專利名稱：校正光學圖像的角度以改善傳真編碼的效率的制作方法
技術領域：
本發明涉及編碼的傳真圖像消息，具體涉及一種使圖像取向最佳化以壓縮傳真圖像消息的方法。
選擇呼叫無線電通信系統通常包括一個射頻發射機(PFTX)/編碼器(基站)，它通過一個鏈路接入PSTN(公共交換電話網)；一個無線電接收機(RX)，例如一個選擇呼叫接收機，它至少與一個獨特的呼叫地址相關聯。在運行上，選擇呼叫接收機對基站傳送來的信息進行接收和解碼，該信息包含一個地址和可能的一個數據或話音消息。當選擇呼叫接收機檢測到其地址時，它通常向使用者告警，并呈現出任何接收到的信息。
現代的選擇呼叫無線電通信系統諸如尋呼系統，使用了通告消息方案，能向尋呼機使用者傳送話音、數字或字母數字消息。大部分尋呼系統應用一種協議來傳送地址和消息信息，諸如應用GSC(GolaySequential Code)或POCSAG(Post Office Code StandardizationAdvisory Group Code)協議。這些協議對于尋呼系統領域內技術人員都是熟知的。為了始發一個消息或尋呼，基站或尋呼終端通常從一個旋轉的或雙音調多頻率(DTMF)電話通過PSTN進行訪問。作為一種話音消息輸入裝置，可以采用電話機，但若需要輸入圖形信息或數據，則就希望有另外的輸入手段。當發送方要以簡潔的字母數字式字符格式傳送其信息給用戶時，諸如計算機終端和客戶輸入裝置之類另外的輸入裝置，會工作得很好。然而，從費用開支和操作復雜性上看，客戶采用這類另外的輸入裝置是缺乏理由的。傳真機由于其操作的簡單性和有能力接受幾乎任何的紙張文件，它們較為普遍地被發送方采納。然而，由傳真機產生的標準數據消息非常大，特別是當要傳送的文件的信息由小的細節條項諸如字母數字式字符組成時。如此大量數據的傳輸雖然對傳送者來說很方便，但會在無線電頻譜資源的利用上大為延展，而對于例如PSTN網絡來說通常數據帶寬較窄。比如，典型的新傳真機能接受撥號電話鏈路以9600bit/s的速率發送數據，而大多數POCSAG系統在射頻信道上運行速率為1200bit/s，盡管某一些在射頻信道中運行于512bit/s和2400bit/s的速率上。
總之，現在需要將印刷頁面上包含的信息傳送給選擇呼叫無線電通信裝置，而不致過分擴展常規的選擇性呼叫的信令基礎設施。
據此，本發明的第一個方面是一種應用無線電通信裝置的控制器產生一個壓縮傳真消息的方法，該方法包括以下步驟將一個掃描文件的光學圖象存儲入一個圖像存儲器；解析該光學圖像；識別出一個最佳掃描角度；旋轉該光學圖像；產生壓縮的傳真消息；由一個射頻發射機發送出該壓縮的傳真消息。在解析光學圖像的步驟中，以一個或多個掃描角度解析光學圖像，對每一個解析的掃描角度產生出一個相關的長線系數。在識別最佳掃描角度的步驟中，從相關的諸長線系數中識別出與一個或多個掃描角度之一相對應的一個最佳掃描角度。在旋轉光學圖像的步驟中，將接收步驟中的光學圖像旋轉到在識別步驟中確定出的最佳角度上，以得到一個校準的光學圖像。在產生出壓縮的傳真消息的步驟中，依靠對旋轉步驟中得到的校準的光學圖像進行編碼來產生出壓縮的傳真消息。
據此，本發明的第二個方面是一種在無線電通信系統中用以產生出壓縮的傳真消息的系統控制器，包括有存儲接收到的光學圖像的一個圖像存儲器；圖像解析裝置；最佳掃描角度識別裝置；圖像旋轉器；傳真編碼器。連接于圖像存儲器上的圖像解析裝置應用一個掃描角度對存儲的光學圖像的一部分產生出一個長線解析。連接于圖像解析裝置上的最佳角度識別裝置依靠圖像解析裝置產生出所用的一個或多個掃描角度，并從圖像解析裝置產生的一個或多個圖像解析中識別出一個最佳角度。連接于最佳掃描角度解析裝置和圖像存儲器上的圖像旋轉器應用存儲的光學圖像和最佳角度產生出校準的光學圖像。連接于圖像存儲器上的傳真編碼器從校準的光學圖像中產生出壓縮的傳真消息。
據此，本發明的第三個方面是一種應用無線電通信裝置的控制器產生壓縮傳真消息的方法，該方法包括以下步驟在一個消息控制器上接收一個掃描文件的傳真消息；對該傳真消息進行解碼；在圖像存儲器中存儲掃描文件的光學圖像；對該光學圖像進行解析；識別出最佳掃描角度；旋轉該光學圖像，產生并傳送壓縮的傳真消息。在對傳真消息進行解碼的步驟中，由一個傳真解碼器解碼傳真消息以產生出掃描文件的光學圖像。在解析光學圖像的步驟中，在一個或多個掃描角度上對光學圖像進行解析，對每一個解析的掃描角度產生一個相關的長線系數。在識別最佳掃描角度的步驟中，從解析步驟中產生的諸相關長線系數內識別出與一個或多個掃描角度之一相對應的一個最佳掃描角度。在旋轉光學圖像的步驟中，將光學圖像旋轉到在識別步驟中確定出的最佳角度上，以得到一個校準的光學圖像。在產生壓縮的傳真消息的步驟中，依靠對掃描步驟中得到的校準的光學圖像在一個傳真編碼器中進行編碼，產生出壓縮的傳真消息。
