一种接触式图像传感器及其扫描方法
【专利摘要】本发明涉及一种接触式图像传感器及其扫描方法，本发明特征在于，包括三组光感应传感器以及控制模块，三组光感应传感器设置于所述柱状透镜组下方，相互之间沿扫描方向的距离均大于等于0.3mm，且均连接所述感光电路，使扫描影像时每个像素通过所述三组光感应传感器后，所述感光电路分别输出三组电信号；控制模块，对同一像素的三组电信号进行两两对比，取得其中差别最小的两组电信号的平均值作为该像素最终输出的电信号。有效避免了光感应传感器上的粉尘和脏点对扫描影像质量产生异常影响。
【专利说明】一种接触式图像传感器及其扫描方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种接触式图像传感器及其扫描方法，尤其涉及一种避脏点、粉尘的接触式图像传感器及其扫描方法。
【背景技术】
[0002]在馈纸式扫描仪或者纸币清分机中，接触式图像传感器CIS(Contact ImageSensor)的使用越来越多，同时对影像品质越来越注重，影像好坏会影响到扫描物的识别率。然而在这些设备的应用中，纸张或钱币带到机台中的粉尘和脏点一直是最大的问题，粉尘和脏点会遮住光感应传感器。传统CIS中一般包括设置在外壳内的LED导光柱、LED光源、柱状透镜组(Rod Lens)、玻璃、光感应传感器以及感光电路板，使LED导光柱将所述LED光源通过玻璃照射到被扫描物上，且反射到柱状透镜组内，通过光感应传感器以及光感应电路产生电信号输出图像信息。用在扫描仪中，是将感光单元紧密排列，直接收集被扫描稿件反射的光线信息，由于本身造价低廉，又无需透镜组，所以可以制作出结构更为紧凑的扫描仪，成本也大大降低，但由于使用单条光感应传感器来读影像，在馈纸式扫描仪或者纸币清分机的使用中，因为纸张或钱币在运行中会带动大量的粉尘和脏点，粉尘和脏点落在CIS的某个光感应传感器上时，就会导致扫描的影像产生异常的线条或点。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种接触式图像传感器及其扫描方法，以避免光感应传感器上的粉尘和脏点对扫描影像质量产生异常影响。
[0004]为了解决上述问题，本发明涉及了一种接触式图像传感器，包括外壳、玻璃、LED导光柱、LED光源、柱状透镜组以及感光电路，玻璃设置在外壳顶部，在外壳内，所述LED导光柱将所述LED光源从所述玻璃照射到被扫描物上，再反射到柱状透镜组内，其特征在于，还包括控制模块以及设置于所述柱状透镜组下方的三组光感应传感器，
所述三组光感应传感器相互之间沿扫描方向的距离均大于等于0.3mm,且均连接所述感光电路，使扫描影像时每个像素通过所述三组光感应传感器后，所述感光电路分别输出二组电信号；
所述控制模块，对同一像素的三组电信号进行两两对比，取得其中差别最小的两组电信号的平均值作为该像素最终输出的电信号。
[0005]较佳地，所述三组光感应传感器相互之间沿扫描方向的距离均大于等于0.5mm。
[0006]较佳地，在所述三组光感应传感器上方设置一组柱状透镜组或在所述三组光感应传感器上方分别设置一组柱状透镜组。
[0007]较佳地，所述控制模块连接一连接器接头，将最终输出的扫描影像的电信号传送给外部设备。
[0008]较佳地，所述感光电路为一 PCB感光电路板，所述感光电路为一 PCB电路板，所述三组光感应传感器以及所述控制模块均固定于所述PCB电路板上。[0009]较佳地，所述三组光感应传感器设置在所述PCB感光电路板上表面，所述控制模块设置在所述PCB感光电路板的下表面。
[0010]为了解决上述问题，本发明还涉及了一种接触式图像的扫描方法，包括以下步骤:
51:在一接触式图像传感器内设置相互间沿扫描方向的距离大于等于0.3mm三组光感应传感器；
52:扫描影像，使每个像素分别经过三组光感应传感器后，由感光电路得到三组电信
号;
53:两两对比同一像素的三组电信号，取得差别最小的两组电信号的平均值作为该像素最终输出的电信号。
[0011]较佳地，光感应传感器之间沿扫描方向的距离均大于等于0.5_。
[0012]较佳地，还包括通过一连接器接头将最终输出的扫描影像的电信号传送给外部设备。
[0013]较佳地，S3中同一像素获得的三组电信号a、b、c通过信号处理芯片进行处理，取得ABS (a/b-l)、ABS (b/c_l)和ABS (a/c_l)中的最小值中的两组电信号的平均值作为此像素最终输出的电信号。
[0014]本发明由于采用以上技术方案，与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果: 本发明设置了三组光感应传感器，相互之间沿扫描方向的距离均大于一般粉尘和脏点
