专利名称：用于校准具有文件馈送器的外设的扫描位置的装置和方法
背景技术：
本发明一般地涉及外围设备，更具体地来说，涉及校准与文件馈送器相关的图像捕获外设的装置和方法。
图像捕获外设如扫描仪已经逐渐成为有应用价值，且为家庭和公司负担得起的通用设备。这些设备对于捕获并存储诸如文件中所含文字、图形或插图之类的图像很有用。各种类型的扫描仪包括平板扫描仪、鼓式扫描仪和手持式扫描仪。对于平板扫描仪(最常用的扫描仪类型之一)，通常将要扫描的文件置于扫描仪的扫描台上，其中扫描头或传感器在文件下方移动以捕获文件中所含的图像。然后可以将数字格式的图像传送到相连的计算机，但是也可以改为直接传送到另一外设，如打印机或传真机。
要扫描一定数量的文件，通常组合使用自动文件馈送器即ADF和扫描仪，以便馈送文件。可以使每个文件移动通过固定的扫描头，在文件通过扫描头时扫描文件上的图像，或者可以将文件置于扫描台上，使扫描头相对文件移动。为了利用文件馈送器馈送一个或多个文件以便进行扫描，用户要将文件放置在有一对侧面导板的托盘上使文件对中，当然托盘中也可以采用与固定边缘单边对齐的方式。
因为扫描头通常具有扫描线窗口，其宽度可以横向收窄且相对于较宽的扫描线宽度移动，所以希望将扫描线窗口的横向位置调整为只扫描文件馈送器所馈送的文件页宽度，以便精确地捕获图像。但是，因文件馈送器中存在制造公差，侧面导板有可能没有正确地使要馈送的文件在横向上与扫描头扫描线窗口的宽度对齐。而且，因为文件馈送器的送纸通道通常比扫描台宽度窄，所以文件馈送器在装配后有空间进行横向移位，从而导致未对齐。这种未对齐使得难于精确地设置扫描线窗口宽度的横向位置。
为了横向对齐文件馈送器，可以在装配过程中对文件馈送器进行手动调整。可以向扫描仪馈送预打印校准纸，其中将扫描所得的图像与存储的图像作比较。根据横向偏移量，操作员以机械方式调整文件馈送器。但是，这些调整工作劳动强度大、费用高且需要工具。此外，因为文件馈送器是可更换的，所以当更换或移动文件馈送器时可能必须再次进行手动调整。
校正未对齐的另一种方法是通过软件来校准扫描仪。授予Ur等人的序号为5813771的美国专利主要用于改善数字版面的填充部分(fill-in)，此专利公开了一种通过如下步骤来校准打印机/扫描仪的方法利用待校准的打印机将所述第一图像打印在页面上；扫描所打印的页面以生成以数字形式存储的第二图像，将这两个图像进行比较以确定变换，并存储变换参数。但是，这种校准方法需要费用高昂的预打印校准纸张，以及用于对图像进行变化的额外处理资源，并且没有充分地解决文件馈送器横向未对齐的问题。
希望相对于所关联的文件馈送器现场校准扫描仪，以及不仅相对于要扫描的文件而且相对于文件馈送器来调整扫描仪的扫描线窗口宽度，以便扫描线窗口基本上只扫描文件馈送器馈送的文件页的宽度。
发明概述本发明的改进型装置和方法有助于校准具有文件馈送器和扫描头的外设，文件馈送器用于馈送待扫描的文件页，而扫描头能够扫描可相对于较宽的可扫描宽度横向调整的至少预定的扫描线窗口宽度。在一个实施例中，所述方法包括如下步骤将已知位置上有目标的目标页馈送到文件馈送器，以便目标页可被扫描仪扫描；扫描目标页上的目标，根据扫描目标的横向位置确定文件馈送器的校准值；以及利用校准值调整预定扫描线窗口宽度的横向位置，以便基本上只扫描待扫描文件的整个宽度。
外设最好包括或连接到打印机。这样，所述方法还可包括通过将预定目标打印在页面的已知位置上来打印目标页。然后将具有打印目标的目标页馈送到文件馈送器。
预定目标最好存储在打印机或相连设备的固件或软件中。已知的目标位置最好在目标页中央，虽然它也可以在目标页的边缘或任何位置。
公开了一种外设，这种外设包括扫描仪功能和馈送待扫描文件页的文件馈送器，并且能够自动调整预定扫描线窗口宽度的横向位置，以使其与文件馈送器馈送的文件页的宽度基本上具有共同的边界。在一个实施例中，外设包括基本上延伸至整个扫描台宽度的扫描传感器，此传感器能够生成许多像素的电信号，包括小于扫描传感器的可扫描宽度的至少第一预定扫描线窗口宽度的信号；以及处理器，用于从扫描传感器接收所述电信号，并生成扫描传感器扫描的图像的数据文件。所述处理器配置为对馈送页面进行扫描之后接收到的电信号进行分析，确定所述页面相对于所述扫描传感器的横向位置，根据所确定的页面的横向位置确定文件馈送器的校准值。处理器还配置为使用所述校准值并有选择地只使用对应于所扫描的页面的宽度的电信号来生成数据文件。