對光學圖像進行解析的步驟包括以下步驟掃描、確定明亮線段的長度，計算長線系數，如此反復。在掃描步驟中，對于一個或多個角度之每一個掃描存儲的光學圖像的一部分，以檢測出鄰接的明亮像素組群。在確定明亮線段長度的步驟中，從鄰接的明亮像素組群里確定出光學圖像一部分中明亮線段的長度。在計算長線系數的步驟中，將長度超過一個預定最小值的明亮線段總和計算作為長線系數。在反復執行的步驟中，對于一個或多個掃描角度之每一個，反復執行掃描、確定明亮線段長度和計算長線系數的步驟。
識別最佳掃描角度的步驟中包括有比較、再定義的步驟和重復該過程的兩個步驟。在比較步驟中，將解析步驟中確定的一個或多個長線系數與一個預定的連續性標準(critera)進行比較。在再定義步驟中，當長線系數滿足連續性標準時，對一個或多個掃描角度作出再定義。在反復執行的第一步中，當長線系數滿足連續性標準時，反復執行對一個或多個再定義掃描角度進行解析的步驟。在反復執行的第二步中，當長線系數不滿足連續性標準時，反復執行旋轉步驟。
圖1示出按照本發明優選實施例的無線電通信系統中的一個電路方框圖。
圖2示出按照本發明優選實施例，圖1的無線電通信系統中可應用的一個系統控制器的電路方框圖。
圖3、圖4是按照本發明優選實施例分別示出的具有角度掃描誤差的一個文件的光學圖像一部分的掃描線解析，掃描誤差的解析角度各為+2.5°和-2.5°。
圖5示出按照本發明優選實施例的圖3中圖像掃描線解析的放大圖。
圖6示出按照本發明優選實施例、無校準誤差的一個文件的圖像掃描線解析的放大圖。
圖7、圖8是按照本發明優選實施例分別示出的解析角度為0°和+1.25°的一個文件的光學圖像一部分的掃描線解析。
圖9示出按照本發明優選實施例在電氣上旋轉后的圖3、圖4、圖7和圖8的文件圖。
圖10、圖11和圖12示出按照本發明優選實施例在圖1中無線電通信系統內產生和傳送出壓縮的傳真消息的方法的流程圖。
圖13示出按照本發明優選實施例用以解析一部分光學圖像的方法的流程圖。
參看圖1，它示出按照本發明優選實施例一個無線電通信系統100的電路方框圖。無線電通信系統100包含有消息輸入裝置，它諸如是由一個常規的公共交換電話網(PSTN)108連接到系統控制器102上的電話機101和傳真機120，以及由電纜直接連接到系統控制器102上的傳真機130。傳真機對文件121和131進行光學掃描，將光學圖像編碼成標準的CCITT(國際電報電話咨詢委員會)3類群或4類群的傳真消息，饋送到系統控制器102上。系統控制器102管理射頻發射機/接收機(RF TX/RX)103的工作，將入站和出站電話地址編碼機解碼成與陸線消息交換計算機和個人無線電電話尋址要求相協調的格式，諸如蜂窩消息協議。系統控制器102還能運行來編碼尋呼消息，以便由射頻發射機/接收機103進行傳輸。系統控制器102又能運行來接收標準3類群或4類群傳真消息，如下面所述對消息進行編碼，以便由射頻發射機/接收機103傳輸。電話信號、傳真消息和數據消息由連接于射頻發射機/接收機103上的至少一個天線104進行發送和接收。電話信號和傳真消息傳送給一個通信接收機，諸如個人無線電話105。個人無線電電話105能解碼傳真消息，饋送給圖像顯示器151，以顯示出文件121和131的圖像。射頻發射機/接收機103還可以用來將數據尋呼消息和傳真消息發送給任選的便攜接收裝置106。便攜接收裝置106能解碼傳真消息，饋送給圖像顯示器152，以顯示出文件121和131的圖像。
應當理解到，PSTN108可以是另一種的綜合業務數字網(ISDN)或者其它的諸如Internet(國際互聯網)的數字網。
需要指出，系統控制器102能工作在一種分布傳輸控制環境下，該環境容許將蜂窩、同播、主/從或其它覆蓋方案加以混合，以便在一個地理區域內提供出可靠的無線電信號。而且，如本技術領域內一般熟練人員之每一位所知道的，電話和無線電通信功能可以歸屬在各別的系統控制器內，這類控制器或是獨立地工作，或是工作在網絡方式下。
參看圖2，它示出按照本發明優選實施例應用于圖1無線電通信系統100中系統控制器102的一個電路框圖。
