本申請為分案申請,其母案的發(fā)明名稱為“具有閃光校正瞄準(zhǔn)器和交替照明的終端”,申請日為2012年01月31日,申請?zhí)枮?01210100298.4。
相關(guān)申請的交叉引用
本申請要求在2011年1月31日提交的美國專利申請?zhí)?3/017,926,名稱為“terminalwithflicker-correctedaimerandalternatingillumination(具有閃光校正瞄準(zhǔn)器和交替照明的終端)”的優(yōu)先權(quán)。上述申請通過引用全文并入本文中。
本發(fā)明一般地涉及基于光學(xué)的寄存器,并且具體涉及基于圖像傳感器的標(biāo)記讀取終端。
背景技術(shù):
用于讀取可解碼標(biāo)記的標(biāo)記讀取終端在多個(gè)種類中是可用的。例如,在銷售點(diǎn)應(yīng)用中,常見的是沒有鍵盤和顯示器的最低限度功能的標(biāo)記讀取終端。沒有鍵盤和顯示器的標(biāo)記讀取終端可用于可識(shí)別槍型形狀因數(shù)(formfactor),具有可被食指驅(qū)動(dòng)的手柄且觸發(fā)按鈕(觸發(fā)器)。具有鍵盤和顯示器的標(biāo)記讀取終端也是可用的。配備鍵盤和顯示器的標(biāo)記讀取終端通常用于船舶和倉庫應(yīng)用,并可用于包含顯示器和鍵盤的形狀因數(shù)。在配備鍵盤和顯示器的標(biāo)記讀取終端中,用于驅(qū)動(dòng)解碼消息輸出的觸發(fā)按鈕被典型地提供在如通過操作者拇指能夠驅(qū)動(dòng)的這種位置中。形狀上沒有鍵盤和顯示器或者形狀上裝配鍵盤和顯示器的標(biāo)記讀取終端通常用于多種數(shù)據(jù)采集應(yīng)用中,包括銷售點(diǎn)應(yīng)用,船舶應(yīng)用,倉庫應(yīng)用,安全檢查點(diǎn)應(yīng)用,以及病人照顧應(yīng)用。一些標(biāo)記讀取終端適用于讀取條形碼符號(hào),包括一維(1d)條形碼,堆疊1d條形碼,和二維(2d)條形碼的一個(gè)或多個(gè)。另一些標(biāo)記讀取終端適用于使用光學(xué)字符識(shí)別(ocr)來讀取標(biāo)準(zhǔn)字符,而還有其它的標(biāo)記讀取終端被配備用于讀取條形碼符號(hào)和ocr字符。最近,針對掃描器開發(fā)移動(dòng)電話讀取模式以從移動(dòng)電話或者其它led顯示屏讀取條形碼。這種模式具有照明切換特性,其中一個(gè)圖像在照明開啟時(shí)獲得,下一個(gè)圖像在沒有照明時(shí)獲得。
上述討論僅僅提供通常的背景信息,并且不旨在作為用來幫助確定要求保護(hù)的主題的范圍。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
公開了標(biāo)記讀取終端及關(guān)聯(lián)的方法,除了其它優(yōu)點(diǎn),其提供在設(shè)備屏幕上改進(jìn)的標(biāo)記讀取,在照明和瞄準(zhǔn)器子系統(tǒng)中都提供閃光校正,來減少或者消除在屏幕讀取模式中不想要的閃光影響。對于從諸如移動(dòng)電話上的設(shè)備屏幕或其他led屏幕或顯示器讀取條形碼的掃描器,典型照明屏幕讀取模式依賴于有照明和沒有照明交替的曝光,某些曝光不被照明從而避免讀取來自設(shè)備屏幕的鏡面反射。未照明的曝光時(shí)間需要明顯的更長,并且被照明的曝光和瞄準(zhǔn)器激活關(guān)于未照明的長曝光時(shí)間被定時(shí),這在照明和瞄準(zhǔn)器中導(dǎo)致顯著的閃光影響。這些閃光影響包括照明亮度的容易看見的改變,并趨于分心和令人不舒服。
此處提供的各種實(shí)施例的終端減少或消除在照明和瞄準(zhǔn)器子系統(tǒng)中的這些閃光影響。在說明性的實(shí)施例中,終端包括各種實(shí)施例中的照明子系統(tǒng),操作用于投射照明圖案;瞄準(zhǔn)器子系統(tǒng),操作用于投射瞄準(zhǔn)圖案;成像子系統(tǒng);外殼;存儲(chǔ)器和處理器。外殼封裝照明子系統(tǒng)、瞄準(zhǔn)器子系統(tǒng)和成像子系統(tǒng)。成像子系統(tǒng)包括圖像傳感器陣列和操作用于聚焦圖像到圖像傳感器陣列上的成像光學(xué)組件。存儲(chǔ)器能夠存儲(chǔ)表示入射在圖像傳感器陣列上的光的圖像數(shù)據(jù)的幀。
處理器操作用于尋址所述存儲(chǔ)器,并且嘗試解碼在圖像數(shù)據(jù)幀的至少一個(gè)中表示的可解碼標(biāo)記。標(biāo)記讀取終端,響應(yīng)于屏幕讀取信號(hào),操作的用來激活屏幕讀取循環(huán)。在屏幕讀取模式中,對于第一照明曝光期,在對于多個(gè)激活照明期的一個(gè)激活照明子系統(tǒng)同時(shí)成像子系統(tǒng)被激活至少一次。對于第一非照明曝光期,在照明子系統(tǒng)不被激活時(shí)成像子系統(tǒng)被激活至少一次,該第一非照明曝光期長于第一照明曝光期。當(dāng)成像子系統(tǒng)還是照明子系統(tǒng)都不被激活時(shí),對于多個(gè)激活瞄準(zhǔn)器期,瞄準(zhǔn)器子系統(tǒng)被激活,其中在激活瞄準(zhǔn)器期之間的時(shí)間間隔在標(biāo)稱容差內(nèi)是相等的。
在另一個(gè)說明性的實(shí)施例中,一種方法包括,對于第一照明曝光期,在對于多個(gè)激活照明期的一個(gè)激活照明子系統(tǒng)同時(shí)激活成像子系統(tǒng)至少一次。該方法還包括對于第一非照明曝光期,在照明子系統(tǒng)不被激活時(shí)激活成像子系統(tǒng)至少一次,該第一非照明曝光期長于第一照明曝光期。該方法還包括當(dāng)成像子系統(tǒng)還是照明子系統(tǒng)都不被激活時(shí),對于多個(gè)激活瞄準(zhǔn)器期,激活瞄準(zhǔn)器子系統(tǒng),其中在激活瞄準(zhǔn)器期之間的時(shí)間間隔在標(biāo)稱容差內(nèi)是相等。該方法還包括通過處理器利用來自第一照明曝光期和第一非照明曝光期的至少之一的圖像數(shù)據(jù)的一個(gè)或多個(gè)幀來執(zhí)行可解碼標(biāo)記的嘗試解碼。
提供發(fā)明內(nèi)容用于以簡化的形式介紹概念的選擇,其在下面的“具體實(shí)施方式”將被進(jìn)一步描述。本發(fā)明內(nèi)容不旨在識(shí)別要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵特征或者重要特征,也不旨在用作幫助確定要求保護(hù)的主題的范圍。該要求保護(hù)的主題不限于解決背景技術(shù)中提到的任何或全部缺點(diǎn)的實(shí)施方式。
附圖說明
參考下文描述的附圖,可以更好的理解此處描述的特征。這些附圖不必按比例,而是通常把重點(diǎn)放在闡示多個(gè)示例性實(shí)施例的原則上。在附圖中,相似的數(shù)字用于指示遍及不同視圖中相似的部件
圖1描繪了根據(jù)示例性的實(shí)施例的標(biāo)記讀取終端的透視圖,其具有多個(gè)操作者可選擇的配置,以及在數(shù)字設(shè)備的屏幕上讀取標(biāo)記。
圖2描繪了根據(jù)示例性的實(shí)施例的標(biāo)記讀取終端的成像模塊的分解透視圖。
圖3描繪了根據(jù)示例性的實(shí)施例的標(biāo)記讀取終端的框圖。
圖4描繪了根據(jù)示例性的實(shí)施例的方法的流程圖。
圖5描繪了根據(jù)示例性的實(shí)施例的說明在激活照明期、曝光期和激活瞄準(zhǔn)器期之間關(guān)聯(lián)的時(shí)序圖。
具體實(shí)施方式
圖1描繪了根據(jù)示例性的實(shí)施例的標(biāo)記讀取終端1000的透視圖,其具有多個(gè)操作者可選擇的配置,并被描述為讀取數(shù)字設(shè)備240的屏幕242上的標(biāo)記15。圖2描繪了根據(jù)對應(yīng)于圖1所示的標(biāo)記讀取終端1000的示例性的實(shí)施例的標(biāo)記讀取終端1000的成像模塊299的分解透視圖。圖3描繪了根據(jù)對應(yīng)于圖1所示的標(biāo)記讀取終端1000和圖2所示的成像模塊299的示例性的實(shí)施例的標(biāo)記讀取終端1000的框圖。參考圖1到圖3,在這些圖的一個(gè)或多個(gè)中描繪了多種指示的特征,此處闡明了一種新潁的標(biāo)記讀取終端1000,其具有成像模塊299,手持外殼1014,存儲(chǔ)器1085,以及處理器1060,其中成像模塊299包括成像照明子系統(tǒng)800,成像子系統(tǒng)900,以及瞄準(zhǔn)器子系統(tǒng)1208。
