專利名稱：具有圖像修復(fù)功能的圖像掃描裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種圖像掃描裝置，特別是關(guān)于利用光線在被掃描文件的刮傷處產(chǎn)生擴(kuò)散或散射的特性，來修復(fù)被掃描文件的刮傷圖像的具有圖像修復(fù)功能的圖像掃描裝置。
目前掃描裝置的技術(shù)已相當(dāng)進(jìn)步，除了可將原始圖像原原本本地轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像數(shù)據(jù)外，還可利用圖像處理技術(shù)將文件刮傷的圖像修復(fù)，以產(chǎn)生高品質(zhì)的圖像數(shù)據(jù)。例如，Applied Science Fiction公司提出一種數(shù)字圖像修復(fù)功能(Digital Image Correction Enhancement，ICE)的技術(shù)。該ICE技術(shù)是分別利用可見光與波長850nm左右的紅外線對一般軟片進(jìn)行掃描，以獲得主要圖像數(shù)據(jù)與暇疵圖像數(shù)據(jù)。由于文件刮傷的位置會顯現(xiàn)于瑕疵圖像數(shù)據(jù)中，再利用圖像處理技術(shù)將主要圖像與暇疵圖像進(jìn)行處理，而獲得圖像修復(fù)的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)。
另外，參見圖7與圖8所示的一般穿透式與反射式掃描器的光路示意圖。如該圖所示，穿透式與反射式掃描器是配置一組光源以提供掃描時所需的光線以及一組圖像檢測模組用來攝取文件圖像。對于上述的ICE技術(shù)而言，由于是利用850nm左右紅外線與可見光對于一般底片的不同光學(xué)特性而分別讀取待掃描文件的主要圖像與瑕疵圖像數(shù)據(jù)，并進(jìn)一步處理。由于此種方式是針對一般軟片具有對于可見光與紅外線的不同光學(xué)穿透特性，但對于非穿透稿而言，不一定具有此種穿透特性，所以該技術(shù)只適用于一般軟片，并不適用于一般的反射稿及特殊軟片，例如相片及紅外線軟片等。另外，若要運用此種ICE技術(shù)，掃描裝置必須同時具有可見光光源與紅外線光源。
本發(fā)明的目的是提供一種可對穿透稿及反射稿進(jìn)行圖像修復(fù)的具有圖像修復(fù)功能的圖像掃描裝置。
本發(fā)明的另一目的是提供一種不限定特定光源的具有圖像修復(fù)功能的圖像掃描裝置。
本發(fā)明的再一目的是提供一種可同時讀取主要圖像數(shù)據(jù)以及瑕疵圖像數(shù)據(jù)的具有圖像修復(fù)功能的圖像掃描裝置。
本發(fā)明具有圖像修復(fù)功能的圖像掃描裝置是這樣實現(xiàn)的包含有外殼、放置待掃描文件的掃描平臺、可于外殼內(nèi)移動的移動機(jī)架、以及位于移動機(jī)架的掃描模組。該掃描模組包含光源裝置、透鏡、以及光電轉(zhuǎn)換元件，其中光源裝置包含一主要光源以及一輔助光源，且該輔助光源大致與主要光源平行，且位于主要光源的側(cè)邊并輿主要光源的光軸形成一角度，例如45度，藉以產(chǎn)生斜向光源照射文件。該掃描裝置分兩階段掃描文件，第一階段點亮主要光源，利用掃描模組攝取主要圖像數(shù)據(jù)；第二階段點亮輔助光源，并利用掃描模組攝取輔助圖像數(shù)據(jù)。最後，利用圖像處理技術(shù)將主要圖像數(shù)據(jù)與輔助圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以獲得較佳的圖像品質(zhì)。
