Scanner工作原理及其測(cè)試要點(diǎn)課件

Scanner工作原理及其測(cè)試要點(diǎn)

Scanner工作原理

掃描儀是圖像信號(hào)輸入設(shè)備。它對(duì)原稿進(jìn)行光學(xué)掃描，然后將光學(xué)圖像傳送到光電轉(zhuǎn)換器中變?yōu)槟M電信號(hào)，又將模擬電信號(hào)變換成為數(shù)字電信號(hào)，最后通過(guò)計(jì)算機(jī)接口送至計(jì)算機(jī)中。

掃描儀掃描圖像的步驟是:

將欲掃描的原稿正面朝下鋪在掃描儀的玻璃板上，原稿可以是文字稿件或者圖紙照片啟動(dòng)掃描儀驅(qū)動(dòng)程序后，安裝在掃描儀內(nèi)部的可移動(dòng)光源開(kāi)始掃描原稿。為了均勻照亮稿件，掃描儀光源為長(zhǎng)條形，并沿y方向掃過(guò)整個(gè)原稿;

照射到原稿上的光線經(jīng)反射后穿過(guò)一個(gè)很窄的縫隙，形成沿x方向的光帶，又經(jīng)過(guò)一組反光鏡，由光學(xué)透鏡聚焦并進(jìn)入分光鏡，經(jīng)過(guò)棱鏡和紅綠藍(lán)三色濾色鏡得到的RGB三條彩色光帶分別照到各自的CCD上，CCD將RGB光帶轉(zhuǎn)變?yōu)槟M電子信號(hào)，此信號(hào)又被A/D變換器轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字電子信號(hào)。

至此，反映原稿圖像的光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)橛?jì)算機(jī)能夠接受的二進(jìn)制數(shù)字電子信號(hào)，最后通過(guò)串行或者并行等接口送至計(jì)算機(jī)。掃描儀每掃一行就得到原稿x方向一行的圖像信息，隨著沿y方向的移動(dòng)，在計(jì)算機(jī)內(nèi)部逐步形成原稿的全圖。

在掃描儀獲取圖像的過(guò)程中，有兩個(gè)元件起到關(guān)鍵作用。一個(gè)是CCD，它將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成為電信號(hào);另一個(gè)是A/D變換器，它將模擬電信號(hào)變?yōu)閿?shù)字電信號(hào)。這兩個(gè)元件的性能直接影響掃描儀的整體性能指標(biāo)，同時(shí)也關(guān)系到我們選購(gòu)和使用掃描儀時(shí)如何正確理解和處理某些參數(shù)及設(shè)置。

什么是CCD

CCD是ChargeCoupleDevice的縮寫，稱為電荷耦合器件，它是利用微電子技術(shù)制成的表面光電器件，可以實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換功能。

CCD在攝像機(jī)、數(shù)碼相機(jī)和掃描儀中應(yīng)用廣泛，只不過(guò)攝像機(jī)中使用的是點(diǎn)陣CCD，即包括x、y兩個(gè)方向用于攝取平面圖像，而掃描儀中使用的是線性CCD，它只有x一個(gè)方向，y方向掃描由掃描儀的機(jī)械裝置來(lái)完成。

CCD芯片上有許多光敏單元，它們可以將不同的光線轉(zhuǎn)換成不同的電荷，從而形成對(duì)應(yīng)原稿光圖像的電荷圖像。如果我們想增加圖像的分辨率，就必須增加CCD上的光敏單元數(shù)量。實(shí)際上，CCD的性能決定了掃描儀的x方向的光學(xué)分辨率。

什么是A/DA/D變換器是將模擬量(Analog)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字量(Digital)的半導(dǎo)體元件。從CCD獲取的電信號(hào)是對(duì)應(yīng)于圖像明暗的模擬信號(hào)，就是說(shuō)圖像由暗到亮的變化可以用從低到高的不同電平來(lái)表示，它們是連續(xù)變化的，即所謂模擬量。A/D變換器的工作是將模擬量數(shù)字化，例如將0至1V的線性電壓變化表示為0至9的10個(gè)等級(jí)的方法是:0至小于0.1V的所有電壓都變換為數(shù)字0、0.1至小于0.2V的所有電壓都變換為數(shù)字1……0.9至小于1.0V的所有電壓都變換為數(shù)字9。實(shí)際上，A/D變換器能夠表示的范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于10，通常是2^8=256、2^10=1024或者2^12=4096。

