响应于成像读取器的运动控制图像捕获参数的装置和方法制造方法及图纸

一种用于响应于成像读取器的运动来减少图像模糊的装置和方法，该成像读取器对要被读取的符号进行成像，该装置和方法采用：照明光组件（１０），由读取器来支持，用于在照明时间段内用具有亮度水平的照明光来照射符号；固态成像器（２４），由读取器来支持，并且具有图像传感器的阵列，用于在曝光时间段内捕获来自视野内的符号的回光；运动传感器（１４），诸如陀螺仪或加速计，由读取器支持，用于检测读取器的运动，并且用于响应于检测到的读取器的运动来生成运动信号；以及控制器（３６），该控制器（３６）可操作地连接到运动传感器，用于响应于运动信号实时动态地控制时间段中的至少一个和亮度水平，来最佳地对符号进行成像。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
固态成像系统或成像读取器、以及移动激光束读取器或激光扫描器都已经被用 于电光地读取目标，诸如一维条形码符号，特别是通用产品代码(UPC)类型的一维条形 码符号，每个符号均具有一行条纹以及沿着一个方向分隔开的间隔；以及诸如Code49的 二维符号，其引入了将多行条纹和间隔图案垂直堆叠在单个符号中的概念。在美国专利 No.4,794,239中描述了 Code 49的结构。用于增加数据量的另一二维码结构(可以被表示 或存储在给定量的表面积上)被称为PDF417，并且在美国专利No.5,304,786中进行了描 述。成像读取器包括具有固态成像器的成像模块，该固态成像器具有与在成像器 的视野内的图像元素或像素相对应的细胞或者光电传感器的传感器阵列；以及成像透镜 组件，该成像透镜组件用于捕获从被成像的符号散射和/或反射的回光，并且用于将回 光投射到传感器阵列上，以发起符号的图像的捕获。这样的成像器可以包括一维或二维 电荷耦合器件(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)器件和用于产生和处理与视野 上的像素信息的一维或二维阵列相对应的电子信号的相关电路。成像器在控制器的控制 下，在曝光时间段内捕获回光，该控制器还可操作用于将电信号处理成指示被成像和读 取的符号的数据。因此，已知使用例如在美国专利No.5,703,349中公开的用于捕获符号的单色图 像的成像器。还已知使用例如在美国专利No.4,613,895中公开的具有用于捕获符号的全 色图像的具有多个掩埋沟道的成像器。常见的是提供通常在VGA监控器中找到的具有 640X480分辨率的二维CCD，但是其他分辨率大小也可以。为了增加由成像器捕获的回光量，尤其是在光线昏暗的环境中和/或在远距离 读取时，成像读取器通常还包括照明光组件，该照明光组件也在控制器的控制下，用于 用照明光照射符号，以从其进行反射和散射。在与曝光时间段同步的照明时间段内，照 明优选是产生脉冲的(pulsed)，但是还可以是连续的。然而，用于读取位于相对于读取器的工作距离范围内任何位置的符号的成像读 取器的使用，尤其是手持可移动读取器的使用，被证明是一种挑战。操作者无法准确地 看到符号在读取期间是否在阵列的视野内用于在工作范围内进行最佳读取。习以为常的 是，在指示器告知操作者符号已经成功地被成像和读取之前，操作者在左右、上下和前 后方向上多次反复移动便携式读取器，并且操作者在单个符号处多次重复地对准便携式 读取器，从而减慢了事务处理并且降低了生产率。这样的操作者移动，包括通过操作者的手带给便携式读取器的总是存在的颤抖 或抖动，使所捕获的图像模糊，当手持读取器很小并且重量很轻时尤其显著，并且可能 阻止符号被成功读取。曝光时间段越长，将出现越大的图像模糊程度。为了最小化图像 模糊的程度，读取器可以被预先设置有提前设置的固定图像捕获参数值，以尝试并且减 小在多数情况下这样的运动的影响。因此，可以将曝光时间段和/或照明时间段的每一 个都预先设置为固定的短时间，和/或可以将照明设定为固定的非常亮的亮度水平。虽然这样的预先设置的参数值在试图捕获不模糊图像中是有利的，但是它们不 是最佳的或者不适用于所有操作者或所有应用。在图像中能够容忍的噪声和模糊量以及 图像场的亮度和深度方面，不可避免地出现折衷。由于具体操作者导致的过多的手抖动 或手运动都无法被预先考虑，并且通常导致场的短深度的有噪声模糊的暗图像，这降低 了符号的读取性能，尤其是那些密度大并且远离读取器的符号。
技术实现思路
