CN1365570A - 胶片扫描器 - Google Patents

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Abstract

本发明的图像扫描系统扫描含有照片图像的幻灯片和幻灯胶片并且产生相应的代表所述各照片图像的多幅数字表示。所述系统包括触摸屏监视器、计算机、扫描器、高速接口和打印机。所述扫描器包括投射透过幻灯胶片的光的光源。光敏传感器感测透过幻灯胶片投射的光并且产生像素数据。胶片驱动器在光源与光敏传感器之间推进幻灯胶片。位于光源与光敏传感器之间的透镜把透过幻灯胶片投射的光引导到光学传感器上。通过高速接口把像素数据发送到计算机来进行处理操作。在处理像素数据后,把数字图像显示在监视器上并且还可打印出来。

Description

胶片扫描器
发明背景
本发明涉及图像扫描系统，具体地说，涉及扫描一卷照相胶片或含有一个或多个图像的安好的幻灯片并且产生图像的数字表示的系统。
对扫描照相胶卷和幻灯框的高速且便宜的胶片扫描器一直有需求。本发明的受让人Pakon，Inc.已经开发了胶片扫描器，在通过引用合并于此的美国专利No.5872591和1998年9月8日提交的美国专利申请No.09/149612中描述了这种胶片扫描器。
由于个人计算机的处理能力的日益提高，胶片扫描系统最好利用这种处理能力来加工和处理图像数据。在过去，对胶片扫描器与个人计算机之间的接口有带宽限制，这限制了扫描器把大带宽数据传递给计算机的能力。另外，计算机没有足够的处理能力以快速高效地处理一次接收的数据。先有的扫描系统曾试图通过在把图像数据传输给计算机处理之前、降低其色层次来处理此问题。但是，色层次的降低导致图像质量的下降。最好胶片扫描系统利用带有高速接口的高速计算机、使大带宽图像数据能从扫描器传输到个人计算机而不需要降低色层次。
最好扫描系统是可升级的，以便利用不断提高的计算机速度。通过利用计算机而不是扫描器本身来执行大多数的数据处理操作，使用较高速度的计算机可以容易地提升扫描处理的速度。因此，可获得提高的性能而不必改变扫描器硬件或软件。
在扫描系统中所希望的进一步改进是，系统采用利用由单一带状电缆连接的几个基于微处理器的子系统的分布式设计，而不是采用具有单一处理器和穿过扫描器的大量电缆的更集中的设计。分布式设计减少了必要的电缆敷设、因而降低了系统成本。
除了速度限制外，先有技术的扫描器的另一缺点是，它们一般仅限于扫描一种类型的胶片、或者它们需要附件、例如不同的片门以扫描不同类型的胶片。由于目前有的胶片的多样性，具有可扫描不同类型的胶片和幻灯片而不用更换硬件配置的单个扫描器是有用的。
发明概述
本发明的图像扫描系统扫描含有摄影图像的幻灯片和幻灯胶片(film strip)并且产生各摄影图像的相应的多幅数字表示。该系统包括触摸屏监视器、计算机、扫描器、高速接口和打印机。
扫描器包括用于投射透过胶卷的光的光源。光敏传感器感测透过幻灯胶片投射的光并且产生像素数据。胶片驱动器使幻灯胶片在光源与光敏传感器之间前进。位于光源与光敏传感器之间的透镜把透过幻灯胶片投射的光引导到光敏传感器上。胶片类型选择装置用于手动选择要扫描的胶片类型。响应胶片类型选择装置的调整装置自动改变透镜位置和光敏传感器的位置，以便提供对于所选择的胶片类型适当的聚焦。胶片色彩选择装置用于手动选择胶片色彩、如彩色正片、彩色负片或者黑白片。通过高速接口把像素数据发送到计算机用于处理操作，包括行平均、像素标准化、下降抽样、彩色校正、像素模糊校正和交织多路分离。在像素数据已被处理后，在监视器上显示数字图像并且还可将图像打印出来。
本发明的扫描系统利用个人计算机的不断提高的处理能力，并且利用高速接口，后者使大带宽图像数据能从扫描器传输到个人计算机而不需要下降抽样。扫描系统是可升级的，以便利用不断提高的计算机速度。可升级结构使得能够提高性能而不必改变扫描器硬件或软件。利用由单个带状电缆连接的几个基于微处理器的子系统的扫描系统的分布式设计减少了必需的电缆敷设和系统成本。另外，本发明的扫描系统可以扫描不同类型的胶片和幻灯片而不需要硬件配置改变。
附图简介
图1表示按照本发明的扫描系统的最佳实施例的透视图。
图2表示按照本发明的独立扫描器的最佳实施例的透视图。
图3表示本发明的扫描系统的框图。
图4表示一般扫描顺序的流程图。
图5表示对图像数据执行的数据处理操作的流程图。
图6表示本发明的扫描器的右侧的透视图。
图7表示本发明的扫描器的左侧的透视图。
图8表示本发明的扫描器中所用的凸轮和正滤光器(positive filter)的侧视图。
图9表示本发明的扫描器的右侧的侧视图。
图10表示本发明的扫描器的左侧的侧视图。
详细描述1.扫描过程
图1表示扫描系统52的透视图。扫描系统52包括计算机54和嵌入式扫描器62。扫描器62包括幻灯片入口56、胶片入口58、指示灯60、胶片色彩旋钮64、胶片尺寸旋钮66、胶片出口68、幻灯片出口70、开始/停止开关72以及前进/倒退开关76。
扫描器62安装在计算机54的前面板上。扫描器62设计成与计算机54的三块可卸面板配合。实际上，扫描器62可扫描任何类型的胶片，包括35mm胶片、46mm胶片、APS胶片和安好的幻灯片。扫描器62可容纳黑白胶片、彩色正片和彩色负片。由扫描器62扫描的胶片可以是或者整卷胶片、或者较小条的胶片、如仅含有两帧的胶片。对于35mm胶片，扫描器62最好容纳每条2至40帧。对于APS胶片，扫描器62最好容纳每条15、25或40帧。
把幻灯胶片通过胶片入口58插入扫描器62。幻灯胶片被在垂直方向上传送而通过扫描器并且从扫描器62底部的胶片出口68出来。幻灯胶片最好以感光侧面对计算机的方式插入。
安好的幻灯片通过幻灯片入口56插入扫描器62。安好的幻灯片也被在垂直方向上传送而通过扫描器62，并且通过扫描器62底部的幻灯片出口70(不可见)从扫描器出来。安好的幻灯片最好横向插入以获得最大清晰度。可以在扫描器62上添加附件以便能够自动把幻灯片框馈送到扫描器62中。
胶片尺寸旋钮66可旋转地安装在扫描器62上。胶片尺寸旋钮66用于选择要扫描的胶片类型。在最佳实施例中，胶片尺寸旋钮66包括第一位置和第二位置。胶片尺寸旋钮66的第一位置表示要扫描35mm胶片。胶片尺寸旋钮66的第二位置表示要扫描APS胶片。在把幻灯胶片插入胶片入口58之前，把胶片尺寸旋钮66旋转至适当位置。胶片尺寸旋钮66与导轨343连接(见图6-7和相应的描述)，后者引导幻灯胶片穿过扫描器62。通过胶片尺寸旋钮66可手动调节导轨343的宽度，以便容纳不同类型的胶片。如果胶片尺寸旋钮66处在对应35mm胶片的位置，则导轨343的宽度与35mm幻灯胶片的宽度相同。如果胶片尺寸旋钮66处在对应APS胶片的位置，则导轨343的宽度与APS幻灯胶片相同。下面参照图6-7更详细地讨论导轨343响应胶片尺寸旋钮66的移动而移动。
