專利名稱：單機掃描裝置及單機掃描方法
技術領域：
本發(fā)明是關于一種單機掃描裝置及單機掃描方法。并且特別地，本發(fā)明是 關于一種具有調(diào)整掃描影像的單機掃描裝置及單機掃描方法。
背景技術：
現(xiàn)有的掃描裝置，無論是平臺式、自動走紙式(Auto Document Feeder)、滾
筒式等，其掃描所得的數(shù)據(jù)均需經(jīng)由外部連接(例如經(jīng)由USB界面連接)至計算 機處理，使得整個掃描系統(tǒng)體積龐大，不利攜帶，并且掃描作動主要控制于計 算機，而待掃描文件則位于掃描裝置，分置兩處，不利于使用者操作。
目前個人計算機功能強大，雖可同時滿足使用者的各種需求，但對使用者 實際使用情形而言，常使用的功能并不多。尤其是當使用者僅需少數(shù)、甚至是 單一功能時，現(xiàn)有的掃描系統(tǒng)架構(掃描儀加計算機)則顯得相當龐大與操作復 雜。
例如對照片修復處理需求的需求而言，其必先以掃描儀掃描待修復的照片 并取得掃描影像數(shù)據(jù)，待傳送該掃描影像數(shù)據(jù)至計算機后，再以一執(zhí)行于該計 算機的程序，根據(jù)該掃描影像數(shù)據(jù)進行修復。若使用習知的掃描系統(tǒng)處理，使 用者于掃描待修復的照片后，尚需至計算機前操作處理修復程序以修復。亦即 前述作業(yè)無法順利地于任何時刻、任何地點實施。
因此，現(xiàn)有的掃描裝置除本身無法單獨完成修復處理外，完整的掃描操作 及修復處理尚需藉助外部連接的計算機始能完成，操作繁鎖，不利于使用者隨 身攜帶及使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種單機掃描裝置，可用以調(diào)整掃描所得的影像數(shù)據(jù)。
4本發(fā)明還提供一種單機掃描方法，使用該單機掃描裝置以調(diào)整掃描所得的 影像數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的單機掃描裝置包含殼體、進紙機構、掃描組件、儲存模塊及處理 模塊。該殼體包含一入口以及一出口。該進紙機構設置于該殼體內(nèi)，用以運送 一對象于該入口及該出口之間。該掃描組件設置于該殼體內(nèi)，用以掃描該對象。 該處理模塊設置于該殼體內(nèi)，與該掃描組件及該記憶模塊電性連接。
當該對象由該入口進入該殼體內(nèi)且該單機掃描裝置接收到一啟動指令時， 該進紙機構開始由該入口運送該對象并且該掃描組件開始掃描該對象以產(chǎn)生一
掃描影像數(shù)據(jù)；當該對象被運送至該出口時，該掃描組件停止掃描。其中，該
處理模塊分析該掃描影像數(shù)據(jù)并根據(jù)該分析的結果，處理該掃描影像數(shù)據(jù)以產(chǎn) 生一調(diào)整影像數(shù)據(jù)并儲存于該儲存模塊中。
由于本發(fā)明的單機掃描裝置本身即具有獨立掃描功能及調(diào)整掃描影像數(shù)據(jù) 功能，不待外部處理裝置協(xié)同處理，利于攜帶、操作。此外，本發(fā)明的單機掃 描裝置配置有儲存模塊，其可與外部儲存媒介連接(例如記憶卡)，使用者可直接 將儲存于該儲存模塊的調(diào)整影像數(shù)據(jù)經(jīng)由該外部儲存媒介，攜離該單機掃描裝 置并隨身攜帶。
因此，本發(fā)明的單機掃描裝置及單機掃描方法相較于習知掃描系統(tǒng)，具有 可單機執(zhí)行、體積小、操作簡單、處理后數(shù)據(jù)易于攜帶及散布等優(yōu)點。此外， 本發(fā)明的單機掃描裝置仍得作為外部的處理裝置(例如個人計算機)的掃描儀，具 有多功性。