的直径，粉尘和脏点只能对一组光感应传感器造成影响，通过控制模块进行计算，有效避免了对扫描影像质量产生异常的影响；
采用PCB感光电路板，三组光感应传感器设置在PCB感光电路板上表面，控制模块设置在PCB感光电路板的下表面，使结构简单紧凑，节省空间。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本发明一种接触式图像传感器的剖面图；
图2为是本发明一种接触式图像传感器的结构分解示意图；
图3为是图2的局部放大示意图；
图4本发明实施例的PCB感光电路板9的上表面结构示意图；
图5为是本发明实施例的PCB感光电路板9的下表面结构不意图；
图6为本发明一种接触式图像扫描方法的流程图。
【具体实施方式】
[0016]下面参照附图和具体实施例来进一步说明本发明。
[0017]CIS 一般均包括设置在一壳体内的LED导光柱，柱状透镜组,玻璃,光感应传感器，感光电路以及连接器接头，本发明提供的一种接触式图像传感器，包括控制模块以及设置于所述柱状透镜组下方的三组光感应传感器，三组光感应传感器相隔固定的间距设置，且均连接感光电路，使扫描影像时每个像素通过三组光感应传感器后，感光电路分别获得三组电信号，且三组光感应传感器相互之间沿扫描方向的距离均大于等于0.3mm ;控制模块，两两对比同一像素的三组电信号，取得其中差别最小的两组电信号的平均值作为该像素最终输出的电信号。
[0018]本发明设置了三组光感应传感器，相互之间沿扫描方向的距离均大于一般粉尘和脏点的直径，粉尘和脏点只能对一组光感应传感器造成影响，通过控制模块进行计算，有效避免了对扫描影像质量产生异常的影响。
[0019]本实施例中，如附图1所示，包括设置LED导光柱1，第一柱状透镜组2，第二柱状透镜组3，第三柱状透镜组4，玻璃5，第一光感应传感器6，第二光感应传感器7，第三光感应传感器8，PCB感光电路板9，连接器接头10，外壳11，第一 LED灯源12，第二 LED灯源13以及控制t旲块14。
[0020]外壳11顶端为玻璃5，第一 LED灯源12以及第二 LED灯源13分别设置在PCB感光电路板9的两端，不限于此；第一 LED灯源12、第二 LED灯源13以及LED导光柱I均设置在玻璃5下方，第一 LED灯源12以及第二 LED灯源13分别位于LED导光柱I两侧，使得沿着垂直于扫描方向均有光源透过玻璃照射到被扫描物上，且光源通过被扫描物反射入第一柱状透镜组2，第二柱状透镜组3以及第三柱状透镜组4内，在三组光感应传感器6-8上方分别设置柱状透镜组2-4，当然也可以在三组光感应传感器上方共用一组柱状透镜组，并不做限定。第一光感应传感器6，第二光感应传感器7以及第三光感应传感器8相互之间沿扫描方向(如附图1-2中标注的箭头A的方向)的距离t均大于等于0.3mm,本实施例中t取大于0.5_，可以彻底避免肉眼不可明显分辨的粉尘以及脏点的干扰。当粉尘以及脏点落在玻璃上挡住其中一个镜头从而影响到对应的光感应传感器产生的电信号时，因为其直径小于光感应传感器的间距，从而无法同时再影响另外两组光感应传感器中针对同一像素的电信号。
[0021]当纸张或钱币等被扫描物通过CIS时，第一 LED灯源12以及第二 LED灯源13发出光亮，通过LED导光柱I照射到被扫描物上，使当被扫描物体反光后通过CIS的3组条状的光感应传感器6-8后每个像素点依次通过柱状透镜组1_3，PCB感光电路板9输出得到同
一像素点的三组电信号。
[0022]如图4-5所示，三组光感应传感器设置在PCB感光电路板上表面，控制模块14以及连接器接头均设置在PCB感光电路板的下表面，且连接器接头裸露在外壳外，使结构简单紧凑，节省空间。控制模块14 一般为一信号处理芯片，解析处理PCB感光电路板获得的电信号，两两对比同一像素的三组电信号，取得其中差别最小的两组电信号的平均值作为该像素最终输出的电信号。
[0023]控制模块连接连接器接头10，一般为FFC连接器等，将最终输出的扫描影像的电信号传送给外部设备，外部设备如扫描机、打印机、电脑、存储器、移动终端等，并不做限定。
[0024]本发明涉及了一种接触式图像的扫描方法，如图6所示的流程图，以下通过结合上面所述的一种接触式图像传感器对本方法做详细说明，包括以下步骤:
S1:在一接触式图像传感器内设置相互间沿扫描方向的距离大于等于0.3mm的三组光感应传感器。
[0025]本实施例中t取大于0.5mm，可以彻底避免肉眼不可明显分辨的粉尘以及脏点的干扰。当其落在玻璃上挡住其中一个镜头从而影响到对应的光感应传感器电讯号时，因为其直径小于光感应传感器的间距，从而无法同时再影响另外两组光感应传感器中针对同一像素的电信号。[0026]S2:扫描影像，使每个像素分别经过三组光感应传感器，由感光电路得到三组电信号。
