TWI432009B - 手持式掃描系統及其掃描方法 - Google Patents

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Description

手持式掃描系統及其掃描方法
本發明係關於一種掃描系統及其方法，特別是有關於一種手持式掃描系統及其掃描方法。
隨著資訊技術的快速發展，電子文件的使用相當頻繁、廣泛。特別是為便於處理、傳送以及保存紙張型式文件，需要將該文件轉換成電子檔案格式的文件，其係利用掃描器(scanner)將該紙張文件掃描成電子文件。該掃描器通常包括平台式掃描器以及手持式掃描系統，然而為了達到方便掃描之目的，該手持式掃描系統被廣泛應用於掃描小型文件區域或是平台式掃描器無法進行掃描的文件，以使文件內容可以完整地轉換成為影像檔案，以便於後續處理以及保存。
第1圖係繪示習知技術中手持式掃描系統100之方塊圖。該手持式掃描系統100包括數位編碼器102、位置偵測器104、觸發訊號產生器106、影像感測時序控制器108以及影像處理單元110。該數位編碼器102包括具有罩幕光柵之轉輪、光源以及具有比較器的光學感測器，以輸出兩種相位的數位訊號。該位置偵測器104偵測該兩種相位的變動量，以偵測該手持式掃描系統100在掃描文件上的位置變動量；該觸發訊號產生器106依據位置變動量發出觸發訊號，其中該觸發訊號的數量正比於掃描線數量，而掃描線的數量在移動距離範圍之內均勻與否攸關文件掃描品質；該影像感測時序控制器108利用該觸發訊號控制接觸式影像感測(contact image sensor)元件，以進行文件掃描，該影像處理單元110對該掃描出來的影像作處理，例如影像儲存、縮放以及編輯等步驟。
然而，當操作該手持式掃描系統100的移動速度忽快忽慢時，亦即該手持式掃描系統100的移動速度不固定，致使該觸發訊號產生器106無法準確地依據移動距離產生觸發訊號。換言之，該手持式掃描系統100的移動速度不同(即不等速度移動)，但是該觸發訊號產生器106是以相等時間區間發出觸發訊號(亦即以等速方式發出觸發訊號)，所以在兩個相等移動距離範圍之內，其掃描觸發訊號的數量不相等，使得影像感測元件無法適時地感測文件，導致文件的掃描品質不佳。有鑑於此，需要發展一種新式的掃描系統，以解決上述之問題。
本發明之目的在於提供一種手持式掃描系統及其掃描方法，當執行掃描階段時產生先前掃描振幅值以及一目前掃描振幅值，並且依據該查詢表判斷該先前掃描振幅值以及該目前掃描振幅值相對應的取樣位置，藉由偵測該手持式掃描系統是否為一位置變動狀態，以決定是否發出觸發訊號進行影像掃描。
本發明提出一種手持式掃描系統及其掃描方法，該手持式掃描系統包括類比編碼器、類比/數位轉換器、計算單元、正規化裝置、查詢表、位置變動偵測單元、掃描觸發產生器、影像感測時序控制器以及掃描影像處理單元。該計算單元進一步包括峰值偵測器、谷值偵測器以及振幅計算器。該正規化裝置包括減法器、除法器、乘法器以及偏移裝置。
該類比編碼器用以產生一類比訊號，該類比訊號表示該手持式掃描系統的一移動距離相對應於一訊號強度之映射關係。該類比/數位轉換器對該類比訊號進行取樣以形成一數位訊號，該數位訊號表示該移動距離的複數取樣位置分別相對應於該訊號強度的複數掃描振幅值之映射關係。該計算單元偵測該些掃描振幅值中最大振幅值以及該些掃描振幅值中最小振幅值，並且計算該最大振幅值與該最小振幅值之振幅差值。
該正規化裝置依據該些掃描振幅值分別與該最小振幅值的差值、該振幅差值以及預定目標值，以對該些掃描振幅值作正規化處理。該正規化裝置對該些掃描振幅值作正規化處理係依據下列方程式：(V_I-V_S)×(1/V_PP)×TA+O1，其中V_I為該些掃描振幅值，V_S為該最小振幅值，V_PP為該振幅差值，TA為該預定目標值，以及O1為對應於(V_I-V_S)之偏移值。該查詢表建立複數參考振幅值相對應於該些取樣位置之映射關係，使一個參考振幅值相對應於至少一個取樣位置。
