專利名稱：基于pos的條形碼符號讀取系統(tǒng)的制作方法
基于POS的條形碼符號讀取系統(tǒng)技術領域
本公開內容大體涉及用于以支持優(yōu)化的出納掃描和結帳操作以及增加的吞吐量性能的方式在銷售點(point-of-sale，P0S)環(huán)境中讀取條形碼符號的方法和裝置的改進。
背景技術：
針對產(chǎn)品和物品標識使用條形碼符號在本領域是公知的。目前，已經(jīng)開發(fā)了用于在零售銷售點(POS)讀取條形碼符號的各種類型的條形碼符號掃描儀。
在諸如超市和高容量的百貨商店之類的苛求的零售環(huán)境中，在這里高結帳吞吐量對于達到商店利益率和顧客滿意是至關重要的，普遍的是使用具有底部掃描窗口和側面掃描窗口這二者的激光掃描條形碼讀取系統(tǒng)來使得能夠實現(xiàn)高度強烈的掃描儀性能。在這樣的系統(tǒng)中，出納只需要拖動條形編碼的物品經(jīng)過這些掃描窗口，用來在來自出納或結帳人員的最小輔助的情況下自動讀取在其上面的條形碼。這樣的雙掃描窗口系統(tǒng)典型地被稱為 “雙光學”激光掃描系統(tǒng)，這是因為這樣的系統(tǒng)米用在其底部掃描窗口和側面掃描窗口后面設置的兩套光學系統(tǒng)。在美國專利號4，229，588 ;4，652，732和6，814，292中公開了基于多邊形的雙光學激光掃描系統(tǒng)的示例；這些專利中的每一個通過引用全部結合于此。雙光學激光掃描儀的商用示例包括=PSC公司的PSC 8500-基于6面激光掃描；PSC公司的PSC 8100/8200-基于5面激光掃描；NCR的NCR7876-基于6面激光掃描；NCR的NCR7872，基于 5 面激光掃描；和 Metrologic Instruments 公司的 MS232x StratOS H和 MS2122 StetOS E Stratos 基于 6 面激光掃描系統(tǒng)；以及 Metrologic Instruments 公司的 MS2200 StratOS S 基于5面激光掃描系統(tǒng)。
近年來，已經(jīng)提出了高性能基于數(shù)字成像的POS條形碼符號讀取器以供在零售 POS應用中使用。在美國專利號7，540，424B2和美國公開號2008-028361 IAl (都被轉讓給 Metrologic Instruments公司)中公開了這樣的系統(tǒng)的示例。
但是，不管歷年來對基于激光掃描和基于數(shù)字成像的條形碼符號讀取器這二者的許多改進，本領域仍然存在對改進的基于POS的條形碼符號讀取系統(tǒng)的極大需要，該系統(tǒng)能夠支持優(yōu)化的出納掃描和結帳操作以及在POS站處增加的吞吐量性能，同時能夠避免現(xiàn)有系統(tǒng)和方法的缺點和不足。發(fā)明內容
因此，本公開內容的主要目的是提供供在POS環(huán)境中使用的改進的條形碼符號讀取系統(tǒng)，其免除了現(xiàn)有系統(tǒng)和方法中的缺點和不足。
另一目的是提供一種基于POS的條形碼符號讀取系統(tǒng)，其能夠可視地和/或可聽地顯示指示系統(tǒng)性能(例如系統(tǒng)吞吐量)的測定，所述系統(tǒng)性能能夠受該系統(tǒng)操作者影響。
另一目的是提供這樣的一種基于POS的條形碼符讀取系統(tǒng)，其采用照明和數(shù)字成像技術，來捕獲輸送通過該系統(tǒng)所支持的3D成像體積的對象的數(shù)字圖像。
另一目的是提供這樣的一種基于POS的條形碼符號讀取系統(tǒng)，其采用高速激光掃CN 102938050 A書明說2/17 頁描技術，來捕獲輸送通過該系統(tǒng)所支持的3D掃描體積的激光掃描對象的掃描數(shù)據(jù)。
另一目的是提供這樣的一種基于POS的條形碼符號讀取系統(tǒng)，其中，在該系統(tǒng)的 3D掃描體積內在各種可能的位置中，提供一個或多個對象運動傳感器(例如，基于成像的， 基于IR脈沖多普勒LIDAR的，基于超聲波能量的，等等)，用來實時測量或估計正由出納手動移動通過該3D掃描體積的對象的速度，使得指示能夠受系統(tǒng)操作者影響的系統(tǒng)性能(例如系統(tǒng)吞吐量)的測定能夠被可視地和/或可聽地顯示以便向出納提供反饋。
另一目的是提供一種基于POS的條形碼讀取系統(tǒng)，其支持解決超市/大型超級市場和雜貨店市場段的需要的POS掃描優(yōu)化方法。
另一目的是提供一種具有導致更快的顧客結帳時間和生產(chǎn)力增益的性能優(yōu)點的基于POS的條形碼讀取系統(tǒng)。
另一目的是提供一種高性能條形碼讀取系統(tǒng)，其幫助在工人生產(chǎn)力和結賬速度方面提供引人注意的增益。
在下文中以及在附加于此的權利要求書中這些和其他目的將變得顯而易見。


為了更全面地理解這些目的，應當結合附圖來閱讀對說明性實施例的下列詳細描述，其中
圖I是采用條形碼符號讀取系統(tǒng)的第一說明性數(shù)字成像實施例的零售銷售點 (POS)站的透視圖，其被示出與電子·稱重計、RFID讀取器和磁條卡讀取器集成，并且具有薄的類似平板的形狀因子以便緊湊安裝在該POS站的臺表面中；
圖2是所示出的從圖I中的其POS環(huán)境移出的條形碼符號讀取系統(tǒng)的第一透視圖，以及該條形碼符號讀取系統(tǒng)被提供有成像窗口保護板(安裝在玻璃透光窗之上)并且具有中央X孔圖案(pattern)和平行于該系統(tǒng)的側面所對準的一對平行孔，用于從安裝在該系統(tǒng)的成像窗口之下的共面照明和成像站叢投射共面照明和成像平面。圖2A是圖2的條形碼符號讀取系統(tǒng)的放大、部分切除透視圖3A是基于POS的條形碼符號讀取系統(tǒng)的第一說明性實施例的透視圖，示出為被安裝在圖I的零售POS環(huán)境中，其中每個共面照明和線性成像站都采用VLD或LED的線性陣列來生成與該站中采用的線性(ID)圖像感測陣列的視場共面的基本上平面的照明射束(PLIB)，其中，在該站處部署了基于成像的高速運動/速度傳感器(S卩，檢測器)，目的是 (i)及時檢測在任何時刻在該FOV內是否存在對象，以及(ii)檢測對象通過該站處的線性圖像感測陣列的FOV的運動和速度，實時控制相機參數(shù)，其包括該線性圖像感測陣列的時鐘頻率，以及Qii)基于對輸送通過該3D成像體積的對象時“通過速率”的反饋，自動向該系統(tǒng)操作者提供可視和/或音頻指示。
圖3B是圖3A的系統(tǒng)實施例的塊示意表示，其中，共面照明和線性成像站叢支持 (i)沿著該3D成像體積內的每個共面照明和成像平面的自動圖像形成和捕獲，(ii)在該3D 成像體積內的基于成像的對象運動/速度感測和智能自動照明控制，以及(iii)自動顯示對象掃描速率/速度測定或估計以向該系統(tǒng)操作者提供反饋，從而優(yōu)化掃描吞吐量；
圖3C是圖3B的系統(tǒng)實施例中采用的共面照明和成像站之一的塊示意表示，示出了其平面照明陣列(PLLA)，其線性圖像形成和檢測子系統(tǒng)，其圖像捕獲和緩沖子系統(tǒng)，其基5于成像的高速對象運動/速度檢測(即感測)子系統(tǒng)，以及其局部控制子系統(tǒng)；
圖3D是描述用于實現(xiàn)圖3A、3B和3C中描述的數(shù)字圖像捕獲和處理系統(tǒng)的計算和存儲器體系結構平臺的示例性實施例的示意圖3E是闡述第一說明性實施例的系統(tǒng)所支持的POS掃描優(yōu)化方法的主要步驟的流程圖，涉及步驟⑴獲取關于該系統(tǒng)操作者(即出納)的標識信息，(ii)自動獲取/捕獲和存儲正被手動輸送通過該系統(tǒng)的3D成像體積的每個對象的速率/速度，(iii)使用該對象速率/速度數(shù)據(jù)來調整該系統(tǒng)內的相機參數(shù)(例如圖像感測陣列速度，和/或照明強度水平和/或持續(xù)時間)，(iv)捕獲并處理該對象的數(shù)字圖像以便讀取在所捕獲的數(shù)字圖像中圖形表示的一個或多個碼符號，以及(V)可視和/或可聽地顯示對于該系統(tǒng)操作者而言對象的檢測掃描速度，以便向該系統(tǒng)操作者提供通過速率(PTS)反饋，并由此優(yōu)化掃描儀結帳速率和POS吞吐量；
圖4A是基于POS的條形碼符號讀取系統(tǒng)的第二說明性實施例的透視圖，示出為被安裝在圖I的零售POS環(huán)境中，其中，每個共面照明和線性成像站都采用VLD或LED的線性陣列以生成與該站中采用的線性(ID)圖像感測陣列的視場共面的基本上平面的照明射束 (PLIB)，其中在該站部署了多個基于紅外脈沖多普勒LIDAR的高速運動/速度傳感器，目的是⑴及時檢測在任何時刻在該FOV內是否存在對象，(ii)檢測對象通過該線性圖像感測陣列的FOV的運動和速度，實時控制相機參數(shù)，包括該線性圖像感測陣列的時鐘頻率，以及(iii)基于對輸送通過該3D成像體積的對象的速率的反饋，自動向該系統(tǒng)操作者提供可視和/或音頻指示；
圖4B是圖4A的系統(tǒng)實施例的塊示意表示，其中共面照明和線性成像站叢支持⑴ 沿著該3D成像體積內的每個共面照明和成像平面的自動圖像形成和捕獲，(ii)在該3D成像體積內的基于成像的對象運動/速度感測和智能自動照明控制，以及(iii)自動顯示對象掃描速率/速度測定或估計以向該系統(tǒng)操作者提供反饋，從而優(yōu)化掃描吞吐量；
