專利名稱：對基于成像器的光學(xué)代碼讀取器所讀取的光學(xué)代碼進行解碼的系統(tǒng)與方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)代碼讀取器。特別是，本發(fā)明涉及對基于成像器的光學(xué)代碼讀取器所讀取的光學(xué)代碼進行解碼的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
光學(xué)代碼是由一些具有不同反光或發(fā)光特性的圖像區(qū)域構(gòu)成的圖形，它們通常根據(jù)先驗規(guī)則組合起來。術(shù)語“條形碼”有時被用于描述某些類別的光學(xué)代碼。選擇光學(xué)代碼的光學(xué)特性和圖形，以使它們在外表上與使用它們的背景環(huán)境區(qū)分開。用于從光學(xué)代碼中識別出或提取出數(shù)據(jù)的設(shè)備有時候被稱為“光學(xué)代碼讀取器”，條形碼掃描器就是其中的一種。
光學(xué)代碼讀取器以固定或便攜的安裝方式用于各種環(huán)境，比如在商店里用于收銀服務(wù)，在生產(chǎn)場所用于作業(yè)流程和存量控制，以及在運輸車輛中用于跟蹤包裹處理。例如，通過從許多條形碼的印刷列表中讀取目標(biāo)條形碼，光學(xué)代碼便可以用作一種迅速且通用的數(shù)據(jù)輸入手段。在一些應(yīng)用中，光學(xué)代碼讀取器連接到便攜式數(shù)據(jù)處理設(shè)備或數(shù)據(jù)收集和傳輸設(shè)備。通常，光學(xué)代碼讀取器包括手持傳感器，它手動地瞄準目標(biāo)代碼。
常規(guī)光學(xué)代碼的示例是一維條形碼符號。條形碼是一種寬度可變的矩形條構(gòu)成的圖形，這些矩形條之間的間隔空間寬度是固定的或是可變的。這些條和空間具有不同的反光特性。一維條形碼的一個示例是UPC/EAN代碼，被用于識別例如產(chǎn)品清單。二維或?qū)盈B式條形碼的示例是PDF417條形碼。Shellhanmmer等人的美國專利5,635,697中描述了PDF417條形碼并揭示了對其進行解碼的技術(shù)，該專利已轉(zhuǎn)讓給Symbol Technologies公司并且全部引用在此作為參考。另一種常規(guī)的光學(xué)代碼被稱為“MaxiCode”。它包括中心取景器圖形或公牛眼中心以及圍繞著該中心取景器的六邊形柵格。應(yīng)該注意到，通常，本專利申請中所揭示的本發(fā)明的各個方面可以應(yīng)用于各種光學(xué)代碼讀取器，而不用考慮它們適合讀取的特定類型的光學(xué)代碼。本發(fā)明也可以應(yīng)用于一些相關(guān)的圖像識別或分析。
光學(xué)代碼讀取器可以是基于激光器的或基于成像器的。在常規(guī)基于成像器的光學(xué)代碼讀取器中，設(shè)置了一種具有圖像傳感器的成像引擎，該圖像傳感器具有光電池或光傳感器的兩維陣列，比如區(qū)域電荷耦合器件(CCD)，這與該引擎視場中的像元或像素相對應(yīng)。成像引擎還包括透鏡組件，用于聚焦入射到圖像傳感器上的光線；以及相關(guān)電路，耦合到圖像傳感器，用于輸出與視場的兩維像素信息陣列相對應(yīng)的電子信號陣列。這些電子信號被數(shù)字化并且作為圖像數(shù)據(jù)被提供給處理器以便于處理，其中包括處理該圖像數(shù)據(jù)以便對光學(xué)代碼進行解碼。
按照慣例，操作人員將光學(xué)代碼讀取器瞄準目標(biāo)代碼并扣動板機，這會發(fā)信號給光學(xué)代碼讀取器使其處理所獲得的圖像，通常在板機扣動之后獲得下一個圖像。圖像獲取通常是根據(jù)連續(xù)的幀序列而執(zhí)行的。在一個使用常規(guī)的30幀/秒視頻流的系統(tǒng)中，大約每33毫秒出現(xiàn)一個幀。該處理可以包括解碼操作，此處解碼時間延長到下一個幀。
對于光學(xué)代碼掃描器而言，高度優(yōu)先的是使讀取時間最小化，例如從板機扣動到解碼完成之間的時間間隔。在可以買到的基于成像器的光學(xué)代碼讀取器中，與基于激光器的光學(xué)代碼讀取器相比，其讀取時間相對較長。減小基于成像器的光學(xué)代碼讀取器中的讀取時間以便實現(xiàn)可以與基于激光器的光學(xué)代碼讀取器相比的速度，這將是很有利的。
讀取時間包括下列各種時間的總和完成當(dāng)前這個幀的剩余部分所需的時間(例如在使用30幀/秒的情況下，該剩余部分在0-33毫秒之間)；完成下一個幀所需的時間(例如33毫秒)；以及執(zhí)行解碼處理所需的時間(例如10毫秒)，在所提供的示例中總共至少43毫秒。此外，在一些光學(xué)代碼讀取器系統(tǒng)中，讀取時間可以進一步包括附加的幀，比如用于處理檢測到的特性，調(diào)節(jié)與成像或信號處理相關(guān)的參數(shù)設(shè)置，以及用調(diào)節(jié)好的參數(shù)設(shè)置來獲取圖像數(shù)據(jù)或處理圖像數(shù)據(jù)。
在一些系統(tǒng)中，通過在部分地獲取圖像數(shù)據(jù)時就開始處理圖像數(shù)據(jù)，比如當(dāng)獲得了與視場的一部分相對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)時(例如，始于視場的上部分)，這樣來嘗試減小讀取時間。然而，如果目標(biāo)光學(xué)代碼所處的那部分視場沒有被包括到與上述部分獲得相對應(yīng)的已處理的那部分中，則讀取時間并不顯著減小。
相應(yīng)地，本發(fā)明的一個方面是提供一種系統(tǒng)和方法，其中對于基于成像器的光學(xué)代碼讀取器的圖像獲取和光學(xué)代碼解碼而言，讀取時間顯著減小。
本發(fā)明的另一個方面是，對環(huán)境光進行采用并調(diào)節(jié)參數(shù)設(shè)置，這些參數(shù)設(shè)置用于對基于成像器的光學(xué)代碼讀取器的圖像傳感器所產(chǎn)生的信號進行信號處理。
本發(fā)明的另一個方面是，減小調(diào)節(jié)參數(shù)設(shè)置所需的時間，這些參數(shù)設(shè)置用于對基于成像器的光學(xué)代碼讀取器的圖像傳感器所產(chǎn)生的信號進行信號處理。
本發(fā)明的另一個方面是，提供初始化參數(shù)設(shè)置，這些參數(shù)設(shè)置用于對基于成像器的光學(xué)代碼讀取器的圖像傳感器所產(chǎn)生的信號進行信號處理，且這些參數(shù)設(shè)置最適于處理與板機啟動前的一個幀內(nèi)所執(zhí)行的圖像獲取相對應(yīng)的那些信號。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，在系統(tǒng)的一個實施例中，光學(xué)代碼讀取器系統(tǒng)具有成像模塊，用于給至少一個目標(biāo)成像，其中包括獲取并處理與一連串的至少一個幀相對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)；以及至少一個存儲介質(zhì)，用于存儲與上述至少一個幀中各個獲取的幀相對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)，其中至少包括與當(dāng)前的幀(幀(N))相對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)以及與前一個幀(幀(N-1))相對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)。光學(xué)代碼讀取器系統(tǒng)還包括處理器組件，該處理器組件包括至少一個處理器，用于在幀(N)期間接收啟動信號，該啟動信號指示讀取操作的開始。此外，該處理器組件包括幀抓取器模塊，該模塊可以在上述至少一個處理器上執(zhí)行，用于從上述至少一個存儲介質(zhì)中檢索與幀(N-1)相對應(yīng)的至少一部分圖像數(shù)據(jù)；以及解碼器模塊，該模塊可以在上述至少一個處理器上執(zhí)行，用于對檢索到的圖像數(shù)據(jù)進行解碼操作。
