專利名稱：自適應(yīng)光學(xué)圖像讀取器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實施例涉及光學(xué)圖像讀取器裝置及方法，并且更具體地，涉及一種提供改進(jìn)了的功能性和對對象環(huán)境的自適應(yīng)性的光學(xué)圖像讀取器裝置及方法。
背景技術(shù)：
光學(xué)讀取器趨于以下三類中的一類條碼讀取器、激光掃描引擎光學(xué)讀取器以及基于圖像傳感器的光學(xué)讀取器。
條碼讀取器通常包括一個光源以及容納在筆形機(jī)殼中的一個光電探測器。用戶以條碼讀取器掃過可解碼的符號(例如，條碼)，產(chǎn)生代表該條碼的間隔條樣式的信號。
基于激光掃描引擎的光學(xué)讀取器包括產(chǎn)生激光束的激光二極管組件、用于將激光束掃過可解碼符號的可動反射器，并且產(chǎn)生與該可解碼符號相應(yīng)的信號。基于圖像傳感器的光學(xué)讀取器包括多元件圖像傳感器，比如CID、CCD和CMOS圖像傳感器；以及用于將圖像聚焦到該圖像傳感器上的成像光學(xué)件。在基于圖像傳感器的光學(xué)傳感器的操作中，可解碼符號的圖像被聚焦在圖像傳感器上，并產(chǎn)生與該圖像相應(yīng)的信號。
相對于基于激光掃描引擎的條碼讀取器，基于圖像傳感器的光學(xué)讀取器更耐久并提供了另外的特征。已整合到基于圖像傳感器的光學(xué)讀取器的另外的功能是畫面獲取功能。已經(jīng)開發(fā)出既能夠獲取畫面又能對所捕獲的圖像數(shù)據(jù)中呈現(xiàn)的可解碼符號進(jìn)行解碼的光學(xué)讀取器。
數(shù)據(jù)形式(條碼格式)從一維線性碼到二維矩陣符號體系的演變，促進(jìn)了一種伴生的需求，即對以更高的準(zhǔn)確度、并且在相比以前更嚴(yán)格的環(huán)境條件下(如，低光強等級、更長的讀取距離等)、在更短的時間中讀取并解碼更大量的數(shù)據(jù)的需求。這些挑戰(zhàn)還要求設(shè)備使用容易且快捷，這可以通過讀取器系統(tǒng)及方法的自動的自適應(yīng)來部分地解決。作為一個示例，有關(guān)的讀取器涉及與本申請共同讓于的公開申請US 2004/0004128，通過引用將其全文結(jié)合在此直至法律和法規(guī)所允許的最大范圍，該申請涉及1D/2D自動識別和讀取器可重編程性(reprogramability)。
光學(xué)解碼的光學(xué)讀取器在對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行諸如條碼符號學(xué)解碼或者OCR解碼的解碼處理之前，將圖像數(shù)據(jù)數(shù)字化。所公知地，用于將特定的圖像數(shù)據(jù)集數(shù)字化的最佳的數(shù)字化算法取決于該圖像數(shù)據(jù)的特征。舉例來說，對于將在第一成像條件下的或者相應(yīng)于第一符號類型的圖像數(shù)據(jù)數(shù)字化有用的數(shù)字化方法，可能對于將在第二組成像條件下捕捉的或者相應(yīng)于第二符號類型的圖像數(shù)據(jù)數(shù)字化是無用的。
現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)人員認(rèn)識到用于特定的圖像數(shù)據(jù)集的最佳數(shù)字化方法可以根據(jù)該圖像數(shù)據(jù)的特征而變化這樣的事實，現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)人員的手段是對圖像數(shù)據(jù)集使用多個數(shù)字化算法處理。例如，美國專利No.6082621描述了一種用于產(chǎn)生的“1”值和“0”值像素值的序列的模擬數(shù)字化器，其中模擬信號經(jīng)過多個格雷(gray)-至-二進(jìn)制轉(zhuǎn)換閾值。如果對利用第一二進(jìn)制轉(zhuǎn)換閾值數(shù)字化的圖像數(shù)據(jù)的解碼失敗，則利用第二二進(jìn)制轉(zhuǎn)換閾值將該圖像數(shù)據(jù)再次數(shù)字化，并將其再次解碼。如果解碼再度失敗，則利用第三二進(jìn)制轉(zhuǎn)換閾值將該圖像數(shù)據(jù)再次數(shù)字化，如此進(jìn)行。在使用反復(fù)解碼嘗試逼近方法的數(shù)字化方法中，首先嘗試對于將最常遇到的圖像特征數(shù)字化有用的數(shù)字化方法，而最后嘗試最不常遇到的圖像特征。
通過對罕見的圖像特征數(shù)字化對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，是將該圖像數(shù)據(jù)在某一方法成功之前使用多個數(shù)字化方法和解碼嘗試。此外，如果圖像數(shù)據(jù)集的符號表示是一種不能被解碼的類型，仍然進(jìn)行數(shù)次將該符號表示數(shù)字化并解碼的嘗試。因此，可以認(rèn)識到，上述手段可能是極其花費時間的，并易于反復(fù)失敗。
事實是大多數(shù)的讀取器是設(shè)計來以固定的視場工作，或者換句話說，在固定的并且通常是有限的范圍的讀取器與碼之間的距離上工作，由這樣的事實說明了一個示例。如果在設(shè)計的讀取范圍外嘗試條碼讀取，那么無論系統(tǒng)部件或者讀取器算法都將不足以提供成功的首次讀取嘗試，從而最終導(dǎo)致商業(yè)上的不經(jīng)濟(jì)。除讀取距離外，圖像讀取器還可以整合數(shù)字化器的算法，該算法對于不同條件如條碼對比度、色彩對比度、由于運動引起的模糊、碼生長(bar growth)(與著墨有關(guān)的問題)等來優(yōu)化讀取器，使得產(chǎn)生應(yīng)用或者環(huán)境專用的圖像讀取器。因此，存在對進(jìn)一步提升光學(xué)圖像讀取器操作的自適應(yīng)性的需求。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)在此描述并要求保護(hù)的本發(fā)明的實施例，提供了一種光學(xué)圖像讀取系統(tǒng)(包括掃描和解碼部件)和方法，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認(rèn)識到的，其適用于條碼讀取器、條碼掃描引擎、便攜數(shù)據(jù)終端(PDT)以及其他設(shè)備形態(tài)要素，其適用于多種對象環(huán)境和/或輸入條件，并且通過它們得到改進(jìn)的數(shù)據(jù)獲取時間和數(shù)據(jù)獲取準(zhǔn)確度。在一個方面，該讀取器將自動地適應(yīng)不同讀取條件或環(huán)境。
