CN1809115A - 图像扫描仪的扫描方法 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一种图像扫描仪及其扫描方法，通过在同一时间使用两种颜色的发光二极管所产生的光作为光源，再配合简单的图像数据计算步骤来获得被扫描物的三种颜色的图像信号，可达到缩短曝光时间以及改善图像信号的信号/噪声比的效果。

Description

图像扫描仪的扫描方法

技术领域

本发明关于图像扫描方法，尤其是关于一种用于具有接触式图像传感器的图像扫描仪的图像扫描方法。

背景技术

图像扫描仪经常在办公室以及家庭内被使用。例如被用以扫描文件、照片或底片等等，以便将他们的图像储存在，例如，计算机内，或直接用多功能事务机打印或储存。

图像扫描仪主要是使用图像感测模块，例如电荷耦合组件(Charge CoupleDevice，CCD)或是接触式图像传感器(Contact Image Sensor，CIS)，来产生图像的电子信号。其中因为使用接触式图像传感器的扫描仪的体积通常比使用电荷耦合组件的扫描仪的体积小，因此近年来，有许多厂商也致力于发展有关接触式图像传感器在扫描仪上的使用技术。

一般常见的接触式图像传感器模块(CIS module)大致上分为两种，如图1及图2所示。

请参阅图1，为第一种CIS模块的示意图。图1的CIS模块100包含冷阴极灯管101，以及三列图像传感器，红色图像传感器包含多个传感器R1-RN，绿色图像传感器包含多个传感器G1-GN，蓝色图像传感器包含多个传感器B1-BN。冷阴极灯管101提供照射在被扫描物上的光源，此光源经由被扫描物反射后由三列图像传感器接收，以便产生被扫描物的图像信号，其中红色图像传感器R1-RN用以产生被扫描物的红色图像信号，绿色图像传感器G1-GN用以产生被扫描物的绿色图像信号，而蓝色图像传感器B1-BN用以产生被扫描物的蓝色图像信号。

请参阅图2，为第二种CIS模块示意图。图2的CIS模块200包括一列传感器S1-SN以及三种颜色的发光二极管(LED)：LEDR是红光LED，LEDG是绿光LED，LEDB是蓝光LED。在扫描过程中，在同一时间仅开启一种LED，以便分别产生被扫描物的红、绿、蓝等三种颜色的图像信号。一般是红光LED被开启作为扫描用的光源，以便让传感器S1-SN产生被扫描物的红色图像信号，接着开启绿光LED以便产生被扫描物的绿色图像信号，再来开启绿光LED以便产生被扫描物的绿色图像信号。

比较以上所述的两种公知的CIS模块，图2的CIS模块的价格比图1的CIS模块低，因为图2的CIS模块仅需要单一列传感器，而图1的CIS模块则需要三列的传感器。

虽然图2的CIS模块占有价格上的优势，不过在使用上仍有一些问题。例如，图2的CIS模块是以三个不同颜色的LED当成发光源，每条扫描线在同一时间仅能接受由单一颗LED提供的光源，因此常会产生光源亮度不足的情况，造成因传感器接收的亮度不足所产生不良的图像的信号/噪声比。为了解决此问题，公知有使用强光的LED来增强光源的亮度，但这会增加CIS模块的成本。另一种解决的方法是增加传感器的曝光时间，也就是延长LED在每条扫描在线的发光时间，以便增加传感器所能接收的光源亮度，但这样的方式又会使得扫描的时间变长，降低扫描的速度。

发明内容

本发明的一目的在于提供一种扫描方法，通过在同一时间使用两种颜色的发光二极管所产生的光作为光源，再配合简单的图像数据计算步骤，而达到缩短曝光时间以及改善图像信号的信号/噪声比的扫描方法。

本发明提供一种图像扫描仪的扫描方法，该图像扫描仪包括一图像感测模块，用以产生一被扫描物的图像的电子信号，该图像感测模块具有一列传感器以及一第一光源用以产生第一颜色光，一第二光源用以产生第二颜色光以及一第三光源用以产生第三颜色光，该扫描方法包括：

