專利名稱：一種無損傷快速文檔拍照儀的制作方法
技術領域：
本發明屬 于圖書、檔案、文獻等數字化加工技術領域，特別涉及到一種無損傷快速文檔拍照儀。
背景技術：
當前很多紙質文檔需要數字化加工成電子文檔，以方便傳閱、儲存及處理等。現在數字化加工的主力設備是各種類型的掃描儀，隨著數碼照相技術的普及，應用數碼照相機進行文檔數字化加工的越來越多，其工作方式是在垂直于被拍照對象的位置放置一個與計算機連接的照相機，將拍照的圖像直接存儲到計算機中。上述掃描儀及數碼照相機的工作方式存在以下問題
1.被拍照對象平整問題。被拍照對象須平整置放才能拍照出符合質量要求的圖像，然而，絕大多數被拍照對象是裝訂成冊的圖書、檔案、文獻等，解決平整問題有兩個途徑，拆解裝訂和壓平，其中拆解裝訂加工方式不僅工作流程繁瑣(拆解裝訂，掃描完后又重新裝訂)， 且拆解與重新裝訂對加工對象的損害很大，一些古老、珍貴的圖書、檔案、文獻因年代久遠， 紙張薄脆，不能采用拆解裝訂的方式加工。為了解決拆解裝訂問題，近幾年出現了 “單邊零邊距掃描儀”，但“單邊零邊距掃描儀”因其結構的特性，只解決了單邊零邊距的問題，加工人員每掃描一頁必須將加工對象旋轉180°才能掃描下一頁，完成奇偶頁的掃描，這種操作方式繁瑣，效率低。用數碼相機拍照方式進行加工可以做到不拆解裝訂，但必須壓平被拍照文檔以解決拍照圖像的彎曲變形問題。傳統的俯拍工作方式的壓平操作比較困難，需借助專門的工具壓平彎曲或不平整的拍照面，又不能遮擋鏡頭視角，稍有不平，拍照的圖像就會顯現出彎曲變形，嚴重影響圖像質量。2.曝光均勻度問題。拍照加工圖像的曝光均勻度十分重要，直接影響到后續加工的工作效率和加工質量，而普通的數碼相機都會因鏡頭的特性等存在不同程度的“暗角”問題，致使拍照文字類、圖形類文檔時，文檔中處在四周“暗角”位置的因曝光不足而使“暗角” 位置的背景色過暗，文字的字跡或圖形的線條與背景的反差過小，嚴重時與背景混為一體； 圖像中心位置卻會因曝光過度而使中心位置的文字的字跡或圖形的線條顏色過淺，也與背景的反差過小，嚴重時字跡或線條出現“斷線”現象。中心位置淺色字跡或線條的顏色與 “暗角”位置背景色混為一談，使計算機難以進行批量處理，圖像加工處理的效率大大降低， 處理的質量難以達到要求。雖然可以使用高性能的數碼相機或鏡頭可以解決“暗角”問題， 但會大幅度加大成本。3.照明問題。專業的翻拍加工是需要專門的工作室，配置專門的照明燈光，拍照是在較暗的環境進行，以避免外部光源的干擾。而通常的拍照加工只簡單的配置若干個光源進行補光，難以做到根據相機、鏡頭的特性準確的配置照明光源。不僅照度受環境的影響較大，甚至會加劇拍照圖像的“暗角”程度
發明內容
本發明的目的是提出一種無損傷快速文檔拍照儀，以方便、快捷、高質量地完成文檔數字化的加工。本發明的無 損傷快速文檔拍照儀包括箱體，所述箱體的頂面或底面設置有文檔托架，箱體內安裝有正對文檔托架的圖像傳感器，關鍵在于所述箱體內設置有多個指向不同位置的指向性光源，以使文檔托架中央位置的亮度相比邊緣位置的亮度成遞減趨勢，所述指向性光源安裝于圖像傳感器的視場角之外。上述無損傷快速文檔拍照儀利用箱體形成一個支架，可以精確定位圖像傳感器與拍照面板的位置，保證圖像傳感器垂直于拍照面板，杜絕梯形變形，同時箱體和配置的專用光源，構成密閉的拍照環境，避免外部光源干擾，而且指向性光源實現了文檔托架中央位置的亮度相比邊緣位置的亮度成遞減趨勢，形成了一個非均勻照明場，使得翻拍的圖像曝光均勻，不會出現“暗角”，保證了圖像質量，有利于后續處理工作的進行。