成像照明子系統(tǒng)800可操作用于投影照明圖案。成像子系統(tǒng)900可包括圖像傳感器陣列1033和操作用于聚焦圖像到圖像傳感器陣列1033的成像光學(xué)組件200。在這個(gè)示例性實(shí)施例中,手持外殼1014封裝了成像照明子系統(tǒng)800和成像子系統(tǒng)900。存儲(chǔ)器1085能夠存儲(chǔ)圖像數(shù)據(jù)的一個(gè)或多個(gè)幀,其中圖像數(shù)據(jù)的幀可表示圖像傳感器陣列1033上入射的光。處理器1060操作用于尋址存儲(chǔ)器1085和處理圖像數(shù)據(jù)的幀,例如用于嘗試解碼在圖像數(shù)據(jù)中表示的可解碼標(biāo)記的處理。
標(biāo)記讀取終端1000操作用于激活閃光校正的屏幕讀取模式,特別適用于讀取監(jiān)視器、顯示器或任何其它類型設(shè)備的屏幕,如數(shù)字設(shè)備240的屏幕242上的標(biāo)記。當(dāng)在屏幕讀取模式中操作時(shí),標(biāo)記讀取終端1000可激活單獨(dú)的曝光期,包括照明曝光期和非照明曝光期。
照明曝光期和非照明曝光期可以屏幕讀取循環(huán)中的任何順序被激活。例如,在各種示例性實(shí)施例中,循環(huán)中的第一曝光可以是照明曝光,以及循環(huán)中的第二曝光可以是非照明曝光,或者循環(huán)中的第一曝光可以是非照明曝光,以及循環(huán)中的第二曝光可以是照明曝光。例如,成像照明子系統(tǒng)800可在成像子系統(tǒng)900在照明曝光期期間使圖像數(shù)據(jù)的第一幀曝光同時(shí)投射照明圖案。其后短時(shí)間地,成像照明子系統(tǒng)800可以在成像子系統(tǒng)900在非照明曝光期期間使圖像數(shù)據(jù)的第二幀曝光同時(shí)抑制投射照明圖案。處理器1060操作用于從來自照明曝光和/或非照明曝光的圖像數(shù)據(jù)幀或圖像數(shù)據(jù)隨后幀的至少一個(gè)中嘗試解碼可解碼標(biāo)記,如標(biāo)記15。在各種示例性實(shí)施例中,處理器1060可以能夠根據(jù)包括終端和屏幕的細(xì)節(jié)的各種因素成功解碼圖像。圖1和2中描述的標(biāo)記讀取終端1000的一些組件將在下面隨后的段落中描述。例如,終端1000進(jìn)一步包括對應(yīng)于各種操作配置的各種用戶可選擇按鈕6102和6104。這些在下文進(jìn)一步被解釋。
在示例性實(shí)施例中,在屏幕讀取模式中操作的標(biāo)記讀取終端1000可以由此執(zhí)行照明曝光和非照明曝光。非照明曝光有時(shí)可以在讀取屏幕上的標(biāo)記時(shí)提供優(yōu)良的性能。在各種示例性實(shí)施例中,通過執(zhí)行照明曝光和非照明曝光,以及示意性地在兩者之間交替,終端1000可提高或者優(yōu)化它在讀取基于屏幕的標(biāo)記時(shí)的性能,其中照明或非照明曝光都可以提供用于成像和解碼標(biāo)記的最好條件。屏幕讀取模式也可以使用其它特征,在各種實(shí)施例中,其結(jié)合交替照明和非照明曝光可以是有優(yōu)勢的,如閃光校正特征,下文將進(jìn)一步描述。在此用法中,“非照明曝光”指當(dāng)成像系統(tǒng)曝光圖像數(shù)據(jù)幀時(shí),照明系統(tǒng)保持不活動(dòng)并且抑制投射照明在曝光目標(biāo)上的曝光。“非照明曝光”指缺少來自終端本身,或者成像照明或者來自瞄準(zhǔn)器照明的激活照明,盡管目標(biāo)可能仍然被其它光源照明,如周圍光或目標(biāo)自身照明,例如,監(jiān)視器或者另一個(gè)數(shù)字設(shè)備上其它類型的屏幕。
非照明曝光可以在讀取設(shè)備屏幕上呈現(xiàn)的標(biāo)記時(shí)提供優(yōu)勢。關(guān)于各種設(shè)備使用各種屏幕和屏幕技術(shù),并且可以包括任何類型的顯示器、監(jiān)視器或其它類型的圖形或視覺輸出設(shè)備。屏幕可示例性地包括液晶顯示器(lcd)、電子墨水或者電子書、等離子、陰極射線管(crt)和/或其它圖形輸出機(jī)械裝置。
不同的屏幕技術(shù)具有非常多樣的光學(xué)特性,并在反射率或其它屬性上非常不同,其在不同形式的照明下光學(xué)干擾成功地屏幕成像,取決于例如,潛在技術(shù)、屏幕中或屏幕上涉及的層的數(shù)目和類型、屏幕是彩色的還是黑白的、或者屏幕是否被使能觸摸輸入這樣的因素。例如,很多類型的屏幕可以引起外部照明源巨大的鏡面反射(specularreflection)。在各種示例性實(shí)施例中,通過成像照明子系統(tǒng)800在曝光期內(nèi)抑制投射照明圖案,在該曝光期間成像子系統(tǒng)900曝光圖像數(shù)據(jù)幀,成像子系統(tǒng)900可以將目標(biāo)標(biāo)記成像而沒有來自屏幕的光學(xué)干涉影響,如鏡面反射,這可以使終端1000能夠在成像和解碼標(biāo)記上具有卓越的能力。
根據(jù)示例性實(shí)施例,圖4描繪使用具有屏幕讀取模式的標(biāo)記讀取終端的方法400的流程圖。舉例來說,方法400的多種實(shí)施例可以示例性地使用在圖1到3的標(biāo)記讀取終端1000的多種操作模式中。
圖5描繪說明在激活照明期、曝光期和激活瞄準(zhǔn)器期之間關(guān)聯(lián)的時(shí)序圖,其對應(yīng)于圖4的流程圖中所描繪的示例性方法例子。在討論圖4中的方法400的步驟之前簡單介紹圖5。根據(jù)示例性實(shí)施例,圖5描繪初始標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)303a,其后是代表性的屏幕讀取循環(huán)305a、305b。在示例性實(shí)施例中,時(shí)序圖300示出了施加到終端1000的成像模塊299的不同部件的電壓電平,在每個(gè)情況下示出了基線,例如,其可以是零伏特,以及提升電平,在示例性實(shí)施例中,其通常在大約1.5到2伏特的范圍中。
還參考圖2和3中所見的部件,這些電壓電平被施加用于led電平信號(hào)330,向成像照明光源組件700(在圖2和3中所見的)提供的成像照明信號(hào)340,向成像子系統(tǒng)900造成曝光而提供的曝光控制信號(hào)350,以及為瞄準(zhǔn)器子系統(tǒng)1208提供的瞄準(zhǔn)器信號(hào)360。時(shí)序圖上所示的電壓提升電平指示了給定部件的激活,如成像照明340的代表性的成像照明激活信號(hào)341,曝光控制350的代表性的曝光激活信號(hào)351,以及瞄準(zhǔn)器控制360的代表性的瞄準(zhǔn)器激活信號(hào)361。因而,初始標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)303a包括照明曝光期311,其包括成像照明激活信號(hào)341,同時(shí)曝光激活信號(hào)351;隨后是激活瞄準(zhǔn)器期312,其包括瞄準(zhǔn)器激活信號(hào)361;隨后是依次間歇期313,在該期間內(nèi)成像照明、成像曝光或瞄準(zhǔn)器都不是激活的。如下所述,該初始標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)303a可以與屏幕讀取循環(huán)305a、305b比較。
如下在表a上論證了對于屏幕讀取循環(huán)中的對應(yīng)于圖5所示的那些期間的由321-326標(biāo)記的給定的代表性連續(xù)期間的采樣,照明狀態(tài)和曝光狀態(tài)是如何工作的。
方法400的流程圖表示在方法的一種實(shí)現(xiàn)中步驟的示例性選擇和排序,而其它方法實(shí)現(xiàn)可以僅包含這些步驟的一些,和/或圖4中未描繪的附加步驟,并且可以在用于執(zhí)行不同步驟的排序或過程中具有不同。方法400的步驟根據(jù)一個(gè)示例性的實(shí)施例在下文中更詳細(xì)的描述,而其步驟和細(xì)節(jié)的變形可用于其它實(shí)施例中。
