述移動(dòng)方向、移動(dòng)距離、旋轉(zhuǎn)角度的移動(dòng)信息數(shù)據(jù)一起依次儲(chǔ)存在所述存儲(chǔ)部的分配區(qū)域中； 第4步驟，若沒(méi)有接收到結(jié)束掃描所述平鋪圖像的命令，便回到所述第2步驟，若接收到結(jié)束掃描的命令，便合成所述儲(chǔ)存的平鋪圖像。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的手持掃描裝置的控制方法，其中，所述平鋪圖像的合成，包括第I過(guò)程，根據(jù)所述控制模塊初始化變量η的值，并分配用于儲(chǔ)存合成的圖像的緩沖器； 第2過(guò)程，從所述存儲(chǔ)部讀取第η-i次及第η次平鋪圖像和移動(dòng)方向和移動(dòng)距離，并換算出坐標(biāo)； 第3過(guò)程，從所述兩個(gè)坐標(biāo)值求出所述平鋪圖像的傾斜度，并旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償?shù)讦谴纹戒亪D像的傾斜度； 第4過(guò)程，移動(dòng)所述平鋪圖像，將其映射在所述坐標(biāo)位置上，進(jìn)而完成I次合成； 第5過(guò)程，在所述第η-i次平鋪圖像和第η次平鋪圖像的重疊區(qū)域用相關(guān)算法做細(xì)微調(diào)整,進(jìn)而完成2次合成； 第6過(guò)程，將所述變量η的值增加1，若剩有需合成的平鋪圖像，便回到所述第2過(guò)程，若沒(méi)有需合成的平鋪圖像，便結(jié)束。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種手持掃描裝置及其控制方法，將大于掃描儀的掃描對(duì)象物體的表面以規(guī)定大小的二維平鋪圖像單位進(jìn)行攝影，并根據(jù)移動(dòng)信息合成并完成頁(yè)面圖像，其特征在于，掃描部包括形成需掃描的平鋪圖像的區(qū)域的透明的窗口部；阻止外部光流入的外殼部；與掃描對(duì)象物體保持固定的物像距離并攝影平鋪圖像的相機(jī)模塊；根據(jù)照明信號(hào)僅點(diǎn)亮到規(guī)定時(shí)間的照明模塊；輸出移動(dòng)信息的移動(dòng)感應(yīng)模塊。本發(fā)明具有如下效果，即通過(guò)以像素的位置固定的二維平鋪圖像單位進(jìn)行掃描，提高像素的位置精密度，減少計(jì)算次數(shù)，因此可進(jìn)行高速信號(hào)處理，且掃描區(qū)域接近外殼部的底面，因此最大限度地增大可掃描的區(qū)域。
文檔編號(hào)G06K7/10GK102713930SQ201080057010
公開(kāi)日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2010年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月14日
發(fā)明者李明述 申請(qǐng)人:李明述