具有背景過濾功能的影像擷取裝置的製作方法
2023-05-10 07:31:26
專利名稱：具有背景過濾功能的影像擷取裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種具有背景過濾功能的影像擷取裝置，尤其涉及一種利用光線分色模塊配合具有高數據傳輸速度的白色光感測組件組來協助過濾背景的影像擷取裝置。
背景技術：
傳統的光線分色裝置，用以配合白光感測組件得到彩色掃描的效果，譬如轉讓給本實用新型受讓人的中國臺灣專利公告第186937號，。在運作時，光線分色裝置的馬達轉動，以帶動轉軸，轉軸的外周面裝設有一紅色濾光片、一綠色濾光片、一藍色濾光片及一透明片，其中三片濾光片可以分別僅讓紅光(R)、綠光(G)及藍光(B)通過，使白光感測組件分別偵測到紅光、綠光及藍光的三原色的影像資料。然後，利用一個處理器將三原色的影像數據處理成一個彩色影像資料。
然而，由於影像傳感器的技術發展迅速，目前的影像傳感器上都含有紅光、綠光、藍光及白光這四種光感測組件。進行彩色掃描時，紅光、綠光及藍光的光感測組件分別擷取紅光、綠光及藍光的影像資料。因此，目前的影像擷取裝置，譬如掃描儀，已經不需再利用光線分色裝置來進行彩色掃描的動作。
在需要過濾背景的情況下，傳統的作法是使用選擇紅光、綠光或藍光的光感測組件來感測掃描所得的影像資料，然後利用影像處理器來將掃描所得的影像資料進行補償。舉例而言，如果文件的背景接近紅色，則可選擇紅光的光感測組件來掃描文件。如此一來，紅色背景的影像資料的畫素亮度值勢必高於某一特定值(譬如0至255中的200)，而其它非紅色的影像會被轉成灰階的影像資料。因此，對超過此特定值(譬如200)的畫素亮度值直接補償成255，也就是最亮的白色，即可有效過濾掉紅色背景而得到灰階影像資料。
就目前的趨勢而言，現有的文件掃描儀所使用的CCD(電荷耦合組件)影像傳感器包含有4個頻道(Channel)的光感測組件，也就是R、G、B及可感測真實灰階度(True Grey)的白(W)光感測組件。然而，文件掃描儀，特別是適用於辦公室的文件掃描儀，通常使用的頻道並不是可作彩色掃描的R、G、B光感測組件，而是白光感測組件，這是因為辦公室文件掃描的目的大部分在於文件備份或歸檔。為了滿足文件快速備份及快速歸檔的需求，現有的白光感測組件的數據傳輸速度通常會被設計得比R、G、B光感測組件的數據傳輸速度來得快。舉例而言，可以利用兩個移位緩存器的雙邊輸出的方式輸出影像資料，以達到資料快速輸出的要求。
就上述的文件掃描儀而言，若要進行背景過濾的動作，同樣只能選擇R、G或B光感測組件來感測影像信號，因此其影像資料感測速度會相對較慢，無法滿足使用者要快速去除背景以得到灰階影像資料的需求。
實用新型內容因此，本實用新型的一個目的是提供一種具有背景過濾功能的影像擷取裝置，它利用光線分色模塊配合具有高數據傳輸速度的白色光感測組件組來協助過濾背景。
為達上述目的，本實用新型提供一種具有背景過濾功能的影像擷取裝置，其包含掃描模塊、光線分色模塊及影像處理模塊。掃描模塊包含一個CCD傳感器，用以感測沿著一個光學路逕行進的一個待掃描文件的影像信號。CCD傳感器具有用以分別感測紅光、綠光、藍光及白光的紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)及白色(W)光感測組件組。白光感測組件組的數據傳輸速度大於各R、G及B光感測組件組的數據傳輸速度。光線分色模塊設置在光學路徑中，用以在過濾模式下一次僅讓紅光、綠光或藍光通過，並在非過濾模式下一次讓該紅光、綠光及藍光全部直接通過。影像處理模塊用以處理影像信號。由光線分色模塊過濾後的紅光、綠光或藍光被白光感測組件組所接收。然後，影像處理模塊辨認超過預定值的一個像素的亮度值，並將此像素的亮度值補償成對應於白色的亮度值，以快速過濾掉該待掃描文件的背景顏色。
