專利名稱：掃描不規(guī)則形狀的文檔的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及采用生產(chǎn)掃描儀上的自動(dòng)送稿器來掃描具有孔、剪切口、穿孔及類似不規(guī)則性的文檔。
背景技術(shù)：
當(dāng)前具有自動(dòng)送稿器的生產(chǎn)掃描儀限制可正確饋送及成像的文檔的類型。例如，如果文檔有孔或斷裂，則可能卡紙或者在希望得到單一圖像時(shí)產(chǎn)生多個(gè)圖像。另外，如果文檔具有剪切口，產(chǎn)生“L”形狀的文檔，則當(dāng)前的生產(chǎn)掃描儀往往過早地饋送下一個(gè)文檔，從而在圖像中產(chǎn)生文檔的被截去部分或者在當(dāng)前圖像中包含下一個(gè)文檔的部分。在另一個(gè)實(shí)例中，通常在文檔邊緣帶有穿孔的文檔擾亂傳感器和處理器算法，并且可能導(dǎo)致卡紙情況。另外，以極端角度饋送的文檔通常產(chǎn)生遺漏諸如被截去角之類的文檔部分的圖像。對(duì)于三角形或者折疊文檔將出現(xiàn)類似的結(jié)果。這些種類的文檔饋送問題導(dǎo)致自動(dòng)文檔掃描儀的故障。
解決這些問題的先有技術(shù)嘗試包括使用多個(gè)傳感器檢測(cè)通過掃描儀的文檔的前沿或后沿。這些傳感器可排成一行，使得如果這些傳感器中的任一個(gè)檢測(cè)到文檔的邊緣，即使文檔傾斜，掃描儀的控制器也開始圖像捕捉并關(guān)閉傳送饋送機(jī)構(gòu)。但是，多個(gè)傳感器增加掃描儀的成本。使用于文檔檢測(cè)的傳感器數(shù)量最小，同時(shí)補(bǔ)償文檔剪切口、孔以及上述其它問題，將是有利的。

發(fā)明內(nèi)容
簡(jiǎn)言之，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，掃描儀包括用于移動(dòng)文檔的傳送機(jī)構(gòu)以及用于檢測(cè)文檔的前沿和后沿的傳感器。照相機(jī)掃描文檔，從而檢測(cè)文檔的前沿和后沿?？刂破鳟?dāng)照相機(jī)在照相機(jī)的視野中檢測(cè)到文檔時(shí)從照相機(jī)接收數(shù)字信號(hào)，當(dāng)傳感器在傳感器的視野中檢測(cè)到文檔時(shí)從傳感器接收數(shù)字信號(hào)?？刂破髟趥鞲衅骰蛘哒障鄼C(jī)檢測(cè)到文檔的前沿時(shí)開始圖像捕捉，以及在傳感器或者照相機(jī)檢測(cè)到文檔的后沿時(shí)停止圖像捕捉。當(dāng)傳感器或者照相機(jī)檢測(cè)到文檔的前沿時(shí)，關(guān)閉驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，以及當(dāng)傳感器或者照相機(jī)檢測(cè)到文檔的后沿時(shí)，啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
在一個(gè)實(shí)施例中，具有諸如孔、剪切口、波紋邊緣、極度歪斜、偏心之類的不規(guī)則特征的文檔的饋送和掃描采用用于文檔檢測(cè)的單個(gè)傳感器和照相機(jī)來完成。與超聲紙張傳感器結(jié)合的照相機(jī)用于在紙張路徑的寬度上自始至終檢測(cè)頁(yè)面的開始或結(jié)束。這與在傳送的寬度上設(shè)置多個(gè)傳感器類似。如果頁(yè)面可被傳送(饋給)，則它可被掃描。
本發(fā)明解決例如在頁(yè)面中央有孔的文檔的問題。掃描儀通常將此作為兩個(gè)文檔或者卡紙情況來處理。通過采用照相機(jī)頁(yè)面檢測(cè)，圖像可被捕捉為一個(gè)圖像。這可處理文檔中的任何數(shù)量的孔，只要文檔仍然可被饋給和傳送。
所解決的另一個(gè)問題是以45度角饋送的支票。掃描儀通常根據(jù)經(jīng)過超聲紙張傳感器的支票的位置來截去圖像中的各角。在本發(fā)明中，照相機(jī)檢測(cè)紙張路徑的整個(gè)寬度，以及整個(gè)文檔可不經(jīng)過任何截去而被捕捉。
