用于自动设置读码设备的方法和基于相机的读码设备技术

本申请涉及用于自动设置读码设备的方法和基于相机的读码设备。给出了一种用于自动设置读码设备(10，38)的方法，该读码设备具有图像传感器(18)以及控制和评估单元(24，38)，其中，利用图像传感器(18)记录布置在图像传感器(18)的视场(14)中的带有示例代码的示例对象的示例图像，并基于对示例图像的评估来确定用于操作读码设备(10，38)的至少一个记录参数和/或至少一个解码参数。在此，通过计算上的改变从示例图像产生另外的示例图像，并且基于对另外的示例图像的评估确定至少一个记录参数和/或至少一个解码参数。和/或至少一个解码参数。和/或至少一个解码参数。

【技术实现步骤摘要】
用于自动设置读码设备的方法和基于相机的读码设备
[0001]本专利技术涉及根据权利要求1和14的前序部分的用于自动设置读码设备的方法和基于相机的读码设备。
[0002]读码器在超市收银台、自动包裹识别、邮件分拣、机场行李处理和其他物流应用中广为人知。基于相机的读码器借助图像传感器记录其上有代码的对象的图像，并且图像评估软件从这些图像中提取代码信息。基于相机的读码器也可以轻松应对一维条形码以外的其它代码类型，这些代码类型与矩阵码一样也被构造成二维的并提供更多信息。
[0003]在一组重要的应用中，携带代码的对象被输送经过读码器。图像传感器反复地记录图像数据，这些图像数据根据记录频率和输送速度或多或少重叠。读码器通常是更为复杂的读码系统的一部分。因此，通常在读取通道处设置多个读码器，以便从多个或所有侧面记录对象。此外，通常事先使用单独的激光扫描仪测量所输送的对象的几何形状。
[0004]读码系统最重要的特征参数之一是读取率，因为未读取的代码会导致手动后处理步骤甚至分配错误。为此重要的是，针对读码系统的应用对读码系统进行优化，即找到合适的曝光、相机设置以及解码器算法的选择和配置，包括对记录的图像进行适当的预处理。这可以在设置读码系统时通过手动步骤来实现，但非常耗时，并且只能由专家完成。
[0005]聚焦于不同高度的对象的子问题往往采用动态适应每个单独对象的自动对焦系统来解决。同时，可以为测量的对象高度进一步调节相机设置和曝光设置。EP 3 812 953A1甚至更进一步，动态地调整其解码器以适应相应的对象高度。然而，如果没有距离值或者读码器只提供固定对焦系统，或者所谓的慢速对焦系统，该慢速对焦系统允许调整焦点位置但对于动态适配于单个对象来说太慢了，这不是解决问题的办法。
[0006]此外已知的是，在自动设置的调试过程中，测定良好的参数集。为此，设置人员选择具有代码的代表性对象，并且在静止状态下由读码系统检测该对象。然而，以这种方式测定的工作点仅针对基本的(zugrundeliegend)静止情况进行优化。然而，在实际应用中，附着在不同高度的对象上的代码是在运动中被读取的。在此，在相应的当前记录的图像中的对象数量以及标签或代码的数量通常也是未知的。读码系统没有为与具有代表性对象的已示教的静止状态情况的这些偏差做好准备，因此在操作中的效率仍然低于可能性。
[0007]因此，在某些情况下所采用的途径是针对在静止状态下记录的不同对象测定多个配置，并将其存储在不同的参数库中。这还没有解决问题，因为不知道哪种配置适合接下来具体检测的对象。可以迭代不同的配置，但这会减慢解码过程，并最终将宝贵的资源用于注定要失败的读取尝试。这种探索性的方法是可以从一开始设想的，通过使用各种参数设置和算法对图像数据进行试验记录和处理。在实践中，这在大参数空间中是不可行的。至少专注于不同示教的对象的潜在强大的配置是改进的第一步，但仅此而已。
[0008]此外可设想的是，在实际操作期间，以小步进一步适配在调试时获得的参数集。例如，EP 1 014 292 B1公开了一种用于自动调节光学读码系统的特性的方法，该系统反复地微调其工作点。在此，很难预测这将如何具体影响读取率。以这种方式，主要补偿缓慢变化和漂移。然而，例如，在典型的传送带处读取的情况下，条件会因对象高度不同而发生高度动态变化。随后，相当缓慢和微小的参数适配对于此来说太过迟缓。另一方面，更剧烈的参
数适配又有可能由于非代表性的单个事件而完全失去初始优化。
[0009]因此，存在对读码系统进行优化以用于动态操作的困难，更确切地说，当缺少测量值(例如，与相应对象的距离值)以及可及时重新调整的光学设置(例如，动态调焦)时，存在对读码系统进行优化以用于动态操作的困难。由于不断发展的解码方法以及相机和解码器的许多参数，在较长的操作阶段内进行有效的手动优化是一个非常复杂和容易出错的事情。在实践中，这会导致较差的读取率。
[0010]因此，本专利技术的任务在于改进读码设备的参数化。