在使用時將圖像傳感器與計算機連接，拍照圖像可直接利用計算機配套的軟件系統進行處理。進一步地，所述圖像傳感器的視場至少有兩個相對的邊緣與該圖像傳感器所正對的文檔托架的對應邊緣重合，以實現“雙零邊距”，在文檔翻拍時只需一次平移即可完成奇偶兩頁拍照，簡化了操作過程，提高了工作效率；同時免去了對圖書、檔案、文獻等進行拆解裝訂和重新裝訂的工作流程，避免了因數字化加工對圖書、檔案、文獻等損害，可用于不能拆解的珍貴圖書、檔案、文獻等的數字化加工。具體來說，文檔托架及指向性光源可以有下述兩種形式
第一種所述文檔托架為一個設置于箱體頂面的長方形玻璃面板，所述指向性光源包括主光源和輔光源，所述主光源有兩個，并分別固定在玻璃面板的兩側短邊下方的箱體處， 主光源位于圖像傳感器通過玻璃面板反射的視場角之外，每個主光源均朝向靠近該主光源一側的玻璃面板；所述輔光源有兩個，分別固定在玻璃面板的兩側長邊下方的箱體處，每個輔光源均朝向靠近該輔光源一側的玻璃面板。該種結構拍照時是仰拍方式，可以利用文檔的自重或者借助外物使文檔平整地貼于玻璃面板上，使得拍照的圖像不會出現彎曲變形問題。進一步地，所述每個主光源的照射范圍至少包括靠近該主光源一側的二分之一玻璃面板，且每個主光源的照射范圍的近側邊緣與玻璃面板的同側邊緣重合，所述每個輔光源的照射范圍限于靠近該輔光源一側的二分之一玻璃面板；或者所述每個主光源的照射范圍限于靠近該主光源一側的二分之一玻璃面板，且每個主光源的照射范圍的近側邊緣與玻璃面板的同側邊緣重合，所述每個輔光源的照射范圍至少包括靠近該輔光源一側的二分之一玻璃面板。通過上述主光源與輔光源的位置及照射范圍的設計，不僅可以使文檔托架中央位置的亮度相比邊緣位置的亮度成遞減趨勢，還可以盡量避免主光源與輔光源的反光對拍照的影響。進一步地，所述主光源及輔光源均由條狀光源及設置在所述條狀光源旁側的擋光板構成。擋光板可以限制條狀光源的照射角度，從而限制其照射范圍，更好地控制被拍照位
置的亮度。進一步地，所述條狀光源的邊緣亮度大于中央亮度，以更好地消除“暗角”的出現。第二種所述文檔托架由兩面長方形玻璃面板構成，所述兩面玻璃面板的長邊邊緣相抵以形成倒置的V形結構，所述圖像傳感器有兩個并固定于箱體底面，每個圖像傳感器均正對其遠側的玻璃面板；所述指向性光源包括主光源和第一輔光源，所述主光源有兩個，并分別固定于兩個圖像傳感器的內側，每個主光源均朝向同側的玻璃面板；所述第一輔光源固定 于箱體底面的中央位置，第一輔光源朝向兩面玻璃面板的相接位置。在拍照時，將被拍照文檔架在兩面玻璃面板上，相比第一種結構每次只能拍照一頁文檔的方式，本種結構可以同時完成奇偶頁的拍照，可有效提高工作效率。進一步地，所述指向性光源還包括第二輔光源，所述第二輔光源有兩個，并分別固定于玻璃面板短邊旁側的箱壁中央位置，每個第二輔光源均朝向對面的箱壁。第二輔光源可以有效加強對玻璃面板短邊側的照明，消除此處的“暗角”。進一步地，所述每個主光源的照射范圍至少包括靠近該主光源一側的二分之一玻璃面板，且每個主光源的照射范圍的近側邊緣與玻璃面板的同側邊緣重合。所述主光源、第一輔光源均由條狀光源及設置在所述條狀光源旁側的擋光板構成，所述主光源的邊緣亮度大于中央亮度。通過上述主光源與各輔光源的位置及照射范圍的設計，不僅可以使文檔托架中央位置的亮度相比邊緣位置的亮度成遞減趨勢，還可以盡量避免主光源與各輔光源的反光對拍照的影響。本發明的無損傷快速文檔拍照儀具有“雙零邊距”加工功能，拍照時勿需拆解裝訂，操作簡便；同時配置了穩定的、達到最佳照度的非均勻照明系統，不受外界光照條件影響，解決了曝光不均勻和精準曝光問題，得到的圖像曝光準確、均勻，后期處理方便。


