專利名稱：圖像掃描儀中灰塵和劃痕的檢測的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及數(shù)字電子圖像掃描裝置，更具體地說，涉及對灰塵、劃痕及其它表面損傷的檢測。
電子圖像掃描儀將光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換成適合儲(chǔ)存、傳送及打印的電子形式。在典型的圖像掃描儀中，來自圖像的光線被聚焦到線性光敏器件陣列上，每次掃描一行。通過在線性光敏器件陣列和原始圖像之間產(chǎn)生相對運(yùn)動(dòng)，就可以掃描一個(gè)二維圖像。對于灰度級(jí)的掃描，可能只需要單一的線性光敏器件陣列即可。一般而言，彩色掃描儀測量至少三個(gè)相對窄的可見光波長的光譜帶的強(qiáng)度，例如紅、綠及藍(lán)光譜帶。
對于圖像掃描儀，數(shù)字化圖像會(huì)受被掃描物體表面出現(xiàn)的人工痕跡所影響(如灰塵和指紋等)，或者受被掃描物體表面的損傷所影響(如劃痕、折痕等)，也會(huì)受物體表面的紋路所影響。對于透明媒體上損傷的檢測，已經(jīng)公開了許多種方法。如可參見美國專利第5,266,805號(hào)、美國專利第5,969,372號(hào)以及歐洲專利(EP)0 950 316 A1等。引用的專利文件中的有些方法利用這樣一個(gè)事實(shí)透明彩色膠片中的染料基本上是可以讓紅外光線透過的，而灰塵和劃痕相對來說則是不透光的。另一些公開的方法采用暗場成像法，在這種方法中，射到光敏器件上的光線是由損傷而不是由膠片反射或衍射的。
用于不透光媒體的掃描儀的構(gòu)成不同于用于透射性媒體的掃描儀，因此需要采用不同的檢測方法。這就需要自動(dòng)區(qū)分反射性媒體表面的人工痕跡及損傷。
可以獲得對同一個(gè)物體進(jìn)行的多次掃描，其中，對于被掃描物體上的任意一行，每次掃描時(shí)光照的角度均不相同。這些不同的掃描可以分別從隔開的不同光敏器件列上獲得。由于光照角度不同，所以每像。在合成圖像中，灰塵顆粒會(huì)產(chǎn)生一系列重疊的陰影，其中每個(gè)陰影具有一種不同的顏色。通過在合成圖像中搜索獨(dú)特的色型，就能夠分辨出人工痕跡或損傷?；蛘呖梢詫⒁粋€(gè)已掃描圖像的數(shù)據(jù)與另一個(gè)已掃描圖像的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，兩者之間出現(xiàn)的任何差別都可能是由陰影產(chǎn)生的，這就可以表明存在損傷。


圖1是數(shù)字圖像掃描儀實(shí)例配置的簡化側(cè)視圖。
圖2是采用多個(gè)光源進(jìn)行掃描的文件的簡化側(cè)視圖，說明灰塵顆粒在每一個(gè)光源下如何投下不同的陰影。
圖3A、3B以及3C是圖1所示掃描儀的簡化側(cè)視圖，說明掃描儀光學(xué)部件相對于灰塵顆粒的三個(gè)位置。
圖4是灰塵顆粒在合成掃描中的圖像的平面圖，該顆粒由一個(gè)光源及三列移位式光敏器件進(jìn)行掃描。
圖5是光敏器件組件的簡化平面圖，對于一種顏色，該組件具有多個(gè)光敏器件陣列。
圖6是另一種光敏器件組件的簡化平面圖，對于一種顏色，該組件具有多個(gè)光敏器件陣列。
圖7是依照本發(fā)明的方法的流程圖。
圖1說明數(shù)字電子圖像掃描儀的實(shí)例配置。文件100由光源102照射。光源102發(fā)出的光線經(jīng)文件100反射后，通過透鏡104，再照射到光敏器件組件106上。光敏器件組件106包含三列光敏器件(108，110，112)，每列光敏器件均進(jìn)行濾光以便接收不同波長范圍的光線。
圖2中，文件200由兩個(gè)不同光源(202，204)中的一個(gè)來照射?；覊m顆粒206(經(jīng)過放大以便于說明)也被照射。當(dāng)灰塵顆粒由光源202照射時(shí)，該顆粒向下方投射陰影。當(dāng)灰塵顆粒由光源204照射時(shí)，該顆粒向上方投射陰影。假定文件200的第一次掃描在光源202照射下進(jìn)行，而文件200的第二次掃描在光源204照射下進(jìn)行。如果將第二次掃描的數(shù)據(jù)與第一次掃描的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，其中的任何差別都可以表示有陰影，這就可以表示存在表面人工痕跡或損傷。
