专利名称：具有可接图的参考图案的扫描器及其接图方法
技术领域：
本发明涉及一种扫描器及其接图方法，特别是涉及一种具有可接图的参考图案的扫描器及其接图方法。
随着科技的进步与发展，多媒体(Multi-Media)的整合与应用已成为趋势。所谓多媒体是指包括文字、图像、声音等各种不同数据型态的数据内容。为了使数据能以多媒体的形式展现，如今已有多种可扫描图像的多媒体装置发展出来，而对于图像处理而言，扫描器(Scanner)是使用者经常使用的工具之一。
关于扫描器的运作原理，简单地说，就是扫描器将光线投射于待扫描文件后形成反射，再利用光机接收反射光，并以此感测待扫描文件的图像，存储于扫描器的存储器中，接着，存储器再将扫到的图像传送至与扫描器耦接的电脑端中。由于光机所感测的图像仅为待扫描文件的一部分，因此，扫描时必须驱动步进马达而逐步移动光机，才能依序将整份文件扫描完毕，同时于扫描中，扫描器的存储器也存储光机所扫过的图像。
当扫描器的分辨率愈高时，光机所撷取图像的画素(Pixel)愈多，图像数据也愈多，需要的存储器容量也相对地增大。在扫描过程中，存储器传送图像至电脑端的速度通常比存储器存储光机扫描图像的速度慢，而存储器的容量通常有限，则最后存储器会无法存储光机所扫到的图像。所以，对于扫描同一个图像时，当使用较大的扫描分辨率，或是图像过大而产生过多的图像数据时，则必须进行多次的扫描动作，来完成此图像的扫描。在每次的扫描动作时，如何使扫描所得的图像可以完整的接续前一次扫描所得的图像是很重要的，因此，接图问题成了不可忽视的课题。虽然，增加扫描器的存储器容量可以避免扫描被中断，相对地也增加了生产成本。故基于经济利益的考虑，可使光机停机后回头，接着，再回到前次未扫到之处，即所谓的接图扫描线，开始接续扫描。但是，由于光机的动静是由步进马达控制，所以，光机减速时会有抖动的现象产生，连启动时也有相同情况，并抖动期间中光机所扫到的图像通常会失真而不适用。
在具体作法上，可参照
图1，其绘示现有平台式扫描器的示意图。在图1中，扫描器100包括光机102及扫描区域104，而光机102逐步扫描扫描区域104上的待扫描文件106。当扫描器100的存储器(未显示)不足以存储光机102所扫到的图像数据，而光机102刚好位于扫描区域104的接图扫描线L1，且光机102需停机后再回到接图扫描线L1，才可接续扫描。至于光机102如何再回到接图扫描线L1接续扫描，其过程描述如下首先，光机102由接图扫描线L1沿扫描方向(如图1的由左向右的箭头方向所示)减速移动一前进距离W至扫描停止线L2停机，而前进距离W由步进马达(未显示)控制，所以前进距离W可换算成步进马达的步数Y，且光机102于减速移动时有抖动的现象产生。接着，光机102根据步进马达的步数Y由扫描停止线L2沿归位方向(如图1的由右向左的箭头方向所示)移动，即可达到接图扫描线L1，而光机102在此期间移动时也有抖动的现象产生。然而，因步进马达通过皮带(未显示)来带动光机102移动，而皮带实质上对于光机的前进与后退的张力不同，所以导致步进马达控制光机于前进及后退的步数Y相同，但光机102后退距离(未显示)与前进距离W不同，使光机102无法确实回到接图扫描线L1，而达不到接图效果。
为了克服上述步进马达控制光机移动的误差，可利用外在标的设计，让光机感测，而确定光机是否回到接图扫描线L1。所以，也可直接利用待扫描文件106上的图像作相似度来对比，其作法描述如下首先，以光机102于接图扫描线L1所感测待扫描文件106的图像为一基准图像，待光机102停机于扫描停止线L2而回头逐步感测待扫描文件106，待感测到与基准图像相似度高的另一图像时，则视光机102已找到接图扫描线L1，即可接续扫描。但是，此作法的缺点在于，倘若基准图像为待扫描文件106中的一文章行距或一空白处，光机102回头可能感测另一文章行距或另一空白处，而把它误当作接图扫描线L1而接续扫描，导致扫描结束后发生图像重叠或断层的现象，无法达成接图效果。
本发明的目的在于提供一种具有可接图的参考图案的扫描器及其接图方法，利用参考图案的设计，可使光机于扫描器的存储器容量不足时，通过光机测得参考图案，而让步进马达控制光机再于接图扫描线接续扫描，其更加快速准确。