本發(fā)明具有圖像修復(fù)功能的圖像掃描裝置包含外殼、放置待掃描文件的掃描平臺、可于外殼內(nèi)移動的移動機(jī)架、以及位于移動機(jī)架的掃描模組。該掃描模組包含光源裝置、光源裝置移動機(jī)構(gòu)、透鏡、以及光電轉(zhuǎn)換元件，其中光源裝置移動機(jī)構(gòu)可將光源裝置移動到主要掃描位置以及輔助掃描位置。輔助掃描位置位于主要掃描位置的側(cè)邊，并與主要掃描位置的光軸形成一角度，例如45度，藉以產(chǎn)生斜向光源照射文件。該掃描裝置分兩階段掃描文件，第一階段將光源裝置移動到主要掃描位置并點亮，利用掃描模組攝取主要圖像數(shù)據(jù)；第二階段將光源裝置移動到輔助掃描位置并點亮，并利用用掃描模組攝取輔助圖像數(shù)據(jù)。最後，利用圖像處理技術(shù)將主要圖像數(shù)據(jù)與輔助圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以獲得較佳的圖像品質(zhì)。
本發(fā)明具有圖像修復(fù)功能的圖像掃描裝置包含外殼、放置待掃描文件的掃描平臺、可于外殼內(nèi)移動的移動機(jī)架、以及位于移動機(jī)架的掃描模組。該掃描模組包含光源裝置、由第一透鏡與第一光電轉(zhuǎn)換元件所構(gòu)成的第一圖像檢測模組、以及由第二透鏡與第二光電轉(zhuǎn)換元件所構(gòu)成的第二圖像檢測模組，其中第二圖像檢測模組的光軸與第一圖像檢測模組的光軸形成一夾角。該掃描裝置利用第一圖像檢測模組攝取主要圖像數(shù)據(jù)，同時利用第二圖像檢測模組攝取輔助圖像數(shù)據(jù)。最後，利用圖像處理技術(shù)將主要影像數(shù)據(jù)輿輔助圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以獲得較佳的圖像品質(zhì)。


圖1是不同角度的光線對穿透稿的穿透情形。
圖2是不同角度的光線對反射稿的反射情形。
圖3是本發(fā)明第一實施例的光學(xué)結(jié)構(gòu)圖。
圖4是本發(fā)明第二實施例的光學(xué)結(jié)構(gòu)圖。
圖5是一般掃描器所獲得的圖像。
圖6是本發(fā)明掃描裝置所獲得的暇疵圖像。
圖7是一般穿透稿的光學(xué)結(jié)構(gòu)圖。
圖8是一般反射稿的光學(xué)結(jié)構(gòu)圖。
請參見圖1與圖2，說明本發(fā)明運用光線擴(kuò)散(Diffuse)與散射(Scattering)特性的光學(xué)示意圖，其中圖1為穿透式掃描模式，而圖2為反射式掃描模式。由于穿透式與反射式的原理相同，故僅說明圖1。
如圖1所示，其顯示穿透稿20經(jīng)由正常光源22與斜向光源24照射後，穿透過該穿透稿20的光線26、28、30與32，其中穿透稿20在光線28與32的位置具有刮傷表面34、36。從該圖可了解到，正常光源24照射在沒有刮傷的穿透稿20時，其光線26可均勻地穿透過穿透稿20，并投影在圖像檢測元件(未圖示)上；但當(dāng)正常光源24照射到具有刮傷的穿透稿34時，則因為該刮傷的穿透稿會將光線擴(kuò)散或散射，使得光線28無法正常地投影在圖像檢測元件上。因此以正常光源24所掃描的圖像在刮傷位置會出現(xiàn)刮痕，造成圖像暇疵。