CN1097804C - 具有图像修复功能的图像扫描装置及其图像修复方法 - Google Patents

Abstract

一种具有图像修复功能的图像扫描装置及其图像修复方法，包含有：图像检测模组、透镜组、扫描平台、主要光源装置以及辅助光源装置；其中辅助光源装置大致平行于主要光源装置，并与主要光轴形成一夹角，以提供斜向光源。该装置利用光线在被扫描文件的刮伤处产生扩散或散射的特性来修复被扫描文件的刮伤图像。该扫描装置摄取两种数据：主要图像数据和利用刮伤表面对光线扩散或散射特性所产生的辅助图像数据，并利用图像处理技术及配合辅助图像数据即可修复主要图像数据的刮伤图像。

Description

具有图像修复功能的图像扫描装置及其图像修复方法

本发明涉及一种图像扫描装置及其图像修复方法，特别是关于利用光线在被扫描文件的刮伤处产生扩散或散射的特性，来修复被扫描文件的刮伤图像的具有图像修复功能的图像扫描装置及其图像修复方法。

目前扫描装置的技术已相当进步，除了可将原始图像原原本本地转换成数字图像数据外，还可利用图像处理技术将文件刮伤的图像修复，以产生高品质的图像数据。例如，Applied Science Fiction公司提出一种数字图像修复功能(Digital Image Correction Enhancement，ICE)的技术。该ICE技术是分别利用可见光与波长850nm左右的红外线对一般软片进行扫描，以获得主要图像数据与暇疵图像数据。由于文件刮伤的位置会显现于瑕疵图像数据中，再利用图像处理技术将主要图像与暇疵图像进行处理，而获得图像修复的数字图像数据。

另外，参见图7与图8所示的一般穿透式与反射式扫描器的光路示意图。如该图所示，穿透式与反射式扫描器是配置一组光源以提供扫描时所需的光线以及一组图像检测模组用来摄取文件图像。对于上述的ICE技术而言，由于是利用850nm左右红外线与可见光对于一般底片的不同光学特性而分别读取待扫描文件的主要图像与瑕疵图像数据，并进一步处理。由于此种方式是针对一般软片具有对于可见光与红外线的不同光学穿透特性，但对于非穿透稿而言，不一定具有此种穿透特性，所以该技术只适用于一般软片，并不适用于一般的反射稿及特殊软片，例如相片及红外线软片等。另外，若要运用此种ICE技术，扫描装置必须同时具有可见光光源与红外线光源。

本发明的目的是提供一种可对穿透稿及反射稿进行图像修复的具有图像修复功能的图像扫描装置。

本发明的另一目的是提供一种不限定特定光源的具有图像修复功能的图像扫描装置。

本发明的再一目的是提供一种可同时读取主要图像数据以及瑕疵图像数据的具有图像修复功能的图像扫描装置。

本发明的又一目的是提供一种具有图像修复功能的图像扫描装置的图像修复方法。

本发明具有图像修复功能的图像扫描装置是这样实现的：包含有：外壳、放置待扫描文件的扫描平台、可于外壳内移动的移动机架、以及位于移动机架的扫描模组。该扫描模组包含光源装置、透镜、以及光电转换元件，其中光源装置包含一主要光源以及一辅助光源，且该辅助光源大致与主要光源平行，且位于主要光源的侧边并舆主要光源的光轴形成一角度，例如45度，藉以产生斜向光源照射文件。该扫描装置分两阶段扫描文件，第一阶段点亮主要光源，利用扫描模组摄取主要图像数据；第二阶段点亮辅助光源，并利用扫描模组摄取辅助图像数据。最后，利用图像处理技术将主要图像数据与辅助图像数据进行处理，以获得较佳的图像品质。

