扫描仪纸边探测装置及探测方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种扫描仪纸边探测装置及探测方法。该扫描仪纸边探测装置具有光纤首端面板，光纤电荷耦合器件模块和纸边数据处理模块。光纤首端面板与扫描仪中的扫描背景面板紧密相连，共同位于扫描仪内灯的对侧。光纤电荷耦合器件模块中的光纤首端镶嵌于光纤首端面板上，末端与电荷耦合器件和光电二极管相连。电荷耦合器件和光电二极管的信号接入纸边数据处理模块中的微处理器。微处理器的输出端分别与扫描仪中的走纸装置，扫描装置，图像处理装置相连接。利用本扫描仪纸边探测装置及与之配合的探测方法，可以对扫描过程进行实时控制，提高图像后续处理的质量，提高扫描速度，避免卡纸问题，节省图像文件存储空间。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种扫描仪纸边探测装置，同时也涉及利用该扫描仪纸边探测装置进行纸边探测的方法。该装置应用于扫描仪中，可对扫描的纸张边缘进行高速准确探测，从而使扫描仪能对扫描的图像进行准确的校正和切边。本专利技术所述的扫描仪纸边探测装置属于光电

技术介绍
在现代社会，扫描仪的使用越来越广泛。同时，用户对扫描图像的质量要求也越来越高。特别是对那些需要对图像进行光学字符识别(Optical CharacterRecognition，以下简称OCR)的用户而言，他们对图像倾斜度以及文字清晰度的要求更高。只有倾斜度较小才能使OCR软件准确地捕捉图像中不同位置上的数据，而清晰度较高才能使OCR软件有较高的文字识别准确率。为了减小图像倾斜度，现有的高级扫描仪普遍采用倾斜校正技术。这种技术大体上可以分为两种一种是利用黑色背景进行扫描，通过图像的黑白反差来识别图像中的纸边位置，从而计算纸张的倾斜度，然后再对图像进行矫正；另一种方法是以所扫描的图像内容，即文字为依据，对其排列的直线性进行判断，从而得出图像的倾斜度，然后据此对图像进行矫正。这两种方法都存在很大的缺点。在黑色背景扫描中，背景的黑色容易透过薄纸而影响图像的清晰度。对有些非白色纸边的文件，或纸边有黑色标记，这种方法更是无法判断纸边位置。对很多正常的文件纸张，利用这种校正方法往往也不能保证准确地矫正。而在以内容为依据的矫正方法中，失误率则更高，对正常的文字文件图像的矫正失误率经常在1％以上。对于图片文件图像倾斜的矫正，这两种方法更是无能为力。现有的扫描图像倾斜矫正技术都用在扫描图像的后续处理过程中。扫描仪不能根据扫描图像的倾斜度对扫描过程进行控制。现在市场上的很多收据都采用彩色薄纸，并且采用多张复写。这些收据往往会有纸张厚薄不均，复写字迹不清，纸边不齐，纸张大小不一的缺陷。对它们的扫描更是扫描技术中的难题之一。利用黑色背景扫描可以校正图像并切边，但是图像清晰度很难保证。利用白色背景扫描可以提高图像清晰度，但是现有的技术无法对基于白色背景的图像进行纸边判断，因而切边又不可能。因此，现有的扫描仪不能满足对这些收据进行高清晰、低倾斜、快速、安全扫描的要求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的第一个技术问题在于针对现有技术的不足，提出一种新的扫描仪纸边探测装置。该探测装置安装在扫描仪中，与扫描仪系统配合使用。利用本专利技术的扫描仪纸边探测装置，扫描仪能在任何扫描背景下实现对纸边的实时探测，并对所扫描的图像进行准确矫正与切边。本专利技术所要解决的另一个技术问题在于提供一种与上述扫描仪纸边探测装置相配合的纸边探测方法。通过该方法可以使扫描仪对纸边状况进行实时的监测，进而让扫描仪进行准确的图像校正与切边。为实现上述的专利技术目的，本专利技术采用下述技术方案一种扫描仪纸边探测装置，其特征在于所述扫描仪纸边探测装置具有光纤首端面板，光纤电荷耦合器件模块和纸边数据处理模块；所述光纤首端面板与扫描仪中的扫描背景面板相连，共同位于扫描仪内灯的对侧；所述光纤电荷耦合器件模块中的光纤首端镶嵌于所述光纤首端面板之上，其尾端与电荷耦合器件和光电二极管相连；所述电荷耦合器件和所述光电二极管的信号接入所述纸边数据处理模块中的微处理器，所述微处理器的输出端分别与扫描仪中的走纸装置，扫描装置，图像处理装置相连接。