CN1284647A - 具自动辨识扫描物件范围的扫描装置及其辨识方法 - Google Patents

Abstract

一种具自动辨识扫描物件范围的扫描装置及其辨识方法,用以自动辨识放置于扫描平台的文件、相片或其他类似的平面物件相对于扫描平台的位置及其大小;利用一面型传感器(14)将放置有待扫描文件的扫描平台的图像转换成电子信号,并借由一逻辑运算电路处理与分析,自动判断出该待扫描物件相对于扫描平台的位置及其大小(或范围);即可直接针对待扫描物所在的实际范围进行扫描,相较于必需借由预扫描(prescan)之后再决定实际扫描范围的传统扫描装置,可以获得更佳的操作便利性。

Description

具自动辨识扫描物件范围的扫描

装置及其辨识方法

本发明为一种具自动辨识扫描物件范围的扫描装置及其辨识方法，特别是关于不须经由预扫(prescan)的动作，即可自动判断出待扫描物件相对于扫描平台的位置及其范围大小，而直接对该扫描物件所在的区域进行扫描，提升扫描作业的速度，并减少操作上的程序的扫描装置。

传统的扫描装置无法自动辨识出待扫描物件在扫描平台(如玻璃平板)的位置及大小，所以一般都是先针对整个扫描平台做一次快速预扫(prescan)的动作，将传感器所拾取的图像资料显示在一显示器(屏幕)，使用者再以手动操作鼠标器的方式圈选出所要的实际扫描范围。

然而就传统的扫描作业方式，由于在执行预扫的操作时，需针对整个扫描平台扫描，相对地也会增加扫描所需的时间。特别是在没有预扫即直接进行扫描时，由于扫描范围的预设值是扫描整个平台，或是最后一次扫描的范围，若是根据前者，则会浪费扫描时间，若是根据后者，则可能会造成图像无法全部扫描。

由此可知，传统的扫描装置在进行扫描作业时，由于无法预知待扫描物件的尺寸及其相对于扫描平台的位置，导致必须先进行一次对扫描平台完整范围的预扫操作，接着决定所需的实际扫描范围之后，再针对决定的实际扫描范围执行第二次的扫描；影响到扫描作业的效率。

有鉴于上述存在的问题，本发明的主要目的即在于提供一种文件范围辨识装置与方法，可于扫描作业中，不须经由预扫的动作，即可辨识待扫描物件的实际范围，并直接针对待扫描物件的实际范围进行扫描，缩短扫描作业所耗费的时间。

为解决上述存在的问题，本发明提供的自动辨识扫描物件范围的扫描装置与方法，在扫描前能够先自动辨识出待扫描文件相对于扫描平台的位置与大小，并决定实际的扫描范围，可直接对该范围进行预扫或直接扫描，而达到简化扫描程序及快速扫描的功效；其主要乃是利用一设置于扫描装置的面型传感器，在扫描之前先拾取扫描平台的图像，该图像经过一逻辑运算电路处理之后，演算出待扫描物件相对于扫描平台的相对位置及其范围或大小；于是，扫描时即可精确地针对待扫描物件进行扫描，使扫描的速度大幅提升。

本发明的目的、特征及优点将结合实施例参考附图进行详细描述：

图1，为本发明的侧视结构示意图；

图2，为本发明于进行扫描作业时的动作流程图；

图3，为本发明的扫描作业时，显示面型传感器判断待扫描物件位于扫描平台的位置及大小的平面示意图；

图4，为本发明的实施步骤流程图；

图5，为本发明应用于穿透式扫描的另一实施例图。

请参阅图1和图2，所揭示的是一种可以自动辨识扫描物件范围的扫描装置1。该扫描装置1的外壳10中设有一用以供待扫描物件20置放的透明扫描平台11(如玻璃平板)，及经由一驱动机构(图中未示)驱动而沿着平行于扫描平台11的方向往复移动并对前述待扫描物件20进行扫描的扫描模组12。扫描装置1的略底部中央还配置一镜头单元13、一面型传感器14、至少一个光源产生器15及一逻辑运算电路16。