本發(fā)明所解決的另一個(gè)問題是具有剪切口的頁(yè)面，例如其中移去了保證書的文檔。掃描儀可能截去經(jīng)過單個(gè)超聲紙張傳感器、超出第一切割點(diǎn)的圖像部分。根據(jù)本發(fā)明，照相機(jī)可檢測(cè)和捕捉額外部分。
因此，根據(jù)本發(fā)明，幾乎任何文檔只要可被饋給和傳送，就能被捕捉。這包括圓形、橢圓形、菱形以及甚至切割為諸如動(dòng)物或人之類的形狀的紙張。
在以下提供的優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述中，本發(fā)明及其目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)更為明顯。
附圖簡(jiǎn)介

圖1是根據(jù)本發(fā)明的控制器和接口裝置的框圖。
圖2說明具有孔的文檔。
圖3說明歪斜的文檔以及通常被先有技術(shù)掃描儀截去的部分。
圖4說明具有剪切口的文檔。
圖5說明掃描儀的頂視圖，它包括上部照相機(jī)和超聲紙張傳感器。
圖6說明掃描儀的側(cè)視圖，它包括照相機(jī)和超聲紙張傳感器的相對(duì)位置。
圖7說明饋送路徑中的兩個(gè)文檔。
發(fā)明詳細(xì)說明本發(fā)明具體針對(duì)形成根據(jù)本發(fā)明的裝置的組成部分或者更直接地與其結(jié)合的元件。要理解，沒有特別表示或者描述的元件可采用本領(lǐng)域的技術(shù)人員眾所周知的各種形式。
現(xiàn)在參照?qǐng)D1，控制器10把傳感器2和現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)26用于輸入，它控制文檔12(圖2所示)的饋給、傳送和捕捉。FPGA 26可經(jīng)過編程，并保存為前端控制器(FEC)。或者，F(xiàn)PGA 26可由編程為FEC的專用集成電路(ASIC)取代。FEC把上部照相機(jī)17或者下部照相機(jī)16或者它們兩者用于輸入。FEC處理來自照相機(jī)和傳感器的輸入數(shù)據(jù)，并向微處理器3提供圖像捕捉控制以及頁(yè)面檢測(cè)。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)5利用送稿器離合器來饋送來自輸入托盤11(圖6所示)的文檔12，使得利用電動(dòng)機(jī)控制的傳送機(jī)構(gòu)6把文檔12穩(wěn)定地移動(dòng)通過照相機(jī)。
特殊頁(yè)面檢測(cè)要求用戶將掃描儀置于特定模式。照相機(jī)在用作頁(yè)面檢測(cè)傳感器時(shí)，只是在采用FEC中的邊緣檢測(cè)信號(hào)饋送頁(yè)面之前被啟用。超聲紙張傳感器2用作輔助傳感器，并且始終被啟用。
參照?qǐng)D5和圖6，為了檢測(cè)文檔12的前沿，控制器10啟動(dòng)傳送機(jī)構(gòu)6，然后再啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)5，以便把文檔12饋入掃描儀30(圖6所示)。超聲紙張傳感器2僅用來確認(rèn)文檔12正在途中，并關(guān)閉驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)5。FEC采用照相機(jī)來檢測(cè)文檔12的前沿，以及通過從FEC中檢測(cè)適當(dāng)光門限的足夠像素來提供在文檔12到達(dá)照相機(jī)位置時(shí)啟動(dòng)成像的能力。對(duì)于在照相機(jī)傳感器區(qū)域20中檢測(cè)的每個(gè)前沿或后沿，F(xiàn)EC對(duì)控制器10提供中斷。對(duì)于雙面掃描，上部照相機(jī)17和下部照相機(jī)16分別用于檢測(cè)照相機(jī)傳感器區(qū)域中的文檔12的前沿和后沿。對(duì)于單面掃描，僅使用一個(gè)照相機(jī)。
現(xiàn)在參照?qǐng)D3，根據(jù)本發(fā)明，例如支票大小的文檔14的文檔的角被完全捕捉。盡管大歪斜角度，并且不橫貫傳感器路徑22，這種圖像捕捉也被完成。沒有這種模式，將會(huì)存在前沿的被截去圖像部分21。為了檢測(cè)文檔12的后沿，用作傳感器的照相機(jī)通過從FEC中檢測(cè)沒有適當(dāng)光門限的足夠像素來提供在文檔12完全通過照相機(jī)位置時(shí)停止成像的能力。例如支票大小的文檔14的文檔的角21被完全捕捉。因此，盡管送稿器路徑中的支票有歪斜角度，并且支票的角被信號(hào)中心線傳感器遺漏，支票14的整個(gè)圖像被捕捉。
