专利名称：一种无损伤快速文档拍照仪的制作方法
技术领域：
本实用新型属于图书、档案、文献等数字化加工技术领域，特别涉及到一种无损伤快速文档拍照仪。
背景技术：
当前很多纸质文档需要数字化加工成电子文档，以方便传阅、储存及处理等。现在数字化加工的主力设备是各种类型的扫描仪，随着数码照相技术的普及，应用数码照相机进行文档数字化加工的越来越多，其工作方式是在垂直于被拍照对象的位置放置一个与计算机连接的照相机，将拍照的图像直接存储到计算机中。上述扫描仪及数码照相机的工作方式存在以下问题1.被拍照对象平整问题。被拍照对象须平整置放才能拍照出符合质量要求的图像，然而，绝大多数被拍照对象是装订成册的图书、档案、文献等，解决平整问题有两个途径，拆解装订和压平，其中拆解装订加工方式不仅工作流程繁琐(拆解装订，扫描完后又重新装订)，且拆解与重新装订对加工对象的损害很大，一些古老、珍贵的图书、档案、文献因年代久远，纸张薄脆，不能采用拆解装订的方式加工。为了解决拆解装订问题，近几年出现了 “单边零边距扫描仪”，但“单边零边距扫描仪”因其结构的特性，只解决了单边零边距的问题，加工人员每扫描一页必须将加工对象旋转180°才能扫描下一页，完成奇偶页的扫描，这种操作方式繁琐，效率低。用数码相机拍照方式进行加工可以做到不拆解装订，但必须压平被拍照文档以解决拍照图像的弯曲变形问题。传统的俯拍工作方式的压平操作比较困难，需借助专门的工具压平弯曲或不平整的拍照面，又不能遮挡镜头视角，稍有不平，拍照的图像就会显现出弯曲变形，严重影响图像质量。2.曝光均勻度问题。拍照加工图像的曝光均勻度十分重要，直接影响到后续加工的工作效率和加工质量，而普通的数码相机都会因镜头的特性等存在不同程度的“暗角”问题，致使拍照文字类、图形类文档时，文档中处在四周“暗角”位置的因曝光不足而使“暗角” 位置的背景色过暗，文字的字迹或图形的线条与背景的反差过小，严重时与背景混为一体; 图像中心位置却会因曝光过度而使中心位置的文字的字迹或图形的线条颜色过浅，也与背景的反差过小，严重时字迹或线条出现“断线”现象。中心位置浅色字迹或线条的颜色与 “暗角”位置背景色混为一谈，使计算机难以进行批量处理，图像加工处理的效率大大降低， 处理的质量难以达到要求。虽然可以使用高性能的数码相机或镜头可以解决“暗角”问题， 但会大幅度加大成本。3.照明问题。专业的翻拍加工是需要专门的工作室，配置专门的照明灯光，拍照是在较暗的环境进行，以避免外部光源的干扰。而通常的拍照加工只简单的配置若干个光源进行补光，难以做到根据相机、镜头的特性准确的配置照明光源。不仅照度受环境的影响较大，甚至会加剧拍照图像的“暗角”程度。
发明内容[0006]本实用新型的目的是提出一种无损伤快速文档拍照仪，以方便、快捷、高质量地完成文档数字化的加工。本实用新型的无损伤快速文档拍照仪包括箱体，所述箱体的顶面或底面设置有文档托架，箱体内安装有正对文档托架的图像传感器，关键在于所述箱体内设置有多个指向不同位置的指向性光源，以使文档托架中央位置的亮度相比边缘位置的亮度成递减趋势， 所述指向性光源安装于图像传感器的视场角之外。上述无损伤快速文档拍照仪利用箱体形成一个支架，可以精确定位图像传感器与拍照面板的位置，保证图像传感器垂直于拍照面板，杜绝梯形变形，同时箱体和配置的专用光源，构成密闭的拍照环境，避免外部光源干扰，而且指向性光源实现了文档托架中央位置的亮度相比边缘位置的亮度成递减趋势，形成了一个非均勻照明场，使得翻拍的图像曝光均勻，不会出现“暗角”，保证了图像质量，有利于后续处理工作的进行。