一種圖像識別設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種圖像識別設(shè)備，包括焦距可變的鏡頭組件、圖像傳感器、與圖像傳感器連接的圖像解碼單元。本實(shí)用新型通過焦距可變的鏡頭組件實(shí)現(xiàn)了對不同成像范圍內(nèi)的可采集圖像或條形碼進(jìn)行識別讀取，使本設(shè)備的圖像識別范圍得到了增加，從而增強(qiáng)了圖像識別設(shè)備的識別能力。
【專利說明】一種圖像識別設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及圖像處理【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種圖像識別設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]圖像或者條形碼識別設(shè)備使用范圍廣泛。目前圖像或者條形碼識別設(shè)備信號源部分主要由以下部件組成:可采集圖像或者條碼的鏡頭、接收鏡頭采集的圖像或者條碼并處理轉(zhuǎn)化為電信號的圖像傳感器、對圖像傳感器提供的電信號進(jìn)行解碼以完成識讀的解碼電路板。
[0003]相關(guān)技術(shù)中是通過圖像傳感器接收鏡頭采集的圖像或者條碼并處理轉(zhuǎn)化為電信號，再將所獲得的信息傳送給的解碼電路板，來完成對圖像或者條碼的識別。但是常見可采集圖像或者條碼的鏡頭的有效成像范圍有一定的局限性，如果需要識讀的圖像或條碼大小超過了可采集圖像或者條碼的鏡頭的有效成像范圍，或者需要識讀的圖像或條形碼被放置于離鏡頭的焦點(diǎn)較遠(yuǎn)位置時，因得到的圖像不夠完整或者不夠清晰，故難以實(shí)現(xiàn)有效識別或解碼。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于，提供一種改進(jìn)的圖像識別設(shè)備。
[0005]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:構(gòu)造一種圖像識別設(shè)備，包括鏡頭組件、圖像傳感器、以及與圖像傳感器連接的圖像解碼單元，所述鏡頭組件是焦距可變的鏡頭組件。
[0006]優(yōu)選地，所述鏡頭組件中包括不同焦距的至少兩個取像鏡頭；所述各個取像鏡頭共享同一個所述圖像傳感器、或者每個取像鏡頭各設(shè)一個所述圖像傳感器；所述圖像識別設(shè)備中還包括:設(shè)于所述圖像傳感器與圖像解碼單元之間的圖像選擇模塊，用于從所述各個取像鏡頭所獲取的圖像中選擇最清晰的圖像并輸出到所述圖像解碼單元進(jìn)行解碼處理。
[0007]優(yōu)選地，所述鏡頭組件中包括不同焦距的至少兩個取像鏡頭；所述各個取像鏡頭共享同一個所述圖像傳感器、或者每個取像鏡頭各設(shè)一個所述圖像傳感器；所述圖像識別設(shè)備中還包括:距離檢測模塊，用于檢測所述鏡頭組件與被攝目標(biāo)之間的距離；鏡頭選擇模塊，用于根據(jù)所述距離檢測模塊輸入的距離信息從所述鏡頭組件中選擇對應(yīng)焦距的那一個取像鏡頭。
[0008]優(yōu)選地，所述至少兩個取像鏡頭平行設(shè)置，所述各個取像鏡頭共享同一個所述圖像傳感器，所述鏡頭選擇模塊中包括相互連接的控制驅(qū)動單元及切換單元，所述控制驅(qū)動單元根據(jù)所述距離檢測模塊輸入的距離信息來控制所述切換單元，所述切換單元從所述至少兩個取像鏡頭選擇對應(yīng)焦距的那一個取像鏡頭并將其移動到與所述圖像傳感器配合的位置。
[0009]優(yōu)選地，所述切換單元包括與所述取像鏡頭的取像方向呈夾角設(shè)置的導(dǎo)軌、以及可滑動地設(shè)在所述導(dǎo)軌上的切換座，所述至少兩個取像鏡頭裝設(shè)在所述切換座上；所述導(dǎo)軌的導(dǎo)向方向垂直于所述取像鏡頭取像方向，所述導(dǎo)軌包括上下平行設(shè)置的兩條，所述兩條導(dǎo)軌的相對面上分別設(shè)有導(dǎo)槽，所述切換座的上下兩側(cè)分別設(shè)有與所述導(dǎo)槽滑動配合的凸臺。
[0010]優(yōu)選地，所述鏡頭組件為焦距可調(diào)的單個取像鏡頭；所述圖像識別設(shè)備中還包括:
[0011]距離檢測模塊，用于檢測所述鏡頭組件與被攝目標(biāo)之間的距離；
[0012]焦距調(diào)整裝置，用于根據(jù)所述距離檢測模塊輸入的距離信息將所述取像鏡頭調(diào)整到最佳焦距。
[0013]優(yōu)選地，所述取像鏡頭包括相對平行設(shè)置的第一透鏡、第二透鏡，所述第一透鏡靠近所述被攝目標(biāo)一側(cè)，所述第二透鏡靠近所述圖像傳感器一側(cè)；所述焦距調(diào)整裝置包括動力驅(qū)動裝置，所述動力驅(qū)動裝置驅(qū)動所述第一透鏡向遠(yuǎn)離或靠近所述第二透鏡的方向移動。
[0014]優(yōu)選地，所述取像鏡頭包括相對平行設(shè)置的第一透鏡、第二透鏡，所述第一透鏡靠近所述被攝目標(biāo)一側(cè)，所述第二透鏡靠近所述圖像傳感器一側(cè)；所述焦距調(diào)整裝置包括壓力驅(qū)動裝置，所述壓力驅(qū)動裝置根據(jù)所述距離識別信息調(diào)整所述第一透鏡的曲率。
[0015]優(yōu)選地，所述第一透鏡包括一彈性的腔體，所述腔體內(nèi)裝有液體，所述壓力驅(qū)動裝置為液壓驅(qū)動裝置，所述第一透鏡腔體與所述液壓驅(qū)動裝置連通，所述液壓驅(qū)動裝置根據(jù)所述距離識別信息向所述腔體內(nèi)注入或抽出液體。
[0016]優(yōu)選地，所述距離檢測模塊為激光測距裝置或紅外測距裝置。
[0017]實(shí)施本實(shí)用新型的圖像識別設(shè)備，具有以下有益效果:本實(shí)用新型能通過焦距可變的鏡頭組件實(shí)現(xiàn)對不同成像范圍內(nèi)的可采集圖像或條形碼等進(jìn)行識別讀取，使本設(shè)備的圖像識別范圍得到了增加，從而增強(qiáng)了本設(shè)備對圖像或者條形碼的識別能力。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，附圖中:
[0019]圖1是本實(shí)用新型第一實(shí)施例中圖像識別設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2是本實(shí)用新型第二實(shí)施例中圖像識別設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3是本實(shí)用新型第三實(shí)施例中圖像識別設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖4是本實(shí)用新型第三實(shí)施例中第一透鏡在位置C時的取像范圍示意圖；
[0023]圖5是本實(shí)用新型第三實(shí)施例中第一透鏡在位置D時的取像范圍示意圖；
[0024]圖6是本實(shí)用新型第三實(shí)施例中第一透鏡在狀態(tài)E時的取像范圍示意圖；
[0025]圖7是本實(shí)用新型第三實(shí)施例中第一透鏡在狀態(tài)F時的取像范圍示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]為了對本實(shí)用新型的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】。
[0027]如圖1所示，本實(shí)用新型第一實(shí)施例中的圖像識別設(shè)備包括基座10以及設(shè)置在基座10上的鏡頭組件20、圖像傳感器30、與圖像傳感器30連接的圖像解碼單元40，設(shè)于所述圖像傳感器30與圖像解碼單元40之間的圖像選擇模塊(圖中未示出)。[0028]鏡頭組件是焦距可變的鏡頭組件，其包括不同焦距的第一取像鏡頭21、第二取像鏡頭22，第一取像鏡頭21的取像范圍為A、第二取像鏡頭22的取像范圍為B。即第一取像鏡頭21的焦距使得取像范圍A內(nèi)的被攝目標(biāo)50能夠得以在圖像傳感器30上清晰成像，而第二取像鏡頭22的焦距使得取像范圍B內(nèi)的被攝目標(biāo)50能夠得以在圖像傳感器30上清晰成像。本實(shí)施例中，取像范圍A和取像范圍B的邊界相鄰、或者有部分重疊,防止在取像范圍A和取像范圍B之間形成取像的盲區(qū)。
