專利名稱：用于信息捕捉照明的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于捕捉數(shù)據(jù)的方法和裝置，尤其涉及照明直接部件標印(DPM)數(shù)據(jù)形。
背景技術(shù)：
有眾多用于將數(shù)字和其它信息編碼成可視形式的標準，諸如通用產(chǎn)品代碼(UPC)和/或歐洲商品編號(EAN)等。這些數(shù)字碼允許各行各業(yè)標識產(chǎn)品和制造商，維持巨大的庫存，以及在一相似的系統(tǒng)下管理各種各樣的物品以及許多其它功能。產(chǎn)品的UPC和/或EAN作為數(shù)據(jù)形(dataform)被打印、標示、蝕刻或者以其它方式貼附于產(chǎn)品。
數(shù)據(jù)形是將數(shù)字和其它信息編碼成可視形式的任何戳記。例如，數(shù)據(jù)形可以是條形碼、二維碼、物品上的標記、標簽、簽名、記號等。條形碼由一串不同寬度的淺色和深色矩形區(qū)域構(gòu)成。這些淺色和深色區(qū)域可被排列成代表UPC的號碼。此外，數(shù)據(jù)形并不局限于標識產(chǎn)品。它們可被用于標識重要的對象、場所等。
直接部件標印(DPM)是永久標印物品以便于標識的一種重要方式。例如，汽車和航空航天業(yè)已決定使用DPM數(shù)據(jù)形來標識其產(chǎn)品。在DPM中，物品的表面被修整以包括諸如條形碼、二維碼等數(shù)據(jù)形。標印的一種示例性方法是點式打標，其中物品的表面由諸如鋼針等打標設備撞擊。每次撞擊產(chǎn)生一個“凹坑”，并且多個凹坑的集合可被用于形成表示諸如DataMatrixTM等數(shù)據(jù)形的圖案。凹坑也可具有在打標過程里由移位的材料產(chǎn)生的圍繞其周邊的微凸邊緣。產(chǎn)生表面輪廓修整的其它方法包括激光蝕刻、化學蝕刻、以及電化學蝕刻等。
圖1示出一示例性點式打標數(shù)據(jù)形102。圓圈表示物品表面上的凹坑。這些凹坑被排列成表示信息的陣列。數(shù)據(jù)形102可包括關(guān)于制造商、UPC、制造時間、日期和地點等的信息。這些信息可被用于盤點、清算賬目、標識、召回等。
在一些DPM應用中，在標印部位處物品的表面與數(shù)據(jù)形之間沒有本質(zhì)差別，當掃描DPM數(shù)據(jù)形時，掃描裝置利用在對象表面上產(chǎn)生高亮和/或陰影來正確地檢測數(shù)據(jù)形。檢測數(shù)據(jù)形的兩種方式是使用明場照明和暗場照明。
在一個示例性明場照明實現(xiàn)中，使用經(jīng)擴展的光源來產(chǎn)生寬束照明。當使用明場照明來捕捉數(shù)據(jù)形的圖像時，背景表面趨向于顯現(xiàn)得明亮，而被標印的特征即數(shù)據(jù)形顯現(xiàn)得黑暗。在一個示例性暗場照明實現(xiàn)中，由一組點光源而不是單個點光源來產(chǎn)生窄束照明。當使用暗場照明時，數(shù)據(jù)形被點亮，而物品的表面則保持相對黑暗。
已知的使用此暗場照明方法的掃描器實現(xiàn)關(guān)于其相機的光學系統(tǒng)對稱的點光源。例如，一種已知的掃描器具有同時照亮數(shù)據(jù)形的成環(huán)形的9個發(fā)光二極管(LED)，而其它掃描器具有漫射燈管，該漫射燈管具有設計成包圍所掃描標記的圓柱形突出。
其它手持式掃描器包括從左側(cè)和右側(cè)同時照明數(shù)據(jù)形的兩個光源，而提議的DPM打印質(zhì)量標準建議使用互成90°并且與數(shù)據(jù)形表面成45°的4個點光源，并且使掃描器的相機坐落在穿過中心的垂直方向上，或者換言之，沿關(guān)于這四個光源對稱的軸。不幸的是，DPM數(shù)據(jù)形的對稱照明會使得在特定角度照明數(shù)據(jù)形時圖像難以解碼。
在另一個暗場照明實現(xiàn)中，使用掠射照明來明亮地照明數(shù)據(jù)形。掠射照明是在極限角度上照射數(shù)據(jù)形的照明。照射到物品表面的光掠過，而照射到數(shù)據(jù)形的凹坑的光被反射回掃描器。一種已知的提供掠射照明的手持式DPM掃描器包括一暢通的圓柱形管。該管的第一開口端被附連到掃描器的頭部，并且該管的第二端包含LED。這些LED提供寬幅照明，并且被分成4個相等的組?？梢淮问褂盟羞@些LED，或者可一次使用一組。在該掃描器的一個示例性操作中，用戶將該管的第二端直接放在數(shù)據(jù)形上以提供掠射照明。不幸的是，為了確保照明是掠射式的，用戶必須將該管直接或非?？拷胤诺綄ο蟊砻嫔?。此外，相機的視場并不延及超出該管的第二端很遠的地方。因此，在目標數(shù)據(jù)形被障礙物所圍繞時，或如果數(shù)據(jù)形凹陷在物品的下凹區(qū)域中，則該掠射式掃描器將是無效的，因為照明不再是掠射的，并且掃描器的視場不能延及那么遠。
