一種接觸式圖像傳感器及其掃描方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種接觸式圖像傳感器及其掃描方法，本發(fā)明特征在于，包括三組光感應(yīng)傳感器以及控制模塊，三組光感應(yīng)傳感器設(shè)置于所述柱狀透鏡組下方，相互之間沿掃描方向的距離均大于等于0.3mm，且均連接所述感光電路，使掃描影像時(shí)每個(gè)像素通過(guò)所述三組光感應(yīng)傳感器后，所述感光電路分別輸出三組電信號(hào)；控制模塊，對(duì)同一像素的三組電信號(hào)進(jìn)行兩兩對(duì)比，取得其中差別最小的兩組電信號(hào)的平均值作為該像素最終輸出的電信號(hào)。有效避免了光感應(yīng)傳感器上的粉塵和臟點(diǎn)對(duì)掃描影像質(zhì)量產(chǎn)生異常影響。
【專利說(shuō)明】一種接觸式圖像傳感器及其掃描方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種接觸式圖像傳感器及其掃描方法，尤其涉及一種避臟點(diǎn)、粉塵的接觸式圖像傳感器及其掃描方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在饋紙式掃描儀或者紙幣清分機(jī)中，接觸式圖像傳感器CIS(Contact ImageSensor)的使用越來(lái)越多，同時(shí)對(duì)影像品質(zhì)越來(lái)越注重，影像好壞會(huì)影響到掃描物的識(shí)別率。然而在這些設(shè)備的應(yīng)用中，紙張或錢(qián)幣帶到機(jī)臺(tái)中的粉塵和臟點(diǎn)一直是最大的問(wèn)題，粉塵和臟點(diǎn)會(huì)遮住光感應(yīng)傳感器。傳統(tǒng)CIS中一般包括設(shè)置在外殼內(nèi)的LED導(dǎo)光柱、LED光源、柱狀透鏡組(Rod Lens)、玻璃、光感應(yīng)傳感器以及感光電路板，使LED導(dǎo)光柱將所述LED光源通過(guò)玻璃照射到被掃描物上，且反射到柱狀透鏡組內(nèi)，通過(guò)光感應(yīng)傳感器以及光感應(yīng)電路產(chǎn)生電信號(hào)輸出圖像信息。用在掃描儀中，是將感光單元緊密排列，直接收集被掃描稿件反射的光線信息，由于本身造價(jià)低廉，又無(wú)需透鏡組，所以可以制作出結(jié)構(gòu)更為緊湊的掃描儀，成本也大大降低，但由于使用單條光感應(yīng)傳感器來(lái)讀影像，在饋紙式掃描儀或者紙幣清分機(jī)的使用中，因?yàn)榧垙埢蝈X(qián)幣在運(yùn)行中會(huì)帶動(dòng)大量的粉塵和臟點(diǎn)，粉塵和臟點(diǎn)落在CIS的某個(gè)光感應(yīng)傳感器上時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致掃描的影像產(chǎn)生異常的線條或點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種接觸式圖像傳感器及其掃描方法，以避免光感應(yīng)傳感器上的粉塵和臟點(diǎn)對(duì)掃描影像質(zhì)量產(chǎn)生異常影響。
[0004]為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明涉及了一種接觸式圖像傳感器，包括外殼、玻璃、LED導(dǎo)光柱、LED光源、柱狀透鏡組以及感光電路，玻璃設(shè)置在外殼頂部，在外殼內(nèi)，所述LED導(dǎo)光柱將所述LED光源從所述玻璃照射到被掃描物上，再反射到柱狀透鏡組內(nèi)，其特征在于，還包括控制模塊以及設(shè)置于所述柱狀透鏡組下方的三組光感應(yīng)傳感器，
所述三組光感應(yīng)傳感器相互之間沿掃描方向的距離均大于等于0.3mm,且均連接所述感光電路，使掃描影像時(shí)每個(gè)像素通過(guò)所述三組光感應(yīng)傳感器后，所述感光電路分別輸出二組電信號(hào)；
