掃描儀的原理與開發(fā)應(yīng)用

本書從開發(fā)應(yīng)用軟件系統(tǒng)的角度出發(fā)，介紹了光電掃描儀的原理、性能指標(biāo)、驅(qū)動(dòng)方式及其應(yīng)用軟件開發(fā)的規(guī)范，重點(diǎn)介紹了掃描儀驅(qū)動(dòng)的TWAIN界面標(biāo)準(zhǔn)和SPI界面標(biāo)準(zhǔn)。在內(nèi)容安排上，力求給掃描儀應(yīng)用軟件的開發(fā)人員提供MS-DOS和 MS-Windows環(huán)境下完整的應(yīng)用程序?qū)嵗?，為掃描儀應(yīng)用軟件系統(tǒng)的開發(fā)建立方便的開發(fā)流程和規(guī)范的程序結(jié)構(gòu)。

掃描儀原理

掃描儀是圖像信號(hào)輸入設(shè)備。它對原稿進(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:首先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；然后啟動(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)光源開始掃描原稿。為了均勻照亮稿件，掃描儀光源為長條形，并沿y方向掃過整個(gè)原稿；照射到原稿上的光線經(jīng)反射后穿過一個(gè)很窄的縫隙，形成沿x方向的光帶，又經(jīng)過一組反光鏡，由光學(xué)透鏡聚焦并進(jìn)入分光鏡，經(jīng)過棱鏡和紅綠藍(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。