一种应用上述扫描仪纸边探测装置进行纸边探测的方法，包括如下步骤(1)纸边探测装置通过对走纸装置中滚筒转角的探测，确定纸张移动时的纵向位置；(2)光纤电荷耦合器件模块对纸边的数据进行采集；(3)纸边数据处理模块根据被纸张遮住的与光电二极管连接的光纤位置和时间数据来计算该点在图像中的纵横坐标，然后根据多点数据来确定纸张顶边缘线的位置；(4)纸边数据处理模块根据被纸张遮住的与光纤电荷耦合器件连接的光纤的位置和时间数据来计算该边点在图像中的纵横坐标，然后根据多点数据来确定纸张两侧边缘线的位置；(5)纸边数据处理模块通过纸张顶边缘线和两侧边缘线的位置来计算纸张顶角的位置； (6)纸边数据处理模块根据所暴露的与光电二极管连接的光纤的位置和时间数据来计算该点在图像中的纵横坐标，然后根据多点数据来确定纸张下边缘线的位置；(7)纸边数据处理模块根据通过纸张下边缘线和两侧边缘线的位置得出纸张底角的位置；(8)纸边数据处理模块根据上述步骤得到的数据计算出整个纸张在所扫描图像中的位置及轮廓；(9)扫描仪中的图像处理器根据步骤(8)所得到的纸张位置及轮廓对扫描模块扫描后存于缓存器中的图像进行矫正和切边后输出图像。本专利技术所述的具有如下的优点1.使图像矫正和切边不再局限于黑色扫描背景；2.使图像矫正和切边不再局限于白色纸张，从而可以实现对图片图像的矫正和切边；3.利用白色背景扫描可以提高扫描图像质量；4.可以实现准确地矫正与切边，使图像不再有现有技术常产生的黑色边框；5.为后续的表格处理和OCR提供准确的图像边缘位置；6.实时的纸边检测可以准确地预测进纸位置，扫描仪可以根据其数据对扫描仪进行控制，从而避免卡纸问题，减少撕纸现象的发生；7.可以处理折角、破损的文件；8.由于纸边检测装置独立于扫描仪系统，因此扫描和纸边检测可以同时进行，所输出的图像数据为最终数据，从而有效提高扫描速度；9.使准确切边后的图像最小，从而节省文件存储空间。附图说明图1为使用本扫描仪纸边探测装置的扫描仪的系统框图。图2为本扫描仪纸边探测装置的系统框图。图3为扫描仪纸边探测装置中光纤首端面板的示意图。图4为光纤电荷耦合器件模块的示意图。图5为纸边数据处理系统的示意图。图6为扫描仪纸边探测装置的电路原理图。图7为纸边探测过程的示意图。图8为本专利技术所述的扫描仪纸边探测方法的流程图。图9至图12为上述扫描仪纸边探测方法的子流程的流程图。具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步的详细说明。图1为使用本扫描仪纸边探测装置的扫描仪的系统框图。根据其功能，可以将配备本纸边探测装置的扫描仪分为四部份纸边探测装置、走纸装置、扫描装置、图像处理装置。其中纸边探测装置分别与走纸装置，扫描装置，图像处理装置相连接。走纸装置为纸边探测装置提供扫描开始信息以及滚筒转角位置。纸边探测装置根据这些数据来决定何时读取来自光纤电荷耦合器件(以下简称光纤CCD)以及光电二极管的纸边数据。同时，纸边探测装置将纸边计算的结果反馈给扫描装置，以便对扫描仪走纸装置进行实时控制。当纸边探测装置探测到第一个与光电二极管相连的光纤首端的光线被遮盖时，纸边探测装置便立即发送开始扫描信号给扫描装置。扫描装置接收到此信号后便立即开始记录扫描图像数据。当纸边探测装置收集到足够信息后，其内置的微处理器计算出纸张顶边缘线、两侧边缘线以及图像中纸张上边两角点的位置。纸边探测装置将这些信息传递给图像处理装置。图像处理装置接收到此信号后，便开始读取所扫描的图像数据，然后根据纸边探测装置传来的信息对图像数据进行矫正与切边，最后输出矫正与切边后的图像。上述的走纸装置，扫描装置和图像处理装置均为扫描仪中的现有技术，此处就不多赘述了。下面主要对与本专利技术有关的纸边探测装置进行详细的说明。如图2所示，本纸边探测装置由光纤首端面板、光纤CCD模块、纸边数据处理模块三部分所组成。1.光纤首端面板图3为光纤首端面板的结构示意图。它本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种扫描仪纸边探测装置，其特征在于：所述扫描仪纸边探测装置具有光纤首端面板，光纤电荷耦合器件模块和纸边数据处理模块；所述光纤首端面板与扫描仪中的扫描背景面板相连，共同位于扫描仪内灯的对侧；所述光纤电荷耦合器件模块中的光纤首端 镶嵌于所述光纤首端面板之上，其尾端与电荷耦合器件和光电二极管相连；所述电荷耦合器件和所述光电二极管的信号接入所述纸边数据处理模块中的微处理器，所述微处理器的输出端分别与扫描仪中的走纸装置，扫描装置，图像处理装置相连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林凤春，范晓华，
申请(专利权)人：林凤春，范晓华，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]