專利名稱：：多功能高分辨率圖象輸入機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種圖象輸入設(shè)備，即通過對圖象的掃描將圖面分解成象素，并產(chǎn)生代表相應(yīng)圖象電信號的設(shè)備。作為計(jì)算機(jī)的輸入設(shè)備，可以應(yīng)用于計(jì)算機(jī)圖文編輯制版系統(tǒng)、辦公自動化及圖象處理等領(lǐng)域。圖象輸入機(jī)的主要功能是完成各種黑白及色調(diào)圖象的掃描、數(shù)字化處理。主要結(jié)構(gòu)包括由光源、光學(xué)鏡頭、CCD(電荷耦合器件)圖象傳感器、A/D(模/數(shù))轉(zhuǎn)換器等組成的光路系統(tǒng)和光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)用于拾取圖象信息完成主掃描;由步進(jìn)電機(jī)及其驅(qū)動電路、機(jī)械傳動裝置組成的原稿輸送裝置實(shí)現(xiàn)付掃描;由微處理器(CPU)，隨機(jī)存取存儲器(RAM)，只讀存儲器(ROM)，直接數(shù)據(jù)傳送(DMA)控制器，接口電路，定時(shí)電路，控制電路等組成的微機(jī)控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)設(shè)備各部分工作，將圖象信息轉(zhuǎn)變成計(jì)算機(jī)可以識別處理的數(shù)據(jù)信息。對比文件1CN85101419“圖象閱讀器”給出了這類設(shè)備的主要構(gòu)成部件。對比文件2所述的“圖文掃描器”采用8085微處理器，程序容量(ROM)為8K字節(jié)，分辨率不低于10點(diǎn)/毫米。本發(fā)明的目的在于，從高精度的印刷排版的需要出發(fā)，實(shí)現(xiàn)多功能高分辨率，更確切地說包括1)采用4096位線陣CCD器件及特殊的光路系統(tǒng)和原稿輸送裝置，實(shí)現(xiàn)20點(diǎn)/毫米的高分辨率指標(biāo)。2)在圖象輸入機(jī)與計(jì)算機(jī)、打印機(jī)互連成網(wǎng)時(shí)，采用軟件與硬件相結(jié)合的接口復(fù)用技術(shù)，在計(jì)算機(jī)通用打印機(jī)并行接口的硬件環(huán)境下實(shí)現(xiàn)圖象輸入機(jī)向計(jì)算機(jī)輸入圖象信息的聯(lián)機(jī)方式;計(jì)算機(jī)直接驅(qū)動打印機(jī)的接口轉(zhuǎn)接方式;圖象輸入機(jī)直接驅(qū)動打印機(jī)的直接驅(qū)動方式。3)實(shí)現(xiàn)圖象輸入過程的無級縮放功能，即主掃描密度和付掃描密度可同時(shí)在4-24線/毫米范圍內(nèi)無級轉(zhuǎn)換。而現(xiàn)有的圖象輸入機(jī)一般固定幾檔甚至一檔掃描密度。附圖1、圖象輸入機(jī)工作原理方框圖附圖2、抽屜原稿拖板結(jié)構(gòu)示意圖附圖3、計(jì)算機(jī)、圖象輸入機(jī)、打印機(jī)配置圖附圖4、接口電路電原理圖附圖5、時(shí)序波形圖附圖6、時(shí)序控制器原理圖下面結(jié)合附圖，詳細(xì)說明本發(fā)明目的的實(shí)現(xiàn)方法及實(shí)現(xiàn)技術(shù)。參見附圖1，燈驅(qū)動電源3將燈源2點(diǎn)亮，圖象原稿1上的圖象通過鏡頭4進(jìn)入由CCD驅(qū)動電路6驅(qū)動的CCD線陣光耦合器件5中，實(shí)現(xiàn)對圖象的主掃描。CCD器件5輸出與主掃描線上圖象明暗對應(yīng)的電信號，經(jīng)CCD電路7放大并自動跟蹤調(diào)整在最佳工作狀態(tài)。