CN1077306C - 设定扫描仪扫描范围的方法 - Google Patents
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Abstract
一种利用扫描仪内部软件来自动校正其电荷耦合装置的有效扫描范围的方法。该扫描仪包括电荷耦合装置、模拟/数字转换器以及测试区域，该方法包括以下步骤：产生一组内含有测试区域图像的图像数据阵列；从图像数据阵列中找出定位标记的位置；由定位标记的位置来决定一图像数据阵列中可用图像数据的起始和终止位置以设定一有效扫描范围。
Description
本发明涉及一种利用扫描仪内部软件来自动校正扫描仪的电荷耦合装置有效扫描范围的方法。
在一般的办公室内，扫描仪常被用来将文件转换成为图像数据以输入计算机。一个平台式扫描仪(flat bed scanner)通常包含一个透明窗口用来放置待扫描的文件，一个电荷耦合装置(CCD-charge coupled device)其内含有许多光学传感器(optic sensor)呈直线型排列以用来将从文件反射回来的线型图像转换成一个模拟信号阵列，一个镜片组用来将从文件反射回来的光线传到该CCD，一个模拟/数字(A/D-analog-to-digital)转换器用来将该模拟信号阵列转换成一个图像数据阵列。在平台式扫描仪中，CCD和镜片组是被包装成一个扫描模件并以一种可滑动的方式安装在一根导引杆上。扫描模件是由一个步进马达沿着导引杆前后带动以扫描放置在扫描仪透明窗口上的文件。
CCD内部的光学传感器所能扫描的宽度通常比真正需要的扫描宽度要大一些。譬如说，一个CCD可能含有2750个光学传感器，它可以将一个线型图像转换成2750个模拟信号，再经由A/D转换器转成2750图像数据。但是在这2750个图像数据中，扫描仪只会采用其中部份数据例如位于中间的2550个做为可用的图像数据，其余的200个图像数据通常都会被舍弃不用。这2550个图像数据在全部2750个图像数据阵列中所在的位置就是该CCD的有效扫描范围。
为了使CCD的有效扫描范围能够准确对正扫描仪上的透明窗口，在组装过程中扫描模件必需予以校正。现有的做法是在扫描仪的软件中，先将CCD的有效扫描范围固定。然后在扫描仪的组装过程中，将CCD在扫描模件内的位置予以精确校正，在完成整体组装后再测试及校正扫描仪的扫描范围。在使用这种现有的组装及测试的方法时常会发生一个问题，就是在扫描仪完成了扫描模件的精确校正以及组装之后，仍然会发生扫描仪无法通过有效扫描范围测试的问题。
这个问题产生的原因是因为当多个机械组件被组合在一起时，各个组件的机械误差会被累积起来。在组装平台式扫描仪时，虽然扫描模件会被个别地精确调整及校正，然而扫描模件和导引杆间的间隙，扫描仪外壳上透明窗口所在的位置，扫描器内导引杆安装的位置，扫描仪外壳上、下两部分连接处等等部分都可能会造成误差。这些误差的累积有时会使CCD的有效扫描范围无法对正扫描仪上的透明窗口。在这种情况下扫描仪就需要被重新检验和调整。这种工作非常耗时、耗力，因为要找出和修正各个组件的误差以及组合型的误差并不是一件很容易的事。
因此，本发明的主要目的在于克服前述现有技术的限制，提供一种利用扫描仪内部软件来自动校正扫描仪的电荷耦合装置的有效扫描范围的方法以解决上述的问题。
实现本发明的目的一个方案是这样实现的，即提供一种设定扫描仪扫描范围的方法，该扫描仪包括一用来将一行线型图像转换成一模拟信号阵列的电荷耦合装置，一用来将该模拟信号阵列转换成一个图像数据阵列的模拟/数位转换器，以及一包括定位标记的测试区域，该方法包含以下步骤：
