[实用新型]扫描仪光电系统

说明书

本实用新型涉及一种扫描仪光电系统，扫描仪光电系统包括扫描仪控制器、CCD图像传感器、模拟前端和存储器；所述扫描仪控制器分别与CCD图像传感器、模拟前端和存储器相连，所述CCD图像传感器的输出端与模拟前端相连。本实用新型解决了现有的扫描仪存在的分辨率低、幅面小、成本高的技术问题。本实用新型利用高性能高速扫描仪控制器作为总控制单元，并针对高精度大幅面书画扫描的要求而结合了高性能低成本的CCD图像传感器及相关元件，完成了整个数据采集流的光电设计。

技术领域

本实用新型涉及一种扫描仪光电系统。

背景技术

目前的书画扫描仪在光电系统上主要采用从市场上可以获得的工业相机和图像采集卡作为图像数据采集的硬件单元。这种方案的优点在于开发周期快、开发难度低和图像质量高。然而，绝大多数国内市场上可以买到的工业相机中图像传感器的像元数都十分有限，不足以获取高分辨率的图像，而且，当获取较大的扫描幅面的图像时，需要通过多次扫描和图像拼接的方式实现，这大大增加了系统设计的难度、降低了图像采集的速度和图像后处理的工作量，且容易引入不必要的图像扭曲；另一方面，图像扫描系统工作过程中，图像数据的采集必须与步进电机的运动相匹配，才可以得到正确的图像纵横比，而采用工业相机设计扫描仪的方式，图像的采集和电机的运行无法做到完美的时序匹配，因而降低了图像质量。加之工业相机的价格昂贵，整个系统的成本将大幅提高，因而难以被有效地推向市场并被广泛应用。

实用新型内容

本实用新型目的是提供一种扫描仪光电系统，解决了现有的扫描仪存在的分辨率低、幅面小、成本高的技术问题。

本实用新型的技术解决方案是：一种扫描仪光电系统，其特殊之处在于：包括扫描仪控制器、CCD图像传感器、模拟前端和存储器；所述扫描仪控制器分别与CCD图像传感器、模拟前端和存储器相连，所述CCD图像传感器的输出端与模拟前端相连。

进一步地，上述扫描仪控制器包括沿数据传输方向依次设置的减法器、乘法器、分辨率控制模块、GAMMA校正模块、行处理模块和数据打包模块；所述存储器分别与减法器、乘法器、GAMMA校正模块和数据打包模块相连。

进一步地，上述存储器用于存储减法器的偏移参数、乘法器的增益系数、GAMMA校正模块的校正参数以及数据打包模块的图像数据。

进一步地，上述扫描仪控制器还包括真灰度处理模块、数据压缩模块和二值处理模块；所述真灰度处理模块的输入端与行处理模块相连，真灰度处理模块的输出端分别与数据打包模块、数据压缩模块和二值处理模块相连；所述数据压缩模块的输入端分别与真灰度处理模块和行处理模块相连，数据压缩模块的输出端与数据打包模块相连；所述二值处理模块的输入端与真灰度处理模块相连，二值处理模块的输出端与数据打包模块相连。

进一步地，上述模拟前端包括相关双采样模块、偏移数模转换器、可编程增益放大器和模数转换器；CCD图像传感器的输出端与所述相关双采样模块相连，所述相关双采样模块和偏移数模转换器与可编程增益放大器相连，所述可编程增益放大器与模数转换器相连，所述模数转换器与扫描仪控制器相连。

进一步地，上述扫描仪光电系统还包括与扫描仪控制器相连的零位及限位传感器。

本实用新型还提供一种扫描仪光电系统控制方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：

1)CCD图像传感器采集扫描对象的图像信息后向模拟前端输出模拟信号；

2)模拟前端对模拟信号进行处理后向扫描仪控制器输出数字信号；

3)减法器对输入的数字信号进行像素级偏移补偿处理；

4)乘法器对经过偏移补偿的像素数据进行像素级增益校正处理；

5)分辨率控制模块对经过增益校正的像素数据进行分辨率调整处理；