圖像讀取設(shè)備和用于圖像讀取設(shè)備的相位差校正方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及圖像處理領(lǐng)域，具體而言，涉及一種圖像讀取設(shè)備和用于圖像讀取設(shè)備的相位差校正方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著無(wú)紙化辦公的發(fā)展，掃描儀、傳真機(jī)等圖像讀取設(shè)備得到廣泛的應(yīng)用，現(xiàn)有技術(shù)中，圖像讀取設(shè)備中獲取介質(zhì)圖像的光學(xué)器件通常為電荷耦合圖像傳感器(Charge-coupled Device,簡(jiǎn)稱CCD)或者接觸式圖像傳感器(Contact Image Sensor,簡(jiǎn)稱CIS)，圖像讀取設(shè)備工作時(shí)，光學(xué)器件讀取介質(zhì)的光學(xué)圖像，將光信息轉(zhuǎn)化為模擬電信號(hào)，即模擬圖像信號(hào)，并將模擬圖像信號(hào)輸出至AD轉(zhuǎn)換器，AD轉(zhuǎn)換器對(duì)其進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換后生成數(shù)字圖像信號(hào)，圖像讀取設(shè)備將數(shù)字圖像信號(hào)上傳到計(jì)算機(jī)。
[0003]圖1是現(xiàn)有技術(shù)的圖像讀取設(shè)備的模塊組成示意圖，如圖所示，圖像讀取設(shè)備包括處理器1、光學(xué)器件2、AD轉(zhuǎn)換器3,處理器I向光學(xué)器件2和AD轉(zhuǎn)換器3輸出控制信號(hào)，其中，向光學(xué)器件2輸出的控制信號(hào)包括行時(shí)鐘信號(hào)S1、點(diǎn)時(shí)鐘信號(hào)CLK，向AD轉(zhuǎn)換器3輸出的控制信號(hào)包括采樣時(shí)鐘信號(hào)⑶SCLK、AD轉(zhuǎn)換時(shí)鐘ADCCLK。圖2為現(xiàn)有技術(shù)的圖像讀取設(shè)備的圖像讀取控制信號(hào)的時(shí)序圖，如圖2a所示，光學(xué)器件2在接收到有效的行時(shí)鐘信號(hào)SI后啟動(dòng)一點(diǎn)行像素點(diǎn)的圖像數(shù)據(jù)采集，其中，光學(xué)器件2在點(diǎn)時(shí)鐘信號(hào)CLK的每個(gè)上升沿到來(lái)時(shí)采集一個(gè)像素點(diǎn)的圖像，生成該像素點(diǎn)的模擬圖像信號(hào)，光學(xué)器件2將一點(diǎn)行像素點(diǎn)的模擬圖像信號(hào)A_SIG傳輸至AD轉(zhuǎn)換器3，AD轉(zhuǎn)換器3在采樣時(shí)鐘信號(hào)⑶SCLK的每個(gè)下降沿到來(lái)時(shí)對(duì)模擬圖像信號(hào)A_SIG進(jìn)行采樣，并在AD轉(zhuǎn)換時(shí)鐘ADCCLK的每個(gè)上升沿到來(lái)時(shí)對(duì)各采樣點(diǎn)(如dl、d2、d3……等)的電壓值進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，生成數(shù)字圖像信號(hào)D_SIG。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)于圖像讀取設(shè)備，設(shè)計(jì)者通過(guò)查閱光學(xué)器件2及AD轉(zhuǎn)換器3的技術(shù)手冊(cè)，將處理器I輸出的點(diǎn)時(shí)鐘信號(hào)CLK和采樣時(shí)鐘信號(hào)⑶SCLK的相位差設(shè)置為理論值，以使AD轉(zhuǎn)換器3在采樣時(shí)鐘信號(hào)CDSCLK有效時(shí)對(duì)模擬圖像信號(hào)A_SIG進(jìn)行采樣的采樣點(diǎn)位于模擬圖像信號(hào)A_SIG的平穩(wěn)區(qū)域。比如，圖1中點(diǎn)時(shí)鐘信號(hào)CLK與采樣時(shí)鐘信號(hào)⑶SCLK的相位差的理論值為90°。