[发明专利]一种用于扫描瓷砖彩色表面的方法及实施该方法的装置

说明书

本发明涉及一种用于扫描一片瓷砖彩色表面(2)的方法及一种实施该方法的装置。所述用于扫描一片瓷砖(3)彩色表面(2)的装置(1)包括光电探测器矩阵(4)，所述光电探测器矩阵(4)包括多排平行并排放置的光电探测器(5)但不包括光电探测器(4)上面的任何颜色滤光器，多排光电探测器(5)彼此靠近且仅间隔至少一个像素的距离；如此设置光检测器矩阵(4)以便与扫描时间间隔同步地获取瓷砖(3)待扫描彩色表面(2)的一个表面带(6)的图像。所述装置还包括：多个灯具(7)，每个灯具(7)都具有不同发光光谱；所设置的灯具(7)用于照亮所述瓷砖(3)待扫描的彩色表面(2)的表面带(6)，每隔一定的扫描时间一次至少可以打开一只所述灯具(7)；用于静止地接收和传送所述待扫描瓷砖(3)的输送装置(8)，一方面输送装置用于确定瓷砖(3)与光电检测器矩阵(4)和多个灯具(7)间的相对运动，另一方面输送装置在运动方向上垂直于多排光电探测器(5)，这样可以采集瓷砖(3)待扫描彩色表面(2)每个表面带(6)的预定数量的图像。

技术领域

本发明涉及彩色图像采集技术领域，尤其涉及一种用于扫描瓷砖彩色表面的方法以及一种实施该方法的装置。

背景技术

现有技术公开了一种在移动中扫描一片瓷砖彩色表面的装置，该装置包括：一种灯具，其发出光色涵盖可见光范围内所有颜色的光线，以便在运动中照射一片瓷砖一待扫描彩色表面的至少一个表面带；以及一个三线性相机，其用于在运动中获取该瓷砖彩色表面的被照亮的表面带的图像。

该三线性相机包括光电探测器矩阵，该光电探测器矩阵是依次由三排平行光电探测器构成，三排平行光电探测器的位置上分别设置红色滤光器、绿色滤光器和蓝色滤光器。上述滤光器的类型是频率已定的带通滤光器，例如红色滤光器只允许具有红色发光光谱的光线通过(约630～700nm)。

在连续运动中，是沿着垂直于该排光电探测器的方向移动瓷砖。

所述颜色滤光器占据了一定的空间，这就需要将多排光电探测器彼此间隔一定距离，以防颜色滤光器在一排光电探测器中互相叠加；尤其每排光电探测器与相邻排光电探测器的间隔距离为待扫描图像的像素宽度的倍数，通过适当混合红色、绿色和蓝色才能实现后续图像重建的目标。例如，假如该距离等于五个像素，需先获取该待扫描图像的特定红色像素(该红色滤光器仅允许红色光线到达面对红色滤光器的光电探测器)，五个扫描时间间隔后获取绿色像素，然后另五个扫描时间间隔后获取蓝色像素，因此相同的像素是每隔三个不同的扫描时间进行扫描的。此后，利用特殊的软件程序，通过合并每个像素的颜色信息(红、绿、蓝)，对瓷砖彩色表面的图像进行重建。

为了防止在待扫描图像重建过程中伪影的形成，重要的是要保证：瓷砖前进和电视相机的图像采集达到最佳同步；多排光电探测器和瓷砖移动方向之间精确的垂直度；一排光电探测器和相邻排光电探测器的间隔距离刚好是一个像素宽度的倍数。

众所周知，即使是轻微改变这些标准也会导致伪影，根据相邻排光电探测器之间的距离，形成的伪影数量也会更大；在现有技术中，通过最小化各彩色滤波器，相邻排光电探测器之间的距离已经被减小到像素尺寸的约四到五倍的一个值。然而，多排光电探测器的距离值并不令人满意，因此需要设计更小的颜色过滤器。

发明内容

本发明的目的在于减少伪影的形成。

通过采用权利要求1所述的一种扫描一片瓷砖彩色表面的装置以及权利要求7所述的一种扫描一片瓷砖彩色表面的方法，实现该目的。

现有技术中发光颜色不包含所有可见颜色的灯具被多个发光光谱已定的发光灯具所替代：例如，可以选择三灯具，循环打开所述灯具发出红色光、然后绿色光、最后蓝色光；这样就没有必要使用位于多排光电探测器前面的彩色滤光器，有利于显着减小多排光电探测器的间距，从而减少伪影的形成。甚至可以设置光电探测器相互邻近(即他们仅间隔一个像素的距离)，尤其地是，二维CMOS区域相机的传感器区域子矩阵可用于性能优化。