掃描儀原理詳細(xì)介紹-資料下載頁
2025-08-23 00:44本頁面
【正文】 整地放在掃描儀上。CCD的景深至少是CIS的10倍，這意味著CCD掃描儀在一定范圍內(nèi)對3D物體的掃描是清楚而生動的，而CIS掃描儀掃描略微凹凸不平的物體時，輸出的圖像常會出現(xiàn)模糊和散焦的情況?！ 「哔|(zhì)量的CCD感光元件能保證在質(zhì)量不變的情況下使用10000小時，而目前的CIS掃描儀的發(fā)光元件在使用500小時后，其亮度平均降低30％，也就是說CIS掃描儀的發(fā)光元件壽命較短。雖然CIS發(fā)光元件壽命較短，但CIS掃描頭價格便宜，更換很方便?！ ?． 光電倍增管(Photo Multiplier Tube) 工作原理 與采用線性CCD為圖像傳感器的平板式掃描儀不同，光電倍增管(PMT)為滾筒式掃描儀采用的光電轉(zhuǎn)換元件?！ ≡诟鞣N感光器件中，光電倍增管是性能最好的一種，無論在靈敏度、噪聲系數(shù)還是動態(tài)范圍上都遙遙領(lǐng)先于其他感光器件，而且它的輸出信號在相當(dāng)大范圍內(nèi)保持著高度的線性輸出，使輸出信號幾乎不用做任何修正就可以獲得準(zhǔn)確的色彩還原?！ 」怆姳对龉軐嶋H是一種電子管，其感光材料主要是由金屬銫的氧化物及其他一些活性金屬(一般是鑭系金屬)的氧化物共同構(gòu)成。這些感光材料在光線的照射下能夠發(fā)射電子，經(jīng)柵極加速后沖擊陽電極，最后形成電流，再經(jīng)過掃描儀的控制芯片進(jìn)行轉(zhuǎn)換，就生成了物體的圖像。在所有的掃描技術(shù)中，光電倍增管是性能最為優(yōu)秀的一種，其靈敏度、噪聲系數(shù)、動態(tài)密度范圍等關(guān)鍵性指標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了CCD及CIS等感光器件。同樣，這種感光材料幾乎不受溫度的影響，可以在任何環(huán)境中工作。但是這種掃描儀的成本極高，一般只用在最專業(yè)的滾筒式掃描儀上?！ ?采用光電倍增管的滾筒式掃描儀較采用CCD的平板式掃描儀復(fù)雜許多，圖圖10所示為其結(jié)構(gòu)圖，它的主要組成部件有旋轉(zhuǎn)電機(jī)、透明滾筒、機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)、控制電路和成像裝置等。圖9圖10 滾筒式掃描儀掃描圖像時，將要掃描的原稿貼附在透明滾筒上，滾筒在步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動下，高速旋轉(zhuǎn)形成高速旋轉(zhuǎn)柱面，同時，高強(qiáng)度的點光源光線從透明滾筒內(nèi)部照射出來，投射到原稿上逐點對原稿進(jìn)行掃描，并將透射和反射光線經(jīng)由透鏡、反射鏡、半透明反射鏡、紅綠藍(lán)濾色片所構(gòu)成的光路將光線引導(dǎo)到光電倍增管進(jìn)行放大，然后進(jìn)行模／數(shù)轉(zhuǎn)換進(jìn)而獲得每個掃描像素點的紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)三基色的分色顏色值。這時，光信息被轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息傳送，并存儲在計算機(jī)上，完成掃描任務(wù)。它的掃描特點是一個像素一個像素地輸入光信號，信號采集精度很高，且掃描圖像的信息還原性很好?！ ∪?、掃描儀的工作過程 掃描儀的工作原理并不復(fù)雜，從它的工作過程就能夠基本反映出來，圖11為以CCD型掃描儀為例的工作原理示意圖。其掃描的一般工作過程是：圖11 1)開始掃描時，機(jī)內(nèi)光源發(fā)出均勻光線照亮玻璃面板上的原稿，產(chǎn)生表示圖像特征的反射光(反射稿)或透射光(透射稿)。反射光經(jīng)過玻璃板和一組鏡頭，分成紅綠藍(lán)3種顏色匯聚在CCD感光元件上，被CCD接受。其中空白的地方比有色彩的地方能反射更多的光?！ ?2)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動掃描頭在原稿下面移動，讀取原稿信息。掃描儀的光源為長條形，照射到原稿上的光線經(jīng)反射后穿過一個很窄的縫隙，形成沿x方向的光帶，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，此信號又被A／D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字電子信號?！ ?3)反映原稿圖像的光信號轉(zhuǎn)變?yōu)橛嬎銠C(jī)能夠接受的二進(jìn)制數(shù)字電子信號，最后通過 USB等接口送至計算機(jī)。掃描儀每掃描一行就得到原稿x方向一行的圖像信息，隨著沿y方向的移動，直至原稿全部被掃描。經(jīng)由掃描儀得到的圖像數(shù)據(jù)被暫存在緩沖器中，然后按照先后順序把圖像數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C(jī)并存儲起來。當(dāng)掃描頭完成對原稿的相對運(yùn)動，將圖稿全部掃描一遍，一幅完整的圖像就輸入到計算機(jī)中去了。 4)數(shù)字信息被送入計算機(jī)的相關(guān)處理程序，在此數(shù)據(jù)以圖像應(yīng)用程序能使用的格式存在。最后通過軟件處理再現(xiàn)到計算機(jī)屏幕上。 所以說，掃描儀的簡單工作原理就是利用光電元件將檢測到的光信號轉(zhuǎn)換成電信號，再將電信號通過模擬／數(shù)字轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號傳輸?shù)接嬎銠C(jī)中。無論何種類型的掃描儀，它們的工作過程都是將光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?。所以，光電轉(zhuǎn)換是它們的核心工作原理。掃描儀的性能取決于它把任意變化的模擬電平轉(zhuǎn)換成數(shù)值的能力。
研究報告相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1