利用該些掃描振幅值中先前掃描振幅值以及目前掃描振幅值，該位置變動偵測單元依據該查詢表判斷該先前掃描振幅值以及該目前掃描振幅值相對應的取樣位置，以偵測該手持式掃描系統是否為一位置變動狀態。該掃描觸發產生器依據該位置變動狀態產生一觸發訊號，以觸發該手持式掃描系統的影像感測元件進行影像掃描。
本發明之掃描方法包括下列步驟：
(1)　建立該查詢表，以形成複數參考振幅值相對應於該些取樣位置之映射關係，使一個參考振幅值相對應於至少一個取樣位置。
(2)　利用類比編碼器產生一類比訊號，其中該類比訊號表示該手持式掃描系統的一移動距離相對應於一訊號強度之映射關係。
(3)　利用類比/數位轉換器以對該類比訊號進行取樣以形成數位訊號，該數位訊號表示該移動距離的複數取樣位置分別相對應於該訊號強度的複數掃描振幅值之映射關係。
(4)　利用計算單元偵測該些掃描振幅值中最大振幅值以及該些掃描振幅值中最小振幅值。
(5)　利用該計算單元計算該最大振幅值與該最小振幅值之振幅差值。
(6)　利用正規化裝置依據該些掃描振幅值分別與該最小振幅值的差值、該振幅差值以及預定目標值，以對該些掃描振幅值作正規化處理。
(7)　當該手持式掃描系統移動時，利用上述之正規化的掃描振幅值中先前掃描振幅值以及目前掃描振幅值，該位置變動偵測單元依據該查詢表判斷該先前掃描振幅值以及該目前掃描振幅值相對應的取樣位置，以偵測該手持式掃描系統是否為一位置變動狀態，當該先前掃描振幅值對應的取樣位置與該目前掃描振幅值對應的取樣位置不相同時，該手持式掃描系統係處於該位置變動狀態。
(8)　利用掃描觸發產生器依據該位置變動狀態產生一觸發訊號，以觸發該手持式掃描系統的影像感測元件進行影像掃描。
為讓本發明之上述內容能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：
本發明之較佳實施例藉由所附圖式與下面之說明作詳細描述，在不同的圖式中，相同的元件符號表示相同或相似的元件。
參考第2圖，其繪示依據本發明實施例中手持式掃描系統200之方塊圖。該手持式掃描系統200包括類比編碼器(analog encoder)202、類比/數位轉換器(analog-to-digital converter,ADC) 204、計算單元(calculation unit) 206、正規化裝置(normalization device) 208、查詢表(look-up table,LUT) 210、位置變動偵測單元(position variation detection unit) 212、掃描觸發產生器(scanning trigger generator) 214、影像感測時序控制器(image sensing timing controller) 216以及掃描影像處理單元(scanning image processing unit) 218。
該類比編碼器202耦接於該類比/數位轉換器204，該計算單元206耦接於該類比/數位轉換器204與該正規化裝置208之間，該正規化裝置208耦接於該查詢表210，該位置變動偵測單元212耦接該查詢表210，該掃描觸發產生器214耦接該位置變動偵測單元212至該影像感測時序控制器216以及掃描影像處理單元218。
第3A圖繪示本發明實施例中手持式掃描系統200於校正階段的類比訊號波形圖。當該手持式掃描系統200在校正階段以等速度(constant velocity)移動時，該類比編碼器202產生固定頻率的類比訊號(SA)，該類比訊號(SA)係以橫軸的移動距離(L)映射於縱軸的訊號強度A(V)表示之，該訊號強度A(V)例如是電壓(voltage,V)，該類比訊號(SA)沿著該移動距離係為週期性；第3B圖繪示本發明第3A圖中一個週期的類比訊號以及數位訊號之波形圖，其中該類比訊號在一個週期(T)中移動距離映射於訊號強度。接著，手持式掃描系統200於該校正階段建立查詢表210，詳述如下。
