CN111163240A - 接触式图像传感器及图像处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种接触式图像传感器及图像处理方法，接触式图像传感器具有预设的扫描面，扫描面用于对应原稿的待扫描表面，接触式图像传感器包括：光源部，用于照射原稿；第一透镜，第一透镜的轴线相对于扫描面垂直设置，第一透镜用于汇集光源部经原稿反射的反射光；第二透镜，第二透镜的轴线相对于扫描面倾斜设置，第二透镜用于汇集光源部经原稿反射的反射光；第一感光部位于第一透镜的背离扫描面的一侧，第一感光部用于接收第一透镜汇集的反射光；第二感光部位于第二透镜的背离扫描面的一侧，第二感光部用于接收第二透镜汇集的反射光。这样两个感光部能够从不同角度同步获取物体的图像信息，可达到对于光滑物体采集的图像清晰稳定的目的。

Description

接触式图像传感器及图像处理方法

技术领域

本发明涉及图像传感器技术领域，具体而言，涉及一种接触式图像传感器及图像处理方法。

背景技术

现有的接触式图像传感器中，设置有透镜和感光部等结构，透镜的轴线通常相对于被检测的原稿的待扫描面垂直设置，透镜汇集经原稿反射的反射光，感光部接收透镜汇集的反射光并进行光电转换，然后经过处理得到原稿的图像信息。

此种接触式图像传感器工作时，无法实现多角度读取信息，对于光滑物体的扫描检测，例如玻璃表面缺陷检测，容易出现过曝、反光等问题，造成图像扫描不清晰、遗漏图像信息等问题。

发明内容

本发明提供了一种接触式图像传感器及图像处理方法，以解决现有技术中的接触式图像传感器对光滑物体扫描检测效果不理想的问题。

为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了一种接触式图像传感器，所述接触式图像传感器具有预设的扫描面，所述扫描面用于对应原稿的待扫描表面，所述接触式图像传感器包括：光源部，用于照射所述原稿；第一透镜，所述第一透镜的轴线相对于所述扫描面垂直设置，所述第一透镜用于汇集所述光源部发出的经所述原稿反射的反射光；第二透镜，所述第二透镜的轴线相对于所述扫描面倾斜设置，所述第二透镜用于汇集所述光源部发出的经所述原稿反射的反射光；第一感光部，位于所述第一透镜的背离所述扫描面的一侧，所述第一感光部用于接收所述第一透镜汇集的反射光；第二感光部，位于所述第二透镜的背离所述扫描面的一侧，所述第二感光部用于接收所述第二透镜汇集的反射光。

进一步地，所述接触式图像传感器还包括框架，所述第一透镜、所述第二透镜、所述第一感光部和所述第二感光部均设置在所述框架的内部；所述光源部设置在所述框架的内部或所述光源部设置在所述框架的外部。

进一步地，所述光源部设置在所述框架的内部，所述接触式图像传感器还包括：透光板，设置在所述框架的内部，所述透光板位于所述光源部的照射路径上。

进一步地，所述光源部的照射路径相对于所述扫描面倾斜设置，所述光源部和所述透光板均位于所述第一透镜的背离所述第二透镜的一侧。

进一步地，所述光源部设置在所述框架的外部，所述接触式图像传感器还包括：遮光板，所述遮光板位于所述第一透镜和所述第二透镜之间。

进一步地，所述光源部包括：第一光源，所述第一光源的照射路径相对于所述扫描面倾斜设置，所述第一光源位于所述第一透镜的背离所述第二透镜的一侧。

进一步地，所述光源部还包括：第二光源，所述第二光源的照射路径相对于所述扫描面倾斜设置，所述第二光源位于所述第二透镜的背离所述第一透镜的一侧。

进一步地，所述第一透镜的轴线通过所述第一感光部，所述第二透镜的轴线通过所述第二感光部，所述接触式图像传感器还包括：第一基板，所述第一感光部设置在所述第一基板上，所述第一透镜的轴线相对于所述第一感光部的表面垂直设置；第二基板，所述第二感光部设置在所述第二基板上，所述第二透镜的轴线相对于所述第二感光部的表面垂直设置。

进一步地，所述接触式图像传感器还包括：处理部，所述第一感光部和所述第二感光部均与所述处理部电连接，所述处理部用于接收和处理所述第一感光部和所述第二感光部获取的图像信息。

根据本发明的另一方面，本发明提供了一种图像处理方法，用于上述的接触式图像传感器，所述图像处理方法包括：所述光源部照射原稿的待扫描表面；所述第一感光部接收所述第一透镜汇集的反射光并获取图像信息；所述第二感光部接收所述第二透镜汇集的反射光并获取图像信息；将所述第一感光部读取的图像信息和所述第二感光部读取的图像信息进行图像配准处理。

