[发明专利]拍照式超大幅面书画扫描平台

说明书

技术领域

本发明涉及扫描仪的构建技术，具体地，涉及一种用于超大幅面(一次至少可以获取4米×8米)书法与绘画作品的扫描平台。

背景技术

书法与绘画作品的数字化获取和存储具有非常重要的意义。从商业的角度，主要可以用于高仿画的制作。从文物保护的角度，特别是对于大量正在日益遭受各种病害侵袭的古代书法与绘画文物，可以在现阶段尽可能地在电脑上保留其原貌。从欣赏与研究的角度，一旦获取到计算机中，就能通过无所不及的网络传输到世界各地，极大地方便学者、爱好者和收藏家观赏与研究，并且同时不会对书法与绘画文物造成任何破坏。

书画的数字化保护及高仿真书画制作的关键技术之一就是高精度扫描获取。当今最常用的获取设备是大平台扫描仪，目前最大的是此类扫描仪是德国Cruse的CS 285 ST超级大平台扫描仪，扫描幅面：150厘米×225厘米；最大分辨率：10000×15000像素，在真彩色时最大文件尺寸为450MB，特别适合大型书法、古画、油画、花布的扫描、复制。此类扫描仪有几大缺点，其一是由于其图像获取方式是每次获取一条线，然后在另一个方向作步进运动，最后把获取的许多线拼接成一幅完整的图像，受制于电荷耦合元件(CCD)长度的限制，幅面很难进一步做大，例如现在最大的只能达到150厘米。其二是受到内部图像处理引擎的限制，对于扫描的分辨率与文件尺寸存在限制，而这与高精度获取存在着巨大的矛盾。比如顶级的CS 285 ST超级大平台扫描仪最大分辨率为10000×15000像素，在真彩色时最大文件尺寸为450MB，如果按照150厘米×225厘米计算，分辨率只有169PPI，而如果用于出版复制，一般要求分辨率要达到300PPI以上。并且，这种实现方式的可扩展性较差。

发明内容

本发明提供了一种拍照式大幅面书画扫描方法及实现该方法的平台，利用计算机自动控制相机作精确移动，对书画分块进行数字化获取，使得扫描幅面至少可以达到8米×4米，从而大幅度提高了扫描范围，实现了超大幅面书画文物的扫描获取。

一种拍照式超大幅面书画扫描方法，包括：设置书画承载平台，通过可编程逻辑控制器(PLC)脉冲控制数码相机移动，将数码相机移动至承载平台的左下角，将逻辑位置置为零，读取该位置对应的横向和纵向的脉冲数，然后将数码相机移动至承载平台的右上角，将逻辑位置置为最大值，记录该位置对应的横向和纵向的脉冲数，量出承载平台横向和纵向两个方向的长度，再分别除以两个方向相差的脉冲数，得到实际长度和脉冲数的对应比例关系；

扫描时，将书画放置在承载平台上，通过发送脉冲数实现数码相机位置的定位，对书画在指定位置分块拍摄，之后将分块照片拼接，得到完整的书画扫描件。

一种拍照式超大幅面书画扫描仪平台，包括：承载平台、水平导轨、垂直导轨、横梁、拍摄架、云台、相机灯光系统，两根水平导轨平行地面架设，并且两根水平导轨相互平行，距地面高度相等；水平导轨之间铺设承载平台；承载平台上方与水平导轨垂直架设横梁，横梁的两支架分别设于两水平导轨上，使横梁平行于承载平台沿水平导轨水平移动；垂直导轨与横梁连接，沿横梁移动，同时垂直于横梁和承载平台；拍摄架固定在垂直导轨上，云台固定在拍摄架上，相机灯光系统固定在云台上；横梁和垂直导轨分别与电机连接，电机与控制系统连接。

所述的承载平台可以采用负压吸附方式，使得书画能够平整地铺在承载平台上，减少表面的起伏，有利于分块拍摄以后的拼接。负压吸附方式可以通过承载平台上密布的小孔和与小孔相连的抽气机实现，书画放在承载平台上以后，调节抽气机的气压，使其低于一个大气压，产生负压吸附的效果。

所述的垂直导轨可以在电机控制下垂直横梁上下移动，以控制拍摄架相对于承载平台的高度。

所述的云台可以三自由度旋转，普通云台需通过手动控制旋转，选用电动云台，可以进一步精密控制相机的三自由度旋转角度。

所述的相机灯光系统，可以根据需要采用不同型号的数码相机，灯光采用环形闪灯，相机置于环形闪灯中间，或者将灯光固定于相机上，或者其它任意可用的形式，以用于在不同分辨率要求下，采用合适的灯光分块拍摄书画。