本申請是申請?zhí)枮?01210097168.x、申請日為2012年1月31日的同名稱發(fā)明的分案申請。
相關(guān)申請的交叉引用
本申請要求2012年1月31日提交的編號為13/590,087、標題為“用于使用多個數(shù)據(jù)源來讀取光學(xué)標記的方法和設(shè)備”的美國專利申請的優(yōu)先權(quán),該美國專利申請要求2011年1月31日提交的編號為61/438,075、標題為“用于使用多個數(shù)據(jù)源來讀取光學(xué)標記的方法和設(shè)備”的美國專利申請的優(yōu)先權(quán)。要求了上述申請的每一個的優(yōu)先權(quán)并且上述申請的每一個的整體通過引用被結(jié)合于此。
本公開一般地涉及讀取光學(xué)標記,更具體地,涉及組合來自多個源的數(shù)據(jù)片段以解碼光學(xué)標記。
背景技術(shù):
將光學(xué)標記或者條形碼符號用于產(chǎn)品和物品識別在本領(lǐng)域是眾所周知的。目前,各種類型的條形碼符號掃描器已經(jīng)得以開發(fā)。條形碼符號讀取器的一種常見類型是基于激光的掃描器,其使用聚焦激光束來順序地掃描待讀取的條形碼符號的條形部分和間隙部分?,F(xiàn)今使用的大多數(shù)激光掃描器,特別在零售環(huán)境中,采用透鏡和移動的(例如旋轉(zhuǎn)或者振動)鏡子和/或其它光學(xué)元件,以便在碼符號讀取操作期間,在條形碼符號上聚焦和掃描激光束。
在需要的零售掃描環(huán)境中,對于這樣的系統(tǒng)來說,具有底部和側(cè)面掃描窗口兩者來使能高侵入性的掃描器性能是常見的,出納員僅僅需要拖動條形編碼的產(chǎn)品通過這些掃描窗口,以便條形碼在出納員或者結(jié)帳人員提供最少協(xié)助的情況下被自動讀取。這種雙掃描窗口系統(tǒng)通常稱為“雙光學(xué)檢查(bioptic)”激光掃描系統(tǒng),因為這種系統(tǒng)采用兩組光學(xué)器件,第一組被置于底部或者水平掃描窗口的后面,而第二組被置于側(cè)面掃描或者垂直窗口的后面。
一般而言,現(xiàn)有技術(shù)的雙光學(xué)檢查激光掃描系統(tǒng)通常比常規(guī)的單掃描窗口系統(tǒng)更具侵入性。為此,雙光學(xué)檢查掃描系統(tǒng)常常被部署在要求的的零售環(huán)境中,比如超級市場和高容量的百貨公司,在這些地方高結(jié)帳吞吐量對于實現(xiàn)商戶盈利和客戶滿意度是關(guān)鍵的。雖然現(xiàn)有技術(shù)的雙光學(xué)檢查掃描系統(tǒng)表現(xiàn)出了超越大多數(shù)單掃描窗口系統(tǒng)的技術(shù)進步,現(xiàn)有技術(shù)的雙光學(xué)檢查掃描系統(tǒng)通常遭受著各種缺點和缺陷。
特別地,這種現(xiàn)有技術(shù)的雙光學(xué)檢查激光掃描系統(tǒng)的激光掃描模式在掃描覆蓋范圍和掃描性能方面不是優(yōu)化的,并且由于目前被需要用來構(gòu)造這種激光掃描系統(tǒng)的光學(xué)組件的數(shù)量較大,這種掃描系統(tǒng)通常制造起來是昂貴的。
另外,在掃描條形碼符號和準確產(chǎn)生表示掃描的條形碼符號的數(shù)字掃描數(shù)據(jù)信號時,這種侵入性的激光掃描系統(tǒng)的性能容易受到噪聲影響,噪聲包括環(huán)境噪聲、熱噪聲和紙張噪聲。在操作激光掃描系統(tǒng)的期間,聚焦的光束從諸如可見激光二級管(vld)的光源產(chǎn)生,并重復(fù)地跨越碼符號的元素掃描。在條形碼掃描應(yīng)用的情況下,碼符號的元素由一系列變化寬度的條狀元素和間隙元素組成。出于區(qū)別的目的,條狀部分和間隙部分具有不同的光反射率(例如,間隙部分是高反光的,而條狀部分是高吸光的)。在激光束跨越條形碼元素掃描時,條狀元素吸收相激光束功率的實質(zhì)部分,而間隙元素反射激光束功率的實質(zhì)部分。由于這種掃描過程,按照在掃描的條形碼符號內(nèi)編碼的信息結(jié)構(gòu)來調(diào)制激光束的強度。
在激光束跨越條形碼符號掃描時,在掃描器內(nèi)的光學(xué)器件收集一部分反射光束。隨后將收集的光信號聚焦在掃描器內(nèi)的光電檢測器上,在一個例子中,該掃描器生成可以分解成多個信號分量的模擬電子輸出信號,多個信號分量即:數(shù)字掃描數(shù)據(jù)信號,其具有對應(yīng)于掃描碼符號內(nèi)的條狀部分和間隙部分的第一和第二信號電平;環(huán)境光噪聲,其通過由系統(tǒng)的光收集光學(xué)器件所收集的環(huán)境光來產(chǎn)生;熱噪聲,其通過信號檢測和處理電路內(nèi)的熱活動來產(chǎn)生;以及“紙張(paper)”或者基底噪聲,其可以通過與聚焦的激光掃描束的橫截面尺寸有關(guān)的基底的微觀結(jié)構(gòu)或者與條形碼印刷質(zhì)量(例如,條形碼邊緣粗糙度、不需要的點、空白疵點和/或印刷對比度)有關(guān)的噪聲來產(chǎn)生。
模擬掃描數(shù)據(jù)信號具有正向轉(zhuǎn)換和負向轉(zhuǎn)換,上述轉(zhuǎn)換表示在掃描的條形碼符號中的條狀部分和間隙部分之間的轉(zhuǎn)換。然而,這種噪聲分量或者在聚焦區(qū)域的操作界限附近操作掃描器的結(jié)果,從第一信號電平到第二信號電平的轉(zhuǎn)換不是完全急劇或瞬時的,反之亦然。因此,有時難以確定在檢測到的模擬掃描數(shù)據(jù)信號中每次二進制信號電平轉(zhuǎn)換出現(xiàn)的確切瞬間。
