專利名稱：由多個(gè)線陣光電傳感器組成的大幅面掃描儀的校正方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種由多個(gè)線陣光電傳感器組成的大幅面掃描儀的校正方法，尤其涉及由 多個(gè)線陣電荷耦合器件(以下簡(jiǎn)稱CCD)或多個(gè)線陣接觸式圖像傳感器(以下簡(jiǎn)稱CIS) 組成的大幅面掃描儀的校正方法，屬于圖像掃描技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
掃描儀是把物理圖件轉(zhuǎn)化為數(shù)字圖像的光機(jī)電一體化設(shè)備。大幅面掃描儀通常要求覆 蓋A0'(84.1厘米，約33.1英寸)以上的幅寬。而所用的光電傳感器線陣CCD/CIS—般只 覆蓋A4幅寬(21厘米，約827英寸)。所以，如果要求覆蓋AO以上的幅寬，則需要多 個(gè)CCD/CIS同時(shí)工作，進(jìn)行橫向拼接，即將一組相互重疊的圖像序列拼接成一幅大型、 無(wú)縫、平滑的新圖像。通常包括兩個(gè)步驟先進(jìn)行圖像"配準(zhǔn)"，即準(zhǔn)確地找出相鄰圖像 間重疊區(qū)域的位置和范圍；后進(jìn)行圖像"融合"，即將相鄰的具有重疊區(qū)域的圖像"縫合" 成無(wú)縫且平滑的全新視圖。在早期CCD/CIS器件分辨率不高的情況下，大幅面掃描儀多個(gè)感光元件在機(jī)械加工 及裝配情況下就可以滿足一般稿件的掃描任務(wù)。但隨著CCD/CIS器件分辨率提高到600甚 至1200DPI，用戶對(duì)稿件掃描品質(zhì)的要求也不斷提高，單純依靠機(jī)械加工的精度來(lái)保證多 CCD/CIS器件之間的拼接的方法已經(jīng)不能滿足需求，需要一種能夠自動(dòng)計(jì)算器件之間的拼 接位置的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)這一功能。多CCD/CIS圖像拼接是大幅面掃描儀特有的問(wèn)題，也是圖 像拼接方法(Image Mosaics)在多線陣CCD/CIS情況下的具體應(yīng)用。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提出由多個(gè)線陣光電傳感器組成的大幅面掃描儀的校正方法，在多 CCD/CIS協(xié)同工作時(shí)，通過(guò)對(duì)標(biāo)定卡掃描的結(jié)果，計(jì)算出多CCD/CIS相互間接縫處圖像像 素的取舍位置及子掃描方向的起始位置，對(duì)大幅面掃描儀進(jìn)行校正，使最終多CCD/CIS掃 描得到的結(jié)果能夠平滑銜接，產(chǎn)生理想的圖像。本發(fā)明提出的由多個(gè)線陣光電傳感器組成的大幅面掃描儀的校正方法，包括以下步驟(1) 設(shè)一個(gè)線陣光電傳感器接收的像素?cái)?shù)為N，并設(shè)線陣光電傳感器的像素序號(hào)為 1 N，將一個(gè)標(biāo)定卡放置在相鄰兩個(gè)線陣光電傳感器A和B的接縫處，用線陣光電傳感器 A和B同時(shí)對(duì)標(biāo)定卡進(jìn)行掃描，得到兩幅掃描圖像；(2) 計(jì)算兩幅掃描圖像之間水平方向的重疊長(zhǎng)度，從而得到相鄰兩個(gè)線陣光電傳感 器之間的重疊像素個(gè)數(shù)4，則線陣光電^專感器A的重疊像素序號(hào)為(iV-4+l) iV,線陣光電傳感器B的重疊像素序號(hào)為i ~ 4;(3) 以萬(wàn),為相鄰兩個(gè)線陣光電傳感器之間像素的分界點(diǎn)，5,為1 4之間的一個(gè)正整 數(shù)，線陣光電傳感器A以5,作為結(jié)束像素，線陣光電傳感器B作為開(kāi)始像素，則 線陣光電傳感器A的像素序號(hào)為1 N— 4 + A ，線陣光電傳感器B的像素序號(hào)為+1 N，使線陣光電傳感器A和B在水平方向?qū)崿F(xiàn)拼接；(4) 計(jì)算上述兩幅掃描圖像之間垂直方向的位移長(zhǎng)度，從而得到相鄰兩個(gè)線陣光電 傳感器之間的垂直方向的位移差"則當(dāng)線陣光電傳感器A在垂直方向取1 X行圖像時(shí)， 線陣光電傳感器B在垂直方向取Ci+l X+Ci+l行圖像，使線陣光電傳感器A和B在 垂直方向的位移保持一致。