其次，當(dāng)斜向光源24照射在沒有刮傷的穿透稿20時，由于斜向光源24的光線傾斜角度較大，穿透過穿透稿的光線30將無法正常地投影在圖像檢測元件上，所以將不會有圖像；而當(dāng)斜向光源24照射在刮傷的穿透稿20位置36時，由于刮傷表面會擴(kuò)散或散射光線，造成光線32一部份投影在圖像檢測元件上，產(chǎn)生出刮傷圖像。因此，只要攝取正常光源與斜向光源的圖像數(shù)據(jù)，再利用圖像處理軟體將前述正常光源所產(chǎn)生的主要圖像與斜向光源所產(chǎn)生的輔助圖像進(jìn)一步處理，則可提高所掃描的圖像的品質(zhì)。
請參見圖3，說明本發(fā)明具有圖像修復(fù)功能的圖像掃描裝置第一實施例的光學(xué)示意圖，該圖雖應(yīng)用于穿透稿掃描，但亦可通用于反射稿掃描。
如圖3所示，本發(fā)明的第一實施例掃描器的光學(xué)元件包含光電轉(zhuǎn)換元件(CCD)10、透鏡12、掃描平臺14、正常光源裝置16以及斜向光源裝置16’。欲掃描的穿透稿則放置于掃描平臺14上。正常光源裝置16的配置與一般穿透式掃描器的光源相同，而斜向光源裝置16’則配置在正常光源裝置16的側(cè)邊，其光軸并與正常光源裝置16的光軸形成一夾角，例如45度，藉以使斜向光源裝置16’的光線以一傾斜角度照射掃描平臺14。該掃描器是以兩階段進(jìn)行圖像讀取，第一階段是以正常光源裝置16作為光源，讀取正常圖像數(shù)據(jù)；第二階段則以斜向光源裝置16’作為光源，讀取輔助圖像數(shù)據(jù)。在第一階段，掃描器將正常光源裝置16點亮，以現(xiàn)有技術(shù)方式掃描放置在掃描平臺的欲掃描文件，例如底片等，并將圖像數(shù)據(jù)傳給所連接的主機(jī)(Host)，作為主要圖像數(shù)據(jù)；其次，在第二階段，掃描器將斜向光源裝置16’點亮，也以現(xiàn)有技術(shù)方式掃描放置在掃描平臺的欲掃描文件，并將圖像數(shù)據(jù)傳給所連接的主機(jī)，作為輔助圖像數(shù)據(jù)料。當(dāng)主機(jī)接收到上述主要圖像數(shù)據(jù)以及瑕疵圖像數(shù)據(jù)后，利用內(nèi)建的方法并配合輔助圖像數(shù)據(jù)將具有刮傷圖像的主要圖像修正，而提供高品質(zhì)圖像數(shù)據(jù)。當(dāng)然，圖像處理方法也可設(shè)置在掃描裝置內(nèi)，而直接提供最終圖像給主機(jī)。
接著參見圖4，其顯示本發(fā)明具有圖像修復(fù)功能的圖像掃描裝置第二實施例的光學(xué)路徑示意圖，其中該圖雖適用于穿透稿掃描，但也適用于反射稿掃描。
如圖4所示，本發(fā)明的第二實施例掃描器的光學(xué)元件包含有由第一光電轉(zhuǎn)換元件(CCD)10與第一透鏡12組成的第一圖像檢測模組、由第二光電轉(zhuǎn)換元件10’與第二透鏡12’組成的第二圖像檢測模組、掃描平臺14以及光源裝置16，其中第二圖像檢測模組的光軸O’與第一圖像檢測模組的光軸O形成一夾角θ。欲掃描的穿透稿則放置于掃描平臺14上。由于第二圖像檢測模組的光軸O’與正常光軸O形成一傾斜角度，所以正常的圖像并不會投影到第二圖像檢測模組，只有因為刮傷所散射或擴(kuò)散的光線才會投影到第二圖像檢測模組。該掃描器在掃描文件時，是同時利用第一圖像檢測模組攝取主要圖像數(shù)據(jù)以及利用第二圖像檢測模組攝取輔助圖像數(shù)據(jù)，并將這些圖像數(shù)據(jù)傳給所連接的主機(jī)。