該類比/數位轉換器204對一個週期的類比訊號進行取樣，以形成數位訊號(SD)，該數位訊號表示該移動距離的複數取樣位置分別與該訊號強度的複數掃描振幅值之映射關係，由於該手持式掃描系統200以等速度移動，故每一該些取樣位置之間的區間大小相等。具體來說，在第3B圖中，該移動距離在一個週期(T)中劃分成該些取樣位置n，其中該些取樣位置n分別相對應於縱軸的訊號強度的該些掃描振幅值，該些掃描振幅值分別相對應於複數標識符號V0~V(n-1)，並且該些標識符號V0~V(n-1)係依據移動距離的增加而遞增。舉例來說，該手持式掃描系統200在該類比編碼器202一個週期(T)之移動距離為1.2 mm，該掃描觸發產生器214發出觸發訊號的單位距離(或稱為掃描解析度)為0.2 mm。亦即當該掃描觸發產生器214每0.2 mm觸發一次時，該手持式掃描系統200在該類比編碼器202一個週期(T)之觸發掃描的次數為6次，其中取樣位置n大於或等於6次，較佳為6的整數倍，例如取樣位置n為12，每一取樣位置(L0~L11)相對應於標識符號(V0~V11)之掃描振幅值。
該計算單元206偵測該些掃描振幅值中最大振幅值以及該些掃描振幅值中最小振幅值，並且計算該最大振幅值與該最小振幅值之極限振幅差值。該計算單元206進一步包括峰值偵測器(wave crest detector) 206a、谷值偵測器(wave trough detector) 206b以及振幅計算器(amplitude calculator) 206c，如第4圖所示。該峰值偵測器206a偵測該些掃描振幅值中最大振幅值，例如標識符號V6之振幅值，如第3B圖所示；該谷值偵測器206b偵測該些掃描振幅值中最小振幅值，例如標識符號V0之振幅值，如第3B圖所示；該振幅計算器206c計算該最大振幅值(V6)與該最小振幅值(V0)之振幅差值，如第3B圖所示。
該正規化裝置208依據該些掃描振幅值分別與該最小振幅值的差值、該極限振幅差值以及預定目標值，以對該些掃描振幅值作正規化處理。該正規化裝置208依據下列方程式(E1)對該些掃描振幅值作正規化處理：
正規化的掃描振幅值=(V_I-V_S)×(1/V_PP)×TA+O1......(E1)
其中V_I為些掃描振幅值，V_S為最小振幅值，V_PP為極限振幅差值，TA為預定目標值，且O1為對應於(V_I-V_S)之偏移值(offset value)。其中該預定目標值TA例如是正整數，且當(V_I-V_S)為負數時，加入偏移值O1使正規化後的掃描振幅值為正數值。正規化處理的目的在於當該些掃描振幅值在該移動距離(L)之間產生變異時，可利用正規化裝置208將該些掃描振幅值依據最大振幅值以及最小振幅值藉由該預定目標值TA設定於預定範圍值之內，此處所述之變異是指該類比訊號在每一個週期(T)的峰值以及谷值不相同。
經過上述運算之後可建立該查詢表210，該查詢表210表示複數參考振幅值與該些取樣位置之映射關係，其中每一該些參考振幅值相對應於至少一個取樣位置，如第3C圖所示，其繪示本發明實施例中複數參考振幅值相對應於複數取樣位置之映射關係圖，橫軸為訊號強度A(V)，形成V0’~V11’參考振幅值；縱軸為移動距離(L)，劃分成L0~L11取樣位置，該些取樣位置L0~L11的區間大小相等。具體來說，第3C圖之參考振幅值V0’~V11’相對應於第3B圖之標識符號V0~V11之振幅值。進一步地，在第3C圖中，每兩個相鄰參考振幅值之間的任一振幅值對應於同一個取樣位置，例如在相鄰V1’與V2’之間的任一振幅相對應於取樣位置L1，在V2’與V3’之間的振幅對應於取樣位置L2，餘此類推。
在查詢表210中，該些參考振幅值與該些取樣位置之間的對應總數量定義為Y值，Y值大於或是等於該些取樣位置n，當Y值越大時，越能解析類比訊號在一個週期中的不對稱性。亦即解析前半週期以及後半週期的類比訊號之差異性；在一實施例中，該預定目標值TA等於Y值，但不限於此，可為任意值。
