CN115604399A - 扫描方法及电子设备 - Google Patents

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CN115604399A CN202110779216.2A CN202110779216A CN115604399A CN 115604399 A CN115604399 A CN 115604399A CN 202110779216 A CN202110779216 A CN 202110779216A CN 115604399 A CN115604399 A CN 115604399A
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Abstract

本申请的实施例提供了一种扫描方法及电子设备,应用于扫描技术领域,能够根据扫描面的摆放状态以关联的扫描策略对扫描面的内容进行扫描。在扫描面的摆放状态不同时,对扫描面的扫描控制是变化的,提高扫描的自动化和智能化。该实施例包括:确定待扫描物体的扫描面的摆放状态;根据所述扫描面的摆放状态,以与所述摆放状态关联的扫描策略对所述扫描面的内容进行扫描,得到扫描后的图像。

Description

扫描方法及电子设备
技术领域
本申请的实施例涉及扫描技术领域,尤其涉及一种扫描方法及电子设备。
背景技术
具有扫描功能的电子设备(图像扫描设备)广泛应用于许多场合。在常规图像扫描设备中存在的一个问题是,图像扫描设备扫描书籍,书籍的书脊在扫描面的上方,扫描得到的图像上对应于书脊区域畸变、有阴影、并且模糊,书脊区域的成像质量差,对于相对厚的书籍尤其如此。此时需要用户手动按压铺平,操作复杂,但也不能保证扫描成像效果,也就是说,常规图像扫描设备扫描自动化不高,不利于图像质量的提高。
发明内容
本申请实施例公开了一种扫描方法及电子设备,在扫描面的摆放状态不同时,对扫描面的扫描控制是变化的。由此避免了以相同的扫描策略去扫描该扫描面,导致扫面成像后扫描面上不同形状区域出现差异。解决扫描面上弯曲区域成像畸变、有阴影、并且模糊的问题,提高了扫描成像质量。在源头上解决扫描成像质量差的问题,能保证扫描成像质量的提高,提高扫描的自动化和智能化。
为达到上述目的,本申请实施例采用如下技术方案:
一方面,本申请实施例提供了一种显示方法,包括:确定待扫描物体的扫描面的摆放状态;根据扫描面的摆放状态,以与摆放状态关联的扫描策略对扫描面的内容进行扫描,得到扫描后的图像。
其中,当扫描面处于不同摆放状态时,对扫描面进行扫描的扫描策略不同。其中,扫描面的摆放状态可以包括扫描面的摆放位置、扫描面的摆放角度和/或扫描面的形状,其中扫描面的摆放位置包括扫描面所处的位置。扫描面的摆放角度是扫描面相对于预先设定的水平基准而言。扫描面的形状即扫描面所呈现的形状,扫描面所呈现的形状包括弯曲形状和/或非弯曲形状。
在本申请实施例中,以扫描面的摆放状态关联的扫描策略对扫描面的内容进行扫描,避免了以相同的扫描策略去扫描该扫描面,导致扫面成像后扫描面上不同形状区域出现差异。进一步地,根据扫描面的摆放位置规划对应的扫描路径,可以更高效率更全面地扫描到扫描面上的内容。根据扫描面的摆放角度确定对应的扫描方向,以便后续可以更好控制对扫描面的扫描。实时获取当前所扫描的区域的形状,以根据当前所扫描的区域的形状控制对该区域的扫描,如可以实时获取当前所扫描的区域相对于平面的弯曲程度,根据该弯曲程度去控制扫描,解决扫描面上弯曲区域成像畸变、有阴影、并且模糊的问题,提高了扫描成像质量。在源头上解决扫描成像质量差的问题,能保证扫描成像质量的提高,提高扫描的自动化和智能化。
在一种可能的设计中,扫描面的摆放状态包括扫描面的弯曲状态,扫描面包括第一区域和第二区域;第一区域和第二区域对应的弯曲程度不同;扫描策略包括扫描组件的移动速率;则根据扫描面的摆放状态,以与摆放状态相关的扫描策略对扫描面的内容进行扫描,具体包括:根据第一区域和第二区域的弯曲程度,以不同的移动速率扫描第一区域和第二区域。
其中,扫描面的弯曲状态也可以称为扫描面的弯曲形状,根据弯曲形状可以得到扫描面的弯曲程度。也就是说,对扫描面上不同弯曲程度的区域,以不同的移动速率进行扫描,以确保对扫描面的扫描更充分,保证成像清晰,避免弯曲区域没有被扫描到,解决弯曲区域成像畸变、有阴影、并且模糊的问题。
在另一种可能的设计中,第二移动速率是根据第一移动速率和弯曲区域的弯曲状态得到的速率。即可以根据曲线转直线原理,根据第一移动速率和弯曲区域的弯曲状态得到第二移动速率。
在另一种可能的设计中,扫描策略还包括扫描组件的朝向;根据扫描面的摆放状态,以与摆放状态相关的扫描策略对扫描面的内容进行扫描,还包括:根据第一区域和第二区域的弯曲程度,扫描组件以不同的朝向扫描第一区域和第二区域。
也就是说,对扫描面上不同弯曲程度的区域,扫描组件对其进行扫描的方向也是不同的。
在另一种可能的设计中,扫描组件包括光源和第一反射体,扫描组件的朝向包括光源发射扫描光线的方向,和/或,第一反射体的朝向。
就是说,对扫描面上不同弯曲程度的区域,光源发射扫描光线的方向不同,即扫描光线入射至扫描面的方向不同。确保扫描光线入射至扫描面的角度恒定,即保证扫描光线以恒定的发射方向入射至扫描面上不同弯曲程度的区域。则扫描光线对扫描面上不同弯曲程度的区域的扫描时一样的,保证扫描面上不同弯曲程度区域接收扫描光线的光强一样,保证成像清晰,避免弯曲区域没有被扫描到,解决弯曲区域成像畸变、有阴影、并且模糊的问题。和/或,调整第一反射体的朝向,保证第一反射体能接收扫描光线,并能完整地把扫描光线反射出去。
在另一种可能的设计中,根据第一区域和第二区域的弯曲程度,扫描组件以不同的朝向扫描第一区域和第二区域包括:在扫描第一区域时,控制光源与用于承载待扫描物体的承载体成第二夹角;在扫描第二区域时,控制光源与承载体成第三夹角;其中第二夹角不同于第三夹角。也即在保证扫描光线与扫描面之间夹角恒为第一夹角,可以得到扫描非弯曲区域时,控制扫描光线与用于承载待扫描物体的承载体成第二夹角,扫描弯曲区域时,控制扫描光线与用于承载待扫描物体的承载体成第三夹角。
在另一种可能的设计中,第三夹角是根据第二夹角和弯曲区域的弯曲状态得到的角度。也即在非弯曲区域,第一夹角与第二夹角相同,在保证扫描光线与扫描面之间夹角恒为第一夹角,根据光线反射原理,第三夹角是根据第二夹角和弯曲区域的弯曲状态得到的角度。
在另一种可能的设计中,根据第一区域和第二区域的弯曲程度,扫描组件以不同的朝向扫描第一区域和第二区域包括:在扫描第一区域时,控制第一反射体与承载体成第四夹角;在扫描第二区域时,控制第一反射体与承载体成第五夹角,其中第四夹角不同于第五夹角。也即在调整扫描光线的入射方向后,为了确保第一反射体能接收到扫描光线,并能将扫描光线反射光电变换元件,需要对第一反射体进行调整。根据光线反射原理,第四夹角根据第一夹角得到,第一夹角与第二夹角相等,第五夹角根据第一夹角与弯曲区域的弯曲状态得到。
在另一种可能的设计中,扫描面的摆放状态包括扫描面的摆放角度或扫描面中内容的摆放角度,扫描策略包括扫描组件的扫描方向;根据扫描面的摆放状态,以与摆放状态相关的扫描策略对扫描面的内容进行扫描,具体包括:根据扫描面的摆放角度或扫描面中内容的摆放角度,调整扫描组件的扫描方向。
也即可以根据扫描面的摆放设置扫描方向,以使得扫描可以完全地扫描到扫描面,且根据扫描面上内容的摆放角度即扫描面上文本的排序方向调整扫描方向,可以更好地扫描到扫描面上的内容。
在另一种可能的设计中,扫描组件包括光源和第一反射体;调整扫描组件的扫描方向,具体包括:调整光源的移动方向;和/或,调整第一反射体的移动方向。即控制光源和第一反射体沿着扫描方向移动,光源和第一反射体的移动方向即扫描方向。
在另一种可能的设计中,扫描面的摆放状态包括扫描面的摆放位置,扫描策略包括扫描组件的移动路径,移动路径包括扫描起点和扫描终点;根据扫描面的摆放状态,以与摆放状态相关的扫描策略对扫描面的内容进行扫描,具体包括:根据扫描面的摆放位置,调整光源的移动路径。即根据扫描面的摆放位置确定扫描路径,以能更全面地对扫描面进行扫描,减少扫描功耗。
在另一种可能的设计中,确定待扫描物体的扫描面的摆放状态包括:获取扫描面的曲率,以得到扫描面的弯曲状态。可以根据扫描面的曲率获得扫描面的弯曲状态。
在另一种可能的设计中,确定待扫描物体的扫描面的摆放状态包括:对扫描面进行文本检测,得到文本框;根据文本框得到扫描面上的曲线;根据曲线的斜率,确定扫描面的弯曲状态。可以根据扫描面的斜率获得扫描面的弯曲状态。
又一方面,本申请实施例提供了一种扫描装置,包括:承载体,用于承载待扫描物体;光源,用于向待扫描物体的扫描面发射扫描光线;第一反射体,用于接收由扫描面反射出来的光线,并将光线反射至光电变换元件;光电变换元件,用于将接收到的光线转换为图像数据,得到扫描面扫描得到的图像;控制器,用于控制扫描装置根据扫描面的摆放状态,以与摆放状态关联的扫描策略对扫描面的内容进行扫描。其中,当扫描面处于不同摆放状态时,对扫描面进行扫描的扫描策略不同。
在本申请实施例中,控制器以扫描面的摆放状态关联的扫描策略控制扫描组件对扫描面的内容进行扫描,避免了扫描组件以相同的扫描策略去扫描该扫描面,导致扫面成像后扫描面上不同形状区域出现差异。解决扫描面上弯曲区域成像畸变、有阴影、并且模糊的问题,提高了扫描成像质量。在源头上解决扫描成像质量差的问题,能保证扫描成像质量的提高,提高扫描的自动化和智能化。
在另一种可能的设计中,扫描面的摆放状态包括扫描面的弯曲状态,扫描面包括第一区域和第二区域;第一区域和第二区域对应的弯曲程度不同;扫描策略包括扫描组件的移动速率;控制器用于控制扫描装置根据扫描面的摆放状态,以与摆放状态关联的扫描策略对扫描面的内容进行扫描,具体包括:控制器根据第一区域和第二区域的弯曲程度,控制光源以不同的移动速率扫描第一区域和第二区域。控制光源以不同移动速率移动,确保光源发射出的扫描光线充分照射至扫描面。
在另一种可能的设计中,第一区域为非弯曲区域,第二区域为弯曲区域;控制器根据第一区域和第二区域的弯曲程度,控制光源以不同的移动速率扫描第一区域和第二区域,具体包括:控制器控制光源以第一移动速率扫描第一区域;控制器控制光源以第二移动速率扫描第二区域,其中第一移动速率大于第二移动速率。光源以不同的移动速率扫描该扫描面上弯曲程度不同的区域,确保在相同时间内,扫描光线经过扫描面上弯曲区域与非弯曲区域的路程一样或接近,则扫描光线能充分扫描到扫描面弯曲区域上的信息,减少扫描面弯曲区域扫描成像的阴影与形变。
在另一种可能的设计中,第二移动速率是根据第一移动速率和弯曲区域的弯曲状态得到的速率。
在另一种可能的设计中,扫描策略还包括扫描组件的朝向;控制器用于控制扫描装置根据扫描面的摆放状态,以与摆放状态关联的扫描策略对扫描面的内容进行扫描,还包括:控制器根据第一区域和第二区域的弯曲程度,控制光源以不同的朝向扫描第一区域和第二区域。控制光源的朝向即控制扫描光线入射至扫描面的发射方向,保证扫描光线可以更充分地照射至扫描面不同弯曲程度的区域。
在另一种可能的设计中,控制器根据第一区域和第二区域的弯曲程度,控制光源以不同的朝向扫描第一区域和第二区域,包括:在扫描第一区域时,控制器控制光源与用于承载待扫描物体的承载体成第二夹角;在扫描第二区域时,控制器控制光源与承载体成第三夹角;其中第二夹角不同于第三夹角。
在另一种可能的设计中,第三夹角是根据第二夹角和弯曲区域的弯曲状态得到的角度。
在另一种可能的设计中,控制器还用于:在扫描第一区域时,控制第一反射体与承载体成第四夹角;在扫描第二区域时,控制第一反射体与承载体成第五夹角,其中第四夹角不同于第五夹角。
在另一种可能的设计中,扫描面的摆放状态包括扫描面的摆放角度或扫描面中内容的摆放角度,扫描策略包括光源的扫描方向;控制器具体用于:根据扫描面的摆放角度或扫描面中内容的摆放角度,调整光源的扫描方向。根据扫描面的摆放角度调整光源的扫描方向,可以更充分地扫描到扫描面。根据扫描面中内容的摆放角度,可以更充分地扫描到扫描面上的内容。
在另一种可能的设计中,扫描面的摆放状态包括扫描面的摆放位置,扫描策略包括扫描组件的移动路径,移动路径包括扫描起点和扫描终点;控制器具体用于:根据扫描面的摆放位置,调整光源的移动路径。调整光源路径确保扫描组件在合适的位置开始工作,减少功耗。
在另一种可能的设计中,确定待扫描物体的扫描面的摆放状态包括:获取扫描面的曲率,以得到扫描面的弯曲状态。
在另一种可能的设计中,控制器确定待扫描物体的扫描面的摆放状态包括:对扫描面进行文本检测,得到文本框;根据文本框得到扫描面上的曲线;根据曲线的斜率,确定扫描面的弯曲状态。
又一方面,本申请实施例提供了一种图像形成装置,包括:如上面任一项扫描装置;成像装置,用于读取扫描装置输出的图像数据,并基于图像数据对记录介质进行印刷;控制装置,用于对扫描装置和成像装置进行控制。
又一方面,本申请实施例提供了一种电子设备,包括处理器、存储器和扫描组件;存储器,用于存储指令;处理器,用于调用存储器中的指令,控制扫描组件进行扫描,以使得电子设备执行如上任一项的扫描方法。
又一方面,本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质存储有至少一个指令,至少一个指令被处理器执行时实现如上任一项的扫描方法。
上述其他方面对应的有益效果,可以参见关于方法方面的有益效果的描述,此处不予赘述。
附图说明
