CN1464741A - 影像扫描装置的聚焦寻找方法 - Google Patents

Abstract

一种影像扫描装置的聚焦寻找方法，是预先建立该光学模组于所有调焦行程中R(红)、G(绿)、B(蓝)三颜色的理想影像特征值表，然后由该光学模组读取对焦测试片的影像、以及依据该读取的对焦测试片影像计算该对焦测试片的影像特征值。该取得的对焦测试片影像特征值与该预先建立的所有调焦行程的调焦影像特征值表经过比较后，可得到一理想影像特征值对焦测试片影像特征值的差值，依据该得到的差值及光学模组的目前位置，计算出一目前最佳聚焦位置，并调整该光学模组至该最佳聚焦位置。该理想影像特征值表及对焦测试片影像特征值可储存在该影像扫描装置的存储器中，作为控制电路存取之用。

Description

影像扫描装置的聚焦寻找方法

                        技术领域

本发明是关于一种影像扫描装置的扫描对焦方法，特别是一种影像扫描装置的聚焦寻找方法，以使得该影像扫描装置的光学模组与待扫描稿件间得到最佳聚焦位置。

                        技术背景

扫描器已被大量使用在图文影像的扫描撷取及储存。由于扫描技术的进步以及使用者对扫描品质的需求，故扫描器的扫描解析度越来越高，也因此使得扫描作业时的对焦成为一重要课题。

典型的影像扫描器如图1所示，其是在扫描器机体1的顶板11中央区域开设一适当大小的矩形视窗，并嵌设有一透明玻璃制成的稿件承载面12，用以置放一待扫描的稿件13。而在该机体1的顶面一侧枢设有一上盖14作为光罩板。该扫描器机体1内部则设置了一可位移的光学模组2以及导杆15a、15b。

同时参阅图2所示，其是显示一典型反射式影像扫描器的光程示意图，其显示在该光学模组2内部配置有该扫描装置所需的光学系统，例如其包括有一光源21、数个反射镜片22、23、24、25、一聚焦透镜26、与一影像感测元件27(例如电荷耦合元件CCD)等构件。光源21所投射出的扫描光源211经过稿件13底面的反射之后，经由各个反射镜片22、23、24、25的反射，再经由聚焦透镜26而呈像于影像感测元件27上。整个光学模组2可在该扫描器的控制电路3及传统驱动机构4的驱动之下，可沿着导杆15a、15b而进行位移(即箭头I所示的方向位移)，以对放置在稿件承载面12上的稿件13进行扫描。

在扫描器设备组装完成时，都会经过一影像对焦的校正程序，以使影像的扫描品质得到最佳的效果。为了要执行该对焦的程序，一般会在稿件承载面12的扫描起始侧120预先设定一校正区，并在该扫描器壳体的顶板11的底面邻近于该扫描起始侧120处，贴附一对焦测试片16(Focus Chart)。传统所使用的对焦测试片16(如图3所示)，其基本上是由数个固定宽度的白色区域161及黑色区域162所构成。在作对焦测试时，可采用渐近对焦的方式，以得到一最佳聚焦值，例如在台湾专利公告号第395113号专利案所披露的技术。借由光学模组2对该对焦测试片16进行扫描测试，并依据光学模组中影像感测元件27上成像的灰阶分布或对比讯号，而调整该光学模组的对焦位置。经过该对焦测试的程序之后，以期在进行稿件的正式扫描时，能得到一对焦正确的清晰影像。

但在前述的对焦测试片对焦技术中，由于当完成预对焦程序后，该扫描装置即以该单一聚焦值进行日后文件的扫描对焦依据，故通常会使得文件在两侧扫描影像的品质会较差，使得整个扫描取得的影像品质无法达到最佳效果。

                          发明内容

因此，鉴于前述传统影像扫描装置的对焦技术的缺失，本发明的主要目的即是提供一种影像扫描装置的聚焦寻找方法，以使得该影像扫描装置的光学模组与待扫描稿件间得到最佳聚焦位置。

本发明的另一目的是提供一种借由比较对焦测试片影像特征值与一预先建立的理想影像特征值表而决定出光学模组目前最佳聚焦位置的聚焦寻找方法，如此可提升该对焦程序的速度。

为达到上述的本发明目的，在本发明的优选实施例中，是预先建立该光学模组于所有调焦行程中的理想影像特征值表；由该光学模组读取对焦测试片的影像；依据读取的对焦测试片影像，计算该对焦测试片的影像特征值；将该取得的对焦测试片影像特征值与该预先建立的所有调焦行程的调焦影像特征值表作一比较，而得到一理想影像特征值与对焦测试片影像特征值的差值；依据前步骤所得到的差值及光学模组的目前位置，计算出一目前最佳聚焦位置，并调整该光学模组至该最佳聚焦位置。优选地，该理想影像特征值表是包括R(红)、G(绿)、B(蓝)三颜色的影像特征值表，且可将该理想影像特征值表及对焦测试片影像特征值储存在该影像扫描装置的存储器中。