(1)使用该电荷耦合装置和该模拟/数位转换器产生一组内含测试区域图像的图像数据阵列；
(2)从该图像数据阵列中找出该定位标记的位置；
(3)由该定位标记的位置来决定一图像数据阵列中可用图像数据的起始和终止位置以设定一有效扫描范围。
实现本发明的目的另一个方案是提供一种设定扫描仪扫描范围的方法，该扫描仪包括一用来将一行线型图像转换成一模拟信号阵列的电荷耦合装置；一用来将该模拟信号阵列转换成一个图像数据阵列的模拟/数字转换器；一存储器；以及一包含定位标记的测试区域，该方法包含以下步骤：
(1)使用该电荷耦合装置和该模拟/数字转换器产生一组内含测试区域图像的图像数据阵列；
(2)将该图像数据阵列存储到该存储器；
(3)从该图像数据阵列中找出该定位标记的位置；
(4)由该定位标记的位置来决定一图像数据阵列中可用图像数据的起始和终止位置以设定一有效扫描范围。
实现本发明的目的再另一个方案是提供一种设定扫描仪扫描范围的方法，该扫描仪包括一用来将一行线型图像转换成一模拟信号阵列的电荷耦合装置；一用来将该模拟信号阵列转换成一个图像数据阵列的模拟/数字转换器；一存储器；一用来控制该扫描仪操作的控制单元；以及一包含定位标记的测试区域，该方法包含以下步骤：
(1)使用该电荷耦合装置和该模拟/数字转换器产生一组内含测试区域图像的图像数据阵列；
(2)将该图像数据阵列存储到该存储器；
(3)从该图像数据阵列中找出该定位标记的位置；
(4)该控制单元产生一有效扫描范围并将其储入该存储器中；
(5)由该定位标记的位置来决定一图像数据阵列中可用图像数据的起始和终止位置以设定该有效扫描范围。
实现本发明的目的再另一个方案是提供一种设定扫描仪扫描范围的方法，该扫描仪包括一用来将一行线型图像转换成一模拟信号阵列的电荷耦合装置；一用来将该模拟信号阵列转换成一个图像数据阵列的模拟/数字转换器；一包含定位标记的测试区域；一导引杆；一用来扫描文件的含有该电荷耦合装置的扫描模件，该扫描模件以一种可移动的方式安装在该导引杆上；一用来推动该扫描模件的马达；以及一控制单元，用来控制该扫描仪的操作，该方法包含以下步骤：
(1)该控制单元利用该马达将该扫描模件移至该测试区域；
(2)使用该电荷耦合装置和该模拟/数字转换器产生一组内含测试区域图像的图像数据阵列；
(3)从该图像数据阵列中找出该定位标记的位置；
(4)由该定位标记的位置来决定一图像数据阵列中可用图像数据的起始和终止位置以设定一有效扫描范围。
按照这种方法，CCD的扫描区域比待扫描的目标区域要宽。因此利用程序来决定CCD的有效扫描范围会使得扫描仪的组装过程变得非常容易，组装工人只需要粗略地确定目标区域是含盖在CCD的扫描区域的中央位置即可。在组装过程中，由各种机械组件所累积起来的误差不太容易使扫描仪的目标区域跳出CCD的扫描区域。而在扫描仪组装完成后，只要目标区域仍然含盖在CCD的扫描区域之内，程序就能自动地检测出目标区域并设定CCD的有效扫描范围。从而避免找出和修正各个组件的误差以及组合型的误差这件费时又费力的事。
下面结合附图对本发明的优选实施例进行说明，其中：
图1为一现有的平台式光学扫描仪的外视图。
图2为图1所示光学扫描仪角落部分的剖面图。
图3为图1所示光学扫描仪的功能方框图。
图4为透明窗口和扫描仪外壳部分的底视图。
图5为本发明用来调整CCD有效扫描范围的程序的流程图。
图6为CCD扫描区域和有效扫描范围的示意图。