本发明的目的是这样实现的，即提供一种具有可接图的参考图案的平台式扫描器，包括一扫描区域，该扫描区域上用以置放一待扫描文件；一光机，用以扫描该待扫描文件；以及一参考图案，位于该扫描区域的一侧，其中，通过该光机感测该参考图案，使该光机准确地接续扫描。
本发明还提供一种具有可接图的参考图案的馈纸式扫描器，包括一光机；一参考滚轮，对应于该光机，该参考滚轮的转动可带动一待扫描文件移动，并使该光机扫描该待扫描文件；以及一参考图案，卷曲附于该参考滚轮的一末端，其中，通过该参考图案随着该参考滚轮转动，使该光机感测该参考图案，而使该光机准确地接续扫描。
本发明还提供一种平台式扫描器的接图方法，用以供该扫描器于存储器容量不足时可按续扫描，该扫描器包括一光机、一扫描区域及一参考图案，该参考图案位于该扫描区域的一侧，该方法包括下列步骤(a)当该扫描器的存储器容量不足而暂停扫描时，将该光机所在的扫描线限定为一接图扫描线，同时，该光机在该接图扫描线上感测得到该参考图案上的一第一间距；(b)该光机依一第一方向减速移动而停止，将该光机停止时所在的扫描线限定为一第一扫描停止线；(c)该光机由该第一扫描停止线依一第二方向移动，经过该接图扫描线后，减速而停止，将该光机停止时所在的扫描线限定为一第二扫描停止线，其中，该第二方向为该第一方向的反方向；(d)该光机由该第二扫描停止线依该第一方向移动，当该光机的扫描速度达稳定时，将该光机所在的扫描线限定为一稳定扫描线，该光机在该稳定扫描线上感测该参考图案，且在该参考图案上测得一第二间距，该扫描器根据该第一间距及该第二间距运算出一迁移距离；以及(e)该光机由该稳定扫描线沿该第一方向行进该迁移距离而抵达该接图扫描线，开始接续扫描。
下面结合附图，详细说明本发明的实施例，其中图1为现有平台式扫描器的示意图；图2为本发明的一较佳实施例的具可接图的参考图案的平台式扫描器的示意图；图3A～3D为图2中的扫描器的接图方法流程图；图4A为本发明一另一较佳实施例具有可接图的参考图案的馈纸式(Automatic Document Feeder，ADF)扫描器的侧视示意图；图4B为图4A的参考滚轮及光机的前视示意图。
本发明特别设计一参考图案，可在扫描器的存储器不足时供光机感测，而使光机再次于接图扫描线接续扫描。
首先，在平台式扫描器中，光机需要移动才能扫描待扫描文件，而为了使光机能够顺利感测到参考图案而接续扫描，参考图案必须要位于光机的感测范围内，即光机于逐步扫描的多数条扫描线汇集而成的区域内，而扫描区域通常小于光机的感测范围内。所以，可将参考图案配置于光机的感测范围与扫描区域之间，即可达到接图效果，甚至只位于扫描区域的一侧，也可达到相同接图效果。
另外，馈纸式(Automatic Document Feeder，ADF)扫描器与平台式扫描器不同之处在于，馈纸式扫描器的光机固定不动，改由多数个滚轮组来带动待扫描文件，使待扫描文件逐步经过光机的可扫描范围内，而光机即可逐步撷取到待扫描文件的图像数据，并存储至扫描器的存储器中，也有存储器不足的现象产生，所以也需要接图来接续扫描。倘若光机要感测到参考图案，则参考图案需要转动，因此，将参考图案配置对应于光机的一参考滚轮上，而参考图案卷曲附于参考滚轮的一末端，使参考图案随着参考滚轮滚动而转动，且光机即感测到参考图案而接续扫描。至于上述扫描器的接图方法，将分别以实施一与实施例二为例加以说明之，其描述如下。
请参照图2，其绘示的是依照本发明的一较佳实施例的具有可接图的参考图案的平台式扫描器的示意图。在图2中，扫描器200包括光机202、扫描区域204及参考图案206。其中，参考图案206位于扫描区域204的一侧边207，且位于光机202在移动扫描时所产生的可感测范围内。当扫描器200在扫描过程中发生存储器(未显示)容量不足时，则限定光机202在当时扫描器200发生存储器容量不足的扫描线为接图扫描线L1，参考图案206用以供光机202感测，经过扫描器200的逻辑运算，使光机202再次回至接图扫描线L1，而接续扫描。其中，参考图案206与扫描区域204都具有一长度X。
