CN107205099A - 图像捕获系统、图像形成装置以及图像捕获方法 - Google Patents

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Abstract

一种图像捕获系统包括成像器,检测器,以及控制器。成像器被配置为相对于要被成像的对象移动并且捕获该对象的图像。检测器被配置为检测该对象相对于成像器的预定的相对位置。控制器被配置为基于检测的预定的相对位置从停止提供系统时钟切换到提供系统时钟。系统时钟用于控制通过成像器开始捕获图像的定时。在停止提供所述系统时钟之后,控制器根据对象的相对运动,基于检测的预定的相对位置,恢复向成像器提供系统时钟。还公开了一种图像形成装置以及图像捕获方法。

Description

图像捕获系统、图像形成装置以及图像捕获方法
技术领域
本发明涉及图像捕获系统,图像形成装置,以及图像捕获方法。
背景技术
通常地,通过使用图像捕获装置捕获由图像形成装置在记录介质上形成的彩色图案(color pattern)(要被成像的对象)的图像,基于从捕获的图像获取的彩色图案的红色,绿色和蓝色(RGB)数值或者从RGB数值转换的色度值,在图像形成装置中进行色彩调节的技术已被习知(例如,见日本专利号5625666)。
上述技术能够以低成本和高精度对来自发光二极管(LED)光源的光的光谱分布,由于传感器的光谱灵敏度随时间的改变等等而产生的变动进行自校准。
在使用具有互补金属氧化物半导体(CMOS)等等的低成本二维传感器的图像捕获装置中,帧速率是固定的并且帧速率低。当对要被成像的对象进行比色法时或者当使用例如以上的图像捕获装置测量要被成像的对象时,存在不能获取要被成像的对象的图像的问题,因为捕获要被成像的对象的图像的时间不匹配。
本发明的目标是提供能够以高精度捕获要被成像的对象中目标位置的图像的图像捕获系统,图像形成装置,以及图像捕获方法。
发明内容
根据本发明的一个方面,一种图像捕获系统包括成像器,检测器以及控制器。成像器被配置为相对于要被成像的对象移动并且捕获该对象的图像。检测器被配置为检测该对象相对于成像器的预定的相对位置。控制器被配置为基于检测的预定的相对位置从停止提供系统时钟切换到提供系统时钟。系统时钟被用于控制通过成像器开始捕获图像的定时。在停止提供系统时钟之后,控制器根据对象的相对运动,基于检测的预定的相对位置,恢复向成像器提供系统时钟。
本发明能够以高精度有益地捕获要被成像的对象中目标位置的图像。
附图说明
图1是实施例的图像形成装置的外视图;
图2是说明图像捕获系统的外型的透视图;
图3是图像捕获系统的分解透视图;
图4是从图2中X1方向看去时的图像捕获系统的垂直剖面图;
图5是从图2中X2方向看去时的图像捕获系统的垂直剖面图;
图6是图像捕获系统的平面图;
图7是说明参照表的具体实例的图;
图8是说明图像捕获系统的功能结构实例的框图;
图9是用于说明系统时钟(SCLK)和水平同步信号(HSYNC)之间关系的图;
图10是用于说明水平同步信号(HSYNC)和垂直同步信号(VSYNC)之间关系的图;
图11是用于说明垂直同步信号(VSYNC)和图像捕获(帧)周期之间关系的图;
图12是说明在单屏幕的图像捕获(帧)周期期间从运动物体检测传感器提供定时信号时信号之间关系的时间图;
图13是说明运动物体检测传感器和运动物体之间位置关系的示意图;
图14是说明在单屏幕的图像捕获(帧)周期期间,从运动物体检测传感器提供定时信号时信号之间关系的变型的时间图;
图15是说明在单屏幕的图像捕获(帧)周期期间,从运动物体检测传感器提供定时信号时信号之间关系的另一个变型的时间图;以及
图16是说明图像形成装置的硬件结构的实例的框图。
附图意在描述本发明的典型实施例并且不应当被解释为限制其的范围。在所有不同的附图中相同的或者相似的参考数字指定相同的或者相似的部件。
具体实施方式
在此使用的术语只为描述特定的实施例,并不打算限制本发明。
如在此使用的单数形式“一个”,“一种”,以及“所述”,除非上下文清楚地表示,否则同样意欲包括复数形式。
在描述附图中说明的优选实施例中,为了清楚起见,可以采用特定术语。然而,本专利说明书的公开并不意在受这样选择的特定术语的限制,并且将被理解的是每个特定元素包括具有相同功能,以类似的方式操作以及达到类似的结果的所有技术等效物。
以下将参考附图详细描述本发明的实施例。
在下面的实施例中,被配置为产品打印机的电子照相的图像形成装置被解释为应用本发明的图像形成装置的一个实例。然而,将被理解的是本发明广泛地适用于在记录介质上形成图像的各种类型的图像形成装置,并且自然地适用于喷墨图像形成装置。
图像形成装置
图1是实施例的图像形成装置100的外视图。如图1所示,本实施例的图像形成装置100包括使用电子照相的方法在记录介质M(见图5)上形成图像的主体单元101。换句话说,主体单元101起图像形成单元的作用。