所述控制模塊，對(duì)同一像素的三組電信號(hào)進(jìn)行兩兩對(duì)比，取得其中差別最小的兩組電信號(hào)的平均值作為該像素最終輸出的電信號(hào)。
[0005]較佳地，所述三組光感應(yīng)傳感器相互之間沿掃描方向的距離均大于等于0.5mm。
[0006]較佳地，在所述三組光感應(yīng)傳感器上方設(shè)置一組柱狀透鏡組或在所述三組光感應(yīng)傳感器上方分別設(shè)置一組柱狀透鏡組。
[0007]較佳地，所述控制模塊連接一連接器接頭，將最終輸出的掃描影像的電信號(hào)傳送給外部設(shè)備。
[0008]較佳地，所述感光電路為一 PCB感光電路板，所述感光電路為一 PCB電路板，所述三組光感應(yīng)傳感器以及所述控制模塊均固定于所述PCB電路板上。[0009]較佳地，所述三組光感應(yīng)傳感器設(shè)置在所述PCB感光電路板上表面，所述控制模塊設(shè)置在所述PCB感光電路板的下表面。
[0010]為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明還涉及了一種接觸式圖像的掃描方法，包括以下步驟:
51:在一接觸式圖像傳感器內(nèi)設(shè)置相互間沿掃描方向的距離大于等于0.3mm三組光感應(yīng)傳感器；
52:掃描影像，使每個(gè)像素分別經(jīng)過(guò)三組光感應(yīng)傳感器后，由感光電路得到三組電信
號(hào);
53:兩兩對(duì)比同一像素的三組電信號(hào)，取得差別最小的兩組電信號(hào)的平均值作為該像素最終輸出的電信號(hào)。
[0011]較佳地，光感應(yīng)傳感器之間沿掃描方向的距離均大于等于0.5_。
[0012]較佳地，還包括通過(guò)一連接器接頭將最終輸出的掃描影像的電信號(hào)傳送給外部設(shè)備。
[0013]較佳地，S3中同一像素獲得的三組電信號(hào)a、b、c通過(guò)信號(hào)處理芯片進(jìn)行處理，取得ABS (a/b-l)、ABS (b/c_l)和ABS (a/c_l)中的最小值中的兩組電信號(hào)的平均值作為此像素最終輸出的電信號(hào)。
[0014]本發(fā)明由于采用以上技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點(diǎn)和積極效果: 本發(fā)明設(shè)置了三組光感應(yīng)傳感器，相互之間沿掃描方向的距離均大于一般粉塵和臟點(diǎn)
的直徑，粉塵和臟點(diǎn)只能對(duì)一組光感應(yīng)傳感器造成影響，通過(guò)控制模塊進(jìn)行計(jì)算，有效避免了對(duì)掃描影像質(zhì)量產(chǎn)生異常的影響；
采用PCB感光電路板，三組光感應(yīng)傳感器設(shè)置在PCB感光電路板上表面，控制模塊設(shè)置在PCB感光電路板的下表面，使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，節(jié)省空間。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本發(fā)明一種接觸式圖像傳感器的剖面圖；
圖2為是本發(fā)明一種接觸式圖像傳感器的結(jié)構(gòu)分解示意圖；
圖3為是圖2的局部放大示意圖；
圖4本發(fā)明實(shí)施例的PCB感光電路板9的上表面結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5為是本發(fā)明實(shí)施例的PCB感光電路板9的下表面結(jié)構(gòu)不意圖；
圖6為本發(fā)明一種接觸式圖像掃描方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面參照附圖和具體實(shí)施例來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。
