專利名稱：使用三角形標記進行掃描定位校驗的方法
技術領域：
本發明涉及掃描儀的一種掃描定位校驗方法，具體涉及掃描儀開機時自身光學感應定位校驗和白度校正的一種方法，該方法以兩個并列布置的三角形作為定位校驗標記，并以此建立了一種新的掃描定位校驗方法。
背景技術：
任何掃描儀在開機時其光學感應系統都要自動進行定位校驗和白度校正，否則在長期使用過程中很難保證掃描幅面的方位和白度的準確性和一致性。所謂定位校驗是校驗光學感應區域的方向和位置，換句話說是確定X、Y座標的位置。所謂白度校正是系統重新確認標準白度所對應的有關參數。為了進行定位校驗，目前的掃描儀采用的方法是在每臺掃描儀的上蓋背面端部貼一張校驗板(Calibration Sheet)，見附圖1所示，校驗板7(Calibration Sheet)本身為薄片，可以是紙板或其它材料，其板面上印有白區5和黑區6，白區5與黑區6的交界為“L”形狀。它們的作用是平行于燈管的交界線用于校驗X方向，垂直于燈管的交界線用于校驗Y方向，白區5用于校正標準白，黑區用于校正標準黑。它們的白度和黑度校正原理為利用掃描校驗板所獲得的黑、白顏色信息作為顏色標本，在白區所獲的圖像信號對應標準白，黑區的圖像信號對應標準黑，以此作為標準黑、白顏色的基準。它們的定位原理為利用掃描校驗板所獲得的黑、白分界線作為定位參照基準，即左右排列的黑區與白區的交界線作為X軸，前后排列的黑區與白區的交界線作為Y軸，以此確定光學感應區域位置(以此參考座標算出所記錄的掃描區域的位置在哪里)。上述方向、位置和顏色的校驗方法比較簡單，在掃描儀中已使用多年，對掃描儀的定位和顏色校正做出了積極貢獻，但是隨著掃描儀技術的發展，這種定位校驗暴露出一些缺陷1、為了保證掃描儀的精度，不僅對校驗板(CalibrationSheet)的印刷質量要求較高，而且對校驗板所貼的位置也要求很高，否則難以保證精度。2、無法檢查和校正放大率的正確性。3、無法測量和修正掃描線的斜度。
為此，本發明從簡化步驟，增加功能，提高定位精度的角度出發，提出了一種簡單、有效的掃描儀定位校驗方法及使用的三角形標記，該方法不僅可以進行X、Y精確定位，而且還可以檢查和修正掃描線的放大率和斜度。
發明內容
為達到上述目的，本發明采用的技術方案是一種使用三角形標記進行掃描定位校驗的方法，其內容包括(1)、在掃描頭光學影像系統起始位置所對應的上蓋上，沿掃描線方向相間設置兩個相同的三角形定位標記；(2)、通過檢測與三角形標記相關的定位特征值的位置，建立光學感應區域的X、Y座標，并確定光學感應區域的位置；(3)、通過比較掃描線同時與兩個三角形標記相交某瞬間的長度，測量出掃描線的傾斜度，然后采用軟件方式進行修正；(4)、通過比較兩個三角形標記的影像距離與實際距離的偏差檢查和修正掃描儀光學影像系統放大率的準確性。
上述技術方案中的有關內容和變化解釋如下1、所述“掃描頭光學影像系統起始位置”是指開機時掃描頭光學影像系統(即光機頭)所對應的位置，該位置都在掃描儀的端部。所述“沿掃描線方向”是指在掃描線的長度方向上，該方向與掃描燈管的軸向平行。所述“三角形定位標記”是以三角形為特征的標記，該三角形包括各種三角形，其中采用等邊、等腰或直角三角形更好。
2、上述技術方案中，為了使兩個三角形的設置更加精確而方便，標記方法以一次性注塑方式凹設或凸設在上蓋背面的相應位置上，而且三角形標記的反射面與上蓋背面呈夾角。所述反射面是指三角形的表面，在掃描燈管的照射下該表面與上蓋背面由于反射角度不同在光學影像上為很暗的三角形。
3、上述技術方案中，關于光學感應區域的X、Y座標定位問題可以采用多種不同形式，但關鍵是要掌握兩個要點一是要選擇與三角形標記相關的定位特征值建立參考座標；二是在選擇點位時要盡可能避免掃描三角形標記時出現的誤差。因為掃描經過三角形標記時對于某瞬間來說看到時的只是一段線的長度，因此以三角形的頂點來定位在效果上是最差的，而選擇三角形標記的中間位置進行定位效果最好，各種不同定位的選擇在計算上是不同的。比如可以采用下列方式進行定位