圖4C是圖4B的系統(tǒng)實施例中采用的共面照明和成像站之一的塊示意表示，示出了其平面照明陣列(PLIA)，其線性圖像形成和檢測子系統(tǒng)，其圖像捕獲和緩沖子系統(tǒng)，其基于IR脈沖多普勒LIDAR的高速對象運動/速度檢測(即感測)子系統(tǒng)，以及其局部控制子系統(tǒng)；
圖4D是描述用于實現(xiàn)圖4A、4B和4C中描述的數(shù)字圖像捕獲和處理系統(tǒng)的計算和存儲器體系結構平臺的示例性實施例的示意圖4E是闡述圖4A和4B中所示的基于數(shù)字成像的條形碼符號讀取系統(tǒng)所支持的 POS掃描優(yōu)化方法的主要步驟的流程圖，涉及步驟(i)獲取關于該系統(tǒng)操作者(即出納)的標識信息，( )自動獲取/捕獲并存儲手動輸送經(jīng)過該系統(tǒng)的3D成像體積的每個對象的速率/速度，(iii)使用該對象速度/速率數(shù)據(jù)來調整該系統(tǒng)內的相機參數(shù)(例如圖像感測陣列速度，和/或照明強度水平和/或持續(xù)時間)，(iv)捕獲和處理對象的數(shù)字圖像以便讀取在所捕獲的數(shù)字圖像中圖形表示的一個或多個碼符號，以及(V)可視和/或可聽地顯示對于該系統(tǒng)操作者而言的所檢測對象掃描速率，以向該系統(tǒng)操作者提供通過速率(PTS)反饋，并由此優(yōu)化掃描儀結帳速率和POS吞吐量；
圖5A是基于POS的條形碼符號讀取系統(tǒng)的第三說明性實施例的透視圖，被示出為安裝于圖I的零售POS環(huán)境中，其中，每個共面照明和線性成像子系統(tǒng)都采用(i) VLD或LED的線性陣列，其用來生成與其線性(ID)圖像感測陣列的視場共面的基本上平面的照明射束(PLIB)，其中橫跨該系統(tǒng)，部署了多個全局控制的基于成像的高速運動/速度子系統(tǒng)，目的是(i)及時檢測在任何時刻在該FOV內是否存在對象，和(ii)檢測對象通過該線性圖像感測陣列的FOV的運動和速度，實時控制相機參數(shù)，包括該線性圖像感測陣列的時鐘頻率， 以及(iii)基于對輸送通過該3D成像體積的對象的速度的反饋，自動向該系統(tǒng)操作者提供基可視和/或首頻指不;
圖5B是圖5A的系統(tǒng)實施例的塊示意表示，其中共面照明和線性成像站叢支持(i) 沿著該3D成像體積內每個共面照明和成像平面的自動圖像形成和捕獲，(ii)在該3D成像體積內的基于成像的對象運動/速度感測和智能自動照明控制，以及(iii)自動顯示對象掃描速度/速率測定或估計，以向該系統(tǒng)操作者提供反饋，從而優(yōu)化掃描吞吐量；
圖5C是圖5A的系統(tǒng)實施例中采用的共面照明和成像站之一的塊示意表示，更加詳細地示出了其基于成像的對象運動/速度檢測子系統(tǒng)以及它如何與該局部控制子系統(tǒng)、 平面照明陣列(PLIA)和線性圖像形成和檢測子系統(tǒng)協(xié)作；
圖是描述用于實現(xiàn)圖5A、5B和5C中描述的數(shù)字圖像捕獲和處理系統(tǒng)的計算和存儲器體系結構平臺的示例性實施例的示意圖5E是闡述圖5A和5B中所示的基于數(shù)字成像的條形碼符號讀取系統(tǒng)所支持的 POS掃描優(yōu)化方法的主要步驟的流程圖，涉及步驟(i)獲取關于該系統(tǒng)操作者(即出納) 的標識信息，(ii)自動獲取/捕獲并存儲正手動輸送通過該系統(tǒng)的3D成像體積的每個對象的速度/速率，(iii)使用該對象速度/速率數(shù)據(jù)來調整該系統(tǒng)內的相機參數(shù)(例如圖像感測陣列速度，和/或照明強度水平和/或持續(xù)時間)，(iv)捕獲和處理該對象的數(shù)字圖像以讀取在所捕獲的數(shù)字圖像中圖形表示的一個或多個碼符號，以及(V)可視和/或可聽地顯示對于該系統(tǒng)操作者而言的所檢測對象掃描速率，以向該系統(tǒng)操作者提供通過速率 (PTS)反饋，且由此優(yōu)化掃描儀結帳速率和POS吞吐量；
圖6A是基于POS的條形碼符號讀取系統(tǒng)的第四說明性實施例的透視圖，示出為安裝在圖I的零售POS環(huán)境中，其中采用了一對激光掃描子系統(tǒng)，每個配備有激光掃描機構和射束形成反射鏡陣列，其用于生成被投影通過該系統(tǒng)外殼的水平或垂直掃描窗口的全向激光掃描圖案，并且其中在水平掃描窗口的相對側上部署了基于IR的運動/速度子系統(tǒng)，目的是(i)及時檢測任何時刻在該FOV內是否存在對象，和(ii)檢測對象通過該線性圖像感測陣列的FOV的運動和速度，實時控制相機參數(shù)，包括該線性圖像感測陣列的時鐘頻率，以及(iii)基于對輸送通過該3D成像體積的對象的速度的反饋，自動向該系統(tǒng)操作者提供可視和/或音頻指示；
圖6B是圖6A的系統(tǒng)實施例的塊示意表示，其中其激光掃描站對支持(i)沿著通過該系統(tǒng)的3D掃描體積的掃描平面叢對條形碼符號的自動激光掃描，(ii)通過該3D掃描體積的對象的基于IR的對象運動/速度感測，以及(iii)自動顯示對象掃描速度/速率測定或估計，以向該系統(tǒng)操作者提供反饋，從而化掃描吞吐量；和
圖6C是圖6A和6B中所不的基于激光掃描的條形碼符號讀取系統(tǒng)所支持的POS 掃描優(yōu)化方法的主要步驟的流程圖，涉及步驟(i)獲取關于該系統(tǒng)操作者(即出納)的標識信息，(ii)自動獲取/捕獲并存儲手動輸送通過該系統(tǒng)的3D成像體積的每個物體的速度/速率，(iii)捕獲和處理從激光束掃描的對象收集的激光掃描數(shù)據(jù)信號以便讀取在所收集的掃描數(shù)據(jù)信號中表示的一個或多個碼符號，以及(iv)可視和/或可聽地顯示對于該系統(tǒng)操作者而言的所檢測對象掃描速率，以向該系統(tǒng)操作者提供可視和/或可聽的經(jīng)過速度(PTS)反饋，并由此優(yōu)化掃描儀結帳速率和POS吞吐量。
具體實施方式
參考附圖中的各圖，將非常詳細地描述裝置和方法的各種說明性實施例，其中將使用同樣的附圖標記來指示同樣的元素。
公開了采用實時對象掃描速度測量和顯示反饋能力的基于數(shù)字成像和基于激光掃描的條形碼符號讀取系統(tǒng)。
特別地，圖2至5E示出了基于數(shù)字成像的條形碼符號讀取系統(tǒng)10A、IOB和IOC的若干說明性實施例，它們采用了用于通過對該系統(tǒng)的3D成像體積進行成像的實時對象掃描速度測量的不同的技術。此外，圖6A至6C示出了基于激光掃描的條形碼符號讀取系統(tǒng) IOD的說明性實施例，其采用了用于通過對該系統(tǒng)的3D成像體積進行成像的實時對象掃描速度測量的說明性技術。
總的來說，這些條形碼符號讀取系統(tǒng)IOA至IOD中的每一個都能夠被安裝在圖I 中所示的銷售點(POS)環(huán)境(即站)中，所述銷售點環(huán)境具有臺表面，條形碼符號讀取系統(tǒng) 10A、(10B、10C、10D)可以被安裝在該臺表面中或者在該臺表面上，并且被連接到基于PC的主機系統(tǒng)和/或信息處理服務器33、以及其他輸入/輸出設備，如下面更加詳細地描述和示出的。
在說明性實施例中，每個條形碼符號讀取系統(tǒng)配備有在零售銷售點(POS)站I處支持的對象掃描速度顯示和反饋能力，如圖I中所示。
總的來說，存在許多不同的方法來實時測量正手動掃描通過該系統(tǒng)10的3D成像體積的對象(即消費者產(chǎn)品)的速率或速度，這是為了顯示通過該系統(tǒng)的對象掃描速度、和向該系統(tǒng)操作者提供“系統(tǒng)吞吐量反饋”以及優(yōu)化系統(tǒng)吞吐量和出納掃描性能的目的。
遍及這些圖形繪圖，圖示了各種技術。
例如，在圖2至3E中所不的說明性實施例中，該系統(tǒng)米用了以局部子系統(tǒng)級實踐的基于成像的對象運動和速度感測技術。
在圖4至4E中所示的說明性實施例中，該系統(tǒng)采用了以局部子系統(tǒng)級實踐的基于 IR脈沖多普勒LIDAR的對象運動和速度檢測技術。
在圖5至5E中所示的說明性實施例中，該系統(tǒng)采用了以全局系統(tǒng)級實踐的基于成像的對象運動/速度檢測技術。
在圖6至6C中所示的說明性實施例中，該系統(tǒng)采用了以全局系統(tǒng)級實踐的基于IR 的對象運動和速度檢測技術。
通過持續(xù)地收集或接收與移動通過該系統(tǒng)的3D成像或掃描體積或者出現(xiàn)在該系統(tǒng)的3D成像或掃描體積內的對象有關的更新的運動和速度/速率數(shù)據(jù)，該系統(tǒng)可以自動顯示對象掃描速率/速度，以向該系統(tǒng)操作者提供通過反饋(pass-through-feedback)以致力于優(yōu)化掃描吞吐量。
這樣的為特定系統(tǒng)操作者(例如出納或售貨員)收集的通過速率數(shù)據(jù) (pass-through speed data)可以被實時顯示以訓練該系統(tǒng)操作者以便達到較高的結帳性能水平。此外，可以把為任何給定系統(tǒng)操作員收集的通過速率數(shù)據(jù)存儲在局部或集中化的關系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(relational database management system, RDBMS)中，并且使得管理者使用遠程客戶端機器，通過通信網(wǎng)絡(例如因特網(wǎng))可訪問這些數(shù)據(jù)，以便在遠程管理軟件中或內查看和分析。