對于色調(diào)圖象，A/D轉(zhuǎn)換器8將一個(gè)象素的圖象模擬信號轉(zhuǎn)換成一個(gè)4位二進(jìn)制數(shù)，兩個(gè)象素的兩個(gè)4位二進(jìn)制數(shù)拼成一個(gè)字節(jié)送入輸入接口10中，因而色調(diào)圖象有16級灰度能力;對于黑白圖象，A/D轉(zhuǎn)換器8將一個(gè)象素的圖象信號轉(zhuǎn)換成一位二進(jìn)制數(shù)，串行的圖象二值信號經(jīng)串/并轉(zhuǎn)換電路9轉(zhuǎn)換成8位并行二進(jìn)制數(shù)送入接口10中。DMA控制器12接收來自時(shí)序控制器11的RDY信號，準(zhǔn)備執(zhí)行DMA操作，在DMAY信號有效的條件下，DMA控制器12向CPU15發(fā)出總線請求信號，CPU15釋放總線控制權(quán)，DMA12執(zhí)行直接傳送操作將輸入接口10中的8位數(shù)字信息送入RAM14所開辟的圖象緩存區(qū)中。CPU15控制并檢測接口狀態(tài)，將RAM14圖象緩存區(qū)中的信息通過總線13經(jīng)接口電路17送入計(jì)算機(jī)(CT1)或打印機(jī)(CZ0)，ROM16存放微機(jī)系統(tǒng)控制程序，本發(fā)明實(shí)施例中容量為2K字節(jié)，另開辟2K字節(jié)空間作程序擴(kuò)充。4MHz時(shí)鐘20經(jīng)2分頻后作為微機(jī)系統(tǒng)的時(shí)鐘。并行接口PIO22A口監(jiān)視面板按鍵電路23，操作者操作面板按鍵，由PIOA向CPU15發(fā)出中斷請求，進(jìn)入中斷服務(wù)程序后，根據(jù)從PIOA口送入的鍵碼轉(zhuǎn)到相應(yīng)的處理子程序。PIO22B口與接口電路17配合作為與計(jì)算機(jī)接口中斷工作方式的中斷源。位置檢測器24檢測原稿輸送裝置中的抽屜位置，由抽屜位置檢測桿，光電開關(guān)及其控制電路組成。CPU15通過控制接口18產(chǎn)生一系列控制信號，如控制燈源2點(diǎn)亮的DK信號，控制圖象濃淡類型的N/D信號，控制可編程分頻器19的ZK信號，控制時(shí)序控制器11的SR，TG信號及控制DMA12將圖象信息分別按奇、偶掃描線存入RAM14奇偶緩存區(qū)的P/E信號。10MHz時(shí)鐘21為可編程分頻器19提供高頻信號源fφ及生成CCD驅(qū)動電路6的驅(qū)動信號頻率fc以確保恒定的CCD掃描速度。時(shí)序控制電路11在CPU及控制軟件的配合下，產(chǎn)生時(shí)序控制波形，協(xié)調(diào)整機(jī)的輸入、輸出、主掃描與付掃描的工作。由集成電路可編程定時(shí)器CTC25在控制軟件作用下，生成恒定的CTCa波形參見附圖5，經(jīng)附圖6所示的2分頻電路分頻，同時(shí)，控制軟件通過控制接口18產(chǎn)生的TG脈沖對分頻器置零，從而得到時(shí)序波形ΦT，本發(fā)明實(shí)施例中ΦT高電平有效持續(xù)時(shí)間為tG，即為發(fā)送主掃描CCD驅(qū)動脈沖信號fc的同步信號時(shí)間。由CTC定時(shí)器25向CPU15發(fā)出付掃描中斷請求，經(jīng)付掃描驅(qū)動電路26，步進(jìn)電機(jī)27拖動裝有圖象原稿的抽屜移動一個(gè)步當(dāng)量，實(shí)現(xiàn)對圖象的付掃描。本發(fā)明中，CCD每掃描一次拾取的圖象信號只有當(dāng)DMAY(DMA允許工作)信號有效時(shí)，才執(zhí)行DMA操作，換句話說，當(dāng)DMAY無效時(shí)，CCD的掃描僅是維持其掃描周期的空操作。