本发明专利技术涉及一种分辨率可调的线性扫描装置，包括配置有若干个扫描单元的扫描模块，扫描单元能够对扫描对象进行局部成像以生成具有重叠区域的局部图像以使扫描模块对扫描对象进行全景成像，若干个扫描单元沿第一方向周期性和/或非周期性排列以形成扫描模块，以使扫描模块在第一方向上所生成的局部图像与其相邻的局部图像具有不同尺寸的重叠区域，若干个扫描单元沿第二方向周期性和/或非周期性采集局部图像以使扫描模块沿第二方向所采集的若干个局部图像至少具有不同尺寸的重叠区域。若干个局部图像至少具有不同尺寸的重叠区域。若干个局部图像至少具有不同尺寸的重叠区域。
【技术实现步骤摘要】
一种分辨率可调的线性扫描装置
[0001]本专利技术涉及图像采集和图像处理
，尤其涉及一种分辨率可调的线性扫描装置。
技术介绍
[0002]影像拼接(image stitching)是指将两张或更多的有重叠部分的影像，拼接成一张全景图或是高分辨率影像的技术。影像拼接有两大步骤：影像对准(image alignment)和影像混合(blending)。
[0003]现有技术中如公开号为CN110754081A的专利文献所提出的用于对局部视场成像的设备、多孔径成像设备及提供这些设备的方法，其中，每个光学通道包括用于将总视场的局部视场投影到图像传感器的图像传感器区域上的光学器件。阵列的第一光学通道被配置为对总视场的第一局部视场成像。阵列的第二光学通道被配置为对总视场的第二局部视场成像。该设备包括计算单元，该计算单元被配置为基于所成像的局部视场获得第一局部视场和第二局部视场的图像信息，获得总视场的图像信息，并将局部视场的图像信息与总视场的图像信息组合以产生总视场的组合图像信息。
[0004]如公开号为CN1287588A所提出的一种用于捕捉目标的高分辨率照片的方法和装置，使线性图像传感阵列的聚焦区移位通过包含将被拍摄的目标的整个区域，该移位可以是角度的或线性的，具有适当的缩放比例，以便产生最终的照片，通过改变聚焦深度，可以在一次或多次通过中将目标的凸纹完全聚焦。
[0005]上述专利所提出的方案一定程度上提高了图像的分辨率，但对实际拼接过程中出现的配准误差未进行充分考虑，且拼接线大致处于同一延伸线上，视觉上更加容易被分辨，对于文字、条纹等配准难度更高的部分未进行适配容易造成上述细节部分产生拼接误差。
[0006]此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于专利技术人做出本专利技术时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本专利技术不具备这些现有技术的特征，相反本专利技术已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在
技术介绍
中增加相关现有技术之权利。
技术实现思路
[0007]本专利技术公开了一种分辨率可调的线性扫描装置，包括配置有若干个扫描单元的扫描模块，扫描单元能够对扫描对象进行局部成像以生成具有重叠区域的局部图像以使扫描模块对扫描对象进行全景成像，若干个扫描单元沿第一方向周期性和/或非周期性排列以形成扫描模块，以使扫描模块在第一方向上所生成的局部图像与其相邻的局部图像具有不同尺寸的重叠区域，若干个扫描单元沿第二方向周期性和/或非周期性采集局部图像以使扫描模块沿第二方向所采集的若干个局部图像至少具有不同尺寸的重叠区域。
[0008]现有技术中的扫描装置大多将具有相同尺寸以及相同重叠区域尺寸的多个局部图像进行拼接以获得扫描对象的具有更高分辨率的全景图像，其所采集的用于拼接出全景
图像的局部图像一般选择具有相同尺寸(或者尺寸大致相同)且沿步进方向上的同一扫描单元所采集的相邻的局部图像(或者扫描单元等间距排布使得相邻扫描单元采集的相邻的局部图像)的重叠部分尺寸相等。在对上述方式所采集的局部图像进行拼接时，基于重叠部分进行配准，选取最优拼接线进行拼接，而后使用融合算法(如小波变化、模糊推理等)使得相邻局部图像在拼接线附近进行自然过渡，局部图像尺度变化较小的特性一定程度上降低了拼接的难度，简化了图像拼接过程中配准融合的计算量，极大程度上减小了相邻局部图像之间的视觉差异以及拼接缝两侧区域的视觉差异，但采集的图像具有相同尺寸且重叠区域尺寸大致相等使得重叠区域处于同一延伸线上，重叠区域的处理算法一致，因此在重叠区域具备相似的画面特征且与非重叠区域具有一定差别，这使得重叠区域在视觉上更加容易被辨别出来，从而在视觉上更容易观察到拼接痕迹进而影响拼接效果，因此本专利技术所采取周期性或非周期性的采集方法将重叠区域(拼接缝)进行分散，避免基于相同算法处理后的具有相似画面特征的重叠区域处于同一延伸线上，通过分散重叠区域的方式能够有效弱化拼接所造成的视觉差异，进而提高画面成像效果。
