DE10026704B4

DE10026704B4 - Bildverarbeitungssystem zum Abtasten eines rechtwinkligen Dokuments

Info

Publication number: DE10026704B4
Application number: DE10026704A
Authority: DE
Inventors: Che Chu Yang
Original assignee: Transpacific Optics LLC
Current assignee: Transpacific Optics Wilmington Del Us LLC
Priority date: 1999-04-05
Filing date: 2000-05-30
Publication date: 2013-08-29
Anticipated expiration: 2020-05-31
Also published as: US6449397B1; DE10026704A1

Abstract

Bildverarbeitungssystem, mit einem Scanner (12), der ein Abtastmodul (18) zum Abtasten eines rechtwinkligen Dokuments (13) und zum Erzeugen entsprechender Bildsignale enthält, wobei das rechtwinklige Dokument (13) vier rechte Winkel besitzt und wobei die Bildsignale ein Dokumentbild (44) des Dokuments (13) enthalten, und einem Computer (20), der mit dem Scanner (12) verbunden ist und einen Speicher (22) zum Speichern von Programmen (26, 30) und Dateien (28, 32), einen Prozessor (24) zum Ausführen der im Speicher (22) gespeicherten Programme (26, 30) sowie ein Scannersteuerprogramm (26), das im Speicher (22) gespeichert ist, um Operationen des Scanners (12) zu steuern und um die vom Scanner (12) erzeugten Bildsignale in einer Hauptbilddatei (28) zu speichern, umfaßt, gekennzeichnet durch ein Bildverarbeitungsprogramm (30), das im Speicher (22) gespeichert ist und einen Neigungswinkel (θ1) des Dokumentbildes (44) in der Hauptbilddatei (28), um den das Dokumentbild (44) aus seiner korrekt ausgerichteten Stellung (42) geneigt ist, und außerdem eine Winkelverzerrung (θ2) wenigstens eines rechten Winkels des Dokumentbildes (44) erfaßt und das Dokumentbild (44) entsprechend dem Neigungswinkel (θ1) und der Winkelverzerrung (θ2) des Dokumentbildes (44) in der Weise korrigiert, daß ein rechtwinkliges und korrekt ausgerichtetes Dokumentbild (44) des Dokuments (13) erhalten wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Bildverarbeitungssystem und insbesondere und ein Bildverarbeitungssystem zum Abtasten eines rechtwinkligen Dokuments.
Bildabtastgeräte oder Scanner haben aufgrund ihrer Verwendung zum Umsetzen von Bildsignalen in Eingangsdaten für Computersysteme schnell eine große Verbreitung gefunden. Ein typischer Scanner umfasst ein Gehäuse mit einer lichtdurchlässigen Plattform, die auf seiner Oberseite installiert ist und auf die 10 ein Dokument gelegt und abgetastet werden kann. Das vom Dokument reflektierte Licht wird in ein entsprechendes Bildsignal umgewandelt. Das Abtastmodul des Scanners ist aus vielen kompliziert angeordneten optischen Komponenten aufgebaut, damit die Lichtwege sehr genau sind. Während des Verladens und des Transports kann jedoch die Position des Abtastmoduls verschoben werden, was zu Winkelverzerrungen im abgetasteten Bild führen kann. Außerdem ergibt sich selbstverständlich ein schräges Bild, wenn der Anwender das Dokument nicht richtig ausgerichtet auf die lichtdurchlässige Plattform legt.
Unabhängig davon, ob die Position des Abtastmoduls verschoben ist oder ob der Anwender das Dokument nicht richtig ausgerichtet auf die lichtdurchlässige Plattform gelegt hat, führt jede dieser Situationen zu einem schrägen Bild des Dokuments und zu einer geringeren Qualität der Abtastung. Die Korrektur des schrägen Dokumentbildes erfordert gewöhnlich die Verwendung von Bildverarbeitungsprogrammen. Die Verwendung dieser Programme ist jedoch selbst für Graphikentwurfsspezialisten langwierig und arbeitsaufwendig.
