CN110798588A - 一种扫描控制系统及基于其的扫描方法 - Google Patents

Abstract

一种扫描控制系统及基于其的扫描方法，所述系统包括：馈纸机构、接触式图像传感器、模拟前端、FPGA、处理器和电源。本申请提供的一种扫描控制系统及基于其的扫描方法，采用国产化零部件实现了扫描过程，从而破除了国外在扫描技术上的垄断，具有很好地现实意义和科技意义。

Description

一种扫描控制系统及基于其的扫描方法

技术领域

本发明属于扫描技术领域，具体涉及一种扫描控制系统及基于其的扫描方法。

背景技术

目前在办公场所中会用到很多的输入输出设备，其中很大一部分是用于扫描稿件、复印资料，传真文件的设备，在这些设备当中，扫描功能是设备的主要功能或者功能之一，扫描控制系统是具有扫描功能设备必不可少的一部分。在常用的扫描仪、复印机、一体式传真机等设备中都存在扫描控制系统，扫描控制系统将纸质文件、资料、票据等转化为扫描图像数据。

目前市场上的扫描设备中，扫描控制系统中的微处理器都采用专用芯片，这种专用的微处理器芯片还没有实现国产化，严重限制了我们对扫描设备实现自主可控指导原则。

发明内容

为解决上述问题，本申请提供了一种扫描控制系统，包括：

馈纸机构，用于接收待扫描纸张，并控制其沿着预设扫描路径运动；

接触式图像传感器，用于扫描待扫描纸张；

模拟前端，用于控制所述接触式图像传感器的扫描时序，接收所述接触式图像传感器扫描获得的模拟图像信号，并将其转化为数字图像数据；所述模拟前端与所述接触式图像传感器连接；

FPGA，用于控制所述馈纸机构、所述接触式图像传感器和所述模拟前端按照预设指令工作；所述FPGA分别与所述馈纸机构、所述接触式图像传感器和所述模拟前端连接；

处理器，用于控制所述FPGA启动扫描过程，获取所述FPGA返回的扫描数据，并对扫描数据进行处理以生成扫描图像数据。所述处理器与所述FPGA连接；

电源，用于为各部件供电；所述电源分别与所述馈纸机构、所述接触式图像传感器、所述模拟前端、所述FPGA及所述处理器连接。

优选地，所述馈纸机构包括进纸机构，所述进纸机构用于引导待扫描纸张进入预设扫描路径。

优选地，所述进纸机构设置于预设扫描路径的前端。

优选地，所述馈纸机构还包括马达和传动机构，所述马达与所述传动机构连接，以控制其接近或远离所述进纸机构并沿着预设扫描路径运动。

优选地，所述接触式图像传感器包括光源和感光组件，所述光源和所述感光组件分别与所述FPGA连接。

优选地，所述模拟前端包括AD转换器及时序控制器，所述AD转换器及所述时序控制器分别与所述FPGA连接。

优选地，所述处理器上设置有USART串口，所述处理器通过所述USART串口与所述FPGA连接。

优选地，所述处理器上设置有USB串口，所述处理器通过所述USB串口与所述FPGA连接。

优选地，所述FPGA上设置有IO口，所述FPGA通过所述IO口分别与所述接触式图像传感器和所述模拟前端连接。

本申请还提供了一种基于扫描控制系统的扫描方法，所述扫描控制系统为上述任一所述扫描控制系统，所述方法包括步骤：

放置待扫描纸张于所述馈纸机构上；

于所述处理器上设置扫描参数，并启动扫描；

所述FPGA从所述处理器接收所述扫描参数；

根据所述扫描参数，所述FPGA配置所述接触式图像传感器、所述模拟前端和所述馈纸机构的工作参数；

所述触式图像传感器、所述模拟前端和所述馈纸机构根据各自的工作参数工作；

所述FPGA从所述模拟前端获取扫描数据，并将其发送给所述处理器；

所述处理器将接收到的扫描数据处理得到彩色位图数据；

所述处理器判断是否有下一页待扫描纸张；若是，循环上述操作；若否，结束扫描任务。

本申请提供的一种扫描控制系统及基于其的扫描方法，采用国产化零部件实现了扫描过程，从而破除了国外在扫描技术上的垄断，具有很好地现实意义和科技意义。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的一种扫描控制系统的结构示意图；

图2是本发明提供的一种扫描控制系统的结构示意图；

图3是本发明提供的一种基于扫描控制系统的扫描方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

如图1和2，在本申请实施例中，本申请提供了一种扫描控制系统，包括：馈纸机构1、接触式图像传感器2、模拟前端3、FPGA4、处理器5和电源6，下面对各部分进行详细描述。

