專利名稱：彩色圖像閱讀器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種安裝在諸如手持式掃描儀上的圖像閱讀器的彩色圖像閱讀器，更具體地說是指使用一種三排彩色傳感器來閱讀彩色圖像數(shù)據(jù)的一種彩色圖像閱讀器。


圖16展示的是一種用來閱讀彩色圖像的存儲型光電轉(zhuǎn)換器。圖16中所述的三排彩色傳感器100包括在板上平行排列的線性的圖像傳感器102B、102G和102R，每一排都包括許多線性排列的光接收元件101。每個光接收元件列的表面分別裝有藍(lán)色濾光片103B、綠色濾光片103G和紅色濾光片103R。
在一個帶有三排彩色傳感器100的固定彩色圖像閱讀器的圖像數(shù)據(jù)閱讀器上，一個包含有彩色圖像的文件在由馬達(dá)和傳送帶組成的傳動機構(gòu)的帶動下，沿著與三排彩色傳感器的光接收元件的排列方向相垂直的方向前進。另一方面，在一個帶有三排彩色傳感器100的可移動的彩色圖像閱讀器的圖像數(shù)據(jù)閱讀器上，彩色圖像閱讀器在傳動機構(gòu)的帶動下運動，以便三排彩色傳感器可以對固定的文件進行掃描。
如圖16所示，線性圖像傳感器102B、102G、和102R之間的排列間隔D等于相應(yīng)分辨率的幾個線的距離。例如，當(dāng)每個線性排列的圖像傳感器102B、102G、和102R的分辨率為300dpi時，光接收元件101的尺寸為8μm×μm，而線性圖像傳感器102B、102G、和102R之間的間距等于4線時，D是32μm(也就是，4×8μm)。
線性圖像傳感器102G所閱讀的彩色圖像的部分與線性圖像傳感器102B之間的距離為4線。類似地，線性圖像傳感器102R所閱讀的彩色圖像的部分與線性圖像傳感器102G之間的距離為4線，而線性圖像傳感器102R所閱讀的彩色圖像的部分與線性圖像傳感器102B之間的距離為8線。
圖17所示的是在一個存儲時間周期內(nèi)，在三排彩色傳感器之下，文件以均勻的速度運動1線時，線性圖像傳感器102R、102G和102B的輸出的時序圖。圖18上所表示的是文件上的閱讀位置。在圖18中，文件是從頂?shù)降讈黹喿x的，標(biāo)號①表示一行。
圖17中的TG是一個傳送門信號，用來控制三排彩色傳感器100中的圖像的存儲時間。如圖17所示，在特定的時間點上，線性圖像傳感器102R和102B的輸出，分別位于線性傳感器102G的輸出線的前面第四線和后面第四線。
也就是說，在圖18中，當(dāng)線性傳感器102G讀第n線時，線性傳感器102R讀第(n-4)線，而線性傳感器102B讀第(n+4)線。也就是說，當(dāng)線性圖像傳感器102G的輸出數(shù)據(jù)來自第n線時，線性圖像傳感器102R的輸出數(shù)據(jù)來自第(n-4)線，而線性圖像傳感器102B的輸出數(shù)據(jù)來自第(n+4)線。當(dāng)線性圖像傳感器102G的輸出數(shù)據(jù)來自第(n-4)行至第(n+5)行時，線性圖像傳感器102R的輸出數(shù)據(jù)來自第(n-8)行至第(n+1)行，而線性圖像傳感器102B的輸出數(shù)據(jù)來自第n行至第(n+9)行。
因此當(dāng)使用所述三排彩色傳感器100來閱讀圖像時，需要根據(jù)線性圖像傳感器102G進行±4線的位置補償。
圖19是一個表示如何進行位置補償?shù)氖疽鈭D。例如，線性圖像傳感器102R、102G和102B被一同存入到對應(yīng)的緩沖器中。當(dāng)三排彩色圖像傳感器100從緩沖存儲器中讀取由線性圖像傳感器102G輸出的第n線的數(shù)據(jù)時，它也從緩沖存儲器中讀取由線性圖像傳感器102R輸出的對應(yīng)于4線之前時刻的數(shù)據(jù)(見圖18中的箭頭)。類似地，三排彩色傳感器100，從緩沖存儲器中讀取線性圖像傳感器102B輸出的對應(yīng)于4線之后時刻的數(shù)據(jù)(見圖18中的箭頭)。這種閱讀方法，允許在同一時刻閱讀位于同一條線上的R、G、和B數(shù)據(jù)。應(yīng)該注意的是，不是控制所要讀取的數(shù)據(jù)在緩沖存儲器中的位置，而是控制把數(shù)據(jù)寫入到緩沖存儲器中的時刻。
當(dāng)閱讀速度恒定時，可以如所述那樣很輕易地對R、G、和B數(shù)據(jù)進行位置補償。但是，對于像手持式掃描儀這樣的彩色圖像閱讀器而言，它并不以恒定速度進行圖像掃描，因此不能僅僅通過改變所要閱讀的數(shù)據(jù)在緩沖存儲器中的位置來實現(xiàn)位置補償。
設(shè)想一種情況，例如像圖20中所表示的那樣，其中的閱讀速度不是恒定的。在圖20中，垂直線表示圖像閱讀器在所閱讀的物體上經(jīng)過的距離。圖中的每個方格表示光電轉(zhuǎn)換器的存儲時間的一個單元。例如，R欄中的“C(n-6)”表示圖像閱讀器在一個單位的存儲時間中移動經(jīng)過了兩線的距離。在這種情況下，圖像閱讀器的運動速度比“C(n-7)”中快兩倍。
“C(n+x)”表示由線性圖像傳感器102R、102G、和102B所輸出的圖像數(shù)據(jù)。在圖20中，每個方格中的數(shù)值(n±x)并不表示象文件這樣的被閱讀物體上的線數(shù)，而是表示光電轉(zhuǎn)換器輸出的線數(shù)。例如，當(dāng)光電轉(zhuǎn)換器的存儲時間為2ms(毫秒)時，數(shù)值表示每2ms所輸出的線數(shù)。
