专利名称：图像感测元件模拟器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种图像感测元件模拟器，特别是指一种可以虚拟图像感测元件的输出信号，并用虚拟产生的感测元件时序来触发输出信号的，可以帮助图像系统或元件在产生新图像时除错的图像感测元件模拟器，扫描器系统中的光源驱动器驱动光源装置照射被扫描的物体，被扫描物的图像样本经过投影、聚焦后被图像感测元件(例如CCD、CIS)所接收，而图像感测元件的操作是由扫描器控制装置所输出的信号Timing控制的。图像感测元件的图像经放大器输入到模/数转换器中，将图像感测元件所接收的模拟图像信号转换成数字图像信号，而此时扫描器控制装置则通过数/模转换器输出参考电压给模/数转换器，以便其进行模/数转换。这些数字信号也可以通过扫描器控制装置存入SRAM构成的缓冲存储器中的FIFO队列中等候处理。当主机系统要显示图像时，扫描器控制装置就将数字图像信号从缓冲存储器中读出并加以处理后，通过界面控制装置将数字图像信号传送到主机系统上并显示。
但在扫描器系统的工作过程中，如果扫描器输出的图像质量有丝毫没达到要求，问题可能就出在输入图像感测元件的处理上。例如图像感测元件本身的质量问题；或是图像样本在输入图像感测元件时受到了其他信号的干扰。如果不是上述情况，那么问题很有可能发生在图像感测元件后续电路的处理上，比如模/数转换器等。
由于现有的数字信号发生器无法模拟图像感测元件的输出信号；也无法产生触发图像感测元件的时序信号，因此工程师在除错和调试阶段，无法将图像感测元件可能发生的错误先行排除，也就无法先确认模/数转换器等后续处理电路的正确性。所以，对于工程师来说，将会耗费大量的精力和时间在除错和调试过程中。
针对上述问题，本发明的目的就在于它能按要求模拟图像感测元件工作，并在新图像系统生成时，产生特定的图像信号，以方便系统除错，从而提高图像生成的效率。
为达到上述目的，本发明一种可在图像系统除错过程中取代其中图像感测元件的图像感测元件模拟器，它由主控单元、至少一个存储器和至少一个输出转换装置组成；主控单元通过标准的总线接口与主机系统相互连接，图像经主控单元至主机系统中显示；图像的参考图样从主机系统下载经主控单元至存储器中存储；输出时，存储器中的图样从存储器经主控单元到输出转换装置，经转换后输出。它包括一子系统存储器，所述的子系统存储器与主控单元配合工作，需存储的信息经主控单元到子系统存储器中暂存。所述的输出转换装置中至少包括一个数/模转换器和一个滤波放大器，存储器中的图像参考图样从存储器经主控单元送至输出转换装置。
本发明所提出的图像感测元件模拟器，其效果就在于它可以按所需的方式模拟图像感测元件工作；在新图像系统生成时产生特定的图像信号，方便了系统除错，从而提高了图像生成的效率；也减少了调试人员在除错和调试过程中所耗费的精力与时间。
下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。
图1为扫描器的线路结构框图；图2为本发明应用于扫描器系统中实际除错状态下的配置图；图3为本发明第一实施例的线路框图；图4为本发明第二实施例的线路框图。
首先参见图1所示，扫描器系统10的线路结构框图。扫描器系统10主要构成包括光源驱动器101、图像感测元件103、图样102、放大器104、模/数转换器105、扫描器控制装置106、界面控制装置107、主机系统108、缓冲存储器109和数/模转换器110。扫描器系统10中的光源驱动器101驱动光源装置(未在图中标明)照射被扫描的物体，被扫描物的图像样本102经过投影、聚焦后被图像感测元件(例如CCD、CIS)103所接收，而图像感测元件103的操作是由扫描器控制装置所输出的信号Timing控制的。图像感测元件103的图像经放大器104输入到模/数转换器105中，将图像感测元件103所接收的模拟图像信号转换成数字图像信号，而此时扫描器控制装置106则通过数/模转换器110输出参考电压给模/数转换器106，以便其进行模/数转换。这些数字信号也可以通过扫描器控制装置106存入SRAM构成的缓冲存储器109中的FIFO队列中等候处理。当主机系统108要显示图像时，扫描器控制装置就将数字图像信号从缓冲存储器109中读出并加以处理后，通过界面控制装置107将数字图像信号传送到主机系统108上并显示。
另外，扫描器系统的其他附属电路还包括用于提供所需的基本时钟脉冲的振荡器111；用于扫描器电源管理的电源启动重设装置112；扫描控制装置所监控的步进马达驱动器113；相关的感测装置114；以及外围接口装置115。
参见图2所示的是本发明图像感测元件模拟器实际应用于扫描器系统中完成除错功能时的配置情况，其中与图1相同的装置均以相同的标号表示。所不同的是，本发明用图像感测元件模拟器200取代了图1中的图像感测元件103及其配套装置。
本发明图像感测元件模拟器200通过标准的总线接口，如串行口RS-232、GPIB、USB；或是并行口SPP、EPP、ECP等等与主机系统108相连。图像感测元件模拟器200通过扫描器控制装置106产生的图像感测时序信号S_timing的触发，或是通过图像感测元件模拟器200内部产生的参考图像感测时序信号R_timing的自行触发来输出模拟信号。由图像感测元件模拟器200所产生的图像感测参考时序信号R_timing也可用来与扫描器控制装置106所产生的图像感测时序信号S_timing加以比较，以便进行除错。
