本發(fā)明涉及條碼采集成像技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種條碼自動(dòng)識(shí)別采集成像系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

條碼自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用是當(dāng)今實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化管理的基礎(chǔ)，在物流管理，POS系統(tǒng)，醫(yī)療系統(tǒng)，電子商務(wù)，供應(yīng)鏈管理甚至?xí)r至今日熱門(mén)的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)都發(fā)揮著不可或缺的作用。近幾十年在全球范圍內(nèi)得到了迅猛發(fā)展，伴隨著中國(guó)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的近幾年爆發(fā)式的增長(zhǎng)，條碼識(shí)別的普及也迅速為人們所接受。

目前在條碼自動(dòng)識(shí)別領(lǐng)采集器領(lǐng)域，國(guó)際上主要有Zebra、Honeywell、Datalogic，國(guó)內(nèi)新大陸、民德等幾家廠商。作為條碼自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的核心設(shè)備的采集器一直存在單價(jià)過(guò)高的問(wèn)題，如一款帶掃描器的PDA，二維掃描器占產(chǎn)品成本的30%甚至更多。目前通用的掃描器都是通過(guò)內(nèi)部集成一個(gè)微處理器來(lái)實(shí)現(xiàn)條碼解析，在提高產(chǎn)品通用性的同時(shí)，也同時(shí)增加了產(chǎn)品成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)以上問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種條碼自動(dòng)識(shí)別采集成像系統(tǒng)及方法，可以有效解決背景技術(shù)中的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種條碼自動(dòng)識(shí)別采集成像系統(tǒng)，由采集器端和PDA端兩部分組成，所述采集器端由光學(xué)系統(tǒng)和成像系統(tǒng)組成，所述PDA端由圖像預(yù)處理系統(tǒng)和解碼系統(tǒng)組成，所述光學(xué)系統(tǒng)采集的光學(xué)信息依次通過(guò)成像系統(tǒng)、圖像預(yù)處理系統(tǒng)和解碼系統(tǒng)處理后輸出，所述光學(xué)系統(tǒng)包含LED補(bǔ)光燈、鏡頭、導(dǎo)光鏡三個(gè)部分，所述成像系統(tǒng)采用CMOS成像技術(shù)。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的方案，所述采集器端的采集器包括前殼、導(dǎo)光鏡片、固定架、COMS模組和主板，所述導(dǎo)光鏡片和COMS模組安裝在外殼內(nèi)，所述導(dǎo)光鏡片通過(guò)固定架固定，所述主板封裝在外殼上。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的方案，所述圖像預(yù)處理系統(tǒng)采用的mt6735自帶的ISP處理器，其負(fù)責(zé)把原始的raw_data數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)成YUV數(shù)據(jù)，并進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)的處理。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的方案，所述解碼系統(tǒng)把預(yù)覽數(shù)據(jù)的條碼數(shù)據(jù)解碼成最終數(shù)據(jù)提供上層應(yīng)用使用，同時(shí)支持一維和二維條碼。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的方案，所述PDA端的CPU采用MT6735型號(hào)，內(nèi)置ISP支持13MP攝像頭。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的方案，所述PDA端采用手機(jī)行業(yè)主流的MiPi接口代替?zhèn)鹘y(tǒng)的DVP接口。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的方案，所述光學(xué)系統(tǒng)的鏡頭采用攝像頭Sensor為OV7251。

另外本發(fā)明還設(shè)計(jì)了一種條碼自動(dòng)識(shí)別采集成像方法，包括如下步驟：

（1）將條碼通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)采集信息，通過(guò)LED補(bǔ)光燈負(fù)責(zé)為CMOS芯片提供成像所必須的光照，通過(guò)光電效應(yīng)成像；

（2）將成像信息經(jīng)過(guò)圖像預(yù)處理系統(tǒng)把原始的raw_data數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)成YUV數(shù)據(jù)，并進(jìn)行去噪處理；

（3）通過(guò)解碼系統(tǒng)把預(yù)覽數(shù)據(jù)的條碼數(shù)據(jù)解碼成最終數(shù)據(jù)提供上層應(yīng)用使用。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

