CN1894704A - 利用表面坐标值扫描图像的方法及采用该方法的设备 - Google Patents

利用表面坐标值扫描图像的方法及采用该方法的设备 Download PDF

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Abstract

公开了一种通过利用被扫描对象的表面的坐标值并将图像数据与其进行匹配来合成并恢复图像的表面坐标图像映射技术(SCIMT)。确定具有被扫描对象的图像数据的表面的位置的坐标值。将图像数据与所确定表面的位置的坐标值进行匹配并采集该图像数据。通过利用与所采集的图像数据相匹配的坐标值来合成整个图像。通过在上述处理之后执行图像扫描，即使当采用小型扫描设备时也可以与被扫描对象的图像数据尺寸无关地恢复整个图像。另外，可以通过单次连续扫描容易地合成并随意地恢复整个图像，而与扫描方向无关。

Description

利用表面坐标值扫描图像的方法及采用该方法的设备
技术领域
本发明涉及利用待扫描的表面的坐标值扫描图像的方法及采用该方法的设备，更具体地，涉及一种通过确定具有文档或图像的表面的绝对坐标值或相对坐标值、将所扫描的图像数据与坐标值进行匹配、并且通过利用所确定的X和Y轴方向上的坐标值合成与坐标值相匹配的图像数据来恢复图像数据的方法。
换言之，本发明涉及一种通过使用小型便携式图像扫描设备读取表面坐标值、将所扫描的图像数据与坐标值进行匹配、并且根据坐标值来合成和/或恢复图像的扫描图像的方法及采用这种方法的设备，该方法能够与扫描仪的大小无关地扫描比扫描仪大的图像。
根据本发明，利用小型扫描仪，可以扫描文档和/或图像，并将其恢复为与常规扫描仪的质量相同或更好的质量，而与要扫描的文档和/或图像的大小无关。下文中将通过利用被扫描对象的表面的坐标值来将图像数据与坐标值相匹配来合成和/或恢复图像的技术(其为如上所述的本发明的特征技术)称为SCIMT(表面坐标图像映射技术)。
背景技术
扫描仪通常采用电荷耦合器件(CCD)或接触式图像传感器(CIS)来以预定速度和顺序读取表面上的各种文档和/或图像，并将所扫描的数据依次存储在存储器设备中以获得一个文档和/或图像的图像。将所获得的数据通过线缆发送至计算机，并根据扫描文档和/或图像数据时的速度和顺序来对其进行恢复，并将其显示在屏幕上或者通过打印机打印出来。
要求这种扫描仪以受控速度移动CCD和CIS来检测从表面反射的光，并精确地检测由于以上检测而从CCD和CIS生成的电压，以获得精确的图片。同时，所发明的扫描仪通常具有各种尺寸，但被安装在可以按照受控速度移动的结构内，因为相对于文档精确地移动作为扫描仪的基本元件的CCD或CIS或者相对于CCD或CIS精确地移动文档是非常重要的。
在常规的扫描图像的方法中，通过将待扫描的对象固定到固定扫描仪上并测量从图像传感器生成的光量当中的被反射的光量来扫描图像。
然而，当通过利用常规的固定扫描仪来扫描时，不能扫描大于扫描传感器的线宽的图像。
下面参照图1来说明采用上述常规的固定扫描仪来扫描图像的方法。
图1是示出常规的扫描图像的方法的图。
参照图1，常规的扫描图像的方法具有如下问题，即例如必须从上到下或者从左到右依次扫描图像。也就是说，具有如下问题，即当扫描整个图像的一部分时，必须按照①(从左到右)或者②(从上到下)的方式进行扫描。如果按照③(从右到左)或者④(从下到上)的方式进行扫描，则当所识别的数据为图像时，其被识别为原始数据的倒置形式，而当识别字母时，必须通过一独立程序使数据倒置。
另外，上述常规的扫描图像的方法具有如下问题，即当扫描仪的尺寸小于文档时，不能恢复文档的整个图像。
发明内容
本发明旨在解决常规的扫描图像的方法的上述问题。本发明的一个目的是提供一种通过确定扫描对象的表面的坐标值并将所扫描的图像数据与坐标值进行匹配来合成并恢复整个图像的方法及采用该方法的设备。
本发明的另一个目的在于利用尺寸远小于扫描对象的图像的小型扫描仪来精确地合成并恢复整个图像。
本发明的又一个目的是提供一种与扫描方向无关地(例如，沿随机方向或者沿之字形或曲线方向)扫描图像的方法及采用该方法的设备。
根据本发明的一个方面，本发明提供了一种采用扫描设备来扫描图像的方法，包括以下步骤：(a)确定其上具有扫描对象的图像数据的表面的位置的坐标值；(b)通过将图像数据与所确定的表面的位置的坐标值进行匹配来采集图像数据；以及(c)利用所采集的图像数据和与所采集的图像数据相匹配的位置的所确定的坐标值来合成整个图像。
优选地，在合成整个图像的步骤(c)中，还使用扫描设备在X和Y轴方向上的位置移动信息。
更优选地，该扫描设备包括用于执行扫描图像的功能的图像扫描部分和用于确定表面的位置的坐标值的位置检测部分。
更优选地，同时执行步骤(a)和(c)。
更优选地，该方法在步骤(b)与步骤(c)之间进一步包括以下步骤：(b1)存储与表面的位置的坐标值相匹配的所采集的图像数据。
根据本发明的另一方面，本发明提供了一种用来扫描图像的扫描设备，该扫描设备包括：输入设备，用来确定其上具有扫描对象的图像数据的表面的位置的坐标值，并通过将图像数据与表面的位置的确定坐标值进行匹配来采集图像数据；以及图像合成设备，用来利用所采集的图像数据和与所采集的图像数据相匹配的位置的确定坐标值来合成整个图像。
优选地，在图像合成设备中还使用扫描设备在X和Y轴方向上的位置移动信息来合成图像。
更优选地，该输入设备包括用于执行扫描图像功能的图像扫描部分和用于确定表面的位置的坐标值的位置检测部分。