在這種情況下，位于線性圖像傳感器102G輸出的G數(shù)據(jù)4線之前或4線之后的R數(shù)據(jù)和B數(shù)據(jù)，不能象恒定速度閱讀時那樣用作位置補償。如圖20所示，第n行的G數(shù)據(jù)C(n)必需同第(n-1)行的R數(shù)據(jù)C(n-1)和第(n+2)行的B數(shù)據(jù)C(n+2)相對應(yīng)。也就是說，當(dāng)閱讀速度變化不定時，R、G、和B之間的對應(yīng)關(guān)系不是固定的。
在日本專利公開號No.平8-163316中所披露的彩色圖像閱讀器中，是根據(jù)安裝在傳動機構(gòu)上的轉(zhuǎn)動編碼器所測量文件的傳輸速度來進行R、G、和B數(shù)據(jù)的位置補償?shù)?，其中的傳動機構(gòu)用來傳輸所要閱讀的文件。但是，該專利所披露的彩色圖像閱讀器，不是為變速閱讀所設(shè)計的。它只是給出了當(dāng)閱讀速度變化時所適用的補償量。
如上所述，對于設(shè)置在象手持式掃描儀這樣的，在閱讀文件期間閱讀速度會變化的圖像閱讀器上的彩色圖像閱讀器而言，很難對R、G、和B數(shù)據(jù)進行恰當(dāng)?shù)难a償。這一問題沒有得到解決。
本發(fā)明的目的在于提供一種可以根據(jù)閱讀速度恰當(dāng)?shù)剡M行三色R、G、和B補償?shù)牟噬珗D像閱讀器，從而防止由于時間滯后而引起的三色之間的差異。
根據(jù)本發(fā)明的彩色圖像閱讀器包括用于監(jiān)測被閱讀物體的被閱讀速度的速度監(jiān)測單元；和對基于速度監(jiān)測單元的監(jiān)測結(jié)果的原色圖像數(shù)據(jù)進行位置補償?shù)奈恢醚a償單元或電路，圖像數(shù)據(jù)是從光電轉(zhuǎn)換裝置輸出的。
位置補償單元可以順次存儲光電轉(zhuǎn)換器所輸出的原色圖像數(shù)據(jù)，當(dāng)以一種原色作為基準(zhǔn)數(shù)據(jù)輸出這種原色的圖像數(shù)據(jù)時，位置補償單元就根據(jù)速度監(jiān)測單元的監(jiān)測結(jié)果從所存儲的圖像數(shù)據(jù)中選擇和輸出其它原色的圖像數(shù)據(jù)，這種其它原色的圖像數(shù)據(jù)對應(yīng)于被閱讀物體上被閱讀原色的圖像數(shù)據(jù)的位置。
位置補償單元可以帶有許多用于存儲原色圖像數(shù)據(jù)的存儲器列，當(dāng)從多列存儲器中輸出作為基準(zhǔn)數(shù)據(jù)的一種原色的圖像數(shù)據(jù)時，就根據(jù)速度監(jiān)測單元的監(jiān)測結(jié)果來選擇存儲著其它對應(yīng)原色的圖像數(shù)據(jù)的存儲器列，并從所選擇的存儲器列輸出圖像數(shù)據(jù)。
可以把速度監(jiān)測單元作成輸出某一基準(zhǔn)速度的相對值的形式。特別是，相對值最好是自然數(shù)。
位置補償單元可以被構(gòu)成以致根據(jù)速度監(jiān)測單元輸出的相對值工作以選擇存有其它原色的圖像數(shù)據(jù)的存儲器列。
位置補償單元可以包括用來從存儲器列輸出原色圖像數(shù)據(jù)的選擇器；一個用于存儲從速度監(jiān)測單元輸出的相對值的相對速度數(shù)據(jù)存儲單元；和選擇器控制器，當(dāng)從存儲器列輸出基準(zhǔn)原色圖像數(shù)據(jù)時，選擇器控制器就根據(jù)存儲在相對速度存儲單元中的相對速度數(shù)據(jù)選擇存有其它原色圖像數(shù)據(jù)的存儲器列，并對選擇器發(fā)出選擇圖像信號，其中的相對速度數(shù)據(jù)對應(yīng)于基準(zhǔn)顏色圖像數(shù)據(jù)。
彩色圖像閱讀器還可以包括一個二次掃描方向分辨率補償單元，它可以補償由位置補償單元輸出的原色圖像數(shù)據(jù)的二次掃描方向分辨率。
二次掃描方向分辨率補償單元可以寬以被設(shè)計為包括存有從位置補償單元輸出的原色圖像數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲器列；一個輸出控制器，其根據(jù)從位置補償單元收到的對基準(zhǔn)速度的相對值，從數(shù)據(jù)存儲器列中多次輸出圖像數(shù)據(jù)的；一個用于存儲線密度數(shù)據(jù)的線密度數(shù)據(jù)存儲單元。
彩色圖像閱讀器是一個手持式掃描儀。
結(jié)合以下附圖的描述，可以更詳細(xì)地了解本發(fā)明的特點和優(yōu)點圖1是一種手持式掃描儀的外觀立體圖，它是裝有彩色圖像閱讀器的圖像數(shù)據(jù)閱讀器一個實例。
圖2是表示圖1中所示的手持式掃描儀的剖視圖。
圖3所示的是根據(jù)本發(fā)明的彩色圖像閱讀器的第一實施例的結(jié)構(gòu)原理框圖。
圖4A和4B是編碼傳感器的結(jié)構(gòu)和工作原理圖。
圖5是表示相對速度監(jiān)測單元結(jié)構(gòu)的原理框圖。
圖6是表示位置補償處理單元結(jié)構(gòu)的原理框圖。