現(xiàn)在參照?qǐng)D4，根據(jù)本發(fā)明，剪切文檔15被完全捕捉。沒有采用照相機(jī)作為傳感器以及圖像捕捉裝置的先有技術(shù)掃描儀將會(huì)遺漏后沿的被截去圖像部分21。僅依靠單中心線傳感器的先有技術(shù)掃描儀將會(huì)在后沿32已經(jīng)通過傳感器2之后停止圖像捕捉。
用作傳感器的照相機(jī)經(jīng)過增強(qiáng)，以便從FEC中檢測(cè)照相機(jī)上的“活動(dòng)”。如果圖像似乎正在改變并且是活動(dòng)的，則仍然捕捉有效圖像。這用來改進(jìn)卡紙檢測(cè)。如果在少量時(shí)間是不活動(dòng)的，則被認(rèn)為卡紙。即使對(duì)于純色文檔，照相機(jī)檢測(cè)少量的活動(dòng)。需要選擇靈敏度以便在遺漏的卡紙與假卡紙之間進(jìn)行平衡。
現(xiàn)在參照?qǐng)D2，如果文檔12由照相機(jī)檢測(cè)為看起來處于照相機(jī)的視野內(nèi)，則超聲紙張傳感器2被忽略。如果檢測(cè)到新的前沿31或后沿32，同時(shí)在照相機(jī)傳感器20上存在活動(dòng)，則超聲紙張傳感器2被忽略，以便忽略文檔12中的一個(gè)或多個(gè)孔13，如圖2所示。
超聲紙張傳感器2用于最大長(zhǎng)度卡紙檢測(cè)，也就是說，如果傳感器2或照相機(jī)傳感器20被阻塞超過文檔12的最長(zhǎng)可允許長(zhǎng)度，則掃描儀被認(rèn)為卡紙。但是，照相機(jī)是確定紙張運(yùn)動(dòng)方向上的實(shí)際長(zhǎng)度以便確定文檔是否卡紙的主要部件。
當(dāng)經(jīng)過了傳感器2和照相機(jī)時(shí)，圖7所示的第二文檔34被饋送。這防止與文檔12的重疊，但在這種模式中在文檔之間強(qiáng)加較大的間隙36。
如果文檔12在文檔12的寬度上始終具有黑線38，則照相機(jī)可能把該線條作為紙張邊沿來檢測(cè)。在這種情況中，超聲紙張傳感器2用作輔助傳感器來驗(yàn)證照相機(jī)，并且避免把文檔12分為多個(gè)圖像。
圖5以頂視圖來說明掃描儀30，其中包括上部照相機(jī)17和傳感器2的大致位置。紙張從右到左移動(dòng)，如圖所示。查看寬度25對(duì)應(yīng)于可檢測(cè)前沿和后沿的區(qū)域20。用來捕捉文檔的圖像的電荷耦合器件(CCD)實(shí)際上比查看寬度25更寬。照相機(jī)傳感器查看區(qū)域25和傳感器區(qū)域在所示實(shí)施例中相等。但是，在其它實(shí)施例中，傳感器區(qū)域20可能小于又稱作圖像捕捉區(qū)域的照相機(jī)傳感器查看區(qū)域25，如圖5所示。
現(xiàn)在參照?qǐng)D6，以側(cè)視圖來表示掃描儀，其中包括上部照相機(jī)17、下部照相機(jī)16和傳感器2的大致位置。下部照相機(jī)16與上部照相機(jī)17之間的距離表示為A。傳感器2與上部照相機(jī)17之間的距離表示為C。紙張從右到左移動(dòng)，并且從輸入托盤11移動(dòng)到輸出托盤28。每個(gè)邊緣到達(dá)傳感器2，然后到達(dá)各照相機(jī)傳感器。當(dāng)掃描儀30用于單面掃描時(shí)，需要傳感器2與上部照相機(jī)17之間的一致來檢測(cè)文檔的后沿。當(dāng)掃描儀30用于雙工或雙面掃描時(shí)，需要傳感器2、上部照相機(jī)17以及下部照相機(jī)16之間的一致來確保從文檔的兩面來捕捉圖像。
配件表2.傳感器3.微處理器5.驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(送稿器)6.傳送機(jī)構(gòu)10.控制器11.輸入托盤12.文檔13.孔14.支票大小的文檔，已歪斜15.剪切文檔16.下部照相機(jī)17.上部照相機(jī)20.傳感器區(qū)域21.被截去圖像部分22.傳感器路徑25.照相機(jī)傳感器查看區(qū)域26.現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)28.輸出托盤30.掃描儀31.前沿32.后沿34.第二文檔36.間隙38.黑線