更优选地，该输入设备同时执行用来确定表面的位置的坐标值和采集图像数据的功能。
如上所述，根据本发明，利用小型扫描仪不仅可以扫描常用文档，而且可以扫描更大的文档，而与扫描仪的尺寸无关，由此可以应用于很多用途。
另外，根据本发明，通过利用各个图像的表面的坐标值可以恢复或组合原始图像，并且可与扫描方向无关地沿随机方向或者沿之字形或曲线方向来扫描图像。
另外，根据本发明，即使利用小型扫描仪，也可以采用图像数据的坐标值来恢复整个图像，并且无需通过将大型图像分成多个小块来扫描图像，可以通过单次连续扫描容易地合成并恢复整个图像。
附图说明
图1是示出常规的扫描图像的方法的图。
图2是示出根据本发明的图像扫描设备的构成的框图。
图3是示出根据本发明的扫描图像的处理的流程图。
图4a至4c是示出通过根据本发明的图像扫描设备采集的合成图像数据的示例的图。
具体实施方式
下面将参照附图来详细解释本发明的优选实施例。
图2是示出根据本发明的图像扫描设备的构成的框图。
参照图2，图像扫描设备(10)包括输入设备(100)、A/D转换器(110)、控制设备(120)、存储器设备(130)以及图像合成设备(140)。
输入设备(100)包括用来执行扫描图像(200)的功能的图像扫描部分以及用来通过利用具有图像的表面(未示出)的不均匀度(unevenness)等来检测表面的位置的绝对坐标值或相对坐标值的位置检测部分。
输入设备(100)的图像扫描部分被实现为诸如CCD或CIS的图像输入设备，其检测从光源发出的并随后被具有图像的表面反射的光，以将该反射光转换为电压，并且输入设备(100)的位置检测部分通过利用图像扫描部分的一部分或独立的适当设备来检测表面的绝对坐标值或相对坐标值。这种位置检测部分的示例包括光学、滚轮鼠标等，但是本领域普通技术人员可以容易理解，这种位置检测部分并不限于此。另外，输入设备(100)检测本设备(10)在X和Y轴方向上的位置移动。下文中将对此进行详细解释。
如上所述，将从输入设备(100)生成的信号提供至模拟/数字(A/D)转换器(110)。模拟/数字(A/D)转换器(110)接收到从输入设备(100)输入的信号并将接收到的信号转换为数字信号，然后向控制设备(120)提供这些数字信号。
控制设备(120)将从A/D转换器(110)接收到的数字信号存储在存储器设备(130)中，并将检测到的X和Y轴方向上的位置移动的信息以及与表面的位置的坐标值相匹配的图像数据发送至图像合成设备(140)，使得可以根据用户选择的功能对它们进行适当处理。另外，控制设备(120)控制在本扫描设备(10)内的各个构成要素设备之间的总体图像扫描处理。
图像合成设备(140)通过将所采集的图像数据与表面的位置的坐标值进行匹配来对所采集的图像数据进行合成。在该合成处理期间，可以采用所述被检测的扫描在X和Y轴方向上的位置移动信息。
下面将参照图3和4来解释根据本发明的扫描图像数据的处理。
图3是示出根据本发明的扫描图像的处理的流程图。
首先，通过输入设备(100)的位置检测部分依次读取具有图像的表面的点数据来确定表面的坐标值(S300)。
接着，将通过利用输入设备(100)的图像扫描部分进行扫描而读取的图像数据与所确定的表面的位置的坐标值进行匹配，并采集该图像数据(S302)。在图3中，为便于说明，将确定表面的坐标值的步骤和采集图像数据的步骤表示为独立的步骤，但是显然可以实时地同时执行这两个步骤。
然后，将所采集的与表面的位置的坐标值相匹配的图像数据存储在预缓冲器中(S304)。
然后，通过将所采集的数据的坐标值与和该坐标值相匹配的图像数据进行比较来检测图像传感器的移动方向(S308)。
如上所述，为了利用根据本发明的扫描设备(10)来扫描表面，检测扫描设备(10)在X和Y轴方向上的位置移动是很重要的。这是因为当扫描设备移动到左侧，但是处理设备识别为扫描设备移动到了右侧并相应地处理数据时，可能产生图像数据左右颠倒的问题。另外，当没有区分上下时也可能产生相同的问题。
此后，通过将所存储的图像数据与所匹配的坐标值数据相关联，并且通过利用被检测的扫描设备在X和Y轴方向上的位置移动信息根据各坐标值对部分扫描的图像数据进行合成并恢复为其原始的整个图像，来完成根据本发明的图像扫描处理。
图4a至4c是示出利用根据本发明的图像扫描设备采集的合成图像数据的示例的图。
通常，包含诸如字母或图像等的数据的纸、塑料板等在其表面上不仅包括主要数据，而且还包括各种点。本发明采用SCIMT来通过利用在执行线扫描时所检测的表面上存在的点来确定表面的坐标值。
如图4a所示，当扫描设备沿特定方向读取特定区域时，该扫描设备同时检测该区域的表面上的图像(1、2、3、…、9)以及在该表面上生成的点，并将所检测表面的位置的坐标值与和它们相对应的位置的各个图像数据进行匹配，并存储该图像数据。
如果沿图4a所示的路径执行扫描设备的扫描，则将存储在预缓冲器中的图像数据存储为序列1、2、3、5、7、8、9中的各个部分的图像数据，如图4b所示。
然而，如上所述，因为将各个部分的图像数据与对应表面的位置的坐标值一起存储，所以通过利用与各个部分图像数据匹配的坐标值信息可以在图像合成设备处合成并恢复整个图像。因此，如图4c所示，通过在原始地具有部分图像数据的区域内进行排列可以恢复在图4a中扫描的图像数据。
参照上述实施例具体示出并公开了本发明。然而，仅将这些实施例用作示例，并且本领域普通技术人员应当理解，可以在如所附权利要求限定的本发明的范围内进行各种变型。