當該手持式掃描系統200完成上述校正階段以建立查詢表210之後，進入掃描文件階段，該手持式掃描系統200在掃描文件階段時係作不等速度移動，該類比編碼器202產生類比訊號(SA)，該類比訊號(SA)係以橫軸的移動距離(L)映射於縱軸的訊號強度A(V)表示之，該類比訊號(SA)沿著該移動距離係為週期性，如第4圖所示，其表示方式類似於第3B圖，差異在於該手持式掃描系統200不等速度移動產生第4圖的類比訊號(SA)，使得該類比訊號(SA)的頻率不固定，第4圖繪示本發明實施例中於掃描階段的該類比訊號以及數位訊號的一個週期訊號之波形圖。橫軸表示移動距離(L)，縱軸表示訊號強度A(V)，例如是電壓，該類比訊號(SA)在一個週期(T)中以移動距離映射於訊號強度表示，該類比訊號(SA)例如是類弦波，亦即當該類比編碼器202移動時，沿著移動距離(L)輸出高低起伏、強度大小不同的電壓(V)準位之類弦波訊號。應注意的是，當手持式掃描系統200的移動速度較快時，訊號強度(A)的頻率較高；反之，當手持式掃描系統200的移動速度較慢時，訊號強度(A)的頻率較低。在一實施例中，該類比編碼器202包括反射圖案或是具有罩幕光柵的轉輪、光源以及光學感測器。該反射圖案或是具有罩幕光柵的轉輪設置於移動滾輪的轉軸或是設置於齒輪上。
該類比/數位轉換器204用以對該類比訊號進行取樣，以形成一數位訊號(SD)，該數位訊號表示該移動距離的複數取樣位置分別與該訊號強度(A)的複數掃描振幅值之映射關係。如第4圖所示，在一實施例中，橫軸的移動距離劃分成L0~L11取樣位置，縱軸的訊號強度劃分成V0~V11掃描振幅值。其中在L0~L6取樣位置所對應的標識符號(振幅值)分別為V0(0伏特)、V1(0.1伏特)、V2(0.3伏特)、V3(0.5伏特)、V4(0.7伏特)、V5(0.9伏特)、V6(1.0伏特)，係為振幅遞增區域；L7~L11取樣位置所對應的標識符號(振幅值)分別為V7(0.9伏特)、V8(0.8伏特)、V9(0.6伏特)、V10(0.3伏特)、V11(0伏特)，係為振幅遞減區域。該數位訊號(SD)以L0~L11取樣位置分別映射於標識符號V0~V11之掃描振幅值。
該計算單元206偵測該些掃描振幅值中最大振幅值以及該些掃描振幅值中最小振幅值，並且計算該最大振幅值與該最小振幅值之極限振幅差值。該計算單元206進一步包括峰值偵測器(wave crest detector) 206a、谷值偵測器(wave trough detector) 206b以及振幅計算器(amplitude calculator) 206c，該峰值偵測器206a耦接於該類比/數位轉換器204以及該正規化裝置208之間，該谷值偵測器206b耦接於該類比/數位轉換器204以及該正規化裝置208之間，該振幅計算器206c耦接於該類比/數位轉換器204、該正規化裝置208、該峰值偵測器206a以及該谷值偵測器206b之間，如第5圖所示。該峰值偵測器206a用以偵測該些掃描振幅值中之該最大振幅值，例如標識符號V6之振幅值，如第4圖所示；該谷值偵測器206b用以偵測該些掃描振幅值中之該最小振幅值，例如標識符號V0之振幅值，如第4圖所示；該振幅計算器206c用以計算該最大振幅值與該最小振幅值之振幅差值，如第4圖所示。
該正規化裝置208依據該些掃描振幅值分別與該最小振幅值的差值、該極限振幅差值以及預定目標值，以對該些掃描振幅值作正規化處理。如第5圖所示，其繪示本發明實施例中正規化裝置208的詳細方塊圖。該正規化裝置208包括減法器208a、除法器208b、乘法器208c以及偏移裝置208d。該減法器208a耦接於該除法器208b，該除法器208b耦接於該乘法器208c，該乘法器208c耦接於該偏移裝置208d。具體來說，該正規化裝置208係依據下列方程式(E1)以對該些掃描振幅值作正規化處理：
正規化的掃描振幅值=(V_I-V_S)×(1/V_PP)×TA+O1......(E1)
