CN106506898B - 影像扫描系统及其方法 - Google Patents

Abstract

一种影像扫描系统包含一多波长撷取单元、一校正图案以及一处理单元。多波长撷取单元同时撷取一待扫描物件的多个单色扫描影像，以及校正图案的多个单色校正影像，其中多个单色校正影像与多个单色扫描影像分别对应的光波长范围相同。处理单元依据多个单色校正影像中校正图案的一偏移量，补偿多个单色扫描影像的偏移，可改善线性影像扫描系统的扫描影像偏移问题。本发明同时揭露一种影像扫描方法。

Description

影像扫描系统及其方法

技术领域

本发明是有关一种影像扫描系统及其方法，特别是一种具有补偿偏移扫描影像功能的影像扫描系统及其方法。

背景技术

当扫描系统进行取像时，多波长撷取单元将与待扫描物件相对移动，同时撷取不同色彩的影像，例如红、绿、蓝色的扫描影像，再经由预设参数的套色处理即可得一彩色扫描影像。然而，在扫描过程中若传动不稳定、机台抖动、震动，将影响多波长撷取单元的扫描速度及稳定度，导致原先系统预设的套色参数将不再适用，因此产生扫描影像偏移的问题。

综上所述，如何提供一种具有补偿偏移扫描影像功能的影像扫描系统及其方法便是目前极需努力的目标。

发明内容

本发明提供一种影像扫描系统及其方法，其是利用一校正图案以实时监控其对应的多个单色校正影像，以及一处理单元依据来自校正图案的多个单色校正影像中校正图案的一偏移量，补偿来自一待扫描物件的至少一单色扫描影像的偏移，可改善线性影像扫描系统的扫描影像偏移问题。

本发明一实施例的一种影像扫描系统包含一多波长撷取单元、一第一校正图案以及一处理单元。多波长撷取单元，其具有一影像撷取范围包含一扫描区以及一第一校正区，且多波长撷取单元与扫描区的一待扫描物件相对移动，以撷取待扫描物件的一第一单色扫描影像以及一第二单色扫描影像，其中第一单色扫描影像与第二单色扫描影像对应的光波长范围相异。第一校正图案，其设置于第一校正区，以供多波长撷取单元于撷取待扫描物件同时撷取第一校正图案的一第一单色校正影像以及一第二单色校正影像，其中第一单色校正影像与第一单色扫描影像对应的光波长范围相同，且第二单色校正影像与第二单色扫描影像对应的光波长范围相同。处理单元，其与多波长撷取单元电性连接，且其依据第一单色校正影像以及第二单色校正影像中第一校正图案的一第一偏移量，补偿第二单色扫描影像相对于第一单色扫描影像的偏移。

本发明另一实施例的一种影像扫描方法包含：同时撷取一第一校正图案的一第一单色校正影像与一第二单色校正影像以及一待扫描对象的一第一单色扫描影像与一第二单色扫描影像，其中，第一单色扫描影像与第二单色扫描图像对应的光波长范围相异，第一单色校正影像与第一单色扫描图像对应的光波长范围相同，且第二单色校正影像与第二单色扫描图像对应的光波长范围相同；比较第一单色校正影像以及第二单色校正影像中第一校正图案的一第一偏移量；以及依据第一偏移量，补偿第二单色扫描影像相对于第一单色扫描影像的偏移。