本發(fā)明的一個實施例涉及一種利用圖像讀取器獲得可接受圖像的過程。如在此所使用的，術(shù)語“可接受圖像”是指滿足成像裝置控制算法所采用的信號對比度、亮度或其他圖像特性的閾值標(biāo)準(zhǔn)的圖像數(shù)據(jù)(即，1D或2D符號體系、文本、圖像或其他標(biāo)記)；該圖像數(shù)據(jù)是落在由該算法所提出的目標(biāo)圖像的配置容差要求中的一種。在一個方面，該過程包括利用適當(dāng)?shù)膱D像讀取器獲取初始圖像(像素數(shù)據(jù))，該讀取器以給定的幀速率工作，并基于信號電平分析計算新的幀速率。在一個方面，新的幀速率就是最大幀速率。在此貫穿始終使用的術(shù)語“最大幀速率”是指支持計算的或其他的期望的曝光時間/信號增益值的圖像傳感器的最高工作幀速率，并且這使得獲取可接受圖像。根據(jù)一個方面，該方法涉及動態(tài)地調(diào)整幀速率從而實現(xiàn)最大幀速率的步驟。然后對該可接受圖像由系統(tǒng)進(jìn)行解碼或否則進(jìn)行另外處理可接受圖像。
本發(fā)明的另一實施例涉及一種圖像讀取器/解碼器所采用的算法。設(shè)計該算法以評估所獲取的圖像的特定圖像特性，以及確定圖像傳感器是否在以最快幀速率工作。然后這一確定的結(jié)果可以成為計算支持新的幀速率的新的曝光時間和增益值的基礎(chǔ)，該新的幀速率在某一方面來說是用于獲得可接受圖像的成像器的最大工作幀速率。
本發(fā)明的另一實施例涉及一種包括工作連接到計算機(jī)的圖像傳感器的數(shù)字圖像讀取系統(tǒng)，該計算機(jī)能夠動態(tài)地改變圖像傳感器的幀速率以獲取可接受圖像。在多個方面中，該圖像讀取器能夠讀取/解碼/顯示1D或2D符號體系和/或合成圖像。
本發(fā)明的另一實施例涉及一種包括具有多個數(shù)字化器的圖像讀取部件的數(shù)字圖像讀取系統(tǒng)，在一個方面，采用多個數(shù)字化器的圖像讀取器能夠在不同圖像讀取參數(shù)的多種參數(shù)范圍上工作，這些參數(shù)可以超出操作人員的控制變化并不利地影響圖像獲取。多個數(shù)字化器共同地使得讀取器在比單個數(shù)字化器所允許的更大或者更強的條件范圍上工作。在多個方面中，所述數(shù)字化器是采取已知數(shù)字信號處理算法的基于硬件的數(shù)字化器，或者替換地，是基于軟件的數(shù)字化器。在多個方面，將所述多個數(shù)字化器配置成并行運行，或者替換地，順序運行，或者時間與預(yù)定的滯后時間交迭地運行，使得多個數(shù)字化嘗試所需的總的處理時間等于，或者快于單個數(shù)字化器圖像讀取器或者對圖像參數(shù)接連使用多個數(shù)字化算法的讀取器所需的處理時間。
所有上述的設(shè)備和過程的實施例可以利用具有固態(tài)圖像傳感器的手持的數(shù)據(jù)形式(條碼或其他符號體系)讀取設(shè)備來進(jìn)行。
從優(yōu)選實施例以及相關(guān)附圖的詳細(xì)說明中，所實現(xiàn)的本發(fā)明的這些和其他細(xì)節(jié)、優(yōu)點和益處將變得顯而易見。


為更好地理解本發(fā)明的這些內(nèi)容和目的，將參閱本發(fā)明下面的需參考附圖來閱讀的詳細(xì)說明，其中圖1說明根據(jù)本發(fā)明實施例的在一操作環(huán)境中使用的讀取器；圖2a-2i示出根據(jù)本發(fā)明實施例的各種光學(xué)讀取器形態(tài)要素；圖3a-3d示出根據(jù)本發(fā)明實施例的成像模塊的各種視圖；圖3e和3f示出根據(jù)本發(fā)明實施例的在選擇工作模式中可以采用的圖形用戶界面；圖4a-4e示出光學(xué)讀取器的框圖，其中整合了本發(fā)明的實施例；圖5示出根據(jù)本發(fā)明實施例的光學(xué)讀取器的存儲器映射圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明實施例的電子電路的框圖；圖7a和7b示出了說明根據(jù)本發(fā)明實施例的幀速率調(diào)節(jié)算法的流程圖；圖8示出根據(jù)本發(fā)明實施例的電子卷簾式快門(electronic rollingshutter)的時序圖；圖9a-9d示出說明根據(jù)本發(fā)明實施例的線性解碼模式的可能實施例的各種時序圖；圖10示出根據(jù)本發(fā)明實施例的光學(xué)讀取器網(wǎng)絡(luò)；
圖11a-11e是示出說明根據(jù)本發(fā)明實施例的各種工作模式的流程圖；圖11f和11g是與根據(jù)本發(fā)明實施例捕捉的圖像數(shù)據(jù)的捕捉的幀相應(yīng)的柱狀圖；圖12示意地示出根據(jù)本發(fā)明實施例的數(shù)字圖像讀取系統(tǒng)；以及圖13示出根據(jù)本發(fā)明實施例的示例性的多個數(shù)字化器的參數(shù)范圍。
具體實施例方式
圖1中示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的光學(xué)讀取器10。在一個示例性的方面，采用讀取器10來對條碼1010進(jìn)行解碼，比如包裹1012上的條碼。在“畫面獲取”模式方面，采用讀取器10來獲取載有條碼1010的包裹1020、或者存儲容器、或者拖車廂或簽名或面部的畫面。在自動成像模式方面，讀取器10捕捉圖像、將該圖像分類、并以取決于該圖像分類的方式來處理該圖像。
圖2(a-i)示出了本發(fā)明的實施例中可以采用的用于光學(xué)讀取器的機(jī)殼的示例。在圖2a中，示出了如提交于2003年1月9日、題目為“Housing For Optical Reader”(光學(xué)讀取器的機(jī)殼)、序列號為10/339275的未決專利申請所述的槍式光學(xué)讀取器，在此將申請全文引入以作參考。讀取器機(jī)殼11中整合有成像模塊(如圖3a-3d所示)。在圖2b中，示出了具有集成的鍵盤13k和顯示器13d的槍式讀取器10。在圖2c、2d和2e中，示出了具有鍵盤13k和顯示器13d的便攜數(shù)據(jù)終端(PDT)式讀取器。在圖2e中，示出了其中顯示器13d包括關(guān)聯(lián)的觸摸屏覆層，并且其進(jìn)一步包括用于輸入簽名信息的觸筆的實施例。在圖2f中，示出了具有顯示器13d和鍵盤13k并且其整合有如圖3(a-d)所示的成像模塊的蜂窩電話。在圖2g的實施例中，讀取器10包括個人數(shù)字助理(PDA)。在圖2i的實施例中，讀取器10是包括讀卡器240的交易終端的形式，如提交于2003年1月9日的、題目為“Transaction Terminal Comprising Imaging Module”(包括成像模塊的交易終端)、序列號為10/339444的美國專利申請所述，在此將該申請全文引入以作參考。許多其他的形態(tài)要素也都是可能的。例如，在提交于2002年3月7日、題目為“Optical Reader Imaging Module”(光學(xué)讀取器成像模塊)、序列號為10/092789的美國專利申請中，示出了筆式光學(xué)讀取器，在此將該申請引入以作參考。在提交于1999年11月2日、題目為“Indicia Sensor System For Optical Reader”(光學(xué)讀取器的標(biāo)記傳感器系統(tǒng))、序列號為09/432282的美國專利申請中，示出了基于“掃描臺”的讀取器，在此將該申請引入以作參考。本發(fā)明的實施例并不限于這些示例性的形態(tài)要素。