此時(shí)付掃描驅(qū)動信號被封，步進(jìn)電機(jī)不動作，而DMAY信號是否有效，取決于圖象向計(jì)算機(jī)傳送的狀態(tài)OUT，當(dāng)一條掃描線的圖象信號傳送完畢時(shí)，OUT狀態(tài)為“0”，在附圖5中CTCa前脈沖到來時(shí)刻，CPU經(jīng)控制接口18送出SR脈沖，將附圖6中JC2b觸發(fā)器置零，JC2a觸發(fā)器D端為高電位，在時(shí)序波形ΦT作用下，DMAY有效為“1”電平，觸發(fā)器JC2b又被置成零。當(dāng)處于向計(jì)算機(jī)傳送圖象狀態(tài)時(shí)，OUT狀態(tài)為“1”，CPU15將不發(fā)送SR脈沖，DMAY將不會有效(DMAY＝0)，從而出現(xiàn)一次CCD空操作，大多數(shù)情況下，在tG(ΦT周期)時(shí)間內(nèi)，CPU也能向計(jì)算機(jī)傳送完一條掃描線的圖象信號，尤其在窗口輸入情況下。只有當(dāng)傳送整行掃描線，且掃描密度取得很大或者處于聯(lián)機(jī)狀態(tài)的計(jì)算機(jī)需暫停圖象輸入操作時(shí)，會發(fā)生CCD空操作，允許CCD空操作或者說間斷式地付掃描為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的交互式圖象傳送技術(shù)創(chuàng)造了基礎(chǔ)條件。本發(fā)明的目的之一是實(shí)現(xiàn)20點(diǎn)/mm的高分辨率指標(biāo)，為此采取了如下技術(shù)措施(1)采用4096位CCD線陣器件，進(jìn)行高分辨率圖象拾取，采用高照度的瑩光燈源以提高CCD輸出信號幅度，提高信噪比;(2)采用了在同樣精度等級下分辨率較短焦鏡頭(廣角鏡)高的中焦鏡頭，并能兼顧中間與兩端，使在整個(gè)A4幅面寬度范圍內(nèi)具有同等分辨率;(3)但采用上述二項(xiàng)技術(shù)措施后，由于瑩光燈體積大、中焦鏡頭光路長、共軛距離大，因而決定了高分辨率CCD圖象拾取光學(xué)系統(tǒng)必須占據(jù)較大的幾何空間，如果采用普通的由光學(xué)系統(tǒng)移動的掃描方式，必然導(dǎo)致較大的整機(jī)體積，故本發(fā)明采用了光學(xué)系統(tǒng)固定，原稿平面移動的抽屜原稿輸送方式。參見圖2，圖中31為抽屜，將圖象原稿面朝下置于抽屜31內(nèi)，啟動聯(lián)機(jī)后，瑩光燈38點(diǎn)亮，圖象經(jīng)過反光鏡35、37及中焦鏡頭40在CCD電路板41上的CCD器件上成象，由CCD器件從左至右逐點(diǎn)(象素)拾取一條掃描線，并按順序轉(zhuǎn)換成與圖象明暗對應(yīng)的電信號，完成對圖象的主掃描及光電轉(zhuǎn)換。步進(jìn)電機(jī)36通過同步帶34拖動抽屜移動一個(gè)掃描線間距即步當(dāng)量△，即實(shí)現(xiàn)逐線順序拾取圖象的付掃描，當(dāng)抽屜沿A向水平移動時(shí)，位置檢測桿32按順時(shí)針方向撥動，光電開關(guān)33輸出一種狀態(tài)信號。當(dāng)抽屜沿A′向水平移動至復(fù)位位置時(shí)，位置檢測桿32在自重作用下呈垂直狀態(tài)(如圖示)光電開關(guān)33輸出另一種狀態(tài)信號，由控制電路對抽屜位置作出邏輯判別及控制，如保證掃描起點(diǎn)的精度，復(fù)位時(shí)進(jìn)入機(jī)體以及控制抽屜行程等。本發(fā)明的目的之二是實(shí)現(xiàn)與計(jì)算機(jī)、打印機(jī)互連成網(wǎng)時(shí)的接口復(fù)用，即不用拔插電纜增加專用接口硬卡，圖象輸入機(jī)與打印機(jī)共用計(jì)算機(jī)的通用并行打印機(jī)接口。參見附圖3，200為IBM-PC/XT及其兼容機(jī)，其通用并行打印機(jī)接口通過25芯插頭座電纜線接至圖象輸入機(jī)100的計(jì)算機(jī)接口CT1上，圖象輸入機(jī)100的打印機(jī)接口CZO通過25芯插頭座電纜接至打印機(jī)300上。