胶片尺寸旋钮66的两个位置可以换成用于35mm和APS之外的其他胶片类型。例如，如下面要描述的，可以在扫描器62上添加35mm/46mm附件，把胶片尺寸旋钮66的两个位置设置成35mm胶片位置和46mm胶片位置。可添加另外的位置以容纳两种以上的胶片类型。
胶片色彩旋钮64也可旋转地安装在扫描器62上，并且用于对要插入扫描器62的胶片进一步分类。胶片色彩旋钮64最好具有三个位置-第一位置对应负片、第二位置对应正片而第三位置对应黑白片。胶片色彩旋钮64连接到扫描器62内的凸轮360(见图6-8)。凸轮360控制正滤光器214的位置(见图7-8)。正滤光器214防止光敏传感器124饱和(见图9-10)。下面会参照图6-8更详细地讨论凸轮360和正滤光器214。
旋钮64和旋钮66可以设置在扫描器62的任何一边。在图6、7和9中，旋钮64和66表示成安装在扫描器62的右侧。
开始/停止开关72和前进/倒退开关76最好是双掷摇臂式开关。把开始/停止开关72打到开始位置导致扫描程序被启动。把开始/停止开关72打到停止位置使幻灯胶片的传送停止。胶片传送的方向是受前进/倒退开关76控制的。
当扫描器62第一次上电同时扫描器62预热并执行自检时，指示灯60闪烁，然后保持点亮，直到关闭扫描器62的电源。扫描器62与计算机54使用同一个的电源，并且当计算机54上电时，它也上电。
图2表示独立扫描器90的透视图。90包括幻灯片入口56、胶片入口58、指示灯60、胶片色彩旋钮64、胶片尺寸旋钮66、开始/停止开关72、前进/倒退开关76和电源开关78。独立扫描器90包括所有与扫描系统52相同的扫描硬件和功能，但是在一个台式封装中。因此，将参照扫描系统52来讨论本发明的扫描系统的硬件和功能。
图3表示扫描系统52的框图。扫描系统52包括计算机54、监视器96、打印机98、接口/缓冲板110和扫描器62。
计算机54包括应用程序100、低分辨率缓冲器102、设备驱动器104、主存储器106和盘缓冲器108。计算机54最好包括具有至少可与350MHz的Pentium II处理器相比的性能的微处理器。计算机54借助于设备驱动器104与扫描器62通信。设备驱动器104把从扫描器62接收的数据转换成可以被计算机54理解和使用的格式，并且把从计算机54发出的数据转换成可以被扫描器62理解和使用的数据。在计算机54上运行的应用程序100接收并处理由用户输入的命令，管理和处理图像增强数据，并且向监视器96和/或打印机98输出图像。对于请求与扫描器62通信的命令，应用程序100把命令传到设备驱动器104，后者把命令转换成扫描器62可理解的数据。监视器96最好是允许通过触摸监视器的屏幕向计算机54输入命令的交互式触摸屏监视器。作为选择，可以通过键盘或鼠标输入命令。
接口/缓冲板110包括接口112和缓冲器114。当数据不能立即被计算机54读取时，把图像数据存储在缓冲器114中。缓冲器114最好是先进先出(FIFO)缓冲器。接口112最好是IEEE(电气和电子工程师学会)1394串行接口，也称为“火线”。IEEE 1394是用于在数字设备如计算机、打印机、硬件驱动器与数字音频和视频硬件之间传输数字数据的高速、非专有、不受平台约束的串行总线。接口112供实时处理图像数据使用。接口112支持在从100Mbps到400Mbps范围的不同速度下工作的设备。串行和并行接口通过Legacy I/O桥接器可连接在接口112上。接口112可与新IEEE 1284并行端口标准的较高层对接。接口112向计算机54发送高分辨率图像数据，并且在扫描器62与计算机54之间传输命令、控制和状态信息。
接口112包括两组寄存器。第一组寄存器专用于CCD(电荷耦合器件)/捕获板116，而第二组寄存器专用于子系统130A-130G(这些统称为子系统130)。当计算机54想向CCD/捕获板116发送数据时，计算机54向接口112中的第一组寄存器写入数据。当计算机54想向子系统130之一发送数据时，它向接口112中的第二组寄存器写入数据。接口112通过适当的输出线传送这些数据。在最佳实施例中，接口/缓冲板110直接插入计算机54的主板。或者，计算机54可能已经有了内装1394接口。
扫描器62包括CCD/捕获板116、步进电动机子系统130A、驱动电动机子系统130B、光源子系统130C、DX(远程交换)码子系统130D、旋钮子系统130E、磁子系统130F和开关子系统130G。CCD/捕获板116包括A/D(模拟/数字)转换器118、偏移放大器120、增益放大器122、光敏传感器124和信号发生器126。在最佳实施例中，CCD/捕获板116通过并行接口耦合到接口/缓冲板110。光敏传感器124最好是Kodak KLI-2113图像传感器。当光敏传感器124工作期间发热时，可能会出现热噪声。最好通过为光敏传感器124添加散热器或者添加某些其他类型的冷却装置如风扇来散热。
当光穿过幻灯胶片投射时，产生胶片图像。使胶片图像对准光敏传感器124。光敏传感器124具有三个平行的线性光电二极管阵列。每个线性光电二极管阵列包括2098个光点(photosite)。胶片图像可以聚焦在每个阵列的全部2098个光点、或光点的任何子集上。在最佳实施例中，对于35mm胶片使用2048个光点、总图像尺寸是2048×3072。对于APS胶片，使用1728个光点，总图像尺寸是1728×3072。用红滤色条覆盖光点的某一个阵列，用绿滤色条覆盖第二个阵列，以及用蓝滤色条覆盖第三个阵列。被红滤色条盖住的每个光点输出随照射在光点上的红光的强度而变化的信号。类似地，由绿或蓝滤色条盖住的每个光点输出分别随照射在光点上的绿或蓝光的强度而变化的信号。每个光点具有电荷耦合器件(CCD)，后者产生关于该光点的信号。在指定的积分周期中建立关于每个光点的信号的振幅，并且在该周期的结尾，把信号输出到CCD寄存器。对于光点的每个阵列有单独的CCD寄存器。因此，每个CCD寄存器保存一种色彩的强度数据。光敏传感器124具有三个输出端以输出存储在CCD寄存器中的强度数据，但图3中仅示出一个输出端。随着幻灯胶片在扫描器62中推进，投影的胶片图像改变，并且从光敏传感器124输出新的红、绿和蓝强度数据。