在本發(fā)明的另一個實施例中，光學(xué)代碼讀取器設(shè)備具有成像模塊，用于給至少一個目標(biāo)成像，其中包括獲取并處理與一連串的至少一個幀相對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)；以及至少一個存儲介質(zhì)，用于存儲與上述至少一個幀中各個獲取的幀相對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)，其中至少包括與當(dāng)前的幀(幀(N))相對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)以及與前一個幀(幀(N-1))相對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)。光學(xué)代碼讀取器還包括處理器組件，該處理器組件包括至少一個處理器，用于在幀(N)期間接收啟動信號，該啟動信號指示讀取操作的開始。此外，該處理器組件還包括幀抓取器模塊，該模塊可以在上述至少一個處理器上執(zhí)行，用于從上述至少一個存儲介質(zhì)中檢索與幀(N)相對應(yīng)的至少一部分圖像數(shù)據(jù)；以及解碼器模塊，該模塊可以在上述至少一個處理器上執(zhí)行，用于對檢索到的圖像數(shù)據(jù)進行解碼操作。
在本發(fā)明的另一個實施例中，提供了一種用于讀取光學(xué)代碼的方法。該方法包括如下步驟給至少一個目標(biāo)成像，其中包括獲取并處理與一連串的至少一個幀相對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)；存儲與上述至少一個幀中各個獲取的幀相對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)，其中至少包括與當(dāng)前的幀(幀(N))相對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)以及與前一個幀(幀(N-1))相對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)；在幀(N)期間接收啟動信號，該啟動信號指示讀取操作的開始；檢索與幀(N-1)相對應(yīng)的至少一部分圖像數(shù)據(jù)；對檢索到的圖像數(shù)據(jù)進行解碼操作。
在本發(fā)明的另一個實施例中，光學(xué)代碼讀取設(shè)備具有成像模塊，用于給至少一個目標(biāo)成像，其中包括獲取并處理與一連串的至少一個幀相對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)，獲取和處理這兩種操作中的至少一種是根據(jù)至少一個可調(diào)節(jié)參數(shù)來執(zhí)行的；以及環(huán)境光傳感器組件，用于檢測環(huán)境光的至少一種屬性并產(chǎn)生與該檢測相對應(yīng)的環(huán)境光信號。該光學(xué)代碼讀取設(shè)備還包括處理器組件，該處理器組件具有至少一個處理器，其中該處理器組件包括至少一個可以在上述至少一個處理器上執(zhí)行的模塊，該模塊用于在幀(N)期間接收啟動信號，該啟動信號指示讀取操作的開始，并且該模塊響應(yīng)于啟動信號的接收進而訪問與上述一連串的至少一個幀中的某一個幀相對應(yīng)的至少一部分圖像數(shù)據(jù)；以及參數(shù)調(diào)節(jié)器模塊，該模塊可在上述至少一個處理器上執(zhí)行，用于響應(yīng)于啟動信號的接收進而在幀(N+2)的開始之前根據(jù)上述至少一個可調(diào)節(jié)參數(shù)的分析設(shè)置來分析該環(huán)境光信號。
在本發(fā)明的又一個實施例中，提供了一種用于給光學(xué)代碼成像的方法。該方法包括如下步驟給至少一個目標(biāo)成像，其中包括獲取并處理與一連串的至少一個幀相對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)，獲取和處理這兩種操作中的至少一種是根據(jù)至少一個可調(diào)節(jié)參數(shù)來執(zhí)行的；檢測環(huán)境光的至少一種屬性；產(chǎn)生與該檢測相對應(yīng)的環(huán)境光信號；在幀(N)期間接收啟動信號，該啟動信號指示讀取操作的開始。該方法還包括如下步驟響應(yīng)于啟動信號的接收，訪問與上述一連串的至少一個幀中的某一個幀相對應(yīng)的至少一部分圖像數(shù)據(jù)并且對訪問到的圖像數(shù)據(jù)進行解碼；響應(yīng)于啟動信號的接收，分析上述環(huán)境光信號；以及在幀(N+2)的開始之前，根據(jù)上述分析步驟的結(jié)果來調(diào)節(jié)上述至少一個可調(diào)節(jié)參數(shù)的設(shè)置。


下文將參照附圖描述本發(fā)明的各個實施例，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的光學(xué)代碼讀取器系統(tǒng)的示意圖；圖2是圖1所示光學(xué)代碼讀取器系統(tǒng)各組件的方框圖；圖3是圖1所示光學(xué)代碼讀取器系統(tǒng)的視頻處理電路各元件的方框圖；圖4是圖1所示光學(xué)代碼讀取器系統(tǒng)的處理器組件的各元件的方框圖；圖5是由圖4所示處理器組件所執(zhí)行的各步驟的流程圖；以及圖6是一定時圖，示出了圖1所示光學(xué)代碼讀取器系統(tǒng)的操作過程。
具體實施例方式
本發(fā)明提供了一種基于成像器的光學(xué)代碼讀取器，它使用默認參數(shù)設(shè)置，這些設(shè)置用于成像器驅(qū)動電路和/或視頻處理電路，比如用于光學(xué)代碼讀取器的曝光和/或增益處理，是針對移動狀態(tài)中的成像而進行優(yōu)化的。在幀(N)期間啟動器給出啟動時，開始讀取操作，其中包括對前一個幀即幀(N-1)中所獲取的圖像數(shù)據(jù)進行解碼操作。因為幀(N-1)是在板機扣動之前獲得的，所以用戶很可能已經(jīng)瞄準了光學(xué)代碼，但是光學(xué)代碼讀取器和/或目標(biāo)代碼很可能仍然在移動。因此，用默認成像器驅(qū)動電路參數(shù)設(shè)置來獲取可解碼的目標(biāo)光學(xué)代碼圖像并且首次解碼嘗試便成功的幾率很高。
在幀(N)期間執(zhí)行解碼操作的同時，分析由環(huán)境光傳感器輸出的信號，并且根據(jù)該分析來調(diào)節(jié)比如用于視頻處理電路或圖像驅(qū)動電路的參數(shù)設(shè)置，使得在下一個幀即幀(N+1)中，用調(diào)節(jié)后的參數(shù)設(shè)置來獲取和/或處理(例如數(shù)字化)圖像。如果首次解碼嘗試并不成功，則在幀(N+1)期間對幀(N)期間所獲得的數(shù)據(jù)執(zhí)行另一次解碼嘗試。在最糟糕的情況下，如果前一次解碼嘗試并不成功，則在下一個幀即幀(N+2)的開始處，用幀(N+1)期間調(diào)節(jié)過的參數(shù)設(shè)置對所獲取的圖像執(zhí)行解碼操作。
