CN100581211C - 影像扫描仪的控制器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种影像扫描仪的控制器。该控制器设置于具有影像扫描功能的装置中，其包括用以补偿多条影像扫描线的影像数据的增益补偿电路，且每一条扫描线具有多个像素，其特征在于该增益补偿电路包含：垂直增益补偿电路，用以使用一垂直增益值对该多条扫描线进行垂直补偿运算，其中该每一扫描线的多个像素数据使用同一垂直增益值。由于在本发明的控制器中设置垂直方向补偿用的增益补偿电路，因此影像数据在扫描仪内即能获得垂直方向的补偿，提升影像质量。
Description
技术领域
本发明是关于影像扫描仪的控制器，尤其是关于具有垂直影像补偿电路的影像扫描仪或多功能事务机的控制器。
背景技术
由影像扫描仪所产生的影像数据在输出至计算机或其它输出装置之前都会经过一些补偿程序，以确保影像的质量。
最基本的一种影像数据的补偿是所谓的“阴影补偿(shadingcompensation)”。阴影补偿主要是针对镜头和灯管的两边亮度与灯管中央亮度不同的特性，以及电荷耦合传感器等元件在制作工艺上的误差等等所造成的影像数据失真而进行的补偿。
公知的阴影补偿程序为将每个原始影像的像素数据加上一个偏移值(offset)并乘上一个水平增益值(gain)而完成。其中，同一条扫描线上的多个像素由于所在的位置不同而需要被乘上不同的水平增益。也就是说，阴影补偿程序是针对影像数据在水平方向的误差所进行的补偿。
除了在水平方向的阴影补偿之外，在某些情况下，例如为了缩短暖机时间，也需要进行垂直方向的补偿。
例如在申请人提出的台湾第I243591号专利“数字影像数据之补偿方法”中所公开的影像数据补偿方法即是关于垂直方向的补偿。此专利中提及，由于灯管在启动之后需要一段时间才能使灯管的亮度达到稳定状态，因此使用者必须等到灯管亮度稳定之后才能够进行扫描，这段时间被称为暖机时间。为了让扫描仪可以在一开机即进行扫描，此专利利用计算机软件对影像数据进行垂直方向的补偿，也就是同一条扫描线的每一像素会被乘上相同的补偿增益，而不同的扫描线的补偿增益不同。
除了为免暖机的目的而需垂直方向的补偿之外，申请人发现，在扫描仪进行长时间扫描的情况下，灯管的稳定度会再次地产生变化，而影响了扫描的结果。
请参阅图1，其为灯管亮度与时间的曲线图。在灯管刚被启动时，需等到时间t1后灯管的亮度才会达到稳定状态。但是当扫描的时间超过t2之后，灯管的亮度会再次地下降。在讲求高质量的情况下，垂直方向的影像数据补偿程序也是必要的。
此种情况在使用自动进纸器进行大量文件扫描时产生。一般具有自动进纸器的扫描仪一次可以连续扫描10到50张不等的文件，其所需的扫描时间远多于比单张扫描所需的时间。换句话说，在单张扫描的情况下不进行垂直方向的数据补偿是可接受的，但是如果在使用自动进纸器进行大量文件扫描时，垂直方向的补偿就是必须的。
虽然前述申请人所提出的第I243591号专利已经可以通过计算机软件进行垂直方向的数据补偿。但是，必须安装对应的软件在计算机内才能完成补偿。对不熟悉计算机软件安装的使用者而言可能有些不便。此外，近年来包含扫描、打印、影印以及传真等多样功能的多功能事务机极为普遍。多功能事务机除了具备多种功能的便利性之外，不需和计算机连接也可使用的特性也是具大受欢迎的原因。
在此种状况下，使用计算机软件所进行的垂直方向的补偿就不是十分适合于多功能事务机。
因此，需要一种新型的扫描仪控制器，可提供影像数据在垂直方向的补偿功能，来解决以上的问题。
发明内容
本发明的目的在提供一种影像扫描仪的控制器，通过在扫描仪的控制器，如特殊应用集成电路(ASIC)，中设置垂直方向的影像数据补偿电路，因此影像数据在扫描仪内即可获得垂直方向的补偿。
本发明提供一种影像扫描仪的控制器，设置于具有影像扫描功能的装置中，其包括一增益补偿电路用以补偿多条影像扫描线的影像数据，且每一条扫描线具有多个像素。
本发明增益补偿电路包括垂直增益补偿电路，用以使用垂直增益值对该多条扫描线进行垂直补偿运算，其中该每一扫描线的多个像素数据使用同一垂直增益值。
