[发明专利]增强成像读取器的性能的设备和方法

说明书

背景技术

固态成像系统或成像读取器，和移动激光束读取器或激光扫描仪，都已经被用于电光地读取目标，如一维条形码符号，尤其是每一个符号都具有沿一个方向间隔开的一行条形和间隔的通用产品代码(UPC)类型，以及二维符号，如Code 49，其引入在单个符号中垂直堆叠多行条形和间隔模式的概念。在美国专利号为No.4,794,239的专利文献中描述了Code 49的结构。另一个用于增加可在一定量表面面积上表示或存储的数据量的二维代码结构被称为PDF417，在美国专利号为No.5,304,786的专利文献中对其进行了描述。

成像读取器包括成像模块，成像模块具有：带有由单元格或感光器组成的传感器阵列的固态成像器，该单元格或感光器对应于成像器的二维视场中的图像元素或像素，以及成像镜头组件，用于捕获从被成像的符号散射和/或反射的返回光，并且用于将返回光投射到传感器阵列上，以初始化符号的图像的捕获作为像素数据。成像器可以是一维或二维的电荷耦合器件(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)器件，并包括用于产生或处理电子信号的相关电路，所述电子信号与视场上的像素数据的一维或二维阵列相对应。成像器在控制器或微处理器的控制下捕获该返回光，该控制器或微处理器可用于将电信号处理和解码为表示被成像和被读取的符号的数据。

因此，使用成像器来捕获符号的单色图像是已知的，例如在美国专利号为No.5,703,349的专利文献中所公开的。使用具有多个埋沟的成像器来捕获符号的全色图像也是已知的，例如在美国专利号为No.4,613,895的专利文献中所公开的。常见的是，为二维CCD提供在VGA监视器中非常普通的640×480分辨率，虽然其他分辨率大小也是可能的。

但是，使用成像读取器，尤其是手持可移动读取器，来读取位于所述读取器工作距离范围内的任何位置的符号被证明是具有挑战性的。操作者无法精确知道在读取过程中符号是否在该阵列的视场范围内。操作者经常需要在多个边到边、上和下、以及后和前的方向上重复移动便携式读取器，并且在指示器提示操作者该符号已经被成功地成像和读取之前重复多次将便携式读取器对准一个单独的符号，因而减慢了事务处理的速度并降低了生产率。

同样，事务处理速度的降低也给成像读取器中的控制器增加了高计算负担。成像读取器中的控制器必须处理整个二维视场上捕获的所有像素数据。即使是具有640像素×480像素的分辨率的视场，控制器也需要每秒执行300百万个指令(Mips，每秒百万指令)以实现被认为积极响应的可接受的事务处理速度。相比之下，在之前提到的移动激光束读取器中的控制器需要执行约20-30Mips以达到可接受的事务处理速度，主要是因为在移动激光束读取器中的控制器只需要对从自实际激光扫描线和沿实际激光扫描线返回的光中获得的数据进行解码，这些实际激光扫描线扫过被读取的符号。

这些成像读取器在捕获图像并将其解码为识别数据时，有利的是，需要减少在这些成像读取器的控制器上施加的计算负担，并增强这些成像读取器的响应和读取性能，尤其当读取高密度的且远离读取器的符号时。

发明内容

简单言之，本发明的一个特征在于一种增强成像读取器的性能的设备，所述成像读取器用于对要读取的符号进行成像。所述设备包括由所述读取器支撑的固态成像器，所述固态成像器具有图像传感器阵列，用于在二维视场上捕获来自于符号的返回光作为像素数据。优选地，所述成像器为具有滚动快门或全局快门的CCD或CMOS。所述阵列可以是一维阵列，即，沿单独一行线性排列的，或者可以是具有相互正交的多个行和列的二维阵列。

根据本发明，专用集成电路(ASIC)可操作地连接到所述成像器，用于接收所述像素数据。控制器可操作地连接到所述ASIC，用于启动对所述数据的接收，优选地以串行流的方式顺序接收，并用于利用至少一个虚拟扫描线来映射所述ASIC，并且优选地多个虚拟扫描线，其中每一个虚拟扫描线在所述视场上延伸。有利地，所述虚拟扫描线沿不同方向彼此交叉以构成覆盖所述视场的全方向扫描图案。所述ASIC可操作用于存储由所述ASIC接收的存在于每一虚拟扫描线中的所述像素数据作为存储像素数据。所述控制器可操作用于对每一虚拟扫描线中的所述存储像素数据进行实时解码。

在优选实施例中，所述ASIC包括存储所述存储像素数据的缓冲器，并且所述ASIC将所述存储像素数据从所述缓冲器传送到所述控制器。所述控制器可操作用于通过利用每一虚拟扫描线的相反端点坐标或使用其中一个端点坐标以及各自的虚拟扫描线的斜率初始化所述ASIC的方式，来对所述ASIC进行映射。