同时开启该第一光源及该第二光源而使该传感器产生一第一输出图像，该第一输出图像包括该被扫描物的第一颜色以及第二颜色的图像；

同时开启该第二光源及该第三光源而使该传感器产生一第二输出图像，该第二输出图像包括该被扫描物的第二颜色以及第三颜色的图像；

同时开启该第一光源及该第三光源而使该传感器产生一第三输出图像，该第三输出图像包括该被扫描物的第一颜色以及第三颜色的图像；

产生该被扫描物的第一颜色、第二颜色以及第三颜色的图像，其中，

该第一颜色的图像通过以下计算获得：

该第二颜色的图像通过以下计算获得：

该第三颜色的图像通过以下计算获得：

较佳者，该第一颜色是红色，该第二颜色是绿色，该第三颜色是蓝色。该图像感测模块是接触式图像传感器(contact image sensor，CIS)。

本发明也提供一种图像扫描仪用以执行以上的扫描方法。该图像扫描仪包括：一图像感测模块，用以产生一被扫描物的图像的电子信号，具有一列传感器以及一红光光源用以产生红光，一蓝光光源用以产生蓝光以及一绿光光源用以产生绿光；以及一控制电路，用以控制该红光光源，该绿光光源以及该蓝光光源的开/关状态，该控制电路同时开启该红光光源及该绿光光源而使该传感器产生包含该被扫描物的红色及绿色的图像信号的一第一输出信号，同时开启该绿光光源及该蓝光光源而使该传感器产生包含该被扫描物的绿色及蓝色图像信号的一第二输出信号，以及同时开启该蓝光光源及该红光光源而使该传感器产生包含该被扫描物的蓝色及红色图像信号的一第三输出信号。

此外，本发明还提供了一种图像扫描方法，用以产生一被扫描物的图像信号，其中包括以下步骤：

同时使用一第一颜色光以及一第二颜色光产生该被扫描物的一第一输出图像，该第一输出图像包括该第一颜色以及该第二颜色的图像；

同时使用该第二颜色光及一第三颜色光产生该被扫描物的一第二输出图像，该第二输出图像包括该第二颜色以及该第三颜色的图像；

同时使用该第一颜色光及该第三颜色光产生该被扫描物的一第三输出图像，该第三输出图像包括该第一颜色以及该第三颜色的图像；以及

产生该被扫描物的该第一颜色、该第二颜色以及该第三颜色的图像，其中，

该第一颜色的图像通过以下计算获得：

该第二颜色的图像通过以下计算获得：

该第三颜色的图像通过以下计算获得：

根据本发明的构思，该第一颜色是红色，该第二颜色是绿色，该第三颜色是蓝色。

附图说明

图1是第一种公知的CIS模块示意图。

图2是第二种公知的CIS模块示意图。

图3是本发明图像扫描仪较佳实施例的方块图。

其中，附图标记说明如下：

303-图像扫描仪；304-图像感测模块；305-控制电路；

3011-301N-传感器；LR-红色LED；

LG-绿色LED；LB-蓝色LED。

具体实施方式

请参阅图3，其为本发明图像扫描仪的一实施例方块图。图3包含图像扫描仪300，具有图像感测模块301以及控制电路302。图像感测模块301具有一列传感器3011-301N以及红色LED LR，绿色LED LB以及蓝色LEDLB。

以下说明本发明的扫描方法。请参阅图3及表一：

表一

扫描线	第一输出图像	第二输出图像	第三输出图像
				L1	R1+G1	G1+B1	B1+R1
L2	R2+G2	G2+B2	B2+R2
				…	…	…	…

其中：R1-扫描线L1的红色图像

      G1-扫描线L1的绿色图像

      B1-扫描线L1的蓝色图像

本例中以红色为第一颜色，绿色为第二颜色，蓝色为第三颜色。在进行扫描线L1的扫描时，控制电路302使红色LED LR与绿色LED LG同时发亮，因此传感器3011-301N所产生的第一输出图像会包含扫描线L1的红色及绿色图像，接着再使绿色LED LG与蓝色LED LB同时发亮，因此传感器3011-301N产生的第二输出图像会包含扫描线L1的绿色及蓝色图像，最后使红色LED LR与蓝色LED LB同时发亮，因此传感器3011-301N产生的第三输出图像会包含扫描线L1的红色及蓝色图像。此时完成扫描线L1的扫描。接着控制电路301将利用第一输出图像，第二输出图像以及第三输出图像来产生扫描线L1的红、绿、蓝图像。

