专利名称：一种图像撷取装置及其控制方法
技术领域：
本发明涉及一种图像撷取装置及其控制方法，特别涉及一种无需文件传感器的图像撷取装置及其控制方法。
现有馈纸式扫描器或传真机，在文件扫描时，都需要一额外的文件传感器，以确定文件是否馈入；且该文件传感器需位于扫描线之前，以判定文件是否馈入。该文件传感器需对文件施以一定以上的力量，才会被激发来启动后续文件扫描动作的进行；若对文件施力不足，或文件不平整没有接触到文件传感器，则扫描器或传真机无法确定有无文件馈入，无法正确进行文件扫描动作。由于增加一额外的文件传感器，就增加了该馈纸式扫描器或传真机在配线和组装上的困难度与制作成本。
参照图1为惯用图像撷取装置的结构图。其中包含有一壳体1、一文件传感器10、一图像传感器11、一滚轮12、一文件入口槽13、一上导板14、一下导板15、一文件出口槽16、一出口上导板17、一出口下导板18。文件传感器10可为触控式，需对文件施以一定以上的力量，才会被激发来启动后续文件扫描动作的进行。而图像传感器11一般有CCD(Charged-CoupledDevice)和CIS(Contact Image Sensor)两种。被扫描的文件由文件入口槽13送入，经上导板14与下导板15之间的导槽，接触到文件传感器10，以启动滚轮12，将文件带到CIS下，进行文件扫描。滚轮12被启动后，将该文件卷入，经出口上导板17与出口下导板18之间的导槽，到达文件出口槽16。当该文件离开文件传感器10后，文件传感器10检测到文件已送出，滚轮12需再将文件带动一段距离，使位于文件传感器10与CIS间的部分文件能完整地被扫描到，随后便停止图像传感器11的文件扫描动作。因此，参照图5，惯用图像撷取装置控制单元63通过文件传感器61检测文件馈入与否以控制整个图像传感器CCD文件扫描动作65与滚轮转动67的启始与结束。如果被扫描文件没有适当的推挤文件传感器61，或文件不平整，便无法启动文件传感器61，而文件扫描动作便无法被正确且精确的控制。
本发明的目的是针对现有技术中存在的文件扫描动作不能精确控制的缺点，提供一种在无需文件传感器的情况下的图像撷取装置及完成图像撷取的控制方法。
为达到上述目的之一，本发明提供一种图像撷取装置，该装置包含表面具有环状灰阶图案的滚轮；安置在与滚轮相邻的位置处的图像传感器，它可对该滚轮方向所说的图案进行检测；一个控制单元，用来将来自图像传感器所测的滚轮的表面环形灰阶图案信号通过运算后存入存储器中，并使图像传感器测得的滚轮表面现状信号通过运算后输入比较器中与来自存储器的存储信号进行比较，以控制图像传感器扫描开/关电路和滚轮转动开/关电路的接通和关闭。
为达到上述的另一目的，本发明提供该图像撷取装置的控制方法，其包括如下步骤；(a)在进行文件扫描动作之前，控制单元预先启动图像传感器对该环状灰阶图案进行检测，计算得到该图案区段一参考灰阶值；(b)由该参考灰阶值计算得到该图案区段一第一基准值及一第二基准值并将第一基准值及第二基准值储存到存储器中；(c)该控制单元启动该图像传器对该滚轮方向持续地检测，计算得到该图案区段一现状灰阶值；(d)若该参考灰阶值和该现状灰阶值之差大于该区段第一基准值，该控制单元启动滚轮转动进行文件扫描动作；(e)若该参考灰阶值和该现状灰阶值之差小于该区段第二基准值，该控制单元停止滚轮转动且停止文件扫描动作。
本发明仅利用滚轮上特殊图案的灰阶值作参考灰阶值，与图像传感器检测到的现状灰阶值作比较，以判定是否有文件送入，决定滚轮转动及图像传感器对文件扫描动作进行与否。从而避免该图像撷取装置不必要的检测动作，减少电源的消耗。
以下将结合附图对本发明作进一步说明。
图1为惯用图像撷取装置的结构图；图2为本发明图像撷取装置的结构图；图3为检测用的参考图案；图4为滚轮的立体图；图5为惯用图像撷取装置的控制单元结构示意图；
图6为本发明图像撷取装置的控制单元结构示意图；图7为本发明控制单元执行步骤的流程图。
现结合附图将本发明的最佳实施例详细说明如下。
本说明书中，所谓“检测”乃是强调CCD侦测灰阶值，交由控制单元计算比较判断的动作；而所谓“扫描”则是强调CCD撷取图像资料，交由电脑或传真机做进一步输出的动作。