不使用多個(gè)光源，而是可以使用一個(gè)燈光以及多列光敏器件。圖3A-3C說明如圖1所示的單個(gè)光源掃描儀掃描灰塵顆粒的過程。在圖3A-3C中，假定光敏器件列108用于檢測紅光，光敏器件列110用于檢測綠光，以及光敏器件列112用于檢測藍(lán)光。在圖3A中，灰塵顆粒300擋住了本來會(huì)照射到紅光光敏器件列108上的光線。這就是說，光敏器件列108使一個(gè)陰影成像。假定通過使光源102、透鏡106以及光敏器件組件106向下相對于固定不動(dòng)的文件100移動(dòng)，來對文件100進(jìn)行掃描，如圖3A所示。在圖3B中，光源、透鏡以及光敏器件組件已經(jīng)向下進(jìn)行了相對于文件100的移動(dòng)，而且灰塵顆粒300的陰影也由綠光光敏器件列110成像。在圖3C中，光源、透鏡以及光敏器件組件又向下進(jìn)行了移動(dòng)，灰塵顆粒300的陰影由藍(lán)光光敏器件112成像。從光線軌跡可以注意到，在由紅光光敏器件列108進(jìn)行掃描時(shí)，灰塵顆粒300產(chǎn)生的陰影會(huì)比由綠光光敏器件列110進(jìn)行掃描時(shí)所產(chǎn)生的陰影略長一些。同樣，在由綠光光敏器件列110進(jìn)行掃描時(shí)，灰塵顆粒300產(chǎn)生的陰影會(huì)比由藍(lán)光光敏器件列112進(jìn)行掃描時(shí)所產(chǎn)生的陰影略長一些。
圖4說明合成圖像中灰塵顆粒及其陰影的圖像，合成圖像采用來自所有三列光敏器件的數(shù)據(jù)。紅光光敏器件列成像的陰影400最長。如果該文件為白底，那么合成圖像中陰影400靠外面的部分為青色，這是由于綠色和藍(lán)色光線被反射而紅色光線沒有被反射的緣故。綠光光敏器件列成像的陰影402長度位于第二，其靠外面的部分為藍(lán)色(假定文件為白底，藍(lán)光被反射而紅、綠光則被擋住)。最后，藍(lán)光光敏器件成像的陰影404最短，它完全為灰色或黑色。合成圖像中的這種特殊的彩色圖案就可以表明存在損傷。在彩印文件的彩色合成圖像中，陰影的顏色當(dāng)然還會(huì)受文件本身的顏色所影響。但是，損傷總是會(huì)出現(xiàn)較小的黑色或灰色區(qū)域，并且有特殊的相鄰色型。
對于如圖1所示的光敏器件組件，其光敏器件列的排列通常相對比較近，使得陰影長度和差別相對地都比較小。其它一些光敏器件配置已經(jīng)有人提出，這種光敏器件有一列附加的光敏器件用于白色光線。如參見美國專利第5,773,814號(hào)。一列用于白色光線的光敏器件有助于提高掃描黑白文件(如文本文件)的速度。圖5說明一種光敏器件組件的實(shí)例，該光敏器件有兩列光敏器件用于檢測白色光線。放置在靠外部分的兩列(500，508)檢測白色光線，而放置在靠內(nèi)部分的三列(502，504，506)檢測紅、綠及藍(lán)色光線。通過增加第二列白光光敏器件，就可以獲得兩個(gè)分開的白光掃描，一個(gè)使用列500進(jìn)行，另一個(gè)使用列508進(jìn)行，對這兩次掃描進(jìn)行比較?？梢允惯@兩列白光敏器件相對地說遠(yuǎn)遠(yuǎn)隔開，以便增加陰影長度的差別。
不是增加兩列白光光敏器件，而是在三列光敏器件組件中增加第四列彩色光敏器件，第四列與另一列檢測相同顏色的光線。例如，可以增加一個(gè)附加的綠光光敏器件列，可以對這兩次綠光掃描結(jié)果進(jìn)行比較，檢查其中是否有差別。兩次掃描的是相同的顏色，出現(xiàn)的任何差別就可以表示有陰影，也就表示存在人工痕跡或損傷。另外一些光敏器件配置也已經(jīng)有人提出，在這些配置中，每種顏色均使用兩列光敏器件，其中，對于每種顏色，一列包含相對較大的光敏器件，而另一列則包含相對較小的光敏器件。具有相對小的光敏器件區(qū)的掃描線用于原始高輸入采樣率，而相對大的光敏器件區(qū)的掃描線則用于高色彩精度和速度。圖6說明一種光敏器件組件的實(shí)例，該傳感器有三列相對較大的光敏器件(600，602，604)，并且還有三列相對較小的光敏器件(606，608，610)。每一種顏色的光譜帶均由一列較大的光敏器件和一列較小的光敏器件進(jìn)行檢測。例如，紅波長可由列600和606來檢測，綠波長可由列602和608來檢測，以及藍(lán)波長可由列604和610來檢測。通過對同一種顏色進(jìn)行兩次不同的掃描，如圖6所示的光敏器件組件可用于檢測陰影。例如，可以將使用光敏器件列600進(jìn)行的掃描與使用光敏器件列606進(jìn)行的掃描相比較。兩次掃描均是對于同一顏色，其中的任何差別表示有陰影，這就可以表示存在人工痕跡或損傷。