此外，諸如上述那些已知的具有內(nèi)建照明子系統(tǒng)的DPM掃描器常常是大型和/或易碎的。因此，需要具有不必被直接放在目標數(shù)據(jù)形上并可產(chǎn)生易于解碼的圖像的堅固照明子系統(tǒng)的DPM掃描器。

發(fā)明內(nèi)容
如從本文中的示教可顯而易見的，在此說明并要求保護的本發(fā)明滿足這一以及其它需要。本發(fā)明的一個實施例包括用于不對稱地照明DPM數(shù)據(jù)形的方法和裝置。
本發(fā)明的一個示例性實施例包括一種不對稱照明以便于數(shù)據(jù)捕捉的方法，其中例如DPM掃描設備使用在該掃描設備的光學模塊的一側(cè)上的照明介質(zhì)來照明一數(shù)據(jù)形。與照明同時地，該掃描設備捕捉該數(shù)據(jù)形的電子表示并解碼該數(shù)據(jù)形。
在本發(fā)明的一個替換實施例中，該DPM掃描設備包括位于掃描器的光學模塊周圍的多個光源。這些光源可以關(guān)于該光學模塊對稱，也可不對稱。該掃描器依次使用這些光源中的每一個或其子集來照明DPM數(shù)據(jù)形，并可任選地在其成功讀取數(shù)據(jù)形時停止。這多個光源允許掃描器不對稱地并在不同角度照明數(shù)據(jù)形。
在一些實施例中，該照明介質(zhì)繞一軸旋轉(zhuǎn)，并且該掃描器在不同的旋轉(zhuǎn)角度上照明數(shù)據(jù)形。該掃描器在每個角度捕捉并嘗試解碼該數(shù)據(jù)形的電子表示，并可任選地在成功解碼之后停止。
在一個替換實施例中，該照明介質(zhì)位于數(shù)據(jù)捕捉模塊外部，并與數(shù)據(jù)形對準。該照明可以是點光源和/或可在數(shù)據(jù)形上不對稱地對準。在例如制造組裝線環(huán)境中，可使用外部照明介質(zhì)。
結(jié)合附圖考慮以下詳細說明，本發(fā)明的其它目的和特征將變得顯而易見。但是，應當理解，設計附圖純粹是為了說明目的，而不是作為對本發(fā)明界限的定義。


附圖不是按照比例繪制的，并且僅僅是說明性的，貫穿這些視圖相同的參考標號標示相似的要素。
圖1示出一種示例性DPM數(shù)據(jù)形。
圖2示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例實現(xiàn)的一種示例性數(shù)據(jù)捕捉模塊。
圖3示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例實現(xiàn)的一種示例性掃描模塊。
圖4示出根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例實現(xiàn)的另一種掃描模塊。
圖5示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例實現(xiàn)的一種示例性不對稱照明方法。
圖6示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例實現(xiàn)的一種替換的對稱照明方法。
圖7示出本發(fā)明的一種包括外部照明介質(zhì)的替換實施例。
具體實施例方式
現(xiàn)在將結(jié)合附圖示出并說明用于不對稱照明的方法和裝置的數(shù)個示例性實施例。
根據(jù)本發(fā)明實現(xiàn)的諸如DPM圖像掃描器的一種示例性數(shù)據(jù)捕捉設備包括設置在該掃描器的例如相機等掃描模塊一側(cè)上的例如LED等照明模塊。該LED相對于相機的位置產(chǎn)生用于掃描DPM表面的不對稱窄束照明。
在本發(fā)明的另一個實施例中，可通過在相機周圍增加多個或多組燈來放寬該掃描器的角度容限。這些燈的布置可以或可以不關(guān)于相機對稱。在不對稱照明掃描方法的解碼操作期間，每個或每組燈依次照明數(shù)據(jù)形。該掃描器從每個照明角度捕捉并解碼數(shù)據(jù)形的圖像，并可在作出成功解碼之后停止操作。在一個替換實施例中，可使用旋轉(zhuǎn)或繞軸旋轉(zhuǎn)模塊來增大角度容限。
當從掃描器相機的多側(cè)使用多個照明源時，希望凹坑的中心保持在陰影中，而凹坑的周邊被照明，從而使凹坑在圖像中看起來像是單個高亮的實體。不幸的是，當照明不是精確地成一圓形時，由凹坑和凹坑的邊緣產(chǎn)生的多個高亮和陰影將會產(chǎn)生難以解碼的圖像。例如，當光從多個角度投射在撞擊部位上時，可看到從凹坑的曲面反射出來的多個高光。此外，可看到由凹坑的邊緣產(chǎn)生的多個陰影。這些另外的高光和陰影會使圖像的詮釋變得復雜。
