專利名稱：具有雙電荷耦合元件陣列的掃描器及其掃描方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)一種掃描器及其掃描與影像處理方法，特別是雙CCD陣列是在同一次掃描動(dòng)作期間分別擷取兩獨(dú)立的稿件影像。
背景技術(shù)：
掃描器(Scanner)是一種影像擷取裝置，可用來掃描稿件上的影像并轉(zhuǎn)換為電腦可以顯示、編輯、儲(chǔ)存、處理和輸出的數(shù)字格式。
可被掃描的稿件分為穿透稿與反射稿，穿透稿包含底片與幻燈片等部分透光的稿件，而反射稿包含相片、印刷品與各式紙類文件等不透光的稿件，專利證書號(hào)161970的中國(guó)臺(tái)灣專利揭示了一可掃描穿透稿及反射稿的掃描器，而目前針對(duì)穿透稿及反射稿皆可使用的兩用掃描器已非常普遍。
因?yàn)轶w積小、價(jià)格低廉，平臺(tái)式掃描器(Flat bed scanner)是應(yīng)用最普遍的一種掃描器，它的基本工作原理是具有一個(gè)可依程序控制來移動(dòng)的掃描頭(OpticalCarriage)，而稿件在掃描過程中維持不動(dòng)，掃描頭通常與一可程序控制的步進(jìn)馬達(dá)相連而受其驅(qū)動(dòng)在一滑軌上平滑的移動(dòng)，它通常包含光感測(cè)陣列、用以改變光的方向的反射鏡組、以及把反射或透射的影像光聚焦成像到光感測(cè)陣列的聚焦成像鏡頭。
光源發(fā)出的光照射在稿件上，其反射或透射的影像光再入射到可作光電轉(zhuǎn)換的線型光感測(cè)陣列，影像光被線型光感測(cè)陣列曝光取像后轉(zhuǎn)換成電子模擬信號(hào)，然后再轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)儲(chǔ)存于掃描器的存儲(chǔ)器內(nèi)，因?yàn)榫€型光感測(cè)陣列的設(shè)置方向與掃描頭移動(dòng)的方向相互垂直，所以經(jīng)由程序適當(dāng)?shù)乜刂茠呙杵鞯囊苿?dòng)與線型光感測(cè)陣列的曝光取像可以完成稿件的掃描過程，獲得完整的二維影像數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，儲(chǔ)存于掃描器的電腦中作后續(xù)的處理。
電荷耦合元件(Charge Coupled Device，CCD)陣列的價(jià)格合理而品質(zhì)優(yōu)良，所以它是最常用的線型光感測(cè)陣列，CCD陣列是一長(zhǎng)條狀的結(jié)構(gòu)，由電荷耦合元件相連組合而成，每一個(gè)電荷耦合元件代表一個(gè)像素(pixel)，它的清晰度(Resolution)以dpi(dot per inch)來代表，例如1200dpi代表它的清晰度是它每英時(shí)有1200個(gè)像素，黑白掃描器采用單列的灰階CCD陣列，彩色掃描器采用三列的紅綠藍(lán)(RGB)CCD陣列，如圖1所示，紅綠藍(lán)CCD陣列2的紅色CCD陣列3、綠色CCD陣列4、與藍(lán)色CCD陣列5可分別感測(cè)紅綠藍(lán)三種顏色的影像光，經(jīng)由掃描器合成為彩色影像數(shù)據(jù)后儲(chǔ)存與輸出。
加快掃描速度與提高清晰度是掃描器追求的兩大目標(biāo)，若保持CCD陣列的長(zhǎng)度不變，增加像素?cái)?shù)就會(huì)相應(yīng)減小單個(gè)感光元件的面積。感光元件面積縮小會(huì)帶來敏感度和影像的信噪比(Signal to Noise Ratio)的降低。因此，為了獲得同等品質(zhì)的掃描影像，掃描器就必須增加每次掃描的曝光時(shí)間來提升影像的信噪比，如此一來就會(huì)增加整體的掃描時(shí)間而降低了掃描速度，這是以增加像素?cái)?shù)來提高清晰度的方法的缺點(diǎn)。
因此，也有其它不同的解決方案來提高清晰度，例如NEC、Toshiba、及Sony等日本公司都有交錯(cuò)(Stagger)型CCD陣列的產(chǎn)品，利用兩條錯(cuò)開半個(gè)像素距離的CCD陣列把掃描器的清晰度提高為兩倍，如圖2所示，交錯(cuò)型紅綠藍(lán)CCD陣列10總共排列了6條CCD陣列11、12、13、14、15、16，亦即紅、紅、綠、綠、藍(lán)、藍(lán)，每一條CCD陣列的相鄰兩像素的像素距離為″P″，而每?jī)蓷l同色CCD陣列錯(cuò)開半個(gè)像素距離″P/2″，如此可把清晰度提高為兩倍，如果單色CCD陣列的清晰度為1200dpi，則掃描器的清晰度為2400dpi。
另外，專利證書號(hào)6707583的美國(guó)專利揭示了另一種提高清晰度的掃描器架構(gòu)與方法，含有CCD陣列的掃描頭具有與掃描方向垂直的自由度，是對(duì)稿件掃描兩次，在第二次掃描前驅(qū)動(dòng)掃描頭使CCD陣列在與掃描方向垂直的方向上位移一距離，此距離為CCD陣列中兩像素距離的二分之一，因此，經(jīng)過影像處理與合成第一次與第二次的掃描影像后，輸出影像的清晰度為僅掃描一次的影像的兩倍。
此種提高清晰度的方法須對(duì)稿件掃描兩次，所以整體掃描時(shí)間增加為兩倍。
除了掃描速率與清晰度以外，人們對(duì)掃描影像的品質(zhì)要求也日益增加，隨著科技的進(jìn)步，可利用各種技術(shù)來修復(fù)稿件上因?yàn)楫愘|(zhì)點(diǎn)(灰塵、污染物或刮痕)所造成的影像瑕疵，例如KADC(Kodak Austin Development Center)公司的數(shù)字影像修復(fù)功能(ICE，Image Correction Enhancement)及專利證書號(hào)5266805的美國(guó)專利，利用底片的染料對(duì)紅外光(Infrared light，IR)是透明，而異質(zhì)點(diǎn)對(duì)紅外光是相對(duì)不透明的事實(shí)，分別以可見光與紅外光掃描底片兩次，比對(duì)其影像可檢測(cè)出底片的異質(zhì)點(diǎn)，經(jīng)由影像處理技術(shù)可儲(chǔ)存及輸出修復(fù)的影像；另外，專利證書號(hào)120212的中國(guó)臺(tái)灣專利，利用兩個(gè)光源對(duì)反射稿分別以不同的入射角度掃描，因?yàn)楫愘|(zhì)點(diǎn)會(huì)對(duì)不同角度的入射光造成不同的陰影范圍，所以比對(duì)兩次掃描的影像可檢測(cè)出反射稿的異質(zhì)點(diǎn)，經(jīng)由影像處理技術(shù)可儲(chǔ)存及輸出修復(fù)的影像。
上述的影像修復(fù)方法須對(duì)稿件掃描兩次，所以整體掃描時(shí)間增加為兩倍。
另外，高動(dòng)態(tài)范圍(Dynamic Range)也是掃描器追求的目標(biāo)之一，如果掃描所得的暗區(qū)(Shadows)影像細(xì)節(jié)越明晰則掃描器的動(dòng)態(tài)范圍越高，而加長(zhǎng)每一掃描線的曝光(exposure)時(shí)間可使暗區(qū)影像的細(xì)節(jié)明晰，但如此一來，CCD陣列可能會(huì)因過量曝光而飽和，因而喪失了亮區(qū)的影像細(xì)節(jié)，有一種做法是分別以不同的曝光時(shí)間對(duì)稿件掃描兩次，再經(jīng)由影像處理技術(shù)來合成兩次掃描所得的影像，亮區(qū)采用曝光時(shí)間短的掃描影像，而暗區(qū)采用曝光時(shí)間長(zhǎng)的掃描影像，如此即可儲(chǔ)存及輸出具有高動(dòng)態(tài)范圍的影像。
此種提高動(dòng)態(tài)范圍的方法須對(duì)稿件掃描兩次，所以整體掃描時(shí)間增加為兩倍。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決先前技術(shù)用增加像素?cái)?shù)來提高清晰度卻使掃描速度降低的缺點(diǎn)，及解決另一先前技術(shù)須對(duì)稿件掃描兩次以提高清晰度的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的之一是提供一具有雙CCD陣列的掃描器及其掃描與影像處理方法，雙CCD陣列是在同一次掃描動(dòng)作期間分別擷取兩獨(dú)立的稿件影像，且利用兩CCD陣列在其長(zhǎng)度方向上具有1/2像素距離的相對(duì)位移來達(dá)成兩倍清晰度的功能。