[0017]CIS 一般均包括設(shè)置在一殼體內(nèi)的LED導(dǎo)光柱，柱狀透鏡組,玻璃,光感應(yīng)傳感器，感光電路以及連接器接頭，本發(fā)明提供的一種接觸式圖像傳感器，包括控制模塊以及設(shè)置于所述柱狀透鏡組下方的三組光感應(yīng)傳感器，三組光感應(yīng)傳感器相隔固定的間距設(shè)置，且均連接感光電路，使掃描影像時(shí)每個(gè)像素通過(guò)三組光感應(yīng)傳感器后，感光電路分別獲得三組電信號(hào)，且三組光感應(yīng)傳感器相互之間沿掃描方向的距離均大于等于0.3mm ;控制模塊，兩兩對(duì)比同一像素的三組電信號(hào)，取得其中差別最小的兩組電信號(hào)的平均值作為該像素最終輸出的電信號(hào)。
[0018]本發(fā)明設(shè)置了三組光感應(yīng)傳感器，相互之間沿掃描方向的距離均大于一般粉塵和臟點(diǎn)的直徑，粉塵和臟點(diǎn)只能對(duì)一組光感應(yīng)傳感器造成影響，通過(guò)控制模塊進(jìn)行計(jì)算，有效避免了對(duì)掃描影像質(zhì)量產(chǎn)生異常的影響。
[0019]本實(shí)施例中，如附圖1所示，包括設(shè)置LED導(dǎo)光柱1，第一柱狀透鏡組2，第二柱狀透鏡組3，第三柱狀透鏡組4，玻璃5，第一光感應(yīng)傳感器6，第二光感應(yīng)傳感器7，第三光感應(yīng)傳感器8，PCB感光電路板9，連接器接頭10，外殼11，第一 LED燈源12，第二 LED燈源13以及控制t旲塊14。
[0020]外殼11頂端為玻璃5，第一 LED燈源12以及第二 LED燈源13分別設(shè)置在PCB感光電路板9的兩端，不限于此；第一 LED燈源12、第二 LED燈源13以及LED導(dǎo)光柱I均設(shè)置在玻璃5下方，第一 LED燈源12以及第二 LED燈源13分別位于LED導(dǎo)光柱I兩側(cè)，使得沿著垂直于掃描方向均有光源透過(guò)玻璃照射到被掃描物上，且光源通過(guò)被掃描物反射入第一柱狀透鏡組2，第二柱狀透鏡組3以及第三柱狀透鏡組4內(nèi)，在三組光感應(yīng)傳感器6-8上方分別設(shè)置柱狀透鏡組2-4，當(dāng)然也可以在三組光感應(yīng)傳感器上方共用一組柱狀透鏡組，并不做限定。第一光感應(yīng)傳感器6，第二光感應(yīng)傳感器7以及第三光感應(yīng)傳感器8相互之間沿掃描方向(如附圖1-2中標(biāo)注的箭頭A的方向)的距離t均大于等于0.3mm,本實(shí)施例中t取大于0.5_，可以徹底避免肉眼不可明顯分辨的粉塵以及臟點(diǎn)的干擾。當(dāng)粉塵以及臟點(diǎn)落在玻璃上擋住其中一個(gè)鏡頭從而影響到對(duì)應(yīng)的光感應(yīng)傳感器產(chǎn)生的電信號(hào)時(shí)，因?yàn)槠渲睆叫∮诠飧袘?yīng)傳感器的間距，從而無(wú)法同時(shí)再影響另外兩組光感應(yīng)傳感器中針對(duì)同一像素的電信號(hào)。
[0021]當(dāng)紙張或錢(qián)幣等被掃描物通過(guò)CIS時(shí)，第一 LED燈源12以及第二 LED燈源13發(fā)出光亮，通過(guò)LED導(dǎo)光柱I照射到被掃描物上，使當(dāng)被掃描物體反光后通過(guò)CIS的3組條狀的光感應(yīng)傳感器6-8后每個(gè)像素點(diǎn)依次通過(guò)柱狀透鏡組1_3，PCB感光電路板9輸出得到同
一像素點(diǎn)的三組電信號(hào)。
[0022]如圖4-5所示，三組光感應(yīng)傳感器設(shè)置在PCB感光電路板上表面，控制模塊14以及連接器接頭均設(shè)置在PCB感光電路板的下表面，且連接器接頭裸露在外殼外，使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，節(jié)省空間?？刂颇K14 一般為一信號(hào)處理芯片，解析處理PCB感光電路板獲得的電信號(hào)，兩兩對(duì)比同一像素的三組電信號(hào)，取得其中差別最小的兩組電信號(hào)的平均值作為該像素最終輸出的電信號(hào)。