在此當口現(xiàn)在以更多的技術細節(jié)來描述各種說明性實施例是適當?shù)摹?br> 采用基于成像的對象運動和速度感測技術的條形碼符號讀取系統(tǒng)的第一i兌明性
實施例
如圖2和3A中所示，第一說明性實施例IOA的條形碼符號讀取系統(tǒng)包括具有光學透明(玻璃)成像窗口 13的系統(tǒng)外殼，該光學透明成像窗口優(yōu)選地由被提供有一種圖案的孔18的成像窗口保護板17覆蓋。這些孔容許來自共面照明和成像站叢15A至15F的多個共面照明和成像平面的投射。
如圖3B的系統(tǒng)圖中所示，系統(tǒng)10通常包括共面照明和線性成像站叢(15A至 15F)，每個使用照明陣列和線性圖像感測陣列技術來構造；多處理器多通道圖像處理子系統(tǒng)20，用于支持沿著每個共面照明和成像平面以及該系統(tǒng)內的對應數(shù)據(jù)通道的基于圖像處理的自動條形碼符號讀取和光學字符識別(optical character recognition, OCR);基于軟件的對象識別子系統(tǒng)21，與該圖像處理子系統(tǒng)20協(xié)作使用，并且在該系統(tǒng)正對對象(諸如蔬菜和水果)進行成像時，在零售POS處自動識別所述對象；電子稱重計模塊22，其采用位于該系統(tǒng)的在結構上為剛性的平臺下方中央的一個或多個稱重傳感器，電子稱重計模塊22用于基本上支撐或測量位于窗口 13或窗口保護板17上的所有的對象的重量，并且生成表示這樣的對象的所測重量的電子數(shù)據(jù)；輸入/輸出子系統(tǒng)25，用于與圖像處理子系統(tǒng) 20、電子稱重計22、RFID讀取器26、信用卡讀取器27、電子物品監(jiān)視(Electronic Article Surveillance, EAS)子系統(tǒng)28 (包括集成在系統(tǒng)中的Sensormatii； EAS標簽去激活塊29) 以及可聽/可視信息顯示子系統(tǒng)(即模塊)300相接口，所述可聽/可視信息顯示子系統(tǒng) 300用于在POS站處可視地和/或可聽地實時顯示產(chǎn)品掃描速率/速度的指示(例如測定或估計)，和/或(ii)諸如結帳吞吐量之類的系統(tǒng)性能的測定，以在優(yōu)化掃描和結帳速率時輔助出納，并且因而提升了工人生產(chǎn)力。
由附圖標記15指示的條形碼符號讀取系統(tǒng)10A中的每個共面照明和成像站的主要功能是根據(jù)該系統(tǒng)設計，使用基于激光或基于LED的照明來沿著其共面照明和成像平面的視場(field of view, F0V)捕獲數(shù)字線性(ID)或窄區(qū)域圖像。這些捕獲的數(shù)字圖像然后被緩沖，并且使用基于線性(ID)型圖像捕獲和處理的條形碼讀取算法進行解碼處理，或者能夠被聚集在一起并且被緩沖以重建2D圖像，以便使用如在申請人的美國專利號 7，028，899B2 (其通過引用結合于此)中所教導的基于1D/2D圖像處理的條形碼讀取技術進行解碼處理。此外，共面和/或同延的照明和成像站叢15A至15F，可以使用(i)基于VLD 和/或基于LED的照明陣列以及線性和/或區(qū)域型圖像感測陣列，和(ii)嵌入在該系統(tǒng)體系結構內的實時對象運動/速度檢測技術來構造。所得到的系統(tǒng)10使得能夠實現(xiàn)(I)在該系統(tǒng)的3D成像體積內的智能自動照明控制；(2)沿其內的每個共面照明和成像平面的自動圖像形成和捕獲；(3)在POS站處對象/產(chǎn)品掃描速率的實時顯示，以在優(yōu)化掃描和結帳速率時輔助出納，并且因而提升了工人生產(chǎn)力；以及(4)支持多樣種類的基于增值信息的服務的高級自動圖像處理操作，這些服務在包括零售POS環(huán)境以及工業(yè)環(huán)境在內的多樣的端用戶環(huán)境中被供給。
總的來說，每個共面照明和成像站15能夠響應于自動檢測到在其共面照明和成像平面的FOV的至少一部分中的對象，把其操作狀態(tài)從對象運動和速度檢測改變?yōu)闂l形碼讀取。依靠此特征，該系統(tǒng)中的每個共面照明和成像站只有當且只要在其共面照明和成像平面的FOV內檢測到對象，就能夠自動且智能地使LED或VLD照明指向該對象。用于局部照明控制的此智能才能使朝著要成像的對象指向的照明最大化，并且特別在零售商店環(huán)境中在系統(tǒng)操作期間使朝著消費者或系統(tǒng)操作者指向的照明最小化。
為了在POS環(huán)境支持自動對象識別功能(例如蔬菜和水果識別)，基于圖像捕獲和處理的對象識別子系統(tǒng)21 (即包括對象庫等)與多通道圖像處理子系統(tǒng)20協(xié)作以便(i) 管理和處理由共面照明和成像站15生成的多個通道的數(shù)字圖像幀數(shù)據(jù)，(ii)從經(jīng)處理的數(shù)字圖像中提取對象特征，以及(iii)在POS站自動識別在對象識別子系統(tǒng)21的對象庫中表示的對象。
雖然激光照明(例如VLD)源就生成共面激光照明平面以供圖像捕獲和處理系統(tǒng)使用而言具有許多優(yōu)點(即，優(yōu)秀的功率密度和聚焦特性)，但是應當理解在大多數(shù)應用中將需要實踐斑點圖案降噪措施。與此有關，申請人的美國專利號7，028，899B2中公開的高級斑點圖案噪聲緩解方法和裝置(正如本文完全闡述的，其通過引用結合于此)，能夠被用來在采用相干照明源的數(shù)字成像系統(tǒng)中相當大地減少斑點噪聲功率。
相反，基于LED的照明源還能夠被用來生成平面照明射束(平面)以供圖像捕獲和處理系統(tǒng)使用。由于缺少高時間和空間相干屬性，與LED技術相關聯(lián)的主要優(yōu)點是缺少斑點圖案噪聲。與LED技術的一些顯著缺點是在聚焦特性以及功率密度生成方面的固有局限性。這些局限性中的許多局限性可以利用使LED陣列適合于供所述數(shù)字圖像捕獲和處理系統(tǒng)和方法使用的常規(guī)方法來解決。
在一些實施例中，可能期望使用基于VLD和基于LED的照明源這二者來在基于成像的條形碼符號讀取系統(tǒng)內提供混合照明形式。
在圖6B中，沿著多通道圖像處理子系統(tǒng)20的每個通道采用的條形碼符號讀取模塊可以使用新澤西州Omniplanar公司的SwiftDeCOder 基于圖像處理的條形碼讀取軟件或任何其他合適的基于圖像處理的條形碼讀取軟件來實現(xiàn)。此外，該系統(tǒng)針對下列提供了完全支持(i)動態(tài)且自適應地控制該數(shù)字圖像捕獲和處理系統(tǒng)中的系統(tǒng)控制參數(shù)，如申請人的美國專利號7，607，581和7，464，877中所公開和教導的，以及(ii)容許對系統(tǒng)特征和功能的修改和/或擴展，如美國專利號7，708，205中所公開和教導的，上述每個專利都通過引用結合于此。
如圖3C中所示，可以通過射束成形和準直光學系統(tǒng)來聚焦VLD或LED陣列以便把它們的輸出功率集中到薄的照明平面中，該照明平面與該共面照明和成像站的成像光學系統(tǒng)的視場在空間上完全一致，因此非常少的光能被浪費。每個基本上平面的照明射束 (planar illumination beam, PLIB)能夠從平面照明陣列(planar illumination array, PLIA)生成，所述平面照明陣列由使用VLD或LED以及相關聯(lián)的射束成形和聚焦光學系統(tǒng)的多個平面照明模塊(planar illumination module, PLIM)形成,這在申請人的美國專利號 6，898，184和7，490，774(每個都通過引用全部結合于此)以更多的技術細節(jié)被教導。優(yōu)選地，從PLIA中的PLIM生成的每個平面照明射束(PLIB)都被聚焦成使得其最小寬度出現(xiàn)在為最遠對象(或工作)距離的點或平面處，該系統(tǒng)被設計成在該最遠對象(或工作)距離處在該系統(tǒng)的3D成像體積內捕獲圖像，不過此原理在特定應用中可以被放寬以達到其他設計目的。
