基于USB的高速馈纸式光学扫描仪上位机软件研究
发布时间：2022-10-04 13:33
越来越多的行业需要将纸质资料转换为数字信息,所以采集录入和打印输出需求量日益增长。扫描仪是将纸质信息转换为数字信息的重要媒介,巨大的工作量会导致普通扫描仪的时间成本过高,因此高速扫描仪的重要性日益明显。国外品牌在高端的高速扫描仪市场中处于垄断地位,所以开发出拥有独立自主知识产权的高速扫描系统具有重要的意义。本文主要阐述了高速扫描仪上位机的软件系统部分的设计与实现。论文主体主要包含四部分内容。第一部分主要介绍高速扫描仪基于接触式图像传感器（Contact Image Sensor,CIS）成像的原理,并且对软件系统框架进行阐述。第二部分关于软件系统的设计与实现。对TWAIN（Toolkit Without An Interesting Name）协议进行介绍,并设计与实现了基于TWAIN的图像采集系统。第三部分主要介绍图像处理的算法。针对海量数据设计了一种基于多线程的双通道数据处理模式,大大提高软件运行效率。设计了空白页识别算法、校正算法、纠偏算法、去黑边算法、色彩识别算法,这些算法都经过反复测试具有良好处理效果。基于轮廓识别的空白页识别算法判断正确率达到90%,运行耗时最短测试结果为2...
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究工作的背景与意义
1.2 高速扫描仪的国内外研究历史与现状
1.2.1 扫描仪的研究历史
1.2.2 高速扫描仪的国内外现状
1.3 本论文的主要内容
第二章 扫描仪系统
2.1 扫描仪原理
2.1.1 CIS工作原理
2.1.2 光学扫描仪性能参数
2.2 软件系统
2.3 本章小结
第三章 软件设计与实现
3.1 软件模块设计
3.2 TWAIN协议标准
3.2.1 TWAIN元素
3.2.2 TWAIN会话状态
3.3 图像的获取
3.3.1 图像获取系统的设计
3.3.2 图像获取系统的实现
3.4 本章小结
第四章 图像处理
4.1 图像压缩
4.2 双通道流水线
4.3 空白页识别算法
4.3.1 区块划分的空白页识别算法
4.3.2 轮廓识别的空白页识别算法
4.4 校正算法
4.5 图像纠偏算法
4.5.1 基于线性回归的纠偏算法
4.5.2 基于轮廓识别的纠偏算法
4.6 图像去黑边算法
4.7 色彩识别算法
4.7.1 基于RGB模式的色彩识别算法
4.7.2 基于HSV模式的色彩识别算法
4.8 本章小结
第五章 软件系统测试
5.1 系统界面介绍
5.2 模块测试功能
5.2.1 USB通信测试
5.2.2 扫描速度测试
5.2.3 图像处理功能验证
5.3 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 后续工作展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于DSP的CIS扫描系统的设计[J]. 张志龙. 信息通信. 2017(06)
[2]设计模式在军用软件开发中的应用[J]. 孙凌云,王光伟. 现代计算机(专业版). 2013(04)
[3]软件模块化设计和模块化管理[J]. 夏明忠,夏以轩,李兵元. 中国信息界. 2012(11)
[4]我国信息化发展经验——建国60周年看我国信息化发展[J]. 周卫. 科技信息. 2009(24)
[5]数字图书馆关键技术——数据压缩的原理与方法[J]. 邓佩珍. 图书馆学研究. 2008(11)
[6]基于接触式图像传感器的自动光学检测系统研究[J]. 陈小春,刘万春,朱玉文,刘建君. 半导体光电. 2006(02)
[7]大幅面扫描仪市场洗牌,丹麦康泰科斯布局上海 访Contex CEO Steen Borg和大中华区总经理金晔[J]. 朱旭. CAD/CAM与制造业信息化. 2005(Z1)
[8]基于DSP的CIS信号采集与处理技术[J]. 冯涛 ,曹丹华 ,吴裕斌. 测控技术. 2003(08)
[9]接触式图像传感器的发展与应用[J]. 程开富. 国外电子元器件. 2002(06)
[10]接触式图像传感器应用于表格文档信息处理[J]. 刘建胜,汪同庆,王贵新,居琰,彭健. 传感器技术. 2002(05)
硕士论文
[1]大幅面CIS扫描仪的自动图像拼接技术研究[D]. 陈德勇.电子科技大学 2015
[2]大幅面CCD光电扫描仪硬件电路系统的设计与实现[D]. 祝启欣.电子科技大学 2015
[3]基于CIS的高精度大幅面扫描仪软件系统的设计与实现[D]. 阳春波.电子科技大学 2015
[4]高精度大幅面扫描仪光电图像处理模块设计与实现[D]. 唐雪松.电子科技大学 2014
[5]基于光学宽幅高速扫描仪的网上阅卷系统软件设计[D]. 喻洋.电子科技大学 2012