圖1是實施例1的無損傷快速文檔拍照儀的正視圖。圖2是實施例1的無損傷快速文檔拍照儀的側視圖。圖3、圖4是實施例1的無損傷快速文檔拍照儀的使用狀態示意圖。圖5是實施例2的無損傷快速文檔拍照儀的正視圖。圖6是實施例2的無損傷快速文檔拍照儀的側視圖。圖7是實施例3的無損傷快速文檔拍照儀的正視圖。
具體實施例方式下面對照附圖，通過對實施實例的描述，對本發明的具體實施方式
如所涉及的各構件的形狀、構造、各部分之間的相互位置及連接關系、各部分的作用及工作原理等作進一步的詳細說明。實施例1
如圖1、2所示，本實施例的無損傷快速文檔拍照儀包括箱體1，箱體1的頂面設置有用于做文檔托架的長方形玻璃面板2，并將其兩長邊做為“雙零邊距”，箱體1的底面安裝有正對玻璃面板2的圖像傳感器3，圖像傳感器3的視場為長方向，其兩個長邊與玻璃面板2的兩個長邊重合；箱體1內設置有多個指向不同位置的指向性光源，以使玻璃面板2中央位置的亮度相比邊緣位置的亮度成遞減趨勢，指向性光源安裝于圖像傳感器3的視場角之外。上述指向性光源包括主光源4和輔光源5，主光源4有兩個，并分別固定在玻璃面板2的兩側短邊下方的箱體處，主光源4位于圖像傳感器3通過玻璃面板2反射的視場角之外，每個主光源4均朝向靠近該主光源一側的玻璃面板，其照射范圍略大于靠近該主光源一側的二分之一玻璃面板2，且每個主光源4的照射范圍的近側邊緣與玻璃面板2的同側
邊緣重合。由于主光源4在玻璃面板2的短邊照明，照明的距離較長，照度衰減會使玻璃面板 2的兩長邊的中間部分照度過低，需要在長邊的中間部位設置輔光源5適當補光，又因為零邊距的限 制，補光的位置是鏡頭的視場角之外，又在視場反射角之內，直接照明補光，光源會反射到圖像上，必須設置擋光板，使照明的光線既可以進行補光，又不出現反光。具體來說，輔光源5有兩個，分別固定在玻璃面板2的兩側長邊下方的箱體處，每個輔光源5均朝向靠近該輔光源一側的玻璃面板2，每個輔光源5的照射范圍在箱體的寬度方向小于靠近該輔光源一側的二分之一玻璃面板，大概為六分之一玻璃面板，在箱體的寬度方向大概為二分之一玻璃面板。主光源4及輔光源5均由條狀LED光源及設置在所述條狀光源旁側的擋光板構成，其中
主光源4的擋光板包括上擋光板6和下擋光板7，上擋光板6將主光源4的照射范圍的近側邊緣限制為與玻璃面板2的同側邊緣重合，下擋光板7將主光源4的照射范圍的遠側邊緣限制為遠離該主光源一側的大概五分之三處玻璃面板2，這樣兩側的主光源4的照射范圍在玻璃面板2的中央位置有部分重合區域，可以加強其中央位置的照明，使整個玻璃面板2的曝光更加均勻。輔光源5的擋光板8位于條狀LED光源的內側，用于將輔光源5的照射范圍的遠側邊緣限制在靠近該輔光源一側的二分之一玻璃面板內。進一步地，主光源4及輔光源5的條狀光源的邊緣亮度大于中央亮度，以更好地減少“暗角”的出現，具體可采用將LED燈珠布置成兩邊密，中間疏的布局，以形成兩邊亮中間暗的效果。另外，箱體1內壁必須做無反光處理，避免因內壁反光而加重不均勻程度，可以根據箱體內反光和照明的情況來調整LED燈珠的疏密、位置遠近、擋光板的角度、位置，從而使均勻度達到要求，還可以設計專門的LED控制電路，調整不同位置燈珠的光通量，使非均勻照明的效果更佳。如圖3所示，本實施例的完整的操作循環是拍照奇數頁21時，將奇數頁21放置在拍照玻璃面板2上，偶數頁22置于拍照儀箱體1的右側，并緊貼玻璃面板2右零邊距，當自重不能平整頁面時，可利用外物壓平頁面，拍照完奇數頁21后，如圖4所示，人工將文檔向左平移，將偶數頁22放置在拍照玻璃面板2上，奇數頁21置于拍照儀箱體1的左側，并緊貼玻璃面板2左零邊距，拍照完偶數頁后翻頁進入下一個操作循環。實施例2