如图1和2，在本申请实施例中，本申请提供的一种扫描控制系统，包括：

馈纸机构1，用于接收待扫描纸张，并控制其沿着预设扫描路径运动；

接触式图像传感器2，用于扫描待扫描纸张；

模拟前端3，用于控制所述接触式图像传感器2的扫描时序，接收所述接触式图像传感器2扫描获得的模拟图像信号，并将其转化为数字图像数据；所述模拟前端3与所述接触式图像传感器2连接；

FPGA4，用于控制所述馈纸机构1、所述接触式图像传感器2和所述模拟前端3按照预设指令工作；所述FPGA4分别与所述馈纸机构1、所述接触式图像传感器2和所述模拟前端3连接；

处理器5(比如国产的CPU)，用于控制所述FPGA4启动扫描过程，获取所述FPGA4返回的扫描数据，并对扫描数据进行处理以生成扫描图像数据。所述处理器5与所述FPGA4连接；

电源6，用于为各部件供电；所述电源6分别与所述馈纸机构1、所述接触式图像传感器2、所述模拟前端3、所述FPGA4及所述处理器5连接。

当此扫描控制系统工作时，馈纸机构1负责待扫描稿件在接触式图像传感器2上面走过，经过稿件从头走到尾的过程，执行扫描一份完整的稿件。当稿件经过接触式图像传感器2时，接触式图像传感器2可以发出光照亮纸张，并获取纸张上的光信息，将光信号转换为电信号；模拟前端3接收接触式图像传感器2的模拟图像信号，将模拟信号转换为数字信号，得到数字图像数据；处理器5将获得的扫描数据进行处理，转化为想要的图像格式。

如图2，在本申请实施例中，所述馈纸机构1包括进纸机构7，所述进纸机构7用于引导待扫描纸张进入预设扫描路径。所述进纸机构7设置于预设扫描路径的前端。在本申请实施例中，所述进纸机构7可以为片状薄片，可以用于支撑以及引导纸张运动。

如图2，在本申请实施例中，所述馈纸机构1还包括马达8和传动机构9，所述马达8与所述传动机构9连接，以控制其接近或远离所述进纸机构7并沿着预设扫描路径运动。在本申请实施例中，传动机构9可以为传送带，受马达8控制转动并带动纸张运动。

如图2，在本申请实施例中，所述接触式图像传感器2包括光源10和感光组件11，所述光源10和所述感光组件11分别与所述FPGA4连接。光源10可以为LED灯，用于照亮纸张，感光组件11(比如感光芯片)可以感知LED灯的照明从而获取图像信息。

如图2，在本申请实施例中，所述模拟前端3包括AD转换器12及时序控制器13，所述AD转换器12及所述时序控制器13分别与所述FPGA4连接。

如图2，在本申请实施例中，所述处理器5上设置有USART串口14，所述处理器5通过所述USART串口14与所述FPGA4连接。

如图2，在本申请实施例中，所述处理器5上设置有USB串口15，所述处理器5通过所述USB串口15与所述FPGA4连接。

如图2，在本申请实施例中，所述FPGA4上设置有IO口16，所述FPGA4通过所述IO口16分别与所述接触式图像传感器2和所述模拟前端3连接。

如图3，在本申请实施例中，本申请提供了一种基于扫描控制系统的扫描方法，所述扫描控制系统为上述任一所述扫描控制系统，所述方法包括步骤：

S1：放置待扫描纸张于所述馈纸机构1上；

S2：于所述处理器5上设置扫描参数，并启动扫描；

S3：所述FPGA4从所述处理器5接收所述扫描参数；

S4：根据所述扫描参数，所述FPGA4配置所述接触式图像传感器2、所述模拟前端3和所述馈纸机构1的工作参数；

S5：所述触式图像传感器、所述模拟前端3和所述馈纸机构1根据各自的工作参数工作；

S6：所述FPGA4从所述模拟前端3获取扫描数据，并将其发送给所述处理器5；

S7：所述处理器5将接收到的扫描数据处理得到彩色位图数据；

S8：所述处理器5判断是否有下一页待扫描纸张；

S9：若是，循环上述操作；若否，结束扫描任务。

结合图3，以扫描单页副本为例详细描述扫描该扫描方法的步骤：

在步骤S1中，用户将扫描稿件放置在馈纸机构1上。

在步骤S2中，于所述处理器5上设置扫描参数，并启动扫描；具体地，处理器5将扫描的参数，包括分辨率、黑白或彩色、纸张类型等信息，发送给FPGA4。

在步骤S3中，所述FPGA4从所述处理器5接收所述扫描参数，并解析各种参数。

在步骤S4中，FPGA4根据扫描的参数配置需要输出的时钟频率，针对模拟前端3、接触式图像传感器2、馈纸机构1中的马达8配置不同的输出频率，使模拟前端3、接触式图像传感器2、马达8的时钟频率符合扫描的分辨率参数；并且初始化模拟前端3扫描相关的寄存器，准备启动扫描。