掃描器準確掃描編碼符號字符和準確產(chǎn)生表示噪聲環(huán)境下掃描的條形碼符號的數(shù)字掃描數(shù)據(jù)信號的能力,取決于激光掃描束的調(diào)制深度。激光掃描束的調(diào)制深度又取決于若干重要因素。在這些因素當中有(i)在掃描平面處的激光束橫截面尺寸與正被掃描的條形碼符號中的最小條形碼元素的寬度之間的比例;(ii)在二進制電平(1位)模擬到數(shù)字(a/d)信號轉(zhuǎn)換發(fā)生的階段掃描數(shù)據(jù)信號處理器中的信噪比(snr);(iii)目標距離;以及(iv)視場(fov)角度。
作為實際問題,在大多數(shù)情況下用精確定義的信號電平轉(zhuǎn)換來產(chǎn)生模擬掃描數(shù)據(jù)信號是不可能的。因此,模擬掃描數(shù)據(jù)信號必須被進一步處理為準確地確定信號電平轉(zhuǎn)換發(fā)生的點。各種電路已經(jīng)被開發(fā)用于執(zhí)行這種掃描數(shù)據(jù)信號處理操作。通常地,能夠完成這種操作的信號處理電路包括用于去除不需要的噪聲分量的濾波器,以及用于抑制不超過預(yù)定的信號電平的信號分量的信號閾值設(shè)備。這些方法的一個缺點是給予模擬掃描數(shù)據(jù)輸入信號的熱噪聲和"紙張(paper)"(或者基底)噪聲趨向于在一階導(dǎo)數(shù)信號中產(chǎn)生"假(false)"的正向轉(zhuǎn)換和負向轉(zhuǎn)換,還可能在二階導(dǎo)數(shù)信號中產(chǎn)生零交點。因此,電路邏輯允許"假(false)"的一階導(dǎo)數(shù)峰值信號和二階導(dǎo)數(shù)零交點信號進行傳遞,由此在信號處理器的輸出階段產(chǎn)生錯誤的二進制信號電平。反過來,存在錯誤的數(shù)字數(shù)據(jù)掃描數(shù)據(jù)信號被傳送給條形碼掃描器的數(shù)字掃描數(shù)據(jù)信號處理器,用于轉(zhuǎn)換為表示數(shù)字掃描數(shù)據(jù)信號中二進制信號電平長度的數(shù)字單詞。這會在條形碼符號解碼操作期間導(dǎo)致顯著誤差,引起了錯誤地標識目標和/或?qū)㈠e誤數(shù)據(jù)輸入到主機系統(tǒng)中。
零售激光掃描系統(tǒng)的另一缺點是條形碼標簽會被損壞或者不正確地印刷。作為通常情況,在掃描系統(tǒng)中沒有冗余,條形碼讀取器未能解碼,而出納員必須手動地輸入條形碼號碼,在結(jié)帳柜臺處浪費了寶貴的時間,并使顧客失望。
零售激光掃描系統(tǒng)的另一缺點是通過掃描明顯價格更低廉的商品的條形碼來代替實際經(jīng)過結(jié)帳線的商品的行竊機會。一些零售商印刷他們自己的條形碼來為特定商品打折扣。內(nèi)部條形碼通常印刷在標簽上并擱置在登記處附近的儲藏室中。出納員或者用戶可剝離這些標簽并放置它們覆蓋昂貴商品的已有條形碼。當昂貴的商品越過掃描區(qū)域時,激光掃描器會識別并解碼價格更低廉的條形碼作為有效商品,并且將使零售商虧本地完成這項交易。在其它欺詐方案中,出納員可將內(nèi)部條形碼標簽放置在他們手上,并快速掃描他們的手來代替昂貴商品。管制這種欺詐性行為會是耗時和昂貴的。一種目前實踐的管制方法是手動地回顧出納員柜臺處的安全攝相機視頻并把它與銷售收據(jù)進行相互對照來確保昂貴商品(如視頻中看到的)已經(jīng)被正確地交易。這種方法的一個缺點是銷售完成很久以后才識別出行竊,而顧客已經(jīng)離開商店了。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
因此,在本領(lǐng)域需要一種零售激光掃描器,這種零售激光掃描器在結(jié)帳時能夠驗證具有其聲稱的條形碼標簽的商品的真實性。
另外,在本領(lǐng)域需要一種侵入性的雙光學(xué)檢查掃描器,這種掃描器克服了關(guān)于激光掃描器噪聲和缺少冗余的缺陷。
即便雙光學(xué)檢查激光掃描器采用兩組光學(xué)器件來侵入性地掃描和解碼條形碼符號,上面提到的問題同樣地適用于每一個水平和垂直激光系統(tǒng)。因此,雖然雙光學(xué)檢查激光掃描系統(tǒng)所增加的復(fù)雜性和成本就侵入性掃描而言會是有益的,但額外的激光光學(xué)器件未必補救與讀取條形碼相關(guān)聯(lián)的問題(例如,噪聲)。
在本發(fā)明的一方面中,提供了一種用于解碼與產(chǎn)品相關(guān)聯(lián)的編碼符號字符的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括雙光學(xué)檢查掃描設(shè)備,該雙光學(xué)檢查掃描設(shè)備包括置于外殼內(nèi)的第一掃描源和置于該外殼內(nèi)的第二掃描源。第二掃描源包括與第一掃描源的操作技術(shù)不同的操作技術(shù)。第一掃描源適于輸出第一掃描數(shù)據(jù)集,而第二掃描源適于輸出第二掃描數(shù)據(jù)集。第一掃描數(shù)據(jù)集和第二掃描數(shù)據(jù)集中的至少一個包括產(chǎn)品條形碼掃描數(shù)據(jù)。該雙光學(xué)檢查掃描設(shè)備還包括中央處理單元,該中央處理單元適用于將第一掃描數(shù)據(jù)集和第二掃描數(shù)據(jù)集相互對照來執(zhí)行條形碼解碼過程。該系統(tǒng)還包括耦合至該中央處理單元的存儲器。