如圖1中所示的源文件121由傳真機120予以閱讀(掃描)，將圖像量化成像素，編碼成CCITT(國際電報電話咨詢委員會)3類群或4類群傳真消息，以傳輸給系統控制器102。傳真機120不需位于系統控制器102那樣的同一實際場所，事實上它可以由多種裝置代替，諸如是計算機、常規的文件掃描儀或者可能是一種專用的消息輸入裝置，其每一個能使一種傳真消息經由PSTN網108與系統控制器102進行通信。另外，如圖1中所示，文件131由傳真機130予以閱讀，傳送出CCITT3類群或4類群消息，并如圖2中所示，該消息通過一個高速本地數據網或者經直接的電纜連接與系統控制器102相連接。系統控制器102工作時接收來源于傳真機130或120的CCITT3類群或4類群傳真消息，并且伴隨每一個傳真消息至少有一個由發送方選定的選擇性呼叫地址。
對于發送方輸入的傳真消息，它傳輸給個人無線電電話105和便攜式接收裝置106時有著三種如下的方案。
第一種方案中，要傳送一個傳真給有傳真接收能力的個人無線電電話105或便攜式接收裝置106(此后稱它們為用戶裝置105或106)的發送方應用一個常規的電話機呼叫用戶裝置的業務提供方，從電話機鍵盤上輸入用戶裝置的代碼號碼或電話號碼(這些號碼由業務提供方指配給用戶裝置，與用戶裝置105或106的實際編碼地址相對應)。業務提供方保持著一張有傳真接收能力的代碼號碼或電話號碼表，根據接收到的、與具有傳真能力的代碼號碼或電話號碼之一適配的一個輸入代碼號碼或電話號碼，啟動一個程序來接收經過PSTN108來的常規傳真消息。然后，發送方使常規傳真機120置成聯機模式，傳送文件給位于業務提供方處的系統控制器102。接收到傳真消息后，系統控制器102編碼和傳送一個數據消息給目標用戶裝置。傳輸數據消息所需的方法、協議和裝置將在下面詳細論述。
在第二種方案中，要傳送一個傳真給用戶裝置的發送方應用了一個常規的傳真機，它具有一種特性，容許存儲一張表，包含預定的業務提供方號碼和用戶代碼或電話號碼。這種方案中，通過對發送方傳真機中存儲器內業務提供方的電話號碼的用戶的代碼或電話號碼進行重新呼叫來發出傳真消息。傳真機對業務提供方的電話號碼進行撥號，借此與該業務建立連接。用戶裝置的代碼號碼由一個別名或外號來代表，它指出了包含有用戶代碼或電話號碼的傳真機中一個預定存儲器位置。在與業務提供方成功地連接后，傳真機將用戶裝置的代碼或電話號碼傳送出去。當這一點成功地完成后，傳真機將文件傳送給系統控制器102。
在第三種方案中，如圖1和圖2中所示，傳真機130與系統控制器102緊密地耦合。這種方案包括有上面討論的全部能力，且進一步改善了它們的性能，不需要PSTN網108來發出傳真消息。本方案中，傳真消息輸入設備130可通過一個高速網(例如，按EIA(Electronics IndustryAssociation)規范RS-232和IEEE(Institute of Electrial andElectronic Engineers)標準802.3的高速網之類)直接連接到系統控制器102上，由此可形成極高的消息通過量。
系統控制器102中包含有網絡接口207、消息控制器206、傳真編解碼器(編碼器/解碼器)225，圖像存儲器203、圖像解析器205、圖像旋轉器220和最佳角度解析器204。網絡接口207至少連接到傳真機130和PSTN108上以接收傳真消息，并可連接到其它串行裝置上(未示出)。網絡接口207還連接到消息控制器206上供管理，并引導接收到的傳真消息。消息控制器206連接到射頻發射機/接收機103上使傳真消息同用戶裝置105和106通信，并同用戶裝置105和106作往來的話音和數據消息通信。消息控制器206還連接到傳真編解碼器225上以對傳真消息編碼和解碼。傳真編解碼器225連接到圖像存儲器203上，以對傳真的接收和傳輸加以存儲和再試做光學圖像。圖像存儲器203連接到使光學圖像旋轉的圖像旋轉器220上，還連接到解析光學圖像的圖像解析器205上。圖像解析器205連接到最佳角度解析器204上，從那里接收到角度值，圖像解析器205并向它返回解析值。最佳角度解析器204連接到傳真編解碼器225上，指令對光學圖像進行編碼，并連接到消息控制器206上以指明光學圖像最佳化的完成和傳輸壓縮的傳真消息給一個或多個用戶裝置105和106。
系統控制器102最好是Schaumburg Illinois的摩托羅拉公司制造的E09PED0552 PageBridge型尋呼終端，如下面所述，它是按照本發明的優選實施例以特殊的固體單元修改而成的。網絡接口207、消息控制器206、傳真編碼器225、圖像存儲器203、圖像解析器205、圖像旋轉器220和最佳角度解析器204可取地都實現在E09PED0552 Pagebridge型尋呼終端的各部分內，該器件不限于那些部分，還包括提供出程序存儲器、中央處理單元、輸入/輸出外圍和隨機存取存儲器的部分。系統控制器另外可以是MPS2000尋呼終端。