本发明具有图像修复功能的图像扫描装置包含外壳、放置待扫描文件的扫描平台、可于外壳内移动的移动机架、以及位于移动机架的扫描模组。该扫描模组包含光源装置、光源装置移动机构、透镜、以及光电转换元件，其中光源装置移动机构可将光源装置移动到主要扫描位置以及辅助扫描位置。辅助扫描位置位于主要扫描位置的侧边，并与主要扫描位置的光轴形成一角度，例如45度，藉以产生斜向光源照射文件。该扫描装置分两阶段扫描文件，第一阶段将光源装置移动到主要扫描位置并点亮，利用扫描模组摄取主要图像数据；第二阶段将光源装置移动到辅助扫描位置并点亮，并利用用扫描模组摄取辅助图像数据。最后，利用图像处理技术将主要图像数据与辅助图像数据进行处理，以获得较佳的图像品质。

本发明具有图像修复功能的图像扫描装置包含外壳、放置待扫描文件的扫描平台、可于外壳内移动的移动机架、以及位于移动机架的扫描模组。该扫描模组包含光源装置、由第一透镜与第一光电转换元件所构成的第一图像检测模组、以及由第二透镜与第二光电转换元件所构成的第二图像检测模组，其中第二图像检测模组的光轴与第一图像检测模组的光轴形成一夹角。该扫描装置利用第一图像检测模组摄取主要图像数据，同时利用第二图像检测模组摄取辅助图像数据。最后，利用图像处理技术将主要影像数据舆辅助图像数据进行处理，以获得较佳的图像品质。

本发明具有图像修复功能的图像扫描装置的图像修复方法是这样实现的：其包含有下列步骤：读取主要图像数据，是以正常位置的光源扫描被扫描文件，并读取主要图像数据；读取辅助图像数据，是以斜向位置的光源扫描被扫描文件，并读取辅助图像数据；图像修复，是利用上述辅助光源装置对上述被扫描文件的扩散及散射效果，使辅助图像数据反映出被扫描文件的刮伤位置图像，并藉由图像处理技术利用上述辅助图像数据的刮伤位置图像将上述主要图像进行处理，以修复上述被扫描文件的刮伤图像。

本发明具有图像修复功能的图像扫描装置的图像修复方法还可以是这样实现的：其特征在于：其包含有下列步骤：读取主要图像数据，是以正常位置的图像摄取模组扫描被扫描文件，并读取主要图像数据；读取辅助图像数据，是以斜向位置的图像摄取模组扫描被扫描文件，并读取辅助图像数据；图像修复，是利用上述斜向位置的图像摄取模组摄取上述被扫描文件的扩散及散射的光线，使辅助图像数据反映出被扫描文件的刮伤位置图像，并藉由图像处理技术利用上述辅助图像数据的刮伤位置图像将上述主要图像进行处理，以修复上述被扫描文件的刮伤图像。

图1是不同角度的光线对穿透稿的穿透情形。

图2是不同角度的光线对反射稿的反射情形。

图3是本发明第一实施例的光学结构图。

图4是本发明第二实施例的光学结构图。

图5是一般扫描器所获得的图像。

图6是本发明扫描装置所获得的暇疵图像。

图7是一般穿透稿的光学结构图。

图8是一般反射稿的光学结构图。

请参见图1与图2，说明本发明运用光线扩散(Diffuse)与散射(Scattering)特性的光学示意图，其中图1为穿透式扫描模式，而图2为反射式扫描模式。由于穿透式与反射式的原理相同，故仅说明图1。

如图1所示，其显示穿透稿20经由正常光源22与斜向光源24照射后，穿透过该穿透稿20的光线26、28、30与32，其中穿透稿20在光线28与32的位置具有刮伤表面34、36。从该图可了解到，正常光源24照射在没有刮伤的穿透稿20时，其光线26可均匀地穿透过穿透稿20，并投影在图像检测元件(未图示)上；但当正常光源24照射到具有刮伤的穿透稿34时，则因为该刮伤的穿透稿会将光线扩散或散射，使得光线28无法正常地投影在图像检测元件上。因此以正常光源24所扫描的图像在刮伤位置会出现刮痕，造成图像暇疵。其次，当斜向光源24照射在没有刮伤的穿透稿20时，由于斜向光源24的光线倾斜角度较大，穿透过穿透稿的光线30将无法正常地投影在图像检测元件上，所以将不会有图像；而当斜向光源24照射在刮伤的穿透稿20位置36时，由于刮伤表面会扩散或散射光线，造成光线32一部份投影在图像检测元件上，产生出刮伤图像。因此，只要摄取正常光源与斜向光源的图像数据，再利用图像处理软体将前述正常光源所产生的主要图像与斜向光源所产生的辅助图像进一步处理，则可提高所扫描的图像的品质。