请参阅图1和图2。图1为一现有的平台式光学扫描仪10的外视图。扫描仪10包含有一个外壳12和一个透明窗口14，以及置于透明窗口14上的一份待扫描的文件16。图2为图1所示扫描仪10角落部分的剖面图，其中扫描仪10包括一个导引杆18，以一种可移动的方式安装在导引杆18上的用来扫描文件16的一个内含有一电荷耦合装置(CCD)22的扫描模件20，以及设于透明窗口14一端的下方的用来校正CCD22的一个测试区域32。扫描模件20包括用来照亮文件16的一个光源24和用来将反射的光线传到CCD22的一个包含三个反射镜26、28及30的镜片组。
图3为扫描仪10连接到一台计算机34的功能方框图。扫描仪10包括：一个扫描模件20；一个设于扫描模件20内的CCD22，其内含有一个光学传感器阵列(未示出)，用来将线型图像转换成一组模拟信号阵列；一个模拟/数字(A/D)转换器36，用来将该模拟信号阵列转换成图像数据阵列；一个存储器38，用来储存该图像数据阵列；和一个步进马达42，用来移动扫描模件20。
图4为透明窗口14和扫描仪外壳12的底视图，用来说明图2所示扫描仪12的测试区域32。测试区域32设于透明窗口14一端的下方，它包括一个白色长条44和一个黑色长条46，用来校正CCD22内所含的光学传感器。扫描仪外壳12由塑胶制成，在透明窗口14的周边区域48的外壳通常呈淡灰色或苹果白。黑色长条46和周边区域48间的边界50是一个定位标记，用来调整CCD22的有效扫描范围。在透明窗口14上被CCD22扫描的目标区域位于边界50和51之间。
图5示出扫描仪10的控制单元38用来调整CCD22有效扫描范围的程序60的流程图，该程序包括下列步骤：步骤61 利用步进马达42将扫描模件20移到测试区域32的黑色长条
46之下；步骤62 用CCD22和A/D转换器36扫描测试区域32以产生一包含测
试区域32的图像数据阵列；步骤63 由该图像数据阵列中找出定位标记50位置；步骤64 由定位标记50的位置来决定一图像数据阵列中可用图像数据
的起始和终止位置以设定一有效扫描范围；步骤65 将该有效扫描范围存入存储器38中。
处理程序60可以在扫描仪10每次开机时或是在每次扫描一份新文件时被执行以找出CCD22的有效扫描范围。有许多不同方法可以用来决定一个CCD的有效扫描范围。以图4为例，由于透明窗口14位于位置50和51之间的目标区域的宽度是固定的，因此一旦扫描仪10的控制单元38将图像数据阵列中定位标记50的位置辨认出来，CCD22的有效扫描范围就可以同时被定出来。黑色长条46的两端(位置50和51)可以同时用来作为定位标记以标示出应扫描的目标区域，如果用这种方法的话，在程序60的步骤63之中，控制单元38就必需找出这两个定位标记以作为有效扫描范围的起始和终止位置。
图6为CCD22的扫描区域和有效扫描范围的示意图。CCD22所含的光学传感器阵列位于点76到78之间，扫描仪10可将从点84到86之间的扫描区域反射回来的线型图像转换成一个图像数据阵列。而控制单元38在执行完程序60后即可在该图像数据阵列中定出位于点72到74之间的有效扫描范围，其所对应的扫描区域就是透明窗口14上位于点80到82之间的目标区域，也就是黑色长条46的两端。方块70表示图2所显示的镜片组26、28和30，用来将由透明窗口14所反射的光线传到CCD22上。
由图6可以很明显地看出来CCD22的扫描区域(点84到86之间)比待扫描的目标区域(点80到82之间)要宽。因此利用程序60来决定CCD22的有效扫描范围会使得扫描仪10的组装过程变得非常容易，组装工人只需要粗略地确定目标区域是含盖在CCD22的扫描区域的中央位置即可。在组装过程中，由各种机械组件所累积起来的误差不太容易使扫描仪10的目标区域跳出CCD22的扫描区域。而在扫描仪10组装完成后，只要目标区域仍然含盖在CCD22的扫描区域之内，程序60就能自动地检测出目标区域并设定CCD22的有效扫描范围。