在使用时将图像传感器与计算机连接，拍照图像可直接利用计算机配套的软件系统进行处理。进一步地，所述图像传感器的视场至少有两个相对的边缘与该图像传感器所正对的文档托架的对应边缘重合，以实现“双零边距”，在文档翻拍时只需一次平移即可完成奇偶两页拍照，简化了操作过程，提高了工作效率；同时免去了对图书、档案、文献等进行拆解装订和重新装订的工作流程，避免了因数字化加工对图书、档案、文献等损害，可用于不能拆解的珍贵图书、档案、文献等的数字化加工。具体来说，文档托架及指向性光源可以有下述两种形式第一种所述文档托架为一个设置于箱体顶面的长方形玻璃面板，所述指向性光源包括主光源和辅光源，所述主光源有两个，并分别固定在玻璃面板的两侧短边下方的箱体处，主光源位于图像传感器通过玻璃面板反射的视场角之外，每个主光源均朝向靠近该主光源一侧的玻璃面板；所述辅光源有两个，分别固定在玻璃面板的两侧长边下方的箱体处，每个辅光源均朝向靠近该辅光源一侧的玻璃面板。该种结构拍照时是仰拍方式，可以利用文档的自重或者借助外物使文档平整地贴于玻璃面板上，使得拍照的图像不会出现弯曲变形问题。进一步地，所述每个主光源的照射范围至少包括靠近该主光源一侧的二分之一玻璃面板，且每个主光源的照射范围的近侧边缘与玻璃面板的同侧边缘重合，所述每个辅光源的照射范围限于靠近该辅光源一侧的二分之一玻璃面板；或者所述每个主光源的照射范围限于靠近该主光源一侧的二分之一玻璃面板，且每个主光源的照射范围的近侧边缘与玻璃面板的同侧边缘重合，所述每个辅光源的照射范围至少包括靠近该辅光源一侧的二分之一玻璃面板。通过上述主光源与辅光源的位置及照射范围的设计，不仅可以使文档托架中央位置的亮度相比边缘位置的亮度成递减趋势，还可以尽量避免主光源与辅光源的反光对拍照的影响。进一步地，所述主光源及辅光源均由条状光源及设置在所述条状光源旁侧的挡光板构成。挡光板可以限制条状光源的照射角度，从而限制其照射范围，更好地控制被拍照位
置的亮度。进一步地，所述条状光源的边缘亮度大于中央亮度，以更好地消除“暗角”的出现。第二种所述文档托架由两面长方形玻璃面板构成，所述两面玻璃面板的长边边缘相抵以形成倒置的V形结构，所述图像传感器有两个并固定于箱体底面，每个图像传感器均正对其远侧的玻璃面板；所述指向性光源包括主光源和第一辅光源，所述主光源有两个，并分别固定于两个图像传感器的内侧，每个主光源均朝向同侧的玻璃面板；所述第一辅光源固定于箱体底面的中央位置，第一辅光源朝向两面玻璃面板的相接位置。在拍照时，将被拍照文档架在两面玻璃面板上，相比第一种结构每次只能拍照一页文档的方式，本种结构可以同时完成奇偶页的拍照，可有效提高工作效率。进一步地，所述指向性光源还包括第二辅光源，所述第二辅光源有两个，并分别固定于玻璃面板短边旁侧的箱壁中央位置，每个第二辅光源均朝向对面的箱壁。第二辅光源可以有效加强对玻璃面板短边侧的照明，消除此处的“暗角”。进一步地，所述每个主光源的照射范围至少包括靠近该主光源一侧的二分之一玻璃面板，且每个主光源的照射范围的近侧边缘与玻璃面板的同侧边缘重合。所述主光源、第一辅光源均由条状光源及设置在所述条状光源旁侧的挡光板构成，所述主光源的边缘亮度大于中央亮度。通过上述主光源与各辅光源的位置及照射范围的设计，不仅可以使文档托架中央位置的亮度相比边缘位置的亮度成递减趋势，还可以尽量避免主光源与各辅光源的反光对拍照的影响。本实用新型的无损伤快速文档拍照仪具有“双零边距”加工功能，拍照时勿需拆解装订，操作简便；同时配置了稳定的、达到最佳照度的非均勻照明系统，不受外界光照条件影响，解决了曝光不均勻和精准曝光问题，得到的图像曝光准确、均勻，后期处理方便。
