CN101335813A - 图像读取设备及其控制方法 - Google Patents

Abstract

一种图像读取设备，其包括光源单元、传感器、生成单元和传送单元。这些光源在单个行扫描周期被依次开启一次以发射对应颜色的光。传感器从被光源照射的打印介质中读取信息。生成单元生成对应于该信息的第一像素数据。传送单元传送该打印介质以使得该图像打印介质被该传感器在子扫描方向上扫描。单个行扫描周期等于或大于从第一个光源被开启到最后一个光源被关闭的期间的两倍。

Description

图像读取设备及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种图像读取设备及其控制方法。

背景技术

公开号为NO.2007-097054的日本专利申请中公开了一种图像读取设备，其包括一个单行(one-line)接触图像传感器(CIS)和多个光源，每个光源发射红光、绿光和蓝光之一。该单行CIS包括多个线性排列成一行阵列的图像感应元件，如电荷耦合装置(CCD)。该图像读取设备通过依次打开这些光源并将这些图像感应元件曝光来读取打印介质。一旦被曝光，每个图像感应元件生成对应于红光的R行数据，对应于绿光的G行数据，和对应于蓝光的B行数据(后面称为“RGB行数据”)。该单行CIS输出该RGB行数据至控制单元。该控制单元首先根据该RGB行数据生成对应于每个图像感应元件的RGB像素数据，然后根据该RGB像素数据生成RGB读取图像数据。

该打印介质相对于单行CIS传送，这样该单行CIS可以读取该打印介质。也就是说，该打印介质在该单行CIS读取该打印介质时处于移动状态。这样，该打印介质上面对该单行CIS的部分在每个光源的开启期间是不同的。这导致该RGB像素数据的颜色和打印介质上对应部分的颜色失配。因此，该RGB读取图像数据中出现了颜色偏移特性或颜色波纹。特别是低图像读取分辨率的情况下，打印介质比该单行CIS移动更快，即打印介质上面对该单行CIS的部分被大幅度隔开从而使得颜色偏移更突出。

RGB读取图像数据中的这样的颜色偏移可通过线性排列图像感应元件成一个三行阵列来抑制。但是，这些图像感应元件的三行阵列排列相比于单行排列阵列非常昂贵。这导致该图像读取设备的高制造成本。

还可以通过设置该图像读取设备以高于特定读取分辨率的读取分辨率读取打印介质，生成对应于该较高读取分辨率的RGB读取图像数据，并校正该生成的RGB读取图像数据为对应于该特定读取分辨率的RGB读取图像数据，来抑制这种颜色偏移。但是，以较高读取分辨率读取打印介质期间，该打印介质相对于该单行CIS的传送速度变得低于当以特定读取分辨率读取打印介质时。

发明内容

本发明的一个目标是至少部分的解决传统技术中的这些问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种图像读取设备，其包括光源单元，传感器，生成单元，和传送单元。该光源单元包括多个光源，每个光源对应于一种不同的光。这些光源在单个行扫描周期被依次开启一次以发射对应颜色的光，使用该光照射打印介质。该传感器包括一个图像感应元件阵列，它们从被光照射的打印介质中读取信息以生成单元数据。该生成单元根据这些单元数据生成对应于该信息的第一像素数据。该传送单元相对于该传感器传送打印介质，以允许该传感器在子扫描方向从该打印介质读取该信息。该单个行扫描周期等于或大于从第一个光源被开启到最后一个光源被关闭期间的两倍。

根据本发明的另一个方面，提供了一种控制图像读取设备的方法。该方法包括在单个行扫描周期内顺序地开启多个光源一次，每个光源对应于一种不同的光，以发射对应颜色的光来照射打印介质；从被光照射的该打印介质读取信息以由传感器生成单元数据，该传感器包括图像感应元件阵列；根据该单元数据，生成对应于该信息的第一像素数据；相对于该传感器传送打印介质以允许该传感器从该打印介质在子扫描方向上读取该信息。该单个行扫描周期等于或大于从第一个光源被开启到最后一个光源被关闭期间的两倍。

本发明的上述及其它目标、特征、优点及技术和工业上的重要性通过阅读下面结合附图对本发明的优选实施方式的详细的描述将更容易被理解。

附图说明

图1是根据本发明的第一实施方式的图像扫描仪的方框图；

图2是图1所示的图像扫描仪的操作流程图；

图3是用于解释图1示出的每个光源和图像传感器操作的时序图；

图4是图1示出的图像扫描仪的操作的另一流程图；

图5是用于解释一种颜色分量曲线的图；

图6是图1示出的图像扫描仪的操作的另一流程图；

图7是根据本发明的第二实施方式的图像扫描仪的方框图；

图8是图7所示的图像扫描仪的操作的流程图；

图9是用于解释图7示出的每个光源和图像传感器的操作的时序图；

图10是根据本发明的第三实施方式的图像扫描仪的方框图；

图11是根据第三实施方式的图像扫描仪的操作的流程图。

具体实施方式

下面将结合附图详细描述本发明的示例性具体实施方式。虽然图像读取设备在下面被描述为图像扫描仪，但任意其它装置，如多功能产品(MFP)、传真机或字符识别设备都可以通过使用图像传感器来扫描打印介质。特别的，下面仅以实施例的方式描述了自动文件馈送器型的图像扫描仪，其中打印介质相对于图像传感器而传送以进行图像扫描。但是，该图像传感器也可以是平面头扫描仪。