方法400可包括準(zhǔn)備步驟401,用于檢測終端是否處于屏幕讀取模式,以及步驟403,用于執(zhí)行參數(shù)確定曝光。對于檢測終端是否處于屏幕讀取模式的步驟401,可以通過任何不同的觸發(fā)器使終端進(jìn)入屏幕讀取模式。例如,用戶還可以用終端1000去掃描編程的標(biāo)記,當(dāng)其被終端1000掃描和解碼時(shí),指示終端1000進(jìn)入屏幕讀取模式。作為另一個(gè)例子,用戶可以例如使用終端1000的屏幕1222上的按鈕6110進(jìn)入手工輸入來設(shè)置終端1000在屏幕讀取模式中。例如,用戶激活終端1000上的人工觸發(fā)器可以激活觸發(fā)信號(hào)。該觸發(fā)器可以是物理部件,例如如,終端1000的觸發(fā)器1220,其舉例來說可以被物理地按壓、拉、或觸摸,或者它可以是觸摸屏上的構(gòu)件(widget),如終端1000的被觸摸的顯示器1222,或者在各種實(shí)施例中任何其它形式的用戶輸入。當(dāng)觸發(fā)器激活信號(hào)開啟或被激活時(shí),終端可以接著在開環(huán)基礎(chǔ)上執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)屏幕讀取循環(huán),并且當(dāng)觸發(fā)器信號(hào)停止或不再激活時(shí)結(jié)束,舉例來說,由于例如觸發(fā)器的釋放,超時(shí)期間過期,或成功解碼。雖然這些示例性實(shí)例采用人工觸發(fā)模式,但是很多實(shí)施例也可以采用自動(dòng)觸發(fā)模式。
舉例來說,終端1000也可以被配置,從而當(dāng)其檢測到設(shè)備屏幕位于成像子系統(tǒng)900的目標(biāo)區(qū)域時(shí),終端1000進(jìn)入屏幕讀取模式。這可能涉及單獨(dú)的專用傳感器,或者終端的現(xiàn)有特性的方面,其將終端適配為感測在成像目標(biāo)區(qū)域中的工作屏幕。例如,工作屏幕的視覺提示可以通過成像子系統(tǒng)被成像,并被編碼在發(fā)送到處理器的數(shù)據(jù)中,并且該處理器可被編程為在成像數(shù)據(jù)中識(shí)別工作屏幕的視覺提示。在不同實(shí)施例中,工作屏幕的這種視覺提示可以示例性的包括如光頻率、功率譜、光源形狀或者其它指示特征之類的方面。處理器可被編程為響應(yīng)于因此檢測到屏幕接著自動(dòng)激活屏幕讀取模式。因此,人工輸入、掃描指令標(biāo)記輸入以及設(shè)備屏幕在目標(biāo)區(qū)域中的檢測是用于激活終端1000中的屏幕讀取信號(hào)的各種各樣的觸發(fā),響應(yīng)于其,終端1000操作激活屏幕讀取循環(huán)。
用于執(zhí)行參數(shù)確定曝光的步驟403可以包括一個(gè)或多個(gè)曝光。這些可以是照明或者非照明的曝光,并且可以用于確定隨后曝光的操作參數(shù)來實(shí)際獲取用于嘗試解碼的圖像數(shù)據(jù)幀。這些參數(shù)確定曝光可以被披露和處理來確定參數(shù),如目標(biāo)距離和環(huán)境光,其用來確定用于嘗試標(biāo)記解碼的隨后曝光的如焦距和照明持續(xù)時(shí)間的參數(shù)。舉例來說,執(zhí)行參數(shù)確定曝光的步驟403也可以與其它準(zhǔn)備步驟交疊,潛在地例如通過成像和確定數(shù)字設(shè)備的工作屏幕在目標(biāo)區(qū)域中的存在,并且響應(yīng)地激活屏幕讀取模式。
步驟411包括執(zhí)行標(biāo)記讀取終端的照明曝光期。在步驟411中,在照明曝光期,終端1000的成像照明子系統(tǒng)800在終端1000的成像子系統(tǒng)900在圖像傳感器陣列1033上曝光圖像數(shù)據(jù)幀的同時(shí)投射照明圖案。這對應(yīng)于圖5所示的屏幕讀取循環(huán)305a的照明曝光期321,其包括與曝光激活信號(hào)352同時(shí)的成像照明激活信號(hào)342。
步驟412包括執(zhí)行標(biāo)記讀取終端的第一激活瞄準(zhǔn)器期。在步驟412中,終端1000的瞄準(zhǔn)器子系統(tǒng)1208,在激活瞄準(zhǔn)器期,投射瞄準(zhǔn)器照明圖案。這對應(yīng)于屏幕讀取循環(huán)305a的第一激活瞄準(zhǔn)器期322,其包括瞄準(zhǔn)器激活信號(hào)362。
步驟413包括執(zhí)行標(biāo)記讀取終端的非照明曝光期。在步驟413中,在非照明曝光期,當(dāng)終端1000的成像照明子系統(tǒng)800不投射照明圖案時(shí),終端1000的成像子系統(tǒng)900將圖像數(shù)據(jù)幀曝光到圖像傳感器陣列1033上。在此時(shí)間期間,瞄準(zhǔn)器子系統(tǒng)1208也不投射照明。這對應(yīng)于圖5所示的屏幕讀取循環(huán)305a的非照明曝光期323,其包括曝光激活信號(hào)353。來自前面的被曝光激活信號(hào)352激活的照明曝光的圖像數(shù)據(jù)幀被從圖像傳感器陣列1033下載到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)緩沖器或者處理器,用于在曝光激活信號(hào)353之前處理,這樣圖像傳感器陣列1033準(zhǔn)備好在非照明曝光期323期間獲取圖像數(shù)據(jù)的新幀。來自非照明曝光期323的圖像數(shù)據(jù)幀同樣被從圖像傳感器陣列1033下載到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)緩沖器或者處理器,用于在隨后的曝光之前處理。圖像數(shù)據(jù)的多個(gè)幀可以在一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)緩沖部件中同時(shí)被緩沖,并且圖像數(shù)據(jù)的多個(gè)幀可以由一個(gè)或多個(gè)處理器同時(shí)處理。
在不同的示例性實(shí)施例中,有優(yōu)勢的是,在非照明曝光期間,使用更長的曝光時(shí)間,包括屏幕讀取循環(huán)305a的非照明曝光期323的持續(xù)時(shí)間周期比照明曝光期321時(shí)間更長。例如,當(dāng)讀取設(shè)備上的屏幕時(shí),屏幕可以提供其自身照明,但在不同的示例性實(shí)施例中,典型的,其強(qiáng)度可能比標(biāo)記讀取終端自身的照明子系統(tǒng)提供的典型照明低。在這種情況下,更長的曝光時(shí)間可以促進(jìn)目標(biāo)標(biāo)記成像有好的性能,例如,示例性地用分辨率或者信噪比來衡量。
在另一示例性實(shí)施例中,設(shè)備的屏幕可不使用其自身的照明,如電子墨水或電子書屏幕,并且在這個(gè)實(shí)施例中,第二曝光期可以采用環(huán)境光來照明屏幕上的目標(biāo)標(biāo)記??赡艽嬖诤軐挿秶沫h(huán)境光情況,至少其中一些可能向目標(biāo)標(biāo)記提供比終端照明子系統(tǒng)提供的照明顯著少很多的照明。還是在這個(gè)例子中,更長持續(xù)時(shí)間的非照明曝光期323可能是有利的以足夠的分辨率或者信號(hào)強(qiáng)度將目標(biāo)成像。
非照明曝光的這個(gè)更長的曝光期在不同的實(shí)施例中可以十分不同,這取決于諸如標(biāo)記讀取終端的給定實(shí)施例的成像光學(xué)組件和圖像傳感器陣列的細(xì)節(jié)之類的因素。一些與獲得足夠的圖像分辨率所需的持續(xù)時(shí)間相關(guān)的示例性細(xì)節(jié)可包括光學(xué)物鏡的大小,任何折射光學(xué)元件的透射系數(shù)和任何反射光學(xué)元件的反射系數(shù),圖像傳感器陣列的類型,光通路中或圖像傳感器陣列上的任何濾波器的存在和類型,圖像傳感器陣列的像素?cái)?shù)目和每個(gè)像素的面積,圖像傳感器陣列上像素的量子效率,以及圖像傳感器陣列上提高像素有效量子效率的任何特征,例如微透鏡(microlense)。諸如這些的因素可被考慮進(jìn)去,來確定成像子系統(tǒng)的任何特定的實(shí)施例在非照明曝光期323中曝光非照明的圖像數(shù)據(jù)幀的合適的持續(xù)時(shí)間。
步驟414包括執(zhí)行標(biāo)記讀取終端的非曝光照明期。在步驟414中,在照明曝光期321投射照明圖案的相同期間內(nèi),終端1000的成像照明子系統(tǒng)800投射照明圖案,但是終端1000的成像子系統(tǒng)900仍然保持不活動(dòng),并不曝光圖像數(shù)據(jù)幀。這對應(yīng)于圖5所示的屏幕讀取循環(huán)305a的非曝光照明期324,其包括成像照明激活信號(hào)343,其在曝光激活信號(hào)353之后和瞄準(zhǔn)器激活信號(hào)363之前發(fā)生。