所述改进的装置和方法允许无需预打印校准纸、比较图像的处理资源或手工输入校准值就可对外设进行校准。可以在安装或调整新文件馈送器之后现场校准外设，只需要操作员的少量协助。
附图简介
图1是典型外设的局部截面侧视图；图2是图1的外设的端视图；图3显示本发明实施例中所采用的样本目标页和目标；图4是显示一个有效像素的扫描仪像素范围的一部分的简化图；图5是显示多个有效像素的扫描仪像素范围的一部分的简化图6是显示有效像素的样本扫描线窗口的扫描仪像素范围的一部分的简化图；图7是相对于文件馈送器校准扫描仪的方法的流程图；以及图8是相对于文件馈送器所馈送的文件调整扫描线窗口宽度的方法的流程图。
发明的详细说明现在参考图1和图2，其中显示了一个一般性地标记为10的外设。外设10包括与文件馈送器14相关联的扫描仪12，外设10利用众所周知的连接装置(本示范实施例中表示为电缆16，如图2所示)进行互连。外设10可以包括相连的打印机18，还可以利用众所周知的连接装置38连接到计算机20。
扫描仪12可以是典型的平板扫描仪，典型的平板扫描仪具有扫描传感器或扫描头22以及通常使用玻璃材料制成的扫描台26，传感器或扫描头22包括光电检测器，如在扫描线25中具有一系列像素24(图4-6中通过简化图示更加清楚地显示了其中一部分)的电荷耦合器件(CCD)。扫描仪20还包括用于执行本发明的步骤的处理器28，但是外设10之外的相连处理器如计算机20也可以执行这些步骤。
文件馈送器14配备了引导装置30，以进行中心对齐(针对居中对齐的文件馈送器而言)，通过进纸通路32馈送文件页(如一张纸)，文件页经进纸通路32通过扫描台26和扫描头22上方，以便进行扫描。或者，文件馈送器14可以配置为，使文件页馈送到扫描台26上，而使扫描头22在其下移动。居中对齐更适合于某些文件馈送器，但是文件馈送器14还可以为单侧边缘对齐的类型。文件馈送器14通常通过铰链13连接到扫描仪12。此类型外设的总体构造和操作是本专业中所公知的，因此这里将不作进一步的说明。
如图2所示，扫描台26比文件馈送器14的进纸通路32宽。因为宽度存在差异，文件馈送器14相对于扫描台26具有横向移位的空间。这又使进纸通路32的中心偏离扫描头22的预定扫描线窗口27的中心，从而导致扫描不准确，或者甚至剪切掉文件页上所含的图像。例如，扫描台26的宽度可能是5220像素，而文件馈送器14的宽度可能只有5100像素。
扫描头22的可扫描宽度通常宽于扫描台26的宽度，例如为5350像素。通过有选择地只对来自正被扫描的文件页宽度的预定扫描线窗口中像素的电信号进行解释，可以相对于该较宽的可扫描宽度来横向调整预定扫描线窗口27的宽度。
为了准确调整预定扫描线窗口27的横向位置，提出了一种方法，并通过如图7所示的实例来加以说明。在初始化校准(步骤50)之后，生成目标页34(步骤52)，以便馈送到文件馈送器14供扫描仪12扫描。图3所示的典型目标页34在已知位置上包含预定目标36。打印机18最好用于根据存储在扫描仪12的处理器28内的目标图像打印目标页34。目标36最好是基本上横向居中的垂线。如果打印机18是例如激光打印机，则它能够以非常高的定位精度定位到目标页34的中心，以便打印目标36。因此，此目标36可视为在目标页34中心的已知位置上。喷墨打印机和其它打印机可以更精确地打印已知位置上的边缘对齐目标。目标36最好在目标页34的前缘33，以便在出现偏移之前扫描到目标，其中，随着目标页被文件馈送器14，会顺着目标页发生横向偏移。除目标36外，可以将引导箭头38打印在目标页34上，用于引导目标页，将其馈送到文件馈送器14中。
因此操作员可以现场打印目标页34，而不是使用预先制造的目标页。使用打印机18打印目标页34来进行校准的另一个好处是，基本上校准打印机所导致的未对齐(通常小于1毫米)，因此在联合使用打印机、文件馈送器14和扫描仪12时可得到更为精确的副本。