(1)、以所設定的掃描線與三角形標記相交的長度作為參考確定X座標的位置；以三角形標記的側角點作為參考確定Y座標的位置。
(2)、以所設定的掃描線與三角形標記相交的長度作為參考同時確定X、Y座標的位置；(3)、以三角形標記的側角點作為參考同時確定X、Y座標的位置。
以上三種方式僅為舉例，實際應用中可以其它方式，這些方式均為本發明要求保護的范圍。
4、上述技術方案中，關于掃描線的傾斜度和光學影像系統的放大率可以采用如下方法通過比較掃描線同時與兩個三角形標記相交某瞬間的長度，測量出掃描線的傾斜度，然后采用軟件方式進行修正；同時比較掃描線同時與兩個三角形標記相交的影像距離與實際距離的偏差檢查和修正掃描儀光學影像系統放大率的準確性。
本發明工作原理是在上蓋背面直接射出兩個并列相同的凹型或凸型三角形，并將三角形的反射面與上蓋背面設計構成一定角度，利用三角形與上蓋背面的反射角不同，在掃描后呈現兩個黑暗的三角形圖像，以此作為定位校驗標記，然后以三角形與掃描線相交的特征值來建立光學感應區域的X、Y座標，并確定光學感應區域的位置，同時利用掃描兩個三角形標記校驗掃描線的傾斜度以及修正光學影像系統放大率的準確性。關于校正白板則和以往一樣以標貼白板方式建立標準白的基準，而標準黑則以無圖像信號為基準。
由于上述技術方案運用，本發明與現有技術相比具有下列優點1、本發明三角形定位標記由上蓋一次性注塑完成，其位置的準確度由上蓋注塑模具保證，免去了以往采用標貼的方式，而校正白板盡管仍以標貼方式貼在上蓋背面，但對其位置的精度要求卻大大下降，實際生產中只貼在合適的位置即可。這樣的改進不僅直接降低了粘貼白板的位置精度要求，而且還直接提高了掃描儀光學感應區域的定位校驗精度。
2、本發明以掃描與三角形標記相關的定位特征值來進行光學感應區域在X、Y座標的定位，因此可以靈活的通過軟件來控制和調整起始位置。
3、本發明在上蓋上采用兩個三角形定位標記，不僅可以用來定位X、Y座標，還可以利用比較兩個三角形標記的影像距離與實際距離的偏差，檢查和修正掃描儀光學影像系統放大率的準確性。而以往是沒有此功能的。
4、本發明在上蓋上采用兩個三角形定位標記，還可以利用比較掃描線同時與兩個三角形標記相交某瞬間的長度，測量出掃描線的傾斜度，然后采用軟件方式進行修正。
附圖1為以往公知技術中的掃描儀上蓋背面視圖；附圖2為本發明掃描儀上蓋背面視圖；附圖3為以往公知技術中校驗板平面圖；附圖4為本發明校驗白板與三角形標記平面圖；附圖5為本發明三角形標記掃描成像原理圖；附圖6為本發明利用三角形標記建立X、Y座標的原理圖；附圖7為本發明利用三角形標記測量掃描線斜度和放大率的原理圖。
以上附圖中1、白板；2、三角形標記；3、上蓋；4、上蓋玻璃；5、白區；6、黑區；7、校驗板；8、燈管。
具體實施例方式
下面結合附圖及實施例對本發明作進一步描述實施例參見附圖2、圖4、圖5～圖7所示，一種使用三角形標記進行掃描定位校驗的方法，首先在掃描頭光學影像系統起始位置所對應的上蓋3上，沿掃描線方向相間設置兩個相同的三角形定位標記2，三角形采用等邊三角形，邊長為3個單位，見圖2所示，所述兩個相同的三角形定位標記2以一次注塑方式凹設在上蓋3背面的相應位置上，而且三角形標記2的反射面與上蓋3背面呈一定夾角，見圖5。然后將校驗白板1粘貼在三角形標記2的前部，而校正白板1盡管仍以標貼方式貼在上蓋3背面，但對其位置的精度要求卻大大下降，實際生產中只貼在合適的位置即可。
