[發(fā)明專利]基于高精度大幅面掃描儀系統(tǒng)的圖像快速拼接方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410324750.4
• 申請(qǐng)日: 2014-07-09
• 公開（公告）號(hào): CN104103056A
• 公開（公告）日: 2014-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙澤東;唐雪松;陳仕隆;呂坤;楊雷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寧波摩視光電科技有限公司
• 主分類號(hào): G06T5/50
• 分類號(hào): G06T5/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種大幅面掃描儀系統(tǒng)的圖像處理工作，具體是指大幅面掃描儀系統(tǒng)的圖像拼接工作。

背景技術(shù)

利用CIS（Contact?Image?Sensor）圖像傳感器進(jìn)行掃描的大幅面掃描儀相比利用CCD（Charge-coupled?Device）圖像傳感器進(jìn)行掃描的大幅面掃描儀，不僅在成本上大大節(jié)約和結(jié)構(gòu)上的大大簡(jiǎn)化，同時(shí)對(duì)于較大介質(zhì)的掃描頁實(shí)現(xiàn)了高精度和遠(yuǎn)離圖像畸變問題產(chǎn)生的煩惱。

但根據(jù)目前市場(chǎng)價(jià)格的分析，CIS的長(zhǎng)度增加遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上價(jià)格的增加，較長(zhǎng)的CIS價(jià)格遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于較短的CIS，而大幅面掃描儀由于其自身特點(diǎn)對(duì)于CIS的長(zhǎng)度則要求較高，為保證CIS掃描精度不變的情況下，提供一種CIS可進(jìn)行大寬度的大幅面掃描則非常重要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于保持CIS高精度掃描的優(yōu)勢(shì)下，克服寬度較大時(shí)采用較長(zhǎng)CIS掃描導(dǎo)致成本增加的這一劣勢(shì)，增加提供一種基于高精度大幅面掃描儀系統(tǒng)的圖像快速拼接方法，通過多個(gè)較短的CIS結(jié)合實(shí)現(xiàn)較長(zhǎng)介質(zhì)的掃描。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

基于高精度大幅面掃描儀系統(tǒng)的圖像快速拼接方法，包括以下步驟：

（1）獲取拼接參數(shù)，即：

（1a）通過至少2個(gè)CIS，獲取每個(gè)CIS的拼接參數(shù)；

（1b）記錄拼接參數(shù)并保存；

（2）拼接實(shí)現(xiàn)，即：

（2a）根據(jù)拼接參數(shù)保存固定的拼接參數(shù)模型；

（2b）獲取數(shù)據(jù)流，將拼接參數(shù)模型代入數(shù)據(jù)流進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)拼接。

為實(shí)現(xiàn)多個(gè)CIS同時(shí)掃描較寬的介質(zhì)，所述步驟（1a）中的CIS從左到右依次平行且呈直線放置，相鄰的CIS兩端上下重疊，CIS掃描的數(shù)據(jù)由掃描時(shí)最先接觸介質(zhì)的CIS開始計(jì)算。

其中得到拼接參數(shù)的方法為：所述步驟（1b）中每個(gè)CIS排列方式錯(cuò)開，因此每個(gè)CIS掃描后得到的數(shù)字信號(hào)存在偏移量，該偏移量即為拼接參數(shù)，該拼接參數(shù)通過FPGA計(jì)算。

進(jìn)一步來講，所述步驟（2b）中的數(shù)據(jù)流即為CIS掃描出的經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換后進(jìn)行初步處理形成的數(shù)字信號(hào)。

為防止多次重復(fù)得到拼接參數(shù)，所述步驟（2b）中由于CIS偏移量固定，因此拼接參數(shù)固定，該拼接參數(shù)固化為一個(gè)拼接參數(shù)模型。

為實(shí)現(xiàn)拼接功能，所述步驟（2c）中獲取的具體實(shí)現(xiàn)方法如下：

（2c1）CIS掃描介質(zhì)時(shí)經(jīng)過線性分割將介質(zhì)分割掃描，F(xiàn)PGA依次記錄第一次掃描時(shí)每個(gè)CIS掃描得到的數(shù)字信號(hào)，形成第一行數(shù)據(jù)并放入緩沖區(qū)；

（2c2）繼續(xù)記錄第二次掃描時(shí)每個(gè)CIS掃描得到的數(shù)字信號(hào)，形成第二行數(shù)據(jù)并放入緩沖區(qū)，并代入拼接參數(shù)模型與步驟（2c1）中得到的第一行數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，形成兩次線性掃描后拼接得到圖像的數(shù)字信號(hào)；

（2c3）繼續(xù)掃描，將每次掃描得到的數(shù)字信號(hào)與上一次掃描后得到的數(shù)字信號(hào)代入拼接參數(shù)模型進(jìn)行拼接，直到將最后一次掃描的數(shù)字信號(hào)拼接完成，整個(gè)圖像拼接完成，拼接過程結(jié)束。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

（1）本發(fā)明通過至少兩個(gè)CIS的平行且部分重疊，可實(shí)現(xiàn)大寬度的大幅面掃描，并同時(shí)具備以下基礎(chǔ)優(yōu)勢(shì)：

A.通過N個(gè)較短CIS的配合同時(shí)掃描可至少實(shí)現(xiàn)N-1個(gè)較短CIS總寬度的掃描，而市場(chǎng)上N-1個(gè)較短CIS寬度之和長(zhǎng)度的單個(gè)較長(zhǎng)CIS價(jià)格要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于N個(gè)較短CIS的總價(jià)格，因此本發(fā)明采用的較短CIS價(jià)格經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，操作簡(jiǎn)單，且不會(huì)產(chǎn)生圖像畸變，保持高精度。

B.所有的CIS依次平行放置，但相鄰的CIS上下間隔放置，并不位于同一水平面，并且相鄰的端部部分重合，這種放置可防止兩個(gè)CIS間產(chǎn)生縫隙，導(dǎo)致縫隙處的圖像無法通過CIS掃描而遺漏。

（2）本發(fā)明由于CIS上下間隔放置，且相鄰的端部部分重合，在掃描時(shí)會(huì)掃描到相同部分，并且由于與介質(zhì)的距離有區(qū)別，為防止畸變，采用了本發(fā)明提出的快速拼接方法，不僅步驟簡(jiǎn)單，同時(shí)不會(huì)出現(xiàn)圖像處理重疊、錯(cuò)位的情況，與單個(gè)CIS掃描得到的圖像一致。

（3）本發(fā)明中的拼接參數(shù)只需計(jì)算一次，在CIS排列順序和位置不改變的情況下一次性可掃描多個(gè)介質(zhì)。由于CIS可拆卸且可改變重疊的寬度，因此本發(fā)明中拼接參數(shù)的計(jì)算采用FPGA這種可現(xiàn)場(chǎng)編程的控制器，F(xiàn)PGA最大的優(yōu)勢(shì)在于算法并不固定，根據(jù)實(shí)地需要重新計(jì)算，適用于更多種臨時(shí)情況。本發(fā)明中的CIS被移動(dòng)后，重新編程可保證圖像拼接工作不會(huì)出現(xiàn)差錯(cuò)。