當從網絡接口207上接收到一個消息時，由消息控制器206根據消息內容確定該消息是否是一個傳真消息。接收到的消息為傳真消息時，它可以作為標準的或增強的CCITT3類群、4類群消息被接收，消息控制器206指令傳真編碼器225將傳真消息解碼成由組群于掃描線內的比特構成的光學圖像。諸比特代表了由傳真機120或130在逐行基礎上從文件中掃描得到的明亮和暗黑的像素。
按照本發明的優選實施例，采用的一個例子是A4尺寸(大約為21.0×29.7cm)的英文文本文件，由傳真機120或130以正常的掃描分辨率掃描，編碼成CCITT3類群消息。由傳真機120或130中的光學掃描器實施的光學掃描操作形成一個圖像，它具有的像素密度約為每英寸100(垂直)×200(水平)點(dpi)或者每厘米40×80點。該文件圖像包含1145條水平掃描線，每一條具有平均65個暗黑和明亮的線段，其中一個線段由一個或多個鄰接的相同像素(也即或是明亮或是暗黑的像素)組成。圖像的標準CCITT3類群編碼基本上將每一線段長度轉換成2至13個比特長度的一個碼字。本示例性文件中的平均碼字長度大約為4個比特。本例子中CCITT3類群編碼的消息約為372000比特。要傳送此消息，采用無誤碼校正的串行協議時需以1200波特傳送310秒。這個大約5分鐘的傳輸時間對于由業務提供方目前運行的典型無線電系統的經濟性來說是不切實際的。本例子中，當將文件的尺寸限制到A4尺寸頁面的四分之一時，標準的3類群消息減少到大約93000比特。采用CCITT3類群增強時，如本技術領域內一般熟練人員之每一位所知道那樣采用相對尋址(閱讀)碼時，可將消息長度進一步減小到每秒1200比特，這時傳輸時間約為30到45秒。即使這個傳輸時間如此地進一步減小了消息長度，但仍然很希望減小最終的傳輸時間。
按照本發明的優選實施例，以CCITT3類群編碼以便通過PSTN108傳輸的本例子中文件光學圖像的傳真消息編碼，由系統控制器102接收，并由傳真編解碼器225解碼，在消息控制器206的控制下將得到的光學圖像存儲入圖像存儲器203。應當知道，本例子中當消息在傳真機120或130上掃描時并沒有精確地校準位置，所以文件的掃描方向相對于傳真機120或130中光學掃描器實施的水平掃描方向來說有一個角度誤差。結合進在傳真機120或130上進行掃描工作期間導致的角度誤差，所掃描的文件等同地已包含有一個角度誤差(例如，由于該文件是由傳真機過去接收到的)。最佳角度解析器204控制圖像解析器205在一個或多個角度下對存儲的光學圖像的一部分實施掃描線解析，依靠由圖像解析器205返回給最佳角度解析器204的長線系數來確定出一個最佳角度。最佳角度解析器204還控制圖像旋轉器220以最佳角度量值使圖像存儲器203中存儲的圖像作電氣上的旋轉，并將旋轉的圖像存儲入圖像存儲器203。最佳角度解析器204又控制傳真編解碼器225對傳真消息進行編碼。最佳角度解析器204進一步向消息控制器206提供出一個指示，指明一個最佳化的傳真消息可應用于傳輸給用戶裝置105或106。
參看圖3和圖4，它們示出按照本發明的一個優選實施例對文件301光學圖像一部分進行的掃描線解析，解析角度分別為+2.5°和-2.5°。圖3和圖4中的文件如上面的例子是A4尺寸文件，它們實質上代表3類同尺寸的任何文本文件，它們由一個光學掃描器掃描并帶有掃描角度誤差。圖3和圖4中，掃描角度誤差310為1.35°。最佳角度解析器204控制圖像解析器205實施解析，在圖3中所示的第一角度320為+2.5°，在圖4中所示的第二角度420為-2.5°；為清晰起見，角度的圖示作為夸張。應用與存儲器中存儲的圖像進行電氣旋轉類同的技術，對圖像存儲器203中存儲的信息實施電氣掃描，該種技術是本技術領域內一般熟練人員之每一位所熟知的，不過掃描的只是圖像一部分而不是整個圖像。在圖3和圖4上所示的例子中，由100條掃描線315和415掃描文件的一部分(為清晰起見，圖3和圖4中實際示出的線條數目減少了)。100條掃描線315和415從光學圖像的左邊沿中央處、由水平掃描以各別的角度+2.5°和-2.5°進行掃描，按3類群掃描的標準間隔，掃描線以標準密度(掃描線垂直密度大約為每英寸100線或每40厘米線)間隔開；不過，其它的間隔(例如，掃描線垂直密度可選地大約為每英寸200線或每厘米80線)可同樣很好地予以應用。