应用本发明的技术方案，提供了一种接触式图像传感器，接触式图像传感器具有预设的扫描面，扫描面用于对应原稿的待扫描表面，接触式图像传感器包括：光源部，用于照射原稿；第一透镜，第一透镜的轴线相对于扫描面垂直设置，第一透镜用于汇集光源部经原稿反射的反射光；第二透镜，第二透镜的轴线相对于扫描面倾斜设置，第二透镜用于汇集光源部经原稿反射的反射光；第一感光部，位于第一透镜的背离扫描面的一侧，第一感光部用于接收第一透镜汇集的反射光；第二感光部，位于第二透镜的背离扫描面的一侧，第二感光部用于接收第二透镜汇集的反射光。通过上述方案，竖直和倾斜两个透镜同时接收原稿的反射光，两个感光部能够从不同角度同步获取物体的图像信息，然后将图像信息进行配准合成，便可达到对于光滑物体采集的图像清晰稳定的目的。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了本发明的实施例一提供的接触式图像传感器的结构示意图；

图2示出了本发明的实施例二提供的接触式图像传感器的结构示意图；

图3示出了本发明的实施例三提供的接触式图像传感器的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、光源部；11、第一光源；12、第二光源；21、第一透镜；22、第二透镜；31、第一感光部；32、第二感光部；40、框架；51、透光板；52、遮光板；61、第一基板；62、第二基板；70、原稿。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如附图所示，本发明的实施例提供了一种接触式图像传感器，接触式图像传感器具有预设的扫描面，扫描面用于对应原稿的待扫描表面，接触式图像传感器包括：光源部10，用于照射原稿；第一透镜21，第一透镜21的轴线相对于扫描面垂直设置，第一透镜21用于汇集光源部10发出的经原稿反射的反射光；第二透镜22，第二透镜22的轴线相对于扫描面倾斜设置，第二透镜22用于汇集光源部10发出的经原稿反射的反射光；第一感光部31，位于第一透镜21的背离扫描面的一侧，第一感光部31用于接收第一透镜21汇集的反射光；第二感光部32，位于第二透镜22的背离扫描面的一侧，第二感光部32用于接收第二透镜22汇集的反射光。

应用本发明的技术方案，提供了一种接触式图像传感器，接触式图像传感器具有预设的扫描面，扫描面用于对应原稿70的待扫描表面，接触式图像传感器包括：光源部10，用于照射原稿70；第一透镜21，第一透镜21的轴线相对于扫描面垂直设置，第一透镜21用于汇集光源部10经原稿70反射的反射光；第二透镜22，第二透镜22的轴线相对于扫描面倾斜设置，第二透镜22用于汇集光源部10经原稿70反射的反射光；第一感光部31，位于第一透镜21的背离扫描面的一侧，第一感光部31用于接收第一透镜21汇集的反射光；第二感光部32，位于第二透镜22的背离扫描面的一侧，第二感光部32用于接收第二透镜22汇集的反射光。通过上述方案，竖直和倾斜两个透镜同时接收原稿70的反射光，两个感光部能够从不同角度同步获取物体的图像信息，然后将图像信息进行配准合成，便可达到对于光滑物体采集的图像清晰稳定的目的。

在本实施例中，接触式图像传感器还包括框架40，第一透镜21、第二透镜22、第一感光部31和第二感光部32均设置在框架40的内部；光源部10设置在框架40的内部或光源部10设置在框架40的外部。通过框架40便于各个部件的布置和装配。而且，光源部10的位置可根据需要进行设置。

如图1所示，光源部10设置在框架40的内部，接触式图像传感器还包括：透光板51，设置在框架40的内部，透光板51位于光源部10的照射路径上。通过透光板51可使得光源部10发出的光分散的比较均匀。而且透光板51可以对光源部10起到防护作用。

在本实施例中，光源部10的照射路径相对于扫描面倾斜设置，光源部10和透光板51均位于第一透镜21的背离第二透镜22的一侧。这样便于光源部10发出的光照射到原稿上后反射到第一透镜21和第二透镜22上。本实施例中的原稿是指被扫描检测的物品。

光源部10还可以设置在框架40的外部，接触式图像传感器还包括：遮光板52，遮光板52位于第一透镜21和第二透镜22之间。此接触式图像传感器结构可以实现需要特殊光源角度照射的检测要求。通过遮光板52，可以防止光源部10发出的光未经原稿反射，直接进入第二透镜22。

具体地，如图2所示，光源部10包括：第一光源11，第一光源11的照射路径相对于扫描面倾斜设置，第一光源11位于第一透镜21的背离第二透镜22的一侧。通过上述设置，可以实现需要特殊光源角度照射的检测要求。