图1为常规的图像扫描设备结构示意图。
图2为常规的图像扫描设备扫描结果示意图。
图3为本申请实施例提供的一种扫描装置的结构示意图。
图4为本申请实施例提供的另一种扫描装置的结构示意图。
图5为本申请实施例提供的扫描方法的流程示意图。
图6为本申请实施例提供的一种扫描面示意图。
图7为本申请实施例提供的待扫描物体倾斜示意图。
图8为本申请实施例提供的扫描路径示意图。
图9为本申请实施例提供的复位路径示意图。
图10a为本申请实施例提供的文本框示意图。
图10b为本申请实施例提供的OCR模型示意图。
图11为本申请实施例提供的一种扫描面上文本框示意图。
图12为本申请实施例提供的文本框中心曲线示意图。
图13为本申请实施例提供的扫描路径规划示意图。
图14为本申请实施例提供的一种扫描光路示意图。
图15为本申请实施例提供的另一种扫描光路示意图。
图16为本申请实施例提供的一种排版流程示意图。
图17为本申请实施例提供的一种身份证排版示意图。
图18为本申请实施例提供的图像形成装置结构示意图。
图19为本申请实施例提供的一种打印流程示意图。
具体实施方式
需要说明的是,本申请实施例中“至少一个”是指一个或者多个,“多个”是指两个或多于两个。“和/或”,描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B的情况,其中A,B可以是单数或者复数。本申请的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象,而不是用于描述特定的顺序或先后次序。
在对本申请实施例进行详细的解释说明之前,先对本申请实施例涉及的应用场景予以介绍。
请参阅图1,常规的图像扫描设备100包括可放置待扫描物体的玻璃台1、日光灯2、棱镜3和光电变换元件4,日光灯2与棱镜3的移动方向和移动速度是固定的,且日光灯2与棱镜3仅能沿着图1中方向I往复运动。用户将书籍5放置在玻璃台1上,并让图像扫描设备100执行扫描操作,日光灯2与棱镜3同时沿着方向I由起始位置移动至终止位置,日光灯2发射的扫描光线经玻璃台1照射至书籍5的扫描面,该书籍5朝向玻璃台1能接收到扫描光线的表面即为扫描面。扫描面将扫描光线反射至棱镜3,棱镜3接收到携带扫描面信息的扫描光线,再由棱镜3将接收到的扫描光线反射至光电变换元件4,由光电变换元件4把接收到的扫描光线转化为数字信号,得到扫描面的图像数据,根据该图像数据可以得到扫描图像。扫描面上书脊6的区域可能与玻璃台1隔开了一段距离,得到的扫描图像中,书脊6的邻近区域的图像可能失真并且看起来比较暗,如图2所示,书脊6的邻近区域的图像有阴影、并且模糊。对于相对厚的书籍,书脊6的邻近区域的图像中文本内容还会变形。
鉴于此,为了提高扫描成像质量,本申请实施例提供一种扫描方法,该扫描方法包括确定待扫描物体的扫描面,然后根据扫描面的摆放状态控制对该扫描面的扫描,即以与该摆放状态关联的扫描策略对扫描面的内容进行扫描。当扫描面处于不同摆放状态时,对扫描面进行扫描的扫描策略不同。其中,扫描面的摆放状态可以包括扫描面的摆放位置、扫描面的摆放角度和/或扫描面的形状,其中扫描面的摆放位置包括扫描面所处的位置。扫描面的摆放角度是扫描面相对于预先设定的水平基准而言。扫描面的形状即扫描面所呈现的形状,扫描面所呈现的形状包括弯曲形状和/或非弯曲形状。
当扫描面的摆放位置不同,扫描该扫描面的扫描策略不同,如对扫描面规划的扫描路径不同,即对扫描面进行扫描的扫描起点与扫描终点不同。当扫描面处于不同的摆放角度时,扫描该扫描面的扫描策略不同,如对该扫描面的扫描方向不同。当扫描面呈不同形状时,扫描该扫描面的扫描策略不同,如扫描组件对扫描面进行扫描时的移动速率不同。或,扫描组件对扫描面进行扫描时,扫描光线的发射方向不同,或,扫描组件对扫描面进行扫描时,扫描光线的反射方向不同。其中,发射方向和反射方向均为扫描光线的传播方向,发射方向为光源发射扫描光线后,该扫描光线向扫描面传播的传播方向。反射方向为由扫描面反射出来的扫描光线经过第一反射体反射后,该扫描光线的传播方向。在扫描面的形状包括弯曲形状时,即扫描面上有呈弯曲形状的区域(下文以弯曲区域代称),也可以包括呈非弯曲形状的区域(下文以非弯曲区域代称)。根据弯曲区域的弯曲形状所关联的扫描策略控制对该区域的扫描,如不同区域的弯曲程度不同,扫描的速率不同。
即在本申请实施例中,在扫描面的摆放状态不同时,扫描策略是不同的。因此,基于本申请实施例的扫描方法,能够在源头上解决扫描成像质量差的问题,提高扫描成像质量,提升扫描的自动化和智能化。
本申请实施例提供了一种扫描方法,该扫描方法可以由扫描装置来执行。可以理解的,扫描装置在不同的场景中可以以不同的产品形态呈现。扫描装置的功能可以由软件装置实现。也可以由硬件设备实现,还可以由软件装置和硬件设备结合来实现。
本申请实施例的扫描方法可以由硬件设备来执行,例如,请参阅图3,实现本申请实施例的扫描方法的扫描装置200可以包括控制器(图未示出)、承载体201和由控制器控制的扫描组件202。
如图3所示,待扫描物体300放置于承载体201上,待扫描物体300的扫描面310为待扫描物体300靠近承载体201的表面,该表面接收扫描组件202的扫描。扫描面包含当前需要扫描的内容。扫描面310包括第一区域和第二区域,第一区域和第二区域对应的弯曲程度不同,如第一区域可以为非弯曲区域(如图3中矩形边框1(A1A2A51A52),或矩形边框2(A3A4A61A62),或者矩形边框1或2中的子区域),第二区域可以为弯曲区域(如图3中区域(A51A52A61A62),或该区域内的任一子区域)。可选的,第一区域与第二区域也可以都为弯曲区域,但是这两个区域的弯曲程度不同,例如图3中区域(A51A52A61A62)中的两个不同弯曲程度的区域。
其中,承载体201包括透明台板,如可以为由透明玻璃组成的平面玻璃台。承载体201的材质、形态等,本申请实施例不作具体限定。
其中,扫描装置200可以通过控制器来执行本申请实施例提供的扫描方法。例如,控制器获取待扫描物体300的扫描面310的摆放状态,然后根据待扫描物体300的扫描面310的摆放状态控制对扫描面310的扫描,实现对扫描面310上的内容的扫描。
在一种可实现的方式中,控制器获取扫描面310的摆放状态可以通过以下方式:
控制器先控制扫描组件202对待扫描物体300进行预扫描,得到待扫描物体300的预扫描图像,对预扫描图像进行图像处理,识别出该预扫描图像中待扫描物体300的图像区域。预扫描图像中待扫描物体300的图像区域即为扫描面310被扫描到的区域。因此,预扫描图像中待扫描物体300的图像区域即为扫描面310的图像区域(下文以扫描面区域代称),控制器可根据扫描面310的图像区域确定待扫描物体300的扫描面310。
控制器从该扫描面区域上提取出能表达扫描面310弯曲形状的特征,如提取出预扫描图像中内容(如文字)的排布,然后根据内容排布的特征确定扫描面310的弯曲形状。
控制器也可确定扫描面区域在预扫描图像中所占的区域,根据扫描面区域在该预扫描图像中的位置区域,确定待扫描物体300的扫描面310在承载体201上的位置区域,进而可以得到扫描面310的摆放位置。如图3所示,承载体201的区域为矩形边框Bi四个点的坐标(xi,yi)(i=1,2,3,4)所组成的区域,扫描面310的区域为矩形边框Ai四个点的坐标(xi,yi)(i=1,2,3,4)所组成的区域。可以根据矩形边框(B1B2B3B4)的坐标,可以得到扫描面310在承载体201上的摆放位置。
进一步地,控制器根据扫描面310的摆放位置与预先设定的水平基准可得到扫描面310的摆放角度。
具体如何获取扫描面310的摆放状态,请参阅下述本申请实施例提供的扫描方法。可以理解,获取扫描面310的形状不限于通过上述方式,本申请实施例对此不作具体限定。
下面结合图3,对本申请实施例的扫描装置和扫描方法进行详细说明。
扫描装置200的扫描组件202包括光源212、第一反射体222、光电变换元件232和驱动组件(图未示)。扫描组件202可以设置于承载体201上方或下方,或其他方向,本申请实施例对此不作具体限定。下述方案以扫描组件202设置于承载体201下方进行举例说明。
光源212可以发射扫描光线,扫描光线穿透承载体201的透明部分照射至待扫描物体300的扫描面310上,扫描面310将扫描光线反射至第一反射体222,第一反射体222将反射至其上的扫描光线反射至光电变换元件232,由光电变换元件232把接收到的扫描光线转化为数字信号,得到扫描面310的图像数据,实现对扫描面310的内容进行扫描。
其中,光源212可以是激光器、荧光灯管、发光二极管组件、钨灯及其任一组合中的之一,或光源212可以是激光器、荧光灯管、发光二极管组件、钨灯及其任一组合中的之一以及控制组件。
在本申请实施例中,光源212除了可以沿初始扫描方向J往复运动之外,光源212还可进行如下调整:
在扫描过程中,该光源212的移动速率可调整,即光源212在扫描过程中,并非是一个恒定速率进行移动的。如在扫描到非弯曲区域(如图3中矩形边框(A1A2A51A52)或矩形边框(A3A4A61A62))与弯曲区域(如图3中矩形边框(A51A52A61A62))时的移动速率是不同的。光源212以第一移动速率扫描非弯曲区域,光源212以第二移动速率扫描弯曲区域,其中第一移动速率大于第二移动速率,即光源212以更慢的移动速率扫描弯曲区域。若扫描面310包括弯曲程度不同的弯曲区域,光源212以更小的移动速率扫描弯曲程度更大的弯曲区域。若光源212以相同的移动速率扫描弯曲程度不同的区域,光源212在相同时间以相同移动速率经过相同位移,但是光源212经过扫描面310上弯曲区域的面积大于非弯曲区域的面积,或是说光源212经过相同位移时,扫描面310上弯曲区域展开后的面积或长度比非弯曲区域的面积或长度大。则在相同时间内,扫描光线能充分扫描非弯曲区域的面积比弯曲区域的面积变少,相应充分扫描到扫描面310上的内容变少。为此光源212以不同的移动速率扫描该扫描面上弯曲区域与非弯曲区域,或光源212以不同的移动速率扫描该扫描面上弯曲程度不同的区域,确保在相同时间内,扫描光线经过扫描面310上弯曲区域与非弯曲区域的路程一样或接近,即该弯曲区域展开呈非弯曲形状时的路程与该非弯曲区域的路程一样或接近,则扫描光线能充分扫描到扫描面310弯曲区域上的信息,减少扫描面310弯曲区域扫描成像的阴影与形变。其中,弯曲区域为扫描面310上与承载体201贴合的区域,非弯曲区域为扫描面310上与承载体201非贴合的区域。
在其中一种可能实现方式中,光源212可以包括光源本体213和用于控制光源本体213的控制组件或驱动组件。如图3所示,光源212还包括第一控制组件214,该第一控制组件214可以根据控制器输出的信号控制光源本体213,以调整光源本体213的移动速率。光源212还可以包括相应的驱动组件(图未示),该驱动组件用于根据控制器输出的信号驱动光源本体213和第一控制组件214,以调整光源本体213的移动速率。
进一步地,光源212位置可调整。光源212可以根据待扫描物体300的扫描面310的摆放位置,调整扫描的路径。如光源212扫描的起始位置可调整,光源212扫描的终点位置也可以调整。具体地,如图3中,光源212的扫描起点可以调整为扫描面310的边框A1A2所对应的位置,扫描终点可以调整为扫描面310的边框A3A4所对应的位置。扫描过程中,光源212沿着边框A1A2所对应的位置移动至边框A3A4所对应的位置。通过调整光源212的扫描起点与扫描终点,可以更高效率扫描该扫描面310上的内容,减少功耗。
在其中一种可能实现方式中,控制器可通过第一控制组件214或驱动组件调整光源本体213的位置。驱动组件或第一控制组件214可是控制器的一部分。
可选的,由于对光源212的位置进行了调整,有可能在扫描移动时,光源212的端点靠近或者超出扫描装置200的边界,例如超出承载体201所在平面的边界。因此,在光源212进行扫描的过程中,检测光源212的位置是否超出其被允许活动的空间范围,如果到达允许移动的边界,或者达到边界之前,保持光源212的摆放角度不变,平移光源212,并使光源212按平移前的方向继续移动完成扫描。如检测到光源212在移动的过程中,光源212的任一一部分的位置即将靠近边框B1B3所在的平面,则保持光源212的摆放角度向边框B2B4所在的方向移动。通过调整光源212在扫描过程中的位置,确保不会发现机械碰撞。
在一种可实现方式中,该光源212的摆放角度可调整。光源212的摆放角度可以根据扫描面310的摆放角度调整。如以承载体201的水平边框B1B3为预先设定的水平基准,则扫描面310的摆放角度为扫描面310的水平边框A2A4与水平边框B1B3之间的夹角。或,以承载体201的竖直边框B1B2为预先设的水平基准,则扫描面310的摆放角度为扫描面310的竖直边框A1A2与竖直边框B1B2为之间的夹角。水平基准也可以是其他参考物或参考坐标系,本申请实施例对此不作具体限定。
如图3所示,光源212与承载体201的竖直边框B1B2平行,若扫描面310的摆放角度为30度,调整光源212的摆放角度为30度,即将光源212旋转30度,以使得旋转后的光源212与扫描面310的竖直边框B1B2平行,或使得旋转后的光源212与扫描面310的水平边框B1B3垂直。通过调整光源212的摆放角度,确保光源212发射出的扫描光线可以更充分地照射至扫描面310上的内容。