當(dāng)主機(jī)接收到上述主要圖像數(shù)據(jù)以及瑕疵圖像數(shù)據(jù)后，利用內(nèi)建的方法并配合輔助圖像數(shù)據(jù)將具有刮傷圖像的主要圖像修正，而提供高品質(zhì)圖像數(shù)據(jù)。當(dāng)然，圖像處理方法也可設(shè)置在掃描裝置內(nèi)，而直接提供最終圖像給主機(jī)。另外，該實施例的優(yōu)點是僅需掃描一次即可同時獲得主要圖像數(shù)據(jù)與輔助圖像數(shù)據(jù)，可節(jié)省掃描的時間。
請參見圖5與圖6，其顯示經(jīng)由本發(fā)明掃描器所產(chǎn)生的主要圖像數(shù)據(jù)以及輔助圖像數(shù)據(jù)，其中主要圖像數(shù)據(jù)與一般掃描器所產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)相同，而輔助圖像數(shù)據(jù)則為本發(fā)明圖像掃描裝置額外產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)。由圖5可了解到，一般的掃描器若掃描有刮傷的文件時，刮傷的圖像會清楚地顯現(xiàn)于所讀取的圖像上，無法獲得較高圖像品質(zhì)。若能獲得圖6的刮傷位置圖像，則可容易地經(jīng)由圖像處理方法利用輔助圖像數(shù)據(jù)將主要圖像數(shù)據(jù)的刮痕去除，達(dá)到修復(fù)圖像的功能。
以上雖以實施例說明本發(fā)明的內(nèi)容，但并不因此限制本發(fā)明的范圍，只要不脫離本發(fā)明的要旨，該行業(yè)從業(yè)人員可進(jìn)行各種變形或變更。例如，本發(fā)明的第一實施例雖具備兩組光源，但也可僅使用一組光源，而利用一移動機(jī)構(gòu)將該光源移動到主要掃描位置以及斜向掃描位置，也可達(dá)到相同功能。
權(quán)利要求
1.一種具有圖像修復(fù)功能的圖像掃描裝置，其特征在于該裝置包含一掃描平臺，供放置待掃描文件；一掃描模組，具有透鏡及光電轉(zhuǎn)換元件，以攝取上述待掃描文件的圖像；一主要光源，用于提供主要掃描時的光線；一輔助光源，大致平行上述主要光源并與上述主要光源的光軸形成一夾角，以提供輔助掃描時的斜向光線；藉以分兩階段進(jìn)行掃描程序，第一階段點亮上述主要光源并以上述掃描模組攝取主要圖像數(shù)據(jù)，第二階段點亮輔助光源并藉由上述輔助光源裝置的斜向光線在上述待掃描文件刮傷位置的擴(kuò)散(Diffuse)及散射(Scattering)特性，由上述掃描模組攝取輔助圖像數(shù)據(jù)，并藉由圖像處理技術(shù)利用上述輔助圖像數(shù)據(jù)修復(fù)主要圖像數(shù)據(jù)的圖像。
2.一種具有圖像修復(fù)功能的圖像掃描裝置，其特征在于其包含一掃描平臺，用于放置待掃描文件；一掃描模組，具有透鏡及光電轉(zhuǎn)換元件，以攝取上述待掃描文件的圖像；一光源裝置，用于提供掃描時的光線；一光源移動機(jī)構(gòu)，用于將上述光源裝置移動至主要掃描位置與輔助掃描位置；一控制模組，控制上述光源移動機(jī)構(gòu)的位置，并以兩階段進(jìn)行掃描程序，第一階段將上述光源裝置移動到主要掃描位置并點亮，掃描產(chǎn)生主要圖像數(shù)據(jù)，第二階段將上述光源裝置移動到輔助掃描位置并點亮，掃描產(chǎn)生輔助圖像數(shù)據(jù)；藉以利用上述光源裝置在上述待掃描文件刮傷位置的擴(kuò)散及散射特性，使輔助圖像數(shù)據(jù)反映出被掃描文件的刮傷位置圖像，并藉由圖像處理技術(shù)利用上述輔助圖像數(shù)據(jù)修復(fù)主要圖像數(shù)據(jù)的圖像。