在一较佳实施例中，本发明的增益补偿电路还包括水平增益补偿电路，用以使用阴影补偿增益以及阴影补偿偏移值对每一该扫描线进行阴影补偿运算。
在一较佳实施例中，垂直增益补偿电路包括：
垂直增益闩锁器，用以接收并存储该垂直增益值；
垂直缓存器，用以存储该垂直增益值；
垂直计数器，连接于该垂直增益缓存器，用以提供垂直指标Vpointer至该垂直增益缓存器，以提供该多条扫描线的同步；
第一乘法器，连接于该垂直增益缓存器，用以接收原始影像数据以及该垂直增益值；
该水平增益补偿电路包括：
偏移值闩锁器，用以接收并存储该阴影补偿偏移值；
水平增益闩锁器，用以接收并存储该阴影补偿增益值；
水平计数器，用以提供水平指标Hpointer至该偏移值闩锁器以及该水平增益闩锁器，以提供每一扫描线中的每个像素的同步；
加法器，连接于第一乘法器以及该偏移值闩锁器；
第二乘法器，连接于该加法器以及该水平增益闩锁器；
以及阴影补偿表，用以存储该阴影补偿偏移值以及该阴影补偿增益值。
本发明的控制器为设置于多功能事务机或影像扫描仪的特殊应用集成电路。
由于在本发明的控制器中设置垂直方向补偿用的增益补偿电路，因此影像数据在扫描仪内即能获得垂直方向的补偿，提升影像质量。
附图说明
图1为灯管的亮度与时间的曲线图。
图2为具有本发明增益补偿电路的扫描仪的方块示意图。
图3为被扫描文件的扫描线及像素位置示意图。
图4为本发明增益补偿电路的一较佳实施例的电路方块图。
具体实施方式
请参阅图2，其为具有本发明增益补偿电路的扫描仪的实施例方块图。
图2的扫描仪1000包括扫描模块100、用以驱动扫描模块100的驱动装置200，以及一控制器300，如常用的特殊应用集成电路(ASIC)。特殊应用集成电路300为用以控制扫描仪1000的扫描程序。于ASIC 300内设置有本发明的增益补偿电路301。在增益补偿电路301中包含垂直增益补偿电路3011以及水平增益补偿电路3012。
请参阅图3，其为被扫描文件的扫描线示意图。被扫描文件400包含L条水平扫描线LH1-LHM，且每条扫描线具有N个像素。以垂直方向来看，扫描文件400包含N条垂直扫描线LV1-LVN，且每条垂直扫描线包含M个像素。以第一条扫描线而言，第一条水平扫描线LH1包含N个像素P11-P1N，而第一条垂直扫描线LV1包含M个像素P11-PM1。在进行扫描的时候，扫描模块100往垂直方向V移动，以读取扫描线LH1-LHM的影像。
请参阅图4，其为本发明增益补偿电路的一较佳实施例的方块示意图。
图4的增益补偿电路301包括垂直增益补偿电路3011以及水平增益补偿电路3012。垂直增益补偿电路3011包括：垂直增益闩锁器30111，连接至垂直缓存器30114；垂直计数器30112，连接至垂直缓存器30114；以及第一乘法器30113，连接于垂直增益缓存器30114和待处理的影像数据。
水平增益补偿电路3012包括：水平增益闩锁器30121；一水平计数器30122，连接至阴影补偿表400，将配合各扫描线的各个画素所需的偏移值和水平增益补偿值送到水平增益闩锁器30121和偏移值闩锁器30123。第二乘法器30124连接至水平增益闩锁器30121，以及加法器30125连接至偏移值闩锁器30123。经垂直增益补偿电路3011的像素连接至加法器30125先行处理偏移值，再连接至乘法器30124处理水平增益补偿。水平增益补偿电路3012还包括阴影补偿表400用以存储多个水平增益补偿值GV1～GVN以及多个偏移值OV1～OVN(offset)。该水平增益补偿值以及偏移值可以用预先扫描一参考白来达成。
垂直增益闩锁器30111为用以暂存垂直增益值。垂直计数器30112为用以提供垂直指针Vpointer至垂直缓存器30114，用以每次换扫描线时把垂直增益闩锁器的值存储至垂直缓存器30114。第一乘法器30113，则用以接收一原始影像的像素数据；以及存储于垂直缓存器30114的该原始像素数据所需补偿的垂直增益值，二者相乘完成垂直增益补偿。