[0009]在配准融合的过程中，全景图像是由若干个局部图像拼接而成的，尽管现有的配准技术能够减少相邻局部图像拼接所产生的误差，但误差不可能完全消失，同一延伸方向上的多个图像进行拼接，误差也将逐渐积累，从而在整体上产生误差，这部分误差是小误差积累的结果，在视觉上容易察觉进而影响成像效果，因此本专利技术的非周期性的图像采集方法能够通过分散重叠区域的方式将配准拼接过程中所造成的整体误差分散至整个画面或者视觉上不易察觉的区域(如书画作品的边缘和文字作品的行间距的空白部分等区域)，以将拼接配准的误差分散至观察者不能察觉到的程度，以减弱整体误差所造成的视觉差异。
[0010]进一步地，在对部分扫描对象(如书画作品)进行成像的过程中，需要进行多次扫描以确保成像效果。因此本专利技术的处理模块对初始扫描的结果不限于上述参数，处理模块还能够对扫描对象的轮廓线和缺陷部位进行识别。在最终的扫描过程中，将局部图像的重叠区域与轮廓线进行匹配，尽可能让重叠区域处于轮廓线上，融合后的图像的拼接线主要集中于轮廓线上，因而图像拼接所造成的视觉上的容易分辨出的拼接线以及多个重叠区域所造成的视觉上的拼接痕迹融合进画面本身所具有的轮廓线中。
[0011]在进行扫描时，预扫描对象自身所存在小尺度扭曲或者预扫描对象不能够平整贴合于扫描平台所产生的微小尺度凸起或凹陷等缺陷使得上述缺陷所在的区域画面细节丢失影响扫描效果，而本专利技术中非周期性地排列的多个扫描子单元能够在较小角度偏差的情况下对上述缺陷区域的细节特征进行多次采集，处于重叠区域的缺陷部位的细节能够在局部图像配准融合的过程中实现融合进而提高扫描质量。
[0012]待扫描物品的画面中必然存在具有不同处理难度的多个区域(如书画作品的边缘和文字作品的行间距的空白部分等区域不同局部图像之间的图像差别较小，而富含文字的部分由于文字与其所在的背景的区别较大且文字的细节特性使得微小的差别就会影响视觉效果造成肉眼可识别的拼接错位问题，因而需要更高的拼接精度)，基于相同的采集方式或者配准融合方法无法实现快速且高分辨率地采集目标，如采取更高精度的采集和拼接方法对边缘等不会包含重要特征的区域进行处理会进一步增加采集的数据量，进而增加计算量造成不必要时间和算力浪费，而降低精度后文字部分则会出现文字内容错位、文字模糊等影响视觉效果的问题。
[0013]因此本专利技术所采取的非周期性的采集方式能够对预扫描物品的具有不同处理难度的区域采取不同的采集方式，增大文字部分等具有更加精细的拼接要求的部分的采集密度，使得文字部分的相邻局部图像具有更大尺寸的重叠区域，进一步提高相邻局部图像的配准精度，部分相似性较高、处理难度较低的区域则降低采集密度，减小重叠区域的尺寸进而减小数据采集量和处理计算量，基于相同的数据处理方式能够使不同处理难度区域实现其预定处理效果，通过在采集过程中对不同区域进行差异采集的方式将影响画面效果的因素在采集过程中进行预处理，降低了后续的配准融合的难度。
[0014]优选地，线性扫描装置还包括照明本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种分辨率可调的线性扫描装置，包括配置有若干个扫描单元(10)的扫描模块(1)，所述扫描单元(10)能够对扫描对象(2)进行局部成像以生成具有重叠区域的局部图像以使所述扫描模块(1)对扫描对象(2)进行全景成像，其特征在于，若干个所述扫描单元(10)沿第一方向(21)周期性和/或非周期性排列以形成所述扫描模块(1)，以使所述扫描模块(1)在第一方向上所生成的局部图像与其相邻的局部图像具有不同尺寸的重叠区域。2.根据权利要求1所述的分辨率可调的线性扫描装置，其特征在于，所述线性扫描装置还包括照明模块和数据处理模块(3)，所述照明模块包括若干个用于提供照明的发光单元，所述发光单元沿第一方向和/或第二方向周期性或非周期性排列。3.根据权利要求2所述的分辨率可调的线性扫描装置，其特征在于，在所述扫描模块(1)沿第二方向(22)步进的过程中，所述数据处理模块(3)能够基于其对扫描单元(10)所采集的局部图像信息的预处理调节所述扫描模块(1)的相邻扫描单元(10)之间的间距。4.一种分辨率可调的线性扫描装置，包括配置有若干个扫描单元(10)的扫描模块(1)，所述扫描单元(10)能够对扫描对象(2)进行局部成像以生成具有重叠区域的局部图像以使所述扫描模块(1)对扫描对象进行全景成像，其特征在于，若干个所述扫描单元(10)沿第二方向周期性和/或非周期性采集局部图像以使所述扫描模块(1)沿第二方...
【专利技术属性】
技术研发人员：张凌，陈天君，
申请(专利权)人：中亿启航数码科技北京有限公司，
类型：发明
国别省市：
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