我的世界你最懂——扫描仪结构及工作原理(下)


  五、电路系统

  扫描仪电路系统的作用是转换、处理、传输图像信号。扫描仪电路系统主要由模数转换器、图像处理器和接口电路组成。步进电机驱动电路、图像处理器、缓冲器和输出接口安装在扫描仪后侧的电路板上,感光元件CCD、模数转换器装在扫描头后侧的电路板上,扫描仪电路框图如图7所示。
  1.模数转换器
  模数(A/D)转换器接收感光元件CCD传来的模拟电信号,将它转换成为二进制数字信号(每一位二进制数即对应一个像素的数据)后,再送图像处理器处理。
  模数转换器的数据宽度决定扫描仪的色彩位数和灰度级。如标称24位色彩的扫描仪,红(R)绿(G)蓝(B)各个通道分别采用8位的A/D转换器转换图像信号,可将每一颜色的图像分为2~8共256等级,形成2~24种色彩,这也是我们常说的24位真彩色。
  2.图像处理器
  图像处理器将(A/D)转换器传来的二进制数字信号,进行运算、处理后经接口电路送往计算机。将图像传送给计算机以前,扫描仪至少要校正好图像的白平衡、亮度、对比度等参数,而扫描仪的一些新技术如色彩提升、硬件去网功能等也要求扫描仪进行处理。由于不同扫描仪生产厂商处理图像的技术、运算方法不同,使扫描输出的图像有相当大的差异。
  运算、处理扫描后产生的大量数据需要很多时间,目前很多高速扫描仪将一个专门进行运算的CPU电路置于扫描仪内部,并配上缓冲存储器,这种方法能节约20%以上的时间。图8是Umax Astra 1200S的接口电路板,板上保留有CPU(8031)安装空位,其后代2000、2100、2400的电路板上安装有CPU,速度比1220系列快很多。
  3.硬件接口
  扫描仪的硬件接口指扫描仪与电脑的联接方式,常见扫描仪的接口有SCSI接口、EPP接口和USB接口。SCSI接口扫描仪数据传输速度快,缺点是售价高,安装较为复杂;EPP接口和USB接口扫描仪安装方便,对家庭和办公用户非常适用。
  4.电源
  早期扫描仪耗电量大,使用内置式电源,内置式交流供电装置无论采用何种屏蔽方式,仍无法避免电磁干扰对扫描质量的影响,甚至影响到扫描仪的正常工作。沉重的金属屏蔽层也大大增加了扫描仪的重量。随着扫描仪耗电量的迅速下降,目前大多扫描仪采用了外置式直流电源供电,并在扫描仪内的电路板上安装有稳压电路,能有效的减少电磁干扰对扫描质量的影响。

  六、结束语

  扫描仪还有滚筒扫描仪、手持式扫描仪、条码读入器、卡片阅读机、透明胶片扫描仪等品种,这些扫描仪与平台扫描仪工作原理相似,内部结构则完全不同,本文仅对最常见的CCD平台扫描仪作了一般介绍,希望能对你了解扫描仪有一定的帮助。
(重庆 周新)

本文出自:《电脑报》1999年10月25日第42期