當在掃描一數(shù)據(jù)形時，物品相對于光源和相機的角度是動態(tài)的，因為或是該物品在掃描器前面移動，或是掃描器在該物品前面移動。DPM掃描器通常在一次解碼嘗試中拍攝多個圖像，因為對象的角度可能在改變，并且在某些照明角度捕捉到的圖像可能比較容易解碼。當使用多個對稱光源來同時照明一數(shù)據(jù)形時，可能難以將該數(shù)據(jù)形塑造成每個撞擊部位獲得一個高亮和/或陰影，因為在許多照明角度上這多個同時光源會在捕捉到的圖像中產(chǎn)生多個高亮和陰影。
即使在不對稱照明中，在某些角度，每個撞擊部位的凹坑和邊緣也可能產(chǎn)生兩組高亮和陰影，但該圖像被限定在這兩組中。如果對稱地照明，則圖像可能包括會使詮釋甚至更加困難的附加高亮和陰影。因此，不對稱地照明DPM數(shù)據(jù)形將增加捕捉到每個撞擊部位顯示一個高光和/或陰影的圖像的機會，從而使得圖像較易于解碼。
在諸如制造組裝線等一些環(huán)境中，數(shù)據(jù)捕捉可使用包括數(shù)據(jù)捕捉模塊和外部照明介質(zhì)的系統(tǒng)來完成。正確的照明——諸如軸上照明、離軸照明、不對稱照明、點照明或漫射照明等——可提高DPM掃描器的性能，并且正確的照明在不同的條件和/或配置下將有所不同。如果物品的朝向關(guān)于數(shù)據(jù)捕捉模塊和外部照明介質(zhì)相對恒定，諸如物品在組裝線上的情形，則可選擇最適合特定條件集合的外部照明介質(zhì)對準經(jīng)過的物品從而正確地照明數(shù)據(jù)形。
參見圖2，圖中示出了包括數(shù)據(jù)捕捉模塊100的設備101的示例性框圖。在一個示例性實施例中，設備101可以是放手式掃描器、手持式掃描器、移動計算機等等。在一個非限定性示例性實施例中，數(shù)據(jù)采集模塊100可以是圖像掃描器模塊100。圖像掃描器100可被集成在設備101中。此外，盡管數(shù)據(jù)捕捉模塊100被示為位于設備101之內(nèi)，但是在替換實施例中，數(shù)據(jù)捕捉模塊100可以是有線或無線地耦合到設備101的單獨模塊。例如，在一個實施例中，數(shù)據(jù)捕捉模塊100可以是耦合到計算機101的兩用手持/固定掃描槍。
圖像掃描器100包括通過總線125耦合到一起的處理單元105、掃描模塊115、存儲器120、通信接口110和照明模塊140。數(shù)據(jù)捕捉模塊100的這些模塊可被實現(xiàn)為軟件、硬件、硬件仿真軟件、和可重新編程硬件的任意組合?？偩€125是示出本發(fā)明的不同模塊的可互操作性的一條示例性總線。根據(jù)設計選擇，可以有一條以上的總線，并且在一些實施例中，某些模塊可被直接耦合，而不是耦合到總線125。
在各示例性實施例中，處理單元105可被實現(xiàn)為一個或多個中央處理單元(CPU)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)等。在一個實施例中，處理單元105可包括處理存儲在存儲器120中的軟件和原始圖像數(shù)據(jù)的通用CPU。在其它實施例中，處理單元105的各模塊可在處理單元105的存儲器中預編程以執(zhí)行諸如信號處理、接口仿真等功能。在替換實施例中，處理單元105的一個或多個模塊可被實現(xiàn)為可從存儲器120加載不同處理、并執(zhí)行多種功能的FPGA。處理單元105可包括上述處理器的任意組合。
在一個示例性實施例中，掃描模塊115可被實現(xiàn)為包括光學模塊130、傳感器模塊135和瞄準模塊142的相機115。光學模塊130可以是例如相機115的鏡頭130。在一些實施例中，光學模塊130可包括一個以上的鏡頭和/或可提供一個以上的焦點。另外，光學模塊130并不限于鏡頭；而是可使用適合捕捉圖像的任何棱鏡和/或其它光學介質(zhì)來實現(xiàn)光學模塊130。
在一個示例性實施例中，傳感器模塊135可被實現(xiàn)為電荷耦合器件(CCD)。CCD 135以數(shù)字形式記錄圖像以便于處理。在替換實施例中，可使用諸如CMOS半導體等任何捕捉圖像的傳感器來實現(xiàn)傳感器模塊135。在一非限制示例性實施例中，照明模塊140可被實現(xiàn)為一個或多個發(fā)光二極管(LED)145。在替換實施例中可使用其它照明介質(zhì)。提供不對稱照明目的照明介質(zhì)140的布置、數(shù)目和使用將在以下進一步說明。
本發(fā)明的一些實施例可包括瞄準模塊142。瞄準模塊142包括例如激光器等投影接近圖像掃描器100的視場的目標的一個或多個光源。該目標在物品上顯現(xiàn)為十字準線、方形、圓形、或可協(xié)助用戶將數(shù)據(jù)形放置到掃描器的視場中的任何其它設計。
