数字图像处理 - 扫描枪里的应用

下面以Honeywell扫描枪为例来解释一下里面包含的数字图像相关处理，图像传感器为灰阶图像，8bit位深，分辨率1280*800。

将扫描枪使用USB虚拟串口通讯方式 (通过USB cable) 连接到电脑。

然后通过串口工具，发送命令给扫描枪，并从扫描枪获取执行结果。

还可以发送图像相关的命令，让扫描枪抓取、处理图片，然后通过串口发送给电脑。

比如，第一步，通过串口将IMGSNP命令(image snap)发送给扫描枪，并在命令后加上相应的选项，扫描枪就会抓取一幅图像。

第二部，通过串口发送IMGSHP命令(image ship)给扫描枪, 并在命令后加上相应的选项，扫描枪就会通过串口把图像数据传输到电脑上。

扫描枪在捕捉、处理和传输图像(captures, manipulates and transfers)的方式上就像一个数码相机。

在电脑端使用专有的配套工具，可以接受这些图像数据或处理结果。

具体可以查阅Honeywell Xenon XP 1950g scanner产品的相关信息，包括实物产品、连接线缆、PC端应用工具(请下载EZConfig)和产品使用手册。

下面讲述的是此扫描枪的IMGSNP(截图)和IMGSHP(传图)命令的使用方式。这两个命令需要使用PC端的应用软件通过串口来发送。

一般普通的命令通过扫描枪扫描命令条码即可，IMGSNP可以通过扫码方式执行，但IMGSHP需要返回图像数据，只能使用PC端的应用软件来做。

下面对这两个命令使用的解释可以增加对图像处理的一些理解。

Step 1 使用IMGSNP命令抓取一张图片

Image Snap - IMGSNP

只要按下扫描枪上的按键，或收到图像快照（IMGSNP）命令，就会拍摄图像。图像快照命令有许多不同的参数配置，来改变图像的格式。可设置的参数可以附加到IMGSNP命令中。

举例来说，你可以使用下面的命令来抓拍图像，增加增益，并在抓拍完成后发出beep音：

IMGSNP2G1B

IMGSNP可修饰参数

P - Imaging Style

设置图像捕捉样式。

 - 0P 解码风格。这种处理方式允许拍摄几张照片，直到曝光参数得到满足。然后，最后一帧可供进一步使用。

 - 1P 照片风格（默认）。这模仿了一个简单的数码相机，结果是一个优化过的图像。

 - 2P 手动风格。这是一种高级模式，只应由有经验的用户使用。有经验的用户使用。它允许你自由地设置扫描枪，不使用自动曝光。

B - Beeper

在图像抓取后发出Beep声音。

 - 0B 没有声音(默认)

 - 1B 图像抓取完发一声beep音

T - Wait for Trigger 

在待硬件触发器按下时拍摄图像。这仅在使用照片风格（1P）时可用。

  - 0T  立即拍照(默认)

  - 1T  在Trigger按下后，抓拍图像

L - LED State

决定LED是否开启或关闭，以及何时开启。环境照明(Ambient illumination)（0L）是拍摄彩色文件的首选，如ID卡，特别是当扫描枪在支架上时。当扫描枪处于手持状态时，首选LED照明（1L）。使用解码方式（0P）时，LED状态不可用。

 - 0L  LED关闭(默认)

 - 1L  LED开启

E - Exposure

曝光仅用于手动风格（2P），并允许设置曝光时间。这类似于在相机上设置快门速度。曝光时间决定了扫描枪需要多长时间来记录一个图像。在明亮的日子里，曝光时间可能非常短，因为有大量的光线可以帮助记录图像。在夜间，由于几乎没有光线，曝光时间会大大增加。单位是127微秒。(默认=7874微秒)

 - nE  范围: 1 - 7874

在萤光灯下，7874E的曝光时间效果：

100E的曝光效果：

G - Gain

增益仅在手动风格中使用（2P）。就像音量控制一样，增益修改器可以提高信号并使像素值成倍增长。当你增加增益时，图像中的噪音也会被放大。

 - 1G No gain (default)

 - 2G Medium gain

 - 4G Heavy gain

 - 8G Maximum gain

Gain at 1G: 

Gain at 4G: 

Gain at 8G: