TWI408359B - 用於影像資料之分析的影像擷取系統及方法 - Google Patents

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Description

用於影像資料之分析的影像擷取系統及方法
本發明之內容係關於用於擷取影像的系統及用於影像資料之分析的方法。
用於擷取影像資之裝置及用於分析影像資料的方法被用在材料網的製造系統中，此材料網例如是經印刷的紙薄片、箔薄片或織物網。
如圖1中所示，擷取手段110可被用以偵測經印刷之材料網101上的影像100。影像係於掃描期間的特定時間點處被偵測到，影像可於掃瞄時連續地於不同時間點被偵測，例如是藉由馬達160所驅動之軌道系統161以橫向移動越過材料網A的方向。例如，藉著使材料網101在材料網方向A移動，可使掃描發生在材料網A的方向。影像資料可藉由訊號線162而傳輸至正在處理影像資料的控制與處理單元163處。可將結果顯示給使用者於輸出終端164如螢幕上。例如，顯示出的結果可被用來評估經印刷之材料網101的印刷品質。輸入終端165如鍵盤可被用來發送指令至控制與處理單元163，如此亦將指令發送至擷取手段110。控制與處理單元163亦可將指令發送至馬達160。
當材料網101上的影像100正受到擷取時，照光條件極為重要。尤其是鏡面或紋飾材料表面的情況，利用漫射光照明則為必要。在系統的一實施例中，可使用能產生閃光的發光手段如頻閃燈(strobe lamps)。為了達到漫射照明，可使用散射碟 (scatter disks)或是利用白色反射表面之非直接照明。
本文揭露了一種影像擷取手段及影像資料之分析方法。
根據一態樣，用以擷取影像的系統包含：擷取手段，沿著一主軸設置以擷取影像；及發光手段，用以產生漫射光。發光手段包含：光導手段及至少一光源，其配置俾使光源發出的光會被射入光導手段中並在其中傳遞。光導手段之設計俾使在光導手段中傳遞的光在光導手段之至少一表面區域處以漫射狀態離開。
在不同實施例中，該裝置可表現出一或多個下列特徵。光導手段可包含一平板。在此情況下，光導手段之配置可俾使平板位於與物體平面即影像所在之平面平行的一平面中。光導手段之設計為：除了入射光射入之表面區域及傳遞光線以漫射狀態離開的表面區域外，光導手段的其他表面區域具有類似鏡子或反射的塗膜。入射光射入之表面區域可為平滑的，尤其是經拋光過的。光導手段可由具有散射粒子的材料所製成，使得傳遞的光線在至少一表面區域處以漫射方式離開。光導手段可由透明材料尤其是亞克力玻璃所製成。光導手段之設計可俾使擷取手段經由光導手段而擷取影像。或者，光導手段可為在一區域中具有切口的設計，擷取手段在此切口擷取影像。光導手段可位於擷取手段與影像之間。光導手段亦可位於擷取手段的相反側上。發光手段可尤其包含：至少兩光導手段；及至少一切換手段，用以選擇性地遮蔽或不遮蔽在其中一光導手段中傳遞 的光線。在此情況下，該至少兩光導手段及該至少一切換手段可交替設置。發光手段的設計可使該至少兩光導手段具有三角形的形狀。該至少兩光導手段及該至少一切換手段可圍繞著一中心點配置而形成一封閉區域。發光手段可包含至少一第一與第二光源。該第一及第二光源可位於光導手段的相反側上。第一及第二光源可為不同類型的光源。該系統可包含：用以選擇性地對第一或第二光源進行開啟及關閉切換的控制手段。最後，影像可位於一材料網上，且至少一光源可為氣體放電燈尤其是閃光燈管。
本發明之實施例可提供下列優點的任一者、全部或不提供。在擷取影像期間，系統可提供平均分佈的光線，藉此達到良好的影像品質。由於擷取及發光的方向相同，在擷取影像期間能夠可靠地避免例如於背景板光亮、高度透明的箔薄片上的陰影。又，系統將具有小巧的設計且可表現出低安裝深度。擷取手段與發光手段可構成單一單元，其可輕易地被安裝及佈置。又，系統可用於許多應用卻毋需針對每一單獨應用去發展獨立與昂貴的發光手段。亦可輕易地供應不同尺寸的此系統。
根據另一態樣，用以擷取影像平面內之影像的系統包含：一第一感應裝置與一第一影像裝置及至少一第二感應裝置與至少一第二影像裝置。此系統係設計用以擷取影像平面中的第一擷取區域與至少一第二擷取區域。