參看圖5，它示出按照本發明的優選實施例對圖4中圖像掃描線解析的一個放大部分。當文件301以一個測試角度(本例子中為-2.5°)進行掃描時，圖像解析器205對100條掃描線415中長線的總數進行計數，而長線是指超過一個預定最小長度的明亮線段。由圖5中掃描線415內的暗黑部分示明了長度410。圖5的例子中，預定的最小長度為60個像素，對于本例子中所用的文件301來說這大約為3個平均字符的寬度。長線的總數為長線系數(LLF)，它是從測試角度-2.5°下的掃描線解析中得到的。圖5的例子中，此類長線約為427個(圖5中實際示出的15條掃描線內以64個長線來代表)，所以-2.5°下的長線系數為427。在掃描線415的非暗黑段325內包括的較短的明亮線段的數目，因示例性文件301中文本內容的性質，大約為6000個。
參看圖6，它示出按照本發明的優選實施例中當沒有掃描角度誤差時對文件301圖像的圖像掃描線解析的一個放大部分。圖6的例子中，長線的預定最小長度也是60個像素，或即大約為3個字符。圖6的例子中，這樣的長線大約有221個(圖6中實際是在15條掃描線內以31個長線來代表)，所以無掃描角度誤差時的長線系數為221。由于文件內容的關系，較短明亮線段的數目與圖5中的大致相同(6000個)。應當理解到，在此種類型或相似類型的文本文件的情況下，當掃描方向校準于文本的線條時，長線系數將最小化。在圖5和圖6給出的具體例子中，須進行編碼的線段數目的減少為427－221＝206，它大約是3％的減少量(以較短的明亮線段為基準)。對于文本文件的典型種類來說，線段量值的減少估計在從可忽略值到10％的范圍內，但對于具有特定圖樣圖像的文件來說(就本發明優選實施例示例中所用的參數而言，是由0.04英寸高的水平白條被0.03英寸高的窄黑條間隔開所構成的圖樣圖像)，角度誤差為45°時線段減少大于90％是可能的。當無角度誤差地掃描圖像時，一般不會得到長線線段的減少，除非原來的圖像正具有比之水平明亮線含量要高些的垂直明亮線含量。通常，具有較大角度誤差時可達到較大的減小量，直至一個界限值，該界限值決定于對處理的實施所選擇的預定參數及文件上圖像的性質。應當理解到，由于CCITT3類群和4類群的編碼處理基本上將每一線段長度轉換成一個碼字，所以上面所述的例子中達到的壓縮為3％，但大于90％的壓縮亦可達到。
圖7和圖8是按照本發明的一個優選實施例示例出的文件301光學圖像一部分的掃描線解析圖，解析角度分別為0°和+1.25°。最佳角度解析器204在得到如上面所述的+2.5°和-2.5°上的長線系數后，控制圖像解析器205返回一個角度720的長線系數，角度720是初始所用的角度320與角度420(圖3和圖4)之間的中間值。如圖7中所示，角度720為0°。應當理解到，本例子中角度320、420和720(+2.5°、-2.5°和0°)上長線系數的值在角度320(+2.5°)上為最小，在角度420(-2.5°)上為最大。最佳角度解析器204選擇角度320(圖3)和720(圖7)關聯的兩個最小長度系數，并確定出這兩個最小角度之間中間值的角度820，如圖8中所示，本例子中它是+1.25°。對角度820、720和320實施長度系數解析，結果的選擇為具有兩個最小長線系數的角度320和820。這過程重復進行，本例子中當兩個最小長線系數各自小于得數2時重復過程便結束，這在下面將較為充分地說明。本例子中，最佳角度解析器204確定出最佳角度為+1.25°。最佳角度解析器204控制圖像旋轉器220使圖像存儲器203中的圖像作電氣旋轉，旋轉角度值為與最佳角度應大小相等、方向相反，旋轉方式為本技術領域內一般熟練人員之每一位所熟知的；并在最佳角度解析器204的控制下將旋轉的圖像存儲入圖像存儲器203中。如圖9中所示，旋轉的圖像是具有顯著地減小了角度掃描誤差的圖像，這里的角度掃描誤差920小于0.1°。旋轉的圖像由傳真編解碼器225編碼成標準的或增強的3類群或4類群的CCITT碼，并在消息控制器206的控制下傳輸出去。
應當理解到，對于無線電通信系統中供應用的傳真消息的編碼，在傳真編解碼器225內可以采用另外的，不同于3類群或4類群CCITT代碼的編碼方式，由于通過旋轉會典型地減少掃描線信息里的冗余度，所以從圖像的旋轉里實質上任何的編碼方法均可由此得益。對于文本文件和圖形文件兩者都有典型的改善，而對于其信息指向基本上為直線指向的文件，改善上最為重大。
現在，參看圖10、圖11和釁12，它們示出按照本發明的優選實施例對于圖1的無線電通信系統中產生和傳送壓縮的傳真消息的一種方法的流程圖。在圖10中的步驟1005上，接收到以標準的或增強的CCITT3類群或4類群編碼方式編碼的一個傳真消息。在步驟1010上，確定出接收到的傳真消息的字長(字節長度)，作為值PL。在步驟1015上，將接收到的消息解碼成光學圖像，它具有組群于掃描線內的諸像素；并在步驟1020上，將該光學圖像存儲入圖像存儲器。在步驟1025上，將第一和第二角度初始化為+2.5°和-2.5°。在步驟1030上，對第一和第二角度確定出光學圖像的長線系數(LLF)。確定LLF的方法參照圖13將于下面說明。在步驟1035上，在第一與第二角度之間中間值的第三角度上確定出光學圖像的LLF。在步驟1040上，對于與第一、第二和第三角度相關聯的諸如LLF，從中確定出兩個最小的LLF。在步驟1045上，確定出與這兩個最小LLF關聯的角度之角度差(AD)。
