1．平板式掃描儀的工作原理

    在圖像掃描設(shè)備中，平板式掃描儀最具代表性，其外形像小型化的復(fù)印機(jī)，在上蓋板的下面是放置原稿的稿臺(tái)玻璃。掃描時(shí)，將掃描原稿內(nèi)容朝下放置到稿臺(tái)玻璃上，然后將上蓋蓋好，接收到計(jì)算機(jī)的掃描指令后，即對(duì)圖像原稿進(jìn)行掃描，實(shí)施對(duì)圖像信息的輸入。

    與數(shù)碼相機(jī)類似，在圖像掃描儀中平板式掃描儀也使用CCD作為圖像傳感器。但不同的是，數(shù)碼相機(jī)使用的是二維平面?zhèn)鞲衅鳎�成像時(shí)將光圖像轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，而圖像掃描儀的CCD是一種線性CCD，即一維圖像傳感器。這兩種CCD的外形如圖1所示。

    對(duì)圖像畫(huà)面進(jìn)行掃描時(shí)，線性CCD將掃描圖像分

割成線狀，每條線的寬度大約為10цm，光源將光線照射到待掃描的圖像原稿上，從而產(chǎn)生反射光（反射稿所產(chǎn)生的）或透射光（透射稿所產(chǎn)生的）。這些光線經(jīng)反光組鏡反射到線性CCD中，CCD圖像傳感器根據(jù)反射光線強(qiáng)弱的不同轉(zhuǎn)換成不同大小的電流，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換處理，將模擬電信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)電信號(hào)，即產(chǎn)生一行的圖像數(shù)據(jù)。同時(shí)，在控制電路的控制下，步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)皮帶，從而驅(qū)動(dòng)光學(xué)系統(tǒng)和CCD掃描裝置在傳動(dòng)導(dǎo)軌上與待掃原稿作相對(duì)平行移動(dòng)，將待掃圖像原稿一條線一條線地掃描，以完成全部原稿圖像的掃描，其基本流程如圖2所示。

    通常，用線性CCD對(duì)原稿進(jìn)行的“一條線”掃描被稱為主掃描，而將線性CCD平行移動(dòng)的掃描輸入稱為副掃描。

    2.線性CCD的結(jié)構(gòu)和工作原理

    (1)線性CCD的結(jié)構(gòu)

    圖3為線性CCD的結(jié)構(gòu)示意圖。CCD圖像傳感器也可以稱為平板式掃描儀的核心，其主要作用就是將照射到其上面的光圖像轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。借助于顯微設(shè)備，可以發(fā)現(xiàn)在10цm的間隔上并行排列著數(shù)千個(gè)CCD圖像單元。這些圖像單元規(guī)則地排成一線，當(dāng)光線照射到圖像傳感器的感光面上時(shí)，每個(gè)CCD圖像單元都接收這些光線，并根據(jù)感應(yīng)到的光線的強(qiáng)弱產(chǎn)生相應(yīng)的電荷，然后將這些電荷并行傳輸出去。

    (2）光學(xué)成像系統(tǒng)

    一般掃描儀使用的光學(xué)成像系統(tǒng)有兩種：縮小型光學(xué)成像系統(tǒng)和等倍型光學(xué)成像系統(tǒng)。

    圖4為縮小型光學(xué)系統(tǒng)成像示意圖。它采用2.5 cm

長(zhǎng)度的線性CCD作為光學(xué)系統(tǒng)中的圖像傳感器。由于CCD的尺寸遠(yuǎn)不及掃描原稿的寬度，因此在這種成像系統(tǒng)中，在CCD的前面有一個(gè)鏡頭，掃描時(shí)將原稿圖像通過(guò)該鏡頭縮小后，投射到線性CCD上。

    等倍型光學(xué)成像系統(tǒng)，則采用與掃描原稿寬度相等的線性CCD作為圖像傳感器，這種光學(xué)成像系統(tǒng)中采用了一種特殊的鏡頭—特殊鏡頭組系列。它由兩排上下排列整齊的棒狀鏡頭組組成。這種棒狀鏡頭的直徑為1 mm，長(zhǎng)約6mm，每一列都有100個(gè)以上的這樣的鏡頭陣列。這種成像系統(tǒng)在手持式掃描儀中較為常見(jiàn)，其光學(xué)系統(tǒng)成像原理如圖5所示。

    3．掃描圖像中的色分離技術(shù)

    目前，彩色掃描儀已成為市場(chǎng)的主流，它能夠很真實(shí)地還原原稿圖像的品質(zhì)，如圖6所示。這是通過(guò)彩色掃描儀掃描得到的數(shù)字圖像，可以看到不論是在形狀還是在色彩方面，掃描得到的圖像都很好地保持了原稿的品質(zhì)。

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