如圖3B和3C中所示，圖2和3A的系統(tǒng)中采用的每個共面照明和成像站15包括 照明子系統(tǒng)44，其包括VLD或LED線性陣列45和相關聯(lián)的聚焦和圓柱形射束成形光學系統(tǒng)(即平面照明陣列PLIA)，用于從該站生成平面照明射束(PLIB)61 ;線性圖像形成和檢測 (image formation and detection, IFD)子系統(tǒng)40,其具有用于與局部控制子系統(tǒng)50相接口的相機控制器接口(例如，實現(xiàn)為現(xiàn)場可編程門陣列或FPGA)以及高分辨率線性圖像感測陣列41和光學系統(tǒng)42，該光學系統(tǒng)42在該圖像感測陣列上提供與由該線性照明陣列45 產(chǎn)生的PLIB共面的視場(FOV) 43以便形成和檢測在該系統(tǒng)的FOV內的對象的線性數(shù)字圖像；局部控制子系統(tǒng)50，用于響應于由維持在該系統(tǒng)級的全局控制子系統(tǒng)37生成的控制信號，對該站內的子部件的操作進行局部地控制，如圖3B中所示；圖像捕獲和緩沖子系統(tǒng)48， 用于通過該線性圖像感測陣列41捕獲線性數(shù)字圖像，并把這些線性圖像緩沖在緩沖存儲器中，以便形成2D數(shù)字圖像，從而傳輸?shù)骄S持在該系統(tǒng)級的圖像處理子系統(tǒng)20，如圖3B中所示，以及根據(jù)條形碼符號解碼算法、OCR算法、和/或對象識別過程的后續(xù)圖像處理；基于圖像捕獲和處理的高速運動/速度感測子系統(tǒng)49，其用于把運動和速度數(shù)據(jù)至該局部控制子系統(tǒng)50，用來處理和自動生成被用來控制該站內的線性圖像形成和檢測系統(tǒng)的照明和曝光參數(shù)的控制數(shù)據(jù)。有關平面照明和成像模塊(PLIIM)的設計和構造的細節(jié)可以在通過引用結合于此的申請人的美國專利號7，028，899B2中找到。
在說明性實施例中，該基于圖像捕獲和處理的高速運動/速度感測子系統(tǒng)49可以包括下列部件區(qū)域型圖像獲取子系統(tǒng)，其具有區(qū)域型圖像感測陣列和光學系統(tǒng)，其用來生成在空間上優(yōu)選地與該線性圖像形成和檢測子系統(tǒng)40的F0V43的較長尺寸同延的視場 (FOV);區(qū)域型(IR)照明陣列，用于照明運動/速度檢測子系統(tǒng)49的F0V;以及嵌入式數(shù)字信號處理(digital signal processing, DSP)圖像處理器,用于自動處理由該數(shù)字圖像獲取子系統(tǒng)捕獲的2D圖像。該DSP圖像處理器處理捕獲的圖像以便實時地從經(jīng)處理的圖像自動抽取運動和速度數(shù)據(jù)，并將此運動和速度數(shù)據(jù)提供給該局部控制子系統(tǒng)50以處理和自動生成控制數(shù)據(jù)，所述控制數(shù)據(jù)被用來控制該站內的該線性圖像形成和檢測系統(tǒng)的照明和曝光參數(shù)。
在圖2至3C所示的說明性實施例中，每個基于圖像捕獲和處理的運動/速度感測子系統(tǒng)49都持續(xù)且自動地計算對象通過該站的平面FOV的運動和速度，并使用此數(shù)據(jù)來生成設置時鐘信號的頻率的控制信號，所述時鐘信號用來從在該系統(tǒng)的線性圖像形成和檢測子系統(tǒng)40中采用的線性圖像感測陣列41讀出數(shù)據(jù)。在美國專利號7，540，424(通過引用結合于此)中示意性地圖示了基于圖像捕獲和處理的運動/速度感測子系統(tǒng)49的一些版本。
基于圖像捕獲和處理的運動/速度檢測子系統(tǒng)49采用線性型或區(qū)域型圖像感測陣列來捕獲通過該圖像形成和檢測子系統(tǒng)的FOV的對象的圖像。然后，基于DSP的圖像處理器計算關于該線性圖像形成和檢測(IFD)子系統(tǒng)40的FOV內的(一個或多個)對象的運動和速度數(shù)據(jù)，以及然后把此運動和速度數(shù)據(jù)提供給局部子系統(tǒng)控制器50以使得它可以生成(即計算)用于控制時鐘信號的頻率的控制數(shù)據(jù)，所述時鐘信號被用在從該圖像形成和檢測子系統(tǒng)的線性圖像感測陣列中讀出數(shù)據(jù)。在前，在美國專利號7，540，424中描述的頻率控制算法可以被用來控制該系統(tǒng)的IFD子系統(tǒng)40中采用的線性圖像感測陣列41的時鐘頻率。
當共面照明和成像站中的任何一個被配置在其對象運動/速度檢測狀態(tài)下時，存在照明以控制入射在該對象運動/速度檢測器子系統(tǒng)49內的圖像感測陣列上的照明的需要?？偟膩碚f，存在若干方式來在對象運動/檢測模式期間照明對象(例如，基于LED的、 周圍的、激光的)，并且在照明正由在該系統(tǒng)中任何站處采用的對象運動/速度檢測子系統(tǒng) 49的圖像感測陣列41成像的對象時，可以控制各種照明參數(shù)。此外，給定在該對象運動/ 速度檢測模式期間采用的特定種類的照明，則存在可以被控制的各種照明參數(shù)，即照明強度(例如，低功率、半功率、全功率)；照明射束寬度(例如，窄射束寬度、寬射束寬度)；以及照明射束厚度(例如，小射束厚度，大射束厚度)?；谶@些照明控制參數(shù)，在該系統(tǒng)中的每個照明和成像站可以實現(xiàn)若干不同的照明控制方法。這樣的方法在上面的美國專利號 7，540，424和美國公開號20080283611A1中詳細地公開了。
圖3D描述了計算和存儲器體系結構平臺的示例性實施例，所述計算和存儲器體系結構平臺可以被用來實現(xiàn)圖3和3C中描述的基于圖像捕獲和處理的全向條形碼符號讀取系統(tǒng)。如所示出的，連同與照明和成像站以及其他子系統(tǒng)相關聯(lián)的電光學系統(tǒng)一起，此硬件計算和存儲器平臺可以在單PC板58上實現(xiàn)，并因而還起到光具座的功能。如所示出的， 該硬件平臺包括至少一個、但優(yōu)選為多個高速雙核微處理器，用來提供具有高帶寬視頻接口以及視頻存儲器和處理支持的多處理器體系結構；FPGA(例如Spartan 3)，用于管理由多個數(shù)字圖像捕獲和緩沖通道供應的數(shù)字圖像流，其中的每一個數(shù)字圖像捕獲和緩沖通道由該系統(tǒng)中的一個共面照明和成像站(例如，線性CCD或CMOS圖像感測陣列、圖像形成光學系統(tǒng)，等等)驅動；魯棒的多層存儲器體系結構，其包括DRAM、閃速存儲器、SRAM,以及在一些應用中甚至包括硬盤持久性存儲器；VLD和/或LED陣列，相關聯(lián)的射束成形和準直 /聚焦光學系統(tǒng)；以及模擬和數(shù)字電路，用于實現(xiàn)該照明子系統(tǒng)；具有微處理器和連接器的接口板；功率供應和分配電路；以及用于實現(xiàn)該系統(tǒng)中所采用的其他子系統(tǒng)的電路。
參照圖3E，下面將詳細描述由第一說明性實施例的系統(tǒng)IOA所支持的POS掃描優(yōu)化方法的優(yōu)選方法。
如圖3E中的塊A處所指示的，該方法的第一步驟涉及在系統(tǒng)操作之前，獲取關于該系統(tǒng)操作者(如出納或售貨員)的標識數(shù)據(jù)，然后將此標識信息數(shù)據(jù)存儲在該系統(tǒng)的系統(tǒng)存儲器中。這樣的標識信息可以包括下列項中的一個或多個該系統(tǒng)操作者的姓名；雇員標識號；等等。
如圖3E中的塊B處所指示的，該方法的第二步驟涉及自動獲取正手動移動通過該系統(tǒng)的3D成像體積的每個對象的速率/速度，并將所獲取的速率/速度數(shù)據(jù)存儲在系統(tǒng)存儲器中。
如塊C處所指示的，該方法的第三步驟涉及使用該對象速率或速度數(shù)據(jù)(例如，取平均的、加權的或離散的采樣)來調整該系統(tǒng)內的相機參數(shù)(例如，圖像感測陣列速度、照明持續(xù)時間和/或強度，等等)。
如塊D處所指示的，該方法的第四步驟涉及捕獲和處理移動通過該系統(tǒng)的3D成像體積的每個對象的數(shù)字圖像，以便讀取在所捕獲的數(shù)字圖像中圖形表示的一個或多個碼符號。
如塊E處所指示的，該方法的第五步驟涉及使用PTS信息顯示子系統(tǒng)300來在系統(tǒng)操作期間可視地和/或在聲學地顯示與所標識的系統(tǒng)操作者相關聯(lián)的所檢測對象掃描速率，以便為了在該POS站處所實施的產(chǎn)品掃描和結帳操作期間向該系統(tǒng)操作者提供通過速率(PTS)反饋的有用測定。
總的來說，存在用來顯示與所標識的系統(tǒng)操作者相關聯(lián)的所檢測對象掃描速率 (即PTS)的指示的許多不同的方式。如何顯示這樣的測定和指示取決于在該POS系統(tǒng)處部署的PTS信息顯示子系統(tǒng)300的類型。
如果該系統(tǒng)IOA中的PTS信息顯示子系統(tǒng)300在POS站支持PTS值的數(shù)值顯示， 那么顯示通過速率(PTS)的優(yōu)選方式會是可視地顯示數(shù)值圖形(numerical figure),其對應于(i)實際測量(接近瞬間)的產(chǎn)品掃描速率除以(ii)該系統(tǒng)可以達到的最大產(chǎn)品掃描速率，如在經(jīng)驗上或理論上確定的。這樣顯示的圖形可以表示在給定POS站處可能達到的最大可能產(chǎn)品掃描速率的歸一化值，即該系統(tǒng)可達到的最大速率的顯示百分比％。在這樣的實例中，不需要存在該PTS信息顯示子系統(tǒng)來顯示測定單位，這是因為所計算的測定將是無量綱的，即最大可能速率的百分比值。尤其是，在給定POS站可以達到的最大或最優(yōu)產(chǎn)品掃描速率能夠通過現(xiàn)場測試根據(jù)經(jīng)驗測量出來，或通過理論計算來確定。
在該PTS信息顯示子系統(tǒng)300的替代實施例中，用來計算要顯示的PTS圖形的歸一化值可以是針對考慮中的特定系統(tǒng)操作者，在給定時間段內，已經(jīng)監(jiān)測和記錄的產(chǎn)品掃描速率值的平均值，因此就該系統(tǒng)操作者而言所顯示的PTS圖形是由該系統(tǒng)操作者的近來平均產(chǎn)品掃描速度歸一化的。當然，存在在該POS站用來計算要數(shù)值化地顯示的PTS值的其他方法。
