CN103248789B - 一种用于填涂类文件的图像采集设备及其图像采集方法 - Google Patents

Abstract

本发明适用于扫描仪技术领域，提供了一种用于填涂类文件的图像采集设备，包括扫描仪、MCU模块、扫描控制模块、内部存储模块和外部存储接口模块；所述扫描控制模块与MCU模块相连，用于对所述扫描仪进行控制，并将扫描获得的图像传输到内部存储模块；所述内部存储模块分别与所述MCU模块、所述扫描控制模块相连，用于保存从所述扫描控制模块获取的文档图像；所述外部存储接口模块分别与所述MCU模块、所述内部存储模块、外部USB接口存储介质和外部SD接口存储器相连，用于保存经图像处理和识别后的正式图像。所述的图像采集设备将嵌入式扫描仪控制技术和图像处理技术融合，提供简单、实用、低成本的新型试卷图像采集设备。

Description

一种用于填涂类文件的图像采集设备及其图像采集方法

技术领域

本发明属于扫描仪技术领域，尤其涉及一种用于填涂类文件的图像采集设备及其图像采集方法。

背景技术

扫描仪控制技术是对使用电脑控制扫描仪对文件进行扫描，获得静态图像的技术。该技术广泛应用于文件电子档案管理行业，随着考试网上评卷行业的发展日臻成熟，如今已在各大、中、小型考试中得到大面积应用，在学校、培训团体也得到广泛应用。但目前的扫描仪控制技术应用存在以下弱点：

1.扫描仪必须连接一台电脑才能工作；

2.在扫描仪工作前，需进行驱动安装，参数设置。相关软硬件设置工作需专业人士进行，要求较高；

3.需在电脑安装专业试卷处理软件通过扫描仪驱动控制扫描仪进行图像扫描和处理；

4.在大量扫描仪参与试卷扫描的工作场景下，维护多台扫描计算机是非常困难的事情，经常出现扫描参数、图像质量方面的问题；

5.在扫描设备分别部署在不同地点的工作场景下，对每套扫描设备(扫描仪+计算机+网络)的建设、维护成本都非常高。

图像处理技术是利用计算机对静态图像进行分析处理的技术，通过将扫描仪扫描获得的图像进行分析，纠正允许范围内图像偏差、识别条码、OMR等信息的一种技术。该技术目前广泛应用在文档管理行业中，在教育/考试行业中也得到成功应用。但该技术目前主要在计算机环境上进行部署，提高了应用成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种用于填涂类文件的图像采集设备及其采集方法，旨在解决现有技术中扫描仪在工作时必须连接电脑的问题。

本发明是这样实现的，一种用于填涂类文件的图像采集设备，包括扫描仪，其中，该图像采集设备还包括MCU模块、扫描控制模块、内部存储模块、外部存储接口模块和图像处理模块；

所述扫描控制模块与所述MCU模块相连，用于对所述扫描仪进行控制，并将扫描获得的图像传输到内部存储模块；

所述内部存储模块分别与所述MCU模块、所述扫描控制模块相连，用于保存从所述扫描控制模块获取的文档图像，同时当所述内部存储模块的存储空间满时控制所述扫描控制模块停止扫描；

所述外部存储接口模块分别与所述MCU模块、所述内部存储模块、外部USB接口存储介质和外部SD接口存储器相连，用于保存经图像处理和识别后的正式图像；

所述图像处理模块分别与所述MCU模块、所述内部存储模块相连，对保存于所述内部存储模块中的图像进行初步检查并对存在问题的图像进行纠正处理。

进一步地，所述图像采集设备还包括：

配置及更新模块，分别与所述MCU模块、外部扫描管理服务器相连，进行扫描参数、图像识别参数、服务器地址和安全认证账号参数的更新，以及获取识别区域定义信息；

图像识别模块，分别与所述MCU模块、所述内部存储模块相连，根据从所述配置及更新模块获得的识别区域定义信息对所述外部存储接口模块中的图像进行识别，并将结果保存在所述外部存储接口模块中。

进一步地，所述图像采集设备还包括图像传输模块和网络连接模块；

所述图像传输模块分别与所述MCU模块、所述网络连接模块、所述内部存储模块相连，通过所述网络连接模块将保存在外部存储接口模块的图像数据传输到指定外部扫描管理服务器。

