[发明专利]利用多焦点透镜获取的图像的增强

说明书

技术领域

本发明涉及一种例如电子摄像机的用于获取目标的图像从而将该图像变换成电子图像的成像装置和用于改善该电子图像的方法，更具体地，涉及一种能够获取例如在其附近布置的条形码的目标的图像从而将该图像变换成电子图像的成像装置以及用于改善该电子图像的方法。

背景技术

作为具有通过其输入图像信息之功能的电子装置的一个例子，公知有用于读取在其附近布置的目标的图像的条形码阅读装置。这里假设该目标是例如附着在每个商业项目表面上的条形码。首先，上述传统的条形码阅读装置操作来在诸如电荷耦合器件(以后简单称为CCD)的成像器件上形成目标图像，即，由多个条形和每个介于相邻的两个条形之间的多个空白(space)共同构成的条形码，从而将该图像转换成电信号。第二，传统的条形码阅读装置操作来在将电信号解码成例如字符信息之后读取条形码。提出了另一种条形码阅读装置，即使在条形码被布置在距条形码阅读装置很远距离的情况下，其也能够用高的精度来阅读该条形码，由此增强了传统条形码阅读装置的可操作性。例如在日本专利公开号H05-217012中公开了上述传统条形码阅读装置的一个典型例子。

图14A示出了这里公开的传统的条形码阅读装置，包括：前端(nose)部分98，用于收集从诸如条形码的目标反射的光；由多焦点透镜91构成的聚焦光学系统，用于聚焦由前端部分98收集的光；成像器件99，用于捕获由多焦点透镜91聚焦的光在其上形成的图像，以将该图像转换成原始图像信号；以及高通滤波器97，用于从原始图像信号中滤除直流(以后简单称为“DC”)成分。而且，多焦点透镜91具有光轴10和由在焦距上相互不同的远透镜部分92和近透镜部分93构成。远透镜部分92在焦距上比近透镜部分93长，但相互共享相同的光轴10。

图14B是从沿着多焦点透镜91的光轴10伸展的方向上观察的多焦点透镜91的正视图。远透镜部分92是圆形形状形式，近透镜部分93是环形形状形式和自远透镜部分92周边边缘的径向向外扩展，如图14B清楚所示。远透镜部分92在光轴10上具有焦点11，近透镜部分93在光轴10上具有焦点13。而且，传统的条形码阅读装置具有表示由多焦点透镜91的焦点确定的最大可读范围的场深(depth of field，以后简单称为“DOF”)。这意味着远透镜部分92具有由焦点11确定的DOF1和近透镜部分93具有由焦点13确定的DOF2，如图14B清楚所示的。

成像器件99操作来扫描在成像器件99上形成的图像，以将图像变换成电信号，以作为原始图像信号被输出到高通滤波器97。高通滤波器97操作来从原始图像信号中滤除DC成分，以输出经滤波的图像信号作为图像信号。该图像信号后来将由在图14中没有示出的信号处理单元解码成例如字符信息。因此，传统的条形码阅读装置能够阅读该条形码。

形成传统条形码阅读装置之一部分的多焦点透镜91由具有长焦距11的远透镜部分92和具有比长焦距11短的短焦距12的近透镜部分93构成，如前所述。这引起下述情况：在传统条形码阅读装置读取在其紧邻的附近布置的条形码的情况下，如此按前述构成的传统条形码阅读装置的缺陷在于：由近透镜部分93形成的锐聚焦(sharp focus)的图像部分和由远透镜部分92形成的焦点没有对准因此模糊的图像部分的合成，相反，在传统条形码阅读装置读取在其遥远的附近布置的条形码的情况下，如此按前述构成的传统条形码阅读装置的另一个缺陷在于：在成像器件99上形成的图像是由远透镜部分92形成的锐聚焦的图像部分和由近透镜部分93形成的焦点没有对准因此模糊的图像部分的合成，如下面参考图15将要说明的。

图15示出了在类点光源被布置在远透镜部分92的焦点11上的情况下和在类点光源被布置在近透镜部分93的焦点13上的情况下图像如何被形成在成像器件99上。

图15A图示用于解释在类点光源被布置在远透镜部分92的焦点11上的情况下在成像器件99上形成的图像的视图。图15B是从沿着多焦点透镜91的光轴10伸展的方向上观察的在成像器件99上形成的投影图像991a的正视图。在类点光源被布置在远透镜部分92的焦点11上的情况下，成像器件99上形成的图像991a是由远透镜部分92形成的锐聚焦的图像部分a1和由近透镜部分93形成的焦点没有对准的图像部分a2的合成。焦点没有对准并且因此模糊的图像部分a2是具有预定宽度的环形形状形式，并且关于锐聚焦且呈类点形状形式的图像部分a1径向向外伸展，且与之间隔径向距离d，如图15B中清楚所示。