CN100483447C - 具有选择性压缩功能的影像扫描系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有选择性压缩功能的影像扫描系统，以及提升影像扫描速度的方法，本发明的方法，其步骤至少包含：判断中央处理单元的解压缩速率；依据中央处理单元的解压缩速率，调整是否激活压缩功能；及扫描一原稿，以产生一影像资料，本发明的重点是相对应中央处理单元解压缩的速率调整压缩功能，减少传输资料量，以加快数据传输的速率，本发明利用选择性判断是否执行压缩功能的扫描方法，针对中央处理单元的速度测试，以判断是否执行压缩功能，使光学扫描仪能发挥极佳的操作特性，亦能达到节省整体扫描时间与速度的目的。

Description

具有选择性压缩功能的影像扫描系统及其方法

技术领域

本发明涉及一种提升影像扫描速度的方法，特别是一种通过主机中央处理单元解压缩能力的判断，以决定是否压缩影像资料，以减少传输资料量，并改善整体扫描速度的具有选择性压缩功能的影像扫描系统及其方法。

背景技术

由于近年来计算机功能日益增进及接口设备的配合，图像处理技术急速地多元化发展，科技的进步使得传达或接收的信息模式已由单调的文字模式转而进入到所谓的影像多媒体的时代，意味着传送资料包含文字、影像等。各式各样的影像处理装置因应不同的需求而产生，此类影像装置包括了光学扫描仪、复印机、传真机、数字相机或是其它影像处理系统，尤因光学扫描仪科技日益发展成熟，其可调变的分辨率、影像稳定重现性、不受光源及外在环境所影响、操作简便容易等优点，已经广为一般个人计算机客户端广泛使用。

对于光学扫描仪而言，其为一种将平面的静态影像转换为数字影像资料的装置。光学扫描仪是一种可将平面图像如照片、投影片或印刷纸上的图像转换成可于计算机处理、储存、显示或打印的电子影像装置。现有的扫描仪方式，是将一平面图像放置于一扫描窗口平台上，先从该原稿横轴方向，利用影像传感器读取影像，再利用驱动马达驱动皮带使之向纵轴方向移动扫描，扫描仪扫描该图片并将最后的影像储存于一计算机内存中，然后，再将影像显示于一计算机显示屏上。扫描仪在扫描时发出强光照射在原稿上，反射的光线通过透镜而聚集到光学传感器(CCD Array)上，传感器将光学图像信息转换成电信号，光学传感器中的摄像元(Photocell)依照不同的反射光强度输出不同的电压值，经信号放大及去除噪声后，再经模拟/数字转换器将模拟电信号转换成可输入至计算机的数字信号。因此，以一般的扫描系统扫描一张图片的影像，从扫描开始到扫描仪将扫描所得的影像资料回传到主机显示屏显示的时间，往往费时约数秒至十秒以上。

光学扫描仪其分辨率可分为水平方向及垂直方向两种，水平方向为光学分辨率(Optical Resolution)，是指光学扫描仪的影像感测装置每英时能捕捉的影像点数，以dpi(dots per inch)为单位，垂直方向指的是机械分辨率(Mechanical Resolution)，是指带动影像感测装置的步进马达在机构设计上每英时可移动的步数。一个完整的扫描过程是由感测组件扫描完原稿的第一条水平线后，再由步进马达带动感测组件进行第二条水平线的扫描，直到整张图像扫描完毕。

然而，若欲以光学扫描仪扫描图像成数字影像，其中针对扫描高分辨率影像而言，其庞大的资料量使接口传输速度成为整体扫描速度的一大瓶颈。传统的扫描装置的速度的困难经常发生在扫描装置将资料往主机传送的同时，因过大资料量而导致数据传输至主机时间加长，因而降低整体扫描的速度。因此，为了加快扫描速度，减少往主机传的资料量将是最有效的方式，压缩技术即为解决此问题的最佳方法。

在现有的扫描技术中，大致分为快速扫描模式以及最佳扫描模式供使用者针对需要作选择，其中的快速扫描模式即为附加压缩功能的扫描方法，但在实际操作上，却发生将影像数据压缩传送比未压缩的传送时间还要久的问题。影像压缩技术虽可以解决此问题，使影像资料量减少，并希望减少整体的扫描速度，但随之相对应主机端的中央处理单元(Central Processing Unit；CPU)的解压缩能力将会影响整体的扫描速度，若CPU的速度快、解压缩能力佳，则整体扫描速度将会大幅提升，故此时加入数据压缩功能是有助于扫描速度，相反地，若CPU的速度较慢，整体扫描速度有可能比不压缩时还慢，故加入数据压缩功能对扫描速度并没有帮助。因此，发展一种可针对不同主机端的中央处理单元(CPU)的速度快慢，以决定是否执行压缩功能，进而可提升扫描速度的方法及扫描系统是非常迫切需要的。

鉴于上述的发明背景，传统的扫描方法和扫描系统中，数据传输方法将会因所需传输的资料量过大而导致扫描速度降低的缺点以及上述的种种原因，亟待需要一种新型的选择性判断是否执行压缩功能的扫描模式，以便于改善传统的扫描方式，使光学扫描仪能发挥极佳的操作特性，亦能够达到节省整体扫描时间与速度的目的。