為了解決先前技術(shù)須對(duì)稿件掃描兩次以修復(fù)由異質(zhì)點(diǎn)(灰塵、污染物或刮痕)造成的影像缺陷的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的之一是提供一具有雙CCD陣列的掃描器及其掃描與影像處理方法，雙CCD陣列是在同一次掃描動(dòng)作期間分別擷取兩獨(dú)立的稿件影像，且利用兩光源的相異入射角度對(duì)異質(zhì)點(diǎn)在兩CCD陣列造成不同的陰影判別反射稿的影像缺陷并修復(fù)，或是利用異質(zhì)點(diǎn)對(duì)可見光與紅外光在兩CCD陣列造成的影像差異判別穿透稿或反射稿的影像缺陷并修復(fù)。
為了解決先前技術(shù)須對(duì)稿件掃描兩次以提高動(dòng)態(tài)范圍的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的之一是提供一具有雙CCD陣列的掃描器及其掃描與影像處理方法，雙CCD陣列是在同一次掃描動(dòng)作期間分別擷取兩獨(dú)立的稿件影像，且利用兩CCD陣列具有長(zhǎng)短不同的曝光時(shí)間來達(dá)成具有高動(dòng)態(tài)范圍的掃描影像的目的。
本發(fā)明的具有雙CCD陣列的掃描器及其掃描與影像處理方法的目的之一是針對(duì)穿透稿及反射稿的影像掃描，以分開或整合的具有雙聚焦成像鏡頭或單一聚焦成像鏡頭的架構(gòu)來提供a.影像修復(fù)，b.兩倍清晰度，及c.高動(dòng)態(tài)范圍三種操作模態(tài)與功能。
因此，本發(fā)明的具有雙CCD陣列的掃描器及其掃描與影像處理方法能夠有效的降低掃描時(shí)間以及提升掃描影像的品質(zhì)。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明一方面是針對(duì)反射稿的掃描，掃描頭包含兩光源，其入射光束以相異的入射角度在反射稿表面形成兩反射影像光束，再分別由兩聚焦成像鏡頭聚焦成像到兩CCD陣列，此兩CCD陣列是在同一次掃描動(dòng)作期間分別擷取兩獨(dú)立的反射稿影像。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明另一方面是針對(duì)穿透稿的掃描，光源的入射光束在穿透稿的后面形成透射影像光束，掃描頭包含一分光裝置把透射影像光束分光成兩束，再分別由兩聚焦成像鏡頭聚焦成像到兩CCD陣列，此兩CCD陣列是在同一次掃描動(dòng)作期間分別擷取兩獨(dú)立的穿透稿影像。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明又一方面是利用設(shè)置兩個(gè)可切換的反射鏡于掃描頭內(nèi)來切換反射稿及穿透稿兩種掃描操作模態(tài)。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的一實(shí)施例是針對(duì)反射稿的掃描，光源的入射光束在反射稿表面形成反射影像光束，由位于一聚焦成像鏡頭的后的一分光裝置分光成兩影像分束后分別聚焦成像于兩CCD陣列，此兩CCD陣列是在同一次掃描動(dòng)作期間分別擷取兩獨(dú)立的反射稿影像。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的又一實(shí)施例是針對(duì)穿透稿的掃描，光源的入射光束在穿透稿的后面形成透射影像光束，由位于一聚焦成像鏡頭的后的一分光裝置分光成兩影像分束后分別聚焦成像于兩CCD陣列，此兩CCD陣列是在同一次掃描動(dòng)作期間分別擷取兩獨(dú)立的穿透稿影像。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的又一實(shí)施例是利用設(shè)置一可切換的反射鏡于掃描頭內(nèi)來切換反射稿及穿透稿兩種掃描操作模態(tài)。


圖1是先前技術(shù)的紅綠藍(lán)CCD陣列的示意圖。
圖2是先前技術(shù)的交錯(cuò)型紅綠藍(lán)CCD陣列的示意圖。
圖3是本發(fā)明具有雙CCD陣列及雙聚焦成像鏡頭且可掃描穿透稿與反射稿的第一實(shí)施例的掃描器架構(gòu)示意圖。
圖4A、圖4B與圖4C是圖3的掃描器針對(duì)穿透稿的掃描動(dòng)作過程示意圖。
圖5A、圖5B與圖5C是圖3的掃描器針對(duì)反射稿的掃描動(dòng)作過程示意圖。
圖6A與圖6B是本發(fā)明的第二實(shí)施例針對(duì)反射稿表面的灰塵粒子的掃描過程示意圖。
圖7A與圖7B是本發(fā)明的第四實(shí)施例具有1/2像素距離的相對(duì)位移的雙CCD陣列示意圖。
圖8是圖示掃描器的存儲(chǔ)器如何以交錯(cuò)的方式來儲(chǔ)存圖7的雙CCD陣列的像素?cái)?shù)據(jù)。
圖9是本發(fā)明具有雙CCD陣列及單一聚焦成像鏡頭且可掃描穿透稿與反射稿的第八實(shí)施例的掃描器架構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的具有雙CCD陣列的掃描器及其掃描方法可以分別針對(duì)穿透稿及反射稿以個(gè)別的架構(gòu)來實(shí)施，也可以通過加入一些可切換的組件整合成單一的可掃描穿透稿與反射稿的整合架構(gòu)，并可分為具有雙聚焦成像鏡頭及單一聚焦成像鏡頭兩種整合架構(gòu)。
本發(fā)明的第一實(shí)施例即為一具有雙CCD陣列及雙聚焦成像鏡頭的可掃描穿透稿與反射稿的整合架構(gòu)，圖示于圖3。
首先，針對(duì)掃描穿透稿的動(dòng)作加以說明，穿透稿106置放于透明平臺(tái)104上，在一實(shí)施例中，透明平臺(tái)104為一底片夾持平臺(tái)(Film Holder)，用以?shī)A持待掃描底片于掃描位置。一光源100位于透明平臺(tái)104下方，此光源100是由一冷陰極熒光燈(Cold Cathode Fluorescent Lamp，CCFL)或與其類似的可見光光源與一紅外發(fā)光二極管(Infrared-Light Emitting Diode，IR-LED)所組成，CCFL與IR-LED可以分別或同時(shí)點(diǎn)亮，曲面反射鏡102是用以反射光源100所發(fā)出的背向光，用以加強(qiáng)穿透稿的入射光束″E″的強(qiáng)度，若光源100的強(qiáng)度夠大也可不設(shè)置曲面反射鏡102。
光源100發(fā)出的入射光束″E″穿過透明平臺(tái)104后入射至穿透稿106，含有穿透稿106的影像數(shù)據(jù)的透射影像光束″T″進(jìn)入掃描頭20，掃描頭20與一可程序控制的馬達(dá)(圖中未示)相連而受其驅(qū)動(dòng)，可在一滑軌(圖中未示)上沿″X″方向平滑移動(dòng)，掃描頭20包含一分光裝置200，用以把透射影像光束″T″分光成兩透射影像分束″T1″與″T2″，透射影像分束″T1″、″T2″分別與兩CCD陣列216、218形成兩獨(dú)立的光路，在一實(shí)施例中，分光裝置200是一分光器(Beam Splitter)，且透射影像分束″T1″是由分光器以一角度反射大致百分之五十的透射影像光束″T″所形成，而透射影像分束″T2″是由該分光器透射大致百分之五十的透射影像光束″T″所形成。