参照图2，为本发明图像撷取装置的结构图。其中包含有一壳体1、一图像传感器11、一滚轮12、一文件入口槽13、一上导板14、一下导板15、一文件出口槽16、一出口上导板17、一出口下导板18。被扫描的文件由文件入口槽13送入，循文件传送轨迹19，经上导板14与下导板15的导槽，进入图像传感器11与滚轮12间的扫描线321上。图像传感器11与滚轮12的接触区322，与扫描线321相隔一段距离。滚轮12上具有一特殊的图案，参照图3，为检测用参考图案，并参照图4，为滚轮的立体图。图3的参考图案为黑色区段51、53、55与白色区段52、54所组合而成，各区段标有长度大小，而本发明的目的是揭露一种检测有无文件馈入的控制方法及其装置，该申请不受限于某一固定的参考图案，因此图3中各个黑色与白色区段的长度大小仅是举例说明，不是本发明的限定范围。
参照图6，本发明的主要目的在于利用滚轮上一成全黑、全白或黑白相间的特殊环状图案；一控制单元73以开机时图像传感器CCD所检测到该特殊图案的灰阶值作参考灰阶值，通过信号处理单元(未示出)计算得到第一，第二基准值，将此参考灰阶值、第一、第二基准值储存于存储器79中。使该装置进入图像撷取模式，此后，将图像传感器CCD71实际检测到的现状灰阶值与参考灰阶值在比较器77中进行比较，以判定是否有文件馈入，从而决定图像传感器CCD71对文件扫描动作与滚轮75转动动作是否进行。如此，完全不需文件传感器便可正确控制对文件扫描动作的进行；同时在判定无文件时，便能立即中止文件扫描动作，而无需再将文件推动一段距离。
参照图2本发明图像撷取装置的结构图及图7本发明控制单元执行步骤的流程图；流程步骤81，开机时，图像传感器11依照设定的黑、白区段长度，分别检测黑、白区段的参考灰阶值。为提高系统的可靠性与稳定性，本发明不计算各区段左、右边界2mm检测到的灰阶值，亦即只检测各区段左、右边界2mm以内的区域，实际检测的是黑色区段511与实际检测的是白色区段521，并将各个黑、白区段的灰阶值累加起来，得到黑色区段的参考灰阶值(Ref_Black)与白色区段的参考灰阶值(Ref_White)，并储存起来；如此不计算各区段左、右边界2mm区域，可容忍图像传感器11和滚轮12的位置存在少许误差。本发明中，扫描器定为200dpi(Dot Per Inch)，分为64个灰阶，而2mm至58mm的黑色区段约需400个像素(Pixel)，以进行累加计算。
本发明定义，黑色第一基准值为黑色参考灰阶值的10％，黑色第二基准值为黑色参考灰阶值的7％；流程步骤83，以此定义自黑色参考灰阶值计算得到黑色第一、第二基准值；流程步骤85，储存上述黑色灰阶值到控制单元的存储器中。依据相同定义，流程步骤83、85同时自白色参考灰阶值计算白色第一、第二基准值，并加以储存。
流程步骤87，当使用者下达扫描指令给扫描器或传真机时，代表该扫描器或传真机必需进入图像撷取模式，允许使用者随时插入文件进行扫描。若使用者未下达扫描指令，则该装置会在流程步骤87的循回中待命。
若该装置进入图像撷取模式，则执行流程步骤89，图像传感器11依已设定的黑、白区段长度，检测位于扫描线321上的图像现状灰阶值；同样的，本发明只检测已设定的黑、白区段中左、右边界2mm以内的区域，并将各个黑、白区段的灰阶值累加起来，得到黑色区段的现状灰阶值(Current-Black)与白色区段的现状灰阶值(Current-White)。
流程步骤91，如果无文件送入，则图像传感器11检测到的是滚轮12上参考图案的参考灰阶值，如果有文件送入，则图像传感器11检测到的是该文件现状灰阶值，利用现状灰阶值与开机后检测到的参考灰阶值比较，藉以判定文件是否已馈入。如果|Ref-Black-Current-Black|＞黑色第一基准值且|Ref-White-Current-White|＞白色第一基准值，则判定为有文件馈入。
若判定文件已馈入，则执行流程步骤93，滚轮12卷动该文件，进入出口上导板17与出口下导板18的导槽，朝文件出口槽16送出，同时图像传感器11对该文件的图像进行文件扫描动作。
相对地，若判定无文件馈入，则该装置执行流程步骤89、91所构成的循回(Loop)。
流程步骤95，在文件扫描过程中，上述计算黑色/白色参考灰阶值和黑色/白色现状灰阶值差值的动作仍持续进行。
