一种高分辨率资料文档快速数字化装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种高分辨率资料文档（包括图书、杂志、图纸、绘画等以模拟方式存在的各种资料文档信息）快速数字化的装置。该装置采用专门设计的光学成像部件进行成像，把待数字化的资料文档划分为若干区域，每个区域则采用了高分辨率的面阵ＣＣＤ图像器件作为图像信息获取的传感器，通过一定的处理电路把所采集的图像送入计算机重新合成为一幅图像。该装置与传统的数字化装置，如扫描仪相比，具有分辨率高、数字化速度快、实时预览功能、像质好等优点。（*该技术在2010年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种高分辨率资料文档快速数字化装置，用来实现图书、杂志、档案、票据、缩微胶片、图纸、图画等以模拟方式存在于某种介质上的文字、符号、图形、图像等资料文档的数字化功能。人类社会发展到今天可以说已经进入了数字化、信息化的时代，信息的快速获取与传输，成为时代发展的一个典型特征。数字技术、网络技术的飞速发展极大地促进了信息的快速传播与获取，而通过计算机、网络进行信息的快速获取与传输的前提条件是信息以数字的的形式来表示。人类在漫长的进化过程中创造和积累了大量的知识和信息，而这些知识和信息却大量地以模拟的方式存在的，这给信息的获取、传输及存储带来了极大的不便。因此，需要有能完成资料信息快速数字化的装置。目前完成模拟资料文档数字化的方法，不管是国内还是国外，主要是采用扫描仪，其次是采用数码相机。扫描仪的基本原理是采用一维的线阵CCD器件或其它光电转换器件实现一个方向的光电转换，再加上一维的机械扫描运动，共同完成了二维信息的转换。但扫描仪的最大缺点是速度慢，尤其是彩色图像的扫描，一般以分钟来计算，大型图纸扫描仪速度更慢。有些专用扫描仪的扫描速度较快，但价格昂贵，难以推广。因此，以扫描仪作为工具完成大批量资料信息的数字化工作显然是不合适的，这一点，已被各行各业的人士所认同。数码相机主要由物镜、面阵光电图像传感器及处理电路组成，用数码相机实现资料文档的数字化工作在实际中应用的并不多，其主要原因是数码相机主要用来拍摄风景建筑、人物等实物，如用来拍摄资料文档，图像质量容易受到周围光线的影响，其光学放大倍数也不一定适合资料文档拍摄的要求，另外，其分辨率较低，一般很难满足资料文档拍摄的要求，而且，现有的数码相机拍摄一幅图像并传输到计算机中的速度较慢，也不适合大量的资料文档的数字化工作。专利文献“使用光纤耦合激光二极管的胶片图像数字化装置”(申请号为96194243.6)提供了一种胶片数字化的装置，该专利仅适用于胶片的数字化工作，而不适合其它资料文档的数字化工作。本装置技术的目的就是提供一种高分辨率的资料文档快速数字化装置，解决现有的资料文档数字化装置存在的速度慢、分辨率低、像质易受周围环境影响等问题。为实现本技术的目的，采用光源、一个光学成像部件及一个或多个面阵光电图像传感器，组成一个光电成像装置。光学成像部件位于被摄资料文档和面阵光电图像传感器之间，被摄资料文档位于光学成像物镜的物面上，面阵光电图像传感器位于光学成像部件的像面上，其感光面垂直于光轴。被摄资料文档被划分为若干个矩形区域，光学成像部件可以对被摄资料文档进行成像，并且一个面阵光电图像传感器只接收被摄资料文档一个矩形区域的图像，而所有被摄资料文档被划分的各个区域均通过光学成像部件进行成像，并用面阵光电图像传感器进行光电转换。处理电路接收面阵光电图像传感器的输出信号并进行处理，处理电路与计算机相连，在计算机中把各个区域的图像合成为一幅图像。利用上述原理可以有如下几种资料文档数字化装置第一种高分辨率资料文档快速数字化装置的光学成像部件包括光学成像物镜和物方视场切换部件。物方视场切换部件位于被摄资料文档和光学成像物镜之间，该部件可以实现物方视场的中心在所划分的被摄幅面的各个区域的对称中心之间进行切换，以获得各个区域的图像。面阵光电图像传感器接收光学成像部件所成的各个区域的像，并进行光电转换。处理电路接收各个面阵光电图像传感器的输出信号，处理电路与计算机相连，利用软件在计算机中将各个图像传感器所接收到的图像合成为一幅图像。上述物方视场切换部件可以由一对主截面互相垂直的光楔对和一个调整部件组成，每个光楔对的两个光楔相邻工作面互相平行，并且可以在调整部件的作用下相对转动任意的角度，两个光楔对顺序排布于成像光路中，一个调整部件与光楔相连。