一固定反射鏡(Fixed Mirror)202、兩可切換穿透稿模式或反射稿模式的可切換反射鏡(Switching Mirror)204與206、兩聚焦成像鏡頭(FocusedImaging Lens)208與210、及兩可切換濾光片(Switching Filter)212與214介于兩光路之中；固定反射鏡202是用以改變透射影像分束″T1″的方向，兩可切換反射鏡204與206是用來改變透射影像分束″T1″與″T2″的方向，它們?cè)趻呙璐┩父鍟r(shí)置入光路，用以反射穿透稿的影像光至聚焦成像鏡頭，而在掃描反射稿時(shí)移出光路，以便反射稿的影像光能通過至聚焦成像鏡頭，兩聚焦成像鏡頭208與210是把透射影像分束″T1″與″T2″分別聚焦成像于兩CCD陣列216與218，兩可切換濾光片212與214是可視操作模態(tài)置入或移出光路。
圖4A是穿透稿106的掃描動(dòng)作過程的示意圖，穿透稿106維持不動(dòng)，點(diǎn)亮的光源100與曲面反射鏡102跟隨掃描頭20沿″X″方向移動(dòng)″ΔX1″的距離，CCD陣列216與218每曝光一次即可獲得穿透稿106的一掃描線的影像數(shù)據(jù)。如圖4B與圖4C所示，CCD陣列216與218在曝光取得穿透稿106上同一位置″X1″處掃描線的影像數(shù)據(jù)后，掃描頭20移動(dòng)″ΔX1″的距離，CCD陣列216與218再曝光取得穿透稿106上位置″X2″處掃描線的影像數(shù)據(jù)。
因此，經(jīng)由適當(dāng)?shù)某绦蚩刂?，CCD陣列216與218的掃描線可依序布滿穿透稿106而取得整體的影像數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)化成電子數(shù)據(jù)后儲(chǔ)存于掃描器的存儲(chǔ)器中作后續(xù)的影像處理及輸出。
為方便解釋，本實(shí)施例的CCD陣列216與218以具有5個(gè)像素(pixel)的單列灰階CCD陣列來代表，實(shí)際上它可以是具有多個(gè)像素的600dpi或1200dpi等多種清晰度的單列灰階CCD陣列或三列紅綠藍(lán)CCD陣列。
其次，針對(duì)反射稿的掃描動(dòng)作加以說明，請(qǐng)?jiān)賲⒖紙D3，反射稿110置放于透明平臺(tái)108上，掃描頭20內(nèi)具有兩光源222與224，在一實(shí)施例中，光源222與224是CCFL或與其類似的可見光光源，其入射光束″E1″與″E2″穿過透明平臺(tái)108后在反射稿110的表面反射，含有反射稿110的影像數(shù)據(jù)的反射影像光束″R1″與″R2″再返回掃描頭20，反射影像光束″R2″、″R1″分別與兩CCD陣列216、218形成兩光路，一間隔裝置230介于兩光源222與224之間，用以區(qū)隔兩光路，亦即光源222的反射影像光束″R1″只會(huì)被CCD陣列218感光，而光源224的反射影像光束″R2″只會(huì)被CCD陣列216感光，兩固定反射鏡228與226、及兩聚焦成像鏡頭208與210介于兩光路之中。
兩固定反射鏡228與226是用來改變反射影像光束″R2″與″R1″的方向，在一實(shí)施例中，固定反射鏡的數(shù)目及位置可視實(shí)際設(shè)計(jì)需求增減或改變以轉(zhuǎn)折反射稿的影像光路徑；兩聚焦成像鏡頭208與210是把反射影像光束″R2″與″R1″分別聚焦成像于兩CCD陣列216與218，在此反射稿的應(yīng)用中，兩可切換反射鏡204與206、及兩可切換濾光片212與214是移出光路。
圖5A是反射稿110掃描動(dòng)作過程的示意圖，反射稿110維持不動(dòng)，兩光源222與224點(diǎn)亮，掃描頭20沿X方向移動(dòng)″ΔX2″的距離，CCD陣列216與218每曝光一次即可獲得反射稿110的一掃描線的影像數(shù)據(jù)。如圖5B與圖5C所示，CCD陣列218與216分別取得不同位置″X4″與″X3″處掃描線的影像數(shù)據(jù)后，掃描頭20移動(dòng)″ΔX2″的距離，CCD陣列218與216再曝光取得反射稿110上不同位置″X6″與″X5″處掃描線的影像數(shù)據(jù)。
因此，與掃描穿透稿106的動(dòng)作類似，經(jīng)由適當(dāng)?shù)某绦蚩刂?，CCD陣列216與218的掃描線可先后依序布滿反射稿110而取得整體的影像數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)化成電子數(shù)據(jù)后儲(chǔ)存于掃描器的存儲(chǔ)器中作后續(xù)的影像處理及輸出。
熟悉本領(lǐng)域普通技術(shù)人員當(dāng)可了解，在一實(shí)施例中，可視實(shí)際設(shè)計(jì)需求增減或改變圖3的掃描器中的固定反射鏡與可切換反射鏡于光路中的數(shù)量及位置以轉(zhuǎn)折穿透稿或反射稿的影像光路徑。
由以上的說明可明了本發(fā)明的主要特征是CCD陣列是在同一次掃描動(dòng)作期間分別擷取兩獨(dú)立的稿件影像，且本發(fā)明可適用于穿透稿與反射稿，因此，根據(jù)圖3的基本架構(gòu)作一些細(xì)部設(shè)計(jì)與系統(tǒng)設(shè)定可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的三種特別的功能a.影像修復(fù)，b.兩倍清晰度，c.高動(dòng)態(tài)范圍；以下分別以不同的實(shí)施例來說明本發(fā)明針對(duì)穿透稿與反射稿的實(shí)現(xiàn)三種特別功能的架構(gòu)與方法。
首先，以第二實(shí)施例來說明本發(fā)明針對(duì)反射稿110的影像修復(fù)功能，請(qǐng)?jiān)賲⒖紙D3，由前述的反射稿110掃描動(dòng)作過程的說明可知，CCD陣列216與218分別接收兩光源224與222在反射稿表面反射的反射影像光，掃描動(dòng)作完成后，CCD陣列216與218分別取得反射稿110的影像數(shù)據(jù)，光源224與222所發(fā)出的入射光束″E2″與″E1″是位于反射稿平面的介于兩光源之間的法線的兩側(cè)，也就是說″E2″與″E1″具有相異的入射角度，所以反射稿表面的異質(zhì)點(diǎn)(灰塵、污染物、或刮痕)會(huì)對(duì)CCD陣列216與218所掃描的反射稿110影像造成不同的陰影范圍；請(qǐng)參考圖6A，反射稿表面存在一灰塵粒子600，它對(duì)CCD陣列216的影像造成的陰影范圍為″A1″，請(qǐng)參考圖6B，灰塵粒子600對(duì)CCD陣列218的影像造成的陰影范圍為″A2″，″A2″不等于″A1″，因此，經(jīng)由影像處理技術(shù)比對(duì)CCD陣列216與218所掃描的影像數(shù)據(jù)可檢測(cè)出反射稿上的異質(zhì)點(diǎn)造成的影像缺陷；修復(fù)其影像缺陷后可儲(chǔ)存或輸出。
第三實(shí)施例說明本發(fā)明針對(duì)穿透稿106的影像修復(fù)功能，請(qǐng)?jiān)賲⒖紙D3，光源100的CCFL與IR-LED同時(shí)點(diǎn)亮并跟隨掃描頭20沿″X″方向移動(dòng)，兩可切換濾光片212與214置入光路，濾光片212與214分別為可見光與紅外光濾光片，因此CCD陣列216與218分別掃描接收穿透稿106的可見光與紅外光的穿透影像數(shù)據(jù)，因?yàn)榇┩父?06的染料對(duì)紅外光是透明的，而異質(zhì)點(diǎn)(灰塵、污染物及刮痕)對(duì)紅外光是相對(duì)不透明的，因此，經(jīng)由影像處理技術(shù)比對(duì)CCD陣列216、218所掃描的影像數(shù)據(jù)可檢測(cè)出穿透稿上的異質(zhì)點(diǎn)造成的影像缺陷；修復(fù)其影像缺陷后可儲(chǔ)存或輸出。
第四實(shí)施例說明本發(fā)明針對(duì)反射稿110的兩倍清晰度功能，請(qǐng)參考圖7A與圖7B，CCD陣列216與218已先后分別取得反射稿110上的位置″X7″處掃描線的影像數(shù)據(jù)，為方便解釋，CCD陣列216與218僅繪具7個(gè)像素，CCD陣列216與218具有相同的像素?cái)?shù)目與像素距離″d″，CCD陣列216與218在其長(zhǎng)度方向(″Z″方向)上具有半個(gè)像素距離″d/2″的相對(duì)位移，在一實(shí)施例中，此″d/2″的相對(duì)位移可經(jīng)由設(shè)置一馬達(dá)或一線性驅(qū)動(dòng)組件來驅(qū)動(dòng)CCD陣列216在一與Z方向平行的滑軌上移動(dòng)來達(dá)成。