图1是实施例1的无损伤快速文档拍照仪的正视图。图2是实施例1的无损伤快速文档拍照仪的侧视图。图3、图4是实施例1的无损伤快速文档拍照仪的使用状态示意图。图5是实施例2的无损伤快速文档拍照仪的正视图。图6是实施例2的无损伤快速文档拍照仪的侧视图。图7是实施例3的无损伤快速文档拍照仪的正视图。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施实例的描述，对本实用新型的具体实施方式
如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明。实施例1 如图1、2所示，本实施例的无损伤快速文档拍照仪包括箱体1，箱体1的顶面设置有用于做文档托架的长方形玻璃面板2，并将其两长边做为“双零边距”，箱体1的底面安装有正对玻璃面板2的图像传感器3，图像传感器3的视场为长方向，其两个长边与玻璃面板 2的两个长边重合；箱体1内设置有多个指向不同位置的指向性光源，以使玻璃面板2中央位置的亮度相比边缘位置的亮度成递减趋势，指向性光源安装于图像传感器3的视场角之外。上述指向性光源包括主光源4和辅光源5，主光源4有两个，并分别固定在玻璃面板2的两侧短边下方的箱体处，主光源4位于图像传感器3通过玻璃面板2反射的视场角之外，每个主光源4均朝向靠近该主光源一侧的玻璃面板，其照射范围略大于靠近该主光源一侧的二分之一玻璃面板2，且每个主光源4的照射范围的近侧边缘与玻璃面板2的同侧
边缘重合。由于主光源4在玻璃面板2的短边照明，照明的距离较长，照度衰减会使玻璃面板 2的两长边的中间部分照度过低，需要在长边的中间部位设置辅光源5适当补光，又因为零边距的限制，补光的位置是镜头的视场角之外，又在视场反射角之内，直接照明补光，光源会反射到图像上，必须设置挡光板，使照明的光线既可以进行补光，又不出现反光。具体来说，辅光源5有两个，分别固定在玻璃面板2的两侧长边下方的箱体处，每个辅光源5均朝向靠近该辅光源一侧的玻璃面板2，每个辅光源5的照射范围在箱体的宽度方向小于靠近该辅光源一侧的二分之一玻璃面板，大概为六分之一玻璃面板，在箱体的宽度方向大概为二分之一玻璃面板。主光源4及辅光源5均由条状LED光源及设置在所述条状光源旁侧的挡光板构成，其中主光源4的挡光板包括上挡光板6和下挡光板7，上挡光板6将主光源4的照射范围的近侧边缘限制为与玻璃面板2的同侧边缘重合，下挡光板7将主光源4的照射范围的远侧边缘限制为远离该主光源一侧的大概五分之三处玻璃面板2，这样两侧的主光源4的照射范围在玻璃面板2的中央位置有部分重合区域，可以加强其中央位置的照明，使整个玻璃面板2的曝光更加均勻。辅光源5的挡光板8位于条状LED光源的内侧，用于将辅光源5的照射范围的远侧边缘限制在靠近该辅光源一侧的二分之一玻璃面板内。进一步地，主光源4及辅光源5的条状光源的边缘亮度大于中央亮度，以更好地减少“暗角”的出现，具体可采用将LED灯珠布置成两边密，中间疏的布局，以形成两边亮中间暗的效果。另外，箱体1内壁必须做无反光处理，避免因内壁反光而加重不均勻程度，可以根据箱体内反光和照明的情况来调整LED灯珠的疏密、位置远近、挡光板的角度、位置，从而使均勻度达到要求，还可以设计专门的LED控制电路，调整不同位置灯珠的光通量，使非均勻照明的效果更佳。