TWI510053B - 掃描影像校正裝置及校正方法 - Google Patents

Description

掃描影像校正裝置及校正方法

本發明涉及一種掃描影像的校正裝置及校正方法，尤其指一種採用數位控制的掃描影像校正裝置及校正方法。

請參閱第一圖，在一般的自動饋紙式掃描器中是採用多數個滾輪22’、23’連續的將紙張由進紙匣輸送通過掃描裝置30’並讀取紙張上面的文字或影像。為了確保紙張在輸送過程中能夠保持平整，在設計送紙機構時會使位在輸送路徑下游的下游滾輪23’轉動速度比位於上游的上游送紙滾輪22’略快。利用上、下游兩個滾輪22’、23’的速度差來將紙張拉伸攤平。

再請參閱第二圖，而當紙張10通過掃描裝置30’時，掃描裝置30’將從紙張10表面擷取一長條狀，且與紙張輸送方向正交的的影像，為方便以下說明，在後續的說明書中將此一長條狀的影像簡稱為掃描線60。由於掃描裝置30’是以固定的頻率對紙張10表面的圖形進行攝影採樣，因此每一條掃描線60之間的距離是相等的。當整張紙張10的表面都被攝影採樣後，便可再透過後續處理將所有掃描線60拼接形成完整的畫面。

現請參閱第三圖，如圖所示，由於完整的掃描畫面是由所有掃描 線60組合而成，因此當紙張10的輸送速度突然加快或者是減慢的時候，掃描線60與掃描線60之間的距離將會隨之減少或加長，並造成最後拼接形成的畫面比例異常。而其中最容易造成紙張10輸送速度改變的原因之一便是當紙張10尾端脫離上游滾輪22’的一瞬間，因下游滾輪23’的滾動速度較快而使紙張10產生瞬間的加速。

為了避免掃描取得的畫面比例產生錯誤，習用的自動饋紙式掃描器採取了各種不同的手段來避免紙張尾端在脫離滾輪時產生速度變化。例如美國專利第3,988,817號揭露了採用不同的材質來製作送紙滾輪，使紙張尾端脫離送紙滾輪時的過程較為和緩，進而避免紙張突然加速；另外，在美國專利第6,530,569號揭露了在送紙滾輪上裝設一致動裝置，當紙張的尾端準備要脫離送紙滾輪時便釋放送紙滾輪，避免紙張突然加速。

然而滾輪在長期使用的磨損下會造成性能低下，而裝設致動裝置的方法又將提高製作成本。有鑑於以上缺點，實有必要對現有的自動饋紙式掃描器加以改良，以提供一種易於生產與維護的掃描影像校正裝置及校正方法。

本發明的主要目的在於提供一種易於生產與維護的掃描影像校正裝置及校正方法。

為達上述目的，本發明包含一掃描單元，裝設在送紙路徑上並掃描通過的紙張；一第一送紙輪，設置於掃描單元的上游；一第二送紙輪，設置於掃描單元的下游，其中第一送紙輪與第二送紙輪 之間未設置其他送紙輪，且第一送紙輪與第二送紙輪間的距離小於紙張長度；一感應單元，設置在送紙路徑上以偵測紙張的位置以及前後紙張之間的距離；以及一控制單元，與感應單元電訊相連並依據感應單元發出的訊號來控制第一及第二送紙輪的轉動速度。

在一較佳實施例中，上述感應單元包含一離紙感應器以及一掃描感應器，離紙感應器設置於第一送紙輪旁以偵測紙張與紙張之間的間距與紙張的尾端是否通過第一送紙輪，而掃描感應器設置於掃描單元旁以偵測紙張是否通過掃描單元。

在一較佳實施例中，第一送紙輪與第二送紙輪由步進馬達驅動，藉步進馬達隨著接受的電訊號不同而改變轉動方向與速度的特性，使控制單元能夠控制第一與第二送紙輪的轉動方向與速度。

本發明掃描影像校正方法的步驟如下：紙張被第一、第二送紙輪逐一送過送紙路徑中，同時設置在送紙路徑上的感應單元開始監控紙張的位置以及紙張與紙張之間的間距；當紙張即將要通過掃描單元時，感應單元發送訊號至控制單元以控制掃描單元開始掃描紙張；當感應單元偵測到紙張的輸送狀態改變時，則發送訊號至控制單元，調整第一及第二送紙輪的轉動速度進而避免紙張的輸送速度改變。

