TW201244454A - Method and system for generating image for scanner with multiple cameras - Google Patents

Description

201244454 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 種多鏡頭照相式 [0001] 本發明涉及影像處理技術領域，尤指— 掃描器的圖像生成方法及系統。 【先前技術】 [0002] 〇 照相式掃描器相較於傳統的鐳射式掃描器， ，由於無靈/ 、光 因此 被測物體上移動就可以採集被測物體上的圖像、在 集速度快的優點。而當設計高圖元照相式掃描器具有採 規格感光光學模組與對應的高速影像處理晶片時，向 更高的成本，同時由於掃描器日益薄型化與輕型化的了 求，在加之單一高圖元感光光學模組常伴隨視角、需 程長與像差大等缺陷，更增加了產品開發的困難 多鏡頭模組的照相式掃描器的概念因此產生。 J一夕 照相式掃描器卻面臨另外一個技術問題，即如何將夕 鏡頭模組拍攝的圖像進行疊合，還原為被測物體上夕$ 整圖像。 的完 〇 [0003] 【發明内容】 鑒於以上内容，有必要提供一種多鏡頭照相式掃描 圖像生成方法及系統。 器的 [0004] 一種多鏡頭照相式掃描器的圖像生成方法’所述方法包 括： t [0005] 在多鏡頭照相式掃描器的托紙玻璃上繪製參考圖案.

[0006] 獲取每一鏡頭透過托紙玻璃在掃描物件上拍攝到的子圖 像，所述子圖像包含了鏡頭透過托紙玻璃時拍攝到的至 100114341 表單編號A0101 第3頁/共20頁 1〇〇2〇24〇49-〇 201244454 [0007] [0008] [0009] [0010] [0011] [0012] [0013] 100114341 少部分所述參考圖案； Π二=的所述參考圖案作為基準位置’將所 σ還原為一完成圖像。 = = =，描器的圖像生成系統’所述多鏡頭 D的托紙玻璃上繪製有一參考圖案，所述系 統包括： 子圖像獲取根細 扩物件 、、、’，用於獲取每一鏡頭透過托紙玻璃在掃 拍攝到的子圖像，所述子圖像包含了鏡頭透過 托紙玻—到的至少部分所述參=: 作^:械組’用於以每一子圖像包含的所述參考圓案 置’將所有子圖像#合還原為—完成圖像。 =1:術相比，上述多鏡頭照相式掃描器的圖像生成 璃上的參ί圖Γ印刷在多鏡頭照相式掃描器的托紙t 分參考_ 使得各鏡頭拍攝的子圖像都會包含 置，將所有子每-子圖像包含的參考圖案為恭準位 頭照相式拇土…疊合還原為一完成圖像，解決τ多巍 "田器的圖像對位元和疊合問題。 【實施方式】 下面結合具體杳_ 說明。 方式和附圖對本發明做進一步#•細的 請參閱圖1，圖Φ -立 式的不意性的示出了根據本發明一種實施方 柄Α朗相式掃㈣的結構，' 紙坡璃10和多<gu 丈知插器包抟