參考圖3a-3d來說明可以整合到讀取器機(jī)殼中來形成光學(xué)讀取器的成像模塊50。示例地，成像模塊50可以是可從Skaneateles Falls，NY的Hand Held Products，Inc.獲得的類型的IT4000型成像模塊?？蓮腍andHeld Products，Inc.可獲得的IT4000成像模塊可以與相關(guān)的解碼電路一起獲得，所述解碼電路可以被觸發(fā)來對所捕捉的圖像內(nèi)的諸如條碼標(biāo)記的可解碼標(biāo)記進(jìn)行解碼。作為選擇，成像模塊50可以是也是從HandHeld Products，Inc.獲得的帶有相關(guān)解碼電路的IT4200型成像模塊。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將了解的，也可以獲得同時支持整合有基于CCD、CID和CMOS的圖像傳感器的1D線性讀取器和2D讀取器的其他成像模塊型號和品牌。在示例性的實施例中，成像模塊50包括支撐件80，其具有容納整合在芯片182上的圖像傳感器32的容納件81；以及護(hù)圈(retainer)部分82，其持有通過透鏡鏡筒提供的透鏡組件40。透鏡組件40包括將來自襯底的圖像(見圖3b)聚焦在圖像傳感器32上的一個或多個透鏡。在實施例中，配置透鏡組件40使得模塊50具有小于兩英尺的固定的最佳聚焦接收距離(如，3英寸、5英寸、7英寸、15英寸)。配置透鏡組件40使得模塊50具有小于兩英尺的最佳聚焦接收距離，允許模塊50在近程捕捉高分辨率圖像，從中能夠容易地對可解碼標(biāo)記進(jìn)行解碼。如提交于2002年9月23日、題目為“Long Range1-D Image Reader”(遠(yuǎn)距1-D圖像傳感器)、序列號為10/252484的美國申請所述的，還可以配置模塊5，使得模塊50具有數(shù)英尺的最佳聚焦距離，如5英尺或更高，在此將該申請全文引入以作參考。模塊50還可以包括可調(diào)節(jié)的透鏡組件以提供可調(diào)節(jié)的最佳聚焦接收距離。
參考模塊50的進(jìn)一步的方面，攜載圖像傳感器182的第一電路板14a和瞄準(zhǔn)LED 18安裝在支撐件80的后端，而攜載照明LED 16的前電路板14b安裝在支撐件80的前端。攜載瞄準(zhǔn)和照明光學(xué)件的光學(xué)板26設(shè)置在第二電路板14b前。支撐成像模塊50的各種部件的是多個導(dǎo)電支撐端口84。如圖3d中所示，支撐件80可以包括輔助模塊10內(nèi)的模塊50的安裝的集成的安裝翼部80W。成像模塊50在被安裝在讀取器機(jī)殼11中之前，完整組裝成基本如圖3a和3b中示出的形態(tài)。在提交于2002年3月7日、題目為“Optical Reader Imaging module”(光學(xué)讀取器成像模塊)、序列號為10/092789的美國專利申請中描述了模塊50的進(jìn)一步的方面及其多種變化，在此將該申請全文引入以作參考。
參考圖3b，照明LED 16與包括漫射器27的照明光學(xué)件一起將照明圖案投射在襯底上。在正常工作距離上的照明圖案1216基本上與成像模塊50的視場對應(yīng)。瞄準(zhǔn)LED 18與瞄準(zhǔn)光學(xué)元件43、25一起將瞄準(zhǔn)圖案投射到襯底上。瞄準(zhǔn)圖案1218輔助關(guān)于目標(biāo)的成像模塊的排列。如果移動讀取器10使得瞄準(zhǔn)圖案位于諸如圖3b中所示的條碼的目標(biāo)標(biāo)記1010上，則能強有力地保證目標(biāo)標(biāo)記94是在成像模塊50的視場內(nèi)。
圖4a-4e示出了說明多種光學(xué)讀取器的框圖。參考圖4a，單態(tài)光學(xué)讀取器10a包括讀取器處理器組件30和照明系統(tǒng)31。讀取器處理器組件30捕捉目標(biāo)T的組件，對該目標(biāo)的可解碼符號進(jìn)行解碼來產(chǎn)生消息，并將該消息發(fā)送到將在此說明的主機(jī)處理器組件。
圖4a的讀取器處理器系統(tǒng)還包括可編程控制電路40s，其包括集成電路微處理器42和專用集成電路(ASIC 44)。也可以通過現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)來提供ASIC 44的功能。處理器42和ASIC 44都是可編程控制器件，其能夠根據(jù)存儲在存儲器單元45-1中的存儲的程序接收、輸出和處理數(shù)據(jù)，所述存儲器單元可以包括諸如讀/寫隨機(jī)訪問存儲器或RAM 46-1以及可擦除只讀存儲器或EROM 47-1的存儲器部件。RAM 46-1典型地包括至少一個易失性存儲器器件，但可以包括一個或多個長期非易失存儲器器件。處理器42和ASIC 44還都連接到公共總線48-1，通過該總線可以在任一到達(dá)連接于此的任何電路的方向接收和發(fā)送包括地址數(shù)據(jù)的程序數(shù)據(jù)和工作數(shù)據(jù)。但是，處理器42和ASIC 44在如何制造他們和如何使用他們上彼此是不同的。
更具體地，處理器42優(yōu)選是通用目的的現(xiàn)成的VLSI集成電路微處理器，其具有對電路系統(tǒng)的整體控制，但是其使用其大多數(shù)的時間來根據(jù)EROM 47-1中存儲的程序數(shù)據(jù)對可解碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，比如RAM 46-1中存儲的符號體系或文本字符數(shù)據(jù)。另一方面，ASIC 44是專用目的的VLSI集成電路，例如可編程邏輯或門陣列，其被編程以將其時間用于執(zhí)行解碼圖像數(shù)據(jù)之外的功能，并從而減輕處理器42執(zhí)行這些功能的負(fù)擔(dān)。
