[发明专利]对基于成像器的光学代码读取器所读取的光学代码进行解码的系统与方法

说明书

技术领域

本发明涉及光学代码读取器。特别是，本发明涉及对基于成像器的光学代码读取器所读取的光学代码进行解码的系统和方法。

背景技术

光学代码是由一些具有不同反光或发光特性的图像区域构成的图形，它们通常根据先验规则组合起来。术语“条形码”有时被用于描述某些类别的光学代码。选择光学代码的光学特性和图形，以使它们在外表上与使用它们的背景环境区分开。用于从光学代码中识别出或提取出数据的设备有时候被称为“光学代码读取器”，条形码扫描器就是其中的一种。

光学代码读取器以固定或便携的安装方式用于各种环境，比如在商店里用于收银服务，在生产场所用于作业流程和存量控制，以及在运输车辆中用于跟踪包裹处理。例如，通过从许多条形码的印刷列表中读取目标条形码，光学代码便可以用作一种迅速且通用的数据输入手段。在一些应用中，光学代码读取器连接到便携式数据处理设备或数据收集和传输设备。通常，光学代码读取器包括手持传感器，它手动地瞄准目标代码。

常规光学代码的示例是一维条形码符号。条形码是一种宽度可变的矩形条构成的图形，这些矩形条之间的间隔空间宽度是固定的或是可变的。这些条和空间具有不同的反光特性。一维条形码的一个示例是UPC/EAN代码，被用于识别例如产品清单。二维或层叠式条形码的示例是PDF417条形码。Shellhanmmer等人的美国专利5,635,697中描述了PDF417条形码并揭示了对其进行解码的技术，该专利已转让给Symbol Technologies公司并且全部引用在此作为参考。另一种常规的光学代码被称为“MaxiCode”。它包括中心取景器图形或公牛眼中心以及围绕着该中心取景器的六边形栅格。应该注意到，通常，本专利申请中所揭示的本发明的各个方面可以应用于各种光学代码读取器，而不用考虑它们适合读取的特定类型的光学代码。本发明也可以应用于一些相关的图像识别或分析。

光学代码读取器可以是基于激光器的或基于成像器的。在常规基于成像器的光学代码读取器中，设置了一种具有图像传感器的成像引擎，该图像传感器具有光电池或光传感器的两维阵列，比如区域电荷耦合器件(CCD)，这与该引擎视场中的像元或像素相对应。成像引擎还包括：透镜组件，用于聚焦入射到图像传感器上的光线；以及相关电路，耦合到图像传感器，用于输出与视场的两维像素信息阵列相对应的电子信号阵列。这些电子信号被数字化并且作为图像数据被提供给处理器以便于处理，其中包括处理该图像数据以便对光学代码进行解码。

按照惯例，操作人员将光学代码读取器瞄准目标代码并扣动板机，这会发信号给光学代码读取器使其处理所获得的图像，通常在板机扣动之后获得下一个图像。图像获取通常是根据连续的帧序列而执行的。在一个使用常规的30帧/秒视频流的系统中，大约每33毫秒出现一个帧。该处理可以包括解码操作，此处解码时间延长到下一个帧。

对于光学代码扫描器而言，高度优先的是使读取时间最小化，例如从板机扣动到解码完成之间的时间间隔。在可以买到的基于成像器的光学代码读取器中，与基于激光器的光学代码读取器相比，其读取时间相对较长。减小基于成像器的光学代码读取器中的读取时间以便实现可以与基于激光器的光学代码读取器相比的速度，这将是很有利的。

读取时间包括下列各种时间的总和：完成当前这个帧的剩余部分所需的时间(例如在使用30帧/秒的情况下，该剩余部分在0-33毫秒之间)；完成下一个帧所需的时间(例如33毫秒)；以及执行解码处理所需的时间(例如10毫秒)，在所提供的示例中总共至少43毫秒。此外，在一些光学代码读取器系统中，读取时间可以进一步包括附加的帧，比如用于处理检测到的特性，调节与成像或信号处理相关的参数设置，以及用调节好的参数设置来获取图像数据或处理图像数据。

在一些系统中，通过在部分地获取图像数据时就开始处理图像数据，比如当获得了与视场的一部分相对应的图像数据时(例如，始于视场的上部分)，这样来尝试减小读取时间。然而，如果目标光学代码所处的那部分视场没有被包括到与上述部分获得相对应的已处理的那部分中，则读取时间并不显著减小。

相应地，本发明的一个方面是提供一种系统和方法，其中对于基于成像器的光学代码读取器的图像获取和光学代码解码而言，读取时间显著减小。

本发明的另一个方面是，对环境光进行采用并调节参数设置，这些参数设置用于对基于成像器的光学代码读取器的图像传感器所产生的信号进行信号处理。

本发明的另一个方面是，减小调节参数设置所需的时间，这些参数设置用于对基于成像器的光学代码读取器的图像传感器所产生的信号进行信号处理。