[发明专利]代码和零件关联的方法和装置

说明书

对相关申请的交叉引用

不适用。

关于联邦政府赞助的研究或开发的声明

不适用。

技术领域

本发明涉及机器视觉系统，且更具体地涉及使用面扫描相机(area scan camera)来读取零件上的标识码并把那些代码(code)与输送器上的特定位置处的零件关联起来的系统。

背景技术

许多不同的行业现在使用成像系统来跟踪设施内且尤其是在输送器上、传送带等等上的物品(例如，零件、包裹等等)的位置。为了跟踪输送器上的零件，把条形码或2D矩阵码施加到每一零件，且在输送器邻近提供相机，用于在零件经过视场(FOV)时感测代码。为了以最小的硬件成本提供高分辨率图像，大多数系统使用线相机(line camera)来感测零件和代码。尽管线扫描相机在一些应用中工作良好，但使用线扫描相机的系统具有若干缺点。

第一，线扫描相机仅能够生成零件和关联代码的单幅图像。在许多情况中，当获取单幅图像时，由于在FOV内代码倾斜角的变化、在图像采集期间零件或相机的抖动、不良照明条件、差劣的标签质量等等，单幅图像的图像品质可能不足以用于解码目的，且因此仅获取单幅图像的线扫描相机常常具有对一些应用来说不可接受的读取速率。

第二，尽管购买线扫描相机可能相对廉价，但是很多时候，适当地建立相对于输送器运动精确地对准的线扫描系统的过程是耗时的且因而是相对昂贵的。

已经配置了包括二维面扫描相机的、可以以提高很多的读取速率读取代码其他系统，这是由于面扫描相机能够在代码经过FOV时获取代码的多幅图像且因此对于每个代码可以使用不同的图像进行多次解码尝试的事实。尽管包括面扫描相机的系统具有相对高的读取率，遗憾的是，已知的面扫描系统不能正确地把已解码的代码与精确的输送器位置关联起来。

发明内容

已经认识到，可以提供用于跟踪在二维视场内的零件位置以便与已解码的代码关联起来的简单系统，其中该简单系统包括处理器、二维相机、编码器和存在性传感器。编码器被链接到输送器，且生成指示输送器的移动的编码器信号。每次输送器移动编码器增量距离时编码器计数增加。每次感测到零件的前缘和后缘时，存在性传感器分别生成前缘和后缘信号。相机生成输送器移动零件从其通过的视场的二维图像。在传感器感测边缘时，处理器把当前编码器计数指派给边缘。每一图像与在获取该图像时发生的编码器计数相关联。处理器尝试在每一已获取图像中解码代码。至少一些实施方式中，当图像中的代码被解码时，处理器使用与图像相关联的编码器计数、编码器增量距离以及前缘和后缘脉冲计数来标识前缘和后缘的当前位置。把当前的边缘位置与已解码代码的位置进行比较，且如果代码是在由当前的边缘位置界定的空间内，则将代码与由各边缘界定的零件空间进行关联以供后继跟踪。

在其他实施方式中，在代码被解码之后，可以计算在检测到前缘和后缘时代码的位置，以便与前缘位置和后缘位置比较，以促进类似的代码和零件关联过程。尽管一些实施方式包括存在性传感器，但其他实施方式不包括，且反而依赖于对所获取的图像的分析以确定要与代码相关联的零件边缘的位置。

尽管一些实施方式仅标识零件的前缘位置和后缘位置，但其他能够标识零件的横缘或侧缘(例如，经由图像分析)，以便应对其中两个零件的空间沿着输送器移动轨迹重叠的情况。

与以上意见一致地，至少一些实施方式包括用于把零件上的代码与输送器上的零件空间关联起来的装置，其中每一零件具有界定零件空间的前缘和后缘，且每一零件将用至少一个代码来标记，装置包括具有二维视场(FOV)的面扫描相机、被链接到面扫描相机的处理器，该相机被支持为毗邻输送器以使得输送器所输送的零件经过FOV，处理器被编程为执行以下步骤：从面扫描相机接收图像；在图像的至少一个中标识零件上的代码的位置，其中，被定位的代码是经定位代码；标识零件的前缘和后缘的位置，其中前缘和后缘界定零件空间并把每一经定位代码与包括经定位代码的位置的零件空间关联起来。