請(qǐng)參考圖8，掃描器的存儲(chǔ)器800針對(duì)此掃描線的存儲(chǔ)單元數(shù)目是CCD陣列216與218的像素?cái)?shù)目的兩倍，在此圖中存儲(chǔ)單元數(shù)目為14，且如圖所示，掃描器以交錯(cuò)的方式來儲(chǔ)存CCD陣列216與218的電子影像數(shù)據(jù)，亦即奇數(shù)存儲(chǔ)器單元儲(chǔ)存CCD陣列218的影像數(shù)據(jù)，偶數(shù)存儲(chǔ)器單元儲(chǔ)存CCD陣列216的影像數(shù)據(jù)，因此針對(duì)此一掃描線，掃描器具有CCD陣列像素?cái)?shù)目的兩倍的影像數(shù)據(jù)，所以掃描器的清晰度為CCD陣列清晰度的兩倍，例如CCD陣列的清晰度為600dpi，則掃描器的清晰度為1200dpi，因?yàn)檎w掃描影像是由個(gè)別的掃描線所組成，因此整體反射稿110的清晰度提高為CCD陣列清晰度的兩倍。
第五實(shí)施例說明本發(fā)明針對(duì)穿透稿106的兩倍清晰度功能，請(qǐng)?jiān)賲⒖紙D3，掃描穿透稿106時(shí)，光源100僅點(diǎn)亮CCFL或與其類似的可見光光源，而兩可切換濾光片212與214移出光路，CCD陣列216與218的配置及掃描器交錯(cuò)儲(chǔ)存其數(shù)據(jù)的方式與第四實(shí)施例相同。
第六實(shí)施例說明本發(fā)明針對(duì)反射稿110的高動(dòng)態(tài)范圍功能，請(qǐng)?jiān)賲⒖紙D3，設(shè)定系統(tǒng)的控制信號(hào)使CCD陣列216與218對(duì)反射稿110的掃描線具有長(zhǎng)短不同的曝光時(shí)間，所以CCD陣列216與218分別取得曝光時(shí)間長(zhǎng)短不同的反射稿110的掃描影像，再由影像軟件處理并合成兩者的影像數(shù)據(jù)，合成影像的亮區(qū)部份采用曝光時(shí)間短的影像數(shù)據(jù)，合成影像的暗區(qū)部份采用曝光時(shí)間長(zhǎng)的影像數(shù)據(jù)，例如設(shè)定CCD陣列216的曝光時(shí)間為CCD陣列218的曝光時(shí)間的4倍，則合成影像的亮區(qū)采用CCD陣列218的影像數(shù)據(jù)、暗區(qū)采用CCD陣列216的影像數(shù)據(jù)，因此，可儲(chǔ)存或輸出的合成影像是具有高動(dòng)態(tài)范圍的明晰影像。
第七實(shí)施例說明本發(fā)明針對(duì)穿透稿106的高動(dòng)態(tài)范圍功能，請(qǐng)參考圖3，掃描穿透稿106時(shí)，光源100僅點(diǎn)亮CCFL或與其類似的可見光光源，而兩可切換濾光片212與214移出光路，CCD陣列216與218采用長(zhǎng)短不同的曝光時(shí)間及掃描器合成影像的方式與第六實(shí)施例相同。
綜上所述，本發(fā)明的第二實(shí)施例至第七實(shí)施例說明了經(jīng)由一些細(xì)部設(shè)計(jì)與系統(tǒng)設(shè)定，以本發(fā)明圖3的具有雙聚焦成像鏡頭的整合架構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)六種使用者可以選擇的操作模態(tài)M1.反射稿-影像修復(fù)，M2.穿透稿-影像修復(fù)，M3.反射稿-兩倍清晰度，M4.穿透稿-兩倍清晰度，M5.反射稿-高動(dòng)態(tài)范圍，M6.穿透稿-高動(dòng)態(tài)范圍。
熟悉本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員當(dāng)可了解，本發(fā)明的具有雙CCD陣列及雙聚焦成像鏡頭的掃描器及其掃描方法也可以分別針對(duì)穿透稿及反射稿以個(gè)別的架構(gòu)來實(shí)施。
本發(fā)明的第八實(shí)施例是具有單一聚焦成像鏡頭的可掃描穿透稿與反射稿的整合架構(gòu)，圖9是其架構(gòu)示意圖，掃描頭30包含下列組件一光源300、一固定反射鏡302、一可切換穿透稿模式或反射稿模式的可切換反射鏡304、一聚焦成像鏡頭308、一分光裝置310、兩可切換濾光片312與314、及兩CCD陣列316與318。
首先，說明圖9的架構(gòu)針對(duì)穿透稿106的光路，含有穿透稿106的影像數(shù)據(jù)的透射影像光束″T″進(jìn)入掃描頭30，可切換反射鏡304置入光路以反射透射影像光束″T″成為聚焦成像鏡頭308的入射影像光束″I″，聚焦成像鏡頭308的出射影像光束″C″入射至分光裝置310，由其分光成兩影像分束″C1″與″C2″后分別聚焦成像于兩CCD陣列316與318。
比較圖9的具有單一聚焦成像鏡頭的架構(gòu)與圖3的具有雙聚焦成像鏡頭的架構(gòu)，兩者具有相同的穿透稿110、透明平臺(tái)104、光源100與曲面反射鏡102，而且CCD陣列316與318相當(dāng)于CCD陣列216與218，可切換濾光片312與314相當(dāng)于可切換濾光片212與214，分光裝置310相當(dāng)于分光裝置200，掃描頭30相當(dāng)于掃描頭20；主要的差別是圖9的分光裝置310是置于聚焦成像鏡頭308之后，所以影像分束″C1″與″C2″相當(dāng)于透射影像分束″T1″與″T2″。
熟悉本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員當(dāng)可了解，第八實(shí)施例的圖9針對(duì)穿透稿106的掃描動(dòng)作過程與第一實(shí)施例的圖3類似，在此不再贅述。
因此，本實(shí)施例的特征的一CCD陣列316與318可在同一次掃描動(dòng)作后分別擷取兩獨(dú)立的穿透稿106的影像，熟悉本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員當(dāng)可了解，經(jīng)由與第三實(shí)施例、第五實(shí)施例與第七實(shí)施例類似的細(xì)部設(shè)計(jì)與系統(tǒng)設(shè)定可達(dá)成前述的三種使用者可以選擇的操作模態(tài)M2.穿透稿-影像修復(fù)，M4.穿透稿-兩倍清晰度，M6.穿透稿-高動(dòng)態(tài)范圍，在此不再贅述。
其次，說明圖9的架構(gòu)針對(duì)反射稿110的光路，與掃描穿透稿106的光源100相同，掃描反射稿110的光源300也是由一CCFL或與其類似的可見光光源與一IR-LED所組成，其入射光束″E3″穿過透明平臺(tái)108后在反射稿110的表面反射，含有反射稿110的影像數(shù)據(jù)的反射影像光束″R3″再返回掃描頭30，經(jīng)由固定反射鏡302反射成為聚焦成像鏡頭308的入射影像光束″I″，可切換反射鏡304在反射稿的操作模式下是移出光路，聚焦成像鏡頭308的出射影像光束″C″入射至分光裝置310，由其分光成兩影像分束″C1″與″C2″后分別聚焦成像于兩CCD陣列316與318。
因此，圖9的架構(gòu)針對(duì)反射稿110與穿透稿106的光路非常類似，差別僅在于聚焦成像鏡頭308的入射影像光束″I″的形成來源，前者是由固定反射鏡302反射前述的反射影像光束″R3″來形成，后者是由可切換反射鏡304反射前述的透射影像光束″T″來形成，也就是說光源300與固定反射鏡302取代了光源100與可切換反射鏡304，所以熟悉此技藝者當(dāng)可了解，圖9針對(duì)反射稿110與穿透稿106的掃描動(dòng)作過程類似，在此不再贅述。
