代碼和零件關(guān)聯(lián)的方法和裝置對相關(guān)申請的交叉引用不適用。關(guān)于聯(lián)邦政府贊助的研究或開發(fā)的聲明不適用。技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明涉及機(jī)器視覺系統(tǒng)，且更具體地涉及使用面掃描相機(jī)(areascancamera)來讀取零件上的標(biāo)識碼并把那些代碼(code)與輸送器上的特定位置處的零件關(guān)聯(lián)起來的系統(tǒng)。

背景技術(shù)：
許多不同的行業(yè)現(xiàn)在使用成像系統(tǒng)來跟蹤設(shè)施內(nèi)且尤其是在輸送器上、傳送帶等等上的物品(例如，零件、包裹等等)的位置。為了跟蹤輸送器上的零件，把條形碼或2D矩陣碼施加到每一零件，且在輸送器鄰近提供相機(jī)，用于在零件經(jīng)過視場(FOV)時感測代碼。為了以最小的硬件成本提供高分辨率圖像，大多數(shù)系統(tǒng)使用線相機(jī)(linecamera)來感測零件和代碼。盡管線掃描相機(jī)在一些應(yīng)用中工作良好，但使用線掃描相機(jī)的系統(tǒng)具有若干缺點。第一，線掃描相機(jī)僅能夠生成零件和關(guān)聯(lián)代碼的單幅圖像。在許多情況中，當(dāng)獲取單幅圖像時，由于在FOV內(nèi)代碼傾斜角的變化、在圖像采集期間零件或相機(jī)的抖動、不良照明條件、差劣的標(biāo)簽質(zhì)量等等，單幅圖像的圖像品質(zhì)可能不足以用于解碼目的，且因此僅獲取單幅圖像的線掃描相機(jī)常常具有對一些應(yīng)用來說不可接受的讀取速率。第二，盡管購買線掃描相機(jī)可能相對廉價，但是很多時候，適當(dāng)?shù)亟⑾鄬τ谳斔推鬟\動精確地對準(zhǔn)的線掃描系統(tǒng)的過程是耗時的且因而是相對昂貴的。已經(jīng)配置了包括二維面掃描相機(jī)的、可以以提高很多的讀取速率讀取代碼其他系統(tǒng)，這是由于面掃描相機(jī)能夠在代碼經(jīng)過FOV時獲取代碼的多幅圖像且因此對于每個代碼可以使用不同的圖像進(jìn)行多次解碼嘗試的事實。盡管包括面掃描相機(jī)的系統(tǒng)具有相對高的讀取率，遺憾的是，已知的面掃描系統(tǒng)不能正確地把已解碼的代碼與精確的輸送器位置關(guān)聯(lián)起來。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
已經(jīng)認(rèn)識到，可以提供用于跟蹤在二維視場內(nèi)的零件位置以便與已解碼的代碼關(guān)聯(lián)起來的簡單系統(tǒng)，其中該簡單系統(tǒng)包括處理器、二維相機(jī)、編碼器和存在性傳感器。編碼器被鏈接到輸送器，且生成指示輸送器的移動的編碼器信號。每次輸送器移動編碼器增量距離時編碼器計數(shù)增加。每次感測到零件的前緣和后緣時，存在性傳感器分別生成前緣和后緣信號。相機(jī)生成輸送器移動零件從其通過的視場的二維圖像。在傳感器感測邊緣時，處理器把當(dāng)前編碼器計數(shù)指派給邊緣。每一圖像與在獲取該圖像時發(fā)生的編碼器計數(shù)相關(guān)聯(lián)。處理器嘗試在每一已獲取圖像中解碼代碼。至少一些實施方式中，當(dāng)圖像中的代碼被解碼時，處理器使用與圖像相關(guān)聯(lián)的編碼器計數(shù)、編碼器增量距離以及前緣和后緣脈沖計數(shù)來標(biāo)識前緣和后緣的當(dāng)前位置。把當(dāng)前的邊緣位置與已解碼代碼的位置進(jìn)行比較，且如果代碼是在由當(dāng)前的邊緣位置界定的空間內(nèi)，則將代碼與由各邊緣界定的零件空間進(jìn)行關(guān)聯(lián)以供后繼跟蹤。在其他實施方式中，在代碼被解碼之后，可以計算在檢測到前緣和后緣時代碼的位置，以便與前緣位置和后緣位置比較，以促進(jìn)類似的代碼和零件關(guān)聯(lián)過程。