专利名称：线性传感器摄像机及对其传送数据的处理方法
技术领域：
本发明涉及线性传感器摄像机，这种摄像机能够提供很精确的数字图像，以及涉及处理线性传感器摄像机中传送数据的一种有效方法。
把接收的图像信息转换成电信号的常规的面传感器，在接收例如电视图像信号时，难于获得清晰的图像。尤其是由于这样的事实，即，不能提供足够数量的形成字符像或图形字符图像的像素。
常规的线性传感器，当在扫描器中操作时，通常被摄像机用来捕捉字符像或图形字符的图像。线性传感器具有比面传感器更高的分辨率，因为它们能够在一次扫描周期中捕捉成千个像素的图像数据。
在利用线性传感器的图像识别中，很像包括线性传感器的CCD一样，执行水平扫描(X轴方向)和执行副扫描(subscanning)(Y轴方向)，如同一台相对于X和Y方向上的图像信息移动线性传感器的脉冲电动机。
出现在具有线性传感器的常规的线性传感器摄像机中的问题是由于不可避免的图像数据量的增加，使图像输出的处理图像数据的处理速度变慢。
根据线性传感器的分辨率对图像数据进行数字化并根据图像信息的空间频率的组成对数字化的数据进行排列能够解决该问题。然而完成这一图像数据处理是很复杂的，存储图像数据所需的存储器容量非常大，图像数据所需的存贮时间变得太长。其结果，图像数据的总的处理时间增加。
因此，这样一种技术仅能够被有效地用在较低速度的装置上，例如扫描器，但是，不能够被有效地用在较高速度的装置上，例如摄像机上。
本发明是基于上述情况提出的，本发明的目的在于提供一种线性传感器摄像机，与现有技术相比较，这种摄像机能够加速输出图像的处理。
本发明的另外的目的和优点，将部分地在下面的说明中陈述，部分从说明中显见，或者，通过本发明的实施例可以理解。借助于在权利要求书中特别指出的内容，可以实现和达到本发明的目的和优点。
为实现本发明的目的，按照本发明的实施例和说明中的描述，本发明提供的一个线性传感器摄像机包括接收图像信息的图像信息转换装置，以电子扫描图像信息并且把扫描的图像信息转换成具有一个规定周期的电信号；频率特性判断装置，用于确定一个扫描周期从图像信息转换装置输出的电信号中的空间频率调制；按照由频率特性判断装置确定的空间频率调制来改变电信号量的装置和用于依据变换装置改变的量输出电信号的装置。
由附图和说明书来说明本发明的优选实施例，并且，结合说明书来解释本发明的目的、优点和原理。
图1是按照本发明优选实施例的线性传感器摄像机的框图2是在图1的线性传感器摄像机中由传输脉冲发生器产生的传输脉冲序列；图3A和3B分别表示具有低的和高的空间频率调制的图像信息波形图；图4A和4B分别表示按照图2的传输脉冲序列抽样的图3A和3B的图像信息波形的信号图；图5A和5B分别表示图4A和4B的数字化信号的图；和图6A和6B分别把图5A和5B的数字化信号编码的传输数据图。
图1说明按照本发明的优选实施例的线性传感器。传输脉冲发生器3，通过驱动电路4，把具有规定周期(例如图2所示)的传输脉冲序列传输到电荷耦合器件(CCD)线性传感器2。CCD线性传感器2接收固定的图像信息1，图像信息是按照来自传输脉冲发生器3的传输脉冲序列取样获得的，并且，其把图像信息1转换成电信号。
频率特性判断电路5接收来自CCD线性传感器2的电信号，并且，由这些电信号，确定图像信息1的空间频率调制，取样保持电路8从频率特性判断电路接收电信号，并且发送模拟信号到自动增益控制(AGC)电路9。AGC电路9发送模拟信号到量化电路10，量化电路10把模拟信号数字化，并作为数字化的图像信息被存储在存储器7中。
像素传输控制器6，接收来自频率特性判断电路5确定的空间频率调制的图像信息1，以及来自存储器7的数字图像信息。像素传输控制器6，依据由频率特性判断电路5确定的空间频率调制，来减少数字化图像信息的量，并且把数字化的图像信息传输到发送器11。
