平板掃瞄器工作原理

2021-04-12 07:57:14 字數 1435 閱讀 6228

一台典型的平板式掃瞄器的組成部分包括:

電荷耦合器(ccd)陣列

反射鏡掃瞄頭玻璃板燈 透鏡

上蓋濾色鏡步進電機

平衡桿傳動帶電源介面埠

控制電路

掃瞄器的核心部件是ccd陣列。ccd是掃瞄器影象抓取領域最常用的技術。ccd是由大量微小的感光二極體組成,感光二極體能將光子(光)轉換成電子(電荷)。

這些二極體被稱為光點。簡而言之,每乙個光點都對光敏感——入射到單個光點的光越亮,在這個光點積累的電荷就越多。

您所掃瞄的文件的影象經過一系列的反射鏡、濾色鏡和透鏡到達ccd陣列。這些元器件的具體排列取決於掃瞄器的型號,但基本原理是大致相同的。

下面是掃瞄器掃瞄文件時要經過的步驟:

將文件放在玻璃板上,然後合上上蓋。大多數掃瞄器上蓋的內側都是白色的,但也有少數是黑色的。上蓋提供了統一的背景,以便掃瞄軟體可以將其用作參考點,以確定被掃瞄文件的尺寸。

大多數平板式掃瞄器都允許將上蓋取下,以便掃瞄體積比較大的物件,例如一本很厚的書中的一頁。

燈是用來照亮文件的。新型掃瞄器中的燈要麼是冷陰極螢光燈(ccfl),要麼是疝氣燈,而老式的掃瞄器可能使用標準螢光燈。

整個裝置(反射鏡、透鏡、濾色鏡和ccd陣列)構成了掃瞄頭。掃瞄頭在一條連線到步進電機上的傳動帶的帶動下,慢慢掃過文件。掃瞄頭連到一根平衡桿上,這樣可以保證在該遍掃瞄過程中不會出現搖擺和偏移。

「遍」意味著掃瞄頭已經對文件完成了一次完整的掃瞄過程。

平衡桿被緊緊固定在掃瞄器的機身上,並且非常堅固

◆ 文件的影象被乙個傾斜的反射鏡反射到另乙個反射鏡上。在一些掃瞄器中,只有兩個反射鏡,而其他掃瞄器則使用三個反射鏡。每乙個反射鏡都略微彎曲,以便將它反射的影象聚焦到乙個較小的表面上。

◆ 最後乙個反射鏡將影象反射到乙個透鏡上。影象經過透鏡後穿過乙個濾色鏡,並聚焦到ccd陣列上。

仔細觀察上圖,您會看到掃瞄頭中安裝的全部三個反射鏡外加乙個透鏡

在不同的掃瞄器中,濾色鏡和透鏡的排列方式是不同的。有些掃瞄器用三遍掃瞄法。每一遍都在透鏡和ccd陣列之間使用乙個不同的濾色鏡(紅色、綠色或黃色)。

在三遍掃瞄完成之後,掃瞄軟體就將三幅經過濾色的影象組合成一幅全色影象。

現在,大多數掃瞄器都使用單遍掃瞄法。透鏡將影象拆分為三幅較小的影象。每一幅小影象都通過乙個濾色鏡(紅色、綠色或黃色)投射到ccd陣列的分立部分。

然後,掃瞄器將ccd陣列的三個部分的資料組合成一幅全色影象。

還有一種已經在廉價平板式掃瞄器中普遍採用的成像陣列技術,那就是接觸式影象感測器(cis)。cis用一排排紅色、綠色和藍色的發光二極體(led)來代替ccd陣列、反射鏡、濾色鏡、燈和透鏡。這種影象感測裝置被放置在離文件所在玻璃板很近的位置,它由300到600個感測器構成,以便覆蓋整個掃瞄區域。

掃瞄影象時,發光二極體共同提供白光。然後,被照亮的影象將被感測器陣列抓取。雖然cis掃瞄器**便宜、質量輕、體積小,但成像質量和解析度卻不如大多數ccd掃瞄器。

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