盡管一些實施方式包括存在性傳感器，但其他實施方式不包括，且反而依賴于對所獲取的圖像的分析以確定要與代碼相關(guān)聯(lián)的零件邊緣的位置。盡管一些實施方式僅標(biāo)識零件的前緣位置和后緣位置，但其他能夠標(biāo)識零件的橫緣或側(cè)緣(例如，經(jīng)由圖像分析)，以便應(yīng)對其中兩個零件的空間沿著輸送器移動軌跡重疊的情況。與以上意見一致地，至少一些實施方式包括用于把零件上的代碼與輸送器上的零件空間關(guān)聯(lián)起來的裝置，其中每一零件具有界定零件空間的前緣和后緣，且每一零件將用至少一個代碼來標(biāo)記，裝置包括具有二維視場(FOV)的面掃描相機(jī)、被鏈接到面掃描相機(jī)的處理器，該相機(jī)被支持為毗鄰輸送器以使得輸送器所輸送的零件經(jīng)過FOV，處理器被編程為執(zhí)行以下步驟：從面掃描相機(jī)接收圖像；在圖像的至少一個中標(biāo)識零件上的代碼的位置，其中，被定位的代碼是經(jīng)定位代碼；標(biāo)識零件的前緣和后緣的位置，其中前緣和后緣界定零件空間并把每一經(jīng)定位代碼與包括經(jīng)定位代碼的位置的零件空間關(guān)聯(lián)起來。在一些情況中，標(biāo)識碼的位置的步驟包括標(biāo)識在第一時刻代碼的位置，且其中，標(biāo)識前緣和后緣的位置的步驟包括標(biāo)識在第一時刻前緣和后緣的位置。一些實施方式包括與輸送器相關(guān)聯(lián)的編碼器，用于每當(dāng)輸送器移動增量編碼器距離時生成編碼器脈沖計數(shù)，標(biāo)識前緣和后緣的位置的步驟包括使用編碼器脈沖計數(shù)來標(biāo)識零件在第一時刻的前緣和后緣的位置的步驟。在一些情況中，處理器還被編程為在輸送器的每一零件的前緣和后緣分別處于輸送器上的傳感器位置時標(biāo)識該零件的前緣和后緣脈沖計數(shù)，且其中，標(biāo)識零件的前緣和后緣的位置的步驟包括使用編碼器脈沖計數(shù)、編碼器增量距離和前緣和后緣脈沖計數(shù)來計算在第一時刻前緣和后緣脈沖計數(shù)的位置的步驟。一些實施方式也包括在傳感器位置處被支持為毗鄰輸送器的零件存在性傳感器，用于感測零件的前緣和后緣的存在并把邊緣檢測信號提供給處理器。在一些情況中，輸送器沿著輸送器軌跡把零件移動到FOV中，且其中，沿著輸送器軌跡，傳感器位置發(fā)生在標(biāo)識代碼位置處的位置之前。在一些情況中，輸送器沿著輸送器軌跡把零件移動到FOV中，以使得零件沿著進(jìn)入邊緣進(jìn)入FOV且沿著離開邊緣離開FOV，且其中，零件存在性傳感器被定位為接近于進(jìn)入邊緣。在一些情況中，標(biāo)識在第一時刻前緣的位置的步驟包括以下步驟：在第一時刻的編碼器脈沖計數(shù)和前緣脈沖計數(shù)之間的前緣差異計數(shù)，使用前緣差異計數(shù)和編碼器增量距離來計算前緣位置變化并組合前緣位置變化和第一位置以便標(biāo)識在第一時刻前緣的位置，且其中，標(biāo)識后緣的位置的步驟包括以下步驟：計算在第一時刻的編碼器脈沖計數(shù)和后緣脈沖計數(shù)之間的后緣差異計數(shù)，使用后緣差異計數(shù)和編碼器增量距離來計算后緣位置變化并組合后緣位置變化和第一位置以便標(biāo)識在第一時刻后緣的位置。在一些情況中，在圖像的至少一個中標(biāo)識在第一時刻代碼的位置的步驟包括獲取多幅圖像、嘗試解碼所獲取的圖像的至少一個子集中的代碼、以及在成功地解碼代碼時標(biāo)識被成功地解碼的代碼的位置。在一些情況中，在標(biāo)識代碼的位置之前，處理器標(biāo)識第一零件和第二零件的前緣和后緣，且其中，在處理器標(biāo)識代碼的位置之后，處理器基于代碼位置和與第一零件和第二零件相關(guān)聯(lián)的零件空間把代碼與第一零件和第二零件中的一個關(guān)聯(lián)起來。