一种用于获得位于至少部分透明平台上的目标图像的扫描仪，其中通过多个边缘部分限定所述平台并且所述平台具有第一扫描区域和第二扫描区域。在一实施方式中，扫描仪包括至少部分围绕具有多个标记的至少部分透明平台的边缘部分形成的具有多个标记的白色区域、用于分别从第一扫描区域和第二扫描区域顺序扫描目标连续部分图像的光学装置，其中每个连续部分图像包括多个标记中至少之一的图像，以及采用位于每个连续部分图像中的多个标记中至少之一的图像作为基准以组合连续部分图像从而形成对应于第一扫描区域和第二扫描区域的全扫描的基本完整的目标图像的图像处理系统。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种扫描设备，尤其涉及为了高速图像扫描的图像传感器和可旋转反射镜的使用以及为了高速图像处理的标记图像使用。
技术介绍
由于电子存储文档具有许多显著的优点，诸如便于信息共享和管理、节省物理空间、并且不容易发生数据丢失，因此正在成为一种习惯做法。一旦在计算机系统中存储文档的图像，则存在大量主要以软件形式的技术，以适当地标记、索引、存储、打包、以及检索这些图像。因此，在近些年对于将纸制文档扫描为电子文件或者文档的需求已经急剧增加。当前市场上有两种可以用于将纸制文档转化为电子文档的扫描设备。第一种为所谓的玻璃面平台式扫描仪，该扫描仪的扫描速度为每秒钟0.033到0.143页。第二种为馈纸式扫描仪，其扫描速度为每秒钟3页。馈纸式扫描仪可以有效扫描具有统一物理形状的文档。当要进行扫描的文档页数很大时节省扫描时间就变得尤其重要。由于并不是所有的文档都可以通过所述馈纸式扫描仪的进纸槽进入，所以平台式设备对于办公和个人来讲是必不可少的。例如，在医院、门诊和各种公司的应收帐款部门中，每天通过邮件收到大量的支票和付款说明页。尽管这些纸制文档是用于电子存储的优良候选物，但是由于其尺寸和形状差异很大，并且通常以某种方式折叠并装订在一起，因此由于速度限制，缺乏将这些文档扫描到计算机系统中的有效装置。直到今天还只能通过人工分类、标记、打包和检索这些纸制文档。当前商用平台式扫描仪由具有光源的扫描头、反射镜、聚焦透镜和光学传感器构成。在扫描期间扫描头中的所有部件一起移动。所述传感器从文档接收光学信号并将所述光学信号转化为电信号，然后将其处理为所述文档的图像。在所有因素中，限定平台式设备扫描速度的因素是扫描头的移动速度、光学传感器的线性扫描速率、数据传输速度和图像处理速度。可以获得大大超出所述扫描头移动速度的图像处理速度。数据传输速度依赖于所选的协议。最通用的通用串口总线(以下称为“USB”)端口的传输速度为1.5MBps(每秒钟兆字节)。传输300KB的图像文件仅需要0.2秒钟。其它诸如小型计算机系统接口(以下称为“SCSI”)速度比USB端口高几个数量级。新一代高敏感性光学传感器每秒钟最多可以扫描46,000行，例如，DALSA IT-P1-2048(DALSA Corp.，Waterloo，Ontario，Canada)。如果每页具有4,000行，则所述传感器不到0.1秒就可以完成扫描。当前馈纸式扫描仪和复印机每分钟可以扫描190页(ppm)的事实已经证明图像处理速度、数据传输速度和传感器线性速率都不是速度瓶颈。平台式设备的速度瓶颈是扫描头的移动比较缓慢。具体地说，并不是步进电动机不能足够快地驱动所述扫描头，而是扫描头的前后移动和启动-停止动作限制了所述扫描头的速度。因此，尽管在近些年微处理器速度和存储密度都提高了几个数量级，但是所述平台式扫描仪的平台扫描速度的增长仅是一个逐渐增长的过程。和玻璃面平台式扫描仪所需的每秒钟0.033到0.143页的扫描时间比较，采用区域传感器的摄影机可以在瞬间捕捉文档图像。在题目为“InteractiveCopying System”的美国专利No.5,511,148中公开了这种图像扫描系统的实施例。在美国专利No.6,493,469中公开了图像扫描系统的另一实施例。应该理解美国专利No.6,747,764还公开了“camera box”类似设备，其中区域传感器向上捕捉表面朝下的文档图像。在透明平台上放置所述文档。但是，采用区域传感器的摄影机通常没有可以替代普通办公扫描仪的足够分辨率。与玻璃面扫描设备类似，在扫描过程中向扫描区域发出的闪光会让用户感到不适并会伤害到用户，尽管设备高度较高但是由于在要扫描的文档和区域传感器之间需要保持足够的距离因此所述设备具有有限的扫描区域。称为线性扫描相机的采用线传感器的相机可以产生比采用区域传感器的摄影机更高的图像分辨率。但是，使用线性扫描相机扫描文档有很多不便，例如，通常需要将要扫描的文档朝上放置。否则，为了将所述线性扫描相机设置于要扫描的文档下面，需要构造体积庞大的扫描设备。此外，该线性扫描相机设备需要很强的扫描光，这在频繁图像捕捉期间会引起人眼的不适。基于线性扫描摄影机的原理，具有旋转反射镜的扫描仪可以用作玻璃面(或者平台式)扫描仪。但是在旋转反射镜扫描仪成为日常应用的普及产品前，存在许多要解决的问题。一个关键问题在于在线传感器和扫描区域之间需要一定的距离。图1和2所示为采用线传感器和旋转反射镜的扫描仪。在扫描区域1的表面上放置面朝下的要扫描文档。旋转反射镜2向聚光透镜3反射原始文档的成像光，然后发送给线传感器4。该旋转反射镜绕轴5旋转。这种类型的图像扫描仪可以以非常高的速度扫描原始文档。