如果該PTS信息顯示子系統(tǒng)300支持在使用LED 301和/或IXD顯示器302的 POS站顯示條形或線狀圖型的可視顯示，那么存在多種不同的可視顯示PTS值的方式。例如，考慮使用圖2A中所示的可見LED陣列301來可視地顯示三個不同PTS范圍的情況，即 (i)當PTS太SL0W(慢)時，特定顏色(例如YELLOW (黃色))的一個或多個LED被驅動成所發(fā)出的YELLOW光，或者在特定位置的LED被驅動成發(fā)出特定顏色的光；(ii)當PTS太 FAST (快)時，特定顏色(例如RED (紅色))的一個或多個LED 301被驅動成所發(fā)出的RED 光，或者在特定位置的一個或多個LED被驅動成發(fā)出特定顏色的光；以及(iii)當PTS在期望的或指定的范圍(例如，在訓練期期間由該系統(tǒng)操作者預先確定的，由該系統(tǒng)基于過去的性能確定的，等等)內時，特定顏色(例如GREEN(綠色))的一個或多個LED被驅動成所發(fā)出的GREEN光，或者在特定位置的一個或多個LED被驅動成發(fā)出特定顏色的光。如圖2A 中所示，上面描述的可視型PTS信息顯示子系統(tǒng)可以使用能夠生成三種不同顏色可見照明的單個LED來實現(xiàn)，或由定位于不同相對顯示位置并且可能能夠發(fā)出不同顏色的光的多個離散LED來實現(xiàn)。在此說明性實施例中，可以把所計算的PTS值的范圍分配給對應的LED 顏色或LED位置，其由三態(tài)可視顯示指示系統(tǒng)支持，如上面所描述的。
作為替代，或除了顏色信息，該PTS信息顯示子系統(tǒng)300還可以顯示不同類型的可視信息，諸如，但不限于，在LCD顯示面板302上的圖形，以及從音頻換能器303產(chǎn)生的音頻信息，該音頻信息用來指示檢測到的由特定系統(tǒng)操作者支持的產(chǎn)品掃描速率，并且提供反饋以幫助改進任何指定系統(tǒng)操作者的掃描行為。
如果該PTS信息顯示子系統(tǒng)300支持在POS站處PTS值的可聽/聲學顯示，那么存在使用一個或多個音頻換能器303聲學地顯示PTS值的多種方式。例如，考慮到可聽/ 聲學地顯示三個不同PTS范圍的情況，即(i)當該PTS太SLOW時，一個或多個聲學換能器 303被驅動成產(chǎn)生具有第一音調P I的第一可辨別聲音；(ii)當該PTS太FAST時，一個或多個換能器303被驅動成產(chǎn)生具有第二音調的第二可辨別聲音；以及(iii)當該PTS在期望的或指定的范圍內(例如，在訓練期間由該系統(tǒng)操作者預先確定的；由該系統(tǒng)基于過去的性能確定的，等等)時，一個或多個換能器303被驅動成產(chǎn)生具有第三音調P3的第三可辨別聲音。該聲學類型的PTS信息顯示子系統(tǒng)300可以使用能夠生成不同音調的三種不同聲音的單個壓聲學換能器303來實現(xiàn)，或者由多個離散壓電換能器來實現(xiàn)，每一個被設計成生成不同音調的聲音以用信號通知不同的檢測通過速率事件等等。在此說明性實施例中，所計算的PTS值的范圍將被分配給對應的音調，其由三態(tài)聲學顯示指示系統(tǒng)300支持， 如上面所描述的?？商鎿Q地，上面描述的聲學PTS指示器303還能夠生成具有連續(xù)調制音調的聲音范圍，視具體情況而定，其對應于PTS的增加或減少。
在該PTS信息顯示子系統(tǒng)300的還有其他實施例中，可視和聲學顯示能力可以被結合到單個PTS信息顯示子系統(tǒng)中，如圖2A中所示，該PTS信息顯示子系統(tǒng)300具有一個或多個操作模式，根據(jù)手邊的特定應用的需要或要求，在所述一個或多個操作模式下實施可視PTS顯示能力或者聲學PTS顯示能力，或者實施可視和聲學PTS顯示能力這二者。
此外，此說明性實施例的該系統(tǒng)可以根據(jù)特定的系統(tǒng)操作者自動調整系統(tǒng)參數(shù)。 而且，來自特定系統(tǒng)操作者的PTS數(shù)據(jù)可以被用來根據(jù)該操作者的平均PTS來定制該系統(tǒng)。 向該系統(tǒng)登記的任何系統(tǒng)操作者的平均PTS或加權平均PTS可以被測量并存儲在系統(tǒng)存儲器中以作為該系統(tǒng)操作者的特性，并且該系統(tǒng)可以自動改變該圖像傳感器(即相機傳感器)的采樣速率(行/秒)和/或該照明子系統(tǒng)的照明水平，以便與使用該系統(tǒng)的系統(tǒng)操作者的平均PTS或加權平均PTS相對應，從而達到最優(yōu)的系統(tǒng)性能和POS吞吐量。
條形碼符號讀取系統(tǒng)的第二說明性實施例，其在其每個共面照明和成像子系統(tǒng)中采用基于IR脈沖多普勒LIDAR的對象運動/諫度檢測器
在圖4A中，示出了從其POS環(huán)境移出的條形碼符號讀取系統(tǒng)IOB的第二說明性實施例，其中一個共面照明和成像平面被投射通過其成像窗口投射板中的孔。在此說明性實施例中，投射通過該系統(tǒng)的3D成像體積的每個共面照明和成像平面都具有在空間上與其一致的多個基于IR脈沖多普勒LIDAR的對象運動/速度感測射束(A，B，C)，用于實時感測在系統(tǒng)操作期間通過其的對象的運動和速度。如更加詳細地示出的，基于IR脈沖多普勒 LIDAR的對象運動/速度感測射束(A，B, C)是從多個基于IR脈沖多普勒LIDAR的對象運動/速度檢測子系統(tǒng)生成的，所述多個基于IR脈沖多普勒LIDAR的對象運動/速度檢測子系統(tǒng)可以使用沿著在該系統(tǒng)中的每個共面照明和成像站處提供的照明陣列安裝的多個IR 脈沖多普勒LIDAR運動/速度感測芯片來實現(xiàn)。
在圖4A中，在該系統(tǒng)中在每個站中采用三個這樣的IR脈沖多普勒LIDAR運動/ 速度感測芯片(例如，飛利浦(Philips)PLN2020雙眼850nm基于IR激光的運動/速度傳感器系統(tǒng)級封裝(System in a Package, SIP)),來基本上達到覆蓋該站的整個視場上。
如圖4Β中所示，條形碼符號讀取系統(tǒng)IOB包括共面照明和線性成像站叢15Α’至 15F’，它們使用圖4C中所示的照明陣列和線性(基于CCD或CMOS)圖像感測陣列來構造；多處理器圖像處理子系統(tǒng)20，用于支持沿著該系統(tǒng)內每個共面照明和成像平面的基于圖像處理的自動條形碼符號讀取和光學字符識別(OCR);基于軟件的對象識別子系統(tǒng)21，其與該圖像處理子系統(tǒng)20協(xié)作使用，并且在該系統(tǒng)進行成像時，在零售POS處自動識別對象(諸如蔬菜和水果)；電子稱重計22，其采用位于該系統(tǒng)外殼下方中央的一個或多個的稱重傳感器23，用于快速測量位于該系統(tǒng)的窗口孔上的對象的重量以進行稱重，并且生成表示該對象的所測重量的電子數(shù)據(jù)；輸入/輸出子系統(tǒng)28，用于與該圖像處理子系統(tǒng)、電子稱重計 22、RFID讀取器26、信用卡讀取器27和電子物品監(jiān)視(EAS)子系統(tǒng)28 (包括集成在系統(tǒng)外殼中的Sensormatie EAS標簽去激活塊，和Checkpoint EAS天線)相接口 ；寬區(qū)域無線接口 (wide-area wireless interface, WIFI) 31,其包括用于連接到英特網(wǎng)的TCP/IP層的 RF收發(fā)器和天線31A，以及一個或多個圖像存儲和處理RDBMS服務器33 (其可以接收由系統(tǒng)運送的圖像以供由該圖像存儲和處理服務器33的遠程處理)；BlueTooth RF兩路通信接口 35，其包括用于連接到支持Blue-tooth 的手持式掃描儀、成像器、PDA、便攜式計算機36等的RF收發(fā)器和天線3A，用于控制、管理、應用和診斷目的；以及全局控制子系統(tǒng)37， 其用于控制(即，組織和管理)共面照明和成像站(即，子系統(tǒng))、電子稱重計22和其他子系統(tǒng)的操作。如所示出的，每個共面照明和成像子系統(tǒng)15’將圖像數(shù)據(jù)幀傳送到圖像處理子系統(tǒng)25，用于狀態(tài)依賴的圖像處理，并且該圖像處理操作的結果經(jīng)由輸入/輸出子系統(tǒng)20 被傳送到該主機系統(tǒng)。沿著該多通道圖像處理子系統(tǒng)20的每個通道采用的條形碼符號讀取模塊可以使用新澤西州West Deptford的Omniplanar公司的SwiftDeeoder 基于圖像處理的條形碼讀取軟件或任何其他合適的基于圖像處理的條形碼讀取軟件來實現(xiàn)。此外， 該系統(tǒng)針對下列提供全面支持(i)動態(tài)且自適應地控制該數(shù)字圖像捕獲和處理系統(tǒng)中的系統(tǒng)控制參數(shù)，如在美國專利號7，607，581中所公開和教導的，以及(ii)容許對系統(tǒng)特征和功能的修改和/或擴展，如在美國專利號7，708，205中所公開和教導的。