[0029]鏡頭組件20設(shè)置在圖像傳感器30的前面，用于對放置在鏡頭組件20前面的圖像或者條碼等被攝目標(biāo)50進(jìn)行取像。優(yōu)選地，第一取像鏡頭21、第二取像鏡頭22共享同一個圖像傳感器30，圖像傳感器30接收第一取像鏡頭21、第二取像鏡頭22采集的圖像或者條碼等被攝目標(biāo)50的光信號，并將其轉(zhuǎn)化為電信號，圖像傳感器30將處理后的信號傳送給圖像選擇模塊?？梢岳斫獾?，在其他實(shí)施例中，也可以第一取像鏡頭21、第二取像鏡頭22各設(shè)一個圖像傳感器30，以分別接收第一取像鏡頭21、第二取像鏡頭22采集的圖像或條碼等被攝目標(biāo)50的光信號，處理后再分別傳送給圖像選擇模塊。
[0030]圖像選擇模塊可為帶圖像分析功能的處理模塊，用于從第一取像鏡頭21、第二取像鏡頭22所獲取的圖像中選擇最清晰的圖像并輸出到圖像解碼單元40進(jìn)行解碼處理，以完成對被攝目標(biāo)50的識別?？梢岳斫獾模谄渌麑?shí)施例中，鏡頭組件20也可包括兩個以上取像范圍不同的取像鏡頭，以擴(kuò)大本圖像識別設(shè)備的取像范圍。
[0031]如圖2所示，本實(shí)用新型第二實(shí)施例中的圖像識別設(shè)備與第一實(shí)施例相比，減少了圖像選擇模塊，增加了用于識別鏡頭組件20與圖像或條碼等被攝目標(biāo)50之間距離范圍的距離檢測模塊(圖中未示出)、以及根據(jù)距離范圍選擇不同的取像鏡頭進(jìn)行取像的鏡頭選擇模塊23，其他部件與第一實(shí)施例中的基本相同。
[0032]在一些實(shí)施例中，距離檢測模塊包括激光測距裝置或紅外測距裝置，優(yōu)選地，距離檢測模塊通常設(shè)置在鏡頭組件20的前端側(cè)面，其識別方向與鏡頭組件20的取像方向一致，以直接準(zhǔn)確地識別鏡頭組件20與圖像或條碼等被攝目標(biāo)50之間距離范圍。
[0033]進(jìn)一步地，在其他實(shí)施例中，距離檢測模塊也可為與圖像解碼單元40連接的圖像分析單元，該圖像分析單元根據(jù)圖像解碼單元40得出的圖像質(zhì)量信息分析計(jì)算被攝目標(biāo)50到鏡頭組件20的距離范圍。
[0034]在一些實(shí)施例中，鏡頭選擇模塊23包括相互連接的控制驅(qū)動單元231和切換單元232，切換單元232包括導(dǎo)向方向與鏡頭組件20的取像方向垂直的上下兩條導(dǎo)軌233以及設(shè)置在兩條導(dǎo)軌233之間的切換座234。兩條導(dǎo)軌233的相對面上分別設(shè)有導(dǎo)槽，切換座234的上下兩側(cè)分別設(shè)有與導(dǎo)槽滑動配合的凸臺，切換座234通過凸臺可沿導(dǎo)槽來回滑動。
[0035]第一取像鏡頭21和第二取像鏡頭22分別朝向取像方向平行并排固定在切換座234上。在其他實(shí)施例中，導(dǎo)軌233也可以與取像方向呈0°到180°內(nèi)的任意夾角設(shè)置，以針對不同的應(yīng)用環(huán)境需求。
[0036]控制驅(qū)動單元231包括控制器和驅(qū)動器，控制器與距離檢測模塊連接，距離檢測模塊將其獲取的被攝目標(biāo)50的距離信息傳輸給控制器，控制器根據(jù)獲取的距離信息發(fā)出指令給到驅(qū)動器，驅(qū)動器驅(qū)動切換座234沿導(dǎo)軌233滑動，以將焦距與距離信息所對應(yīng)的距離范圍相匹配的第一取像鏡頭21或第二取像鏡頭22移動至圖像傳感器30的前面用于對被攝目標(biāo)50進(jìn)行取像。[0037]可以理解的，在其他實(shí)施例中，導(dǎo)軌233也可為圓弧形，不同取像范圍的取像鏡頭沿弧形呈發(fā)散狀排布，且每一取像鏡頭的取像方向與其安裝位置的弧形導(dǎo)軌233的法向方向一致，以保證切換到任意一個取像鏡頭時，均能保證其取像方向不變。
[0038]如圖3所示，本實(shí)用新型第三實(shí)施例中的圖像識別設(shè)備包括基座10以及設(shè)置在基座10上的鏡頭組件20、圖像傳感器30、與圖像傳感器30連接的圖像解碼單元40，還包括用于識別鏡頭組件20與被攝目標(biāo)50之間距離范圍的距離檢測模塊(圖中未示出)以及根據(jù)距離檢測模塊輸入的距離信息將取像鏡頭24調(diào)整到最佳焦距的焦距調(diào)整裝置25。圖像傳感器30、圖像解碼單元40及距離檢測模塊與第二實(shí)施例中的相同，在此不再贅述。