以下通过具体实施例配合附图详加说明，当更容易了解本发明的目的、技术内容、特点及其所达成的功效。

附图说明

图1为一示意图，显示本发明一实施例的影像扫描系统。

图2为一示意图，显示本发明一实施例的一影像撷取范围。

图3a为一示意图，显示本发明一实施例在补偿前的单色校正影像。

图3b为一示意图，显示本发明一实施例在补偿后的单色校正影像。

图4为一示意图，显示本发明另一实施例的影像扫描系统。

图5为一流程图，显示本发明一实施例的影像扫描方法。

符号说明

10 多波长撷取单元

12 光学透镜

20 第一校正图案

22 第二校正图案

30 处理单元

A 待扫描物件

D 扫描方向

Z 影像撷取范围

Z1 扫描区

Z2 第一校正区

Z3 第二校正区

R 第一单色校正影像

G 第二单色校正影像

B 第三单色校正影像

y 第一方向

x 第二方向

z 第三方向

S51～S53 影像扫描步骤

具体实施方式

请一并参照图1以及图2，本发明的一实施例的影像扫描系统包含一多波长撷取单元10、一第一校正图案20以及一处理单元30。多波长撷取单元10具有一影像撷取范围Z包含一扫描区Z1以及一第一校正区Z2，且多波长撷取单元10与扫描区Z1的一待扫描物件A相对移动，以撷取待扫描物件A的一第一单色扫描影像以及一第二单色扫描影像，其中第一单色扫描影像与第二单色扫描影像对应的光波长范围相异。其中，相对移动表示，多波长撷取单元10是由一驱动单元沿一扫描方向D移动，以撷取待扫描物件A的扫描影像；或，待扫描物件A是由一驱动单元沿一扫描方向D移动，而多波长撷取单元10固定不动，例如一种馈纸式影像扫描系统。于一实施例中，多波长撷取单元可为一电荷耦合元件或一接触型影像感应器，其撷取对应于不同光波长范围的扫描影像。举例而言，多波长撷取单元10撷取对应于红光的第一单色扫描影像，同时分别撷取对应于绿光的第二单色扫描影像以及对应于蓝光的第三单色扫描影像。

请继续参照图1，第一校正图案20，其设置于第一校正区Z2。举例而言，第一校正图案20贴附在对应于第一校正区Z2的影像扫描系统的机壳内侧或其上盖内侧，或第一校正图案20是通过蚀刻方式形成于影像扫描系统的透明平台上，例如一透明玻璃上。于一实施例中，第一校正图案包含斜线、直线、横线、刻度、方格、多边形、圆形或以上组合。

可以理解的是，一般的影像扫描系统的影像撷取范围上具有一透明平台，使用者将一待扫描物件放至在透明平台后，覆盖上盖，以进行影像扫描。一般而言，透明平台可为一厚度固定的玻璃片，校正图案可设置于透明平台内且靠近多波长撷取单元的一内侧而与待侧扫描物件具有一水平高度差，或可固定贴附在上盖内侧而与待扫描物件具有相同水平高度。需注意的是，前述两种操作情形，校正图案与多波长撷取单元间的距离以及待扫描物件与多波长撷取单元间的距离，或许有些微差异，但可通过光学计算并加以补偿，而在技术上不影响扫描影像的偏移补偿。因此，如图1所示，第一校正图案20与待扫描物件A绘于同一水平高度，仅为示意用途，尚不以此为限。

请继续参照图1，多波长撷取单元10于撷取待扫描物件A同时撷取第一校正图案20的一第一单色校正影像以及一第二单色校正影像，其中第一单色校正影像与第一单色扫描影像对应的光波长范围相同，且第二单色校正影像与第二单色扫描影像对应的光波长范围相同。举例而言，多波长撷取单元10同时撷取对应于红色光波长范围的第一单色扫描影像和第一单色校正影像、对应于绿色光波长范围的第二单色扫描影像和第二单色校正影像、以及对应于蓝色光波长范围的第三单色扫描影像和第三单色校正影像。

接续上述说明，处理单元30与多波长撷取单元10电性连接，且其依据第一单色校正影像以及第二单色校正影像中第一校正图案的一第一偏移量，补偿第二单色扫描影像相对于第一单色扫描影像的偏移。举例而言，如图3a所示未补偿前的校正影像的套色图，其中第一单色校正影像R、第二单色校正影像G以及第三单色校正影像B中第一校正图案相互偏移，而未准确地套色。

可以理解的是，对应于待扫描物件A的第一单色扫描影像以及第二单色扫描影像也具有相同的偏移量，使扫描影像偏移。因此，处理单元30可通过第二单色校正影像G相对于第一单色校正影像R中第一校正图案的第一偏移量，补偿第二单色扫描影像相对于第一单色扫描影像的偏移。于一实施例中，处理单元更包含一比较单元，其分别计算第二单色校正影像相对于第一单色校正影像中第一校正图案沿一第一方向、沿一第二方向、以及沿一第三方向的第一偏移分量，其中第一方向平行于多波长撷取单元的一扫描方向，第二方向垂直于多波长撷取单元的一扫描方向且平行于扫描区的平面，第三方向垂直于扫描区的平面。举例而言，请参照图4，可定义第一方向为y方向、第二方向为x方向、第三方向为z方向，比较单元分别计算沿x、y、z各方向的偏移分量即可得到第二单色校正影像相对于第一单色校正影像中第一校正图案的第一偏移量，以供处理单元30补偿第二单色扫描影像相对于第一单色扫描影像的偏移，而改善对应于多个光波范围的多个扫描影像间套色不良的问题。