圖7是講述文件閱讀位置的原理圖。
圖8是講述手持式掃描儀的掃描過程的一個實例的原理框圖。
圖9是描述C(n)附近的圖像數(shù)據(jù)的原理圖。
圖10是描述R、G、和B信號如何調(diào)準(zhǔn)的原理圖。
圖11是描述調(diào)準(zhǔn)后的R、G、和B信號的原理圖。
圖12是描述調(diào)準(zhǔn)效果的原理圖。
圖13是根據(jù)本發(fā)明的彩色圖像閱讀器第二實施例的結(jié)構(gòu)原理框圖。
圖14是展示了二次掃描方向分辨率補償單元的結(jié)構(gòu)實例的原理框圖。
圖15是展示了二次掃描方向分辨率補償?shù)慕Y(jié)果的原理框圖。
圖16是展示了三排彩色傳感器的結(jié)構(gòu)實例的透視圖。
圖17是三排彩色傳感器中的線性圖像傳感器輸出的時序圖。
圖18是說明文件上的閱讀位置的原理圖。
圖19是說明在以恒定速度掃描的過程中如何進行位置補償?shù)脑韴D。
圖20是說明以可變化的速度常規(guī)的進行位置補償?shù)脑韴D。
以下參照附圖詳細(xì)介紹本發(fā)明。
圖1是一種手持式掃描儀的外觀立體圖，它是裝有彩色圖像閱讀器的圖像數(shù)據(jù)閱讀器一個實例。圖2是表示圖1中所示的手持式掃描儀的剖視圖。
參照圖1，手持式掃描儀1的頂部帶有一個電源通/斷開關(guān)201，一個開始按鈕202，和一個停止按鈕203。
如圖2所示，手持式掃描儀1中還有一個光源41，它發(fā)出一蔟光線受到所閱讀物體的文件表面A的反射。反射光再經(jīng)過鏡子42a和42b的反射，通過一個鏡頭43進入一個光電轉(zhuǎn)換器11，該光電轉(zhuǎn)換器就像圖16中所示的三排彩色傳感器一樣。此外手持式掃描儀1還帶有一個滾輪44以便其可以平滑地移動。
圖3中展示的是手持式掃描儀1的電器結(jié)構(gòu)原理框圖。手持式掃描儀1中的光電轉(zhuǎn)換器11是一種三排彩色傳感器，它可以閱讀帶有彩色圖像的文件，并對A-D轉(zhuǎn)換器12輸出R、G、和B圖像信號。A-D轉(zhuǎn)換器12把R、G、和B的模擬圖像信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，產(chǎn)生數(shù)字圖像信號b(R、G、和B信號)，并把數(shù)字圖像信號b輸出到位置補償單元或電路13中。
手持式掃描儀1帶有一個用于測量運動量的編碼傳感器16。編碼傳感器16的輸出被送到相對速度監(jiān)測單元17中。來自TG信號產(chǎn)生單元或電路15的傳輸同步信號被送到光電轉(zhuǎn)換器11，同時還被送到位置補償處理單元13和相對速度監(jiān)測單元17。位置補償處理單元13調(diào)整數(shù)字圖像信號b，然后輸出調(diào)準(zhǔn)后的R、G、B信號c。
圖4是一個展示編碼傳感器的結(jié)構(gòu)和工作過程的原理圖。如圖4(A)所示，編碼器45安裝在圖2中所示的剖視圖的滾輪44的轉(zhuǎn)動軸線上。這樣，當(dāng)滾輪44轉(zhuǎn)動時，編碼器45也轉(zhuǎn)動。在編碼器45的圓周上，帶有多個間距相等的薄片45a。例如，在一種二次掃描方向的基本分辨率為300dpi的手持式掃描儀中，薄片45a的間隙可以保證手持式掃描儀1每運動1/300英寸，編碼器45運動一個點距。
如圖4(B)所示，薄片45a位于光源(圖中沒有畫出)和光接收器件46之間。當(dāng)滾輪44轉(zhuǎn)動時，而光線沒有被薄片45a擋住時，光接收器件46可以接收到來自光源的光線。光接收信號46根據(jù)接收到的光線輸出讀數(shù)脈沖信號。因此讀數(shù)脈沖信號的頻率取決于滾輪44的轉(zhuǎn)動速度，也就是手持式掃描儀1的速度。
圖5是展示相對速度監(jiān)測單元17的結(jié)構(gòu)的實例的原理框圖。如圖5所示，相對速度監(jiān)測單元17包括一個脈沖測量單元171，它從編碼傳感器16接收讀出脈沖信號，并計數(shù)在一預(yù)定時間內(nèi)的脈沖個數(shù)。一個比較單元172對所測得的結(jié)果和參考值進行比較，并根據(jù)比較結(jié)果輸出相對速度數(shù)據(jù)。該預(yù)定的時間是指，比如，所設(shè)定的光電轉(zhuǎn)換器11的存儲時間。
圖6是展示位置補償處理單元13的結(jié)構(gòu)的原理框圖。即使象圖20所示的情況那樣，閱讀速度不是恒定的情況下，位置補償處理單元13也可以進行恰當(dāng)?shù)恼{(diào)整。如圖6所示，一列來自A-D轉(zhuǎn)換器12的R信號被送到圖像數(shù)據(jù)存儲器列陣131中的R信號存儲器列C(n)中。在這個例子中，帶有5個R信號存儲器列，C(n)至C(n-4)。當(dāng)一列R信號被送到C(n)存儲器列中時，存儲器列C(n)至C(n-3)中的圖像數(shù)據(jù)(R信號)被移位到存儲器列C(n-1)至C(n-4)中。
一列來自A-D轉(zhuǎn)換器12的G信號被送到圖像數(shù)據(jù)存儲器列131中的G信號存儲器列C(n+4)中。在本實例中，帶有5個G信號存儲器列C(n+4)至C(n)。當(dāng)一列G信號被送到存儲器列C(n+4)中時，存儲器列C(n+4)至C(n+1)中的圖像數(shù)據(jù)(G信號)就被移位到存儲器列C(n+3)至C(n)中。