[0039]針對第三實(shí)施例的圖像識別設(shè)備的結(jié)構(gòu)，鏡頭組件20和焦距調(diào)整裝置25包括但不限于如下【具體實(shí)施方式】。
[0040]如圖4所示，鏡頭組件20為焦距可調(diào)的單個取像鏡頭24，取像鏡頭24包括鏡筒241以及相互平行地設(shè)置在鏡筒241內(nèi)的第一透鏡242、第二透鏡243，第一透鏡242為靠近被攝目標(biāo)50 —側(cè)的凸透鏡，第二透鏡243為靠近圖像傳感器30 —側(cè)的凸透鏡。
[0041]焦距調(diào)整裝置25包括動力驅(qū)動裝置，動力驅(qū)動裝置可包括用于牽引第一透鏡242移動的馬達(dá)等。距離檢測模塊將其獲取的距離信息傳輸給動力驅(qū)動裝置，動力驅(qū)動裝置根據(jù)距離信息驅(qū)動第一透鏡242向遠(yuǎn)離或靠近第二透鏡243的方向移動。
[0042]如圖4及圖5所示，在一些實(shí)施例中，在第一透鏡242靠近第二透鏡243的第一位置C時，取像鏡頭24的取像范圍為A，在第一透鏡242遠(yuǎn)離第二透鏡243的第二位置D時，取像鏡頭24的取像范圍為B。在第一透鏡242移動過程中，取像鏡頭24的取像范圍也隨之調(diào)整，直至調(diào)整到與獲取的被攝目標(biāo)50的距離范圍相匹配的取像范圍。
[0043]如圖6所示，另外一個實(shí)施例中，鏡頭組件20為焦距可調(diào)的單個取像鏡頭24，取像鏡頭24包括鏡筒241以及相互平行地設(shè)置在鏡筒241內(nèi)的第一透鏡242、第二透鏡243，第一透鏡242為靠近被攝目標(biāo)50 —側(cè)的凸透鏡，第二透鏡243為靠近圖像傳感器30 —側(cè)凸透鏡。在本實(shí)施例中，第一透鏡242包括一彈性的腔體，腔體內(nèi)裝有水或其他透光的液體。
[0044]在該實(shí)施例中，焦距調(diào)整裝置25包括壓力驅(qū)動裝置，壓力驅(qū)動裝置可為液壓驅(qū)動裝置，第一透鏡242的腔體內(nèi)腔與液壓驅(qū)動裝置連通，液壓驅(qū)動裝置根據(jù)距離檢測模塊獲取的距離識別信息向腔體內(nèi)注入或抽出液體，以改變第一透鏡242的曲率和焦距。
[0045]如圖6及圖7所示，在一些實(shí)施例中，在第一透鏡242的內(nèi)腔注滿液體的第一狀態(tài)E時，取像鏡頭24的取像范圍為A，在第一透鏡242的內(nèi)腔被抽出部分液體的第二狀態(tài)F時，腔體的外形收縮，第一透鏡242的鏡片曲率改變，進(jìn)而將取像鏡頭24的取像范圍調(diào)整為B。即，在液壓驅(qū)動裝置向腔體內(nèi)注入或抽出液體時，取像鏡頭24的取像范圍也隨之調(diào)整，進(jìn)而調(diào)整到和獲取的被攝目標(biāo)50的距離范圍相匹配的取像范圍。
[0046]可以理解的，上述各技術(shù)特征可以任意組合使用而不受限制。
[0047]以上所述僅為本實(shí)用新型的實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種圖像識別設(shè)備，包括鏡頭組件(20)、圖像傳感器(30)、以及與圖像傳感器(30)連接的圖像解碼單元(40)，其特征在于，所述鏡頭組件(20)是焦距可變的鏡頭組件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像識別設(shè)備，其特征在于，所述鏡頭組件(20)中包括不同焦距的至少兩個取像鏡頭；所述各個取像鏡頭共享同一個所述圖像傳感器(30)、或者每個取像鏡頭各設(shè)一個所述圖像傳感器(30);所述圖像識別設(shè)備中還包括: 設(shè)于所述圖像傳感器(30)與圖像解碼單元(40)之間的圖像選擇模塊，用于從所述各個取像鏡頭所獲取的圖像中選擇最清晰的圖像并輸出到所述圖像解碼單元(40)進(jìn)行解碼處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像識別設(shè)備，其特征在于，所述鏡頭組件(20)中包括不同焦距的至少兩個取像鏡頭；所述各個取像鏡頭共享同一個所述圖像傳感器(30)、或者每個取像鏡頭各設(shè)一個所述圖像傳感器(30);所述圖像識別設(shè)備中還包括: 距離檢測模塊，用于檢測所述鏡頭組件(20 )與被攝目標(biāo)(50 )之間的距離； 鏡頭選擇模塊(23)，用于根據(jù)所述距離檢測模塊輸入的距離信息從所述鏡頭組件(20)中選擇對應(yīng)焦距的那一個取像鏡頭。