在其中一种可能实现方式中,控制器可通过第一控制组件214或驱动组件调整光源本体213的摆放角度。
如图3所示,在光源本体213扫描前进所在的平面,即在光源本体213沿着初始扫描方向J前进的平面内,可以将光源本体213沿着方向C平移,以调整光源本体213的摆放角度。控制器输出扫描面的摆放角度给第一控制组件214,第一控制组件214调整光源本体213的摆放角度,如沿着方向C倾斜光源本体213的角度,使得光源本体213即荧光灯管本体垂直于扫描方向,或使光源本体213与扫描面310的竖直边框A1A2平行,或使得光源本体213与扫描面310上文本方向垂直。确保光源本体213所发射出的扫描光线移动方向与扫描面310上文本方向一致。
在一种可实现方式中,光源212的移动方向可以调整。光源212的移动方向即扫描装置200的扫描方向。光源212可以沿着扫描面310的边框方向,如边框A2A4方向,来移动扫描。或者,光源212可以沿着扫描面310中内容的排布方向,例如文字方向,来移动扫描。如果扫描面310的摆放角度变化,光源212的摆放角度和移动方向可以根据扫描面310的摆放角度调整。在根据扫描面310的边框设置扫描方向时,光源212可以更充分地对扫描面310进行扫描。根据文本方向设置扫描方向时,光源212发射的扫描光线可以更充分地照射至扫描面310上的文本。
在其中一种可能实现方式中,光源212的朝向可调整。通过调整光源212的朝向来改变光源212所发射出的扫描光线的发射方向,确保扫描光线可以更充分地照射至扫描面上的内容。如图3所示,光源本体213的朝向可调整。发光区域215为光源本体213上发射扫描光线的区域。以荧光灯管的中心线为轴H,将荧光灯管绕轴H旋转,则发光区域215朝向的方向改变,发光区域215可以以预定方向发射出扫描光线,即光源212可以在方向B上绕轴H旋转,将光源本体213发射的扫描光线向预定的角度范围偏转并扫描,使得扫描光线可以以对应的发射方向入射至扫描面310。
控制器根据扫描面上310不同弯曲程度的第一区域与第二区域输出第一发射方向或第二发射方向给第一控制组件214,第一控制组件214调整光源本体213中发光区域215的朝向,使得发光区域215的朝向为控制器所输出的第一发射方向或第二发射方向。在扫描非弯曲区域时,控制器输出第一发射方向,第一控制组件214根据该第一发射方向控制光源本体213发射的扫描光线照射至所述扫描面310的第一区域,控制光源本体213向第一发射方向发射扫描光线,则可以调整光源本体213,使得光源本体213发出的扫描光线与用于承载待扫描物体300的承载体201成第二夹角,扫描光线以第一发射方向入射至扫描面310,扫描光线与扫描面310之间夹角恒为第一夹角。在扫描弯曲区域时,控制器输出第二发射方向,第一控制组件214根据该第二发射方向控制光源本体213发射的扫描光线照射至扫描面310的弯曲区域,控制光源本体213向第二发射方向发射扫描光线,则可以调整光源本体213,使得光源本体213发出的扫描光线与承载体201成第三夹角,其中所述第二夹角不同于所述第三夹角扫描光线以第一发射方向入射至扫描面310,扫描光线与扫描面310之间夹角恒为第一夹角。
在其中一种可能实现方式中,光源212还可以包括光偏转组件(图未示),调整发射扫描光线的发射方向还可以由光偏转组件执行,该光偏转组件用于偏转光源212发射出的扫描光线,以将光源212发射出的扫描光线以一定的方向入射至待扫描物体300的扫描面310。
光偏转组件可以将光源212发射出的扫描光线向预定的角度范围偏转并扫描,即光源212发射出的扫描光线反射至光偏转组件,控制器将第一发射方向或第二发射方向输出给光偏转组件,或控制器将第一发射方向或第二发射方向输出第一控制组件214,由第一控制组件214根据该第一发射方向或第二发射方向控制该光偏转组件,该光偏转组件根据该一发射方向或第二发射方向偏转该扫描光线,以使得光偏转组件偏转后的扫描光线以对应的第一发射方向或第二发射方向入射至扫描面310,进而调整扫描光线与扫描面310的入射角度,通过光偏转组件偏转扫描光线,使扫描光线与扫描面310的第一夹角保持恒定。如,扫描第一区域,光偏转组件接收到第一发射方向,则光偏转组件根据该第一发射方向偏转扫描光线,以使得偏转后的扫描光线与承载体201成第二夹角,扫描光线以第一发射方向入射至扫描面310,扫描光线与扫描面310之间夹角恒为第一夹角。扫描第二区域,光偏转组件接收到第二发射方向,则光偏转组件根据该第二发射方向偏转扫描光线,以使得偏转后的扫描光线与承载体201成第三夹角,扫描光线以第二发射方向入射至扫描面310,扫描光线与扫描面310之间夹角恒为第一夹角。
则控制器可以控制光源212朝着第一预定方向发射扫描光线,以使得发射出去的扫描光线经过光偏转组件偏转后,该偏转后的扫描光线向扫描面310传播的传播方向为第一发射方向。相应地,控制器可以根据第二发射方向,控制光源212朝着第二预定方向发射扫描光线,以使得扫描光线经过光偏转组件偏转后,该偏转后的扫描光线向扫描面310传播的传播方向为第二发射方向。其中第一预定方向和第二预定方向可以根据反射原理以及第一发射方向和第二发射方向推理得到。
其中,第一反射体222的表面具有反射面225,该反射面225反射由扫描面310反射出来的扫描光线,在扫描面310反射出来的扫描光线中,光和阴影的变化根据图像的存在与否来分布,从扫描面310反射的扫描光线(其为扫描面310上的图像信息)通过反射面225反射至光电变换元件232。第一反射体222可以为反射镜,如棱镜等。
在本申请实施例中,第一反射体222除了可以在初始扫描方向J上往复运动,即第一反射体222除了根据光源212在沿扫描方向上往复运动之外,第一反射体222还可进行如下调整:
该第一反射体222的移动方向可以调整,第一反射体222的移动方向即扫描装置200的扫描方向。第一反射体222的移动方向与光源212的移动方向一致,在调整光源212的移动方向时,对应调整第一反射体222的移动方向。调整第一反射体222的移动方向确保第一反射体222可以更好接收扫描面310反射出来的扫描光线。
该第一反射体222的朝向可调整,如可以旋转第一反射体222,以调整第一反射体222的反射面225反射该扫描光线的方向,改变该扫描光线经该扫描面310反射后的反射方向,使得第一反射体222能最大程度地接收到扫描光线,并能将接收到的扫描光线顺利反射至光电变换元件232。
该第一反射体222的移动速率可以调整,即第一反射体222在扫描过程中,并非是一个恒定速率进行移动的,在扫描到非弯曲区域(如图3中矩形边框(A1A2A51A52)或矩形边框(A3A4A61A62))与弯曲区域(如图3中矩形边框(A51A52A61A62))时的移动速率是不同的。第一反射体222的移动速率与光源212的移动速率保持一致或接近。在调整光源212的移动速率时,对应调整第一反射体222的移动速率。
在其中一种可能实现方式中,如图3所示,该第一反射体222可以包括第一反射体本体223和用于控制第一反射体本体223的第二控制组件224,其中该第二控制组件224可以根据控制器输出的信号控制第一反射体本体223。即第二控制组件224可以控制第一反射体本体223调整上述移动方向、反射方向或移动速率。
在其中一种可能实现方式中,第二控制组件224还可以用于驱动第一反射体本体223,则控制器输出移动速率给第二控制组件224,由第二控制组件224根据该移动速率驱动第一反射体本体223前进。
在本申请实施例中,该驱动组件可以同时驱动光源本体213和第一反射体本体223沿着扫描方向朝要扫描的待扫描物体300移动,且可以以相同的移动速率同时驱动光源本体213和第一反射体本体223。该驱动组件可以包含电机或传动带,和可以进一步包括控制电机或传动带的驱动控制器。其中,驱动组件基本与传统扫描装置200的用于驱动光源本体213和第一反射体本体223的组件相同,因此,省略对其的详细介绍说明。
在其中一种可能实现方式中,扫描组件202还包括第二反射体242,第二反射体242位置固定,即第二反射体242不会随着光源212移动。第二反射体242可以作为一个光线中转器,将第一反射体222反射的扫描光线反射至光电变换元件232。第二反射体242可以为反射镜,如棱镜。则第一反射体222可以为移动棱镜,第二反射体242为固定棱镜。
其中,光电变换元件232用于接收扫描组件202反射的光线,如可以接收棱镜反射的光线,并将接收到的光图像变成电信号,输出图像数据。光电变换元件232可以为光电传感器,光电传感器是将光信号转换为电信号的一种器件。其工作原理基于光电效应。光电效应是指光照射在某些物质上时,物质的电子吸收光子的能量而发生了相应的电效应现象。根据光电效应现象的不同将光电效应分为三类:外光电效应、内光电效应及光生伏特效应。光电器件有光电管、光电倍增管、光敏电阻、光敏二极管、光敏三极管、光电池等。
在其中一种可能实现方式中,光扫描装置200还可以包括信号处理组件(图未示),由该信号处理组件对光电变换元件232输出的图像数据进行处理,输出图像信号。信号处理组件可以包括驱动电路和信号处理器,在驱动电路的作用下,光电变换元件232将光线变成数字信号,经过信号处理器对该数字信号的处理得到图像信号。
下面结合常规的扫描设备具体说明本申请实施例的扫描装置200的工作过程:
常规的图像扫描设备100在扫描时,无论是扫描第一区域还是扫描第二区域,均是以常规的控制参数控制日光灯2与棱镜3工作,如控制日光灯2与棱镜3以一个恒定的移动速率移动,控制日光灯2与棱镜3以一个恒定的扫描方向移动,控制日光灯2以一个恒定的发射方向发射扫描光线,棱镜3以一个恒定的姿态接收扫描面310反射出来的扫描光线。
在扫描到扫描面310非弯曲区域时,本申请实施例提供的扫描装置200和常规扫描设备工作方式相同,控制器控制光源212和和第一反射体222以一个恒定的移动速率(如为第一移动速率)移动,控制光源212以一个恒定的发射方向(如为第一发射方向)发射扫描光线,扫描面310将扫描光线反射至第一反射体222,第一反射体222以一个恒定的姿态接收扫描面310反射出来的扫描光线,第一反射体222接收到携带扫描面310信息的扫描光线,再由第一反射体222将接收到的扫描光线以一个恒定的反射方向反射至光电变换元件232。
在扫描到扫描面310弯曲区域时,常规的图像扫描设备100仍是以上述常规的控制参数控制日光灯2与棱镜3工作,即对于常规的图像扫描设备100来说,其控制参数在整个扫描过程中是不变的,相应的扫描组件(日光灯2与棱镜3)的扫描也是不变的。则扫描光线在扫描面310上反射,而不是玻璃台。以相同发射方向的扫描光线扫描该扫描面310的非弯曲区域与弯曲区域,则扫描光线在非弯曲区域与在弯曲区域的入射角度不同,即扫描该扫描面310的非弯曲区域的扫描光线与该非弯曲区域的夹角,与扫描该扫描面的弯曲区域的扫描光线与该弯曲区域的夹角不同,相应地,非弯曲区域上的扫描光线与弯曲区域上的扫描光线所能携带的扫描面310的信息量不同。基于扫描光线在非弯曲区域与在弯曲区域的入射角度不同,所反射的扫描光线的角度也有所变化,即弯曲区域所反射的扫描光线的角度相对于非弯曲区域时所反射的扫描光线的角度有所变化。对于弯曲程度比较大的位置,反射出的扫描光线出射角度偏差会更大,则获得的扫描光线信息上的文本内容发生形变。且若不调整棱镜3,则棱镜3可能无法接收到扫描面310反射出来的扫描光线。如果扫描光线不能传输到棱镜3,会直接导致该位置区域没有扫描信息输入到光电变换元件4中,则默认为没有信息,因此弯曲凹槽部分发黑。
常规扫描设备的扫描组件的移动速率是恒定的,日光灯2与棱镜3经过扫描面310弯曲区域的速率就会发生变化,导致扫描光线获取的信息有遗漏,使得扫描成像会产生拉伸形变。当日光灯2与棱镜3以相同移动速率经过扫描面310,即日光灯2与棱镜3在扫描该扫描面310保持一个恒定的移动速率,扫描面310上弯曲区域与非弯曲区域接收扫描的速率是不一样的。相应地,不同弯曲程度的弯曲区域接收扫描的速率是不一样的。日光灯2与棱镜3在相同时间内以相同移动速率经过相同位移,但是日光灯2与棱镜3经过扫描面上弯曲区域的面积大于非弯曲区域的面积,或是说在日光灯2与棱镜3经过相同位移时,扫描面310上弯曲区域展开后的面积或长度比非弯曲区域的面积或长度大。
示例性地,弯曲区域为半径为5cm的半圆,日光灯2与棱镜3在相同时间内经过10cm位移,对于非弯曲区域,其就是经过了扫描面10cm的长度,但是对于弯曲区域,将该弯曲区域的弧展开,该弧即为扫描面310的边长,日光灯2与棱镜3经过了弯曲区域的扫描面的距离为5πcm,5πcm大于10cm。在相同时间内经过的距离越长,相应地该区域内接收扫描的速率变快,即若是以恒定移动速率经过扫描面310,日光灯2与棱镜3在相同时间以相同移动速率经过相同位移,但是日光灯2与棱镜3经过扫描面上弯曲区域的面积大于非弯曲区域的面积,或是说日光灯2与棱镜3经过相同位移时,扫描面上弯曲区域展开后的面积或长度比非弯曲区域的面积或长度大。则在相同时间内,扫描光线能充分扫描非弯曲区域的面积比弯曲区域的面积变少,相应充分扫描到扫描面上的内容变少。导致扫描光线获取的信息有遗漏,扫描成像不清晰。
而本申请实施例中的扫描装置200在扫描到扫描面310弯曲区域时,扫描装置200识别出当前扫描的区域呈弯曲状态,获取该区域的弯曲状态即弯曲形状。控制器根据该弯曲形状计算出相应的扫描参数,控制器将相应的扫描参数输出给扫描组件202,扫描组件202根据对应的扫描参数进行工作。