步驟415包括執(zhí)行標(biāo)記讀取終端的第二激活瞄準(zhǔn)器期。在步驟415中,為了另一個(gè)激活瞄準(zhǔn)器期,在屏幕讀取循環(huán)305a的第一激活瞄準(zhǔn)器期322投射瞄準(zhǔn)器照明圖案的相同期間內(nèi),終端1000的瞄準(zhǔn)器子系統(tǒng)1208再次投射瞄準(zhǔn)器照明圖案。這對應(yīng)于屏幕讀取循環(huán)305a的激活瞄準(zhǔn)器期325,其包括瞄準(zhǔn)器激活信號(hào)363。
步驟415和激活瞄準(zhǔn)器期325之后是間歇期326,其中成像照明、成像曝光信號(hào)或者瞄準(zhǔn)器都不被激活,直至在本實(shí)例中隨后的屏幕讀取循環(huán)305b開始,其中期間321-326,以及步驟411、412、413、414和415被重復(fù)。在本示例性的實(shí)施例中,在屏幕讀取循環(huán)內(nèi)以及之間,激活瞄準(zhǔn)器期362、363等彼此持續(xù)相同的時(shí)間量,并且它們之間的時(shí)間間隔也相等。同樣,在屏幕讀取循環(huán)內(nèi)以及之間,成像照明激活信號(hào)342、343等彼此持續(xù)相同的時(shí)間量,并且它們之間的時(shí)間間隔也相等。這些效果對減少或者消除肉眼容易看見的任何閃光影響有貢獻(xiàn)。同時(shí),屏幕讀取循環(huán)提供用于照明曝光期和非照明曝光期兩者,以使得它們合適于成像照明期和激活瞄準(zhǔn)器期之間的方式,而不干擾成像照明期或激活瞄準(zhǔn)期的規(guī)則周期或一致性。照明(成像照明和瞄準(zhǔn)器照明)之間具有規(guī)則時(shí)間間隔的固定周期,與成像照明周期彼此之間的一致性以及激活瞄準(zhǔn)周期彼此之間的一致性,都對減少或者消除外在的閃光影響有貢獻(xiàn)。
圖像數(shù)據(jù)的每個(gè)幀可以從圖像傳感器陣列1033下載到緩沖器或者直接下載到處理器,在其被獲取的曝光期結(jié)束時(shí),包括步驟411中照明曝光期以及步驟415中非照明曝光期。因而,這兩個(gè)步驟之后是執(zhí)行在至少一個(gè)圖像數(shù)據(jù)幀上嘗試解碼的步驟421。圖像數(shù)據(jù)的一個(gè)或多個(gè)幀可以同時(shí)被一個(gè)或多個(gè)處理器分析,來從至少一個(gè)圖像數(shù)據(jù)幀中嘗試解碼標(biāo)記。
圖4中的判斷節(jié)點(diǎn)431描繪了確定標(biāo)記是否從數(shù)據(jù)的至少一個(gè)幀中解碼。標(biāo)記的成功解碼可以使步驟411-415的屏幕讀取循環(huán)結(jié)束,而未成功從圖像數(shù)據(jù)幀中解碼標(biāo)記可能導(dǎo)致重復(fù)步驟411-415的屏幕讀取循環(huán)。嘗試解碼標(biāo)記的步驟可以與正在進(jìn)行的屏幕讀取循環(huán)以及獲取新照明曝光和非照明曝光操作繼續(xù)并行運(yùn)行;并且嘗試解碼標(biāo)記可以用一個(gè)或多個(gè)照明曝光幀以及一個(gè)或多個(gè)非照明曝光幀繼續(xù)同時(shí)在多個(gè)圖像數(shù)據(jù)幀上操作,直到在任何一個(gè)幀中解碼標(biāo)記。
盡管在激活瞄準(zhǔn)器期之間的時(shí)間間隔大約相等,并且在激活照明期之間的時(shí)間間隔大約相等,但是應(yīng)該理解的是它們通常不精確相等,也不需要精確相等。相反,它們在標(biāo)稱容差內(nèi)相等,其可以包括許多類型的不確定性和誤差的余量(margin),但其并不會(huì)讓間隔非常不同于“相等”,它們生成容易看見的干涉來減少或消除閃光影響。標(biāo)稱容差(nominaltolerance)可以包括存在于部件中在工業(yè)理解和接受的變化范圍以及在可接受的質(zhì)量保證限制內(nèi)它們?nèi)绾卧诮K端中影響內(nèi)部信號(hào)定時(shí),并且根據(jù)工業(yè)上的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)踐和預(yù)期,不會(huì)認(rèn)為終端有缺陷。在標(biāo)稱容差內(nèi)偏離精確相等也可以是在為控制信號(hào)編程時(shí)設(shè)計(jì)選擇的人為現(xiàn)象。類似的,標(biāo)稱容差也可以應(yīng)用于持續(xù)相同時(shí)間量的激活瞄準(zhǔn)器期,以及應(yīng)用于持續(xù)相同時(shí)間量的激活照明期,其中這些通常在正常的預(yù)料的誤差的變化或余量的范圍內(nèi)是相等的時(shí)間量。
保持照明期之間的時(shí)間間隔低于時(shí)間間隔的閾值,使之持續(xù)可見,也助于減少或消除顯現(xiàn)的閃光影響。這個(gè)使之持續(xù)可見的時(shí)間間隔的閾值可以約為40毫秒,并且對于激活瞄準(zhǔn)器期的重復(fù)和激活成像照明期的重復(fù),不同的實(shí)施例示例性地保持小于大約40毫秒的時(shí)間周期。作為示例性的例子,圖4和5的實(shí)施例可以在每秒約60幀的幀速度下捕獲圖像數(shù)據(jù)幀,或者平均近似17毫秒大約曝光一次。每個(gè)屏幕讀取循環(huán)305a、305b等可以持續(xù)近似34毫秒,其中照明曝光期321的近似值在1毫秒左右,第一激活瞄準(zhǔn)器期322是5毫秒,非照明曝光期323是11毫秒,非曝光照明期324是1毫秒,第二激活瞄準(zhǔn)器期322是5毫秒,間歇期326是11毫秒,作為示例性的例子。在該例子中,從激活瞄準(zhǔn)器期的開始到緊隨的激活瞄準(zhǔn)器期的開始的時(shí)間間隔約為17毫秒,比近似40毫秒的閾值最大間隔低很多,從而保證持續(xù)可見有助消除顯現(xiàn)的閃光影響。同樣,在本例子中,從激活成像照明期之一的開始到緊隨的激活成像照明期的開始的時(shí)間間隔也為大約17毫秒,再次比近似40毫秒的閾值最大間隔低很多,使之持續(xù)可見。此外,間隔保持在20毫秒之下,其實(shí)質(zhì)的余量在40毫秒以下,保證間隔遠(yuǎn)低于使之持續(xù)可見的閾值,從而減少或消除顯現(xiàn)的閃光影響。
不同的其它示例性實(shí)施例可以采用持續(xù)小于或等于2毫秒的激活照明期,持續(xù)在2-8毫秒之間的激活瞄準(zhǔn)器期,和持續(xù)在8-18毫秒之間的非照明曝光期和間歇期,作為每個(gè)情況中的示例性實(shí)例。還有其它實(shí)施方式可以不同于這些實(shí)例,在每個(gè)情況中獲得更少或更多的時(shí)間量的周期。
任意一個(gè)或多個(gè)屏幕讀取循環(huán)可以由終端執(zhí)行。終端被設(shè)置為執(zhí)行設(shè)置數(shù)目的屏幕讀取循環(huán),除非它在所述設(shè)置的數(shù)目被完成之前解碼標(biāo)記并提早停止,或者終端可以被設(shè)置成在開放式的基礎(chǔ)上繼續(xù)執(zhí)行屏幕讀取循環(huán),直至標(biāo)記解碼發(fā)生。
屏幕讀取循環(huán)的不同實(shí)施方式還可以在細(xì)節(jié)上或上面所述的步驟和周期順序上有所不同。例如,在其他示例性實(shí)施例中,每個(gè)屏幕讀取循環(huán)可以開始于周期322-326之中任意一個(gè),即,除了照明曝光期321的任何其它周期和任何相應(yīng)的步驟,并在相同步驟中以相同的順序循環(huán),但開始于其他周期322-326之中任意一個(gè)。因此,例如,每個(gè)屏幕讀取循環(huán)可以開始于第一激活瞄準(zhǔn)器期322,并在周期322-326循環(huán),然后照明曝光期321完成此循環(huán)。
