一种基于图像采集装置的多功能扫描仪的制作方法

本发明属于涉及图像扫描应用领域，具体是一种基于图像采集装置的多功能扫描仪。

背景技术：

目前市场上的扫描仪通常只能识别一般纸张，并且存在扫描速度慢、精度低，一般为200DPI、600DPI，例如佳能LiDE120扫描仪器，存在分辨率600DPI扫描速度却只有1.8ms/线，而且通过R（红）、G（绿）、B（蓝）三种光源，只能扫描识别普通的彩色等缺点，致使该类扫描仪只能适应在普通场合进行纸张的扫描复印。然而，针对由于长时间受空气氧化、潮湿发霉、虫蛀等影响的古老图书，书上的文字难以辨认；由于制作假钞、假护照技术越来越高超，一般人肉眼很难辨别真伪；由于在犯罪现场，指纹识别是一项非常重要的取证技术，但是通常指纹识别需要专业的仪器以及专业操作人员，极大阻碍了犯罪证据的提取等问题，现有的扫描仪无法满足这类需求。

技术实现要素：

本发明的目的在克服现有技术中的不足，而提供一种基于图像采集装置的多功能扫描仪，该扫描仪具有扫描速度快，采集像素点精度高，输出光谱多等特点，可以实现恢复模糊图书文字信息、快速高效辨别钞票、辨别护照真伪以及指纹识别等功能。

实现本发明目的的技术方案是：

一种基于图像采集装置的多功能扫描仪，包括数据采集部分、数据处理部分和电源部分，数据采集部分与数据处理部分进行通信，电源部分为数据采集部分和数据处理部分供电。

所述的数据采集部分进一步包括LED驱动模块、CIS传感器模块和AD数据采集模块，LED驱动模块信号输出端与CIS传感器模块信号输入端连接，CIS传感器模块信号输出端与AD数据采集模块信号输入端连接。

所述的数据处理部分进一步包括FPGA主控模块、SDRAM缓存模块、USB通信模块和PC机，FPGA主控模块的信号输出端分别与SDRAM缓存模块、USB通信模块、数据采集部分的LED驱动模块信号输入端连接，FPGA主控模块的信号输入端与AD数据采集模块信号输出端连接，USB通信模块信号输出端还与PC机连接，数据处理部分作用是接收数据采集部分的图像信息，通过USB通信模块进行数据传输到PC机进行图像处理，并在PC机上显示图像。

所述的CIS传感器模块为SML1R183N接触式图像传感器，输出R、G、B、IR、UV五种光源，采用三路并行输出信号方式，即采用每线像素点分三段同时输出和每路输出每线的1/3像素点，CIS传感器模块用于快速接收不同的光源反射信号，并将信号传输至AD数据采集模块。

所述的LED驱动模块，用于控制CIS传感器模块的光源开关，根据场效应管电流恒定不变原理，输出恒定电流用来控制光源恒定输出。

所述的AD数据采集模块，选用CIS信号处理器AD80066芯片，利用三路并行AD模数转换方式，三路通道同时采样模拟信号并转换成数字信息，用于将接收到的CIS传感器模块的信号转换成数字量信号，供FPGA主控模块采集。

所述的FPGA主控模块的芯片为EP2C8Q208C8芯片，用于控制LED驱动模块和将收集到的AD数据采集模块所采集的信息通过USB通信模块与PC机通信，将采集的数据传递至PC机进行显示。

本发明提供的一种基于图像采集装置的多功能扫描仪，该扫描仪不仅可以扫描速度快，采集像素点精度高，输出光谱多，还可以恢复模糊图书文字信息，快速高效辨别钞票、护照真伪以及指纹识别的。在灰度/黑白、彩色模式下，扫描一行的速度分别为445us/线、2.225ms/线，扫描一张A4纸张，分辨率为1200DPI*2400DPI，分别在灰度/黑白、彩色模式下的时间为12.4s、62s，该仪器输出R、G、B、IR、UV五种光源，除了R、G、B三种色彩用来识别彩色图像以外，IR可以根据扫描纸张表面负载分布情况检测指纹、文字等，UV由于具有较强的隐蔽性强的特点，具有剖线提取和局部高亮显示灯功能，用来识别纸币真伪；该设备采用16位AD8006模数转换器，且每线扫描采集10204个像素点，5种波长光源，最多输出80位像素。

附图说明

图1为本发明系统框图；

图2为本发明CIS传感器模块电路；

图3为本发明LED驱动模块电路；

图4为本发明FPGA主控模块电路；

图5为本发明AD数据采集模块电路；

图中，1.数据采集部分 2.数据处理部分 3.电源部分 4.LED驱动模块 5.CIS传感器模块 6.AD数据采集模块 7.FPGA主控模块 8.USB通信模块 9.SDRAM缓存模块 10.PC机。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步阐述，但不是对本发明的限定。