如圖4C中所示，在圖4B的系統(tǒng)實施例中采用的每個共面照明和成像站15’包括 平面照明陣列(PLIA)44 ;線性圖像形成和檢測子系統(tǒng)40 ;圖像捕獲和緩沖子系統(tǒng)48 ;至少一個基于IR脈沖多普勒LIDAR的高速對象運動/速度檢測(即，感測)子系統(tǒng)49’ ；以及局部控制子系統(tǒng)50。
在圖4的說明性實施例中，每個基于IR脈沖多普勒LIDAR的對象運動/速度感測子系統(tǒng)49’可以使用基于IR脈沖多普勒LIDAR的高速運動/速度傳感器(例如，飛利浦 PLN2020雙眼850nm基于IR激光的運動/速度傳感器(SIP))來實現(xiàn)。此子系統(tǒng)49’的目的是⑴及時檢測在任何時刻在該FOV內是否存在對象，(ii)檢測對象通過該線性圖像感測陣列的FOV的運動和速度，實時控制相機參數(shù)，包括該線性圖像感測陣列的時鐘頻率，以及(iii)基于對輸送通過該3D成像體積的對象的速率的反饋，自動向該系統(tǒng)操作者提供可視和/或音頻指示。
在上面的美國專利號7，607，581中所公開的這樣的說明性實施例中，基于IR脈沖多普勒LIDAR的對象運動/速度檢測子系統(tǒng)49’包括IR脈沖多普勒LIDAR收發(fā)器80，用于朝著該站的視場中的對象發(fā)射IR LIDAR信號，并接收在該對象的表面散射的IR信號；以及嵌入式DSP處理器(即，ASIC)，用于處理所接收的IR脈沖多普勒信號(在時域和/或頻域上)，以便抽取有關目標對象的運動和速度數(shù)據(jù)。IR脈沖多普勒LIDAR收發(fā)器把生成的運動和速度數(shù)據(jù)提供給局部控制子系統(tǒng)50，用于處理以產(chǎn)生被用來控制該照明子系統(tǒng)44和/或線性圖像形成和檢測子系統(tǒng)40的操作的各方面的控制數(shù)據(jù)。通過利用一般應用于高性能專業(yè)應用中的干涉測量技術，IR脈沖多普勒LIDAR運動/速度傳感器SIP影響固態(tài)激光器、數(shù)字信號處理和系統(tǒng)級封裝(SIP)技術中的最近發(fā)展，以達到針對消費者產(chǎn)品應用中的位置/速度感測的無可比擬的分辨率和精度。優(yōu)選地，基于IR激光的運動/速度傳感器 SIP能夠(i)檢測散射紅外(IR)輻射的任何表面的移動，(ii)將這些移動向下分辨為小于 I μ m的等級，以及(iii)追蹤若干米每秒并且加速度高達IOg的對象速度。
圖4D描述了計算和存儲器體系結構平臺的示例性實施例，其可以被用來實現(xiàn)圖 4B中描述的基于圖像捕獲和處理的全向條形碼符號讀取系統(tǒng)。如所示出的，此硬件計算和存儲器平臺可以被實現(xiàn)于單PC板上，連同與該共面照明和成像站以及其他子系統(tǒng)相關聯(lián)的電光學系統(tǒng)。如所示出的，該硬件平臺包括至少一個，但優(yōu)選為多個高速雙核微處理器， 用來提供具有高帶寬視頻接口和視頻存儲器和處理支持的多處理器體系結構；FPGA (例如 Spartan 3)，用于管理由多個數(shù)字圖像捕獲和緩沖通道供應的數(shù)字圖像流，所述多個數(shù)字圖像捕獲和緩沖通道中的每一個由該系統(tǒng)中的一個共面照明和成像站(例如，線性CCD或 CMOS圖像感測陣列，圖像形成光學系統(tǒng)，等等)驅動；魯棒的多層存儲器體系結構，其包括 DRAM、閃速存儲器、SRAM，以及在一些應用中甚至還包括硬盤持久性存儲器；VLD和/或LED 陣列，相關聯(lián)的射束成形和準直/聚焦光學系統(tǒng)；以及模擬和數(shù)字電路，用于實現(xiàn)該照明子系統(tǒng)；具有微處理器和連接器的接口板；功率供應和分配電路；以及用于實現(xiàn)該系統(tǒng)中采用的其他子系統(tǒng)的電路。
參考圖4E，現(xiàn)在將詳細描述由第二說明性實施例的系統(tǒng)IOB支持的POS掃描優(yōu)化方法的優(yōu)選方法。
如圖4E中的塊A處所指示的，該方法的第一步驟涉及，在系統(tǒng)操作之前，獲取關于該系統(tǒng)操作者(例如，出納或售貨員)的標識數(shù)據(jù)，然后將此標識信息數(shù)據(jù)存儲在該系統(tǒng)的系統(tǒng)存儲器中。這樣的標識信息可以包括下列項中的一個或多個該系統(tǒng)操作者的姓名； 雇員標識號；等等。
如圖4E中的塊B處所指示的，該方法的第二步驟涉及自動獲取正手動移動通過該系統(tǒng)的3D成像體積的每個對象的速率/速度，并且把所獲取的速率/速度數(shù)據(jù)存儲在系統(tǒng)存儲器中。
如塊C處所指示的，該方法的第三步驟涉及使用該對象速率或速度數(shù)據(jù)(例如，取平均的、加權的或離散的采樣)來調整該系統(tǒng)內的相機參數(shù)(例如，圖像感測陣列速度，照明持續(xù)時間和/或強度，等等)。
如在塊D處所指示的，該方法的第四步驟涉及捕獲和處理移動通過該系統(tǒng)的3D成像體積的每個對象的數(shù)字圖像，以便讀取在所捕獲的數(shù)字圖像中圖形表示的一個或多個碼符號。
如在塊E處所指示的，該方法的第五步驟涉及使用PTS信息顯示子系統(tǒng)300在系統(tǒng)操作期間可視地和/或聲學地顯示與所標識的系統(tǒng)操作者相關聯(lián)的檢測對象掃描速率， 這是為了在POS站處實施產(chǎn)品掃描和結賬操作期間向該系統(tǒng)操作者提供通過速率(PTS)反饋的有用測定的目的。
在所有方面，該PTS信息顯示子系統(tǒng)300在系統(tǒng)IOB中工作，如結合系統(tǒng)IOA所描述的。
條形碼符號讀取系統(tǒng)的第三說明性實施例，其在其3D成像體積中采用了全局部署的基于成像的對象運動/速度檢測器
如圖5A中所示，多個基于成像的對象運動和速度“視場” 120AU20B和120C從安裝在該系統(tǒng)IOC中且工作于其對象運動/速度檢測模式期間的多個基于成像的運動/速度檢測子系統(tǒng)121生成。由于這些基于成像的對象運動和速度“視場”與由該系統(tǒng)中的子系統(tǒng)(即，站)15”在該3D成像體積內生成的共面照明和成像平面在空間上未必是同延的或重疊的，因此這些對象運動/速度檢測子系統(tǒng)的FOV將需要使用周圍照明或者脈沖或持續(xù)工作的LED或VLD照明源，以便在該系統(tǒng)的對象運動/速度檢測模式期間來照它們的F0V。 理想地，這些照明源會產(chǎn)生IR照明(例如，在850nm范圍中)。這些全局部署的對象運動 /速度檢測子系統(tǒng)的功能是使得在該系統(tǒng)的條形碼讀取模式期間能夠實現(xiàn)對照明和/或曝光的自動控制。
在圖5B中，示出了圖5A的基于圖像捕獲和處理的全向條形碼符號讀取系統(tǒng)IOC 的系統(tǒng)體系結構，其包括共面照明和線性成像站叢15A”至15F”，它們是使用在上文描述的線性照明陣列和圖像感測陣列構造的；至少一個同延的照明和成像站15G”，其是使用區(qū)域型LED照明陣列和區(qū)域型圖像感測陣列構造的，在空間上彼此重疊以使得在照明和成像操作期間該區(qū)域型陣列的FOV充滿LED照明；多處理器圖像處理子系統(tǒng)20，用于在該系統(tǒng)內沿著每個共面照明和成像平面支持基于圖像處理的自動條形碼符號讀取和光學字符識別(OCR);基于軟件的對象識別子系統(tǒng)21，其與該圖像處理子系統(tǒng)20協(xié)作使用，并且在該系統(tǒng)正進行成像時在零售POS處自動識別對象(諸如蔬菜和水果)；電子稱重計22，其采用位于該系統(tǒng)外殼下方中央的一個或多個稱重傳感器23,用于快速測量位于該系統(tǒng)I窗口孔上的對象的重量以便進行稱重，并且生成表示該對象的所測重量的電子數(shù)據(jù)；輸入/輸出子系統(tǒng)28，用于與該圖像處理子系統(tǒng)、電子稱重計22、RFID讀取器26、信用卡讀取器27以及電子物品監(jiān)視(EAS)子系統(tǒng)28 (包括集成在系統(tǒng)外殼內的EAS標簽去激活塊)相接口；寬區(qū)域無線接口(WIFI) 31，其包括用于連接到因特網(wǎng)的TCP/IP層的RF收發(fā)器和天線31A，以及一個或多個圖像存儲和處理RDBMS服務器33(其可以接收系統(tǒng)運送的圖像以由該圖像存儲和處理服務器33進行遠程處理)；BlueTooth RF兩路通信接口 35，其包括用于連接到支持Blue-tooth 啲手持式掃描儀、成像器、PDA、便攜式計算機36等等的RF收發(fā)器和天線 3A，用于控制、管理、應用和診斷目的；以及全局控制子系統(tǒng)37，用于控制(S卩，組織和管理) 共面照明和成像站(即，子系統(tǒng))、電子稱重計22和其他子系統(tǒng)的操作。如所示出的，每個共面照明和成像子系統(tǒng)15”把圖像數(shù)據(jù)幀傳送到該圖像處理子系統(tǒng)25，用于狀態(tài)依賴的圖像處理，并且所述圖像處理操作的結果經(jīng)由輸入/輸出子系統(tǒng)25被傳送到主機系統(tǒng)。沿著多通道圖像處理子系統(tǒng)20的每個通道采用的條形碼符號讀取模塊20可以使用新澤西州 West Deptford的Omniplanar公司的SwiftDeCOder 基于圖像處理的條形碼讀取軟件或其他合適的基于圖像處理的條形碼讀取軟件來實現(xiàn)。此外，該系統(tǒng)針對下列提供全面支持(i)動態(tài)且自適應地控制該數(shù)字圖像捕獲和處理系統(tǒng)中的系統(tǒng)控制參數(shù)，如在美國專利號 7，607，581中所公開和教導的，以及(ii)容許對系統(tǒng)特征和功能的修改和/或擴展，如上面的美國專利號7，708，205中所公開和教導的。