信号发生器电路126控制光敏传感器124的积分周期的长度，并且产生信号以便对每个积分周期末尾从光敏传感器124输出的数据计时。在最佳实施例中，像素时钟频率是2MHz。
偏移放大器120和增益放大器122是对光敏传感器124输出的三个颜色通道中的每个放大、并且把放大的信号传到A/D转换器118的模拟放大器。偏移和增益的大小是可编程的，并且用户可用计算机54来改变它们的大小。后面会参照图4更详细地讨论对偏移和增益编程。A/D转换器118接收放大的信号，把信号转换成数字数据，并且在6MHz(即3种颜色通道×2MHz/通道)下、以每种颜色12-16比特输出多路复用的RGB信号。
各个子系统130互相连接并且通过总线128连接到接口/缓冲板110。总线128最好是菊花链式带状电缆。每个子系统130A-130G分别具有其自已的微处理器132A-132G，为后者指定唯一的ID(标识符)。在最佳实施例中，每个微处理器132A-132G包括内部ID，但是也可以使用其他ID分配方案、例如用双列直插开关分配ID。微处理器132A-132G最好是单片PIC处理器。对于每个单独的子系统130，用于该子系统的硬件最好位于接近该子系统所监视或控制的元件的单个电路板上。每个微处理器132A-132G包括用于存储控制程序的相关存储器，所述控制程序定义要由该微处理器执行的操作。计算机54通过接口/缓冲板110发送信号，其中用子系统的唯一ID来为接口/缓冲板110指定到子系统130的任何一个的地址。
步进电动机子系统130A包括微处理器132A和步进电动机134A和134B。步进电动机134A控制透镜136的位置，而步进电动机134B控制光敏传感器124的位置(见图9-10)。根据正在扫描的是什么，把透镜136和光敏传感器124均移动到四个不同位置之一。透镜136和光敏传感器124均在扫描35mm胶片时移动到第一位置，在扫描APS胶片时移动到第二位置，在扫描35mm幻灯片时移动到第三位置，而在扫描APS幻灯片时移动到第四位置。在启动时，透镜136和光敏传感器124移动到零或缺省位置。当光敏传感器124和透镜136在其缺省位置时，零位置传感器138A和138B(见图9-10)向微处理器132A提供零指示。
驱动电动机子系统130B包括微处理器132B、电动机150和编码器152。电动机150是驱动幻灯胶片或幻灯框穿过扫描器62的胶片驱动组件的一部分。电动机150最好是直流电动机。微处理器132B通过对从编码器152接收的脉冲进行存储和计数来监视电动机150的速度。微处理器132B对指定的时间周期中从编码器152接收的脉冲数目计数并且判定电动机150是否正在以适当的速度运行。如果电动机150不是以适当的速度运行，则微处理器132B调整电动机150的速度直到该速度得到校正。微处理器132B从计算机54接收信号以启动、终止电动机150以及调整电动机150的速度。
光源子系统130C包括微处理器132C和光源172。光源172把光透过幻灯胶片和幻灯片投射到光敏传感器124上。光源172最好是冷阴极荧光灯。作为选择，可以使用带有聚光器的卤素灯作为光源172。微处理器132C接收来自计算机54的信号以打开或关闭光源172。
DX码子系统130D包括微处理器132D和DX码传感器190A和190B。每个DX码传感器190包括两对发射器和检测器。发射器最好是发光二极管(LED)而检测器最好是光电晶体管。DX码传感器190设置在幻灯胶片的每侧。DX码信息包括胶片生产分类号、胶片说明符、帧号码、幻灯胶片类型、幻灯胶片ID(标识)号和幻灯胶片长度。DX码传感器190检测在幻灯胶片上编码的数据并且发送代表这些编码数据的信号给微处理器132D。微处理器132D把这些编码数据转回到计算机54来处理。
旋钮子系统130E包括微处理器132E、胶片尺寸旋钮传感器210和胶片色彩旋钮传感器212。胶片尺寸旋钮传感器210耦合到胶片尺寸旋钮66并且感测胶片尺寸旋钮66的位置。当用户改变胶片尺寸旋钮66的位置时，胶片尺寸旋钮传感器210提供位置指示信号给微处理器132E。微处理器132E把位置指示发送给计算机54，在那里由应用程序100来使用该指示。
胶片色彩旋钮传感器212耦合到胶片色彩旋钮64并且感测胶片色彩旋钮64的位置。当用户改变胶片色彩旋钮64的位置时，胶片色彩旋钮传感器212向微处理器132E提供位置指示信号。微处理器132E把位置指示发送给计算机54，在那里由应用程序100来使用该指示。
磁性传感器子系统130F包括微处理器132F和磁性读/写装置230。磁性读/写装置230读取、写入以及重写幻灯胶片上的基于磁的数据。所述数据表示摄相机的信息、相片加工信息、摄相机每帧信息以及相片加工每帧信息。幻灯胶片的每帧具有摄相机可用的两个轨迹和相片加工设备可用的两个轨迹。计算机54把写信号发给微处理器132F，指令其把磁数据写入幻灯胶片。微处理器132F接收写信号并且使磁性读/写装置230在幻灯胶片上记录适当的数据。磁性读/写装置230还从幻灯胶片上读取磁数据并将其传送到微处理器132F。微处理器132F把接收的数据发送到计算机54供处理。磁性传感器子系统130F不是本发明的必需部分，但是它提供的附加功能可能是某些用户需要的。
开关子系统130G包括微处理器132G。微处理器132G监视开始/停止开关72和前进/倒退开关76。当开关移动时，微处理器132G识别哪个开关移动并且把该开关的新位置发送给计算机54。
图4表示在扫描期间发生的典型事件的序列的流程图。扫描系统执行的第一步骤是上电初始化(框270)。一旦上电，扫描器62就进行自检诊断，提供电力给数字电子装置并且设置数字电子装置的初始状态。从适当的子系统130或CCD/捕获板116把自检得出的任何错误发给计算机54处理。
在上电初始化步骤期间，光敏传感器124和透镜136均还移动到零或缺省位置。当光敏传感器124和透镜136在其缺省位置时，零位置传感器138A和138B(见图9-10)向微处理器132A提供零指示。微处理器132A驱动电动机134A和134B，直至它从零位置传感器138A和138B接收到零指示。
在上电期间还得到像素标准化图像，它稍后用于逐个像素偏移和增益校正。光敏传感器124上的各像素单元的响应性有偏差。逐个像素地执行偏移功能、校正所述偏差从而确保从光敏传感器124的均匀输出。通过首先在光源172关闭(即纯黑)的情况下得到每个像素单元的输出，为每个像素单元计算偏移量。因此，在幻灯胶片插入扫描器62之前并且在光源172打开之前，CCD/捕获板116取得样本图像。这个样本图像称为像素标准化图像，并且后来被用于逐个像素地进行偏移校正。像素标准化图像从CCD/捕获板116发送到计算机54，在那里它被存储在主存储器106中。
当打开光源172并且在插入幻灯胶片之前，光敏传感器124的像素单元的输出一般还在像素之间有所变化。这种差异导致像素单元的灵敏度变化以及在光源172整个宽度上的光强变化。因此，为每个像素单元确定增益函数，以便补偿输出电平的偏差和提供均匀的输出。为确定每个像素单元的增益，在上电期间打开光源172。计算机54通过向光源子系统130C发送适当的信号来打开光源172。微处理器132C接收信号并且通过打开光源172而作出响应。由CCD/捕获板116捕获第二像素标准化图像并将其传回计算机54，后者在主存储器106中存储该图像。稍后计算机54用像素标准化图像来进行逐个像素的增益校正。还可以在每次扫描之前立即捕获像素标准化图像，因为随着光源172和光敏传感器124热起来，增益和偏移值可能改变。
在上电初始化之后，选择胶片类型和胶片颜色(框272)。用胶片尺寸旋钮66来选择要扫描的胶片类型(例如35mm或APS)。导轨343(见图6-7和相应的讨论)的宽度随着胶片尺寸旋钮66的移动而改变，以便适应所选择的胶片类型。无论何时胶片尺寸旋钮66从其当前位置移动，传感器210便提供信号给微处理器132E以标识旋钮66的当前位置。微处理器132E存储旋钮66的当前位置直到计算机54来查询，此时微处理器132E发送该信息到计算机54。计算机54用胶片尺寸旋钮66的位置来进行图像处理功能。另外，计算机54根据胶片尺寸旋钮66的位置来产生胶片类型信号，并且向步进电动机子系统130A发送胶片类型信号。步进电动机子系统130A用胶片类型数据来适当地定位透镜136和光敏传感器124。
使用胶片色彩旋钮64、用户选择正片、负片或者黑白片。当胶片色彩旋钮64从其当前位置移动时，传感器212提供信号给微处理器132E以指明旋钮64的当前位置。微处理器132E存储旋钮64的当前位置直到计算机54来查询。当被查询时，微处理器132E发送位置信息给计算机54。胶片色彩旋钮64的位置被计算机54用于图像处理功能。
在旋钮64和66已被适当定位后，由用户输入分辨率数据(框274)。在最佳实施例中，通过监视器96上显示的对话框输入分辨率。用户可选择高分辨率、中等分辨率或低分辨率。对于35mm胶片，这些分辨率分别对应于2048×3072，1024×1536和512×768。计算机54用分辨率数据来设置适当的扫描速度。35mm胶片图像总是聚焦在光敏传感器124的2048个像素单元上。为降低水平方向的分辨率，计算机54执行像素平均功能，下面会参照图5来讨论这一点。如果垂直分辨率降低，则幻灯胶片的传输速度会提高。如果垂直分辨率降低一半(即分辨率由高变为中等)，则传输速度会提高到二倍。如果垂直分辨率降低到四分之一(即分辨率由高变为低)，则传输速度会提高到四倍。
计算机54还用所选择的分辨率与所选择的胶片类型和胶片色彩结合，以便确定要用的适当偏移和增益(框276)。适当的偏移和增益还被安排到偏移放大器120和增益放大器122中。偏移放大器120和增益放大器122是对光敏传感器124输出的三个颜色通道中的每个进行放大的模拟放大器。计算机54通过接口/缓冲板110向CCD/捕获板116发送用于三个颜色通道中每个的偏移和增益数据，由此控制偏移放大器120和增益放大器122。偏移放大器120和增益放大器122根据接收的偏移和增益数据来调整其放大。每天以及光源172的寿命过程中，光强可能改变。光敏传感器124中三个颜色通道中的每个可能受到不同影响，并且表现出变化的性能。因此，计算机54最好周期性地检测像素标准图像并且以新增益和偏移来分别调整每个颜色通道。
扫描序列中的下一步是扫描器62聚焦(框278)。对于每种胶片和幻灯片格式，聚焦是自动进行的。最好有四组透镜136与光敏传感器124的位置。第一个位置对应35mm胶片，第二个位置对应于APS胶片，第三个位置对应于35mm幻灯片，而第四个位置对应于APS幻灯片。参照透镜136和光敏传感器124的零或缺省位置来定义这些位置。对于每种胶片和幻灯片格式，微处理器132A确切地知道怎样把透镜136和光敏传感器124从零位置移动到扫描该胶片或幻灯片所用的适当位置。当微处理器132A从计算机54接收到胶片类型信号时，微处理器132A向步进电动机134A和134B发送信号，使步进电动机134把透镜136和光敏传感器124移动到对应于所识别的胶片或幻灯片格式的适当的位置。
在扫描器62已聚焦后，插入幻灯胶片或幻灯框(框280)。然后通过移动开始/停止开关72到开始位置来启动扫描(框282)。微处理器132G感测开关72的移动，并且向计算机54发出开始信号。计算机54通过向驱动电动机子系统130B发出启动电动机信号和电动机速度数据来作出响应。微处理器132B接收启动电动机信号和电动机速度数据，并且使电动机150以电动机速度数据指定的速度开始运行。以指定速度驱动幻灯胶片或幻灯框穿过扫描器62。
随着幻灯胶片或幻灯框在扫描器62中推进，它经过光源172与透镜136之间。光源172通过胶片投射光线并且产生胶片图像。透镜136把胶片图像引导至光敏传感器124上，在那里捕获图像数据(框284)。通过电动机150在光源172与透镜136之间以基本恒定的速度推进幻灯胶片或幻灯框，并且不断地捕获新的图像数据。通过放大器120和122放大图像数据，将其通过A/D转换器118转换成12-16比特数字图像数据，并且存储在缓冲器114中。
在扫描期间，计算机54经接口112查询缓冲器114，从缓冲器114获得12-16比特图像数据。缓冲器114响应该查询而向计算机54发送图像数据。当计算机54从接口/缓冲板110收到图像数据时，起初把图像数据存储在主存储器106中。在把图像数据存储在主存储器106中时，计算机54对图像数据进行一系列的操作。图5表示对图像数据执行的操作的概括。
扫描器62继续扫描幻灯胶片或幻灯框，直到到达后缘。当到达后缘时，因为缺少胶片，所以光敏传感器124变得饱和。当计算机54接收到表示光敏传感器124饱和的图像数据时，计算机54向驱动电动机子系统130B发出断开信号，命令微处理器132B关掉电动机150。在最佳实施例中，一卷幻灯胶片所用的扫描时间对于高分辨率约为2分钟、对于中等分辨率约为一分钟，而对于低分辨率约为半分钟。