掃描儀在開機自動校驗時，首先根據白板1校驗標準白，接著進行光學感應區域的定位校驗、掃描線傾斜度校驗修正和光學影像系統放大率校驗修正。以上三種校驗的方法和過程分別描述如下一、光學感應區域的定位校驗參見圖6所示，我們事先通過軟件設定，掃描線與三角形標記2相交的長度為200pixles時作為X座標的參考定位，以三角形標記2的側角點作為Y座標的參考定位。掃描儀開機后掃描頭進行掃描，當燈管8的光線照射到三角形標記2上時，由于反射角與上蓋3背面的反射角不同，因此三角形標記2呈黑暗三角形圖像，但光學影像系統在瞬間看見的只是一段線的長度，當該長度等于200pixles時，確定或建立X座標位置；當掃描到三角形的側角點時以此點的Y座標值作為Y座標的參考位置。在X、Y座標確定后通過一個增量ΔX1和另一個增量ΔX2來確定光學感應區域在X方向的啟始和結束位置；同理通過一個增量ΔY1和另一個增量ΔY2來確定光學感應區域在Y方向的掃描寬度，以此確定光學感應區域的位置。
二、掃描線傾斜度校驗修正參見圖7所示，當掃描線經過兩個等邊三角形時，比較掃描線同時與兩個三角形標記相交某瞬間的長度a1和a2，并通過計算得出掃描線的傾斜度θ，然后判斷是否超出范圍，并根據情況通過軟件自動進行修正。即當傾斜度θ值落在誤差允許的指標范圍內不進行修正；當傾斜度θ值超出誤差允許范圍則軟件自動進行修正。
三、光學影像系統放大率校驗修正參見圖7所示，當掃描線經過兩個等邊三角形時，通過比較掃描線同時與兩個三角形標記2相交的影像距離b與實際距離b’的偏差檢查和修正掃描儀光學影像系統放大率的準確性。當偏差超過誤差允許范圍時則通過軟件自動進行修正。所述影像距離b是指掃描線同時經過兩個三角形標記2時影像上對應點的距離，而實際距離b’是指掃描線同時經過兩個三角形標記2時實際標記上對應點的距離。這兩者之比正好為放大率。本實施例中對應點的選擇比較靈活，一般情況下b要有一定長度以保證測量的準確性。
權利要求
1.一種使用三角形標記進行掃描定位校驗的方法，其特征在于(1)、在掃描頭光學影像系統起始位置所對應的上蓋上，沿掃描線方向相問設置兩個相同的三角形定位標記；(2)、通過檢測與三角形標記相關的定位特征值的位置，建立光學感應區域的X、Y座標，并確定光學感應區域的位置；(3)、通過比較掃描線同時與兩個三角形標記相交某瞬間的長度，測量出掃描線的傾斜度，然后采用軟件方式進行修正；(4)、通過比較兩個三角形標記的影像距離與實際距離的偏差檢查和修正掃描儀光學影像系統放大率的準確性。
2.根據權利要求1所述的掃描定位校驗的方法，其特征在于所述的兩個相同的三角形定位標記以一次注塑方式凹設或凸設在上蓋背面的相應位置上，而且三角形標記的反射面與上蓋背面呈夾角。
3.根據權利要求1所述的掃描定位校驗的方法，其特征在于所述X座標的定位以所設定的掃描線與三角形標記相交的長度作為參考位置；所述Y座標的定位以三角形標記的側角點作為參考位置。
4.根據權利要求1所述的掃描定位校驗的方法，其特征在于通過比較掃描線同時與兩個三角形標記相交某瞬間的長度，測量出掃描線的傾斜度，然后采用軟件方式進行修正；同時比較掃描線同時與兩個三角形標記相交的影像距離與實際距離的偏差檢查和修正掃描儀光學影像系統放大率的準確性。
全文摘要
1.一種使用三角形標記進行掃描定位校驗的方法，(1).在掃描頭起始位置對應的上蓋上，相間凹射或凸射兩個相同的三角形定位標記，該標記反射面與上蓋背面呈夾角；(2).通過掃描與三角形標記相關的定位特征值的位置建立光學感應區域的X、Y座標以及位置；(3).通過比較掃描線同時與兩個三角形相交某瞬間的長度，測量和修正掃描線的傾斜度；(4).通過比較兩個三角形的影像與實際距離的偏差檢查和修正光學影像系統放大率的準確性。本發明定位標記由上蓋一次注塑完成，其位置精度由模具保證，而校正白板盡管仍用標貼，但位置精度要求卻大大下降。這樣的改進不僅降低了粘貼白板的要求，而且還直接提高了光學感應區域的定位校驗精度，增加了校驗和修正掃描線傾斜度以及光學影像系統放大率的功能。
文檔編號G06K9/20GK1396557SQ02138058
公開日2003年2月12日 申請日期2002年8月1日 優先權日2002年8月1日
發明者林清源, 吳翔 申請人:力捷電腦(中國)有限公司