[0027]本实施例中，当纸张或钱币等被扫描物通过CIS时，第一 LED灯源12以及第二 LED灯源13发出光亮，通过LED导光柱I照射到被扫描物上，使当被扫描物体反光后通过CIS的3组条状的光感应传感器6-8后每个像素点依次通过柱状透镜组1-3，PCB感光电路板9输出得到统一像素点的三组电信号。
[0028]S3:两两对比同一像素的三组电信号，取得差别最小的两组电信号的平均值作为该像素最终输出的电信号。
[0029]同一像素获得的三组电信号a、b、c通过控制模块14进行处理，取得ABS Ca/b-l)、ABS (b/c-1)和ABS (a/c_l)中的最小值中的两组电信号的平均值作为此像素最终输出的电信号V。控制模块14 一般为信号处理芯片。
[0030]可能的四种选择如下:
1)当ABS(a/b-Ι)最小时，取a和b的平均值；
2)当ABS(b/c-1)最小时，取a和b的平均值;
3)当ABS(a/c-1)最小时，取a和c的平均值；
4)当a=b=c时,取a、b、c中任意一值。
[0031]通过上述信号处理过程，可以很容易得出最优的图像输出电信号，计算速度快，且由于设立了三组光感应传感器，结果精确度高，有效的避免了光感应传感器上的粉尘和脏点对扫描影像质量产生异常影响。
[0032]S4:通过一连接器接头将最终输出的扫描影像的电信号传送给外部设备。本实施例中，控制模块14连接连接器接头10，一般为FFC连接器等，将最终输出的扫描影像的电信号传送给外部设备，外部设备如扫描机、打印机、电脑、存储器、移动终端等，并不做限定。
[0033]上述公开的仅为本发明的具体实施例，该实施例只为更清楚的说明本发明所用，而并非对本发明的限定，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在保护范围内。
【权利要求】
1.一种接触式图像传感器，包括外壳、玻璃、LED导光柱、LED光源、柱状透镜组以及感光电路，玻璃设置在外壳顶部，在外壳内，所述LED导光柱将所述LED光源从所述玻璃照射到被扫描物上，再反射到柱状透镜组内，其特征在于，还包括控制模块以及设置于所述柱状透镜组下方的三组光感应传感器， 所述三组光感应传感器相互之间沿扫描方向的距离均大于等于0.3mm，且均连接所述感光电路，使扫描影像时每个像素通过所述三组光感应传感器后，所述感光电路分别输出二组电信号； 所述控制模块，对同一像素的三组电信号进行两两对比，取得其中差别最小的两组电信号的平均值作为该像素最终输出的电信号。
2.如权利要求1所述的一种接触式图像传感器，其特征在于，所述三组光感应传感器相互之间沿扫描方向的距离均大于等于0.5mm。
3.如权利要求1所述的一种接触式图像传感器，其特征在于，在所述三组光感应传感器上方设置一组柱状透镜组或在所述三组光感应传感器上方分别设置一组柱状透镜组。
4.如权利要求1所述的一种接触式图像传感器，其特征在于，所述控制模块连接一连接器接头，将最终输出的扫描影像的电信号传送给外部设备。
5.如权利要求1所述的一种接触式图像传感器，其特征在于，所述感光电路为一PCB电路板，所述三组光感应传感器以及所述控制模块均固定于所述PCB电路板上。
6.如权利要求5所述的一种接触式图像传感器，其特征在于，所述三组光感应传感器设置在所述PCB感光电路板上表面，所述控制模块设置在所述PCB感光电路板的下表面。
7.一种接触式图像的扫描方法，其特征在于，包括以下步骤: 51:在一接触式图像传感器内设置相互间沿扫描方向的距离大于等于0.3mm三组光感应传感器； 52:扫描影像，使每个像素分别经过三组光感应传感器后，由感光电路得到三组电信号; S3:两两对比同一像素的三组电信号，取得差别最小的两组电信号的平均值作为该像素最终输出的电信号。
8.如权利要求7所述的一种接触式图像的扫描方法，其特征在于， 光感应传感器之间沿扫描方向的距离均大于等于0.5_。
9.如权利要求7所述的一种接触式图像的扫描方法，其特征在于，还包括通过一连接器接头将最终输出的扫描影像的电信号传送给外部设备。
10.如权利要求7所述的一种接触式图像的扫描方法，其特征在于，S3中同一像素获得的三组电信号a、b、c通过信号处理芯片进行处理，取得ABS (a/b-l)、ABS (b/c_l)和ABS (a/c-1)中的最小值中的两组电信号的平均值作为此像素最终输出的电信号。
【文档编号】H04N1/04GK103945084SQ201410159767
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年4月21日 优先权日:2014年4月21日
【发明者】杭海梅, 王莉莉 申请人:苏州工业职业技术学院