多CCD大幅面彩色扫描仪上层软件的设计和开发

发布时间：2020-09-14 16:57

　　多CCD大幅面彩色扫描仪在彩色印刷、广告、测绘、军事等领域有着广泛的应用，其大幅面、高精度的特点对扫描仪系统的开发提出了更高的技术要求。本文主要针对A0幅面5个CCD头拼接扫描的高分辨率彩色扫描仪上层软件的设计和实现进行了研究。本文在对多CCD大幅面彩色扫描仪工作原理进行分析的基础上，对扫描仪上层驱动软件功能模块的结构进行了设计，提出了上层驱动软件的总体实现方案；通过对扫描仪USB2.0接口的控制编程、扫描仪设备命令传输协议的设计编程及TWAIN图像接口的编程，实现了扫描仪的联机控制；通过多线程设计及编程，实现了扫描图像数据的高速接收、实时显示及文件存储等控制过程的并行操作；通过对线阵CCD扫描工作原理的分析，设计了CCD图像传感器的色彩校正算法、彩色扫描数据的色彩拼接算法及扫描图像的色彩增强算法，实现了彩色图像的精确扫描；最后通过系统集成，实现了扫描仪的上层驱动软件。实现结果已应用于军用高速高精度大幅面彩色地图扫描仪产品中。
【学位单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2011
【中图分类】：TP334.22;TP391.41
【部分图文】：

扫描驱动,功能模块,软件,扫描图像

3．彩色图像的高精度（位置精度及色彩精度）扫描输入。4．扫描仪设备的色彩校正控制及校正参数的获取、存储和下传。5．扫描图像数据接收、显示、存储及 TWAIN 接口传输的并行控制6．良好的用户交互式操作界面和完善的扫描图像增强功能。7．同时，对设备的调试、维护提供辅助支持。2.2 扫描驱动软件总体设计根据扫描仪产品对其上层驱动软件的功能要求，扫描驱动软件应TWAIN 接口、USB 设备控制接口、扫描图像的接收、色彩拼接处理、扫描仪设备色彩校正、扫描图像增强及扫描操作界面等几大功能模块，示。

扫描图像,线阵

点传输扫描图像数据。为了实现扫描图像数据的实时接收，扫描仪设备端将 EP6 输入端点设置为 4重缓存的大端点，扫描控制逻辑直接将扫描数字化数据以硬件方式直接写入到 EP6端点。主机端的扫描驱动软件，单独设置了扫描图像数据的接收线程，借助于大容量（3MB）USB 接收缓存的设置及接收数据的缓存队列管理，实现扫描图像数据的实时接收，保证扫描仪设备的连续扫描。3．色彩拼接处理模块本课题采用的 CCD 图像传感器为 NEC 公司的 μPD8871[4]三线阵彩色 CCD，每个线阵 10680 个像点，且每个线阵具有一个单向读出的电荷转换寄存器。适用于 1200dpi/A4 彩色扫描仪、彩色传真机等。其规格如下：(1) 有效像点：10680 像点 × 3。(2) 像点尺寸：4 × 42 m。(3) 线阵间距：32 m（8 行），R 线阵—G 线阵，G 线阵—B 线阵。(4) 分辨率：48 像点/mm，A4(210 × 297mm)，1200dpi，US letter (8.5” × 11”)μPD8871 结构如图 2.3 所示：

扫描图,色彩,扫描线,错位现象

多 CCD 大幅面彩色扫描仪上层软件的设计和开发中，RGB 三线阵在物理位置上各自相距 32 m，由于 CCD 芯片的安镜头的镜像作用，使得同一感光周期感光并输出数字化的 RGB 三线对应扫描图纸的不同位置。如果将同一感光周期数字化输出的 RGB作为同一扫描线各像点的RGB通道数据，将导致该扫描线图像的色彩2.4 所示。

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