在一些情況中，處理器執(zhí)行標(biāo)識零件的前緣和后緣的位置的步驟通過標(biāo)識所獲取的圖像中的前緣和后緣。在一些情況中，標(biāo)識在FOV內(nèi)在第一時刻零件的前緣和后緣的位置的步驟包括標(biāo)識FOV中零件的第一橫緣和第二橫緣以便進(jìn)一步界定零件空間。在一些情況中，標(biāo)識零件上的代碼的位置的步驟包括標(biāo)識在第一時刻獲取的圖像的每一代碼，標(biāo)識零件的前緣和后緣的步驟包括感測在不同于第一時刻的第二時刻每一零件的前緣和后緣，且其中，把每一經(jīng)定位代碼與零件空間關(guān)聯(lián)起來的步驟包括使用在第一時刻代碼的位置來計算在第二時刻代碼的位置，并且當(dāng)在第二時刻代碼的位置是在由在第二時刻前緣和后緣的位置界定的零件空間內(nèi)時進(jìn)行關(guān)聯(lián)。在一些情況中，第一時刻是在第二時刻之后。在一些情況中，第二時刻是在第一時刻之后。在一些情況中，標(biāo)識零件上的代碼的位置的步驟包括標(biāo)識在第一時刻獲取的圖像的每一代碼，標(biāo)識零件的前緣和后緣的步驟包括感測在不同于第一時刻的第二時刻每一零件的前緣和后緣，且其中，把每一經(jīng)定位代碼與零件空間關(guān)聯(lián)起來的步驟包括使用在第二時刻前緣和后緣的位置來計算在第一時刻前緣和后緣的位置，并且當(dāng)在第一時刻代碼的位置是在由在第一時刻前緣和后緣的位置界定的零件空間內(nèi)時進(jìn)行關(guān)聯(lián)。其他實施方式包括用于把零件上的代碼與輸送器上的零件位置關(guān)聯(lián)起來的裝置，其中每一零件具有前緣和后緣，且每一零件將用至少一個代碼來標(biāo)記，該裝置包括：與輸送器相關(guān)聯(lián)的編碼器，用于生成編碼器脈沖計數(shù)，其中輸送器沿著輸送器軌跡每一脈沖計數(shù)地移動已知的編碼器增量距離；用于在輸送器上的第一位置處檢測零件的前緣和后緣的零件存在性傳感器；具有二維視場(FOV)的面掃描相機(jī)，該相機(jī)被支持為毗鄰輸送器以使得輸送器所輸送的零件經(jīng)過FOV；被連接到編碼器、傳感器和面掃描相機(jī)的處理器，該處理器被編程為執(zhí)行以下步驟：對于經(jīng)過FOV的每一零件，零件的當(dāng)前緣被第一位置處的存在性傳感器感測到時，標(biāo)識前緣脈沖計數(shù)，且當(dāng)零件的后緣被第一位置處的存在性傳感器感測到時，標(biāo)識后緣脈沖計數(shù)，從面掃描相機(jī)接收圖像，標(biāo)識在第一時刻至少一幅圖像中的零件上的至少一個代碼的位置，其中，被定位的代碼是經(jīng)定位代碼，對于FOV中在第一時刻零件的至少一個子集中的每一個，使用前緣脈沖計數(shù)和后緣脈沖計數(shù)以及編碼器脈沖計數(shù)和已知的編碼器增量距離來標(biāo)識由在第一時刻零件的前緣和后緣界定的零件空間，并且，把已定位代碼與零件空間關(guān)聯(lián)起來包括在第一時刻已定位代碼的位置。還有其他實施方式包括用于把零件上的代碼與輸送器上的零件位置關(guān)聯(lián)起來的方法，其中，每一零件具有前緣和后緣，且每一零件將用至少一個代碼來標(biāo)記，該方法包括提供被編程為執(zhí)行以下步驟的處理器的步驟：獲取FOV的二維圖像，每個二維圖像包括輸送器移動零件沿著輸送器軌跡通過其中的二維空間；在至少一幅圖像中標(biāo)識零件上的代碼的位置，其中，被定位的代碼是經(jīng)定位代碼；標(biāo)識零件的前緣和后緣的位置，其中，前緣和后緣界定零件空間；以及把每一已定位代碼與包括已定位代碼的位置的零件空間關(guān)聯(lián)起來。一些方法也供和與輸送器相關(guān)聯(lián)的、用于每次輸送器移動編碼器增量距離時生成編碼器脈沖計數(shù)的編碼器一起使用，該處理器被編程為通過使用編碼器脈沖計數(shù)來標(biāo)識零件在第一時刻的前緣和后緣的位置來執(zhí)行標(biāo)識前緣和后緣的位置的步驟。在一些情況中，處理器還被編程為對于輸送器上的每一零件在零件的前緣和后緣分別處于輸送器上的傳感器位置時標(biāo)識前緣和后緣脈沖計數(shù)，且其中，標(biāo)識零件的前緣和后緣的位置的步驟包括使用編碼器脈沖計數(shù)、編碼器增量距離和前緣和后緣脈沖計數(shù)來計算在第一時刻前緣和后緣脈沖計數(shù)的位置的步驟。在一些情況中，處理器被編程為通過計算在第一時刻的編碼器脈沖計數(shù)和前緣脈沖計數(shù)之間的前緣差異計數(shù)、使用前緣差異計數(shù)和編碼器增量距離來計算前緣位置變化并組合前緣位置變化和第一位置以便標(biāo)識在第一時刻前緣的位置來執(zhí)行標(biāo)識在第一時刻前緣的位置的步驟，以及通過計算在第一時刻的編碼器脈沖計數(shù)和后緣脈沖計數(shù)之間的后緣差異計數(shù)、使用后緣差異計數(shù)和編碼器增量距離來計算后緣位置變化并組合后緣位置變化和第一位置以便標(biāo)識在第一時刻后緣的位置來執(zhí)行標(biāo)識后緣的位置的步驟。在一些情況中，處理器還被編程為通過獲取多幅圖像、嘗試解碼所獲取的圖像的至少一個子集中的代碼、以及在成功地解碼代碼時標(biāo)識成功地解碼的代碼的位置來執(zhí)行在至少一幅圖像中標(biāo)識在第一時刻代碼的位置的步驟。在一些情況中，在標(biāo)識碼的位置之前，處理器標(biāo)識第一零件和第二零件的前緣和后緣，且其中，在處理器標(biāo)識碼的位置之后，處理器基于代碼位置和與第一零件和第二零件相關(guān)聯(lián)的零件空間把代碼與第一零件和第二零件中的一個關(guān)聯(lián)起來。在一些情況中，處理器通過標(biāo)識所獲取的圖像中的前緣和后緣來執(zhí)行標(biāo)識零件的前緣和后緣的位置的步驟。在一些情況中，標(biāo)識在FOV內(nèi)在第一時刻零件的前緣和后緣的位置的步驟包括標(biāo)識FOV中零件的第一橫緣和第二橫緣以便進(jìn)一步界定零件空間。在一些情況中，標(biāo)識零件上的代碼的位置的步驟包括標(biāo)識在第一時刻獲取的圖像的每一代碼，標(biāo)識零件的前緣和后緣的步驟包括感測在不同于第一時刻的第二時刻每一零件的前緣和后緣，且其中，把每一經(jīng)定位代碼與零件空間關(guān)聯(lián)起來的步驟包括使用在第一時刻代碼的位置來計算在第二時刻代碼的位置，并且當(dāng)在第二時刻代碼的位置是在由在第二時刻前緣和后緣的位置界定的零件空間內(nèi)時進(jìn)行關(guān)聯(lián)。在一些情況中，第一時刻是在第二時刻之后。在一些情況中，第二時刻是在第一時刻之后。在其他情況中，標(biāo)識零件上的代碼的位置的步驟包括標(biāo)識在第一時刻獲取的圖像的每一代碼，標(biāo)識零件的前緣和后緣的步驟包括感測在不同于第一時刻的第二時刻每一零件的前緣和后緣，且其中，把每一已定位代碼與零件空間關(guān)聯(lián)起來的步驟包括使用在第二時刻前緣和后緣的位置來計算在第一時刻前緣和后緣的位置，并且當(dāng)在第一時刻代碼的位置是在由在第一時刻前緣和后緣的位置界定的零件空間內(nèi)時進(jìn)行關(guān)聯(lián)。為了實現(xiàn)前述目標(biāo)和相關(guān)目標(biāo)，因此，本發(fā)明包括在下文中完全描述的特征。下列描述和附圖詳細(xì)闡述本發(fā)明的特定說明性方面。然而，這些方面僅僅指示可以采用本發(fā)明的原理的各種方式中的一些。當(dāng)結(jié)合附圖考慮時，將從本發(fā)明的下列具體實施方式明顯看出本發(fā)明的其他方面、優(yōu)點和新穎特征。