图像读取设备和用于图像读取设备的相位差校正方法_3

文档序号:9263621阅读:来源:国知局
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数据。
[0043]多个预设值包括多个不同大小的预设值,为了后续方便地确定校正相位差,该多个预设值为递增变化的多个预设值或递减变化的多个预设值。进一步优选地,该多个预设值可以为每隔预设的固定值递增变化的多个预设值或每隔预设的固定值递减变化的多个预设值。
[0044]步骤S102,由多个数字图像数据确定校正相位差,该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CDSCLK的相位差
[0045]校正相位差也可以称作最佳相位差,即,通过本发明实施例确定的用于执行图像数据采集所需的点时钟信号CLK和采样时钟信号CDSCLK的相位差,在该步骤中,校正相位差是由多个数字图像数据确定的相位差,无需操作者对图像读取设备进行图像处理时的实际信号进行测量,图像读取设备即可确定点时钟信号CLK和采样时钟信号CDSCLK的校正相位差,解决了现有技术的图像读取设备所存在的图像处理时相位差不易确定的问题。
[0046]另外,在通过该实施例确定校正相位差之后,后续在执行图像扫描时,不再基于预设相位差进行图像扫描,而是基于由多个数字图像数据确定的校正相位差进行图像扫描,解决了现有技术中多台图像读取设备在图像处理时采用同一相位差容易导致扫描图像质量不佳的问题。
[0047]在本发明实施例中,光学器件可以对被扫描介质表面的一点行像素点的图像数据进行采集,采用以下方式获取将点时钟信号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:
[0048]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。
[0049]此时,采用以下方式由多个数字图像数据确定校正相位差: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。优选地,如果判断出第二 AD值相对于第一 AD值的变化值不小于预设阈值,则继续进行获取校正相位差的图像数据采集,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,则停止进行获取校正相位差的图像数据采集。
[0050]图5是根据本发明第二实施例的图像读取设备的相位差校正方法,该实施例可作为第一实施例的优选实施方式,如图5所示,该方法包括以下步骤:
[0051]步骤S201,依次设置点时钟信号CLK和采样时钟信号⑶SCLK的相位差Λ T为预设值Λ T0,Δ ?\、Λ Τ2、…,Λ Ti,并在Λ T设置为各预设值时采集AD转换器输出的一点行数字图像数据,其中,ATi=t*i,i=0, 1,…,n,t、n为预设值,η为正整数
[0052]FPGA依次按照设定的相位差Λ T0,Δ ?\、Λ Τ2、…,Λ Ti产生点时钟信号CLK和采样时钟信号⑶SCLK,并将点时钟信号CLK输出至光学器件,将采样时钟信号⑶SCLK输出至AD转换器。其中,ATi=Wi, i=0,1,…,n,t、η为预设值,η为正整数。如图6所示为根据本发明第二实施例的图像读取设备的图像读取控制信号的时序示意图,如图所示,点时钟信号CLK和采样时钟信号⑶SCLK具有相同的时钟周期Τ,优选地,设置t=T/ (n+1),其中,n=9,则i=0,1,2,…,9,则可依次设置点时钟信号CLK和采样时钟信号CDSCLK的相位差Λ T为 O, T/10、2T/10......9Τ/10。
[0053]在Λ T设置为各预设值时,发送相应的控制信号启动图像采集,其中,发送相应的控制信号包括=FPGA向光学器件输出行时钟信号SI及点时钟信号CLK,控制光学器件采集一点行像素点的模拟图像信号,FPGA向AD转换器发送采样时钟信号⑶SCLK及AD转换时钟信号ADCCLK,控制AD转换器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AD转换,生成一点行像素点的数字图像数据。当Λ T设置为各个预设值时,CPU分别读取AD转换器输出的一点行数字图像数据,并将其存储至存储器中。
[0054]需要说明的是,在点时钟脉冲信号CLK和采样时钟信号⑶SCLK的相位差Λ T设置为各预设值时,图像读取设备所获取的各点行数字图像数据为被扫描介质的同一点行像素点的数字图像数据,其中,被扫描介质可以为通过指示器提示用户放入到图像读取设备的输送通道中的校正介质,优选地,被扫描介质可以为图像读取设备的输送通道中与光学器件相对设置的通道板。
[0055]步骤S202,分析采集到的各点行数字图像数据,确定点时钟信号CLK和采样时钟信号⑶SCLK的校正相位差Λ Tqpt
[0056]选定某一设定的像素点,在本发明实施例中,该选定的像素点也可以称作选定像素点,读取并分析每次采集的一点行数字图像数据中与选定像素点对应的AD值,确定点时钟信号CLK和采样时钟信号⑶SCLK的校正相位差Λ Topto如图6所示,当点时钟信号CLK和采样时钟信号CDSCLK的相位差Λ T设置为各预设值时,对于第i次数据采集过程,AD转换器对一点行像素点的模拟图像信号A_SIG的米样点分别为dil、d1、…di6,...,AD转换器输出的AD值分别为各采样点对应的电压值Vi 1、Vi2、…Vi6,…,即当Λ T分别设置为O,Τ/10、2Τ/10……9Τ/10时,CPU读取的10点行数字图像数据中,第一个像素点对应的AD值分别为VO1、Vl 1、…V91,第二个像素点对应的值分别为V02、Vl2、…V92,依次类推,第六个像素点对应的值分别为V06、V16、…V96,CPU根据设定值选定一个像素点,比如,第3个像素点,依次读取Λ T设置为各预设值时该选定像素点对应的各AD值,并在i大于O时将当前AD值与上一个AD值进行比较,判断当前AD值相对于上一个AD值的变化值是否小于预设阈值,当该变化值小于预设阈值时,确定当前AD值对应的采样点处于模拟图像信号A_SIG的平稳区域,CPU停止进行AD值分析,确定该采样点为最佳采样点,将最佳采样点对应的点时钟信号CLK和采样时钟信号⑶SCLK的相位差作为校正相位差Λ Topt,比如,通过分析计算确定第3个像素点的最佳采样点为d63,则图6所示实施例中校正相位差Λ Topt= Δ Τ6=3Τ/5。
[0057]进一步优选地,对于某一设定的像素点,CPU依次读取各次采集的数字图像数据中该选定像素点对应的AD值,当i > O时依次判断当前AD值相对于上一个AD值的变化值是否小于预设阈值,当该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,当所有AD值比较完成后,分别将顺次相邻的多个优选采样点划分为一个优选组,依次计算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一个优选组,并将该优选组中中间的优选采样点作为最佳采样点,比如,图6所示实施例中,对于第3个像素点,当通过计算判定d63、d73、d83为优选采样点时,且所有采样点中仅存在一组包含多个顺次相邻的优选采样点(即d63、d73、d83)的优选组,则将该优选组中中间的优选采样点d73作为最佳采样点。通过该方法可以使得最佳采样点位于模拟图像信号A_SIG的平稳区域的中间位置,后续图像读取设备采集图像时,即使模拟图像信号的电压发生波动也可以保证最佳采样点的位置位于模拟图像信号的平稳区域。
[0058]步骤S203,将校正相位差Λ Tqpt存储到存储器中
[0059]将点时钟信号CLK和采样时钟信号⑶SCLK的校正相位差Λ Tqpt存储到存储器中,以作为图像读取设备正常工作时图像采集的相位差。
[0060]通过本实施例的图像读取设备的相位差校正方法,无需操作者对图像读取设备进行图像处理时的实际信号进行测量,图像读取设备即可确定点时钟信号CLK和采样时钟信号CDSCLK的校正相位差,从而使图像读取设备执行图像处理时AD转换器对模拟图像信号进行采样的采样点位于模拟图像信号的平稳区域,有效地解决了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。
[0061]图7是根据本发明第三实施例的图像读取设备的相位差校正方法,该实施例可作为第一实施例的优选实施方式,如图7所示,该方法包括以下步骤:
[0062]步骤S301,校正初始化
[0063]当图像读取设备准备进行相位差校正时,比如,图像读取设备上电时,或者图像读取设备接收到用户通过通信接口发送的校正命令时,图像读取设备进行校正初始化。其中,校正初始包括相关变量的初始化,存储器的初始化等
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