在不同實施例中，該系統或方法可表現出一或多個下列特徵。感應裝置與影像裝置之配置可俾使第二擷取區域係小於第一擷取區域。感應裝置與影像裝置之配置可俾使第二擷取區域 包含第一擷取區域的部分區域。感應裝置與影像裝置之配置可俾使第二擷取區域係位於第一擷取區域之內。第一影像裝置可包含第一光學軸而第二影像裝置可包含第二光學軸。第一感應裝置的配置可俾使第一感應裝置的中心係偏離第一光學軸。第一感應裝置的配置可俾使第一感應裝置的中心係位於通過第一擷取區域之中心及第一影像裝置之中心的線上。第二感應裝置可依一相對該第二光學軸之位置被置中。
第一感應裝置與第一影像裝置之配置可俾使第一擷取區域將由第一影像裝置映像並由第一感應裝置偵測。第二感應裝置與第二影像裝置之配置可俾使第二擷取區域將由第二影像裝置映像並由第二感應裝置偵測。第二感應裝置的配置可俾使第二感應裝置的中心係偏離第二光學軸。第二感應裝置的配置可俾使第二感應裝置的中心係位於通過第二擷取手段之中心及第二影像裝置之中心的線上。第一感應裝置可依一相對該第一光學軸之位置被置中。第一感應裝置與第一影像裝置的配置可俾使第二擷取區域將由第一影像裝置映像並由第一感應裝置偵測。第二感應裝置與第二影像裝置的配置可俾使第一擷取區域將由第二影像裝置映像並由第二感應裝置偵測。第一光學軸與第二光學軸可彼此平行。第一感應裝置可被配置在平行於影像平面的平面中。第二感應裝置可被配置在平行於影像平面的平面中。第一影像裝置與第二影像裝置可具有不同焦距長度。第一影像裝置之焦距長度可較第二影像裝置之焦距長度短。此系統之設計可俾使，相較於第一感應裝置，第二感應裝置擷取較大影像(較小的影像區域)。此影像可位於材料網上。第一及/或第 二影像裝置可包含鏡頭元件。第一及/或第二影像裝置可為一固定鏡頭。第一及/或第二感應裝置可為一CMOS晶片。
根據一態樣，用於影像資料之分析的方法包含：提供一第一擷取手段及至少一第二擷取手段以擷取影像平面內的一影像。此方法更包含：擷取第一擷取區域以獲得第一組影像資料及擷取至少一第二擷取區域以獲得第二組影像資料。最後，此方法包含：評估該第一及/或第二影像資料。
在各種實施例中，該方法或系統可表現出一或多個下列特徵。分析/評估可包含：計算該第一及/或第二組影像資料之一映像區域的影像資料(數位變焦，digital zoom)。該分析可包含：自尺寸持續增加或減少的該第一及/或第二影像資料，計算映像區域的影像資料(連續數位變焦，continuous digital zoom)。該方法可包含：若映像區域係位於第二擷取區域內，則評估該第二影像資料。該方法可包含：若映像區域係位於第一擷取區域內但第二擷取區域外，則評估該第一影像資料。該方法可更包含：偵測色彩參考值(color reference)以獲得色彩參考資料。該分析可包含：基於該色彩參考資料而計算色彩校正資料。該分析可包含：基於該色彩校正資料而對影像資料進行色彩校正。擷取第一或第二擷取區域的步驟可包含：擷取該色彩參考值。該色彩參考值可位於該第一擷取區域的邊界區域中。第一影像資料可具有第一解析度而第二影像資料可具有第二解析度。第一解析度可小於第二解析度。第一擷取手段可包含第一感應裝置與第一影像裝置。第二擷取手段可包含第二感應裝置與第二影像裝置。第一擷取區域可利用第一擷取手段加以擷取。第二擷取區 域可利用第二擷取手段加以擷取。
相較於第一擷取手段，第二擷取手段可擷取較大影像(較小影像區域)。在處理單元中可選擇第一及/或第二影像資料。第一及/或第二影像資料的分析可發生於處理單元內。經映像的區域可被顯示於一輸出終端上。
本發明的實施例可提供下列優點的任一者、全部或不提供。使用兩固定鏡頭，該系統可擷取兩不同尺寸的擷取區域，例如放大區域及廣角區域。又，可提供兩不同解析度以能夠在不使用變焦鏡頭的情況下以數位方式放大較大影像裝置且具有充分解析度。此亦能夠對於選定的任何映像區域的影像資料進行色彩校正。