權(quán)利要求
1.一種掃描儀，包括傳送機(jī)構(gòu)，用于移動(dòng)文檔；傳感器，用于檢測(cè)所述文檔的前沿和后沿；照相機(jī)，用于掃描所述文檔，檢測(cè)所述文檔的前沿，以及檢測(cè)所述文檔的后沿；以及控制器，它1)當(dāng)所述照相機(jī)在所述照相機(jī)的視野中檢測(cè)到所述文檔時(shí)，從所述照相機(jī)接收數(shù)字信號(hào)；2)當(dāng)所述傳感器在所述傳感器的視野中檢測(cè)到所述文檔時(shí)，從所述傳感器接收信號(hào)；其中所述控制器1)當(dāng)所述傳感器或者所述照相機(jī)檢測(cè)到所述文檔的前沿時(shí)，開始圖像捕捉，以及當(dāng)所述傳感器或者所述照相機(jī)檢測(cè)到所述文檔的后沿時(shí)，停止圖像捕捉；以及2)當(dāng)所述傳感器或者所述照相機(jī)檢測(cè)到所述文檔的前沿時(shí)，關(guān)閉驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，以及當(dāng)所述傳感器和所述照相機(jī)都檢測(cè)到所述文檔的后沿時(shí)，啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的掃描儀，其特征在于，圖像捕捉在所述照相機(jī)檢測(cè)到大于預(yù)定光等級(jí)的指定范圍的像素之后開始。
3.如權(quán)利要求1所述的掃描儀，其特征在于，圖像捕捉在所述照相機(jī)檢測(cè)到小于預(yù)定光等級(jí)的指定范圍的像素之后結(jié)束。
4.如權(quán)利要求1所述的掃描儀，其特征在于，所述控制器包括微處理器。
5.如權(quán)利要求1所述的掃描儀，其特征在于，所述控制器包括現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)。
6.如權(quán)利要求1所述的掃描儀，其特征在于，所述控制器包括專用集成電路(ASIC)。
7.如權(quán)利要求1所述的掃描儀，其特征在于，所述控制器和所述照相機(jī)是單個(gè)單元。
8.如權(quán)利要求1所述的掃描儀，其特征在于所述控制器僅在所述第一照相機(jī)視野中出現(xiàn)所述文檔期間啟動(dòng)所述照相機(jī)進(jìn)行圖像捕捉。
9.如權(quán)利要求1所述的掃描儀，其特征在于，所述掃描儀包括自動(dòng)送稿器。
10.一種掃描文檔的方法，包括傳送所述文檔通過傳感器和照相機(jī)；在所述傳感器或者所述照相機(jī)上檢測(cè)所述文檔的前沿；當(dāng)檢測(cè)到所述文檔的所述前沿時(shí)，關(guān)閉驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；采用所述照相機(jī)掃描所述文檔；在所述傳感器或者所述照相機(jī)上檢測(cè)所述文檔的后沿；以及當(dāng)檢測(cè)到所述文檔的所述后沿時(shí)，啟動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
11.如權(quán)利要求10所述的掃描文檔的方法，其特征在于，當(dāng)所述傳感器和所述照相機(jī)檢測(cè)到所述文檔的所述后沿時(shí)，啟動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
