CN103581488B - 扫描装置以及方法 - Google Patents

Abstract

本发明的扫描装置包含光源、影像感测器以及驱动模块。光源用以产生光线照射物件；影像感测器用以沿一扫描方向依序于物件的每一扫描位置以第一曝光时间以及第二曝光时间感测经物件反射或透射物件的光线，以形成第一影像及第二影像，光源持续点亮，影像感测器在曝光时间达到第一曝光时间，输出第一影像的数据，且影像感测器继续曝光在曝光时间达到第二曝光时间，输出第二影像的数据；驱动模块用以驱动影像感测器以及物件彼此相对移动，以使影像感测器扫描物件。上述扫描装置，可以利用一次扫描过程，即得到两组以上不同曝光时间的影像。如此，可获得高动态范围影像且不会有影像对位的问题，并且节省扫描时间。同时亦揭露一种扫描方法。

Description

扫描装置以及方法

技术领域

本发明是有关一种扫描装置及方法，特别是一种利用一次扫描过程即可获得两组以上不同曝光时间的影像的扫描装置及方法。

背景技术

扫描技术的普及，使得许多影像、稿件得以透过数字化的方式保存。然而在影像底稿中，不同区域具有不同的光学密度，底稿暗区与底稿亮区无法以相同的扫描参数同时获得良好的数字影像。

举例而言，欲得到暗区的良好影像细节，必须设定较长曝光时间，使影像感测器能够充分感测到暗区光线，而对于亮区，则可能获得一过分曝光的亮白影像；反之，欲获得清晰的亮区影像，则必须设定较短的曝光时间，使影像感测器不至于过度感测亮区光线，而对于暗区，则可能呈现一片黑暗。为了获得一良好品质的影像，发展了高动态范围扫描技术，其是利用多次扫描以获得不同曝光参数的数字影像，再进行影像处理如迭图等等，以同时获得亮区及暗区的清晰影像。但是，此法需要多次扫描，当感测器获得第一次曝光影像后，需要返回初始位置并归零校正，以进行下一次扫描以获得第二次曝光影像，因此相当浪费时间；并且由于扫描过程的重新进行，可能产生影像对位偏移的问题。

有鉴于此，如何有效率且精确的得到扫描影像是目前亟需努力的目标。

发明内容

本发明提供一种扫描装置及方法，其可沿一扫描方向依序于物件的每一扫描位置以一第一曝光时间以及一第二曝光时间感测经物件反射或透射物件的光线，以形成一第一影像及一第二影像。如此，利用一次扫描过程即可获得两组以上不同曝光时间的影像。

本发明一实施例的扫描装置包含一光源、一影像感测器以及一驱动模块。光源用以产生一光线照射一物件；影像感测器用以沿一扫描方向依序于物件的每一扫描位置以一第一曝光时间以及一第二曝光时间感测经物件反射或透射物件的光线，以形成一第一影像及一第二影像，其中光源持续点亮，影像感测器在一曝光时间达到第一曝光时间，输出第一影像的数据，且影像感测器继续曝光在曝光时间达到第二曝光时间，再输出第二影像的数据；驱动模块用以驱动影像感测器以及物件彼此相对移动，以使影像感测器扫描物件。

本发明另一实施例的扫描方法包含提供一光源，用以产生一光线照射一物件；并且以一驱动模块驱动一影像感测器以及物件彼此相对移动，以使影像感测器沿一扫描方向依序于物件的每一扫描位置以一第一曝光时间以及一第二曝光时间感测经物件反射或透射物件的光线，以形成一第一影像及一第二影像，其中光源持续点亮，影像感测器在一曝光时间达到第一曝光时间，输出第一影像的数据，且影像感测器继续曝光在曝光时间达到第二曝光时间，再输出第二影像的数据。