图1是作为本发明的第一实施方式的图像读取设备的图像扫描仪1-1的方框图。该图像扫描仪1-1包括图像传感器2，垫板部件(backing member)3，传送单元4，控制单元5，光源驱动电路6，和电机驱动电路7。输入设备8和输出设备9被连接至该图像扫描仪1-1。该图像传感器2包括光源单元21，该光源单元又包括红(R)光源211，绿(G)光源212，和蓝(B)光源213(后面称为“RGB光源211至213”)，每个光源独立地由光源驱动电路6开启和关闭。传送单元4包括电机43，其由电机驱动电路7驱动。

传送单元4相对于图像传感器2传送打印介质(片材P)。该图像传感器2在主扫描方向(图1中的竖直方向)扫描该片材P的打印表面。该图像传感器2被设置在该图像扫描仪1-1的外壳(未示出)中，并包括光源21、透镜22和图像传感器23。透射支撑部件24是光透射材料(如玻璃板)，与垫板部件3一起支持由传送单元4传送的片材P。

光源21以RGB光源211至213发出的光照射该片材P。除了RGB光源211至213，光源单元21还包括棱镜214。当打开的时候，R光源211发射红光，G光源212发射绿光，B光源213发射蓝光。RGB光源211至213中的每一个是由发光二极管(LED)制成并由光源驱动电路6独立打开和关闭。光源驱动电路6与控制单元5相连并受其控制。控制单元5控制光源驱动电路6独立并依次打开RGB光源211至213中的每一个一个控制周期。例如，在第一控制周期，控制单元5控制光源驱动电路6打开R光源211。在第二控制周期，控制单元5控制光源驱动电路6先打开R光源211，然后打开G光源212。类似的，在第三控制周期，控制单元5控制光源驱动电路6先打开G光源212，然后打开B光源213。这样，RGB光源211至213中的每一个被开启一个控制周期，并且该开启周期对于RGB光源211至213中的每一个是相等的或几乎相等的。同时，单个行扫描周期包括大于六个控制周期，即大于RGB光源211至213中的每一个被顺序打开并关闭一次的总周期的两倍。控制单元5在单个行扫描周期中使RGB光源211至213中的每一个打开并关闭一次的情况取决于图像扫描仪1-1在扫描片材P时的扫描分辨率。棱镜214用于以RGB光源211至213中的每一个发射的光在主扫描方向均一照射面对图像传感器2的打印表面P1。也就是说，RGB光源211至213的每一个发出的光在主扫描方向通过棱镜214和透射支撑部件24，并落到打印表面P1上。

照射打印表面P1之后，从该打印表面P1反射的光通过透镜22落到图像传感器23。透镜22是如柱状透镜阵构成。当反射的光通过透镜22时，该打印表面P1的直立的图像以相同倍数形成在图像传感器23的行传感器(未示出)上。透镜22被设置在图像传感器23和透射支撑部件24之间。

图像传感器23包括多个图像感应元件(未示出)，在主扫描方向上线性排列以形成一个单行阵列。当被曝光时，每个图像感应元件生成依赖于通过透镜22落在其上的光的单元数据。图像传感器23然后根据每个图像感应元件生成的单元数据生成行数据。以这种方式，图像传感器23中的图像感应元件的单行阵列在主扫描方向上扫描打印表面P1。

图像传感器23与控制单元5相连并受其控制。控制单元5在打开RGB光源211至213的每一个的同时将这些图像感应元件曝光。也就是说，控制单元5在RGB光源211至213之一被打开的每个控制周期对这些图像感应元件曝光。这样，这些图像感应元件就能够生成对应于RGB光源211至213依次发射的红光、绿光、和蓝光的单元数据。对应于红光的单元数据被称为R数据，对应于绿光的单元数据被称为G数据，对应于蓝光的单元数据被称为B数据(后面称为“RGB数据”)。相应的，图像传感器23分别根据该R数据、G数据和B数据生成行数据，即R行数据、G行数据和B行数据(后面称为“RGB行数据”)。图像传感器23输出该RGB行数据至控制单元5。

垫板部件3和透射支撑部件24支持片材P。该垫板部件3被设置成面对图像传感器2以使得该片材P被夹在二者之间。面向图像传感器2的该垫板部件3的表面由白色材料构成。

传送单元4将片材P相对于图像传感器2传送到一个面向图像传感器2的位置，即在垫板3和图像传感器2之间的位置，以使得打印表面P1正好面对图像传感器23。传送单元4包括两个可旋转支撑的辊子41和42，电机43旋转传送辊子41。当电机43旋转时，传送辊子41在图1箭头A所示的方向旋转。当传送辊子41旋转时，片材P在图1箭头B所示的方向(子扫描方向)上在传送辊子41和42之间传送。当片材P正好位于面对图像传感器2的位置时，图像传感器23在主扫描方向上重复扫描以使得打印表面P1在子扫描方向上被扫描。驱动电机43的电机驱动电路7被连接至控制单元5。这样，最终，控制单元5控制传送单元4传送片材P。更具体的，控制单元5根据图像扫描仪1-1扫描片材P时的扫描分辨率控制传送单元4传送片材P的传送速度。