其中V_I為該些掃描振幅值，V_S為該最小振幅值，V_PP為該極限振幅差值，TA為該預定目標值，且O1為對應於(V_I-V_S)之偏移值(offset value)。其中該預定目標值TA例如是正整數，且當(V_I-V_S)為負數時，加入偏移值O1使正規化後的掃描振幅值為正數值。具體來說，該正規化裝置208利用減法器208a、除法器208b、乘法器208c以及偏移裝置208d執行上述之方程式(E1)，以產生正規化的掃描振幅值。正規化處理的目的在於當該些掃描振幅值在該移動距離(L)之間產生變異時，可利用正規化處理將該些掃描振幅值依據最大振幅值以及最小振幅值藉由該預定目標值TA設定於預定範圍值之內，此處所述之變異是指該類比訊號在每一個週期(T)的峰值以及谷值不相同。
接著，當該手持式掃描系統200移動時，產生正規化掃描振幅值中的先前掃描振幅值以及目前掃描振幅值，該位置變動偵測單元212依據該查詢表判斷該先前掃描振幅值以及該目前掃描振幅值相對應的取樣位置，以偵測該手持式掃描系統200是否為一位置變動狀態，當該先前掃描振幅值相對應的取樣位置與該目前掃描振幅值相對應的取樣位置不相同時，該手持式掃描系統係處於該位置變動狀態。具體來說，如第3C圖所示，Va~Vh表示掃描過程中獲得的複數掃描振幅值，經由查表對應至參考振幅值後，與Va相對應的取樣位置為(L3,L9)，與Vb相對應的取樣位置為(L3,L8)，當由Va變動至Vb時，L3不變，L9反向變動至L8，因為掃描器的移動距離僅可能是持續增加或不變兩者之一，依據第3B圖的標識符號依順序由左向右逐漸遞增，即移動距離持續增加，可判斷Va變化至Vb期間，手持式掃描器位置係應為前半週期在L3位置上不變動，而非後半週期從L9位置變動至L8位置(移動距離減少)，又由於其對應的取樣位置狀態不變，故不發出觸發訊號。同樣地，當由Vc變動至Vd時，可判斷其對應的取樣位置改變，故發出觸發訊號。當由Ve變動至Vf時，可判斷其對應的取樣位置改變，故發出觸發訊號。當由Vg變動至Vh時，可判斷Vg、Vh位於L9上不變動，由於其對應的取樣位置不變，故不發出觸發訊號。該掃描觸發產生器214依據該位置變動偵測單元212判斷的位置變動狀態產生一觸發訊號，以觸發該手持式掃描系統200的影像感測元件(未圖示)進行影像掃描。換言之，在文件掃描階段，Va~Vh中任意兩個連續標示符號係表示掃描振幅值(例如作正規化處理之後的值)，本發明藉由判斷這兩個標示符號相對應的取樣位置，以決定是否發出觸發訊號。在一較佳實施例中，查詢表210表示參考振幅值(或稱為位址)相對應於取樣位置之映射關係，例如一個參考振幅值(或稱為位址)相對應於一個取樣位置。當實際運用查詢表210時，Va~Vh的振幅值係可分別表示為一位址(address)，然後利用該查詢表210查出該位址相對應的兩個取樣位置(例如是以兩個位元組，即高位元組以及低位元組表示之)。
根據上述，本發明之手持式掃描系統200利用類比/數位轉換器轉換類比編碼器202產生的類比訊號成為數位訊號，該數位訊號(SD)係將該移動距離(L)的複數取樣位置分別映射於該訊號強度(A)的複數掃描振幅值。接著利用正規化裝置208將該些掃描振幅值進行正規化處理。然後利用正規化的掃描振幅值建立一查詢表210，以產生參考振幅值相對應於與取樣位置的映射關係，其中該查詢表210係將一個參考振幅值相對應於至少一個取樣位置(例如第3C圖所示之兩個相對應的取樣位置)。
當手持式掃描系統200於掃描階段進行掃描影像以取得一掃描振幅值之後，利用該查詢表210以判斷該掃描振幅值及其對應的取樣位置之映射關係，以獲得該掃描振幅值的取樣位置是否改變，並且依據該取樣位置的改變決定是否發射觸發訊號。本發明解決習知技術中，在不等速度掃描影像時無法確認位置變化狀況，仍可藉由該些掃描振幅值的變動辨識位置的變化，並且據此正確地發出觸發訊號，更進一步解決習知技術中類比編碼器訊號一個週期訊號中，上升及下降訊號強度不對稱性的問題，以提高手持式掃描系統200的掃描品質。換言之，即使掃描系統的移動忽快忽慢，本發明之掃描系統仍可準確地發出觸發訊號，不會受到掃描器移動速度快慢之影響。