在常規(guī)的基于成像器的光學(xué)代碼讀取器中，圖像是在幀(N+1)期間獲得的。在幀(N+2)中，對幀(N+1)期間所獲得的數(shù)據(jù)進行首次解碼嘗試。如果解碼嘗試不成功，則分析幀(N+1)期間所獲得的圖像并且相應(yīng)地調(diào)節(jié)成像器驅(qū)動或視頻處理電路參數(shù)設(shè)置。在幀(N+3)中，用調(diào)節(jié)后的設(shè)置來獲取圖像。在幀(N+4)中，對幀(N+3)期間用調(diào)節(jié)后的設(shè)置獲取的圖像，執(zhí)行第二次解碼操作。
參照圖1，示出了典型的光學(xué)代碼讀取器系統(tǒng)2，它包括基于成像器的光學(xué)代碼讀取器10，該讀取器10具有光傳感器陣列孔徑12和環(huán)境光傳感器孔徑14。光傳感器陣列孔徑12和環(huán)境光傳感器孔徑14可以被包括在一個孔徑中或者分別在單獨的孔徑中。光學(xué)代碼讀取器系統(tǒng)2配有啟動器16，比如板機、開關(guān)(硬件或軟件)，該啟動器16可以由用戶、傳感器、主機終端等來啟動，以便在其啟動時產(chǎn)生開始讀取操作的啟動信號。該啟動信號可以由主機終端產(chǎn)生并由光學(xué)代碼讀取器10接收，比如可采用命令的形式。光學(xué)代碼讀取器10可以被配置成手持式、便攜式和/或靜止的設(shè)備。光學(xué)代碼讀取器還可以被嵌入另一種設(shè)備中，比如PDA或手機。
通過通信接口22，光學(xué)代碼讀取器可以與至少一個其它設(shè)備20(比如主機終端或網(wǎng)絡(luò))進行有線或無線通信。例如，光學(xué)代碼讀取器10可以實現(xiàn)在包括一個或多個部件的系統(tǒng)內(nèi)，這些部件可以是鍵盤、顯示器、打印機、數(shù)據(jù)存儲器、應(yīng)用程序軟件和數(shù)據(jù)庫。該系統(tǒng)還可以與另一個系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)進行通信。通信接口22可以是有線的或無線的，并且包括例如電纜、電話交換網(wǎng)絡(luò)，通過調(diào)制解調(diào)器或ISDN接口、紅外數(shù)據(jù)接口(IRDA)和/或多觸點滑軌。由通信接口22傳輸?shù)臄?shù)據(jù)可以包括壓縮數(shù)據(jù)。
參照圖2，示出了光學(xué)代碼讀取器系統(tǒng)2的各典型部件的方框圖，其中包括處理器組件202、環(huán)境光傳感器組件204、含成像器光傳感器陣列206和視頻處理電路208的成像器模塊201、照明組件210、包括至少一個存儲介質(zhì)設(shè)備214的存儲介質(zhì)組件212、啟動器16以及設(shè)備20。環(huán)境光傳感器組件204包括一個或多個光傳感器，這些光傳感器通過檢測穿過環(huán)境光傳感器孔徑14的光線而對環(huán)境光條件進行采樣?？梢匀芜x地設(shè)置包括一個或多個透鏡的光學(xué)系統(tǒng)(未示出)，用于將穿過環(huán)境光傳感器孔徑14的環(huán)境光聚焦到環(huán)境光光傳感器組件204上。
環(huán)境光傳感器組件204能夠檢測環(huán)境光的至少一種屬性(比如光強范圍)，還能夠產(chǎn)生至少一個電信號(圖示的環(huán)境光信號203)該電信號對應(yīng)于該檢測并且指示環(huán)境光屬性(例如強度)。環(huán)境光信號203可以作模擬信號被提供給處理器組件202，比如通過模數(shù)(A/D)端口進行A/D轉(zhuǎn)換。環(huán)境光信號203最好包括比圖像信號205或圖像數(shù)據(jù)207少得多的信息，相應(yīng)地與圖像信號205或圖像數(shù)據(jù)207的處理相比，環(huán)境光信號203的處理相對簡單且迅速。
環(huán)境光傳感器組件204可以包括在處理器組件202外部對環(huán)境光信號203進行處理的電路。例如，可以設(shè)置包括比較器的模擬電路，以便將環(huán)境光信號203與閾值進行比較，比較的結(jié)果被提供給處理器組件202。在另一個示例中，環(huán)境光傳感器組件204可以包括A/D電路，以便在將環(huán)境光信號203提供給處理器組件202之前先將環(huán)境光信號203從模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。
在2004年3月18日提交的題為“SYSTEM AND METHOD FOR SENSINGAMBIENT LIGHT IN AN OPTICAL CODE READER”美國專利申請10/803,669中，描述了用于在光學(xué)代碼讀取器中檢測環(huán)境光的系統(tǒng)和方法，該專利申請已轉(zhuǎn)讓給Symbol Technologies公司，其全部內(nèi)容引用在此作為參考。
成像器模塊201不斷地獲取與成像器模塊201的視場(FOV)相對應(yīng)的圖像，并且將相應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)作為一連串的幀提供給處理器組件202。成像器光傳感器陣列206包括光傳感器陣列，用于檢測在光學(xué)代碼讀取器10的視場(FOV)內(nèi)的物體所反射的光線，該光線穿過光傳感器陣列孔徑14。圖像光傳感器陣列206產(chǎn)生用于表示圖像的、對應(yīng)于該檢測的電信號陣列，即圖示的圖像信號205，這些圖像信號205被提供給視頻處理電路208。可以提供光學(xué)系統(tǒng)(未示出)，用于將穿過光傳感器陣列孔徑14的光線聚焦到光傳感器陣列206。光傳感器陣列206可以包括CCD或其它相似的設(shè)備。
視頻處理電路208包括用于影響圖像獲取并處理(例如數(shù)字化)圖像信號205以便產(chǎn)生圖像數(shù)據(jù)207的電路。視頻處理電路208不斷地向處理器組件202輸出一連串的一個或多個圖像數(shù)據(jù)幀207，經(jīng)處理器組件202將接收到的一連串的圖像數(shù)據(jù)幀207提供給存儲介質(zhì)組件212以便進行存儲。另外，視頻處理電路208將幀同步信號209輸出給處理器組件202，該幀同步信號209被用于使幀的生成、傳輸和/或處理同步化。在所示的示例中，視頻處理電路208通過視頻端口與處理器組件202相接。
照明組件210可以包括一種或多種光源，比如發(fā)光二極管(LED)、氙管或激光源，以便在用光傳感器陣列206進行檢測期間提供照明。照明組件210可以根據(jù)至少一個可調(diào)節(jié)的參數(shù)來運行，以便在一定范圍的持續(xù)時間內(nèi)產(chǎn)生一定范圍的照明強度。較佳地，可以根據(jù)可調(diào)的照明強度參數(shù)來選擇照明強度，并且可以根據(jù)可調(diào)的照明持續(xù)時間參數(shù)來選擇照明持續(xù)時間。在所示的示例中，照明組件210通過通用I/O端口(GPIO)與處理器組件202相接。
環(huán)境光傳感器組件204的各傳感器可以被包括到光傳感器陣列206中，此處光傳感器陣列206包括上述環(huán)境光傳感器陣列204中的一個或多個傳感器。例如，環(huán)境光傳感器組件204和光陣列傳感器206可以設(shè)置在同一電路板上。此外，當(dāng)環(huán)境光傳感器組件204和/或光陣列傳感器206兩者中的至少一種所含的各光傳感器啟用時，可以禁用204和206這兩者中另外一種所含的各光傳感器。
