图像读取设备和用于图像读取设备的相位差校正方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及图像处理领域，具体而言，涉及一种图像读取设备和用于图像读取设备的相位差校正方法。
【背景技术】
[0002]随着无纸化办公的发展，扫描仪、传真机等图像读取设备得到广泛的应用，现有技术中，图像读取设备中获取介质图像的光学器件通常为电荷耦合图像传感器(Charge-coupled Device,简称CCD)或者接触式图像传感器(Contact Image Sensor,简称CIS)，图像读取设备工作时，光学器件读取介质的光学图像，将光信息转化为模拟电信号，即模拟图像信号，并将模拟图像信号输出至AD转换器，AD转换器对其进行AD转换后生成数字图像信号，图像读取设备将数字图像信号上传到计算机。
[0003]图1是现有技术的图像读取设备的模块组成示意图，如图所示，图像读取设备包括处理器1、光学器件2、AD转换器3,处理器I向光学器件2和AD转换器3输出控制信号，其中，向光学器件2输出的控制信号包括行时钟信号S1、点时钟信号CLK，向AD转换器3输出的控制信号包括采样时钟信号⑶SCLK、AD转换时钟ADCCLK。图2为现有技术的图像读取设备的图像读取控制信号的时序图，如图2a所示，光学器件2在接收到有效的行时钟信号SI后启动一点行像素点的图像数据采集，其中，光学器件2在点时钟信号CLK的每个上升沿到来时采集一个像素点的图像，生成该像素点的模拟图像信号，光学器件2将一点行像素点的模拟图像信号A_SIG传输至AD转换器3，AD转换器3在采样时钟信号⑶SCLK的每个下降沿到来时对模拟图像信号A_SIG进行采样，并在AD转换时钟ADCCLK的每个上升沿到来时对各采样点(如dl、d2、d3……等)的电压值进行AD转换，生成数字图像信号D_SIG。
[0004]现有技术中，对于图像读取设备，设计者通过查阅光学器件2及AD转换器3的技术手册，将处理器I输出的点时钟信号CLK和采样时钟信号⑶SCLK的相位差设置为理论值，以使AD转换器3在采样时钟信号CDSCLK有效时对模拟图像信号A_SIG进行采样的采样点位于模拟图像信号A_SIG的平稳区域。比如，图1中点时钟信号CLK与采样时钟信号⑶SCLK的相位差的理论值为90°。但是，由图1可知，行时钟信号SI和点时钟信号CLK由处理器I输出至光学器件2后，光学器件2开始采集各像素点的图像，然后输出模拟图像信号A_SIG至AD转换器3，而采样时钟信号⑶SCLK则直接由处理器I输出至AD转换器3，由于行时钟信号SI和点时钟信号CLK由处理器I输出至光学器件2的过程、光学器件2进行模拟图像采集的过程，以及模拟图像信号A_SIG由光学器件2输出至AD转换器3的过程均存在一定的延时，因此，按照技术手册中理论值设置点时钟信号CLK与采样时钟信号⑶SCLK的相位差时，处理器I输出具有设定理论相位差的点时钟信号CLK、采样时钟信号CDSCLK，如图2b所示，AD转换器3实际接收到的模拟图像信号A_SIG’与理论理想模拟图像信号A_SIG存在一定的延时Λ t，AD转换器3在采样时钟信号⑶SCLK有效时对模拟图像信号A_SIG’进行采样的采样点(如dl’、d2’、d3’……等)可能偏离模拟图像信号八_316’的平稳区域。当AD转换器3对模拟图像信号进行采样的采样点偏离模拟图像信号的平稳区域时，就会导致对采样信号进行AD转换后获取的数字图像并非最佳图像，即图像读取设备的扫描图像质量下降。
[0005]为了解决上述问题，图像读取设备的开发过程中，设计者往往根据某一台图像读取设备进行图像处理时的实际信号测量结果调整点时钟信号CLK与采样时钟信号CDSCLK的相位差，比如，将二者的相位差由理论值90°调整为120°，使AD转换器3在采样时钟信号CDSCLK有效时对实际接收到的模拟图像信号八_316’进行采样的采样点处于模拟图像信号八_516’的平稳区域，并将调整后的相位差作为预设值，在设备出厂时对同一批次的多台图像处理设备进行相位差设置。但是，由于受环境、时间、器件差异、光学器件2的连接线的长度等因素的影响，AD转换器3实际接收到的模拟图像信号A_SIG’与理论理想模拟图像信号A_SIG之间的延时Λ t具有不确定性，当将同一批次的多台图像读取设备的点时钟信号CLK与采样时钟信号CDSCLK的相位差设置为出厂时的预设值时，由于该预设值是固定的且多台图像读取设备之间存在差异性，或受图像读取设备使用时间的影响，仍会存在AD转换器3对实际接收到的模拟图像信号A_SIG’进行采样的采样点偏离模拟图像信号A_SIG’的平稳区域的现象。此时，制造商需要在设备出厂时对每台图像读取设备进行图像处理时的实际信号进行测量，从而确定该台设备的点时钟信号CLK和采样时钟信号CDSCLK的最佳相位差，或者用户需要在设备使用过程中定期对图像读取设备进行图像处理时的实际信号进行测量，从而确定该台设备在当前状态下的点时钟信号CLK和采样时钟信号CDSCLK的最佳相位差。通过对图像读取设备进行图像处理时的实际信号进行测量确定图像读取设备的点时钟信号CLK和采样时钟信号CDSCLK的最佳相位差，操作复杂，给操作者带来了极大的不便。
