掃描圖像校正裝置及校正方法
2023-06-06 00:42:46 2
掃描圖像校正裝置及校正方法
【專利摘要】本發明公開了一種掃描圖像的校正裝置，包含一設置在送紙路徑中的掃描單元，以掃描通過的紙張；一送紙裝置，其中至少包含一第一送紙輪以及一第二送紙輪；第一送紙輪設置在掃描單元的上遊，而第二送紙輪設置在掃描單元的下遊，第一送紙輪至第二送紙輪間無其他送紙輪，第二送紙輪的送紙速度高於第一送紙輪，且第一送紙輪與第二送紙輪間的距離長度小於紙張的長度；一紙張感應裝置，設置在送紙路徑中以監控紙張的位置以及輸送速度，以及一控制單元，與掃描單元以及紙張感應裝置電性相連，並依據紙張的輸送速度以及位置不同而控制掃描單元的掃描頻率。本發明可提供一種易於生產與維護的掃描圖像校正裝置及校正方法。
【專利說明】
掃描圖像校正裝置及校正方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種掃描圖像的校正裝置及校正方法，尤其涉及一種採用數字控制的掃描圖像的校正裝置及校正方法。
【背景技術】
[0002]請參閱圖1，在一般的饋紙式的自動掃描器中是採用多個滾輪22』、23』連續的由進紙匣輸送通過掃描裝置，並利用掃描裝置30』讀取紙張上面的文字或圖像。為了確保紙張在輸送過程中能夠保持平整，在設計送紙機構時會使位於輸送路徑下遊的下遊滾輪23』轉動速度比位於上遊的上遊送紙滾輪22』略快。利用上下遊兩個滾輪22』、23』的速度差來將紙張拉伸攤平。
[0003]再請參閱圖2，而當紙張10通過掃描裝置時，掃描裝置將從紙張10表面提取一長條狀，且與紙張輸送方向正交的的圖像，為方便以下說明，在後續的說明書中將此一長條狀的圖像簡稱為掃描線60。由於掃描裝置30』是以固定的頻率對紙張10表面的圖形進行攝影採樣，因此每一條掃描線60之間的距離是相等的。當整張紙張10的表面都被截取後，便能夠再通過處理將所有掃描線60拼接形成完整的畫面。
[0004]現請參閱圖3，如圖所示，由於完整地掃描畫面是由各個掃描線60組合而成，因此當紙張10的輸送速度突然加快或者是減慢的時候，掃描線60與掃描線60之間的距離將會隨之減少或加長，並造成最後拼接形成的畫面比例異常。而其中最容易造成紙張輸送速度改變的原因之一便是當紙張10尾端脫離上遊滾輪22』的一瞬間，因下遊滾輪23』的滾動速度較快而使紙張產生瞬間的加速。
[0005]為了避免掃描取得的畫面比例產生錯誤，現有的的自動掃描器採取了各種不同的手段來避免紙張尾端在脫離滾輪時產生速度變化。例如美國專利第3，988，817號中所示的特徵是採用不同的材質來製作送紙滾輪，使紙張尾端脫離送紙滾輪時的過程較為和緩，進而避免紙張突然加速；而在美國專利第6，530，569號中則是在送紙滾輪上裝設一致動裝置，當紙張的尾端準備要脫離送紙滾輪時便釋放送紙滾輪，避免紙張突然加速。
[0006]然而滾輪在長期使用的磨損下會造成性能低下，而裝設致動裝置的方法又將提高製作成本。有鑑於以上缺點，實有必要對現有的自動掃描器加以改良，以提供一種易於生產與維護的掃描圖像校正裝置及校正方法。
【發明內容】
[0007]本發明的主要目的在於提供一種易於生產與維護的掃描圖像的校正裝置及校正方法。
[0008]為達上述目的，本發明的掃描圖像的校正裝置包含:一掃描單元，設置在送紙路徑中以掃描通過的紙張及將紙張上的文字或圖像轉換為電信號；一送紙裝置，其中至少包含一第一送紙輪以及一第二送紙輪；其中第一送紙輪設置在掃描單元的上遊，而第二送紙輪設置在掃描單元的下遊，第一送紙輪至第二送紙輪之間無其他送紙輪，第二送紙輪的送紙速度高於第一送紙輪，且第一送紙輪與第二送紙輪間的距離長度小於紙張的長度；一紙張感應裝置，設置在送紙路徑中以監控紙張的位置以及輸送速度，以及一控制單元，與掃描單元以及紙張感應裝置電性相連，並依據紙張的輸送速度以及位置不同而控制掃描單元的掃描頻率。
