专利名称：扫描影像的前边界或影像范围识别方法
技术领域：
本发明关于一种扫描影像的前边界识别方法，特别是对于具有自动进纸功能的影像扫描装置，在自动进纸及扫描影像的过程中，以自动学习程序完成自动辨识馈入待扫描文件的前边界位置或是待扫描文件影像范围的方法。
背景技术：
具有馈纸功能的影像扫描装置，如馈纸式扫描仪、自动馈纸器与平台式扫描仪的组合、多功能事务机、复印机等等，其自动馈纸及扫描影像的方式及技术手段类似。如图1A所示，以自动馈纸器与平台式扫描仪组合成的扫描设备10为例，该自动馈纸器中包含自动馈纸滚轮11、置纸匣12，以及触动开关13。其中该触动开关13可以触动光学传感器，由此使扫描设备10获知该置纸匣12上已放有待扫描文件14，且该待扫描文件14位于自动馈纸滚轮11的起始位置。当自动馈纸滚轮11转动可使待扫描文件14移向扫描模块15的所在位置。
由于自动馈纸滚轮11与该扫描模块15相离一段距离(如虚线箭头所指)，所以必须等该待扫描文件14移动一段距离后，该扫描模块15才开始撷取影像。通常而言，该路径长为已知，可通过事先的计算控制扫描模块15何时开始撷取影像。
然而，因为该光学传感器是由机械式的触动开关13控制，所以该触动开关13与该光学传感器之间存有机械公差Δd1。又随着使用时间的增加，该自动馈纸滚轮11会有磨损或沾惹脏污的情形，形成外径误差Δd2。随着使用时间的增加，该自动馈纸滚轮的外径误差(Δd2)会越来越明显。
当待扫描文件14由置纸匣12以该自动馈纸滚轮11带动前进，则待扫描文件14到达该扫描模块15的位置，其行程误差为(Δd1+Δd2)，大约3mm至4mm。换言之，请参阅图1B，该影像16中包括一段明显的前边界误差(leading edge error)17。
对于上述的误差，一般可以利用更换自动馈纸滚轮的方式降低外径误差(Δd2)，但该触动开关13与该光学传感器之间的机械公差(Δd1)就较难处理。
发明内容
本发明主要在于提供一种方法，其通过扫描影像及学习程序，自动决定扫描影像的前边界或是影像范围。
本发明的方法能够精准定位出影像的前边界或范围。另外，本发明的方法可以自动修正因输送待扫描文件移动的组件磨损所造成的待扫描文件无法精确到达预定扫描位置的问题。
根据以上所述，本发明是一种扫描影像的前边界或影像范围识别方法，该方法运用在具有自动馈纸功能的影像扫描设备中，包含通过自动馈纸及扫描功能取得影像；接着对该影像进行辨识，以产生至少包含一有效范围，以及位于该有效范围外的一无效范围；再依前一影像的无效范围大小变更下一影像的开始扫描时机，由此使扫描影像的无效范围变小；重复以上步骤，理论上该影像的无效范围将可趋近于零。
更明确的说，本发明通过辨识影像的前边界(leading edge)或影像范围，以改变自动馈纸滚轮(Automatic Document Feeder Roller，ADF Roller)带动待扫描文件移动的行程距离的方式，以及配合影像扫描模块的启动扫描时机，使扫描所得到的影像更能与真实的相符。
图1A是扫描设备示意图；图1B是扫描影像的示意图；图2是本发明的扫描影像示意图；图3是本发明以逼近法方式取得影像的示意图；图4是具备二个扫描模块的扫描设备的结构示意图；图5是本发明用于具备二个扫描模块的扫描设备所产生的影像示意图；图6是本发明用于处理图/文范围及其周边空白范围的示意图；图7是本发明的框图。
具体实施例方式
本发明所揭示的方法运用在影像扫描设备中。该设备至少包括馈纸装置/机构(sheetfeeding device/mechanism)及扫描装置(scanning device)。因此，该设备可以是馈纸式扫描仪(sheet-fed scanner)、平台式扫器与馈纸装置的组合(Flatbed Scanner with ADF)、多功能事务机(multi-function peripheral)、复印机(copy machine)。