存儲器120可被實現(xiàn)為易失性存儲器、非易失性存儲器和可重寫存儲器，諸如隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)和/或閃存等。存儲器120存儲用于操作圖像掃描器100的方法和過程，諸如信號處理方法150、電源管理方法155、接口方法160、以及不對稱照明掃描方法165等。存儲器120還可用于存儲原始圖像數(shù)據(jù)和/或經(jīng)處理的圖像數(shù)據(jù)。
當發(fā)起一解碼操作，例如按下了觸發(fā)器時，掃描器100開始不對稱照明掃描方法165。在本發(fā)明的一個實施例中，掃描器從掃描模塊115的一側(cè)照明目標數(shù)據(jù)形。掃描模塊115捕捉掃描器100視場內(nèi)的圖像，并且這些圖像由信號處理方法150分析和解碼。
圖3示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例實現(xiàn)的示例性掃描模塊300的正視圖。掃描模塊300包括相機鏡頭305、照明介質(zhì)310和瞄準鏡頭315。例如LED 310等照明介質(zhì)位于相機鏡頭305的左側(cè)。因為從LCD 310發(fā)出的光來自相機鏡頭305的一側(cè)，所以在解碼操作期間，LED 310不對稱地照明數(shù)據(jù)形。在替換實施例中，照明模塊310可包括位于相機鏡頭305同一側(cè)上的一組LED。在一個示例性實施例中，LED 310被定位成在鏡頭305與數(shù)據(jù)形成一直線時LED 310在某一角度照明目標數(shù)據(jù)形。從LED 310發(fā)出的光在一定角度照明數(shù)據(jù)形，但是照明介質(zhì)和/或掃描器無須接觸或非?？拷摂?shù)據(jù)形。
在另一個實施例中，為了增大掃描器100的角度容限，掃描模塊100可包括位于相機鏡頭130不同側(cè)上的附加LED 140。因為物品與掃描器的朝向是動態(tài)的，所以從一個照明角度由數(shù)據(jù)形產(chǎn)生的高亮和/或陰影可能較之另一角度的更易于解碼。依次使用的分散的LED允許掃描器100從不同角度不對稱地照明數(shù)據(jù)形。在每個照明角度捕捉數(shù)據(jù)形的一個或多個圖像，并且一旦數(shù)據(jù)形被成功解碼，掃描器100即可任選地結(jié)束解碼操作。
圖4示出根據(jù)本發(fā)明實現(xiàn)的另一個示例性掃描模塊400的正視圖。掃描模塊300和400是說明性的，并且不是按照比例繪制的。掃描模塊400包括相機鏡頭405、瞄準鏡頭410、由一組LED 420、425構(gòu)成的第一照明介質(zhì)415、以及由第二組LED435、440構(gòu)成的第二照明介質(zhì)430。
在一種非對稱照明掃描方法的示例性解碼操作中，掃描模塊400使用第一照明介質(zhì)415來捕捉并分析目標數(shù)據(jù)形的一個或多個圖像。如果掃描器100使用所捕捉到的圖像沒有能成功地解碼該數(shù)據(jù)形，則掃描模塊400使用第二照明介質(zhì)430來照明該數(shù)據(jù)形，并且捕捉和分析另外的圖像。使用第二照明角度執(zhí)行的解碼操作可能會成功，因為數(shù)據(jù)形和/或掃描器100可能會被定位成使得第二照明角度產(chǎn)生較易于解碼的圖像。
圖4中所示的示例性實施例并不被限定于兩個照明介質(zhì)?？稍谙鄼C鏡頭周圍放置多個LED或多組LED。此外，該照明介質(zhì)并非必須關(guān)于相機鏡頭405對稱定位。它們可位于離相機鏡頭405不同距離之處以便于改變照明角度。
在一些實施例中，可通過旋轉(zhuǎn)或繞軸旋轉(zhuǎn)照明介質(zhì)104來增大掃描器100的角度容限。掃描器100在每個照明角度拍攝數(shù)據(jù)形的一個或多個圖像，并可任選地在數(shù)據(jù)形被成功讀取時停止解碼。
回到圖2，數(shù)據(jù)采集模塊100可被實現(xiàn)為適用于以各種語言通信的不同設備101的模塊。因此，數(shù)據(jù)采集模塊100包括將經(jīng)解碼的數(shù)據(jù)形翻譯成與該數(shù)據(jù)采集模塊1 00通過接口連接的設備101的語言的接口方法160。不同的接口包括通用串行總線(USB)、掃描器仿真、IBM鍵盤口、碼元串行接口(SSI)等。
電源管理方法155管理掃描器100使用的電源。在一些實施例中，當已有給定量的時間沒有檢測到活動時，掃描器100可切換到節(jié)電模式。節(jié)電模式可完全將掃描器100關(guān)機，或者可減緩圖像捕捉速率，或啟動其它節(jié)電技術(shù)。