圖2(未顯示真實比例)顯示了具有擷取手段210與發光手段220之用以擷取影像200的系統。影像係位於物體平面E中於一物體如材料網上。然而，影像亦可位在片狀材料如紙片或印刷電路板上。影像可為一靜止畫面、影音畫面或任何其他適當類型的畫面。擷取手段沿著主軸H配置。擷取手段可例如為CCD或CMOS相機或任何類型的擷取手段。
在圖2中，用以產生漫射光的發光手段220包含：光導手段221及光源222。光源222的配置俾使其發出的光被導向係光導手段221並在光導手段221中傳遞。在光導手段221中傳遞的光接著會以漫射方式離開光導手段221的表面區域223或指向影像200之側面223。此對影像200的擷取提供了平均的照光 亦提供了良好的影像品質。
可使用額外的裝置以達到最佳光照，例如圖2中的壁290，其具有漫射白色表面而提供了發光手段220與影像200間的管道。在此方式下，可理想地將漫射光導向需被照亮的區域上，且可增強此區域中的照光強度。尤其，此確保了全像術(hologram)或類似鏡子的表面的極佳再現性。
在圖2中，光導手段221為圍繞擷取手段210之中心主軸H的平板。平板係位於平行於物體平面E的平面中，其亦允許平均照光。藉著使用平板，發光手段重量輕且可被建構成不同尺寸。此意味著亦可供應不同尺寸的系統。光導手段係可以沿著擷取手段之主軸的外部設置。若配置可對各個應用提供最佳光照，光導手段的位置亦可遠離或緊鄰擷取手段。
光源222在靠近平板221之表面區域223、側面224處提供光線。為了達到較佳的光耦合，反射器227係位於光源222的周圍，光亦被射至空間中的其他方向，而若無反射器則光將無法被導向至光導手段中。反射器227可為圓形以達到例如使光朝向側面224的最佳反射。若反射器227具有拋物線形，則光源222的位置可靠近拋物線的聚焦點。亦可使用其他可提供佳光耦合用的適當裝置。光線被導入的表面區域224可為平滑表面，尤其是以其他方式研磨或拋光的表面。
入射光在光導手段221中傳遞(圖2中以箭頭表示)。在光導手段指離影像200的側邊上，傳遞的光受到(完全)反射。為此，光導手段可具有鏡面塗膜或反射層228。亦可使用用以產生反射的其他適合裝置。在平板上與側邊224相反之一側上，因為鏡 面塗膜或反射層229而亦達到全反射。鏡面及反射塗膜在離開側面223上的漫射光量上有所不同。若反射層在光導手段221中以漫射方式反射光，則相較於使用鏡面會有更多的漫射光離開側面223。另一方面，可使用鏡面經由在光導手段221中的複數反射而達到更平均的光分佈。在此情況下應瞭解，光導手段的表面區域可為光導手段的部分側面，亦可為整個側面。
因此圖2中之光導手段的設計係用以使傳遞中的光能被光導手段221的所有表面區域及側面所完全反射，例如，除了接收射入之光的表面區域224及傳遞中的光以漫射狀態離開的表面區域223外，傳遞中的光能被鏡面或反射塗膜228、229所完全反射。為了確保傳遞中的光以漫射狀態離開表面區域223，光導手段221可由包含散射粒子的材料所製成。光導手段本身的材料可為透明聚合物如PMMA。該材料亦可為玻璃或類似材料。材料中的散射粒子可為有機及/或非有機的。散射粒子之折射係數不同於光導材料的折射係數。尤其，光漫射的強度係取決於散射粒子的尺寸及光導材料與散射粒子間的折射係數差異。若能使光以漫射狀態離開，光導手段亦可為其他適當的類型如特殊光學膜。
在圖2中，光導手段221係位於擷取手段210與影像200之間。光導手段221可由透明材料所構成，尤其是由玻璃或亞克力玻璃。在此情況下，如圖2中所示，擷取手段210可經由光導手段221而擷取影像200。發光手段220可被直接裝設於擷取手段210或裝設於擷取手段210的支撐部上。此使得系統具有小巧的設計且系統可表現出低安裝深度。因此擷取手段210 與發光手段220可形成易於使用的一單元。此外，系統可以許多方式加以使用但卻不需要發展獨立及昂貴的發光手段。