處理器42和ASIC 44之間工作量的實際劃分，很自然地取決于可獲得的現(xiàn)成的微處理器的類型、所使用的圖像傳感器的類型、成像組件33輸出圖像的速率等。但是，從原理上來說，并不要求在處理器42和44之間進(jìn)行工作量的任何具體的劃分，或者甚至不用進(jìn)行這樣的劃分。如圖4a所示的處理器架構(gòu)類型，處理器42和ASIC 44之間工作量典型的劃分如下。在一個方面，一旦圖像數(shù)據(jù)已存儲在RAM 46-1中，處理器42涉及響應(yīng)被激活的觸發(fā)器13t對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，并響應(yīng)觸發(fā)器13t的動作根據(jù)光學(xué)字符識別(OCR)方案識別所存儲的圖像數(shù)據(jù)中呈現(xiàn)的字符。ASIC 44涉及控制圖像獲取過程、A/D轉(zhuǎn)換過程以及圖像數(shù)據(jù)的存儲，包括經(jīng)DMA通道訪問存儲器46-1和47-1的功能。ASIC 44還可以執(zhí)行許多時序和通信操作。例如，ASIC 44可以控制LED 22的照明，圖像傳感器32和模擬-到-數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換器36-1的時序，通過以接口37-2示出的RS-232、例如以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)、例如USB的串行總線、無線通信鏈路(或其他)兼容的I/O接口發(fā)送數(shù)據(jù)到組件30外的處理器系統(tǒng)和從該處理器系統(tǒng)接收數(shù)據(jù)。ASIC 44還可以控制用戶可感知的數(shù)據(jù)經(jīng)由輸出設(shè)備的輸出，所述輸出設(shè)備諸如聽覺輸出設(shè)備14a、讀取良好LED 14g和/或通過例如顯示器14d的液晶顯示器而提供的顯示監(jiān)視器。輸出、顯示和I/O功能的控制也可以通過總線驅(qū)動器I/O接口37-3在處理器42和44之間分享，或者通過微處理器串行I/O接口37-1和接口37-2在處理器42和44之間復(fù)制。如先前所解釋的，工作量的這種劃分的具體細(xì)節(jié)對本發(fā)明來說并不具有重大意義。
圖4b示出光學(xué)讀取器的示例性框圖，其適于接收控制指令使得讀取器的操作程序產(chǎn)生變化。除具有圖4a的單態(tài)讀取器的元件之外，讀取器10b還包括用于輸入包括指令數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)的鍵盤13k以及用于向操作人員顯示文本和/或圖形信息的顯示器14d。如所示，鍵盤13k可以連接到總線48-1、ASIC 44或者連接到處理器42。如圖4b的特定實施例中所示的，顯示器14d可以連接到ASIC 44、到處理器42或者到系統(tǒng)總線48-1。
操作光學(xué)讀取器10b的操作人員可以以三種不同方式來重新編程讀取器10b。在重新編程讀取器10-b的一個方法中，操作人員啟動鍵盤13k的控制按鈕，該按鈕被預(yù)先配置成使讀取器10b重新編程。在重新編程讀取器10b的另一方法中，操作人員啟動沒有與讀取器10b集成的處理器系統(tǒng)的控制，來發(fā)送指令以對讀取器10b重新編程。根據(jù)重新編程讀取器10b的另一方法，操作人員移動讀取器10b使得“菜單符號”處于圖形傳感器32的視場中，并然后激活讀取器10b的觸發(fā)器13t來捕捉菜單符號的圖像表示。菜單符號是特別設(shè)計的條碼符號，當(dāng)其被適當(dāng)配置的光學(xué)讀取器讀取時，從而導(dǎo)致對讀取器編程。在公共轉(zhuǎn)讓的美國專利No.5965863中詳細(xì)說明了利用菜單符號對光學(xué)讀取器進(jìn)行重新編程，在此將該專利引入以作參考。由于上述方法的第二和第三個方法并不要求啟動鍵盤13k的讀取器控制按鈕，但仍然導(dǎo)致對讀取器重新編程，故可以看出讀取器可以是無鍵盤的但仍是可重新編程的。
圖5中示出了由圖3b中所示的光學(xué)讀取器典型地執(zhí)行的應(yīng)用操作程序的典型軟件架構(gòu)，其說明了程序存儲器47-1中存儲的程序的存儲器映射圖。應(yīng)用操作程序60使讀取器適于具體的應(yīng)用。具有圖像捕捉功能的光學(xué)讀取器成像器件的三種主要應(yīng)用是(1)條碼符號體系解碼；(2)光學(xué)字符識別；以及(3)簽名捕捉。在條碼符號體系解碼應(yīng)用中，可以初步地分析并然后對與條碼符號相應(yīng)的消息進(jìn)行解碼。在字符識別應(yīng)用中，讀取器10可以定位可解碼的OCR字符，然后執(zhí)行OCR算法來對與該OCR字符相應(yīng)的消息進(jìn)行解碼。在簽名捕捉應(yīng)用中，讀取器10可以捕捉與具有簽名的場景(scene)相應(yīng)的圖像，從圖像數(shù)據(jù)中分析出與簽名相應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)，并將所捕捉的簽名數(shù)據(jù)發(fā)送到另一處理系統(tǒng)?？梢钥吹竭@些應(yīng)用的第三個能夠由不是配備有解碼能力的光學(xué)讀取器解碼器的光學(xué)讀取器成像器件來執(zhí)行。當(dāng)然，許多的其他應(yīng)用操作程序也是可能的，包括專用的1D解碼應(yīng)用，專用的2D條碼解碼算法、混合條碼解碼、OCR解碼應(yīng)用，其根據(jù)在所捕捉的圖像中呈現(xiàn)的內(nèi)容操作來對可解碼的條碼符號或者OCR可解碼的文本字符進(jìn)行解碼。
現(xiàn)在參考操作程序60的軟件架構(gòu)的特定方面，程序60包括指令部分62以及參數(shù)部分64。進(jìn)一步地，指令部分62可以包括可選例行程序部分62s。指令部分62的指令控制讀取器10的操作的總體流程。指令部分62的某些指令引用來自參數(shù)部分64的參數(shù)表的參數(shù)。指令部分62的指令可以以偽代碼來說明，例如“Set illumination to leveldetermined by[value in parameter row x]”(將照明設(shè)置到由[參數(shù)行x中的值]所確定的水平)。當(dāng)執(zhí)行指令部分62的這種指令時，控制電路40可以讀取參數(shù)行64x的值。指令部分62的指令也可以使得執(zhí)行依據(jù)參數(shù)部分64的參數(shù)值而選擇的可選例行程序。舉例來說，如果應(yīng)用程序是條碼解碼算法，那么指令部分62的指令可以用偽代碼來說明，例如，“Launch Maxicode decoding if Maxicode parameter of parameter row64y is set to‘on’”(如果參數(shù)行64y的Maxicode參數(shù)被設(shè)置為‘on’則啟動Maxicode解碼)。在執(zhí)行這樣的指令時，控制電路40輪詢(poll)參數(shù)部分64的行64y的內(nèi)容，以確定是否執(zhí)行該指令所調(diào)用的例行程序。如果該參數(shù)值表明激活該可選例行程序，則控制電路40執(zhí)行例行程序指令部分62s的適當(dāng)指令以執(zhí)行該指令例行程序。