3.一種具有圖像修復(fù)功能的圖像掃描裝置，其特征在于其包含一外殼、一移動機(jī)架、一配置于上述移動機(jī)架的第一圖像檢測模組、以及一配置于上述移動機(jī)架上并提供掃描時光線的光源裝置，該圖像掃描裝置還包含一第二圖像檢測模組，其配置于上述移動機(jī)架上，其光軸與上述第一圖像檢測模組的光軸形成一夾角，以攝取光線在被掃描文件刮傷位置因擴(kuò)散及散射特性所投影的圖像；藉以同時利用上述第一圖像檢測模組讀取主要圖像數(shù)據(jù)，以及利用第二圖像攝取裝置讀取輔助圖像數(shù)據(jù)，并藉由圖像處理技術(shù)利用上述輔助圖像數(shù)據(jù)將上述主要圖像進(jìn)行處理，以修復(fù)上述被掃描文件的刮傷圖像。
4.一種具有圖像修復(fù)功能的圖像掃描裝置，其特征在于其包含讀取主要圖像數(shù)據(jù)，是以正常位置的光源掃描被掃描文件，并讀取主要圖像數(shù)據(jù)；讀取輔助圖像數(shù)據(jù)，是以斜向位置的光源掃描被掃描文件，并讀取輔助圖像數(shù)據(jù)；圖像修復(fù)，是利用上述輔助光源裝置對上述被掃描文件的擴(kuò)散及散射效果，使輔助圖像數(shù)據(jù)反映出被掃描文件的刮傷位置圖像，并藉由圖像處理技術(shù)利用上述輔助圖像數(shù)據(jù)的刮傷位置圖像將上述主要圖像進(jìn)行處理，以修復(fù)上述被掃描文件的刮傷圖像。
5.一種具有圖像修復(fù)功能的圖像掃描裝置，其特征在于其包含讀取主要圖像數(shù)據(jù)，是以正常位置的圖像攝取模組掃描被掃描文件，并讀取主要圖像數(shù)據(jù)；讀取輔助圖像數(shù)據(jù)，是以斜向位置的圖像攝取模組掃描被掃描文件，并讀取輔助圖像數(shù)據(jù)；圖像修復(fù)，是利用上述斜向位置的圖像攝取模組攝取上述被掃描文件的擴(kuò)散及散射的光線，使輔助圖像數(shù)據(jù)反映出被掃描文件的刮傷位置圖像，并藉由圖像處理技術(shù)利用上述輔助圖像數(shù)據(jù)的刮傷位置圖像將上述主要圖像進(jìn)行處理，以修復(fù)上述被掃描文件的刮傷圖像。
全文摘要
一種具有圖像修復(fù)功能的圖像掃描裝置,包含有:圖像檢測模組、透鏡組、掃描平臺、主要光源裝置以及輔助光源裝置;其中輔助光源裝置大致平行于主要光源裝置,并與主要光軸形成一夾角,以提供斜向光源。該裝置利用光線在被掃描文件的刮傷處產(chǎn)生擴(kuò)散或散射的特性來修復(fù)被掃描文件的刮傷圖像。該掃描裝置攝取兩種數(shù)據(jù):主要圖像數(shù)據(jù)和利用刮傷表面對光線擴(kuò)散或散射特性所產(chǎn)生的輔助圖像數(shù)據(jù),并利用圖像處理技術(shù)及配合輔助圖像數(shù)據(jù)即可修復(fù)主要圖像數(shù)據(jù)的刮傷圖像。
文檔編號G06K9/20GK1229222SQ9910313
公開日1999年9月22日 申請日期1999年3月25日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月25日
發(fā)明者蔡啟斌, 邱宏洲 申請人:全友電腦股份有限公司