位於所述托紙玻璃10下方㈣涵20。所 述托紙玻螭“用於 方的鏡禎Z 表單編號糊 \放待掃描纸張，多個鏡頭20錤成/ 第4頁/共20頁 負 1〇出 201244454 個 Ο Ο 維矩陣，分別 ，每1翻攝得到 進行局料拍照式掃福 將子圖像疊人达張子圖像’再藉由影像處理單元 。還原為完成圖像。 請參閱圖2，圖+ 式的多鏡㈣相^的示出了根據本發明-種實施方 述方法包括以下器的圖像生成方法的流程圖 步驟S2〇2，在夕 繪製參考圖*見頭照相式掃描器的所述托紙玻璃10 [0016]根據多鏡頭照相今 將所述托紙破璃；0劃鏡頭組成的二維矩陣’ 區塊，在區Μ「塊，每―鏡頭對應一個 在[塊與區塊的交界處繪製輔助線。在 述輔助線為虛線。請繼續參瞧，在-個鏡 组㈣3X3的多鏡頭照相式掃描11巾，對應的將所述托 紙玻璃_分為3Χ3的9個區塊，每—鏡頭對應—個區塊托 ’在區塊與區塊的交界騎製輔助線。 在所述托紙玻璃10上縿製輔助線，由於是視覺上可見的 線條’那麼必然具有一定的寬度，會對放置於所述托紙 玻璃10上的帶掃描紙張上的圖像造成遮擔效果。請繼續 參閱圖4，示意性的示出了兩相鄰鏡頭分別從同一條辅助 線的兩側人射所述托紙玻_，經過所述托紙玻璃_ 折射，出射點彙聚在一點^!上。假設所述托紙玻璃的厚度 為h ’托紙玻璃相對於空氣的折射率為η，0為入射角， 0t為出射角，w為輔助線的寬度，在本實施方式十，0 為鏡頭發散角的二分之一。根據折射定律，n = sin0 / 1 [0014] [0015] [0017] 所 上 100114341 表單編號A0I01 第5頁/共20頁 1002024049-0 201244454 t 以及根據三角函數的定義，w = 2*h*tan0t，可 以推導出當w滿足

[0018] [0019] [0020] [0021] 時’鏡頭1和鏡頭2從寬度為w的輔助線的兩侧（P點和Q點 )發出的入射光線經過所述托紙玻璃10的折射後，出射 光線聚集在同~點（M點）。此時的Μ點，同時為鏡頭1拍 攝的子圖後山 包括的輔助線的内側和鏡頭2拍攝的子圖像 中匕括的輔助線的内侧，這樣在對鏡頭1和鏡頭2拍攝的 子圖像進订對位元疊合時，Μ點可作為準確對位的基準位 置。 乂驟82〇4 ’獲取每一鏡頭透過托紙玻璃在掃描物件上拍 攝到的子圖德 豕’所述子圖像包含了鏡頭透過托紙玻璃時 拍攝到的至少部分所述參考圖案。 請繼續參閱圖q _ M3 ’在一個劃分為3χ3區塊的托紙玻璃的多 照相式掃插器中，區塊A對應的鏡頭拍攝下的子圖像 了區塊A正對的待掃描紙張上的圖像，還包括了托 、氏玻璃上的部分㈣線，區⑽對應的賴拍攝下的子圖 像54包括了區塊BjL對的待掃描紙張上的圖像還包括了 托紙玻璃上的部分輔助線。所述子圖像52和子圖像Μ中 包括的部分輔助線1於作為子圖像疊合時的對位準線 。所述子圖像52和子圖像54中包括的空白區域代表了區 域A和區域B以外的圖像。 100114341 表單編號A0101 第6頁/共20頁 1002024049-0 201244454 [0022] [0023] Ο [0024] [0025] Ο 步驟S206，以每一子圖像包含的所述參考圖案作為基準 位置’將所有子圖像疊合运原為一完成圖像。在本實施 方式中，所述參考圖案為輔助線，本步驟具體包括：定 位出每一·鏡頭拍攝的子圖像中的輔助線；根據兩相鄰鏡 頭拍攝的子圖像中的相應輔助線，將該兩子圖像對位元 重合；重複上一步驟，直到將所有鏡頭拍攝的子圖像對 位元重合；將對位元重合的子圖像形成的新圖像作為完 成圖像。在輔助線的寬度w滿足 2* A * sin Ά 切一 2 一 士2 - sin 2 马 的實施方式中，分別識別出該兩子圖像包含的辅助線的 線條内邊緣，以該兩子圖像的輔助線的線條内邊緣作為 對齊基準位置，將該兩圖像對位元重合。 請繼續參閱圖6，示意性的示出了子圖像52和子圖像54的 對位元疊合過程。子圖像52包括的豎直輔助線與子圖像 54包括的右邊的豎直輔助線是相對應的輔助線，將該兩 子圖像的該兩條豎直輔助線完全重合，並將該兩子圖像 的水平輔助線對齊，區域A和區域B無縫對接起來，再將 該兩子圖像的空白區域（代表區域A和區域B以外的圖像 )刪除，就得到了最終完成的子圖像52和子圖像54的疊 合完成圖像。 請參閱圖7，圖中示意性的示出了根據本發明一種實施方 式的多鏡頭照相式掃描器的圖像生成系統的功能框圖’ 100114341 表單編號A0101 第7頁/共20頁 1002024049-0 [0026] 201244454 所述系統包括一子圖像獲取模組7〇2及一圖像疊合模組 704。 [0027] 所述子圖像獲取模組702 ’用於獲取每一鏡頭透過托紙玻 璃在掃描物件上拍攝到的子圖像，所述子圖像包含了鏡 頭透過托紙破璃時拍攝到的至少部分所述參考圖案。在 一種實施方式中，所述參考圖案為虛線式的輔助線，將 托紙玻璃劃分為多個區塊，每一區塊與一個鏡頭對應。 所述輔助線具有一寬度，所述寬度w依照如下公式計算： [0028]