12.一種用于捕捉文檔的圖像的掃描儀，包括傳送機(jī)構(gòu)，用于移動(dòng)所述文檔；傳感器，用于檢測(cè)所述文檔的前沿和后沿；第一照相機(jī)，用于掃描所述文檔的第一面，檢測(cè)所述文檔的前沿，以及檢測(cè)所述文檔的后沿；以及控制器，它1)當(dāng)所述第一照相機(jī)在所述第一照相機(jī)的視野中檢測(cè)到所述文檔時(shí)，從所述第一照相機(jī)接收數(shù)字信號(hào)；2)當(dāng)所述傳感器在所述傳感器的視野中檢測(cè)到所述文檔時(shí)，從所述傳感器接收數(shù)字信號(hào)；其中所述控制器1)當(dāng)所述傳感器或者所述第一照相機(jī)檢測(cè)到所述文檔的前沿時(shí)，開始由所述第一照相機(jī)對(duì)所述文檔的所述第一面的圖像捕捉，以及當(dāng)所述傳感器或者所述第一照相機(jī)檢測(cè)到所述文檔的后沿時(shí)，停止對(duì)所述文檔的所述第一面的圖像捕捉；以及2)當(dāng)所述傳感器或者所述照相機(jī)檢測(cè)到所述文檔的前沿時(shí)，關(guān)閉驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，以及當(dāng)所述傳感器和所述照相機(jī)都檢測(cè)到所述文檔的后沿時(shí)，啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
13.如權(quán)利要求12所述的掃描儀，其特征在于，包括第二照相機(jī)，用于掃描所述文檔的第二面，檢測(cè)所述文檔的所述前沿，以及檢測(cè)所述文檔的所述后沿；以及所述控制器3)當(dāng)所述第二照相機(jī)在所述第二照相機(jī)的視野中檢測(cè)到所述文檔時(shí)，從所述第二照相機(jī)接收數(shù)字信號(hào)；其中所述控制器3)當(dāng)所述傳感器或者所述第二照相機(jī)檢測(cè)到所述文檔的前沿時(shí)，開始由所述第二照相機(jī)對(duì)所述文檔的所述第二面的圖像捕捉，以及當(dāng)所述傳感器和所述第二照相機(jī)都檢測(cè)到所述文檔的后沿時(shí)，停止對(duì)所述文檔的所述第二面的圖像捕捉。
14.一種掃描文檔的方法，包括傳送所述文檔通過傳感器；在所述傳感器、第一照相機(jī)或者第二照相機(jī)上檢測(cè)所述文檔的前沿；當(dāng)所述傳感器、所述第一照相機(jī)或者所述第二照相機(jī)檢測(cè)到所述文檔的所述前沿時(shí)，關(guān)閉驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；采用所述第一照相機(jī)掃描所述文檔的第一面；當(dāng)所述文檔在所述第一照相機(jī)前面時(shí)，捕捉所述文檔的所述第一面的圖像；當(dāng)所述文檔在所述第二照相機(jī)前面時(shí)，捕捉所述文檔的所述第二面的圖像；由所述傳感器、所述第一照相機(jī)或者所述第二照相機(jī)檢測(cè)所述文檔的后沿；以及當(dāng)所述傳感器、所述第一照相機(jī)和所述第二照相機(jī)檢測(cè)到所述文檔的所述后沿時(shí)，啟動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
全文摘要
一種掃描儀(30)包括用于移動(dòng)文檔(12)的傳送機(jī)構(gòu)(6)以及用于檢測(cè)文檔的前沿(31)和后沿(32)的傳感器(2)。照相機(jī)(16，17)掃描文檔，檢測(cè)文檔的前沿和后沿?？刂破?10)當(dāng)照相機(jī)在照相機(jī)的視野中檢測(cè)到文檔時(shí)從照相機(jī)接收信號(hào)，以及當(dāng)傳感器在傳感器的視野中檢測(cè)到文檔時(shí)從傳感器接收信號(hào)?？刂破髟跈z測(cè)到文檔的前沿時(shí)開始圖像捕捉，以及在檢測(cè)到文檔的后沿時(shí)停止圖像捕捉。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(5)在檢測(cè)到文檔的前沿時(shí)被關(guān)閉，以及在檢測(cè)到文檔的后沿時(shí)被啟動(dòng)。
文檔編號(hào)H04N1/00GK1833428SQ200480022470
公開日2006年9月13日 申請(qǐng)日期2004年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月4日
發(fā)明者T·D·本哈姆 申請(qǐng)人:伊斯曼柯達(dá)公司