[发明专利]图像扫描系统

说明书

本申请提供了一种图像扫描系统，该图像扫描系统包括扫描单元，扫描单元包括：多个透镜，多个透镜沿扫描方向依次排列，扫描方向为目标物体的长度方向；多个光电转换芯片，光电转换芯片与透镜在预定方向上相对间隔地设置且一一对应，扫描单元的任意两个相邻的成像区域至少连接，预定方向为多个透镜的光轴的延伸方向，从而使得该图像扫描系统实现无缝扫描，且任意两个相邻的透镜之间距离没有限制，相比现有技术中的多个面阵相机，光电转换芯片与透镜在预定方向上的距离可以较小，不需要将扫描图像的放大倍数变小，也可以保证任意两个相邻的光电转换芯片在扫描方向上的成像区域部分重叠，即该系统在实现无缝扫描的同时保证了扫描图像的分辨率较高。

技术领域

本申请涉及传感器技术，具体而言，涉及一种图像扫描系统。

背景技术

现有面阵相机，无论是CCD相机，还是CMOS相机，无论是卷帘曝光相机还是全局曝光相机，因相机体积较大，不可避免地造成相机成像分辨率的下降。如图1所示，是一个现有工业相机的简略构成示意图，由框体1、透镜2、线路板4及线路板4上的面阵光电转换芯片3构成。其中透镜2在主扫描方向上的长度为d，面阵光电转换芯片3主扫描方向上的长度为y’。我们都知道几乎所有的工业用面阵相机应用都是成一个比原稿缩小的像，本申请中将缩小也描述为放大，缩小比率用放大倍数来表示，只不过这个放大倍数小于1。

如图2所示，扫描系统由4个现有工业相机组成，4个相机间紧密无缝隙排例。但因为各自的相机都有各自的体积，4个相机的镜头间就会有一定的间距。假设镜头间的间距为s。在主扫描方向上，相机长度为L，那么L＝d+s/2+s/2＝d+s。相机扫描对应原稿侧扫描长度范围为y1，为了保证相机在主扫描方向上无缝扫描，相机扫描对应原稿侧扫描长度范围y1至少要大于或者等于相机长度L。面阵相机芯片的长度为y’，在这里为了便于理解，我们认为面阵相机芯片的成像长度即为面阵相机芯片的长度y’，这样相机的放大倍数M1为，M1＝y’/y1。要保证M1大，面阵相机芯片的长度y’固定，只能使y1尽可能小。

为了保证相机在主扫描方向上无缝扫描，相机扫描对应原稿侧扫描长度范围y1至少要大于或者等于相机长度L。所以此时相机的放大倍数只能做到最大为M1_max＝y’/y1＝y’/L＝y’/d+s的放大倍数。只有提高放大倍数，相机分辨率才能越高。但现有长尺相机阵列的放大倍数因为相机自身的体积限制无法提高，因此需要开发能提高相机放大倍数即高分辨率的长尺状相机。同时现有的各个相机的输出传输都是各个相机单独与数据处理系统相连，相机越多，数据处理系统需要处理的数据量就越大。高速扫描时，数据处理系统有可能来不及对多个相机庞大的数据进行处理，容易发生数据阻塞，造成数据丢失。同时数据的传输和接收，会因为相机数量的增加，导致输出通道和接收软硬件的增加，增加扫描系统的成本。同时因为相机的体积及外观限制，光源无法极限接近相机的透镜，这样就可能导致扫描系统无法实现特定角度的扫描。因此急需开发一种长尺状高分辨率高速扫描成像系统，且光源可以与透镜尽量靠近，实现大角度扫描。

在背景技术部分中公开的以上信息只是用来加强对本文所描述技术的背景技术的理解，因此，背景技术中可能包含某些信息，这些信息对于本领域技术人员来说并未形成在本国已知的现有技术。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种图像扫描系统，以解决现有技术中图像扫描系统在实现无缝扫描的情况下分辨率较低的问题。

为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种图像扫描系统，包括扫描单元，所述扫描单元包括：多个透镜，多个所述透镜沿扫描方向依次排列，所述扫描方向为目标物体的长度方向；多个光电转换芯片，所述光电转换芯片与所述透镜在预定方向上相对间隔地设置且一一对应，所述扫描单元的任意两个相邻的成像区域至少连接，所述预定方向为多个所述透镜的光轴的延伸方向。

进一步地，所述光电转换芯片在预定平面上的投影在对应所述透镜在预定平面上的投影的内部，所述预定平面与所述预定方向垂直且与所述扫描方向平行。