[發(fā)明專利]攝像頭矩陣圖像掃描器

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110240245.1
• 申請(qǐng)日: 2021-03-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112954127A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邊隆祥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: LPT有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): H04N1/00
• 分類號(hào): H04N1/00;H04N1/04;G06T3/00;G06T3/40
• 代理公司: 上海灣谷知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31289
• 代理人: 倪繼祖

本發(fā)明公開(kāi)了一種攝像頭矩陣圖像掃描器，包括：由攝像頭矩陣及圖像處理系統(tǒng)。在攝像頭矩陣中的各個(gè)攝像頭分別獲得掃描分圖像，完整的掃描圖像是由在攝像頭矩陣中的各攝像頭分別獲得的掃描分圖像在圖像處理系統(tǒng)中進(jìn)行圖像配準(zhǔn)，圖像融合和圖像拼接而形成。通過(guò)在保證在圖像不失真的情況下加大成像角度尤其是把大的圖像掃描區(qū)域分割成相對(duì)小的掃描分圖像區(qū)域，可以大幅度地縮短被掃描圖像與攝像頭矩陣中的攝像頭之間的距離，從而有效地降低圖像掃描器外形的高度。本發(fā)明用廉價(jià)的普通攝像頭實(shí)現(xiàn)對(duì)大型圖像的快速掃描，圖像掃描器成本低廉，體積小巧，而且系統(tǒng)本身的多項(xiàng)發(fā)明特征保證可靠地簡(jiǎn)化圖像處理算法，使圖像處理速度更快捷，圖像拼接誤差更小，圖像質(zhì)量更精確。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及圖像掃描器，特別涉及一種攝像頭矩陣(Camera Array)圖像掃描器系統(tǒng)，并且有效降低圖像掃描器的高度，使掃描器更小巧美觀，制造成本更低，圖像處理速度更快捷，圖像拼接誤差更小，圖像質(zhì)量更精確。

背景技術(shù)

掃描器(Scanner)是一種捕獲圖像設(shè)備。作為一種光機(jī)電一體化的電腦外設(shè)產(chǎn)品，掃描儀是繼鼠標(biāo)和鍵盤之后的第三大計(jì)算機(jī)輸入設(shè)備，它可將影像轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)可以顯示、編輯、存儲(chǔ)和輸出的數(shù)字格式，是功能很強(qiáng)的一種輸入設(shè)備。條形碼識(shí)別及護(hù)照，駕駛證，身份證等證件識(shí)讀器都廣泛建立在圖像掃描器的基礎(chǔ)上。

常規(guī)圖像掃描器是用一維CCD高分辨率光傳感器對(duì)目標(biāo)圖像寬度方向進(jìn)行掃描，由機(jī)械系統(tǒng)拖動(dòng)一維CCD沿著目標(biāo)圖像的長(zhǎng)度方向移動(dòng)，對(duì)目標(biāo)圖像的長(zhǎng)度方向進(jìn)行掃描，從而實(shí)現(xiàn)目標(biāo)圖像的二維圖像數(shù)字化信息的生成。

由于常規(guī)圖像掃描器有機(jī)械結(jié)構(gòu)所以掃描速度慢，有機(jī)械噪聲，掃描精度差，設(shè)備使用壽命短等缺陷，所以人們開(kāi)始把注意力投向二維攝像頭。由于使用二維攝像頭圖像掃描器無(wú)機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，而且速度快，精度高及無(wú)噪聲等迷人的優(yōu)點(diǎn)已引起人們廣泛的興趣并在很多圖像掃描領(lǐng)域中獲得應(yīng)用。

但由于高分辨率攝像頭價(jià)格昂貴，工藝復(fù)雜，制造困難，所以攝像頭在實(shí)際圖像掃描器的應(yīng)用中受到極大的限制，尤其是在目前工藝水平還無(wú)法制造如常規(guī)機(jī)械圖像掃描器那樣高分辨率的二維攝像頭。

因?yàn)槟壳熬哂袛z像頭的手機(jī)的廣泛應(yīng)用和大規(guī)模生成，使得普通攝像頭工藝越來(lái)越成熟，價(jià)格也越來(lái)越便宜，這為攝像頭矩陣圖像掃描器的應(yīng)用創(chuàng)造了前提。使用廉價(jià)普通攝像頭矩陣圖像掃描器比使用單個(gè)高分辨率攝像頭的圖像掃描器相比不僅價(jià)格低廉，而且可以大幅度地降低掃描器的高度，使得掃描器體積小巧，使用方便，便于攜帶。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是提供一種攝像頭矩陣圖像掃描器系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)高分辨率，掃描速度快，低價(jià)格，無(wú)噪聲，效率高，體積小，美觀實(shí)用的數(shù)字化圖像掃描器。

實(shí)現(xiàn)上述目的技術(shù)方案是：

本發(fā)明提供了一種攝像頭矩陣圖像掃描，包栝：由一個(gè)攝像頭矩陣及圖像處理系統(tǒng)。在攝像頭矩陣中的各個(gè)攝像頭分別獲得掃描分圖像(Sub Scan Image)，完整的掃描圖像是由這組矩陣攝像頭獲得的所有掃描分圖像在圖像處理系統(tǒng)中進(jìn)行圖像配準(zhǔn)(ImageRegistration)，圖像融合(Image Fusion)和圖像拼接(Image Merge)而形成。

掃描器的外形高度與攝像頭和掃描的目標(biāo)圖像間的距離相關(guān)。根據(jù)攝像頭鏡頭光路圖可知這個(gè)距離受成像角度(Angle of View,AOV)影響，成像角度越大，被掃描的目標(biāo)圖像離攝像頭鏡頭的光心也越近，可以降低掃描器的高度。但控制成像角度是有限的，成像角度過(guò)大，會(huì)產(chǎn)生圖像的畸變，影響圖像質(zhì)量。在不產(chǎn)生圖像畸變的最大成像角度情況下，減小攝像頭掃描范圍也可以有效地縮短目標(biāo)圖像離攝像頭鏡頭的光心之間的距離，從而有效地降低掃描器的高度。從三角形相似定理可以知道，當(dāng)攝像頭掃描范圍減少k倍，目標(biāo)圖像離攝像頭鏡頭的光心之間的距離也可以縮短k倍，這也意味著掃描器的外形高度可以大幅度地降低。