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的圖像識別設(shè)備，其特征在于，所述至少兩個取像鏡頭平行設(shè)置，所述各個取像鏡頭共享同一個所述圖像傳感器(30)，所述鏡頭選擇模塊(23)中包括相互連接的控制驅(qū)動單元(231)及切換單元(232)，所述控制驅(qū)動單元(231)根據(jù)所述距離檢測模塊輸入的距離信息來控制所述切換單元(232)，所述切換單元(232)從所述至少兩個取像鏡頭選擇對應(yīng)焦距的那一個取像鏡頭并將其移動到與所述圖像傳感器(30)配合的位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的`圖像識別設(shè)備，其特征在于，所述切換單元(232)包括與所述取像鏡頭的取像方向呈夾角設(shè)置的導(dǎo)軌(233)、以及可滑動地設(shè)在所述導(dǎo)軌(233)上的切換座(234)，所述至少兩個取像鏡頭裝設(shè)在所述切換座(234)上；所述導(dǎo)軌(233)的導(dǎo)向方向垂直于所述取像鏡頭取像方向，所述導(dǎo)軌(233)包括上下平行設(shè)置的兩條，所述兩條導(dǎo)軌(233)的相對面上分別設(shè)有導(dǎo)槽，所述切換座(234)的上下兩側(cè)分別設(shè)有與所述導(dǎo)槽滑動配合的凸臺。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像識別設(shè)備，其特征在于，所述鏡頭組件(20)為焦距可調(diào)的單個取像鏡頭；所述圖像識別設(shè)備中還包括: 距離檢測模塊，用于檢測所述鏡頭組件(20 )與被攝目標(biāo)(50 )之間的距離； 焦距調(diào)整裝置(25)，用于根據(jù)所述距離檢測模塊輸入的距離信息將所述取像鏡頭調(diào)整到最佳焦距。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的圖像識別設(shè)備，其特征在于，所述取像鏡頭包括相對平行設(shè)置的第一透鏡(242 )、第二透鏡(243 )，所述第一透鏡(242 )靠近所述被攝目標(biāo)(50 ) —側(cè)，所述第二透鏡(243)靠近所述圖像傳感器(30)—側(cè)；所述焦距調(diào)整裝置(25)包括動力驅(qū)動裝置，所述動力驅(qū)動裝置驅(qū)動所述第一透鏡(242)向遠(yuǎn)離或靠近所述第二透鏡(243)的方向移動。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的圖像識別設(shè)備，其特征在于，所述取像鏡頭包括相對平行設(shè)置的第一透鏡(242 )、第二透鏡(243 )，所述第一透鏡(242 )靠近所述被攝目標(biāo)(50 ) —側(cè)，所述第二透鏡(243)靠近所述圖像傳感器(30)—側(cè)；所述焦距調(diào)整裝置(25)包括壓力驅(qū)動裝置，所述壓力驅(qū)動裝置根據(jù)所述距離識別信息調(diào)整所述第一透鏡(242)的曲率。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的圖像識別設(shè)備，其特征在于，所述第一透鏡(242)包括一彈性的腔體，所述腔體內(nèi)裝有液體，所述壓力驅(qū)動裝置為液壓驅(qū)動裝置，所述第一透鏡(242)腔體與所述液壓驅(qū)動裝置連通，所述液壓驅(qū)動裝置根據(jù)所述距離識別信息向所述腔體內(nèi)注入或抽出液體。
10.根據(jù)權(quán)利要求3-9中任一項(xiàng)所述的圖像識別設(shè)備，其特征在于，所述距離檢測模塊為激光測距裝置或紅外測距裝置。
【文檔編號】G06K9/20GK203482300SQ201320592438
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月24日
【發(fā)明者】許文煥, 易仰卿 申請人:深圳市民德電子科技有限公司