上述固定配置，在圖象輸入機(jī)接口電路及軟件支持下，可實(shí)現(xiàn)圖象輸入機(jī)向計(jì)算機(jī)輸入圖象信號的聯(lián)機(jī)方式;圖象輸入機(jī)直接驅(qū)動打印機(jī)復(fù)制圖象又不影響計(jì)算機(jī)當(dāng)前工作的直接驅(qū)動方式和計(jì)算機(jī)驅(qū)動打印機(jī)的接口轉(zhuǎn)接方式。接口復(fù)用的實(shí)現(xiàn)參見附圖4。附圖4所示為圖象輸入機(jī)的接口電路原理圖，集成電路JC1、JC3、JC4為三態(tài)輸出八緩沖器74LS244，JC5、JC7為8D觸發(fā)器74LS273，JC2，JC7為與非門74LS00，JC6為與非門LS01。1)聯(lián)機(jī)方式圖象輸入機(jī)將接口方式控制字62H(01100010)通過數(shù)據(jù)總線DB送入接口控制寄存器JC7中(CTRL1為選通信號)，其輸出狀態(tài)使與非門2d、8a、8b、2a、2b、6a、6c開門，JC3端腳1(1G)為高電位，低位數(shù)據(jù)端無效，JC1的端腳1、19(1G、2G)為低電位，有效。計(jì)算機(jī)接口CT1端腳1上的信號通過與非門8a、8b轉(zhuǎn)送到圖象輸入機(jī)PIOB的選通信號端BSTB，計(jì)算機(jī)接口CT1的并行數(shù)據(jù)端腳2-9通過JC1接到圖象輸入機(jī)PIOB的8位數(shù)據(jù)口上。由此通道計(jì)算機(jī)向圖象輸入機(jī)傳送命令、圖象輸入機(jī)BRDY信號通過與非門2d、6a轉(zhuǎn)接到計(jì)算機(jī)接口端腳11(BUSY)端，計(jì)算機(jī)接口端腳14、16的狀態(tài)與聯(lián)機(jī)方式無關(guān)。由IBM-PC/XT打印機(jī)并行接口的硬件手冊可知，端腳10(ACK)、11(BUSY)、12(PEND)、13(SELECT)、15(ERROR)的狀態(tài)可以被計(jì)算機(jī)訪問，本發(fā)明正是利用了這5個(gè)端腳實(shí)現(xiàn)圖象信息輸入計(jì)算機(jī)的，計(jì)算機(jī)用“IN”指令從計(jì)算機(jī)的一個(gè)輸入/輸出(I/O)端口讀取這5個(gè)端子的狀態(tài)，其地址可在計(jì)算機(jī)I/O端口映射表中查到，計(jì)算機(jī)通過反映接口狀態(tài)的聯(lián)絡(luò)信號11(BUSY)端腳，將已準(zhǔn)備好的圖象輸入機(jī)輸入接口的數(shù)據(jù)接收進(jìn)來，和將命令傳送到圖象輸入機(jī)中。計(jì)算機(jī)通過CT1端腳1發(fā)送選通信號，圖象輸入機(jī)PIOB的BSTB接收該選通信號后，通過其BRDY端，將接口正忙的信息轉(zhuǎn)送到計(jì)算機(jī)BUSY端，同時(shí)向圖象輸入機(jī)的CPU請求中斷服務(wù)，CPU響應(yīng)中斷，進(jìn)入中斷服務(wù)程序。代表圖象信息的二字節(jié)數(shù)由DB總線送至接口寄存器JC5(OUT1為JC5選通信號)計(jì)算機(jī)先將CT1的17端腳置“0”，通過與非門2b、2a，將高位字節(jié)的圖象數(shù)據(jù)(D4-D7)由JC4輸送到CT1端腳15、13、12、10。計(jì)算機(jī)接收后再將CT1的17端腳置“1”，通過與非門2b將低位字節(jié)的圖象數(shù)據(jù)(D0-D3)由JC4輸送到CT1端腳15、13、12、10。計(jì)算機(jī)合并兩次接收結(jié)果為一個(gè)完整的8位二進(jìn)制數(shù)。因而圖象輸入機(jī)的計(jì)算機(jī)接口是一個(gè)準(zhǔn)8位的并行數(shù)據(jù)接口，計(jì)算機(jī)取走JC5中的數(shù)據(jù)后，再通過CT1端腳1向圖象輸入機(jī)PIOB的BSTB發(fā)出選通信號、并重復(fù)上述過程。