因而，可以看出，上述的軟件架構(gòu)便于簡化讀取器10的重新編程?？赏ㄟ^改變程序60的參數(shù)部分64的參數(shù)即可簡單地重新編程讀取器10，僅簡單地通過改變參數(shù)部分64的參數(shù)而無需改變子例行程序指令部分62s或者指令部分62的任何其他代碼?？梢酝ㄟ^經(jīng)由鍵盤13k輸入的適當(dāng)?shù)挠脩艨刂?、通過讀取配置來使參數(shù)部分64變化的菜單符號、或者通過經(jīng)由除系統(tǒng)40-1之外的處理器系統(tǒng)下載新的參數(shù)值或表，來改變部分62的參數(shù)值的參數(shù)。當(dāng)然，讀取器10b的重新編程也可以通過從除系統(tǒng)40-1之外的處理器系統(tǒng)下載包括部分62和64的整個操作程序來實現(xiàn)。讀取器10也可以具有如提交于2003年3月28日、題目為“Customizable Optical Reader”(可定制的光學(xué)讀取器)的美國申請No.10/402885所述的定制和重新編程功能，在此將該申請引入全文以作參考。
圖4c中示出光學(xué)讀取器的另一典型架構(gòu)。讀取器10c包括處理器系統(tǒng)40s1，以及包括集成主機(jī)處理器40hp和相關(guān)存儲器45-2的主機(jī)處理器系統(tǒng)40s2。此處的“主機(jī)處理器系統(tǒng)”是指任何處理器系統(tǒng)，其存儲傳輸?shù)娇刂谱x取器成像系統(tǒng)33的操作的處理器系統(tǒng)的讀取器應(yīng)用操作程序、或者行使對控制讀取器成像系統(tǒng)33操作的處理器系統(tǒng)的監(jiān)督控制、或者將一個以上的在接收到用戶的命令時可立即執(zhí)行的應(yīng)用操作程序存儲在其相關(guān)存儲器中的存儲器系統(tǒng)。在具有兩個諸如處理器42和處理器40hp的處理器的讀取器中，處理器42通常專用于處理圖像數(shù)據(jù)以對可解碼標(biāo)記進(jìn)行解碼，而處理器40hp專用于指令處理器42執(zhí)行解碼操作、接收來自觸發(fā)器13t和鍵盤13k的數(shù)據(jù)、協(xié)調(diào)顯示和通過輸出設(shè)備14d、14g和14a的其他類型的輸出、以及控制不同處理器系統(tǒng)間數(shù)據(jù)的傳輸。
在圖4c中示出的具有專用解碼處理器系統(tǒng)40s1和強大的監(jiān)控的主機(jī)處理器系統(tǒng)40s2的架構(gòu)中，主機(jī)處理器系統(tǒng)40s2通常已在其上存儲有操作系統(tǒng)，例如，可從Microsoft Inc.獲得的DOS WINDOWS或者WINDOWS，或者特別定制用于便攜設(shè)備的操作系統(tǒng)，如WINDOWSCE。在主機(jī)處理器系統(tǒng)40s2包括諸如DOS或WINDOWS CE的操作系統(tǒng)的情況下，控制主機(jī)處理器系統(tǒng)40s2操作的操作程序的指令部分和參數(shù)部分一般是以高級編程語言編寫的，并在存儲到存儲器47-2中之前通過編譯器編譯，并因而如圖5中所示的程序60所示意的，可以不駐留在連續(xù)的地址位置中。然而，具有集成于其上的操作系統(tǒng)的主機(jī)處理器系統(tǒng)40s2能夠容易地將操作程序編譯成用于加載到不具有存儲于其上的操作系統(tǒng)的外部處理器系統(tǒng)的形式。
參考讀取器10a、10b以及10c的進(jìn)一步的方面，至少一個I/O接口，如接口37-1、37-2和37-3，便于局部的“有線”數(shù)字通信，例如RS-232、以太網(wǎng)、包括通用串行總線(USB)的串行總線或者局部的無線通信技術(shù)，包括“藍(lán)牙”通信技術(shù)。同時，至少一個諸如接口37-3的I/O接口，便于以包括撥號、ISDN、DSL、蜂窩或其他RF技術(shù)、以及線纜的可用遠(yuǎn)程通信技術(shù)之一與遠(yuǎn)程處理器系統(tǒng)41-1數(shù)字通信。遠(yuǎn)程處理器組件88-1可以是如組件88-2、88-3和88-4、鏈路88L以及中繼器88H所示意的處理器系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)88N的一部分，例如連接到網(wǎng)絡(luò)的個人計算機(jī)或主機(jī)型計算機(jī)(main frame computer)，或者僅與讀取器10c通信且不是網(wǎng)絡(luò)的一部分的計算機(jī)。系統(tǒng)88-1所隸屬的網(wǎng)絡(luò)88N可以是因特網(wǎng)的一部分。并且，組件88-1可以是該網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)器，并可以整合有提供該網(wǎng)絡(luò)的其余的處理器組件瀏覽的網(wǎng)頁。除與讀取器10c通信之外，系統(tǒng)88-1還可以與多個另外的讀取器10’和10”通信。讀取器10c可以是局域網(wǎng)(LAN)的一部分。讀取器10可以通過與系統(tǒng)88-1相關(guān)的I/O接口或者通過網(wǎng)絡(luò)88N的I/O接口，如網(wǎng)橋或路由器，與系統(tǒng)88-1通信。盡管在圖4a-4c中讀取器10a、10b和10c被表示為分立的元件，但是應(yīng)當(dāng)理解，集成技術(shù)已使得在一個集成電路芯片上形成許多的電路元件成為可能。例如，利用目前的制造技術(shù)，在一小片硅上形成諸如部件42、40、46-1、47-1、37-2和37-1是很普通的。
