[发明专利]具有多核处理器的符号读取器以及其运行系统和方法

说明书

本发明设置有具有多核处理器、高速和高分辩率成像器、视野扩展器、自动对焦透镜以及与成像器连接的用于预处理图像数据的预处理器的视觉系统照相机以及配合的操作方法，该视觉系统照相机及其操作方法在广泛的应用中提供高度可取的采集和处理速度，以及图像清晰度。该机构有效地扫描要求广视野、尺寸不同，以及相对于系统视野相对快速移动的对象。该视觉系统提供的物理封装，具有多种物理互连接口以支持各种选项和控制功能。该封装通过排布部件，优化与周围环境的热交换，有效地驱散内部产生的热量，并包括散热结构以便于这样的热交换(例如翅片)。该系统还让多种的多核心进程优化和使图像处理和系统操作负载平衡(例如自动调整任务)。

分案申请

本申请为申请号2013104653303、申请日2013年10月8日、题为“具有多核处理器的符号读取器以及其运行系统和方法”的分案申请。

技术领域

本发明涉及机器视觉系统，更特别地涉及能够对符号(例如条型码)进行获取、处理和解码的视觉系统。

背景技术

用于测量、检测、校正对象和/或符号解码(例如一维和二维条形码，也被称为“ID”)的视觉系统在应用和工业中被广泛地使用。这种系统基于使用一种图像传感器(也称为“成像器”)，其获得物体或目标的图像(典型地灰度或彩色图像，及一维、二维或三维图像)，以及使用板载的或互联的视觉系统处理器处理这些获得的图像。处理器通常既包括处理硬件又包括非临时性计算机可读程序指令，它们基于对图像处理的信息执行一个或多个视觉系统进程，以产生期望的输出。该图像信息通常被提供在图像像素的阵列中，每一个图像像素都具有不同颜色和/或强度。在符号阅读器(在本文中也称为“照相机”)的示例中，用户或自动处理进程获得被认为包含一个或多个条形码、二维码或其它符号类型的目标的图像。对此图像进行处理以识别条形码的特征，然后通过解码程序和/或处理器进行解码以获取所述条形码所代表的内在的字母数字数据。

ID阅读器的一个常见应用是对沿着生产和物流作业中的路线(比如输送带)移动的目标进行追踪并分类。可将所述ID阅读器定位在整个路线上，在每一对象在其视野下移动时以合适的视角获取需要的所有对象各自的ID。根据阅读器相对于移动的路线的放置位置和对象的大小(例如高度)，阅读器相对于对象的焦距是可以改变的。亦即，较大的对象可能导致在其上的ID与阅读器较为接近，而较小/较平的对象包含的ID可能会离阅读器较远。在每一种情况下，ID应该在足够的分辨率下出现，这样才能被正确的成像和解码。不利地，市场上最容易买到的视觉系统照相机所依赖的成像传感器，其限定在尺寸上接近正方形(例如，接近1：1的高宽比，而更一般的比值为4：3、5：4或16：9)的象素阵列。该宽/高比与读取应用的要求并没有良好地配合，在该读取应用中，对象在相对照相机的视野(FOV)较宽的输送器流水线上通过。更一般地，视野的高度应该稍微比ID(或其他的有用区域)更大，而视野的宽度应该近似相等于或稍微大于输送器流水线的宽度。在一些实例中，可以采用流水线-扫描照相机以应付对象移动和宽的视野。然而，这样的方案并不适用于某些几何形状的对象和流水线机构。同样地，行扫描(即一维的)成像传感器倾向于比常规的矩形格式传感器更高成本。

在对象和/或流水线相对较宽的情况下，单个ID读取器的镜头或者成像器可能会在横向的方向上不具有足够的视野，以在保持对ID进行精确成像和解码所需要的分辨率的同时覆盖路线的整个宽度。无法对全宽度进行成像会导致阅读器错过其视野之外的、或太快通过视野的ID。一种高成本的提供所需宽度的方法是，采用跨越流水线宽度的多个照相机，典型地其联网至一起以均分图像数据和进程。可选地，通过使用视野扩展器光学扩展传感器的原生视野，可取得一个或多个照相机的更宽的视野纵横比，其中视野扩展器将视野分割为跨越输送器流水线的宽度延伸的多个较窄的条带。提供这样的机构的挑战是，移动的流水线的上游至下游方向中的较窄区段可能要求更高的帧率，以确保在ID从该区段移出之前完全地对其捕获。这样可以向系统索要处理速度，而在一较宽区域上进行获取的基于当前成像器的解码系统基本上缺乏所需的在高对象通过速度时进行可靠的解码的帧率。