如同现有技术，各设备的馈纸装置中皆包含至少一个自动馈纸滚轮，该自动馈纸滚轮用来带动放在置纸匣上的待扫描文件移向扫描模块。由于待扫描文件的馈送路程是预先设定的，可透过馈纸滚轮计算转动圈数而得到，但随着使用时间增加，该自动馈纸滚轮便会产生磨损，或者沾惹脏污，此时该自动馈纸滚轮带动待扫描文件移动的距离会有减少或增加的情形，导致开始扫描的时机不对，使影像的前边界与待扫描文件的前边界不符合。而本发明所揭示的方法便是用来定位前边界的方法。
本发明的设计是当待扫描文件与自动馈纸滚轮接触，则该扫描模块便处在预备扫描的状态。而当待扫描文件开始移动，则该扫描模块可以开始进行扫描并取得影像。
由于自动馈入的待扫描文件在到达与该扫描模块对应的位置之前仍有一段距离，所以该扫描模块所扫描取得的影像为该扫描设备背景的影像。一般而言，该背景影像是白色或黑色。
当自动馈入的待扫描文件移动到与该扫模块对应的位置，则该扫描模块所取得的扫描影像为待扫描文件的影像。由于待扫描文件与上盖的背景有不同的反射率/颜色，所以该扫描模块所取得的待扫描文件影像的色阶与背景的色阶不同。
请参阅图2，根据以上所描述的扫描情形，该扫描模块所取得的描扫影像20中包括由上盖背景所产生的影像范围及由待扫描文件所产生的影像范围。由于背景的影像并不属于实际需要的影像，所以定义该上盖背景所产生的影像范围为无效范围24，而该待扫描文件所产生的影像范围为有效范围22。该无效范围24形成在有效范围22的前方，所以可称为前边界误差。
关于该有效范围22与该无效范围24的辨识是一般扫描装置所具备的功能。而本发明需要知道的是该有效范围22的前边界32与该无效范围24的前边界34之间的距离。该距离的大小可以通过计算像素值而取得。关于像素值的计算是现有的技术，例如利用影像处理程序或是专用IC。
传统上，待扫描文件由纸匣位置移动到扫描模块的位置，其行程是由该自动馈纸滚轮的转动圈数达成。当该自动馈纸滚轮转动预定圈数后，该扫描模块便开始撷取影像。本发明缩小该无效范围22的方式，是通过调整该自动馈纸滚轮的转动圈数与该扫描模块开始扫描的时机而达成。
如图2所示，当扫描模块提前扫描或是大范围扫描以取得包含有效范围22及无效范围的影像24，其中该无效范围24的长度为L，表示待扫描文件移动L距离后，该扫描模块开始扫描便可以取得有效范围22的影像。如此一来，调整该自动馈纸滚轮带动待扫描文件开始移动至到达扫描模块位置所需的转动圈数，并且配合该扫描模块开始扫描的时机，理论上，可以精确的取得不具无效范围24的扫描影像。
利用以上的方式并不表示扫描影像中不再包含提前扫描所产生的无效范围24的情形，或是因延迟扫描而使有效范围22缩小的情形。一般扫描影像允许存在小范围的无效范围24。所以实际运用本发明的技术时可以给定一个参数P，且该参数P被加入学习程序之中。
如图3所示，若第一待扫描文件经提前扫描/大范围扫描后，扫描影像20中包含长度L的无效影像24，且经像素值计算后相当于该自动馈纸滚轮转动5圈所带动待扫描文件移动的距离。参数P加入后，控制该自动馈纸滚轮转动4.9圈使第二待扫描文件移动的距离小于L，并在扫描影像20中产生另一长度为L’的无效范围24。检验新的无效范围24再次配合参数P调整该自动馈纸滚轮带动待扫描文件移动的距离，进行扫描下一待扫描文件的影像，直至所得到的扫描影像中该无效范围24的大小等于或小于一般的允许值。换言之，利用逼近法的方式，逐步将该无效范围24缩小，以使该无效范围24的前边界34与有效范围22的前边界32更为接近。
请参阅图4，可作双面扫描的扫描设备其具有两个扫描模块，如图中的第一扫描模块41与第二扫描模块42，且两个扫描模块41、42是成错位(offset)状。由于待扫描文件到达二个扫描模块41、42的行程不相等(如虚线箭头所指)，所以对每一个扫描模块41、42所取得的影像而言，不但会有前边界不精确的情形，且误差大小也不同。
以本发明所揭示的方法解决双面扫描设备的扫描影像前边界不精确的问题，可针对第一次提前扫描/大范围扫描所得到的二个影像中，取无效范围长度较小者作为调整启动开始扫描的依据。也可以取二个无效范围的长度平均值作为调整启动开始扫描的依据。更能够以每一扫描影像为依据，调整对应的扫描模块。