[0009]在此一實施例中，上述的紙張感應裝置包含一離紙傳感器以及一掃描傳感器；該離紙傳感器裝設在第一送紙輪附近，而掃描傳感器則裝設在掃描單元附近。
[0010]其中，上述掃描傳感器設置為一微動開關，而上述離紙傳感器則設為一組超聲波傳感器。
[0011]在本發明中，校正掃描圖像的步驟如下:
[0012]紙張通過送紙裝置的第一送紙輪以及第二送紙輪被逐一的輸送通過送紙路徑中的掃描單元，第一送紙輪設置在掃描單元的上遊，且第一送紙輪與掃描單元之間無其他送紙輪，而第二送紙輪設置在掃描單元的下遊，且第二送紙輪與掃描單元之間也無其他送紙輪，第二送紙輪的送紙速度高於第一送紙輪，且第一送紙輪與第二送紙輪間的距離長度小於紙張的長度；紙張感應裝置監控紙張的位置以及輸送速度；當紙張即將要通過掃描單元時，紙張感應裝置發送信號至控制單元以控制掃描單元開始掃描紙張，藉此將紙張上的文字或圖像轉換為電信號；以及當傳感器檢測到紙張的輸送狀態或輸送速度改變時，則發送信號至控制單元，以控制並改變掃描單元的掃描頻率。
[0013]在此一實施例中依據紙張輸送狀態而改變掃描模式的步驟如下:
[0014]紙張通過送紙裝置的第一送紙輪以及第二送紙輪被逐一的輸送通過送紙路徑中的掃描單元，第一送紙輪設置在掃描單元的上遊，且第一送紙輪與掃描單元之間無其他送紙輪，而第二送紙輪設置在掃描單元的下遊，且第二送紙輪與掃描單元之間也無其他送紙輪，第二送紙輪的送紙速度高於第一送紙輪，且第一送紙輪與第二送紙輪間的距離長度小於紙張的長度。
[0015]接著利用紙張感應裝置監控紙張的位置以及輸送速度；當紙張即將要通過掃描單元時，紙張感應裝置發送信號至控制單元以控制掃描單元開始掃描紙張，藉此將紙張上的文字或圖像轉換為電信號；以及當傳感器檢測到紙張的輸送狀態或輸送速度改變時，則發送信號至控制單元，以控制並改變掃描單元的掃描頻率。
[0016]在另一較佳實施例中，改變掃描頻率的步驟如下:
[0017]當紙張的尾端未脫離第一送紙輪時，掃描單元以及掃描光源間歇性的進行啟動及關閉，其中掃描單元啟動的時間稱為第一掃描時間，關閉的時間稱為暫停時間，掃描光源開啟的時間為點亮時間，掃描光源關閉的時間為第一熄滅時間。而當紙張的尾端脫離第一送紙輪時，掃描單元以及掃描光源啟動及關閉的時間改變，其中掃描單元啟動的時間稱為第二掃描時間，關閉的時間稱為暫停時間，掃描光源開啟的時間為點亮時間，掃描光源關閉的時間為第二熄滅時間。
[0018]其中第一掃描時間及第二掃描時間的差值與第一熄滅時間與第二熄滅時間的差值相同，使掃描單元的掃描頻率與掃描光源的閃爍頻率維持同步，此外，第一掃描時間與第二掃描時間均大於點亮時間，且點亮時間保持不變，以確保在不同的掃描頻率下紙張的曝光量均維持不變。
[0019]本發明的有益效果在於，在本發明中，借著檢測紙張輸送狀態及輸送速度的差異，並同步調整掃描單元的掃描頻率進行掃描圖像的校正。與現有技術中採取機械式調整的方法相比，本發明不需要裝設額外裝置，並可避免機械元件使用磨耗之後產生的誤差。因而可提供一種易於生產與維護的掃描圖像校正裝置及校正方法。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1是現有自動掃描器的剖面示意圖。
[0021]圖2及圖3是紙張輸送速度改變造成掃描圖像異常的示意圖。