參考第2圖、第6A圖以及第6B圖，第6A圖繪示依據本發明實施例中手持式掃描系統200的掃描方法之流程圖；第6B圖係繪示依據本發明實施例中建立查詢表的方法流程圖。該手持式掃描系統200包括類比編碼器202、類比/數位轉換器204、計算單元206、正規化裝置208、查詢表210、位置變動偵測單元212、掃描觸發產生器214、影像感測時序控制器216以及掃描影像處理單元218。該計算單元206進一步包括峰值偵測器206a、谷值偵測器206b以及振幅計算器206c。該正規化裝置208包括減法器208a、除法器208b、乘法器208c以及偏移裝置208d。該掃描方法包括下列步驟：
在步驟S600中，建立該查詢表210，以形成複數參考振幅值相對應於該些取樣位置之映射關係，使一個參考振幅值相對應於至少一個取樣位置。步驟S600更包括下列步驟，如第6B圖所示：在步驟S600-1中，該類比編碼器202產生固定頻率的類比訊號，其中該固定頻率的類比訊號表示該手持式掃描系統200的移動距離相對應於該訊號強度之映射關係為週期性；在步驟S600-2中，該類比/數位轉換器204對一週期的該固定頻率的類比訊號進行取樣，以形成一數位訊號，該數位訊號表示該移動距離的複數取樣位置分別相對應於該訊號強度的複數掃描振幅值之映射關係；在步驟S600-3中，形成複數參考振幅值相對應於該些取樣位置之映射關係，使一個參考振幅值相對應於至少一個取樣位置，以建立該查詢表210。
在步驟S602中，類比編碼器202產生類比訊號，其中該類比訊號表示該手持式掃描系統200的移動距離相對應於訊號強度之映射關係。
在步驟S604中，類比/數位轉換器204對該類比訊號進行取樣以形成數位訊號，該數位訊號表示該移動距離的複數取樣位置分別相對應於該訊號強度的複數掃描振幅值之映射關係。
在步驟S606中，計算單元206偵測該些掃描振幅值中最大振幅值以及該些掃描振幅值中最小振幅值。
在步驟S608中，該計算單元206計算該最大振幅值與該最小振幅值之振幅差值。
在步驟S610中，正規化裝置208依據該些掃描振幅值分別與該最小振幅值的差值、該振幅差值以及預定目標值，以對該些掃描振幅值作正規化處理。該正規化裝置208係依據上述之方程式(E1)以對該些掃描振幅值作正規化處理：
(V_I-V_S)×(1/V_PP)×TA+O1......(E1)
其中V_I為該些掃描振幅值，V_S為該最小振幅值，V_PP為該振幅差值，TA為該預定目標值，以及O1為對應於(V_I-V_S)之偏移值。
在步驟S612中，當該手持式掃描系統200移動時，利用上述之正規化的掃描振幅值中先前掃描振幅值以及目前掃描振幅值，該位置變動偵測單元212依據該查詢表210判斷該先前掃描振幅值以及該目前掃描振幅值相對應的該取樣位置，以偵測該手持式掃描系統200是否為一位置變動狀態，當該先前掃描振幅值對應的取樣位置與該目前掃描振幅值對應的取樣位置不相同時，該手持式掃描系統係處於該位置變動狀態。
在步驟S614中，掃描觸發產生器214依據該位置變動狀態產生一觸發訊號，以觸發該手持式掃描系統200的影像感測元件進行影像掃描。
綜上所述，本發明提供一種手持式掃描系統及其掃描方法，建立一查詢表，以形成複數參考振幅值相對應於複數取樣位置之映射關係。接著利用類比/數位轉換器轉換類比編碼器產生的類比訊號成為數位訊號，該數位訊號係將該移動距離的複數取樣位置分別映射於該訊號強度的複數掃描振幅值。接著利用正規化裝置將該些掃描振幅值進行正規化處理。然後在掃描階段，利用上述之掃描振幅中先前掃描振幅值以及目前掃描振幅值，依據該查詢表判斷該先前掃描振幅值以及該目前掃描振幅值相對應的取樣位置，藉由偵測該手持式掃描系統是否為一位置變動狀態，以決定是否發出觸發訊號進行影像掃描，以提高手持式掃描系統的掃描品質。
雖然本發明已用較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100．．．手持式掃描系統