为了使光机202顺利快速找到接图扫描线L1，可于参考图案206中设计一些图案线条，供光机202感测而利于控制光机202就接图扫描线L1的位置接续扫描。所以本发明在参考图案206中设计一平行于侧边207的直线段M及多数条一对一函数线段，而各线段甚至可成同一斜率而平行，在实际运用范围内，也可使用多个一对一函数图形来取代函数线段。本实施例的多数条线段将以互相平行的具有同一斜率的斜直线段N1、N2及N3为例作说明。此外，斜线段N1、N2及N3分别与直线段M相接于交点R、S及T。需要注意的是，光机202的任一扫描线与线段M相交于一点，同时也与这些函数图形或线段之一交于一点。例如光机202的接图扫描线L1与直线段M相交于G点，而扫描线L1只与斜直线段N2相交于H点。
至于本实施例的接图方法，请同时参照图3A～图3D，其绘示的是图2中的扫描器的接图方法流程图。首先，请参照图3A，当扫描器200的存储器不足而暂停扫描时，将光机(未显示)所在的扫描线限定为接图扫描线L1，且开始于接图扫描线L1沿扫描方向(如图3A的由左向右的箭头方向所示)减速。当光机在接图扫描线L1时，光机感测到接图扫描线L1与参考图案206的直线段M的交点G，也可感测到接图扫描线L1与参考图案206的斜直线段N2上的交点H，如此扫描器200可计算并记录交点G及H之间的距离P1。
接着，请参照图3B。光机沿扫描方向(如图3B的由左向右的箭头方向所示)减速移动而停止，将光机在停止时所在的扫描线限定为扫描停止线L2，且光机由接图扫描线L1移动至扫描停止线L2的距离可由步进马达(未显示)控制，其中，光机于减速移动时发生抖动现象。然后，请参照图3C，步进马达驱动光机由扫描停止线L2沿归位方向(如图3C的由右向左的箭头方向所示)移动，经过接图扫描线L1后，减速而停止，将光机在停止时所在的扫描线限定为扫描停止线L3。需要注意的是，接图扫描线L1介于扫描停止线L2及L3之间，而光机由扫描停止线L2移动至扫描停止线L3的距离也可由步进马达控制，且光机在开始移动时也发生抖动现象。
接着，请参照图3D。光机由扫描停止线L2沿扫描方向(如图3D的由左向右的箭头方向所示)移动，当光机的扫描速度达稳定时，将光机所在的扫描线限定为稳定扫描线L4，而稳定扫描线L4介于扫描停止线L2与接图扫描线L1之间。其中，光机感测到稳定扫描线L4与直线段M上的交点D，也可感测到稳定扫描线L4与斜直线段N2上的交点E，如此扫描器可计算记录交点D及E之间的距离P2。需要注意的是，在叙述光机由接图扫描线L1移动，依序经由扫描停止线L2及L3，而至稳定扫描线L4的过程中，光机依然有撷取到图像，但是由于光机移动时会有抖动现象，为了避免所撷取的图像不佳或重覆，实际应用上可以不采用此段期间光机所撷取的图像。
扫描器200根据距离P1及P2而经过逻辑运算后，即可知道交点D及G之间的距离X，也就是光机要由稳定扫描线L4沿扫描方向行进距离X而抵达接图扫描线L1的，开始接续扫描，且为了避免图像重复，光机在距离X间所扫到的图像也可不采用。之后，步进马达即控制光机由稳定扫描线L4行进距离X后，光机可准确地到达接图扫描线L1，此时光机可在接图扫描线L1接续扫描。因为距离X于光机在稳定扫描的状态下所求得的，其准确度将会因此而提高。如此，将使光机可以快速且准确地回到接图扫描线L1，以重新进行扫描，以完成接图动作。
请参照图4A，其绘示的是依照本发明一另一较佳实施例的具有可接图的参考图案的馈纸式扫描器的侧视示意图。在图4A中，扫描器400包括光机402、滚轮组404及406、参考滚轮408及参考图案410，而参考滚轮408对应于光机402的可感测区域内，且参考图案410卷曲附于参考滚轮408的一末端。其中，通过步进马达(未显示)驱动滚轮组404及406转动，而参考滚轮408也会跟着转动，且使待扫描文件412沿扫描方向(如图4A的由左向右的箭头方向所示)移动，用以让光机402进行扫描。
请参照图4B，其绘示的是依照图4A的参考滚轮及光机的前视示意图。在图4B中，为了让光机402能够于感测到参考图案410，而参考滚轮408必须比待扫描文件412还宽，且参考图案410配置于参考滚轮408比待扫描文件412多出的延伸处，如此，光机402才可感测到参考图案410。需要注意的是，参考图案410由实施例一的参考图案206卷曲后形成。