在另一較佳實施例中，依據紙張輸送狀態而改變送紙輪轉動速度的步驟如下：利用設置在掃描單元旁的感應單元之掃描感應器偵測到紙張的前緣，並在掃描感應器被觸發時發送一訊號至控制單元；在控制單 元接收到掃描感應器的訊號之後，由控制單元控制掃描單元開始掃描紙張；而當掃描感應器仍可感應到紙張，但設置在第一送紙輪旁的感應單元之離紙感應器偵測到紙張已離開時，由離紙感應器發送一訊號至控制單元；當控制單元接收到離紙感應器的訊號之後便控制第二送紙輪降低轉動速度，以避免紙張速度過快而使掃描影像產生異常。

本發明藉著偵測紙張位置，即時調整送紙輪的轉動速度以避免紙張的輸送速度改變。與習用技術相比，本發明不需要裝設額外裝置，並可避免機械元件使用磨耗之後產生的誤差。因而可提供一種易於生產與維護的掃描影像校正裝置及校正方法。

<習知技術>

22’‧‧‧上游滾輪

23’‧‧‧下游滾輪

30’‧‧‧掃描裝置

<本發明>

10‧‧‧紙張

21‧‧‧送紙路徑

22‧‧‧第一送紙輪

23‧‧‧第二送紙輪

30‧‧‧掃描單元

40‧‧‧感應單元

41‧‧‧離紙感應器

42‧‧‧掃描感應器

50‧‧‧控制單元

60‧‧‧掃描線

第一圖係習用自動饋紙式掃描器的剖面示意圖；第二圖及第三圖係紙張輸送速度改變造成掃描影像異常的示意圖；第四圖係本發明掃描影像校正裝置的剖面示意圖；第五圖係本發明的掃描影像校正流程圖；第六圖係本發明開始掃描時的剖面示意圖；以及第七圖係本發明切換掃描模式時的剖面示意圖。

為詳細說明本發明之技術內容、構造特徵、所達成的目的及功效，以下茲舉例並配合圖式詳予說明。

現請參閱第四圖，本發明的掃描影像校正裝置包含一掃描單元30，裝設在送紙路徑21上以掃描通過的紙張；一第一送紙輪22，設置於掃描單元30的上游；一第二送紙輪23，設置於掃 描單元30的下游，其中第一送紙輪22與第二送紙輪23之間未設置其他送紙輪，且第一送紙輪22與第二送紙輪23間的距離小於紙張的長度。一感應單元40，設置在送紙路徑21上以偵測紙張的位置以及前後紙張之間的距離；以及一控制單元50，與感應單元40電訊相連並依據感應單元40發出的訊號來控制第一及第二送紙輪22、23的轉動速度。

在此一實施例中，上述感應單元40包含一離紙感應器41以及一掃描感應器42，離紙感應器41設置於第一送紙輪22旁，用以偵測紙張與紙張之間的間距以及紙張是否通過第一送紙輪22；掃描感應器42則設置於掃描單元30旁，用以偵測紙張是否通過掃描單元30。第一送紙輪22與第二送紙輪23是經由連動機構(圖未示)而由步進馬達(圖未示)驅動。藉著步進馬達隨著接受的電訊號不同而改變轉動方向與速度的特性，使控制單元50能夠控制第一送紙輪22與第二送紙輪23的轉動方向與速度。

現請參閱第四圖及第五圖，在本發明中掃描影像校正方法的步驟如下。

當自動饋紙式掃描器開始掃描時，紙張被第一、第二送紙輪23逐一送過送紙路徑21中，同時設置在送紙路徑21上的感應單元40開始監控紙張的位置以及輸送速度。當紙張即將要通過掃描單元30時，感應單元40發送訊號至控制單元50以控制掃描單元30開始掃描紙張；而當感應單元40偵測到紙張的輸送狀態或輸送速度改變時，則發送訊號至控制單元50，以調整第一及第二送紙輪23的轉動速度以及紙張的輸送速度；直到掃描 完畢且紙張離開掃描單元30，再將掃描所得的影像資料依序拼接成完整的圖像。

而在此一實施例中，為了避免紙張在脫離第一送紙輪22後因加速而造成掃描影像的比例改變，因此需區別出紙張以正常速度通過掃描單元30以及紙張加速通過掃描單元30的時間點，其步驟如下：請參閱第五圖至第七圖，本發明進行掃描影像校正方法的步驟如下：首先紙張10在送紙路徑21中移動，透過第一及第二送紙輪22、23被送往掃描單元30的位置，由於第二送紙輪23的速度略快於第一送紙輪22，且第一、第二送紙輪22、23之間的距離小於紙張10的長度，因此紙張10在同時受到第一、第二送紙輪23夾持時將受到張力而保持紙張10表面的平整，以利掃描單元30進行掃描。