一列來自A-D轉(zhuǎn)換器12的B信號被送到圖像數(shù)據(jù)存儲器列131中的B信號存儲器列C(n+8)中。在本實例中，帶有9個B信號存儲器列C(n+8)至C(n)。當(dāng)一列B信號被送到存儲器列C(n+8)中時，存儲器列C(n+8)至C(n+1)中的圖像數(shù)據(jù)(B信號)就被移位到存儲器列C(n+7)至C(n)中。
在來自光電轉(zhuǎn)換器11的G信號被存入圖像數(shù)據(jù)存儲器陣列131中的G信號存儲器列C(n)中的同時，在來自光電轉(zhuǎn)換器11的R信號被存入到R信號存儲器列C(n-4)中。同時，來自光電轉(zhuǎn)換器11中的B信號被存入到B信號存儲器列C(n+4)中。
來自相對速度監(jiān)測單元17的相對速度數(shù)據(jù)，被送入到選擇器控制器132的相對速度存儲單元133中。實例中所示的相對速度數(shù)據(jù)存儲單元133包括9級移位寄存器F(n+4)至F(n-4)。當(dāng)相對速度數(shù)據(jù)被送到寄存器F(n+4)中時，移位寄存器F(n+4)至F(n-3)中的內(nèi)容就被移位到F(n+3)至F(n-4)中。請注意，來自相對速度監(jiān)測單元17的相對速度數(shù)據(jù)是G列的相對速度數(shù)據(jù)。也就是說，寄存器F(n+4)至F(n-4)中的數(shù)值n等于G信號存儲器列C(n+4)至C(n)中的數(shù)值n。此外，寄存器F(n+4)至F(n)中存有對應(yīng)于G信號存儲器列C(n+4)至C(n)的相對速度數(shù)據(jù)。
一個輸入/輸出數(shù)據(jù)管理單元130接收來自TG信號產(chǎn)生單元15的傳輸門信號，通過該信號來實現(xiàn)輸入/輸出信號的同步。
在本裝置中，以G信號存儲器列為基準(zhǔn)，對應(yīng)于G信號存儲器列C(n)的圖像數(shù)據(jù)的R信號和B信號是在R選擇器控制器134、B選擇器控制器135、R選擇器136、和B選擇器137的控制下被選擇的。更具體地說，當(dāng)G信號從G信號存儲器列C(n)輸出時，R選擇器控制器134就從R信號存儲器陣列C(n)至C(n-4)中選擇一個存儲器列，并根據(jù)寄存器F(n+4)至F(n)中的內(nèi)容輸出圖像數(shù)據(jù)。R選擇器控制器134把選擇結(jié)果作為選通信號輸出到R選擇器136中。R選擇器136從對應(yīng)的存儲器列中輸出圖像數(shù)據(jù)來回應(yīng)選通信號。
B選擇器控制器135從B信號存儲器陣列C(n+8)至C(n)中選擇一個存儲器列，并根據(jù)寄存器F(n)至F(n-4)中的內(nèi)容輸出圖像數(shù)據(jù)。B選擇器控制器135把選擇結(jié)果作為選通信號輸出到B選擇器137中。響應(yīng)該選通信號，B選擇器137從對應(yīng)的存儲器列中輸出圖像數(shù)據(jù)。
在本例中，對于二次掃描基準(zhǔn)分辨率為300dpi的情況，如果在光電轉(zhuǎn)換器11的一個存儲時間內(nèi)，手持式掃描儀的移動距離等于或小于1/300英寸，則相對速度監(jiān)測單元17輸出的相對速度數(shù)據(jù)為“1”。如果移動距離大于1/300英寸而等于或小于2/300英寸，則相對速度監(jiān)測單元17輸出的相對速度數(shù)據(jù)為“2；如果移動距離大于2/300英寸而等于或小于3/300英寸，則輸出的相對速度數(shù)據(jù)為“3”；如果移動距離大于3/300英寸，則輸出的相對速度數(shù)據(jù)為“4”。
應(yīng)該注意的是，相對值“1”、“2”、“3”、和“4”所代表的移動距離值僅僅是實例，也可以對相對值“1”、“2”、“3”、和“4”采用其它移動距離值。還應(yīng)注意的是，相對值并不限于“1”、“2”、“3”、和“4”，可以采用任何兩個以上的數(shù)值。
在這種情況下，R選擇器控制器134根據(jù)以下條件R1至R5，選擇一個所要使用的存儲器列R1、如果F(n)-1≥4→R(R信號存儲器列)選擇C(n-4)。R2、如果F(n)-1＜4且F(n)-1+F(n+1)≥4→R選擇C(n+1-4)＝C(n-3)。R3、如果F(n)-1+F(n+1)＜4且F(n)-1+F(n+1)+F(n+2)≥4→R選擇C(n+2-4)＝C(n-2)。R4、如果F(n)-1+F(n+1)+F(n+2)＜4且F(n)-1+F(n+1)+F(n+2)+F(n+3)≥4→R選擇C(n+3-4)＝C(n-1)。R5、如果F(n)-1+F(n+1)+F(n+2)+F(n+3)＜4→R選擇C(n+4-4)＝C(n)。還有，B選擇器控制器135根據(jù)以下條件B1至B4，選擇一個所要使用的存儲器列B1、如果F(n-1)≥4→B(B信號存儲器列)選擇C(n-1+4)＝C(n+3)。B2、如果F(n-1)＜4且F(n-1)+F(n-2)≥4→B選擇C(n-2+4)＝C(n+2)。B3、如果F(n-1)+F(n-2)＜4且F(n-1)+F(n-2)+F(n-3)≥4→B選擇C(n-3+4)＝C(n+1)。B4、如果F(n-1)+F(n-2)+F(n-3)＜4→B選擇C(n-4+4)＝C(n)。