发明概述

本发明的目的在于克服现有技术的不足与缺陷，提供一种提升扫描速度的方法及扫描系统，也即提供一种具有选择性压缩功能的影像扫描系统及其方法。本发明的重点是相对应主机端的中央处理单元(Central Processing Unit；CPU)的解压缩能力，决定影像资料量的压缩，以减少所需传输的资料量，加快扫描速度。

本发明的一主要目的是提供一种影像扫描的方法，透过主机解压缩能力的判断，以决定是否压缩影像资料，改善扫描速度的方法及扫描系统。

本发明的另一主要目的为经扫描仪提供一段与扫描仪压缩格式相同的测试图像，以测试此主机的中央处理单元的解压缩所需的时间，以决定是否执行压缩功能。

为达上述目的，本发明提供一种具有选择性压缩功能的影像扫描系统，其包含：一感测装置，用以扫描一文件；一模拟/数字转换装置连接至该感测装置，用以将该感测装置输出的模拟讯号转换成数字讯号；以及一讯号处理装置连接至该模拟/数字转换装置，用以处理该模拟/数字转换装置输出的讯号，并且利用测试图像测试计算机主机端解压缩该测试图像所需的时间，并比较该解压缩该测试图像的时间值与传输未压缩的该测试图像和已压缩的该测试图像所需的时间差值，以判断是否执行影像数据压缩的功能。

为达上述目的，本发明还提供一种选择性压缩功能的影像扫描方法，其包含：产生一测试图像，经由一传输接口传送至一计算机主机端；测试该计算机主机端解压缩该测试图像所需的时间；比较该解压缩该测试图像所需的时间值与传输未压缩的该测试图像和已压缩的该测试图像所需的时间差值；依据该计算机主机端解压缩该测试图像的速度，判断是否激活执行数据压缩功能；以及扫描一图像，产生一影像资料。

根据以上所述的目的，本发明揭示了一种具有选择性压缩功能的影像扫描系统及其方法，以提升扫描速度。本发明主要提供一扫描系统可用以改善传统的光学扫描仪既定扫描模式的缺点，并针对计算机主机不同解压缩的能力，以决定是否执行压缩功能，若中央处理单元处理速度够快，则先行将影像数据压缩，于压缩数据传输至主机后，再加以解压缩还原，使得扫描速度将相较于未压缩传输加以提升，若中央处理单元处理速度较慢，压缩影像经解压缩步骤，需花费更多时间，则影像资料不经由压缩功能即传送至主机端，故针对中央处理单元的速度测试，以判断是否执行压缩功能，将可大幅改善整体扫描速度。本发明的方法更包含，透过传输接口，从扫描系统传输资料到主机的步骤。

附图说明

图1为根据本发明一具体实施例的影像扫描系统的简易方块图；

图2为根据本发明一具体实施例的影像扫描方法的流程图。

图中主要符号说明

12  扫描系统

14  讯号处理装置

16  感测装置

18  模拟/数字转换装置

20  资料记忆缓冲装置

22  驱动马达

24  传输接口

26  计算机主机端

具体实施方式

下面结合附图和实施例详细说明本发明的具体实施方式。

本发明在此所探讨的方向为一种扫描仪的选择性压缩功能的方法。本发明的较佳实施例会详细描述如下。然而，除了这些详细描述之外，本发明还可以广泛地施行在其它的实施例中，且本发明的范围不受限定，其以权利要求书的范围为准。

参考图1，于本发明的一实施例中，提供了一扫描系统的简易方块图。其中至少包含扫描系统12，传输接口24以及计算机主机端26。扫描系统12至少包含，讯号处理装置14，感测装置(sensor)16，模拟/数字转换装置(ADC)18，资料记忆缓冲装置20以及驱动马达22。

扫描系统12用以扫描原始图像，以产生数字影像资料。讯号处理装置14为将平面影像转换为数字影像资料的控制装置单元，其中控制单元包含一特殊应用集成电路(Application Specific Integrated Circuit)。感测装置16(sensor)，例如电荷耦合组件CCD(Charge Coupled Device)，光学传感器(CCD Array)将光学图像信息转换成电信号，CCD内的摄像元(Photocell)依照不同的反射光强度输出不同的电压值的模拟数据。模拟/数字转换装置18(Analog/Digital Converter)将模拟影像资料转换为数字影像资料，可输入至计算机的数字信号，以供影像分析运算的需求。资料记忆缓冲装置20用以储存数字影像资料的缓冲存储器。驱动马达22为驱动皮带往纵轴方向移动进行扫描工作，一个完整的扫描过程是由光学感测装置16扫描完原始图像的第一条水平线后，再由驱动马达22带动感测装置16进行第二条水平线的扫描，如此周而复始直到整个图像被扫描完毕为止。传输接口24是用于资料产生器及主机端的数据传输，如本实施例中的扫描系统12及计算机主机端26之间的影像数据传输。传输接口24可以是任何通讯协议及具任何传输速率的商业化产品，例如通用序列总线1.1版(USB1.1)，通用序列总线2.0版(USB2.0)，计算机新型业界标准总线(IEEE1394)，加强型串行端口(EPP)，及小型计算机系统界面传输接口(SCSI)，且不限定于此。计算机主机端26为将数字信号资料输入至计算机，以供影像分析运算或者影像输出的需求。