此外，讀取器10的處理器的數(shù)目通常對本發(fā)明并沒有很重要的意思。實際上，如果使得處理器42足夠快且足夠強大，那么可以去除專用ASIC處理器44。同樣地，關(guān)于讀取器10c，如圖4e的讀取器10e的架構(gòu)所示，可以提供單個的快且強大的處理器來執(zhí)行由處理器40hp、42和44預(yù)期完成的所有功能。并且，應(yīng)當(dāng)理解，如果讀取器10包括多個處理器，那么這些處理器可以經(jīng)并行數(shù)據(jù)傳送，而不是經(jīng)串行總線48-1和48-2所示的串行總線來通信。另外，在處理器和存儲器之間并不要求一一對應(yīng)。圖4c中示出的處理器42和40hp能夠共享同一存儲器，如存儲器45-1。諸如存儲器45-1的單個存儲器為諸如處理器42和處理器40hp的多個處理器服務(wù)。
參考圖4d的實施例，可以看出，不必將光學(xué)讀取器10的全部電子元件都整合在便攜設(shè)備機(jī)殼11中。讀取器10-4的電子元件散布在一個以上的電路板上，這些電路板被整合在分立的設(shè)備機(jī)殼11和71中。應(yīng)當(dāng)理解，電路系統(tǒng)可以散布到另外的機(jī)殼中。圖4d的實施例中的控制電路40整個被包括在機(jī)殼71中，該機(jī)殼71不是與便攜設(shè)備機(jī)殼11集成在一起的。機(jī)殼71被示作通過個人計算機(jī)機(jī)殼來提供，但也可能通過其他類型的機(jī)殼來提供，比如收銀機(jī)機(jī)殼、交易終端機(jī)殼或者諸如機(jī)殼11的另一便攜設(shè)備的機(jī)殼。在位于PC機(jī)殼71內(nèi)的EROM 47-1中存儲至少一個用于控制成像組件33和用于處理從成像組件33產(chǎn)生的圖像信號的操作程序。為便于未集成到便攜機(jī)殼11的處理器系統(tǒng)處理從成像組件33產(chǎn)生的信號，應(yīng)當(dāng)在成像組件33和處理器系統(tǒng)之間建立高速數(shù)據(jù)通信鏈路。在圖4d的實施例中，可以將I/O接口37-4和37-5以及通信鏈路39配置成根據(jù)USB數(shù)據(jù)通信協(xié)議來操作。圖4d中所示的結(jié)構(gòu)降低了讀取器10d的便攜部件的成本、重量和尺寸要求，所述便攜部件在讀取器10-4中是被容納在便攜機(jī)殼11內(nèi)的部件。由于圖4d的結(jié)構(gòu)使得更少的部件被整合在易于損壞的讀取器10-4的便攜部分中，該結(jié)構(gòu)增強了由機(jī)殼11限定的讀取器10-4的便攜部分的耐久性。
圖4e的讀取器通信系統(tǒng)具有與讀取器10d一致的物理布局，但是對不同的操作進(jìn)行了優(yōu)化。系統(tǒng)67是這樣的通信系統(tǒng)，其中讀取器處理器系統(tǒng)40s與通過具有PC機(jī)殼71、鍵盤68d、鼠標(biāo)68以及顯示器68d的個人計算機(jī)68而提供的非集成在一起的本地主機(jī)處理器70s通信。假設(shè)鏈路67L是高速通信鏈路，則非集成在一起的本地主機(jī)處理器系統(tǒng)70s可以被編程來提供與讀取器10d的處理器系統(tǒng)40s一致的功能。然而，盡管如待決申請序列號09/385,597(在此將該申請全文引入以作參考)所述的，由于讀取器10e包括集成的處理器系統(tǒng)，這種編程通常是不必要的，但是，配置處理器系統(tǒng)40s使得能夠通過主機(jī)處理器系統(tǒng)(在一個實施例中其是非集成在一起的)遠(yuǎn)程控制讀取器10的特定部件如觸發(fā)器13t，是有用的。因此，在如圖4e中所示的讀取器-主機(jī)通信系統(tǒng)中，非集成在一起的主機(jī)處理器組件68典型地被編程來提供從結(jié)合圖4a-4d說明的讀取器處理器系統(tǒng)中分離的功能。
如美國專利No.5965863中所述的(在此將該專利全文引入以作參考)，通常由非集成在一起的本地主機(jī)處理器系統(tǒng)70s提供的一個功能來生成用于下載到讀取器10中的操作程序。處理器系統(tǒng)70s典型地具有整合于其中的操作系統(tǒng)，例如WINDOWS，這使得操作人員能夠利用圖形用戶界面開發(fā)操作程序。可能在如美國專利No.6161760(在此將其引入以作參考)中所述的鍵盤楔結(jié)構(gòu)中，非集成在一起的本地處理器系統(tǒng)70s還能夠被配置來從一個以上的讀取器接收消息和/或圖像數(shù)據(jù)。采用處理器處理也是方便的。例如，可以將電子表格(spreadsheet)程序整合在系統(tǒng)70s中，這對于分析來自讀取器10e的數(shù)據(jù)消息是有用的。可以將圖像處理應(yīng)用程序加載到系統(tǒng)70s中，這對于編輯、存儲或瀏覽從讀取器10e接收的電子圖像是有用的。配置讀取器10e來協(xié)調(diào)通向和來自遠(yuǎn)程處理器組件88-1的數(shù)據(jù)通信也是方便的。因此，處理器組件68典型地包括I/O接口74-2，其便于與遠(yuǎn)程處理器組件，如圖4c中所示的組件88-1的數(shù)字通信。
在圖6中，示出了具有包括集成的幀抓取器(frame grabber)塊148的多功能處理器IC芯片180的光學(xué)讀取器電子電路的框圖。圖6中示出的電子電路100可以被用于如提交于2001年9月17日、題目為“Optical Reader Having Image Parsing Mode”(具有圖像分析模式的光學(xué)讀取器)的美國序列號09/954081中所示的單個2D成像模塊光學(xué)讀取器的控制，在此將該申請引入以作參考。
在一個示例性的讀取器實施例中，電子電路100包括具有CPU141、系統(tǒng)RAM 142和系統(tǒng)ROM 143以及幀抓取器塊148的控制電路140。電子電路100進(jìn)一步包括如圖3a-3c的物理形式的視圖所示的典型地通過光敏陣列而提供的圖像傳感器32以及具有照明LED 16和瞄準(zhǔn)LED的照明塊160。圖6的圖像傳感器32被示出為通過2D光電二極管陣列來提供。如果以1D圖像傳感器替換圖像傳感器32，那么瞄準(zhǔn)LED 18和照明LED 16可以由一組LED構(gòu)成。在所示的實施例中，在圖像傳感器IC芯片182中整合有圖像傳感器32，該芯片典型地進(jìn)一步包括圖像傳感器電子電路塊134。圖像傳感器電子電路塊134包括用于控制圖像傳感器32的控制電路135、用于將從圖像傳感器32接收的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式的A/D轉(zhuǎn)換電路136、以及有時也被稱作振蕩器的集成時鐘137?？梢岳斫猓谶@里引述的被描述為由控制電路140執(zhí)行的功能也可以由控制電路40(圖4a-4e)來執(zhí)行。