使用固态的传感器件，而不是CCD，能够实现本发明的线性传感器2。例如，使用把金属氧化物半导体(MOS)晶体管布置成矩阵中的传感器件，或者使用把非晶层用作光电转换元件的接触图像的传感器(contact image sensor)，能够实现线性传感器2。
在下述的线性传感器中，通过对来自传输脉冲发生器3(图4A和4B)的传输脉冲序列(图2)取样，以一定的周期，处理图像信息(图3A和3B)的波形，然后，从CCD线性传感器2输出。
图3A-6B说明在一扫描周期由CCD线性传感器2的电子扫描所产生的信号。通过使用一脉冲电机来移动CCD线性传感器2本身或是通过旋转或移动排列在光学系统图像信息中间的反射器(mirror)或棱镜(prism)实现对图像信息进行固定间距的机械扫描的副扫描(sub-scaning)。
频率特性判断电路5确定图像信息1的空间频率调制。因此，指明图像信息1的周波构成(cycle composition)。空间频率调制被确定为或者是低的(图3A)或者是高的(图3B)。由频率特性判断电路5向像素传输控制器6，发送确定的空间频率调制。
像素传输控制器6，在一个扫描周期，从存贮器7中读出数字化的图像信息。由频率特性判断电路5确定空间频率调制是低的时候，向发送器11发送的传输数字图像信息的量被减少；即在图5A中由阴影线表示的信号被去除，如图6A所示。然而，当空间频率调制被确定是高的时候，向发送器11发送的传输数字图像信息的量是相同的，如图6B所示。
另外，判别码，例如“0”或“1”位，能够被加在数字化图像信息的头部，以便指明被输出的数字图像信息量是否已经被减少。在图6A和6B中，判别码位用“C”表示。
在本发明的优选的实施例中，空间频率调制被划分成二种类型(即低的和高的)。但是，它也可以被划分成三种或更多种类型。当空间频率调制被划分成三种或更多种类型时，判别码可以由二位组成。
在优选实施例的线性传感器摄像机中，按照图像信息1的空间频率调制，执行不同的数据处理。图像信息1的空间频率调制被确定成由具有如照片图像(photo image)(图3A)那样的低的空间频率调制的波形表示，或者由具有如字符或图形图像(graphic image)(图3B)那样的高的空间频率调制的波形表示。
对于具有低的频率调制的波形(L)，观察具有低分辨率的图像是没有问题的。然而，对于具有高的频率调制的波形(H)，如果图像不具有高的分辨率，那么，就难于观察图像。
例如，对于具有从文献中的图像信息所获得的空间频率调制的波形(L，H)，它不适合于获取具有相同分辨率的整个文献，这导致操作速度的延迟，因为传输数据的量变大了。所以，如前面提到的，当按照本发明接收图像信息时，图像信息的空间频率调制被确定，并且根据确定的空间频率调制，执行不同的处理。
在图3A中说明具有低的空间频率调制的波形(L)。波形(L)由传输脉冲取样(图4A)，例如，如图2所示，并且在一个扫描周期内，作为编码的0的和1的数字化的图像信息，例如数“45667777766433222”(图5A)，其取样的信号被存放在存储器7中。像素传输控制器6，对于已接收了确定为具有一个低的空间频率调制波形(L)的像素传输控制器6，通过消除在图5A中的阴影部分，来减少存放在存贮器7中的数字化图像信息的量。因此，存储器7存储数字化图像信息，给数“467776322”编码，通过发送器11，由像素传输控制器6输出之(图6A)。
因此，在图3B中说明具有高的空间频率调制的波形(H)。波形(H)被传输脉冲取样(图4B)，如在图2中说明的那样，并且，在一个扫描周期内，作为编码为0的和1的数字化图像信息，例如数“35541001477761000”(图5B)，取样的信号被存放在存储器7中。对于已经从频率特性判断电路5接收了确定为具有一个高的空间频率调制波形(H)的像素传输控制器6，从存储器7输出数字化图像信息作为传输数据，其没有减少。
当输出数字化的图像信息时，一个判别代码，例如“1”意味着没有减少数字化的图像信息，被传输作为传输数据的标题。当输出已经被减少的数字化的图像信息时，不必输出由副扫描获得的多个图像信息，因此，在规定的间隔处，减少(或压缩)数字化的图像信息。