熟悉本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員當(dāng)可了解，在一實(shí)施例中，可視實(shí)際設(shè)計(jì)需求增減或改變圖9的掃描器中的固定反射鏡與可切換反射鏡于光路中的數(shù)量及位置以轉(zhuǎn)折反射稿或穿透稿的影像光路徑。
因此，本實(shí)施例的特征之一是兩CCD陣列316與318可在同一次掃描動(dòng)作后分別擷取兩獨(dú)立的反射稿110的影像，經(jīng)由一些細(xì)部設(shè)計(jì)與系統(tǒng)設(shè)定可達(dá)成前述的三種使用者可以選擇的操作模態(tài)M1.反射稿-影像修復(fù)，M3.反射稿-兩倍清晰度，M5.反射稿-高動(dòng)態(tài)范圍。
首先說明本實(shí)施例的M1.反射稿-影像修復(fù)操作模態(tài)，光源300的CCFL或與其類似的可見光光源與IR-LED同時(shí)點(diǎn)亮，兩可切換濾光片312與314置入光路，濾光片312與314分別為可見光與紅外光濾光片，因此CCD陣列316與318分別掃描接收反射稿110的可見光與紅外光的反射影像數(shù)據(jù)，因此，經(jīng)由影像處理技術(shù)比對(duì)可見光與紅外光的影像數(shù)據(jù)可檢測(cè)出反射稿上的異質(zhì)點(diǎn)(灰塵、污染物、或刮痕)造成的影像缺陷；修復(fù)其影像缺陷后可儲(chǔ)存或輸出。
接著說明本實(shí)施例的M3.反射稿-兩倍清晰度操作模態(tài)，光源300僅點(diǎn)亮CCFL或與其類似的可見光光源，而兩可切換濾光片312與314移出光路，CCD陣列316與318的配置與第四實(shí)施例的CCD陣列216與218相似，亦即CCD陣列316與318具有相同的像素?cái)?shù)目與像素距離，且在其長(zhǎng)度方向上具有半個(gè)像素距離的相對(duì)位移，而掃描器交錯(cuò)儲(chǔ)存CCD陣列316與318的數(shù)據(jù)，與第四實(shí)施例的掃描器交錯(cuò)儲(chǔ)存CCD陣列216與218的方式相同，在此不再贅述。
最后說明本實(shí)施例的M5.反射稿-高動(dòng)態(tài)范圍操作模態(tài)，光源300僅點(diǎn)亮CCFL或與其類似的可見光光源，而兩可切換濾光片312與314移出光路，設(shè)定系統(tǒng)的控制信號(hào)使CCD陣列316與318對(duì)反射稿110的掃描線具有長(zhǎng)短不同的曝光時(shí)間，CCD陣列316與318分別取得曝光時(shí)間長(zhǎng)短不同的反射稿110的掃描影像，再由影像軟件處理并合成兩者的影像數(shù)據(jù)，合成影像的亮區(qū)部份采用曝光時(shí)間短的影像數(shù)據(jù)，合成影像的暗區(qū)部份采用曝光時(shí)間長(zhǎng)的影像數(shù)據(jù)。
熟悉本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員當(dāng)可了解，本發(fā)明的具有雙CCD陣列及單一聚焦成像鏡頭的掃描器及其掃描方法也可以分別針對(duì)穿透稿及反射稿以個(gè)別的架構(gòu)來實(shí)施。
由以上的說明可明了本發(fā)明的主要特征是雙CCD陣列是在同一次掃描動(dòng)作期間分別擷取兩獨(dú)立的稿件影像，可以具有雙聚焦成像鏡頭或單一聚焦成像鏡頭的兩種架構(gòu)來實(shí)施，配合一些細(xì)部設(shè)計(jì)與系統(tǒng)設(shè)定后，本發(fā)明可以不同的操作模態(tài)來執(zhí)行三種特別的功能a.影像修復(fù)，b.兩倍清晰度，c.高動(dòng)態(tài)范圍；而且，本發(fā)明可以整合成單一的可掃描穿透稿及反射稿的架構(gòu)，也可以分別針對(duì)穿透稿及反射稿以個(gè)別的架構(gòu)來實(shí)施。
因此，本發(fā)明的具有雙CCD陣列的掃描器及其掃描與影像處理方法能夠有效的降低掃描時(shí)間以及提升掃描影像的品質(zhì)。
以上所述的實(shí)施例僅是說明本發(fā)明的技術(shù)思想及特點(diǎn)，其目的在使熟悉本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，當(dāng)不能以其限定本發(fā)明的專利范圍，凡依本發(fā)明所揭示的精神所作的等同的變化或修飾，仍應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的專利范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種掃描器，包含一透明平臺(tái)，其用以置放一反射稿于該透明平臺(tái)上；一第一光源，其可移動(dòng)地設(shè)置于該透明平臺(tái)下方，其中該第一光源發(fā)出的一第一入射光束在反射稿表面反射以產(chǎn)生一第一反射影像光束；一第二光源，其可移動(dòng)地設(shè)置于該透明平臺(tái)下方且與該第一光源保持一距離，其中該第二光源發(fā)出的一第二入射光束在反射稿表面反射以產(chǎn)生一第二反射影像光束，且該第一反射影像光束與該第二反射影像光束是源自同一次掃描作動(dòng)；一第一電荷耦合元件陣列，其設(shè)置于該透明平臺(tái)下方且用以接收該第一反射影像光束；一第二電荷耦合元件陣列，其設(shè)置于該透明平臺(tái)下方且用以接收該第二反射影像光束；及一間隔裝置，其設(shè)置于該第一光源與該第二光源之間且用以防止該第一反射影像光束入射該第二電荷耦合元件陣列及防止該第二反射影像光束入射該第一電荷耦合元件陣列。
2.如權(quán)利要求1所述的掃描器，其特征在于還包含一移動(dòng)裝置，其設(shè)置于該透明平臺(tái)下方且于一次掃描作動(dòng)時(shí)移動(dòng)該第一光源；該第二光源、該第一電荷耦合元件陣列、該第二電荷耦合元件陣列與該間隔裝置。
3.如權(quán)利要求1所述的掃描器，其特征在于還包含一導(dǎo)光組件，其設(shè)置于該透明平臺(tái)下方，該導(dǎo)光組件將該第一反射影像光束導(dǎo)入該第一電荷耦合元件陣列或?qū)⒃摰诙瓷溆跋窆馐鴮?dǎo)入該第二電荷耦合元件陣列。
4.如權(quán)利要求3所述的掃描器，其特征在于該導(dǎo)光組件包含至少一個(gè)反射鏡以轉(zhuǎn)折該第一反射影像光束或該第二反射影像光束的路徑。
5.如權(quán)利要求1所述的掃描器，其特征在于還包含一聚焦成像鏡頭組件，其設(shè)置于該透明平臺(tái)下方，該聚焦成像鏡頭組件將該第一反射影像光束與該第二反射影像光束分別聚焦成像于該第一電荷耦合元件陣列與該第二電荷耦合元件陣列。
6.如權(quán)利要求1所述的掃描器，其特征在于該第一光源與該第二光源是冷陰極熒光燈或與其類似的可見光光源。
7.如權(quán)利要求1所述的掃描器，其特征在于該第一電荷耦合元件陣列與該第二電荷耦合元件陣列是一單列的灰階電荷耦合元件陣列或一三列的紅綠藍(lán)電荷耦合元件陣列。
8.如權(quán)利要求1所述的掃描器，其特征在于該第一電荷耦合元件陣列與該第二電荷耦合元件陣列具有相同的像素?cái)?shù)目與像素距離且在其長(zhǎng)度方向上具有一相對(duì)位移，該相對(duì)位移是等于該像素距離的二分之一。
9.如權(quán)利要求8所述的掃描器，其特征在于包含一馬達(dá)或一線性驅(qū)動(dòng)組件以驅(qū)動(dòng)該第二電荷耦合元件陣列移動(dòng)該相對(duì)位移的距離。
10.一種掃描器，包含一透明平臺(tái)，其用以置放一穿透稿于該透明平臺(tái)上；一光源，其可移動(dòng)地設(shè)置于該透明平臺(tái)下方，該光源發(fā)出一入射光束至穿透稿以產(chǎn)生一透射影像光束；一分光裝置，其設(shè)置于該透明平臺(tái)上方且用以分離該透射影像光束以產(chǎn)生一第一透射影像分束與一第二透射影像分束；一第一電荷耦合元件陣列，其設(shè)置于該透明平臺(tái)上方且用以接收該第一透射影像分束；及一第二電荷耦合元件陣列，其設(shè)置于該透明平臺(tái)上方且用以接收該第二透射影像分束。