如圖6中進(jìn)一步示出的，在多功能IC芯片180中整合有CPU 141和幀抓取器塊148，該IC芯片除包括CPU 141之外，還包括許多其他的集成硬件部件。即，多功能IC芯片180可以包括顯示控制塊106、若干通用I/O端口116，若干接口塊如USB電路塊107以及便于RS 232通信的UART塊108，便于紅外通信(包括根據(jù)INFRARED DATAASSOCIATION7(IrDA7)(紅外數(shù)據(jù)協(xié)會7，一個規(guī)定紅外標(biāo)準(zhǔn)的同業(yè)協(xié)會)頒布的標(biāo)準(zhǔn)的通信)的UART塊109，以及脈寬調(diào)制(PWM)輸出塊110。多功能處理器IC芯片180還可以具有其他接口，比如PCMCIA接口111、compact flash接口112以及多媒體接口113。如果讀取器10包括顯示器13d，那么顯示器13d可以經(jīng)顯示接口106與芯片180通信。觸發(fā)器13t和鍵盤13k可以經(jīng)通用I/O接口116與芯片180通信。例如在提交于2002年5月2日、題目為“Optical Reader ComprisingKeyboard”(包括鍵盤的光學(xué)讀取器)、序列號為10/137484的美國申請中，示出了具有顯示器和鍵盤的物理形式視圖，在此將該申請全文引入以作參考。多功能處理器IC芯片180可以是目前可獲得的多功能IC處理器芯片的可獲得的類型之一，諸如可從Motorola獲得的Dragonball MX1 IC處理器芯片或Dragonball MXL IC處理器芯片、可從Texas Instruments獲得的類型的DSC IC芯片、可從TexasInstruments獲得的類型的O-Map IC處理器芯片、或者可從Sound VisionInc.獲得的多種已知為Clarity SOC’s(如，片上系統(tǒng))的多功能IC處理器芯片。
在一個實施例中，多功能處理器IC芯片180包括有至少提供由CPU 140、系統(tǒng)RAM 142和系統(tǒng)ROM 143所提供的功能的部件。在某些實施例中，基于微處理器的解碼器模塊180包括集成電路設(shè)備，該設(shè)備具有其中集成的微處理器、模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器、數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器、直接存儲器訪問(DMA)通道、用于與傳感器通信的雙向通信線路如線路151和152的任何一個或兩者，以及用于從傳感器接收數(shù)據(jù)的通道，如將數(shù)據(jù)送到幀抓取器148的數(shù)據(jù)線159?；谖⑻幚砥鞯腎C芯片180可以包括半導(dǎo)體材料、光學(xué)材料以及光子帶隙材料。在某些實施例中，該多功能處理器IC芯片180進(jìn)一步包括適于接收用戶輸入(例如從鍵盤13k)的I/O 116，用于閃存設(shè)備如“Multimedia”(MMC)、“Smart Media”、“Compact Flash”以及“Memory stick”的接口能力。其他特征可以包括脈寬調(diào)制器(PWM)、串行通信通道(如，UART、SPI和USB)、諸如用于LCD的顯示驅(qū)動器以及控制器、諸如藍(lán)牙以及與802.11(a)，(b)和(g)兼容的發(fā)射器/接收器的無線通信能力、諸如定時器組(timer bank)的時序控制模塊、傳感器控制器、音頻發(fā)生器、音頻編碼器/解碼器(編解碼器)、語音合成器以及語音識別硬件和/或軟件。
IC芯片180的幀捕捉器取代了幀抓取現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)的功能，該FPGA如提交于2001年9月17日、題目為“Imaging DeviceHaving Indicia-Controlled Image Parsing Mode”(具有標(biāo)記控制的圖像分析模式的成像設(shè)備)、序列號為09/954081的公共轉(zhuǎn)讓的申請，以及提交于2001年7月13日、題目為“An Optical Reader Having a ColorImager”(具有彩色成像器的光學(xué)讀取器)、序列號為09/904697的申請中所述，在此將此二申請全文引入以作參考。更具體地，幀抓取器148是特別調(diào)整的硬件元件的集合，其被編程來以視頻速率或更高的速率來執(zhí)行從圖像傳感器芯片182接收數(shù)字化的圖像數(shù)據(jù)和將數(shù)字化的圖像數(shù)據(jù)寫入RAM 142的處理，該RAM 142在所示的實施例中被設(shè)于分立的IC芯片上。幀抓取器塊148包括被預(yù)先配置的硬件元件以便于圖像幀捕捉。幀抓取器塊148能夠由用戶來編程，以根據(jù)用戶的系統(tǒng)設(shè)計要求來捕捉圖像。用于對幀抓取器塊148編程的編程選項包括一些選項，其使得塊148能夠被定制，以便于幀捕捉，所述幀捕捉根據(jù)圖像傳感器特性，比如圖像傳感器分辨率、時鐘輸出額定值(clockoutrating)、以及制造技術(shù)(如CCD、CMOS、CID)、維數(shù)(1D或2D)、色調(diào)(從1到N比特)、色彩(單色或彩色)、生物統(tǒng)計特征(biometricfeature)而變化，所述生物統(tǒng)計特征諸如指紋、視網(wǎng)膜圖樣、面部特征以及能夠提供信息的一維和二維圖樣，比如混合物質(zhì)的色譜分析圖樣和電泳圖樣，所述物質(zhì)包括諸如包括DNA的生物學(xué)樣品。在提交于2003年1月9日、題目為“Decoder Board For An Optical Reader UtilizingA Plurality Of Imaging Formats”(用于采用多種成像格式的光學(xué)讀取器的解碼器板)、序列號為10/339439的美國專利申請中，描述了適合于以隨附于其上的傳感器而定的方式操作的解碼器板，在此將該申請引入以作參考。
現(xiàn)在說明在電路100將圖像數(shù)據(jù)捕捉到RAM 140中時電路100的操作的各個方面。電路100能夠執(zhí)行這樣的循環(huán)接收圖像數(shù)據(jù)幀，進(jìn)行內(nèi)部編程功能，以及在小于或等于一秒的時間周期中對該圖像數(shù)據(jù)幀解碼。在一個方面，電路100在小于或等于1/30秒的時間周期中執(zhí)行該循環(huán)。在另一方面，該時間周期可以小于或等于1/270秒。當(dāng)觸發(fā)器13t被扳動時，在存儲于系統(tǒng)ROM 143的程序的操作下，CPU 141經(jīng)通信線路151將圖像捕捉使能的信號寫入到圖像傳感器芯片182。如同在此所述的其余通信線路，線路151表示一個或多個物理的通信線路。在所示的實施例中，其中圖像傳感器芯片182是可從IC Media Corp.獲得類型。采用芯片180的I2C接口115以便于與芯片182的通信(如果選擇其他的圖像傳感器芯片，那么也可以采用其他接口，如接口116)。在圖像捕捉期間可以通過線路151發(fā)送其他類型的信號。線路151可以攜載諸如時序初始化、增益設(shè)置以及曝光設(shè)置的信號。