作為另一個(gè)例子,也在其它示例性的實(shí)施例中,不同的步驟和周期可以按照與圖4和5的示例性實(shí)施例中的順序時(shí)間反轉(zhuǎn)的順序執(zhí)行。這些實(shí)現(xiàn)也可以開始于圖5所示的周期321-326這6個(gè)周期的任何一個(gè),并在這6個(gè)周期中循環(huán),但以圖5中的周期321-326和圖4中的步驟411-415所描繪的排序相關(guān)的時(shí)間反轉(zhuǎn)的排序。因此,例如,屏幕讀取循環(huán)的一個(gè)實(shí)現(xiàn)可以開始于類似于周期322的第一激活瞄準(zhǔn)器期,接著激活類似周期321的照明曝光期,接著等待經(jīng)過類似于周期326的全面(across-the-board)非激活周期,接著激活類似于周期325的第二激活瞄準(zhǔn)器期,然后激活類似于周期324的非曝光照明期,然后在非照明曝光期323完成,并且隨后可以按照這個(gè)順序重復(fù)接下來的循環(huán)。
作為另一個(gè)例子,在圖4和5所描繪的實(shí)施例的變形中,另一非照明曝光可以在第二激活瞄準(zhǔn)器期363之后,在接下來的屏幕讀取循環(huán)305a之前在間歇期期間被執(zhí)行,其中這個(gè)第二非照明曝光期比該循環(huán)的第一非照明曝光期353要短,從而在隨后的屏幕讀取循環(huán)305b的隨后的照明曝光期321之前,允許有時(shí)間讓圖像數(shù)據(jù)幀從圖像傳感器陣列1033下載到緩沖器。
仍然在其它例子中,代替照明曝光期和非照明曝光期在一對一基礎(chǔ)上交替,兩個(gè)或多個(gè)照明曝光期在循環(huán)中的非照明曝光期之前或之后重復(fù),或者兩個(gè)或多個(gè)非照明曝光期在循環(huán)中的照明曝光期之前或之后重復(fù),或者在非照明曝光期和照明曝光期之間的其它交替順序。也是在其它例子中,隨后的屏幕讀取循環(huán)可以在不同排序之間靈活交替而非以一系列每個(gè)循環(huán)中相同的順序重復(fù)相同的周期或者步驟。
這些實(shí)施例有一個(gè)共同點(diǎn)就是在這些示例性例子中,它們提供了激活瞄準(zhǔn)器期和激活照明期,以減少或消除顯現(xiàn)的閃光影響,同時(shí)提供照明曝光期和非照明曝光期。
回到圖3,圖3以框圖的形式描繪的標(biāo)記讀取終端1000的示例性實(shí)施例,根據(jù)不同的示例性實(shí)施例,說明了不同的附加硬件平臺(tái)特征來支持這里描述的操作。例如,在圖1和3的標(biāo)記讀取終端1000的實(shí)施例中,處理器1060可以示例性的是或者包括中央處理單元(cpu)。根據(jù)不同的實(shí)施例,處理器1060可以示例性的是或者包括復(fù)雜可編程邏輯器件(cpld),專用集成電路(asic),現(xiàn)場可編程門陣列(fpga),或能夠處理邏輯操作的任何類型電路。
在示例性實(shí)施例中,如圖1,2和3示例性描繪的,成像照明子系統(tǒng)800和成像子系統(tǒng)900的元件可以結(jié)合在成像模塊299中。成像模塊299可包括如圖2和3所描繪的不同元件,以及在不同實(shí)施例中潛在的附加元件。示例性的成像模塊299可以包括印刷電路板,裝載具有圖像傳感器陣列1033的圖像傳感器集成電路1040。示例性的成像模塊299可以包括成像光學(xué)組件200,由支撐組件支撐。全部或者部分包括在成像模塊299中的成像子系統(tǒng)900可以包括圖像傳感器陣列1033,其與成像光學(xué)組件200結(jié)合集成到圖像傳感器集成電路1040上。
標(biāo)記讀取終端1000可以包括圖像傳感器1032,其包括具有設(shè)置成行像素和列像素的像素的多個(gè)像素圖像傳感器陣列1033、關(guān)聯(lián)的列電路1034和行電路1035。與圖像傳感器1032相關(guān)聯(lián)的是放大器電路1036(放大器)以及模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器1037,其將圖像傳感器陣列1033讀出的模擬信號(hào)形式的圖像信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)形式的圖像信息。圖像傳感器1032也可以具有關(guān)聯(lián)的定時(shí)和控制電路1038用于控制例如圖像傳感器1032的曝光期,施加到放大器1036的增益。所指出的電路部件1032、1036、1037和1038可以被封裝在普通的圖像傳感器集成電路1040中。圖像傳感器集成電路1040可結(jié)合比上述部件數(shù)量更少的部件。
在一個(gè)實(shí)例中,圖像傳感器集成電路1040可以是例如由從microtechnology公司得到的圖像傳感器集成電路mt9v022(752×480像素陣列)或者mt9v023(752×480像素陣列)提供。在一個(gè)例子中,圖像傳感器集成電路1040可以結(jié)合拜耳模式濾波器,這樣可以在圖像傳感器陣列上定義某些彩色像素位置,紅色像素在紅色像素位置上,綠色像素在綠色像素位置上,并且藍(lán)色像素在藍(lán)色像素位置上。在不同實(shí)施例中可采用其它類型的彩色濾波器陣列。利用如結(jié)合拜耳模式的圖像傳感器陣列提供的幀可以包括在紅色像素位置上的紅色像素值,在綠色像素位置上的綠色像素值,以及在藍(lán)色像素位置上的藍(lán)色像素值。在結(jié)合拜耳模式圖像傳感器陣列的實(shí)施例中,在使幀經(jīng)受進(jìn)一步處理之前,處理器1060可以用綠色像素值在綠色像素位置中間的幀像素位置上內(nèi)插像素值來出現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)的單色幀。可替換地,在使幀經(jīng)受進(jìn)一步處理之前,處理器1060可以用紅色像素值內(nèi)插紅色像素位置中間的像素值來出現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)的單色幀??商鎿Q地,在使幀經(jīng)受進(jìn)一步處理之前,處理器1060可以用藍(lán)色像素值內(nèi)插藍(lán)色像素位置中間的像素值。
在終端1000的操作過程中,圖像信號(hào)可以從圖像傳感器1032中讀出、轉(zhuǎn)換以及存儲(chǔ)到系統(tǒng)存儲(chǔ)器1085中,其示例性地包括ram1080。終端1000的存儲(chǔ)器1085可以包括ram1080,非易失存儲(chǔ)器如eprom1082,和內(nèi)存存儲(chǔ)器設(shè)備1084,例如可以由閃存或者硬盤驅(qū)動(dòng)存儲(chǔ)器提供的,和/或在不同實(shí)施例中的不同的其它類型的存儲(chǔ)器部件。在一個(gè)實(shí)施例中,終端1000可以包括處理器1060,其可以適配于讀出存儲(chǔ)器1080中存儲(chǔ)的圖像數(shù)據(jù)并將這樣的圖像數(shù)據(jù)經(jīng)受不同的圖像處理算法。終端1000包括直接存儲(chǔ)器訪問單元(dma)1070,用于路由從圖像傳感器1032讀出的已經(jīng)受轉(zhuǎn)換的圖像信息到ram1080。在另一個(gè)實(shí)施例中,終端1000可以采用系統(tǒng)總線來提供總線仲裁機(jī)制(例如,pci總線),因此消除對中央dma控制器的需要。在本發(fā)明的范圍內(nèi),系統(tǒng)總線架構(gòu)和/或直接存儲(chǔ)器訪問部件的很多不同其它實(shí)施例可以提供在圖像傳感器1032和ram1080之間的高效數(shù)據(jù)傳遞。
參考終端1000的進(jìn)一步的方面,成像光學(xué)組件200可以適配于將位于襯底t的視場1240內(nèi)的可解碼標(biāo)記15的圖像聚焦到圖像傳感器陣列1033上。終端1000的視場1240的紙空間的大小可以在多種可替換的方式上變化。視場1240的目標(biāo)空間的大小可以改變,例如通過改變終端到目標(biāo)的距離,改變成像透鏡設(shè)置,改變圖像傳感器陣列1033的被讀出的像素?cái)?shù)目。成像光線可以在成像軸25附近傳播。成像光學(xué)組件200可以適配于能夠有多個(gè)焦距和多個(gè)焦平面(最優(yōu)焦距)。
終端1000可以包括成像照明子系統(tǒng)800,用于對目標(biāo)t照明,如圖1中的數(shù)字設(shè)備240的屏幕242,以及用于投射照明圖案1260。在所示出的實(shí)施例中,照明圖案1260可以被投射最接近視場1240定義的區(qū)域,但比該區(qū)域大,但也可以被投射在比視場1240定義的區(qū)域更小的區(qū)域中。