以下通过具体实施例配合所附的图式详加说明，当更容易了解本发明的目的、技术内容、特点及其所达成的功效。

附图说明

图1为本发明一实施例的扫描装置示意图。

图2为本发明另一实施例的扫描方法流程图。

图3为本发明一实施例的扫描路径示意图。

附图标号：

1扫描装置

2光源

3影像感测器

4驱动模块

5透镜

6使用者介面

7影像处理模块

A扫描区域

D扫描方向

L₁第一扫描线

L₂第二扫描线

S1～S3扫描方法

P₀初始位置

具体实施方式

请参照图1，本发明的一实施例的扫描装置1包含一光源2、一影像感测器3以及一驱动模块4。光源2用以产生一光线照射一物件，举例而言，光源2可为一发光二极管或冷阴极萤光灯(coldcathodefluorescentlamp，CCFL)。影像感测器3用以沿一扫描方向依序于物件的每一扫描位置以一第一曝光时间以及一第二曝光时间感测经物件反射或透射物件的光线，以形成一第一影像及一第二影像。于一实施例中，影像感测器3可为一电荷耦合元件(CCD)、互补式金属氧化物半导体(CMOS)感测器或接触式影像感测器(CIS)。较佳者，扫描装置1更包含一光学透镜5，其设置于影像感测器3的入光侧，用以会聚经物件反射或透射物件的光线于影像感测器，其中光学透镜5可为一杆状透镜(rodlens)。驱动模块4用以驱动影像感测器3以及物件彼此相对移动，以使影像感测器3扫描物件。举例而言，驱动模块4可包含一步进马达，以驱使感测器3相对于物件移动。

于一实施例中，扫描装置1更包含一使用者介面6，其电性连接影像感测器3。使用者可透过该使用者介面6设定第一曝光时间以及第二曝光时间，或者设定扫描解析度，以获得不同解析度的第一影像及第二影像。举例而言，使用者介面6可为一按键模块、触控模块甚至是声控模块，其位于扫描装置1本体或延伸于外部；或者是透过电脑软件以设定扫描参数。

承接前述，扫描装置1更包含一影像处理模块7，其与影像感测器3电性连接，用以对第一影像以及第二影像进行影像处理。当影像感测器3获得第一影像及第二影像后，会传送至影像处理模块7。影像处理模块7可根据使用者需求调整影像性质、迭图、影像分割与合并等等。可理解的是，影像处理模块包含软件、固件或其组合。

举例而言，于一实施例中，当使用者欲扫描一物件时，根据其对物件光学密度的考量，先透过扫描装置1的使用者介面6输入第一曝光时间1ms以及第二曝光时间10ms。图3为本发明一实施例的扫描路径示意图，如图3所示，当扫描装置1开始扫描时，影像感测器3会从初始位置P₀沿着扫描方向D移动，依次通过一第一扫描线L₁、一第二扫描线L₂…以此类推，直至通过整个扫描区域A，才会返回初始位置P₀。依据使用者所设定的曝光时间，当影像感测器3通过第一扫描线L₁时，会先停留第一曝光时间1ms，以获得第一扫描线L₁的第一影像，再停留第二曝光时间10ms，以获得第一扫描线L₁的第二影像，因此第一扫描线的扫描时间为第一曝光时间1ms及第二曝光时间10ms的总合11ms，接着，影像感测器3会移动到第二扫描线L₂，后续过程依序以此类推。于一实施例中，影像感测器3亦可在曝光时间达到第一曝光时间1ms时，即输出数据并继续曝光，而在达到第二曝光时间10ms时，再一次输出数据，如此可缩短扫描的时间。

承上，当扫描结束，影像感测器3获得物件的完整第一影像及第二影像后，会将其传送至影像处理模块7，于一实施例中，影像处理模块7包含一电脑软件，其安装于一电脑，且电脑与扫描装置1电性连接。透过电脑软件的辅助，使用者可以处理第一影像及第二影像，例如将高曝光时间的影像及低曝光时间的影像迭图，以得到一高动态范围影像。可理解的是，影像处理模块7亦可直接位于扫描装置1上，以方便使用者立即的操作。

请同时参考图1、图2与图3，其说明本发明一实施例的扫描方法。首先，提供一光源2，用以产生一光线照射一物件(S1)；以一驱动模块4驱动一影像感测器3以及物件彼此相对移动，以使影像感测器3沿一扫描方向D依序于物件的每一扫描位置以一第一曝光时间以及一第二曝光时间感测经物件反射或透射物件的光线(S2)，以形成一第一影像及一第二影像。因此，影像感测器3获得第一影像后，不需要再回到初始位置P₀归零校正，可于同一位置再度感测以获得第二影像。最后，再对第一影像以及第二影像进行一影像处理(S3)，举例而言，透过一影像处理模块7，使用者可对同一物件的高曝光时间影像及低曝光时间影像进行影像性质调整、迭图、分割或合并，但不限于此，以获得良好的影像。

于一实施例中，使用者更可透过使用者介面6设定第一曝光时间以及第二曝光时间，其中使用者介面6可为一按键模块、触控模块甚至是声控模块，其位于扫描装置1本体或延伸于外部；或者是透过一电脑软件以设定扫描参数。上述步骤的详细说明如前所述，于此不再赘言。较佳者，于一实施例中，使用者可根据不同的曝光时间，设定其想要的输出解析度，因此第一影像及第二影像的解析度可为不同。

