[发明专利]利用彩色成像器的高分辨率光学代码成像

说明书

相关申请

本申请基于美国法典§119(e)第35款要求于2009年2月11日提交的标题为“High-Resolution Optical Code Imaging Using a Color Imager”的美国临时申请61/151,768的权益，其所有内容通过引用合并于此。

技术领域

本公开的领域一般涉及数据读取的系统和方法，更具体但非排外地涉及光学代码(如条形码)的读取。

背景技术

光学代码对关于物品(item)的有用的、光可读的信息进行编码，该光学代码附着在物品上或与物品相关联。或许最常见的光学代码实例就是条形码。条形码普遍存在于各种类型的物体上或与各种类型的物体相关联，例如零售、批发和库存商品的包装；零售产品展示装置(如搁板/架子)；正在生产的商品；个人的或公司的财产；以及文档。通过编码信息，条形码一般用作物体的标识符，无论该标识符是一类物体(如牛奶容器)还是唯一的物品。典型的线性或一维条形码是例如UPC代码，其由交替的条形(如相对暗的区域)和隔条(如相对亮的区域)构成。交替的条形(bar)和隔条(space)的图案与这些条形和隔条的宽度代表一串二进制1和0，其中任何特定的条形或隔条的宽度是指定最小宽度(其被称为“模块”或“单元”)的整数倍。因此，为了解码信息，条形码阅读器必须能够可靠地识别条形和隔条的图案，例如通过确定穿过条形码整个长度的相邻条形和隔条彼此区别的边缘的位置。

条形码仅仅是当今使用的多种类型的光学代码中的一个示例。更高维数的光学代码例如二维矩阵码(如MaxiCode)或堆栈码(如PDF 417)也用于各种用途，它们有时也被称为“条形码”。

不同方法和不同类型的光学代码读取设备可用于捕获光学代码并解码光学代码所表示的信息。例如，可以使用基于图像的阅读器/读出器，其包括诸如电荷耦合器(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)成像器的成像器，该成像器产生表示所捕获的光学代码的图像的电子图像数据。基于图像的阅读器用于读取一维的光学代码和更高维数的光学代码。因为光学代码最常包括表示二进制数据的暗图案和亮图案(如黑色和白色)，基于图像的阅读器的成像器通常是单色的，从而使成像器的每个像素具有统一的敏感度。此外，典型的基于图像的阅读器包括光源，该光源用窄带可见光照亮基于图像的阅读器的视场，从而通过避免色差和多色衍射效应实现高的光学分辨率。通常用于成像的窄带光源包括带宽大约为5纳米(nm)的激光二极管和带宽大约为50nm的发光二极管(LED)。

然而，为图像捕获设备制造的普通成像器(例如照相机或摄像机)都是彩色成像器，而不是单色成像器。因为为许多图像捕获设备制造的成像器都是彩色的，所以彩色成像器一般是高容量的并且变得比单色成像器更便宜。某些基于图像的阅读器已经包括彩色成像器，但是本发明的发明者已经意识到，与具有相同数目和大小的像素的基于图像的单色阅读器相比较，这些阅读器无法有效地实现高的光学分辨率。

发明内容

本公开描述了改进的光学读取设备及相关方法。

一个实施例涉及一种光学代码读取设备，其包括彩色图像传感器阵列，该传感器阵列被设置成用于感测在光学代码读取设备的视场内由物体反射的光，并且根据感测的反射光产生表示物体图像的图像数据。该彩色图像传感器阵列具有：第一组传感器元件，其易感测第一可见光波段的光；以及第二组传感器元件，其易感测第二可见光波段的光。第一组和第二组传感器元件也都易感测红外光波段范围内的光。光学代码读取设备包括人工照明源，该人工照明源被设置成使用入射到视场内的物体上并由物体朝向图像传感器阵列反射的光照亮光学代码读取设备的视场。该照明源可操作以产生具有红外光波段的波长的红外光，以便一旦照亮视场，第一组和第二组中每组的至少一些元件易感测红外光并有助于产生图像数据。

从下面参考附图对优选实施例的详细描述中可以明显看出额外的方面和优势。

附图说明

图1是根据优选实施例的成像系统的图解。

图2是根据图1中的成像系统的彩色图像传感器阵列的滤色器图案/模式的图解。

图3是作为图1的成像系统中使用的说明性彩色图像传感器的光波长的函数的蓝色、绿色和红色传感器元件的敏感度曲线图。

图4是示出了图1的成像系统的操作步骤的流程图。

图5是根据一个实施例的照明校准方法的流程图。

具体实施方式