在不同的示例性實(shí)施例中,成像照明子系統(tǒng)800可以包括成像照明光源組件700,其根據(jù)不同的示例性實(shí)施例,可包括一個(gè)或多個(gè)光源。成像照明光源組件700可以進(jìn)一步包括一個(gè)或多個(gè)光源組(lightsourcebank),例如,每組包括一個(gè)或多個(gè)光源。在示例性的實(shí)施例中,這種光源可以示例性地包括發(fā)光二極管(led)。在不同的實(shí)施例中,可以采用led,其具有任何各種各樣的波長和濾波器,或者波長或?yàn)V波器的組合。在其它實(shí)施例中也可以使用其它類型的光源。光源可以示例性地安裝在印刷電路板上。該印刷電路板與具有圖像傳感器陣列1033的圖像傳感器集成電路1040可以被示意性地安裝在其上的印刷電路板相同。
在不同的示意性實(shí)施例中,如在圖2和3的實(shí)施例所示出的,成像照明子系統(tǒng)800可包括成像照明光學(xué)組件701。成像照明光學(xué)組件701,或者成像照明子系統(tǒng)800的其它部分,可包括各種各樣光學(xué)元件之一,例如一個(gè)或多個(gè)透鏡,一個(gè)或多個(gè)漫射器,一個(gè)或多個(gè)反射鏡,和/或一個(gè)或多個(gè)棱鏡,作為示意性例子。因此,成像照明光學(xué)組件701可以聚焦、散射、成形或另外向目標(biāo)區(qū)域投射。由此,成像照明子系統(tǒng)800可以向目標(biāo)區(qū)域或在目標(biāo)區(qū)域上投射照明圖案。在不同的實(shí)施例中,由此被投射的照明圖案可以包括任何照明類型或圖案。
在使用時(shí),終端1000可以被操作者以照明圖案1260投射到可解碼標(biāo)記15上的方式關(guān)于承載可解碼標(biāo)記15的目標(biāo)t(例如,數(shù)字設(shè)備240的屏幕242、一張紙、一個(gè)包裹或任何其他類型的襯底)定向。在圖1和2的示例性實(shí)例中,可解碼標(biāo)記15由一維(1d)條碼符號(hào)提供??山獯a標(biāo)記15可以由1d條碼符號(hào)、2d條碼符號(hào)、光學(xué)字符識(shí)別(ocr)字符或在不同示意性實(shí)施例中的其它類型的可解碼標(biāo)記提供。
參考終端1000的進(jìn)一步方面,成像光學(xué)組件200可以用電源輸入單元1202控制,其提供改變成像光學(xué)組件200的最佳焦平面的能量。在一個(gè)實(shí)施例中,電源輸入單元1202可以操作為受控電壓源,并且在另一個(gè)實(shí)施例中,作為受控電流源。照明子系統(tǒng)光源組件700可以使用光源控制電路1206控制。電源輸入單元1202可以施加信號(hào)來改變成像光學(xué)組件200的光學(xué)特征,例如,改變成像光學(xué)組件200的焦距/或(的最佳焦平面的)最好焦距。光源控制電路1206可以發(fā)送信號(hào)到照明模式光源組件700,例如,用照明模式光源組件700改變照明輸出的電平。
下面進(jìn)一步描繪作為成像光學(xué)組件200使用的透鏡組件的不同實(shí)施例。在圖3的實(shí)施例中,成像光學(xué)組件200包含液體透鏡202。在一個(gè)實(shí)施例中,液體透鏡202可以為電濕潤液體透鏡,包括多個(gè)不混溶光學(xué)液體。在一個(gè)實(shí)施例中,液體透鏡202可以由法國里昂的varioptics.a可得到的arctic314或arctic316類型液體透鏡提供??商鎿Q地,液體透鏡202可以是具有可變形表面的液體透鏡,并且能與耦合到電源輸入單元1202的機(jī)械激光器組件(未示出)相關(guān)聯(lián)被提供。在不同的其它實(shí)施例中,不同的其它類型的透鏡和/或其它光學(xué)元件也可以被包含在成像光學(xué)組件200中。
終端1000還可包括一些外圍設(shè)備,例如觸發(fā)器1220,其可被用于使得激活觸發(fā)信號(hào)來激活幀讀出和/或特定解碼過程。終端1000可以被適配使得觸發(fā)器1220的激活能激活觸發(fā)信號(hào)并發(fā)起解碼嘗試。特別地,終端1000可以被操作,使得響應(yīng)于觸發(fā)信號(hào)的激活,通過從圖像傳感器陣列1033讀出圖像信息(典型的為模擬信號(hào)形式)并然后在轉(zhuǎn)換之后存儲(chǔ)圖像信息到存儲(chǔ)器1080(其可在給定時(shí)間上緩沖一個(gè)或多個(gè)連續(xù)的幀)的方式,讀出并捕獲連續(xù)的幀。處理器1060可操作使得一個(gè)或多個(gè)連續(xù)的幀經(jīng)受解碼嘗試。
對于嘗試解碼條形碼符號(hào),例如一維條形碼符號(hào),處理器1060可以處理與像素線位置(如,行、列或者一組對角像素位置)對應(yīng)的幀的圖像數(shù)據(jù)來確定暗和亮單元的空間圖案,并且能夠通過表查找轉(zhuǎn)換所確定的每個(gè)亮和暗單元圖案為字符或字符串。在可解碼標(biāo)記表示為2d條碼符號(hào)的情況下,解碼嘗試可以包括步驟:使用特征檢測算法定位查找器圖案(finderpattern),根據(jù)與查找器圖案預(yù)定的關(guān)系定位與查找器圖案交叉的矩陣線,沿矩陣線確定暗和亮單元的圖案,以及通過表查找轉(zhuǎn)換每個(gè)亮圖案為字符或字符串。
終端1000可以包括不同的接口電路,用于將不同的外圍設(shè)備與系統(tǒng)地址/數(shù)據(jù)總線(系統(tǒng)總線)1500耦合,用于與還耦合到系統(tǒng)總線1500的處理器1060通信。終端1000可以包括接口電路1028,用于將圖像傳感器定時(shí)和控制電路1038耦合到系統(tǒng)總線1500,接口電路1102,用于將電源輸入單元1202耦合到系統(tǒng)總線1500,接口電路1106,用于將照明光源組控制電路1206耦合到系統(tǒng)總線1500,以及接口電路1120,用于將觸發(fā)器1220耦合到系統(tǒng)總線1500。終端1000還可以包括經(jīng)由接口1122與系統(tǒng)總線1500耦合以及與處理器1060通信的顯示器1222,和經(jīng)由連接到系統(tǒng)總線1500的接口1124與處理器1060通信的指示機(jī)構(gòu)1224。
終端1000也可以包括瞄準(zhǔn)器子系統(tǒng)1208,其與系統(tǒng)總線1500經(jīng)由接口1108耦合。瞄準(zhǔn)器子系統(tǒng)1208可以示例性地包括瞄準(zhǔn)器光源1281和瞄準(zhǔn)器光學(xué)元件1283和1285。例如,瞄準(zhǔn)器光源1281可以包括一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管(led)和/或瞄準(zhǔn)激光器,而瞄準(zhǔn)器光學(xué)元件可以包括一個(gè)或多個(gè)孔1283,以及一個(gè)或多個(gè)透鏡1285,其可以是例如,球面透鏡、非球面透鏡、柱面透鏡或變形透鏡(animorphiclens)。瞄準(zhǔn)器子系統(tǒng)1208從瞄準(zhǔn)器光源1281投射光穿過孔1283和光學(xué)元件1285,以在目標(biāo)上提供瞄準(zhǔn)圖案來幫助用圖像傳感器陣列1033捕獲目標(biāo)的圖像。例如,瞄準(zhǔn)器光源1281可以前向投射光線到半球圖案中。led光源的前表面可以包括集成的凸透鏡表面,設(shè)計(jì)用來減少離開led的光的角發(fā)散。盡可能多的光直接通過瞄準(zhǔn)器孔1283并直接進(jìn)一步穿過瞄準(zhǔn)器光學(xué)元件1285。瞄準(zhǔn)器光學(xué)元件1285可以被設(shè)計(jì)為在位于目標(biāo)t的標(biāo)記上創(chuàng)建瞄準(zhǔn)器孔的圖像。例如,瞄準(zhǔn)器子系統(tǒng)1208在另外的實(shí)現(xiàn)中可以包括激光器和激光準(zhǔn)直器。
可以被捕獲并經(jīng)受上述處理的圖像數(shù)據(jù)的連續(xù)的幀可以是滿幀(包括與圖像傳感器陣列1033的每個(gè)像素對應(yīng)的像素值或者在終端1000的操作期間從陣列1033讀出的最大數(shù)目的像素)??梢员徊东@并經(jīng)受上述處理的圖像數(shù)據(jù)的連續(xù)的幀也可以是“加窗幀(windowedframe)”,包括對應(yīng)于少于圖像傳感器陣列1033像素的滿幀的像素值。可以被捕獲并經(jīng)受上述處理的圖像數(shù)據(jù)的連續(xù)幀也可以包括滿幀和加窗幀的組合。