參看圖11，當步驟1105上角度差AD不小于0.5°、當步驟1110上兩個最小LLF之差不小于2、并當步驟1115上與第三角度相關聯的LLF是兩個最小LLF之一時，則在步驟1125上將兩個最小LLF所關聯的角度再定義為第一和第二角度，流程圖接續到如上面所述的圖10中步驟1035。當步驟1105上AD不小于0.5°、當步驟1110上兩個最小LLF之差不小于2、并當步驟1115上與第三角度相關聯的LLF不是兩個最小LLF之一時，則在步驟1120上使存儲的光學圖像在電氣上旋轉一個90°角度，并再存儲入圖像存儲器；而后，流程圖接續到如上面所述的圖10中步驟1025上。
當步驟1105上AD小于0.5°或者當步驟1110上兩個最小LLF之差小于2時，流程圖接續到圖12的步驟1205上。在步驟1205上，將最小長度系數所關聯的角度定義為最佳角度。在步驟1210上，使光學圖像在電氣上旋轉最佳角度的量值，并存儲入圖像存儲器203。在步驟1215上，將旋轉的圖像編碼成CCITT3類群傳真消息。在步驟1220上，確定出旋轉的圖像中傳真消息的字長，并定義它為值EL。在步驟1225上，將EL值和RL值進行比較。當EL值小于RL值時(也即旋轉的圖像的傳真消息長度短于接收到的傳真消息的長度)，則在步驟1230上將旋轉的圖像的傳真消息傳送給用戶裝置105或106。當EL值不是小于RL值時(也即旋轉的圖像的傳真消息長度不短于接收到的傳真消息的長度)，則在步驟1235上將接收到的傳真消息傳送給用戶裝置105或106。
應當理解到，在步驟1215上可以采用不同于CCITT3類群代碼的編碼方法，依靠本發明典型地提供的改善的掃描指向，其它編碼方法也可從中典型地受益的。
參看圖13，它示出按照本發明的優選實施例對光學圖像之一部分進行解析的方法流程圖。當如圖10中步驟1030上那樣在一個角度上確定出長線系數時，在圖13的步驟1305上將確定出長線系數的角度量值定義為測試角度。在步驟1310上，將掃描線計數器初始化為數值-50，將長線計數器初始化為數值0。在步驟1315上，以本技術領域內一般熟練人員之每一位所熟知的方式對圖像存儲器中存儲的光學圖像實施電子掃描，產生出掃描線上的諸像素。在測試角度下實施此掃描，開始于圖像存儲器中的一個部位上，它對應于光學圖像左邊沿處的水平位置以及光學圖像左邊沿中央之下掃描線計數器數目處的垂直位置，并通過圖像存儲器的一部分進行掃描，該部分決定于掃描角度和傳真消息的水平與垂直像素密度。在步驟1320上，長線計數器增加一個長線數目，該數目是從步驟1315上掃描得的像素中確定出的；這里，長線是指60個明亮像素以上的一種鄰接段。在步驟1325上，使掃描線計數器增加1。當掃描線計數器不大于+50時，流程圖接續到步驟1315處。掃描線計數器大于+50時表明電子掃描已有100線，在此測試角度下為長線計數器值設定了長度系數。
應當理解到，導得新測試角度的其它方法也是可采用的。例如，在許多情況下可以應用本技術領域內一般熟練人員之每一位所熟知的二階多項式預測法，以減少所需的迭代次數來確定出這樣的測試角度，它比之應用具有最小LLF的兩個角度之間的中間值角度來得出測試角度要更為優化。此種方法中應用已知LLF的一個增加值，在應用二階多項式方法的本例子中是數目3。不過，應用二階多項式的方法是較為復雜的。又，當測試角度表明圖像被顯著旋轉時，在步驟1120上可采用其它的再定向角度。例如，當文件很可能有隨機的指向時，在系統中可應用5°來代替90°。在確定程序接續性之步驟的圖11上步驟1105和1110中所采用的角度差數值和兩個最小LLF差數值，取決于最為可能的文件尺寸、分辨率和內容，這兩個數值可以是別的預定值。類似地，在圖13的步驟1310、1320和1330中采用的長線內鄰接的明亮像素的最小數目和掃描線數目，取決于所期望的文件內容而可以變更。
可以理解，上面說明的裝置和方法不僅對這些例子中用到的英文文本文件可提供出傳真消息壓縮，還可應用于其圖像元素具有很強線性相關性的任何圖像文件。這可以包括這樣的文件，它們基本上但也不必需是實質上的任何語種式文本和某些圖形文件。還應理解到，當從光學掃描中接收到的文本(或其它類型)文件主要具有線性形式的消息量而掃描中文件被倒放時，本方法能按上面所述的同樣方式典型地提供出傳真消息壓縮。