实施例

如图1所示，一种图像采集装置及多功能扫描仪，包括数据采集部分1、数据处理部分2和电源部分3，数据采集部分1与数据处理部分2进行通信，电源部分3为数据采集部分1和数据处理部分2供电，

所述的数据采集部分1进一步包括LED驱动模块4、CIS传感器模块5和AD数据采集模块6，LED驱动模块4信号输出端与CIS传感器模块5信号输入端连接，CIS传感器模块5信号输出端与AD数据采集模块6信号输入端连接。

所述的数据处理部分2进一步包括FPGA主控模块7、SDRAM缓存模块9、USB通信模块8和PC机10，FPGA主控模块7的信号输出端分别与SDRAM缓存模块9、USB通信模块8和数据采集部分1的LED驱动模块4信号输入端连接，FPGA主控模块7的信号输入端与AD数据采集模块6信号输出端连接，USB通信模块8信号输出端还与PC机10连接，数据处理部分2作用是接收数据采集部分1的图像信息，通过USB通信模块8进行数据传输到PC机10进行图像处理，并在PC机10上显示图像。

所述的CIS传感器模块5，选用SML1R183N接触式图像传感器，输出R、G、B、IR、UV五种光源，采用三路并行输出信号方式，即采用每线像素点分三段同时输出和每路输出每线的1/3像素点。CIS传感器模块5用于接收不同的光源反射信号，并将信号传输至AD数据采集模块6。

所述的LED驱动模块4，利用N沟道场效应管2SK2978的开关特性，用于控制CIS传感器模块5的光源开关，根据场效应管电流恒定不变原理，输出恒定电流控制光源恒定输出。

所述的AD数据采集模块6，选用CIS信号处理器AD80066芯片，该芯片利用三路并行AD模数转换方式，三路通道同时采样模拟信号并转换成数字信息，用于将接收到的CIS传感器模块的信号转换成数字量信号，供FPGA主控模块7采集。

所述的FPGA主控模块7，采用EP2C8Q208C8芯片，用于控制LED驱动模块4和将收集到的AD数据采集模块6所采集的信息通过USB通信模块8与PC机10通信，将采集的数据传递至PC机10进行显示。

如图2，图3，图4，图5所示，所述的CIS传感器模块U1的14、15、16、17、18脚分别与图3 LED驱动模块中的电阻R1、R2、R3、R4、R5的一端连接，CIS传感器模块U1的1、3、5、7脚分别与电容C7、C8、C12、C1的一端连接，CIS传感器模块U1的10、12脚与图4中FPGA主控模块U3的IO1、IO2连接，CIS传感器模块U1的12脚还与图5中AD数据采集模块U2的2、3、4脚连接，CIS传感器模块U1的2、4、6、11脚与电源地连接，CIS传感器模块U1的8、9、13脚与5V电源连接，且CIS传感器模块U1的7脚还与图5中AD数据采集模块U2的26脚连接，电容C1另一端与电源地连接，电容C7、C8、C12另一端分别与图5中AD数据采集模块U2的27、25、23脚连接，图5中AD数据采集模块U2的7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17脚分别与图4中FPGA主控模块U3的IO10、IO9、IO8、IO7、IO6、IO5、IO4、IO3、IO13、IO12、IO11脚连接，图5中AD数据采集模块U2的5脚与电容C2一端和3.3V电源连接，图5中AD数据采集模块U2的6脚与电容C2的另一端和电阻R16一端，电阻R16的另一端与电源地连接，图5中AD数据采集模块U2的1脚与电容C3连接，图5中AD数据采集模块U2的28脚与电容C3的另一端连接，图5中AD数据采集模块U2的18脚与电容C13一端连接到5V电源，图5中AD数据采集模块U2的19脚与电容C13的另一端连接到电源地，图5中AD数据采集模块U2的21脚分别与电容C5、C9、C14的一端连接，图5中AD数据采集模块U2的22脚分别与电容C5、C9的另一端和电容C10的一段连接，图5中AD数据采集模块U2的24脚与电容C4连接，电容C4的另一端分别与C6、C11的一端连接，电容C9、C11、C14的另一端与电源地连接，电阻R1、R2、R3、R4、R5的另一端分别与场效应管Q1、Q2、Q3、Q4、Q5的漏极D连接，Q1、Q2、Q3、Q4、Q5的栅极G与电阻R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15的一端连接，Q1、Q2、Q3、Q4、Q5的源极S和电阻R6、R8、R10、R12、R14的另一端和电源地连接，电阻R7、R9、R11、R13、R15另一端分别与U3的IO14、IO15、IO16、IO17、IO18连接。