如圖5C中所示，圖5的系統(tǒng)中采用的每個共面照明和成像站15”包括照明子系統(tǒng)44，其包括VLD或LED線性陣列44A和44B以及相關聯(lián)的聚焦和圓柱形射束成形光學系統(tǒng)(即，平面照明陣列PLIA)，用于從該站生成平面照明射束(PLIB);線性圖像形成和檢測(IFD)子系統(tǒng)40，其具有用于與該局部控制子系統(tǒng)50相接口的相機控制器接口(例如 FPGA)40A和高分辨率線性圖像感測陣列41，以及在該圖像感測陣列上提供視場(FOV)的光學系統(tǒng)，所述視場與由該線性照明陣列44A產(chǎn)生的PLIB共面以便在該系統(tǒng)的FOV內形成和檢測對象的線性數(shù)字圖像；局部控制子系統(tǒng)50，用于響應于由維持在系統(tǒng)級的全局控制子系統(tǒng)37生成的控制信號，局部地控制在該站內的子部件的操作，如圖5中所示；圖像捕獲和緩沖子系統(tǒng)48，用于通過線性圖像感測陣列41捕獲線性數(shù)字圖像并且把這些線性圖像緩沖在緩沖存儲器中，以便形成2D數(shù)字圖像以傳輸?shù)骄S持在系統(tǒng)級的圖像處理子系統(tǒng)20，以及根據(jù)條形碼符號解碼算法、OCR算法和/或對象識別過程的后續(xù)圖像處理；基于圖像捕獲和處理的高速運動/速度感測子系統(tǒng)130 (類似于子系統(tǒng)49)，用于測量3D成像體積中的對象的運動和速度，并將該運動和速度數(shù)據(jù)供應給該局部控制子系統(tǒng)50，以處理和自動生成被用于來控制該站內的線性圖像形成和檢測系統(tǒng)的照明和曝光參數(shù)的控制數(shù)據(jù)。關于平面照明和成像模塊(PLIIM)的設計和構造的細節(jié)可以通過引用結合于此的申請人的美國專利號7, 028, 899B2中找到。
如圖4C中所示，基于圖像捕獲和處理的高速運動/速度感測子系統(tǒng)130可以由這些部件的布置來實現(xiàn)，包括區(qū)域型圖像獲取子系統(tǒng)，其具有區(qū)域型圖像感測陣列和光學系統(tǒng)，其用于生成與該線性圖像形成和檢測子系統(tǒng)40的FOV的較長尺寸優(yōu)選地在空間上同延的視場(FOV) ；(IR)照明區(qū)域型照明子系統(tǒng)，其具有一對IR照明陣列；以及嵌入式數(shù)字信號處理(DSP)圖像處理器，用于自動處理由該數(shù)字圖像獲取子系統(tǒng)捕獲的2D圖像。DSP圖像處理器處理捕獲的圖像以便自動實時地從經(jīng)處理的圖像中抽取運動和速度數(shù)據(jù)，并將此運動和速度數(shù)據(jù)提供給全局控制子系統(tǒng)37，或者可替換地給每個站15”的局部控制子系統(tǒng) 40，以處理和自動生成被用來控制該站內的線性圖像形成和檢測系統(tǒng)的照明和/或曝光參數(shù)的控制數(shù)據(jù)。在該說明性實施例中，每個基于圖像捕獲和處理的運動/速度感測子系統(tǒng) 130都持續(xù)且自動地計算通過該站的平面FOV的對象的運動和速度，并且使用此數(shù)據(jù)生成設置時鐘信號的頻率的控制信號，所述時鐘信號被用來從在該系統(tǒng)的線性圖像形成和檢測子系統(tǒng)中采用的線性圖像感測陣列41中讀出數(shù)據(jù)。
基于區(qū)域型LED或VLD的照明陣列和區(qū)域型圖像感測陣列131進行協(xié)作來產(chǎn)生通過該線性圖像形成和檢測子系統(tǒng)40的FOV的至少一部分的IR照明的對象的數(shù)字圖像。然后，基于DSP的圖像處理器(例如，ASIC)使用互相關功能來處理所捕獲的圖像，以便計算 (即，測量)與該線性圖像形成和檢測子系統(tǒng)的FOV內的(一個或多個)對象有關的運動和速度。此運動和速度數(shù)據(jù)然后被提供給全局子系統(tǒng)控制器37，以便它能夠生成(即，計算) 用于控制時鐘信號的頻率的控制數(shù)據(jù)，所述時鐘信號被用在從該系統(tǒng)的各站中的圖像形成和檢測子系統(tǒng)40的線性圖像感測陣列中讀出數(shù)據(jù)?？商鎿Q地，此運動和速度數(shù)據(jù)可以被發(fā)送到局部控制子系統(tǒng)，以便局部計算用于控制在該站中采用的照明和/或曝光參數(shù)的控制數(shù)據(jù)。采用一種用于基于移動通過該線性圖像形成和檢測子系統(tǒng)的F0V(的至少一部分) 的所感測2D圖像，計算這樣的控制數(shù)據(jù)的算法。
參考圖5E，現(xiàn)在將詳細描述操作第三說明性實施例12C的系統(tǒng)的優(yōu)選方法。
如圖5E中塊A處所指示的，該方法的第一步驟涉及，在系統(tǒng)操作之前，獲取關于該系統(tǒng)操作者(例如，出納或售貨員)的標識數(shù)據(jù)，然后將此標識信息存儲在該系統(tǒng)IOC的系統(tǒng)存儲器中。這樣的標識信息包括下列項中的一個或多個該系統(tǒng)操作者的姓名；雇員標識號;等等。
如圖5E中塊B處所指示的，該方法的第二步驟涉及自動獲取正手動移動通過該系統(tǒng)的3D成像體積的每個對象的速率/速度，以及把所獲取的速率/速度數(shù)據(jù)存儲在系統(tǒng)存儲器中。
如在塊C處所指示的，該方法的第三步驟涉及使用該對象速率或速度數(shù)據(jù)(例如， 取平均的、加權的或離散的采樣)來調整該系統(tǒng)內的相機參數(shù)(例如，圖像感測陣列速度， 照明持續(xù)時間和/或強度，等等)。
如在塊D處所指示的，該方法的第四步驟涉及捕獲和處理移動通過該系統(tǒng)的3D成像體積的每個對象的數(shù)字圖像，以便讀取在所捕獲的數(shù)字圖像中圖形表示的一個或多個碼符號。
如塊E處所指示的，該方法的第五步驟涉及使用PTS信息顯示子系統(tǒng)300在系統(tǒng)操作期間可視地和/或聲學地顯示與所標識的系統(tǒng)操作者相關聯(lián)的所檢測對象掃描速度， 這是為了在該POS站實施產(chǎn)品掃描和結賬操作期間向該系統(tǒng)操作者提供通過速率(PTS)反饋的有用測定。
在所有方面，該PTS信息顯示子系統(tǒng)300工作于在系統(tǒng)IOC中，如結合系統(tǒng)IOA所描述的。
條形碼符號讀取系統(tǒng)的第四i兌明性實施例，其采用有關其3D掃描體積的基于基于IR的對象運動/速度檢測器
在圖6A中，不出了從其POS環(huán)境移出的雙光學激光掃描條形碼符號讀取系統(tǒng)IOD 的第四替代實施例。在此說明性實施例中，一對IR對象檢測場被投射在該系統(tǒng)的水平和垂直掃描窗口的界限外，并且在空間上與其一致(co-incident)，用于實時感測在系統(tǒng)操作期間正通過其的對象的運動和速度。
如更加詳細地示出的，基于IR的對象運動/速度感測場能夠以多種方式生成，包括從安裝在該系統(tǒng)外殼內的多個IR脈沖多普勒LIDAR運動/速度檢測子系統(tǒng)生成。這樣的子系統(tǒng)可以使用沿著在該系統(tǒng)的每個共面照明和成像站15提供的照明陣列安裝的多個 IR(相干的或不相干的)脈沖多普勒LIDAR運動/速度感測芯片來實現(xiàn)。在圖6A的說明性實施例中，在該系統(tǒng)中的每個站中采用三個這樣的IR脈沖多普勒LIDAR運動/速度感測芯片(例如，飛利浦PLN2020雙眼850nm基于IR激光的運動/速度傳感器系統(tǒng)級封裝(SIP))。 關于該此系統(tǒng)的細節(jié)在美國公開號20080283611A1，以及其本專利說明書的對應部分中予以描述了。
如圖6B中所示，該條形碼符號讀取系統(tǒng)IOD包括一對激光掃描站(即，子系統(tǒng))150A和150B,用于生成激光掃描平面叢并將它們投射到該系統(tǒng)的3D掃描體積中；掃描數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)20’，用于支持對從該系統(tǒng)中的每個激光掃描平面收集的掃描數(shù)據(jù)的自動處理；電子稱重計22，其采用位于該系統(tǒng)外殼下方中央的一個或多個稱重傳感器23，用于快速測量位于該系統(tǒng)的窗口孔上的對象的重量以進行稱重，和生成表示該對象的所測重量的電子數(shù)據(jù)；輸入/輸出子系統(tǒng)28，用于與該圖像處理子系統(tǒng)、電子稱重計22、RFID讀取器26、信用卡讀取器27以及電子物品監(jiān)視(EAS)子系統(tǒng)28 (包括集成在系統(tǒng)外殼內的EAS 標簽去激活塊)相接口 ；寬區(qū)域無線接口(WIFI) 31，其包括用于連接到因特網(wǎng)TCP/IP層的RF收發(fā)器和天線31A以及一個或多個圖像存儲和處理RDBMS服務器33 (其可以接收由系統(tǒng)運送的圖像以由該圖像存儲和處理服務器33進行遠程處理)；BlueTooth RF兩路通信接口 35，其包括用于連接到支持Blue-tooth 的手持式掃描儀、成像器、PDA、便攜式計算機 36等的RF收發(fā)器和天線3A，用于控制、管理、應用和診斷目的；以及全局控制子系統(tǒng)37，用于控制(即，組織和管理)共面照明和成像站(即，子系統(tǒng))、電子稱重計22和其他子系統(tǒng)的操作。