按照习惯通过将诸如大容量供纸单元102,插件103,折叠单元104,装订器105,以及裁剪器106的外围设备与主体单元101结合来配置图像形成装置100。大容量供纸单元102提供记录介质M。插件103用于提供封面等等。折叠单元104对其上形成图像的记录介质M进行折叠处理。装订器105进行装订,穿孔等等。裁剪器106进行裁剪。
此外,被称为数字前端(DFE)的外部控制器200连接至图像形成装置100。
基于由外部控制器200对其进行光栅图像处理(RIP)的光栅图像数据,主体单元101在从主体单元101中的供纸托盘或者大容量供纸单元102提供的记录介质M上使用电子照相的图像形成处理形成图像。
在其上通过主体单元101形成图像的记录介质M被输送至主体单元101的后续阶段。例如,在根据需要对记录介质M进行通过折叠单元104的折叠处理,通过装订器105的装订和穿孔,通过裁剪器106的裁剪等等之后,记录介质M被装订成具有从插件103等等提供的封面的书。在主体单元101中执行的电子照相的图像形成处理,和通过连接至主体单元101的外围设备执行的处理已被习知。因此,其详细说明将被省略。
由于主体单元101的具体特性以及随时间的特性变化,将通过主体单元101在记录介质M上形成的图像的色彩可能不是令人满意的色彩。因此,在本实施例的图像形成装置100中,在预定的时间进行例如色彩调节的校准,以便改善通过主体单元101形成的图像的色彩再现性。
在校准期间,图像形成装置100的主体单元101在记录介质M上形成预设的色彩的彩色图案(要被成像的对象的实例)。将在下文描述的图像捕获系统10(见图2)然后读出彩色图案。通过基于获取的彩色图案的RGB数值或者根据RGB数值计算的彩色图案的色度值(RGB数值和色度值是色彩信息的实例)调整图像形成处理中的各种参数,图像形成装置100调整图像形成处理中的各种参数。因此,使得通过主体单元101形成的图像的色彩接近目标色彩。
读取出通过主体单元101在记录介质M上形成的彩色图案的图像捕获系统10,包括布置在其上形成彩色图案的记录介质M的输送路线上的二维传感器15a(参见图4)。在本实施例中,二维传感器15a构成为图像捕获装置15(参见图3)的主体,图像捕获装置15是图像捕获单元,将在下文描述。如同下文将详细地描述的那样,图像捕获装置15捕获包括彩色图案的图像,并基于捕获的图像计算彩色图案的色度值。
通过配置图像捕获装置15的二维传感器15a计算的彩色图案的色度值被发送至主体单元101。
在主体单元101中,基于从二维传感器15a发送的彩色图案的色度值,调整图像形成处理中的各种参数。因此,用于调节记录介质M上用作着色材料的调色剂的附着量的色彩调节被进行,并且使得通过主体单元101形成的图像的色彩接近目标色彩。
本实施例的图像形成装置100中的主体单元101,基于彩色图案的色度值调整图像形成处理中的各种参数。然而,不限制于此。例如,主体单元101可以基于彩色图案的RGB数值,调整图像形成处理中的各种参数。在这种情况下,配置图像捕获装置15的二维传感器15a可能不具有计算彩色图案的色度值的功能,只要二维传感器15a可以捕获包括彩色图案的图像并输出RGB数值即可。
此外,在本实施例中,二维传感器15a用作用于读出彩色图案的图像捕获装置15。然而,不限制于此。例如,图像捕获装置15可以获取彩色图案的至少色彩信息。因此,代替使用二维传感器15a,图像捕获装置15可以使用具有包括用于接收反射光线的光接收元件的简单结构的检测器,并将这种检测器布置在其上形成彩色图案的记录介质M的输送路线上。
此外,在本实施例中,读出彩色图案的图像捕获系统10构建到图像形成装置100之中,换句话说,图像形成装置100包括图像捕获系统10。然而,不限制于此。例如,用于读出由图像形成装置100在记录介质M上形成的彩色图案的图像捕获系统,可以被配置为不同于图像形成装置100的另一个装置。同样在这种情况下,图像捕获系统被配置有图像捕获装置或者布置在其上形成彩色图案的记录介质M的输送路线上的检测器。
在本实施例中,图像捕获装置15停止,并且要被成像的对象(在记录介质M上形成的彩色图案)朝输送方向移动。然而,不限制于此。在实施例中,要被成像的对象(在记录介质M上形成的彩色图案)可以停止,并且图像捕获装置15可以朝主扫描方向移动。换句话说,图像捕获装置15可以通过相对于要被成像的对象(在记录介质M上形成的彩色图案)移动来捕获要被成像的对象的图像。
此外,在本实施例中,主体单元101包括在预定的位置上的为检测单元的运动物体检测传感器80(参见图8),该预定的位置在记录介质M(参见图5)的输送路线上并相对于图像捕获系统10是输送方向的上游侧。
运动物体检测传感器80是光学地检测经过输送路线上的预定的位置向图像捕获系统10的记录介质M(运动物体)的边端(tip end)的光传感器。
更具体地,当检测到正在输送的记录介质M的边端时,运动物体检测传感器80向图像捕获系统10输出信息(定时信号)。
图像捕获系统
接下来,将描述本实施例的图像捕获系统10的具体的实例。图2是说明图像捕获系统10的外型的透视图。图3是图像捕获系统10的分解透视图。图4是从图2中X1方向看去时的图像捕获系统10的垂直剖面图。图5是从图2中X2方向看去时的图像捕获系统10的垂直剖面图。图6是图像捕获系统10的平面图。