在空间频率调制被划分成三种或更多种类型的情况中，输出的数字化的图像信息的量对应于空间频率调制的类型。当具有低的空间频率调制的传输数据(图6A)与具有高的空间频率调制的传输数据(图6B)相比较时，可以看到低的空间频率调制的传输数据的信号量小于高的空间频率调制的传输数据的信号量；即不管相同扫描数据量的图像信息如何信号量是较少的。
所以，对于具有低的空间频率调制的图像信息，线性传感器摄像机能够有效地减少(压缩)传输数据的量。因此，能够在少的时间里完成通过发送器11处理传输数据的数据。
在本发明的优选实施例中，由图像信息1确定空间频率调制。对于目标的每一个单元块，例如，一个被划分成多个块的文献，是否作空间频率调制的确定，是没有关系的。
如前面提到的那样，本发明的优选实施例具有下列有益效果(1)按照传输数据的处理技术，传输数据的量能够被有效地减少，并且，当图像信息具有低的空间频率调制时，通过发送器11的传输数据的处理速度被提高。
(2)本发明可用在小的装置，例如摄像机中，因为它能提高数据的处理速度，不需要复杂的处理过程和大的存储器容量。
(3)当数字化的图像信息是以压缩形式输出，并且这种数字化的图像信息表示成多种图像信息时，传输数据能够被减少，这就更进一步提高了处理速度。
前面所述的本发明的优选实施例是为了对本发明的说明。它并不是详述或限制本发明已公开的精确形式，从本发明的实践出发，在上述的技术上稍做些修改和变化是可能的，也是可能得到的。选择和描述的实施例是为了解释本发明的原理和它的实际应用，使熟悉本技术领域的人员能够把本发明应用于不同的实施例中，并且有各种修改，以便适合于特殊的应用。本发明的保护范围由本发明的权利要求确定。
权利要求
1.一种线性传感器摄像机，包括图像信息转换装置，用于接收图像信息，电子扫描图像信息，并且把经扫描的图像信息转换成具有规定周期的电信号；频率特性判断装置，用于确定一个扫描周期由图像信息转换装置输出的电信号的空间频率是低的还是高的；按照由频率特性判断装置确定的空间频率调制，改变电信号量的装置；以及按照由变换装置改变的量，输出电信号的装置。
2.如权利要求1所述的线性传感器摄像机，其中，变换装置包括当电信号的空间频率调制被确定是低时，减少电信号量的装置。
3.如权利要求2所述的线性传感器摄像机，其中，变换装置包括当电信号的空间频率调制被确定是高时，保持电信号量处在相同的量的装置。
4.如权利要求3所述的线性传感器摄像机，其中，还包括附加一个编码给电信号来指明该电信号量是否由变换装置被改变了的装置。
5.如权利要求1所述的线性传感器摄像机，其中，变换装置包括当电信号的空间频率调制被确定是高时，保持电信号量处在相同量的装置。
6.如权利要求1所述的线性传感器摄像机，其中，还包括附加一个编码给电信号，用来指明电信号的量是否被变换装置改变了的装置。
7.一种处理线性传感器摄像机的传输数据的方法，包括下列步骤接收图像信息；把图像信息转换成具有规定周期的电信号；确定一个扫描周期的图像信息的空间频率调制；数字化电信号，形成数字化信号；和按照在确定步骤中确定的空间频率调制，改变数字化信号的量；以及按照在改变步骤中改变的量，从线性传感器摄像机输出数字化信号作为传输数据。
全文摘要
一种线性传感器摄像机包括图像信息转换装置，用于接收图像信息，以电子扫描图像信息，转换扫描的图像信息为具有规定周期的电信号，在一个扫描周期确定从图像信息转换装置输出的电信号的空间频率调制，并且，按照确定的空间频率调制，控制电信号量，当空间频率调制是低时，输出的电信号量被减少，因此，提高图像信息的处理速度。
文档编号H04N5/345GK1141554SQ9610404
公开日1997年1月29日 申请日期1996年2月16日 优先权日1995年2月16日
发明者高野凯夫 申请人:三星航空产业株式会社