在圖6A中，沿著該掃描數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)20的每個通道采用的條形碼符號讀取模塊可以使用本領域公知的常規(guī)條形碼讀取軟件來實現(xiàn)。此外，該系統(tǒng)針對下列提供全面支持(i)動態(tài)且自適應地控制該數(shù)字圖像捕獲和處理系統(tǒng)中的系統(tǒng)控制參數(shù)，如在申請人的美國專利號7，607，581中所公開和教導的，以及(ii)容許對系統(tǒng)特征和功能的修改和/ 或擴展，如上面在美國專利號7，708，205中所公開和教導的
參考圖6E，現(xiàn)在將詳細描述操作第四說明性實施例的系統(tǒng)的優(yōu)選方法。
如圖6E中塊A處所指示的，該方法的第一步驟涉及，在系統(tǒng)操作之前，獲取關于該系統(tǒng)操作者(例如，出納或售貨員)的標識數(shù)據(jù)，然后將此標識信息數(shù)據(jù)存儲在該系統(tǒng)的系統(tǒng)存儲器中。這樣的標識信息可以包括下列項中的一個或多個該系統(tǒng)操作者的姓名；雇員標識號；等等。
如圖6E中塊B處所指示的，該方法的第二步驟涉及自動獲取正被手動移動通過該系統(tǒng)的3D掃描體積的每個對象的速率/速度，以及將所獲取的速率/速度數(shù)據(jù)存儲在系統(tǒng)存儲器中。
如在塊C處所指示的，該方法的第三步驟涉及捕獲和處理移動通過該系統(tǒng)的3D掃描體積的每個對象的激光掃描數(shù)據(jù)信號，以便讀取在所捕獲的掃描數(shù)據(jù)信號中表示的一個或多個碼符號。
如在塊E處所指示的，該方法的第四步驟涉及使用該PTS信息顯示子系統(tǒng)300在系統(tǒng)操作期間可視地和/或聲學地顯示與所標識的系統(tǒng)操作者相關聯(lián)的所檢測對象掃描速度，這是為了在POS站實施產(chǎn)品掃描和結賬操作期間向該系統(tǒng)操作者提供通過速率 (PTS)反饋的有用測定。
在所有方面，該PTS信息顯示子系統(tǒng)300工作于系統(tǒng)IOD中，如結合系統(tǒng)IOA所描述的。
想到的修改
雖然已經(jīng)公開了基于圖像、基于LIDAR以及基于SONAR的運動/速度檢測技術以供在實現(xiàn)該系統(tǒng)的每個站的對象運動/速度檢測子系統(tǒng)時使用，但是理解的是，可以使用替代測量方法來在該系統(tǒng)內實現(xiàn)這樣的功能。
上面已經(jīng)描述了說明性實施例的若干修改。但是，理解的是，對說明性實施例的各種其他修改對于本領域普通技術人員來說將是容易想到的。所有這樣的修改和變體都被視為處于所隨的權利要求書的范圍內。20
權利要求
1.一種用于安裝在POS站的條形碼符號讀取系統(tǒng)，其包括 系統(tǒng)外殼； 條形碼符號讀取子系統(tǒng)，其設置在所述系統(tǒng)外殼中，用于讀取正輸送通過相對于所述系統(tǒng)外殼定義的3D體積的條形碼符號對象，并且產(chǎn)生表示所述讀取的條形碼符號的符號字符數(shù)據(jù)； 至少一個對象運動傳感器，其設置在所述系統(tǒng)外殼中，用于自動測量或估計正由系統(tǒng)操作者手動通過所述3D體積的對象的速率；以及 通過速率顯示子系統(tǒng)，其設置在所述系統(tǒng)外殼中，用于可視和/或可聽地顯示由所述至少一個對象運動傳感器產(chǎn)生的對象通過速率測定或估計，以便出于優(yōu)化對象吞吐量和改進結帳時間以及增加工人生產(chǎn)力的目的向所述系統(tǒng)操作者提供反饋。
2.如權利要求I所述的條形碼符號讀取系統(tǒng)，其中所述至少一個對象運動傳感器選自由下列組成的組基于成像的對象運動傳感器，基于IR的對象運動傳感器；基于脈沖多普勒LIDAR的對象運動傳感器；以及基于超聲波能量的對象運動傳感器。
3.如權利要求I所述的條形碼符號讀取系統(tǒng)，其中所述條形碼符號讀取子系統(tǒng)選自由下列組成的組基于數(shù)字成像的條形碼符號讀取系統(tǒng)，并且所述3D體積是3D成像體積；和基于激光掃描的條形碼符號讀取系統(tǒng)，并且所述3D體積是3D掃描體積。
4.如權利要求I所述的條形碼符號讀取系統(tǒng)，其中所述通過速率顯示子系統(tǒng)選自由下列組成的組發(fā)光二極管(LED)陣列，用于可視地顯示所述對象通過速率測定或估計的指示；電子顯示面板，用于可視地顯示所述對象通過速率測定或估計的指示；以及可聽聲音發(fā)生器，用于可聽地顯示所述對象通過速率測定或估計的指示。
5.如權利要求I所述的條形碼符號讀取系統(tǒng)，其中所述指示包括下列中的一個或多個在所述POS站可能達到的最大可能通過速率的歸一化值；在給定時間段內針對所述系統(tǒng)操作者已經(jīng)測量的通過速率值的平均值；以及在所述POS站可視地顯示的條形或線狀圖型。
6.如權利要求I所述的條形碼符號讀取系統(tǒng)，其還包括數(shù)據(jù)庫，用于存儲針對每個所述系統(tǒng)操作者的所述通過速率數(shù)據(jù)，并且使針對每個所述系統(tǒng)操作者的所述存儲的通過速率數(shù)據(jù)由一個或多個授權管理者，使用通過通信網(wǎng)絡連接到所述數(shù)據(jù)庫的本地或遠程客戶端機器，訪問以進行查看和分析。
7.一種用于優(yōu)化系統(tǒng)操作者操作條形碼符號讀取系統(tǒng)的性能的方法，該條形碼符號讀取系統(tǒng)具有3D體積并且被安裝在POS站，所述方法包括下列步驟 (a)獲取關于所述系統(tǒng)操作者的標識信息； (b)將對象通過所述體積，并且自動讀取每個所述對象上的條形碼符號以及產(chǎn)生表示讀取的每個條形碼符號的符號字符數(shù)據(jù)；和 (c)在步驟(b)期間，自動測量正手動通過所述3D體積的每個對象的通過速率，并且可視和/或可聽地顯示所述通過速率的指示，由此向所述系統(tǒng)操作者提供反饋以致力于幫助所述系統(tǒng)操作者優(yōu)化在所述POS站的結帳速率和系統(tǒng)吞吐量。
8.如權利要求7所述的方法，其中所述指示包括下列中的一個或多個在所述POS站可能達到的最大可能通過速率的歸一化值；在給定時間段內，針對所述系統(tǒng)操作者已經(jīng)測量的通過速率值的平均值；以及在所述POS站可視地顯示的條形或線狀圖型。
9.如權利要求7所述的方法，其中步驟(c)還包括將針對所述系統(tǒng)操作者的所述通過速率數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)庫內，并且使針對所述系統(tǒng)操作者的所述存儲的通過速率數(shù)據(jù)由授權管理者，使用通過通信網(wǎng)絡連接到所述數(shù)據(jù)庫的本地或遠程客戶端機器，訪問以進行查看和分析。
10.如權利要求7所述的方法，其中所述條形碼符號讀取子系統(tǒng)選自由下列組成的組 基于數(shù)字成像的條形碼符號讀取系統(tǒng)，并且所述3D體積是3D成像體積；和基于激光掃描的條形碼符號讀取系統(tǒng)，并且所述3D體積是3D掃描體積；其中所述至少一個對象運動傳感器選自由下列組成的組基于成像的對象運動傳感器、基于IR的對象運動傳感器、基于脈沖多普勒LIDAR的對象運動傳感器和基于超聲波能量的對象運動傳感器；并且，其中所述通過速率顯示子系統(tǒng)選自由下列組成的組發(fā)光二極管(LED)陣列，用于可視地顯示所述對象通過速率測定或估計的指示；電子顯示面板，用于可視地顯示所述對象通過速率測定或估計的指示；以及可聽的聲音發(fā)生器，用于可聽地顯示所述對象通過速率測定或估計的指/Jn ο
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于POS的條形碼符號讀取系統(tǒng)，其讀取正通過由該系統(tǒng)支持的3D成像或掃描體積的對象上的條形碼符號，并且采用一個或多個對象運動傳感器(例如，基于成像的、基于IR脈沖多普勒LIDAR的、基于超聲波能量的，等等)來(i)測量或估計正由該系統(tǒng)操作者手動通過3D成像或掃描體積的對象的速度，以及(ii)可視地和/或可聽地顯示對象掃描速度測定或估計，以向該系統(tǒng)操作者提供反饋以便優(yōu)化系統(tǒng)吞吐量。所述基于POS的條形碼符號讀取系統(tǒng)具有導致更快的顧客結帳時間和生產(chǎn)力增益的性能優(yōu)點，這些是傳統(tǒng)條形碼符號掃描技術無法相比的。
文檔編號G06K7/10GK102938050SQ20111046307
公開日2013年2月20日 申請日期2011年12月12日 優(yōu)先權日2010年12月13日
發(fā)明者T·仙, D·艾利斯, T·古德, X·朱 申請人:計量儀器公司