用于可变焦透镜的区分焦点漂移和距目标距离变化的方法技术

一种用于将成像系统的焦点漂移与感兴趣的对象的位置变化进行区分的方法和装置。方法包括获取感兴趣的对象的图像并且识别图像中的感兴趣的区域，其中感兴趣的区域包含指示感兴趣的对象的标记。处理器确定图像的图像质量并且分析标记并且确定标记的像素测量。然后所述处理器将标记的像素测量与参考像素测量进行比较。基于比较，处理器确定图像的图像质量是由对象与成像系统相距的距离的差异还是由成像系统的焦点漂移导致。成像系统的焦点漂移导致。成像系统的焦点漂移导致。

【技术实现步骤摘要】
用于可变焦透镜的区分焦点漂移和距目标距离变化的方法

技术介绍

[0001]诸如条形码扫描仪的设备在各种库存应用中使用。在一些配置中，这些条形码扫描仪使用内部自动对焦相机来捕获条形码和其他可扫描标记的图像。在机器视觉和条形码扫描应用中，电可调可变焦透镜允许条形码扫描仪自动对焦在感兴趣的对象(OOI)上。电可调可变焦透镜的一个缺点是它们不提供指示当前焦点或当前光功率的任何反馈信号，由于环境温度变化、透镜老化、电压漂移和其他因素，焦点和光功率可以随时间变化。相机焦点的变化导致误读或自动对焦相机无法在指定距离或距离范围处扫描OOI。并且，视场中OOI的位置可能变化，诸如在传送带上，并且自动对焦扫描仪无法确定OOI是否由于OOI距离的变化而失焦，或者成像系统是否经历焦点漂移。此外，对各种物体准确和快速对焦的需求使自动对焦相机系统增加了相当大的处理复杂性和机械元件部分，所有这些都增加了成本。
[0002]具有液体透镜的自动对焦成像系统通常在作业设置时执行任何类型的调焦，并且需要无限期地保持焦点。在操作期间，自动对焦系统的焦点可能会因老化、湿度和温度等因素而改变或偏移。系统无法确定系统的焦点是否发生了偏移或者物距是否发生了变化可能导致系统在不必要时执行焦点偏移，这可能导致OOI进一步失焦。此外，系统的任何焦点补偿或调整都会导致扫描速率降低，从而降低成像系统的效率。
[0003]因此，需要确定是否发生了焦点漂移，并且还需要为诸如条形码读取器的成像捕获系统校正任何可能的焦点漂移。