控制单元5控制打印表面P1的扫描并生成对应于打印表面P1的RGB扫描图像数据。控制单元5包括输入输出(I/O)单元51、操作单元52和存储单元53，它们彼此连接。控制单元5通过I/O单元51与输入设备8和输出设备9连接。各种类型的指令或数据可通过利用该输入设备被输入。这些指令可以例如是开始扫描片材P的指令或设置扫描片材P的扫描分辨率的控制指令。输入设备8可以是开关、键盘、鼠标或麦克风。

操作单元52被配置为集成了存储器(未示出)如随机存取存储器(RAM)或只读存储器(ROM)和中央处理单元(CPU)(未示出)，并包括RGB像素数据生成单元54、RGB到YUV转换单元55、YUV像素数据校正单元56和YUV到RGB转换单元57。当图像传感器23开始扫描片材P的时候，操作单元52为该图像扫描仪1-1将控制程序加载到存储器中并执行该控制程序。操作单元52在存储单元53中存储在控制程序执行期间生成的大量数值并使用这些数值进行进一步操作。

RGB像素数据生成单元54生成对应于片材P的参考RGB像素数据(颜色数据)。也就是说，该RGB像素数据生成单元54根据每个图像感应元件生成的RGB数据生成参考RGB像素数据。

RGB到YUV转换单元55将该参考RGB像素数据转换为具有亮度分量和颜色分量的亮度像素数据。根据第一实施方式，该亮度像素数据被认定为YUV像素数据(其中Y代表亮度分量，U和V的代表颜色分量)。根据该参考RGB像素数据中的RGB数据，该RGB到YUV转换单元55生成关于该亮度分量的Y分量数据和关于颜色分量的U分量数据和V分量数据以生成YUV像素数据。

YUV像素数据校正单元56根据亮度分量和颜色分量中的至少一种校正该YUV像素数据，以生成校正YUV分量数据。当通过平滑该颜色分量(颜色平滑)校正该YUV像素像素数据的时候，该YUV像素数据校正单元56根据相邻的U分量和V分量在子扫描方向分别执行U分量和V分量的平滑。例如，U分量U_n和V分量V_n可根据相邻的U分量U_n-1和U_n+1和V分量V_n-1和V_n+1利用下面的表达式(1)和(2)分别进行平滑：

U_n＝(d1×U_n-1+d2×U_n+d3×U_n+1)/(d1+d2+d3)    (1)

V_n＝(e1×V_n-1+e2×V_n+e3×V_n+1)/(e1+e2+e3)    (2)

其中d1、d2和d3是U分量数据的权重因子，而e1、e2和e3是V分量数据的权重因子。

YUV到RGB转换单元57根据该Y分量数据、U分量数据和V分量数据转换该校正YUV像素数据为后校正RGB像素数据。控制单元5根据该后校正RGB像素数据生成RGB扫描图像数据。

操作单元52在输出设备9上显示该RGB扫描图像数据。输出设备9可以是阴极射线管(CRT)设备或液晶显示器(LCD)设备。显示的RGB扫描图像数据可被发送到打印机(未示出)进行打印。同时，存储单元53可以被设置在操作单元52或外部设备如数据库服务器中。另外，输入设备8和输出设备9可以安装在图像扫描仪1-1上。如果该图像扫描仪1-1是计算机系统的一部分，该输入设备8和输出设备9可以被安装在该计算机系统的终端设备上，并可以被配置成通过使用有线连接或无线连接访问该图像扫描仪1-1。

存储单元53中存储了图像扫描仪1-1的控制程序。该存储单元53可以是硬盘设备如硬盘驱动器(HDD)、软盘、磁-光盘，或非易失性存储器如闪存或易失性存储器如RAM。存储单元53也可以是包括了上述存储单元的组合的存储装置。

控制程序不需要是独立的程序，可以与其它计算机程序如计算机系统的操作程序(OS)一起被执行。而且，该控制程序可以被存储在存储介质中，计算机系统可以被配置为加载该程序并执行该程序以使图像扫描仪1-1扫描片材P。这里所指的计算机系统包括如OS的软件和如外围设备的硬件。

图2是通过颜色平滑生成RGB扫描图像数据的流程图。

如上所述，当扫描片材的打印表面时，图像传感器23在每个行周期输出RGB行数据至控制单元5。根据YUV至RGB转换单元57生成的后校正RGB像素数据，控制单元5然后生成对应于打印表面的RGB扫描图像数据。一旦开始扫描该打印表面，控制单元5就发送同步信号至图像传感器23。控制单元5然后控制传送单元4向着图像传感器23以一定速度传送该片材，该速度取决于通过利用输入设备8事先设置的扫描分辨率。例如，如果设置了低扫描分辨率，控制单元5控制该传送单元4以高于高扫描分辨率情况下的速度传送片材。这样，面对图像传感器23的片材打印表面在每一行周期被大幅度的隔开。

首先，当片材相对于该图像传感器23由传送单元4传送时，RGB像素数据生成单元54在每个行周期生成对应于图像感应元件的参考RGB像素数据(步骤S101)。该参考RGB像素数据生成单元54重复生成参考RGB像素数据直到该片材打印表面的扫描结束。也就是说，图像传感器23在主扫描方向重复扫描以使得打印表面在子扫描方向被扫描，以及RGB像素数据生成单元54在每个行周期生成对应于打印表面的扫描信息的参考RGB像素数据。