Claims (9)

1、一种使用扫描设备来扫描图像的方法，包括以下步骤：
(a)确定其上具有被扫描对象的图像数据的表面的位置的坐标值；
(b)通过将所述图像数据与所述表面的位置的所确定的坐标值进行匹配来采集所述图像数据；以及
(c)利用所采集的图像数据和与所采集的图像数据相匹配的位置的所确定的坐标值来合成整个图像。
2、根据权利要求1所述的方法，其中，在合成所述整个图像的步骤(c)中，还使用所述扫描设备在X和Y轴方向上的位置移动信息。
3、根据权利要求1所述的方法，其中，所述扫描设备包括用于执行扫描图像功能的图像扫描部分以及用于确定所述表面的位置的坐标值的位置检测部分。
4、根据权利要求1所述的方法，其中，同时执行步骤(a)和(c)。
5、根据权利要求1所述的方法，在所述步骤(b)与步骤(c)之间进一步包括以下步骤：
(b1)存储与所述表面的位置的坐标值相匹配的所采集的图像数据。
6、一种用来扫描图像的扫描设备，包括：
输入设备，用来确定其上具有被扫描对象的图像数据的表面的位置的坐标值，以及通过将所述图像数据与所述表面的位置的所确定的坐标值进行匹配来采集所述图像数据；以及
图像合成设备，用来利用所采集的图像数据和与所采集的图像数据相匹配的位置的所确定的坐标值来合成整个图像。
7、根据权利要求6所述的扫描设备，其中，在所述图像合成设备中还使用所述扫描设备在X和Y轴方向上的位置移动信息来合成所述图像。
8、根据权利要求6所述的扫描设备，其中，所述输入设备包括用于执行扫描图像功能的图像扫描部分以及用于确定所述表面的位置的坐标值的位置检测部分。
9、根据权利要求6所述的扫描设备，其中，所述输入设备同时执行用来确定所述表面的位置的坐标值和采集所述图像数据的功能。
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