[发明专利]带有拍摄扫描装置和基于个人电脑的处理软件的文件成像系统

说明书

本申请作为一个非临时申请，基于35U.S.C.119(c)，要求于2010年1月28日提交的临时专利申请（申请号：61/298,912）的优先权，其内容通过参考引用包含在本专利申请中。 

【技术领域】

本发明涉及文件拍摄仪，以及文件扫描装置领域，还涉及使用该设备的带缩放功能的实时影像抓取和对文件上高清晰静止图像进行扫描的方法。 

【背景技术】

在文件拍摄领域，理想的设备应该能够以最高的分辨率采集到实时的视频流，并且同时具备时放大和缩小处理的能力。此领域中现有技术虽然能够在640x480分辨率的视频图形矩阵（VGA）或者800x600分辨率的超级视频图形矩阵（SVGA）的显示分辨范围下，将可缩放的视频信号直接输出到视频投影仪，但是如果要把分辨率提高到1920x1280，如果没有显著增大投入成本则是很难制造出这样的器件。 

这一限制通常来自于视频投影仪本身有限的分辨率，以及支持文件拍摄仪直接向投影仪输出模拟视频信号所需的电子组件的处理能力。为了使基于现有技术的文件拍摄仪能够捕获具有高分辨率图像的实时视频，必须应用高质量的长焦透镜组合来对感兴趣的对象进行放大和/或缩小，从而弥补在视频流中感应、生成并输出画面的电子线路的局限。基于现有技术的文件拍摄仪的电子电路的这一局限导致该类设备不适于文件存档、复制和显示等应用所需的高分辨率静态图像的捕获。而使用光学透镜组合则要求这些文件拍摄仪为透镜提供精密的电动外壳，这将不可避免地导致了需要相当尺寸底座的笨重的结构配置，以便稳定底板，并作为电子元件的防护外壳。鉴于上述原因，这些文件拍摄仪占据了大量桌面空间，且缺乏令人满意的便携性。图1所示为一个现有技术的例子，一家未标识商标的OEM供应商提供了一种商用的数字文件摄像仪。 

其他现有技术的文件扫描方法讲述了连同电动文件馈送器工作的平板扫描仪或扫描组合件捕获高分辨率图像（通常在150dpi到600dpi范围内）的方法。图2是一台典型的平板 扫描仪，如惠普ScanJet 5590数字平板式扫描仪。但是，这些仪器必须具备有较高尺寸下限的扫描平面，以便容纳各种尺寸的常用纸张，并且必须具备足够的高度以能够在容纳各种机械与电子扫描元件的密闭外壳内完成扫描。随着待扫描纸张尺寸的增大，传统扫描仪将不得不随之增大体积。这些仪器需要占据很大空间，且经常不便于携带。 

此外，现有的扫描仪不具备捕获目标实时视频的功能，且几乎不可能捕捉到任何三维物体图像。这类扫描仪会事先在文件图像预览图中选择一个子区域，而这需要对文件进行预扫描，因此，所需时间比令人满意的时间要长得多。扫描纸质文件也是一项耗时的工作，一台昂贵的专业扫描仪扫描一份法定尺寸文件需要花费大约6秒甚至12至80秒的时间。 

美国专利6,965,460 B1描述了配备有线性传感器的下视数字成像设备，对位于下视设备下方的原始图像使用光栅线进行成像，利用与平板扫描仪类似的方法即通过在扫描区域扫描光栅线来抓取相当高分辨率的图像，这也在装在同一个外壳内的视频摄像机的辅助下进行。尽管该项发明中描述的装置将成像单元悬挂在支架上，当逐一顺序抓取反射的线性图像时，此技术的扫描耗时、在扫描对象的整个表面区域倾斜和扫描光栅线所必须的电子部件、机械部件、可能的传动部件等，该专利中并没有公开。可以确信的是，掠过整个扫描区域光栅线所需的扫描时间可能与商用平板扫描仪所需的时间相差无几，且不会比这一时间快很多。然而，本参考文献无法解决对现有平板扫描仪的速度效率的需求。此项技术中一项必不可少的要素是次级辅助摄像机，该装置的使用使得外壳的体积和重量进一步增加。此外，由于要求纳入多种元件，例如可缩放透镜、线性扫描组件或视频拍摄仪，此参考文献的实施例，对于满足实现本项发明中描述的理想设备所需的袖珍化方面的要求，不具备足够的优越性。 

美国专利6,540,415 B1介绍了一种带有转轴外壳的支架，该支架可以固定完全独立、现成的商用数码相机（非常类似于傻瓜相机）。由于商用数码相机产品在设计形状系数、输出连接技术、控制按钮易操作性以及内置成像功能等方面有所不同，因此，本参考文献可能不适用于很多产品形态，从而无法让商业实施例在实际应用中具有可行性或优势。 

【发明内容】