當紙張10即將要通過掃描單元30時會觸動位在掃描單元30旁的掃描感應器42，並由掃描感應器42發送一訊號至控制單元50。控制單元50在收到訊號後將啟動掃描單元30並開始掃描紙張10。隨著紙張10移動，掃描單元30以固定頻率將紙張10表面的影像擷取為一條一條的掃描線60。由於此時紙張10是以等速度移動，因此各條掃描線60之間的距離保持相等。

而當紙張10的尾端脫離第一送紙輪22之後，紙張10僅受轉動速度較快的第二送紙輪23帶動因此將會加速通過掃描單元3 0，並使掃描線60與掃描線60之間的距離加長，為了讓掃描線60之間的距離保持相等，當離紙感應器41偵測到紙張10的尾端脫離第一送紙輪22時便發送一訊號至控制單元50，控制單元50在接收到訊號後便減低步進馬達的轉動速度，進而使第二送紙輪23的轉動速度降低以維持紙張10的移動速度不變。

由以上敘述可知，本發明藉著偵測紙張位置，即時調整送紙輪的轉動速度以避免紙張的輸送速度改變。與習用技術相比，本發明不需要裝設額外裝置，並可避免機械元件使用磨耗之後產生的誤差。因而可提供一種易於生產與維護的掃描影像校正裝置及校正方法。

21‧‧‧送紙路徑

22‧‧‧第一送紙輪

23‧‧‧第二送紙輪

30‧‧‧掃描單元

40‧‧‧感應單元

41‧‧‧離紙感應器

42‧‧‧掃描感應器

50‧‧‧控制單元

Claims (4)

1. 一種掃描影像校正裝置，包含：一掃描單元，裝設在送紙路徑上並掃描通過的紙張；一第一送紙輪，設置於掃描單元的上游；一第二送紙輪，設置於掃描單元的下游，其中第一送紙輪與第二送紙輪之間未設置其他送紙輪，且第一送紙輪與第二送紙輪間的距離小於紙張長度；一感應單元，設置在送紙路徑上以偵測紙張的位置以及紙張與紙張之間的距離，其中感應單元包含一離紙感應器以及一掃描感應器，離紙感應器設置於第一送紙輪旁以偵測紙張與紙張之間的間距與紙張的尾端是否通過第一送紙輪，而掃描感應器設置於掃描單元旁以偵測紙張是否通過掃描單元；以及一控制單元，與感應單元電訊相連並依據感應單元發出的訊號來控制第一及第二送紙輪的轉動速度。
2. 如申請專利範圍第1項所述的掃描影像校正裝置，其中第一送紙輪與第二送紙輪由步進馬達驅動，藉步進馬達隨著接受的電訊號不同而改變轉動方向與速度的特性，使控制單元能夠控制第一與第二送紙輪的轉動方向與速度。
3. 一種掃描影像校正方法，其中步驟包含：紙張被第一、第二送紙輪逐一送過送紙路徑中，同時設置在送紙路徑上的感應單元開始監控紙張的位置以及紙張與紙張之間的距離； 當紙張即將要通過掃描單元時，感應單元發送訊號至控制單元以控制掃描單元開始掃描紙張；以及當感應單元偵測到紙張的輸送狀態改變時，則發送訊號至控制單元，控制第一及第二送紙輪的轉動速度進而避免紙張的輸送速度改變。
4. 如申請專利範圍第3項所述的掃描影像校正方法，其中依據紙張輸送狀態而改變送紙輪轉動速度的步驟如下：利用設置在掃描單元旁的感應單元之掃描感應器偵測到紙張的前緣，並在掃描感應器被觸發時發送一訊號至控制單元；在控制單元接收到掃描感應器的訊號之後，由控制單元控制掃描單元開始掃描紙張；當掃描感應器仍可感應到紙張，但設置在第一送紙輪旁的感應單元之離紙感應器偵測到紙張已離開時，由離紙感應器發送一訊號至控制單元；當控制單元接收到離紙感應器的訊號之後便控制第二送紙輪降低轉動速度，避免紙張速度過快而使掃描影像產生異常。