CN1214342C - 图像扫描仪的缩放比例控制 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及自动按比例缩放图像的方法，所述方法包括：按初始扫描分辨率开始扫描原始图像(200)；检测原始图像的侧边缘的相对位置(202)；根据侧边缘的位置确定原始图像的宽度；根据确定的宽度推测原始图像的初始尺寸(204)；根据推测的初始尺寸确定首次扫描分辨率(206)；以及根据首次确定的扫描分辨率继续扫描原始图像(208)。

Description

图像扫描仪的缩放比例控制
技术领域
本发明涉及图像扫描仪的缩放比例控制。更准确地说，本发明涉及自动调整由扫描仪扫描的图像的缩放比例与分辨率的方法。
背景技术
随着因特网的使用日益广泛，人们对因特网设备的兴趣也提高了。该类装置一般包括专门为无需PC机而可联机使用所设计的成本相对较低的装置。通常，由于其集中的应用场合的缘故，以及为了保持低成本，该类装置与传统PC机比较起来存储量较小且计算能力较差。
近来，对于可用作因特网设备的简易扫描装置的需求日益增长。该装置最好可作为独立装置进行操作，无需PC机而可用来在因特网上扫描并传送图像。例如，该扫描装置可用来在因特网上通过电子邮件的形式发送图片及其它图像以便该图像可显示在接收者的监控器或电视屏幕上。
在把所述传统扫描仪用作外部设备时，扫描仪通常在用户的控制下接收PC机的指令。由于传统扫描仪一般按预设的光学分辨率扫描每个图像，所以如果用户想改变图像的比例，可能需要手动选择不同的扫描分辨率。然而，在扫描仪被用作因特网设备的情况下，扫描仪必须有内部处理扫描数据的能力。要简化扫描仪的使用，就必须使该处理自动化，包括比例缩放在内。自动按比例缩放是一个难题，因为直到整个图像扫描完成后才知道图像的适当扫描分辨率及适当的缩放比例。然而，由于该扫描延迟了图像的传送而且需要相对大的存储量及计算能力，所以，尤其是在因特网设备的情况下并不需要完全扫描和可能的对整个图像的重复扫描。
发明内容
根据上文，可以指出，本发明的目的是提供一台自动确定每个原始图像的适当扫描分辨率的扫描仪、以便无需完全扫描及重复扫描图像便可自动按比例缩放图像而得到高分辨率的完整的图像。
本发明提供了一种自动按比例缩放图像的方法，所述方法包括：按初始扫描分辨率开始扫描原始图像；检测所述原始图像的侧边缘的相对位置；根据所述侧边缘的所述位置确定所述原始图像的宽度；根据所述确定的宽度推测所述原始图像的初始尺寸；根据所述推测的初始尺寸确定首次扫描分辨率；根据所述确定的首次扫描分辨率调整扫描分辨率以获得新的扫描分辨率；使用上述新的扫描分辨率继续扫描所述原始图像；和对已收集的扫描数据进行下降采样、以便其分辨率与所述新的扫描分辨率相同。
其中所述初始尺寸推测是以长宽比假定为根据的。
其中上述扫描分辨率是向下调整的。其中，计算所述新的扫描分辨率以便使所述图像在显示装置的屏幕上最大。
所述新的扫描分辨率包括多个可能预先确定的扫描分辨率之一。
上述方法还包括如果在根据所述推测的初始图像尺寸预期的位置未检测到底部边缘，则进行第二次图像尺寸推测。其中还包括根据所述第二次尺寸推测确定第二个扫描分辨率。其中还包括根据所述确定的第二个扫描分辨率调整扫描分辨率以得到新的扫描分辨率。其中上述扫描分辨率是向下调整的。其中还包括对已收集的扫描数据进行下降采样、以便其分辨率与所述新的扫描分辨率相同。
本发明还提供了一种包括计算机可读介质的扫描仪，包括：用于按初始扫描分辨率开始扫描原始图像的逻辑块；用于检测所述原始图像的侧边缘的相对位置的逻辑块；根据所述侧边缘的所述位置确定所述原始图像的宽度的逻辑块；根据所述确定的宽度推测所述原始图像的初始尺寸的逻辑块；根据所述推测的初始尺寸确定首次扫描分辨率的逻辑块；根据所述确定的首次扫描分辨率调整扫描分辨率以获得新的扫描分辨率的逻辑块；使用上述新的扫描分辨率继续扫描所述原始图像的逻辑块；和对已收集的扫描数据进行下降采样、以便其分辨率与所述新的扫描分辨率相同的逻辑块。
