一種寬幅掃描儀的圖像實(shí)時(shí)校正輸出方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了寬幅掃描儀的圖像實(shí)時(shí)校正輸出方法，包括：(1)PC主機(jī)向FPGA主控芯片發(fā)送掃描指令；(2)FPGA主控芯片控制N個(gè)線(xiàn)性CCD圖像傳感器同時(shí)點(diǎn)亮，并控制CCD傳動(dòng)模塊控制N個(gè)線(xiàn)性CCD圖像傳感器同時(shí)采集圖像；同時(shí)FPGA主控芯片中的算法模塊計(jì)算出兩個(gè)校正參數(shù)α和β：(3)線(xiàn)性CCD圖像傳感器采集圖像數(shù)據(jù)，并將其傳輸至模數(shù)轉(zhuǎn)換器，模數(shù)轉(zhuǎn)換器將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并傳輸?shù)紽PGA主控芯片中的算法模塊進(jìn)行處理；(4)算法模塊計(jì)算出所有光敏單元校正后的灰度值；(5)FPGA主控芯片將各個(gè)光敏單元各自校正后的灰度值傳輸至PC主機(jī)進(jìn)行處理并顯示圖像。本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，處理速度快、成像精度高。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種寬幅掃描儀的圖像實(shí)時(shí)校正輸出方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種圖像輸出方法，具體涉及的是一種寬幅掃描儀的圖像實(shí)時(shí)校正輸 出方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 近年來(lái)，由于高分辨率、超寬幅面檢測(cè)現(xiàn)場(chǎng)的需要，采用多（XD(Charge Coupled Device)成像方案的寬幅掃描儀得到了廣泛的應(yīng)用。如何在保證大容量圖像數(shù)據(jù)快速傳輸 的同時(shí)獲得高質(zhì)量的掃描圖像一直是寬幅掃描儀需要解決的最主要的難點(diǎn)之一。要解決上 面的問(wèn)題需要從以下兩方面同時(shí)入手：（1)縮短掃描圖像的灰度校正時(shí)間，由于光照不均 以及CCD像元生產(chǎn)工藝中導(dǎo)致的成像光敏單元響應(yīng)度不一致等原因?qū)е聮呙鑸D像灰度值 產(chǎn)生非均勻變化，圖像信息嚴(yán)重失真，所以非常有必要對(duì)掃描圖像的灰度進(jìn)行校正。（2)當(dāng) 圖像校正耗時(shí)不再是整個(gè)系統(tǒng)的瓶頸時(shí)，就需要提高中間傳輸圖像數(shù)據(jù)的速度，因?yàn)橄到y(tǒng) 的延時(shí)是由最慢|旲塊的延時(shí)時(shí)間所決定的。
[0003] 雖然上述兩方面是解決寬幅掃描儀在大容量圖像數(shù)據(jù)快速傳輸?shù)耐瑫r(shí)獲得高質(zhì) 量的問(wèn)題的關(guān)鍵，然而，目前尚未有能夠有效地同時(shí)優(yōu)化這兩方面的方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對(duì)上述技術(shù)不足，本發(fā)明提供了一種寬幅掃描儀的圖像實(shí)時(shí)校正輸出方法，具 有校正準(zhǔn)確、處理速度快、圖像顯示精度高的優(yōu)點(diǎn)。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
[0006] -種寬幅掃描儀的圖像實(shí)時(shí)校正輸出方法，其特征在于，包括以下步驟：
[0007] (1)系統(tǒng)上電后，PC主機(jī)通過(guò)USB模塊向FPGA主控芯片發(fā)送掃描指令；
[0008] (2) FPGA主控芯片接收指令后產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)和控制信號(hào)，控制N個(gè)線(xiàn)性(XD圖像傳 感器同時(shí)點(diǎn)亮，并控制CCD傳動(dòng)模塊按照PC主機(jī)要求的掃描模式控制N個(gè)線(xiàn)性CCD圖像傳 感器同時(shí)對(duì)掃描對(duì)象進(jìn)行圖像采集，N為大于1的自然數(shù)；同時(shí)，F(xiàn)PGA主控芯片中的算法模 塊將純白和純黑兩種顏色作為標(biāo)定點(diǎn)，并按照如下公式分別計(jì)算出兩個(gè)校正參數(shù)α和β :
[0009]

【權(quán)利要求】