例如,图像捕获系统10包括以矩形盒子形状被形成的外壳11。例如,外壳11包括于其间以预设的间隔彼此相对的底板11a和顶板11b。外壳11同样包括连接底板11a和顶板11b的侧板11c,11d,11e,以及11f。例如,外壳11的底板11a和侧板11d,11e,以及11f通过模制一体地形成,并且顶板11b和侧壁11c可拆卸地形成。图3说明了移开顶板11b和侧壁11c时的状态。
例如,当预设的支承构件支撑外壳11的一部分时,图像捕获系统10安装在其上形成彩色图案的记录介质M的输送路线上。在该实例中,如图4和图5所示,预设的支承构件支承图像捕获系统10以便外壳11的底板11a于其间具有间隙d地面向以大体上并行的方式输送的记录介质M。
使从外壳11内部捕获外壳11外部的彩色图案的图像成为可能的开口13,设置在面向其上形成彩色图案的记录介质M的外壳11的底板11a上。
此外,参照表30设置在外壳11的底板11a的内表面侧,以通过支撑构件23靠近开口13。当对彩色图案进行比色法或者当彩色图案的RGB数值将被获取时,参照表30的图像与彩色图案的图像通过将在下文描述的图像捕获装置15捕获。参照表30的细节将在下文描述。
电路板14设置在外壳11内部的顶板11b侧。如图6所示,具有方形盒子形状、其电路板14侧的表面被打开的外壳11,使用紧固部件14b固定至电路板14。例如,外壳11的形状不限于方形盒子形状,并且可以是具有其上形成开口13的底板11a的柱形或者椭圆柱形。
捕获图像的图像捕获装置15设置在外壳11的顶板11b和电路板14之间。如图4所示,图像捕获装置15包括例如电荷耦合装置(CCD)传感器或者互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器的二维传感器15a。图像捕获装置15同样包括在图像捕获装置15的图像捕获范围内形成光学图像的透镜15b,位于二维传感器15a的光接收表面(图像捕获区域)。二维传感器15a是在其中二维地布置用于从对象接收反射光的光接收元件的光接收元件阵列。
例如,图像捕获装置15通过与外壳11的侧壁11e一体形成的传感器保持架16保持。传感器保持架16具有在面向电路板14上形成的贯通孔14a的位置上的环形单元16a。环形单元16a包括其尺寸与图像捕获装置15的透镜15b侧的投射部分的外部形状相匹配的贯通孔。图像捕获装置15通过传感器保持架16保持以便通过将透镜15b侧的投射部分插入传感器保持架16的环形单元16a而使透镜15b经由电路板14的贯通孔14a面向外壳11的底板11a侧。
在该处理中,通过长短交替虚线在图4中示出的图像捕获装置15的光轴,几乎垂直于外壳11的底板11a。此外,图像捕获装置15被保持在通过传感器保持架16安置的状态以便开口13和下文将描述的参照表30被包括在图像捕获范围内。因此,图像捕获装置15通过开口13捕获在二维传感器15a的图像捕获区域的一部分的外壳11外部的彩色图案的图像。此外,图像捕获装置15可以捕获在二维传感器15a的图像捕获区域的另一个部分的设置在外壳11内部的参照表30的图像。
例如,图像捕获装置15通过软电缆电连接至其上安装各种电子部件的电路板14。此外,电路板14包括其上安装用于连接图像捕获系统10与图像形成装置100的主控板的接线电缆的外部连接连接器17。
在图像捕获系统10中,一对光源18布置在电路板14上,在子扫描方向上穿过图像捕获装置15的中心的中心线Lo上,并且在子扫描方向上以相同的一定数量的间隔远离图像捕获装置15的中心的各自的位置上。当图像捕获装置正在捕获图像时,光源18几乎均匀地照明图像捕获装置15的图像捕获范围。例如,可以节省空间和电力的发光二极管(LED)用作光源18。
在本实施例中,如图5和图6所示,参照透镜15b的中心,均匀的布置在垂直于朝其布置开口13和参照表30的方向的方向上的一对LED用作光源18。
例如,用作光源18的两个LED安装在电路板14的底板11a侧的表面上。然而,光源18可以不直接安装在电路板14上,只要光源18布置在光源18可以利用散射光几乎均匀地照明图像捕获装置15的图像捕获范围的位置上即可。此外,两个LED布置在相对于二维传感器15a的中心对称的位置上。因此,图像捕获表面的图像可以在与参照表30侧相同的照明条件下被捕获。此外,在本实施例中,LED用于光源18的每个。然而,光源18的类型不限于LED。例如,有机电致发光(EL)可以用作光源18。当有机EL用作光源18时,获取接近日光的光谱分布的照明光是可能的。因此,比色法精确度的提高可以是预期的。
此外,如图6所示,图像捕获装置15包括在光源18和二维传感器15a正下方的吸光体15c。吸光体15c反射或者吸收来自光源18的朝不同于二维传感器15a的方向的光。吸光体15c被构成以便来自光源18的入射光以锐角的方式向吸光体15c的内表面反射,但是不朝入射方向反射。