如上所述，单个行周期被假定为大于RGB光源211至213中的每一个被打开并关闭一次的周期的两倍。在每个行周期内，控制单元5控制光源驱动电路6分开地并依次地开启RGB光源211至213中的每一个一个控制周期。在每个行周期内，图像传感器23在RGB光源211至213的每一个被开启的同时扫描打印表面。图3是用于解释RGB光源211至213和图像传感器23操作的时序图。如图3所示，一个行周期等于六个控制周期，即等于RGB光源211至213的每一个被开启并关闭一次的周期的两倍。在第一控制周期，控制单元5控制光源驱动电路6打开R光源211并同时将图像传感器23中的图像感应元件曝光以使得图像传感器23能够生成包括六分之一行周期的R数据的R行数据。图像传感器23输出该R行数据至控制单元5。在第二控制周期，控制单元5控制光源驱动电路6打开G光源212并同时对图像传感器23中的感应部件重新曝光以使得该图像传感器23能够生成包括六分之一行周期的G数据的G行数据。图像传感器23输出该G行数据至控制单元5。类似的，在第三控制周期，控制单元5控制光源驱动电路6打开B光源213并同时对图像传感器23中的图像感应元件重新曝光以使得该图像传感器23能够生成包括六分之一行周期的B数据的B行数据。图像传感器23输出该B行数据至控制单元5。

这样，总而言之，一个行周期内，控制单元5控制光源驱动电路6开启RGB光源211至213中的每一个共半个行周期。自然地，RGB光源211至213的总开启时间总是小于单个行周期。另外，在单个行周期内，RGB像素数据生成单元54仅在等于半个单个行周期的时间内生成对应于位于图像传感器23上的打印表面P1的扫描信息的参考RGB像素数据。如上所述当RGB光源211至213被开启等于半个单个行周期的时间时，传送单元4进一步传送片材P的距离(即面对图像传感器23的打印表面P1的移动量)小于当RGB光源211至213被开启一个完整行周期时的距离。这样一种配置能够阻止打印表面P1上的原始颜色和参考RGB像素数据的颜色之间的颜色失配。相应的，也可能抑制RGB扫描图像数据中的颜色不均匀，这种不均匀是在校正参考RGB图像数据为后校正RGB像素数据之后生成的。特别的，可能抑制文件中的黑白字符的颜色偏移或黑白半色调文件中的颜色波纹。

如上所述，图像传感器23中的图像感应元件的仅一行阵列对于抑制颜色不均匀已经足够。这样一种排列相比于图像感应元件的三行阵列是成本有效的。而且，因为该颜色不均匀可无需改变片材相对于图像传感器23的传送速度而进行抑制，也可节省生成RGB扫描图像数据所需的时间。

RGB像素数据生成单元54生成参考RGB像素数据(步骤S101)之后，RGB到YUV转换单元55执行参考RGB像素数据的YUV转换(步骤S102)以生成YUV像素数据(步骤S103)。

YUV像素数据校正单元56平滑YUV像素数据的颜色分量以生成校正YUV像素数据(步骤S104)。更具体的，YUV像素数据校正单元56根据相邻U分量和V分量在子扫描方向分别执行YUV像素数据中的U分量和V分量的平滑。

YUV到RGB转换单元57执行校正YUV像素数据的RGB转换以生成后校正RGB像素数据(步骤S105)。根据后校正RGB像素数据，控制单元5生成RGB扫描图像数据(步骤S106)。

因此，后校正RGB像素数据在执行完颜色平滑后生成，这导致后校正RGB像素数据中颜色偏移或颜色波纹的抑制。相应的，因为该RGB扫描图像数据是根据后校正RGB像素数据生成的，RGB扫描图像数据中的颜色不均匀也可以被减少。

同时，用于抑制颜色不均匀的数据校正并不限于颜色平滑。即颜色不均匀也可以通过执行如下结合图4和图5描述的颜色分量曲线校正、或如下结合图6描述的亮度平滑来抑制。

假定下面是颜色分量曲线校正的描述。举例说明，YUV像素数据校正单元56可以用来以这样的方式校正YUV像素数据，即具有较小颜色值的颜色分量数据被校正为具有更小颜色值。更具体的说，YUV像素数据校正单元56可以用来校正YUV像素数据中具有更小颜色饱和度的一部分，即校正具有更小颜色值的U分量数据和V分量数据为具有更小的颜色值。由于当RGB光源211至213在单个行周期内的开启期间被缩短时产生的噪声，具有更小颜色饱和度的部分形成在YUV像素数据中。

图4是通过颜色分量曲线校正生成RGB扫描图像数据的过程的流程图。图5是用于解释颜色分量曲线的图。如图4所示，首先，RGB像素数据生成单元54生成参考RGB像素数据(步骤S111)。RGB到YUV转换单元55执行参考RGB像素数据的YUV转换(步骤S112)以生成YUV像素数据(步骤S113)。YUV像素数据校正单元56通过使用图5所示的颜色分量曲线执行U分量数据和V分量数据的颜色分量曲线校正以生成校正的YUV像素数据(步骤S114)。该颜色分量曲线使得计算分别对应于预校正U分量数据和预校正V分量数据(后面称为“预校正颜色分量数据”)的已校正U分量数据和已校正V分量数据(后面称为“校正颜色分量数据”)成为可能。当预校正颜色分量数据对应于具有更小颜色饱和度的部分时，该颜色分量曲线用于输出具有比预校正颜色分量数据更小颜色值的校正颜色分量数据。

YUV像素数据校正单元56执行YUV像素数据的颜色分量曲线校正(步骤S114)之后，YUV到RGB转换单元57转换该校正YUV像素数据为后校正RGB像素数据(步骤S115)。根据后校正RGB像素数据，控制单元5生成RGB扫描图像数据(步骤S116)。

这样，后校正RGB像素数据通过YUV像素数据的颜色分量曲线校正而生成。结果，后校正RGB像素数据中的颜色波纹可与噪声(通过缩短RGB光源211至213的开启周期而生成)一起被抑制。从而，因为RGB扫描图像数据是根据后校正RGB像素数据生成的，RGB扫描图像数据中的颜色不均匀也可以减少。

下面假定是对亮度平滑的描述。举例说明，YUV像素数据校正单元56可以用来校正YUV像素数据的Y分量数据(亮度单元数据)。

图6是通过执行亮度平滑来生成RGB扫描图像数据的过程的流程图。如图6所示，首先，RGB像素数据生成单元54生成参考RGB像素数据(步骤S121)。RGB到YUV转换单元55执行参考RGB像素数据的YUV转换(步骤S123)。YUV像素数据校正单元56平滑YUV像素数据的亮度分量以生成校正YUV像素数据(步骤S124)。更具体地，YUV像素数据校正单元56通过执行两维高斯滤波来执行对YUV像素数据中的Y分量数据的平滑。

YUV到RGB转换单元57将校正YUV像素数据转换成后校正RGB像素数据(步骤S125)。基于后校正RGB像素数据，控制单元5生成RGB扫描图像数据(步骤S126)。

这样，通过亮度平滑生成了后校正RGB像素数据，这在后校正RGB像素数据中导致对颜色偏移或颜色波纹的抑制。从而，因为基于后校正RGB像素数据生成的RGB扫描图像数据，所以在RGB扫描图像数据中同样抑制了颜色的不均匀性。

同时，YUV像素数据校正单元56还可以被配置以执行颜色平滑、颜色分量曲线校正和亮度平滑的组合。

并且，除了YUV像素数据外，其它任何类型的具有亮度分量和颜色分量(例如LAB像素数据)的像素数据都可以被用作亮度像素数据。

图7是根据本发明的第二具体实施方式的图像扫描仪1-2的示意图。不同于第一基体实施方式的图像扫描仪1-1，图像扫描仪1-2直接校正参考RGB像素数据，而不将参考RGB像素数据转换成YUV像素数据。图像扫描仪1-2基本上具有与图像扫描仪1-1相同的结构，除了控制单元10外。相同的参考数字指示相对应的部分，不再重复相同的描述。

图像扫描仪1-2包括控制图像扫描仪1-2以扫描片材的控制单元10。控制单元10生成对应于打印表面P1的RGB扫描图像数据。控制单元10包括输入-输出(I/O)单元101、操作单元102和存储单元103。

操作单元102包括RGB像素数据生成单元104和RGB像素数据校正单元105。RGB像素数据生成单元104生成对应于打印表面P1的参考RGB像素数据。

RGB像素数据校正单元105通过在单个行扫描周期内生成对应于所有RGB光源211至213的OFF时间的补充RGB像素数据，来校正参考RGB像素数据。换言之，在每个行扫描周期内，基于相同行扫描周期内的参考RGB像素数据以及下一行扫描周期(即子扫描方向上的相邻的行扫描周期)内的参考RGB像素数据，生成补充RGB像素数据。基于补充RGB像素数据，RGB像素数据校正单元105校正参考RGB像素数据以生成后校正RGB像素数据。

图8是基于补充RGB像素数据和参考RGB像素数据生成RGB扫描图像数据的过程的流程图。图9是用于解释RGB光源至213以及图像传感器23的操作的时序图。简要描述与根据第一具体实施方式的流程相同的下面控制流中的过程。

首先，RGB像素数据生成单元104生成参考RGB像素数据(步骤S201)。

然后，RGB像素数据校正单元105生成补充RGB像素数据(步骤S202)。更具体地，如图9中所示，在第一行扫描周期内对应于RGB光源211至213的每一个的开启(ON)时间，图像传感器23首先生成包括R1行数据、G1行数据和B1行数据(下文中为“RGB1行数据”)的参考RGB像素数据。类似地，在该第一行扫描周期内对应于RGB光源211至213的每一个的关闭(OFF)周期，图像传感器23生成包括R1’行数据、G1’行数据和B1’行数据(下文中为“RGB1’行数据”)的补充RGB像素数据，就好像RGB光源211至213处于ON状态一样。以此方式，在每个行扫描周期内，图像传感器23生成对应于该相同行扫描周期内的参考RGB像素数据的补充RGB像素数据。如图9中所示，在第二行扫描周期内对应于RGB光源211至213的每一个的ON时间，图像传感器23生成包括R2行数据、G2行数据、B2行数据(下文中为“RGB2行数据”)的参考RGB像素数据。在此情况下，RGB’行数据可以被生成为，例如RGB1行数据和RGB2行数据的平均值(即，R1’行数据＝(R1+R2)/2行数据，G1’行数据＝(G1+G2)/2行数据，B1’行数据＝(B1+B2)/2行数据)。