在本發(fā)明的另一方面中,提供了一種用于解碼光學(xué)標記的方法。該方法包括提供雙光學(xué)檢查掃描設(shè)備的步驟,該雙光學(xué)檢查掃描設(shè)備具有第一掃描源和第二掃描源。第二掃描源包括與第一掃描源的操作技術(shù)不同的操作技術(shù)。該方法還包括用第一掃描源掃描固定到產(chǎn)品的光學(xué)標記并從第一掃描源生成第一掃描數(shù)據(jù)集的步驟。該方法還包括用第二掃描源掃描產(chǎn)品并從第二掃描源生成第二掃描數(shù)據(jù)集的步驟。該方法還包括組合第一掃描數(shù)據(jù)集和第二掃描數(shù)據(jù)集以及從已組合的第一掃描數(shù)據(jù)集和第二掃描數(shù)據(jù)集解碼光學(xué)標記的步驟。
附圖說明
此處所描述的特征可參照如下所描述附圖而更好地理解。附圖不必是按比例縮放的,而是一般將重點放在說明本發(fā)明的原理。在附圖中,遍及各種視圖中同樣的數(shù)字用來指示同樣的部分。
圖1示意性地說明了依照本發(fā)明的雙光學(xué)檢查條形碼符號掃描系統(tǒng)的示例性實施例;
圖2是圖1的雙光學(xué)檢查條形碼符號掃描系統(tǒng)內(nèi)的激光掃描系統(tǒng)的方框示意圖;以及
圖3是圖1的雙光學(xué)檢查條形碼符號掃描系統(tǒng)內(nèi)的圖象掃描系統(tǒng)的方框示意圖。
具體實施方式
在說明性實施例中,本發(fā)明的設(shè)備被以自動條形碼符號掃描系統(tǒng)的形式實現(xiàn),該自動條形碼符號掃描系統(tǒng)具有多個掃描源,以及用于解碼過程由此產(chǎn)生的掃描數(shù)據(jù)信號的掃描數(shù)據(jù)處理器。然而,為了表達的方便,術(shù)語“雙光學(xué)掃描器(biopticscanner)”在此后將會用來表示采用本發(fā)明多個掃描源的條形碼符號掃描系統(tǒng)。
圖1說明了銷售點工作站10,銷售點工作站10由零售商所使用以處理涉及具有編碼的符號字符的產(chǎn)品的購買的交易,該編碼的符號字符典型地是upc符號。工作站10包括用于放置待掃描產(chǎn)品的水平臺面12。安裝在臺面12內(nèi)的雙光學(xué)掃描器14包括第一外殼部分16和第二外殼部分18,第二外殼部分18以基本上正交的方式從第一外殼部分的一端突出。當雙光學(xué)掃描器14被安裝在臺面表面內(nèi)時,第一外殼部分16是水平定向的,而第二外殼部分18是相對于銷售點(pos)站垂直定向的。因此,如在此提及的,術(shù)語‘第一外殼部分’和‘水平布置的外殼部分’可被互換使用,但指的是相同結(jié)構(gòu)。同樣地,術(shù)語‘第二外殼部分’和‘垂直布置的外殼部分’可被互換使用,但指的是相同結(jié)構(gòu)。
臺面12包括光學(xué)透明的(例如玻璃)水平掃描窗口20,水平掃描窗口20與結(jié)帳柜臺齊平安裝,被提供有孔24a樣式的成像窗口防護板22所覆蓋。這些孔24允許了來自位于水平掃描窗口20底下的第一掃描源的多個垂直照明平面的投影,在下面會更充分地描述。
雙光學(xué)掃描器14包括形成在第二外殼部分18中的垂直掃描窗口26。垂直掃描窗口26還包括孔24b樣式,以允許多個水平照明平面的投影。這種照明可由第一掃描源利用一系列分光鏡來提供,以將來自水平部分的源的一些激光引導(dǎo)通過第二外殼部分18中的垂直掃描窗口26??商鎿Q地,第二掃描源可以提供這種照明,例如單獨的激光掃描器組件。
具有編碼的符號字符30的產(chǎn)品28可由雙光學(xué)掃描器14來掃描。如果編碼的符號字符30位于產(chǎn)品28的底部上,通過水平掃描窗口20投影的掃描線之一會橫穿該符號。如果字符30位于產(chǎn)品的側(cè)面,則通過垂直掃描窗口26投影的掃描線之一會橫穿該符號。
如此處所使用的,“編碼的符號字符”意在指示消息中信息單元的表示,比如在單個字母數(shù)字字符的條形碼符號體系中的表示。一個或多個編碼的符號字符可用于傳達信息,比如源的標識和產(chǎn)品模型,例如用包括表示數(shù)位的12個編碼的符號字符的upc條形碼。而且,編碼的符號字符可以是具有與常規(guī)一致的意思的非字母數(shù)字字符,比如包括用于表示upc條形碼的起始、結(jié)尾和中部的條狀部分和間隙部分的元素。用于將字符編碼為編碼的符號的條狀部分和間隙部分通常被稱為“元素(element)”。例如upc符號中的編碼的字符由四個元素組成,兩個條狀部分和兩個間隙部分。相似地,編碼的符號字符可被定義用于其它條形碼符號體系,比如包括代碼39(code39)和代碼128(code128)的其他一維(“1-d”)條形碼系統(tǒng),或者用于包括pdf417的堆棧二維(“2-d”)條形碼系統(tǒng)。
如此處所使用的,雙光學(xué)掃描器不局限于具有水平掃描窗口和垂直掃描窗口的構(gòu)造。雙光學(xué)掃描器可包括單個掃描窗口,比如圖1中說明的水平掃描窗口,但該掃描窗口可以具有兩個(或更多個)掃描源。雖然在一些構(gòu)造中掃描源可以相似,但在此處公開的本發(fā)明實施例中掃描源包括不同技術(shù)。例如,不同技術(shù)的掃描源包括激光掃描器、射頻識別裝置(rfid)、稱重秤或者多像素圖像傳感器陣列。圖像陣列傳感器可由操作軟件來區(qū)分,并且圖像陣列傳感器例如包括1-d成像器、2-d成像器、光學(xué)字符識別讀取器、模式識別裝置和色彩識別裝置。