如图3所示，与图2的区别为，光源部10还包括：第二光源12，第二光源12的照射路径相对于扫描面倾斜设置，第二光源12位于第二透镜22的背离第一透镜21的一侧。此接触式图像传感器结构采用双光源的方式，即实现需要特殊光源角度照射的检测要求，又进一步增加光的强度，提高产品的输出特性。

在本实施例中，第一透镜21的轴线通过第一感光部31，第二透镜22的轴线通过第二感光部32，接触式图像传感器还包括：第一基板61，第一感光部31设置在第一基板61上，第一透镜21的轴线相对于第一基板61搭载的第一感光部31垂直设置；第二基板62，第二感光部32设置在第二基板62上，第二透镜22的轴线相对于第二基板62搭载的第二感光部32垂直设置。通过第一基板61和第二基板62，便于第一感光部31和第二感光部32的布置。具体地，第一感光部31和第二感光部32均为光敏集成电路。

在本实施例中，接触式图像传感器还包括：处理部，第一感光部31和第二感光部32均与处理部电连接，处理部用于接收和处理第一感光部31和第二感光部32获取的图像信息。通过处理部可接收和处理第一感光部31和第二感光部32获取的图像信息，以得到清晰准确的图像。

本发明的另一实施例提供了一种图像处理方法，图像处理方法用于上述的接触式图像传感器，图像处理方法包括：光源部10照射原稿的待扫描表面；第一感光部31接收第一透镜21汇集的反射光并获取图像信息；第二感光部32接收第二透镜22汇集的反射光并获取图像信息；将第一感光部31读取的图像信息和第二感光部32读取的图像信息进行图像配准处理。通过上述方案，竖直和倾斜两个透镜同时接收原稿的反射光，两个感光部能够从不同角度同步获取物体的图像信息，然后将图像信息进行配准合成，便可达到对于光滑物体采集的图像清晰稳定的目的。

可选地，图像配准处理包括采用基于特征点的方法，利用提取到的特征完成两幅图像特征之间的匹配，并调整两幅图像的配准变换，以得到清晰稳定的图像。两幅图像即第一感光部31读取的图像信息和第二感光部32读取的图像信息。

在上述方案中，光源发出的光透过透光板，照射到外面的原稿上。原稿上的文字(或图像)区域光会发生反射、折射、散射等，以上因素造成这些反射光包含各种角度的光线，这些反射光穿过透光板被透镜收集，然后照射到基板上的感光部的感光区。感光部是由许多感光区和驱动电路组成，该驱动电路能将照射到各感光区的光进行光电转换，并将信号输出的电路。接收的光转换成电信号后经过驱动电路输出,作为图像信息向外输出，原稿不断移动，其上所记载的图像信息就会被连续读取下来。

该接触式图像传感器包括竖直和倾斜两组镜头组合工作成像，光源发出的光，以一定的角度透过透光板照射到原稿上，照射到原稿上的光线发生反射，这些反射光会进入两组透镜内并汇集到感光部上。竖直和倾斜两组镜头同时接收原稿的反射光，感光部能够从不同角度读取图像信息，将图像信息进行配准、合成，从而达到扫描检测光滑物体，采集的图像清晰、稳定的目的。

本发明提供的竖直和倾斜两组镜头组合工作的接触式图像传感器，根据光滑物体扫描的角度要求设计两组镜头的安装位置、安装角度，两组镜头的安装位置、安装角度不同，所采集的图像信息就会不同。本发明的接触式图像传感器中竖直和倾斜两组镜头组合同时工作，将感光部从不同角度读取的图像信息进行图像配准处理，采用基于特征点的方法，利用提取到的特征完成两幅图像特征之间的匹配，调整两幅图像的配准变换，从而实现光滑物体扫描检测的目的。

上述实施例中的光源，根据检测物体读取的角度要求设计出光源的出光角度及安装位置，如检测玻璃表面划痕、光滑金属板等，根据扫描检测材料的不同，光源的出光角度、安装位置也不相同。本发明所述的光源，可安装在框架内部，光源发出的光经过原稿反射，照射到竖直和倾斜两组镜头上，感光部读取光学信息。对于特殊光源亮度的需求，光源也可以安装于框架的外部。

接触式图像传感器的竖直和倾斜透镜组合工作同时成像，根据被检测物体材质等要求，从不同角度读取被检测的图像信息，将读取的图像信息进行图像配准处理，根据检测的需求调整两幅图像的配准变换，最后获取合成后的图像信息，从而满足扫描检测的需求，保证被检测物体的图像信息清晰、稳定，避免因为光滑物体的反光、过曝问题造成图像不清晰、遗漏图像信息。