需注意者，上述操作原理是先通过校正图案，以其中的一对应于特定光波长范围的单色校正影像作为一标准影像，例如上述第一单色校正影像，计算其中第一校正图案的偏移量，以补偿其它单色校正影像以及其相对应的单色扫描影像，以改善套色不良问题。若第一单色校正影像本身已有影像偏移的缺陷，将使补偿后的校正影像以及扫描影像相较于原本的校正图案以及待扫描物件仍略有差异。

于一实施例中，上述问题将可轻易地被改善，处理单元更包含一校正单元，其依据第一单色校正影像相对于一参考影像中第一校正图案的一偏移量，补偿第一单色扫描影像相对于参考影像的偏移。举例而言，处理单元储存具有第一校正图案的参考影像作为一校正样本，因此校正单元通过第一单色校正影像以及参考影像中第一校正图案的一偏移量。其原理与上述比较单元计算第一校正图案的第一偏移量的操作原理相同，在此不再赘述。请参照图3b，显示补偿后的校正影像的套色图，处理单元使第一单色校正影像R、第二单色校正影像G以及第三单色校正影像B中第一校正图案准确地套色，同时将使第一单色扫描影像、第二单色扫描影像以及第三单色扫描影像准确地套色，可同时改善扫描不同色光的影像偏移的问题。

请参照图4，于一实施例中，影像扫描系统更包含一第二校正图案22，其设置于影像撷取范围Z中与第一校正区Z2相对的一第二校正区Z3。可以理解的是，多波长撷取单元于撷取待扫描物件的多个扫描影像同时，也将撷取第二校正图案22的一第四单色校正影像以及一第五单色校正影像，其中第四单色校正影像与第一单色扫描影像对应的光波长范围相同，且第五单色校正影像与第二单色扫描影像对应的光波长范围相同。

通过第一校正图案以及第二校正图案，以其相对应的多个单色校正影像作为比较单元以及校正单元的比对数据，可进一步计算多个单色校正影像的旋转量，以补偿其对应的多个单色扫描影像，改善扫描影像偏移的问题。需说明的是，旋转量表示一旋转偏移量，若一扫描影像沿一特定方向有两个不同的偏移量，例如一扫描影像的左侧沿扫描方向往前偏移且其右侧沿扫描方向往后偏移，即称此扫描影像发生旋转，而具有一旋转量。

请继续参照图4，于一实施例中，比较单元依据第二单色校正影像相对于第一单色校正影像中第一校正图案20沿第三方向z的第一偏移量以及第五单色校正影像相对于第四单色校正影像中第二校正图案沿第三方向z的一第二偏移量，计算相对于一第一轴旋转的一旋转量，其中第一轴平行于第一方向y，亦即扫描方向，且第三方向z垂直于扫描区Z1的平面。同理，比较单元依据第二单色校正影像相对于第一单色校正影像中第一校正图案沿第一方向y的第一偏移量以及第五单色校正影像相对于第四单色校正影像中第二校正图案沿第一方向y的一第二偏移量，计算相对于一第三轴旋转的另一旋转量，其中第一方向y平行于扫描方向，且第三轴垂直于扫描区Z1的平面，亦即第三轴平行于第三方向z。

请参照图5，以说明本发明一实施例的影像扫描方法。首先，同时撷取一第一校正图案的一第一单色校正影像与一第二单色校正影像以及一待扫描对象的一第一单色扫描影像与一第二单色扫描影像(S51)。于一实施例中，在步骤S51之中，设置一待扫描对象A以及一第一校正图案20分别对应一多波长影像撷取单元10的一扫描区Z1以及一第一校正区Z2，如图1所示。多波长撷取单元10同时撷取第一校正图案20的一第一单色校正影像与一第二单色校正影像以及待扫描对象A的一第一单色扫描影像与一第二单色扫描影像，其中第一单色校正影像与第一单色扫描图像对应的光波长范围相同，且第二单色校正影像与第二单色扫描图像对应的光波长范围相同。