所述扫描仪还包括如果在根据所述推测的初始图像尺寸预期的位置未检测到底部边缘则进行第二次图像尺寸推测的逻辑块。
所述扫描仪还包括根据所述第二次尺寸推测确定第二个扫描分辨率的逻辑块。
所述扫描仪还包括根据所述确定的第二个扫描分辨率调整扫描分辨率以得到新的扫描分辨率的逻辑块。
所述扫描仪还包括对已收集的扫描数据进行下降采样、以便其分辨率与所述新的扫描分辨率相同的逻辑块。
本发明还提供了一种包括计算机可读介质的扫描仪，包括：用于按初始扫描分辨率开始扫描原始图像的装置；用于检测所述原始图像的侧边缘的相对位置的装置；根据所述侧边缘的所述位置确定所述原始图像的宽度的装置；根据所述确定的宽度推测所述原始图像的初始尺寸的装置；根据所述推测的初始尺寸确定首次扫描分辨率的装置；根据所述确定的首次扫描分辨率调整扫描分辨率以获得新的扫描分辨率的装置；使用上述新的扫描分辨率继续扫描所述原始图像的装置；和对已收集的扫描数据进行下降采样、以便其分辨率与所述新的扫描分辨率相同的装置。
所述扫描仪还包括如果在根据所述推测的初始图像尺寸预期的位置未检测到底部边缘则进行第二次图像尺寸推测的装置。
所述扫描仪还包括根据所述第二次尺寸推测确定第二个扫描分辨率的装置。
所述扫描仪还包括根据所述确定的第二个扫描分辨率调整扫描分辨率以得到新的扫描分辨率的装置。
所述扫描仪还包括对已收集的扫描数据进行下降采样、以便其分辨率与所述新的扫描分辨率相同的装置。
结合附图阅读以下的说明，本发明的特征及优点将一清二楚。
参阅以下附图，可更好地了解本发明。图中的部件不必是按比例绘制的，重点在于清晰地说明本发明的原理。
附图说明
图1是本发明的扫描仪的示意图。
图2是图1中所示扫描仪的方框图。
图3是图1中所示扫描仪使用的自动按比例缩放方法的示例流程图。
图4是分配给用于图1中所示扫描仪的自动按比例缩放的存储器的示意图。
具体实施方式
下面详细参阅附图，该附图中相同的数字表示几幅视图中对应的部分，图1说明本发明的扫描仪10。如该图所示，扫描仪10一般包括机座12与上盖14。在机座12的顶面16上是台板18，在扫描过程中，图像置于该台板18上进行扫描。例如，该台板大约为4英寸宽，6英寸长，可用面积则大约为24平方英寸。在机座12的顶面16上还有一个或多个操作按钮20。虽然在图1及前文中都对扫描仪10进行了详细说明，但是，显然，扫描仪的详细物理配置可采用许多其他可能的形式。相应地，在此处说明的本发明的原理实质上适用于任何扫描仪。
图2说明图1中所示扫描仪10的功能部件。如图2所示，扫描仪一般包括：处理器100；存储器102；本地接口108；以及输出装置112。除了别的以外，存储器102一般包括自动按比例缩放系统104和操作系统106。如果如图1所示扫描仪10包括操作按钮20，那么输入装置110可包括一个或多个此类按钮。正如本专业的普通技术人员所理解的，该自动按比例缩放系统104能够以软件、硬件或软硬件组合的形式实现。应当指出，当系统以软件形式实现时，该系统可存储并传送到任何计算机可读介质上，以便由指令执行系统、装置或、比如基于计算机的系统、包含系统的处理器或其它可从指令执行系统、装置或器件获取指令并执行指令的系统使用、或者与它们结合在一起使用。在本公开的范围内，“计算机可读介质”可以是任何可容纳、存储、传递、传播或传送程序，以便由指令执行系统、装置或器件使用、或者与它们结合在一起使用。例如，计算机可读介质可以是电子的、磁的、光学的、电磁的、红外线的或半导体系统、装置、器件或传播介质。计算机可读介质更具体的实例包括以下：带有一根或多根电线的电接线(电子的)、可提供的计算机软盘(磁的)、随机存取存储器(RAM)(磁的)、只读存储器(ROM)(磁的)、可擦可编程只读存储器(EPROM或快速存储器)(磁的)、光纤(光学的)及便携式小型光盘只读存储器(CD ROM)(光学的)。应当指出，计算机可读介质甚至可以是纸或其它适当的介质，当可以用电子学方法、例如通过对纸或其他介质进行光学扫描而将程序打印在它上面，然后对程序进行编译、解释，或如有必要，以一种适当的方式对其进行其他处理，最后再将程序存储于计算机存储器中。
参阅图3，说明根据本发明的自动按比例缩放方法。如方框200所示，用户首先启动对原始图像的扫描。例如，图像可以是一张尺寸标准的传统照片。如本专业中众所周知的，图像的实际扫描是从台板的一端到另一端横向扫过台板的宽度逐行进行的。在因特网设备中，虽然也可以设想其他显示装置，但是假定扫描图像将显示在视频图形适配器(VGA)监控器或标准的电视屏幕上。相应地，假定显示具有大约480×460个可用于成像的像素。因此，最多可扫描480×460个点，以便与可用显示像素相关联。在尽力多利用可用显示区而不考虑原始图像的尺寸的过程中，最初把扫描分辨率设定为扫描仪的光学分辨率，例如，每英寸300×300点(每英寸点数)，以便即使相对小的原始图像也要在显示屏上占相对大的比例。虽然目前选用每英寸300×300点的初始扫描分辨率，但是，如果需要，也可选用其它扫描分辨率。
在扫描图像的各行时，扫描仪收集的原始数据被存储到存储器102中。例如，该数据可存储在动态随机存取存储器(DRAM)300中，该存储器可包括部分扫描仪存储器102。
图4是为自动按比例缩放目的划分的DRAM300的一部分的示意图。如该图所示，为实现自动按比例缩放可留出大约2兆字节(MB)的内存。在采集扫描信息时，输入的原始数据首先置于第一行缓冲区302。如图4所示，该缓冲区302容量为128KB。当扫描继续进行时，第一行缓冲区302已满，原始数据则存储在第二行缓冲区304，该缓冲区容量也为128KB。在此，对来自第一个缓冲区302的原始数据进行分析以确定初始缩放比例(在下文将进行说明)。相应地，原始数据由第一行缓冲区302传送到多个图像缓冲区306之一。例如，可提供30个这样的图像缓冲区，每个缓冲区容量为64KB。一旦该数据已被传送，第一行缓冲区302便又可存储原始数据了。当第二行缓冲区304已满时，输入的原始数据又可存储到第一行缓冲区302。因此，第一与第二行缓冲区302与304可作为活动(swing)缓冲区进行操作。图4中还显示系统缓冲区308，一般地，该缓冲区308一般可以包括扫描仪可用的系统存储器。
回到图3，如方框202中所示，扫描仪检测扫描图像的侧边缘的相对位置。通过已知的几种边缘检测方法，例如包括使用卷积滤波进行的盖检测(lid detection)与边缘对比(edge contrast)检测，可确定其位置。如方框204所示，与检测边缘所使用的方法无关，扫描仪利用边缘位置信息推测图像的初始尺寸，以便确定首次扫描分辨率。为简化自动按比例缩放的过程，扫描仪利用计算得出的原始图像的宽度，根据标准长宽比来估计图像的总尺寸。例如，如果图像宽度确定为2英寸，则扫描仪假定图像长宽比为2×3，并由此推测图像的长度为3英寸。虽然在此说明了图像的“宽度”，但是，显然，将根据哪一个图像尺寸与扫描仪的扫描方向一致来确定图像的宽度或长度。正如以下将要说明的，如果该推测不正确，则可调整图像的分辨率与缩放比例以确保图像尺寸恰好与显示屏相符。显然，可以根据检测到的原始图像的宽度来推测其他标准尺寸。