[0023]控制模塊連接連接器接頭10，一般為FFC連接器等，將最終輸出的掃描影像的電信號(hào)傳送給外部設(shè)備，外部設(shè)備如掃描機(jī)、打印機(jī)、電腦、存儲(chǔ)器、移動(dòng)終端等，并不做限定。
[0024]本發(fā)明涉及了一種接觸式圖像的掃描方法，如圖6所示的流程圖，以下通過(guò)結(jié)合上面所述的一種接觸式圖像傳感器對(duì)本方法做詳細(xì)說(shuō)明，包括以下步驟:
S1:在一接觸式圖像傳感器內(nèi)設(shè)置相互間沿掃描方向的距離大于等于0.3mm的三組光感應(yīng)傳感器。
[0025]本實(shí)施例中t取大于0.5mm，可以徹底避免肉眼不可明顯分辨的粉塵以及臟點(diǎn)的干擾。當(dāng)其落在玻璃上擋住其中一個(gè)鏡頭從而影響到對(duì)應(yīng)的光感應(yīng)傳感器電訊號(hào)時(shí)，因?yàn)槠渲睆叫∮诠飧袘?yīng)傳感器的間距，從而無(wú)法同時(shí)再影響另外兩組光感應(yīng)傳感器中針對(duì)同一像素的電信號(hào)。[0026]S2:掃描影像，使每個(gè)像素分別經(jīng)過(guò)三組光感應(yīng)傳感器，由感光電路得到三組電信號(hào)。
[0027]本實(shí)施例中，當(dāng)紙張或錢(qián)幣等被掃描物通過(guò)CIS時(shí)，第一 LED燈源12以及第二 LED燈源13發(fā)出光亮，通過(guò)LED導(dǎo)光柱I照射到被掃描物上，使當(dāng)被掃描物體反光后通過(guò)CIS的3組條狀的光感應(yīng)傳感器6-8后每個(gè)像素點(diǎn)依次通過(guò)柱狀透鏡組1-3，PCB感光電路板9輸出得到統(tǒng)一像素點(diǎn)的三組電信號(hào)。
[0028]S3:兩兩對(duì)比同一像素的三組電信號(hào)，取得差別最小的兩組電信號(hào)的平均值作為該像素最終輸出的電信號(hào)。
[0029]同一像素獲得的三組電信號(hào)a、b、c通過(guò)控制模塊14進(jìn)行處理，取得ABS Ca/b-l)、ABS (b/c-1)和ABS (a/c_l)中的最小值中的兩組電信號(hào)的平均值作為此像素最終輸出的電信號(hào)V。控制模塊14 一般為信號(hào)處理芯片。
[0030]可能的四種選擇如下:
1)當(dāng)ABS(a/b-Ι)最小時(shí)，取a和b的平均值；
2)當(dāng)ABS(b/c-1)最小時(shí)，取a和b的平均值;
3)當(dāng)ABS(a/c-1)最小時(shí)，取a和c的平均值；
4)當(dāng)a=b=c時(shí),取a、b、c中任意一值。
[0031]通過(guò)上述信號(hào)處理過(guò)程，可以很容易得出最優(yōu)的圖像輸出電信號(hào)，計(jì)算速度快，且由于設(shè)立了三組光感應(yīng)傳感器，結(jié)果精確度高，有效的避免了光感應(yīng)傳感器上的粉塵和臟點(diǎn)對(duì)掃描影像質(zhì)量產(chǎn)生異常影響。
[0032]S4:通過(guò)一連接器接頭將最終輸出的掃描影像的電信號(hào)傳送給外部設(shè)備。本實(shí)施例中，控制模塊14連接連接器接頭10，一般為FFC連接器等，將最終輸出的掃描影像的電信號(hào)傳送給外部設(shè)備，外部設(shè)備如掃描機(jī)、打印機(jī)、電腦、存儲(chǔ)器、移動(dòng)終端等，并不做限定。