在外壳11的内部中,光程长度改变部件19布置在图像捕获装置15和其图像将由图像捕获装置15通过开口13捕获的外壳11外部的彩色图案之间的光路上。光程长度改变部件19是对来自光源18的光具有足够透射率的折射率为n的光学元件。光程长度改变部件19具有使外壳11外部的彩色图案的光学图像的图像形成表面接近外壳11内部的参照表30的光学图像的图像形成表面的功能。换句话说,在图像捕获系统10中,通过在图像捕获装置15和外壳11外部的对象之间的光路上布置光程长度改变部件19改变光程长度。因此,在图像捕获系统10中,外壳11外部的彩色图案的光学图像的图像形成表面和外壳11内部的参照表30的图像形成表面都被匹配在图像捕获装置15的二维传感器15a的光接收表面上。因此,图像捕获装置15可以捕获既聚焦于外壳11外部的彩色图案又聚焦于外壳11内部的参照表30的图像。
例如,如图4所示,一对肋状物20和21支撑底板11a侧的光程长度改变部件19的表面的两端。此外,光程长度改变部件19不在外壳11内移动,因为压按部件22布置在顶板11b侧的光程长度改变部件19的表面与电路板14之间。光程长度改变部件19被布置以靠近设置在外壳11的底板11a上的开口13。因此,光程长度改变部件19同样具有防止通过开口13从外壳11外部进入外壳11内部的例如墨雾和粉尘的杂质粘附到图像捕获装置15,光源18,参照表30,等等上的功能。
上述图像捕获系统10的机械结构仅仅是一种实例,并不限制于此。当设置在外壳11内部的光源18被打开时,图像捕获系统10可以通过开口13,使用设置在外壳11内部的图像捕获装置15,至少捕获外壳11外部的彩色图案的图像。可以对上述图像捕获系统10的结构作不同的修改和改变。
例如,在上述图像捕获系统10中,参照表30布置在外壳11的底板11a的内表面侧。然而,不限制于此,并且不同于开口13的开口可以设置在外壳11的底板11a上布置参照表30的位置上,并且参照表30可以从外壳11的外侧固定到设置该开口的位置上。在这种情况下,图像捕获装置15通过开口13捕获在记录介质M上形成的彩色图案的图像,并且同样捕获通过不同于开口13的开口,从外部固定到外壳11的底板11a上的参照表30的图像。在该实例中,如果参照表30通过污点等等被损害,可以轻易地替换参照表30。
接下来,将参考图7描述布置在图像捕获系统10的外壳11中的参照表30的具体的实例。图7是说明参照表30的具体的实例的图。
图7中示出的参照表30包括在其中布置用于进行比色法的比色片的多个比色片阵列31至34,距离测量线35,以及表位置指定标记36。
比色片阵列31至34包括在其中按渐变的顺序排列黄色,洋红色,青色,以及黑色(YMCK)的基色的比色片的比色片阵列31;在其中按渐变的顺序排列RGB的次色的比色片的比色片阵列32;在其中按渐变的顺序排列灰度的比色片的比色片阵列(无色的灰度图)33;以及在其中排列第三次色的比色片的比色片阵列34。
距离测量线35被构成为包围比色片阵列31至34的矩形框架。表位置指定标记36放置在距离测量线35的四角,并且作为用于指定每个比色片的位置的标记起作用。因此,从将由图像捕获装置15捕获的参照表30的图像,通过指定距离测量线35以及在距离测量线35的四角的表位置指定标记36,指定参照表30的位置以及每个比色片的位置是可能的。
配置用于进行比色法的比色片阵列31至34的比色片用作对反映图像捕获装置15的图像捕获状况的颜色的参考。布置在参照表30中的用于进行比色法的比色片阵列31至34的结构不限于图7中示出的实例,并且可以应用任何一种比色片阵列。例如,可以使用能够尽可能广泛地指定色彩范围的比色片。此外,YMCK的基色的比色片阵列31或者灰度的比色片阵列33可以使用具有图像形成装置100中使用的着色材料的色度值的片配置。此外,RGB的次色的比色片阵列32可以使用具有能够通过图像形成装置100中使用的着色材料生成颜色的色度值的片配置。在其中色度值被定义为例如Japan Color的参考色彩表同样可以用于RGB的次色的比色片阵列32。
在本实施例中,参照表30包括比色片阵列31至34,比色片阵列31至34包括具有常规形状的片(色卡)。然而,参照表30不一定包括上述的比色片阵列31至34。参照表30可以具有在其中能够用于比色法的多个色彩被布置以便每个色彩的位置可以被指定的结构。
如上所述,参照表30被布置靠近在外壳11的底板11a的内表面侧的开口13。因此,图像捕获装置15可以同时捕获参照表30的图像以及外壳11外部的彩色图案的图像。在该实例中,当图像捕获装置15获取包括外壳11外部的彩色图案以及参照表30的单个帧的图像数据时,图像被同时捕获。换句话说,只要图像捕获装置15获取在其中外壳11外部的彩色图案以及参照表30被包括在单个帧中的图像数据,就假设外壳11外部的彩色图案以及参照表30的图像被同时捕获,即使时间差发生在每个像素中数据的获取中。换句话说,只要外壳11外部的彩色图案以及参照表30被布置在图像可以同时被捕获的位置上,就没有必要使用同时捕获的外壳11外部的彩色图案以及参照表30的图像。