DE 19736696 C2 offenbart eine Bildverarbeitungsvorrichtung. DE 19736696 C2 betrifft Verzerrungen, die daher rühren, dass ein Dokument nicht eben auf einer Abtastfläche aufliegt. Zur Korrektur solcher Verzerrungen ist eine Vergrößerung oder Verkleinerung von Teilen des Bildes vorgesehen. Die Vergrößerung oder Verkleinerung von Teilen des Bildes erfolgt dabei auf Grundlage der Informationen einer Vergrößerungsberechnungseinrichtung und einer Höhenberechnungseinrichtung. Die Berechnungen basieren in diesem Zusammenhang auf dem Verlauf der abgebildeten Dokumentenseite.
Aus der EP 0869659 A2 ist ein Korrekturverfahren bekannt für einen um einen Winkel α verdreht an einer Abtasteinheit eines Scanners vorbeigeführten Dokuments. Die Korrektur wird in einem ersten Schritt unmittelbar während des Zusammensetzens eines Bildes aus den einzelnen, von der Abtasteinheit gelieferten zeilenweisen Abtastdaten durchgeführt, indem die Abtastdaten jeweils um einen vorbestimmten Abstand verschoben werden. Der Betrag, um den die Abtastdaten verschoben werden, wird anhand von zusätzlichen Sensoren berechnet. Als Folge wird ein erstes Zwischenbild in Form eines Parallelogramms erzeugt. An diesem Zwischenbild wird ein zweiter Korrekturschritt vorgenommen, der ein spaltenweises Verschieben der Bilddaten, wiederum um einen vorbestimmten Abstand, beinhaltet. Der Betrag, um den die Bilddaten verschoben werden, wird wiederum anhand des zuvor aufgenommenen Signals der Sensoren berechnet.
US 5,675,380 A beschreibt eine Bildkorrekturvorrichtung, bei der ein Bild mittels einer auf Polynomen basierenden Transferfunktion korrigiert wird. Zur Bestimmung der Transferfunktion ist ein Abbild eines regelmäßigen Gitters als Testbild erforderlich.
US 5,901,253 A offenbart ein Bildverarbeitungssystem mit einer Drehung des gesamten Bildes als Bildkorrektur.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Bildverarbeitungssystem zum automatischen Korrigieren eines schrägen Dokumentbildes zu schaffen, mit dem das obengenannte Problem gelöst werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Bildverarbeitungssystem nach Anspruch 1. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass das Bildverarbeitungssystem ein rechtwinkliges Dokument abtasten kann und dabei ein schräges Dokumentbild einfach und automatisch korrigieren kann.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deutlich beim Lesen der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform, die auf die Zeichnung Bezug nimmt; es zeigen:
1 eine perspektivische Darstellung des Bildverarbeitungssystems zum Abtasten eines rechtwinkligen Dokuments gemäß der Erfindung;
2 einen funktionalen Blockschaltplan der Computervorrichtung nach 1;
3 eine perspektivische Darstellung zur Erläuterung der Funktionsweise eines Programms zum Erfassen des Neigungswinkels des Dokumentbildes in dem Bildverarbeitungssystem nach 2: und
4 eine weitere perspektivische Darstellung zur Erläuterung der Funktionsweise des Programms zum Erfassen der Winkelverzerrung des Dokumentbildes in dem Bildverarbeitungssystem nach 2.
1 zeigt das Bildverarbeitungssystem 10 der Erfindung. Das Bildverarbeitungssystem 10 enthält einen Scanner 12, der ein Dokument 13 abtastet und das entsprechende Bildsignal erzeugt; einen Computer 20, der mit dem Scanner 12 verbunden ist, um das Bildsignal zu verarbeiten; und einen Monitor 21, der das Dokumentbild anzeigt. Der Scanner 12 umfaßt ein Gehäuse 14 mit einer lichtdurchlässigen Plattform 16 auf seiner Oberseite, auf die das abzutastende Dokument 13 gelegt wird, ein Abtastmodul 18, das im Gehäuse 14 beweglich installiert ist, um das Dokument 13 abzutasten und das entsprechende Bildsignal zu erzeugen, sowie einen Knopf 34 außerhalb des Gehäuses 14, der ein Startsignal erzeugt, um die automatische Verarbeitung zu beginnen.