參照圖7至圖12，以下描述了位置補償處理單元13的一個工作過程實例。圖9至圖12中的箭頭表示該圖與前圖有關(guān)。
圖7表示被閱讀物體比如一個文件上的線的定義。由于在本例中二次掃描的基本分辨率是300dpi，因此線之間的間隔為1/300英寸，從第一條線開始被定義為d(1)、d(2)、...、d(n)...。
圖8是一個說明手持式掃描儀1的掃描過程實例的示意圖。對于本例中的G圖像信號，從光電轉(zhuǎn)換器11中輸出的第(n-4)和第(n-3)線的圖像信號，是以相對速度“1”被閱讀的。而第(n-2)和第(n-1)線的圖像信號，是以相對速度“2”被閱讀的。
在這種情況下，請注意線序號是光電轉(zhuǎn)換器11輸出的圖像信號的線序號，而不是被閱讀物體上的實際線信號d(n)。例如，光電轉(zhuǎn)換器11上輸出的第(n-2)線圖像信號是由閱讀實際物體上的第(n-7)線和第(n-6)線(也就是d(n-7)和d(n-6))所產(chǎn)生的圖像信號。也就是說，光電轉(zhuǎn)換器11以對應(yīng)于存儲時間的時間間隔連續(xù)輸出圖像信號。在本例中的第d(n-7)和d(n-6)線上，手持式掃描儀以兩倍于基準(zhǔn)速度的速度移動，其中基準(zhǔn)速度對應(yīng)于一個存儲時間周期，因此被閱讀物體上的第d(n-7)和d(n-6)線是在一次掃描過程中完成的。一次掃描對應(yīng)于光電轉(zhuǎn)換器11輸出的一線圖像信號。
類似地，對于圖8中的G信號，光電轉(zhuǎn)換器11輸出的第n至第(n+2)線上的圖像信號是以相對速度“1”閱讀的線；而第(n+3)至(n+5)線上的圖像信號是以相對速度“2”閱讀的。在此期間，手持式掃描儀在被閱讀物體上從d(n-3)線移動到d(n+5)線。
同時，光電轉(zhuǎn)換器輸出的G信號被存入位置補償處理單元13的圖像數(shù)據(jù)存儲器陣列131中的G信號存儲器列C(n)中，而光電轉(zhuǎn)換器11輸出的R信號被存入R信號存儲器列C(n-4)中，而光電轉(zhuǎn)換器11輸出的B信號被存入B信號存儲器列C(n+4)中。因此，在不考慮掃描速度變化的傳統(tǒng)方法中，分別位于G信號存儲器列前后4線的、存儲在R信號存儲器列C(n-4)中的R信號和存儲在B信號存儲器列C(n+4)中的B信號，就與G信號存儲器列C(n)中存儲的G信號相對應(yīng)。
但是，在圖8的實例中，通過這種對應(yīng)的調(diào)整，將會使得被閱讀物體上第d(n-3)線的G信號與被閱讀物體上d(n-2)和d(n-1)線的R信號以及d(n-5)線的B信號相對應(yīng)。第d(n-2)線或第d(n-1)線的R信號是通過一次掃描閱讀d(n-1)線和d(n-2)線產(chǎn)生的R信號。實際上，信號是復(fù)合信號，比如，由第d(n-2)線上的R信號和第d(n-1)線上的R信號所產(chǎn)生的復(fù)合信號。
在圖8的實例中，通過使第d(n-3)線上的G信號與被閱讀物體上的第d(n-3)線上的R信號和被閱讀物體上的第d(n-3)線上的B信號相對應(yīng)來實現(xiàn)正確的調(diào)整。
圖9是說明C(n)附近的圖像數(shù)據(jù)的原理圖。在以下描述中，通過實線方框S1、S2、和S3中的圖像數(shù)據(jù)說明了對位調(diào)整的方法。圖10是一個圖解講述如何進行對位調(diào)整的原理圖。如圖10所示，實線方框S1、S2、和S3中的圖像數(shù)據(jù)要與被閱讀物體上同樣位置d(x)中的R、G、和B數(shù)據(jù)相對應(yīng)。
因此，如圖10和圖11所示，存儲在G信號存儲器列C(n)中的G信號要與存儲在R信號存儲器列C(n-1)中的R信號和存儲在B信號存儲器列C(n+2)中的B信號相對應(yīng)。
位置補償處理單元13中的R選擇器控制器134選擇存有R信號圖像數(shù)據(jù)的R信號存儲器列，以便在根據(jù)上面給出的條件R1至R5從G信號存儲器列C(n)中輸出圖像數(shù)據(jù)的同時，輸出R信號圖像數(shù)據(jù)。類似地，B選擇器控制器135選擇存有B信號圖像數(shù)據(jù)的B信號存儲器列，以便在根據(jù)上面給出的條件B1至B4從G信號存儲器列C(n)中輸出圖像數(shù)據(jù)的同時，輸出B信號圖像數(shù)據(jù)。
如上所述，相對速度數(shù)據(jù)存儲單元133中存儲著對應(yīng)于G信號的相對速度數(shù)據(jù)。在本例中，相對速度數(shù)據(jù)存儲單元中存有下列數(shù)據(jù)F(n-4)＝1F(n-3)＝1F(n-2)＝2F(n-1)＝2F(n)＝1F(n+1)＝1F(n+2)＝1F(n+3)＝2F(n+4)＝2條件R1至R5的應(yīng)用表示R4得到了滿足，也就是說，F(xiàn)(n)-1+F(n+1)+F(n+2)＜4且F(n)-1+F(n+1)+F(n+2)+F(n+3)≥4。因此，R選擇器控制器134輸出到R選擇器136中的選通信號指示出應(yīng)該選擇C(n-1)。這樣，R選擇器136就從存有相應(yīng)的R信號的存儲器列中選擇圖像數(shù)據(jù)，來回應(yīng)來自R選擇器控制器134的選通信號。