[0029] [0030] [0031] 100114341 其中，h為多鏡頭照相式掃描器的托紙玻璃的厚度，^為 托紙玻璃相對於空氣的折射率，為鏡頭的發散角的二 分之一。 所述圖像疊合模組704，用於以每一子圖像包含的所述參 考圖案作為基準位置，將所有子圖像疊合還原為一完成 圖像。 所述圖像疊合模組704包括基準識別子模組7041、對位子 模組7042及圖像完成子模組7〇43。所述基準識別子模組 7041，用於識別出每一子圖像包含的輔助線的線條内邊 緣。所述對位子模組7042，用於以每一子圖像的輔助線 的線條内邊緣作為對齊基準位置，將所有子圖像對位元 重合。所述圖像完成子模組7043，用於將對位元後的所 有子圖像疊合還原為一完成圖像。 表箪.编號A0101 第8頁/共20頁 1002024049-0 201244454 [0032] 综上所述，本發明係合乎發明專利申請條件，爰依法提 出專利申請。惟，以上所述僅為本發明之較佳實施例， 舉凡熟悉本案技藝之人士其所爰依本案之創作精神所作 之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下之申請專利範圍内 〇 [0033] 【圖式簡單說明】 圖1為本發明一種實施方式中的多鏡頭照相式掃描器的結 構示意圖。 A [0034] 〇 圖2為本發明一種實施方式中的多鏡頭照相式掃描器的圖 像生成方法的流程圖。 [0035] 圖3為本發明一種實施方式中的托紙玻璃上的參考圖案的 示意圖。 [0036] 圖4為本發明一種實施方式中的鏡頭透過托紙玻璃的光線 折射的示意圖。 [0037] 〇 圖5為本發明一種實施方式中的兩個鏡頭拍攝的子圖像的 示意圖。 [0038] 圖6為本發明一種實施方式中的子圖像疊合過程示意圖。 [0039] 圖7為本發明一種實施方式中的多鏡頭照相式掃描器的圖 像生成系統的功能框圖。 [0040] 【主要元件符號說明】 托紙玻璃：10 [0041] 鏡頭：20 [0042] 子圖像獲取模組·· 702 100114341 表單編號A0101 第9頁/共20頁 1002024049-0 201244454 [0043] 圖像疊合模組：704 [0044] 基準識別子模組：7041 [0045] 對位子模組：7042 [0046] 圖像完成子模組：7043 100114341 表單編號A0101 第10頁/共20頁 1002024049-0

Claims (1)