但是，由圖1可知，行時(shí)鐘信號(hào)SI和點(diǎn)時(shí)鐘信號(hào)CLK由處理器I輸出至光學(xué)器件2后，光學(xué)器件2開(kāi)始采集各像素點(diǎn)的圖像，然后輸出模擬圖像信號(hào)A_SIG至AD轉(zhuǎn)換器3，而采樣時(shí)鐘信號(hào)⑶SCLK則直接由處理器I輸出至AD轉(zhuǎn)換器3，由于行時(shí)鐘信號(hào)SI和點(diǎn)時(shí)鐘信號(hào)CLK由處理器I輸出至光學(xué)器件2的過(guò)程、光學(xué)器件2進(jìn)行模擬圖像采集的過(guò)程，以及模擬圖像信號(hào)A_SIG由光學(xué)器件2輸出至AD轉(zhuǎn)換器3的過(guò)程均存在一定的延時(shí)，因此，按照技術(shù)手冊(cè)中理論值設(shè)置點(diǎn)時(shí)鐘信號(hào)CLK與采樣時(shí)鐘信號(hào)⑶SCLK的相位差時(shí)，處理器I輸出具有設(shè)定理論相位差的點(diǎn)時(shí)鐘信號(hào)CLK、采樣時(shí)鐘信號(hào)CDSCLK，如圖2b所示，AD轉(zhuǎn)換器3實(shí)際接收到的模擬圖像信號(hào)A_SIG’與理論理想模擬圖像信號(hào)A_SIG存在一定的延時(shí)Λ t，AD轉(zhuǎn)換器3在采樣時(shí)鐘信號(hào)⑶SCLK有效時(shí)對(duì)模擬圖像信號(hào)A_SIG’進(jìn)行采樣的采樣點(diǎn)(如dl’、d2’、d3’……等)可能偏離模擬圖像信號(hào)八_316’的平穩(wěn)區(qū)域。當(dāng)AD轉(zhuǎn)換器3對(duì)模擬圖像信號(hào)進(jìn)行采樣的采樣點(diǎn)偏離模擬圖像信號(hào)的平穩(wěn)區(qū)域時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致對(duì)采樣信號(hào)進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換后獲取的數(shù)字圖像并非最佳圖像，即圖像讀取設(shè)備的掃描圖像質(zhì)量下降。
[0005]為了解決上述問(wèn)題，圖像讀取設(shè)備的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，設(shè)計(jì)者往往根據(jù)某一臺(tái)圖像讀取設(shè)備進(jìn)行圖像處理時(shí)的實(shí)際信號(hào)測(cè)量結(jié)果調(diào)整點(diǎn)時(shí)鐘信號(hào)CLK與采樣時(shí)鐘信號(hào)CDSCLK的相位差，比如，將二者的相位差由理論值90°調(diào)整為120°，使AD轉(zhuǎn)換器3在采樣時(shí)鐘信號(hào)CDSCLK有效時(shí)對(duì)實(shí)際接收到的模擬圖像信號(hào)八_316’進(jìn)行采樣的采樣點(diǎn)處于模擬圖像信號(hào)八_516’的平穩(wěn)區(qū)域，并將調(diào)整后的相位差作為預(yù)設(shè)值，在設(shè)備出廠時(shí)對(duì)同一批次的多臺(tái)圖像處理設(shè)備進(jìn)行相位差設(shè)置。但是，由于受環(huán)境、時(shí)間、器件差異、光學(xué)器件2的連接線的長(zhǎng)度等因素的影響，AD轉(zhuǎn)換器3實(shí)際接收到的模擬圖像信號(hào)A_SIG’與理論理想模擬圖像信號(hào)A_SIG之間的延時(shí)Λ t具有不確定性，當(dāng)將同一批次的多臺(tái)圖像讀取設(shè)備的點(diǎn)時(shí)鐘信號(hào)CLK與采樣時(shí)鐘信號(hào)CDSCLK的相位差設(shè)置為出廠時(shí)的預(yù)設(shè)值時(shí)，由于該預(yù)設(shè)值是固定的且多臺(tái)圖像讀取設(shè)備之間存在差異性，或受圖像讀取設(shè)備使用時(shí)間的影響，仍會(huì)存在AD轉(zhuǎn)換器3對(duì)實(shí)際接收到的模擬圖像信號(hào)A_SIG’進(jìn)行采樣的采樣點(diǎn)偏離模擬圖像信號(hào)A_SIG’的平穩(wěn)區(qū)域的現(xiàn)象。