接下来,将参考图8描述图像捕获系统10的功能结构。图8是说明图像捕获系统10的功能结构实例的框图。
如图8所示,图像捕获系统10包括控制器50。控制器50提供系统时钟(SCLK),从图像捕获装置15接收垂直同步信号(VSYNC),水平同步信号(HSYNC)和图像数据,以及处理接收的图像数据。
控制器50包括光源驱动控制器51,时钟信号发生器52,帧存储器53,平均处理器54,色度计算器55,以及非易失性存储器56。例如,单元使用包括处理器和存储器的计算机系统,或者例如现场可编程门阵列(FPGA)和专用集成电路(ASIC)的专用硬件实现。例如,实现单元的功能的硬件安装在布置在图像捕获系统10中的外壳11内部的电路板14上。
在通过光源18照明的图像捕获范围内,图像捕获装置15使用二维传感器15a将经由透镜15b进入的光转换成电信号,并输出图像数据。图像捕获装置15对通过由二维传感器15a进行的光电转换获取的模拟信号进行模数转换,并将该模拟信号转换成数字图像数据。图像捕获装置15对图像数据进行各种类型的图像处理,例如黑点校正,白平衡校正,伽玛(γ)校正,以及格式转换,并且输出图像数据。例如,二维传感器15a的不同的操作条件的设置根据来自安装在图像形成装置100的主控板上的中央处理单元(CPU)110的不同的设置信号进行。对图像数据进行的图像处理的部分或者全部的不同类型的图像处理可以在图像捕获装置15的外部进行。
当图像通过图像捕获装置15捕获时,光源驱动控制器51生成用于打开光源18的光源驱动信号,并且向光源18提供光源驱动信号。
时钟信号发生器52生成用于控制通过图像捕获装置15开始捕获图像的时间的系统时钟(SCLK)信号,并且向图像捕获装置15提供系统时钟(SCLK)信号。时钟信号发生器52作为从停止提供切换到提供用于控制通过图像捕获装置15开始捕获图像的时间的系统时钟(SCLK)的控制器起作用。
图9是用于说明系统时钟(SCLK)和水平同步信号(HSYNC)之间关系的图。如图9所示,水平同步信号(HSYNC)基于从时钟信号发生器52提供的用于水平像素的系统时钟的数量,从图像捕获装置15输出。
图10是用于说明水平同步信号(HSYNC)和垂直同步信号(VSYNC)之间关系的图。如图10所示,垂直同步信号(VSYNC)基于用于垂直像素的水平同步信号(HSYNC)的时钟的数量,从图像捕获装置15输出。
图11是用于说明垂直同步信号(VSYNC)和图像捕获(帧)周期之间关系的图。如图11所示,垂直同步信号(VSYNC)的单个周期是图像捕获装置15中单个屏幕的图像捕获(帧)周期。如图11所示,帧周期包括垂直同步信号=H(实际图像捕获期)和垂直同步信号=L(空闲期)。在空闲期期间,对传感器内的帧数据进行内部的例如伽玛转化的操作处理。在本实施例中,帧周期是33.3[毫秒]=30[帧每秒(fps)]。
帧存储器53临时地在其中存储从图像捕获装置15输出的图像。
当对彩色图案进行比色法时,平均处理器54从自图像捕获装置15输出并且临时地存储在帧存储器53中的图像,提取通过外壳11的开口13分割的图像区域(在下文中,该图像区域被称为“对象图像区域”),以及参照表30的图像区域(在下文中,该图像区域被称为“参照表图像区域”)。平均处理器54然后平均其尺寸被预先确定的、在对象图像区域的中心部分的区域中的图像数据,并且输出获取的数值作为彩色图案的RGB数值。此外,平均处理器54平均参照表图像区域内比色片的区域中的图像数据,并且输出获取的数值作为比色片的RGB数值。彩色图案的RGB数值和参照表30中比色片的RGB数值被传给色度计算器55。
是色度的计算器的色度计算器55基于从平均处理器54获取的彩色图案的RGB数值和参照表30中比色片的RGB数值,计算彩色图案的色度值。通过色度计算器55计算的彩色图案的色度值被发送至安装在图像形成装置100的主控板上的CPU 110。例如,色度计算器55可以使用日本专利号5625666中公开的方法,计算彩色图案的色度值。因此,此处将省略通过色度计算器55进行的处理的详细说明。此外,参照表30中的比色片的RGB数值同样可以用于驱动控制,例如由光源18的变化引起的误差的校正,调整二维传感器15a中如CMOS传感器的白平衡,以及伽玛校正。
非易失性存储器56在其中存储对通过色度计算器55进行的计算彩色图案的色度值所需要的各种类型的数据。
按以上配置的图像捕获系统10设置在通过图像形成装置100的主体单元101在其上形成彩色图案的记录介质M的输送路线上。例如,图像捕获系统10设置在图像形成装置100的装订器105中的记录介质M的输送路线上。当其上形成彩色图案的记录介质M从主体单元101输出时,图像捕获系统10打开光源18。在图像捕获系统10中,当记录介质M被输送时,在记录介质M上的彩色图案被带至面向设置在外壳11中的开口13的位置的时候,图像捕获装置15然后捕获彩色图案的图像。在图像捕获系统10中,色度计算器55基于通过图像捕获装置15捕获的图像,计算彩色图案的色度值。计算的色度值然后被发送至安装在图像形成装置100的主控板上的CPU 110等等。然后,基于通过CPU 110的控制,根据基于彩色图案的图像捕获结果获取的色度值,在图像形成装置100的主体单元101中进行色彩调节。