（1）節(jié)省硬件成本：

當(dāng)前主流手機(jī)CPU性能日新月異，以本發(fā)明所使用的MT6735為例，其內(nèi)置ISP支持13MP攝像頭，且支持前后置雙攝像頭，本方案首次使用手機(jī)的CPU做解碼，并利用CPU內(nèi)置的ISP做圖像處理，大大降低采集器端的硬件成本；

（2）抗干擾能力：

本發(fā)明使用了當(dāng)前手機(jī)行業(yè)主流的MiPi接口代替?zhèn)鹘y(tǒng)的DVP接口，因?yàn)镸iPi使用的是低壓差分信號(hào)，相對(duì)于DVP不僅接口信號(hào)線少，而且采用差分信號(hào)，對(duì)工業(yè)環(huán)境的抗干擾能力更強(qiáng)；

（3）提升產(chǎn)品效率：

因?yàn)楸痉矫魇褂玫氖鞘謾C(jī)CPU，其性能要遠(yuǎn)勝于傳統(tǒng)采用微處理解碼的產(chǎn)品，本方面的CPU為ARM Cortex-A53架構(gòu)，擁有4個(gè)主頻1.3-1.5GHz的CPU，經(jīng)過(guò)測(cè)試在連掃的情況下，平均解碼時(shí)間維持在100ms以?xún)?nèi)；

（4）功耗降低：

本發(fā)明采用的攝像頭Sensor為OV7251，其工作功耗為 119 mW，以國(guó)內(nèi)某型號(hào)的條碼采集器為例，其工作電流230mA，工作功耗0.76W，由此可見(jiàn)本發(fā)明的采集器功耗大大降低。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明流程圖；

圖3為本發(fā)明采集器結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例中補(bǔ)光設(shè)計(jì)角度示意圖。

圖3中的標(biāo)號(hào)：

1-前殼；2-導(dǎo)光鏡片；3-固定架；4-CMOS模組；5-主板。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例：

請(qǐng)參閱圖1和圖2，本發(fā)明提供一種技術(shù)方案：一種條碼自動(dòng)識(shí)別采集成像系統(tǒng)，由采集器端和PDA端兩部分組成，所述采集器端由光學(xué)系統(tǒng)和成像系統(tǒng)組成，所述PDA端由圖像預(yù)處理系統(tǒng)和解碼系統(tǒng)組成，所述光學(xué)系統(tǒng)采集的光學(xué)信息依次通過(guò)成像系統(tǒng)、圖像預(yù)處理系統(tǒng)和解碼系統(tǒng)處理后輸出，所述光學(xué)系統(tǒng)包含LED補(bǔ)光燈、鏡頭、導(dǎo)光鏡三個(gè)部分，所述成像系統(tǒng)采用CMOS成像技術(shù)。

如圖3所示，采集器端的采集其物理結(jié)構(gòu)由前殼、導(dǎo)光鏡片、固定架、COMS模組和主板組成，所述導(dǎo)光鏡片和COMS模組安裝在外殼內(nèi)，所述導(dǎo)光鏡片通過(guò)固定架固定，所述主板封裝在外殼上。

（1）光學(xué)系統(tǒng)含LED補(bǔ)光?鏡頭?LED瞄準(zhǔn)光3個(gè)部分組成，分別的設(shè)計(jì)如下：

a)補(bǔ)光設(shè)計(jì)角度分別基本要滿(mǎn)足。LED補(bǔ)光燈負(fù)責(zé)為CMOS芯片提供成像所必須的光照，CMOS芯片本質(zhì)為互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體，通過(guò)光電效應(yīng)成像。進(jìn)光量的大小直接決定成像的質(zhì)量，理論上進(jìn)光量越大，成像質(zhì)量越高，噪點(diǎn)越低，但過(guò)高也會(huì)導(dǎo)致曝光現(xiàn)象，為盡可能的提高降低噪點(diǎn)，提高成像質(zhì)量，本發(fā)明采用LED補(bǔ)光燈為歐司朗LT-N91E，其出光角度在23度左右，且具有功耗低，滿(mǎn)足實(shí)際場(chǎng)景的照度要求；其角度關(guān)系如圖4所示。

b)對(duì)準(zhǔn)光和導(dǎo)光鏡是為了起一個(gè)導(dǎo)引作用，在用戶(hù)使用中起到指示作用，對(duì)實(shí)際成像有副作用的，所以本發(fā)明利用幀同步做了消隱處理，將其過(guò)濾掉，以減少因?qū)?zhǔn)光造成的局部過(guò)曝影響解碼效果。