較佳地，環(huán)境光傳感器組件204中光傳感器的數(shù)目顯著地小于光傳感器陣列206的陣列中所包含的光傳感器的數(shù)目。當(dāng)掃描操作沒有正在執(zhí)行時，光傳感器陣列206中沒有被包括到環(huán)境光傳感器組件204中的那些光傳感器可能是“閉合的”(即禁用的)。例如，通過以物理的手段阻斷光線使其不落在傳感器上，或者通過以電學(xué)的手段阻止被阻斷的傳感器產(chǎn)生電信號、阻止電信號的轉(zhuǎn)移、或電信號的處理(比如數(shù)字化、圖像處理和/或解碼)，便可以使傳感器處于“閉合”。
環(huán)境光傳感器組件204可以專用于檢測環(huán)境光，并且可以在正執(zhí)行掃描操作時處于“閉合”，或者可以用于環(huán)境光檢測和掃描操作或其組合(此處，環(huán)境光傳感器組件204的一部分專用于環(huán)境光檢測)。環(huán)境光傳感器組件204可以分布在光傳感器陣列206的各個傳感器之中，或者可以定位成一組或其組合。如上所述，可以只設(shè)置一個包括環(huán)境光傳感器孔徑12和光傳感器陣列孔徑14的孔徑，以便使光線透射到環(huán)境光傳感器組件204和光傳感器陣列206。環(huán)境光傳感器204的FOV可能與光傳感器陣列206的FOV一致或覆蓋光傳感器陣列206的FOV，也可能不這樣。
參照圖3，視頻處理電路208至少包括增益電路304和/或曝光電路306，以便控制圖像獲取期間的曝光以及圖像信號207的增益處理。增益和曝光處理分別根據(jù)各自的參數(shù)設(shè)置來操作，這些參數(shù)設(shè)置是可調(diào)的，下文會給出描述。
增益電路404包括像增益放大器這樣的電路，通常用于A/D轉(zhuǎn)換中的增益處理。增益電路404根據(jù)可調(diào)增益參數(shù)來處理至少一部分圖像信號205，以便處理其增益。圖像信號205可以由附加電路(未示出)來處理，比如用于緩沖、濾波和/或數(shù)字化多個第二電子信號，從而使圖像信號205準備好由處理器組件202來處理。
曝光電路406可以通過控制快門來控制曝光時間(即積分時間)，這可以包括控制電子快門或機械快門。曝光電路406根據(jù)可調(diào)的曝光參數(shù)，控制快門(電子的或機械的)打開一定的時間量。曝光電路406可以產(chǎn)生控制信號，用于控制快門打開的時間量。對于機械快門而言，該控制信號可以被轉(zhuǎn)換成模擬信號，該模擬信號的特征(比如電壓)對應(yīng)于該控制信號的值?？梢钥刂瓶扉T，以使該快門打開一定的時間量，該時間量對應(yīng)于模擬控制信號的特征大小。
回到圖2，儲存介質(zhì)組件212包括至少一種儲存設(shè)備214，比如RAM、閃存、磁鼓、CD-ROM等。對于處理器組件202而言，上述至少一種儲存設(shè)備214可以是內(nèi)部的、外部的或兩種的組合。儲存介質(zhì)組件212可以被處理器組件202訪問到，比如通過主要的總線來訪問。
處理器組件202可以包括一個或多個模擬部件和/或一個或多個數(shù)字處理器，比如微處理器、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)等。此外，設(shè)備20和處理器組件202可以共享資源，以便執(zhí)行它們各自的處理功能。處理器組件202的一個或多個處理器可能被集成到光學(xué)代碼讀取器10的內(nèi)部和/或遠離光學(xué)代碼讀取器10的一個或多個設(shè)備20之中；可能彼此之間進行數(shù)據(jù)通信(有線的或無線的)；和/或可能彼此獨立地運行。
啟動器16在激活啟動器16時產(chǎn)生啟動信號215。如上所述，啟動信號215可以由硬件(比如光學(xué)代碼讀取器10或設(shè)備20上的開關(guān)或板機)來產(chǎn)生；或者由軟件(比如通過像處理器組件202或設(shè)備20或主機終端等處理器所產(chǎn)生的命令)來產(chǎn)生。
參照圖4，處理器組件202執(zhí)行若干軟件模塊，其中包括參數(shù)調(diào)節(jié)器模塊404、解碼器模塊406以及幀抓取器模塊408。每一個模塊包括一系列的可編程指令，這些指令可以在處理器組件202上獲得執(zhí)行。這一系列可編程指令可以儲存在計算機可讀介質(zhì)上，比如RAM、硬盤、CD、智能卡、3.5寸的磁盤等，或者通過傳播信號來傳輸，這些傳播信號被處理器組件202執(zhí)行以便執(zhí)行本文所揭示的功能并實現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)效果。處理器組件202并不限于所描述的這些軟件模塊。各軟件模塊的功能可以被組合成一個模塊，或者分布在不同的模塊組合中。
參數(shù)調(diào)節(jié)器模塊404分析環(huán)境光信號203，并且根據(jù)該分析來調(diào)節(jié)視頻處理電路208或圖像驅(qū)動電路的參數(shù)設(shè)置。與對圖像數(shù)據(jù)207進行的處理相比，處理并分析環(huán)境光信號203包括少得多的處理，相應(yīng)地就包括少得多的時間。在讀取操作完成時且新的讀取操作開始之前，參數(shù)調(diào)節(jié)器模塊404也將這些參數(shù)設(shè)置設(shè)為默認值。解碼器模塊406執(zhí)行解碼操作，其中包括接收數(shù)據(jù)、對該數(shù)據(jù)執(zhí)行解碼算法并在解碼操作成功時輸出解碼后的信息。幀抓取器模塊408從存儲介質(zhì)組件212中檢索與合適的幀或其部分相對應(yīng)的數(shù)據(jù)，使得該數(shù)據(jù)可以被進一步處理，比如被解碼。圖像模塊201提供作為一系列幀的連續(xù)圖像數(shù)據(jù)流，它們可以被存儲介質(zhì)儲存并且可以被幀抓取器模塊408訪問。
參照圖5，提供了典型的流程圖500，它示出了處理器組件202所執(zhí)行的各步驟。在步驟502處，參數(shù)調(diào)節(jié)器模塊404將用于增益和或曝光電路的參數(shù)設(shè)置設(shè)為默認值。步驟502是在開始讀取操作之前執(zhí)行的，這包括在前一個讀取操作完成時。默認值是針對處理移動狀態(tài)下所獲得的圖像信號而優(yōu)化的。這種優(yōu)化是想要的，因為首次待處理的圖像數(shù)據(jù)很可能是在移動狀態(tài)下獲得的。如下文所述，在激活啟動器16以便開始讀取操作時，處理器組件202在當(dāng)前的幀即幀(N)中接收并處理啟動信號215。首次處理的圖像數(shù)據(jù)對應(yīng)于激活啟動器之前的那個幀即幀(N-1)。
因為幀(N-1)是在激活啟動器16之前，所以用戶很可能正在完成光學(xué)代碼讀取器10朝著目標(biāo)光學(xué)代碼瞄準的過程，因此很可能光學(xué)代碼讀取器10和目標(biāo)光學(xué)代碼中的至少一種處于移動之中。為了抵消移動使圖像數(shù)據(jù)的模糊達到最小，用于增益電路304和/或曝光電路306的參數(shù)設(shè)置被設(shè)為為使移動效應(yīng)最小化而優(yōu)化的設(shè)置。
相應(yīng)地，增益電路304的增益參數(shù)的默認值最好被設(shè)為最大值(MAX)，并且曝光電路306的曝光參數(shù)最好被設(shè)為2毫秒。在圖2所示的典型實施例中，處理器組件202通過I2C總線將參數(shù)設(shè)置輸出給視頻處理電路208。
在步驟504中，處理器組件202等待以便接收啟動信號215，該啟動信號指示讀取操作的開始。當(dāng)接收到啟動信號215時，執(zhí)行步驟S506，此處幀抓取器模塊408從存儲介質(zhì)組件212中抓取與幀(N-1)相對應(yīng)的至少一部分圖像數(shù)據(jù)。在所提供的示例中，步驟506處所抓取的圖像數(shù)據(jù)是與幀(N-1)相對應(yīng)的一組完整的圖像數(shù)據(jù)。然而，可以預(yù)料，步驟506處所抓取的圖像數(shù)據(jù)可能是與幀(N-1)相對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)的一部分。