計(jì)算機(jī)通過CT1端腳2-9向圖象輸入機(jī)PIOB數(shù)據(jù)端發(fā)送命令控制字，其內(nèi)容見下表控制字命令00H計(jì)算機(jī)從接口電路讀取數(shù)據(jù)01H送起點(diǎn)地址到地址指針內(nèi)03H結(jié)束圖象輸入02H行掃描線傳送完畢，進(jìn)入線傳送同步處理04H傳送參數(shù)</table></tables>在命令控制字的作用下，不僅可完成圖象信息的輸入，而且為計(jì)算機(jī)與圖象輸入機(jī)間的對話提供了條件，圖象信息按對話方式送入計(jì)算機(jī)，允許計(jì)算機(jī)隨機(jī)地輸入圖象，可以任意暫停、中斷圖象輸入操作。由于圖象輸入機(jī)對計(jì)算機(jī)已完全透明，圖象輸入機(jī)的工作狀態(tài)、各種參數(shù)設(shè)置，不僅可通過操作輸入機(jī)按鍵也可由計(jì)算機(jī)程序自動設(shè)置。如圖象輸入機(jī)的窗口輸入功能就是通過計(jì)算機(jī)讀取圖象輸入機(jī)的掃描密度參數(shù)和窗口座標(biāo)一起計(jì)算出讀取起點(diǎn)地址并送到輸入機(jī)的相應(yīng)指針或變量中控制圖象輸入機(jī)只輸出窗口內(nèi)的圖象。2)轉(zhuǎn)接方式圖象輸入機(jī)將接口方式控制字01H(00000001)通過數(shù)據(jù)總線DB送入接口控制寄存器JC7(CTRL1選通)，其輸出狀態(tài)使與非門2c、8d、6a、6b開門，JC1端腳1、19為“0”電位有效，與非門2a、2b被封，JC4端腳1、19為“1”無效關(guān)斷，JC3端腳1為“0”，低位數(shù)據(jù)端有效。計(jì)算機(jī)接口CT1端腳1的狀態(tài)經(jīng)與非門2c，6b轉(zhuǎn)接到打印機(jī)接口CZO端腳1上，CT1端腳2-9的狀態(tài)經(jīng)JC1轉(zhuǎn)接到打印機(jī)接口CZO端腳2-9上。CT1端腳10、12、13、15的狀態(tài)經(jīng)JC3轉(zhuǎn)接到CZO10、12、13、15上。CT1端腳16、14與CZO端腳16、14直接短接，CZO端腳11的狀態(tài)通過與非門8d、6a轉(zhuǎn)接到CT1端腳11上，CT1端腳17的狀態(tài)通過JC3轉(zhuǎn)接到CZO端腳17上，由上述分析可知，在接口轉(zhuǎn)接狀態(tài)下，計(jì)算機(jī)接口CT1與打印機(jī)接口CZO的端腳均對應(yīng)“接通”。3)驅(qū)動打印方式圖象輸入機(jī)將接口控制字D4H(11010100)通過數(shù)據(jù)總線DB送入接口控制寄存器JC7(CTRL1選通)，其輸出狀態(tài)使與非門6b、6d、8c開門，JC3端腳1為“1”低位數(shù)據(jù)端無效。JC1端腳1、19為“1”，JC1關(guān)斷，JC4端腳1、19為″1-也關(guān)斷，圖象輸入機(jī)PIOB被程序置成位控輸出狀態(tài)，因JC1關(guān)閉，PIOB8位圖象數(shù)據(jù)直接送到CZO端腳2-9，計(jì)算機(jī)與圖象輸入機(jī)脫開，JC7輸出端Q7的“1”狀態(tài)經(jīng)與非門8c、6b轉(zhuǎn)接到CZO端腳1上向打印機(jī)發(fā)送驅(qū)動選通信號。打印機(jī)由端腳11(BUSY)經(jīng)與非門6d向圖象輸入機(jī)PIOA的位6(PA6)送打印機(jī)忙信號，使PIOA處于位控輸入狀態(tài)。圖象輸入機(jī)設(shè)置接口方式控制字，通過接口控制寄存器JC7，控制一組邏輯電路的開門和關(guān)門，使在各個(gè)接口狀態(tài)下，分別連通應(yīng)通的信號，傳遞有用信號狀態(tài)和關(guān)斷不應(yīng)連通的信號，斷開無用信號狀態(tài)，保證了各自的正常工作并互不影響。