102．．．數位編碼器
104．．．位置偵測器
106．．．觸發訊號產生器
108．．．影像感測時序控制器
110．．．影像處理單元
200．．．手持式掃描系統
202．．．類比編碼器
204．．．類比/數位轉換器
206．．．計算單元
206a．．．峰值偵測器
206b．．．谷值偵測器
206c．．．振幅計算器
208．．．正規化裝置
208a．．．減法器
208b．．．除法器
208c．．．乘法器
208d．．．偏移裝置
210．．．查詢表
212．．．位置變動偵測單元
214．．．掃描觸發產生器
216．．．影像感測時序控制器
218．．．掃描影像處理單元
第1圖係繪示習知技術中手持式掃描系統之方塊圖。
第2圖係繪示本發明實施例中手持式掃描系統之方塊圖。
第3A圖係繪示本發明實施例中手持式掃描系統於校正階段的類比訊號波形圖。
第3B圖係繪示本發明第3A圖中一個週期的類比訊號以及數位訊號之波形圖。
第3C圖係繪示本發明實施例中複數參考振幅值相對應於複數取樣位置之映射關係圖。
第4圖係繪示本發明實施例中於掃描階段的該類比訊號以及數位訊號的一個週期訊號之波形圖。
第5圖係繪示依據本發明實施例中正規化裝置的詳細方塊圖。
第6A圖係繪示依據本發明實施例中手持式掃描系統的掃描方法之流程圖。
第6B圖係繪示依據本發明實施例中建立查詢表的方法流程圖。
200．．．手持式掃描系統
202．．．類比編碼器
204．．．類比/數位轉換器
206．．．計算單元
208．．．正規化裝置
210．．．查詢表
212．．．位置變動偵測單元
214．．．掃描觸發產生器
216．．．影像感測時序控制器
218．．．掃描影像處理單元

Claims (13)

  1. 一種手持式掃描系統，包括：一類比編碼器，用以產生一類比訊號，該類比訊號表示該手持式掃描系統的一移動距離相對應於一訊號強度之映射關係；一類比/數位轉換器，耦接於該類比編碼器，用以對該類比訊號進行取樣以形成一數位訊號，該數位訊號表示該移動距離的複數取樣位置分別相對應該訊號強度的複數掃描振幅值之映射關係；一查詢表，用以表示複數振幅值分別相對應該些取樣位置之映射關係；一位置變動偵測單元，耦接於該查詢表，當該手持式掃描系統移動時，利用該些掃描振幅值中一先前掃描振幅值以及一目前掃描振幅值，該位置變動偵測單元依據該查詢表判斷該先前掃描振幅值以及該目前掃描振幅值相對應的該取樣位置，以偵測該手持式掃描系統是否為一位置變動狀態；以及一掃描觸發產生器，依據該位置變動狀態產生一觸發訊號，以觸發該手持式掃描系統的一影像感測元件進行影像掃描。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之手持式掃描系統，更包括：一計算單元，耦接於該類比/數位轉換器，用以偵測該些掃描振幅值中一最大振幅值以及該些掃描振幅值中一最小振幅值，並且計算該最大振幅值與該最小振幅值之一振幅差值；以及一正規化裝置，耦接於該類比/數位轉換器以及該計算單元，依據該些掃描振幅值分別與該最小振幅值的差值、該振幅差值以及一預定目標值，以對該些掃描振幅值作正規化處理。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之手持式掃描系統，其中該計算單元包括：一峰值偵測器，耦接於該類比/數位轉換器以及該正規化裝置，用以偵測該些掃描振幅值中之該最大振幅值；一谷值偵測器，耦接於該類比/數位轉換器以及該正規化裝置，用以偵測該些掃描振幅值中之該最小振幅值；以及一振幅計算器，耦接於該類比/數位轉換器、該正規化裝置、該峰值偵測器以及該谷值偵測器，用以計算該最大振幅值與該最小振幅值之該振幅差值。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之手持式掃描系統，更包括：一影像感測時序控制器，耦接於該掃描觸發產生器，依據該觸發訊號觸發該影像感測元件，以產生一掃描影像；以及一掃描影像處理單元，耦接於該掃描觸發產生器，用以處理該掃描影像。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之手持式掃描系統，其中該類比訊號係為類弦波。