2 zeigt eine schematische Darstellung des Computers 20 nach 1. Der Computer 20 enthält einen Speicher 22 zum Speichern von Programmen und Dateien; einen Prozessor 24 zum Ausführen der im Speicher 22 gespeicherten Programme; ein Scannersteuerprogramm 26, das im Speicher 22 gespeichert ist und mit dem die Funktion des Scanners 12 gesteuert und das vom Scanner 12 erzeugte Bildsignal in einer Hauptbilddatei 28 gespeichert wird; und ein Bildverarbeitungsprogramm 30, das im Speicher 22 gespeichert ist und das die Dokumentbilddatei 32 mit dem korrigierten Dokumentbild erzeugt.
Falls das vom Scanner 12 abgetastete Dokument 13 ein rechtwinkliges Dokument ist (d. h. seine vier Ecken rechtwinklig sind), kann das Startsignal für die automatische Verarbeitung durch Drücken des Knopfs 34 erzeugt werden. Wenn der Computer 20 das Startsignal empfangen hat, startet das Scannersteuerprogramm 26 das Bildverarbeitungsprogramm 30, um das Dokumentbild der Hauptbilddatei 28 zu korrigieren und um die Dokumentbilddatei 32 zu erzeugen. Das Bildverarbeitungsprogramm 30 bestimmt die Neigung des in der Hauptdokumentdatei 28 gespeicherten Dokumentbildes und die Winkelverzerrung wenigstens eines rechten Winkels. Unter Verwendung dieser Informationen korrigiert das Bildverarbeitungsprogramm 30 das Dokumentbild auf der Grundlage von Neigungs- und Winkelverzerrungsdaten, um das rechtwinklige Dokumentbild des Dokuments 13 in der Dokumentbilddatei 32 zu erzeugen.
3 ist eine perspektivische Darstellung zur Erläuterung der Funktionsweise des Bildverarbeitungsprogramms 30 nach 2 zur Erfassung des Neigungswinkels des Dokumentbildes 44. 4 ist eine perspektivische Darstellung zur Erläuterung der Funktionsweise des Bildverarbeitungsprogramms 30 nach 2 zur Erfassung der Winkelverzerrung des Dokumentbildes 44. Der Punkt O an einem der rechten Winkel des Dokumentbildes 44, das in den 3 und 4 gezeigt ist, bildet den Basispunkt, während die vertikalen Strichlinien 40 und 42 die Basislinien des quadratischen Bildes nach der Korrektur bilden. Aufgrund der Neigung des Dokuments 13 ist auch das abgetastete Dokumentbild 44 unter einen Winkel θ1 wie in 3 gezeigt geneigt, wobei der Neigungswinkel θ1 zwischen der Seite 46 des Dokuments 44 und der Basislinie 42 gemessen wird. Aufgrund der Verschiebung der Position des Abtastmoduls 18 sind die vier rechten Winkel des Dokumentbildes um den Winkel θ2 zwischen der Seite 48 des Dokuments 44 und der Basislinie 40 verzerrt. Die beiden ”rechten” Winkel an der oberen linken und an der oberen rechten Ecke sind auf (90 + θ2)° verzerrt, während die beiden ”rechten” Winkel an der unteren linken und an der oberen rechten Ecke auf (90 – θ2)° verzerrt sind. Das Bildverarbeitungsprogramm 30 dreht zunächst das Dokumentbild 44, um die Neigung des Dokumentbildes anhand des Neigungswinkels θ1 zu korrigieren, und korrigiert dann die Bildform anhand des Winkels θ2 der vier ”rechten” Winkel, um das rechtwinklige Bild wieder herzustellen. Schließlich wird das rechtwinklige Bild in der Dokumentbilddatei 32 gespeichert.
In dem Bildverarbeitungssystem 10 der Erfindung wird ein Startsignal erzeugt, wenn der Knopf 34 gedrückt wird, damit das Scannersteuerprogramm 26 des Computers das Bildverarbeitungsprogramm 30 startet. Das Bildverarbeitungsprogramm 30 korrigiert das Dokumentbild des abgetasteten Dokuments entsprechend dem Neigungswinkel um der Winkelverzerrung des Dokumentbildes und speichert das korrigierte rechtwinklige Bild in der Dokumentbilddatei 32. Somit ist kein zusätzliches Bildverarbeitungsprogramm erforderlich, da das Bildverarbeitungssystem das schräge Dokumentbild automatisch korrigiert. Daher verbessert die Erfindung nicht nur die Abtastung, sondern ist auch einfach zu betreiben.
Fachleute werden zahlreiche Abwandlungen und Änderungen der Vorrichtung der Erfindung erkennen, die nicht von der Lehre der Erfindung abweichen. Daher ist die obige Offenbarung nur durch die beigefügten Ansprüche begrenzt.