其中，竖直透镜(即第一透镜)接收到的反射光，感光部读取的图像信息，可以识别被检测物体的主要特征。倾斜透镜(即第二透镜)接收到的反射光，感光部读取的图像信息，可以识别被检测物体的表面细微特征。对两幅读取的图像进行图像配准处理，调整两幅图像的配准变换，根据检测的要求得到合成图片，在一张图片上即可同时获得被检测物体的总体特征，从而实现检测的目的。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种接触式图像传感器，其特征在于，所述接触式图像传感器具有预设的扫描面，所述扫描面用于对应原稿的待扫描表面，所述接触式图像传感器包括：

光源部(10)，用于照射所述原稿；

第一透镜(21)，所述第一透镜(21)的轴线相对于所述扫描面垂直设置，所述第一透镜(21)用于汇集所述光源部(10)发出的经所述原稿反射的反射光；

第二透镜(22)，所述第二透镜(22)的轴线相对于所述扫描面倾斜设置，所述第二透镜(22)用于汇集所述光源部(10)发出的经所述原稿反射的反射光；

第一感光部(31)，位于所述第一透镜(21)的背离所述扫描面的一侧，所述第一感光部(31)用于接收所述第一透镜(21)汇集的反射光；

第二感光部(32)，位于所述第二透镜(22)的背离所述扫描面的一侧，所述第二感光部(32)用于接收所述第二透镜(22)汇集的反射光。

2.根据权利要求1所述的接触式图像传感器，其特征在于，所述接触式图像传感器还包括框架(40)，所述第一透镜(21)、所述第二透镜(22)、所述第一感光部(31)和所述第二感光部(32)均设置在所述框架(40)的内部；所述光源部(10)设置在所述框架(40)的内部或所述光源部(10)设置在所述框架(40)的外部。

3.根据权利要求2所述的接触式图像传感器，其特征在于，所述光源部(10)设置在所述框架(40)的内部，所述接触式图像传感器还包括：

透光板(51)，设置在所述框架(40)的内部，所述透光板(51)位于所述光源部(10)的照射路径上。

4.根据权利要求3所述的接触式图像传感器，其特征在于，所述光源部(10)的照射路径相对于所述扫描面倾斜设置，所述光源部(10)和所述透光板(51)均位于所述第一透镜(21)的背离所述第二透镜(22)的一侧。

5.根据权利要求2所述的接触式图像传感器，其特征在于，所述光源部(10)设置在所述框架(40)的外部，所述接触式图像传感器还包括：

遮光板(52)，所述遮光板(52)位于所述第一透镜(21)和所述第二透镜(22)之间。

6.根据权利要求5所述的接触式图像传感器，其特征在于，所述光源部(10)包括：

第一光源(11)，所述第一光源(11)的照射路径相对于所述扫描面倾斜设置，所述第一光源(11)位于所述第一透镜(21)的背离所述第二透镜(22)的一侧。

7.根据权利要求6所述的接触式图像传感器，其特征在于，所述光源部(10)还包括：

第二光源(12)，所述第二光源(12)的照射路径相对于所述扫描面倾斜设置，所述第二光源(12)位于所述第二透镜(22)的背离所述第一透镜(21)的一侧。

8.根据权利要求1所述的接触式图像传感器，其特征在于，所述第一透镜(21)的轴线通过所述第一感光部(31)，所述第二透镜(22)的轴线通过所述第二感光部(32)，所述接触式图像传感器还包括：

第一基板(61)，所述第一感光部(31)设置在所述第一基板(61)上，所述第一透镜(21)的轴线相对于所述第一感光部(31)的表面垂直设置；

第二基板(62)，所述第二感光部(32)设置在所述第二基板(62)上，所述第二透镜(22)的轴线相对于所述第二感光部(32)的表面垂直设置。

9.根据权利要求1所述的接触式图像传感器，其特征在于，所述接触式图像传感器还包括：

处理部，所述第一感光部(31)和所述第二感光部(32)均与所述处理部电连接，所述处理部用于接收和处理所述第一感光部(31)和所述第二感光部(32)获取的图像信息。

10.一种图像处理方法，用于权利要求1至9中任一项所述的接触式图像传感器，其特征在于，所述图像处理方法包括：

所述光源部(10)照射原稿的待扫描表面；

所述第一感光部(31)接收所述第一透镜(21)汇集的反射光并获取图像信息；

所述第二感光部(32)接收所述第二透镜(22)汇集的反射光并获取图像信息；

将所述第一感光部(31)读取的图像信息和所述第二感光部(32)读取的图像信息进行图像配准处理。

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