图像形成装置100的主体单元101中的色彩调节同样可以使用如上所述的从捕获的图像获取的彩色图案的RGB数值进行。在这种情况下,在图像捕获系统10中,图像捕获装置15捕获彩色图案的图像以及参照表30的图像。在图像捕获系统10中,使用参照表30的比色片的RGB数值,对从捕获的图像获取的彩色图案的RGB数值进行校正由光源18的变化等等引起的误差的处理。例如,校正的彩色图案的RGB数值被发送至安装在图像形成装置100中主控板上的CPU 110等等,并用于主体单元101中的色彩调节。
接下来,现在将描述通过时钟信号发生器52进行的以停止或者恢复系统时钟(SCLK)信号的控制。
图12是说明在单屏幕的图像捕获(帧)周期期间,从运动物体检测传感器80提供定时信号时信号之间关系的时间图。图12说明了在实际图像捕获期间来自运动物体检测传感器80的定时信号被提供给控制器50时信号之间的关系。此外,图13是说明运动物体检测传感器80和运动物体(记录介质M)之间的位置关系的示意图。
图12中示出的定时信号表示如图13所示的当记录介质M经过运动物体检测传感器80时的时间。在该实例中,记录介质M以已知的速度V(毫米/秒)移动。此外,图像捕获装置15和记录介质M的边端之间的间隔是Lse。
如图12所示,当从运动物体检测传感器80提供定时信号时,时钟信号发生器52等待帧捕获的后续端(subsequent end)的中断(实际图像捕获期的结束)。
在该实例中,如图13所示,记录介质M的边端和在头部的比色片1的位置之间的距离是Lsp。当从运动物体检测传感器80向控制器50提供定时信号时,其图像将通过图像捕获装置15捕获的比色片1位于与图像捕获装置15相距Lse+Lsp的距离处,并以确定的速度V移动。换句话说,从定时信号被提供给时钟信号发生器52时到比色片1到达图像捕获装置15的中心位置时的时间T可以通过以下公式表示。
T=(Les+Lsp)/V
因此,当随后的实际图像捕获期在定时信号被提供给时钟信号发生器52后T秒开始时,比色片1的图像在图像捕获装置15的图像捕获范围的中心被捕获。
接收到实际图像捕获期的结束时,时钟信号发生器52停止从时钟信号发生器52向图像捕获装置15提供系统时钟(SCLK)。在该处理中,图像捕获装置15在垂直同步信号(VSYNC)的L(空闲期)中。空闲期是固定的时间段。因此,信号(时钟)供给可以在空闲期期间内的任何时间停止。在本实施例中,为了简化说明,信号供给立即停止。
时钟信号发生器52在其中存储从定时信号被提供时到通过帧捕获的结束的中断,系统时钟(SCLK)被停止提供给图像捕获装置15时的时间(停止等待时间:tw)(更确切地说,CPU的系统时钟的数量)。
时钟信号发生器52管理从系统时钟(SCLK)的供给的开始至图像捕获(帧)周期的开始有多少脉冲。在本实施例中,信号(时钟)供给在空闲期ta的开始之后立即停止,ta是从系统时钟(SCLK)的供给的开始至图像捕获(帧)周期的开始的时间段。在该处理中,ts是在其期间系统时钟被停止提供给图像捕获装置15的时间,对比色片1到达图像捕获装置15的中心位置所需要的预测时间T可以通过以下公式表示:
T=(Les+Lsp)/V=tw+ts+ta。
换句话说,系统时钟停止时间ts可以通过以下公式表示:
ts=(Les+Lsp)/V-tw-ta。
停止向图像捕获装置15提供系统时钟(SCLK)后,时钟信号发生器52进行以上计算处理,并且在系统时钟停止时间ts过去后,恢复向图像捕获装置15提供系统时钟(SCLK)。
用这样的方式,时钟信号发生器52可以在系统时钟(SCLK)的供给恢复后,使比色片1到达图像捕获装置15的图像捕获范围中的中心。换句话说,通过将比色片1置于在中心,图像捕获装置15可以捕获比色片1的图像,作为第一帧的图像。
第二比色片和其后的比色片按照以下形成:
如上所述,帧周期是33.3[毫秒]。因此,记录介质M以速度V移动的距离Lp可以通过以下公式表示。
Lp=0.033*V[毫米]
换句话说,在彩色图案内,比色片阵列31至34中的第二片间隔和其后的片间隔具有记录介质M以速度V移动的距离Lp。因此,时钟信号发生器52可以使比色片阵列31至34中的第二比色片和其后的比色片依序到达图像捕获装置15的图像捕获范围内的中心,而不用进行专门的时间控制。
在本实施例中,定时信号直接从运动物体检测传感器80提供。然而,不限制于此,并且定时信号可以通过另一个CPU使用例如串行外围接口(SPI)的通信标准被传达。
用这样的方式,在本实施例中,在系统时钟被停止提供后,根据要被成像的对象(在记录介质M上形成的彩色图案的比色片1)的相对运动,基于通过运动物体检测传感器80检测的预定的相对位置,向图像捕获装置15的系统时钟的供给被恢复。因此,同步要被成像的对象(在记录介质M上形成的彩色图案)和图像捕获装置15的捕获时间,并且以高精度捕获要被成像的对象中目标位置的图像是可能的。