如图3所示，本实施例的完整的操作循环是拍照奇数页21时，将奇数页21放置在拍照玻璃面板2上，偶数页22置于拍照仪箱体1的右侧，并紧贴玻璃面板2右零边距，当自重不能平整页面时，可利用外物压平页面，拍照完奇数页21后，如图4所示，人工将文档向左平移，将偶数页22放置在拍照玻璃面板2上，奇数页21置于拍照仪箱体1的左侧，并紧贴玻璃面板2左零边距，拍照完偶数页后翻页进入下一个操作循环。实施例2 如图5、6所示，本实施例的无损伤快速文档拍照仪包括箱体9，箱体9的顶面设置有用于做文档托架的两面长方形玻璃面板10，两面玻璃面板10的长边边缘相抵以形成倒置的V形结构，两面玻璃面板10的夹角为90°，箱体9底面固定有两个图像传感器11，每个图像传感器11均垂直于其远侧的玻璃面板10的中心。所述指向性光源包括主光源12、第一辅光源13和第二辅光源14，其中主光源12有两个，并分别固定于两个图像传感器11的内侧，即玻璃面板10长边的下侧，方向与玻璃面板10长边平行，由各两组LED灯组成，其长度长于玻璃面板10的长边，两组LED灯中间间隔一段距离，以使主光源12的边缘亮度大于中央亮度，每个主光源12 均朝向同侧的玻璃面板10 ；主光源12从下侧照明同侧的玻璃面板10的整个幅面及对面玻璃面板10的1/4 1/3，主光源12内、外两侧设置挡光板15、16，外侧挡光板15把主光源 12的照射范围边缘控制在玻璃面板10下侧边缘，其靠光源面做无反光处理；内侧挡光板16 一方面把主光源12的照射范围边缘控制在对面玻璃面板10的1/4 1/3处，另一方面遮挡对面玻璃面板10的反光，靠光源面可做反光处理，以提高照明效果。第一辅光源13固定于箱体底面的中央位置，第一辅光源13朝向两面玻璃面板10 的相接位置，以提两面高玻璃面板10夹角边的亮度，其位置高度低于图像传感器11视角下边缘一段距离，第一辅光源13由条状LED光源及设置在所述条状光源两侧的挡光板17构成，挡光板17的高度略低于图像传感器11视角下边缘线，挡光板17的内侧做无反光处理， 达到即提供照明又无反光的目的。第二辅光源14有两个，并分别竖向固定于玻璃面板短边旁侧的箱壁中央位置，每个第二辅光源14均朝向对面的箱壁，以提高玻璃面板10上边角和短边的亮度。在拍照时，将被拍照文档架在两面玻璃面板上，利用两个图像传感器11同时完成奇偶页的拍照，可有效提高工作效率。实施例3 如图7所示，本实施例的无损伤快速文档拍照仪与实施例2基本相同，其内部设置有图像传感器U、主光源12、第一辅光源13和第二辅光源14，主光源12内、外两侧设置挡光板15、16，第一辅光源13的两侧设置有挡光板17 ；两者的不同之处在于本实施例的箱体 9倒置，两面长方形玻璃面板10设置在箱体9的底面，两面玻璃面板10的长边边缘相抵处设置有用于容置被拍照书籍的书脊的凹槽18，箱体9的一侧开口以用于拿取、放置被拍照的书籍。为保证被拍照的页面处于平整状态，最好增加一面形状与两面长方形玻璃面板10 相同的“V”形压板，在拍照时将“V”形压板压在书籍的拍照页上(图7中未画出压板)。
权利要求1.一种无损伤快速文档拍照仪，包括箱体，所述箱体的顶面或底面设置有文档托架，箱体内安装有正对文档托架的图像传感器，其特征在于所述箱体内设置有多个指向不同位置的指向性光源，以使文档托架中央位置的亮度相比边缘位置的亮度成递减趋势，所述指向性光源安装于图像传感器的视场角之外。