简而言之，本专利技术的一个特征在于，用于响应于对要被读取的符号进行成像的 成像读取器的运动来减少图像模糊的装置。该装置包括照明光组件，该照明光组件由 读取器支持，用于在照明时间段中用具有亮度水平的照明光来照射符号。优选地，照明 光组件包括用于将照明光发射为光脉冲的发光二极管(LED)。该装置进一步包括固态成像器，该固态成像器由读取器支持并且具有图像传 感器阵列，用于在曝光时间段内捕获来自视野内的符号的回光。优选地，成像器为具有 滚动快门或全域快门的CCD或CMOS。该阵列可以是一维的，即，沿着单行线性排列， 或者是二维的，具有彼此正交的多个行和列。该装置还包括运动传感器，该运动传感器由读取器支持，用于检测读取器的 运动，并且用于响应于所检测到的读取器的运动来生成运动信号。优选地，运动传感器 是加速计、陀螺仪或模拟机械运动检测器，并且运动信号的振幅与所检测到的读取器的 运动的幅度和方向成比例。该装置还包括控制器，该控制器可操作地连接到运动传感器，用于响应于运 动信号实时动态地控制时间段中的至少之一和亮度水平，以最优地对符号进行成像。优 选地，控制器可操作用于动态地减小时间段中的至少一个，并且同时增加照明光的亮度 水平。可以由控制器控制的另一图像捕获参数为成像器的增益。因此，根据本专利技术，图像捕获参数值不被预先设置，但是可以实时动态地进行 调整。在图像中不再接受或容忍大量噪声和模糊。针对特定应用来将图像场的亮度和深 度调整为最佳的。由于具体操作者而导致的过多手抖动或手运动肯定会被运动传感器考 虑。提高了符号的读取性能，尤其是高密度并且远离读取器的那些符号。响应于用于对要读取的符号进行成像的成像读取器的运动来减少图像模糊的方 法通过以下步骤来执行在照明时间段内用具有亮度水平的照明光来照射符号；在曝光 时间段内捕获来自固态成像器的视野内的符号的回光；用由读取器支持的运动传感器来 检测读取器的运动；响应于检测到的读取器的运动来生成运动信号；以及响应于运动信 号实时动态地控制时间段中的至少一个和亮度水平，以最佳地对符号进行成像。在所附权利要求中具体地阐述了被认为是本专利技术的特征的新特征。然而，本发 明本身，关于其结构和其操作方法，连同其附加目标和优点，将在结合附图进行读取时 从以下具体实施例的描述中最佳地理解。附图说明图1是在手持模式或免提模式下可操作用于捕获来自目标符号的回光的便携式 成像读取器的立体图；以及图2是根据本专利技术的图1的读取器的各种组件的示意图。 具体实施例方式图1中的附图标记30总得标识成像读取器，该成像读取器具有大体上垂直的窗 口 26和由基座32支持的枪形(gun-shaped)壳体28，基座32用于在工作台面上支持成像 读取器30。因此，成像读取器30可以在免提模式中用作静态工作站，其中，产品可以 被滑过、刷过、或对垂直窗口 26进行呈现，或者产品可以从工作台面被拾起并且握在操 作者手中，并且在手持模式中使用，其中，读取器被移动，并且触发器34被手动按下， 以发起在远离窗口 26处要被读取的标记(尤其是一维或二维符号)的成像。在另一变体 中，可以省略基座32，并且可以采用其他配置的壳体。如图1中所示，连接到基座32的 线缆也可以被省略，在该情况下，读取器30通过无线链路与远程主机进行通信，并且读 取器由机载电池来供电。如图2中示意性地示出，成像器24被安装在读取器中的印刷电路板22上。成 像器24是固态器件，例如，CCD或CMOS成像器，具有在单个线性行中排列的可寻址的 图像传感器或像素的一维阵列，或者在彼此正交的行和列中排列的这样的传感器的二维 阵列，并且可操作用于检测由沿着通过窗口 26的光路或轴46的成像透镜组件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于响应于成像读取器的运动来减少图像模糊的装置，所述成像读取器用于对要被读取的符号进行成像，所述装置包括：　　照明光组件，所述照明光组件由所述读取器支持，用于在照明时间段内用具有亮度水平的照明光来照射符号；　　固态成像器，所述固态成像器由所述读取器支持并且具有图像传感器阵列，用于在曝光时间段内捕获来自视野内的所述符号的回光；　　运动传感器，所述运动传感器由所述读取器支持，用于检测所述读取器的运动，并且用于响应于所检测到的所述读取器的运动来生成运动信号；以及　　控制器，所述控制器操作地连接到所述运动传感器，用于响应于所述运动信号实时动态地控制所述时间段中的至少一个和所述亮度水平，以最佳地对所述符号进行成像。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾伦艾普施特因，
申请(专利权)人：符号技术有限公司，
类型：发明
国别省市：US