[發明專利]提高的掃描設備設計

有效

• 申請號: 201410090106.5
• 申請日: 2008-08-29
• 公開（公告）號: CN103873733B
• 公開（公告）日: 2017-04-12
• 發明（設計）人: 小肯尼思·E·歐文;斯滕·梅延博爾格;喬納森·霍爾布魯克;伯班克·赫恩登;威廉·F·貝姆;G·R·斯特里特
• 申請（專利權）人: 科學游戲控股有限公司
• 主分類號: H04N1/195
• 分類號: H04N1/195
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所11256
• 代理人: 鄭立柱

本申請是2008年8月29日提出的申請號為200880114430.9的“提高的掃描設備設計”的分案申請。

優先權聲明

本申請要求2007年8月29日提交的美國臨時申請No.60／966,582的優先權。

背景技術

一種嵌入式光學標記(Embedded?Optical?Signature，EOS)可以作為，例如刮涂層下面的圖像，被添加到一個刮開型彩票上。從刮掉的刮涂層下面露出的EOS確認數據可與彩票的條形碼資料(未被隱藏在刮涂層下面)一同被處理以使彩票被驗證，而不需要此單業務的發起人再做其他事情。EOS也可被用于保證一份打印文檔的真實性，例如在線彩票，或者用于提供版權保護，或者用于承載額外信息，例如個人表格填寫的姓名和地址。

為了處理來自文檔(例如，刮開型彩票，在線彩票，收據，投注單等)的EOS，一般需要掃描設備或照相機以采集該文檔的數字圖像。廉價的攝像頭，線性傳感器，或接觸式圖像傳感器可以用來提供這種圖像采集功能。然而，在這類應用中可能會遇到某些問題。

例如，無論要采集打印文檔上的EOS或其他信息，優選地，掃描設備應該能采集相關的數據而不受周圍環境的干擾。線性或者接觸式圖像傳感器(Contact?Image?Sensors，CIS)典型地包括一個能夠將文檔移動經過傳感器或者將傳感器移動經過文檔的機械裝置。一種將掃描頭與環境的光污染相隔絕的方法是在暗化環境下提供內部照明。然而，對于這種系統，在掃描頭上的微量的灰塵或者碎屑可以產生大量的圖像噪聲，因為隨著文檔或者掃描頭在一個維度的移動，掃描頭只采集到另一個維度的圖像。圖1中示出了這個問題：掃描100是用帶有小顆粒灰塵的掃描頭掃描的空白文檔，同時，掃描105示出了使用干凈的掃描頭掃描的同一份文檔。由于容易受到灰塵造成的噪聲干擾，這種掃描設備不適合工作于灰塵環境，例如處理刮開型彩票的環境。另外，如果調查問卷或投注單(bet?slip)是用圓珠筆填寫并且未留足夠時間使墨跡完全干，則墨水會轉移到掃描頭上并在線，生或CIS掃描設備上造成這種沾污引入的噪聲。另外，從內在性質上說，機械掃描設備的可靠性比全電子設備的可靠性差

二維相機掃描設備可以最小化灰塵和墨水噪聲的影響，同時通過消除物理地移動文檔或者掃描頭的必要而增加可靠性。另外，與目標文檔相隔一段距離地安裝相機，這提供了一個開放空間使得相機鏡頭與灰塵／墨水噪聲源相隔離。如果相機設置在壓板上方，因為新文檔被提供用于每次的掃描，而在文檔表面向上被掃描的情況下將不存在可見的殘留的灰塵被留在掃描表面上或者玻璃壓板上，所以灰塵和墨水噪聲問題可以被進一步減少。然而，在壓板之上的相機間距使得環境光或者放置不當的掃描設備照明光源造成直接反射噪音(即，眩光)。參考圖2，圖像200示出了帶有環境眩光的刮開型彩票，同時圖像205示出了不帶有環境眩光的刮開型彩票。圖像210示出了帶有內部光照造成的眩光的刮開型彩票的相機圖像，同時，圖像215示出了不帶有內部光照造成的眩光的相同的刮開型彩票。

來自環境光源的眩光噪聲可以通過將相機掃描設備包圍于一個不透光的外殼內而被消除。然而，打開門或者移動遮簾對操作者來說可能很不方便且很慢。精心設置光源也可以消除掃描設備內在的眩光噪聲。例如圖3A所示，當光源300被移入非反射區305時，眩光被消除或者減少。圖3B示出了，在兩邊之上大約2英寸各有一個光源的情況下，壓板320的一個相機視圖，同時在兩邊之上大約2英寸各有一個光源以及一個擴散器的情況下，壓板325上的眩光更少。圖4示出使用不同的光源位置時，光強與x-y位置之間的關系。例如，圖400說明了一個在其上1英寸處有側面照明源的壓板，圖405說明了一個在其上2英寸處有側面照明源的壓板，圖410說明了一個在其上4英寸處有側面照明源的壓板，圖415說明了一個在其上5英寸處有側面照明源的壓板。如圖3A，3B以及4所示，將光源移動進一步遠離壓板將大幅提高側向照明均勻性并充分地提高前后向的照明均勻性，但需要具有更大空間的掃描設備外罩。另外，在壓板上方安裝相機且不固定文檔在一個平面之內，在該文檔被彎曲時將引入潛在的新的誤差源。更具體地，被掃描平面與相機之間距離的可變性可能引入限制符號大小的位置誤差。

如果相機未被理想地平行于壓板平面地安裝，則會產生梯形誤差(trapezoidal?error)。如果引入反光鏡以求減小掃描設備外罩的體積，則合適的對齊變得更加重要，這是因為任何的對齊誤差將被以兩倍地放大。