一旦检测到原始图像的宽度而且已推测图像的总尺寸，则扫描仪确定为了在目标显示装置上显示完整的图像，初始扫描分辨率、例如每英寸300×300点，是否适当。由于最初选择的扫描分辨率相对较高，所以，通常按照足够高的分辨率来扫描一个小的原始图像以便得到一个完整显示的图像。相应地，即使对于小的原始图像，通常也不需要重新扫描图像。这种功能是避免延迟图像扫描及随后的图像传送所需要的。
如方框206所示，扫描仪确定扫描分辨率对于具体的原始图像是否适当。如果分辨率适当，即如果该分辨率可使显示图像在可用显示区占相对大的比例，则继续进行扫描，如方框208所示。然而，如果分辨率不适当，即按初始扫描分辨率图像对于显示屏来说太大，则调整扫描分辨率，如方框210所示。在进行该调整之前，扫描仪确定更适当的图像扫描分辨率。在第一个实施例中，扫描仪可以例如使用线性内插法、根据假定的长宽比来计算将导致图像基本上(至少在宽度或长度方向中一个方向上)占有整个显示屏的扫描分辨率、以使图像最大。在该实施例中，扫描仪计算宽度和/或长度方向的点数，该点数大体上等于显示装置宽度和/或长度方向可用像素的数量。在另一实施例中，扫描仪从可使图像完整显示的多个预先确定的扫描分辨率中选择一个分辨率。例如，该分辨率可设定为每英寸100×100，120×120与150×150点。在所述两个实施例的任一实施例中，对缩放比例进行调整以便在不牺牲分辨率的情况下最大程度地利用可用显示屏。如本专业中已知的，在传统方法中可以用空白来显示未占用的屏幕空间。
在调整缩放比例分辨率的同时或之后，同样对已校正的数据的分辨率也进行调整。为此，如方框212所示，该步骤包括对现存数据的下降采样。如本专业中已知的，一般地，下降采样包括放弃已选择的扫描点以减少图像存储点的总数量。本专业中还知道，该步骤可包括均分扫描点，以便尽管处理了不需要的点，仍可精确地显示扫描原始图像。
图像扫描继续进行直到检测到原始图像的底部边缘。如方框214所示，如果检测到底部边缘，则如方框216所示，扫描过程结束，而且数据已准备好传送到本地或远程显示装置上。然而，如果根据推测的长宽比在预期位置未检测到图像的底部边缘，则如方框218所示，扫描仪进行第二次尺寸推测且调整扫描分辨率。例如，如果图像的宽度确定为2英寸，而且在距图像顶部边缘大约3英寸的位置未检测到图像的底部边缘，那么扫描仪断定首次推测不正确，而且，如果要使图像尺寸与显示屏相符，则必须调整扫描分辨率。这时，第二次确定扫描分辨率并且按照和上述类似的方法调整扫描分辨率，再如方框220所示，对现存数据进行下降采样。为再次简化自动按比例缩放的过程，如果已确定初始缩放比例分辨率不适当，则扫描仪将假定图像的长度为台板的整个长度。因此，在该实施例中，扫描仪将假定原始图像长度大约为6英寸。一旦根据这种新推测改变了扫描分辨率，则如方框222所示，继续进行扫描直到如方框224所示，到达台板末端。然后，如方框216所示，扫描过程结束，并且对图像数据进行任何必需的剩余的处理。
虽然为举例说明已经在前述说明与附图中详细公开了本发明的具体实施例，但是，本专业的技术人员明白，在不脱离以下权利要求书中所阐述的本发明的精神和范围的情况下，可对此进行变化及修改。例如，虽然已说明扫描仪仅能从光学分辨率中降低分辨率，但是，如果需要，仍可按更高的分辨率进行重新扫描，尽管这种重新扫描将增加扫描过程所需的时间。另外，虽然因为高比例缩放常常涉及到图像质量而要避免高比例缩放图像，但是，如果需要，仍可高比例缩放扫描数据。此外，显然，扫描完图像后在图像被旋转的情况下可能有必要重新比例缩放(例如，肖像相对于风景画的旋转)。这种比例缩放按本公开中所述同样的方法完成。

Claims (20)

1.一种自动按比例缩放图像的方法，所述方法包括：
按初始扫描分辨率开始扫描原始图像；
检测所述原始图像的侧边缘的相对位置；
根据所述侧边缘的所述位置确定所述原始图像的宽度；