在一些構(gòu)造中,為了控制、管理、應(yīng)用和診斷的目的,工作站10還可以包括射頻識別(rfid)讀取器32;信用卡讀取器34;廣域無線(wifi)接口36,其包括用于連接到互聯(lián)網(wǎng)tcp/ip層的rf收發(fā)器和天線38以及一個或多個存儲和處理關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(rdbms)服務(wù)器40;藍牙雙向通信接口42,其包括用于連接到藍牙可用的手持掃描器、成像器、pda、便攜式計算機及類似的裝置46的rf收發(fā)器和天線44。工作站10還可以包括電子稱重秤模塊48,該電子稱重秤模塊48采用中心放置在系統(tǒng)構(gòu)造堅硬的平臺下面的一個或多個測壓單元來承受和測量放在水平掃描窗口20或者窗口防護板22上的物體的基本上所有的重量,并產(chǎn)生表示測量的該物體重量的電子數(shù)據(jù)。
參照圖2,位于水平掃描窗口20下面的第一掃描源50包括基于激光掃描器的標記讀取終端或者激光掃描器52。激光掃描器52包括透鏡組件54,其中可包括,例如,固定透鏡、適合于與可移動透鏡系統(tǒng)一起使用的可變位置透鏡支架、或者可變聚焦液體透鏡。激光掃描器52還包括由第一外殼部分16所支撐的激光源56。激光源56可以沿光軸58發(fā)射激光束。激光源56可以被耦合至激光源控制電路60。來自激光源56的光可通過校準光學(xué)器件62和透鏡組件54來成形。激光源56和校準光學(xué)器件62的組合可以被認為是激光二極管組件64。激光束沿光軸58在發(fā)射的方向66上傳播并照亮產(chǎn)品28,在一個實施例中,產(chǎn)品28包括編碼的符號字符30。置于由軸58所限定的光路內(nèi)的掃描鏡式反射器68進行振動來引導(dǎo)激光束越過待掃描的整個表面。反射器68可以由掃描電動機70,m所驅(qū)動,該電動機被耦合至控制電路72。
激光束反射離開產(chǎn)品28并沿軸58在接收方向74上行進回到檢測器組76。在產(chǎn)品28包括條形碼的示例中,入射激光沖擊黑白帶的區(qū)域并被反射。反射的射束因此具有表示條形碼樣式的可變強度。包括檢測器78和摸擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器80的檢測器組件76可以接收可變強度的反射射束,產(chǎn)生對應(yīng)于反射射束的模擬信號,并將模擬信號轉(zhuǎn)換為存儲到第一存儲器82中的數(shù)字數(shù)據(jù)集,在第一存儲器82數(shù)據(jù)集可由cpu84按照存儲在非易失性存儲器86中的程序所處理,該程序在特定例子中由eprom所提供。
為了試圖解碼條形碼符號,cpu84可以處理對應(yīng)于被掃描、反射和檢測到的激光束的數(shù)字化圖像信號以確定暗單元和亮單元的空間圖案,將確定的每一個暗單元和亮單元模式經(jīng)由查找表轉(zhuǎn)換為字符串字符。激光掃描器52可以包括各種接口電路,這些接口電路允許cpu84與掃描器52的各種電路通信,各種電路包括耦合至激光源控制電路60和系統(tǒng)總線90的第一接口電路88、耦合至電動機控制電路72的第二接口電路92和耦合至電能輸入單元96的第三接口電路94。
參照圖3,示出了置于雙光學(xué)掃描器14(圖1)的第二外殼部分18中的第二掃描源98的框圖。第二掃描源98包括與第一掃描源50的操作技術(shù)不同的操作技術(shù)。也就是說,如果第一掃描源50是激光掃描器,第二掃描源98將包括除激光掃描器之外的操作技術(shù)。在說明的實施例中,第二掃描源98是多像素圖像傳感器組件100,或者光學(xué)成像器,比如ccd掃描器。通常,圖像傳感器陣列用特定波長的光同時照明條形碼符號的所有條狀部分和間隙部分以便捕獲用于識別和解碼目的的圖像。這種掃描器通常被稱為ccd掃描器,因為它們使用ccd圖像檢測器來檢測正被讀取的條形碼符號的圖像。如下面將更充分解釋的,圖3示出了同時包括通用形式的圖像傳感器陣列的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu),這種通用形式是適合用于以下光學(xué)讀取器并對于以下光學(xué)讀取器是通用的:使用1d圖像傳感器的光學(xué)讀取器和使用2d圖像傳感器的光學(xué)讀取器。
圖像傳感器組件100可以包括圖像傳感器102,圖像傳感器102包括多像素圖像傳感器陣列104,該多像素圖像傳感器陣列104具有以像素行和像素列排列的像素、列電路106和行電路108。與圖像傳感器102相關(guān)聯(lián)的可以是放大器電路110和模擬-數(shù)字(a/d)轉(zhuǎn)換器112,模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器112將從多像素圖像傳感器陣列104讀出的模擬信號形式的圖像信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號形式的圖像信息。圖像傳感器102還可以具有相關(guān)聯(lián)的定時和控制電路114以用于控制例如圖像傳感器102的曝光周期、和/或施加到放大器110的增益。所提到的電路部件102、110、112和114可被封裝到共同的圖像傳感器集成電路116中。在一個例子中,圖像傳感器集成電路116可由從鎂光技術(shù)有限公司(microntechnology,inc.)可獲得的mt10v022圖像傳感器集成電路來提供。在另一例子中,圖像傳感器集成電路116可以結(jié)合bayer模式濾光器。在這種實施例中,cpu118在使幀受到進一步處理之前可以對綠色像素值的像素值中間進行內(nèi)插以用于圖像數(shù)據(jù)單色幀的顯像。在其它實施例中,紅色和/或藍色像素值可以用于圖像數(shù)據(jù)。