此時(shí)，制造商需要在設(shè)備出廠時(shí)對(duì)每臺(tái)圖像讀取設(shè)備進(jìn)行圖像處理時(shí)的實(shí)際信號(hào)進(jìn)行測(cè)量，從而確定該臺(tái)設(shè)備的點(diǎn)時(shí)鐘信號(hào)CLK和采樣時(shí)鐘信號(hào)CDSCLK的最佳相位差，或者用戶需要在設(shè)備使用過(guò)程中定期對(duì)圖像讀取設(shè)備進(jìn)行圖像處理時(shí)的實(shí)際信號(hào)進(jìn)行測(cè)量，從而確定該臺(tái)設(shè)備在當(dāng)前狀態(tài)下的點(diǎn)時(shí)鐘信號(hào)CLK和采樣時(shí)鐘信號(hào)CDSCLK的最佳相位差。通過(guò)對(duì)圖像讀取設(shè)備進(jìn)行圖像處理時(shí)的實(shí)際信號(hào)進(jìn)行測(cè)量確定圖像讀取設(shè)備的點(diǎn)時(shí)鐘信號(hào)CLK和采樣時(shí)鐘信號(hào)CDSCLK的最佳相位差，操作復(fù)雜，給操作者帶來(lái)了極大的不便。
[0006]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的圖像讀取設(shè)備所存在的圖像處理時(shí)點(diǎn)時(shí)鐘信號(hào)CLK和采樣時(shí)鐘信號(hào)CDSCLK的相位差不易確定的問(wèn)題，目前尚未提出有效解決方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的主要目的在于提供一種圖像讀取設(shè)備和用于圖像讀取設(shè)備的相位差校正方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)的圖像讀取設(shè)備所存在的圖像處理時(shí)點(diǎn)時(shí)鐘信號(hào)CLK和采樣時(shí)鐘信號(hào)CDSCLK的相位差不易確定的問(wèn)題。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種圖像讀取設(shè)備，該圖像讀取設(shè)備用于對(duì)被掃描介質(zhì)進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)采集，該圖像讀取設(shè)備包括:光學(xué)器件，用于在點(diǎn)時(shí)鐘信號(hào)CLK有效時(shí)采集被掃描介質(zhì)的光學(xué)圖像，得到模擬圖像信號(hào)；AD轉(zhuǎn)換器，用于在采樣時(shí)鐘信號(hào)CDSCLK有效時(shí)對(duì)光學(xué)器件輸出的模擬圖像信號(hào)進(jìn)行采樣并對(duì)采樣信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換得到數(shù)字圖像信號(hào)；處理器，用于獲取將點(diǎn)時(shí)鐘信號(hào)CLK和采樣時(shí)鐘信號(hào)CDSCLK的相位差依次設(shè)置為多個(gè)預(yù)設(shè)值時(shí)AD轉(zhuǎn)換器輸出的多個(gè)數(shù)字圖像數(shù)據(jù)，并由多個(gè)數(shù)字圖像數(shù)據(jù)確定校正相位差，其中，校正相位差為執(zhí)行圖像數(shù)據(jù)采集所需的點(diǎn)時(shí)鐘信號(hào)CLK和采樣時(shí)鐘信號(hào)⑶SCLK的相位差。
[0009]進(jìn)一步地，光學(xué)器件用于對(duì)被掃描介質(zhì)表面的一點(diǎn)行像素點(diǎn)的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，處理器用于依次讀取將點(diǎn)時(shí)鐘信號(hào)CLK和采樣時(shí)鐘信號(hào)CDSCLK的相位差設(shè)置為多個(gè)預(yù)設(shè)值時(shí)選定像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的AD值，得到多個(gè)AD值，多個(gè)AD值包括第一 AD值和第二 AD值，并且第二 AD值為獲取到第一 AD值之后獲取到的下一個(gè)AD值,其中，選定像素點(diǎn)為由一點(diǎn)行像素點(diǎn)中選定的像素點(diǎn)；并判斷第二 AD值相對(duì)于第一 AD值的變化值是否小于預(yù)設(shè)閾值；如果判斷出第二 AD值相對(duì)于第一 AD值的變化值小于預(yù)設(shè)閾值，則確定第二 AD值或第一 AD值對(duì)應(yīng)的點(diǎn)時(shí)鐘信號(hào)CLK和采樣時(shí)鐘信號(hào)CDSCLK的相位差為校正相位差。