根据所述确定的宽度推测所述原始图像的初始尺寸；
根据所述推测的初始尺寸确定首次扫描分辨率；
根据所述确定的首次扫描分辨率调整扫描分辨率以获得新的扫描分辨率；
使用上述新的扫描分辨率继续扫描所述原始图像；和
对已收集的扫描数据进行下降采样、以便其分辨率与所述新的扫描分辨率相同。
2.权利要求1的方法，其特征在于：所述初始尺寸推测是以长宽比假定为根据的。
3.权利要求1的方法，其特征在于：上述扫描分辨率是向下调整的。
4.权利要求3的方法，其特征在于：计算所述新的扫描分辨率以便使所述图像在显示装置的屏幕上最大。
5.权利要求3的方法，其特征在于：所述新的扫描分辨率包括多个可能预先确定的扫描分辨率之一。
6.权利要求1的方法，其特征在于还包括如果在根据所述推测的初始图像尺寸预期的位置未检测到底部边缘，则进行第二次图像尺寸推测。
7.权利要求6的方法，其特征在于还包括根据所述第二次尺寸推测确定第二个扫描分辨率。
8.权利要求7的方法，其特征在于还包括根据所述确定的第二个扫描分辨率调整扫描分辨率以得到新的扫描分辨率。
9.权利要求8的方法，其特征在于上述扫描分辨率是向下调整的。
10.权利要求9的方法，其特征在于还包括对已收集的扫描数据进行下降采样、以便其分辨率与所述新的扫描分辨率相同。
11.一种包括计算机可读介质的扫描仪，包括：
用于按初始扫描分辨率开始扫描原始图像的逻辑块；
用于检测所述原始图像的侧边缘的相对位置的逻辑块；
根据所述侧边缘的所述位置确定所述原始图像的宽度的逻辑块；
根据所述确定的宽度推测所述原始图像的初始尺寸的逻辑块；
根据所述推测的初始尺寸确定首次扫描分辨率的逻辑块；
根据所述确定的首次扫描分辨率调整扫描分辨率以获得新的扫描分辨率的逻辑块；
使用上述新的扫描分辨率继续扫描所述原始图像的逻辑块；和
对已收集的扫描数据进行下降采样、以便其分辨率与所述新的扫描分辨率相同的逻辑块。
12.权利要求11的扫描仪，其特征在于：还包括如果在根据所述推测的初始图像尺寸预期的位置未检测到底部边缘则进行第二次图像尺寸推测的逻辑块。
13.权利要求12的扫描仪，其特征在于还包括根据所述第二次尺寸推测确定第二个扫描分辨率的逻辑块。
14.权利要求13的扫描仪，其特征在于还包括根据所述确定的第二个扫描分辨率调整扫描分辨率以得到新的扫描分辨率的逻辑块。
15.权利要求14的扫描仪，其特征在于还包括对已收集的扫描数据进行下降采样、以便其分辨率与所述新的扫描分辨率相同的逻辑块。
16.一种包括计算机可读介质的扫描仪，包括：
用于按初始扫描分辨率开始扫描原始图像的装置；
用于检测所述原始图像的侧边缘的相对位置的装置；
根据所述侧边缘的所述位置确定所述原始图像的宽度的装置；
根据所述确定的宽度推测所述原始图像的初始尺寸的装置；
根据所述推测的初始尺寸确定首次扫描分辨率的装置；
根据所述确定的首次扫描分辨率调整扫描分辨率以获得新的扫描分辨率的装置；
使用上述新的扫描分辨率继续扫描所述原始图像的装置；和
对已收集的扫描数据进行下降采样、以便其分辨率与所述新的扫描分辨率相同的装置。
17.权利要求16的扫描仪，其特征在于：还包括如果在根据所述推测的初始图像尺寸预期的位置未检测到底部边缘则进行第二次图像尺寸推测的装置。
18.权利要求17的扫描仪，其特征在于还包括根据所述第二次尺寸推测确定第二个扫描分辨率的装置。
19.权利要求18的扫描仪，其特征在于还包括根据所述确定的第二个扫描分辨率调整扫描分辨率以得到新的扫描分辨率的装置。
20.权利要求19的扫描仪，其特征在于还包括对已收集的扫描数据进行下降采样、以便其分辨率与所述新的扫描分辨率相同的装置。
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