本發(fā)明提出的由多個(gè)線陣光電傳感器組成的大幅面掃描儀的校正方法的優(yōu)點(diǎn)是，使用 軟件算法實(shí)時(shí)計(jì)算拼接位置，解決了原有單純依靠機(jī)械加工精度保證圖像拼接位置的問(wèn) 題，滿足工程應(yīng)用中快速性和準(zhǔn)確性的要求。同時(shí)應(yīng)用本發(fā)明的方法，可以大大降低大幅 面掃描儀在,產(chǎn)過(guò)程中對(duì)加工精度的要求，從而降低了設(shè)備的生產(chǎn)和運(yùn)輸成本。'
圖1是本發(fā)明方法中線陣光電傳感器的排列示意圖。圖2是相鄰兩個(gè)線陣光電傳感器水平方向重疊像素示意圖。圖3是本發(fā)明方法一個(gè)實(shí)施例中標(biāo)定卡的圖形。圖4和圖5分別是線陣光電傳感器A和B對(duì)標(biāo)定卡進(jìn)行掃描的圖像。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明提出的由多個(gè)線陣光電傳感器組成的大幅面掃描儀的校正方法，包括以下步驟(1) 設(shè)一個(gè)線陣光電傳感器接收的像素?cái)?shù)為N，并設(shè)線陣光電傳感器的像素序號(hào)為 1 N，將如圖3所示的標(biāo)定卡放置在相鄰兩個(gè)線陣光電傳感器A和B的接縫處，用線陣光 電傳感器A和B同時(shí)對(duì)標(biāo)定卡進(jìn)行掃描，得到兩幅掃描圖像，如圖4及圖5中所示的圖像 結(jié)果。(2) 計(jì)算兩幅掃描圖像之間水平方向的重疊長(zhǎng)度，從而得到相鄰兩個(gè)線陣光電傳感器之間的重疊像素個(gè)數(shù)4，則線陣光電傳感器A的重疊像素序號(hào)為ov-4+i) w，線陣 光電傳感器B的重疊像素序號(hào)為1 4，這樣就可以通過(guò)掃描標(biāo)定卡得到相鄰兩個(gè)線陣光 電傳感器水平方向重疊的像素?cái)?shù)及位置。(3) 以5,為相鄰兩個(gè)線陣光電傳感器之間像素的分界點(diǎn)，S,為l 4之間的一個(gè)正整 數(shù)，線陣光電傳感器A以S,作為結(jié)束像素，線陣光電傳感器B以B,+1作為開(kāi)始像素，則 線陣光電傳感器A的像素序號(hào)為1 N_ 4 + A ，線陣光電傳感器B的像素序號(hào)為5, +1
N，使線陣光電傳感器A和B在水平方向賣現(xiàn)拼接，一般來(lái)說(shuō)4 = 4/2，其中4、 A的數(shù) 值關(guān)系如圖2所示。(4)計(jì)算圖4及圖5兩幅掃描圖像中X中心點(diǎn)的之間垂直方向的位移長(zhǎng)度，從而得 到相鄰兩個(gè)線陣光電傳感器之間的垂直方向的位移差則當(dāng)線陣光電傳感器A在垂直方 向取1 X行圖像時(shí)，線陣光電傳感器B在垂直方向取Ci+l X+CrH行圖像，使線陣 光電傳感器A和B在垂直方向的位移保持一致。如果一個(gè)大幅面掃描儀有多個(gè)線陣光電傳感器組成，則依次在相鄰器件間重復(fù)以上步 驟的操作，即可完成對(duì)整個(gè)大幅面掃描儀的校正工作。由于使用CCD還是CIS作為光電傳感器對(duì)拼接算法沒(méi)有影響，故以下以CCD為例進(jìn)行 說(shuō)明。線陣CCD的一行光敏單元可用一條線段表示，如圖1所示。理想情況下，這些線段 應(yīng)在同一條平行于主掃描方向(垂直于介質(zhì)相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向)的直線上，首尾相接，不相互 重疊，也不間斷。即所有CCD對(duì)應(yīng)于待掃圖件上的同一條水平直線。而在實(shí)際生產(chǎn)和運(yùn)輸 過(guò)程中，不可能將所有CCD/CIS校正到上述理想情況所以在主掃描方向(水平方向)上， 相鄰的兩個(gè)(;CD所覆蓋的區(qū)域應(yīng)刻意重疊，以保證不丟失中間區(qū)域；在子掃描方向(垂直 方向)上，各CCD所在的線段也必然前后錯(cuò)開(kāi)，而且相互平行。所以需要進(jìn)行圖像拼接。