類似地，條件B1至B4的應(yīng)用表示B2得到了滿足，也就是說，F(xiàn)(n-1)＜4且F(n-1)+F(n-2)≥4。因此，B選擇器控制器135輸出到B選擇器137中的選通信號指示出應(yīng)該選擇C(n+2)。這樣，響應(yīng)來自B選擇器控制器135的選通信號，B選擇器137就從存有相應(yīng)的B信號的存儲器列中選擇圖像數(shù)據(jù)。
如本例所示，當(dāng)從被閱讀物體上的①d(n-5)、②d(n-3)、③d(n-2)、④d(n-1)、和⑤d(n)處連續(xù)讀出數(shù)據(jù)時就產(chǎn)生了G信號，當(dāng)在①d(n-5)、②d(n-3)、③d(n-2)、④d(n-1)、和⑤d(n)處連續(xù)讀出數(shù)據(jù)時就產(chǎn)生了R信號和B信號，每當(dāng)輸出G信號時，R信號和B信號也同步輸出。
請注意，當(dāng)C(x)中含有多條線d(x’)時，而如果這多條線是在一次掃描期間從被閱讀物體上讀出的，則假定第一條d(x’)線與C(x)相對應(yīng)。例如，圖11中的G信號欄的C(n-1)與兩條線相對應(yīng)d(n-5)和d(n-4)。這就意味著掃描儀以兩倍于基準(zhǔn)速度的速度對這些線進行掃描，光電轉(zhuǎn)換器11的綠色圖像傳感器在掃描過程中讀到了線d(n-5)和d(n-4)，而光電傳感器的輸出是由C(n-1)代表的G信號。但是，對C(n-1)的位置補償控制，是假定其所包含的G信號是在閱讀d(n-5)時所產(chǎn)生的。對于R信號和B信號，位置補償控制也是以同樣的方式進行的。
因此，第d(n-5)線上的R信號和B信號，就與第d(n-5)線和第d(n-4)線上的G信號的復(fù)合G信號相對應(yīng)。然而，由于一條線上的數(shù)據(jù)與其相鄰線上的數(shù)據(jù)相似，第d(n-5)線和第d(n-4)線上一種顏色的復(fù)合信號，即使要與第d(n-5)線或第d(n-4)線上的其它顏色的信號相對應(yīng)，也不會引起任何問題。
類似地，以上所給出的條件R1-R5和B1-B4，也是假定當(dāng)C(x)中含有多條線d(x’)時，第一條d(x’)與C(x)相對應(yīng)。
圖12中所顯示的內(nèi)容實際上與圖11相同，只是更清楚地描述的本裝置的位置補償效果。也就是說，圖12顯示R選擇器控制器134對R信號輸出的控制，使得C(n-2)、C(n-1)、C(n)、和C(n+1)中的R信號分別與C(n-1)、C(n)、C(n+1)、C(n+2)、和C(n+3)中的G信號同步輸出。圖中還顯示B選擇器控制器135對B信號輸出的控制，使得C(n)、C(n+1)、C(n+2)、和C(n+3)中的B信號分別與C(n-1)、C(n)、C(n+1)、C(n+2)、和C(n+3)中的G信號同步輸出。
這樣，圖中清楚地表示出，在連續(xù)閱讀位置①d(n-5)、②d(n-3)、③d(n-2)、④d(n-1)、和⑤d(n)時產(chǎn)生的R信號和B信號的輸出，與連續(xù)閱讀位置①d(n-5)、②d(n-3)、③d(n-2)、④d(n-1)、和⑤d(n)時產(chǎn)生的G信號的輸出同步。
圖13是本發(fā)明的另一實施例的原理框圖。參照圖13，手持式掃描儀10包括一個位于位置補償處理單元13之后的二次掃描方向分辨率補償單元14。位置補償處理單元13，向二次掃描方向分辨率補償單元14輸出線密度數(shù)據(jù)e，以及調(diào)整后的R、G、和B信號c。二次掃描方向分辨率補償單元14執(zhí)行二次掃描方向分辨率補償控制，并輸出補償后的R、G、和B信號d。二次掃描方向分辨率補償控制是指，根據(jù)閱讀速度來控制二次掃描方向上的線密度。其它元件與圖5中所示的元件相同。
從圖6中所示的相對速度數(shù)據(jù)存儲單元133的F(n)級輸出的相對速度數(shù)據(jù)，被用作線密度數(shù)據(jù)e。
圖14是二次掃描方向分辨率補償單元14的一種結(jié)構(gòu)實例的原理框圖。
如圖14所示，來自位置補償單元13的線的調(diào)準(zhǔn)后的R、G、和B信號c，分別被存入R數(shù)據(jù)存儲器列141、G數(shù)據(jù)存儲器列142、和B數(shù)據(jù)存儲器列143。線密度數(shù)據(jù)e被存入線密度數(shù)據(jù)存儲單元144。輸出控制器145根據(jù)存儲在線密度數(shù)據(jù)存儲單元144中的線密度數(shù)據(jù)e，一次或多次輸出存儲在R數(shù)據(jù)存儲器列141、G數(shù)據(jù)存儲器列142、和B數(shù)據(jù)存儲器列143中的R信號、G信號、和B信號。
然后，參照圖15中的原理圖，對本裝置進行更加詳細(xì)的描述。圖15頂端的箭頭表示圖15與圖12中的描述有關(guān)。
這里再次用到了圖8中所示的實例。也就是說，假定位置補償單元13具有圖12中所示的經(jīng)過調(diào)整的線。圖12中所示的結(jié)果表示被閱讀物體上的第d(n-5)線和第d(n-4)線經(jīng)光電轉(zhuǎn)換器11作為一條線輸出。類似地，第d(n)線和第d(n+1)線經(jīng)光電轉(zhuǎn)換器11作為一條線輸出。在這種情況下，如果來自光電轉(zhuǎn)換器的線被按照相同的線密度來處理，在二次掃描方向上這些線密度會局部地減少。