關于本發(fā)明的優(yōu)點與精神可以藉由以下的實施例及附圖進一步的說明。


圖1為本發(fā)明一具體實施例的單機掃描裝置的示意圖。
圖2為圖1中單機掃描裝置的剖面圖。
圖3為本發(fā)明具體實施例的單機掃描方法的流程圖。
圖4為紙張的影像配置示意圖。
圖5為掃描影像數(shù)據(jù)的分割示意圖。
具體實施例方式
請參閱圖1及圖2。圖1為本發(fā)明具體實施例的單機掃描裝置1的示意圖。 圖2為圖1中單機掃描裝置1的剖面圖。本發(fā)明的單機掃描裝置1包含殼體12、 進紙機構14、感測組件16、掃描組件18、處理模塊20、儲存模塊22及控制面 板24。
殼體12包含入口 122以及出口 124(于圖1中以虛線表示其位置)。進紙機構 14主要由滾輪組及其它支撐、連接的構件組成，其設置于殼體12內(nèi)，用以運送 待掃描的對象(例如紙張3)于入口 122及出口 124之間，其中紙張3沿直線方向 D運動于入口 122及出口 124之間。感測組件16為一光學感測組件，設置于殼 體12內(nèi)且位于進紙機構14與入口 122之間，其包含光發(fā)射埠16b及對應設置 的光接收埠16a，利用偵測光遮斷以判斷紙張3是否處于其偵測范圍。掃描組件 18可利用電荷耦合器(Charge Coupled Device, CCD)、接觸式影像傳感器(Contact Image Sensor, CIS)或其它可反應影像產(chǎn)生電子訊號的組件來掃描紙張3。處理模 塊20與進紙機構14、感測組件16、掃描組件18、儲存模塊22及控制面板24 電性連接。處理模塊20直接處理掃描組件18掃描所得的數(shù)據(jù)，并將處理結果 直接儲存于儲存模塊22中?？刂泼姘?4設置于殼體12上部并提供輸入界面以 供使用者可輕易地操作功能選取及設定。
當紙張3由入口 122進入殼體12內(nèi)且位于感測組件16的偵測范圍時，感 測組件16將偵測到紙張3，觸發(fā)處理模塊20(或謂處理模塊20接收到一啟動指 令)控制進紙機構14開始由該入口運送紙張3，即紙張3(未繪示于圖2中)自第 一位置P1(以虛線表示于圖2中)朝向出口 124運送。同時，掃描組件18開始掃 描紙張3以產(chǎn)生一掃描影像數(shù)據(jù)。當紙張3被運送至出口 124時，即紙張3被 運送至第二位置P2時，掃描組件18停止掃描。其中，處理模塊20分析該掃描 影像數(shù)據(jù)并根據(jù)該分析的結果，處理該掃描影像數(shù)據(jù)以產(chǎn)生一調(diào)整影像數(shù)據(jù)并 儲存于儲存模塊22中。
補充說明的是，根據(jù)該具體實施例，如圖2所示，感測組件16與進紙機構 14之間尚有一小段距離。當感測組件16將偵測到紙張3時，處理模塊20被觸 發(fā)以控制進紙機構14的滾輪組滾動，此時紙張3實際上可能尚未被進紙機構14 夾持，即紙張3尚未位于第一位置P1。于此情況，可于進紙機構14的滾輪組上
6增設應力感測組件(可設置于滾輪組的滾輪表面或滾輪組的轉軸上)，以偵測滾輪
組是否已夾持住紙張3(例如直接接觸紙張3而產(chǎn)生形變應力，或是轉軸因夾住 紙張而產(chǎn)生形變應力)，并據(jù)以確認或推算紙張3是否位于第一位置P1。
此外，前述觸發(fā)可單純?yōu)楦袦y組件16偵測到紙張3時所產(chǎn)生的訊號所致， 也可由使用者藉由控制面板24輸入選擇所致(例如按下啟動鈕)。換句話說，前 述訊號即為啟動指令，為單機掃描裝置l所接收，進而使進紙機構14進行運送 流程；或前述使用者的輸入即為啟動指令，為單機掃描裝置1所接收，進而使 進紙機構14進行運送流程。于實際應用中，也得以啟動鈕被按下及感測組件16 產(chǎn)生訊號均具備的條件下，始形成該啟動指令，進而使進紙機構14進行運送流 程。