如圖5、6所示，本實施例的無損傷快速文檔拍照儀包括箱體9，箱體9的頂面設置有用于做文檔托架的兩面長方形玻璃面板10，兩面玻璃面板10的長邊邊緣相抵以形成倒置的V 形結構，兩面玻璃面板10的夾角為90°，箱體9底面固定有兩個圖像傳感器11，每個圖像傳感器11均垂直于其遠側的玻璃面板10的中心。所述指向性光源包括主光源12、第一輔光源13和第二輔光源14，其中 主光源12有兩個，并分別固定于兩個圖像傳感器11的內側，即玻璃面板10長邊的下
側，方向與玻璃面板10長邊平行，由各兩組LED燈組成，其長度長于玻璃面板10的長邊，兩組LED燈中間間隔一段距離，以使主光源12的邊緣亮度大于中央亮度，每個主光源12均朝向同側的玻璃面板10 ；主光源12從下側照明同側的玻璃面板10的整個幅面及對面玻璃面板10的1/4 1/3，主光源12內、外兩側設置擋光板15、16，外側擋光板15把主光源12的照射范圍邊緣控制在玻璃面板10下側邊緣，其靠光源面做無反光處理；內側擋光板16 —方面把主光源12的照射范圍邊緣控制在對面玻璃面板10的1/4 1/3處，另一方面遮擋對面玻璃面板10的反光，靠光源面可做反光處理，以提高照明效果。第一輔光 源13固定于箱體底面的中央位置，第一輔光源13朝向兩面玻璃面板10 的相接位置，以提兩面高玻璃面板10夾角邊的亮度，其位置高度低于圖像傳感器11視角下邊緣一段距離，第一輔光源13由條狀LED光源及設置在所述條狀光源兩側的擋光板17構成，擋光板17的高度略低于圖像傳感器11視角下邊緣線，擋光板17的內側做無反光處理， 達到即提供照明又無反光的目的。第二輔光源14有兩個，并分別豎向固定于玻璃面板短邊旁側的箱壁中央位置，每個第二輔光源14均朝向對面的箱壁，以提高玻璃面板10上邊角和短邊的亮度。在拍照時，將被拍照文檔架在兩面玻璃面板上，利用兩個圖像傳感器11同時完成奇偶頁的拍照，可有效提高工作效率。實施例3
如圖7所示，本實施例的無損傷快速文檔拍照儀與實施例2基本相同，其內部設置有圖像傳感器11、主光源12、第一輔光源13和第二輔光源14，主光源12內、外兩側設置擋光板 15、16，第一輔光源13的兩側設置有擋光板17 ；兩者的不同之處在于本實施例的箱體9倒置，兩面長方形玻璃面板10設置在箱體9的底面，兩面玻璃面板10的長邊邊緣相抵處設置有用于容置被拍照書籍的書脊的凹槽18，箱體9的一側開口以用于拿取、放置被拍照的書
禾曰°為保證被拍照的頁面處于平整狀態，最好增加一面形狀與兩面長方形玻璃面板10 相同的“V”形壓板，在拍照時將“V”形壓板壓在書籍的拍照頁上(圖7中未畫出壓板)。
權利要求
1.一種無損傷快速文檔拍照儀，包括箱體，所述箱體的頂面或底面設置有文檔托架，箱體內安裝有正對文檔托架的圖像傳感器，其特征在于所述箱體內設置有多個指向不同位置的指向性光源，以使文檔托架中央位置的亮度相比邊緣位置的亮度成遞減趨勢，所述指向性光源安裝于圖像傳感器的視場角之外。