在生成了补充RGB像素数据(步骤S202)后，RGB像素数据校正单元105基于相应补充RGB像素数据校正参考RGB像素数据，以生成后校正RGB像素数据(步骤S203)。例如，RGB像素数据校正单元105将后校正RGB像素数据生成为RGB1行数据和RGB1’行数据的平均值(即，(R1+R1’)/2行数据，(G1+G1’)/2行数据，(B1+B1’)/2行数据)。

基于该后校正RGB像素数据，控制单元10生成RGB扫描图像数据(步骤S204)。

图像传感器23不能在整个单个行扫描周期内扫描打印表面P1，因为RGB光源211至213的ON时间小于单个行扫描周期。换言之，图像传感器23不能在单个行扫描周期内在RGB光源211至213的OFF时间内扫描打印表面P1。但是，可以通过生成补充RGB像素数据来获得对应于OFF时间的丢失的扫描信息。结果，基于参考RGB像素数据和补充RGB像素数据来生成平滑RGB扫描图像数据是可能的。并且，通过忽略把参考RGB像素数据转换成YUV像素数据的过程，节省生成RGB扫描图像数据的所需时间也是可能的。

图10是根据本发明的第三实施方式的图像扫描仪1-3的示意图。图像扫描仪1-3将参考RGB像素数据转换成具有至少一个饱和度分量的色度像素数据，并校正色度像素数据。图像扫描仪1-3基本上与第一具体实施方式的图像扫描仪1-1具有相同的结构，除了控制单元11外。相同的参考数字指示相对应的部分，不再重复相同的描述。

图像扫描仪1-3包括控制图像扫描仪1-3以扫描片材的控制单元11。控制单元11生成对应于打印表面P1的RGB扫描图像数据。控制单元11包括输入-输出(I/O)单元111、操作单元112和存储单元113。

操作单元112包括RGB像素数据生成单元114、RGB到HSL转换单元115、RGB像素数据校正单元116、色度像素数据校正单元117、和HSL到RGB转换单元118。RGB像素数据生成单元114生成对应于打印表面P1的参考RGB像素数据。

RGB到HSL转换单元115将参考RGB像素数据转换成具有至少一个饱和度分量的色度像素数据。假定根据第三具体实施方式的色度像素数据是HSL像素数据(其中H代表色调、S代表饱和度、L代表亮度)。基于参RGB像素数据中的RGB数据，RGB到HSL转换单元115生成关于色调分量的H分量数据、关于饱和度分量的S分量数据、关于亮度分量的L分量数据，以生成HSL像素数据。类似地，基于后面描述的平滑后的RGB像素数据(下文中为“RaGaBa数据”)中的Ra数据、Ga数据和Ba数据，RGB到HSL转换单元115生成关于色调分量的Ha分量数据、关于饱和度分量的Sa分量数据、关于亮度分量的La分量数据，以生成平滑的HSL像素数据(下文中为“HaSaLa数据”)。并且，基于后面描述的后校正RGB像素数据(下文中为“RbGbBb数据”)中的Rb数据、Gb数据和Bb数据，RGB到HSL转换单元115生成关于色调分量的Hb分量数据、关于饱和度分量的Sb分量数据、关于亮度分量的Lb分量数据，以生成后校正的HSL像素数据(下文中为“HbSbLb数据”)。此外，基于后面描述的再平滑后的后校正RGB像素数据(下文中为“RcGcBc数据”)中的Rc数据、Gc数据和Bc数据，RGB到HSL转换单元115生成关于色调分量的Hc分量数据、关于饱和度分量的Sc分量数据、关于亮度分量的Lc分量数据，以生成再平滑后的后校正HSL像素数据(下文中为“HcScLc数据”)。

RGB像素数据校正单元116执行对参考RGB像素数据中的RGB数据的平滑。更具体地，RGB像素数据校正单元116执行对RGB像素数据的平滑以生成RaGaBa像素数据，以使得例如对应于R数据、G数据和B数据的每一个的扫描线不重合不再显著。并且，RGB像素数据校正单元116基于例如相邻RGB像素数据，执行对由HSL到RGB转换单元118生成的RbGbBb像素数据的再平滑，以生成RcGcBc像素数据。也即，RGB像素数据校正单元116分别基于相邻的后校正RGB像素数据中的相邻R数据、相邻G数据和相邻B数据，执行对RbGbBb像素数据中的Rb数据、Gb数据和Bb数据的再平滑，以生成包括Rc数据、Gc数据和Bc数据的RcGcBc数据。例如，可以基于相邻R数据R_n-1和R_n+1对R数据R_n进行再平滑，可以基于相邻的G数据G_n-1和G_n+1对G数据G_n进行再平滑，可以基于相邻的B数据B_n-1和B_n+1对B数据B_n进行再平滑，通过使用下面的表达式(3)-(5)：