另外，第一位置Pl不以進紙機構14于第一時間夾持紙張3的位置為限， 也得于夾持住后，再運送一段適當距離為第一位置P1，以獲取較佳的夾持狀況。 前述的一小段距離(感測組件16與進紙機構14之間)可藉由感測組件16的設置 位置而加以縮小，甚至縮小至可忽略的情況，則前述所謂應力感測組件可省略。 例如在滾組輪的(沿垂直圖2紙面方向)適當位置讓出空間以供感測組件16設置 (如圖2感測組件16旁的虛線所示)，使其偵測范圍可鄰近，甚至重疊進紙機構 14夾持紙張3的夾持位置。
另外，根據(jù)該具體實施例，當紙張3位于第二位置P2時，紙張3已遠離感 測組件16的偵測范圍，故感測組件16已觸發(fā)處理模塊20進而控制進紙機構14 再運送紙張3—段距離，使得紙張3能正確地位于或超過第二位置P2。此段距 離通常即為進紙機構14的滾輪組實體運送的范圍，目的在于確保紙張3上的影 像均已被掃描組件18完整掃描。此段距離也可經(jīng)由使用者透過控制面板24(包 含顯示屏幕/觸控面板、功能化按鈕及指示燈號)來設定(即類同于設定第二位置 P2)，進一步達到客制化，尤其是使用者僅需針對紙張3上的影像之部分影像處 理時，顯見其實益?；谇笆隼碛?，若設置多個感測組件16，則可直接藉由各 個感測組件16的偵測狀態(tài)來判斷紙張3實際位置。于此情形，使用者仍得設定 第二位置P2，與利用多個感測組件16確認紙張3實際位置并不沖突。
補充說明的是，被進紙機構14朝向出口 124運送的紙張3，可直接被運送 自出口 124脫離殼體12，也可停于第二位置P2，不致掉落，以利使用者取出紙張3，抑或可停于第二位置P2后，隨即朝向入口 122退回第一位置P1，以利使 用者自入口 122處取出紙張3。上述設計有利于使用者于不同的使用環(huán)境下選擇 使用。其中，當選擇紙張3退回第一位置P1而以入口 122為退出口時，紙張3 是否已位于第一位置P1同樣可利用感測組件16判斷，其作動機制已如前述， 不再贅述。
再補充說明的是，根據(jù)該具體實施例，感測組件16為一遮斷式光學感測組 件，其光發(fā)射埠及光接收埠正對設置，紙張3穿越其間。但本發(fā)明不以此為限。 于實際應用上，感測組件16的光發(fā)射埠16a及光接收埠16b也得設置于同一側， 以偵測反射自紙張3表面的反射光(例如光發(fā)射埠16a發(fā)射的紅外線)。當然，該 具體實施例的感測組件16亦得使用機械式開關替代，例如極限開關，紙張3穿 過時，觸發(fā)該開關。此外，入口 122及出口 124亦得設置于殼體12的同一側， 紙張3可在同一側進出，無需再右進左出，使得操作空間需求可再進一步縮小。 此時，紙張3的運送路徑可藉由進紙機構14的滾輪組排列、設置而為一曲線方 向。
另外，根據(jù)該具體實施例，儲存模塊22可為單一的內(nèi)建儲存模塊，例如硬 盤或閃存(flashmemory)等，當內(nèi)建儲存模塊為閃存時，其可直接與處理模塊20 整合在一起。此外，單機掃描裝置1進一步包含一接口26，用以將儲存模塊22 內(nèi)的數(shù)據(jù)轉存于與接口 26連接的外部可攜式儲存模塊，例如各種記憶卡或USB 隨身碟等；當然單機掃描裝置1也可直接選擇已連接的外部可攜式儲存模塊作 為儲存數(shù)據(jù)媒體。換句話說，于實際應用上，單機掃描裝置1的儲存模塊22可 單純地包含一儲存媒體連接接口(類同圖1的接口 26所示)設置于殼體12上，此 儲存媒體連接接口對外與外部可攜式儲存模塊連接，對內(nèi)則與處理模塊20電性 連接。