但是，这种类型的扫描仪结构庞大并且还存在几个其它问题。如图2所示，将视角α0限定为原始文档的图像路径和位于扫描区域远端原始文档的表面平面1之间的角。即使在消除扫描图像失真以后，视角α0越小，位于扫描区域远边缘附近的原始文档处提取的分辨率就越低。为了保持某个分辨率水平，在扫描期间的所有时间内视角α0必须大于某一阈值。因此，为了扫描尺寸为L0的原件，扫描仪的高度H0不能太小。对于缩短文档和可旋转反射镜以及聚光透镜之间的距离进行了许多尝试。例如，美国专利No.6,396,648采用鱼眼透镜而美国专利No.6,324,014采用一组透镜。但是，通过采用不同透镜实现缩短距离是有限的，并且由于所捕捉到的图像失真增加产生的副作用使整个系统进一步复杂化。美国专利No.6,493,469通过两个区域传感器相机获得两个局部文档图像。每个部分图像都具有相对较小的失真和很好的分辨率。将该两个图像合并从而形成所述原始文档的完整图像。该设计具有几个问题。诸如采用昂贵的区域传感器的数码相机的图像捕捉设备通常没有代替普通办公扫描仪的足够分辨率。该设计还需要将文档面朝上放置并且相机向下放置，占有相对较大的空间，因此对于频繁扫描不像平台式扫描仪一样方便。所提出的将两个部分图像组合在一起的方法是基于所捕捉到的图像，该方法在实现高质量的组合图像方面不可靠。美国专利No.5,909,521还公开了通过多个部分图像获得完整文档图像的方法。但是图像处理非常复杂，而且随着扫描部分图像的对准质量也在改变。因此，该方法没有提供快速而可靠地将部分图像组合为整体的方法。设计旋转反射镜扫描仪的另一问题在于准确地安排图像处理和旋转反射镜的角坐标之间的协调时间。已经提出了多种方法，例如，美国专利No.6,088,167公开了一种除了图像捕捉光学传感器以外的专用光传感器的方法，用于当光束在某一位置时有规律的捕捉光束从而实现扫描位置的测量。美国专利No.5,757,518提出安排旋转反射镜转动时间的几种方法。第一方法是计数主扫描周期，这里不需要用于扫描计时的额外硬件。但是如果在组合为完整图像之前需要获得同一原始文档的多个部分图像则很难实施对主扫描周期计时。而且，可能累积循环计算误差。第二方法是测量反射镜的角位移。该方法的明显缺点在于需要额外部件。出于同样原因，采用光程长度探测仪的第三方法也是不理想的。美国专利No.5,253,085采用同步传感器检测旋转反射镜的角坐标。在美国专利No.5,973,798中采用本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于获得位于至少部分透明平台（１０１）上的目标的图像的扫描仪（１００），其中至少部分透明平台（１０１）具有第一扫描区域（１０１ａ）和第二扫描区域（１０１ｂ），并且所述至少部分透明平台（１０１）的第一扫描区域（１０１ａ）和所述第二扫描区域（１０１ｂ）的每个分别具有第一边缘（１０１ａ１，１０１ｂ１）和第二边缘（１０１ａ２，１０１ｂ２），扫描仪（１００）包括：ａ．适合于发光的光源（３０１）；ｂ．可旋转反射镜（１０２），用于接收来自第一方向（１０５ａ）光并向第二方 向（１０５ｂ）反射所述光，以扫描位于至少局部透明平台（１０１）上的目标的部分图像；所述可旋转反射镜还用于从与第二方向（１０５ｂ）相反的第三方向（１０５ｃ）接收扫描后的目标的部分图像并且向和第一方向（１０５ａ）相反的第四方向（１０５ｄ）反射所述扫描后的目标的部分图像；ｃ．固定反射镜（１１０），位于所述可旋转反射镜（１０２）和至少部分透明平台（１０１）的第一扫描区域（１０１ａ）之间的光程上，所述固定反射镜用于接收从旋转反射镜（１０２）沿第二方向（１０５ｂ）反射出的光并且向 至少部分透明平台（１０１）的第一扫描区域（１０１ａ）反射所述从可旋转反射镜（１０２）接收到的光以扫描目标的部分图像，并且接收扫描后的目标的部分图像，然后以第三方向（１０５ｃ）向可旋转反射镜反射所述扫描后的目标的部分图像；ｄ．图像传感 器（１０４），用于从第四方向（１０５ｄ）接收扫描后的目标的部分图像并输出对应于接收到的扫描后的目标的部分图像的电子信号；ｅ．图像处理系统（１２０），用于从所述图像传感器（１０４）接收电子信号并以数字格式记录所述电子信号；其中 ，所述可旋转反射镜（１０２）和固定反射镜（１１０）被设置为使得当所述可旋转反射镜（１０２）旋转时，所述可旋转反射镜（１０２）改变光的第二方向光（１０５ｂ）使得在所述可旋转反射镜（１０２）的仅一全程旋转中，从固定反射镜（１１０）沿第五方向（１０５ｅ）反射出的对应光沿第一扫描方向（Ａ）从第一扫描区域（１０１ａ）的第一边缘（１０１ａ１）到第二边缘（１０１ａ２）和沿第一扫描方向（Ｂ）从第二扫描区域（１０１ｂ）的第一边缘（１０１ｂ１）到第二边缘（１０１ｂ２）依次扫描目标的连续部分图像，其中，所述图像处理系统（１２０）将这里记录的部分图像组合在一起以形成基本完整的目标图像，相当于分别沿第一扫描方向（Ａ）和第二扫...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨宇平，
申请(专利权)人：瑞龄光仪公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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