可以通過有選擇地為具有圖像傳感器陣列1033的圖像傳感器1032讀出的與滿幀對應(yīng)的像素尋址來捕獲滿幀。可以通過有選擇地為具有圖像傳感器陣列1033的圖像傳感器1032讀出的與加窗幀對應(yīng)的像素尋址來捕獲加窗幀。在一個(gè)實(shí)施例中,經(jīng)受尋址和讀出的一些像素確定幀的圖片尺寸。由此,滿幀可以被視為具有第一相對較大的圖片尺寸,并且加窗幀可以被視為具有比滿幀的圖片尺寸相對小的圖片尺寸。加窗幀的圖片尺寸可以取決于經(jīng)受尋址和讀出來捕獲加窗幀的像素?cái)?shù)目而變化。
終端1000可以以稱為幀速度的速度捕獲圖像數(shù)據(jù)幀。在示例性實(shí)施例中,示例性的幀速度可以是每秒60幀(fps),其轉(zhuǎn)換為幀時(shí)間(幀周期)為16.6毫秒(ms)。在示例性實(shí)施例中,另一個(gè)示例性的幀速度可以是每秒30幀(fps),其轉(zhuǎn)換為幀時(shí)間(幀周期)為每幀33.3毫秒(ms)。在另一個(gè)示例性實(shí)施例中,可以使用每秒1000幀的幀速度,其幀周期是1毫秒。任何各種各樣的幀周期和幀速度可以在不同的實(shí)施例中使用。一個(gè)到下一幀的幀周期也可以不同,例如在被照明的曝光幀上可以更短,以及在隨后非照明的曝光幀上可以更長。通過減少幀圖片尺寸,終端1000的幀速度可以增加(以及幀時(shí)間減少)。
每個(gè)幀周期可以示例性地包括曝光的準(zhǔn)備操作,執(zhí)行曝光本身和關(guān)聯(lián)的同時(shí)發(fā)生的操作,以及曝光后的操作。曝光后的操作可以示例性的包括從圖像傳感器1032讀出數(shù)據(jù);用成像照明子系統(tǒng)800提供后曝光閃光校正照明;轉(zhuǎn)換、存儲(chǔ)或緩沖系統(tǒng)存儲(chǔ)器1085中的數(shù)據(jù);以及處理器1060處理被存儲(chǔ)的或緩沖的幀,例如嘗試解碼可解碼標(biāo)記的處理的過程的全部或部分。在示例性的實(shí)施例中,從圖像傳感器1032讀出數(shù)據(jù)和/或提供后曝光閃光校正照明可以在幀周期的后曝光部分內(nèi)執(zhí)行,而轉(zhuǎn)換、存儲(chǔ)或緩沖數(shù)據(jù),處理存儲(chǔ)或緩沖的數(shù)據(jù)如嘗試解碼可解碼標(biāo)記的處理的附加步驟的至少一部分可以延伸越過曝光的幀周期,其中幀數(shù)據(jù)被捕獲并且隨后一個(gè)或多個(gè)隨后幀周期開始。
在圖1中示出了根據(jù)示例性實(shí)施例的終端1000的示例性的物理外形因子。觸發(fā)器1220、顯示器1222、指示機(jī)構(gòu)1224和鍵盤1226可以被布置在手持外殼1014通用的一邊上,如圖1所示。顯示器1222和指示機(jī)構(gòu)1224組合可以被視為終端1000的用戶接口。在一個(gè)實(shí)施例中,顯示器1222可以結(jié)合觸摸板用于導(dǎo)航和虛擬激勵(lì)選擇,在這種情況下終端1000的用戶接口可以由顯示器1222來提供。終端1000的用戶接口也可以通過配置終端1000為操作的通過解碼編程條形碼符號(hào)而被重新編程來提供。成像模塊299包括圖像傳感器陣列1033和成像光學(xué)組件200,其可以被結(jié)合在手持外殼1014中。在不同的示例性的實(shí)施例中,終端1000的手持外殼1014可以缺少顯示器。在不同的示例性的實(shí)施例中,終端1000的手持外殼1014可以是槍形的。在其它實(shí)施例中,可以采用其它類型的外殼,例如固定安裝的外殼。其它形狀因子以及特征與部件的組可以被用在其它實(shí)施例中。
參考終端1000,終端1000可以操作用于在至少第一曝光和所得的圖像數(shù)據(jù)幀與第二曝光和所得的圖像數(shù)據(jù)幀之間,改變成像照明子系統(tǒng)800和成像子系統(tǒng)900的設(shè)置或狀態(tài)。第二幀可以是與第一幀相關(guān)的連續(xù)幀或者與第一幀相關(guān)的不連續(xù)隨后幀,以及上述幀的其中之一或者兩者可以來自照明曝光期或非照明曝光期。在不同的示例性實(shí)施例中,圖像數(shù)據(jù)的第一和第二幀可以在單一觸發(fā)信號(hào)激活周期(解碼會(huì)話),或在單獨(dú)的觸發(fā)信號(hào)激活周期(解碼會(huì)話)期間被曝光、捕獲和處理。如所示的,讀取嘗試可以通過激活由于按壓觸發(fā)器所得到的觸發(fā)信號(hào)來開始,并可以通過去激活例如由于釋放所得到的觸發(fā)信號(hào)來停止。
下面參考圖1和表a,標(biāo)記讀取終端1000可以具有多個(gè)不同的操作者可選擇的操作配置。在一個(gè)例子中,用戶接口顯示器1222,如圖1示例性所示,可以顯示不同的按鈕6110、6102和6104,對應(yīng)于不同的可選擇的項(xiàng)或者配置,允許操作者從多個(gè)配置中激勵(lì)一個(gè)配置。按鈕6110可以用作人工觸發(fā)器允許用戶人工選擇屏幕讀取模式的操作,用屏幕讀取循環(huán)激活掃描。按鈕6102和6104允許選擇不同的操作模式:一個(gè)是通過選擇按鈕6102,屏幕讀取模式在開環(huán)基礎(chǔ)上執(zhí)行;一個(gè)是通過選擇按鈕6104,屏幕讀取模式在閉環(huán)基礎(chǔ)上執(zhí)行。
通過選擇和激活按鈕6102選擇了開環(huán)基礎(chǔ),與連續(xù)的幀相關(guān)聯(lián)的瞄準(zhǔn)器、照明和成像設(shè)置可以在開環(huán)基礎(chǔ)上變化,無需考慮感測到的情況。通過選擇和激活按鈕6104選擇了閉環(huán)基礎(chǔ),與連續(xù)的幀相關(guān)聯(lián)的瞄準(zhǔn)器、照明和成像設(shè)置可以在閉環(huán)基礎(chǔ)上變化,即可以響應(yīng)感測到的臨時(shí)情況改變。感測到的情況可以是,例如:傳感器檢測到操作的屏幕在成像目標(biāo)區(qū)域中;或者超時(shí)終止;或者感測的終端到目標(biāo)的距離,作為示例性的例子。對操作的屏幕情況的檢測可能包括專用傳感器,或者終端的已有的特性方面,將其適配于感測操作屏幕在成像目標(biāo)區(qū)域中,作為示例性的例子。超時(shí)情況的終止可能示例性地包括終端1000是可操作的,這樣照明子系統(tǒng)狀態(tài)響應(yīng)于第一超時(shí)而有條件的變化,在終端在第一超時(shí)停止之前沒有解碼可解碼標(biāo)記的條件下,且觸發(fā)器信號(hào)可以響應(yīng)于第二超時(shí)被去激活。
其中此處闡述的裝置和方法將在此闡述:
a1.一種標(biāo)記讀取終端,包括:
照明子系統(tǒng),操作用于投射照明圖案;
瞄準(zhǔn)器子系統(tǒng),操作用于投射瞄準(zhǔn)圖案;
成像子系統(tǒng),包括圖像傳感器陣列和操作用于聚焦圖像到圖像傳感器陣列上的成像光學(xué)組件;
外殼,封裝照明子系統(tǒng)、瞄準(zhǔn)器子系統(tǒng)和成像子系統(tǒng);
存儲(chǔ)器,能夠存儲(chǔ)表示入射在圖像傳感器陣列上的光的圖像數(shù)據(jù)的幀;以及
處理器,操作用于尋址所述存儲(chǔ)器,其中所述處理器操作的嘗試解碼在圖像數(shù)據(jù)幀的至少一個(gè)中表示的可解碼標(biāo)記;
其中標(biāo)記讀取終端,響應(yīng)于屏幕讀取信號(hào),操作的用來激活屏幕讀取循環(huán),其中:
對于第一照明曝光期,在對于多個(gè)激活照明期的一個(gè)激活照明子系統(tǒng)同時(shí)成像子系統(tǒng)被激活至少一次;
對于第一非照明曝光期,在照明子系統(tǒng)不被激活時(shí)成像子系統(tǒng)被激活至少一次,該第一非照明曝光期長于第一照明曝光期;以及
當(dāng)成像子系統(tǒng)還是照明子系統(tǒng)都不被激活時(shí),對于多個(gè)激活瞄準(zhǔn)器期,瞄準(zhǔn)器子系統(tǒng)被激活,其中在激活瞄準(zhǔn)器期之間的時(shí)間間隔在標(biāo)稱容差內(nèi)是相等的。
a2.如a1所述的終端,其中所述終端進(jìn)一步操作使得激活瞄準(zhǔn)器期在標(biāo)稱容差內(nèi)持續(xù)相等的時(shí)間量。
a3.如a1所述的終端,其中所述終端進(jìn)一步操作使得從激活瞄準(zhǔn)器期之一的開始到緊隨的激活瞄準(zhǔn)器期的開始的時(shí)間間隔小于或等于40毫秒。