成像系統(tǒng)經(jīng)過(guò)對(duì)比最終選擇的的OV7251，即OV推出的一款VGA的1/7.5"CMOS芯片，在Google的Tango產(chǎn)品中有較為成功的應(yīng)用，其在VGA成像條件下可以達(dá)到120fps，單個(gè)Pixel Size為3.0 μm，在低照度的情況下也能保證較高的成像質(zhì)量，配合專(zhuān)門(mén)為其定制的鏡頭43度鏡頭，能夠滿(mǎn)足5cm-15cm景深的設(shè)計(jì)要求。

圖像預(yù)處理系統(tǒng)采用的mt6735自帶的ISP處理器，其負(fù)責(zé)把原始的raw_data數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)成YUV數(shù)據(jù)，并進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)的處理，包括去噪等，這里為了圖像的保真度，除了光路設(shè)計(jì)的保證外，Sensor的Gain和ISP的Gain都設(shè)置成1X倍。

解碼系統(tǒng)負(fù)責(zé)把預(yù)覽數(shù)據(jù)的條碼數(shù)據(jù)解碼成最終數(shù)據(jù)提供上層應(yīng)用使用，同時(shí)支持一維和二維條碼，對(duì)CODE 39, CODE 128, CODE 11, CODE 93，QR, DM, Aztec, Codeblock F, Code 49, Han Xin, Code 49等常用碼制都進(jìn)行了支持。

如圖2所示，一種條碼自動(dòng)識(shí)別采集成像方法，包括如下步驟：

（1）將條碼通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)采集信息，通過(guò)LED補(bǔ)光燈負(fù)責(zé)為CMOS芯片提供成像所必須的光照，通過(guò)光電效應(yīng)成像；

（2）將成像信息經(jīng)過(guò)圖像預(yù)處理系統(tǒng)把原始的raw_data數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)成YUV數(shù)據(jù)，并進(jìn)行去噪處理；

（3）通過(guò)解碼系統(tǒng)把預(yù)覽數(shù)據(jù)的條碼數(shù)據(jù)解碼成最終數(shù)據(jù)提供上層應(yīng)用使用。

本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)如下：

（1）節(jié)省硬件成本：

當(dāng)前主流手機(jī)CPU性能日新月異，以本發(fā)明所使用的MT6735為例，其內(nèi)置ISP支持13MP攝像頭，且支持前后置雙攝像頭。本方案首次使用手機(jī)的CPU做解碼，并利用CPU內(nèi)置的ISP做圖像處理，大大降低采集器端的硬件成本；

（2）抗干擾能力：

本發(fā)明使用了當(dāng)前手機(jī)行業(yè)主流的MiPi接口代替?zhèn)鹘y(tǒng)的DVP接口，因?yàn)镸iPi使用的是低壓差分信號(hào)，相對(duì)于DVP不僅接口信號(hào)線少，而且采用差分信號(hào)，對(duì)工業(yè)環(huán)境的抗干擾能力更強(qiáng)；

（3）提升產(chǎn)品效率：

因?yàn)楸痉矫魇褂玫氖鞘謾C(jī)CPU，其性能要遠(yuǎn)勝于傳統(tǒng)采用微處理解碼的產(chǎn)品，本方面的CPU為ARM Cortex-A53架構(gòu)，擁有4個(gè)主頻1.3-1.5GHz的CPU，經(jīng)過(guò)測(cè)試在連掃的情況下，平均解碼時(shí)間維持在100ms以?xún)?nèi)；

（4）功耗降低：

本發(fā)明采用的攝像頭Sensor為OV7251，其工作功耗為 119 mW，以國(guó)內(nèi)某型號(hào)的條碼采集器為例，其工作電流230mA，工作功耗0.76W。由此可見(jiàn)本發(fā)明的采集器功耗大大降低。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。