控制器根据弯曲形状计算出对应的第二移动速率,在经过扫描面310的弯曲区域时的第二移动速率要比经过扫描面310的非弯曲区域时的第一移动速率小,且若该弯曲区域越弯曲,其对应的第二移动速率的数值越小。因此,控制器控制扫描组件202在非弯曲区域恒定以第一移动速率对扫描面310进行扫描,控制扫描组件202在弯曲区域以第二移动速率对扫描面310进行扫描。若弯曲区域的弯曲状态不同,则控制扫描组件202以不同数值的第二移动速率对扫描面310进行扫描。通过控制扫描组件经过不同区域对应的移动速率,保证在相同时间内,扫描组件202经过扫描面310上弯曲区域与非弯曲区域的路程一样或接近,即该弯曲区域展开呈非弯曲形状时的路程与该非弯曲区域的路程一样或接近。由此,可保证扫描组件202对扫描面310上的扫描是充分且均匀,即扫描光线充分且均匀地照射至扫描面310,保证扫描成像的清晰。根据扫描面310的形状实时调整移动速率,能保证扫描光线充分扫描到扫描面310弯曲区域的信息,减少扫描面310弯曲区域扫描成像的形变。
控制器要使得扫描光线与扫描面310的第一夹角始终保持恒定,根据弯曲状态计算出扫描光线的发射方向。在扫描非弯曲区域时的第一发射方向与扫描弯曲区域时的第二发射方向不同,不同弯曲形状即不同弯曲程度的弯曲区域的第二发射方向的对应的方向值也不同。在扫描非弯曲区域时,控制器控制光源212,以使得扫描光线向扫描面发射的方向恒定为第一发射方向,保证扫描光线与该非弯曲区域的夹角为第一夹角,扫描光线与用于承载所述待扫描物体的承载体成第二夹角。基于该非弯曲区域相对于承载体平面非弯曲,该非弯曲区域与承载体平行,则该第一夹角等于该第二夹角。在扫描弯曲区域时,控制器控制光源212,以使得扫描光线向扫描面发射的方向为第二发射方向,保证扫描光线与该弯曲区域的夹角也恒定为第一夹角,则扫描光线与用于承载所述待扫描物体的承载体成第三夹角。第一发射方向与第二发射方向不同,第三夹角与第二夹角不同。由此实现扫描光线与扫描面310上弯曲区域的夹角为第一夹角,扫描光线与扫描面310上非弯曲区域的夹角也为第一夹角,扫描面310上的感光方向一致或接近,实现对弯曲区域的扫描与非弯曲区域的扫描一致或接近,使得扫描面上各个区域感光强度一致均匀,使得扫描的结果不出现黑色区域。避免扫描面310反射出来的扫描光线所携带的信息丢失或有误差,通过调整扫描光线的入射方向,将曲面当平面进行扫描,减少弯曲区域入射的扫描光线的角度不同导致的文本内容形变。
控制器基于对扫描光线的发射方向调整,根据反射原理,调整第一反射体222对扫描面310反射出来的扫描光线的反射方向,确保扫描面310弯曲区域反射回来的扫描光线,能顺利传播到第二反射体242,以通过第二反射体242引导至光电变换元件232。减少信息丢失,减少扫描面310弯曲区域发黑。
在本申请实施例中,当待扫描物体300的摆放位置与常规指示的摆放位置存在一定角度的倾斜时,即扫描面310与预先设定的水平基准存在一定角度时,扫描面310存在摆放角度,若不调整光源212,则待扫描物体300上文本的方向与光源212即将前进的方向存在一定角度倾斜。当扫描面310的摆放角度大于预设角度时,控制器会调整光源212的摆放角度,使扫描光线的移动方向与文本方向保持一致或接近。如未调整前,光源本体213整体与扫描方向垂直,或光源本体213与承载体201的竖向平行,即光源本体213与承载体201的竖直边框平行,光源本体213根据初始扫描方向J沿着承载体的横向水平扫描。但基于待扫描物体300的摆放位置存在一定角度倾斜,扫描面310的摆放角度大于预设角度,控制器会调整光源212,将光源本体213沿方向C平移,以使得光源本体213与待扫描物体300边框平行。
示例性地,扫描面310的摆放角度为35度,则调整光源本体213的摆放角度为35度,使得光源本体213与其未调整前的夹角为35度,保证扫描光线的移动方向与文本方向保持一致或接近。
控制器还可以在扫描的过程中,根据扫描装置200的空间限制,调整光源212所在的位置。基于上述调整光源本体213的摆放角度,则光源本体213在扫描过程中有可能会超出其被允许活动的范围,为此需要实时调整光源本体213的位置。如将光源本体213沿着方向A上下调整位置,确保不会发现机械碰撞。
在本申请实施例中,根据扫描面310的摆放位置,调整光源212扫描起点与扫描终点。根据扫描面310的摆放角度,调整光源212的摆放角度,保证扫描光线的移动方向与文本方向保持一致或接近。在扫描过程中,根据扫描装置200的空间限制,调整光源212所在的位置,确保不会发现机械碰撞。在扫描过程中,根据扫描面310的形状实时调整移动速率,保证扫描光线经过待扫描物体300的扫描面310弯曲区域与笔直区域的速率保持一致或接近,保证扫描光线经过待扫描物体300的扫描面310弯曲程度不同的弯曲区域的速率保持一致或接近。充分扫描到扫描面310弯曲区域的信息,减少扫描面310弯曲区域扫描成像的形变。还根据扫描面310的弯曲状态调整光源212,调整扫描光线的发射方向,使得扫描光线与扫描面310的第一夹角保持恒定,即扫描光线与扫描面弯曲区域的夹角,与扫描光线与扫描面310弯曲区域的夹角相同。根据扫描面310的摆放状态调整第一反射体,调整第一反射体接收扫描面310反射扫描光线的角度,使得第一反射体能接收扫描面310反射扫描光线,且该扫描光线能够通过反射到光电变换元件232,减少信息丢失,减少扫描面310弯曲区域发黑。
可以理解,上述对扫描装置200的介绍仅是示例性说明,本申请实施例对扫描装置200的具体硬件结构的位置、连接关系不作具体限定。
当扫描装置200实现为硬件装置时,请参阅图4,扫描装置200可以包括存储器101和一个或多个处理器102。
其中,存储器101,用于存储程序指令。存储器101存储本申请实施例提供的扫描方法的可执行指令计算机程序,存储器101可以包括至少一种类型的存储介质,存储介质包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如,SD或DX存储器等等)、随机访问存储器(RAM)、静态随机访问存储器(SRAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可编程只读存储器(PROM)、磁性存储器、磁盘、光盘等等。而且,扫描装置200可以与通过网络连接执行存储器的存储功能的网络存储器协作。存储器101可以是扫描装置200的内部存储单元,例如扫描装置200的硬盘或内存。存储器101也可以是扫描装置200的外部存储设备,例如扫描装置200上配备的插接式硬盘,智能存储卡(Smart Media Card,SMC),安全数字(Secure Digital,SD)卡,闪存卡(Flash Card)等。进一步地,存储器101还可以既包括扫描装置200的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器101用于存储计算机程序以及设备所需的其他程序和数据。存储器还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
一个或多个处理器102,调用存储器101中存储的程序指令,当程序指令被执行时,一个或多个处理器102单独地或共同地被配置成用于实施如下操作:确定待扫描物体的扫描面,获取所述扫描面的弯曲形状,根据所述弯曲形状控制对所述扫描面的扫描,以获得所述扫描面的图像。本申请实施例的处理器102可以实现如本申请实施例提供的扫描方法,可参见下述本申请实施例的扫描方法对本实施例的扫描装置200进行说明。
在其中一种可能实现方式中,扫描装置200可以集成在扫描仪、复印机、传真机或者提供扫描仪、复印机、传真机或集合了打印、复印、扫描、传真等多种功能的多功能数码复合一体机(Multi Function Peripheral,MFP)等图像形成装置中。
在其中一种可能实现方式中,扫描装置200可以为扫描仪、复印机、传真机或者提供扫描仪、复印机、传真机或集合了打印、复印、扫描、传真等多种功能的多功能数码复合一体机(Multi Function Peripheral,MFP)等图像形成装置,其中,复印机可以为数字复印机、静电复印机、激光打印装置等。
本申请实施例提供的扫描装置200可以应用于扫描、打印、复印等场景,本申请实施例对此不做具体限定。
接下来对本申请实施例的扫描方法进行介绍。
本申请实施例中使用了流程图用来说明根据本申请的实施例的装置所执行的操作。应当理解的是,前面或下面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反,根据需要,可以按照倒序或同时处理各种步骤。同时,也可以将其他操作添加到这些过程中,或从这些过程移除某一步或数步操作。
请参阅图5,图5为本申请实施例提供的扫描方法的流程示意图。该扫描方法可以由前述的扫描装置200中的控制器来执行,该方法可以包括以下步骤:
步骤S502:确定待扫描物体的扫描面。
其中,待扫描物体可以为用户将要使用扫描装置对其进行扫描成像的物体。待扫描物体可以为书籍、杂志、纸张等记录媒体,待扫描物体还可以为其他能被扫描装置扫描的物体,本申请实施例对此不作具体限定。其中,扫描面为待扫描物体上用于接收扫描的表面,其可以为待扫描物体上接收到用于扫描的扫描光线的表面。
在本申请实施例中,确定待扫描物体的扫描面,即确定待扫描物体上接收扫描的表面。可以根据待扫描物体在承载体上的摆放,确定待扫描物体的扫描面。示例性地,若待扫描物体为书籍,用户翻开书籍至需要扫描的页面,如第2页至第3页,在承载体上展示该书籍的第2页至第3页的页面,以使得扫描组件能扫描到第2页至第3页的页面,则扫描面可以包括第2页和第3页的页面。在其他情形下,扫描面还可以包括其他页的边缘区域。
在其中一种可能实现方式中,对待扫描物体进行预扫描,得到的预扫描图像中待扫描物体的区域为扫描面区域,该扫描面区域对应待扫描物体的扫描面所在区域,由此可以确定待扫描物体的扫描面。具体地,扫描装置对承载体上的待扫描物体进行预扫描,得到预扫描图像,并对该预扫描图像进行图像处理,识别出该预扫描图像中的待扫描物体,确定待扫描物体在该预扫描图像中所占的区域,即得到扫描面在预扫描图像中所占的区域。预扫描图像中扫描面的区域可以代表承载体上的扫描面,根据扫描面在预扫描图像中所占的区域可以确定承载体上的扫描面。也可以通过其他方式确定待扫描物体的扫描面,本申请实施例对此不作具体限定。
请参阅图6,展开的书籍放置在承载体201上,预扫描图像中位置区域ABCD为待扫描物体的区域,位置区域ABCD即为扫描面310的区域,是待扫描物体300的扫描面310接收到扫描后所形成的图像所在的区域,则该ABCD区域对应的待扫描物体的表面即为扫描面310,则扫描面310包括页面61、页面62和其他页的边缘63。
在本申请实施例中,扫描面上呈弯曲形状区域为弯曲区域(即曲面),扫描面上呈非弯曲形状区域为非弯曲区域(即平面)。扫描面可以包括弯曲区域和非弯曲区域,或整个扫描面为弯曲区域。相应地,若扫描面上任意两点的连线整个都落在此面上,则该扫描面为平面。若扫描面上任意两点的连线不能整个都落在此面上,该扫描面可以看作是一条动线(直线或曲线)在空间连续运动所形成的轨迹,则该扫描面为曲面。
可以理解,对于同一扫描面,该扫描面上可以划分出多个子扫描面,有些子扫描面的形状为非弯曲形状,有些子扫描面的形状为弯曲形状。即该多个子扫描面包括弯曲区域和非弯曲区域。
步骤S504:根据所述扫描面的摆放状态控制对扫描面的扫描,以获得所述扫描面的图像。即根据所述扫描面的摆放状态,以与所述摆放状态关联的扫描策略对所述扫描面的内容进行扫描,得到扫描后的图像。其中,扫描面的摆放状态可以包括扫描面的摆放位置、扫描面的摆放角度和扫描面的形状。所述扫描策略包括扫描组件的移动速率、扫描组件的朝向、扫描组件的扫描方向、扫描组件的移动路径。其中,所述扫描组件的朝向包括所述光源发射扫描光线的方向,和/或,所述第一反射体的朝向。
在其中一种可能实现方式中,在扫描面的摆放状态为扫描面的摆放位置时,根据扫描面的摆放位置控制对扫描面的扫描,如可以根据扫描面的摆放位置规划对扫描面的扫描路径,扫描路径包括扫描起点与扫描终点,即控制开始扫描的位置和结束扫描的位置。或控制扫描组件从扫描起点开始对扫描面进行扫描,直至到扫描终点。
在本申请实施例中,根据扫描面的摆放位置可以进行扫描定位,计算出扫描的扫描起点与扫描终点。根据扫描面在扫描装置的位置区域,计算出该扫描面在扫描装置中所占区域的起始位置与终止位置,根据扫描面在扫描装置中的起始位置可以得到扫描的扫描起点,根据扫描面在扫描装置中的终止位置可以得到扫描的扫描终点,还可以获取扫描面的中部位置,完成扫描定位。
在其中一种可能实现方式中,在扫描面的摆放状态为扫描面的摆放角度时,根据扫描面的摆放角度控制对扫描面的扫描,如可以根据扫描面的摆放角度控制对扫描面进行扫描的扫描方向。可以根据扫描面的摆放角度调整扫描方向,以根据扫描方向对扫描面进行扫描时,能保证扫描方向沿着扫描面进行扫描。在根据扫描面摆放角度调整得到的扫描方向与扫描面上的文本方向一致或接近时,则可以更充分地对扫描面上的文本进行扫描。
在其中一种可能实现方式中,可以根据扫描面上文本方向得到扫描方向,将扫描面上文本方向设为扫描方向,可以更充分地对扫描面上的文本进行扫描。可以理解,在扫描面上的文本方向与待扫描物体上扫描面水平边框平行时,则根据扫描面的摆放角度得到的扫描方向与根据扫描面上的文本方向得到的扫描方向一致或接近。将扫描面上的文本方向设置为扫描方向,由此保证后续扫描光线照射至扫描面上各个位置角度一致,使得扫描面上各个区域感光强度一致或接近,使得扫描面上各个区域接收扫描的速率一致或接近,避免扫描的结果出现黑色区域,减少扫描成像的拉伸形变,提高扫描图像质量,可以更充分地对扫描面上的文本进行扫描。