[0006]针对现有技术的图像读取设备所存在的图像处理时点时钟信号CLK和采样时钟信号CDSCLK的相位差不易确定的问题，目前尚未提出有效解决方法。
【发明内容】
[0007]本发明的主要目的在于提供一种图像读取设备和用于图像读取设备的相位差校正方法，以解决现有技术的图像读取设备所存在的图像处理时点时钟信号CLK和采样时钟信号CDSCLK的相位差不易确定的问题。
[0008]为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种图像读取设备，该图像读取设备用于对被扫描介质进行图像数据采集，该图像读取设备包括:光学器件，用于在点时钟信号CLK有效时采集被扫描介质的光学图像，得到模拟图像信号；AD转换器，用于在采样时钟信号CDSCLK有效时对光学器件输出的模拟图像信号进行采样并对采样信号进行模数转换得到数字图像信号；处理器，用于获取将点时钟信号CLK和采样时钟信号CDSCLK的相位差依次设置为多个预设值时AD转换器输出的多个数字图像数据，并由多个数字图像数据确定校正相位差，其中，校正相位差为执行图像数据采集所需的点时钟信号CLK和采样时钟信号⑶SCLK的相位差。
[0009]进一步地，光学器件用于对被扫描介质表面的一点行像素点的图像数据进行采集，处理器用于依次读取将点时钟信号CLK和采样时钟信号CDSCLK的相位差设置为多个预设值时选定像素点对应的AD值，得到多个AD值，多个AD值包括第一 AD值和第二 AD值，并且第二 AD值为获取到第一 AD值之后获取到的下一个AD值,其中，选定像素点为由一点行像素点中选定的像素点；并判断第二 AD值相对于第一 AD值的变化值是否小于预设阈值；如果判断出第二 AD值相对于第一 AD值的变化值小于预设阈值，则确定第二 AD值或第一 AD值对应的点时钟信号CLK和采样时钟信号CDSCLK的相位差为校正相位差。
[0010]进一步地，光学器件用于对被扫描介质表面的一点行像素点的图像数据进行采集，处理器用于依次读取将点时钟信号CLK和采样时钟信号CDSCLK的相位差设置为多个预设值时选定像素点对应的AD值，得到多个AD值，其中，选定像素点为由一点行像素点中选定的像素点；以及依次判断多个AD值中的当前AD值相对于上一个AD值的变化值是否小于预设阈值；当变化值小于预设阈值时，记录当前AD值对应的采样点为优选采样点；将顺次相邻的多个优选采样点划分为一个优选组，得到多个优选组；依次计算多个优选组中各优选组中优选采样点的个数；确定包含优选采样点个数最多的优选组，并将确定的优选组中中间的优选采样点对应的点时钟信号CLK和采样时钟信号CDSCLK的相位差作为校正相位差。
[0011]进一步地，光学器件用于对被扫描介质表面的一点行像素点的图像数据进行采集，处理器用于依次读取将点时钟信号CLK和采样时钟信号CDSCLK的相位差设置为多个预设值时选定像素点对应的AD值，得到多个AD值，其中，选定像素点为由一点行像素点中选定的像素点；以及获取多个AD值中顺次相邻的m个AD值，计算m个AD值的均值，得到第一均值；获取m个AD值中的前m-Ι个AD值，计算m_l个AD值的均值，得到第二均值；判断第一均值相对于第二均值的变化是否小于预设阈值；如果变化值小于预设阈值，则确定m个AD值中的第m个AD值对应的点时钟信号CLK和采样时钟信号CDSCLK的相位差为校正相位差。
[0012]进一步地，图像读取设备还包括:存储器，用于在由多个数字图像数据确定点时钟信号CLK和采样时钟信号CDSCLK的校正相位差之后，存储校正相位差，其中，光学器件和AD转换器还用于在处理器的控制下基于校正相位差进行图像读取。
[0013]为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种用于图像读取设备的相位差校正方法。图像读取设备用于对被扫描介质进行图像数据采集，图像读取