本發(fā)明的目的之三是實(shí)現(xiàn)圖象輸入過程的無級縮放功能，即主、付掃描密度可同時(shí)(同倍)在4-24線/mm范圍內(nèi)的無級轉(zhuǎn)換。從理論上說采用純光學(xué)方法和軟件方法可以實(shí)現(xiàn)這種功能，本發(fā)明開辟了另一種新的軟件與硬件相結(jié)合的轉(zhuǎn)換方法。CCD器件輸出的圖象信號幅度與CCD的掃描周期有關(guān)，為保持穩(wěn)定的CCD器件輸出信號幅度，主掃描速度必須恒定，如附圖1中的fc，因此主掃描密度在4-24線mm范圍內(nèi)的無級轉(zhuǎn)換顯然不能通過改變主掃描的速度獲得。本發(fā)明采用了改變A/D轉(zhuǎn)換器取樣頻率(參見附圖1的RDY信號)獲得任意主掃描密度的方法。其實(shí)現(xiàn)方法是設(shè)置一個(gè)可編程分頻器(附圖1中的19)，設(shè)分頻器的時(shí)鐘頻率為fΦ，圖象的象素密度為P，主掃描密度為n，CCD器件驅(qū)動時(shí)鐘為fc(本發(fā)明實(shí)施例中，fΦ＝10MHz，P＝20點(diǎn)/mm，n為4-24線/mm，fc＝166.66KHz)可編程分頻器按分頻數(shù)Kq分頻后的脈沖頻率fq，作為主掃描A/D變換器的原始取樣頻率，可編程分頻器的分頻數(shù)Kq可按下式確定Kq=(p·fΦ)/(n·fc)當(dāng)P、fΦ、fc確定后，kq只和n有關(guān)(如將本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)據(jù)代入，可得Kq＝1200/n)因而操作者可選擇任意n值，圖象輸入機(jī)按公式計(jì)算出Kq，以取得相應(yīng)的fq，在時(shí)序控制器(參見附圖1的11)中，將fc與fq均置于時(shí)序波形ΦT的控制下，以保證每條掃描線圖象信號的拾取均從圖象左端X0座標(biāo)位置開始，即CCD輸出一行掃描線的起始時(shí)刻與一行掃描線的第一個(gè)取樣脈沖保持同步的時(shí)間關(guān)系。當(dāng)ΦT有效時(shí)，fc、fq同時(shí)打開，ΦT無效時(shí)，fcfq同時(shí)關(guān)閉。fq經(jīng)時(shí)序控制器同步處理后的RDY信號，即為事實(shí)上的A/D轉(zhuǎn)換器取樣脈沖信號，Kq越大，fq頻率越低，主掃描密度也低，反之Kq越小，fq頻率越高，主掃描密度也高。付掃描密度的無級轉(zhuǎn)換是這樣實(shí)現(xiàn)的由于采用了間斷式的付掃描方式，不可能用連續(xù)的脈沖信號驅(qū)動付掃描，只能按掃描線間距逐線移動。又由于步進(jìn)電機(jī)每步轉(zhuǎn)動的角度是一定的，經(jīng)傳動機(jī)構(gòu)拖動抽屜移動一步的距離即步當(dāng)量△也是一定的，因而實(shí)現(xiàn)付掃描密度的無級轉(zhuǎn)換如果依靠常規(guī)的控制步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動脈沖個(gè)數(shù)來控制抽屜移動的步數(shù)而得到不同的掃描線間距是不可能的。因?yàn)樵?-24線/mm掃描密度范圍內(nèi)掃描線間距不可能總是步當(dāng)量的整數(shù)倍。前文所述，在時(shí)序波形ΦT有效期tG時(shí)間內(nèi)，CCD完成一條掃描線圖象信號的拾取。本發(fā)明將受ΦT控制的fc(參見附圖1中的CTCc)作為一個(gè)可編程計(jì)數(shù)器(參見附圖1中的CTC定時(shí)器25)的計(jì)數(shù)脈沖，在tG時(shí)間內(nèi)每當(dāng)該可編程計(jì)數(shù)器(CTC)計(jì)滿預(yù)置的數(shù)即驅(qū)動付掃描電機(jī)使抽屜移動一個(gè)步當(dāng)量，直至ΦT無效tG結(jié)束，計(jì)數(shù)器預(yù)置的數(shù)可以由人工設(shè)置，從而在ΦT有效期內(nèi)也控制了拖動抽屜移動的步當(dāng)量數(shù)。