Rn＝(f1×R_n-1+f2×R_n+f3×R_n+1)/(f1+f2+f3)  (3)

Gn＝(g1×G_n-1+g2×G_n+g3×G_n+1)/(g1+g2+g3)  (4)

Bn＝(h1×B_n-1+h2×B_n+h3×B_n+1)/(h1+h2+h3)  (5)

其中f1、f2和f3是针对R数据的权重参数，g1、g2和g3是针对G数据的权重参数，h1、h2和h3是针对B数据的权重参数。

在通过考虑扫描线不重合而平滑RGB像素数据的情况下，设置权重参数与红、绿和蓝中的一个颜色在逻辑上所匹配。在基于相邻RGB像素数据平滑RGB像素数据的情况下，基于经验法则(rule ofthumb)来设置权重参数以消除颜色不均匀性和颜色渐隐。

色度像素数据校正单元117校正色度像素数据的饱和度分量。当参考色度像素数据(根据第三具体实施方式的参考HSL像素数据)的参考饱和度分量的值大于平滑后的色度像素数据(根据第三具体实施方式的HaSaLa像素数据)的平滑后的饱和度分量的值时，色度像素数据校正单元117用平滑后的饱和度分量替换参考饱和度分量。更具体地，根据第三具体实施方式，当参考HSL像素数据的参考饱和度单元数据(S数据)的值大于HaSaLa像素数据的平滑后的饱和度单元数据(Sa数据)时，色度像素数据校正单元117用Sa数据替换S数据(S数据＝Sa数据)。类似地，当后校正色度像素数据(根据第三具体实施方式的参考HbSbLb像素数据)的后校正饱和度分量的值大于平滑后的后校正色度像素数据(根据第三具体实施方式的HcScLc像素数据)的平滑后的后校正饱和度分量的值时，色度像素数据校正单元117用平滑后的后校正饱和度分量替换后校正饱和度分量。更具体地，根据第三具体实施方式，当HbSbLb像素数据的后校正饱和度分量数据(Sb数据)的值大于HcScLc数据的平滑后的后校正饱和度分量数据(Sc数据)时，色度像素数据校正单元117用Sc数据替换Sb数据(Sb数据＝Sc数据)。

HSL到RGB转换单元118将参考HSL像素数据转换成RbGbBb像素数据。更具体地，在色度像素数据校正单元117在参考HSL像素数据中用Sa数据替换S数据之后，HSL到RGB转换单元118基于参考HSL像素数据的H数据、替换后的Sa数据和L数据，生成RbGbBb像素数据。另一方面，当色度像素数据校正单元117没有校正参考HSL像素数据的S数据时，HSL到RGB转换单元118基于H数据、S数据和L数据生成RbGbBb像素数据。并且，HSL到RGB转换单元118将HbSbLb像素数据转换成另一组后校正RGB像素数据。更具体地，在色度像素数据校正单元117在HbSbLb像素数据中用Sc数据替换Sb数据后，HSL到RGB转换单元118基于HbSbLb像素数据的Hb数据、替换后的Sc数据和Lb数据，生成包括Rd数据、Gd数据和Bd数据(下文中为“RdGdBd像素数据”)的后校正RGB像素数据。另一方面，当色度像素数据校正单元117没有校正Sb数据时，HSL到RGB转换单元118基于Hb数据、Sb数据和Lb数据，生成RdGdBd像素数据。基于RdGdBd像素数据，控制单元11生成对应于打印表面P1的RGB扫描图像数据。

图11是通过使用HSL转换来生成RGB扫描图像数据的过程的流程图。将简要描述与根据第一具体实施方式的流程相同的下面控制流中的过程。

首先，RGB像素数据生成单元114生成参考RGB像素数据(步骤S301)。

RGB到HSL转换单元115执行参考RGB像素数据的HSL转换(步骤S302)，以生成参考HSL像素数据(步骤S303)。

RGB像素数据校正单元116平滑参考RGB像素数据(步骤S304)。更具体地，通过考虑到扫描线不重合，RGB像素数据校正单元116执行对RGB像素数据的平滑，以生成RaGaBa像素数据。

RGB到HSL转换单元115执行RaGaBa像素数据(步骤S305)的HSL转换，以生成HaSaLa像素数据(步骤S306)。

然后，色度像素数据校正单元117确定参考HSL像素数据的S数据的值是否大于HaSaLa像素数据的Sa数据的值(步骤S307)。

当S数据的值大于Sa数据的值时(步骤S307处的“是”)，色度像素数据校正单元117通过将S数据替换为Sa数据以校正参考HSL像素数据，以使得参考RGB像素数据由此而被校正(步骤S308)。另一方面，当S数据的值不大于Sa数据的值时，(步骤S307处的“否”)，色度像素数据校正单元117不用Sa数据替换S数据。

HSL到RGB转换单元118执行参考HSL像素数据的RGB转换，其S数据或者被Sa数据替换，或者维持不变(步骤S309)，以生成RbGbBb像素数据(步骤S310)。

然后，RGB到HSL转换单元115执行RbGbBb像素数据的HSL转换(步骤S311)以生成HbSbLb像素数据(步骤S312)。

RGB像素数据校正单元116分别基于相邻的后校正RGB像素数据中的相邻R数据、相邻G数据和相邻B数据，在RbGbBb像素数据中执行对Rb数据、Gb数据和Bb数据的再平滑，以生成包括Rc数据、Gc数据和Bc数据的RcGcBc像素数据(步骤S313)。