综合上述，本发明的扫描装置及方法提供了一感测器，其可沿一扫描方向依序于物件的每一扫描位置以一第一曝光时间以及一第二曝光时间感测经物件反射或透射物件的光线，以形成一第一影像及一第二影像。如此，利用一次扫描过程即可获得两组以上不同曝光时间的影像，再经过影像处理，可同时获得一暗区及亮区皆清晰的影像。除了节省扫描时间，也避免了影像对位偏移的问题。

以上所述的实施例仅是为说明本发明的技术思想及特点，其目的在使熟习此项技艺的人士能够了解本发明的内容并据以实施，当不能以之限定本发明的专利范围，即大凡依本发明所揭示的精神所作的均等变化或修饰，仍应涵盖在本发明的专利范围内。

Claims (19)

1.一种扫描装置，其特征是，所述的扫描装置包含：

一光源，其用以产生一光线照射一物件；

一影像感测器，其用以沿一扫描方向依序于所述物件的每一扫描位置以一第一曝光时间以及一第二曝光时间感测经所述物件反射或透射所述物件的所述光线，以形成一第一影像及一第二影像，其中所述光源持续点亮，所述影像感测器在一曝光时间达到所述第一曝光时间，输出所述第一影像的数据，且所述影像感测器继续曝光在所述曝光时间达到所述第二曝光时间，再输出所述第二影像的数据；以及

一驱动模块，其用以驱动所述影像感测器以及所述物件彼此相对移动，以使所述影像感测器扫描所述物件。

2.如权利要求1所述的扫描装置，其特征是，所述光源包含一发光二极管或冷阴极萤光灯。

3.如权利要求1所述的扫描装置，其特征是，所述扫描装置更包含：

一光学透镜，其设置于所述影像感测器的入光侧，用以会聚经所述物件反射或透射所述物件的所述光线于所述影像感测器。

4.如权利要求3所述的扫描装置，其特征是，所述光学透镜包含一杆状透镜。

5.如权利要求1所述的扫描装置，其特征是，所述扫描装置更包含：

一影像处理模块，其与所述影像感测器电性连接，用以对所述第一影像以及所述第二影像进行影像处理。

6.如权利要求1所述的扫描装置，其特征是，所述扫描装置更包含：

一使用者介面，其电性连接所述影像感测器，以一使用者透过所述使用者介面设定所述第一曝光时间以及所述第二曝光时间。

7.如权利要求1所述的扫描装置，其特征是，所述驱动模块包含一步进马达。

8.如权利要求1所述的扫描装置，其特征是，所述影像感测器包含一电荷耦合元件、互补式金属氧化物半导体感测器或接触式影像感测器。

9.如权利要求1所述的扫描装置，其特征是，所述第一影像以及所述第二影像的解析度不同。

10.一种扫描方法，其特征是，所述扫描方法包含：

提供一光源，用以产生一光线照射一物件；以及

以一驱动模块驱动一影像感测器以及所述物件彼此相对移动，以使所述影像感测器沿一扫描方向依序于所述物件的每一扫描位置以一第一曝光时间以及一第二曝光时间感测经所述物件反射或透射所述物件的所述光线，以形成一第一影像及一第二影像，其中所述光源持续点亮，所述影像感测器在一曝光时间达到所述第一曝光时间，输出所述第一影像的数据，且所述影像感测器继续曝光在所述曝光时间达到所述第二曝光时间，再输出所述第二影像的数据。

11.如权利要求10所述的扫描方法，其特征是，所述光源包含一发光二极管或冷阴极萤光灯。

12.如权利要求10所述的扫描方法，其特征是，所述扫描方法更包含以一光学透镜会聚经所述物件反射或透射所述物件的所述光线于所述影像感测器。

13.如权利要求12所述的扫描方法，其特征是，所述光学透镜包含一杆状透镜。

14.如权利要求10所述的扫描方法，其特征是，所述扫描方法更包含：

对所述第一影像以及所述第二影像进行一影像处理。

15.如权利要求14所述的扫描方法，其特征是，所述影像处理包含调整影像性质、迭图、分割与合并。

16.如权利要求10所述的扫描方法，其特征是，所述扫描方法更包含透过一使用者介面设定所述第一曝光时间以及所述第二曝光时间。

17.如权利要求10所述的扫描方法，其特征是，所述驱动模块包含一步进马达。

18.如权利要求10所述的扫描方法，其特征是，所述影像感测器包含一电荷耦合元件、互补式金属氧化物半导体感测器或接触式影像感测器。

19.如权利要求10所述的扫描方法，其特征是，所述第一影像以及所述第二影像的解析度不同。