請參閱圖3。圖3為本發(fā)明具體實施例的單機掃描方法的流程圖。本發(fā)明的 單機掃描方法是藉由本發(fā)明的單機掃描裝置實施。以該具體實施例的單機掃描 裝置1為例，本發(fā)明的單機掃描方法應用于色彩還原應用，以自動修復紙張3 上的影像時包含下述步驟。其中紙張3的影像配置示意圖如圖4所示，中間斜 線區(qū)域為影像區(qū)域32，周圍無影像的區(qū)域則定義為邊界區(qū)域34，且四邊的寬度 不以相同為限。
8首先，使用者透過控制面板24選擇自動修復影像功能，即使單機掃描裝置 l進入影像調(diào)整模式，如步驟S102所示。接著，將紙張3(例如老舊的相片)的影 像區(qū)域32朝上并經(jīng)由入口 122送進殼體12內(nèi)，直至感測組件16偵測到紙張3， 觸發(fā)處理模塊20控制進紙機構14開始運送紙張3自第一位置Pl朝向出口 124， 同時掃描組件18掃描紙張3以產(chǎn)生一掃描影像數(shù)據(jù)，如步驟S104所示。產(chǎn)生 的掃描影像數(shù)據(jù)可儲存于儲存模塊22中(包含可儲存于外部可攜式儲存模塊，如 果外部可攜式儲存模塊存在)，此掃描影像數(shù)據(jù)得為16位影像數(shù)據(jù)或其它影像分 辨率的影像數(shù)據(jù)，此視需求而定，使用者可透過控制面板24選擇。
接著，當紙張3被運送至出口 124時，即紙張3被運送至第二位置P2時， 掃描組件18停止掃描。完整的掃描影像數(shù)據(jù)已被完整的儲存。處理模塊20對 掃描影像數(shù)據(jù)進行分析，如步驟S106所示。此分析可于掃描組件18掃描的同 時進行，或待整個紙張3掃描完畢后再進行，抑或視分析種類而可同時于掃描 時及待掃描完畢后分別進行。分析的結果也可儲存于儲存模塊22中(包含可儲存 于外部可攜式儲存模塊，如果外部可攜式儲存模塊存在)。至于紙張3被運送至 或超過第二位置P2時而需進一步以取出紙張3的處置，已如前述，不再贅述。 前述分析的結果包含關于該掃描影像數(shù)據(jù)的像素灰階值、分割的子影像位置數(shù) 據(jù)、其像素灰階變異值及其它于調(diào)整影像所需的數(shù)據(jù)。根據(jù)該分析結果，處理 模塊20即可對掃描影像數(shù)據(jù)進行各種影像調(diào)整處理，以產(chǎn)生調(diào)整影像數(shù)據(jù)，如 步驟S108所示。
前述關于該掃描影像數(shù)據(jù)的像素灰階值，可作為處理模塊20對掃描影像數(shù) 據(jù)執(zhí)行白平衡程序的依據(jù)，如步驟S108a所示。例如將像素灰階值以像素數(shù)目 對灰階值的分布表示，像素數(shù)目累積在一定比例(例如5%)以下的像素的灰階值 以一輸入下限灰階值取代，而累積像素數(shù)目在一定比例(例如95%)以上的像素的 灰階值以一輸入上限灰階值取代，其它的像素的灰階值則依比例(輸入上限與輸 入下限對應累積上限的灰階值與累積下限的灰階值)計算出取代的灰階值。
前述關于該掃描影像數(shù)據(jù)的分割的子影像位置數(shù)據(jù)及其像素灰階變異值， 可作為處理模塊20對掃描影像數(shù)據(jù)執(zhí)行色彩平衡程序的依據(jù)，如步驟S108b所 示。例如該掃描影像數(shù)據(jù)的分割示意圖可參閱圖5，將分割的共計16個子影像 322(僅標示其一)依其像素灰階變異值大小排列，取出一定比例的變異值較大的分割的子影像，以其為樣本，計算各色彩頻道(color chamiel)的平均灰階值，進 一步以冪函數(shù)或其它函數(shù)，變化其參數(shù)以計算樣本的各像素的新灰階值并重新 計算以此新灰階值為基礎的各色彩頻道的平均灰階值，反復進行，直至各色彩 頻道的平均灰階值大致相等，或謂其差異在可容許范圍內(nèi)，而所決定出的參數(shù) 則作為以前述使用的函數(shù)對該掃描影像數(shù)據(jù)的各像素調(diào)整得依據(jù)。補充說明的 是，若該色彩平衡程序是于該白平衡程序后執(zhí)行，則該色彩平衡程序的對象可 為已經(jīng)白衡調(diào)整的影像數(shù)據(jù)。