如果掃描儀說(shuō)明書(shū)上標(biāo)明的灰度等級(jí)是10bit，則說(shuō)明這個(gè)掃描儀能夠?qū)D像分成1024個(gè)灰度等級(jí)，如果標(biāo)明色彩深度為30bit，則說(shuō)明紅、綠、藍(lán)各個(gè)通道都有1024個(gè)等級(jí)。顯然，該等級(jí)數(shù)越高，表現(xiàn)的彩色越豐富。

掃描儀的性能

掃描儀的主要性能指標(biāo)有x、y方向的分辨率、色彩分辨率(色彩位數(shù))、掃描幅面和接口方式等。各類掃描儀都標(biāo)明了它的光學(xué)分辨率和最大分辨率。

最大分辨率

最大分辨率又叫做內(nèi)插分辨率，它是在相鄰像素之間求出顏色或者灰度的平均值從而增加像素?cái)?shù)的辦法。內(nèi)插算法增加了像素?cái)?shù)，但不能增添真正的圖像細(xì)節(jié)，因此，我們應(yīng)更重視光學(xué)分辨率。

接口方式

接口方式(連接界面)是指掃描儀與計(jì)算機(jī)之間采用的接口類型。常用的有USB接口、SCSI接口和并行打印機(jī)接口。SCSI接口的傳輸速度最快，而采用并行打印機(jī)接口則更簡(jiǎn)便。OCR分辨率要求:10磅以上的字采用300dpi,一般的標(biāo)準(zhǔn)字體是10,12,14,18磅.10磅以下的文字,可以考慮用400dpi或更高的分辨率進(jìn)行掃描.實(shí)際上我們常遇到的情況是：對(duì)于西方字符多采用300dpi，CCJK等文字多采用400dpiWIAWIA，是WindowsImageAcquisition的縮寫，可直接翻譯為：Windows圖像采集系統(tǒng)。這是windowsXP加入的一個(gè)新功能，該功能主要包括了WindowsXP對(duì)圖像設(shè)備的支持以及對(duì)圖像信息的處理編輯等功能windows中的畫(huà)筆程序，在windowsxp中，對(duì)這個(gè)程序進(jìn)行了修改，可以利用它來(lái)直接從WIA設(shè)備中得到圖像或照片。

TWAIN

TWAINscan我們使用第三方提供的driver進(jìn)行scan的形式MicrosoftWord中就可以啟動(dòng)掃描儀，方法是打開(kāi)菜單欄的“插入”→“圖片”→“來(lái)自掃描儀”。AdobePhotoshop也可以做到這一點(diǎn)，方法是打開(kāi)“File”→“Import”→“SelectTWAIN_32Source”ScannerFW測(cè)試側(cè)重點(diǎn)scan的基本功能，軟硬件的交互、連接是否可用，以及各個(gè)按鍵的使用掃描過(guò)程中各個(gè)狀態(tài)的轉(zhuǎn)變過(guò)程，包括各種提示信息是否正確，與UES相對(duì)照。質(zhì)量：

A：掃描區(qū)域是否與所選區(qū)域?qū)?yīng)

B：掃描圖片中是否有不被接受的條紋、壓縮或者色彩變化等

C：查看掃描圖片屬性：包括文件類型、大小、分辨率、色深、長(zhǎng)寬等

D:掃描文檔/字符的清晰程度，能否實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的OCR識(shí)別。

了解當(dāng)掃描被到wordpad文件時(shí)，無(wú)論設(shè)置的分辨率為多少，結(jié)果都是300dpi，而且，wordpad文件只支持1bit色深。同時(shí)在掃描過(guò)程中也要注意各種文件格式的原理，了解其支持的分辨率、色深等參數(shù)的大小范圍，以免浪費(fèi)時(shí)間報(bào)不必要的bug.

選擇