浅谈大幅面扫描仪的工作原理与使用维护

摘 要：大幅面扫描仪是一种高精度的光电一体化产品，它主要应用于工程建筑、广告制作、地理信息系统 (GIS)、计算机辅助设计 (CAD)等领域，常用于彩色海报、建筑草图、工程图、地图、地形图、美术图的扫描等，这些领域都要求高精确和高质量的扫描效果。本人从事扫描工作多年，现将工作中的体会与大家分享

关键词：大幅面扫描仪；操作与维护；扫描精度；分辨率

中图分类号：TP731文献标识码：A 文章编号：

1大幅面扫描仪简介

大幅面扫描仪一般指扫描幅面为AO幅面(扫描宽度为900mm，长度不限)或以上的扫描仪，又称工程图纸扫描仪。它不同于一般的平板式扫描仪,它主要用于扫描彩色海报、建筑草图、工程图、地图、地形图、美术图等,这些应用领域都要求更为精确和高质量的扫描效果。大幅面扫描仪主要由以下几个方面组成

1.1 成像系统

成像系统是大幅面扫描仪的核心，目前市场上大幅面扫描仪主要采用CCD电荷藕合器件(Charge Coupled Device，CCD)成像技术，即光源发出的光照射在扫描原稿上产生了反射光，经光学系统(透镜)将其聚焦到CCD上，而CCD是一个包含着一排有许多紧密排列的感光元件构成的集成电路，它将光信号转换成电信号，通过模数转换器生成数字图像信号，传送给计算机。CCD技术的扫描仪适用性最广，可以很好地扫描各种类型的文档。但由于其价格相对较贵，特别适合对图像准确性有较高要求的用户，用于艺术图像类文档的扫描，如GIS地图、航拍图、艺术作品、照片、海报、素描图等1.2 进纸机构大幅面扫描仪通常有两种走纸方式，导轮驱动和单一高精密度辊轴驱动。前者由上下两组导轮中间夹着图纸进纸，容易出现扫描失真的情况。由于经常扫描厚薄不均的图纸，各个轮子的磨损量不一样，在扫描图纸时容易打滑和走偏，尤其在扫描长图时容易出现卡纸情况，甚至会损坏图纸。单一高精密度辊轴驱动方式是将图纸放在高精密度辊轴和压纸板之间，由高精密度辊轴驱动进纸。这种走纸方式由于在整幅图纸面上都不存在间隙，所以进纸时图纸上的一些折痕尽可能的被压平，很好的保证了扫描精度。另外这种高精密度辊轴是由耐磨材料制成的，使用时间长也不会发生变形，可使图纸非常平稳的通过扫描仪，相对于导轮驱动方式大大提高了扫描精度。

1.3 照明系统

市场上主流的大幅面扫描仪都是16位灰度或48位真彩色图像捕捉。对于大幅面扫描仪来说，照明系统会影响扫描的图像品质，就好比人的眼睛，如果周围光线照明不好的话看到的景象就不清晰。市场上的扫描仪多采用阴极冷光源或LED（发光二极管）光源照明系统，因LED光源无需预热开机即用的特点已经广泛为大幅面扫描仪所采用。目前市场上采用对称双LED光源照明系统设计出来的大幅面扫描仪经过实际应用已经被认为能够有效消除阴影，带来更好的图像品质，尤其配合单辊轴传送机构，在处理由于折叠而带折痕的文档时能更好地还原折痕处的细节。 1.4 接口类型

目前主流大幅面扫描仪的接口已经升级为更方便快速的USB2.0接口，这样的接口即插即用，使用极其方便。随着网络的应用越来越广泛，主流厂商已经推出了USB和千兆以太网双接口。千兆以太网接口可以克服USB接口受距离的限制（一般最长2米），理论上讲长度可以不受限制，提供了比USB接口更高的数据传输速度，可以从网络上任意安装了扫描驱动软件的电脑上进行扫描。

2大幅面扫描仪的使用

2.1 扫描前的准备

2.1.1 预热。扫描仪在刚开启的时候，光源的稳定性较差，而且光源的色温也没有达到扫描仪正常工作所需的色温，此时扫描输出的图像往往饱和度不足。所以扫描前，先要将扫描仪开启预热（时间从10多秒到几分钟，依具体环境而定），大幅面扫描仪建议用10min左右。

2.1.2 整理扫描介质。大幅面扫描仪最常扫描的是工程图纸、地图、地形同、广告纸等，各种纸张介质的性质相差甚远，所以扫描前一定要注意各介质的特性。比如，以前常用薄膜纸来描绘相应的工程图或是地形图，由于薄膜纸存放时间长久后比较脏且皱折很多，扫描时非常容易出现卡纸、损坏图纸的情况。所以，可以用扫描仪配套的光滑透明硬薄膜，将图纸夹在其中间进行扫描，既不会弄脏镜头、卡纸、损坏图纸，也不会出现扫描失真的情况。

2.1.3 设定扫描参数。扫描的参数包括扫描的颜色(黑白、灰度、彩色)、分辨率DPI、扫描的纸幅(大小)、亮度、饱和度、保存的文件格式等。比如扫描纸幅大小的设定，大幅面扫描仪一般具有自动检测纸幅大小的功能（扫描前先走纸一次，然后纸张自动返回，再走纸扫描）。这种扫描方式存在的弊端是当纸张皱折较多时，容易出现退纸时卡纸的情况。所以，扫描前直接规定扫描的纸幅大小或是规定纸幅宽度，减少检测纸幅所带来的卡纸的危险。

2.2 扫描时的注意事项

扫描时如果出现卡纸的情况，要马上按"停止"按钮，停止扫描，防止进一步损坏图纸。扫描方式如果是黑白扫描或是灰度扫描时，扫描的时间较短，走纸比较快，这时若图纸长度较长时，要注意出纸那边的空间情况，以免其它东西弄坏图纸。

扫描方式可以选择预扫然后再正式扫描，或是一次性扫描到文件两种。如果扫描结果不满意，则可重新设定相关的参数，再进行扫描。

3大幅面扫描仪的维护

3.1 扫描镜头的保护

扫描仪的光学成像部分最为精密，光学镜头或反射镜头的位置稍有变动就会影响CCD成像的质量，甚至可能使CCD接收不到图像信号。所以，在安装、搬运、摆放时要注意保护，避免碰撞。

3.2 做好清洁工作

扫描仪中的玻璃平板以及反光镜片、镜头，如果落上灰尘或者其他杂物，会使扫描仪的反射光线变弱，从而影响图片的扫描质量。为此，一定要在无尘或者灰尘尽量少的环境下使用扫描仪，用完后一定要用防尘罩把扫描仪遮盖起来。当长时间不使用时，还要定期对其进行清洁。注意：千万不能用带腐蚀性的清洁剂或粗糙的布来擦洗。

总之，我们在日常办公的使用过程中应该注意这些扫描原理和使用技巧，才能有效保证扫描仪的扫描质量和提高我们的工作效率。

参考文献：

[1]《扫描仪的使用和维护》印刷世界二期2007/2/20

[2] 《扫描仪的功能及其使用》电子暗房2009/ 2/12

[3]《文件扫描分辨率及其设置方法》办公自动化2007/3/12

[4]《扫描仪的扫描原理及相关知识》印前技术2008/2/9