圖2的示例性實施例示出信號處理方法150、不對稱照明掃描方法165、接口方法160和電源管理方法155作為單獨的組件，但是這些方法并不限于此配置。本文中所說明的每種方法整個或部分地可以是單獨組件，或可互操作并共用操作。此外，盡管這些方法被描述成位于存儲器120內(nèi)，但是在替換實施例中，這些方法可被永久或動態(tài)地包含在處理單元105的存儲器中。在一些實施例中，掃描模塊115可以與數(shù)據(jù)捕捉模塊100分離出來，并且數(shù)據(jù)捕捉模塊100可使用通用計算機和軟件來實現(xiàn)。
存儲器120在圖2中被示為單個模塊，但在一些實施例中，圖像掃描器100可包括一個以上存儲器模塊。例如，上述這些方法可被存儲在單獨的存儲器模塊中。
圖5示出使用不對稱照明來掃描數(shù)據(jù)形的方法500的一個示例性實施例。在方法500的說明中援用了圖像掃描器100。方法500及本文中說明的其它方法的步驟是示例性的，并且這些步驟的次序可根據(jù)設計選擇重新排列。不對稱照明掃描方法500從開始步驟205開始。在一個示例性實施例中，方法500在圖像掃描器100和/或裝置101接收到功率和/或掃描器100上一觸發(fā)器或按鈕被按下時開始。設備101和/或掃描器100可在操作之前運行診斷。
處理從步驟505前進至步驟510，在此掃描器100從掃描模塊的一側(cè)上照明目標數(shù)據(jù)形。圖3的掃描模塊300示出照明介質(zhì)310位于掃描模塊300的一側(cè)上的示例性配置。根據(jù)本發(fā)明，來自掃描模塊300一側(cè)的照明不對稱地照明目標數(shù)據(jù)形。
處理從步驟510前進至步驟515，在此掃描器100捕捉目標數(shù)據(jù)形的表示，例如其數(shù)據(jù)圖像等。然后，在步驟520，所捕捉到的圖像被分析，并且目標數(shù)據(jù)形被解碼。在步驟545，如果解碼算法成功，則處理前進至步驟555，在此經(jīng)解碼的數(shù)據(jù)被進一步處理。例如，這些數(shù)據(jù)可被翻譯成設備101可詮釋的語言。例如，如果圖像掃描器100經(jīng)由USB連接被附連到計算機，則在步驟555，經(jīng)解碼的數(shù)據(jù)形被翻譯成串行形式，并通過通信接口110被傳遞給設備101。在步驟555之后，方法500的處理前進至步驟560，在此方法500返回步驟505，并且圖像掃描器100準備好處理另一個數(shù)據(jù)形。
回到步驟545，如果掃描器100沒有成功解碼目標數(shù)據(jù)形，則處理前進至步驟550。在一些實施例中，圖像掃描器100不執(zhí)行操作，并在步驟560返回到步驟505，但在其它實施例中，掃描器100可向通信接口110發(fā)送一失敗信號，和/或向掃描器100的操作者發(fā)出一聽得到的失敗指示。設備101可被編程為識別該失敗信號并通過聽得到的聲音和/或屏幕上的消息來向操作者警告該失敗。此外，掃描器100和/或設備101可指示操作者將數(shù)據(jù)形舉到掃描器100上和/或?qū)呙杵骱?或物品的角度轉(zhuǎn)到不同的方向。
回到步驟550，在替換實施例中，響應于失敗的解碼嘗試，掃描器100在步驟560返回到步驟510，并拍攝目標數(shù)據(jù)形的另一圖像以進行分析。在失敗之前，掃描器100可嘗試預定次數(shù)。在其它實施例中，可并行分析兩個或多個圖像。
如圖4中所示，掃描器100可包括兩個或多個照明模塊。圖6示出另一種不對稱照明掃描方法600的示例性實施例，其中掃描器100包括具有位于相機鏡頭左側(cè)和右側(cè)的兩個照明模塊的掃描模塊。
不對稱照明掃描方法600在步驟605開始，在此掃描器100被觸發(fā)進入操作狀態(tài)和/或接收功率。在步驟610，掃描器100使用例如照明模塊1415等第一照明模塊來照明目標數(shù)據(jù)形。在替換實施例中，方法600可從照明模塊2430開始，或者對于每次解碼操作掃描器100可在這些照明模塊之間交替。
處理從步驟610前進至步驟615，在此掃描器捕捉數(shù)據(jù)形的數(shù)字表示，并且在步驟620中，圖像被解碼。如果解碼成功，則處理從步驟625前進至步驟655，在此經(jīng)解碼的數(shù)據(jù)被進一步處理。然后，在步驟660，掃描器100返回到開始步驟605，并且準備好處理另一個數(shù)據(jù)形。