2.根據權利要求1所述的無損傷快速文檔拍照儀，其特征在于所述圖像傳感器的視場至少有兩個相對的邊緣與該圖像傳感器所正對的文檔托架的對應邊緣重合。
3.根據權利要求1或2所述的無損傷快速文檔拍照儀，其特征在于所述文檔托架為一個設置于箱體頂面的長方形玻璃面板，所述指向性光源包括主光源和輔光源，所述主光源有兩個，并分別固定在玻璃面板的兩側短邊下方的箱體處，主光源位于圖像傳感器通過玻璃面板反射的視場角之外，每個主光源均朝向靠近該主光源一側的玻璃面板；所述輔光源有兩個，分別固定在玻璃面板的兩側長邊下方的箱體處，每個輔光源均朝向靠近該輔光源一側的玻璃面板。
4.根據權利要求3所述的無損傷快速文檔拍照儀，其特征在于所述每個主光源的照射范圍至少包括靠近該主光源一側的二分之一玻璃面板，且每個主光源的照射范圍的近側邊緣與玻璃面板的同側邊緣重合，所述每個輔光源的照射范圍限于靠近該輔光源一側的二分之一玻璃面板；或者所述每個主光源的照射范圍限于靠近該主光源一側的二分之一玻璃面板，且每個主光源的照射范圍的近側邊緣與玻璃面板的同側邊緣重合，所述每個輔光源的照射范圍至少包括靠近該輔光源一側的二分之一玻璃面板。
5.根據權利要求4所述的無損傷快速文檔拍照儀，其特征在于所述主光源及輔光源均由條狀光源及設置在所述條狀光源旁側的擋光板構成。
6.根據權利要求5所述的無損傷快速文檔拍照儀，其特征在于所述條狀光源的邊緣亮度大于中央亮度。
7.根據權利要求1或2所述的無損傷快速文檔拍照儀，其特征在于所述文檔托架由兩面長方形玻璃面板構成，所述兩面玻璃面板的長邊邊緣相抵以形成倒置的V形結構，所述圖像傳感器有兩個并固定于箱體底面，每個圖像傳感器均正對其遠側的玻璃面板；所述指向性光源包括主光源和第一輔光源，所述主光源有兩個，并分別固定于兩個圖像傳感器的內側，每個主光源均朝向同側的玻璃面板；所述第一輔光源固定于箱體底面的中央位置，第一輔光源朝向兩面玻璃面板的相接位置。
8.根據權利要求7所述的無損傷快速文檔拍照儀，其特征在于所述指向性光源還包括第二輔光源，所述第二輔光源有兩個，并分別固定于玻璃面板短邊旁側的箱壁中央位置，每個第二輔光源均朝向對面的箱壁。
9.根據權利要求8所述的無損傷快速文檔拍照儀，其特征在于所述每個主光源的照射范圍至少包括靠近該主光源一側的二分之一玻璃面板，且每個主光源的照射范圍的近側邊緣與玻璃面板的同側邊緣重合。
10.根據權利要求9所述的無損傷快速文檔拍照儀，其特征在于所述主光源、第一輔光源均由條狀光源及設置在所述條狀光源旁側的擋光板構成，所述主光源的邊緣亮度大于中央亮度。
全文摘要
本發明提出了一種無損傷快速文檔拍照儀，以方便、快捷、高質量地完成文檔數字化的加工。該無損傷快速文檔拍照儀包括箱體，箱體的頂面或底面設置有文檔托架，箱體內安裝有正對文檔托架的圖像傳感器，箱體內設置有多個指向不同位置的指向性光源，以使文檔托架中央位置的亮度相比邊緣位置的亮度成遞減趨勢，指向性光源安裝于圖像傳感器的視場角之外，圖像傳感器的視場至少有兩個相對的邊緣與該圖像傳感器所正對的文檔托架的對應邊緣重合。本發明具有“雙零邊距”加工功能，拍照時勿需拆解裝訂，操作簡便；同時配置了穩定的、達到最佳照度的非均勻照明系統，不受外界光照條件影響，得到的圖像曝光準確、均勻，后期處理方便。
文檔編號H04N5/235GK102223460SQ20111016216
公開日2011年10月19日 申請日期2011年6月16日 優先權日2011年6月16日
發明者方志雄, 王嘉辰 申請人:廣東清華文通科技有限公司