11.如權(quán)利要求10所述的掃描器，其特征在于還包含一移動(dòng)裝置，其設(shè)置于該透明平臺(tái)上方且于一次掃描動(dòng)作時(shí)移動(dòng)該光源、該分光裝置、該第一電荷耦合元件陣列與該第二電荷耦合元件陣列。
12.如權(quán)利要求10所述的掃描器，其特征在于還包含一導(dǎo)光組件，其設(shè)置于該透明平臺(tái)上方，該導(dǎo)光組件將該第一透射影像分束導(dǎo)入該第一電荷耦合元件陣列或?qū)⒃摰诙干溆跋穹质鴮?dǎo)入該第二電荷耦合元件陣列。
13.如權(quán)利要求12所述的掃描器，其特征在于該導(dǎo)光組件包含一第一反射鏡，其設(shè)置于該第一透射影像分束的路徑上；或一第二反射鏡，其設(shè)置于該第二透射影像分束的路徑上。
14.如權(quán)利要求10所述的掃描器，其特征在于還包含一聚焦成像鏡頭組件，其設(shè)置于該透明平臺(tái)上方，該聚焦成像鏡頭組件將該第一透射影像分束與該第二透射影像分束分別聚焦成像于該第一電荷耦合元件陣列與該第二電荷耦合元件陣列。
15.如權(quán)利要求10所述的掃描器，其特征在于該光源是一冷陰極熒光燈或與其類似的可見光光源。
16.如權(quán)利要求10所述的掃描器，其特征在于，該光源是由一冷陰極熒光燈或與其類似的可見光光源與一紅外發(fā)光二極管所組成，且該入射光束、該第一透射影像分束及該第二透射影像分束均包含由該冷陰極熒光燈或與其類似的可見光光源發(fā)出的可見光成分與該紅外發(fā)光二極管發(fā)出的紅外光成分。
17.如權(quán)利要求16所述的掃描器，其特征在于還包含一可見光濾光片，其設(shè)置于該第一電荷耦合元件陣列之前，用以過濾該第一透射影像分束的該紅外光成分及通過該可見光成分；及一紅外光濾光片，其設(shè)置于該第二電荷耦合元件陣列之前，用以過濾該第二透射影像分束的該可見光成分及通過該紅外光成分。
18.如權(quán)利要求10所述的掃描器，其特征在于該第一電荷耦合元件陣列與該第二電荷耦合元件陣列是一單列的灰階電荷耦合元件陣列或一三列的紅綠藍(lán)電荷耦合元件陣列。
19.如權(quán)利要求10所述的掃描器，其特征在于該第一電荷耦合元件陣列與該第二電荷耦合元件陣列具有相同的像素?cái)?shù)目與像素距離且在其長(zhǎng)度方向上具有一相對(duì)位移，該相對(duì)位移是等于該像素距離的二分之一。
20.如權(quán)利要求19所述的掃描器，其特征在于還包含一馬達(dá)或一線性驅(qū)動(dòng)組件以驅(qū)動(dòng)該第二電荷耦合元件陣列移動(dòng)該相對(duì)位移的距離。
21.如權(quán)利要求10所述的掃描器，其特征在于該透明平臺(tái)是一底片夾持平臺(tái)裝置，用以?shī)A持待掃描底片于掃描位置。
22.如權(quán)利要求10所述的掃描器，其特征在于該第一透射影像分束是由該分光裝置以一角度反射百分之五十的該透射影像光束所形成，且該第二透射影像分束是由該分光裝置透射大致百分之五十的該透射影像光束所形成。
23.一種掃描器，包含一第一透明平臺(tái)，其一表面是一第一平面并用以置放一反射稿；一第二透明平臺(tái)，其一表面是與該第一平面平行的一第二平面并用以置放一穿透稿；一第一光源，其設(shè)置于該第二透明平臺(tái)下方，該第一光源發(fā)出一第一入射光束至穿透稿以產(chǎn)生一透射影像光束；及一掃描頭，其設(shè)置于該第一透明平臺(tái)與該第二透明平臺(tái)之間，其沿與該第一平面平行的一掃描方向移動(dòng)，其中，該第一光源是可與該掃描頭連動(dòng)，該掃描頭包含一第二光源，其發(fā)出的一第二入射光束在反射稿表面反射并形成一第一反射影像光束；一第三光源，其與該第二光源保持一距離且其發(fā)出的一第三入射光束在反射稿表面反射并形成一第二反射影像光束，其中該第一反射影像光束與該第二反射影像光束是源自同一次掃描動(dòng)作；一分光裝置，用以分離該透射影像光束以產(chǎn)生一第一透射影像分束與一第二透射影像分束；一第一電荷耦合元件陣列，其長(zhǎng)度方向是平行該第一平面且與該掃描方向垂直，用以接收該第一反射影像光束及該第一透射影像分束；一第二電荷耦合元件陣列，其是平行該第一電荷耦合元件陣列設(shè)置，用以接收該第二反射影像光束及該第二透射影像分束；一間隔裝置，其設(shè)置于該第二光源與該第三光源之間，用以防止該第一反射影像光束入射該第二電荷耦合元件陣列及防止該第二反射影像光束入射該第一電荷耦合元件陣列；及一光路切換組件，用以選擇該第一反射影像光束與該第一透射影像分束其中之一入射該第一電荷耦合元件陣列，及選擇該第二反射影像光束與該第二透射影像分束其中之一入射該第二電荷耦合元件陣列。
24.如權(quán)利要求23所述的掃描器，其特征在于該掃描頭還包含一導(dǎo)光組件，以將該第一反射影像光束與該第二反射影像光束分別導(dǎo)入該第一電荷耦合元件陣列及該第二電荷耦合元件陣列。
25.如權(quán)利要求24所述的掃描器，其特征在于該導(dǎo)光組件包含一第一反射鏡與一第二反射鏡，它們分別設(shè)置于該第一反射影像光束的路徑上與于該第二反射影像光束的路徑上。
26.如權(quán)利要求25所述的掃描器，其特征在于該光路切換組件包含一第一可切換反射鏡，其設(shè)置于該第一反射鏡與該第一電荷耦合元件陣列之間；及一第二可切換反射鏡，其設(shè)置于該第二反射鏡與該第二電荷耦合元件陣列之間。
27.如權(quán)利要求23所述的掃描器，其特征在于該掃描頭還包含一聚焦成像鏡頭組件將該第一反射影像光束與該第一透射影像分束聚焦成像于該第一電荷耦合元件陣列，及將該第二反射影像光束與該第二透射影像分束聚焦成像于該第二電荷耦合元件陣列。
28.如權(quán)利要求23所述的掃描器，其特征在于該第一光源、該第二光源與該第三光源均為冷陰極熒光燈或與其類似的可見光光源。
29.如權(quán)利要求23所述的掃描器，其特征在于，該第一光源是由一冷陰極熒光燈或與其類似的可見光光源與一紅外發(fā)光二極管所組成，且該第一入射光束、該第一透射影像分束及該第二透射影像分束均包含由該冷陰極熒光燈或與其類似的可見光光源發(fā)出的可見光成分與該紅外發(fā)光二極管發(fā)出的紅外光成分。
30.如權(quán)利要求29所述的掃描器，其特征在于還包含一可見光濾光片，其設(shè)置于該第一電荷耦合元件陣列之前，用以過濾該第一透射影像分束的該紅外光成分及通過該可見光成分；及一紅外光濾光片，其設(shè)置于該第二電荷耦合元件陣列之前，用以過濾該第二透射影像分束的該可見光成分及通過該紅外光成分。
31.如權(quán)利要求23所述的掃描器，其特征在于該第一電荷耦合元件陣列與該第二電荷耦合元件陣列是一單列的灰階電荷耦合元件陣列或一三列的紅綠藍(lán)電荷耦合元件陣列。
32.如權(quán)利要求23所述的掃描器，其特征在于該第一電荷耦合元件陣列與該第二電荷耦合元件陣列具有相同的像素?cái)?shù)目與像素距離且在其長(zhǎng)度方向上具有一相對(duì)位移，該相對(duì)位移是等于該像素距離的二分之一。
33.如權(quán)利要求32所述的掃描器，其特征在于還包含一馬達(dá)或一線性驅(qū)動(dòng)組件以驅(qū)動(dòng)該第二電荷耦合元件陣列移動(dòng)該相對(duì)位移的距離。
34.如權(quán)利要求23所述的掃描器，其特征在于該第二透明平臺(tái)是一底片夾持平臺(tái)裝置，用以?shī)A持待掃描底片于掃描位置。
35.如權(quán)利要求23所述的掃描器，其特征在于該第一透射影像分束是由該分光裝置以一角度反射百分之五十的該透射影像光束所形成，且該第二透射影像分束是由該分光裝置透射百分之五十的該透射影像光束所形成。
36.一種掃描器，包含一透明平臺(tái)，用以置放一反射稿于該透明平臺(tái)上；一光源，其可移動(dòng)地設(shè)置于該透明平臺(tái)下方，該光源發(fā)出的一入射光束在反射稿表面反射以產(chǎn)生一反射影像光束；一聚焦成像鏡頭，其設(shè)置于該透明平臺(tái)下方且用以接收該反射影像光束并輸出一出射影像光束；一分光裝置，其設(shè)置于該透明平臺(tái)下方且用以分離該出射影像光束以產(chǎn)生一第一影像分束與一第二影像分束；一第一電荷耦合元件陣列，其設(shè)置于該透明平臺(tái)下方，該第一影像分束是聚焦成像于該第一電荷耦合元件陣列；及一第二電荷耦合元件陣列，其設(shè)置于該透明平臺(tái)下方，其中該第二影像分束是聚焦成像于該第二電荷耦合元件陣列。
37.如權(quán)利要求36所述的掃描器，其特征在于還包含一移動(dòng)裝置，其設(shè)置于該透明平臺(tái)下方且于一次掃描動(dòng)作時(shí)移動(dòng)該光源、該聚焦成像鏡頭、該分光裝置、該第一電荷耦合元件陣列與該第二電荷耦合元件陣列。
38.如權(quán)利要求36所述的掃描器，其特征在于還包含一導(dǎo)光組件，其設(shè)置于該透明平臺(tái)下方，該導(dǎo)光組件將該反射影像光束導(dǎo)入該聚焦成像鏡頭。
39.如權(quán)利要求38所述的掃描器，其特征在于該導(dǎo)光組件包含至少一個(gè)反射鏡以轉(zhuǎn)折該反射影像光束的路徑。
40.如權(quán)利要求36所述的掃描器，其特征在于該光源是一冷陰極熒光燈或與其類似的可見光光源。
41.如權(quán)利要求36所述的掃描器，其特征在于該光源是由一冷陰極熒光燈或與其類似的可見光光源與一紅外發(fā)光二極管所組成，且該入射光束、該反射影像光束、該出射影像光束、該第一影像分束及該第二影像分束均包含由該冷陰極熒光燈或與其類似的可見光光源發(fā)出的可見光成分與該紅外發(fā)光二極管發(fā)出的紅外光成分。
42.如權(quán)利要求41所述的掃描器，其特征在于還包含一可見光濾光片，其設(shè)置于該第一電荷耦合元件陣列之前，用以過濾該第一影像分束的該紅外光成分及通過該可見光成分；及一紅外光濾光片，其設(shè)置于該第二電荷耦合元件陣列之前，用以過濾該第二影像分束的該可見光成分及通過該紅外光成分。
43.如權(quán)利要求36所述的掃描器，其特征在于該第一電荷耦合元件陣列與該第二電荷耦合元件陣列是一單列的灰階電荷耦合元件陣列或一三列的紅綠藍(lán)電荷耦合元件陣列。
44.如權(quán)利要求36所述的掃描器，其特征在于該第一電荷耦合元件陣列與該第二電荷耦合元件陣列具有相同的像素?cái)?shù)目與像素距離且在其長(zhǎng)度方向上具有一相對(duì)位移，該相對(duì)位移是等于該像素距離的二分之一。
45.如權(quán)利要求44所述的掃描器，其特征在于包含一馬達(dá)或一線性驅(qū)動(dòng)組件以驅(qū)動(dòng)該第二電荷耦合元件陣列移動(dòng)該相對(duì)位移的距離。
46.如權(quán)利要求36所述的掃描器，其特征在于該第一影像分束是由該分光裝置透射百分之五十的該出射影像光束所形成，且該第二影像分束是由該分光裝置以一角度反射大致百分之五十的該出射影像光束所形成。
47.一種掃描器，包含一透明平臺(tái)，用以置放一穿透稿于該透明平臺(tái)上；一光源，其可移動(dòng)地設(shè)置于該透明平臺(tái)下方，該光源發(fā)出一入射光束至穿透稿以產(chǎn)生一透射影像光束；一聚焦成像鏡頭，其設(shè)置于該透明平臺(tái)上方且用以接收該透射影像光束并輸出一出射影像光束；一分光裝置，其設(shè)置于該透明平臺(tái)上方且用以分離該出射影像光束以產(chǎn)生一第一影像分束與一第二影像分束；一第一電荷耦合元件陣列，其設(shè)置于該透明平臺(tái)上方，其中該第一影像分束是聚焦成像于該第一電荷耦合元件陣列；及一第二電荷耦合元件陣列，其設(shè)置于該透明平臺(tái)上方，其中該第二影像分束是聚焦成像于該第二電荷耦合元件陣列。
48.如權(quán)利要求47所述的掃描器，其特征在于還包含一移動(dòng)裝置，其設(shè)置于該透明平臺(tái)上方且于一次掃描動(dòng)作時(shí)移動(dòng)該光源、該聚焦成像鏡頭、該分光裝置、該第一電荷耦合元件陣列與該第二電荷耦合元件陣列。
49.如權(quán)利要求47所述的掃描器，其特征在于還包含一導(dǎo)光組件，其設(shè)置于該透明平臺(tái)上方，該導(dǎo)光組件將該透射影像光束導(dǎo)入該聚焦成像鏡頭。
50.如權(quán)利要求49所述的掃描器，其特征在于該導(dǎo)光組件包含至少一個(gè)反射鏡以轉(zhuǎn)折該透射影像光束的路徑。
51.如權(quán)利要求47所述的掃描器，其特征在于該光源是一冷陰極熒光燈或與其類似的可見光光源。
52.如權(quán)利要求47所述的掃描器，其特征在于該光源是由一冷陰極熒光燈或與其類似的可見光光源與一紅外發(fā)光二極管所組成，且該入射光束、該透射影像光束、該出射影像光束、該第一影像分束及該第二影像分束均包含由該冷陰極熒光燈或與其類似的可見光光源發(fā)出的可見光成分與該紅外發(fā)光二極管發(fā)出的紅外光成分。
53.如權(quán)利要求52所述的掃描器，其特征在于還包含一可見光濾光片，其設(shè)置于該第一電荷耦合元件陣列之前，用以過濾該第一影像分束的該紅外光成分及通過該可見光成分；及一紅外光濾光片，其設(shè)置于該第二電荷耦合元件陣列之前，用以過濾該第二影像分束的該可見光成分及通過該紅外光成分。
54.如權(quán)利要求47所述的掃描器，其特征在于該第一電荷耦合元件陣列與該第二電荷耦合元件陣列是一單列的灰階電荷耦合元件陣列或一三列的紅綠藍(lán)電荷耦合元件陣列。
55.如權(quán)利要求47所述的掃描器，其特征在于該第一電荷耦合元件陣列與該第二電荷耦合元件陣列具有相同的像素?cái)?shù)目與像素距離且在其長(zhǎng)度方向上具有一相對(duì)位移，該相對(duì)位移是等于該像素距離的二分之一。
56.如權(quán)利要求55所述的掃描器，其特征在于包含一馬達(dá)或一線性驅(qū)動(dòng)組件以驅(qū)動(dòng)該第二電荷耦合元件陣列移動(dòng)該相對(duì)位移的距離。
57.如權(quán)利要求47所述的掃描器，其特征在于該第一影像分束是由該分光裝置透射百分之五十的該出射影像光束所形成，且該第二影像分束是由該分光裝置以一角度反射百分之五十的該出射影像光束所形成。
58.如權(quán)利要求47所述的掃描器，其特征在于該透明平臺(tái)是一底片夾持平臺(tái)裝置，用以?shī)A持待掃描底片于掃描位置。
59.一種掃描器，包含一第一透明平臺(tái)，其一表面是一第一平面并用以置放一反射稿；一第二透明平臺(tái)，其一表面是與該第一平面平行的一第二平面并用以置放一穿透稿；一第一光源，其設(shè)置于該第二透明平臺(tái)下方，該第一光源發(fā)出一第一入射光束至穿透稿以產(chǎn)生一透射影像光束；及一掃描頭，其設(shè)置于該第一透明平臺(tái)與該第二透明平臺(tái)之間，其沿與該第一平面平行的一掃描方向移動(dòng)，其中，該第一光源是可與該掃描頭連動(dòng)，該掃描頭包含一第二光源，其發(fā)出的一第二入射光束在反射稿表面反射并形成一反射影像光束；一聚焦成像鏡頭，用以接收該透射影像光束或該反射影像光束并輸出一出射影像光束；一分光裝置，用以分離該出射影像光束以產(chǎn)生一第一影像分束與一第二影像分束；一第一電荷耦合元件陣列，其長(zhǎng)度方向是平行該第一平面且與該掃描方向垂直，其中該第一影像分束是聚焦成像于該第一電荷耦合元件陣列；一第二電荷耦合元件陣列，其是平行該第一電荷耦合元件陣列設(shè)置，其中該第二影像分束是聚焦成像于該第二電荷耦合元件陣列；及一光路切換組件，用以選擇該透射影像光束與該反射影像光束其中之一入射該聚焦成像鏡頭。
60.如權(quán)利要求59所述的掃描器，其特征在于該掃描頭還包含一導(dǎo)光組件以將該反射影像光束導(dǎo)入該聚焦成像鏡頭。
61.如權(quán)利要求60所述的掃描器，其特征在于該導(dǎo)光組件包含至少一個(gè)反射鏡，其設(shè)置于該第一反射影像光束的路徑上。
62.如權(quán)利要求61所述的掃描器，其特征在于該光路切換組件包含至少一個(gè)可切換反射鏡設(shè)置于該反射鏡與該聚焦成像鏡頭之間。
63.如權(quán)利要求59所述的掃描器，其特征在于該第一光源是一冷陰極熒光燈或與其類似的可見光光源。
64.如權(quán)利要求59所述的掃描器，其特征在于，該第一光源是由一冷陰極熒光燈或與其類似的可見光光源與一紅外發(fā)光二極管所組成，且該第一入射光束、該透射影像光束、該出射影像光束、該第一影像分束及該第二影像分束均包含由該冷陰極熒光燈或與其類似的可見光光源發(fā)出的可見光成分與該紅外發(fā)光二極管發(fā)出的紅外光成分。
65.如權(quán)利要求64所述的掃描器，其特征在于還包含一可見光濾光片，其設(shè)置于該第一電荷耦合元件陣列之前，用以過濾該第一影像分束的該紅外光成分及通過該可見光成分；及一紅外光濾光片，其設(shè)置于該第二電荷耦合元件陣列之前，用以過濾該第二影像分束的該可見光成分及通過該紅外光成分。
66.如權(quán)利要求59所述的掃描器，其特征在于該第二光源是一冷陰極熒光燈或與其類似的可見光光源。
67.如權(quán)利要求59所述的掃描器，其特征在于，該第二光源是由一冷陰極熒光燈或與其類似的可見光光源與一紅外發(fā)光二極管所組成，且該第二入射光束、該反射影像光束、該出射影像光束、該第一影像分束及該第二影像分束均包含由該冷陰極熒光燈或與其類似的可見光光源發(fā)出的可見光成分與該紅外發(fā)光二極管發(fā)出的紅外光成分。
68.如權(quán)利要求67所述的掃描器，其特征在于還包含一可見光濾光片，其設(shè)置于該第一電荷耦合元件陣列之前，用以過濾該第一影像分束的該紅外光成分及通過該可見光成分；及一紅外光濾光片，其設(shè)置于該第二電荷耦合元件陣列之前，用以過濾該第二影像分束的該可見光成分及通過該紅外光成分。
69.如權(quán)利要求59所述的掃描器，其特征在于該第一電荷耦合元件陣列與該第二電荷耦合元件陣列是一單列的灰階電荷耦合元件陣列或一三列的紅綠藍(lán)電荷耦合元件陣列。
70.如權(quán)利要求59所述的掃描器，其特征在于該第一電荷耦合元件陣列與該第二電荷耦合元件陣列具有相同的像素?cái)?shù)目與像素距離且在其長(zhǎng)度方向上具有一相對(duì)位移，該相對(duì)位移是等于該像素距離的二分之一。
71.如權(quán)利要求59所述的掃描器，其特征在于包含一馬達(dá)或一線性驅(qū)動(dòng)組件以驅(qū)動(dòng)該第二電荷耦合元件陣列移動(dòng)該相對(duì)位移的距離。
72.如權(quán)利要求59所述的掃描器，其特征在于該第一影像分束是由該分光裝置透射百分之五十的該出射影像光束所形成，且該第二影像分束是由該分光裝置以一角度反射百分之五十的該出射影像光束所形成。
73.如權(quán)利要求59所述的掃描器，其特征在于該第二透明平臺(tái)是一底片夾持平臺(tái)裝置，用以?shī)A持待掃描底片于掃描位置。
74.一種修復(fù)反射稿掃描影像的方法，應(yīng)用于如權(quán)利要求1所述的掃描器，包含設(shè)定該第一入射光束與該第二入射光束于同一次掃描動(dòng)作期間以不同的入射角度入射至反射稿；分別擷取該第一反射影像光束與該第二反射影像光束以形成一第一電子影像數(shù)據(jù)與一第二電子影像數(shù)據(jù)；比對(duì)該第一電子影像數(shù)據(jù)與該第二電子影像數(shù)據(jù)以檢測(cè)出反射稿上的異質(zhì)點(diǎn)造成的影像缺陷；及修復(fù)該影像缺陷。
75.一種修復(fù)穿透稿掃描影像的方法，包含入射一光束在穿透稿后方以形成一透射影像光束；將該透射影像光束分光成一第一透射影像分束與一第二透射影像分束；過濾掉該第一透射影像分束的一紅外光成分以形成一可見光的影像光；過濾掉該第二透射影像分束的一可見光成分以形成一紅外光的影像光；擷取該可見光的影像光以形成一第一電子影像數(shù)據(jù)；擷取該紅外光的影像光以形成一第二電子影像數(shù)據(jù)；比對(duì)該第一電子影像數(shù)據(jù)與該第二電子影像數(shù)據(jù)以檢測(cè)出穿透稿上的異質(zhì)點(diǎn)造成的影像缺陷；及修復(fù)該影像缺陷。
76.一種修復(fù)反射稿掃描影像的方法，包含入射一光束在反射稿表面以形成一反射影像光束；將該反射影像光束分光成一第一影像分束與一第二影像分束；過濾掉該第一影像分束的一紅外光成分以形成一可見光的影像光；過濾掉該第二影像分束的一可見光成分以形成一紅外光的影像光；擷取該可見光的影像光以形成一第一電子影像數(shù)據(jù)；擷取該紅外光的影像光以形成一第二電子影像數(shù)據(jù)；比對(duì)該第一電子影像數(shù)據(jù)與該第二電子影像數(shù)據(jù)以檢測(cè)出反射稿上的異質(zhì)點(diǎn)造成的影像缺陷；及修復(fù)該影像缺陷。
77.一種稿件影像掃描與處理方法，包含擷取一稿件的一第一影像光與一第二影像光于一次掃描動(dòng)作期間以分別形成一第一電子影像數(shù)據(jù)與一第二電子影像數(shù)據(jù)，其中該第一影像光與該第二影像光是對(duì)應(yīng)稿件上相同的像素但具有一相對(duì)位移；及以交錯(cuò)的方式儲(chǔ)存該第一電子影像數(shù)據(jù)與該第二電子影像數(shù)據(jù)于一存儲(chǔ)器以形成一第三電子影像數(shù)據(jù)，其中，第三電子影像數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的像素?cái)?shù)目為該第一電子影像數(shù)據(jù)與該第二電子影像數(shù)據(jù)的像素?cái)?shù)目總和。
78.如權(quán)利要求77所述的稿件影像掃描與處理方法，其特征在于該相對(duì)位移是等于像素距離的二分之一。
79.一種稿件影像掃描與處理方法，包含于一第一曝光時(shí)間下與一第二曝光時(shí)間下分別擷取稿件的一第一影像光與一第二影像光于同一次掃描動(dòng)作期間，借以形成一第一電子影像數(shù)據(jù)與一第二電子影像數(shù)據(jù)，其中，該第二曝光時(shí)間與該第一曝光時(shí)間相異；及合成該第一電子影像數(shù)據(jù)與該第二電子影像數(shù)據(jù)以形成一第三電子影像數(shù)據(jù)，其中，該第三電子影像數(shù)據(jù)包含部分的該第一電子影像數(shù)據(jù)與部分的該第二電子影像數(shù)據(jù)。
80.如權(quán)利要求79所述的稿件影像掃描與處理方法，其特征在于，該第二曝光時(shí)間是比該第一曝光時(shí)間長(zhǎng)，且該第三電子影像數(shù)據(jù)的亮區(qū)與暗區(qū)分別采用該第一電子影像數(shù)據(jù)與該第二電子影像數(shù)據(jù)。
全文摘要
具有雙CCD陣列的掃描器及其掃描與影像處理方法，雙CCD陣列是在同一次掃描作動(dòng)期間分別擷取兩獨(dú)立的稿件影像，掃描器針對(duì)穿透稿及反射稿可達(dá)成a.影像修復(fù)，b.兩倍清晰度，及c.高動(dòng)態(tài)范圍三種功能，利用兩光源的相異入射角度對(duì)異質(zhì)點(diǎn)(灰塵、污染物或刮痕)在兩CCD陣列造成不同的陰影判別反射稿的影像缺陷并修復(fù)，利用異質(zhì)點(diǎn)對(duì)可見光與紅外光在兩CCD陣列造成的影像差異判別穿透稿或反射稿的影像缺陷并修復(fù)，利用兩CCD陣列在其長(zhǎng)度方向上位移1/2像素距離來達(dá)成兩倍清晰度的功能，利用兩CCD陣列具有長(zhǎng)短不同的曝光時(shí)間來達(dá)成高動(dòng)態(tài)范圍的功能。
文檔編號(hào)H04N1/10GK101035183SQ20061007769
公開日2007年9月12日 申請(qǐng)日期2006年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月7日
發(fā)明者楊景中, 葉寒舟 申請(qǐng)人:全友電腦股份有限公司