回到步驟625，如果所捕捉圖像的解碼不成功，則處理從步驟625前進至步驟630，在此掃描器100從掃描模塊400的第二側(cè)——例如從照明模塊2430照明目標數(shù)據(jù)形。在步驟635，所照明的數(shù)據(jù)形的圖像被捕捉，并且在步驟640，該圖像被解碼。在步驟645，如果解碼成功，則處理從步驟645前進至步驟655，在此經(jīng)解碼的數(shù)據(jù)被進一步處理。然后，在步驟660，掃描器100返回到開始步驟605，并準備好處理另一個數(shù)據(jù)形。
回到步驟645，如果所捕捉到的圖像沒有被成功解碼，則處理前進至失敗步驟650。在步驟650之后，在一些實施例中，方法600在步驟660返回到步驟610并再次嘗試解碼該數(shù)據(jù)形。此循環(huán)可被重復預定輪次，或被重復直至掃描器成功解碼數(shù)據(jù)形。在其它實施例中，掃描器100可在步驟660返回到開始步驟605。
在方法600的其它實施例中，掃描器100在切換到另一照明模塊之前可使用同一照明模塊預定次數(shù)來捕捉圖像和嘗試解碼目標數(shù)據(jù)形。
在一個實施例中可使用與在方法600中說明的相似的方法，其中掃描器100使用旋轉(zhuǎn)照明模塊來增大角度容限。不是使用不同照明源來捕捉圖像，而是通過旋轉(zhuǎn)照明介質(zhì)來產(chǎn)生多個照明角度。
圖7示出本發(fā)明的包括具有外部照明介質(zhì)的數(shù)據(jù)捕捉系統(tǒng)700的一個替換實施例。數(shù)據(jù)捕捉系統(tǒng)700包括對準物品715的數(shù)據(jù)捕捉模塊705和照明介質(zhì)710。物品715包括例如二維碼等DPM數(shù)據(jù)形。在一個示例性實施例中，數(shù)據(jù)捕捉系統(tǒng)700被耦合到作為組裝線的一部分的結(jié)構(gòu)720。物品在通過數(shù)據(jù)捕捉模塊705的視場時由照明介質(zhì)710照明。數(shù)據(jù)捕捉模塊705捕捉并分析經(jīng)過的物品715上的數(shù)據(jù)形。在替換實施例中，數(shù)據(jù)捕捉系統(tǒng)700可包括由可放置物品以便于分析的底座或平臺構(gòu)成的結(jié)構(gòu)720。
在一個實施例中，數(shù)據(jù)捕捉模塊705使用不帶照明介質(zhì)的DPM掃描器705來實現(xiàn)。數(shù)據(jù)形由外部照明介質(zhì)710來照明。外部照明介質(zhì)710可被實現(xiàn)為連續(xù)模式的熒光燈箱、由LED激勵的閃光照明燈箱、閃光燈等。外部照明被手動和/或自動地選擇并定位成最優(yōu)地照明經(jīng)過掃描器705的視場的DPM數(shù)據(jù)形。例如，所選照明介質(zhì)可以是點照明或漫射照明，并且照明介質(zhì)710可非對稱地、同軸地、離軸地定位等。此外，在替換實施例中，數(shù)據(jù)捕捉系統(tǒng)700可包括多個照明介質(zhì)，并執(zhí)行如圖6中所述的不對稱照明掃描方法。
在一些實施例中，為便于同步照明，掃描器705被有線地、無線地或經(jīng)由另一計算機等耦合到照明介質(zhì)710。掃描器705可發(fā)送在掃描器705拍攝圖像時接通外部照明介質(zhì)710的控制信號。掃描器705的曝光設置可略長于照明控制信號，從而照明控制信號的延遲不會造成照明介質(zhì)710在曝光期外被激活。接通和斷開照明介質(zhì)產(chǎn)生凍結(jié)移動對象上的數(shù)據(jù)形的閃光效果。
通?？捎玫膫鞲衅鳎瑹o論其為CCD還是CMOS傳感器，根據(jù)世界范圍主流的電視信號標準常被設計成最優(yōu)地以25-30幀每秒操作。以這些速率重復的閃光照明趨于顯現(xiàn)閃變效應。但對于如恒定地移動的組裝線等環(huán)境，以最大允許速率重復掃描有時是合乎需要的。抑制閃變效應的一種方法是使照明模塊產(chǎn)生比數(shù)據(jù)捕捉模塊的圖像捕捉次數(shù)所需更多次的閃爍。
盡管就解碼點式打標數(shù)據(jù)形對本發(fā)明的各個實施例進行了說明，但是本發(fā)明也可與由諸如蝕刻等其它DPM技術(shù)創(chuàng)建的數(shù)據(jù)形一起使用。
盡管已示出、說明并指出了本發(fā)明適用于其優(yōu)選實施例的基本的新穎特征，但是可以理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員可對所公開發(fā)明的形式和細節(jié)進行各種省略、替換和修改而不偏離本發(fā)明的精神。因此，本發(fā)明旨在僅如所附權(quán)利要求的范圍指示地被限定。
權(quán)利要求