如图4、5所示，该第一扫描模块41所得到的影像51中，包括有效范围52及无效范围54。而该第二扫描模块42所得的影像55中，包括有效范围56及无效范围58。根据该无效范围54的长度L1调整该自动馈纸滚轮43带动待扫描文件移动至第一扫描模块41所需的圈数。同理，根据L2的长度，调整该自动馈纸滚轮43带动待扫描文件移动至第二扫描模块42所需的圈数。如此在随后的馈纸扫描过程中，该自动馈纸滚轮43转动调整后的圈数后，该第一扫描模块41及该第二扫描模块42便开始扫描撷取影像，则该第一扫描模块41及该第二扫描模块42所取得的影像的前边界误差可以小于或等于一般允许的误差，甚至可以精确至没有前边界误差。
利用影像中不同色阶的方式以判别有效范围与无效范围的区域，可进一步用来推广为判断扫描影像中属于图、文的范围。
如图6所示，当扫描所得到的影像60中包括图/文范围(graphics/text area)62及空白范围(blank area)64时，定义图/文范围为有效范围，而空白范围为无效范围。通过上述的技术手段使自动馈纸过程中加入学习程序，用来调整该自动馈纸滚轮带动待扫描文件移动至开始扫描位置的行程以及开始扫描的时机，则可以除去该图/文范围62前方的空白范围64。而再配合适当的影像处理软件除去周边的空白范围64，则该影像全数属于有效范围。此种形式的影像被运用在需要进一步利用辨识软件进行图、文辨识的工作中，可以减少框取图文范围的动作。
如图7所示，根据以上的描述，本发明可以归纳成以下步骤(a)取得影像72。利用扫描设备的自动馈纸及扫描程序取得前影像/第一影像。
(b)影像辨识74。根据该前影像/第一影像辨识出影像中的有效范围及无效范围/前沿误差。
(c)进行影像输出75及调整无效范围大小76。其中影像输出75可以将扫描影像传输到影像编辑软件，或是直接打印输出。而调整无效范围大小76至少执行一次。
当判断扫描影像中包括空白部份时，下一次执行取得影像72时，可以增加截切范围；当判断扫描影像中未包含空白部份时，则下一次执行取得影像72时，可以减少截切范围。由此，再次执行取得影像步骤时，所得到的后影像/第二影像的无效范围/前沿误差边界能够更接近有效范围边界。再者，通过重复以上方式，理论上可使边界逼近于零。
更详细而言，调整无效范围的方法可以利用该前影像/第一影像的无效范围长度的像素值换成该自动馈纸滚轮的转动圈数，并依此将置放在置纸匣上的另一待扫描文件带动前进，该待扫描文件达成前进行程后，该扫描模块便开始执行扫描以取得后影像/第二影像。此时该后影像/第二影像中则可能包含无效范围，所以该后影像/第二影像变成前影像/第一影像，作为再次调整无效范围的依据。接着再自动馈入置纸匣上的另一待扫描文件，并取得影像成为新的后影像/新的第二影像。依此反复调整修正无效范围的大小，直至该无效范围趋近于零，或是小于/等于一般影像中无效范围的允许值。
本发明的执行时机在于发现自动馈纸滚轮表面磨损导致走纸行程不准确时。其可以由扫描影像中明显出现前沿误差而得知。当启动本发明所揭示的方法，可以利用待扫描文件中的前数张的影像，作为修正该自动滚纸滚轮移动待扫描文件至该扫描模块位置所需的转动圈数及启动该扫描模块的时机。也可以准备数张规格化的待扫描文件配合自动馈纸及扫描程序，修正该自动馈纸滚轮的走纸行程及启动扫描时机的精确度。另外，本发明的执行时机也可以是每次或每日进行扫描之前。
当该扫描模块校正过自动馈纸及扫描所产生的无效范围/前沿误差后，即可依校正结果，回复至一般的自动馈纸及扫描程序。
以上是本发明的较佳实施例以及设计图式，较佳实施例以及设计图式仅是举例说明，并非用于限制本发明技术的权利范围，凡以均等的技术手段、或在权利要求书内容所涵盖的权利范围内而实施的情况，均不脱离本发明的范畴而属于申请人的权利范围。
符号说明10扫描设备11自动馈纸滚轮12置纸匣13触动开关14待扫描文件15扫描模块16影像17前沿误差20描扫影像22有效范围24无效范围32前边界34前边界41第一扫描模块