在步驟508中，所抓取的圖像數(shù)據(jù)接著被提供給解碼器模塊406以執(zhí)行解碼操作，其中包括解碼與被成像的光學(xué)代碼相對應(yīng)的那部分圖像數(shù)據(jù)并產(chǎn)生解碼后的信息。在步驟510中，判斷解碼操作是否成功(例如，所抓取的圖像數(shù)據(jù)被成功解碼并且可以得到解碼后的信息)。當(dāng)解碼操作成功時，執(zhí)行步驟512，此時解碼器模塊406輸出解碼后的信息，比如可用于提供(例如，顯示)給用戶和/或提供給主機處理器以便進一步處理，比如還可用于處理交易、更新數(shù)據(jù)庫(例如，存貨清單)等。接下來，執(zhí)行步驟502，以便設(shè)置默認的參數(shù)設(shè)置并且等待下一次讀取操作的開始。
由此，如果步驟508處執(zhí)行的解碼操作是成功的，則在激活啟動器16之后就很快地輸出解碼后的信息。根據(jù)本示例，解碼后的信息大約是在激活啟動器16之后10毫秒時輸出的。幀持續(xù)時間是33毫秒。相應(yīng)地，根據(jù)在幀(N)期間啟動器激活發(fā)生的那一刻，解碼后的信息是在與幀(N+1)相對應(yīng)的數(shù)據(jù)獲取完成之前輸出的，并且最好在與幀(N+1)相對應(yīng)的數(shù)據(jù)獲取開始之前就輸出解碼后的信息。
與步驟506、508和510中的至少一個步驟的執(zhí)行過程大致同步的是，步驟514和516中的至少一個步驟按下述來執(zhí)行(例如，通過并行處理)。在步驟514中，參數(shù)調(diào)節(jié)器模塊404處理數(shù)字化的環(huán)境光信號203(或外部處理的結(jié)果，比如像上文所述用比較器與閾值進行比較的結(jié)果)。環(huán)境光分析器模塊404確定究竟需要對照明強度、照明持續(xù)時間、增益和/或曝光參數(shù)作什么樣的調(diào)節(jié)才能使成像過程在環(huán)境光傳感器組件204所檢測到的環(huán)境光條件下達到最佳化。
在步驟516中，通過產(chǎn)生參數(shù)調(diào)節(jié)信號217并將參數(shù)調(diào)節(jié)信號217提供給視頻處理電路208，參數(shù)調(diào)節(jié)器模塊404便調(diào)節(jié)了照明強度、照明持續(xù)時間、增益和/或曝光參數(shù)的設(shè)置。相應(yīng)地，調(diào)節(jié)照明組件210、增益模塊304和/或曝光模塊306的參數(shù)，以便用于下一次圖像數(shù)據(jù)的獲取(這最好發(fā)生在幀(N+1)期間)和/或數(shù)據(jù)處理(例如，立即對當(dāng)前的圖像數(shù)據(jù)處理有效，或?qū)ο乱淮螆D像數(shù)據(jù)獲取所對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)處理有效)。
當(dāng)完成步驟514和516時，根據(jù)步驟510的確定結(jié)果，執(zhí)行步驟512或步驟518。如果在步驟510中確定解碼操作不成功，則執(zhí)行步驟518。在步驟518中，從存儲介質(zhì)組件212中抓取與幀(N)相對應(yīng)的至少一部分圖像數(shù)據(jù)。在所提供的示例中，步驟518中所抓取的圖像數(shù)據(jù)是與幀(N)相對應(yīng)的一組完整的圖像數(shù)據(jù)。然而，可以預(yù)料，步驟518中所抓取的圖像數(shù)據(jù)可以是與幀(N)相對應(yīng)的一部分圖像數(shù)據(jù)。
通過使用增益和/或曝光的默認參數(shù)設(shè)置，獲取在幀(N)中所抓取的圖像數(shù)據(jù)。幀(N)的一部分(在激活啟動器16之前的那部分)很可能是在移動的狀態(tài)中獲得的。盡管幀(N-1)和幀(N)的獲取過程之間的時間量非常短，但是獲取幀(N)所對應(yīng)的數(shù)據(jù)時的條件有可能不同于獲取幀(N-1)所對應(yīng)的數(shù)據(jù)時的條件(例如，用戶瞄準了不同的目標(biāo)光學(xué)代碼)。在步驟520中，對所抓取的圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行解碼操作。
在步驟522中，判斷步驟520中所執(zhí)行的解碼操作是否成功。當(dāng)確定解碼操作成功時，執(zhí)行步驟512，在步驟512中，解碼器模塊406輸出解碼后的信息。接下來，執(zhí)行步驟502，以便設(shè)置默認參數(shù)設(shè)置并等待下一次讀取操作的開始。
因此，如果步驟520中所執(zhí)行的解碼操作不成功，則在幀(N+1)開始之后很快就輸出解碼后的信息。根據(jù)本示例，在幀(N+1)開始之后大約10毫秒時就輸出解碼后的信息。
如果確定解碼操作不成功，則執(zhí)行步驟524和526。在步驟524中，從存儲介質(zhì)組件212中抓取與幀(N+1)相對應(yīng)的至少一部分圖像數(shù)據(jù)。在所提供的示例中，步驟524中所抓取的圖像數(shù)據(jù)是與幀(N+1)相對應(yīng)的一組完整的圖像數(shù)據(jù)。然而，可以預(yù)料，步驟524中所抓取的圖像數(shù)據(jù)可以是與幀(N+1)相對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)的一部分。通過使用調(diào)節(jié)后的照明強度、照明持續(xù)時間、增益和/或曝光的參數(shù)設(shè)置，獲得了與幀(N+1)相對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)。在步驟526中，對所抓取的圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行解碼操作。
在步驟528中，確定步驟526中所執(zhí)行的解碼操作是否成功。當(dāng)確定解碼操作成功時，執(zhí)行步驟512，在步驟512中，解碼器模塊406輸出解碼后的信息。接下來，執(zhí)行步驟502，以便設(shè)置默認參數(shù)設(shè)置并等待下一次讀取操作的開始。
因此，如果步驟526中所執(zhí)行的解碼操作成功，則在幀(N+2)開始之后就很快地輸出解碼后的信息。根據(jù)本示例，在幀(N+2)開始之后大約10毫秒時輸出解碼后的信息。
如果確定解碼操作不成功，則根據(jù)設(shè)計選擇來執(zhí)行相關(guān)步驟。在所示的示例中，中斷失敗的讀取嘗試并將控制傳遞到步驟502，以便設(shè)置默認的參數(shù)設(shè)置并等待下一次讀取操作的開始。沒有解碼后的數(shù)據(jù)被輸出。可以預(yù)料，可以執(zhí)行進一步的檢測、調(diào)節(jié)和/或處理，并且在中斷讀取操作之前進一步嘗試解碼。還可以預(yù)料，當(dāng)讀取失敗時，可以向用戶提供一則消息或指示，用于向用戶傳達讀取操作失敗。
可以預(yù)料，在步驟506、518和/或524中，所抓取的圖像數(shù)據(jù)包括在各步驟中處理的特定幀所對應(yīng)的那部分圖像數(shù)據(jù)，并且可以執(zhí)行若干次反復(fù)，以便抓取與特定的幀相對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)的各個連續(xù)部分并且嘗試對所抓取的圖像數(shù)據(jù)進行解碼操作直到符合某一條件(比如解碼成功)，對特定的幀執(zhí)行充分的解碼嘗試，或出現(xiàn)超時條件。上述連續(xù)部分可以與圖像數(shù)據(jù)的可用性相一致，或者可以是與設(shè)計選擇相一致的各個選定的圖像數(shù)據(jù)部分。