計(jì)數(shù)器預(yù)置的數(shù)越大，抽屜每步移動的時(shí)間間隔越長，反映付掃描密度越小，反之則越大。本發(fā)明就是利用了這個(gè)原理實(shí)現(xiàn)付掃描密度的無級轉(zhuǎn)換的。設(shè)付掃描可編程計(jì)數(shù)器預(yù)置數(shù)為Kb，可導(dǎo)出Kb＝fc·tG·△·n當(dāng)fc、tG、△確定后(本發(fā)明實(shí)施例中fc＝166.66KHz，tG＝24ms，△＝0.025mm)則Kb僅與n有關(guān)，(Kb＝100·n)。實(shí)施中，可編程計(jì)數(shù)器為CTC定時(shí)器，由程序置成16位減法計(jì)數(shù)器，CPU根據(jù)所需要的掃描密度n計(jì)算出Kb，并預(yù)置到減法計(jì)數(shù)器中，在ΦT有效期tG時(shí)間內(nèi)，在計(jì)數(shù)脈沖CTCc(經(jīng)時(shí)序控制器同步處理后的fc)作用下，每當(dāng)計(jì)數(shù)器減到零時(shí)，CTC定時(shí)器向CPU發(fā)出一個(gè)中斷請求，同時(shí)自動將Kb再置入計(jì)數(shù)器中，CPU執(zhí)行付掃描中斷服務(wù)程序，向步進(jìn)電機(jī)送一個(gè)驅(qū)動脈沖，抽屜移動一個(gè)步當(dāng)量△，以上過程重復(fù)進(jìn)行到ΦT無效。在下一個(gè)ΦT有效期內(nèi)再重復(fù)進(jìn)行上述動作，完成另一行掃描線的拾取。由上述分析可知，每行掃描線的移動誤差將不超過一個(gè)步當(dāng)量。每線移動的不足部分即小數(shù)點(diǎn)部分將記憶在計(jì)數(shù)器中，在下一條掃描線移動時(shí)會自然計(jì)算進(jìn)去，不會丟掉，每次抽屜移動停止可能丟掉的數(shù)據(jù)量最多占fc頻率的一個(gè)周期，所帶來的付掃描相對誤差很小為1/(Kb)，可以忽略不計(jì)。圖象輸入機(jī)應(yīng)用于印刷行業(yè)，在計(jì)算機(jī)圖文編輯、排版系統(tǒng)中作計(jì)算機(jī)的外部設(shè)備，輸入圖象在計(jì)算機(jī)中經(jīng)過處理與鍵盤輸入的文字、表格等一起編輯，解決了插圖問題。在辦公自動化領(lǐng)域中，圖象輸入機(jī)可將重要的圖象資料輸入計(jì)算機(jī)壓縮存儲，便于隨時(shí)查詢、調(diào)用，本發(fā)明所采用的一些技術(shù)措施在圖象處理，模式識別、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)等領(lǐng)域也有用途。權(quán)利要求1.一種高分辨率圖象輸入機(jī)，至少包括完成圖象主掃描和光電轉(zhuǎn)換、數(shù)字化處理的光源、CCD線陣光耦合器件及其驅(qū)動電路、光學(xué)系統(tǒng)、A/D轉(zhuǎn)換器和串/并變換器；完成圖象付掃描的步進(jìn)電機(jī)及其驅(qū)動電路和機(jī)械傳動裝置；協(xié)調(diào)整機(jī)的輸入、輸出、主掃描、付掃描的CPU、時(shí)鐘電路、RAM、ROM、DMA、P1O、面板按鍵電路和時(shí)序控制電路；完成與計(jì)算機(jī)或打印機(jī)接口的接口電路，其特征在于1)光學(xué)系統(tǒng)固定不動，圖象原稿置于抽屜內(nèi)的抽屜平面移動掃描方式，2)在計(jì)算機(jī)通用并行打印機(jī)接口上，通過采用接口復(fù)用技術(shù)設(shè)計(jì)的圖象輸入機(jī