Claims

Bildverarbeitungssystem, mit einem Scanner (12), der ein Abtastmodul (18) zum Abtasten eines rechtwinkligen Dokuments (13) und zum Erzeugen entsprechender Bildsignale enthält, wobei das rechtwinklige Dokument (13) vier rechte Winkel besitzt und wobei die Bildsignale ein Dokumentbild (44) des Dokuments (13) enthalten, und einem Computer (20), der mit dem Scanner (12) verbunden ist und einen Speicher (22) zum Speichern von Programmen (26, 30) und Dateien (28, 32), einen Prozessor (24) zum Ausführen der im Speicher (22) gespeicherten Programme (26, 30) sowie ein Scannersteuerprogramm (26), das im Speicher (22) gespeichert ist, um Operationen des Scanners (12) zu steuern und um die vom Scanner (12) erzeugten Bildsignale in einer Hauptbilddatei (28) zu speichern, umfaßt, gekennzeichnet durch ein Bildverarbeitungsprogramm (30), das im Speicher (22) gespeichert ist und einen Neigungswinkel (θ1) des Dokumentbildes (44) in der Hauptbilddatei (28), um den das Dokumentbild (44) aus seiner korrekt ausgerichteten Stellung (42) geneigt ist, und außerdem eine Winkelverzerrung (θ2) wenigstens eines rechten Winkels des Dokumentbildes (44) erfaßt und das Dokumentbild (44) entsprechend dem Neigungswinkel (θ1) und der Winkelverzerrung (θ2) des Dokumentbildes (44) in der Weise korrigiert, daß ein rechtwinkliges und korrekt ausgerichtetes Dokumentbild (44) des Dokuments (13) erhalten wird.
Bildverarbeitungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Scanner (12) einen Knopf (34) zum Erzeugen eines Startsignals aufweist, wobei das Scannersteuerprogramm (26) das Bildverarbeitungsprogramm (30) startet, um das Dokumentbild (44) in der Hauptbilddatei (28) zu korrigieren, wenn das Startsignal empfangen wird.
Bildverarbeitungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bildverarbeitungsprogramm (30) zuerst die Position des Dokumentbildes (44) durch Drehen des Dokumentbildes (44) um den Neigungswinkel (θ1) korrigiert und dann die Form des Dokumentbildes (44) auf der Grundlage der erfaßten Winkelverzerrung (θ2) korrigiert, um das rechtwinklige und korrekt ausgerichtete Dokumentbild (44) zu erzeugen.
Bildverarbeitungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Scanner (12) ein Gehäuse (14) mit einer lichtdurchlässigen Plattform (16), auf die das rechtwinklige Dokument (13) gelegt wird, enthält und das Abtastmodul (18) im Gehäuse (14) beweglich installiert ist, um das auf die lichtdurchlässige Plattform (16) gelegte Dokument (13) abzutasten, um die entsprechenden Bildsignale zu erzeugen.