计算方法如下：

$\frac{(R1+G1)+(G1+B1)+(B1+R1)}{2}-(R1+G1)=B1$

$\frac{(R1+G1)+(G1+B1)+(B1+R1)}{2}-(G1+B1)=R1$

$\frac{(R1+G1)+(G1+B1)+(B1+R1)}{2}-(R1+B1)=G1$

也就是说，

从以上的计算式可知，只要经过简单的算术运算，就可以从第一输出图像、第二输出图像以及第三输出图像获得扫描线的红、绿、蓝图像。

当然，扫描线的红色、绿色以及蓝色图像数据的计算也可以在与扫描仪连接的计算机内执行。

由于本发明的扫描方法在同一时间开启两个LED提供传感器所需的光源，因此和前面图2的公知技术相较之下，亮度增加一倍，因此可以缩短每条扫描线所需要的曝光时间，增加扫描速度。同时也因为光源亮度的增加，使得图像信号的信号对噪声比有所提升。

以上实施例仅为说明本发明之用，其它在不脱离本发明精神情况下所做的修改都应视为落入本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种图像扫描仪的扫描方法，该图像扫描仪包括一图像感测模块，用以产生一被扫描物的图像的电子信号，该图像感测模块具有一列传感器以及一第一光源用以产生第一颜色光，一第二光源用以产生第二颜色光以及一第三光源用以产生第三颜色光，其特征在于该扫描方法包括：

同时开启该第一光源及该第二光源而使该传感器产生一第一输出图像，该第一输出图像包括该被扫描物的第一颜色以及第二颜色的图像；

同时开启该第二光源及该第三光源而使该传感器产生一第二输出图像，该第二输出图像包括该被扫描物的第二颜色以及第三颜色的图像；

同时开启该第一光源及该第三光源而使该传感器产生一第三输出图像，该第三输出图像包括该被扫描物的第一颜色以及第三颜色的图像；

产生该被扫描物的第一颜色、第二颜色以及第三颜色的图像，其中，

该第一颜色的图像通过以下计算获得：

该第二颜色的图像通过以下计算获得：

该第三颜色的图像通过以下计算获得：

2.如权利要求1所述的图像扫描仪的扫描方法，其特征在于该第一颜色是红色，该第二颜色是绿色，该第三颜色是蓝色。

3.如权利要求1所述的图像扫描仪的扫描方法，其特征在于该图像感测模块是接触式图像传感器。

4.一种图像扫描仪，包括：

一图像感测模块，用以产生一被扫描物的图像的电子信号，具有一列传感器以及一红光光源用以产生红光，一蓝光光源用以产生蓝光以及一绿光光源用以产生绿光；其特征在于包括：

一控制电路，用以控制该红光光源，该绿光光源以及该蓝光光源的开/关状态，该控制电路同时开启该红光光源及该绿光光源而使该传感器产生包含该被扫描物的红色及绿色的图像信号的一第一输出信号，同时开启该绿光光源及该蓝光光源而使该传感器产生包含该被扫描物的绿色及蓝色图像信号的一第二输出信号，以及同时开启该蓝光光源及该红光光源而使该传感器产生包含该被扫描物的蓝色及红色图像信号的一第三输出信号。

5.一种图像扫描方法，用以产生一被扫描物的图像信号，其特征在于包括以下步骤：

同时使用一第一颜色光以及一第二颜色光产生该被扫描物的一第一输出图像，该第一输出图像包括该第一颜色以及该第二颜色的图像；

同时使用该第二颜色光及一第三颜色光产生该被扫描物的一第二输出图像，该第二输出图像包括该第二颜色以及该第三颜色的图像；

同时使用该第一颜色光及该第三颜色光产生该被扫描物的一第三输出图像，该第三输出图像包括该第一颜色以及该第三颜色的图像；以及

产生该被扫描物的该第一颜色、该第二颜色以及该第三颜色的图像，其中，

该第一颜色的图像通过以下计算获得：

该第二颜色的图像通过以下计算获得：

该第三颜色的图像通过以下计算获得：

6.如权利要求5所述的图像扫描方法，其特征在于该第一颜色是红色，该第二颜色是绿色，该第三颜色是蓝色。

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