盡管這種圖像中所包含的數(shù)據(jù)足以使我們明白其內(nèi)容，消除局部減少會使得圖像更加清晰。本裝置的手持式掃描儀降低了由于掃描速度變化所引起的局部密度減少。
在這個實施例中，輸出線密度e，也就是相對速度數(shù)據(jù)。例如，如果手持式掃描儀1在光電轉(zhuǎn)換器11的一個存儲時間周期內(nèi)的移動距離等于或小于1/300英寸，就輸出相對速度數(shù)據(jù)“1”。類似地，如果移動距離大于1/300英寸而等于或小于2/300英寸，則輸出相對速度數(shù)據(jù)為“2；如果移動距離大于2/300英寸而等于或小于3/300英寸，則輸出的相對速度數(shù)據(jù)為“3”；如果移動距離大于3/300英寸，則輸出的相對速度數(shù)據(jù)為“4”。
也就是說，對于等于相對值(線密度數(shù)據(jù)e)“1”的x倍時的一個值，移動距離就是對應(yīng)于相對值“1”的距離的x倍。這樣，當(dāng)線密度數(shù)據(jù)存儲單元144中存有的線密度數(shù)據(jù)e為“1”時，輸出控制器145就分別從R數(shù)據(jù)存儲器列141、G數(shù)據(jù)存儲器列142、和B數(shù)據(jù)存儲器列143中取得一次R、G、和B信號，并把它們作為圖像數(shù)據(jù)(補償后的R、G、和B信號d)輸出。當(dāng)線密度數(shù)據(jù)存儲單元144中存有的線密度數(shù)據(jù)e為“x”(＝2、3、或4)時，輸出控制器145就分別從R數(shù)據(jù)存儲器列141、G數(shù)據(jù)存儲器列142、和B數(shù)據(jù)存儲器列143中取得x次R、G、和B信號，并把它們作為圖像數(shù)據(jù)(補償后的R、G、和B信號d)輸出。也就是說，同樣的數(shù)據(jù)重復(fù)地輸出x次。
然后，如圖15所示，從第d(n-5)、d(n-4)、d(n-3)、d(n-2)、d(n-1)、d(n)、和d(n+1)線讀出的寬度為1/300dpi的圖像數(shù)據(jù)，被經(jīng)過二次掃描方向分辨率補償單元14輸出。但是，實際上位于第d(n-5)線和d(n-4)線上的圖像數(shù)據(jù)是相同的。類似地，位于第d(n)線和d(n+1)線上的圖像數(shù)據(jù)也相同。也就是說，位于第d(n-5)線和d(n-4)線上的圖像數(shù)據(jù)是由那兩條線上的原始圖像復(fù)合而成，而位于第d(n)線和d(n+1)線上的圖像數(shù)據(jù)由那兩條線上的原始圖像復(fù)合而成。
然而，由于相鄰線上所包含的數(shù)據(jù)是相似的，所以在相鄰線上使用相同的數(shù)據(jù)不會帶來問題。這種裝置降低了由于掃描速度的變化所引起的圖像衰減，可以產(chǎn)生自然的打印或顯示圖像。
上面所描述的裝置，通過由三排彩色傳感器制成的光電轉(zhuǎn)換器11的閱讀來產(chǎn)生R、G、和B信號，該裝置把R、G、和B信號存入到存儲器列中。在由手持式掃描儀1或手持式掃描儀10的移動距離所產(chǎn)生的相對速度數(shù)據(jù)的控制下，信號被從存儲器列中讀出。這就保證了即使以變速進行掃描時也可以進行正確的調(diào)整。
盡管在所述裝置中手持式掃描儀1和手持式掃描儀10被用作一種彩色圖像閱讀器，本發(fā)明也可以用作其它類型的彩色圖像閱讀器。例如，在把文件移動型掃描儀的馬達(dá)轉(zhuǎn)動速度作為相對速度數(shù)據(jù)的情況下，即使速度是變化的R、G、和B信號也可以得到正確的調(diào)整。
此外，除了象上面的具體裝置那樣使用光電轉(zhuǎn)換器11的輸出來進行位置調(diào)整之外，還可以利用相鄰線的圖像數(shù)據(jù)插值進行位置調(diào)整。例如，在圖11中，當(dāng)選擇對應(yīng)于C(n)的G信號的R信號時，可以使用C(n-1)的R信號和C(n)的R信號之間的插值。
根據(jù)本發(fā)明的彩色圖像閱讀器包括用于監(jiān)測被閱讀物體的被閱讀速度的速度監(jiān)測裝置，和用于補償圖像數(shù)據(jù)位置的位置補償裝置，而圖像數(shù)據(jù)是從光電轉(zhuǎn)化器輸出的原色圖像數(shù)據(jù)。這種結(jié)構(gòu)可以根據(jù)閱讀速度對R、G、和B三色進行正確的位置補償，即使在對被閱讀物體進行非恒定速度閱讀時也可以防止產(chǎn)生三色之間的差異。
帶有額外的二次掃描方向分辨率補償單元的彩色圖像閱讀器，可以降低由于對被閱讀物體進行變速閱讀而引起衰減，從而為用戶提供自然的打印圖像或顯示圖像。因為，根據(jù)速度監(jiān)測裝置的監(jiān)測結(jié)果，二次掃描方向分辨率補償單元對于圖像數(shù)據(jù)的二次掃描方向分辨率衰減進行補償，其中的圖像數(shù)據(jù)由從位置補償裝置輸出的原色圖像數(shù)據(jù)構(gòu)成。
權(quán)利要求