然后，RGB到HSL转换单元115执行RcGcBc像素数据的HSL转换(步骤S314)以生成HcScLc像素数据(步骤S315)。

然后，色度像素数据校正单元117确定HbSbLb像素数据的Sb数据的值是否大于HcScLc数据的Sc数据的值(步骤S316)。

当Sb数据的值大于Sc数据的值时(步骤S316处的“是”)，色度像素数据校正单元117通过将Sb数据替换为Sc数据以校正HbSbLb像素数据，以使得RbGbBb像素数据由此而被校正(步骤S317)。另一方面，当Sb数据的值不大于Sc数据的值时，(步骤S316处的“否”)，色度像素数据校正单元117不用Sc数据替换Sb数据。

HSL到RGB转换单元118执行HbSbLb像素数据的RGB转换，其Sb数据或者被Sc数据替换，或者维持不变，以生成RdGdBd像素数据(步骤S318)。然后HSL到RGB转换单元118基于RdGdBd像素数据生成RGB扫描图像数据(步骤S319)。

同时，除了HSL像素数据外，任何其它类型的具有饱和度分量(例如，HSV像素数据)的像素数据都可以用作色度像素数据。

如前文所述，根据本发明的具体实施方式，以节省成本的方式减小了颜色不均匀性，并且需要较少时间来生成RGB扫描图像数据。

尽管相对于特定具体实施方式描述了本发明以进行完整和清楚的披露，所附权利要求不是为了限制，而是为了解释为包括所有可以由本领域技术人员所进行的正当地落入文中提出的基本教导中的修改和可选结构。

Claims (9)

1、一种图像读取设备，包括：

光源单元，其包括多个光源，每个光源对应于一种不同的颜色，在单个行扫描周期内光源被依次开启一次以发射对应颜色的光，以使用所述光照射打印介质；

传感器，其包括图像感应元件阵列，所述图像感应元件阵列从被所述光照射的打印介质中读取信息以生成单元数据；

生成单元，其根据该单元数据生成对应于所述信息的第一像素数据；和

传送单元，该传送单元相对于该传感器传送打印介质，以允许该传感器在子扫描方向从该打印介质读取该信息，其中

该单个行扫描周期等于或大于从所述光源的第一个被开启到所述光源的最后一个被关闭的时间段的两倍。

2、权利要求1所述的图像读取设备，还包括：

第一转换单元，转换第一像素数据为具有亮度分量数据和颜色分量的亮度像素数据；

校正单元，根据该亮度分量和颜色分量中的至少一个校正该亮度像素数据；

第二转换单元，转换校正的亮度像素数据为第二像素数据。

3、权利要求2所述的图像读取设备，其中该校正单元根据在子扫描方向上与该亮度像素数据相邻的亮度像素数据的颜色分量平滑所述颜色分量。

4、权利要求2或3所述的图像读取设备，其中该校正单元当该颜色分量具有小值时，校正该颜色分量为具有更小值。

5、权利要求2至4中任意一项所述的图像读取设备，其中该校正单元平滑该亮度分量。

6、权利要求1所述的图像读取设备，还包括校正单元，其根据子扫描方向上的第一像素数据和与第一像素数据相邻的像素数据，生成对应于单个行扫描周期中所有光源被关闭的时间的补充像素数据，并根据该补充像素数据校正该第一像素数据以生成第二像素数据。

7、权利要求1所述的图像读取设备，还包括：

第一校正单元，其平滑第一像素数据以获得平滑像素数据；

第一转换单元，转换该第一像素数据为具有至少一个第一饱和度分量的色度像素数据，以及转换该平滑像素数据为具有至少一个第二饱和度分量的平滑色度像素数据；

第二校正单元，当第一饱和度分量的值大于第二饱和度分量的值时，用第二饱和度分量代替第一饱和度分量；以及

第二转换单元，其转换该色度像素数据为第二像素数据。

8、权利要求7所述的图像读取设备，其中

第一校正单元执行对第二像素数据的再平滑以获得第二平滑像素数据，

第一转换单元将第二像素数据转换成具有至少一个第三饱和度分量的第二色度像素数据，并且将第二平滑像素数据转换成具有至少一个第四饱和度分量的第二平滑色度像素数据，

当该第三饱和度分量的值大于该第四饱和度分量的值时，第二校正单元用该第四饱和度分量替换该第三饱和度分量，以及

第二转换单元将该第二色度像素数据转换成第三像素数据。

9、一种控制图像读取设备的方法，包括：

在单个行扫描周期内依次开启多个光源一次，每个光源对应于一种不同的颜色，以发射对应颜色的光来使用所述光照射打印介质；

从被所述光照射的打印介质读取信息以由传感器生成单元数据，该传感器包括图像感应元件阵列；

根据该单元数据生成对应于所述信息的第一像素数据；以及

相对于该传感器传送打印介质以允许该传感器在子扫描方向上从打印介质读取该信息，其中

该单个行扫描周期等于或大于从所述光源的第一个被开启到所述光源的最后一个被关闭的时间段的两倍。

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