參照圖6，針對典型讀取操作的若干種情況，示出了時間線600。示出了一系列的幀，每一個幀的持續(xù)時間大約是33毫秒。在幀(N)中激活啟動器16，這可能離幀(N)的開始處即點A有0-33毫秒。在所示的示例中，在點B處接收并處理啟動信號215，這發(fā)生在點A之后大約5毫秒。較佳地，一旦收到啟動信號215，就抓取圖像數(shù)據(jù)并且執(zhí)行解碼操作，比如像結(jié)合圖5的步驟506、508所描述的那樣。如果期望的話，可以在接收到啟動信號215之后選定的時刻用不同的數(shù)據(jù)部分來執(zhí)行或重復(fù)步驟506、508。在當(dāng)前的示例中，抓取數(shù)據(jù)和解碼操作占據(jù)了大約10毫秒。相應(yīng)地，步驟508中所成功執(zhí)行的解碼操作(這是最佳情形)完成于點C，這在點B的讀取操作開始之后大約10毫秒時發(fā)生。
在下一種情形中，抓取圖像數(shù)據(jù)并執(zhí)行解碼操作，比如像結(jié)合步驟518和520所描述的那樣，這始于幀(N+1)的開始(圖中即點D處)并完成于點E，點E是在D后的10毫秒。如果期望的話，可以在點D之前或之后選定的時刻，用不同的數(shù)據(jù)部分來執(zhí)行或重復(fù)步驟518、520。
在最糟的情況下，抓取圖像數(shù)據(jù)或執(zhí)行解碼操作，比如像結(jié)合步驟524和526所描述的那樣，這始于幀(N+2)的開始處(圖示點F處)并結(jié)束于步驟G處，G在F后面10毫秒。如果期望的話，可以在點F之前或之后選定的時刻，用不同的數(shù)據(jù)部分來執(zhí)行或重復(fù)步驟524、526。
相應(yīng)地，最佳的情形是在點C處成功地完成，這在讀取操作開始之后的10毫秒。其次是在點E處成功地完成，這在讀取操作開始之后38毫秒。最差的情形是在點G處成功地完成，這發(fā)生在讀取操作開始之后71毫秒。可以預(yù)料，當(dāng)更快地進行解碼操作時便可以改善上述典型的情形，從而處理與特定的幀相對應(yīng)的數(shù)據(jù)部分、在點D之前就執(zhí)行步驟518、520、和/或在點F之前執(zhí)行步驟524、526。
在常規(guī)光學(xué)代碼讀取設(shè)備所執(zhí)行的讀取操作的最佳情況下，解碼大約在點G處完成，點G在開始讀取操作之后71毫秒，而這則是本發(fā)明的最差情況。在常規(guī)的光學(xué)代碼讀取器設(shè)備中，在激活啟動器之后，解碼是從幀(N+2)的開端開始的，這之前，先抓取在接收到啟動信號215之后下一個完整的幀(N+1)內(nèi)所獲得的數(shù)據(jù)。分析幀(N+1)內(nèi)所獲得的數(shù)據(jù)，并且相應(yīng)地對幀(N+2)期間的曝光和增益作出調(diào)節(jié)。直到幀(N+3)，才用調(diào)節(jié)后的參數(shù)設(shè)置來獲取和/或處理數(shù)據(jù)，并且直到幀(N+4)才對該數(shù)據(jù)進行解碼。
可以預(yù)料，與常規(guī)的光學(xué)代碼讀取器系統(tǒng)相比，光學(xué)代碼讀取器系統(tǒng)2通過上述技術(shù)的任意組合減小了讀取時間，這些技術(shù)包括設(shè)置針對移動狀態(tài)中的圖像獲取而優(yōu)化的默認設(shè)置；當(dāng)激活啟動器以便開始讀取操作時，抓取與前一個幀相對應(yīng)的數(shù)據(jù)并對所抓取的數(shù)據(jù)進行解碼；在激活啟動器之后，立即檢測環(huán)境光并處理該檢測結(jié)果以便調(diào)節(jié)參數(shù)設(shè)置，這最好與啟動器的激活處于同一個幀中以便使下一個幀中所獲取的數(shù)據(jù)是根據(jù)調(diào)節(jié)后的參數(shù)來獲取和/或處理的；抓取激活啟動器的那個幀所對應(yīng)的數(shù)據(jù)，并對所抓取的數(shù)據(jù)進行解碼；抓取用調(diào)節(jié)后的參數(shù)獲取和/或處理圖像的那個幀所對應(yīng)的數(shù)據(jù)，并且對所抓取的數(shù)據(jù)進行解碼。
還可以預(yù)料，如果在幀(N)的末端或靠近末端激活啟動器，則可以在處理(比如解碼)與幀(N-1)所對應(yīng)的數(shù)據(jù)的同時或者緊隨其后，抓取幀(N)所對應(yīng)的數(shù)據(jù)。環(huán)境光信號的處理和參數(shù)設(shè)置的調(diào)節(jié)將在最早的機會執(zhí)行，以便用調(diào)節(jié)后的參數(shù)來進行最早可行的圖像獲取和/或處理，即使調(diào)節(jié)后的參數(shù)只用于圖像獲取和/或處理的一部分。
本發(fā)明所描述的實施例旨在給出解釋說明而并非具有限制性，并且不代表本發(fā)明的每一個實施例。在不背離權(quán)利要求書及其等價方案所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，各種修改和變化都是可能的。
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)代碼讀取器系統(tǒng)，包括成像模塊，用于給至少一個目標(biāo)成像，這其中包括獲取并處理與一連串的至少一個幀相對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)；至少一個存儲介質(zhì)，用于存儲與所述至少一個幀中各個獲得的幀相對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)，這其中至少包括與當(dāng)前的幀(幀(N))相對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)以及與前一個幀(幀(N-1))相對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)；以及處理器組件，它包括至少一個處理器，用于在幀(N)期間接收用來指示讀取操作開始的啟動信號，所述處理器組件包括幀抓取器模塊，可在所述至少一個處理器上執(zhí)行，用于從所述至少一個存儲介質(zhì)中檢索與幀(N-1)相對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)的至少一部分；和解碼器模塊，可在所述至少一個處理器上執(zhí)行，用于對檢索到的圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行解碼操作。
2.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)代碼讀取器，還包括環(huán)境光傳感器組件，用于檢測環(huán)境光的至少一種屬性并產(chǎn)生與所述檢測相對應(yīng)的環(huán)境光信號；其中所述處理器組件還包括參數(shù)調(diào)節(jié)器模塊，該模塊可以在所述至少一個處理器上執(zhí)行，用于分析所述環(huán)境光信號并根據(jù)所述分析來調(diào)節(jié)所述成像模塊的至少一種參數(shù)的設(shè)置，該設(shè)置被用于獲取和處理所述圖像數(shù)據(jù)這兩種操作中的至少一種。
3.如權(quán)利要求2所述的光學(xué)代碼讀取器，其特征在于，所述參數(shù)調(diào)節(jié)器模塊執(zhí)行分析和調(diào)節(jié)這兩種操作中的至少一種，而與之大致同步的是由所述幀抓取器模塊進行的檢索以及由所述解碼模塊執(zhí)行的解碼操作這兩種操作中的至少一種。