相反地，上述的现有技术是先固定CCD22有效扫描范围，然后再由组装工人来微调CCD22的位置以确定CCD22的目标区域能和它的有效扫描范围相吻合。这种方法所能容忍的误差范围很小，因此在组装过程中，由各种机械组件所累积起来的误差很容易使CCD22已被固定住的有效扫描范围跳出CCD22的扫描区域，因而使得扫描仪10必需被重新测试和调整。
Claims (6)
1、一种设定扫描仪扫描范围的方法，该扫描仪包括一用来将一行线型图像转换成一模拟信号阵列的电荷耦合装置；一用来将该模拟信号阵列转换成一个图像数据阵列的模拟/数字转换器；以及一包含定位标记的测试区域，该方法包含以下步骤：
(1)使用该电荷耦合装置和该模拟/数字转换器产生一组内含测试区域图像的图像数据阵列；
(2)从该图像数据阵列中找出该定位标记的位置；
(3)由该定位标记的位置来决定一图像数据阵列中可用图像数据的起始和终止位置以设定一有效扫描范围。
2、如权利要求1所述的方法，该有效扫描范围在该扫描仪开机时被设定。
3、如权利要求1所述的方法，该有效扫描范围在该扫描仪扫描一文件之前被设定。
4、一种设定扫描仪扫描范围的方法，该扫描仪包括一用来将一行线型图像转换成一模拟信号阵列的电荷耦合装置；一用来将该模拟信号阵列转换成一个图像数据阵列的模拟/数字转换器；一存储器；以及一包含定位标记的测试区域，该方法包含以下步骤：
(1)使用该电荷耦合装置和该模拟/数字转换器产生一组内含测试区域图像的图像数据阵列；
(2)将该图像数据阵列存储到该存储器；
(3)从该图像数据阵列中找出该定位标记的位置；
(4)由该定位标记的位置来决定一图像数据阵列中可用图像数据的起始和终止位置以设定一有效扫描范围。
5、一种设定扫描仪扫描范围的方法，该扫描仪包括一用来将一行线型图像转换成一模拟信号阵列的电荷耦合装置；一用来将该模拟信号阵列转换成一个图像数据阵列的模拟/数字转换器；一存储器；一用来控制该扫描仪操作的控制单元；以及一包含定位标记的测试区域，该方法包含以下步骤：
(1)使用该电荷耦合装置和该模拟/数字转换器产生一组内含测试区域图像的图像数据阵列；
(2)将该图像数据阵列存储到该存储器；
(3)从该图像数据阵列中找出该定位标记的位置；
(4)该控制单元产生一有效扫描范围并将其储入该存储器中；
(5)由该定位标记的位置来决定一图像数据阵列中可用图像数据的起始和终止位置以设定该有效扫描范围。
6、一种设定扫描仪扫描范围的方法，该扫描仪包括一用来将一行线型图像转换成一模拟信号阵列的电荷耦合装置；一用来将该模拟信号阵列转换成一个图像数据阵列的模拟/数字转换器；一包含定位标记的测试区域；一导引杆；一用来扫描文件的含有该电荷耦合装置的扫描模件，该扫描模件以一种可移动的方式安装在该导引杆上；一用来推动该扫描模件的马达；以及一控制单元，用来控制该扫描仪的操作，该方法包含以下步骤：
(1)该控制单元利用该马达将该扫描模件移至该测试区域；
(2)使用该电荷耦合装置和该模拟/数字转换器产生一组内含测试区域图像的图像数据阵列；
(3)从该图像数据阵列中找出该定位标记的位置；
(4)由该定位标记的位置来决定一图像数据阵列中可用图像数据的起始和终止位置以设定一有效扫描范围。
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