在操作圖像傳感器組件100的過程中,圖像信號可以從圖像傳感器102讀出、轉(zhuǎn)換并存儲到諸如ram120的系統(tǒng)存儲器中。圖像傳感器組件100的存儲器122可以包括ram120、諸如eprom124的非易失性存儲器、以及例如可由閃存或者硬盤驅(qū)動存儲器來提供的存儲器裝置126。在一個實施例中,圖像傳感器組件100可以包括cpu118,cpu118適于讀出存儲在存儲器122中的圖像數(shù)據(jù)并使該圖像數(shù)據(jù)受到各種圖像處理算法。圖像傳感器組件100可包括直接存儲器存取(dma)單元128,用于將從圖像傳感器102讀出的已經(jīng)受到轉(zhuǎn)換的圖像信息路由到ram120。在另一個實施例中,圖像傳感器組件100可采用為總線仲裁機制提供的系統(tǒng)總線(例如pci總線)從而消除對中央dma控制器的需要。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是,為了在圖像傳感器102和ram120之間進行有效數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)送而提供的系統(tǒng)總線體系結(jié)構(gòu)和/或直接存儲器存取部件的其它實施例是在本發(fā)明的范圍之內(nèi)的。
參照圖像傳感器組件100的進一步多個方面,傳感器組件可以包括成像透鏡組件130,其用于將編碼的符號字符30的圖像聚焦到圖像傳感器102上。成像光線可以在光軸132附近傳送。圖像傳感器組件100還可以包括照明組件134或者激勵照明模塊,其包括照明模式光源組136和瞄準模式光源組138中的一個或多個:,該照明模式光源組136用于生成基本上與圖像傳感器組件100的視場相對應(yīng)的照明模式,瞄準模式光源組138用于生成瞄準模式。使用中,產(chǎn)品28可以由操作者以瞄準模式被投射到編碼的符號字符30上的方式呈現(xiàn)給圖像傳感器組件100。在圖3的示例中,編碼的符號字符30由1d條形碼符號來提供。編碼的符號字符還可以由2d條形碼符號或光學(xué)字符識別(ocr)字符來提供。
圖像傳感器組件100還可以包括濾光器模塊140,濾光器模塊140包括一個或多個光學(xué)濾光器,以及在一些實施例中,包括通常耦合到例如光學(xué)濾光器的濾光器模塊的致動器組件142。濾光器模塊140可以位于成像透鏡組件130的兩側(cè)的任何一側(cè)上。同樣地,濾光器模塊140內(nèi)的一個或多個光學(xué)濾光器可以被置于成像透鏡組件130和/或圖像傳感器102的一個或多個表面上。
照明模式光源組136和瞄準模式光源組138中的每個可以包括一個或多個光源。透鏡組件130可使用透鏡組件控制電路144來控制,以及包括照明模式光源組136和瞄準模式光源組138的照明組件134可使用照明組件控制電路146來控制。濾光器模塊140可使用能被耦合至致動器組件142的濾光器模塊控制電路148來控制。透鏡組件控制電路144可以發(fā)送信號到透鏡組件130,例如,用于改變透鏡組件130的焦距和/或最佳焦距。照明組件控制電路146可以發(fā)送信號到照明模式光源組136,例如,用于改變照明輸出的級別。
雖然沒有結(jié)合在說明的實施例中,圖像傳感器組件100還可以包括多個外圍裝置,比如顯示器150、鍵盤152、指示裝置154和觸發(fā)器156,顯示器150用于顯示如使用圖像傳感器組100所捕獲的圖像幀的信息,觸發(fā)器156可用來產(chǎn)生活動信號以用于激活幀讀取和/或特定解碼過程。
圖像傳感器組件100可以包括各種接口電路,用于將若干外圍裝置耦合到系統(tǒng)地址/數(shù)據(jù)總線(系統(tǒng)總線)158,用于與同樣耦合至系統(tǒng)總線158的第二cpu118通信。圖像傳感器組件100可以包括接口電路160、接口電路162、接口電路164、接口電路166、接口電路168和接口電路170,接口電路160用于將圖像傳感器定時和控制電路114耦合到系統(tǒng)總線158,接口電路162用于將透鏡組件控制電路144耦合到系統(tǒng)總線158,接口電路164用于將照明組件控制電路146耦合到系統(tǒng)總線158,接口電路166用于將顯示器150耦合到系統(tǒng)總線158,接口電路168用于將鍵盤152、指示裝置154和觸發(fā)器156耦合到系統(tǒng)總線158,接口電路170用于將濾光器模塊控制電路148耦合到系統(tǒng)總線158。
在進一步的方面中,圖像傳感器組件100可以包括一個或多個i/o接口172、174,用于提供與外部裝置(例如,收款機服務(wù)器,商店服務(wù)器,庫存設(shè)施服務(wù)器,圖像傳感器組件100,局域網(wǎng)基站,蜂窩基站)的通信。i/o接口172、174可以是已知的計算機接口的任何組合的接口,例如,以太網(wǎng)(ethernet)(ieee802.3)、usb、ieee802.11、藍牙、cdma和gsm。
