[发明专利]用于标记读取的图像变换

说明书

技术领域

本发明涉及标记读取，并且更具体地涉及从图像读取标记，其中标记看起来（appear）畸变。

背景技术

标记读取器（即，条形码扫描仪、条形码读取器等）是对被做记号（例如，印刷、贴标签、写）在对象上以（ⅰ）帮助执行功能（例如 ，计算运送（shipping）、计算成本等）和/或（ⅱ）提供关于对象（例如，型号、序号等）的信息的标记（即，1D-条形码、2D-条形码、字符、签名等）进行解码和解释的设备。

虽然各种类型的标记读取器存在，但是成像标记读取器常常由于其通用性而是优选的。这些设备可以是手持的（例如，移动计算设备、枪式扫描仪等）或固定的安装的（例如，柜台中的（in-counter）扫描仪）。成像标记读取器使用数字成像器来捕捉一个或多个标记的数字图像。数字图像然后可以被处理以读取（例如，识别、解码、扫描等）在图像中发现的一个或多个标记。

获得好的图像对于对标记进行解码而言是重要的。然而，常常，对象没有与标记读取器的数字成像器良好地对准。这对于手持扫描仪而言尤其正确。该未对准可能导致其中标记（例如，条形码）可能由于透视（perspective）（即，透视畸变）而看起来畸变的图像。该透视畸变使得标记读取困难。

已经公开了可以从二维（2D）图像移除透视畸变以便改善2D条形码识别（例如，由此通过引用被完全地结合的美国专利7,780,084）。由美国专利7,780,084公开的系统和方法依靠2D条形码的知识（例如，特征大小/形状）来移除畸变。然而，对所期望的大小/形状的该预知然而限制了这些系统和方法的通用性。因此存在对用于标记读取的从图像移除畸变的较通用的系统和方法的需要。

发明内容

因此，在一个方面中，本发明包含一种用于读取标记的方法。在方法中，使用数字成像器来捕捉对象的图像，并且使用尺寸量定系统来获得与对象对应的三维（3D）信息。然后在图像中选择包含对象的至少一部分的图像-感兴趣区域（即，图像-ROI）。接下来，使用与对象在图像-ROI内的部分对应的3D信息来创建的理想-感兴趣区域（理想-ROI）。图像-ROI内的图像然后被变换成理想-ROI内的经校正的图像，并且如果可以在经校正的图像中发现标记，则读取标记。

在方法的示例性实施例中，如果不能在经校正的图像中发现标记，则选择新的图像-ROI并且重复创建理想-ROI和将图像-ROI中的图像变换成理想-ROI中的经校正的图像的方法步骤。如果在新校正的图像中发现标记，则读取标记。过程继续直到标记被发现或直到（对数字成像器可见的）对象的所有部分已经被搜索。

在方法的另一示例性实施例中，如果在经校正的图像中发现附加标记，则附加标记也被读取。

在方法的另一示例性实施例中，在图像中选择图像-ROI包括检测图像中的标记并且在图像中选择仅包括标记的区域。

在方法的另一示例性实施例中，在图像中选择图像-ROI包括使用3D信息检测对象上的表面，并且然后选择图像的仅包括表面的区域。

在方法的另一示例性实施例中，理想-ROI的尺寸（dimension）与对象的被包含在图像-ROI中的部分的物理尺寸对应。使用3D信息来确定这些物理尺寸。

在方法的另一示例性实施例中，与对象在图像-ROI内的部分对应的3D信息包括对象的被包含在图像-ROI中的部分的物理曲率（curvature）。

在方法的另一示例性实施例中，与对象在图像-ROI内的部分对应的3D信息包括对象的被包含在图像-ROI中的部分的表面-粗糙度和/或表面-特征。

在方法的另一示例性实施例中，与对象在图像-ROI内的部分对应的3D信息包括对象的被包含在图像-ROI中的部分的物理位置。该物理位置与数字成像器的数字传感器有关。

在方法的另一示例性实施例中，将图像在图像-ROI内的部分变换成理想-ROI内的经校正的图像包括计算图像-ROI与理想-ROI之间的单应性。

在另一方面中，本发明包含一种用于使用3D信息从图像移除透视畸变的方法。在方法中，数字成像器被用来捕捉场景（scene）的图像。另外，尺寸量定系统被用来获得与场景对应的3D信息。在被捕捉的图像中选择图像-ROI并且与场景在图像-ROI内的部分对应的3D信息被用来创建理想-ROI。场景在图像-ROI内的部分然后被变换成理想-ROI内的经校正的图像。该变换从图像移除透视畸变。