42第二扫描模块43自动馈纸滚轮51影像52有效范围54无效范围55影像56有效范围58无效范围60影像62图/文范围64空白范围72取得影像74影像辨识75影像输出76调整无效范围的大小
权利要求
1.一种扫描影像的前边界或影像范围识别方法，该方法运用于具有自动馈纸功能的影像扫描设备中，其特征在于，包含通过自动馈纸及扫描取得前影像；对所述前影像进行辨识，其中包含辨识出有效范围，以及位于所述有效范围外的无效范围；及，缩小无效范围，其中包含至少再一次馈纸及扫描影像，并且变更开始扫描撷取影像的时机，以获得具有较小无效范围的后影像。
2.如权利要求1所述的扫描影像的前边界或影像范围识别方法，其特征在于，所述有效范围及无效范围具有不同的色阶。
3.如权利要求1所述的扫描影像的前边界或影像范围识别方法，其特征在于，所述无效范围是指因所述影像扫描设备的背景所产生的影像范围。
4.如权利要求1所述的扫描影像的前边界或影像范围识别方法，其特征在于，所述无效范围是指待扫描文件中图/文范围之外的范围。
5.如权利要求1所述的扫描影像的前边界或影像范围识别方法，其特征在于，所述有效影像范围是指所述待扫描文件大小所产生的影像范围。
6.如权利要求1所述的扫描影像的前边界或影像范围识别方法，其特征在于，所述有效影像范围是指所述待扫描文件中图/文范围所产生的影像范围。
7.如权利要求1所述的扫描影像的前边界或影像范围识别方法，其特征在于，无效范围的大小是所述影像扫描设备提早开始扫描而造成。
8.如权利要求1所述的扫描影像的前边界或影像范围识别方法，其特征在于，无效范围的大小是所述影像扫描设备大范围扫描而造成。
9.如权利要求1所述的扫描影像的前边界或影像范围识别方法，其特征在于，通过调整自动馈纸功能将所述待扫描文件输送到所述影像扫描设备撷取影像的位置的动作行程，及调整所述扫描模块开始扫描的时机，以改变所述后影像的无效范围大小。
10.如权利要求1所述的扫描影像的前边界或影像范围识别方法，其特征在于，所述无效范围的长度是由像素值决定。
11.一种扫描影像的前边界识别方法，运用于具有自动馈纸功能的影像扫描设备中，其特征在于，所述自动馈纸功能包含自动馈纸设备带动置纸匣上的第一待扫描文件移动，而所述影像扫描设备中则至少包含第一扫描模块，所述识别方法包含自动馈纸程序及影像扫描程序，并由此取得第一影像；待扫描文件影像的边界识别程序，是识别出第一影像中的前边界误差；缩小前边界误差程序，是依所述第一影像中的前边界误差，修正所述自动馈纸设备带动第二待扫描文件前进至所述影像扫描设备的影像撷取位置的转动圈数，并由此取得具有较小前沿误差的第二影像；重复以上各程序直至所述第二影像中的前沿误差不大于所述影像扫描设备所预定的前沿误差为止。
12.如权利要求11所述的扫描影像的前边界识别方法，其特征在于，所述影像扫描程序包含提前扫描以取得所述第一影像。
13.如权利要求11所述的扫描影像的前边界识别方法，其特征在于，所述前沿误差的识别是通过辨识所述影像扫描设备的背景及所述待扫描文件所得的影像的色阶差异而达成。
14.如权利要求11所述的扫描影像的前边界识别方法，其特征在于，所述扫描设备更包含第二扫描模块，由此用来执行双面扫描。
15.如权利要求11所述的自动馈纸设备，其特征在于，所述设备由至少一滚轮所构成。
16.如权利要求11所述的自动馈纸设备，其特征在于，所述设备由至少一履带组所构成。
全文摘要
一种扫描影像的前边界或影像范围识别方法，包含以扫描设备的自动馈纸及扫描功能取得提前扫描或加大范围扫描的影像为依据；对该影像进行辨识以产生至少包含一有效范围及一无效范围的影像分布；依前一影像的无效范围大小变更下一影像的扫描时机，以缩小扫描影像的无效范围；重复以上步骤，使扫描所得到的影像中，其无效范围可达到最小。因此，本发明提供一种具有学习程序的影像前边界或影像范围的识别方法，以解决自动馈纸扫描所得到的影像中前边界误差过大的问题。
文档编号H04N1/04GK101043569SQ200610025038
公开日2007年9月26日 申请日期2006年3月24日 优先权日2006年3月24日
发明者陈琰成 申请人:虹光精密工业(苏州)有限公司