在一個實施例中,在第一掃描源50和第二掃描源98之間的資源可被組合或共享以形成提高第一遍讀取率和也減少讀錯的混合條形碼符號掃描系統(tǒng)。例如,第一掃描源50的系統(tǒng)總線90可包括來自第二掃描源98的總線158或者與來自第二掃描源98的總線158相同。此外,來自第一掃描源50的cpu84可包括來自第二掃描源98的cpu118或者與來自第二掃描源98的cpu118相同。依照此方式,從處理由每一個掃描源所接收到的信號中獲得的數(shù)據(jù)集被前后對照以便成功地解碼條形碼。在一個實施例中,cpu84、118的一個或者兩者可以通過前后對照(或者拼接)從第一掃描源50中獲得的第一掃描數(shù)據(jù)集和從第二掃描源98中獲得的第二掃描數(shù)據(jù)集來執(zhí)行條形碼解碼過程。
在一個例子中,兩個光學(xué)源50、98被配置為主機系統(tǒng)和從機系統(tǒng),其中主機作為主光學(xué)讀取器執(zhí)行而從機充當備份。主機(例如激光掃描器52)和從機(例如圖像傳感器組件100)均可捕獲經(jīng)過掃描區(qū)域的條形碼。如上所描述的,主機系統(tǒng)可以處理所接收的信號并將第一掃描數(shù)據(jù)集存儲在第一存儲器82中。同樣地,從機系統(tǒng)可以處理所接收的信號并將第二掃描數(shù)據(jù)集存儲在第二存儲器122中。主機激光掃描器52和從機圖像傳感器組件100均可以試圖解碼編碼的符號字符30。如果主機系統(tǒng)僅僅從編碼的符號字符30的基于激光的反射中獲得部分的讀取,它可以從其它掃描線(例如多個掃描線)尋找附加數(shù)據(jù)集并以常規(guī)方式拼接它們。如果常規(guī)拼接證明是不成功的,主機系統(tǒng)52會被配置為檢索和組合從從機系統(tǒng)100中獲得的數(shù)據(jù)集并將它們按照慣常算法拼接成主機數(shù)據(jù)集。例如,在包括表示數(shù)位的12個編碼的符號字符的upc條形碼中,第一掃描源50可僅成功地解碼7個字符。第二掃描源98可以提供包括剩下的五個字符的數(shù)據(jù)集,提供充分的重疊存在以執(zhí)行拼接。
當在激光掃描系統(tǒng)中普遍存在噪聲(例如環(huán)境噪聲、熱噪聲和紙張噪聲)的時候,這種混合拼接方法是特別有利的。其它操作技術(shù)將可能無法為相同的噪聲源進行預(yù)先安排,并因此可增加獲得可解碼數(shù)據(jù)集的可能性。
在另一例子中,解碼編碼的符號字符30最快的掃描源將傳送結(jié)果給主機系統(tǒng)。依照此方式,不考慮主機系統(tǒng)和從機系統(tǒng)的能力,實現(xiàn)了最快的可能解碼結(jié)果。例如,從機光學(xué)成像器98可比主機激光掃描器50更快地捕獲圖像和后處理條形碼。解碼結(jié)果可以被傳送給主機系統(tǒng),例如激光掃描器,就像主機系統(tǒng)已經(jīng)解碼了條形碼。然而,如果僅僅通過兩個系統(tǒng)的任一個獲得部分讀取,則所獲得的第一和第二掃描數(shù)據(jù)集可通過常規(guī)算法拼接在一起。
在本發(fā)明的一些實施例中,可以通過編程一個或多個掃描源(或者銷售點系統(tǒng))來在零售交易中建立冗余以存儲用于特定數(shù)量的條形碼的樣式、顏色方案、尺寸或者其它識別標志的小型數(shù)據(jù)庫。例如,條形碼可對應(yīng)于高值sku,或者零售機構(gòu)中提供用于出售的任意或者所有產(chǎn)品。依照此方式,匹配顏色或者圖像的附加安全性可以被用于防止失竊??商鎿Q地,條形碼可以是難以掃描的已知代碼,如此減少手動鍵入會提高生產(chǎn)率。
因此,第二掃描源98不必包括條形碼讀取器。在本發(fā)明的另一個實施例中,第二掃描源98是諸如數(shù)字照相機的圖像傳感器陣列。數(shù)字照相機捕獲正被掃描的商品28的圖像并將圖像作為第二掃描數(shù)據(jù)集存儲在例如ram120中。cpu118可適于將產(chǎn)品28的圖像和與正被掃描的條形碼相對應(yīng)的預(yù)存樣式或者圖像進行比較。如果預(yù)存圖像匹配了產(chǎn)品28的圖像,則完成該商品的銷售。例如,圖像或者樣式的比較可以確保期望的樣式/顏色位于離條形碼正確的距離/方向。在另一例子中,正被掃描的產(chǎn)品的尺寸可以與數(shù)據(jù)庫相互對照,該數(shù)據(jù)庫存儲了與特殊條形碼相關(guān)聯(lián)的實際尺寸。簡要地參考圖1和圖3,產(chǎn)品28的尺寸“a”、“b”和“c”可以與存儲器122中的編碼的符號字符30相關(guān)聯(lián)。如果正被掃描的條形碼30對應(yīng)于,例如,存儲在rdbms服務(wù)器40中的小型的、便宜的商品,但圖像捕獲顯示出產(chǎn)品28的實際尺寸(例如,a、b、c)是大型的、昂貴的商品,則交易可以被停止。因此,如果圖像或者樣式不匹配,則啟動警報來警告出納員乃至安全人員。依照此方式,如果顧客或者出納員試圖傳遞出(passoff)假的條形碼,則可以減少昂貴商品的零售失竊。
在本發(fā)明的另一個實施例中,第二掃描源98包括圖像掃描模塊,該圖像掃描模塊具有適于捕獲條形碼內(nèi)的色譜的顏色傳感器。在一個例子中,條形碼的顏色可被捕獲作為第二掃描數(shù)據(jù)集并與存儲值相互對照以提供零售環(huán)境中的冗余。以非常相同的方式,條形碼周圍環(huán)繞的顏色可被捕獲作為第二掃描數(shù)據(jù)集并與存儲值相互對照。在顏色匹配的例子中,一種可能的實現(xiàn)方式要求條形碼的顯著部分由在此公開的拼接方法所識別,然后要求數(shù)據(jù)集可以與數(shù)據(jù)庫相比較,該數(shù)據(jù)庫會接著使掃描器驗證:給定了完整的數(shù)據(jù)串(或者足夠大的部分),期望的顏色位于離條形碼正確的距離或者方向。