流程步骤97，当文件未端边缘通过图像传感器CCD后，则图像传感器11会检测到滚轮上的参考图案，当|Ref-Black-Current-Black|＜第二基准值且|Ref-White-Current-White|＜第二基准值，本发明装置即判定文件已馈出。
若判定文件已馈出，则执行流程步骤99，控制单元即停止该图像传感器11的文件扫描动作及滚轮转动动作。
相对地，若判定文件尚未馈出，则该装置执行流程步骤93、95、97所构成的循回。
流程步骤101，当个人电脑或使用者下达结束扫描指令给扫描器或传真机时，代表使用者暂时不会插入文件进行扫描，该扫描器或传真机可以脱离图像撷取模式。
若该装置已脱离图像撷取模式，则执行流程步骤103，控制单元即停止该图像传感器11对滚轮方向检测现状灰阶值的运作。
相对地，若该装置尚未脱离图像撷取模式，则该装置执行流程步骤89，继续检测是否有新的文件馈入。
如果不考虑省电及延长元件使用寿命的目的，则该图像撷取装置也可设计为自开机检测完参考灰阶值后，不必等待使用者输入扫描指令，即不断地检测现状灰阶值，随时准备进行文件扫描动作；如此省略图像撷取模式，但为较浪费电能的方式，然仍未脱离本权利要求所保护的技术范围。
权利要求
1.一种图像撷取装置，包含滚轮、图像传感器及控制单元，其特征在于所说滚轮表面具有环状灰阶图案；所说图像传感器安置在与滚轮相邻的位置处，对于该滚轮方向所说的图案可进行检测；所说控制单元将来自图像传感器所测的滚轮表面的环状灰阶图案信号通过运算后存入存储器中，并使图像传感器测得的滚轮表面现状信号通过运算后输入比较器中与来自存储器的存储信号进行比较，以控制图像传感器扫描开/关电路和滚轮转动开/关电路的接通和关闭。
2.如权利要求1所述装置，其中所说滚轮表面灰阶图案为一全黑或全白的图案。
3.如权利要求1所述装置，其中所说滚轮为一环状黑白区段相间图案的滚轮。
4.一种图像撷取装置的控制方法，所说撷取装置具有表面带环状灰阶图案的滚轮、图像传感器及控制单元，该控制方法包含如下步骤(a)在进行文件扫描动作之前，该控制单元预先启动该图像传感器对位于该滚轮表面上的环状灰阶图案进行检测，计算得到该图案区段一参考灰阶值；(b)储存该图案区段一第一基准值及一第二基准值于该控制单元的存储器中，该第一基准值及第二基准值是自该参考灰阶值计算得知；(c)该控制单元启动该图像传感器对该滚轮方向持续地检测，计算得到该图案区段一现状灰阶值；(d)若该参考灰阶值和该现状灰阶值之差大于该区段第一基准值，该控制单元启动该滚轮转动动作进行文件扫描；(e)若该参考灰阶值和该现状灰阶值之差小于该区段第二基准值，该控制单元停止该滚轮转动动作且停止文件扫描。
5.如权利要求4的图像撷取装置的控制方法，其中该图案区段第一基准值定义为该区段参考灰阶值的10％，而第二基准值定义为该区段参考灰阶值的7％。
6.如权利要求4的图像撷取装置的控制方法，其中定义该区段第一基准值和第二基准值相同。
7.如权利要求4的图像撷取装置的控制方法，其中该滚轮为一全黑或一全白的滚轮。
8.如权利要求4的图像撷取装置的控制方法，其中该滚轮为一环状黑白区段相间的滚轮，该控制单元会针对黑色区段或白色区段，自该区段计算参考灰阶值，第一基准值，第二基准值和现状灰阶值。
9.如权利要求4的图像撷取装置的控制方法，其中该图像撷取装置会接收使用者的指示而进入或脱离一图像撷取模式，且该图像撷取装置必需先进入该图像撷取模式，该控制单元才执行(c)，(d)，(e)步骤。
全文摘要
一种无需文件传感器的图像撷取装置是由一图像传感器、一滚轮、一控制单元所构成。该滚轮上有环状图案,成全黑、全白或黑白相间,该控制单元执行下列步骤:开机时,图像传感器检测图案的灰阶值,作参考灰阶值;当图像撷取装置在图像撷取模式时,图像传感器检测位于扫描线上的现状灰阶值,与参考灰阶值比较,判别是否有文件馈入,决定滚轮转动及图像传感器对文件扫描动作的启动、结束。
文档编号H04N1/031GK1183692SQ9611098
公开日1998年6月3日 申请日期1996年11月21日 优先权日1996年11月21日
发明者傅英哲, 苏阳春 申请人:明碁电脑股份有限公司