本发明的第一实施例参见图3所示，本实施例的图像感测元件模拟器200，包括主控单元300，通过标准总线接口202与主机系统108相连。第一和第二存储器(301a、301b)用来储存主机系统108下载给主控单元300的图像参考图样。第一和第二缓冲器(302a、302b)则用来调节存储器(301a、301b)中信号存取的流向。
第一输出转换装置OPC1，由第一数/模转换器303a、滤波放大器304a组成；第二输出转换装置OPC2，由第二数/模转换器303b、滤波放大器304b组成。用这两个输出转换装置将上述存储器(301a、301b)中的数字信号读出并转换成模拟信号输出。
本发明用于除错时，首先将参考图样或标准图样输入图像感测元件模拟器中的第一和第二存储器(301a、301b)内，扫描器控制装置106输出图像感测时序信号S_timing来触发主控单元300，使模拟图像元件工作(或由图像感测元件模拟器本身所产生的图像感测参考时序信号R_timing触发)。通过主控单元300的控制，将储存在存储器(301a、301b)中的图像样本分别输出到输出转换装置(OPC1、OPC2)中。在此实施例中，输出转换装置(OPC1、OPC2)所输出的信号(OS、CS)分别模拟扫描器中图像感测元件的主要输出信号和补偿输出信号。此输出信号(OS、CS)直接输入扫描器的放大器104中，最后在主机系统108上显示。再将主机系统所显示的图样与参考图样加以比较即可达到除错的目的。
本发明图像感测元件模拟器可根据其需要增加子系统存储装置305，它由ROM或RAM存储器构成，可用来存储主控单元的控制程序、信息等资料。
根据以上描述可知本发明在扫描器系统除错过程中，可产生特定的图像信号(OS和CS)，以取代图像感测元件的工作，便于将图像感测元件本身可能产生的问题先行排除(也可以先假设图像感测元件本身没有问题，从而先排除其他错误)。因此，工程师可以先针对图像感测元件的后续电路查找错误，这样可以增加可靠性并可加速除错的效率。同时，图像感测元件模拟器本身也可产生图像感测参考时序信号R_timing，用于与扫描器系统产生的图像感测时序信号S_timing加以比较并进行除错。而图像感测参考时序信号R_timing的产生可根据实际需要，由程序来设定。
参见图4所示的是本发明的第二实施例线路框图，其中与第一实施例相同的部分仍用相同的符号表示。第一与第二实施例结构大体相同，只是第二实施例中没有第一和第二缓冲器的存在。因此在图4中，储存在存储器301a和301b的图像样本需先从主控单元读出，在其内部暂存，再传送到输出转换装置(OPC1、OPC2)。其他工作原理与第一实施例相同。
在以上实施例中，本发明都是用来对扫描器的图像系统除错的，但实际上本发明并非仅适用于扫描器，只要是其中含有如CCD和CIS等图像元件的图像系统均可利用本发明，以增进系统除错的方便性。另外，本发明是利用标准的总线接口与主机系统相连，所以不只是能与特定的主机系统相连，只要主机系统的接口配置是标准的总线方式，都可利用本发明来进行图像系统的除错与调试。因此，本发明具有相当强的可移植性和独立的脱机操作能力。还有，关于系统中用于储存图像样本的存储器的个数与其容量，可视其所要下载的图样大小而定。
权利要求
1.一种可在图像系统除错过程中取代其中图像感测元件的图像感测元件模拟器，其特征在于所述的图像感测元件模拟器由主控单元、至少一个存储器和至少一个输出转换装置组成；主控单元通过标准的总线接口与主机系统相互连接，图像经主控单元至主机系统中显示；图像的参考图样从主机系统下载经主控单元至存储器中存储；输出时，存储器中的图样从存储器经主控单元到输出转换装置，经转换后输出。
2.根据权利要求1所述的图像感测元件模拟器，其特征在于还包括一子系统存储器，所述的子系统存储器与主控单元配合工作，需存储的信息经主控单元到子系统存储器中暂存。
3.根据权利要求1所述的图像感测元件模拟器，其特征在于所述的输出转换装置中至少包括一个数/模转换器和一个滤波放大器，存储器中的图像参考图样从存储器经主控单元送至输出转换装置。
全文摘要
本发明是一种图像感测元件模拟器,包括主控单元、至少一存储器、至少一输出转换装置,它通过标准的总线接口与主机系统相连,并可按要求产生虚拟信号来模拟图像感测元件的工作;所述的主机系统将图像参考图样下载给主控单元,该主控单元接收该图样并存储于所述的存储器中;藉由程序控制或由外部图像感测元件的时序触发,由该存储器中读取该图样,并将其送至所述的输出转换装置,经输出转换装置加以转换后输出信号。在新图像系统生成时,方便系统除错,从而提高图像生成效率;此模拟器还具有很强的脱机操作能力和可移植性。
文档编号G06K9/38GK1277409SQ9910913
公开日2000年12月20日 申请日期1999年6月15日 优先权日1999年6月15日
发明者许腾仁, 樊劲志 申请人:鸿友科技股份有限公司