4.如權(quán)利要求2所述的光學(xué)代碼讀取器，其特征在于，所述成像器模塊包括圖像傳感器陣列，用于檢測從目標(biāo)圖像處反射的入射光并產(chǎn)生與所述檢測相對應(yīng)的多個圖像信號；以及增益電路、曝光電路和照明組件中的至少一種，所述增益電路根據(jù)用來確定增益的增益參數(shù)來處理多個圖像信號的增益，所述曝光電路根據(jù)用來確定曝光時間的曝光參數(shù)來控制圖像傳感器陣列的曝光時間，而所述照明組件根據(jù)用來確定照明強度的照明強度參數(shù)和用來確定照明持續(xù)時間的照明持續(xù)時間參數(shù)中的至少一種參數(shù)來提供檢測期間的照明；以及所述至少一種參數(shù)包括增益參數(shù)、曝光參數(shù)、照明強度參數(shù)和照明持續(xù)時間參數(shù)中的至少一種參數(shù)。
5.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)代碼讀取器，其特征在于，從所述至少一個存儲介質(zhì)中檢索與幀(N-1)相對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)的至少一部分以及對檢索到的圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行解碼操作這兩種操作中的至少一種是在幀(N+1)開始之前執(zhí)行的。
6.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)代碼讀取器，其特征在于，所述處理器組件進一步執(zhí)行至少一種如下的反復(fù)操作確定針對先前檢索到的圖像數(shù)據(jù)而執(zhí)行的解碼操作是否成功；以及如果不成功，則所述幀抓取器模塊從所述至少一個存儲介質(zhì)中檢索與先前檢索到的圖像數(shù)據(jù)不同的圖像數(shù)據(jù)，并且所述解碼器模塊對檢索到的不同的圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行解碼操作。
7.如權(quán)利要求2所述的光學(xué)代碼讀取器，其特征在于，分析所述環(huán)境光信號和調(diào)節(jié)所述至少一個參數(shù)這兩種操作中的至少一種是在幀(N+1)開始之前執(zhí)行的。
8.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)代碼讀取器，其特征在于，成功的解碼操作是在幀(N+2)的開始之前執(zhí)行的。
9.如權(quán)利要求2所述的光學(xué)代碼讀取器，其特征在于，在幀(N+4)開始之前，針對根據(jù)調(diào)節(jié)后的至少一個參數(shù)來獲取并處理的至少一個圖像數(shù)據(jù)，執(zhí)行成功的解碼操作。
10.如權(quán)利要求2所述的光學(xué)代碼讀取器，其特征在于，在開始讀取操作之前，用于所述至少一個參數(shù)的設(shè)置被初始化成默認設(shè)置，這些默認設(shè)置是針對在移動狀態(tài)下獲取和處理圖像數(shù)據(jù)這兩種操作中的至少一種而優(yōu)化的。
11.一種光學(xué)代碼讀取器設(shè)備，包括成像模塊，用于給至少一個目標(biāo)成像，這其中包括獲取并處理與一連串的至少一個幀相對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)；至少一個存儲介質(zhì)，用于存儲與所述至少一個幀中各個獲得的幀相對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)，這其中至少包括與當(dāng)前的幀(幀(N))相對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)以及與前一個幀(幀(N-1))相對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)；以及處理器組件，它包括至少一個處理器，用于在幀(N)期間接收用來指示讀取操作開始的啟動信號，所述處理器組件包括幀抓取器模塊，可在所述至少一個處理器上執(zhí)行，用于從所述至少一個存儲介質(zhì)中檢索與幀(N)相對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)的至少一部分；和解碼器模塊，可在所述至少一個處理器上執(zhí)行，用于對檢索到的圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行解碼操作。
12.如權(quán)利要求11所述的光學(xué)代碼讀取器，其特征在于，所述幀抓取器模塊檢索與幀(N-1)相對應(yīng)的數(shù)據(jù)，并且所述解碼器模塊對接檢索到的與幀(N-1)相對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行解碼操作。
13.一種用于讀取光學(xué)代碼的方法，包括如下步驟給至少一個目標(biāo)成像，這其中包括獲取并處理與一連串的至少一個幀相對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)；存儲與所述至少一個幀中各個獲得的幀相對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)，這其中至少包括與當(dāng)前的幀(幀(N))相對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)以及與前一個幀(幀(N-1))相對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)；在幀(N)期間接收用來指示讀取操作開始的啟動信號；檢索與幀(N-1)相對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)的至少一部分；以及對檢索到的圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行解碼操作。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，還包括如下步驟檢測環(huán)境光的至少一種屬性；產(chǎn)生與所述檢測相對應(yīng)的環(huán)境光信號；分析所述環(huán)境光信號；以及根據(jù)所述分析來調(diào)節(jié)所述成像模塊的至少一種參數(shù)的設(shè)置，該設(shè)置被用于獲取和處理所述圖像數(shù)據(jù)這兩種操作中的至少一種。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，還包括如下步驟檢測從目標(biāo)圖像處反射的入射光；產(chǎn)生與所述檢測相對應(yīng)的多個圖像信號；以及根據(jù)用來確定增益的增益參數(shù)來處理多個圖像信號的增益、根據(jù)用來確定曝光時間的曝光參數(shù)來控制用于檢測反射光的曝光時間、根據(jù)用來確定照明強度的照明強度參數(shù)和用來確定照明持續(xù)時間的照明持續(xù)時間參數(shù)中的至少一種參數(shù)來產(chǎn)生檢測期間的照明這幾種操作中的至少一種；其中所述至少一種參數(shù)包括增益參數(shù)、曝光參數(shù)、照明強度參數(shù)和照明持續(xù)時間參數(shù)中的至少一種參數(shù)。