扫描平台11是一个平面型的平台，其面积大小视需要而定，可为A4、A3或A1尺寸等，而面型传感器14也可依其解析度的需求选用，举例而言，扫描平台11的最大扫描面积为A4 size(210mm×297mm)，面型传感器14可以选用640mm×480mm的点数；而镜头单元13为一只可以涵摄整个扫描平台11的广角镜头，或是由一个以上的镜头组合而成，所有镜头能摄取的总面积，可以涵盖整个扫描平台11。而面型传感器14则可经由镜头单元13拾取自扫描平台11的图像，透过逻辑运算电路16判断出待扫描物件20位于扫描平台11的相对位置及其范围，使扫描模组12依据判断结果，对待扫描文件20的实际所在范围，进行扫描。

就扫描的过程来说，本发明扫描装置1可在待扫描物件20放置在扫描平台11后，事先计算出待扫描物件20在平台的位置及范围，可直接进行该范围的扫描，亦可仅对该范围预扫，可省去预扫整个平台区域的作业时间，尤其对于扫描小尺寸文件功效特别显著。在计算文件范围之前，可利用镜头单元13将扫描平台11的整个范围全部投射入面型传感器14，经由面型传感器14对扫描范围转换成电子讯号后，再借以逻辑运算电路16处理过图像之后，即可在扫描之前，预先判断出待扫描物件20的相对位置及面积大小。

前述的判断方式，是利用面型传感器14将摄取自扫描平台11的图像范围画分成复数个像素(pixel)；另该逻辑运算电路16则可以是包括有一用以将该面型传感器14所测得的图像做二值化处理的二值化单元(Threshold)161、一用以演算出该待扫描物件20的位置的运算处理单元(MCU)162、以及用以接收该运算处理单元162所得位置讯号的位置控制单元(PCU)163；于是当待扫描物件20置入于扫描平台11上，盖上扫描装置1的遮光罩101之后，面型传感器14所得到的图像会因待扫描物件20覆盖于扫描平台11上，致使待扫描物件20的图像与遮光罩101所提供的背景颜色(最好为黑色或深色)区域产生明暗差别，此时，随即透过二值化单元161处理将所得到的图像像素之间灰阶差值，借由运算处理单元162判断出待扫描物件20对应于扫描平台11上的位置，之后再将所得的位置信息传给位置控制单元163，计算出待扫描物件20的四个顶点，然后再以所得的讯号结果，驱使该扫描模组12仅对该待扫描物件20的实际所在范围进行扫描。

简而言之，借由上述的构成，在扫描装置1要进行扫描之前，利用面型传感器14在扫描平台11先拍得一张图像，然后经过二值化处理，演算待扫描物件20位于扫描平台11上的位置四个顶点，让扫描模组12直接对待扫描物件20的所在位置进行扫描；如是，可以使扫描速度大幅提升。

在此附加说明一点，如图3所示，前述逻辑运算电路16是从扫描平台11的四周边缘向内逐步推算的方式进行，进而测知待扫描物件20的四周边缘，因此，若是待扫描物件20上具有与遮光罩101相同或接近的灰阶值区域时，就不会产生判断错误的情形。

再请参阅图1，由于在面型传感器14进行感测时，扫描装置1的遮光罩101需盖压住待扫描物件20，若是在光线不足的情形下，不易显现出待扫描物件20与遮光罩101底面的灰阶差值，虽然在扫描模组12中皆会安置有光源产生器15，但是在扫描前，扫描模组12是位于扫描原点上，光线无法平均照射在整个扫描平台11上，因此本发明于实施时，于扫描装置1通常还必须再另外设置至少一个光源产生器15，将光线平均的照射在扫描平台11，补偿该面型传感器14所需的光源，使待扫描物件20与遮光罩101底面的灰阶差值明显，降低判断错误的情形。