[0010]進(jìn)一步地，光學(xué)器件用于對(duì)被掃描介質(zhì)表面的一點(diǎn)行像素點(diǎn)的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，處理器用于依次讀取將點(diǎn)時(shí)鐘信號(hào)CLK和采樣時(shí)鐘信號(hào)CDSCLK的相位差設(shè)置為多個(gè)預(yù)設(shè)值時(shí)選定像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的AD值，得到多個(gè)AD值，其中，選定像素點(diǎn)為由一點(diǎn)行像素點(diǎn)中選定的像素點(diǎn)；以及依次判斷多個(gè)AD值中的當(dāng)前AD值相對(duì)于上一個(gè)AD值的變化值是否小于預(yù)設(shè)閾值；當(dāng)變化值小于預(yù)設(shè)閾值時(shí)，記錄當(dāng)前AD值對(duì)應(yīng)的采樣點(diǎn)為優(yōu)選采樣點(diǎn)；將順次相鄰的多個(gè)優(yōu)選采樣點(diǎn)劃分為一個(gè)優(yōu)選組，得到多個(gè)優(yōu)選組；依次計(jì)算多個(gè)優(yōu)選組中各優(yōu)選組中優(yōu)選采樣點(diǎn)的個(gè)數(shù)；確定包含優(yōu)選采樣點(diǎn)個(gè)數(shù)最多的優(yōu)選組，并將確定的優(yōu)選組中中間的優(yōu)選采樣點(diǎn)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)時(shí)鐘信號(hào)CLK和采樣時(shí)鐘信號(hào)CDSCLK的相位差作為校正相位差。
[0011]進(jìn)一步地，光學(xué)器件用于對(duì)被掃描介質(zhì)表面的一點(diǎn)行像素點(diǎn)的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，處理器用于依次讀取將點(diǎn)時(shí)鐘信號(hào)CLK和采樣時(shí)鐘信號(hào)CDSCLK的相位差設(shè)置為多個(gè)預(yù)設(shè)值時(shí)選定像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)的AD值，得到多個(gè)AD值，其中，選定像素點(diǎn)為由一點(diǎn)行像素點(diǎn)中選定的像素點(diǎn)；以及獲取多個(gè)AD值中順次相鄰的m個(gè)AD值，計(jì)算m個(gè)AD值的均值，得到第一均值；獲取m個(gè)AD值中的前m-Ι個(gè)AD值，計(jì)算m_l個(gè)AD值的均值，得到第二均值；判斷第一均值相對(duì)于第二均值的變化是否小于預(yù)設(shè)閾值；如果變化值小于預(yù)設(shè)閾值，則確定m個(gè)AD值中的第m個(gè)AD值對(duì)應(yīng)的點(diǎn)時(shí)鐘信號(hào)CLK和采樣時(shí)鐘信號(hào)CDSCLK的相位差為校正相位差。
[0012]進(jìn)一步地，圖像讀取設(shè)備還包括:存儲(chǔ)器，用于在由多個(gè)數(shù)字圖像數(shù)據(jù)確定點(diǎn)時(shí)鐘信號(hào)CLK和采樣時(shí)鐘信號(hào)CDSCLK的校正相位差之后，存儲(chǔ)校正相位差，其中，光學(xué)器件和AD轉(zhuǎn)換器還用于在處理器的控制下基于校正相位差進(jìn)行圖像讀取。
[0013]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于圖像讀取設(shè)備的相位差校正方法。圖像讀取設(shè)備用于對(duì)被掃描介質(zhì)進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)采集，圖像讀取