16.如權(quán)利要求13所述的方法，還包括如下步驟確定針對幀(N-1)所對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行的解碼操作是否成功；并且如果不成功，則檢索與幀(N)相對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)的一部分；以及對檢索到的與幀(N)相對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)，執(zhí)行解碼操作。
17.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述執(zhí)行解碼操作的步驟在幀(N+1)開始之前已成功執(zhí)行。
18.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，在幀(N+3)開始之前，針對根據(jù)調(diào)節(jié)后的至少一種參數(shù)獲取并處理的至少一個圖像數(shù)據(jù)，已成功地執(zhí)行了解碼操作步驟。
19.如權(quán)利要求14所述的方法，還包括如下步驟在開始讀取操作之前，使所述至少一種參數(shù)的設(shè)置初始化成默認設(shè)置，該默認設(shè)置是針對移動狀態(tài)中獲取和處理圖像數(shù)據(jù)這兩種操作中的至少一種而優(yōu)化的。
20.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述分析和調(diào)節(jié)步驟中的至少一個步驟是在幀(N+2)開始之前就執(zhí)行了。
21.一種光學(xué)代碼讀取設(shè)備，包括成像模塊，用于給至少一個目標(biāo)成像，這其中包括獲取并處理與一連串的至少一個幀相對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)，其中所述獲取和處理這兩種操作中的至少一種是根據(jù)至少一種可調(diào)參數(shù)來執(zhí)行的；環(huán)境光傳感器組件，用于檢測環(huán)境光的至少一種屬性并產(chǎn)生與所述檢測相對應(yīng)的環(huán)境光信號；以及處理器組件，它包括至少一個處理器，所述處理器組件包括至少一個可在所述至少一個處理器上執(zhí)行的模塊，用于在幀(N)期間接收用來指示讀取操作開始的啟動信號，并且響應(yīng)于所述啟動信號的接收，訪問與所述一連串的至少一個幀中的某一個幀相對應(yīng)的至少一部分圖像數(shù)據(jù)；以及可在所述至少一個處理器上執(zhí)行的參數(shù)調(diào)節(jié)器模塊，該模塊響應(yīng)于所述啟動信號的接收，根據(jù)所述至少一種可調(diào)參數(shù)的分析調(diào)節(jié)設(shè)置，在幀(N+2)開始之前分析所述環(huán)境光信號。
22.如權(quán)利要求21所述的光學(xué)代碼讀取設(shè)備，其特征在于，所述參數(shù)調(diào)節(jié)模塊在幀(N+1)開始之前調(diào)節(jié)所述至少一個可調(diào)參數(shù)的設(shè)置。
23.如權(quán)利要求21所述的光學(xué)代碼讀取設(shè)備，其特征在于，所述成像模塊包括圖像傳感器陣列，用于檢測從目標(biāo)圖像處反射的入射光并產(chǎn)生與所述檢測相對應(yīng)的多個圖像信號；以及增益電路、曝光電路和照明組件中的至少一種，所述增益電路根據(jù)用來確定增益的增益參數(shù)來處理多個圖像信號的增益，所述曝光電路根據(jù)用來確定曝光時間的曝光參數(shù)來控制圖像傳感器陣列的曝光時間，而所述照明組件根據(jù)用來確定照明強度的照明強度參數(shù)和用來確定照明持續(xù)時間的照明持續(xù)時間參數(shù)中的至少一種參數(shù)來提供檢測期間的照明；以及所述至少一種可調(diào)參數(shù)包括增益參數(shù)、曝光參數(shù)、照明強度參數(shù)和照明持續(xù)時間參數(shù)中的至少一種參數(shù)。
24.一種用于給光學(xué)代碼成像的方法，包括如下步驟給至少一個目標(biāo)成像，這其中包括獲取并處理與一連串的至少一個幀相對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)，其中所述獲取和處理這兩種操作中的至少一種是根據(jù)至少一種可調(diào)參數(shù)來執(zhí)行的；檢測環(huán)境光的至少一種屬性；產(chǎn)生與所述檢測相對應(yīng)的環(huán)境光信號；在幀(N)期間接收用來指示讀取操作開始的啟動信號；響應(yīng)于所述啟動信號的接收，訪問與所述一連串的至少一個幀中某一個幀相對應(yīng)的至少一部分圖像數(shù)據(jù)并且對所訪問的圖像數(shù)據(jù)進行解碼；響應(yīng)于所述啟動信號的接收，分析所述環(huán)境光信號；以及在幀(N+2)開始之前，根據(jù)所述分析步驟的結(jié)果，調(diào)節(jié)所述至少一種可調(diào)參數(shù)的設(shè)置。
25.如權(quán)利要求24所述的方法，其特征在于，調(diào)節(jié)設(shè)置的步驟是在幀(N+1)開始之前執(zhí)行的。
26.如權(quán)利要求24所述的方法，還包括如下步驟檢測從目標(biāo)圖像處反射的入射光；產(chǎn)生與所述檢測相對應(yīng)的多個圖像信號；以及根據(jù)用來確定增益的增益參數(shù)來處理多個圖像信號的增益、根據(jù)用來確定曝光時間的曝光參數(shù)來控制用于檢測反射光的曝光時間、根據(jù)用來確定照明強度的照明強度參數(shù)和用來確定照明持續(xù)時間的照明持續(xù)時間參數(shù)中的至少一種參數(shù)來產(chǎn)生檢測期間的照明這幾種操作中的至少一種；其中所述至少一種可調(diào)參數(shù)包括增益參數(shù)、曝光參數(shù)、照明強度參數(shù)和照明持續(xù)時間參數(shù)中的至少一種參數(shù)。
全文摘要
提供了一種用于讀取光學(xué)代碼的系統(tǒng)和方法。該方法包括如下步驟給至少一個目標(biāo)成像，這其中包括獲取并處理與一連串的至少一個幀相對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)；存儲與上述至少一個幀中各個獲得的幀相對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)，這其中至少包括與當(dāng)前的幀(幀(N))相對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)以及與前一個幀(幀(N－1))相對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)；在幀(N)期間接收用來指示讀取操作開始的啟動信號；檢索與幀(N－1)相對應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)的至少一部分；以及對檢索到的圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行解碼操作。
文檔編號G06K7/10GK101076809SQ200580029779
公開日2007年11月21日 申請日期2005年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月29日
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