[0022]圖4是本發明掃描圖像校正裝置的剖面示意圖。
[0023]圖5是本發明的圖像校正步驟。
[0024]圖6是本發明開始掃描時的剖面示意圖。
[0025]圖7是本發明切換掃描模式時的剖面示意圖。
[0026]圖8及圖9是配合紙張輸送速度改變掃描模式的示意圖。
[0027]其中，附圖標記說明如下:
[0028]10 紙張20 送紙裝置
[0029]21 送紙路徑 22 第一送紙輪
【具體實施方式】
[0030]為詳細說明本發明的技術內容、構造特徵、所達成的目的及功效，以下現舉例並配合附圖詳予說明。
[0031]現請參閱圖4，已知自動饋紙式掃描器在輸送紙張時，當紙張尾端脫離送紙輪夾持之後紙張的速度將會加快。因而造成掃描圖像比紙張上的原始圖像短。為解決以上問題，本發明中的掃描圖像的校正裝置包含:一掃描單元30，設置在送紙路徑21中以掃描通過的紙張以將紙張上的文字或圖像轉換為電信號；一送紙裝置20，至少包含一第一送紙輪22以及一第二送紙輪23 ;其中第一送紙輪22設置在掃描單元30的上遊，且第一送紙輪22與掃描單元30之間無其他送紙輪，而第二送紙輪23設置在掃描單元30的下遊，且第二送紙輪23與掃描單元30之間也無其他送紙輪，第二送紙輪23的送紙速度略高於第一送紙輪22，例如，第二送紙輪23的送紙速度比第一送紙輪22的送紙速度高出2%，且第一送紙輪22與第二送紙輪23間的距離長度小於紙張的長度；一紙張感應裝置40，設置在送紙路徑21中以監控紙張的位置以及輸送速度，以及一控制單元50，與掃描單元30以及紙張感應裝置40電性相連，並依據紙張的輸送速度以及位置不同而控制掃描單元30的掃描模式，藉此校正因送紙速度改變所造成的圖像缺陷。值得注意的是，本發明實施例的第二送紙輪23的送紙速度比第一送紙輪22的送紙速度高出的幅度可依據實際需求而變化。
[0032]在此一實施例中，上述的紙張感應裝置40包含一離紙傳感器41以及一掃描傳感器42 ;該離紙傳感器41裝設在第一送紙輪22附近，而掃描傳感器42則裝設在掃描單元30附近。並分別監控紙張通過以及離開第一送紙輪22與掃描單元30的時間點。當紙張通過或者是離開第一送紙輪22與掃描單元30時，離紙傳感器41以及掃描傳感器42便會向控制單元50發出信號，並藉以估計紙張發生輸送速度改變的時間，進而控制掃描單元30改變掃描模式。
[0033]且其中，上述掃描傳感器42設置為一微動開關，借著監控微動開關是否遭到觸發而判斷紙張是否通過掃描傳感器42所設置的位置。而上述離紙傳感器41則設為一組超聲波傳感器，由於超聲波傳感器具有量測紙張厚度的能力，因此除了判斷紙張是否通過離紙傳感器41的位置之外，還能夠同步判斷是否發生多重送紙的情形。
[0034]再請參閱圖5，在本發明中校正掃描圖像的步驟如下。
[0035]當自動饋紙式掃描器開始掃描時，紙張通過送紙裝置20被逐一的輸送通過送紙路徑21，同時裝設在送紙路徑21上的各個傳感器開始監控紙張的位置；當紙張即將要通過掃描單元30時，傳感器發送信號至控制單元50以控制掃描單元30開始掃描紙張；而當傳感器檢測到紙張的輸送狀態或輸送速度改變時，則發送信號至控制單元50，以控制並改變掃描單元30的掃描速度；直到掃描完畢且紙張離開掃描單元30，再將掃描所得的圖像數據依序拼接成完整的圖像。通過即時檢測紙張輸送狀態並且改變掃描單元30提取圖像時的掃描速度，可有效解決因紙張輸送速度改變所造成的圖像缺陷。
[0036]而在此一實施例中，為了避免紙張在脫離第一送紙輪22後發生的加速造成掃描圖像的比例改變，因此需區別出紙張以正常速度通過掃描單元30以及紙張加速通過掃描單元30的時間點，其步驟如下:
[0037]請參圖6，首先，當自動饋紙式掃描器開始掃描時，先利用設置在掃描單元30旁的掃描傳感器42檢測到紙張的前緣，當掃描傳感器42被觸發時紙張正要通過掃描單元30，此時掃描傳感器42發送一信號至控制單元50，接著在控制單元50接收到掃描傳感器42的信號之後，由控制單元50控制掃描單元30開始掃描紙張。
[0038]再請參圖7，而當紙張的尾端脫離第一送紙輪22之後，在第二送紙輪23的拉扯下將會使紙張的輸送速度突然加快，因此在此一實施例中可通過檢測紙張脫離第一送紙輪22的時間推斷紙張何時會加速。因此當掃描傳感器42仍可感應到紙張，但設置在第一送紙輪22旁的離紙傳感器41檢測到紙張已離開時，便是紙張的尾端即將要脫離第一送紙輪22的時刻，此時由離紙傳感器41發送一信號至控制單元50，而控制單元50在接收到離紙傳感器41的信號之後便控制掃描單元30加快掃描紙張時的頻率。
[0039]現請參閱圖6至圖9，為了能夠在加快掃描頻率時不影響曝光量，在此一較佳實施例中調整掃描頻率的步驟如下:
[0040]首先當紙張10的尾端未脫離第一送紙輪時，掃描單元30以原始頻率對紙張10進行掃描，此時掃描單元30間歇性的進行啟動及關閉，為方便說明，以下將掃描單元30啟動的時間稱為第一掃描時間A，而關閉的時間稱為暫停時間B。而為了取得正確的曝光量，掃描光源(圖未示)也配合掃描單元30間歇性的開啟及關閉，以下稱掃描光源開啟的時間為點亮時間C,掃描光源關閉的時間為第一熄滅時間D。在此一實施例中,第一掃描時間A設為8單位時間，而暫停時間B則為I單位時間，點亮時間C為5單位時間，而第一熄滅時間D為4單位時間。
[0041]而當紙張10尾端脫離第一送紙輪22並使紙張10加速時，掃描單元30以及光源啟動與關閉的時間配合紙張10移動的速度調整。在此一實施例中，掃描單元30啟動的時間以及掃描光源關閉的時間改變了相同的長度，以下分別稱為第二掃描時間A』以及第二熄滅時間D』。為了增加掃描單位30的掃描次數，第二掃描時間A』縮短為6單位時間，暫停時間B維持I單位時間，為避免影響曝光量，點亮時間C也維持為5單位時間，但第二熄滅時間D』則縮短為2單位時間。
[0042]掃描時間的改變量(A - A』 )與熄滅時間的改變量(D - D』 )相同，使掃描單元30的掃描頻率與掃描光源的閃爍頻率同步加快。此外，改變前後的第一掃描時間A與第二掃描時間A』均大於掃描光源的點亮時間C，並使點亮時間C保持不變，可確保在不同的掃描頻率下紙張的曝光量均維持不變。
[0043]由以上敘述可知，本發明借著檢測紙張輸送狀態及輸送速度的差異，並同步調整掃描單元30的掃描頻率以進行掃描圖像的校正。與現有技術中採取機械式調整的方法相t匕，本發明不需要裝設額外裝置，並可避免機械元件使用磨耗之後產生的誤差。因而可提供一種易於生產與維護的掃描圖像校正裝置及校正方法。
[0044]綜上所述，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明【技術領域】中的技術人員，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作各種的更動與潤飾。因此，本發明的保護範圍當視權利要求範圍所界定者為準。
【權利要求】