在其中一种可能实现方式中,文本方向与扫描面的水平方向平行或文本方向与扫描面的竖直方向平行时,即扫描面上文本方向的布局为常规阅读方向,可以根据扫描面上的文本方向与预设设定的水平基准得到扫描面的倾斜角度。即文本方向与预设设定的水平基准存在倾斜角度时,相应地,扫描面存在倾斜角度。其中,文本方向即扫描面上文本的排序方向。
在其中一种可能实现方式中,若文本方向与扫描面的水平方向不平行或文本方向与扫描面的竖直方向不平行时,即扫描面上文本的布局为非常规阅读方向时,可以将文本方向设置为扫描方向。
在本申请实施例中,根据扫描面的摆放角度调整扫描方向包括根据扫描面的摆放角度设置扫描组件(光源和第一反射体)的移动方向,还可以包括根据扫描面的摆放角度调整光源的摆放角度。
其中,根据扫描面的摆放角度设置扫描组件(光源和第一反射体)的移动方向,如扫描面的水平边框与预先设定的水平基准的角度为摆放角度,该水平基准为承载体的水平边框,则扫描面的水平边框与承载体的水平边框的夹角即为摆放角度,根据该摆放角度调整初始扫描方向J,即将初始扫描方向J调整摆放角度,以使得调整后的扫描方向与扫描面的水平边框平行,扫描组件的移动方向即调整后的扫描方向。
其中,根据扫描面的摆放角度调整光源的摆放角度,如扫描面的水平边框与预先设定的水平基准的角度为摆放角度,该水平基准为承载体的水平边框,则扫描面的水平边框与承载体的水平边框的夹角即为摆放角度,根据该摆放角度调整光源的摆放角度,即调整后的光源与未调整前的光源之间的夹角为摆放角度,以使得调整后的光源与扫描面的水平边框垂直。
在其中一种可能实现方式中,在扫描面的摆放状态为扫描面的弯曲状态时,根据扫描面的弯曲状态控制对扫描面的扫描,包括上述对上述移动速率、扫描光线的发射方向和扫描光线的反射方向等扫描参数的设置,或根据移动速率、扫描光线的发射方向和扫描光线的反射方向中的一种或多种的扫描参数控制扫描组件进行扫描。
其中,扫描面的弯曲状态即扫描面的弯曲程度,扫描面的弯曲程度可以由扫描面形状获得。扫描面的形状包括非弯曲形状和/或弯曲形状。扫描面的弯曲形状可以包括扫描面凸起的形状以及扫描面凹陷的形状。根据扫描面的摆放状态,可以确定扫描面为平面还是曲面,若扫描面的摆放状态呈非弯曲形状,则该扫描面为平面。若扫描面的摆放状态呈弯曲形状,则该扫描面为曲面。其中,扫描面弯曲可以为扫描面相对于平面(如水平面)弯曲,扫描面弯曲也可以为扫描面相对于用于承载待扫描物体的承载体所在的平面弯曲。扫描面弯曲形状可以为扫描面相对于平面所呈现的弯曲形状,扫描面弯曲形状还可以为扫描面相对于承载体所在的平面所呈现的弯曲形状。由扫描面的弯曲形状可以确定扫描面相对于水平面或相对于承载体所在的平面的弯曲程度。扫描面包括弯曲区域和非弯曲区域,则扫描面的弯曲形状包括扫描面相对于平面所呈现的弯曲形状,还可以包括扫描面相对于平面所呈现的非弯曲形状。本申请实施例中,扫描面的弯曲形状即扫描面至少包括一部分扫描面呈现弯曲形状。
在本申请实施例中,可以以扫描面不平坦程度或以扫描面平坦程度来表达扫描面的弯曲形状,如可以获取能表达扫描面弯曲程度的参数来表达扫描面的弯曲形状。该参数可以为曲率、弯曲度或斜率,本申请实施例对此不作具体限定。
在其中一种可能实现方式中,以扫描面的曲率表示扫描面的弯曲形状,若扫描面上曲率为零,则扫描面为平面,扫描面的弯曲形状为非弯曲。若扫描面上曲率为非零,则扫描面为曲面,扫描面的弯曲形状为弯曲。
在其中一种可能实现方式中,在扫描面上取一条线,该线的延伸方向与扫描方向平行,或该线的延伸方向与文本方向平行,以扫描面上一条线的斜率来表示扫描面的弯曲形状。其中,文本方向为文本排序方向,如待扫描物体上各个字符排序方向。以扫描方向建立直角坐标系,计算出该线在直角坐标系内的斜率,若该线的斜率恒为0,该线为直线,则扫描面的弯曲形状为不弯曲,即笔直。若该线的斜率不恒为0,则该线为曲线,则扫描面的弯曲形状为弯曲。
可以理解,扫描面的弯曲形状包括扫描面弯曲和/或不弯曲。每个扫描面有其对应的弯曲形状,对于书籍来说,翻开至不同的页面,则待扫描物体对应的扫描面的弯曲形状是不一样的,如翻开书籍的第2页至第3页对应的扫描面的弯曲形状与翻开书籍的第258页至第259页对应的扫描面的弯曲形状不同。
在本申请实施例中,根据扫描面的弯曲形状计算出位置区域对应的移动速率,以使得整个扫描面接收扫描的速率是一致或接近的,使得扫描在扫描面上的扫描光线投影至扫描面的速率保持相对稳定,避免因为扫描面上弯曲区域使得扫描光线投影至扫描面的速率过快导致扫描结果模糊或不均匀。扫描成像是有一定帧率,如果扫描速度过快会使得成像模糊,控制扫描组件的移动速率的目的就在于此,保证扫描组件对整个扫描面上的扫描是充分且均匀,即扫描光线充分且均匀地照射至整个扫描面,保证扫描图像的清晰。
在其中一种可能实现方式中,可以设置扫描非弯曲区域时的移动速率为第一移动速率。获取扫描面上弯曲区域的弯曲形状,然后根据第一移动速率和该弯曲形状得到该弯曲区域对应的第二移动速率。第一移动速率与第二移动速率不同,其中第一移动速率大于第二移动速率。计算出的移动速率用于确保整个扫描面接收到扫描的速率保持一致或接近,如整个扫描面接收光照射的速率一致或接近。对于非弯曲区域,移动速率恒为第一移动速率。对于弯曲区域,移动速率为第二移动速率,该第二移动速率是根据第一移动速率和该非弯曲区域的弯曲形状计算出的,即第二移动速率与弯曲区域的弯曲程度有关,即不同弯曲形状的非弯曲区域,其对应的第二移动速率的值不同。若该弯曲区域越弯曲,则其对应的第二移动速率值越小。由此计算出对扫描组件在扫描面上各个不同形状区域进行扫描时所对应的移动速率。
在本申请实施例中,调整扫描光线照射至扫描面的角度或方向,即保证扫描面上弯曲区域的感光角度与扫描面上非弯曲区域的感光角度是一致或接近的,扫描光线入射至弯曲区域时扫描光线与该弯曲区域的角度和扫描光线入射至非弯曲区域时扫描光线与该非弯曲区域的角度一样,扫描光线以相同的角度方向扫描整个扫描面。可以使得经过曲面反射的扫描光线获取的扫描面上的信息与经平面反射的扫描光线所获取的扫描面上的信息一致或接近,减少曲面上扫描信息的丢失,扫描面上各个区域感光强度一致均匀,使得扫描的结果不出现黑色区域,减少扫描成像的拉伸形变。
在本申请实施例中,可以根据扫描面的形状可以控制光源发射出的扫描光线的发射方向。根据扫描光线与扫描面的夹角恒定,以及各个区域的弯曲形状,计算出对应的第一发射方向和第二发射方向。可以设置扫描非弯曲区域时对应的扫描光线的发射方向为第一发射方向,以使得发射出的扫描光线与用于承载待扫描物体的承载体成第二夹角。获取扫描面上弯曲区域的弯曲形状,然后根据第一发射方向和扫描面的弯曲形状得到该弯曲区域对应的扫描光线的第二发射方向,即计算出弯曲区域对应的扫描光线的发射方向为第二发射方向,以使得发射出的扫描光线与用于承载待扫描物体的承载体成第三夹角。第一发射方向与第二发射方向需要确保光源所发射出的扫描光线入射到扫描面时,扫描光线与扫描面的第一夹角是恒定,即非弯曲区域对应的扫描光线与扫描面的夹角为第一夹角,而弯曲区域时对应的扫描光线与扫描面的夹角也为第一夹角。
可以理解,第一发射方向与第二发射方向不同,对于非弯曲区域,发射方向恒为第一发射方向,对于非弯曲区域,发射方向为第二发射方向,该第二发射方向是根据第一发射方向和该非弯曲区域的弯曲形状计算出的,即不同弯曲形状的非弯曲区域,其不同的弯曲程度,则其对应的第二发射方向的值不同。相应地,第二夹角与第三夹角不同,对于非弯曲区域,扫描光线与用于承载所述待扫描物体的承载体之间的夹角恒为第二夹角,对于弯曲区域,扫描光线与用于承载所述待扫描物体的承载体之间的夹角为第三夹角,该第三夹角是根据第二夹角和扫描面的弯曲形状得到的角度,即不同弯曲形状的非弯曲区域,其不同的弯曲程度,则其对应的第三夹角的值不同。
在本申请实施例中,可以根据扫描面的形状计算出第一反射体的姿态,基于要确保由扫描面反射出来的扫描光线均能被第一反射体接收到,且确保第一反射体能将接收到的扫描光线均反射至光电变换元件。可以设置非弯曲区域时,第一反射体上用于反射扫描光线的反射面与水平面成第四夹角。基于扫描光线与扫描面的第一夹角是恒定,确保第一反射体的反射面反射扫描光线的反射方向与水平面平行,该第四夹角可根据第一夹角得到。获取扫描面上弯曲区域的弯曲形状,然后计算出反射面与水平面成第五夹角,该第五夹角是根据第一夹角和扫描面的弯曲形状得到的角度。不同弯曲形状的非弯曲区域,其不同的弯曲程度,则其对应的第五夹角的值不同。
在本申请实施例中,调整第一反射体的反射面,以调整反射面接收由扫描面反射出来的扫描光线的角度和反射面反射该扫描光线的反射方向,使得反射面反射出来的扫描光线的以光强度最大的方向射入第二反射体或光电变换元件,从而使得光电变换元件感受到最大光强。
在本申请实施例中,获取扫描面的摆放状态可以包括在对扫描面进行预扫描获得预扫描图像后,对预扫描图像进行图像处理获得扫描面的摆放状态。
下面以对预扫描图像进行处理获得扫描面的摆放状态进行介绍。
请参阅图7,以承载体左上角为原点O,以承载体的长边L为横轴,以承载体的宽边W为竖轴,建立直角坐标系OLW,如图7所示,可以得到扫描面310的区域的矩形边框Ai四个点的坐标(xi,yi)(i=1,2,3,4),即扫描面区域A1A2A3 A4,以及页面61和页面62之间的分割线A5A6(即扫描面的中部位置)。由此,根据扫描面区域在预扫描图像中所占的位置区域,对应到扫描面在承载体上所占的位置区域,进而可以确定扫描面在承载体上的摆放位置,该摆放位置即直角坐标系OLW中矩形边框Ai四个点的坐标(xi,yi)(i=1,2,3,4)。
倾斜处理
待扫描物体在承载体上的摆放角度比较随性,以承载体的水平边框OL为预先设定的水平基准,若待扫描物体的扫描面区域的水平边框,如A1A4与承载体的水平边框OL夹角大于一定阈值角度时,则待扫描物体倾斜。待扫描物体摆放存在一定摆放角度,也即扫描面310相对于预先设定的水平基准存在一定摆放角度,该摆放角度即为扫描面的摆放角度。
为保证扫描效果,可以计算出摆放角度,用于调整扫描装置的光源,以此调整光源的扫描方向,以及光源的姿态。初始扫描方向J是沿着承载体的水平边框的方向,则可以根据摆放角度,将初始扫描方向J旋转摆放角度,得到新的扫描方向,该扫描方向与竖直边框OL或扫描面的边框A1A4平行。
在其中一种可能实现方式中,也可以以承载体的竖直边框OW为预先设定的水平基准,若待扫描物体的扫描面区域的竖直边框,如A1A2与承载体的竖直边框OW夹角大于一定阈值角度时,则待扫描物体倾斜。待扫描物体摆放存在一定摆放角度,也即扫描面310相对于预先设定的水平基准存在一定摆放角度,该摆放角度即为扫描面的摆放角度。则初始扫描方向J是垂直承载体的竖直边框OW方向,则可以根据摆放角度,将初始扫描方向J旋转摆放角度,得到新的扫描方向,该扫描方向与竖直边框OW或扫描面的边框A1A2垂直。
具体地,请参阅图7,对于倾斜的待扫描物体的处理流程可以包括:
计算出摆放角度
根据对待扫描物体的扫描面的确认,可以得到扫描面区域在预扫描图像中位置区域,如图7所示,在直角坐标系OLW内,可以计算得到扫描面区域A1A2A3 A4的水平边框A1A4与直角坐标系OLW的横轴OL(即承载体的水平边框)之间的夹角,从而得到以承载体建立的直角坐标系OLW与待扫描物体或扫描面310与水平方向夹角,即扫描面的摆放角度。扫描面区域A1A2A3 A4的边线A1A4与直角坐标系OLW的横轴OL之间的夹角即为扫描面310的摆放角度,线A1A4与直角坐标系OLW的横轴OL之间的夹角:
Figure BDA0003156986420000191
其中,(x1,y1)为A1的坐标值,(x4,y4)为A4的坐标值。
在其中一种可能实现方式中,针对扫描面的摆放角度θ,即待扫描物体的摆放与水平方向存在一定摆放角度θ时,也可以在扫描面的摆放角度θ大于预设角度时,对扫描路径进行规划,包括光源的移动路径,防止光源在移动过程中超出扫描装置的机械空间范围,造成机械损坏,可以理解光源设置在扫描装置内部,以光源移动超出了承载体区域,则光源有可能会触发到扫描装置其他元件为例,即光源被允许活动的范围对应承载体区域。
扫描路径规划
若待扫描物体的摆放不存在摆放角度θ时,即待扫描物体A1A2A3 A4的边缘A1A4与承载体的横向坐标OL平行,则按照常规的扫描方向进行扫描即可,如按照横向水平扫描。
在本申请实施例中,如图7所示,通过对扫描物体进行物体检测,可以获得扫描面中部位置以及摆放角度θ,根据该摆放角度θ来旋转光源本体,使得光源本体与待扫描物体或扫描面的竖向边缘A1A2平行。
示例性地,请参阅图8,获取承载体201的区域信息,如承载体201为四边形B1B2B3B4,还有光源212信息,如光源212的长度H。首先执行步骤①,将光源212移动到扫描面区域A1A2A3A4的中部位置A5A6,光源212沿着初始扫描方向J移动。然后执行步骤②,根据扫描面的摆放角度调整扫描方向,得到新扫描方向K,将光源212旋转至扫描面的摆放角度θ,以使得光源212与扫描面区域边缘(A1A2或A3A4)平行,或使得光源212与扫描面区域边缘(A1A4或A2A3)垂直。即将光源212旋转至与扫描面的水平边框垂直,光源212沿着新扫描方向K移动。