请参见图3，说明本发明具有图像修复功能的图像扫描装置第一实施例的光学示意图，该图虽应用于穿透稿扫描，但亦可通用于反射稿扫描。

如图3所示，本发明的第一实施例扫描器的光学元件包含光电转换元件(CCD)10、透镜12、扫描平台14、正常光源装置16以及斜向光源装置16’。欲扫描的穿透稿则放置于扫描平台14上。正常光源装置16的配置与一般穿透式扫描器的光源相同，而斜向光源装置16’则配置在正常光源装置16的侧边，其光轴并与正常光源装置16的光轴形成一夹角，例如45度，藉以使斜向光源装置16’的光线以一倾斜角度照射扫描平台14。该扫描器是以两阶段进行图像读取，第一阶段是以正常光源装置16作为光源，读取正常图像数据；第二阶段则以斜向光源装置16’作为光源，读取辅助图像数据。在第一阶段，扫描器将正常光源装置16点亮，以现有技术方式扫描放置在扫描平台的欲扫描文件，例如底片等，并将图像数据传给所连接的主机(Host)，作为主要图像数据；其次，在第二阶段，扫描器将斜向光源装置16’点亮，也以现有技术方式扫描放置在扫描平台的欲扫描文件，并将图像数据传给所连接的主机，作为辅助图像数据料。当主机接收到上述主要图像数据以及瑕疵图像数据后，利用内建的方法并配合辅助图像数据将具有刮伤图像的主要图像修正，而提供高品质图像数据。当然，图像处理方法也可设置在扫描装置内，而直接提供最终图像给主机。

接着参见图4，其显示本发明具有图像修复功能的图像扫描装置第二实施例的光学路径示意图，其中该图虽适用于穿透稿扫描，但也适用于反射稿扫描。

如图4所示，本发明的第二实施例扫描器的光学元件包含有：由第一光电转换元件(CCD)10与第一透镜12组成的第一图像检测模组、由第二光电转换元件10’与第二透镜12’组成的第二图像检测模组、扫描平台14以及光源装置16，其中第二图像检测模组的光轴0’与第一图像检测模组的光轴0形成一夹角θ。欲扫描的穿透稿则放置于扫描平台14上。由于第二图像检测模组的光轴0’与正常光轴0形成一倾斜角度，所以正常的图像并不会投影到第二图像检测模组，只有因为刮伤所散射或扩散的光线才会投影到第二图像检测模组。该扫描器在扫描文件时，是同时利用第一图像检测模组摄取主要图像数据以及利用第二图像检测模组摄取辅助图像数据，并将这些图像数据传给所连接的主机。当主机接收到上述主要图像数据以及瑕疵图像数据后，利用内建的方法并配合辅助图像数据将具有刮伤图像的主要图像修正，而提供高品质图像数据。当然，图像处理方法也可设置在扫描装置内，而直接提供最终图像给主机。另外，该实施例的优点是仅需扫描一次即可同时获得主要图像数据与辅助图像数据，可节省扫描的时间。

请参见图5与图6，其显示经由本发明扫描器所产生的主要图像数据以及辅助图像数据，其中主要图像数据与一般扫描器所产生的图像数据相同，而辅助图像数据则为本发明图像扫描装置额外产生的图像数据。由图5可了解到，一般的扫描器若扫描有刮伤的文件时，刮伤的图像会清楚地显现于所读取的图像上，无法获得较高图像品质。若能获得图6的刮伤位置图像，则可容易地经由图像处理方法利用辅助图像数据将主要图像数据的刮痕去除，达到修复图像的功能。