光導手段亦可被設計為在擷取手段210擷取影像200的區域中具有切口(在圖2中，此區域係由兩條斜虛線所表示)。在圖2中，此類切口係位於反射層228中。如所示，只要切口允許擷取手段擷取影像，則此切口可為端對端形式或僅為空腔的形式。這意味著擷取手段擷取影像的該區域可具有薄反射層，擷取手段經由該薄反射層而能夠擷取影像。此切口亦可直接位於光導手段的內部。此切口可位於光導手段的中心處圍繞中心點，但亦可位於光導手段內的任何其他適當位置。在擷取手段擷取影像的此區域中，光導材料為全透明或半透明。
光導手段221不能直接位於擷取手段210與影像200之間(如圖2中所示)，但如上文所述，針對各種應用可位於其他適當的位置。如圖2A中亦所示，發光手段220’可位於與擷取手段210相反的影像200之側。如參考圖2所解釋，發光手段220’亦具有光導手段221’與光源222’，其之配置俾使入射光被導入光導手段221’並在光導手段221’中傳遞。亦如參考圖2所述，光源222’可為反射器227’所圍繞。影像200側位於擷取手段210之相反側的此配置可用以例如擷取透明材料網上的影像。在此情況下，發光手段220’會自一側照射材料網201，但擷取手段210將會自另一側(照光的反側)擷取影像。因此將可避免使用淺色背影金屬板及潛在的陰影。此配置亦提供平均的照光。
圖3顯示了具有四個光導手段321 a-d及四個切換手段325 a-d的發光手段320。在圖3中，光導手段321 a-d及切換手段 325 a-d係以交替方式配置。切換手段325 a-d係用以選擇性地遮蔽及不遮蔽在光導手段321 a-d中傳遞的光。切換手段可為LCD的切換手段或任何其他適當類型的光切換手段。光係自光源322於光導手段321a的一側處注入。
注入的光在光導手段321a內傳遞，且在切換手段325d遮蔽光而切換手段325a讓光通過的情況下，傳遞進入光導手段321b。當切換手段325b再次讓光通過，光可傳遞進入光導手段321c，以此類推。
此提供了選擇性地僅照射特定區域的選擇在例如擷取/偵測織物時可能很重要。在毋需針對每一應用發展單獨及昂貴的發光概念的情況下，便可輕易地調整發光。
圖3顯示了具有三角形狀的四個發光手段321 a-d。四個三角形光導手段321 a-d及四個切換手段325 a-d係沿著中心點340設置而形成封閉區域。在中心點340處可具有一切口，擷取手段經由此切口而能夠擷取影像。應注意，發光手段可包含任何數目光導手段，例如僅2個、8個或更多的光導手段。例如，可將兩矩形發光手段相鄰設置並於其間插入切換手段，或以類似圖3的配置，將8個三角形的光導手段以八角形的方式設置。切換手段可被配置在一平面中，但亦可以彼此夾有角度的方式被配置在數個平面中。例如，圖3中所示的四個光導手段可被配置而形成三角錐。光導手段及切換手段可使用任何適當的配置與設計。
亦可利用複數光源將光導入光導手段中。此意味著照光的程度可加以選擇及調整。可將擷取手段用之照光程度選擇為高 度照光，使得影像僅能夠在瞬間閃光下被擷取而具有充分的品質。此可代替擷取手段中的虹膜(iris)功能。
圖4顯示了具有兩光源即一第一光源422a與一第二光源422b的發光手段420。第一光源422a與第二光源422b係位於光導手段421的相反側424a與424b上。在相反側424a與424b上，分別射入的光可被導入至光導手段421。光在光導手段421中傳遞並在光導手段421的側面423上以漫射方式離開(在圖4中以箭頭表示)。第一及第二光源422a與422b可為相同類型或不同類型的光源。若其為不同類型的光源，則其中一者可為UV光源而另一者為白光源。此些不同光源可用於不同的應用。在此情況下，系統可包含控制手段450，以選擇性地在第一光源422a或第二光源422b間進行開啟與關閉切換。
光源可為氣體放電燈尤其是閃光燈管如氙氣閃光燈管。可以使用能夠產生閃光的任何適當類型光源。閃光持續時間的範圍為數微秒如1至100 μm，例如10 μm。