1.一種不對稱照明的方法，包括以下步驟使用在信息捕捉模塊的光學模塊的一側(cè)上的窄束照明介質(zhì)照明一物品；捕捉所述物品的電子表示；以及分析所述物品的所述電子表示。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述物品包括點式打標的二維數(shù)據(jù)形。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述照明介質(zhì)被實現(xiàn)為發(fā)光二極管。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述信息捕捉模塊是圖像掃描器。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述圖像掃描器包括處理單元、存儲器和掃描模塊。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述掃描模塊是包括所述光學模塊、一傳感器模塊、和所述照明介質(zhì)的相機。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述光學模塊是所述相機的鏡頭。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述信息捕捉模塊還包括定位在所述第一照明模塊的相對一側(cè)上的第二照明介質(zhì)。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，還包括以下步驟使用在所述信息捕捉模塊的所述光學模塊的第二側(cè)上的所述第二照明介質(zhì)來照明所述物品；捕捉所述物品的第二電子表示；以及分析所述物品的所述第二電子表示。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述使用所述第二照明介質(zhì)來照明所述物品、捕捉所述物品的第二電子表示以及分析所述物品的所述第二電子表示的步驟是視解碼所述物品的所述第一電子表示的情況而進行的。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述信息捕捉模塊還包括定位在所述光學模塊周圍的多個照明介質(zhì)。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，還包括以下步驟以所述多個照明裝置交替地照明；使用每次照明來捕捉所述物品的一個電子表示；以及分析所述物品的所捕捉到的所述電子表示。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，從所述物品捕捉信息將在一次成功的解碼之后停止。
14.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述照明介質(zhì)繞一軸旋轉(zhuǎn)。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，還包括以下步驟將所述照明介質(zhì)旋轉(zhuǎn)到第二角度；使用所述照明介質(zhì)在所述第二照明角度上照明所述物品；捕捉所述物品的電子表示；以及分析所述物品的所捕捉到的所述電子表示。
16.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，還包括以下步驟將所述照明介質(zhì)旋轉(zhuǎn)到多個角度；使用所述照明介質(zhì)在所述多個照明角度上照明所述物品；在每個照明角度捕捉所述物品的電子表示；以及分析所述物品的所捕捉到的所述電子表示。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，從所述物品捕捉要分析的信息將在一次成功的解碼之后停止。
18.一種信息捕捉設備，包括處理單元；掃描模塊；照明介質(zhì)；以及存儲在所述信息捕捉設備上操作的至少一個過程的存儲器，所述至少一個過程包括使用在信息捕捉模塊的光學模塊的一側(cè)上的窄束照明介質(zhì)來照明物品；捕捉所述物品的電子表示；以及分析所述物品。
19.如權(quán)利要求18所述的信息捕捉設備，其特征在于，所述物品包括點式打標的二維數(shù)據(jù)形。
20.如權(quán)利要求18所述的信息捕捉設備，其特征在于，所述照明介質(zhì)被實現(xiàn)為發(fā)光二極管。
21.如權(quán)利要求18所述的信息捕捉設備，其特征在于，所述信息捕捉設備是圖像掃描器。
22.如權(quán)利要求18所述的信息捕捉設備，其特征在于，所述掃描模塊是包括所述光學模塊、一傳感器模塊、以及所述照明介質(zhì)的相機。
23.如權(quán)利要求22所述的信息捕捉設備，其特征在于，所述光學模塊是所述相機的鏡頭。