[0011]该任务通过根据权利要求1和14的用于自动设置读码设备的方法和基于相机的读码设备来实现。例如在调试期间要设置的读码设备具有图像传感器以及控制和评估单元。图像传感器或者具有图像传感器的相机在随后的操作中记录带有光学代码的对象的图像，并且控制和评估单元定位其中的代码区域并对找到的代码进行解码，即读取它们各自的代码内容。待读取的光学代码可以是条形码，但是也可以是根据各种已知标准之一的二维码。
[0012]记录示例对象的示例图像以进行设置。示例对象应该被选择成对于随后的应用具有代表性或典型性，并且因此携带将在随后的操作中被读取的至少一个类型的示例代码。设置人员负责选择合适的示例对象。对于代表性较低的对象，该方法以相同的方式工作，但可能会发现稍微不太合适的配置。可以设想是，多个图像传感器协同工作，以便组合较大的图像或示例图像，该图像优选地被包括在下面并且被视为具有大视场的单个相机或单个图像传感器。
[0013]通过自动设置，基于对示例图像的评估来设定解码方法的至少一个记录参数和/或至少一个解码参数，以供随后的操作使用，读码设备随后在操作中使用该解码方法读取代码内容。相应的参数集或参数的组合也被称为工作点。
[0014]本专利技术基于以下基本思想：通过计算上的改变来异化(Verfremden)记录的示例图像并且由此进行复制。计算上的是指相同的物理原始图像通过不同的处理而变化。可以说，这些是仅间接地从现实世界的记录中产生的虚拟示例图像。这并不排除多个物理原始图像的情况，然后以不同或相同的宽度处理这些图像，从而进行复制。以这种方式，产生具有其他示例图像的放大的图像数据集。现在，评估(在该评估之后，设定解码方法的至少一个记录参数和/或至少一个解码参数)纳入(beziehen)另外的示例图像。由此，创造了一个更广泛的基础，与仅通过物理记录的示例图像相比，利用该基础可以更好地涵盖未来的操作情况。
[0015]该方法是计算机实现的，自动地或独立地运行。某些手动干预，例如确认示例对象位于视场中，可以集成到自动过程中。实际的优化不需要手动步骤，其中最后设置人员可以自由地进行手动调整。设置方法可以在读码设备的控制和评估单元中运行和/或至少部分地在持久或临时连接的计算单元(例如上级的控制器、配置计算机或包括云端的网络)中运行。
[0016]本专利技术的优点在于，通过在设置期间生成另外的示例图像并评估相应放大的图像数据集来找到特别合适的工作点。该工作点考虑了随后的动态操作，例如运动的对象和不同的对象高度，甚至是对于从示例对象及其示例图像中根本无法识别的变化也被考虑在内。这实现了特别高的读取率。在此，解码器的时间特性也可以发挥作用，因为在记录和评估图像序列时，解码器在操作期间直到下一图像之前，只有有限的计算时间可供使用。可用
的解码器时间被优化的工作点耗尽，或者可以调节更高的图像记录频率。由于自动化流程，可以快速且经济地执行复杂的优化任务。不需要像手动优化那样深入的专家知识，并且自动化有助于避免错误。可以进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于自动设置读码设备(10，38)的方法，所述读码设备具有图像传感器(18)以及控制和评估单元(24，38)，其中，利用所述图像传感器(18)记录布置在所述图像传感器(18)的视场(14)中的带有示例代码的示例对象的示例图像，并基于对所述示例图像的评估来确定用于操作所述读码设备(10，38)的至少一个记录参数和/或至少一个解码参数，其特征在于，通过计算上的改变从所述示例图像生成另外的示例图像，并且基于对所述另外的示例图像的评估确定所述至少一个记录参数和/或所述至少一个解码参数。2.根据权利要求1所述的方法，其中，对示例图像的所述评估包括解码尝试。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述至少一个记录参数包括光敏度、曝光时间、图像刷新频率和/或布置在所述图像传感器上游的光学器件(16)的焦点位置。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，针对不同的对象尺寸生成另外的示例图像，特别地，针对在后续操作中预期的最小对象高度和最大对象高度分别生成另外的示例图像。5.根据权利要求4所述的方法，其中，通过分辨率提高或分辨率降低来生成所述另外的示例图像，特别地借助于双三次插值来生成所述另外的示例图像。6.根据权利要求4或5所述的方法，其中，以对应于预期的失焦的模糊生成所述另外的示例图像。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，通过移动图像内容生成另外的示例图像。8.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：帕斯卡尔，
申请(专利权)人：西克股份公司，
类型：发明
国别省市：