圖5顯示了利用兩影像裝置或鏡頭213與214及發光手段220擷取影像平面之影像的系統210。在擷取時，第一擷取區域(廣角區域)係由第一影像裝置213映像並由第一感應裝置211偵測且/或第二擷取區域(放大區域)係由第二影像裝置214映像並由第二感應裝置212偵測。第一及/或第二擷取區域可藉由控制單元以自動方式選定或由使用者選定。在上述的擷取之時，影像亦可被暴露至由發光手段220所發出的光。圖5中所示的發光手段220包含：光導手段221，其在第一鏡頭213與第二鏡頭214座落的區域中具有端對端開口241。在下文中，將更詳細地 敘述用以擷取影像平面中之影像的系統。
圖6A(非為真實比例)顯示了用以擷取影像平面E中之影像的系統210。影像可位於經印刷的材料網如紙網或薄箔片上。然而，影像亦可位於片狀材料如薄紙片或印刷電路板上。系統包含：第一感應裝置211與第一影像裝置213及第二感應裝置212與第二影像裝置214。第一感應裝置211與第二感應裝置212各自位於平行於影像平面E的平面內。第一影像裝置213與第二影像裝置214分別位於影像平面E與第一感應裝置211之間及影像平面E與第二感應裝置212之間。系統可擷取影像平面E中的第一擷取區域231與第二擷取區域232。在圖6A中，第二擷取區域232(放大區域)係小於第一擷取區域231(廣角區域)。
圖6B顯示了在圖6A之影像平面E中擷取區域的上視圖(自圖6A中所示的系統210所見)。在圖6B中，第二擷取區域232包含第一擷取區域231的一部分且係位於第一擷取區域231之內。第一擷取區域231的中心及第二擷取區域232的中心共同落在中心點230內，即第二擷取區域232圍繞中心點230而位於第一擷取區域的中心內。應瞭解，第二擷取區域亦可部分或全部位於第一擷取區域的內部，例如，位於第一擷取區域的邊界區域內。利用CMOS晶片例如CMOS矩陣晶片作為第一及/或第二感應裝置可偵測影像平面中的影像。應瞭解，可選擇性地利用任何其他類型的感應裝置如CCD晶片來進行偵測。
在圖6A所示的系統中，第一影像裝置211包含：第一光學軸215，其由垂直的虛線代表且通過影像裝置213的中心。類似地，第二影像裝置212包含第二光學軸216。在圖6A中，第一 光學軸215及第二光學軸216係彼此平行。第一及/或第二影像裝置可由一或多個鏡頭元件所構成或可包含一或多個鏡頭元件。例如，影像裝置亦可被瞭解為例如鏡頭元件或相機鏡頭的系統。圖6A與6B中所示的第一及第二影像裝置213與214皆為固定鏡頭。純粹為了例示性的因素，可使用20 mm鏡頭作為第一影像裝置而可利用8 mm鏡頭作為第二影像裝置。然而，應瞭解，影像裝置的選擇可取決於各個應用。
在圖6A中，第一感應裝置211的配置俾使感應裝置211的中心M1相對於第一光學軸215具有偏離距離219。在圖6A中，偏離距離219被顯示為通過第一影像裝置213之中心之第一光學軸215與通過中心點M1之垂直虛線間的距離。第一感應裝置211的中心點M1係位於通過第一擷取區域231之中心230與第一影像裝置213之中心的線上。因此，能夠擷取兩不同尺寸的擷取區域-例如利用兩固定鏡頭(物鏡)擷取放大區域及廣角區域。第一感應裝置211的位置及偏離距離可利用截線定理來加以計算。偏離距離的程度係取決於系統的分別設計(例如，至影像平面E的距離)。純粹作為示例，偏離距離可小於1 mm，例如為0.7 mm。
如圖7中所示，第一影像裝置213及第二影像裝置214具有不同焦距長度。第一影像裝置具有距焦長度B1而第二影像裝置214具有焦距長度B2。第一影像裝置213的焦距長度比第二影像裝置214的焦距長度更短，即，焦距長度B1比焦距長度B2短。第一感應裝置211及具有較短焦距長度B1的第一影像裝置213的配置俾使第一擷取區域231(圖6A與6B中所示之廣 角區域)係由第一影像裝置213所映像且由第一感應裝置211所偵測。類似地，第二感應裝置212與第二影像裝置214的配置俾使第二擷取區域232(圖6A與6B中所示的放大區域)係由第二影像裝置214所映像且由第二感應裝置212所偵測。在圖7中，相較於第一感應裝置211，第二感應裝置212偵測較大的影像，即，第二感應裝置212較第一感應裝置211偵測較小的影像區域(放大)。如前所述，第一感應裝置211與第二感應裝置212分別位於平行於影像平面E的平面中。如所示，此些平面較佳地為兩不同平面。由於其不同的焦距長度B1與B2，兩擷取手段係位於不同平面中。根據不同的設計，兩平面亦可形成相同的平面。