在本發(fā)明的另一個實施例中,第二掃描源98包括適用于捕獲字母數(shù)字的成像掃描模塊。由第二掃描源98所獲得的圖像(第二掃描數(shù)據(jù)集)可以被后處理,并且通過利用存儲在例如eprom124的存儲器中的光學(xué)字符識別(ocr)軟件,條形碼的字母數(shù)字可以被識別。依照此方式,第一掃描源50難以識別的任意字符可以從第二掃描源98進行相互對照或者拼接。
在本發(fā)明的又一個實施例中,第二掃描源98包括用于冗余的rfid讀取器32。因此,成像器不需要生成用于相互對照的第二掃描數(shù)據(jù)集。在一個例子中,rfid讀取器32可以集成到激光掃描器52中。rfid標簽可以在產(chǎn)品28上被讀取,以及rfid讀取器可以獲得電子產(chǎn)品代碼(epc)作為第二掃描數(shù)據(jù)集并將其轉(zhuǎn)換為用于查找的實際條形碼。如果具有rfid標簽的產(chǎn)品28在其上還具有條形碼,則條形碼掃描器(第一掃描源50)將讀取該條形碼30,并且還使該數(shù)據(jù)集可以用來與rfid讀取器32所產(chǎn)生的條形碼進行相互對照。依照此方式,如果第一掃描源50無法獲得良好的讀取,則增加冗余測量。
在本發(fā)明的又一個實施例中,第一掃描源50是稱重秤模塊48,而第二掃描源98是多像素圖像傳感器組件100。圖像傳感器組件100取決于加載在其中的軟件可以執(zhí)行多種多樣的操作,比如解碼條形碼30、樣式匹配或者顏色匹配。在一個例子中,圖像傳感器組件100可以執(zhí)行條形碼30上的解碼操作,并且一旦產(chǎn)品28被識別,測量的產(chǎn)品重量可以與存儲在存儲器位置處的商品重量相比較,存儲器比如是存儲器裝置126或者rdbms服務(wù)器40。
以上描述的發(fā)明不局限于兩個掃描源??墒褂萌鐚嵺`一樣多的許多不同技術(shù)的掃描源來實現(xiàn)期望的冗余或者侵入性的處理速度。在另一個實施例中,使用三個掃描源,包括激光掃描器、多像素圖像傳感器和ocr。在一個例子中,第一掃描數(shù)據(jù)集包括從激光掃描器中獲得的upc條形碼的四個字符。從成像器中獲得的第二掃描數(shù)據(jù)集包括條形碼的七個字符,以及第三數(shù)據(jù)集包括從ocr軟件中獲得的條形碼的五個字符。使用拼接技術(shù),三個數(shù)據(jù)集可以進行比較和重疊識別以獲取12字符的upc代碼。在另一例子中,三個完整的數(shù)據(jù)集被相互對照以用于冗余。如果所有三個數(shù)據(jù)集未精確地匹配,可使用算法選擇哪些字符屬于代碼(例如三個中有兩個匹配)。
本公開的改進之一在于增加了第一遍讀出率。通過利用來自從不同技術(shù)的掃描源獲得的多個數(shù)據(jù)集合的常規(guī)拼接技術(shù),信息的部分位可以通過混合方式來組合,以在第一遍獲得良好的讀取,而沒有解碼錯誤以及求助于人工輸入。
此外,因為掃描的條形碼可以與其它識別信息相互對照以確保條形碼匹配正確的產(chǎn)品,所以可以減少零售失竊。
雖然已經(jīng)參照多個特定的實施例描述了本發(fā)明,將理解的是,本發(fā)明的真實精神和范圍應(yīng)該僅僅相對于由本說明書所支持的權(quán)利要求來確定。此外,雖然在這里的許多情況下,其中系統(tǒng)、設(shè)備和方法被描述為具有特定數(shù)量的元件,將理解的是,這種系統(tǒng)、設(shè)備和方法可以用比提及的特定數(shù)量更少的元件來實踐。同樣,雖然已經(jīng)描述了多個特殊實施例,將理解的是,參照每一個特殊實施例所已經(jīng)描述的多個特征和多個方面可以和每一個其余的特殊描述的實施例一起使用。
此處所描述的系統(tǒng)和方法的例子如下:
一種用于解碼與產(chǎn)品相關(guān)聯(lián)的編碼的符號字符的系統(tǒng),該系統(tǒng)包括:
雙光學(xué)檢查掃描設(shè)備,其包括置于外殼內(nèi)的第一掃描源;置于該外殼內(nèi)的第二掃描源,第二掃描源包括與第一掃描源的操作技術(shù)不同的操作技術(shù);第一掃描源適用于輸出第一掃描數(shù)據(jù)集;第二掃描源適用于輸出第二掃描數(shù)據(jù)集;以及還包括中央處理單元,其適用于通過將第一掃描數(shù)據(jù)集和第二掃描數(shù)據(jù)集相互對照來執(zhí)行條形碼解碼過程;
存儲器,耦合至中央處理單元;
其中第一掃描數(shù)據(jù)集和第二掃描數(shù)據(jù)集中的至少一個包括產(chǎn)品條形碼掃描數(shù)據(jù)。
段[0058]的系統(tǒng),其中第一掃描源是激光掃描器,第二掃描源是多像素圖像傳感器組件,并且第一掃描數(shù)據(jù)集包括條形碼數(shù)據(jù)。
段[0059]的系統(tǒng),其中多像素圖像傳感器組件適于捕獲編碼的符號字符的圖像,第二掃描數(shù)據(jù)集包括條形碼數(shù)據(jù),并且中央處理單元適于通過拼接第一掃描數(shù)據(jù)集和第二掃描數(shù)據(jù)集來執(zhí)行條形碼解碼過程。
段[0057]的系統(tǒng),其中第一掃描數(shù)據(jù)集包括產(chǎn)品條形碼掃描數(shù)據(jù),第二掃描源包括多像素圖像傳感器組件,該多像素圖像傳感器組件適用于捕獲與產(chǎn)品條形碼相關(guān)聯(lián)的字母數(shù)字字符的圖像,第二掃描數(shù)據(jù)集包括與產(chǎn)品條形碼相關(guān)聯(lián)的字母數(shù)字字符,并且中央處理單元適于訪問光學(xué)字符識別軟件以將產(chǎn)品條形碼掃描數(shù)據(jù)與字母數(shù)字字符進行比較。