1.一種帶有光電轉(zhuǎn)換裝置的彩色圖像閱讀器，光電轉(zhuǎn)換裝置上排列著多個圖像傳感器，所述多個圖像傳感器中每一個都包括多個光接收元件，所述彩色圖像閱讀器包括用于監(jiān)測對被閱讀物體的閱讀速度的速度監(jiān)測裝置；根據(jù)所述速度監(jiān)測裝置的監(jiān)測結(jié)果來對原色圖像數(shù)據(jù)進行位置補償?shù)奈恢醚a償裝置，圖像數(shù)據(jù)是從所述光電轉(zhuǎn)換器中輸出的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的彩色圖像閱讀器，其特征在于所述位置補償裝置連續(xù)存儲從所述光電轉(zhuǎn)換裝置中輸出的原色圖像數(shù)據(jù)，當(dāng)以所述原色之一作為基準(zhǔn)數(shù)據(jù)來輸出一種原色的圖像數(shù)據(jù)時，就根據(jù)所述速度監(jiān)測裝置的監(jiān)測結(jié)果從所存儲的圖像數(shù)據(jù)中選擇和輸出其它原色的圖像數(shù)據(jù)，所述其它原色的圖像數(shù)據(jù)對應(yīng)于被閱讀物體上閱讀出所述那一種原色的圖像數(shù)據(jù)的位置。
3.如權(quán)利要求2的圖像閱讀器，其特征在于所述位置補償裝置帶有多個用來存儲原色圖像數(shù)據(jù)的存儲器列，當(dāng)要從所述存儲器列組中輸出用作基準(zhǔn)數(shù)據(jù)的一種原色的圖像數(shù)據(jù)時，就根據(jù)所述速度監(jiān)測裝置的監(jiān)測結(jié)果選擇存有其它對應(yīng)原色的圖像數(shù)據(jù)的存儲器列，并從所選擇的存儲器列中輸出圖像數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的彩色圖像閱讀器，其特征在于所述速度監(jiān)測裝置輸出的是相對于基準(zhǔn)速度的相對值。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的彩色圖像閱讀器，其特征在于相對值是自然數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的彩色圖像閱讀器，其特征在于所述位置補償裝置根據(jù)所述速度監(jiān)測裝置輸出的相對值進行工作，來選擇存有其它原色圖像數(shù)據(jù)的存儲器列。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的彩色圖像閱讀器，其特征在于所述位置補償裝置包括從存儲器列中輸出原色圖像數(shù)據(jù)的選擇器；存有從所述速度監(jiān)測裝置輸出的相對值的相對速度數(shù)據(jù)存儲單元；選擇器控制器，當(dāng)從存儲器列中輸出基準(zhǔn)原色圖像數(shù)據(jù)時，它可以根據(jù)存儲在所述相對速度數(shù)據(jù)存儲單元中的相對速度數(shù)據(jù)，選擇存有其它原色的圖像數(shù)據(jù)的存儲器列，并向所述選擇器發(fā)出選通信號。其中所述相對速度數(shù)據(jù)對應(yīng)于基準(zhǔn)顏色的圖像數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4的彩色圖像閱讀器，其特征在于還包括一個二次掃描方向分辨率補償單元，它可以補償由位置補償裝置輸出的原色圖像數(shù)據(jù)的二次掃描方向分辨率。
9.根據(jù)權(quán)利要求5的彩色圖像閱讀器，其特征在于還包括一個二次掃描方向分辨率補償單元，它可以補償由位置補償裝置輸出的原色圖像數(shù)據(jù)的二次掃描方向分辨率，其中所述二次掃描方向分辨率補償單元包括存有從所述位置補償裝置輸出的原色圖像數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲器列；一個輸出控制器，其根據(jù)從所述位置補償單元收到的對基準(zhǔn)速度的相對值，從所述數(shù)據(jù)存儲器列中多次輸出圖像數(shù)據(jù)的；一個用來存儲線密度數(shù)據(jù)的線密度存儲單元。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的彩色圖像閱讀器，其特征在于彩色圖像閱讀器是一種手持式掃描儀。
11.根據(jù)權(quán)利要求9的彩色圖像閱讀器，其特征在于彩色圖像閱讀器是一種手持式掃描儀。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種彩色圖像閱讀器,它安裝在象手持式掃描儀這樣的可以在閱讀期間改變閱讀速度的圖像閱讀器上。一種帶有編碼傳感器的手持式掃描儀,該編碼傳感器可以把運動量輸出到相對速度監(jiān)測單元中。一個位置補償處理單元,根據(jù)從相對速度監(jiān)測單元輸出的手持式掃描儀的相對速度數(shù)據(jù)(規(guī)格化數(shù)值),對R、G和B信號進行調(diào)整,并輸出調(diào)整后的R、G和B信號。
文檔編號H04N1/04GK1252668SQ9912186
公開日2000年5月10日 申請日期1999年10月21日 優(yōu)先權(quán)日1998年10月22日
發(fā)明者小田昭彥 申請人:日本電氣株式會社