2.根据权利要求1所述的无损伤快速文档拍照仪，其特征在于所述图像传感器的视场至少有两个相对的边缘与该图像传感器所正对的文档托架的对应边缘重合。
3.根据权利要求1或2所述的无损伤快速文档拍照仪，其特征在于所述文档托架为一个设置于箱体顶面的长方形玻璃面板，所述指向性光源包括主光源和辅光源，所述主光源有两个，并分别固定在玻璃面板的两侧短边下方的箱体处，主光源位于图像传感器通过玻璃面板反射的视场角之外，每个主光源均朝向靠近该主光源一侧的玻璃面板；所述辅光源有两个，分别固定在玻璃面板的两侧长边下方的箱体处，每个辅光源均朝向靠近该辅光源一侧的玻璃面板。
4.根据权利要求3所述的无损伤快速文档拍照仪，其特征在于所述每个主光源的照射范围至少包括靠近该主光源一侧的二分之一玻璃面板，且每个主光源的照射范围的近侧边缘与玻璃面板的同侧边缘重合，所述每个辅光源的照射范围限于靠近该辅光源一侧的二分之一玻璃面板；或者所述每个主光源的照射范围限于靠近该主光源一侧的二分之一玻璃面板，且每个主光源的照射范围的近侧边缘与玻璃面板的同侧边缘重合，所述每个辅光源的照射范围至少包括靠近该辅光源一侧的二分之一玻璃面板。
5.根据权利要求4所述的无损伤快速文档拍照仪，其特征在于所述主光源及辅光源均由条状光源及设置在所述条状光源旁侧的挡光板构成。
6.根据权利要求5所述的无损伤快速文档拍照仪，其特征在于所述条状光源的边缘亮度大于中央亮度。
7.根据权利要求1或2所述的无损伤快速文档拍照仪，其特征在于所述文档托架由两面长方形玻璃面板构成，所述两面玻璃面板的长边边缘相抵以形成倒置的V形结构，所述图像传感器有两个并固定于箱体底面，每个图像传感器均正对其远侧的玻璃面板；所述指向性光源包括主光源和第一辅光源，所述主光源有两个，并分别固定于两个图像传感器的内侧，每个主光源均朝向同侧的玻璃面板；所述第一辅光源固定于箱体底面的中央位置，第一辅光源朝向两面玻璃面板的相接位置。
8.根据权利要求7所述的无损伤快速文档拍照仪，其特征在于所述指向性光源还包括第二辅光源，所述第二辅光源有两个，并分别固定于玻璃面板短边旁侧的箱壁中央位置，每个第二辅光源均朝向对面的箱壁。
9.根据权利要求8所述的无损伤快速文档拍照仪，其特征在于所述每个主光源的照射范围至少包括靠近该主光源一侧的二分之一玻璃面板，且每个主光源的照射范围的近侧边缘与玻璃面板的同侧边缘重合。
10.根据权利要求9所述的无损伤快速文档拍照仪，其特征在于所述主光源、第一辅光源均由条状光源及设置在所述条状光源旁侧的挡光板构成，所述主光源的边缘亮度大于中央亮度。
专利摘要本实用新型提出了一种无损伤快速文档拍照仪，以方便、快捷、高质量地完成文档数字化的加工。该无损伤快速文档拍照仪包括箱体，箱体的顶面或底面设置有文档托架，箱体内安装有正对文档托架的图像传感器，箱体内设置有多个指向不同位置的指向性光源，以使文档托架中央位置的亮度相比边缘位置的亮度成递减趋势，指向性光源安装于图像传感器的视场角之外，图像传感器的视场至少有两个相对的边缘与该图像传感器所正对的文档托架的对应边缘重合。本实用新型具有“双零边距”加工功能，拍照时勿需拆解装订，操作简便；同时配置了稳定的、达到最佳照度的非均匀照明系统，不受外界光照条件影响，得到的图像曝光准确、均匀，后期处理方便。
文档编号H04N1/00GK202085227SQ20112020327
公开日2011年12月21日 申请日期2011年6月16日 优先权日2011年6月16日
发明者方志雄, 王嘉辰 申请人:广东清华文通科技有限公司