综上所述，可知本发明主要依据以下步骤进行：

(1)放置待扫描文件20，将待扫描文件20放置在扫描平台11上；

(2)拾取扫描平台11图像，以面型传感器14拾取扫描平台11的图像并转换成电讯号；

(3)计算待扫描文件11位置，利用逻辑运算电路16根据前述电讯号计算出待扫描文件20相对于扫描平台11的位置及待扫描文件11的大小；

(4)进行扫描动作，以扫描模组12根据前述位置与大小进行扫描动作。

经由以上步骤之后，扫描模组12即可快速地对待扫描物件20完成扫描或预扫的动作，提升扫描作业的效率。

再请参阅图5，本发明除了适用于反射式的待扫描物件20，当然也可应用于穿透式的待扫描物件20，因为穿透式的待扫描物件20本身亦会反光，与遮光罩101底面图像形成灰阶值的差异，只是经过二值化处理所获的数值会与反射式的待扫描物件20不同，但是此一问题可再依据待扫描物件20的特性，实验找出最佳值。

综上所述，本发明是利用面型传感器14的特性，将扫描平台11画分成许多微小的区域，经过运算处理单元处理后，直接将讯号传给PC，驱使扫描装置对待扫描物件20的位置及大小直接做扫描。此一扫描方式可以减少扫描时间；本发明虽借由实施例来描述，在其适当的均等变化，不脱离本发明的精神而达成者，应仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (9)

1．一种具自动辨识扫描物件范围的扫描装置，该扫描装置具有外壳、放置待扫描文件的扫描平台、扫描模组、以及驱动机构，其特征是，该扫描装置还包含有：

一面型传感器，位于前述外壳内，用以将前述扫描平台的光学图像转换成电讯号；

一镜头单元，可将前述扫描平台的图像聚焦于前述面型传感器；

一逻辑运算电路，根据前述电讯号判断出前述待扫描物件相对于扫描平台的位置及其大小，借以使前述扫描模组依据前述位置与大小进行扫描。

2．如权利要求1所述的具自动辨识扫描物件范围的扫描装置，其特征是，该镜头单元是为一涵摄整个扫描平台的广角镜头。

3．如权利要求1所述的具自动辨识扫描物件范围的扫描装置，其特征是，该镜头单元为一个以上的镜头组合而成，所有镜头涵摄的总面积，涵盖整个扫描平台。

4．如权利要求1所述的具自动辨识扫描物件范围的扫描装置，其特征是，该逻辑运算电路包括有一用以将该面型传感器所测得的图像做二值化处理的二值化单元(Threshold)、一用以演算出该待扫描物件的位置的运算处理单元(MCU)、以及用以接收该运算处理单元所得位置讯号的位置控制单元(PCU)，驱使该扫描模组仅对该待扫描物件的范围，进行扫描。

5．如权利要求1所述的具自动辨识扫描物件范围的扫描装置，其特征是，该扫描装置中设置有一个以上的光源产生器，以补偿该面型传感器所需的光源。

6．一种具自动辨识扫描物件范围的扫描方法，是使用于扫描装置上，该扫描装置包含一外壳、一放置待扫描文件的扫描平台、一扫描模组、一面型传感器、以及一逻辑运算电路，其特征是，该扫描方法包括：

放置待扫描文件，将前述待扫描文件放置在该扫描平台上；

拾取扫描平台图像，以前述面型传感器拾取扫描平台的图像并转换成电讯号；

计算待扫描文件位置，利用前述逻辑运算电路根据前述电讯号计算前述待扫描文件相对于前述扫描平台的位置以及前述待扫描文件的大小；

进行扫描动作，以前述扫描模组根据前述位置与大小进行扫描动作。

7．如权利要求6所述的具自动辨识扫描物件范围的扫描方法，其特征是，该面型传感器是透过一镜头单元摄取前述扫描平台的图像，并将图像范围划分成复数个像素(pixel)。

8．如权利要求6所述的具自动辨识扫描物件范围的扫描方法，其特征是，该逻辑运算电路是将该面型传感器摄取自扫描平台的图像范围划分成复数个像素(pixel)，借由像素之间的灰阶差值，判断出待扫描文件的位置及大小。

9．如权利要求8所述的具自动辨识扫描物件范围的扫描方法，其特征是，该逻辑运算电路是从扫描平台的四周边缘向内逐步推算，测知待扫描物件的四周边缘。

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