經(jīng)過上述步驟S108a、 S108b處理后，掃描影像數(shù)據(jù)已經(jīng)轉換為一調(diào)整影像 數(shù)據(jù)，如步驟S108c所示。調(diào)整影像數(shù)據(jù)并儲存于儲存模塊22中(包含可儲存于 外部可攜式儲存模塊，如果外部可攜式儲存模塊存在)，如步驟S110所示。補充 說明的是，對掃描影像數(shù)據(jù)所作的調(diào)整不限于前述，應視內(nèi)建于單機掃描裝置l 中的影像修復程序而定。 一般情形，除前述白平衡程序的執(zhí)行外，也將對整體(或 局部區(qū)域)影像的色彩作平衡處理，以獲得色彩質(zhì)量相對原紙張3上的影像較佳 的調(diào)整影像，作為自動修復影像功能的產(chǎn)出。另外，該調(diào)整影像數(shù)據(jù)原則上與 掃描影像數(shù)據(jù)的分辨率相同，即其也為16位影像數(shù)據(jù)，但本發(fā)明不以此為限。 例如可于步驟108執(zhí)行之后，先將該調(diào)整影像數(shù)據(jù)再轉換為其它位影像數(shù)據(jù)， 例如常見的8位影像數(shù)據(jù)，再執(zhí)行步驟SllO。
綜上所述，本發(fā)明的單機掃描裝置及單機掃描方法為單機操作，可直接處 理掃描影像并儲存于其上的儲存模塊，便于攜帶、操作。另外，本發(fā)明的單機 掃描裝置提供有控制面板，使用者可經(jīng)由控制面板進行簡單的影像處理工作(例 如淡化、反白、特定區(qū)域擷取、設定背景等)。
權利要求
1. 一種單機掃描裝置，其特征在于包含殼體，包含一入口以及一出口；進紙機構，設置于該殼體內(nèi)，用以運送一對象于該入口及該出口之間；掃描組件，設置于該殼體內(nèi)，用以掃描該對象；儲存模塊；以及處理模塊，設置于該殼體內(nèi)，與該掃描組件及該記憶模塊電性連接；其中，當該對象由該入口進入該殼體內(nèi)且該單機掃描裝置接收到一啟動指令時，該進紙機構開始由該入口運送該對象并且該掃描組件開始掃描該對象以產(chǎn)生一掃描影像數(shù)據(jù)，當該對象被運送至該出口時，該掃描組件停止掃描，其中，該處理模塊分析該掃描影像數(shù)據(jù)并根據(jù)該分析結果，處理該掃描影像數(shù)據(jù)以產(chǎn)生一調(diào)整影像數(shù)據(jù)并儲存于該儲存模塊中。
2. 如權利要求1所述的單機掃描裝置，其特征在于所述分析結果包含關于 該掃描影像數(shù)據(jù)的像素灰階值、分割的子影像位置數(shù)據(jù)及其像素灰階變異值；或者，該處理模塊根據(jù)該分析結果對該掃描影像數(shù)據(jù)執(zhí)行一白平衡程序以 產(chǎn)生該調(diào)整影像數(shù)據(jù)；或者，該處理模塊根據(jù)該分析結果對該掃描影像數(shù)據(jù)執(zhí)行一色彩平衡程序 以產(chǎn)生該調(diào)整影像數(shù)據(jù)。
3. 如權利要求1所述的單機掃描裝置，其特征在于所述掃描影像數(shù)據(jù)儲存 于該儲存模塊中；該調(diào)整影像數(shù)據(jù)儲存于該儲存模塊中。
4. 如權利要求1所述的單機掃描裝置，其特征在于該儲存模塊包含一連接 接口，用以連接一外部可攜式儲存模塊。