根据实施例一的原理推导，可知光机402于扫描器400的存储器容量不足时可感测到参考图案410上的直线段M及斜直线段N2，在直线段M及斜直线段N2之间测得一距离。接着，通过步进马达的步数控制，参照实施例一中接图方法，让参考滚轮408带着参考图案410转动及带着待扫描文件412移动(如图4A的由右向左的箭头方向所示)。然后，光机402也可感测到直线段M及斜线段N2之间另一距离。扫描器400根据此两距离而逻辑运算后，步进马达即可控制滚轮组404及406，而参考滚轮408跟着转动、且带动待扫描文件412，使光机402可接图扫描。
本发明的优点在于，其利用参考图案的设计，可使光机于扫描器的存储器容量不足时，通过光机测得参考图案，而让步进马达控制光机再于接图扫描线接续扫描，其更加快速准确。
综上所述，虽然以上结合一较佳实施例揭露了本发明，然而其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围应以权利要求所界定的为准。
权利要求
1.一种具有可接图的参考图案的平台式扫描器，包括一扫描区域，该扫描区域上用以置放一待扫描文件；一光机，用以扫描该待扫描文件；以及一参考图案，位于该扫描区域的一侧，其中，通过该光机感测该参考图案，使该光机准确地接续扫描。
2.如权利要求1所述的扫描器，其中该参考图案包括多条一对一函数图形；以及一直线段，与该扫描区域的一侧边平行，其中，该光机的任一扫描线与该直线段相交于一点，同时该光机的任一扫描线也与该各函数图形之一相交于一点。
3.如权利要求2所述的扫描器，其中该各函数图形是多个斜直线段。
4.如权利要求3所述的扫描器，其中各该斜直线段具有相同斜率。
5.一种具有可接图的参考图案的馈纸式扫描器，包括一光机；一参考滚轮，对应于该光机，该参考滚轮的转动可带动一待扫描文件移动，并使该光机扫描该待扫描文件；以及一参考图案，卷曲附于该参考滚轮的一末端，其中，通过该参考图案随着该参考滚轮转动，使该光机感测该参考图案，而使该光机准确地接续扫描。
6.如权利要求5所述的扫描器，其中该参考图案包括多条一对一函数图形；以及一直线段，与该扫描区域的一侧边平行，其中，该光机的任一扫描线与该直线段相交于一点，同时该光机的任一扫描线也与该各函数图形之一交于一点。
7.如权利要求6所述的扫描器，其中该各函数图形是多个斜直线段。
8.如权利要求7所述的扫描器，其中各该斜直线段具有相同斜率。
9.一种平台式扫描器的接图方法，用以供该扫描器于存储器容量不足时可接续扫描，该扫描器包括一光机、一扫描区域及一参考图案，该参考图案位于该扫描区域的一侧，该方法包括下列步骤(a)当该扫描器的存储器容量不足而暂停扫描时，将该光机所在的扫描线限定为一接图扫描线，同时，该光机在该接图扫描线上感测得到该参考图案上的一第一间距；(b)该光机依一第一方向减速移动而停止，将该光机停止时所在的扫描线限定为一第一扫描停止线；(c)该光机由该第一扫描停止线依一第二方向移动，经过该接图扫描线后，减速而停止，将该光机停止时所在的扫描线限定为一第二扫描停止线，其中，该第二方向为该第一方向的反方向；(d)该光机由该第二扫描停止线依该第一方向移动，当该光机的扫描速度达稳定时，将该光机所在的扫描线限定为一稳定扫描线，该光机在该稳定扫描线上感测该参考图案，且在该参考图案上测得一第二间距，该扫描器根据该第一间距及该第二间距运算出一迁移距离；以及(e)该光机由该稳定扫描线沿该第一方向行进该迁移距离而抵达该接图扫描线，开始接续扫描。
10.如权利要求9所述的接图方法，其中该参考图案包括多条一对一函数图形；以及一直线段，与该扫描区域的一侧边平行，其中，该光机的任一扫描线与该直线段相交于一点，同时该光机的任一扫描线也与该各函数图形之一交于一点。
11.如权利要求10所述的接图方法，其中该各函数图形是多个斜直线段。
12.如权利要求11所述的接图方法，其中各该斜直线段具有相同斜率。
全文摘要
一种具可接图的参考图案的扫描器及其接图方法,扫描器包括:扫描区域,用以置放待扫描文件;光机,用以扫描该待扫描文件;以及参考图案,位于扫描区域的一侧,通过该光机感测参考图案,使光机准确地接续扫描。其利用参考图案配置于扫描器的设计,可使光机于扫描器的存储器容量不足时,通过光机测得参考图案,经此接图方法的逻辑运算后,使光机能够准确地快速接续扫描。
文档编号G06K9/20GK1373449SQ0110898
公开日2002年10月9日 申请日期2001年2月28日 优先权日2001年2月28日
发明者陈琰成, 顾皎皎, 廖俊杰 申请人:虹光精密工业股份有限公司