在其中一种可能实现方式中,若根据文本方向得到扫描方向,将光源212旋转至与文本方向垂直。将光源212沿文本方向旋转摆放角度θ,也可以先将光源212沿横向水平移动至一定位置后,将光源212倾斜至扫描面的摆放角度θ。
若扫描起点为扫描面起始位置,扫描终点为扫描面终止位置。执行步骤③,将光源212回撤到扫描面的起始位置A1A2,即扫描起点,使得光源212接近扫描面的起始位置A1A2。最后执行步骤④,控制光源212沿着扫描面区域A1A2A3A4进行扫描,即光源212沿着文本方向或扫描面的展开方向移动,移动光源212至扫描面终止位置A3A4处,即扫描终点。
以光源212被允许活动的范围为对应承载体B1B2B3B4的范围,在光源212的移动过程中,根据承载体201的区域信息、光源212的摆放角度和光源212的长度,计算光源212顶端与底端是否会触碰到扫描装置的其他元件,并调整光源212的位置,如可以将光源212沿着承载体201的上下边缘或边框(B1B3或B2B4)方向移动光源212,避免光源212触碰到扫描装置200内部其他元件。即若光源212的顶端即将超出对应于承载体201的上边缘B1 B3的位置区域,则将光源212向承载体201的下边缘B2 B4方向移动,以避免光源212的顶端即将超出被允许活动的范围。即若光源212的底端即将超出对应于承载体201的下边缘B2 B4的位置区域,则将光源212向承载体201的上边缘B1 B3方向移动,以避免光源212的底端即将超出被允许活动的范围。
在本申请实施例中,扫描完成后进行复位。示例性地,请参阅图9,将光源212沿着扫描面区域回撤,首先执行步骤①,光源212由扫描的终止位置移动到扫描面中部A5A6位置,也可以将光源212向扫描面中部A5A6位置方向移动一定位置后,然后执行步骤②,将光源212沿反方向旋转摆放角度θ,即将光源212沿与图8旋转方向相反的方向旋转摆放角度θ,使得光源212与承载体201的边缘B1B2平行,步骤③最后沿着直线路径回撤到光源212的原始位置。
在本申请实施例中,先将光源212移动至扫描面中部,避免旋转过程中光源212超出被允许活动的范围。可以理解,对扫描路径的规划不限于上述方式,即不限定将光源212移至中部位置再旋转,本申请对此不作具体限定。
在本申请实施例中,也可以首先获取扫描装置内部空间的长宽高信息,根据该长宽高信息确定光源212被允许活动的范围,以在扫描的过程中,根据光源212的位置信息以及其被允许活动的范围进行调整。
在本申请实施例中,文本框与扫描面的边缘平行,如图6所示,文本框与扫描面的上下边缘,如边框AC或边框BD。即对于页面61,页面61的上边缘与一行行的文本平行。则摆放角度θ也即文本框与直角坐标系OLW的横轴OL之间的夹角。则将光源212沿文本方向旋转至摆放角度θ,则光源212垂直于文本方向,则光源212移动至扫描面,光源212所发射出的扫描光线入射至扫描面上的每个区域的弯曲形状一致,如图7所示,在执行步骤③后,光源212与扫描面A1A2平行,则光源212或扫描光线所经过的扫描面上扫描面的弯曲形状一致,如光源212经过扫描面上的边框A1A2,则边框A1A2上的每个点沿沿扫描面弯曲形状上的弯曲程度一致。可以进一步确保后续根据扫描面的形状对扫描面进行扫描的效果。
下面以参数斜率来表示扫描面的形状进行具体说明。
文本检测
对包括扫描面的图像进行文本检测,以得到扫描面上的文本区域和文本方向。其中,文本区域即扫描面上文本所在的区域。其中,包括扫描面的图像可以为扫描图像,也可以为扫描图像中包括扫描面区域的部分图像。包括扫描面的图像的获取可以为预先对待扫描物体进行扫描得到,也可以通过其他方式获得,本申请实施例对此不作具体限定。
具体地,将包括扫描面的图像输入文本检测模型,该文本检测模型可以是OCR模型,OCR模型可以对输入的图像进行文本检测。文本检测模型具体用于检测文本在图像中的位置,返回文本所在区域(例如是文本所在行)的文本框和文本方向,其中,文本框具体是包围文本的线条框,文本框可以是包围多行文本的线条框,也可以是包围一行文本的线条框。文本框是指通过文本检测模型识别得到的能够包含图像中文本的四个图像坐标连线形成的框。其中,文本所在区域的文本框可以是四边形,该四边形可以通过四个角点的坐标表征。文本检测模型的返回值的形式具体可以表示为{(x1,y1),(x2,y2),(x3,y3),(x4,y4)}。当四边形为矩形时,文本框还可以通过中心点以及其中一个角点到中心点的偏移表征。对应地,文本检测模型的返回值的形式具体可以表示为{(x,y),(dx,dy)}。当文本框呈弧形时,文本框可以使用中心点位置、弧形半径和角度表征。文本框中包括多个文本字符,根据文本字符的排序方式可以得到文本方向。
请参阅图10a,例如,文本为“ABCD”,获取字符“A”远离字符“BCD”一侧的上下两个坐标1和2,获取字符“D”远离字符“BCD”一侧的上下两个坐标3和4,结合四个点的坐标:1、2、3和4,这四个点的坐标围成的框即为文本框,在该文本框中文本字符的排序方向即为文本方向,如图10a箭头所示方向H。例如,文本为“OPQR”,获取字符“O”远离字符“PQR”一侧的上下两个坐标5和6,获取字符“R”远离字符“OPQ”一侧的上下两个坐标7和8,结合四个点的坐标:5、6、7和8,这四个点的坐标围成所的框即为文本框,在该文本框中文本字符的排序方向即为文本方向,如图10a箭头所示方向K。可以理解,文本排序方向与文本框方向一致。即图10a中文本框1234也沿方向H延伸,文本框5678也沿方向K延伸。
在其中一种可能实现方式中,OCR模型用文本框标记出相应的字符区域,并计算该字符区域内文本的得分(即置信度),在置信度大于或等于一定阈值,认为该字符区域存在文本,输出文本框。若置信度小于一定阈值,则认为该字符区域不存在文本,不输出文本框。
在本申请实施例中文本检测模型可以为常规轻量级OCR模型,其内容与现有技术相同,在此不再赘述。
在其中一种可能实现方式中,本申请实施例中所使用的OCR模型可以是轻量级OCR模型,相对于常规OCR模型,本申请实施例中的轻量级模型的区别在于,轻量级OCR模型可以仅沿着一定朝向检测扫描面的图像,如获取书籍展开方向,沿着书籍展开方向进行检测扫描。而常规OCR模型需要对扫描面的图像均进行检测识别。示例性地,请参阅图10b,轻量级OCR模型可以使用自适应贝塞尔曲线网络(Real-time Scene Text Spotting withAdaptive Bezier-Curve Network,ABCNet)框架,ABCNet是一个端到端可训练的场景文本定位框架。采用了一个单次、无锚定的卷积神经网络作为检测框架71,检测框架可以由M个叠加的卷积层构成,M为大于1整数。利用贝塞尔曲线检测结果,利用三次贝塞尔曲线72、贝塞尔对齐提取曲线序列特征73和轻量级识别模块74。该轻量级OCR模型可以应用于任意形状的场景文本检测,可以识别出任意形状的文本。
可以理解,文本框的形状与文本方向有关,即预文本字符排序方向有关。若文本排序在图像中呈弯曲形状,文本方向呈弯曲,则文本框也呈弯曲形状。常规书籍上文本排序是笔直的,基于扫描面弯曲,如打开很厚的书籍,扫描面成一定程度弯曲,导致扫描面上文本排序呈现一定程度的弯曲,扫描面越弯曲,则该扫描面上的文本框的形状越弯曲,可以以该文本框的弯曲形状代表扫描面的摆放状态。
在本申请实施例中,将图6的扫描图像输入至图10b中的轻量级OCR模型,可以分别对页面61和页面62上的文本进行检测,得到该两个页面上的文本框。如图11,页面61上文本框的弯曲形状与页面61的弯曲形状一致,页面62上文本框的弯曲形状与页面62的弯曲形状一致,均呈弯曲形状,且页面越弯曲,则页面上文本排序所成的曲线越弯曲,则可以以文本框的弯曲形状代表扫描面的弯曲形状。
可以理解,在本申请实施例中,还可以其他方式获得斜率,本申请实施例对此不作具体限定。
下面以文本框的形状代表扫描面的弯曲形状进行说明。
消除噪声
在本申请实施例中,扫描面上可能会存在弧形文本,即在平面区域上该弧形文本的文本排序也呈弧形,如图10a中的文本框1234,在平面区域,文本框1234呈弧形,而文本框5678呈非弯曲形状。文本检测模型进行文本检测时,对该弧形文本检测输出的文本框的形状也将呈弧形,而该文本框的弧形并不能代表扫描面的弯曲,为此需要先剔除弧形文本的文本框。可以先使用聚类方法消除该包括扫描面的图像中可能存在弧形文本的干扰,可以根据弧形的方向或弧形的弯曲度消除干扰,避免该图像中的干扰对文本曲线方程计算造成偏差。
计算文本曲线方程
在本申请实施例中,根据OCR模型检测出文本框后,从该扫描面上的文本框中采样一定数量的文本框,将采样的文本框用于计算文本曲线方程。请参阅图11,计算图6中页面61的弯曲形状,选取页面61中的文本框610、文本框611、文本框612。
请参阅图12,以文本框610进行说明,分别以承载体201的横向边缘与竖向边缘为X轴和Y轴,以承载体201的直角建立直角坐标系,提取文本框610的中心曲线S上每一个点坐标,可表示为:xt=x1
Figure BDA0003156986420000221
其中,y1、y2是文本框上下边界的纵坐标,xt为文本框610的中心曲线S的横坐标,yt为文本框610的中心曲线S的纵坐标。将获得的每个点的坐标通过归一化得到文本框610的中心曲线S一条曲线轨迹。
在本申请实施例中,若仅取一个文本框,则可以直接以该文本框的中心曲线进行计算得到曲线轨迹。若取多个文本框,则可以分别获取该多个文本框的中心曲线,综合该多个中心曲线得到最终的中心曲线。即,对于该多个文本框,取横坐标xt上各个文本框对应的纵坐标,得到文本框610上,横坐标xt对应的中心曲线S上的纵坐标为yt1,得到文本框611上,横坐标xt对应的中心曲线S上的纵坐标为yt2,得到文本框612上,横坐标xt对应的中心曲线S上的纵坐标为yt3,该采样出的文本框的多个纵坐标进行平均,则可以得到横坐标xt对应的纵坐标
Figure BDA0003156986420000231
据此归一化得到最终的中心曲线。通过综合多个文本框的中心曲线,以得到能代表扫描面的弯曲形状。
在本申请实施例中,请参阅图11,文本框610的起始位置是页面61上文本开始的位置,如图11中的位置a。文本框610的终止位置是页面61上文本结束的位置,如图11中的位置b。页面上没有文本的地方就没有文本框,如图11中的空白区域d,基于空白区域d上没有文本,对该区域的扫描可以不严格按照扫描面的弯曲形状进行扫描,将该区域默认为非弯曲区域,或根据线性插值计算出该区域的扫描参数,以此在保证对扫描面上文本的精准扫描识别下,减少运算量。
拟合曲线方程
在本申请实施例中,根据得到的中心曲线进行采样,以拟合得到曲线方程。如对图12中所获得的中心曲线S上的点进行等间距采样,获取坐标系上的N个点,N为大于1的整数。文本框中心曲线数学表达式为
Figure BDA0003156986420000232
其中m是多项式的最高次数,xi表示x的i次幂,w是系数;采用多项式拟合,根据N个点计算得到对应的曲线方程。
在本申请实施例中,在得到曲线方程后,对应某一位置,则可以计算出中心曲线在该位置上的斜率,由此可以以中心曲线S的斜率得到中心曲线S的弯曲程度,进而根据该中心曲线S的弯曲程度得到扫描面上的弯曲形状。后续可根据该曲线方程计算出各个位置对应的扫描参数,以控制扫描组件进行相应的操作。
在其中一种可能实现方式中,若待扫描物体的摆放存在倾斜,我们可以调整扫描方向,扫描方向切换后,需按照扫描方向转换坐标系,便于后续根据扫描面的弯曲形状控制对扫描面的扫描。以承载体左上角为原点,将水平轴OL沿着扫描面方向旋转摆放角度,可以得到如图7所示的新直角坐标OXY。
重建坐标系
以平行矩形边框A1A2A3 A4的A1A2为横轴,重新建立坐标系OXY,得到矩形边框A1A2A3A4在新坐标系OXY下的坐标为:
[xi′,yi′]T=M(θ)[xi,yi]T(i=1,2,..6),
其中:
Figure BDA0003156986420000233
曲线方程:
中心曲线方程y=f(x)在OXY坐标系下的参数表示:
Figure BDA0003156986420000234
其中参数t∈[tmin1,tmax1],tmin1=min(x1,x4),tmax1=max(x1,x4)]。根据tmin1和tmax1可以得到扫描面区域的横坐标取值范围,如图7所示,基于坐标A1的x2为(x1,x2,x3,x4)中的最小值,则tmin1为x2。基于坐标A4的x4为(x1,x2,x3,x4)中的最大值,则tmax1为x4,则可以确定扫描面的扫描区域的横坐标范围为(x2,x4)。相应地,纵坐标取值范围也可以确定,但基于扫描方向为文本方向,即扫描组件沿着坐标轴OX方向扫描,则可以仅确定横坐标取值范围tmin1和tmax1
在本申请实施例中,在扫描面的弯曲形状为不弯曲,即扫描面为非弯曲形状时,根据扫描面的非弯曲形状计算出对应的扫描参数。在扫描面的弯曲形状为弯曲,根据扫描面的弯曲形状计算出对应的扫描参数。然后使用对应的扫描参数控制相应的扫描组件,以使得扫描组件在对应的位置区域根据对应的扫描参数对扫描面进行扫描。
在本申请实施例中,可以根据扫描面的弯曲形状计算出扫描参数,其中扫描参数可以包括对对扫描面进行扫描的移动速率、扫描光线的发射方向和扫描光线的反射方向。下面以根据扫描面上曲线的斜率控制对扫描面的扫描(移动速率、发射方向和反射方向)进行具体说明。
移动速率计算