在本实施例中,如图12所示,当接收到实际图像捕获期的结束时,时钟信号发生器52立即停止向图像捕获装置15提供系统时钟(SCLK)。然而,不限制于此。
在该实例中,图14是说明在单屏幕的图像捕获(帧)周期期间从运动物体检测传感器80提供定时信号时信号之间关系的变型的时间图。例如,如图14所示,时钟信号发生器52可以在进入非图像捕获装置15的实际图像捕获期的空闲期之后,停止向图像捕获装置15提供系统时钟(SCLK)。
在该处理中,时钟信号发生器52在其中存储从定时信号被提供时到通过帧捕获的结束的中断,系统时钟(SCLK)被停止提供给图像捕获装置15时的时间(停止等待时间:tw)(更确切地说,CPU的系统时钟的数量)。
时钟信号发生器52管理从空闲期的开始至系统时钟(SCLK)的停止有多少脉冲。为方便起见,该脉冲的时间段被称为ta”。由于空闲期ta是已知的,时钟信号发生器52同样管理从下一个系统时钟(SCLK)的供给的开始至图像捕获(帧)周期的开始有多少脉冲。这里,从下一个系统时钟(SCLK)的供给的开始至图像捕获(帧)周期的开始的时间段被称为ta'。空闲期ta可以通过以下公式表示:
ta=ta'+ta”。
这里,ts是在其期间系统时钟被停止提供给图像捕获装置15的时间,对比色片1到达图像捕获装置15的中心位置所需要的预测时间T可以通过以下公式表示:
T=(Les+Lsp)/V=tw+ts+ta'。
换句话说,系统时钟停止时间ts可以通过以下公式表示:
ts=(Les+Lsp)/V-tw-ta'。
停止向图像捕获装置15提供系统时钟(SCLK)后,时钟信号发生器52进行以上计算处理,并且系统时钟停止时间ts过去后,恢复向图像捕获装置15提供系统时钟(SCLK)。
因此,时钟信号发生器52可以在系统时钟(SCLK)的供给被恢复后,使比色片1到达图像捕获装置15的图像捕获范围中的中心。换句话说,通过将比色片1置于中心,图像捕获装置15可以捕获比色片1的图像,作为第一帧的图像。
在本实施例中,如图12所示,当时钟信号发生器52正在向图像捕获装置15提供系统时钟(SCLK)时,定时信号从运动物体检测传感器80被接收。然而,不限制于此。
图15是说明在单屏幕的图像捕获(帧)周期期间从运动物体检测传感器80提供定时信号时信号之间关系的另一个变型的时间图。例如,图15说明了当定时信号被提供时,同时时钟信号发生器52停止向图像捕获装置15提供系统时钟(SCLK)的状态(换句话说,图像捕获装置15不在捕获图像的状态)。
如上所述,空闲期ta可以通过以下公式表示:
ta=ta'+ta”。
在图15中示出的实例中,ta等于ta',因为ta”是零。
在这种情况下,ts是在其期间定时信号被提供后系统时钟被停止向图像捕获装置15提供的时间,对比色片1到达图像捕获装置15的中心位置所需要的预测时间T可以通过以下公式表示:
T=(Les+Lsp)/V=ts+ta'。
换句话说,系统时钟停止时间ts可以通过以下公式表示:
ts=(Les+Lsp)/V-ta'。
停止向图像捕获装置15提供系统时钟(SCLK)后,当定时信号被提供时,时钟信号发生器52进行以上计算处理,并且系统时钟停止时间ts过去后,恢复向图像捕获装置15提供系统时钟(SCLK)。
用这样的方式,时钟信号发生器52可以在系统时钟(SCLK)的供给被恢复后,使比色板1到达图像捕获装置15的图像捕获范围内的中心。换句话说,通过将比色板1置于中心,图像捕获装置15可以捕获比色板1的图像,作为第一帧的图像。
图16是说明图像形成装置100的硬件结构的实例的框图。如图16所示,例如,在上述实施例中描述的图像形成装置100包括控制器210,操作面板220,通用串行总线(USB)装置240,媒体连接板(MLB)250,以及是图像形成单元的打印机260。
操作面板220是使用图像形成装置100的用户利用其进入不同的设置以及其上显示用于用户的各种类型的信息的用户接口。
控制器210是控制通过图像形成装置100进行的操作的控制装置。如图16所示,控制器210包括CPU 211,系统存储器213,硬盘驱动器(HDD)3,物理层(PHY)(通信系统电路的物理层)214,以及专用集成电路(ASIC)215。操作面板220连接至控制器210的ASIC 215。USB装置240,MLB 250,以及打印机260通过数据传输总线280连接至控制器210的ASIC 215。
在本实施例中描述的图像形成装置100中,控制器210主要实现上述控制器50的部分或者全部的功能部件。换句话说,例如,控制器210的ASIC 215实现本实施例中描述的功能部件中的控制器50的一部分。此外,例如,控制器210的CPU 211通过使用系统存储器213执行预设的计算机程序(软件)实现控制器50的一部分。
上述计算机程序通过在图像形成装置100中以可安装的或者可执行的文件格式记录在诸如光盘只读存储器(CD-ROM),软磁盘(FD),可刻录光盘(CD-R),以及数字通用光盘(DVD)的计算机可读记录介质上被提供。此外,上述计算机程序可以通过存储在连接至例如互联网的网络的计算机上,并且使用户通过网络将其下载到图像形成装置100上被提供。此外,上述计算机程序可以通过例如互联网的网络被提供或者分布。此外,例如,上述计算机程序可以通过预先包含在图像形成装置100中的系统存储器213和HDD 3中而被提供。