圖7是一個(gè)流程圖，說明依照本發(fā)明的一種方法。在步驟700和702，用分開的光敏器件陣列(如一個(gè)組件中不同列的光敏器件列)進(jìn)行兩次掃描。在形成了合成圖像時(shí)(測試704)，就可以搜索該合成圖像，檢查其中是否有陰影圖案(步驟706)。或者可以通過對各次單獨(dú)的掃描進(jìn)行比較來檢測其中的差別。陰影圖案或差別均可以表示有陰影，這就可以表示存在表面人工痕跡或損傷。
應(yīng)當(dāng)指出，以上只是對針對灰塵進(jìn)行了討論，然而，劃痕、表面紋路甚至指紋也會(huì)產(chǎn)生能夠檢測的陰影。另外還要指出，已經(jīng)有很多種光敏器件陣列的配置，而對于本發(fā)明的唯一要求就是它能夠產(chǎn)生并檢測至少兩種不同的陰影。
對于本發(fā)明所進(jìn)行的上述描述是為了進(jìn)行說明和描述。它并不是對本發(fā)明的詳盡描述，其目的也不是要將本發(fā)明限制于所公開的形式上，而且按照上述示范有可能進(jìn)行其它修改和變更。實(shí)施例的選擇和說明是為了更好地解釋本發(fā)明的原理和它的實(shí)際應(yīng)用，從而本專業(yè)的其他技術(shù)人員能夠更好地將本發(fā)明應(yīng)用到各種實(shí)施例和各種適合于設(shè)想的具體應(yīng)用的各種修改方案中。我們的意圖是把所附的書看作包括除先有技術(shù)限制之外的本發(fā)明的其它替換的實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種檢測被掃描物體表面上的損傷的方法，該方法包括使用第一光敏器件陣列(108，500，600)來掃描(700)由所述損傷產(chǎn)生的第一陰影(400)；使用第二光敏器件陣列(110，508，606)來掃描(702)由所述損傷產(chǎn)生的第二陰影(402)，使所述第一和第二光敏器件陣列這樣間隔開，使得所述第一陰影的長度不同于所述第二陰影的長度；在來自所述掃描的陰影的數(shù)據(jù)中檢測(706，708)所述第一和第二陰影；以及當(dāng)檢測到不同長度的陰影時(shí)，確定存在損傷。
2.權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述第一和第二陰影由同樣的光源(102)產(chǎn)生。
3.權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述第一光敏器件陣列檢測第一光波長光譜帶，而所述第二光敏器件陣列檢測第二光波長光譜帶，并且所述第一和第二光譜帶是不相同的。
4.權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述第一和第二兩個(gè)光敏器件陣列檢測具有基本上相同的光譜帶波長的光線。
5.權(quán)利要求4的方法，其特征在于所述兩個(gè)波長光譜帶基本上是白色光線。
全文摘要
對同一個(gè)物體進(jìn)行多次掃描,其中,對于被掃描物體上的任意一行,每次掃描時(shí)光照射的角度不同。這些不同的掃描可以從分開的不同的光敏器件列(108,500,600;110,508,606)獲得。由于光照射角度不同,所以每次掃描所產(chǎn)生的陰影(400,402,404)也不同?？梢园讯啻螔呙杞M合為單一合成彩色圖象(圖4)。在合成圖象中,灰塵顆粒會(huì)產(chǎn)生一系列重疊的陰影,其中每個(gè)陰影具有一種不同的顏色。通過在合成圖象中搜索獨(dú)特的彩色,就能夠分辨出人工痕跡或損傷。
文檔編號(hào)H04N1/409GK1338626SQ0112084
公開日2002年3月6日 申請日期2001年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月31日
發(fā)明者R·G·甘, K·斯皮爾斯 申請人:惠普公司