一旦打印后，操作员就将目标页34馈送(步骤54)到文件馈送器14，以便扫描仪12可以扫描该目标页。然后扫描仪12利用扫描头22扫描目标页34(步骤56)。文件馈送器14可以配置为一旦操作员将目标页馈送到文件馈送器，就自动馈送目标页34以便进行扫描和校准，而无需操作员执行额外步骤，如启用手动控制。如果因例如未正确馈送目标页34而导致扫描仪12未读到目标36(步骤58)，就设置错误标志(步骤60)并指示操作员重新插入目标页。
本专业人员应该知道，扫描头22的每个像素24响应像素接收到的光而生成电信号。这些信号用于生成表示扫描图像的数据文件。每个像素24表示扫描仪12的扫描线宽度25上的横向位置。在对目标(步骤58)进行扫描之后，通过分析数据文件，处理器28确定扫描目标36的像素24，由此确定目标36的横向位置(步骤62)。同时也就知道目标页34的横向位置。
如图4的实例所示，像素24h有效(如影线所示)，对应于扫描到的目标页34的一部分。因此目标36的横向位置是像素24h或像素2657的横向位置。例如在图5中，多个像素24e-24g有效，表示更宽的目标36。然后该处理器将有效像素24e-24g的横向中心确定为目标36的横向位置，在图5中为像素24f或像素2655。目标36或目标页34的横向位置还可以利用所扫描的目标页34，通过本专业周知的其它方法来加以确定。表示目标页横向位置的校准值存储在处理器28中(步骤64)，以备后续扫描作业时调整扫描线窗口宽度之用。在图4的实例中，可以存储由像素2657推导出的校准值。
然后根据校准值调整扫描线窗口27的横向位置(步骤66)。在图8所示的用于调整此横向位置的示范方法中，处理器28确定以像素表示的扫描线窗口的宽度(步骤68)。接下来，从校准值开始(如图6中C所示)，处理器28通过使扫描线窗口宽度从校准值沿两个横向方向延伸基本相等的部分，建立以校准值为中心的经调整的扫描线窗口27a(如阴影像素所示)(步骤70)。在图6中，经调整的扫描线窗口27a的宽度是七个像素，其中心为像素C。然后扫描新文件(步骤72)，其中处理器28有选择地只使用对应于经调整的、基本上与所扫描的页面具有共同边界的扫描线窗口27a的电信号。因为调整后的扫描线窗口27a居于文件馈送器14中间，所以本方法创建了抵消了文件馈送器14中的横向来对齐的扫描线窗口宽度，从而扫描仪12基本上只扫描文件的整个宽度。侧边缘对齐的横向调整也是可能的，同样应视为在本发明范围之内。虽然所述校准方法主要针对单色扫描仪，但要明确，本方法也可用于校准彩色扫描仪。
本发明的方法可以通过对外设10进行软件或固件升级来实现，但最好不需要任何机械式升级。本方法可配置为在连接或重新连接文件馈送器14时激活，或可选地应操作员请求而激活。本校准方法最好基本上是自动的。一旦完成初始化，就可以自动打印目标页34。一旦操作员将目标页34馈送到文件馈送器14中，就可以执行本方法而无需操作员的其它协助。简化了现有方法中对文件馈送器14所必需进行的机械调整，从而操作员可以减少成本的方式对外设10作精确的校准。
虽然本发明的各种实施例作了图解和说明，但应明确，其它的修改、替换和替代方案对本专业普通技术人员而言也是显而易见的。这些修改、替换和替代方案可以在不背离本发明的精神和范围的前提下作出，本发明的精神和范围是由所附权利要求书来限定的。
本发明的各个特征由所附权利要求书提出。
权利要求
1.一种校准如下类型的外设的方法，这种类型的外设具有馈送待扫描的文件页的文件馈送器和具有扫描头的扫描仪，所述扫描头能够扫描可相对于较宽的可扫描宽度横向调整的至少第一预定扫描线窗口宽度，所述方法包括如下步骤将在已知位置上具有目标的目标页馈送到所述文件馈送器，以便所述目标页可被所述扫描仪扫描；扫描所述目标页上的所述目标；根据所述扫描的目标的横向位置确定所述文件馈送器的校准值；以及利用所述校准值调整所述扫描线窗口宽度的横向位置，以便基本上只扫描文件的整个宽度。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述外设包括打印机，所述方法还包括在所述馈送步骤之前在已知位置上打印预定目标的步骤。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于确定校准值的步骤还包括如下步骤通过扫描所述目标，确定一组像素；通过查看所述扫描的目标，确定与所述像素组的横向中心相关联的像素值；以及利用所述像素值确定所述校准值。