上述实施例是将本发明应用到电子照相的图像形成装置100的实例。然而,例如,本发明同样适用于其他类型的图像形成装置,例如线型头墨喷式打印机和连续头墨喷式打印机。
上述实施例是说明性的并且不限制本发明。因此,考虑到上述教导,许多附加的修改和变动是可能的。例如,此处不同的说明性的和示例性的实施例的至少一个元素可以在本公开和所附权利要求的范围内相互结合或者相互替代。进一步地,实施例的部件的特征,例如数量,位置和形状不受实施例的限制,因此可以被优选地设置。因此要理解的是,在所附权利要求范围内,本发明的公开可以不同于此处具体描述的而被实现。
此处描述的方法步骤,处理,或操作不被解释为一定需要以论述或者举例说明的特定的次序进行,除非特别地指出为进行的顺序或者通过上下文清楚地指出。同样要被理解的是可以采用附加的或者可供选择的步骤。
进一步地,上述设备,装置或单元的任一种可以被实施为硬件设备,例如专用的电路或装置,或者被实施为硬件/软件结合,例如执行软件程序的处理器。
进一步地,如上所述,本发明的上述及其他方法的任一种可以以存储在任一种存储介质中的计算机程序的形式被具体化。存储介质的实例包括但不局限于软盘,硬盘,光盘,磁光盘,磁带,非易失性存储器,半导体存储器,只读存储器(ROM)等。
可选择地,本发明的上述及其他方法的任一种可以通过专用集成电路(ASIC),数字信号处理器(DSP)或者现场可编程门阵列(FPGA)而实现,通过互连常规的部件电路的适当的网络或者通过其与一个或多个常规的通用的微处理器或者相应编程的信号处理器的结合而被准备。
所述实施例的每一个功能可以通过一个或多个处理电路或者线路实现。处理线路包括可编程处理器,如包括线路的处理器。处理电路同样包括装置,例如专用集成电路(ASIC),数字信号处理器(DSP),现场可编程门阵列(FPGA)和被安排执行所述功能的常规的电路部件。

Claims (11)

1.一种图像捕获系统,其特征在于,包含:
成像器,所述成像器被配置为相对于要被成像的对象移动,并且捕获所述对象的图像;
检测器,所述检测器被配置为检测所述对象相对于所述成像器的预定的相对位置;以及
控制器,所述控制器被配置为基于检测到的预定的相对位置,从停止提供系统时钟切换到提供所述系统时钟,所述系统时钟被用于控制通过所述成像器开始捕获图像的定时,其中,
在停止提供所述系统时钟之后,所述控制器根据所述对象的相对运动,基于所述检测到的预定的相对位置,恢复向所述成像器提供所述系统时钟。
2.根据权利要求1所述的图像捕获系统,其特征在于,所述控制器预测对于所述对象到达所述成像器的图像捕获范围的中心所需要的时间。
3.根据权利要求1所述的图像捕获系统,其特征在于
所述对象是在记录介质上形成的彩色图案,
所述图像捕获系统进一步地包含色度计算器,所述色度计算器被配置为基于通过所述成像器捕获的图像,计算所述彩色图案的色度值。
4.根据权利要求3所述的图像捕获系统,其特征在于,所述检测器检测其上形成所述对象的记录介质的边端,作为所述对象的所述预定的相对位置。
5.根据权利要求1所述的图像捕获系统,其特征在于,一旦接收到所述成像器中图像捕获期的完成,所述控制器停止向所述成像器提供所述系统时钟。
6.根据权利要求5所述的图像捕获系统,其特征在于,一旦接收到所述成像器中所述图像捕获期的完成,所述控制器立即停止向所述成像器提供所述系统时钟。
7.根据权利要求5所述的图像捕获系统,其特征在于,一旦接收到所述成像器中所述图像捕获期的完成,在进入所述成像器中非所述图像捕获期的空闲期后,所述控制器停止向所述成像器提供所述系统时钟。
8.根据权利要求1所述的图像捕获系统,其特征在于,所述控制器从所述检测器接收所述预定的相对位置的检测信号,同时所述系统时钟被提供给所述成像器。
9.根据权利要求1所述的图像捕获系统,其特征在于,所述控制器从所述检测器接收所述预定的相对位置的检测信号,同时所述系统时钟被停止提供给所述成像器。
10.一种图像形成装置,其特征在于,包含:
根据权利要求1所述的图像捕获系统;以及
图像形成单元,所述图像形成单元被配置为通过进行色彩调节来形成图像,所述色彩调节基于通过所述图像捕获系统的图像捕获结果。
11.一种图像捕获系统中的图像捕获方法,其特征在于,所述图像捕获系统包括成像器,所述成像器被配置为相对于要被成像的对象移动并且捕获所述对象的图像,以及检测器,所述检测器被配置为检测所述对象相对于所述成像器的预定的相对位置,所述图像捕获方法包含:
停止系统时钟的供给,所述系统时钟控制通过成像器开始捕获图像的定时;以及
根据所述对象的相对运动,基于所述预定的相对位置,恢复向所述成像器的所述系统时钟的供给。
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