在一實施例中，如圖6A、6B與7中，第二感應裝置212可依一相對該第二光學軸216之位置被置中。第二擷取手段212的中心M2係位於第二擷取手段的光學軸216上。
在另一實施例中，第二感應裝置可以參考上述第一擷取手段的相同方式偏離光學軸。在此情況下，第二感應裝置的配置俾使第二感應裝置的中心係偏離第二光學軸。因此，第二感應裝置的配置俾使第二感應裝置的中心係位於通過第二擷取區域之中心及第二影像裝置之中心的線上。
應瞭解，可使用一個以上的第二感應裝置及一個以上的第二影像裝置來擷取一個以上的第二擷取區域。僅為例示，可使用總共三個感應裝置及總共三個影像裝置來分別擷取三個擷取區域中的一者。於是第三擷取區域可位於第二擷取區域的內部，而第二擷取區域可位於第一擷取區域的內部。此允許數個 放大區域。
應瞭解，上述組態中的第一與第二擷取手段可互相交換。第一感應裝置可依一相對該第一光學軸之位置被置中，而第二感應裝置可偏離第二光學軸。如上所述，兩擷取手段亦可偏離各自的光學軸。第二擷取區域亦可由第一影像裝置所映像且由第一感應裝置所偵測，因此第一擷取區域亦可由第二影像裝置所映像且由第二感應裝置所偵測。
一般亦關心與影像擷取系統一起使用之已獲得影像的更進一步處理(影像處理)。下列參考圖6A與6B敘述了影像資料的分析方法。此方法可與上述系統一起應用。此方法可包含下列步驟：--提供第一擷取手段與至少一第二擷取手段而擷取影像平面E中的影像；--擷取該第一擷取區域231以獲得第一影像資料；--擷取一第二擷取區域232以獲得第二影像資料；及--分析該第一及/或第二組影像資料。
如圖6A中所示，第一擷取手段包含第一感應裝置211與第一影像裝置213。因此，第二擷取手段包含第二感應裝置212與第二影像裝置214。第一擷取區域231的擷取係利用第一擷取手段來加以進行，而第二擷取區域232的擷取係利用第二擷取手段來加以進行。在圖6A與6B中，第二擷取區域232係位於第一擷取區域231之內。相較於第一擷取手段211，第二擷取手段212擷取放大的影像(較小影像區域)。假設第一影像資料具有第一解析度而第二影像資料具有第二解析度，則第一解析度係小 於第二解析度。因此，提供了兩不同的解析度，其可被用於影像處理。例如，影像資料的解析度可被表示為一物理單位長度中的畫面元素數目，例如dpi(每吋的點數)或ppi(每吋的像素)。第一及第二影像資料可共同被儲存於記憶體單元內。
在實施例中，亦可包含自第一及/或第二影像資料而評估/分析及計算圖6B中所示之映像區域233的影像資料(數位變焦)。在處理單元中可選擇第一及/或第二影像資料，處理單元例如可自記憶體單元讀取影像資料。資料可以自動方式選定或由使用者選定。若影像資料係以自動方式選定，選定動作可以如下方式進行。若映像區域233係位於第二擷取區域232的內部(圖6B中未顯示)，則將分析第二組影像資料以計算映像區域233的影像資料。但若映像區域233係位於第一擷取區域231的內部及第二擷取區域232的外部(如圖6B中的半虛線所示)，則將分析第一組影像資料以計算映像區域233的影像資料。因此，放大並非像是使用變焦鏡頭的光學變焦而是像數位變焦。兩不同解析度的存在提供了毋需使用變焦鏡頭便能在大影像區域中以充分高解析度進行數位變焦的能力。
自第一及/或第二影像資料分析及計算映像區域233之影像資料可在處理單元中進行。目標區域233的影像資料可利用一般影像處理方法來加以決定。例如，其可藉由第一及/或第二影像資料的獨立像素值之間的內插來加以計算。接著，可將目標區域發送至輸出終端如螢幕。亦可具有子母影像(image-in-image)的功能，其中輸出終端在大視窗中顯示自第一影像資料所計算出的映像區域並在小視窗中顯示自第二影像資料所計算出的映 像區域，或反之亦然。