在捕获图像数据的同时，DX码数据和磁数据也被捕获和发送给计算机54(框286)。DX码传感器190检测幻灯胶片上的编码数据并且把代表编码数据的信号发送到微处理器132D。微处理器132D把编码数据转回计算机54来处理。根据DX码，计算机54识别出每幅照片图像的帧号和胶片的生产商。读/写装置230从幻灯胶片上读取磁数据并且将其传送给微处理器132F。微处理器132F把收到的数据发送给计算机54来处理。
在扫描幻灯胶片后，从胶片出口68推出胶卷(框288)。通过幻灯片出口70推出幻灯框。
计算机54对存储在主存储器106中的图像数据执行几种操作。下面参照图5描述这些操作。在已由计算机54加工和处理图像数据后，在监视器96上显示数字图像。在看到监视器96上的图像后，用户可选择再次扫描某些图像。再次扫描所选图像称为后扫描(框290)。再次把幻灯胶片插入扫描器62。或者，可以在第一次扫描后由胶片出口68保留幻灯胶片，然后通过将幻灯胶片传输方向反向使幻灯胶片回到扫描器62中。用户将新的偏移和增益值输入计算机54中。从计算机54向CCD/捕获板116发送新偏移和增益值，并且后者由偏移放大器120和增益放大器122使用。偏移和增益的变化可为每个颜色通道提供更完全的色层次，由此产生更高质量的图像。计算机54使驱动电动机子系统130B把幻灯胶片推进到每一个所选图像，获得关于所选图像的新的图像数据。把幻灯胶片推进到后缘并且通过胶片出口68推出。
II图像数据处理与图像显示
图5表示由计算机54执行的数据处理程序的流程图。所述程序最好以利用MMX(多媒体扩充技术)指令的汇编码来写，以便使代码最优化并且提供更快的速度。程序最好由计算机54来执行，而不是由扫描器62内的专用硬件和软件来执行，以便利用计算机不断提高的性能和降低扫描器62的电子设计的复杂性。
在扫描期间，计算机54一边接收图像数据一边对图像数据执行行平均程序(框302)。行平均程序为第一扫描行计算每一红行、绿行和蓝行的平均强度。行平均程序用于识别表示整个幻灯胶片的图像数据内的图像帧的位置。当在胶片上产生图像时，不同密度的银淀积在衬底层上。在两个图像帧之间的区域中，仅有未淀积银的衬底层。因此，当光透过胶片投射时，穿过图像帧之间区域的光具有高强度，因为没有银淀积物阻挡光。因此，通过计算每个扫描行的平均强度识别出图像帧之间的界线。高平均强度表明该扫描行是帧界线。
除了图像之间的界线(即图像的左右界线)外，用同样的技术找出图像的上下界线。
光敏传感器124上的各像素单元的响应性有偏差。在像素标准化步骤中(框304)，逐个像素地执行偏移和增益功能，以便校正偏差。如上所述，当光源172关闭时捕获像素标准化图像，并且在打开光源172时再次捕获像素标准化图像。计算机54测试这些像素标准化图像并且识别出每个像素单元的偏移和增益。然后计算机54把识别出的偏移和增益加在主存储器106中存储的图像数据上。最好在扫描期间随着计算机54接收图像数据来执行像素标准化步骤。
为减少对主存储器106中存储的图像数据执行计算和校正所需的时间，每个数字图像被下降抽样，成为512×768图像(框306)。下降抽样的图像数据存储在低分辨率缓冲器102中。实际大小的图像数据存储在盘缓冲器108中。存储在盘缓冲器108中的图像数据的分辨率是用户在扫描开始时选择的分辨率。在下降抽样期间，计算机54执行平均功能，这涉及对特定数量的像素的平均强度的计算。然后这些像素被具有所计算的平均强度的单一像素取代。例如，为了把图像减小到四分之一，每四个像素被强度等于这四个像素的平均强度的单个像素取代。
对存储在低分辨率缓冲器102中的每个单独的图像执行色彩校正算法(框308)。在共同转让的美国专利No.5872591中讨论了色彩校正操作。对色彩校正算法的输入包括DX码数据、胶片的类型和颜色、安排到CCD/捕获板116中的增益和偏移值、以及未校正的参考图像(即存储在低分辨率缓冲器102中的低分辨率图像之一)的指针。另外，色彩校正算法使用一系列含有用于各种胶片类型的校准数据的文件。色彩校正算法根据扫描的胶片类型识别要用的适当文件。色彩校正算法的输出是红、绿和蓝查找表(LUT)，以及表明该操作是否成功的值。稍后把LUT用于存储在盘缓冲器108中的高分辨率数据。
把色彩校正算法产生的LUT加在(存储在低分辨率缓冲器102中的)未校正的参考图像上，以便得到低分辨率校正图像。计算机54对低分辨率校正图像执行像素模糊校正和交织多路分离操作(均在下面讨论)。在监视器96上显示低分辨率校正图像。在观看图像后，用户可改变图像中任何部分的红、绿、蓝暗淡或亮度值。把新值输入色彩校正算法并且产生新LUT。新LUT加在低分辨率缓冲器102中存储的低分辨率未校正参考图像上，并且产生第二组低分辨率校正图像，后者显示在监视器96上。如果用户指出该图像可接受，则LUT加在盘缓冲器108中存储的高分辨率图像上。色彩校正后的高分辨率图像受到像素模糊校正和交织多路分离处理，然后显示在监视器96上和/或在打印机98上打印出来。
如果在手动调整各种色彩参数后，例如由于图像被过曝光或者欠曝光，某些图像仍不可接受，则可以得到图像的第二次扫描。用户选择要再扫描的图像，并且从应用程序100选择再扫描操作。再次执行扫描过程。计算机54为放大器120和122调整偏移和增益值以便提供更好的色层次。把幻灯胶片插入扫描器62并且用户把开始/停止开关72移动到开始位置。扫描器62把幻灯胶片推进到要再扫描的第一个图像的前缘，并且捕获新的图像数据。在新图像数据上执行行平均、像素标准化和下降抽样操作，并且把新的低分辨率图像存储在低分辨率缓冲器102中。在把新图像数据存储于低分辨率缓冲器102中之后，再次应用色彩校正算法。向色彩校正算法提供关于初始的低分辨率未校正图像的指针、以及关于第二批低分辨率未校正图像的指针。色彩校正算法查找已对初始图像做出的校正，并且做出适当的调整，以便产生提供更佳图像外观的新LUT。如以上所讨论的，把新LUT用于缓冲器102和108中存储的图像数据上。
最好在显示或打印图像之前对图像数据进行像素模糊校正(框310)。像素模糊是发生在幻灯胶片的高对比度区中的对比度损失，这是由光敏传感器电容不能足够快地放电而引起的。例如，如果在幻灯胶片中极暗区包围着极亮区，则光敏传感器往往会使亮区变暗一些而使暗区的某些部分变亮。需要应用像素模糊校正以恢复适当的对比度。
在显示和打印图像之前，还对图像数据执行八行交织多路分离操作(框312)。由于光敏传感器124的三线性结构，导致需要交织多路分离。当捕获扫描行时，实际上捕获了三条不同的扫描行(红、绿和蓝)，并且三条捕获的行之间有实际偏移。在最佳实施例中，捕获的行之间的空间相当于八行。因此，在重构要显示或打印的最终图像时，红色通道的行1与绿色通道的行9以及蓝色通道的行17相配而变成图像的行1。类似地重构图像的其余行。