进一步地，所述图像采集设备还包括：状态显示模块；

所述状态显示模块分别与所述MCU模块、显示屏相连，用于显示所述图像采集设备的状态信息和报错信息。

本发明还提供一种如上所述的图像采集设备的图像采集方法，其中，包括以下步骤：

步骤1：启动扫描仪对填涂类文件进行扫描；

步骤2：扫描控制模块通过控制接口读取所述扫描仪传来的图像，并将图像保存于内部存储模块中；

步骤3：对所述存储在内部存储模块中的图像进行处理；

步骤4：将处理好的图像进行输出。

进一步地，所述步骤2包括以下步骤：

步骤201：所述内部存储模块将接收的图像以独立批次的方式进行存储；

步骤202：所述扫描控制模块发送指令给图像处理模块。

进一步地，所述步骤3包括：

步骤301：图像处理模块对存储于内部存储模块的图像进行预处理和纠正，并将处理后的图像保存在外部存储接口模块中；

步骤302：图像无法纠正时，所述图像处理模块通过所述扫描控制模块发送停机命令给扫描仪，并通过状态显示模块把相应信息显示在显示屏上；

步骤303：所述图像处理模块发送命令给图像识别单元，所述图像识别单元对所述处理后的图像进行识别，并将识别结果保存在外部存储接口模块。

进一步地，所述步骤4包括以下步骤：

图像传输模块通过网络连接模块与扫描管理服务器相连，将处理后的图像和识别结果进行输出；在网络无法连接的情况下，通过将保存图像和识别结果的外部存储介质带出，人工复制文件到服务器。

进一步地，所述步骤4包括以下步骤：所述外部存储接口模块通过外接存储设备将处理后的图像和识别结果进行输出。

本发明与现有技术相比，有益效果在于：

1、无需再配备控制扫描仪的计算机，降低成本；

2、由于采用专业硬件处理器进行图像处理和识别，识别速度快，提高了效率；

3、扫描仪的设置和管理通过网络连接扫描管理服务器进行，简单易用；

4、扫描的图像自动上传管理服务器，提高工作效率；

5、设备小巧，不占用空间，即插即用，易于部署。

附图说明

图1是本发明实施例提供的采集设备结构图；

图2是本发明实施例提供的采集设备的采集方法流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明面向考试试卷、答题卡或调查问卷扫描处理的场景的特殊性，针对性地将嵌入式扫描仪控制技术和图像处理技术融合，提供简单、实用、低成本的图像采集设备。所述的图像采集设备利用嵌入式开发技术对扫描仪控制、图像存储、图像识别、图像传输模块进行实现，不再要求扫描仪必须配置独立计算机就能实现扫描。

如图1所示，一种用于填涂类文件的图像采集设备，包括扫描仪112，其中，该图像采集设备还包括：MCU模块113、扫描控制模块101、内部存储模块102和外部存储接口模块103。所述填涂类文件包括考试试卷、答题卡或调查问卷等。所述扫描控制模块101与所述MCU模块113相连，通过标准USB接口协议或SCSI接口协议对所述扫描仪112进行控制，并将扫描获得的图像传输到内部存储模块102。所述内部存储模块102分别与所述MCU模块113、所述扫描控制模块101相连，用于保存从所述扫描控制模块101获取的文档图像，当所述内部存储模块102的内部存储空间满时，发送停止指令给所述扫描控制模块101使其停止扫描，同时发送信息给状态显示模块109提示等待图像处理进度信息。所述外部存储接口模块103分别与所述MCU模块113、所述内部存储模块102、外部USB接口存储介质和外部SD接口存储器111相连，用于保存经图像处理和识别后的正式图像。所述的外部USB接口存储介质为U盘、移动硬盘等，所述USB接口为USB2.0接口或USB3.0接口。

进一步地，所述图像采集设备还包括图像处理模块104、配置及更新模块108和图像识别模块105。所述图像处理模块104分别与所述MCU模块113、所述内部存储模块102相连，对保存于所述内部存储模块102中的图像进行初步检查并对存在问题的图像进行纠正处理。对图像的初步检查包括图像灰度、分辨率、对比度、扭曲、折页、偏转等。例如：对于由于走纸引起的图像偏转，如果在允许范围内，自动进行纠偏处理，如果不能自动进行纠正将会进行报警。经过图像处理模块104处理后的图像保存于外部存储接口模块103内。所述配置及更新模块108分别与所述MCU模块113、外部扫描管理服务器相连，用于对所述图像采集设备的参数和程序进行更新。进行更新的参数为扫描参数、图像识别参数、服务器地址和安全认证账号参数。所述配置及更新模块108通过外部计算机访问配置页面，设置网络连接参数、外部扫描管理服务器地址及认证信息。同时，通过外部计算机访问更新模块页面，可更新各内部模块程序。所述图像识别模块105分别与所述MCU模块113、所述内部存储模块102相连，根据从所述配置及更新模块108获得的识别区域定义信息对所述外部存储接口模块103中的图像进行识别，所识别的内容包括：含有考生代码信息、科目代码信息、页码信息、客观题答案信息的条形码、二维码和光学填涂信息，识别后将结果保存在所述外部存储接口模块103中。

进一步地，所述图像采集设备还包括图像传输模块106和网络连接模块107。所述图像传输模块106分别与所述MCU模块113、所述内部存储模块102相连，通过网络把保存在外部存储接口模块103的图像数据传输到指定外部扫描管理服务器。所述网络连接模块107分别与所述MCU模块113、所述图像传输模块106相连，通过WIFI无线网络或局域网络110为采集设备提供网络连接访问。

进一步地，所述图像采集设备还包括状态显示模块109。所述状态显示模块109分别与所述MCU模块113、显示屏相连，用于显示所述图像采集设备的状态信息和报错信息。所显示的状态信息为扫描存储状态、网络连接状态、扫描进度及速度等。