映像區域233可為預定或由使用者自由選定。亦可使用持續增加(縮小)或減少(放大)的映像區域233，且其影像資料可自第一及/或第二影像資料連續計算(連續數位變焦)。對於映像區域持續減少的情況，一旦映像區域233變成第二擷取區域的一部分時，可將具有低解析度之第一影像資料的分析切換為具有較高解析度之第二影像資料的分析。此能夠在大影像區域內持續進行數位變焦卻不會有時間延遲且可得到充分高的解析度。
由於例如當光線改變時RGB(紅色-綠色-藍色)元件可能會改變，因此可能會發生擷取影像資料無法反應真實色彩的情況。在另一實施例中，方法可因此包含：能夠偵測色彩參考值如色彩參考條以獲得色彩參數資料(色彩校正)的能力。擷取色彩參考值可為擷取第一或第二擷取區域的一部分。為了達到此目的，色彩參考值可位於圖6B中所示之第一擷取區域231的邊界區域內。例如，色彩參考值可位於第一擷取手段中(見圖6A)，且可被映像至第一擷取區域231的邊界區域上。在分析處理中，例如可藉著比較色彩參考資料與影像資料而基於色彩參考資料來決定色彩校正資料。若偵測到影像資料偏離了色彩參考資料，則可針對任何選定的映像區域進行影像的色彩校正。使用變焦鏡頭則不可能做到此者，因為，若色彩參考值係位於邊界區域內，則不一定每一選定的映像區域都會偵測到此色彩參考資料。藉著使用包含固定鏡頭的兩擷取手段，可如上所述針對每一選定的映像區域提供色彩校正。
當然應瞭解，上述系統可利用上述方法操作，正如上述方 法可應用至上述系統。
B1、B2‧‧‧焦距長度
E‧‧‧擷取影像平面
H‧‧‧主軸
M1、M2‧‧‧中心
100‧‧‧影像
101‧‧‧經印刷之材料網
110‧‧‧擷取手段
160‧‧‧馬達
161‧‧‧軌道系統
162‧‧‧訊號線
163‧‧‧控制與處理單元
164‧‧‧輸出終端
165‧‧‧輸入終端
200‧‧‧系統
201‧‧‧材料網
210‧‧‧系統
211‧‧‧感應裝置
212‧‧‧第二感應裝置
213‧‧‧第一影像裝置
214‧‧‧第二影像裝置
215‧‧‧第一光學軸
216‧‧‧第二光學軸
219‧‧‧偏離距離
220‧‧‧發光手段
220’‧‧‧發光手段
221‧‧‧光導手段
221’‧‧‧光導手段
222‧‧‧光源
222’‧‧‧光源
223‧‧‧表面區域或側面
224‧‧‧表面區域或側面
227‧‧‧反射器
227’‧‧‧反射器
228‧‧‧反射層
229‧‧‧反射層
230‧‧‧中心點
231‧‧‧第一擷取區域
232‧‧‧第二擷取區域
233‧‧‧映像區域
241‧‧‧開口
290‧‧‧壁
310‧‧‧影像的系統
311‧‧‧第一感應裝置
312‧‧‧第二感應裝置
313‧‧‧第二影像裝置
314‧‧‧第二影像裝置
331‧‧‧第一擷取區域
332‧‧‧第二擷取區域
320‧‧‧發光手段
321 a-d‧‧‧光導手段
322‧‧‧光源
325 a-d‧‧‧四個切換手段
340‧‧‧中心點
420‧‧‧發光手段
421‧‧‧光導手段
422a‧‧‧第一光源
422b‧‧‧第二光源
423‧‧‧側面
424a、424b‧‧‧相反側
下列將基於參考了附圖的較佳實施例而解釋本發明。
圖1顯示了利用擷取手段擷取材料網上之影像的系統。
圖2顯示了利用擷取手段及發光手段擷取影像的系統。
圖2A顯示了利用一擷取手段及兩發光手段擷取影像的系統。
圖3顯示了具有四光導手段及四切換手段的發光手段。
圖4顯示了具有兩光源的發光手段。
圖5顯示了利用兩鏡頭及一發光手段擷取影像的系統。
圖6A顯示了利用兩擷取手段擷取影像的系統。
圖6B顯示了在圖6A之影像平面中兩擷取區域的上視圖。
圖7顯示了利用兩鏡頭擷取影像的系統。
200‧‧‧系統
201‧‧‧材料網
210‧‧‧系統
220‧‧‧發光手段
221‧‧‧光導手段
222‧‧‧光源
223‧‧‧表面區域或側面
224‧‧‧表面區域或側面
227‧‧‧反射器
228‧‧‧反射層
229‧‧‧反射層
290‧‧‧壁

Claims (20)