III扫描器的机械结构
为了更清楚地说明本发明的扫描器的机械方面，在图6-10中未示出某些电子元件和电缆线路。如果未特殊表示或另外描述，则包括各种微处理器132的电子元件最好位于安装在要监视或控制的系统单元附近的小电路板上。
图6和图7表示扫描器62的透视图。扫描器62包括胶片色彩旋钮64、胶片尺寸旋钮66、CCD/捕获板116、透镜136、电动机150、底座330、左侧板332、隔板333A、左滑板334、右侧板336、右滑板338、左导轨340A-340B、右导轨342A-342B、皮带轮344A-344C、通道345和347、轴350A-350F、弹簧351A-351D、透镜支架352、光敏传感器支架354、光通道356、IR(红外)滤光器358、滤光器支架359A-359B、凸轮360A-360B、35mm/APS附件362A-362B、线性轴承368、皮带372和374、主动轮376、皮带导杆378A-378B、轴380以及传感器支架388A-388B。35mm/APS附件362A和362B在形式和功能上相同，但是位于扫描器62内不同的位置。35mm/APS附件362A和362B中每一个均包括左部分363A、中间部分363B和右部分363C。35mm/APS附件362A-362B的每部分363A-363C包括宽区361A和窄区361B。
左侧板332和右侧板336安装在底座330上，并且通过隔板333A装在一起。附加的隔板333A可用于把左侧板332和右侧板336连接在一起。左滑板334和右滑板338可滑动地安装在左侧板332与右侧板336之间。左导轨340A和340B安装在左滑板334上，而右导轨342A和342B类似地安装在右滑板338上(见图7)。在左导轨340A与340B之前形成通道347。类似地，在右导轨342A与342B之间形成通道345。通道345和347构成引导幻灯胶片穿过扫描器62的导轨343。左导轨340和右导轨342最好是弹簧加载的，以便保持对幻灯胶片的恒定压力。弹簧加载确保良好的DX码读取并且使漂移最小。左导轨340和右导轨342使胶片纵向弯成C形，并且“C”的开口从远处对着透镜136。胶片的纵向弯曲有助于消除任何横向弯曲并且提供更清晰的扫描。
导轨343的宽度(即左导轨340与右导轨342之间的距离)可通过胶片尺寸旋钮66来手动调节。胶片尺寸旋钮66安装在轴350E上，后者穿过右侧板336、右滑板338、左滑板334、并且可旋转地连接到左侧板332。35mm/APS附件362A包括左部分363A、中部分363B和右部分363C(见图7)。中部分363B是圆柱形的并且末端是斜的。中部分363B的斜端导致中部分363B具有宽区361A和窄区361B。中部分363B安装在轴350E上并且当轴350E旋转时它也旋转。左部分363A和右部分363C分别安装在左滑板334和右滑板338上。左部分363A和右部分363C均为圆柱形，并且都包括面对中部分363B的斜端。左部分363A和右部分363C的斜端最好以与中部分363B的斜端相同的角度倾斜。左部分363A和右部分363C均包括宽区361A和窄区361B。
当胶片尺寸旋钮66在35mm位置(如图6和7中所示)，中部分363B的宽区361A与左部分363A和右部分363C的宽区361A对准，由此，使导轨343的宽度在其最大处。弹簧351A、351B、351C和351D(见图7)绕着轴350E和350F，并且在右侧板336与右滑板338之间以及左侧板332与左滑板334之间。弹簧351压着左滑板334和右滑板338，使滑板互相面对。35mm/APS附件362A和362B保持滑板334与滑板338之间的分离。
当胶片尺寸旋钮66旋转到APS位置时，轴350E旋转，使中部分363B也旋转。在APS位置时，旋转中部分363B，以便使中部分363B的宽区361A与左部分363A的窄区361B和右部分363C的窄区361B对准。随着中部分363B从35mm旋转到PAS，导轨343的宽度变小。弹簧351压着左滑板334与右滑板338，迫使滑板互相靠近。轴350E通过皮带374与轴350F连接，所以当轴350E被胶片尺寸旋钮66转动时，轴350F也转动。轴350F连接到35mm/APS附件362B，后者以与附件362A同样的方式工作，以便保持滑板334与338之间的适当距离。
通过用35mm/46mm附件来更换35mm/APS附件362，扫描器62可以从35mm/APS扫描器变为扫描35mm胶片和46mm胶片的扫描器。35mm/46mm附件具有与附件362相同的总体形式，但是具有不同的尺寸和倾角。
皮带轮344A、344B和344C(统称为皮带轮344)可旋转地安装在左侧板332上。轴350A、350B(不可见)和350C(统称为轴350)连到344上并且从左侧板332、通过左滑板334、通过右滑板338穿出，并且可旋转地安装在右侧板336上。辊348可滑动地安装在轴350上，但是为清楚地说明扫描器62的其他方面，未示出辊348。在共同转让的美国专利5872591中讨论了用于啮合幻灯胶片并且驱动其通过扫描器的辊。
电动机150安装在底座330上。电动机150与主动轮376连接，后者可旋转地装在左侧板332上。在工作中，电动机150使主动轮376以基本恒定的角速度旋转。当主动轮376旋转时，皮带372使皮带轮344旋转。皮带导杆378A和378B可旋转地安装在左侧板332上，并且协助保持皮带372上的适当张力。以基本恒定的速度来驱动幻灯胶片通过扫描器，以提供更清楚的扫描。
线性轴承368装在底座330上。透镜支架352和光敏传感器支架354可滑动地安装在线性轴承368上。光通道356从透镜支架352延伸到光敏传感器支架354。
传感器支架388A和388B安装在左滑板334上。DX码传感器190(未示出)连接到靠近通道347的传感器支架388上。在最佳实施例中，附加的传感器支架388安装在右滑板338上，用于容纳附加的DX码传感器190。在共同转让的美国专利申请No.09/149612中公开了在扫描器内安装DX码传感器的最佳方法。
IR(红外)滤光器358借助滤光器支架359A和359B安装在扫描器62上。IR(红外)滤光器358永久地定位在光源172与透镜136之间的光路中。为了更清楚地说明滤光器358和214以及扫描器62的其他特征，图中未示出光源172。在共同转让的美国专利No.5872591中公开了在扫描器中安装光源的最佳方法。IR(红外)滤光器358有助于使来自光源172的闪光最小并且提供用于通过胶片透射的适当的光谱光输出。