在本申请实施例中,移动速率控制的作用是确保曲面与平面接收扫描的速率是一致的。即曲度越大的曲面,扫描组件移动的越慢,可有效保证在曲面方向上扫描成像不会发生变形,扫描图像清晰。在确定扫描面时,可以先进行预扫描,预扫描与常规扫描方式一致,即以恒定第一移动速率v0进行。在进行第二次扫描时,根据设定的路径规划,可以包括扫描方向调整、文本扫描、扫描方向调整和复位。在第二次扫描时,扫描过程中扫描平面与常规扫描方式一致,即以恒定第一移动速率v0进行,即设定在扫描该扫描面非弯曲区域时的第一移动速率为v0。在扫描弯曲区域时,需要根据扫描非弯曲区域时的第一移动速率v0和曲面的弯曲形状控制第二移动速率。
示例性地,其中参数t为扫描组件所处位置,t的整个区间[0,L]分为三段扫描的初始位置至扫描面310的上文本区域的起始位置范围:[0,tmin],扫描面310上文本区域的扫描范围:[tmin,tmax],扫描面310上文本的终止位置至扫描结束的结束位置[tmax,L],其中,0为扫描组件扫描的初始位置,L为扫描组件扫描的终止位置。tmin为文本区域的起始位置,可以为图11中文本框起始位置a。tmax为文本区域的终止位置,可以为图11中文本框终止位置b。[tmin,tmax]小于或等于[tmin1,tmax1],即扫描面上文本区域小于或等于扫描面区域。
请参阅图13,扫描轨迹如图13所示,光源212沿扫描面边缘A1A2移动至扫描面边缘A3A4,为保证对同一扫描面移动速率的连贯性,在各阶段其移动速率可分别设置为:
在[0,tmin-δ],以恒定第一移动速率v0进行运行,其中δ>0,δ为预设缓冲距离,δ可以取值为图11区域d的宽度,则tmin-δ对应到扫描面区域A1A2A3A4的起始位置A1A2,基于该取值范围内的区域没有文本内容,可以以恒定第一移动速率v0进行扫描,即该区域可以当做平面区域进行扫描,减少计算量。
在[tmin-δ,tmin],已知位于tmin-δ处的移动速率为第一移动速率v0,位于tmin处的移动速率为第二移动速率,该第二移动速率可以根据下述公式(2)计算得到,则在[tmin-δ,tmin]可以采用线性插值计算出对应的移动速率,则移动速率:
Figure BDA0003156986420000241
在[tmin,tmax],为了保证沿着文本扫描方向上,扫描面接收扫描的速率一致,再细分为[tmin,tmid]和[tmid,tmax],其中tmid为分页位置,即图7所示的位置A5A6
在[tmin,tmid0/2],其中δ0>0,其中δ0为预设缓冲距离,δ0为分页空白处宽度,可以为两个连接页面之间的区域,如图11中页面61上的区域d和页面62上文本空白区域。第二移动速率:
Figure BDA0003156986420000251
其中,公式(2)的设置为依据曲线与直线转换,
Figure BDA0003156986420000252
为中心曲线的斜率,
Figure BDA0003156986420000253
可以将处于该位置的t值代入至曲线方程,求得该位置的坐标值,进而得到该位置的斜率。
在[tmid0/2,tmid0]:已知道位于tmid0/2处的移动速率为处于tmid0/2的第二移动速率v(t),其可以由公式(2)计算得到。位于tmid0处的移动速率为处于tmid0的第二移动速率v(t),其可以根据下述公式(4)计算得到。则在[tmid0/2,tmid0]可以采用线性插值,则移动速率:
Figure BDA0003156986420000254
在[tmid0,tmax]:第二移动速率:
Figure BDA0003156986420000255
其中,公式(4)与公式(2)相同,均是依据曲线与直线转换,
Figure BDA0003156986420000256
为中心曲线的斜率。
在[tmax,tmax+δ]:已知道位tmax处的移动速率为处于tmax的第二移动速率v(t),可以由公式(4)计算得到。位于tmax+δ处的移动速率为恒定第一移动速率v0,则在[tmax,tmax+δ]可以采用线性插值,则移动速率:
Figure BDA0003156986420000257
在[tmax+δ,L]:以恒定第一移动速率v0进行运行。
则本申请实施例中的第一移动速率可以为预先设置的一个速率v0,其可以为扫描装置默认的速率,以该第一移动速率扫描非弯曲区域。第二移动速率为根据曲线与直线转换公式如公式(2)或(4)计算得到,保证弯曲区域上接收扫描的速率与非弯曲区域(平面区域)接收扫描的速率一致。不同弯曲程度的弯曲区域,其对应的弯曲程度不同,即斜率不同,则第二移动速率值不同。
扫描光线的角度
在本申请实施例中,在扫描面的弯曲形状为不弯曲,即该扫描面与承载体贴合,该扫描面与承载体平行。对该扫描面的扫描,其光路图如图14所示,扫描光线通过光源212发出,由待扫描物体300的扫描面310反射回来,然后通过第一反射体222将反射回来的扫描光线反射到第二反射体242,第二反射体242将接收到的扫描光线反射至光电变换元件232。扫描光线与扫描面310的夹角为第一夹角α0,相应地,扫描光线与水平面的夹角也为第一夹角α0,则可以根据扫描光线与水平面的夹角α0控制光源212发射出扫描光线的方向为第一发射方向。
在本申请实施例中,对具有一定弯曲程度的待扫描物体扫描,待扫描物体的扫描面呈弯曲形状,为了扫描成像不受扫描面弯曲影响,需要确保:扫描面上曲面区域扫描光线的入射角度与平面区域一致,扫描面反射出来的扫描光线可以通过第一反射体顺利反射到光电变换元件。为此,可确定对扫描面弯曲区域的扫描光路图如图15所示。
根据图14所示的水平文本光路图,可计算出图15中扫描光线的发射角度以及反射角度,根据扫描光线的发射角度控制扫描光线与水平面的夹角,进而根据扫描光线与水平面的夹角控制光源发射出的扫描光线的发射方向为第二发射方向。根据该反射角度控制第一反射体的反射面225反射扫描光线的反射方向。扫描面的弯曲形状可由文本曲线方程
Figure BDA0003156986420000261
表示,也即使用中心曲线的斜率
Figure BDA0003156986420000262
来表示。则对应的光源212方向和第一反射体的反射角度可具体表示为:
光源212发射出去的扫描光线的发射方向计算如下,为了保证扫描光线与扫描面角度维持为第一夹角α0(如45度),则扫描光线与承载体201所在平面的夹角满足:
Figure BDA0003156986420000263
根据该弯曲区域处扫描光线与承载体201的夹角可以推出光源212发射出的扫描光线的发射方向,进而可以根据推出的扫描光线的发射方向控制光源212以哪个方向角度发射扫描光线。
具体地,如图15所示,以承载体所在的平面抽象为直线XY,以扫描光线入射至扫描面的曲面上M点,扫描光线与承载体所在平面的交点为N,即扫描光线与直线XY相交于N点,该M的斜率为
Figure BDA0003156986420000264
曲面上M点的切线与承载体所在平面的交点为P,可以得到三角形△MNP,则曲面上M点的切线与承载体所在平面的夹角即△MNP的∠P为
Figure BDA0003156986420000265
扫描光线与扫描面的夹角即△MNP的∠M恒定为α0,根据三角形的一个外角等于不相邻的两个内角和原理,得到扫描光线与承载体所在平面的夹角∠MNY为
Figure BDA0003156986420000266
第一反射体222反射面225的偏转角度:为保证扫描面310反射出去的扫描光线经第一反射体222如可调节凌镜(flexible mirror)反射后,该扫描光线方向角度与文本方向平行,即保证反射面225反射出去的扫描光线的传播方向与承载体所在的平面平行。
首先,经过扫描面310反射的扫描光线与承载体所在的平面的夹角满足:
0-α(t) (7)
具体地,扫描光线经过扫描面310的M点反射出去,反射出去的扫描光线与承载体所在平面的交点为H,即反射出去的扫描光线与直线XY相交于H点,则入射的扫描光线、反射的扫描光线与直线XY形成三角形△MNH,根据反射原理,入射角等于反射角,则切线上的角∠NMH为π-2α0,根据三角形的内角和定理,可以得到三角形△MNH的角∠H为π-(π-2α0)-α(t),即2α0-α(t)。
根据反射原理,可以得第一反射体222的反射面225与水平方向的角度β(t)满足:
Figure BDA0003156986420000267
具体地,扫描光线反射至反射面225的Q点,线XY与线MQ相交于点H,可以得到角∠MHX等于角∠YHQ等于2α0-α(t)。基于要控制反射面225反射出的扫描光线与承载体所在的平面平行,即要控制反射面225反射出的扫描光线与直线XY平行。第一反射体的反射面225反射出去的扫描光线反射至第二反射体的O点,扫描光线QO与承载体所在平面的直线XY平行,则角∠YHQ等于角∠HQO等于2α0-α(t)。基于反射角等于入射角,则可以得到扫描光线在反射面225上的反射角为
Figure BDA0003156986420000268
即扫描光线在反射面225上的反射角为
Figure BDA0003156986420000269
Figure BDA0003156986420000271
基于扫描光线QO与承载体所在平面的直线XY平行,即扫描光线QO平行于水平面,则可以得到反射面225与水平面的夹角
Figure BDA0003156986420000272
在本申请实施例中,为了保证光源所发出的扫描光线与所述扫描面之间的第一夹角恒定。扫描光线与承载体所在平面夹角为
Figure BDA0003156986420000273
则在扫描非弯曲区域时,扫描光线与承载体所在平面夹角为第二夹角,
Figure BDA0003156986420000274
为0,该第二夹角为与第一夹角相等。在扫描弯曲区域时,扫描光线与承载体所在平面夹角为第三夹角,
Figure BDA0003156986420000275
不为0,则第三夹角与第一夹角不相等。第三夹角根据第二夹角(第一夹角)、该区域的弯曲程度(该位置的斜率)以及公式(6)计算得到。
在本申请实施例中,调整第一反射体的反射面225,使得由扫描面反射出来的扫描光线的以光强度最大的方向射入至第二反射体,从而使得光电变换元件感受到最大光强。为了保证经反射面225反射出去的扫描光线与水平面平行,反射面225与水平面之间的夹角为
Figure BDA0003156986420000276
Figure BDA0003156986420000277
在扫描非弯曲区域时,反射面225与水平面之间的夹角为第四夹角,基于非弯曲区域α(t)等于α0,第四夹角
Figure BDA0003156986420000278
在α0固定时,则第四夹角β(t)的大小固定,与第一夹角大小有关。在扫描弯曲区域时,反射面225与水平面之间的夹角为第五夹角,基于弯曲区域α(t)不等于α0,第五夹角
Figure BDA0003156986420000279
第五夹角的大小与弯曲区域的弯曲形状有关。
在本申请实施例中,以中心曲线的斜率代表扫描面的弯曲形状,进而根据中心曲线的斜率计算出对应的扫描参数,实现根据扫描面的弯曲形状控制对扫描面的扫描。可以理解,还可以以其他特征代表扫描面的弯曲形状,进而计算出对应的扫描参数。
在本申请实施例中,对待扫描物体进行扫描,还可以获取待扫描物体的文本类型,根据所述待扫描物体的类型排版输出所述扫描面的图像。具体地,请参阅图16,步骤S161对待扫描物体进行扫描,步骤S162进行物体检测,确定待扫描物体在玻璃台上的位置,之后根据物体检测得到的待扫描物体的扫描图像,步骤S163对该扫描图像进行文本检测。步骤S164确定该待扫描物体的文本类型,如为双面卡证类还是书籍文本类。步骤S165进行模板匹配,确定为双面卡证类还是书籍文本类,然后依据不同的文本类型进行模版匹配。若为双面卡证类,则缓存当前扫描的扫描面图像、等待另一面扫描面的扫描结果,然后将两个扫描面的扫描结果进行组装和排版。若是书籍文本类,则对该书籍的扫描方向进行矫正后,进行排版。步骤S166打印输出。
以身份证打印为例说明自动排版过程,检测到到扫描物体为双面卡证类文本类型,则触发卡证类自动排版模板,待另一面扫描完成后,将两面结果组织完成,并结合匹配的排版模板进行打印输出。具体地,请一并参阅图17,扫描双面卡证类文本,分别得到身份证一面的扫描图像171和身份证另一面的扫描图像172,分别对扫描图像171和扫描图像172进行识别校正,得到扫描图像171中关于扫该身份证的一个扫描面的图像区域173,得到扫描图像172中关于扫该身份证的另一个扫描面的图像区域174,将图像区域173和图像区域174进行组装,得到扫描图像175。
在本申请实施例中,使用轻量级OCR模型,检测识别待扫描物体的文本方向,文本框位置信息,并基于文本框位置构建坐标系,提取文本框对应的中心曲线,再通过采样拟合的方式获取被打印文本的曲线方程,曲线方程用于控制打印机扫描方向,棱镜反射角度等。
在本申请实施例中,扫描路径和扫描速度规划控制,根据文本检测的结果,调整光源的摆放角度,保证光源扫描方向与文本方向保持一致,同时根据扫描装置的空间位置限制上下调整光源所在位置,确保不会发生机械碰撞;在扫描过程中,根据文本曲线方程实时调整移动速率,保证扫描物体的曲面与平面的移动速率保持一致,最终使得弯曲文本扫描后不会发生形变,保证扫描图像清晰。