1. 一種寬幅掃描儀的圖像實(shí)時(shí)校正輸出方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 系統(tǒng)上電后，PC主機(jī)通過(guò)USB模塊向FPGA主控芯片發(fā)送掃描指令； (2) FPGA主控芯片接收指令后產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)和控制信號(hào)，控制N個(gè)線(xiàn)性C⑶圖像傳感器 同時(shí)點(diǎn)亮，并控制CCD傳動(dòng)模塊按照PC主機(jī)要求的掃描模式控制N個(gè)線(xiàn)性CCD圖像傳感器 同時(shí)對(duì)掃描對(duì)象進(jìn)行圖像采集，N為大于1的自然數(shù)；同時(shí)，F(xiàn)PGA主控芯片中的算法模塊將 純白和純黑兩種顏色作為標(biāo)定點(diǎn)，并按照如下公式分別計(jì)算出兩個(gè)校正參數(shù)α和β :
⑴ α +β = mX256 (2) 其中，W表示掃描純白色圖片的灰度值，其值為220, B表示純黑色圖片的灰度值，其值 為15, m表示一個(gè)小數(shù)點(diǎn)后保留三位的純小數(shù)；α為所得數(shù)據(jù)的整數(shù)部分，B為所得數(shù)據(jù)的 小數(shù)部分； (3) 線(xiàn)性CCD圖像傳感器采集掃描對(duì)象的圖像數(shù)據(jù)，并將該圖像數(shù)據(jù)傳輸至模數(shù)轉(zhuǎn)換 器，模數(shù)轉(zhuǎn)換器在FPGA主控芯片提供的轉(zhuǎn)換時(shí)鐘信號(hào)下，將線(xiàn)性CCD圖像傳感器輸出的模 擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并傳輸?shù)紽PGA主控芯片中的算法模塊進(jìn)行處理； (4) 算法模塊對(duì)第一個(gè)光敏單元采用如下公式計(jì)算其校正后的灰度值& :
其中，X表示線(xiàn)性CCD圖像傳感器實(shí)際采集的第一個(gè)光敏單元的灰度值； (5) 重復(fù)步驟（4)，直至算法模塊將剩余的光敏單元校正后的灰度值A(chǔ)全部算出；在重 復(fù)步驟（4)過(guò)程中，F(xiàn)PGA主控芯片將校正得到的圖像數(shù)據(jù)臨時(shí)存入到與其連接的DDR存儲(chǔ) 器中； (6) FPGA主控芯片將各個(gè)光敏單元各自校正后的灰度值A(chǔ)傳輸至PC主機(jī)進(jìn)行處理，PC 主機(jī)將所有線(xiàn)性CCD圖像傳感器采集的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行拼接，得到完整的圖像，然后將圖像 顯不。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種寬幅掃描儀的圖像實(shí)時(shí)校正輸出方法，其特征在于，所 述FPGA主控芯片的型號(hào)為Cyclone IV。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種寬幅掃描儀的圖像實(shí)時(shí)校正輸出方法，其特征在于，所 述DDR存儲(chǔ)器為DDR II存儲(chǔ)器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1?3任意一條所述的一種寬幅掃描儀的圖像實(shí)時(shí)校正輸出方法，其 特征在于，所述步驟（2)中，所述m表示一個(gè)小數(shù)點(diǎn)后保留四位的純小數(shù)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種寬幅掃描儀的圖像實(shí)時(shí)校正輸出方法，其特征在于，所 述步驟（2)中，兩個(gè)校正參數(shù)α和β計(jì)算得到后，F(xiàn)PGA主控芯片將二者存儲(chǔ)到與其連接 的flash存儲(chǔ)器中，在以后校正圖像數(shù)據(jù)時(shí)，直接從該flash存儲(chǔ)器中將兩個(gè)參數(shù)α和β 讀入到FPGA主控芯片內(nèi)部的隨機(jī)存取存儲(chǔ)器中，并在傳輸圖像數(shù)據(jù)的同時(shí)將兩個(gè)校正參 數(shù)α和β輸入到算法模塊中。
【文檔編號(hào)】H04N1/60GK104113675SQ201410325203
【公開(kāi)日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2014年7月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月9日
【發(fā)明者】陳仕隆, 張峰, 楊雷, 趙澤東, 呂坤 申請(qǐng)人:寧波摩視光電科技有限公司