1.一種掃描圖像的校正裝置，其特徵在於包含: 一掃描單元，設置在送紙路徑中以掃描通過的紙張及將紙張上的文字或圖像轉換為電信號; 一送紙裝置，其中至少包含一第一送紙輪以及一第二送紙輪；第一送紙輪設置在掃描單元的上遊，而第二送紙輪設置在掃描單元的下遊，第一送紙輪至第二送紙輪之間無其他送紙輪，第二送紙輪的送紙速度高於第一送紙輪，且第一送紙輪與第二送紙輪間的距離長度小於紙張的長度； 一紙張感應裝置，設置在送紙路徑中以監控紙張的位置以及輸送速度，以及一控制單元，與掃描單元以及紙張感應裝置電性相連，並依據紙張的輸送速度以及位置不同而控制掃描單元的掃描頻率。
2.如權利要求1所述的掃描圖像的校正裝置，其特徵在於:所述紙張感應裝置包含一離紙傳感器以及一掃描傳感器；該離紙傳感器裝設在第一送紙輪附近，而掃描傳感器則裝設在掃描單元附近。
3.如權利要求2所述的掃描圖像的校正裝置，其特徵在於:所述掃描傳感器設置為一微動開關，而上述離紙傳感器則設為一組超聲波傳感器。
4.如權利要求1所述的掃描圖像的校正裝置，其特徵在於:所述第二送紙輪的送紙速度比所述第一送紙輪的送紙速度高出2%。
5.一種掃描圖像的校正方法，其特徵在於，其步驟包含: 紙張通過送紙裝置的第一送紙輪以及第二送紙輪被逐一的輸送通過送紙路徑中的掃描單元，第一送紙輪設置在掃描單元的上遊，且第一送紙輪與掃描單元之間無其他送紙輪，而第二送紙輪設置在掃描單元的下遊，且第二送紙輪與掃描單元之間也無其他送紙輪，第二送紙輪的送紙速度高於第一送紙輪，且第一送紙輪與第二送紙輪間的距離長度小於紙張的長度； 紙張感應裝置監控紙張的位置以及輸送速度； 當紙張即將要通過掃描單元時，紙張感應裝置發送信號至控制單元以控制掃描單元開始掃描紙張，藉此將紙張上的文字或圖像轉換為電信號；以及 當傳感器檢測到紙張的輸送狀態或輸送速度改變時，則發送信號至控制單元，以控制並改變掃描單元的掃描頻率。
6.如權利要求5所述的掃描圖像的校正方法，其特徵在於，依據紙張輸送狀態而改變掃描模式的步驟如下: 利用設置在掃描單元旁的紙張感應裝置的掃描傳感器檢測到紙張的前緣，並在掃描傳感器被觸發時發送一信號至控制單元； 在控制單元接收到掃描傳感器的信號之後，由控制單元控制掃描單元開始掃描紙張；而當掃描傳感器仍可感應到紙張，但設置在第一送紙輪旁的紙張感應裝置的離紙傳感器檢測到紙張已離開時，由離紙傳感器發送一信號至控制單元；以及 控制單元在接收到離紙傳感器的信號之後便控制掃描單元加快掃描紙張時的頻率。
7.如權利要求5所述的掃描圖像校正方法，其特徵在於，改變掃描頻率的步驟如下: 當紙張的尾端未脫離第一送紙輪時，掃描單元以及掃描光源間歇性的進行啟動及關閉，其中掃描單元啟動的時間稱為第一掃描時間，關閉的時間稱為暫停時間，掃描光源開啟的時間為點亮時間，掃描光源關閉的時間為第一熄滅時間； 當紙張的尾端脫離第一送紙輪時，掃描單元以及掃描光源啟動及關閉的時間改變，其中掃描單元啟動的時間稱為第二掃描時間，關閉的時間稱為暫停時間，掃描光源開啟的時間為點亮時間，掃描光源關閉的時間為第二熄滅時間； 其中第一掃描時間及第二掃描時間的差值與第一熄滅時間與第二熄滅時間的差值相同，使掃描單元的掃描頻率與掃描光源的閃爍頻率維持同步，此外，第一掃描時間與第二掃描時間均大於點亮時間，且點亮時間保持不變，以確保在不同的掃描頻率下紙張的曝光量均維持不變。
8.如權利要求1所述的掃描圖像的校正裝置，其特徵在於:所述第二送紙輪的送紙速度比所述第一送紙輪的送紙速度高出2%。
【文檔編號】H04N1/32GK104519235SQ201310461589
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2013年9月30日 優先權日:2013年9月30日
【發明者】宋彰憲, 周炳坤, 王得懿 申請人:崴強科技股份有限公司