段[0061]的系統(tǒng),其中第一掃描源是激光掃描器。
段[0057]的系統(tǒng),其中第一掃描數(shù)據(jù)集包括產(chǎn)品條形碼掃描數(shù)據(jù),以及第二掃描源包括射頻識別讀取器。
段[0063]的系統(tǒng),其中第二掃描數(shù)據(jù)集包括與存儲在系統(tǒng)的存儲器中的第一掃描數(shù)據(jù)集相關(guān)聯(lián)的條形碼數(shù)據(jù),第二掃描數(shù)據(jù)集從關(guān)聯(lián)由射頻識別讀取器所輸出的電子產(chǎn)品代碼而獲得。
段[0057]的系統(tǒng),其中第一掃描數(shù)據(jù)集包括產(chǎn)品條形碼掃描數(shù)據(jù),以及第二掃描源包括多像素圖像傳感器組件,該多像素圖像傳感器組件適用于捕獲和輸出與產(chǎn)品相關(guān)聯(lián)的彩色圖像作為第二掃描數(shù)據(jù)集,中央處理單元適于將從多像素圖像傳感器組件輸出的彩色圖像與產(chǎn)品彩色圖像相比較,該產(chǎn)品彩色圖像與存儲在系統(tǒng)的存儲器中的第一掃描數(shù)據(jù)集相關(guān)聯(lián)。
段[0057]的系統(tǒng),其中第一掃描數(shù)據(jù)集包括產(chǎn)品條形碼掃描數(shù)據(jù),以及第二掃描源包括多像素圖像傳感器組件,該多像素圖像傳感器組件適用于捕獲和輸出與產(chǎn)品相關(guān)聯(lián)的樣式圖像作為第二掃描數(shù)據(jù)集,中央處理單元適于將從多像素圖像傳感器組件輸出的樣式圖像與產(chǎn)品樣式圖像相比較,該產(chǎn)品樣式圖像與存儲在系統(tǒng)的存儲器中的第一掃描數(shù)據(jù)集相關(guān)聯(lián)。
段[0057]的系統(tǒng),其中第一掃描數(shù)據(jù)集包括產(chǎn)品條形碼掃描數(shù)據(jù),以及第二掃描源包括稱重秤模塊,該稱重秤模塊適用于輸出與產(chǎn)品相關(guān)聯(lián)的重量作為第二掃描數(shù)據(jù)集,中央處理單元適于將該產(chǎn)品的重量與和存儲在系統(tǒng)的存儲器中的第一掃描數(shù)據(jù)集相關(guān)聯(lián)的產(chǎn)品重量相比較。
段[0057]的系統(tǒng),其中外殼包括整體連接至垂直斷面的水平斷面,該水平斷面包括在其中形成的水平掃描窗口,第一掃描源與水平掃描窗口對準,該垂直斷面包括基本上與水平掃描窗口正交的垂直掃描窗口,第二掃描源與垂直掃描窗口對準。
一種用于解碼光學(xué)標記的方法,包括如下步驟:
提供雙光學(xué)檢查掃描設(shè)備,其具有第一掃描源和第二掃描源,第二掃描源包括與第一掃描源的操作技術(shù)不同的操作技術(shù);
用第一掃描源掃描固定到產(chǎn)品的光學(xué)標記;
從第一掃描源生成第一掃描數(shù)據(jù)集;
用第二掃描源掃描產(chǎn)品;
從第二掃描源生成第二掃描數(shù)據(jù)集;
將第一掃描數(shù)據(jù)集與第二掃描數(shù)據(jù)集相互對照;以及
從相互對照的第一掃描數(shù)據(jù)集和第二掃描數(shù)據(jù)集解碼光學(xué)標記。
段[0069]的方法,其中用第二掃描源掃描產(chǎn)品的步驟包括掃描產(chǎn)品上的光學(xué)標記。
段[0070]的方法,其中第一掃描源是激光掃描器,以及第二掃描源是多像素圖像傳感器組件。
段[0070]的方法,其中將第一掃描數(shù)據(jù)集與第二掃描數(shù)據(jù)集相組合的步驟包括將第一掃描數(shù)據(jù)集的一部分與第二掃描數(shù)據(jù)集的一部分相組合。
段[0072]的方法,其中組合步驟是拼接。
段[0069]的方法,其中將第一掃描數(shù)據(jù)集與第二掃描數(shù)據(jù)集相組合的步驟包括針對冗余將第二掃描數(shù)據(jù)集與第一掃描數(shù)據(jù)集相互對照以。
段[0069]的方法,其中用第二掃描源掃描產(chǎn)品的步驟包括生成產(chǎn)品的圖像。
段[0075]的方法,其中將第一掃描數(shù)據(jù)集與第二掃描數(shù)據(jù)集相組合的步驟包括將第二掃描數(shù)據(jù)集與和第一掃描數(shù)據(jù)集相關(guān)聯(lián)的預(yù)存產(chǎn)品特征相比較。
段[0076]的方法,其中預(yù)存產(chǎn)品特征是尺寸。
段[0076]的方法,其中預(yù)存產(chǎn)品特征是顏色。
段[0076]的方法,其中預(yù)存產(chǎn)品特征是樣式。
段[0069]的方法,其中用第二掃描源掃描產(chǎn)品的步驟包括用射頻識別讀取器掃描產(chǎn)品。
段[0080]的方法,其中射頻識別讀取器獲取產(chǎn)品的電子產(chǎn)品代碼,將該電子產(chǎn)品代碼轉(zhuǎn)換為作為第二掃描數(shù)據(jù)源的條形碼,并將該條形碼與第一掃描數(shù)據(jù)集進行比較。
段[0069]的方法,其中從組合的第一掃描數(shù)據(jù)集和第二掃描數(shù)據(jù)集解碼光學(xué)標記的步驟包括確定哪個掃描數(shù)據(jù)集最快地解碼了光學(xué)標記。