[實用新型]一種膠片數字化裝置

有效

• 申請號: 201420379274.1
• 申請日: 2014-07-10
• 公開（公告）號: CN204156940U
• 公開（公告）日: 2015-02-11
• 發明（設計）人: 曹艷香
• 申請（專利權）人: 北京劍邦科技有限公司
• 主分類號: H04N1/00
• 分類號: H04N1/00;H04N1/028;H04N5/232
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種數字化裝置，特別是涉及一種膠片數字化裝置。

背景技術

目前，雖然傳輸型數字相機技術發展迅速，但由于受技術更新周期長、數字相機維護復雜等諸多因素影響，膠片型相機仍然還廣泛地應用于航拍系統中，所獲取的影像記錄在感光膠片上，通過沖洗等處理手段獲取地理信息。由于經過沖洗后的膠片貯存條件要求苛刻、占據存儲空間大而且較難長時間保存，與數字化圖像相對而言，判讀效率低，而數字化圖像則具有存貯方便，圖像辨別及后期處理簡便、快捷等優點。因此如何將感光膠片的圖像進行數字化是目前需要迫切解決的技術問題。

在研制膠片數字化系統時，必須考慮錄入后的數字影像與原膠片在分辨率、畸變等關鍵指標的對應關系，同時需要考慮如何有選擇的錄入有效信息，以提高作業效率。

1.空間分辨率?

空間分辨率即圖像中幾何分辨能力，用每毫米內能分辨開的線對數量表示，記作1p/mm。膠片的空間分辨率代表該相機的解像力，即膠片上最小可分辨目標的能力。在數字化時此指標主要是與數字化系統的鏡頭焦距、拍攝物距、光電感光器件的像元尺寸有關，在高質量成像鏡頭的前提下，鏡頭焦距越長、拍攝距離越近、像元尺寸越小，?則空間分辨率越高；同時在數字化過程中，膠片的移動、抖動和展不平等因素都會影響數字化影像分辨率，因此在膠片數字化系統設計時需選擇合適焦距和像質的鏡頭，縮短攝影物距，在拍攝過程盡量避免膠片的移動、抖動和展不平等影響因素，以盡量減小膠片數字時所產生的分辨率損失。

2.輻射分辨率?

輻射分辨率是指圖像信息反映層次灰度細節的能力。膠片灰度細化以反差能力加以表示，而數字化系統圖像灰度細化等級取決于數字化時的量化位數，如12bit量化對應細化等級為4096，可以滿足數字化信息細化的要求。

3.畸變

畸變是指在數字化過程中，由于數字化鏡頭本身畸變較大、膠片受力變形等因素所引入的圖像幾何變形。因此在設計和選擇數字化鏡頭時將控制其成像質量和畸變兩個方面指標，同時盡量通過拉片設計減小或避免膠片受力，以控制在數字化過程中引入數字圖像的畸變。

4.作業效率

作業效率是指數字化一張圖像所用的時間，該指標將主要取決于數字化模式，但作業效率在膠片數字化過程中僅為一參考指標。

現有技術中常采用線陣CCD掃描或線陣CCD相機數字化方案對膠片進行數字化處理：

1.線陣CCD掃描方案

該技術的工作原理為膠片不動，用均勻光線將膠片圖像背面照亮，?控制線陣CCD感光器件從膠片圖像上以高精度勻速掃描成像，直接通過CCD將膠片的圖像信息轉換為模擬的電信號，再進行信號放大、經過模/數轉換后，由信號采集設備采集和存儲數字化圖像，這是一個動態處理過程。

該技術的特點：通常選用像元尺寸小的長線陣CCD器件(如：6.5μ×6.5μ，12bit量化)，并采用亞像元技術，通過圖像處理的方法得到3.25μ×3.25μ掃描分辨率，計算得出的其靜態分辨率可達到1501p/mm(動態分辨率可能會下降一半)，因此數字化后圖像的分辨率高，信息損失少。但由于器件尺寸小，推掃速度慢，因此作業效率很低，大約十幾分鐘數字化一張膠片圖像。

2.線陣CCD相機數字化方案

該技術的工作原理是CCD相機不動，通過輸片控制保證膠片以一定速度相對于相機做勻速運動，由線陣CCD相機對運動的膠片進行掃描成像，線陣CCD再將膠片的圖像信息轉換為數字化圖像信息，并加以存儲。該數字化翻拍方案屬于線陣CCD相機動態掃描成像過程。

目前市場上能夠得到最長的小像元線陣CCD是12288個有效像元，像元尺寸為5μ，該傳感器的線長度為61.4mm。按照320mm幅寬的掃描成像，則本系統每個基本像元對應到膠片上就是：320mm÷12288＝26.04μ，該方案對應在膠片上的靜態空間分辨率是19.19lp/mm。

該掃描數字化方案作業效率相對前一個方案較高，但在數字化過程中原膠片所具有的信息損失較大。主要是受到膠片運動因素影響，?如運動中膠片因抖動而離焦產生圖像模糊，以及拉動膠片導致滌綸材質變形等，使得數字化后圖像難以保持原有膠片成像質量，數字化后的圖像信息損失更大。

常用的膠片圖像規格有320mm×320mm、200mm×200mm及115mm×115mm三種，針對現有技術中常采用線陣CCD掃描方案和線陣CCD相機數字化方案中存在的缺陷，研制一套通用的高精度數字化系統以滿足不同規格的大量膠片圖像數字化的需求，就顯得尤為迫切和重要。

發明內容