24.如權(quán)利要求18所述的信息捕捉設備，其特征在于，還包括定位在所述第一照明模塊的相對一側(cè)上的第二照明介質(zhì)。
25.如權(quán)利要求24所述的信息捕捉設備，其特征在于，所述至少一個過程還包括以下步驟使用在所述掃描模塊的所述光學模塊的第二側(cè)上的所述第二照明介質(zhì)來照明所述物品；捕捉所述物品的第二電子表示；以及分析所述物品的所述第二電子表示。
26.如權(quán)利要求25所述的信息捕捉設備，其特征在于，所述的使用所述第二照明介質(zhì)來照明所述物品、捕捉所述物品的第二電子表示、以及分析所述物品的所述第二電子表示的步驟是視解碼所述物品的所述第一電子表示的情況而進行的。
27.如權(quán)利要求18所述的信息捕捉設備，其特征在于，還包括定位在所述光學模塊周圍的多個照明介質(zhì)。
28.如權(quán)利要求27所述的信息捕捉設備，其特征在于，所述至少一個過程還包括以下步驟以所述多個照明裝置交替地照明；使用每次照明來捕捉所述物品的一個電子表示；以及分析所述物品的所捕捉到的所述電子表示。
29.如權(quán)利要求28所述的信息捕捉設備，其特征在于，從所述物品捕捉要分析的信息將在一次成功的解碼之后停止。
30.如權(quán)利要求18所述的信息捕捉設備，其特征在于，所述照明介質(zhì)繞一軸旋轉(zhuǎn)。
31.如權(quán)利要求30所述的信息捕捉設備，其特征在于，所述至少一個過程還包括以下步驟將所述照明介質(zhì)旋轉(zhuǎn)到第二角度；使用所述照明介質(zhì)在所述第二照明角度上照明所述物品；捕捉所述物品的電子表示；以及分析所述物品的所述電子表示。
32.如權(quán)利要求30所述的信息捕捉設備，其特征在于，所述至少一個過程還包括以下步驟將所述照明介質(zhì)旋轉(zhuǎn)到多個角度；使用所述照明介質(zhì)在所述多個照明角度上照明所述物品；在每個照明角度捕捉所述物品的電子表示；以及分析所述物品的所捕捉到的所述電子表示。
33.如權(quán)利要求32所述的信息捕捉設備，其特征在于，從所述物品捕捉要分析的信息將在一次成功的解碼之后停止。
34.一種照明的方法，包括使用位于信息捕捉模塊外部的照明介質(zhì)來照明物品，所述照明介質(zhì)被對準所述物品；捕捉所述物品的電子表示；以及分析所述物品的所捕捉的所述電子表示。
35.如權(quán)利要求34所述的方法，其特征在于，所述照明介質(zhì)被耦合到所述信息捕捉模塊，并且所述照明介質(zhì)響應于由所述信息捕捉模塊發(fā)送的控制信號而被激活。
36.如權(quán)利要求34所述的方法，其特征在于，所述照明介質(zhì)被不對稱地對準所述物品。
37.如權(quán)利要求34所述的方法，其特征在于，所述照明介質(zhì)是點光照明介質(zhì)和具有基本均勻的漫射照明的擴展光源之一。
38.一種信息捕捉系統(tǒng)，包括信息捕捉模塊，包括處理單元；掃描模塊；存儲在所述信息捕捉系統(tǒng)上操作的至少一個過程的存儲器，所述至少一個過程包括捕捉所述物品的電子表示；分析所述物品的所述電子表示；以及外部照明介質(zhì)，所述照明介質(zhì)被對準所述物品。
39.如權(quán)利要求38所述的信息捕捉系統(tǒng)，其特征在于，所述照明介質(zhì)被耦合到所述信息捕捉模塊，并且所述照明介質(zhì)響應于由所述信息捕捉模塊發(fā)送的控制信號而被激活。
40.如權(quán)利要求38所述的信息捕捉系統(tǒng)，其特征在于，所述照明介質(zhì)比所述信息捕捉系統(tǒng)的所述掃描模塊被更頻繁地激活。
41.如權(quán)利要求38所述的信息捕捉系統(tǒng)，其特征在于，所述照明介質(zhì)被不對稱地對準所述物品。
42.如權(quán)利要求38所述的信息捕捉系統(tǒng)，其特征在于，所述照明介質(zhì)是點光照明介質(zhì)和具有基本均勻的漫射照明的擴展光源之一。
全文摘要
用于照明物品的方法和裝置，包括使用信息捕捉模塊的光學模塊一側(cè)上的照明介質(zhì)不對稱地照明一對象，捕捉該物品的電子表示并解碼所述物品的電子表示。在替換實施例中，掃描器從多個不同角度相繼照明該物品，直至該物品和/或數(shù)據(jù)形被解碼。照明介質(zhì)可在該信息捕捉模塊的外部。
文檔編號G06K7/10GK101095147SQ200580045717
公開日2007年12月26日 申請日期2005年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月30日
發(fā)明者何端峰, E·約瑟夫 申請人:訊寶科技公司