上述的物方视场切换部件还可以由若干个全反射直角棱镜、若干个两对角线镀有半透半反膜的立方体棱镜以及一个调整部件组成，全反射直角棱镜位于被摄资料文档被划分的区域的正上方，成像光束首先经过全反射直角棱镜并进行转向，若干个全反射直角棱镜向一个立方体棱镜汇聚，若干个立方体棱镜的出射光束亦用一个立方体棱镜进行汇聚，调整部件的不同状态可实现对物方视场光束的遮挡与通过。第二种高分辨率资料文档快速数字化装置的光学成像部件包括多个光学成像物镜。被摄资料文档的幅面被划分为若干个矩形区域，每个区域均用一个独立的光学成像物镜对该区域的被摄幅面进行成像，每个物镜的物方视场范围对应于一个所划分的区域，多个面阵光电图像传感器分别位于各个的像面上实现光电转换。处理电路接收各个面阵光电图像传感器的输出信号，处理电路与计算机相连，利用软件在计算机中将各个图像传感器所接收到的图像合成为一幅图像。第三种的高分辨率资料文档快速数字化装置的光学成像部件包括光学成像物镜和若干个分光元件。分光元件位于光学成像物镜和光学成像部件的像面之间，对成像光束进行一次或若干次分光，每个分光光路均可成一个完整的被摄资料文档的像。若干个面阵光电图像传感器分别置于每个分光光路的像面上，并且其感光面垂直于光轴，感光面垂直于光轴方向的位置满足每个面阵光电图像传感器只接收所成资料文档的像的一部分，而所有面阵光电图像传感器所接收的图像合起来成为一个完整的资料文档的图像。处理电路接收各个面阵光电图像传感器的输出信号，处理电路与计算机相连，利用软件在计算机中将各个图像传感器所接收到的图像合成为一幅图像。由于本技术所用的每个面阵图像传感器只接收被摄资料文档局部区域的像，可以提高光学成像系统的放大倍数，从而可以提高整个数字化装置的图像分辨率，达到能够分辨资料文档细节的目的。同时由于图像的数据量较大，本技术的处理电路采用了高速计算机总线接口，如PCI总线、SUB总线、SCSI总线等，可把图像数据快速传到计算机中，最终达到资料文档高分辨率图像的快速获取的目的。另外，由于本技术采用高速接口，可以实现对被摄资料文档的实时预览功能。最后，由于本技术没有像扫描仪那样必须通过一维的机械扫描才能获得二维的图像，而是完全采用电子扫描的方法获得图像，因此，获得的图像稳定、像质好。以下结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。附图说明图1是本技术第一个方案的结构示意图。图2是本技术第二个方案的结构示意图。图3是本技术第三个方案的结构示意图。图4是本技术第三个方案中区域视场光线会聚部件结构俯视图。图5是本技术第三个方案中区域视场光线会聚部件结构正视图。图6是本技术第三个方案中遮光板示意图。图7是本技术第四个方案的结构正视图。图8是本技术第四个方案的结构A-A剖视图。图9是本技术第一个方案的结构示意图。图10是本技术第二个方案的结构示意图。图11是本技术第三个方案的结构示意图。图12是本技术第三个方案中光源面板结构示意图。图13是本技术其它方案采用光源面板结构示意图。图14是本技术采用一个个面阵图像传感器时的处理电路。图15是本技术采用多个面阵图像传感器时的处理电路。图1是所示的方案，包括被摄资料文档26、光源面板8、漫反射玻璃10、一对光楔对4、一个调整部件2、一个全反射直角棱镜11、光学成像物镜9、面阵CCD图像传感器3及本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高分辨率资料文档快速数字化装置，包括光源（１）、一个或多个面阵光电图像传感器（３），其特征在于，在被摄资料文档（２６）和面阵光电图像传感器（３）之间有一个光学成像部件（２７），被摄资料文档（２６）位于光学成像部件（２７）的物面上，面阵光电图像传感器（３）位于光学成像部件（２７）的像面上，其感光面垂直于光轴；被摄资料文档（２６）被划分为若干个矩形区域，光学成像部件（２７）可以对被摄资料文档（２６）进行成像，并且一个面阵光电图像传感器（３）只接收被摄资料文档（２６）的一个矩形区域的图像，而所有被摄资料文档（２６）被划分的各个区域均通过光学成像部件（２７）进行成像；用面阵光电图像传感器（３）进行光电转换；处理电路（６）接收面阵光电图像传感器（３）的输出信号并进行处理，处理电路（６）与计算机相连，在计算机中把各个区域的图像合成为一幅图像。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王建民，
申请(专利权)人：王建民，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]