成果详情
大幅面非接触平台式扫描系统的研发及应用

成果详情

      1、课题来源与背景 为坚持和强化北京作为全国政治中心、文化中心、国际交往中心、科技创新中心的城市战略定位,进一步加快本市技术创新体系建设和产业发展,贯彻 “科技北京”行动计划中提到的“加强文化领域技术集成创新与商业模式创新,培育新兴文化产业,提高文化事业服务能力”指导方针,经中国印刷科学技术研究院科技研发中心深入调研,以及市科委的考察和论证,《大幅面非接触平台式扫描系统的研发及产业化》作为市科委“文化与科技相融合”科技项目,由中国印刷科学技术研究院“包装印刷新技术北京市重点实验室”完成项目研发并进行产品化应用。 

2、技术原理及性能指标 

(1)、课题主要技术原理 

A、原稿图像将光源照射来的光线进行选择性吸收后,反射到光学成像部分,由CCD将光信号转换为电信号,又经A/D转换为数字信号传递给计算机,完成本部分原稿图像样条采集; 

B、通过机械传动装置,将原稿在X方向上实现整幅图像线性扫描的过程; 

C、通过调整Z方向的像距、物距、及镜头焦距,找到满足光学分辨率300dpi时最大扫描幅面宽度,满足大幅面扫描需求;

D、通过软件算法将图像信息进行拼接和去噪,经扫描设备ICC特性,将图像像素信息进行查找及插值计算,校正扫描后图像颜色,供输出设备输出。 

E、在高精度成像系统的基础上,搭建平台式扫描系统传动机架及控制模块,将照明光源以45度角定位,启动传动装置,扫描台上的样稿水平移动,成像装置连续获取样稿样条,并将数据传入计算机,计算机配合扫描仪将图像进行处理; 

F、配合扫描仪的图像采集特性对扫描仪进行动态颜色校正,并基于扫描仪、显示器、打印机等设备进行色彩管理,使三者的颜色达到匹配。 

(2)、课题主要技术指标

A、研究高精度成像系统; 

B、研究高速扫描技术; 

C、研究对称双光源照明技术; 

D、研究颜色信息传递管理与控制。 

3、技术的创造性与先进性 

(1)、技术创造性

A、基于复频谱色度理论对大幅面扫描颜色色差进行校正; 

B、扫描模块集成创新; 

C、创新的扫描仪结构设计; 

D、自行开发设计面向国内的扫描系统软件;

E、扫描系统的安全防范。 

(2)、技术先进性 大幅面非接触平台式扫描系统采用双排可调节照射角度、可纵向移动、可调整光亮度的线性专业标准光源以及国际最先进的高精度三色线阵CCD 及定焦图像采集镜头,应用高光学分辨率、高速扫描成像、高强度均匀照射光源、高保真色彩还原的技术特性,在保证大幅面图文信息数字化的同时,完全满足用户在保密安全等方面的需求。与同类进口先进设备相比,在机动、便携、操作、维护、价格等方面具有明显优势。

  4、技术成熟程度及适用范围和安全性 

(1)、技术成熟程度 中国印刷科学技术研究院多年来在电子分色技术、印刷复制、颜色再现等领域的有着丰富经验,拥有色彩管理的专利技术和相关人才,为本课题的研究奠定了坚实基础。 大幅面非接触平台式扫描系统产品,已经通过北京市经信委的产品鉴定和市科委的项目验收,结论为各项指标均达到设计要求,技术水平为国内领先,可进行产品化推广。目前,该产品已经开展推广,收到用户好评。 

(2)、产品适用范围 本课题产品的研发将满足文化艺术品、彩色图纸的扫描和复印等大幅面文化产品的数字化复制、加工等市场需求,并对大幅面广告、展板、海报、建筑效果图、市政规划图等的数字化水平的提高,具有很大的带动作用。能够处理不同类型的原稿,如羊皮纸、宣纸、草纸、书本、手抄本、地图、工程图、绘画、版画、油画、印刷品、地图册、古籍书及大理石、磁砖、纺织物等具有一定厚度的被扫描物。 

(3)、产品安全性 本产品的整套扫描软件均为自主研发,能够保证扫描数据安全;设备机械结构设计都经过认真的防护罩设计,电路部分也经过专门的防护处理,能够保证用户的人身安全;设备软件和机械就够运行经过长时间的测试,性能稳定,并在用户使用中得到验证。 

5、应用情况及存在的问题 

(1)、应用情况 

A、印刷企业转型 伴随着印刷业的转型升级,许多印刷园区向文化创意园区转型,印刷企业向文化艺术品复制方向转型,本产品的应用,恰恰满足了上述需求。

B、数字化、信息化、网络化的配套设备 对于大幅面图像、图纸、艺术作品而言,通过大幅面扫描形成的数字化文档是必不可少的。尤其是文化艺术品、估计典藏,其复制品的传播是弘扬中华文化必不可缺的一个重要环节。

C、产品推广应用 本产品已经在印刷企业、院校、艺术品园区得到应用。 

(2)、存在的问题 扫描精度的提高,主要通过更换更高精度的三色线性CCD实现。目前,该类型CCD还是从国外采购,有些CCD产品受到西方对华限制的问题而难以采购。另外,通过在企业的推广应用,我们正在对扫描仪的结构、服务功能进行更加人性化的设计改造,面对不同用户,推出不同型号、不同价位的系列化产品,使之更好地服务于用户。 

6、获奖情况 本研究成果由于进入社会应用仅仅一年,尚未参加各类奖项的评比。