正滤光器214位于IR(红外)滤光器358之后，并且可以通过胶片色彩旋钮64在光源172与透镜136之间的光路中移动它。胶片色彩旋钮64连接在轴380上，后者穿过右侧板336、穿过右滑板338并且穿过左滑板334，并且可旋转地接在左侧板332上。凸轮360A接在左侧板332与左滑板334之间的轴380上。凸轮360B接在右侧板336与右滑板338之间的轴380上。当胶片色彩旋钮64转动时，轴380和凸轮360也转动。凸轮360接触到正滤光器214的底部并且使正滤光器214上下移动。在落下的位置上，正滤光器214不在光源172与透镜136之间的光路中。在升起的位置上，正滤光器214在光路中。正滤光器214最好是微红色的并且起负掩模的作用，以便帮助防止光敏传感器124的饱和。由于正滤光器214是微红色的，正滤光器214也实现对扫描的图像进行色偏移的功能，因为它让红光比其他光更易透过。
胶片色彩旋钮64具有三个位置，而凸轮360被做成适当的形状以便将正滤光器214定位于两个位置(上或下)中的一个。如果胶片色彩旋钮64在第一位置(即负片)，则凸轮360使正滤光器214的位置离开光路。对于负片，基底是深红色的，不需要滤光器来防止光敏传感器124饱和。如果胶片色彩旋钮64在第二位置(即正片)，则凸轮360使正滤光器214定位于光路中。正片比负片白一些，所以需要用滤光器来防止光敏传感器124饱和。如果胶片色彩旋钮64在第三位置(即黑白片)，凸轮360使正滤光器214定位于光路中。
图8表示凸轮360的最佳形状。如图8中所示，凸轮360A包括孔392。把定位螺钉390拧进孔392中。定位螺钉390把凸轮360锁定在轴380上，以便当轴380旋转时凸轮360A也旋转。正滤光器214停靠在凸轮360A上。当凸轮360A转动时，把正滤光器214向上推到用虚线396标明的位置，该位置在光源172与透镜136之间的光路中。图8中还表示出导轨343。虚线394标明凸轮360旋转后的位置。
图9和10表示扫描器62的侧视图，并且包括光通道356的附加细节。图9和10还示出步进电动机134A和134B，后者在图6和7中未示出。
光通道356包括弹簧382和布384。弹簧382为布384提供了骨架(spine)。布384完全盖住弹簧382。光通道356阻挡漫射光照在光敏传感器124上，并且还防止灰尘挡住光路。
步进电动机134A和134B安装在电动机支架386上。电动机支架386安装在底座330上。螺杆366A接在步进电动机134A上，而螺杆366B接在步进电动机134B上。步进电动机134使螺杆366转动。螺杆366A穿过透镜支架352并且与透镜支架352内的螺纹啮合。当螺杆366A转动时，透镜支架352沿着线性轴承368移动。螺杆366B穿过光敏传感器支架354并且与光敏传感器支架354内的螺纹啮合。当螺杆366B转动时，光敏传感器支架354沿着线性轴承368移动。
零位置传感器138A安装在步进电动机134A附近的线性轴承368上，而零位置传感器138B安装在步进电动机134B附近的线性轴承368上。当光敏传感器支架354经过位置传感器138B时，位置传感器138B向微处理器132A发出信号，通知微处理器光敏传感器支架354已经到达其可允许移动的终点。作为响应，微处理器132A停止电动机134B的转动。类似地，当透镜支架352与位置传感器138A接触时，位置传感器138A向微处理器132A发出信号，通知微处理器透镜支架352已到达其可允许移动的终点。微处理器132A则使电动机134A停止工作。附加的位置传感器可用来监视光敏传感器支架354和透镜支架352的位置。在扫描器62第一次上电时，光敏传感器支架354和透镜支架352最好被移到经过其各自的位置传感器138之后的位置。稍后，根据要扫描的胶片类型把光敏传感器支架354和透镜支架352移到新位置。
总地来说，本发明的图像扫描系统扫描包含照相图像的幻灯片和幻灯胶片，并且产生各照相图像的相应的多幅数字表示。所述扫描系统利用个人计算机的不断提高的处理能力，并且利用高速接口，后者使大带宽的图像数据能从扫描器传输到个人计算机而不需要下降抽样。所述扫描系统是可升级的，以便利用不断提高的计算机速度。可升级结构允许提高性能而不必改变扫描器的硬件或软件。所述扫描系统的分布式设计，利用通过单一带状电缆连接的几个基于微处理器的子系统，减少了必要的电缆敷设和系统成本。另外，本发明的扫描系统可扫描不同类型的胶片和幻灯片，而不需要改变硬件配置。
尽管已参照最佳实施例描述了本发明，但是本领域的技术人员应该明白，只要不背离本发明的精神和范围，可以做出形式和细节上的变化。

Claims (39)

1.一种用于扫描含有至少一幅照片图像的胶片媒体并且用于产生所述一幅或多幅照片图像的数字表示的照相胶片扫描系统，所述系统包括：
用于透过所述胶片媒体投射光的光源；
用于感测透过所述胶片媒体透射的光并且用于产生像素数据的光敏传感器；
用于在所述光源与所述光敏传感器之间推进所述胶片媒体的胶片驱动器；
位于所述光源与所述光敏传感器之间、用于把透过所述胶片媒体投射的光引导到所述光敏传感器上的透镜；
用于手动选择要扫描的胶片类型的胶片类型选择装置；
用于响应所述胶片类型选择装置而自动改变所述透镜的位置和所述光敏传感器的位置、以便为所选类型的胶片提供适当的聚焦的调整装置；以及
用于从所述产生的像素数据产生所述照片图像的数字表示的装置。
2.权利要求1的胶片扫描系统，其特征在于：所述胶片类型选择装置包括第一位置和第二位置，所述第一位置对应于35mm胶片而所述第二位置对应于APS胶片。
3.权利要求1的胶片扫描系统，其特征在于：所述胶片类型选择装置包括第一位置和第二位置，所述第一位置对应于35mm胶片而所述第二位置对应于46mm胶片。
4.权利要求1的胶片扫描系统，其特征在于还包括用于手动选择胶片色彩的胶片色彩选择装置。
5.权利要求4的胶片扫描系统，其特征在于：所述胶片色彩选择装置包括第一、第二和第三位置，所述第一位置对应于负片，所述第二位置对应于正片而所述第三位置对应于黑白片。
6.权利要求4的胶片扫描系统，其特征在于还包括响应所述胶片色彩选择装置而在所述光源与所述光敏传感器之间移动的滤光器，所述滤光器被定位于所述光源与所述光敏传感器之间时、降低照射在所述光敏传感器上的光的强度。
7.权利要求1的胶片扫描系统，其特征在于还包括用于调整所述像素数据的增益的增益调整装置、以及用于调整所述像素数据的偏移的偏移调整装置。