1. 201244454 七、申請專利範圍： 1 . -種多鏡頭照相式 ： "^田盗的圖像生成方法，所、 所爽方法包括 相式_的托紙破璃上_考圖案； X .㈣透過托紙玻璃在掃福物件上拍攝到的子 ’所述子圖像包含了鏡頭透過托紙玻璃時拍攝^_ 八n “ 鱗到的至少部 刀所迷參考圖案； 置，將所有 Cl 以每—子圖像包含的所述參考圖案作為基準位 子圖像疊合還原為一完成圖像。 2 .如申請專利範圍第1項所述之多鏡頭照相式掃栺器的圖像 生成方法，其中所述方法中的在多鏡頭照相式掃福器 紙玻璃上繪製參考圖案的步驟具體包括： 維矩陣，將 根據多鏡頭照相式掃描器的多個鏡頭組成的二 托紙玻璃劃分為多個區塊，每一鏡頭對應一個區塊 3 .如申請專利範圍第2項所述之多鏡頭照相式掃插器的圖像 生成方法，其中所述方法中的在多鏡頭照相式掃描器的才 紙破璃上繪製參考圖案的步驟還包括： 在區塊與區塊的交界處繪製辅助線。 .如申請專利範圍第3項所述之多鏡頭照相式掃描器 圖像 生成方法，其中所述方法中的以每一子圖像包含的所述參 考圖案作為基準位置，將所有子圖像疊合還原為―士成 像的步驟具體包括： 定位出每一鏡頭拍攝的子圖像中的輔助線； 根據兩相鄰鏡頭拍攝的子圖像中的相應輔助線，將該兩子 圖像對位元重合； 100114341 表單編號A0101 第11頁/共20頁 1002024049-0 201244454 重複上一步驟，直到將所有鏡頭拍攝的子圖像對位元重合 將對位元重合的子圖像形成的新圖像作為完成圖像。 5 .如申請專利範圍第3項所述之多鏡頭照相式掃描器的圖像 生成方法，其中所述輔助線具有一寬度，所述寬度w依照 如下公式計算：

   其中，h為多鏡頭照相式掃描器的托紙玻璃的厚度，η為托 紙玻璃相對於空氣的折射率，0 .為鏡頭的發散角的二分 1 之一。 6 .如申請專利範圍第5項所述之多鏡頭照相式掃描器的圖像 生成方法，其中所述方法中的根據兩相鄰鏡頭拍攝的子圖 像中的相應輔助線，將該兩子圖像對位元重合的步驟具體 包括·‘ 分別識別出該兩子圖像包含的輔助線的線條内邊緣； 以該兩子圖像的輔助線的線條内邊緣作為對齊基準位置， 將該兩圖像對位元重合。 7 . —種多鏡頭照相式掃描器的圖像生成系統，所述多鏡頭照 相式掃描器的托紙玻璃上繪製有一參考圖案，所述系統包 括： 子圖像獲取模組，用於獲取每一鏡頭透過托紙玻璃在掃描 物件上拍攝到的子圖像，所述子圖像包含了鏡頭透過托紙 玻璃時拍攝到的至少部分所述參考圖案； 圖像疊合模組，用於以每一子圖像包含的所述參考圖案作 100114341 表單編號Α0101 第12頁/共20頁 1002024049-0 201244454 為基準位置，將所有子圖像疊合還原為一完成圖像。 如申請專利範圍第7項所述之多鏡頭照相式掃描器的圖像 生成系統，其中所述參考圖案為輔助線，將托紙玻璃劃分 為多個區塊，每一區塊與一個鏡頭對應。 如申請專利範圍第8項所述之多鏡頭照相式掃描器的圖像 生成系統，其中所述輔助線具有一寬度，所述寬度w依照 如下公式計算： 2*^^3131 θί >i?= -^== - sin 2 其中，h為多鏡頭照相式掃描器的托紙玻璃的厚度，n為托 紙玻璃相對於空氣的折射率，0 .為鏡頭的發散角的二分 1 之一。 10 . 如申請專利範圍第9項所述之多鏡頭照相式掃描器的圖像 生成系統，其中所述圖像疊合模組包括： Ο 基準識別子模組，用於識別出每一子圖像包含的輔助線的 線條内邊緣； 對位子模組，用於以每一子圖像的辅助線的線條内邊緣作 為對齊基準位置，將所有子圖像對位元重合； 圖像完成子模組，用於將對位元後的所有子圖像疊合還原 為一完成圖像。 100114341 表單編號A0101 第13頁/共20頁 1002024049-0