在本申请实施例中,对扫描光线入射方向与反射方向的控制,当光源扫描到曲度文本时,根据文本曲线方程调整光源的光线角度和第一反射体的偏转角度,使得曲面上文本的感光方向与平面上文本感光方向保持一致,且扫描光线能够通过第一反射体反射到光电变换元件上,从而达到曲面文本扫描区域完整,不会存在形变和发黑区域。
接下来对本申请实施例提供的图像形成装置的结构进行介绍。
请参阅图18,图18为本申请实施例提供的图像形成装置结构示意图。
该图像形成装置181可以包括扫描装置200、成像装置400和控制装置500。
扫描装置200用于扫描待扫描物体300的扫描面,以得到扫描面的图像数据。扫描装置200向待扫描物体300照射扫描光线,并通过接收待扫描物体300反射的扫描光线来将待扫描物体300的图像读取为图像数据。其中,扫描面为扫描装置200扫描该待扫描物体300的表面。
在其中一种可能实现方式中,扫描装置200可以执行本申请实施例的扫描方法。
成像装置400用于读取扫描装置200输出的图像数据,并基于所读取的图像数据对记录介质(如记录纸)进行印刷。该成像装置400可以保存该图像数据,或将该图像数据输出至计算机的显示器上。
控制装置500可以用于执行本申请实施例的扫描方法,以实现对扫描装置200和成像装置的扫描成像的控制。控制装置500可以集成扫描装置200中的扫描模块30的部分功能,用于控制扫描装置200的扫描,控制装置500还可以用于控制成像装置400的打印。控制装置500可以包括未图示的CPU、ROM和RAM等控制设备。所述CPU是执行各种计算处理的处理器。所述ROM是非易失性存储部,预先存储用于使所述CPU执行各种处理的控制程序等信息。所述RAM是易失性存储部,用作所述CPU执行的各种处理的临时存储器(作业区域)。在控制装置500中,由所述CPU执行预先存储在所述ROM内的各种控制程序。由此,利用控制装置对成像装置进行总体控制。另外,控制装置500可以由集成电路(ASIC)等电子电路构成,也可以是独立于对成像装置400进行总体控制的主控制部而设置的控制装置500。
在本申请实施例中,图像形成装置181可以为打印机或复印机等,下面以图像形成装置181实现为打印机,对该图像形成装置181的打印流程进行说明:
请参与图19,用户将待打印物体放在打印机展台,启动第一次扫描即预扫描,将打印机预扫描到的扫描图像缓存到打印机本地。该扫描图像可以作为OCR识别处理的输入。识别检测阶段,将缓存的图像数据进行物体检测,获取对应的扫描面区域,再对该扫描面区域进行OCR文本检测,获取文本框范围和文本区域,并基于此计算得到页面的曲线方程,文本位置等信息。扫描定位阶段,根据获取得到的扫描面区域和文本区域,定位到第二次扫描所需要的扫描区域(即扫描面区域),进行打印机扫描组件的扫描路径规划,确保扫描方向与文字方向一致,且光源运动时不会因为空间限制在打印机内部发成机械碰撞。定位完成,执行第二次扫描,进行光源控制,计算出光源的扫描参数,如对扫描面进行扫描的扫描方向、发射扫描光线的发射方向、光源的姿势和光源所处位置,将控制光源的扫描参数输出给第一控制组件,以使得第一控制组件控制光源执行扫描。进行第一反射体控制,计算出第一反射体的扫描参数,如如对扫描面进行扫描的扫描方向、第一反射体的反射面反射扫描光线的反射方向、第一反射体的姿势。将控制第一反射体的扫描参数输出给第二控制组件,以使得第二控制组件控制第一反射体执行扫描。移动速率控制,打印机的光源扫描移动时,根据文本曲线方程进行实时速率计算,使得在整个弯曲扫描区域的移动速率保持一致,即弯曲程度越大,移动速率越慢,将各个位置区域对应的移动速率输出给驱动组件执行,以驱动扫描组件移动。将扫描结果缓存到本地,根据扫描文本的文本类型,进行智能排版,使最后的打印结果排版合理,打印文字清晰。与传统打印机相比,本申请实施例的打印机在物理结构上的差异主要在于光源可调整、第一反射体可调整、移动方向和移动速率可调整。当被打印文本存在一定角度的倾斜时,打印机会调整光源角度,使光线扫描方向与文字方向保持一致;当被打印文本摆放在展台上,相对于水平面存在一定弯曲时(比如打印一定厚度的书本),打印机会调整光线发射角度,使光线与被打印物体的夹角始终保持恒定,同时打印机也会调整第一反射体的反射角度,确保弯曲文本反射回来的光线,能顺利传播到固定棱镜,从而使弯曲文本能被正常打印。
上述各个附图对应的流程的描述各有侧重,某个流程中没有详述的部分,可以参见其他流程的相关描述。
在上述实施例中,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时,可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。实现车牌号码识别的计算机程序产品包括一个或多个进行车牌号码识别的计算机指令,在计算机上加载和执行这些计算机程序指令时,全部或部分地产生按照本申请实施例图5的流程或功能。
所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输,例如,所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如:同轴电缆、光纤、数据用户线(digital subscriber line,DSL))或无线(例如:红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(例如:软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如:数字通用光盘(digital versatile disc,DVD))、或者半导体介质(例如:固态硬盘(solid state disk,SSD))等。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成,也可以通过程序来指令相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。
以上所述为本申请提供的实施例,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (26)

1.一种扫描方法,其特征在于,所述方法包括:
确定待扫描物体的扫描面的摆放状态;
根据所述扫描面的摆放状态,以与所述摆放状态关联的扫描策略对所述扫描面的内容进行扫描,得到扫描后的图像。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述扫描面的摆放状态包括所述扫描面的弯曲状态,所述扫描面包括第一区域和第二区域;所述第一区域和所述第二区域对应的弯曲程度不同;所述扫描策略包括扫描组件的移动速率;
所述根据所述扫描面的摆放状态,以与所述摆放状态相关的扫描策略对所述扫描面的内容进行扫描,具体包括:
根据所述第一区域和所述第二区域的弯曲程度,以不同的移动速率扫描所述第一区域和所述第二区域。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述扫描策略还包括扫描组件的朝向,所述方法还包括:
所述根据所述扫描面的摆放状态,以与所述摆放状态相关的扫描策略对所述扫描面的内容进行扫描,还包括:
根据所述第一区域和所述第二区域的弯曲程度,扫描组件以不同的朝向扫描所述第一区域和所述第二区域。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述扫描组件包括光源和第一反射体,所述扫描组件的朝向包括所述光源发射扫描光线的方向,和/或,所述第一反射体的朝向。
5.根据权利要求2至4任一项所述的方法,其特征在于,所述根据所述第一区域和所述第二区域的弯曲程度,以不同的移动速率扫描所述第一区域和所述第二区域,具体包括:
控制所述扫描组件以第一移动速率扫描所述扫描面上非弯曲区域;
控制所述扫描组件以第二移动速率扫描所述扫描面上弯曲区域,其中所述第一移动速率大于所述第二移动速率。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,其中,所述第二移动速率是根据所述第一移动速率和所述弯曲区域的弯曲状态得到的速率。
7.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述根据所述第一区域和所述第二区域的弯曲程度,扫描组件以不同的朝向扫描所述第一区域和所述第二区域包括:
在扫描所述扫描面的非弯曲区域时,控制所述光源,以使得所述扫描光线与用于承载所述待扫描物体的承载体成第二夹角;
在扫描所述扫描面的弯曲区域时,控制所述光源,以使得所述扫描光线与所述承载体成第三夹角;其中所述第二夹角不同于所述第三夹角。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述第三夹角是根据所述第二夹角和所述弯曲区域的弯曲状态得到的角度。
9.根据权利要求4、7或8所述的方法,其特征在于,所述根据所述第一区域和所述第二区域的弯曲程度,扫描组件以不同的朝向扫描所述第一区域和所述第二区域包括:
在扫描所述扫描面的非弯曲区域时,控制所述第一反射体,以使得所述第一反射体上用于反射所述扫描光线的反射面与水平面成第四夹角;
在扫描所述扫描面的弯曲区域时,控制所述第一反射体,以使得所述反射面与所述水平面成第五夹角,其中所述第四夹角不同于所述第五夹角。
10.如权利要求9所述的方法,其特征在于,所述第五夹角根据所述第二夹角与所述弯曲区域的弯曲状态得到。
11.根据权利要求1至10任一项所述的方法,其特征在于,所述扫描面的摆放状态包括所述扫描面的摆放角度或所述扫描面中内容的摆放角度,所述扫描策略包括扫描组件的扫描方向;
所述根据所述扫描面的摆放状态,以与所述摆放状态相关的扫描策略对所述扫描面的内容进行扫描,具体包括:
根据所述扫描面的摆放角度或所述扫描面中内容的摆放角度,调整所述扫描组件的扫描方向。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述扫描组件包括光源和第一反射体;
所述调整所述扫描组件的扫描方向,具体包括:
调整所述光源的移动方向;和/或,
调整所述第一反射体的移动方向。
13.根据权利要求1至12任一项所述的方法,其特征在于,所述扫描面的摆放状态包括所述扫描面的摆放位置,所述扫描策略包括扫描组件的移动路径,所述移动路径包括扫描起点和扫描终点;
所述根据所述扫描面的摆放状态,以与所述摆放状态相关的扫描策略对所述扫描面的内容进行扫描,具体包括:
根据所述扫描面的摆放位置,调整光源的移动路径。
14.根据权利要求1至13任一项所述的方法,其特征在于,所述确定待扫描物体的扫描面的摆放状态包括:
获取扫描面的曲率,以得到所述扫描面的弯曲状态。
15.根据权利要求1至13任一项所述的方法,其特征在于,所述确定待扫描物体的扫描面的摆放状态包括:
对所述扫描面进行文本检测,得到文本框;
根据所述文本框得到所述扫描面上的曲线;
建立坐标系;
获取所述曲线在所述坐标系上的斜率,以得到所述扫描面的弯曲状态。
16.一种扫描装置,其特征在于,包括:
承载体,用于承载待扫描物体;
光源,用于发出向所述待扫描物体的扫描面照射的扫描光线;
第一反射体,用于接收由所述扫描面反射出来的扫描光线,并将所述扫描光线引导至光电变换元件,以使得所述光电变换元件将接收到的所述扫描光线转换为图像数据,得到所述扫描面的图像;
控制器,用于执行如权利要求1至15中任一项所述的扫描方法,以控制所述光源和所述第一反射体对所述待扫描物体的扫描。
17.如权利要求16所述的扫描装置,其特征在于,
所述光源与所述第一反射体进行扫描时的移动速率可调整。
18.如权利要求16或17所述的扫描装置,其特征在于,
所述光源与所述第一反射体进行扫描时的移动方向可调整。
19.如权利要求16至18任一项所述的扫描装置,其特征在于,还包括驱动组件,
所述驱动组件驱动所述光源与所述第一反射体以第一移动速率扫描所述扫描面上非弯曲区域;
所述驱动组件驱动所述光源与所述第一反射体以第二移动速率扫描所述扫描面上弯曲区域,其中所述第一移动速率大于所述第二移动速率。
20.如权利要求16至19任一项所述的扫描装置,其特征在于,
所述光源发射所述扫描光线的方向可调整。
21.如权利要求16至20任一项所述的扫描装置,其特征在于,
所述光源所处的位置可调整,以使得所述光源位于所述光源被允许活动的范围。
22.如权利要求16至21任一项所述的扫描装置,其特征在于,
所述光源的摆放角度可调整。
23.如权利要求16至22任一项所述的扫描装置,其特征在于,
所述第一反射体的姿态可调整。
24.一种图像形成装置,其特征在于,包括:
如权利要求16至23任一项所述扫描装置;
成像装置,用于读取所述扫描装置输出的图像数据,并基于所述图像数据对记录介质进行印刷;
控制装置,用于对所述扫描装置和所述成像装置进行控制。
25.一种电子设备,其特征在于,包括处理器和存储器;所述存储器,用于存储指令;所述处理器,用于调用所述存储器中的指令,使得所述电子设备执行如权利要求1至15中任一项所述的扫描方法。
26.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有至少一个指令,所述至少一个指令被处理器执行时实现如权利要求1至15中任一项所述的扫描方法。
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