8.权利要求7的胶片扫描系统，其特征在于：所述增益调整装置和所述偏移调整装置是可通过用户输入来编程序的。
9.权利要求1的胶片扫描系统，其特征在于还包括用于根据用户输入的扫描分辨率数据来自动调整胶片驱动速度的速度调整装置。
10.权利要求1的胶片扫描系统，其特征在于还包括用于显示所述照片图像的所述数字表示的装置。
11.权利要求1的胶片扫描系统，其特征在于还包括第一和第二位置传感器，其中所述第一位置传感器检测所述透镜何时到达第一预定位置，而所述第二位置传感器检测所述光敏传感器何时到达第二预定位置。
12.权利要求1的胶片扫描系统，其特征在于还包括当所述胶片媒体在所述光源与所述光敏传感器之间穿过时用于将所述媒体沿纵向弯曲的装置。
13.权利要求1的胶片扫描系统，其特征在于还包括由引导所述胶片媒体的第一边缘的左导轨和引导所述胶片媒体的第二边缘的右导轨组成的导轨。
14.权利要求13的胶片扫描系统，其特征在于还包括用于响应所述胶片类型选择装置而调整所述左导轨与所述右导轨之间的距离的导轨调整装置。
15.权利要求1的胶片扫描系统，其特征在于还包括位于所述光源与所述光敏传感器之间的红外滤光器，所述红外滤光器用于防止红外光投射在所述光敏传感器上。
16.权利要求1的胶片扫描系统，其特征在于还包括位于所述光源与所述光敏传感器之间的光通道，所述光通道用于基本上防止除透过所述胶片媒体投射的光之外的一切光到达所述光敏传感器。
17.权利要求1的胶片扫描系统，其特征在于还包括用于透过编码数据所在的所述胶片媒体的第一边缘投射光的代码传感器，所述代码传感器产生代表所述胶片媒体上的所述编码数据的信号。
18.一种用于从照相胶片媒体如幻灯胶片和幻灯片产生像素数据的扫描器，所述扫描器包括：
第一和第二入口，所述第一入口适合于接收多种类型的照相胶卷，所述第二入口适合于接收幻灯片；
用于推进所述媒体穿过所述扫描器的胶片驱动装置；
连接到所述第一入口、用于引导所述幻灯胶片穿过所述扫描器的第一导轨；
连接到所述第二入口、用于引导所述幻灯片穿过所述扫描器的第二导轨；
用于投射透过所述胶片媒体的光的光源；
用于感测透过所述胶片媒体透射的光并且用于根据所感测的光的强度产生像素数据的光敏传感器；以及
位于所述光源与所述光敏传感器之间、用于把透过所述胶片媒体投射的光引导到所述光敏传感器上的透镜。
19.权利要求18的扫描器，其特征在于：所述扫描器还包括用于手动选择要扫描的胶片类型的胶片类型选择装置。
20.权利要求19的扫描器，其特征在于：所述胶片类型选择装置包括第一位置和第二位置，所述第一位置对应于35mm胶片而所述第二位置对应于APS胶片。
21.权利要求19的扫描器，其特征在于：所述胶片类型选择装置包括第一位置和第二位置，所述第一位置对应于35mm胶片而所述第二位置对应于46mm胶片。
22.权利要求18的扫描器，其特征在于还包括用于手动选择胶片色彩的胶片色彩选择装置。
23.权利要求22的扫描器，其特征在于：所述胶片色彩选择装置包括第一、第二和第三位置，所述第一位置对应于负片，所述第二位置对应于正片而所述第三位置对应于黑白片。
24.权利要求22的扫描器，其特征在于还包括响应所述胶片色彩选择装置而在所述光源与所述光敏传感器之间移动的滤光器，所述滤光器被定位于所述光源与所述光敏传感器之间时、降低照射在所述光敏传感器上的光的强度。
25.权利要求18的扫描器，其特征在于还包括用于调整所述像素数据的增益的增益调整装置、以及用于调整所述像素数据的偏移的偏移调整装置。
26.权利要求25的扫描器，其特征在于：所述增益调整装置和所述偏移调整装置是可通过用户输入来编程序的。
27.权利要求18的扫描器，其特征在于还包括用于根据用户输入的扫描分辨率数据来自动调整胶片驱动速度的速度调整装置。
28.权利要求18的扫描器，其特征在于还包括用于显示所述像素数据的装置。
29.权利要求19的扫描器，其特征在于还包括用于响应所述胶片类型选择装置而自动改变所述透镜的位置和所述光敏传感器的位置、以便为所选择的胶片类型提供适当的聚焦的装置。
30.权利要求29的扫描器，其特征在于还包括第一和第二位置传感器，其中所述第一位置传感器检测所述透镜何时到达第一预定位置，而所述第二位置传感器检测所述光敏传感器何时到达第二预定位置。
31.权利要求18的扫描器，其特征在于还包括当所述胶片媒体在所述光源与所述光敏传感器之间穿过时用于将所述媒体沿纵向弯曲的装置。
32.权利要求19的扫描器，其特征在于：所述第一导轨包括引导幻灯胶片的第一边缘的左导轨和引导幻灯胶片的第二边缘的右导轨，并且所述扫描器还包括用于响应所述胶片类型选择装置而调整所述左导轨与所述右导轨之间的距离的导轨调整装置。
33.权利要求18的扫描器，其特征在于还包括位于所述光源与所述光敏传感器之间的红外滤光器，所述红外滤光器用于防止红外光投射在所述光敏传感器上。
34.权利要求18的扫描器，其特征在于还包括位于所述光源与所述光敏传感器之间的光通道，所述光通道用于基本上防止除透过所述胶片媒体投射的光之外的一切光到达所述光敏传感器。
35.权利要求18的扫描器，其特征在于还包括用于透过编码数据所在的所述胶片媒体的第一边缘投射光的代码传感器，所述代码传感器产生代表所述胶片媒体上的所述编码数据的信号。
36.一种胶片扫描系统，它包括：
计算机；
连接到所述计算机的高速接口；
连接到所述高速接口的扫描器，所述扫描器包括与所述计算机通过所述高速接口通信的多个子系统，每个子系统包括微处理器、每个子系统被分配唯一的标识符，所述扫描器产生代表被扫描的照片图像的像素数据，所述扫描器通过所述高速接口向所述计算机提供所产生的像素数据。
37.权利要求36的胶片扫描系统，其特征在于：所述高速接口基于IEEE1394标准。
38.权利要求36的胶片扫描系统，其特征在于：提供给所述计算机的所述像素数据具有每种颜色12到16比特的色层次，并且每个像素三种颜色。
39.一种扫描含有多幅照片图像的幻灯胶片、并且产生相应的表示所述照片图像的多幅数字表示的方法，所述方法包括：
用光源投射透过所述幻灯胶片的光；
用光敏传感器感测通过所述幻灯胶片透射的光并且根据所感测的光产生像素数据；
在所述光源与所述光敏传感器之间推进所述幻灯胶片；
用透镜把透过所述幻灯胶片投射的光引导到所述光敏传感器上；
手动选择要扫描的胶片类型；
改变所述透镜的位置以便为所选胶片类型提供适当的聚焦；以及
从所述产生的像素数据产生所述照片图像的数字表示。
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