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于所存储的目标包括垂线，该垂线配置为沿所述目标页中心向下垂直打印。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于所述存储的目标被存储在所述扫描仪、打印机和文件馈送器中的至少之一内。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于还包括如下步骤扫描所述目标页上的所述目标；以及在扫描所述目标的步骤期间，如果未发现所述目标图像，则设置锚误标志。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述目标基本上位于所述目标页的前缘。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述调整所述扫描线窗口宽度的横向位置的步骤还包括如下步骤确定扫描用户所选文件的宽度所需的一定数量的像素；以及利用所述校准值和所述数量的所需像素，确定所述文件的扫描线窗口宽度。
9.如权利要求2所述的方法，其特征在于在所述馈送所述目标页的步骤之后，无需用户输入地执行校准所述外设的所述方法。
10.一种校准与打印机和文件馈送器相关联的扫描仪的方法，其特征在于包括如下步骤根据存储的目标打印目标页，以制作在已知位置具有目标的目标页；通过所述文件馈送器将所述目标页馈送到供所述扫描仪扫描的位置；扫描所述目标页，以便扫描所述目标；根据所述扫描的目标的位置确定所述扫描仪的校准值；以及利用所述校准值校准所述扫描仪。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于所述校准值是与扫描所述目标的至少一个像素相关联的值。
12.如权利要求10所述的方法，其特征在于所述校准值是目标页的校准中心。
13.如权利要求10所述的方法，其特征在于所述校准值是待扫描的页面的校准端点。
14.如权利要求10所述的方法，其特征在于还包括如下步骤将所述校准值存储在扫描仪、打印机、文件馈送器和相连的计算机中的至少之一内。
15.一种校准如下类型的外设的装置，这种类型的外设具有文件馈送器和扫描头，所述文件馈送器将文件页馈送到扫描台上，所述扫描头能够扫描可相对于较宽的可扫描宽度横向调整的至少第一预定扫描线窗口宽度，所述装置包括计算机程序产品，它包括计算机可用媒体，其中包含执行时可使所述装置执行如下操作的计算机可读程序代码在目标页上打印存储的目标，所述目标被打印在所述目标页上的已知位置；馈送所述目标页，以便所述目标页可被扫描仪扫描；扫描所述目标页上的所述目标；根据所述扫描的目标的横向位置确定所述文件馈送器的校准值；以及利用所述校准值调整所述扫描线窗口宽度的横向位置，以便基本上只扫描文件的整个宽度。
16.一种包括扫描仪功能且属于具有馈送待扫描文件页的文件馈送器的类型的外设，所述外设可以自动调整预定扫描宽度的横向位置，以使其基本上与所述文件馈送器馈送的文件页的宽度具有共同的边界，所述外设包括基本上延伸至整个扫描台宽度的扫描传感器，它能够生成许多像素的电信号，包括小于所述扫描传感器宽度的至少第一预定扫描线宽度的信号；处理器，用于从所述扫描传感器接收所述电信号，并生成所述扫描传感器所扫描的图像的数据文件；所述处理器分析在页面被馈送到扫描台之后接收到的电信号，并确定所述页面相对于所述扫描台的横向位置；所述处理器根据所确定的所述页面的横向位置确定所述文件馈送器的校准值；所述处理器使用所述校准值，并通过有选择地只使用对应于所述文件页宽度的电信号生成数据文件。
全文摘要
提出了一种用于校准具有扫描仪和文件馈送器的外设的装置和方法。打印在页面上已知位置具有目标的目标页。然后将该目标页馈送到文件馈送器，以供扫描仪扫描。通过确定扫描仪内所扫描到的目标的横向位置，确定校准值。然后利用该校准值调整扫描仪的扫描线窗口宽度的横向位置，以便基本只扫描文件页面的整个宽度。
文档编号H04N1/04GK1552153SQ02813227
公开日2004年12月1日 申请日期2002年4月26日 优先权日2001年5月3日
发明者E·L·安德森, M·W·约瑟夫森, A·G·莱德劳, E L 安德森, 约瑟夫森, 莱德劳 申请人:惠普公司