a4.如a1所述的終端,其中所述終端進(jìn)一步操作使得在激活照明期之間的時(shí)間間隔在標(biāo)稱容差內(nèi)是相等的。
a5.如a1所述的終端,其中所述終端進(jìn)一步操作使得激活照明期在標(biāo)稱容差內(nèi)持續(xù)相等的時(shí)間量。
a6.如a1所述的終端,其中所述終端進(jìn)一步操作使得從激活照明期之一的開始到緊隨的激活照明期的開始的時(shí)間間隔小于或等于40毫秒。
a7.如a1所述的終端,其中所述終端進(jìn)一步操作使得成像子系統(tǒng)在第一照明曝光期期間捕獲第一被照明的圖像數(shù)據(jù)幀,成像子系統(tǒng)在第一非照明曝光期期間捕獲第一非照明的圖像數(shù)據(jù)幀,以及處理器嘗試解碼來自被照明的圖像數(shù)據(jù)幀和非照明的圖像數(shù)據(jù)幀的可解碼標(biāo)記。
a8.如a1所述的終端,其中所述終端進(jìn)一步操作使得第一照明曝光期在第一非照明曝光期之前被激活。
a9.如a1所述的終端,其中所述終端進(jìn)一步操作使得第一非照明曝光期在第一照明曝光期之前被激活。
a10.如a1所述的終端,其中所述終端進(jìn)一步操作使得對于第一激活瞄準(zhǔn)器期激活瞄準(zhǔn)器子系統(tǒng),該第一激活瞄準(zhǔn)器期在第一照明曝光期之后,并且在第一非照明曝光期之前,以及對于第二激活瞄準(zhǔn)器期激活瞄準(zhǔn)器子系統(tǒng),該第二激活瞄準(zhǔn)器期在第一非照明曝光期之后,并且在第二照明曝光期之前。
a11.如a10所述的終端,其中所述終端進(jìn)一步操作使得對于第一非曝光照明期激活照明子系統(tǒng),而成像子系統(tǒng)在第一非照明曝光期之后并且在第二瞄準(zhǔn)器期之前,保持不被激活。
a12.如a11所述的終端,其中所述終端進(jìn)一步操作使得屏幕讀取循環(huán)包括,第一照明曝光期;然后跟隨在第一照明曝光期之后的第一激活瞄準(zhǔn)器期;然后跟隨在第一激活瞄準(zhǔn)器期之后的第一非照明曝光期;然后跟隨在第一非照明曝光期之后的第一非曝光照明期;然后跟隨在第一非曝光照明期之后的第二激活瞄準(zhǔn)器期;以及屏幕讀取循環(huán)依次被激活多次。
a13.如a12所述的終端,其中所述終端進(jìn)一步操作使得當(dāng)屏幕讀取循環(huán)依次被激活多次時(shí)從一個(gè)屏幕讀取循環(huán)到下一個(gè)屏幕讀取循環(huán),激活瞄準(zhǔn)器期在標(biāo)稱容差內(nèi)相等;在激活瞄準(zhǔn)器期之間的時(shí)間間隔在標(biāo)稱容差內(nèi)相等;激活照明期在標(biāo)稱容差內(nèi)相等;在激活照明期之間的時(shí)間間隔在標(biāo)稱容差內(nèi)相等。
a14.如a1所述的終端,其中所述終端進(jìn)一步操作使得激活照明期持續(xù)小于或等于2毫秒。
a15.如a1所述的終端,其中所述終端進(jìn)一步操作使得激活瞄準(zhǔn)器期持續(xù)在2-8毫秒之間。
a16.如a1所述的終端,其中所述終端進(jìn)一步操作使得第一非照明曝光期持續(xù)在8-18毫秒之間。
a17.如a1所述的終端,其中所述終端進(jìn)一步操作在屏幕讀取循環(huán)中激活三個(gè)或多個(gè)曝光期序列,所述曝光期包括以下至少一個(gè):至少第二非照明曝光期;以及至少第二非照明曝光期。
a18.如a1所述的終端,其中所述終端進(jìn)一步操作為當(dāng)屏幕讀取信號(hào)激活時(shí),在開環(huán)基礎(chǔ)上激活屏幕讀取循環(huán)。
a19.如a1所述的終端,其中所述終端進(jìn)一步操作為當(dāng)屏幕讀取信號(hào)被激活后,在閉環(huán)基礎(chǔ)上激活屏幕讀取循環(huán)。
a20.如a1所述的終端,其中所述終端進(jìn)一步操作為響應(yīng)于檢測到數(shù)字設(shè)備的屏幕在所述終端的讀取目標(biāo)區(qū)域中,激活屏幕讀取循環(huán)。
a21.如a1所述的終端,其中所述終端進(jìn)一步操作為響應(yīng)于檢測到編碼進(jìn)入屏幕讀取循環(huán)的終端的指令的標(biāo)記,激活屏幕讀取循環(huán)。
a22.如a1所述的終端,其中所述終端進(jìn)一步操作為響應(yīng)于所述終端上的進(jìn)入屏幕讀取循環(huán)的用戶輸入,激活屏幕讀取循環(huán)。
a23.一種方法,包括:
對于第一照明曝光期,在對于多個(gè)激活照明期的一個(gè)激活照明子系統(tǒng)同時(shí)激活成像子系統(tǒng)至少一次;
對于第一非照明曝光期,在照明子系統(tǒng)不被激活時(shí)激活成像子系統(tǒng)至少一次,該第一非照明曝光期長于第一照明曝光期;以及
當(dāng)成像子系統(tǒng)還是照明子系統(tǒng)都不被激活時(shí),對于多個(gè)激活瞄準(zhǔn)器期,激活瞄準(zhǔn)器子系統(tǒng),其中在激活瞄準(zhǔn)器期之間的時(shí)間間隔在標(biāo)稱容差內(nèi)是相等;以及
通過處理器利用來自第一照明曝光期和第一非照明曝光期的至少之一的圖像數(shù)據(jù)的一個(gè)或多個(gè)幀來執(zhí)行可解碼標(biāo)記的嘗試解碼。
a24.如a23所述的方法,其中激活瞄準(zhǔn)器期在標(biāo)稱容差內(nèi)持續(xù)相等的時(shí)間量。
a25.如a23所述的方法,其中從激活瞄準(zhǔn)器期之一的開始到緊隨的激活瞄準(zhǔn)器期的開始的時(shí)間間隔小于或等于40毫秒。
a26.如a23所述的方法,其中在激活照明期之間的時(shí)間間隔在標(biāo)稱容差內(nèi)是相等的。
a27.如a23所述的方法,其中激活照明期在標(biāo)稱容差內(nèi)持續(xù)相等的時(shí)間量。
a28.如a23所述的方法,其中從激活照明期之一的開始到緊隨的激活照明期的開始的時(shí)間間隔小于或等于40毫秒。
a29.如a23所述的方法,其中對于第一激活瞄準(zhǔn)器期激活瞄準(zhǔn)器子系統(tǒng),該第一激活瞄準(zhǔn)器期在第一照明曝光期之后,并且在第一非照明曝光期之前,以及對于第二激活瞄準(zhǔn)器期激活瞄準(zhǔn)器子系統(tǒng),該第二激活瞄準(zhǔn)器期在第一非照明曝光期之后,并且在第二照明曝光期之前。
a30.如a29所述的方法,其中對于第一非曝光照明期激活照明子系統(tǒng),而成像子系統(tǒng)在第一非照明曝光期之后并且在第二瞄準(zhǔn)器期之前,保持不被激活。
a31.如a30所述的方法,其中第一激活瞄準(zhǔn)器期跟隨在第一照明曝光期之后;然后第一非照明曝光期跟隨在第一激活瞄準(zhǔn)器期之后;然后第一非曝光照明期跟隨在第一非照明曝光期之后;然后第二激活瞄準(zhǔn)器期跟隨在第一非曝光照明期之后;以及在與處理器用來自第一照明曝光期和第一非照明曝光期的至少之一的圖像數(shù)據(jù)的一個(gè)或多個(gè)幀來執(zhí)行可解碼標(biāo)記的嘗試解碼的交疊時(shí)間上,第一照明曝光期、第一激活瞄準(zhǔn)器期、第一非照明曝光期、第一非曝光照明期和第二激活瞄準(zhǔn)器器依次被激活多次。
a32.如a31所述的方法,其中激活瞄準(zhǔn)器期在標(biāo)稱容差內(nèi)相等;在激活瞄準(zhǔn)器期之間的時(shí)間間隔在標(biāo)稱容差內(nèi)相等;激活照明期在標(biāo)稱容差內(nèi)相等;以及在激活照明期之間的時(shí)間間隔在標(biāo)稱容差內(nèi)相等。
盡管參考一些具體實(shí)施例已經(jīng)描述了本發(fā)明,但應(yīng)該理解的是本發(fā)明的范圍不應(yīng)限于上文討論的或圖中描述的任何特定的實(shí)施例或者實(shí)施例或元件的組合。進(jìn)一步的,盡管此處在很多情況下描述的設(shè)備、系統(tǒng)、裝置或方法具有特定數(shù)目的元件,但應(yīng)該理解的是這些設(shè)備、系統(tǒng)、裝置或方法可以用比示例性指示的元件的特定數(shù)目更少或更多的元件實(shí)現(xiàn)。例如,在要求保護(hù)的實(shí)施例可以陳述一個(gè)特征或者至少一個(gè)特征,例如光源的情況下,實(shí)施例也可以包括不止一個(gè)的特征。同樣,雖然已經(jīng)描述了多個(gè)特定實(shí)施例,應(yīng)該理解的是參考每個(gè)特定實(shí)施例描述的特征和方面可以用于與任何其它實(shí)施例的特征和方面結(jié)合。