在步骤S5中，所述触式图像传感器、所述模拟前端3和所述馈纸机构1同时工作，进行扫描过程。

在步骤S6中，FPGA4获得模拟前端3输出的扫描数据，模拟前端3输出的扫描数据是按照单色一线输出(也即输出一线R，输出一线G，输出一线B)循环。且FPGA4收到一线数据后，先将收到的一线单一颜色的数据存入缓冲区中，在收下一线数据的时候将上一次存储的数据传输给处理器5。

在步骤S7中，处理器5接收FPGA4发送过来的扫描数据，处理器5接收的数据也是按照单一颜色，一线一线接收的，处理器5将接收的扫描数据转化为彩色位图数据，将原来按线排列的RGB数据转成按点排列的RGB数据，生成位图数据后接收完一页的数据后执行步骤S8。

在步骤S8中，处理器5接收到收据结束后，询问FPGA4是否有下一页需要扫描，如果有下一页则执行步骤S9中循环上述操作；如果没有下一页表示扫描结束，回到待机状态。

本申请提供的一种扫描控制系统及基于其的扫描方法，采用国产化零部件实现了扫描过程，从而破除了国外在扫描技术上的垄断，具有很好地现实意义和科技意义。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (10)

1.一种扫描控制系统，其特征在于，包括：

馈纸机构，用于接收待扫描纸张，并控制其沿着预设扫描路径运动；

接触式图像传感器，用于扫描待扫描纸张；

模拟前端，用于控制所述接触式图像传感器的扫描时序，接收所述接触式图像传感器扫描获得的模拟图像信号，并将其转化为数字图像数据；所述模拟前端与所述接触式图像传感器连接；

FPGA，用于控制所述馈纸机构、所述接触式图像传感器和所述模拟前端按照预设指令工作；所述FPGA分别与所述馈纸机构、所述接触式图像传感器和所述模拟前端连接；

处理器，用于控制所述FPGA启动扫描过程，获取所述FPGA返回的扫描数据，并对扫描数据进行处理以生成扫描图像数据。所述处理器与所述FPGA连接；

电源，用于为各部件供电；所述电源分别与所述馈纸机构、所述接触式图像传感器、所述模拟前端、所述FPGA及所述处理器连接。

2.根据权利要求1所述的扫描控制系统，其特征在于，所述馈纸机构包括进纸机构，所述进纸机构用于引导待扫描纸张进入预设扫描路径。

3.根据权利要求2所述的扫描控制系统，其特征在于，所述进纸机构设置于预设扫描路径的前端。

4.根据权利要求2所述的扫描控制系统，其特征在于，所述馈纸机构还包括马达和传动机构，所述马达与所述传动机构连接，以控制其接近或远离所述进纸机构并沿着预设扫描路径运动。

5.根据权利要求1所述的扫描控制系统，其特征在于，所述接触式图像传感器包括光源和感光组件，所述光源和所述感光组件分别与所述FPGA连接。

6.根据权利要求1所述的扫描控制系统，其特征在于，所述模拟前端包括AD转换器及时序控制器，所述AD转换器及所述时序控制器分别与所述FPGA连接。

7.根据权利要求1所述的扫描控制系统，其特征在于，所述处理器上设置有USART串口，所述处理器通过所述USART串口与所述FPGA连接。

8.根据权利要求1所述的扫描控制系统，其特征在于，所述处理器上设置有USB串口，所述处理器通过所述USB串口与所述FPGA连接。

9.根据权利要求1所述的扫描控制系统，其特征在于，所述FPGA上设置有IO口，所述FPGA通过所述IO口分别与所述接触式图像传感器和所述模拟前端连接。

10.一种基于扫描控制系统的扫描方法，其特征在于，所述扫描控制系统为如权利要求1-9中任一所述扫描控制系统，所述方法包括步骤：

放置待扫描纸张于所述馈纸机构上；

于所述处理器上设置扫描参数，并启动扫描；

所述FPGA从所述处理器接收所述扫描参数；

根据所述扫描参数，所述FPGA配置所述接触式图像传感器、所述模拟前端和所述馈纸机构的工作参数；

所述触式图像传感器、所述模拟前端和所述馈纸机构根据各自的工作参数工作；

所述FPGA从所述模拟前端获取扫描数据，并将其发送给所述处理器；

所述处理器将接收到的扫描数据处理得到彩色位图数据；

所述处理器判断是否有下一页待扫描纸张；若是，循环上述操作；若否，结束扫描任务。

Images