  6. 一種手持式掃描系統的掃描方法，包括下列步驟：(a)建立一查詢表，以形成複數參考振幅值相對應於複數取樣位置之映射關係；(b)利用一類比編碼器產生一類比訊號，其中該類比訊號表示該手持式掃描系統的一移動距離相對應於一訊號強度之映射關係；(c)利用一類比/數位轉換器以對該類比訊號進行取樣以形成一數位訊 號，該數位訊號表示該移動距離的該些取樣位置分別相對應於該訊號強度的複數掃描振幅值之映射關係；(d)當該手持式掃描系統移動時，利用該些掃描振幅值中之一先前掃描振幅值以及一目前掃描振幅值，該位置變動偵測單元依據該查詢表判斷該先前掃描振幅值以及該目前掃描振幅值相對應的該取樣位置，以偵測該手持式掃描系統是否為一位置變動狀態；以及(e)利用一掃描觸發產生器依據該位置變動狀態產生一觸發訊號，以觸發該手持式掃描系統的一影像感測元件進行影像掃描。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之掃描方法，其中在步驟(b)之後，包括下列步驟：(b1)利用一計算單元偵測該些掃描振幅值中一最大振幅值以及該些掃描振幅值中一最小振幅值；以及(b2)利用該計算單元計算該最大振幅值與該最小振幅值之一振幅差值。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之掃描方法，其中在步驟(b2)之後，包括下列步驟(b3)：利用一正規化裝置依據該些掃描振幅值分別與該最小振幅值的差值、該振幅差值以及一預定目標值，以對該些掃描振幅值作正規化處理。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之掃描方法，其中對該些掃描振幅值作該正規化處理係依據下列方程式：(V_I-V_S)×(1/V_PP)×TA+O1，其中V_I為該些掃描振幅值，V_S為該最小振幅值，V_PP為該振幅差 值，TA為該預定目標值，以及O1為對應於(V_I-V_S)之一偏移值。
  10. 如申請專利範圍第6項所述之掃描方法，其中在步驟(e)之後，更包括下列步驟：(f)利用一影像感測時序控制器依據該觸發訊號觸發該影像感測元件，以產生一掃描影像；以及(g)利用一掃描影像處理單元處理該掃描影像。
  11. 如申請專利範圍第6項所述之掃描方法，其中在步驟(a)中，更包括下列步驟：(a1)該類比編碼器產生一固定頻率的類比訊號，其中該固定頻率的類比訊號表示該手持式掃描系統的該移動距離相對應於該訊號強度之映射關係為週期性；(a2)該類比/數位轉換器對一週期的該固定頻率的類比訊號進行取樣，以形成一數位訊號，該數位訊號表示該移動距離的複數取樣位置分別相對應於該訊號強度的複數掃描振幅值之映射關係；以及(a3)形成複數參考振幅值相對應於該些取樣位置之映射關係，使一個參考振幅值相對應於至少一個取樣位置，以建立該查詢表。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之掃描方法，其中在步驟(a2)之後，包括下列步驟(a21)：利用一正規化裝置依據該些掃描振幅值分別與該最小振幅值的差值、該振幅差值以及一預定目標值，以對該些掃描振幅值作正規化處理。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之掃描方法，其中係依據下列方程式對該些掃描振幅值作該正規化處理： (V_I-V_S)×(1/V_PP)×TA+O1，其中V_I為該些掃描振幅值，V_S為該最小振幅值，V_PP為該振幅差值，TA為該預定目標值，以及O1為對應於(V_I-V_S)之一偏移值。
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