CN2730045Y - 多功能高速扫描仪中的面阵ccd数码相机自动拍摄装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种在多功能高速扫描仪中采用面阵CCD数码相机自动拍摄A3幅面文件的自动控制装置的技术，包括两台结构相同的数码相机、单片机、编程逻辑芯片、PCI图象采集卡，与原有扫描仪产品中使用的CIS技术相比，本实用新型具有扫描质量高、扫描范围广(可扫描实物)、色彩分辨率高、使用寿命长等优点。

Description

多功能高速扫描仪中的面阵CCD数码相机自动拍摄装置
技术领域
本实用新型涉及计算机自动控制技术领域，特别涉及多功能高速扫描仪中的面阵CCD数码相机自动拍摄技术领域。
背景技术
通常现行于市的扫描仪产品的图象拍摄方式大多利用强光源照射控制二极管发光元件的明、暗变化来完成对图象的扫描过程，通称CIS技术，其缺点在于：①、由于CIS技术使用的是大面积发光器件，故难于保证扫描仪的均匀度，②二极管发光器件亮度较低，故扫描仪色彩的分辨率较低，图象清晰度差，甚至会出现图象失真的情况，③由于CIS是线扫描，要求扫描头与被扫描的文件的角度要绝对垂直，因此加大了加工难度，否则会大量出现误扫描信号。
实用新型内容
本实用新型的目的在于：提供一种由单片机控制两台面阵CCD数码相机同时工作，各拍一半，再拼接完成对一幅面文件完整图象的拍摄，以实现对大幅面纸介质上的文件快速、高质一次性完成拍摄扫描的过程。
本实用新型的技术方案如下：一种多功能高速扫描仪中的面阵CCD数码相机自动拍摄装置，包括镜头、编程逻辑电路、用于处理数字信号的主控计算机、单片机IC，该自动拍摄装置中设置有两台结构相同的面阵CCD数码相机A、B，该两台数码相机在单片机IC控制下，共同完成对A3幅面文件的拍摄，在单片机IC和编程逻辑芯片控制下，该两台数码相机输出信号分别电连接至图像采集卡电路，该图象采集卡电路的输出信号电连接至主控计算机。
所述两台面阵CCD数码相机A、B结构相同，每台均含有镜头及一套自动拍摄电路，所述镜头用于采集图像、获取模拟光信号，所述自动拍摄电路包括：顺序电连接的用于将上述镜头获取的模拟光信号转变为电信号的电荷耦合器件图象传感器CCD感光主芯片、产生时序节拍脉冲的CCD控制芯片、模数转换A/D芯片、通道隔离芯片，其中：镜头获取的光信号成象在图像传感器CCD主芯片上，该传感器CCD主芯片的输出信号电连接至CCD控制芯片的输入端，该CCD控制芯片的输出端电连接至A/D模数转换芯片的输入端，该A/D模数转换芯片输出的数字信号通过通道隔离芯片电连接至图象采集卡电路的输入端，图象采集卡电路的输出信号电连接至主控计算机。
由于采用以上技术方案，本实用新型具有如下的显著效果：
①CCD的全称为电荷耦合器件图象传感器，它是利用微电子技术制成的一种半导体芯片，其光电转换功能优于二极管发光器件，具有扫描质量高，色彩分辨率高、扫描范围广(可扫描实物)、使用寿命长的特点。
②在保证扫描速度的前提下，可获得高保真、全真彩图象。
③由于是一次性整幅拍摄，故对被扫描文件的印刷精度要求大为降低，原材料选择空间加大，使用户可自选印刷厂家，而不必为此增加印刷成本。
④除图象扫描外，本实用新型还有识别光学填涂符号、手写***数字、二维条形码、印刷体汉字等多种功能。
附图说明
图1为本实用新型拍摄原理图。
图2为本实用新型数码相机图象照拍电气原理图。
图3为本实用新型与主控计算机连接示意图。
其中A、B-面阵CCD数码相机，IC1、IC5-CCD主芯片，IC2、IC6-CCD控制芯片，IC3、IC7-A/D转换芯片，IC4、IC8-通道隔离芯片，ATF-编程逻辑芯片，PCI-图象采集卡，IC-单片机。
具体实施方式
本实用新型由2台结构完全相同的数码相机组成，分别为相机A、相机B，拍摄原理参见附图1，之所以采用两台数码相机拍摄一面文件的方式，是因为A3幅面太大，两台相机各拍一半，然后拼接成一副完整的页面图像，用此法可获得较高分辩率的图像。
本实用新型中每台数码相机由下列器件构成：
1)、H0613型1/1.8英寸镜头一只；
2)、ICX204AK型CCD主芯片一片；
3)、CXD2457R型CCD控制芯片一片；
4)、VSP2000Y型A/D转换芯片一片；
5)、HD74AC245型通道隔离芯片一片。
上述器件中1)(镜头)负责采集图像，获取光信号(模拟信号)并成在CCD主芯片上；2)、3)、4)、5)负责将光信号(模拟信号)转换为数字信号并传输到一块PCI图像采集卡上，由采集卡进行处理后再传入主控计算机。如前所述，A3幅面文件需两台数码相机共同拍摄，以获取一幅完整图像，这两台数码相机A、B的动作及工作协调则由一片单片机IC和一片编程逻辑芯片ATF组成的芯片组控制，芯片组器件型号如下：
1)、AT90S2313型单片机；
2)、ATF1502AS型编程逻辑芯片。
图2为两台数码相机工作的流程及原理：
如附图所示：IC1、IC2、IC3、IC4构成一套拍摄电路，IC5、IC6、IC7、IC8构成另一套拍摄电路，两套电路的工作原理完全相同，并由单片机AT90S2313和编程逻辑芯片ATF1502AS组成的芯片组同时控制，完成对A3幅面文件的拍摄。
IC1、IC5为2048*1024点阵(320万像素)的CCD感光芯片(CCD主芯片)，所需要的时序节拍脉冲由CCD控制芯片IC2、IC6产生；CCD主芯片IC1、IC5输出的信号经IC3、IC7A/D芯片做模数转换、再经通道隔离芯片IC4、IC8接入PCI图像采集卡的数据通道输入主控计算机。
图中型号为AT90S2313的单片机IC用于接收主机命令，向2块CCD控制芯片IC2、IC6发出初始化及参数设定信号；编程逻辑芯片ATF1502AS负责产生CCD主芯片的数字信号输出与PCI图像采集卡数据采集的协调控制。
如图3所示，2台数码相机的输出信号通过一块PCI数据采集卡连接到主控计算机：
图中PCI图象采集卡为ADLink 7300型，其特点是速度快，通道多，200毫秒内可以完成两幅图的传送。
本实用新型采用的面阵CCD技术为当今世界上最先进的图像摄取技术。CCD的全称为电荷耦合器件图像传感器(ChargeCoupled Device)，它是利用微电子技术制成的一种半导体芯片，芯片上有许多光敏单元，通过由一系列透镜、反射镜等组成的光学***将图像传递到CCD芯片上，实现光电转换功能。它可以表面上看把光线转换成电荷，再通过模数转换芯片把模拟信号转变成数字信号，从而形成对应原扫描件光图像的电荷图像。这些技术的利用，使得本实用新型具有扫描质量高、色彩分辨率高、扫描范围广(可扫实物)、使用寿命长等优点。
本实用新型所提供芯片型号为众多同功能的芯片之一，故具有同等功能的其他型号的芯片及其相同连接均在本实用新型保护范围之内。