)接口電路并由軟件控制圖象輸入機(jī)與計(jì)算機(jī)的聯(lián)機(jī)方式，圖象輸入機(jī)直接驅(qū)動打印機(jī)的直接驅(qū)動打印方式和計(jì)算機(jī)驅(qū)動打印機(jī)的接口轉(zhuǎn)接方式，3)主、付掃描的同倍無級縮放、轉(zhuǎn)換，即固定主掃描CCD線陣光耦合器驅(qū)動時(shí)鐘頻率fc，有可編程分頻器，按kq值分頻后的脈沖頻率fq為圖象信號A/D轉(zhuǎn)換器的取樣脈沖頻率的主掃描密度轉(zhuǎn)換和通過可編程計(jì)數(shù)器按kb值計(jì)數(shù)，每掃描線驅(qū)動抽屜移動的步當(dāng)量數(shù)的付掃描密度轉(zhuǎn)換。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高分辨率圖象輸入機(jī)，其特征在于采用接口復(fù)用技術(shù)設(shè)計(jì)的接口電路有接口控制寄存器，由CPU通過數(shù)據(jù)總線送接口方式控制字，接口控制寄存器的輸出狀態(tài)控制一組邏輯電路，通過傳遞有用信號狀態(tài)和斷開無用信號狀態(tài)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)、圖象輸入機(jī)、打印機(jī)的聯(lián)機(jī)方式、直接驅(qū)動打印方式和接口轉(zhuǎn)接方式。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高分辯率圖象輸入機(jī)，其特征在于所述的計(jì)算機(jī)與圖象輸入機(jī)為聯(lián)機(jī)方式時(shí)，8位圖象信息是通過計(jì)算機(jī)通用并行打印機(jī)接口的10(ACK)、12(PEND)、13(SELECT)、15(ERROR)端輸入計(jì)算機(jī)，11(BUSY)作為反映接口狀態(tài)的聯(lián)絡(luò)信號。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高分辯率圖象輸入機(jī)，其特征在于所述的可編程分頻器，其分頻數(shù)Kq與主掃描密度n的關(guān)系為Kq=(p·fΦ)/(fc·n);所述的可編程計(jì)數(shù)器，其計(jì)數(shù)值Kb與付掃描密度n的關(guān)系為kb＝fc·tG·△·n，當(dāng)象素密度P(點(diǎn)/mm)，可編程分頻器時(shí)鐘fφ(Hz)，CCD線陣光耦合器驅(qū)動時(shí)鐘及可編程計(jì)數(shù)器時(shí)鐘fΦ(Hz)，CCD線陣光耦合器主掃描周期tG(ms)和步當(dāng)量△(mm)確定后，主、付掃描密度n僅與Kg、kb有關(guān)。全文摘要本發(fā)明涉及一種圖象輸入設(shè)備，由圖象拾取、原稿輸送、微機(jī)控制三大部件組成。采用4096位線陣CCD器件及與之相應(yīng)的光路系統(tǒng)和抽屜原稿輸送裝置，實(shí)現(xiàn)20點(diǎn)/mm高分辨率指標(biāo)。采用間斷式付掃描和交互式圖象傳送技術(shù)。接口復(fù)用使圖象輸入機(jī)、計(jì)算機(jī)、打印機(jī)三者互連成網(wǎng)時(shí)實(shí)現(xiàn)固定配置下的聯(lián)機(jī)、轉(zhuǎn)接和直接驅(qū)動打印方式。通過設(shè)置可編程分頻器、計(jì)數(shù)器的預(yù)置數(shù)實(shí)現(xiàn)主、副掃描密度無級同倍縮放轉(zhuǎn)換的技術(shù)。文檔編號H04N3/10GK1040106SQ8910727公開日1990年2月28日申請日期1989年9月27日優(yōu)先權(quán)日1989年9月27日發(fā)明者孫毅,柳能富,魏大新,劉樹慶申請人:郵電部興安通信設(shè)備廠