還應理解到，上面說明的本方法和裝置不僅可應用于系統控制器中，還能應用于通信系統100內的用戶裝置105或106中或者任何無線電通信裝置中，其中的無線電通信裝置是連接于傳真機上的，用以向另一個用戶裝置105或106或者向傳真機120或130傳輸傳真消息。
現在可以理解，這里提供出一種方法和裝置，能快速地確定改善的光學圖像定向，對于由傳真消息典型地傳送出的各類文件的很大百分比可給出壓縮的傳真消息。
權利要求
1.一種應用無線電通信裝置的控制器用以產生壓縮的傳真消息的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟將一個掃描文件給出的光學圖像存儲入一個圖像存儲器；在一個或多個掃描角度下對所述存儲步驟中存儲的光學圖像進行解析，為每一個解析的掃描角度產生一個有關的長線系數；對應于一個或多個掃描角度，從所述解析步驟中產生的諸有關長度系數內識別出一個最佳掃描角度；使所述接收步驟中接收到的光學圖像旋轉，旋轉到所述識別步驟中確定的最佳掃描角度上，以得到一個校準的光學圖像；在一個傳真編碼器中將所述旋轉步驟中得到的校準的光學圖像進行編碼，產生出壓縮的傳真消息；由一個射頻發射機發送出壓縮的傳真消息。
2.按照權利要求1的方法，其特征在于，還包括以下步驟在一個消息控制器中接收一個掃描文件的傳真消息；在一個傳真解碼器中將所述接收步驟中接收到的傳真消息進行解碼，解碼成由組群于掃描線內的二進制像素組成的掃描文件光學圖像，每個二進制像素代表一個明亮或暗黑的像素。
3.按照權利要求1的方法，其特征在于，一個或多個掃描角度以各預定值初始化。
4.按照權利要求2的方法，其特征在于，所述解析步驟還包括以下步驟在一個或多個掃描角度下對圖像存儲器中存儲的光學圖像的一部分進行掃描，以檢測出鄰接的明亮像素組群；從鄰接的明亮像素組群中確定出該部分光學圖像內明亮線段的長度；計算出長度超過預定最小長度的明亮線段長度之總數，作為長度系數；對于一個或多個掃描角度之每一個，重復執行所述的掃描、確定和計算步驟。
5.按照權利要求1的方法，其特征在于，所述識別最佳掃描角度的步驟中是依靠識別具有最小值的長線系數來識別出最佳掃描角度的。
6.按照權利要求1的方法，其特征在于，所述識別最佳掃描角度的步驟中還包括以下步驟將所述解析步驟中產生的一個或多個長線系數與一個預定的連續性標準進行比較；當所述比較步驟中長線系數滿足連續性標準時，對一個或多個掃描角度作出再定義；當所述比較步驟中長線系數滿足連續性標準時，應用一個或多個再定義的掃描角度重復執行所述對一個或多個掃描角度進行解析的步驟；當所述比較步驟中長線系數不滿足連續性標準時，重復執行所述旋轉步驟。
7.按照權利要求6的方法，其特征在于，預定的連續性標準是一個角度值，還包括以下步驟對于與兩個最小長線系數相關的角度之間的角度差值作出計算；將與兩個最小長線系數相關的角度之間的差值與預定的角度值進行比較。
8.按照權利要求1的方法，其特征在于，預定的連續性標準是一個整數值，還包括以下步驟對兩個最小長線系數之間的差值作出計算；將兩個最小長度系數之間的差值與預定的整數值進行比較。
9.按照權利要求6的方法，其特征在于，所述再定義步驟還包括以下步驟從具有最小值的多個長線系數中選擇出兩個；從所述選擇出兩個長線系數的步驟中，對于與選定的長線系數相關的掃描角度的平均值，確定它為一個新的掃描角度；對于與所述選擇出兩個長線系數的步驟中選定的兩個長線系數相關的兩個角度作出識別，并將新的掃描角度作為一個或多個掃描角度。
10.按照權利要求6的方法，其特征在于，所述再定義的步驟中還包括以下步驟選擇出具有最小值的三個長線系數；應用這三個長線系數以及在所述采用一個多項式預測公式的選擇步驟中選定的有關的掃描角度，確定一個新的掃描角度；對于與所述選擇三個長線步驟中選定的三個長線系數相關的三個角度作出識別，并將新的掃描角度作為一個或多個掃描角度。
11.按照權利要求2的方法，其特征在于，當所述解析步驟中確定的一個或多個長線系數滿足一個旋轉標準時，該方法包括以下步驟；在一個預定角度上對圖像存儲器中存儲的光學圖像進行掃描，以得到一個新的光學圖像；繼續進行所述的解析步驟。