技术实现思路

[0004]在实施例中，本专利技术是用于校正成像系统的焦点漂移的方法。方法包括：由成像系统获取感兴趣的对象的第一图像，利用具有近焦平面距离处的焦点的成像系统获取第一图像；由成像系统获取第二感兴趣的对象的第二图像，利用具有远焦平面距离处的焦点的成像系统获取第二图像，并且其中近焦平面距离和远焦平面距离限定包括中心焦平面距离的焦距带；由处理器确定第一图像的第一图像属性值和第二图像的第二图像属性值；由处理器从第一图像属性值和第二图像属性值确定图像质量度量；由处理器将图像质量度量与参考度量进行比较；并且基于比较，(i)当图像质量度量在参考度量的阈值内时由处理器确定没有发生焦点漂移，或者(ii)当图像质量度量大于参考度量的阈值时由处理器确定已经发生焦点漂移，并且由成像系统根据焦点漂移调节成像系统的可变焦透镜的中心焦平面距离。
[0005]在该实施例的变形中，方法可以进一步包括由成像系统获取参考对象的第一参考图像，利用具有近焦平面距离处的焦点的成像系统获取第一参考图像；由成像系统获取参考对象的第二参考图像，利用具有远焦平面距离处的焦点的成像系统获取第二参考图像；由处理器确定第一参考图像的第一图像属性值和第二参考图像的第二图像属性值；由处理器从第一参考图像属性值和第二参考图像属性值确定参考度量。
[0006]在当前实施例的又另一种变形中，确定图像质量度量包括确定第一图像属性值和第二图像属性值之间的差、第一图像属性值和第二图像属性值的和、第一图像属性值和第
二图像属性值的商或第一图像属性值和第二图像属性值的平均值。在进一步的变形中，确定图像质量度量包括确定第一图像属性值和第二图像属性值之间的差、第一图像属性值和第二图像属性值的和、第一图像属性值和第二图像属性值的商或第一图像属性值和第二图像属性值的平均值中的一者。
[0007]在另一个实施例中，本专利技术是用于将成像系统的焦点漂移与感兴趣的对象的位置变化进行区分的计算机实现的方法。方法包括由成像系统获取感兴趣的对象的图像；由处理器识别图像中的感兴趣的区域，其中感兴趣的区域包含指示感兴趣的对象的标记；由处理器确定图像的图像质量；由处理器分析标记并且确定标记的像素测量，并且由处理器将标记的像素测量与参考像素测量进行比较；并且由所述处理器基于所述比较，当像素测量在参考像素测量的阈值之外时，确定图像的图像质量由对象和成像系统相距的距离与参考距离的差异导致，并且当像素测量在参考像素测量的阈值之内时，确定图像的图像质量由成像系统的焦点漂移导致。
[0008]在当前实施例的变形中，方法进一步包括由成像系统获取参考标记的图像；并且由处理器对参考标记执行参考像素测量。在当前实施例的进一步变形中，方法包括由处理器从像素测量确定感兴趣的对象与成像系统相距的距离；并且其中将像素测量与参考像素测量进行比较包括由处理器将感兴趣的对象的距离与参考距离进行比较，从参考像素测量确定参考距离。
附图说明
[0009]附图(其中贯穿不同的视图，相同的附图标记表示相同的或功能类似的要素)连同下面的具体实施方式被并入说明书并形成说明书的一部分，并用于进一步说明包括所要求保护的专利技术的概念的实施例，以及解释那些实施例的各种原理和优势。
[0010]图1示出了根据本专利技术的实施例的可变焦扫描站。
[0011]图2是根据本专利技术的实施例的图1的可变焦扫描站的成像读取器的示例性框图示意图。
[0012]图3示出了根据本专利技术的实施例的具有可变确定成像平面的另一个可变焦扫描站的透视图。
[0013]图4是表示用于将成像系统的焦点漂移与感兴趣的对象的位置变化进行区分的方法的流程图。
[0014]图5A是由成像读取器扫描的作为条形码的示例标记的图像。
[0015]图5B是由成像读取器扫描的作为QR码的标记的示例图像。
[0016]图6是表示用于校正成像系统中的焦点漂移的方法的流程图。
[0017]图7示出了用于执行图6的方法的具有多个焦平面的可变焦扫描站成像读取器。
[0018]本领域技术人员将理解，附图中的要素出于简化和清楚而示出，并且不一定按尺度绘制。例如，附图中的要素中的一些要素的尺寸可相对于其它要素被夸大以帮助提升对本专利技术的实施例的理解。
[0019]已在附图中通过常规符号在合适位置表示装置和方法构成，所述表示仅示出与理解本专利技术的实施例有关的那些特定细节，以免因对得益于本文的描述的本领域普通技术人员而言显而易见的细节而混淆本公开。
具体实施方式
[0020]电控可变焦(VF)透镜是用于在机器视觉和条形码应用中对感兴趣的对象(OOI)快速自动对焦(AF)的方便、低功耗的方案。然而，当在视场中感兴趣的对象的位置变化时(例如，在传送带上移动的部件、人跨扫描仪视场移动对象等)，AF成像系统可能无法确定OOI，或者OOI是否在与成像系统相距不同距离处。在许多扫描应用中，期望保持焦平面恒定。VF透镜不提供指示当前光功率或焦点的任何反馈信号，光功率或焦点在初始设置后会由于环境温度变化、老化和其他因素而改变。所提出的系统和方法允许系统确定是否发生了焦点偏移，或者OOI是否在与成像系统相距不同距离处。所公开的系统和方法还实现利用VF透镜校正成像系统的焦点漂移。
[0021]所公开的系统和方法提出获取一个或多个OOI的图像，并且确定所获取的图像的图像质量是由于OOI距离的差异还是由于成像系统的焦点漂移。方法可以使用一个或多个图像的像素测量来确定是否发生了焦点漂移。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于将成像系统的焦点漂移与感兴趣的对象的位置变化进行区分的计算机实现的方法，所述方法包括：由所述成像系统获取感兴趣的对象的图像；由处理器识别所述图像中的感兴趣的区域，其中所述感兴趣的区域包含指示所述感兴趣的对象的标记；由所述处理器确定所述图像的图像质量；由所述处理器分析所述标记并且确定所述标记的像素测量，以及由所述处理器将所述标记的所述像素测量与参考像素测量进行比较；以及基于所述比较，由所述处理器：当所述像素测量在所述参考像素测量的阈值之外时，确定所述图像的所述图像质量由所述对象和所述成像系统相距的距离与参考距离的差异导致，并且当所述像素测量在所述参考像素测量的阈值之内时，确定所述图像的所述图像质量由所述成像系统的焦点漂移导致。2.如权利要求1所述的方法，其中所述参考像素测量被存储在所述成像系统的存储器中。3.如权利要求1所述的方法，进一步包括：由所述成像系统获取所述参考标记的图像；以及由所述处理器对所述参考标记执行参考像素测量。4.如权利要求1所述的方法，进一步包括由所述处理器并且从所述像素测量确定所述感兴趣的对象和所述成像系统相距的距离；并且其中将所述像素测量与所述参考像素测量进行比较包括：由所述处理器将所述感兴趣的对象的所述距离与参考距离进行比较，所述参考距离从所述参考像素测量确定。5.如权利要求4所述的方法，其中确定所述图像的所述图像质量由所述对象的距离和所述参考距离之间的距离的差异导致包括：当所述对象的距离在所述参考距...

【专利技术属性】
技术研发人员：H，
申请(专利权)人：斑马技术公司，
类型：发明
国别省市：