                       附图说明

图1是显示传统影像扫描装置的立体图；

图2是显示传统影像扫描装置的光程示意图；

图3是显示传统对焦测试片的示意图；

图4是显示本发明影像扫描装置的光程示意图；

图5是显示本发明的控制流程图；

图6是显示本发明中所预先建立的光学模组所有调焦行程中的影像特征值曲线图。图号说明

1扫描器机体

11稿件承载面

12稿件承载面

120扫描起始侧

13待扫描稿件

14上盖

15a、15b导杆

16对焦测试片

2光学模组

3光学模组驱动机构

4控制电路

21光源

22、23、24、25反射镜片

26聚焦透镜

27影像感测元件

3光学模组驱动机构

4控制电路

5调焦机构

6理想影像特征值存储器

7对焦测试片影像特征值存储器

                     具体实施方式

本发明的其它目的及其结构设计，将借由以下的实施例及附图作进一步的说明如后。

参阅图4所示，其是显示本发明的光程示意图。其大部分构件及各构件间的安排与图2所示的传统影像扫描器的光程示意图相同，故相同的元件乃标示以相同的参照编号，以资对应。亦即，图4中所显示的影像扫描装置中同样是在扫描器机体1包括有稿件承载面11、稿件承载面12、光学模组2、光学模组驱动机构3、控制电路4等构件，而在该光学模组2内部亦同样包括有一光源21、数个反射镜片22、23、24、25、一聚焦透镜26、与影像感测元件27。该光学模组2在该光学模组驱动机构3及控制电路4的控制及驱动之下，可在该稿件承载面12的底面以第一方向I进行水平位移，以对放置在该稿件承载面12上的待扫描稿件13进行扫描。

在本发明的实施例中更包括有一调焦机构5，其可受到控制电路4的控制而使该光学模组2作第二方向II(即上下方向)的位移，以调整该光学模组2对待扫描稿件12间的相对对焦距离。精于此项技术者应可理解，为了要取得对焦值，除了移动该光学模组2与待扫描稿件13间的相对距离之外，亦可移动聚焦透镜26或是影像感测元件27的相对位移距离，同样可以达到聚焦调整的目的。

图5是显示本发明的控制流程图。同时参阅图4所示的光程示意图，对本发明的调焦方法作一说明。首先，预先建立光学模组2于所有调焦行程中的理想影像特征值表(步骤101)。

经过前述步骤后所得到的所有调焦行程中的影像特征值曲线示于图6中，其中X轴是代表调焦行程L，而Y轴是代表影像特征值F。该影像特征值曲线包括有R(红)、G(绿)、B(蓝)三颜色的影像特征值曲线。在该曲线表中，调焦行程L中的A点，是代表理想最佳聚焦位置，而B点是表示扫描器的光学模组在读取对焦测试片所得到的特征值所对应到的位置，各曲线R、G、B所对应到Y轴的影像特征值F即表示R(红)、G(绿)、B(蓝)三颜色的特征值RB、GB、BB。以前述步骤取得的所在调焦行程的理想影像特征值可以数值表的型态储存于如图4所示的一理想影像特征值存储器6中，以作为理想影像特征值资料库。

然后，由光学模组2读取对焦测试片16的影像(步骤102)，并计算该对焦测试片的影像特征值(步骤103)。该对焦测试片的对焦测试，可以采用传统的方法(例如逼近辩识法)判断是否已对焦完成，若判断已对焦完成，即以该聚焦值设为最佳聚焦值。若否的话，则在控制电路4的控制之下，由对焦机构5调节该光学模组2相对于该对焦测试片16的聚焦，直到取得最佳聚焦值为止。该取得的对焦测试片影像特征值亦可储存于如图4所示的对焦测试片影像特征值存储器7中。

在取得该对焦测试片的影像特征值之后，即将该对焦测试片的影像特征值与步骤101中所取得的理想影像特征值表作一比较(步骤104)。然后，于步骤105中，依据该比较结果而得到一理想影像特征值与对焦测试片影像特征值间的差值(即图6所示曲线图中A与B的差值d)。依据该理想影像特征值与对焦测试片影像特征值差值，控制电路即可以光学模组的目前位置加上该理想影像特征值与对焦测试片影像特征值的差值而决定出一目前最佳聚焦位置(步骤106)，并以对焦机构驱动该光学模组至最佳聚焦位置。

综上所述，本发明所提供的影像扫描装置的聚焦寻找方法，确可在经过比较对焦测试片影像特征值与先前所建立的理想影像特征值表之后，再依据该比较结果及光学模组的目前位置而决定该光学模组的最佳聚焦位置，故本发明确具高度的产业利用价值。

以上详细说明仅是本发明的优选实施例说明，并非用以限制本发明，故凡业内人士依据上述的说明所作的其它种种改良，均仍属于本发明的发明精神及所界定的权利要求中。

Claims (4)

1.一种影像扫描装置的聚焦寻找方法，是在一影像扫描器机体内配置有一光学模组，该光学模组可在一控制电路及光学模组驱动机构的控制之下进行位移，以对贴附在影像扫描装置的一顶板底面的对焦测试片进行扫描，该光学模组亦可受一调焦机构的驱动之下调整相对应于该待扫描稿件的聚焦位置，该方法包括下列步骤：

(a)预先建立该光学模组于所有调焦行程中的理想影像特征值表；

(b)由该光学模组读取对焦测试片的影像；

(c)依据读取的对焦测试片影像，计算该对焦测试片的影像特征值；

(d)将该取得的对焦测试片影像特征值与步骤(a)中所预先建立的所有调焦行程的调焦影像特征值表作一比较，而得到一理想影像特征值与对焦测试片影像特征值的差值；

(e)依据步骤(d)中所得到的差值及光学模组的目前位置，计算出一目前最佳聚焦位置，并调整该光学模组至该最佳聚焦位置。

2.如权利要求1的影像扫描装置的聚焦寻找方法，其中该理想影像特征值表是包括R(红)、G(绿)、B(蓝)三颜色的影像特征值表。

3.如权利要求1的影像扫描装置的聚焦寻找方法，其中该理想影像特征值表是储存在该影像扫描装置的理想影像特征值存储器中。

4.如权利要求1的影像扫描装置的聚焦寻找方法，其中该对焦测试片影像特征值是储存在该影像扫描装置的对焦测试片影像特征值存储器中。

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