[6]大幅面扫描仪上层驱动软件设计与实现[D]. 李超锋.西安电子科技大学 2011
[7]多CCD扫描仪图像处理模块的研究与实现[D]. 侯武蓉.西安电子科技大学 2010
[8]工程扫描仪图像处理软件的设计与实现[D]. 李伟伟.西安电子科技大学 2007
[9]多CCD扫描仪系统的图像几何校正与拼接[D]. 郭建华.西安电子科技大学 2006
[10]大幅面扫描仪光学、机械系统的研究设计及实现[D]. 李彤.清华大学 2005
本文编号：3685123
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究工作的背景与意义
1.2 高速扫描仪的国内外研究历史与现状
1.2.1 扫描仪的研究历史
1.2.2 高速扫描仪的国内外现状
1.3 本论文的主要内容
第二章 扫描仪系统
2.1 扫描仪原理
2.1.1 CIS工作原理
2.1.2 光学扫描仪性能参数
2.2 软件系统
2.3 本章小结
第三章 软件设计与实现
3.1 软件模块设计
3.2 TWAIN协议标准
3.2.1 TWAIN元素
3.2.2 TWAIN会话状态
3.3 图像的获取
3.3.1 图像获取系统的设计
3.3.2 图像获取系统的实现
3.4 本章小结
第四章 图像处理
4.1 图像压缩
4.2 双通道流水线
4.3 空白页识别算法
4.3.1 区块划分的空白页识别算法
4.3.2 轮廓识别的空白页识别算法
4.4 校正算法
4.5 图像纠偏算法
4.5.1 基于线性回归的纠偏算法
4.5.2 基于轮廓识别的纠偏算法
4.6 图像去黑边算法
4.7 色彩识别算法
4.7.1 基于RGB模式的色彩识别算法
4.7.2 基于HSV模式的色彩识别算法
4.8 本章小结
第五章 软件系统测试
5.1 系统界面介绍
5.2 模块测试功能
5.2.1 USB通信测试
5.2.2 扫描速度测试
5.2.3 图像处理功能验证
5.3 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 全文总结
6.2 后续工作展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于DSP的CIS扫描系统的设计[J]. 张志龙. 信息通信. 2017(06)
[2]设计模式在军用软件开发中的应用[J]. 孙凌云,王光伟. 现代计算机(专业版). 2013(04)
[3]软件模块化设计和模块化管理[J]. 夏明忠,夏以轩,李兵元. 中国信息界. 2012(11)
[4]我国信息化发展经验——建国60周年看我国信息化发展[J]. 周卫. 科技信息. 2009(24)
[5]数字图书馆关键技术——数据压缩的原理与方法[J]. 邓佩珍. 图书馆学研究. 2008(11)
[6]基于接触式图像传感器的自动光学检测系统研究[J]. 陈小春,刘万春,朱玉文,刘建君. 半导体光电. 2006(02)
[7]大幅面扫描仪市场洗牌,丹麦康泰科斯布局上海 访Contex CEO Steen Borg和大中华区总经理金晔[J]. 朱旭. CAD/CAM与制造业信息化. 2005(Z1)
[8]基于DSP的CIS信号采集与处理技术[J]. 冯涛 ,曹丹华 ,吴裕斌. 测控技术. 2003(08)
[9]接触式图像传感器的发展与应用[J]. 程开富. 国外电子元器件. 2002(06)
[10]接触式图像传感器应用于表格文档信息处理[J]. 刘建胜,汪同庆,王贵新,居琰,彭健. 传感器技术. 2002(05)
硕士论文
[1]大幅面CIS扫描仪的自动图像拼接技术研究[D]. 陈德勇.电子科技大学 2015
[2]大幅面CCD光电扫描仪硬件电路系统的设计与实现[D]. 祝启欣.电子科技大学 2015
[3]基于CIS的高精度大幅面扫描仪软件系统的设计与实现[D]. 阳春波.电子科技大学 2015
[4]高精度大幅面扫描仪光电图像处理模块设计与实现[D]. 唐雪松.电子科技大学 2014
[5]基于光学宽幅高速扫描仪的网上阅卷系统软件设计[D]. 喻洋.电子科技大学 2012
[6]大幅面扫描仪上层驱动软件设计与实现[D]. 李超锋.西安电子科技大学 2011
[7]多CCD扫描仪图像处理模块的研究与实现[D]. 侯武蓉.西安电子科技大学 2010
[8]工程扫描仪图像处理软件的设计与实现[D]. 李伟伟.西安电子科技大学 2007
[9]多CCD扫描仪系统的图像几何校正与拼接[D]. 郭建华.西安电子科技大学 2006
[10]大幅面扫描仪光学、机械系统的研究设计及实现[D]. 李彤.清华大学 2005
本文编号：3685123
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