12.一種在無線電通信系統中用以產生壓縮的傳真消息的系統控制器，其特征在于包括用以存儲光學圖像的一個圖像存儲器；進行圖像解析的裝置，連接于所述圖像存儲器上，用以在一個或多個掃描角度下解析所存儲的光學圖像的一部分，以應用一個掃描角度產生出一個長線解析；最佳掃描角度識別用的裝置，連接于所述圖像解析裝置上，用以從所述圖像解析裝置中產生的一個或多個圖像解析里識別出一個最佳掃描角度；一個圖像旋轉器，連接于所述最佳掃描角度解析裝置和所述圖像存儲器上，用以依靠存儲的光學圖像和最佳掃描角度產生出一個校準的光學圖像；一個傳真編碼器，連接于圖像存儲器上，用以從校準的光學圖像中產生出壓縮的傳真消息。
13.按照權利要求12的系統控制器，其特征在于，它接收到包括有一個編碼的光學圖像的傳真消息，又其中，系統控制器還包括一個消息控制器，用以接收傳真消息；一個傳真解碼器，連接于所述消息控制器上，用來解碼傳真消息以產生出該光學圖像，還連接到所述圖像存儲器上以將該光學圖像存儲在里面。
14.按照權利要求12的系統控制器，其特征在于，所述圖像解析裝置包括掃描裝置，用來在一個或多個掃描角度的每一個角度下掃描一部分存儲的光學圖像，以檢測出鄰接的明亮像素組群；確定裝置，用來從鄰接的明亮像素組群中確定出所存儲的光學圖像一部分內明亮線段的長度；計算裝置，用來將長度超過預定最小值的明亮線段總數計算作為長線系數。
15.按照權利要求12的系統控制器，其特征在于，所述最佳掃描角度識別裝置應用由所述圖像解析裝置產生出的長線系數來尋找出最小長線系數。
16.按照權利要求12的系統控制器，其特征在于，所述最佳掃描角度識別裝置將一個或多個長線系數與一個預定的連續性標準進行比較，并當長線系數滿足連續性標準時對一個或多個掃描角度作出再定義。
17.按照權利要求16的系統控制器，其特征在于，連續性標準是以與兩個最小長線系數相關聯的兩個角度之間的角度差值為基礎的。
18.按照權利要求16的系統控制器，其特征在于，連續性標準是以兩個最小長線系數之間的差值為基礎的。
19.按照權利要求13的系統控制器，其特征在于，所述最佳掃描角度識別裝置還產生一個預定的角度，并當長線系數滿足一個預定的旋轉標準時所述圖像旋轉器使存儲的光學圖像旋轉該預定的角度值。
20.一種應用無線電通信裝置的控制器來產生出壓縮的傳真消息的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟在一個消息控制器上接收掃描文件給出的一個傳真消息；在一個傳真解碼器上對所述接收步驟中接收到的傳真消息進行解碼，以產生出由組群于掃描線內的二進制像素組成的掃描文件的光學圖像，每個二進制像素代表一個明亮或暗黑的像素；將掃描文件的光學圖像存儲入一個圖像存儲器；在一個或多個掃描角度下對所述存儲步驟中存儲的光學圖像進行解析，以對每一個解析的掃描角度產生一個關聯的長線系數，所述解析步驟還包括以下步驟在一個或多個掃描角度之每一個下對圖像存儲器中存儲的光學圖像之一部分進行掃描，以檢測出鄰接的明亮像素組群，從鄰接的明亮像素組群中確定出該部分光學圖像內明亮線段的長度，將長度超過一個預定最小長度的明亮線段總數計算作為長線系數，對于一個或多個掃描角度重復執行所述的掃描、確定和計算步驟；對應于一個或多個掃描角度，從所述解析步驟中產生的諸有關長線系數內識別出一個最佳掃描角度，所述識別步驟還包括以下步驟將所述解析步驟中產生的一個或多個長線系數與一個預定的連續性標準進行比較，當所述比較步驟中長線系數滿足連續性標準時，對一個或多個掃描角度作出再定義，當所述比較步驟中長線系數滿足連續性標準時，應用一個或多個再定義的掃描角度重復執行所述解析一個或多個掃描角度的步驟，當所述比較步驟中長線系數不滿足連續性標準時，重復執行所述旋轉步驟；將所述存儲步驟中存儲的光學圖像進行旋轉，旋轉到所述識別步驟中確定的最佳掃描角度上，以得到一個校準的光學圖像；在一個傳真編碼器中，將所述旋轉步驟中得到的校準的光學圖像進行編碼，以產生出壓縮的傳真消息；由一個射頻發射機發送出壓縮的傳真消息。
全文摘要
無線電通信系統(100)的一個系統控制器(102)用以產生壓縮的傳真消息，它包括存儲光學圖像的圖像存儲器(203)、圖像解析裝置(205)、最佳掃描角度識別裝置(204)、圖像旋轉器(220)和傳真編碼器(225)。圖像解析裝置(205)應用一個掃描角度對存儲的一部分光學圖像產生一個長線系數。最佳掃描角度識別裝置(204)依靠圖像解析裝置中產生的一個或多個圖像解析來識別出最佳掃描角度。圖像旋轉器(220)應用存儲的光學圖像和最佳掃描角度產生一個校準的光學圖像。傳真編碼器(225)從校準的光學圖像中產生出壓縮的傳真消息。
文檔編號G06T3/60GK1140526SQ95191551
公開日1997年1月15日 申請日期1995年2月3日 優先權日1994年2月10日
發明者威廉·J·庫茲尼奇, 羅伯特·J·施文德曼 申請人:摩托羅拉公司