接着，比较第一单色校正影像以及第二单色校正影像中第一校正图案的一第一偏移量(S52)。最后，依据第一偏移量，补偿第二单色扫描影像相对于第一单色扫描影像的偏移(S53)。可以理解的是，步骤S52更包含比较第一单色校正影像相对于一参考影像中第一校正图案的一偏移量，步骤S53更包含补偿第一单色扫描影像相对于参考影像的偏移。以上步骤的详细说明已如前所述，有关其他实施例之详细说明，请对应参照前述影像扫描系统的实施例及图式，在此不再赘述。

综合上述，本发明的影像扫描系统及其方法，其是利用一校正图案以实时监控其对应的多个单色校正影像，以及一处理单元依据来自校正图案的多个单色校正影像中校正图案的一偏移量，补偿来自一待扫描物件的至少一单色扫描影像的偏移，可改善线性影像扫描系统的扫描影像偏移问题。

以上所述的实施例仅是为说明本发明的技术思想及特点，其目的在使本领域技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，当不能以之限定本发明的专利范围，即大凡依本发明所揭示的精神所作的均等变化或修饰，仍应涵盖在本发明的专利范围内。

Claims (21)

1.一种影像扫描系统，其特征在于，包含：

一多波长撷取单元，其具有一影像撷取范围包含一扫描区以及一第一校正区，且该多波长撷取单元与该扫描区的一待扫描物件相对移动，以撷取该待扫描物件的一第一单色扫描影像以及一第二单色扫描影像，其中该第一单色扫描影像与该第二单色扫描影像对应的光波长范围相异；

一第一校正图案，其设置于该第一校正区，以供该多波长撷取单元于撷取该待扫描物件同时撷取该第一校正图案的一第一单色校正影像以及一第二单色校正影像，其中该第一单色校正影像与该第一单色扫描影像对应的光波长范围相同，且该第二单色校正影像与该第二单色扫描影像对应的光波长范围相同；以及

一处理单元，其与该多波长撷取单元电性连接，且其依据该第一单色校正影像以及该第二单色校正影像中该第一校正图案的一第一偏移量，补偿该第二单色扫描影像相对于该第一单色扫描影像的偏移。

2.如权利要求1所述的影像扫描系统，其特征在于，该第一校正图案包含斜线、直线、横线、刻度、方格、多边形、圆形或以上组合。

3.如权利要求1所述的影像扫描系统，其特征在于，该处理单元更包含一比较单元，其计算该第二单色校正影像相对于该第一单色校正影像中该第一校正图案沿一第一方向的该第一偏移量，其中该第一方向平行于该多波长撷取单元的一扫描方向。

4.如权利要求1所述的影像扫描系统，其特征在于，该处理单元更包含一比较单元，其计算该第二单色校正影像相对于该第一单色校正影像中该第一校正图案沿一第二方向的该第一偏移量，其中该第二方向垂直于该多波长撷取单元的一扫描方向且平行于该扫描区的平面。

5.如权利要求1所述的影像扫描系统，其特征在于，该处理单元更包含一比较单元，其计算该第二单色校正影像相对于该第一单色校正影像中该第一校正图案沿一第三方向的该第一偏移量，其中该第三方向垂直于该扫描区的平面。

6.如权利要求1所述的影像扫描系统，其特征在于，该处理单元更包含一校正单元，其依据该第一单色校正影像相对于一参考影像中该第一校正图案的一偏移量，补偿该第一单色扫描影像相对于该参考影像的偏移。

7.如权利要求1所述的影像扫描系统，其特征在于，更包含：

一第二校正图案，其设置于该影像撷取范围中与该第一校正区相对的一第二校正区，以供该多波长撷取单元于撷取该待扫描物件同时撷取该第二校正图案的一第四单色校正影像以及一第五单色校正影像，其中该第四单色校正影像与该第一单色扫描影像对应的光波长范围相同，且该第五单色校正影像与该第二单色扫描影像对应的光波长范围相同。

8.如权利要求7所述的影像扫描系统，其特征在于，该处理单元更包含一比较单元，其依据该第二单色校正影像相对于该第一单色校正影像中该第一校正图案沿一第三方向的该第一偏移量以及该第五单色校正影像相对于该第四单色校正影像中该第二校正图案沿该第三方向的一第二偏移量，计算相对于一第一轴旋转的一旋转量，其中该第一轴平行于一扫描方向，且该第三方向垂直于该扫描区的平面。