Claims (2)

1、一种多功能高速扫描仪中的面阵CCD数码相机自动拍摄装置，包括镜头、编程逻辑电路(ATF)、用于处理数字信号的主控计算机、单片机IC，其特征在于：该自动拍摄装置中设置有两台结构相同的面阵CCD数码相机A、B，该两台数码相机在单片机IC控制下，共同完成对A3幅面文件的拍摄，在单片机IC和编程逻辑芯片(ATF)控制下，该两台数码相机输出信号分别电连接至图像采集卡电路(PCI)，该图象采集卡电路(PCI)的输出信号电连接至主控计算机。
2、根据权利要求1所述的一种多功能高速扫描仪中的面阵CCD数码相机自动拍摄装置，其特征在于：所述两台面阵CCD数码相机A、B结构相同，每台均含有镜头及一套自动拍摄电路，所述镜头用于采集图像、获取模拟光信号，所述自动拍摄电路包括：顺序电连接的用于将上述镜头获取的模拟光信号转变为电信号的电荷耦合器件图象传感器CCD感光主芯片(IC1)、产生时序节拍脉冲的CCD控制芯片(IC2)、模数转换A/D芯片(IC3)、通道隔离芯片(IC4)，其中：镜头获取的光信号成象在图像传感器CCD主芯片(IC1)上，该传感器CCD主芯片(IC1)的输出信号电连接至CCD控制芯片(IC2)的输入端，该CCD控制芯片(IC2)的输出端电连接至A/D模数转换芯片(IC3)的输入端，该A/D模数转换芯片(IC3)输出的数字信号通过通道隔离芯片(IC4)电连接至图象采集卡电路(PCI)的输入端，图象采集卡电路(PCI)的输出信号电连接至主控计算机。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100493165C (zh) * 2006-04-29 2009-05-27 中国科学院沈阳自动化研究所 对无压缩的视频图像进行实时记录的方法和装置
CN101909129A (zh) * 2009-06-03 2010-12-08 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 显示装置
CN106073903A (zh) * 2016-06-03 2016-11-09 上海德稻集群文化创意产业（集团）有限公司 制备骨骼辅助支架的三维扫描相机阵列及扫描方法

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