[0033]上述公開(kāi)的僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例，該實(shí)施例只為更清楚的說(shuō)明本發(fā)明所用，而并非對(duì)本發(fā)明的限定，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員能思之的變化，都應(yīng)落在保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種接觸式圖像傳感器，包括外殼、玻璃、LED導(dǎo)光柱、LED光源、柱狀透鏡組以及感光電路，玻璃設(shè)置在外殼頂部，在外殼內(nèi)，所述LED導(dǎo)光柱將所述LED光源從所述玻璃照射到被掃描物上，再反射到柱狀透鏡組內(nèi)，其特征在于，還包括控制模塊以及設(shè)置于所述柱狀透鏡組下方的三組光感應(yīng)傳感器， 所述三組光感應(yīng)傳感器相互之間沿掃描方向的距離均大于等于0.3mm，且均連接所述感光電路，使掃描影像時(shí)每個(gè)像素通過(guò)所述三組光感應(yīng)傳感器后，所述感光電路分別輸出二組電信號(hào)； 所述控制模塊，對(duì)同一像素的三組電信號(hào)進(jìn)行兩兩對(duì)比，取得其中差別最小的兩組電信號(hào)的平均值作為該像素最終輸出的電信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種接觸式圖像傳感器，其特征在于，所述三組光感應(yīng)傳感器相互之間沿掃描方向的距離均大于等于0.5mm。
3.如權(quán)利要求1所述的一種接觸式圖像傳感器，其特征在于，在所述三組光感應(yīng)傳感器上方設(shè)置一組柱狀透鏡組或在所述三組光感應(yīng)傳感器上方分別設(shè)置一組柱狀透鏡組。
4.如權(quán)利要求1所述的一種接觸式圖像傳感器，其特征在于，所述控制模塊連接一連接器接頭，將最終輸出的掃描影像的電信號(hào)傳送給外部設(shè)備。
5.如權(quán)利要求1所述的一種接觸式圖像傳感器，其特征在于，所述感光電路為一PCB電路板，所述三組光感應(yīng)傳感器以及所述控制模塊均固定于所述PCB電路板上。
6.如權(quán)利要求5所述的一種接觸式圖像傳感器，其特征在于，所述三組光感應(yīng)傳感器設(shè)置在所述PCB感光電路板上表面，所述控制模塊設(shè)置在所述PCB感光電路板的下表面。
7.一種接觸式圖像的掃描方法，其特征在于，包括以下步驟: 51:在一接觸式圖像傳感器內(nèi)設(shè)置相互間沿掃描方向的距離大于等于0.3mm三組光感應(yīng)傳感器； 52:掃描影像，使每個(gè)像素分別經(jīng)過(guò)三組光感應(yīng)傳感器后，由感光電路得到三組電信號(hào); S3:兩兩對(duì)比同一像素的三組電信號(hào)，取得差別最小的兩組電信號(hào)的平均值作為該像素最終輸出的電信號(hào)。
8.如權(quán)利要求7所述的一種接觸式圖像的掃描方法，其特征在于， 光感應(yīng)傳感器之間沿掃描方向的距離均大于等于0.5_。
9.如權(quán)利要求7所述的一種接觸式圖像的掃描方法，其特征在于，還包括通過(guò)一連接器接頭將最終輸出的掃描影像的電信號(hào)傳送給外部設(shè)備。
10.如權(quán)利要求7所述的一種接觸式圖像的掃描方法，其特征在于，S3中同一像素獲得的三組電信號(hào)a、b、c通過(guò)信號(hào)處理芯片進(jìn)行處理，取得ABS (a/b-l)、ABS (b/c_l)和ABS (a/c-1)中的最小值中的兩組電信號(hào)的平均值作為此像素最終輸出的電信號(hào)。
【文檔編號(hào)】H04N1/04GK103945084SQ201410159767
【公開(kāi)日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年4月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月21日
【發(fā)明者】杭海梅, 王莉莉 申請(qǐng)人:蘇州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院