9.如权利要求7所述的影像扫描系统，其特征在于，该处理单元更包含一比较单元，其依据该第二单色校正影像相对于该第一单色校正影像中该第一校正图案沿一第一方向的该第一偏移量以及该第五单色校正影像相对于该第四单色校正影像中该第二校正图案沿该第一方向的一第二偏移量，计算相对于一第三轴旋转的一旋转量，其中该第一方向平行于一扫描方向，且该第三轴垂直于该扫描区的平面。

10.如权利要求7所述的影像扫描系统，其特征在于，该第二校正图案包含斜线、直线、横线、刻度、方格、多边形、圆形或以上组合。

11.如权利要求1所述的影像扫描系统，其特征在于，该多波长撷取单元包含一电荷耦合元件或一接触型影像感应器。

12.一种影像扫描方法，包含：

同时撷取一第一校正图案的一第一单色校正影像与一第二单色校正影像以及一待扫描对象的一第一单色扫描影像与一第二单色扫描影像，其中，该第一单色扫描影像与该第二单色扫描图像对应的光波长范围相异，该第一单色校正影像与该第一单色扫描图像对应的光波长范围相同，且该第二单色校正影像与该第二单色扫描图像对应的光波长范围相同；

比较该第一单色校正影像以及该第二单色校正影像中该第一校正图案的一第一偏移量；以及

依据该第一偏移量，补偿该第二单色扫描影像相对于该第一单色扫描影像的偏移。

13.如权利要求12所述的影像扫描方法，其中该第一校正图案包含斜线、直线、横线、刻度、方格、多边形、圆形或以上组合。

14.如权利要求12所述的影像扫描方法，其中该比较的步骤更包含计算该第二单色校正影像相对于该第一单色校正影像中该第一校正图案沿一第一方向的该第一偏移量，其中该第一方向平行于该多波长撷取单元的一扫描方向。

15.如权利要求12所述的影像扫描方法，其中该比较的步骤更包含计算该第二单色校正影像相对于该第一单色校正影像中该第一校正图案沿一第二方向的该第一偏移量，其中该第二方向垂直于该多波长撷取单元的一扫描方向且平行于该扫描区的平面。

16.如权利要求12所述的影像扫描方法，其中该比较的步骤更包含计算该第二单色校正影像相对于该第一单色校正影像中该第一校正图案沿一第三方向的该第一偏移量，其中该第三方向垂直于该扫描区的平面。

17.如权利要求12所述的影像扫描方法，其中该比较的步骤更包含比较该第一单色校正影像相对于一参考影像中该第一校正图案的一偏移量；其中该补偿的步骤更包含依据该偏移量，补偿该第一单色扫描影像相对于该参考影像的偏移。

18.如权利要求12所述的影像扫描方法，其中该同时撷取的步骤更包含同时撷取一第二校正图案的一第四单色校正影像与一第五单色校正影像，其中该第四单色校正影像与该第一单色扫描图像对应的光波长范围相同，且该第五单色校正影像与该第二单色扫描图像对应的光波长范围相同。

19.如权利要求18所述的影像扫描方法，其中该比较的步骤更包含依据该第二单色校正影像相对于该第一单色校正影像中该第一校正图案沿一第三方向的该第一偏移量以及该第五单色校正影像相对于该第四单色校正影像中该第二校正图案沿该第三方向的一第二偏移量，计算相对于一第一轴旋转的一旋转量，其中该第一轴平行于一扫描方向，且该第三方向垂直于该扫描区的平面。

20.如权利要求18所述的影像扫描方法，其中该比较的步骤更包含依据该第二单色校正影像相对于该第一单色校正影像中该第一校正图案沿一第一方向的该第一偏移量以及该第五单色校正影像相对于该第四单色校正影像中该第二校正图案沿该第一方向的一第二偏移量，计算相对于一第三轴旋转的一旋转量，其中该第一方向平行于一扫描方向，且该第三轴垂直于该扫描区的平面。

21.如权利要求18所述的影像扫描方法，其中该第二校正图案包含斜线、直线、横线、刻度、方格、多边形、圆形或以上组合。