如图2所示，所述的图像采集设备的图像采集方法，包括以下步骤：

启动扫描仪对填涂类文件进行扫描。

扫描控制模块通过控制接口读取所述扫描仪传来的图像，并将图像以独立批次组织方式保存于内部存储模块中。同时，所述扫描控制模块发送指令给图像处理模块对图像进行处理。

对所述存储在内部存储模块中的图像进行处理。所述图像处理模块对存储于内部存储模块的图像进行预处理和纠正，并将处理后的图像保存在外部存储接口模块中。在图像无法纠正时，所述图像处理模块通过所述扫描控制模块发送停机命令给扫描仪，并通过状态显示模块把相应的信息显示在显示屏上。所述图像处理模块发送命令给图像识别单元，所述图像识别单元对所述处理后的图像进行识别，并将识别结果保存在外部存储接口模块。

把处理好的图像进行输出。图像传输模块通过网络连接模块与扫描管理服务器相连，把处理后的图像和识别结果进行输出。当然，在网络无法连接的情况下，可以将保存图像和识别结果的外部存储介质带出，人工复制文件到服务器中。或者通过所述外部存储接口模块与外接存储设备相连，把处理后的图像和识别结果进行输出。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于填涂类文件的图像采集设备，包括扫描仪，其特征在于，该图像采集设备还包括MCU模块、扫描控制模块、内部存储模块、外部存储接口模块和图像处理模块；

所述扫描控制模块与所述MCU模块相连，用于对所述扫描仪进行控制，并将扫描获得的图像传输到内部存储模块；

所述内部存储模块分别与所述MCU模块、所述扫描控制模块相连，用于保存从所述扫描控制模块获取的文档图像，同时当所述内部存储模块的存储空间满时控制所述扫描控制模块停止扫描；

所述外部存储接口模块分别与所述MCU模块、所述内部存储模块、外部USB接口存储介质和外部SD接口存储器相连，用于保存经图像处理和识别后的正式图像；

所述图像处理模块分别与所述MCU模块、所述内部存储模块相连，对保存于所述内部存储模块中的图像进行初步检查并对存在问题的图像进行纠正处理；

所述图像采集设备还包括：

配置及更新模块，分别与所述MCU模块、外部扫描管理服务器相连，进行扫描参数、图像识别参数、服务器地址和安全认证账号参数的更新，以及获取识别区域定义信息；

图像识别模块，分别与所述MCU模块、所述内部存储模块相连，根据从所述配置及更新模块获得的识别区域定义信息对所述外部存储接口模块中的图像进行识别，并将结果保存在所述外部存储接口模块中。

2.根据权利要求1所述的图像采集设备，其特征在于，所述图像采集设备还包括图像传输模块和网络连接模块；

所述图像传输模块分别与所述MCU模块、所述网络连接模块、所述内部存储模块相连，通过所述网络连接模块将保存在外部存储接口模块的图像数据传输到指定外部扫描管理服务器。

3.根据权利要求1所述的图像采集设备，其特征在于，所述图像采集设备还包括：状态显示模块；

所述状态显示模块分别与所述MCU模块、显示屏相连，用于显示所述图像采集设备的状态信息和报错信息。

4.一种如权利要求1至3中任一项所述的图像采集设备的图像采集方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：启动扫描仪对填涂类文件进行扫描；

步骤2：扫描控制模块通过控制接口读取所述扫描仪传来的图像，并将图像保存于内部存储模块中；

步骤3：对所述存储在内部存储模块中的图像进行处理；

步骤4：将处理好的图像进行输出。

5.根据权利要求4所述的图像采集设备的图像采集方法，其特征在于，所述步骤2包括以下步骤：

步骤201：所述内部存储模块将接收的图像以独立批次的方式进行存储；

步骤202：所述扫描控制模块发送指令给图像处理模块。

6.根据权利要求4所述的图像采集设备的图像采集方法，其特征在于，所述步骤3包括：

步骤301：图像处理模块对存储于内部存储模块的图像进行预处理和纠正，并将处理后的图像保存在外部存储接口模块中；

步骤302：图像无法纠正时，所述图像处理模块通过所述扫描控制模块发送停机命令给扫描仪，并通过状态显示模块把相应信息显示在显示屏上；

步骤303：所述图像处理模块发送命令给图像识别单元，所述图像识别单元对所述处理后的图像进行识别，并将识别结果保存在外部存储接口模块。

7.根据权利要求4所述的图像采集设备的图像采集方法，其特征在于，所述步骤4包括以下步骤：

图像传输模块通过网络连接模块与扫描管理服务器相连，将处理后的图像和识别结果进行输出；

在网络无法连接的情况下，通过将保存图像和识别结果的外部存储介质带出，人工复制文件到服务器。

8.根据权利要求4所述的图像采集设备的图像采集方法，其特征在于，所述步骤4包括以下步骤：所述外部存储接口模块通过外接存储设备将处理后的图像和识别结果进行输出。