以上虽以实施例说明本发明的内容，但并不因此限制本发明的范围，只要不脱离本发明的要旨，该行业从业人员可进行各种变形或变更。例如，本发明的第一实施例虽具备两组光源，但也可仅使用一组光源，而利用一移动机构将该光源移动到主要扫描位置以及斜向扫描位置，也可达到相同功能。

Claims (5)

1.一种具有图像修复功能的图像扫描装置，其特征在于：该装置包含：

一扫描平台，供放置待扫描文件；

一扫描模组，具有透镜及光电转换元件，以摄取上述待扫描文件的图像；

一主要光源，用于提供主要扫描时的光线；

一辅助光源，大致平行上述主要光源并与上述主要光源的光轴形成一夹角，以提供辅助扫描时的斜向光线；

藉以分两阶段进行扫描程序，第一阶段点亮上述主要光源并以上述扫描模组摄取主要图像数据，第二阶段点亮辅助光源并藉由上述辅助光源装置的斜向光线在上述待扫描文件刮伤位置的扩散(Diffuse)及散射(Scattering)特性，由上述扫描模组摄取辅助图像数据，并藉由图像处理技术利用上述辅助图像数据修复主要图像数据的图像。

2.一种具有图像修复功能的图像扫描装置，其特征在于：其包含：

一扫描平台，用于放置待扫描文件；

一扫描模组，具有透镜及光电转换元件，以摄取上述待扫描文件的图像；

一光源装置，用于提供扫描时的光线；

一光源移动机构，用于将上述光源装置移动至主要扫描位置与辅助扫描位置；

一控制模组，控制上述光源移动机构的位置，并以两阶段进行扫描程序，第一阶段将上述光源装置移动到主要扫描位置并点亮，扫描产生主要图像数据，第二阶段将上述光源装置移动到辅助扫描位置并点亮，扫描产生辅助图像数据；

藉以利用上述光源装置在上述待扫描文件刮伤位置的扩散及散射特性，使辅助图像数据反映出被扫描文件的刮伤位置图像，并藉由图像处理技术利用上述辅助图像数据修复主要图像数据的图像。

3.一种具有图像修复功能的图像扫描装置，其特征在于：其包含：一外壳、一移动机架、一配置于上述移动机架的第一图像检测模组、以及一配置于上述移动机架上并提供扫描时光线的光源装置，该图像扫描装置还包含：

一第二图像检测模组，其配置于上述移动机架上，其光轴与上述第一图像检测模组的光轴形成一夹角，以摄取光线在被扫描文件刮伤位置因扩散及散射特性所投影的图像；

藉以同时利用上述第一图像检测模组读取主要图像数据，以及利用第二图像摄取装置读取辅助图像数据，并藉由图像处理技术利用上述辅助图像数据将上述主要图像进行处理，以修复上述被扫描文件的刮伤图像。

4.一种具有图像修复功能的图像扫描装置的图像修复方法，其特征在于：其包含有下列步骤：

读取主要图像数据，是以正常位置的光源扫描被扫描文件，并读取主要图像数据；

读取辅助图像数据，是以斜向位置的光源扫描被扫描文件，并读取辅助图像数据；

图像修复，是利用上述辅助光源装置对上述被扫描文件的扩散及散射效果，使辅助图像数据反映出被扫描文件的刮伤位置图像，并藉由图像处理技术利用上述辅助图像数据的刮伤位置图像将上述主要图像进行处理，以修复上述被扫描文件的刮伤图像。

5.一种具有图像修复功能的图像扫描装置的图像修复方法，其特征在于：其包含有下列步骤：

读取主要图像数据，是以正常位置的图像摄取模组扫描被扫描文件，并读取主要图像数据；

读取辅助图像数据，是以斜向位置的图像摄取模组扫描被扫描文件，并读取辅助图像数据；

图像修复，是利用上述斜向位置的图像摄取模组摄取上述被扫描文件的扩散及散射的光线，使辅助图像数据反映出被扫描文件的刮伤位置图像，并藉由图像处理技术利用上述辅助图像数据的刮伤位置图像将上述主要图像进行处理，以修复上述被扫描文件的刮伤图像。

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