附圖說明圖1是例示與零件輸送器一起使用的符合本發(fā)明的至少一些方面的視覺系統(tǒng)的示意圖；圖2是示出零件移動到形成圖1中所示出的系統(tǒng)的部分的零件的二維相機(jī)的視場中的示意圖；圖3類似于圖2，但示出在零件已經(jīng)進(jìn)一步移動到相機(jī)視場中之時的不同時刻；圖4類似于圖2，但示出在零件已經(jīng)進(jìn)一步移動到相機(jī)的視場中之時的不同時刻；圖5類似于圖2，但示出在相機(jī)的視場內(nèi)的三個零件；圖6是例示符合本發(fā)明的至少一些方面的方法的流程圖；圖7類似于圖2，但示出在相機(jī)的視場內(nèi)的兩個零件，其中兩個零件的位置沿著垂直于輸送器移動方向的方向重疊；圖8類似于圖7，但示出移動與輸送器上的兩個零件相關(guān)聯(lián)的已定義零件空間；圖9是可以代替圖6中所示出的過程的一部分的子過程，用于處理如圖7和圖8中所示出的在空間上重疊的零件；以及圖10是類似于圖2中所示出的示意圖的示意圖，但在相對于視場的不同的相對位置處示出零件存在性傳感器。具體實施方式現(xiàn)在參見各圖，其中，貫穿多個視圖，類似的附圖標(biāo)記對應(yīng)于相似元素，且更具體地參見圖1，將在示例性系統(tǒng)10的上下文中描述本發(fā)明，示例性系統(tǒng)10包括輸送器子組件12、二維面掃描相機(jī)17、系統(tǒng)處理器18、零件存在性傳感器20、位置編碼器22、拒斥器臂24和拒斥器馬達(dá)25。建立輸送器組件12以便沿著輸送器軌跡路徑從左到右輸送零件，如圖1中所例示的。輸送器組件12的頂面14上的示例性零件被標(biāo)記為26a、26b、26c、26d和26e，且離開組件12的零件被標(biāo)記為26f。在至少一些實施方式中，零件26a-26f由隔離(singulator)子系統(tǒng)(未例示)隔離(singulate)，以使得同一時刻僅有一個零件被定位在沿著輸送器組件的每一位置。仍然參見圖1，位置標(biāo)尺30被示出為毗鄰輸送器組件12的長度，指示沿著輸送器長度的位置。示例性標(biāo)尺范圍是在輸送器的前端處的零位置和在輸送器的尾端處的200位置之間。用來形成標(biāo)尺30的長度單位可以是小到足以用于具體的應(yīng)用的任何單位。再次參見圖1，位置編碼器22被鏈接到輸送器組件12并生成編碼器脈沖計數(shù)信號，該編碼器脈沖計數(shù)信號可以被用來標(biāo)識沿著輸送器軌跡的輸送帶位置且更具體地被用來標(biāo)識被定位在輸送器組件的頂面14上的零件的位置。為此，每次組件12的頂面14移動設(shè)定的輸送器距離Dei(即，“編碼器增量距離”)時，編碼器22遞增編碼器脈沖計數(shù)。因而，如果在零件(例如，26a)處于沿著輸送器軌跡的表面14上的特定位置時已知編碼器脈沖計數(shù)，那么編碼器脈沖計數(shù)和編碼器增量距離Dei的變化可以被用來標(biāo)識此后表面14上的零件的瞬時位置。下面將更詳細(xì)地描述標(biāo)識表面14上的零件的位置的這一過程。編碼器22將脈沖計數(shù)提供給處理器18。仍然參見圖1，相機(jī)17是面掃描相機(jī)且可以包括二維CCD相機(jī)傳感器、二維CMOS相機(jī)傳感器或適用于生成用于解碼的目的的圖像的任何其他類型的相機(jī)傳感器。相機(jī)17具有由2D相機(jī)傳感器上的透鏡聚焦的視場28。相機(jī)傳感器生成被提供給處理器18的視場的二維圖像。相機(jī)17被支持為毗鄰輸送器組件12，以使得當(dāng)沿著輸送器軌跡(如圖1中所例示的從左到右)移動零件時，各零件移動通過相機(jī)的視場28。在至少一些實施方式中，相機(jī)17被定位成使得視場28將覆蓋輸送器組件12的整個寬度和沿著輸送器移動的軌跡的基本區(qū)域，以使得在同一時刻一個以上的零件可以被定位在視場28內(nèi)(參見圖1)。在圖1中，相機(jī)視場從輸送器位置70處的進(jìn)入邊緣42延伸到輸送器位置120處的離開邊緣44。離開邊緣44是在沿著輸送器軌跡離開進(jìn)入邊緣42的下游。如標(biāo)簽所暗示的，當(dāng)零件經(jīng)由輸送器移動移入視場28時，零件首先沿著進(jìn)入邊緣42進(jìn)入視場28，且然后，零件沿著離開邊緣44離開視場28...