水平增益闩锁器30121为用以接收来自阴影补偿表400内的一阴影补偿增益值并暂存该阴影补偿增益值。偏移值闩锁器30123为用以接收暂存来自阴影补偿表400的偏移值。加法器30125为用以将第一乘法器30113的输出与偏移值相加。第二乘法器30124为用以将加法器30125的输出与水平增益闩锁器30121的输出相乘而输出获得垂直方向与水平方向补偿的像素资料。
请参阅图3、4，以下说明原始像素数据如何由增益补偿电路301获得补偿。
以第一条水平扫描线LH1的第1个像素P11为例。假设P11的原始像素数据(也就是尚未经过补偿的数据)为DP11，其垂直增益值为GH1，其水平增益值为Gv1，而其偏移值为Ov1。
原始像素数据DP11被输入第一乘法器30113，且垂直增益值为GH1也由垂直增益闩锁器30111再经由垂直缓存器30114被输入第一乘法器30113。其中经由垂直计数器30112做扫描线同步。第一乘法器30113将二者相乘之后产生输出DP11xGH1，亦即完成垂直方向的补偿。
第一乘法器30113的输出被传送到加法器30125，而暂存在偏移值闩锁器30123的偏移值Ov1也被送到加法器30125。加法器30125将二者相加之后得到补偿的影像数据DP11’＝DP11xGH1+Ov1。
加法器30125的输出被送到第二乘法器30124，且暂存在水平增益闩锁器30121的水平增益值GH1也被传送到第二乘法器30124。第二乘法器30124将其二者相乘之后即产生具有垂直与水平补偿的影像数据DP11’，其中
DP11’＝[DP11xGH1-Ov1]xGV1。
也就是，DP11’＝[DP11xGH1+OV1]x GV1
同理，DP12’＝[DP12xGH1+OV2]xGV2
·
·
·
DP1N’＝[DP1NxGH1+OVN]xGVN
DP21’＝[DP21xGH2+OV1]xGV1
·
·
·
DPM1’＝[DPM1xGHM+OV1]xGV1
·
由以上的描述可了解，由于本发明在ASIC内增加了垂直增益补偿电路，因此像素数据在经过ASIC处理之后即可受到垂直以及水平方向的补偿。此外，本发明具有垂直增益补偿电路的ASIC和公知不具垂直增益补偿电路的ASIC相较之下，在价格上并无太大差异，因此也不会造成成本的增加，却可以更好地提高影像质量和速度。
以上实施例仅为说明本发明之用，其它在不脱离本案精神情况下所做的修改都应视为落入本发明的范围内。
Claims (3)
1.一种影像扫描仪的控制器，设置于具有影像扫描功能的装置中，其包括用以补偿多条影像扫描线的影像数据的增益补偿电路，且每一条扫描线具有多个像素，其特征在于该增益补偿电路包含：
垂直增益补偿电路，用以使用垂直增益值对该多条扫描线进行垂直补偿运算，其中该每一扫描线的多个像素数据使用同一垂直增益值；
水平增益补偿电路，用以使用阴影补偿增益以及阴影补偿偏移值对每一该扫描线进行阴影补偿运算；
其中，该垂直增益补偿电路包含：
垂直增益闩锁器，用以接收并存储该垂直增益值；
垂直缓存器，用以存储该垂直增益值；
垂直计数器，连接于该垂直增益缓存器，用以提供垂直指标至该垂直增益缓存器，以提供该多条扫描线的同步；
第一乘法器，连接于该垂直增益缓存器，用以接收原始影像数据以及该垂直增益值；
该水平增益补偿电路包括：
偏移值闩锁器，用以接收并存储该阴影补偿偏移值；
水平增益闩锁器，用以接收并存储该阴影补偿增益值；
水平计数器，用以提供水平指标至该偏移值闩锁器以及该水平增益闩锁器，以提供每一扫描线中的每个像素的同步；
加法器，连接于第一乘法器以及该偏移值闩锁器；
第二乘法器，连接于该加法器以及该水平增益闩锁器；以及
阴影补偿表，用以存储该阴影补偿偏移值以及该阴影补偿增益值。
2.根据权利要求1所述的影像扫描仪的控制器，其特征在于该控制器为设置于多功能事务机的特殊应用集成电路。
3.根据权利要求1所述的影像扫描仪的控制器，其特征在于该控制器为设置于影像扫描仪的特殊应用集成电路。
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