[发明专利]一种线性扫描装置及其扫描方法

权利要求书

1.一种线性扫描装置，其至少包括运动滑台(3)和扫描单元(4)，所述运动滑台(3)能够带动放置在其工作面上的待扫描物品以发生定向平移的方式穿过所述扫描单元(4)所限定出的可扫描工作区域，其特征在于，所述扫描单元(4)至少包括能够进行多聚焦图像采集的第一扫描模块组(41)和进行光谱图像采集的第二扫描模块组(42)，其中，

所述第一扫描模块组(41)通过光场成像的方式在单次曝光下进行多聚焦图像采集；

所述第二扫描模块组(42)是按照光谱成像的方式完成光谱图像在光谱维度上的编码获取与重建；

通过求取所述第一扫描模块组(41)和第二扫描模块组(42)之间的相对坐标位置并将所述相对坐标位置与采集图像中的同一特征标记点相结合的方式建立多聚焦图像与光谱图像之间的映射关系，从而可通过多聚焦图像与光谱图像的二次融合获取到具有色彩表征的扫描图像。

2.如权利要求1所述的线性扫描装置，其特征在于，所述扫描单元(4)通过悬架调整组件(6)悬置于所述运动滑台(3)的上方，从而可通过控制所述悬架调整组件(6)的工作调节所述扫描单元(4)的工作位置，使得所述扫描单元(4)的在焦可扫描区域定位于待扫描物品表面。

3.如权利要求2所述的线性扫描装置，其特征在于，所述第一扫描模块组(41)和第二扫描模块组(42)均采用并排布设的方式安装至所述悬架调整组件(6)的工作端，使得任意所述第一扫描模块组(41)和第二扫描模块组(42)均能在所述运动滑台(3)带动待扫描物品进行定向平移的过程中采集到条形的线性在焦图像。

4.如权利要求3所述的线性扫描装置，其特征在于，所述悬架调整组件(6)至少包括能够带动整个所述扫描单元(4)进行工作位置调节的第一调节机构(61)和能够控制所述第一扫描模块组(41)的至少一个第一扫描模块进行工作位置调节的第二调节机构(62)，其中，

相对设置在运动滑台(3)两侧的两个所述第一调节机构(61)的工作端分别与同一个第二调节机构(62)的端部连接。

5.如权利要求4所述的线性扫描装置，其特征在于，所述扫描单元(4)的两侧还分别设置有能够对可扫描区域进行补光的照明单元(5)；

所述照明单元(5)能够根据所述扫描单元(4)的工作位置和待扫描物品表面情况调节其光线出射角度，使得所述扫描单元(4)能够获取到待扫描物品的无阴影的表面信息。

6.如权利要求5所述的线性扫描装置，其特征在于，所述照明单元(5)根据所述扫描单元(4)的扫描模块的排列方式构建出线状阵列照明光源，并且所述照明单元(5)的光源出射端还覆盖有能够对出射光线进行处理的滤光单元(57)。

7.如权利要求6所述的线性扫描装置，其特征在于，所述扫描单元(4)获得的多聚焦图像与光谱图像均被传输至处理单元(8)进行图像数据的验证、修正和拼接，从而输出具有高时空分辨率和准确的色彩表征的全焦融合图像。

8.如权利要求7所述的线性扫描装置，其特征在于，所述扫描单元(4)采集的图像数据以有序排列的方式被传输至所述处理单元(8)，所述处理单元(8)能够选择性地进行基于引导滤波器的全焦融合处理、基于深度神经网络的高时空分辨率全焦成像操作和图像色彩重现操作。

9.一种线性扫描装置的扫描方法，其特征在于，所述扫描方法至少包括以下步骤：

S1：将待扫描的大幅面物品定位放置在完成位置归零后的运动滑台(3)上，通过控制运动滑台(3)的定向平移使待扫描的大幅面物品跟随运动滑台(3)的运动而以稳定的速度穿过扫描单元(4)的可扫描区域，使得扫描单元(4)能够通过分版块的方式完成多个线性图像信息的采集；

S2：确定光场成像采集待测区域的光场信息；

S3：基于宽光谱编码滤波单元进行光谱图像的获取；

S4：对采集到的光场信息进行解码并运用数字重聚焦算法获取低分辨率的多聚焦图像；

S5：运用深度神经网络对多聚焦图像进行采样，获取高分辨率的光场多聚焦图像；

S6：建立多聚焦图像与光谱图像之间的映射关系，并依据建立的映射关系进行光场多聚焦图像与光谱图像的匹配和融合；

S7：运用基于引导滤波的全焦融合算法对具有色彩表征的多聚焦图像进行全焦融合处理并合成全焦图像。