上述的光線分色模塊可以是由裝設在一個轉軸上的一片紅色濾光片、一片綠色濾光片及一片藍色濾光片，以及用以驅動此轉軸旋轉的馬達所構成。或者，上述的光線分色模塊可以是由一個色輪及用以驅動此色輪旋轉的馬達所構成。
圖1顯示依據本實用新型第一實施例的具有背景過濾功能的影像擷取裝置的示意圖。
圖2顯示依據本實用新型第二實施例的具有背景過濾功能的影像擷取裝置的示意圖。
具體實施方式
圖1顯示本實用新型第一實施例的具有背景過濾功能的影像擷取裝置的示意圖。如圖1所示，本實施例的具有背景過濾功能的影像擷取裝置包含掃描模塊10、光線分色模塊20及影像處理模塊30。掃描模塊10包含CCD傳感器12、透鏡16及反射鏡18。CCD傳感器12用以感測沿著光學路徑14行進的待掃描文件P的影像信號，透鏡16用以聚焦光線到CCD傳感器12上，反射鏡18用以反射光線，它是光路設計所需要的組件。CCD傳感器12具有用以分別感測紅光、綠光、藍光及白光的紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)及白色(W)光感測組件組12R、12G、12B及12W。白光感測組件組12W的數據傳輸速度大於各光感測組件組12R、12G及12B的數據傳輸速度。這是目前文件掃描儀的設計趨勢，為了讓最常用的黑白或灰階文件掃描的速度達到最大化。
光線分色模塊20設置在光學路徑14中，用以在過濾模式下一次僅讓紅光、綠光或藍光通過，並在非過濾模式下一次讓紅光、綠光及藍光全部直接通過。也就是說，使用者使用時，若選擇背景過濾掃描動作，則是處於過濾模式下，若選擇一般的黑白、灰階或彩色掃描動作，則是處於非過濾模式下。
光線分色模塊20包含轉軸22及馬達24。轉軸22的軸向在從文件上方看下去的情況下是垂直於光學路徑14的方向的。轉軸22具有圓周面22A，圓周面22A上沿著轉軸的徑向設有紅色濾光片22R、綠色濾光片22G及藍色濾光片22B。馬達24用以驅動轉軸22轉動。在本實施例中，濾光片22R與22G的夾角為90度，濾光片22G與22B的夾角為90度，而濾光片22R與22B的夾角為180度。這樣，在非過濾模式下，轉軸22隻要從圖1的狀態旋轉180度即可。因此，轉軸22被轉動成使紅色濾光片22R、綠色濾光片22G及藍色濾光片22B的其中之一位於光學路徑14上，然後停止轉動以使掃描模塊10掃描待掃描文件P。
影像處理模塊30用以處理影像信號。由光線分色模塊20過濾後的紅光、綠光或藍光被白光感測組件組12W所接收。然後，影像處理模塊30辨認超過一個預定值(譬如200)的像素的亮度值，並將此像素的亮度值補償成對應於白色的亮度值(譬如255)、對應於黑色的亮度值(譬如0)或對應於一個特定灰階色的特定亮度值(譬如120)，以快速過濾掉或更換掉待掃描文件P的背景顏色。
圖2顯示依據本實用新型第二實施例的具有背景過濾功能的影像擷取裝置的示意圖。如圖2所示，本實施例類似於第一實施例，不同之處在於光線分色模塊40具有另一種結構，其餘模塊都與第一實施例相同，在此不再贅述。光線分色模塊40包含轉輪42及馬達44。轉輪42的軸向平行於光學路徑14的方向。
轉輪(可以稱是色輪)42上形成紅色濾光片42R、綠色濾光片42G、藍色濾光片42B及光線穿越部42W。馬達44用以驅動該轉輪42轉動。轉輪42被轉動成使紅色濾光片42R、綠色濾光片42G及藍色濾光片42B其中之一位於光學路徑14上，然後停止轉動以使掃描模塊10掃描待掃描文件P。光線穿越部42W可以是一個缺口或一片透明片。通常，轉輪42可以由一片透明轉輪上塗上紅色、綠色及藍色顏料而形成。
雖然上述實施例以平臺式掃描儀為例子作說明，但是本實用新型用於饋紙式掃描儀，也同樣適用於反射稿與穿透稿掃描儀。通過本實用新型的上述影像擷取裝置，可以迎合目前的文件掃描儀的設計，完成高速化的背景過濾的動作。因此，本實用新型可以兼顧文件的黑白或灰階掃描動作的快速化以及背景過濾動作的快速化，滿足使用者的需求。
在較佳實施例的詳細說明中所提出的具體實施例僅用以方便說明本創作的技術內容，而不是將本實用新型狹義地限制在上述實施例中，在不超出本實用新型的精神及權利要求的情況下，所做的種種變化實施，都屬於本實用新型的範圍。
附圖符號說明P~待掃描文件10~掃描模塊12~CCD傳感器12R~紅光感測組件組12G~綠光感測組件組12B~藍光感測組件組12W~白光感測組件組14~光學路徑16~透鏡18~反射鏡20~光線分色模塊22~轉軸22A~圓周面22R~紅色濾光片
22G~綠色濾光片22B~藍色濾光片24~馬達30~影像處理模塊40~光線分色模塊42~轉輪42R~紅色濾光片42G~綠色濾光片42B~藍色濾光片42W~光線穿越部44~馬達
權利要求1.一種具有背景過濾功能的影像擷取裝置，其特徵在於，包含掃描模塊，其包含CCD傳感器，用以感測沿著一光學路逕行進的待掃描文件的影像信號，所述CCD傳感器具有用以分別感測紅光、綠光、藍光及白光的紅色、綠色、藍色及白色光感測組件組，且所述白光感測組件組的數據傳輸速度大於各所述紅色、綠色及藍色光感測組件組的數據傳輸速度；光線分色模塊，設置於所述光學路徑中，用以在過濾模式下一次僅讓紅光、綠光或藍光通過，並在非過濾模式下一次讓所述紅光、綠光及藍光全部直接通過；及影像處理模塊，用以處理所述影像信號，其中由所述光線分色模塊過濾後的所述紅光、綠光或藍光被所述白光感測組件組所接收，所述影像處理模塊辨認超過預定值的像素的亮度值，並將所述像素的所述亮度值補償成對應於白色的特定亮度值，以快速過濾更換掉所述待掃描文件的背景顏色。
2.如權利要求1所述的具有背景過濾功能的影像擷取裝置，其特徵在於，其中所述光線分色模塊包含轉軸，它具有一個圓周面，所述圓周面上設有紅色濾光片、綠色濾光片及藍色濾光片；及馬達，用以驅動所述轉軸轉動，其中所述轉軸被轉動成使所述紅色濾光片、所述綠色濾光片及所述藍色濾光片的其中之一位於所述光學路徑上，然後停止轉動以使所述掃描模塊掃描所述待掃描文件。
3.如權利要求1所述的具有背景過濾功能的影像擷取裝置，其特徵在於，其中所述光線分色模塊包含轉輪，其上形成一片紅色濾光片、一片綠色濾光片、一片藍色濾光片及一個光線穿越部；及馬達，用以驅動所述轉輪轉動，其中所述轉輪被轉動成使所述紅色濾光片、所述綠色濾光片及所述藍色濾光片的其中之一位於所述光學路徑上，然後停止轉動以使所述掃描模塊掃描所述待掃描文件。
4.如權利要求3所述的具有背景過濾功能的影像擷取裝置，其特徵在於，其中所述光線穿越部為一個缺口。
5.如權利要求3所述的具有背景過濾功能的影像擷取裝置，其特徵在於，其中所述光線穿越部為一片透明片。
6.如權利要求1所述的具有背景過濾功能的影像擷取裝置，其特徵在於，其中所述特定亮度值是對應於白色的亮度值。
7.如權利要求1所述的具有背景過濾功能的影像擷取裝置，其特徵在於，其中所述特定亮度值是對應於黑色的亮度值。
專利摘要一種具有背景過濾功能的影像擷取裝置包含一個掃描模塊、一個光線分色模塊及一個影像處理模塊。掃描模塊包含一個CCD傳感器，用以感測沿著一個光學路逕行進的文件的影像信號。CCD傳感器具有紅、綠、藍及白光感測組件組。白光感測組件組的數據傳輸速度大於各紅、綠、藍光感測組件組的數據傳輸速度。光線分色模塊設置在光學路徑中，用以在過濾模式下一次僅讓紅光、綠光或藍光通過。由光線分色模塊過濾後的紅光、綠光或藍光被白光感測組件組所接收。然後，影像處理模塊辨認超過預定值的像素亮度值，並將此像素的亮度值補償成對應於白色的亮度值。
文檔編號H04N1/04GK2759078SQ20042011904
公開日2006年2月15日 申請日期2004年12月29日 優先權日2004年12月29日
發明者王又朗, 朱定國 申請人:虹光精密工業(蘇州)有限公司