5. 如權利要求1所述的單機掃描裝置，其特征在于進一步包含一感測組件， 設置于該殼體內(nèi)且位于該進紙機構與該入口之間；所述啟動指令為該感測組件 偵測到該對象。
6. 如權利要求1所述的單機掃描裝置，其特征在于所述掃描組件包含一電 荷耦合器或一接觸式影像傳感器。
7. —種單機掃描方法，用以對一對象于一單機掃描裝置進行掃描，其中該單機掃描裝置包含殼體、進紙機構、掃描組件、儲存模塊以及處理模塊，該殼 體包含一入口以及一出口，該處理模塊與該掃描組件及該記憶模塊電性連接，其特征在于所述單機掃描方法包含下列步驟(a) 將該對象由該入口進入該殼體內(nèi)；(b) 當該單機掃描裝置接收到一啟動指令時，該進紙機構開始由該入口運送該對象，并且該掃描組件開始掃描該對象以產(chǎn)生一掃描影像數(shù)據(jù)； (C)當該對象被運送至該出口時，該掃描組件停止掃描；以及 (d)該處理模塊分析該掃描影像數(shù)據(jù)并根據(jù)該分析的結果，處理該掃描影像數(shù)據(jù)以產(chǎn)生一調(diào)整影像數(shù)據(jù)并儲存于該儲存模塊中。
8. 如權利要求7所述的單機掃描方法，其特征在于所述單機掃描裝置進一 步包含感測組件，于步驟(b)中，該啟動指令為該感測組件偵測到該對象。
9. 如權利要求7所述的單機掃描方法，其特征在于該掃描影像數(shù)據(jù)被儲存 于該儲存模塊中；所述步驟(d)更包含該處理模塊并且儲存該調(diào)整影像數(shù)據(jù)于該 儲存模塊中。
10. 如權利要求7所述的單機掃描方法，其特征在于該方法進一步包含 于執(zhí)行步驟(b)之前，設定該單機掃描裝置進入一影像調(diào)整模式；步驟(d)更包含該處理模塊并且儲存該分析結果于該儲存模塊中。
11. 如權利要求7所述的單機掃描方法，其中特征在于步驟(d)包含該處 理模塊根據(jù)該分析結果對該掃描影像數(shù)據(jù)執(zhí)行一白平衡程序以產(chǎn)生該調(diào)整影像 數(shù)據(jù)；或者，步驟(d)包含該處理模塊根據(jù)該分析結果對該掃描影像數(shù)據(jù)執(zhí)行一色 彩平衡程序以產(chǎn)生該調(diào)整影像數(shù)據(jù)。
12. 如權利要求7所述的單機掃描方法，其特征在于所述該分析結果包含 關于該掃描影像數(shù)據(jù)的像素灰階值、分割的子影像位置數(shù)據(jù)及其像素灰階變異 值。
13. 如權利要求7所述的單機掃描方法，其特征在于該掃描影像數(shù)據(jù)為一 16位影像數(shù)據(jù)，該調(diào)整影像數(shù)據(jù)為一8位影像數(shù)據(jù)。
全文摘要
單機掃描裝置及掃描方法，該裝置包含殼體，包含一入口以及一出口；進紙機構，掃描組件，儲存模塊；以及處理模塊，當該對象由該入口進入該殼體內(nèi)且該單機掃描裝置接收到一啟動指令時，該進紙機構開始由該入口運送該對象并且該掃描組件開始掃描該對象以產(chǎn)生一掃描影像數(shù)據(jù)，當該對象被運送至該出口時，該掃描組件停止掃描，其中，該處理模塊分析該掃描影像數(shù)據(jù)并根據(jù)該分析結果，處理該掃描影像數(shù)據(jù)以產(chǎn)生一調(diào)整影像數(shù)據(jù)并儲存于該儲存模塊中。本發(fā)明具有可單機執(zhí)行、體積小、操作簡單、處理后數(shù)據(jù)易于攜帶及散布等優(yōu)點。
文檔編號H04N1/60GK101510938SQ20091013062
公開日2009年8月19日 申請日期2009年3月20日 優(yōu)先權日2009年3月20日
發(fā)明者唐建興, 李俊仁, 李德原 申請人:蘇州佳世達電通有限公司;佳世達科技股份有限公司