参考图2，为本发明一具体实施例的影像扫描方法的系统流程图。本发明方法流程由步骤30开始，当扫描仪连接上计算机主机端，扫描仪驱动器送出一段与扫描仪压缩格式相同的测试图像，用以测试任一不同计算机主机的中央处理单元解压缩相同的测试图像所需的时间，假设此计算机主机的中央处理单元将此测试图像解压缩的时间为t，而假设此系统设计值为T，T值大小为同一笔未压缩的影像数据传输所需的时间和已压缩的影像数据传输所需的时间的差值，其值即为此系统可容许的最大解压缩时间，进而进行判断t值、T值两值的大小，如图2中的第二步骤32所示，若此计算机主机的中央处理单元将此测试图像解压缩的时间t值小于该系统设计值T，即表示影像资料经压缩传输至计算机主机，再经由计算机主机的中央处理单元将此笔压缩资料解压缩，所需的时间较直接传送不经压缩的影像资料的时间来得短，则激活系统压缩功能，如图2中的第三步骤34，以节省扫描速度，若解压缩的时间t值大于系统设计值T，即表示影像资料经压缩传输至计算机主机，再经由计算机主机的中央处理单元将此压缩资料解压缩，所需的时间较直接传送不经压缩的影像资料的时间来得久，整体扫描速度反而比不压缩时还慢，则此扫描系统关闭其数据压缩的功能，如图2中的第四步骤36，接着进行下一步骤38，开始进行此图像的扫描工作。本发明的优点在于提供使用者在扫描一图像之前，可选择适当的压缩功能，进而提升此图像的整体扫描速度。

例如，假定USB传输接口实际的全速(Full Speed)传输速度每秒约为12Mb，现将一笔12Mb的资料，经压缩比为4的压缩后，成为3Mb的压缩资料，因此可知此3Mb的压缩资料，需花0.25秒时间传输，若资料未压缩，则资料量为12Mb，需花一秒钟时间传输。因此，如果中央处理单元可以在0.75秒以内完成解压缩，则整体扫描速度将会变快。但若中央处理单元不能在0.75秒以内解压缩此3Mb的压缩资料，则激活压缩功能将使整体扫描速度变慢，则不宜执行数据压缩功能。因此，依照此笔未压缩的影像数据传输所需的时间和已压缩的影像数据传输所需的时间的差值，将此系统设计值设计为0.75秒，其值即为该系统可容许的最大解压缩时间，然后依据此设计值与测试图像解压缩所需的时间相比较，进而判断该系统是否执行压缩功能。

以上所述仅为本发明的具体实施例，并非用以限定本发明的保护范围；凡其它未脱离本发明所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含在权利要求书的范围内。

Claims (6)

1.一种具有选择性压缩功能的影像扫描系统，其特征在于，包含：

一感测装置，用以扫描一文件；

一模拟/数字转换装置连接至该感测装置，用以将该感测装置输出的模拟讯号转换成数字讯号；以及

一讯号处理装置连接至该模拟/数字转换装置，用以处理该模拟/数字转换装置输出的讯号，并且利用一测试图像测试计算机主机端解压缩该测试图像所需的时间，并比较该解压缩该测试图像的时间值与传输未压缩的该测试图像和已压缩的该测试图像所需的时间差值，以判断是否执行影像数据压缩的功能。

2.如权利要求1所述的具有选择性压缩功能的影像扫描系统，其特征在于，进一步包含一内存装置，其中的内存装置为缓冲存储器，用以储存数字影像资料。

3.如权利要求1所述的具有选择性压缩功能的影像扫描系统，其特征在于，上述的感测装置为将光学图像信息转换成电气信号，其利用光学传感器接收从扫描平面回传的光线，依照不同的光强度输出不同的电压值的模拟数据。

4.如权利要求1所述的具有选择性压缩功能的影像扫描系统，其特征在于，上述的模拟/数字转换装置将模拟影像资料转换为数字影像资料，使数字信号资料可输入至计算机，以供影像分析运算的需求。

5.一种选择性压缩功能的影像扫描方法，其特征在于，包含：

产生一测试图像，经由一传输接口传送至一计算机主机端；

测试该计算机主机端解压缩该测试图像所需的时间；

比较该解压缩该测试图像所需的时间值与传输未压缩的该测试图像和已压缩的该测试图像所需的时间差值；

依据该计算机主机端解压缩该测试图像的速度，判断是否激活执行数据压缩功能；以及

扫描一图像，产生一影像资料。

6.如权利要求5所述的选择性压缩功能的影像扫描方法，其特征在于，上述的测试图像为当该扫描系统连接上该计算机主机端，由扫描仪驱动器送出该测试图像。

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