  1. 一種用以擷取一影像(200)之系統，包含：一擷取手段(210)，其沿著一主軸設置以擷取該影像(200)；及一發光手段(220)，用以產生漫射光，其中該發光手段包含：一光導手段(221)；及至少一光源，其係經組構以使其發出的光被射入該光導手段(221)並在該光導手段(221)中傳遞，其中該光導手段(221)係經調適以使在該光導手段中傳遞的光在該光導手段的至少一表面區域(223)處以漫射狀態離開，及其中該光導手段(221)係經調適以在該擷取手段(210)擷取該影像(200)的區域中具有切口。
  2. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該光導手段(221)包含一平板。
  3. 如申請專利範圍第2項之系統，其中該光導手段(221)係經組構以使該平板係位於平行於一物體平面(E)的一平面中。
  4. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該光導手段(221)係經調適以使除了入射光射入之一表面區域(224)及該傳遞光線以漫射狀態離開的一表面區域(223)外，其他該光導手段(221)之表面區域具有類似鏡子或反射的塗膜。
  5. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該光導手段(221)係由具有散射粒子的材料所製成，使得該傳遞光在至少一該表面區域(223)處以漫射狀態離開。
  6. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該光導手段(221)係由透明材料尤其是亞克力玻璃所製成。
  7. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該光導手段(221)係經調適以使該擷取手段(210)經由該光導手段(221)而擷取該影像(200)。
  8. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該光導手段(221)係位於該擷取手段(210)與該影像(200)之間。
  9. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該光導手段(221)係位於與該擷取手段(210)相反的該影像(200)側。
  10. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該發光手段(420)包含至少一第一與一第二光源(422a；422b)。
  11. 如申請專利範圍第10項之系統，其中該第一與該第二光源(422a；422b)係設置在該光導手段(421)的彼此相反側(424a；424b)上。
  12. 如申請專利範圍第10或11項之系統，其中該第一與該第二光源(422a；422b)為不同類型的光源。
  13. 如申請專利範圍第10項之系統，其中該系統包含一控制手段(450)，用以選擇性地切換該第一或該第二光源(422a,422b)之開啟與關閉。
  14. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該影像(200)係位於一材料網上。
  15. 如申請專利範圍第1項之系統，其中該至少一光源為氣體 放電燈，特別是一閃光燈管。
  16. 如申請專利範圍第1項之系統，其中用以擷取影像的擷取手段(210)包含：一第一感應裝置與一第一影像裝置及至少一第二感應裝置與第二影像裝置，用以擷取影像平面中的一第一擷取區域與一第二擷取區域。
  17. 如申請專利範圍第16項之系統，其中該等感應裝置與該等影像裝置經配置以使該第二擷取區域係小於該第一擷取區域。
  18. 如申請專利範圍第16項之系統，其中該等感應裝置與該等影像裝置經配置以使該第二擷取區域位於該第一擷取區域之內。
  19. 如申請專利範圍第16項之系統，其中該第一影像裝置與該第二影像裝置具有不同焦距長度。
  20. 如申請專利範圍第16項之系統，其中相較於該第一感應裝置，該第二感應裝置擷取較大影像。
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