權(quán)利要求
1、 一種由多個(gè)線陣光電傳感器組成的大幅面掃描儀的校正方法，其特征在于，該方 法包括以下步驟(1) 設(shè)一個(gè)線陣光電傳感器接收的像素?cái)?shù)為N，并設(shè)線陣光電傳感器的像素序號(hào)為1 N，將一個(gè)標(biāo)定卡放置在相鄰兩個(gè)線陣光電傳感器A和B的接縫處，用線陣光電傳感器 A和B同時(shí)對(duì)標(biāo)定卡進(jìn)行掃描，得到兩幅掃描圖像；(2) 計(jì)算兩幅掃描圖像之間水平方向的重疊長(zhǎng)度，從而得到相鄰兩個(gè)線陣光電傳感 器之間的重疊像素個(gè)數(shù)4，則線陣光電傳感器A的重疊像素序號(hào)為(iV-4+l) iV，線陣 光電傳感器B的重疊像素序號(hào)為1 ~ 4 ;(3) 以A為相鄰兩個(gè)線陣光電傳感器之間像素的分界點(diǎn)，5,為1 4之間的一個(gè)正整 數(shù)，線陣光電傳感器A以《作為結(jié)束像素，線陣光電傳感器B以S,+1作為開(kāi)始像素，則 線陣光電傳感器A的像素序號(hào)為1 N— 4 + g ，線陣光電傳感器B的像素序號(hào)為5, +1 N，使線陣光電傳感器A和B在水平方向?qū)崿F(xiàn)拼接； '(4) 計(jì)算上述兩幅掃描圖像之間垂直方向的位移長(zhǎng)度，從而得到相鄰兩個(gè)線陣光電 傳感器之間的垂直方向的位移差C/，則當(dāng)線陣光電傳感器A在垂直方向取1 X行圖像時(shí)， 線陣光電傳感器B在垂直方向取C/+1 X+C/+1行圖像，使線陣光電傳感器A和B在 垂直方向的位移保持一致。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種由多個(gè)線陣光電傳感器組成的大幅面掃描儀的校正方法，屬于圖像掃描技術(shù)領(lǐng)域。將一個(gè)標(biāo)定卡放置在相鄰兩個(gè)線陣光電傳感器A和B的接縫處，同時(shí)對(duì)標(biāo)定卡進(jìn)行掃描，得到兩幅掃描圖像；計(jì)算其水平方向的重疊長(zhǎng)度，得到相鄰兩個(gè)線陣光電傳感器之間的重疊像素個(gè)數(shù)A<sub>i</sub>，使線陣光電傳感器A和B在水平方向?qū)崿F(xiàn)拼接；以B<sub>i</sub>為相鄰兩個(gè)線陣光電傳感器之間像素的分界點(diǎn)，得到線陣光電傳感器A和B的像素序號(hào)，計(jì)算垂直方向的位移長(zhǎng)度，得到其垂直方向的位移差C<sub>i</sub>，使線陣光電傳感器A和B在垂直方向的位移保持一致。本發(fā)明方法使用軟件算法實(shí)時(shí)計(jì)算拼接位置，大大降低大幅面掃描儀在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)加工精度的要求，進(jìn)而降低了設(shè)備的生產(chǎn)和運(yùn)輸成本。
文檔編號(hào)H04N1/028GK101146162SQ200710176729
公開(kāi)日2008年3月19日 申請(qǐng)日期2007年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月2日
發(fā)明者夏曉春, 才海男, 響 李 申請(qǐng)人:紫光股份有限公司