當(dāng)圖像傳感器182的控制塊135接收圖像捕捉使能指令時，控制塊135發(fā)送多種類型的信號到幀捕捉器148。圖像傳感器控制塊135在捕捉圖像數(shù)據(jù)的幀期間典型地發(fā)送多種類型的同步信號到幀捕捉器148。具體地，控制塊135可以向幀抓取器塊148發(fā)送“幀開始信號”，其通知幀抓取器塊148芯片182已準(zhǔn)備好發(fā)送新的圖像數(shù)據(jù)幀；“數(shù)據(jù)有效窗口”信號，其指示一行圖像數(shù)據(jù)有效的期間；以及“數(shù)據(jù)獲取時鐘”信號，其由時鐘137所建立，以控制圖像數(shù)據(jù)捕捉操作的時序。在所述實施例中，線路152表示三種物理通信線路，每一都攜載一種上述類型的信號。在可供選擇的實施例中，由幀抓取器來處理垂直和水平同步信號，以內(nèi)部地產(chǎn)生數(shù)據(jù)有效窗口信號。通過在塊148的集成的RAM 149內(nèi)建立緩沖存儲器位置以用于通過數(shù)據(jù)線159從圖像傳感器芯片182接收的圖像數(shù)據(jù)的臨時存儲，幀抓取器塊148適當(dāng)?shù)叵鄳?yīng)各同步信號。在將圖像數(shù)據(jù)幀捕捉到系統(tǒng)142中的期間的任何時間，幀抓取器塊148的緩沖器RAM 149可以存儲部分(如大約0.1到0.8)或整行的圖像數(shù)據(jù)。
在下文中，將對接收或捕捉滿足成像器控制算法采取的信號對比度、亮度或其他圖像特性閾值的圖像數(shù)據(jù)幀(例如，1D或2D符號體系、文本、圖像或其他標(biāo)記)的處理，稱作獲得可接受圖像。因此，可接受圖像是那種落在該算法提出的目標(biāo)圖像要求的配置容差內(nèi)的圖像。能夠影響如何獲得可接受圖像的因素有很多。例如，在成像環(huán)境中的周圍光照程度、目標(biāo)距成像器的距離、目標(biāo)的對比度特性、以及其他能夠影響獲得的圖像質(zhì)量的因素。圖像讀取器中的成像器控制算法的質(zhì)量可以通過其利用多配置設(shè)置以及在獲取可接受圖像時調(diào)節(jié)其自身以適應(yīng)多種成像條件的能力來度量。因此，可以通過在任何給定的掃描環(huán)境中成像器控制算法能夠多快地配置成像器來獲取可接受圖像，來進(jìn)一步測量該算法的質(zhì)量。
本發(fā)明的實施例針對這樣的過程，該過程利用涉及單獨調(diào)節(jié)或者結(jié)合信號增益和/或曝光時間參數(shù)來調(diào)節(jié)成像器的幀速率的圖像讀取器來獲得可接受圖像。在該實施例的一個方面，通過配置成像器自動地調(diào)節(jié)幀速率，或者可供選擇地，通過操作支持硬件來手動調(diào)節(jié)。在一個方面，該過程針對以成像器的最大幀速率來獲得可以接收的圖像。在此，最大幀速率被定義為支持用以獲得可接受圖像的期望的曝光時間和信號增益的最高幀速率。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，數(shù)字成像器的幀速率常常是可以配置的。成像器能夠以硬件和/或成像芯片的軟件所支持的多個幀速率其中之一來運行。例如，Toshiba TCD1304AP一維數(shù)字圖像讀取器能夠以快至270fps的幀速率運行，也能夠以外部硬件所允許的慢速運行。例如，二維成像器如IC Media 105A能夠以快至30fps的幀速率運行，也能夠以慢至1fps的幀速率運行。取決于成像器，幀速率實際上能夠在每幀幾秒到超過1000000fps之間變化。在特定的圖像傳感器中，可以通過在其自身部分上的配置寄存器來對芯片的幀速率配置來編程。例如，IC Media 105A具有配置寄存器，該寄存器能夠被設(shè)置成使成像器以30fps、20fps、15fps、10fps、6fps、5fps、4fps、3fps、2fps或1fps的幀速率運行。對選定的幀速率，可以將曝光時間(即，像素被允許獲得充電的時間)配置成非常接近單個幀時間本身。因而，20fps的幀速率將產(chǎn)生大約50ms的最大幀時間。
隨著光學(xué)系統(tǒng)尺寸持續(xù)縮減，在特定的環(huán)境下，更少的通過系統(tǒng)的光傳輸，或者給定圖像傳感器的更低的靈敏度，能使得即使給定的幀持續(xù)時間的最長可維持曝光時間也不足以獲得充分的圖像亮度、對比度和可接受圖像的其他特性。因此，在這些情況下，將幀速率調(diào)節(jié)低至提供更長曝光時間的值，是有利的。但是，仍希望系統(tǒng)運行得盡可能快。
在圖7中的流程圖11800中，說明了利用圖像讀取器以最大幀速率獲得可接受圖像的示例性過程。在塊12100中，讀取器被設(shè)置為增益、曝光時間和幀速率的初始值。在一個方面，下一個出現(xiàn)的讀取器的使用將采用以獲得最后的可接受圖像的鄰近先前設(shè)置?？晒┻x擇地，可以設(shè)置幀速率、曝光時間和增益的預(yù)定的默認(rèn)設(shè)置。在讀取器起動時，在塊12110獲取圖像。在塊12120，基于圖像特性如信號電平、對比度以及其他特性來評估圖像。在塊12130，確定成像器是否在以其最快的性能在工作。
如果確定成像器在以其能夠的最快幀速率在運行，該過程經(jīng)12140進(jìn)行到塊12180的進(jìn)一步確定是否獲取的圖像需要更多的照明度，并且如果是的話，則確定對于工作幀速率，成像器中的曝光和增益設(shè)置是否被設(shè)置在最大。如果在步驟12180的確定是該圖像不需要更多的照明度(并且可能需要更少)，或者是曝光和增益設(shè)置沒有在最大值，那么，在塊12220計算新的曝光和增益設(shè)置，其至多是對于工作幀速率的最大值。然后該過程進(jìn)行到步驟12230，來確定圖像是否滿足成像器控制算法所要求的標(biāo)準(zhǔn)。如果是，則在塊12240，使該圖像可用于系統(tǒng)，以用于解碼、輸出、簽名捕捉或其他用途。如果在塊12230的確定是否定的，則在塊12250，控制電路400將新的曝光和增益設(shè)置發(fā)送成像器，并在塊12110獲取另一圖像，重復(fù)該過程。在此順便提及，由于潛在可能的設(shè)備限制，可以通過控制電路140將成像器配置成從高的曝光設(shè)置逐幀到低的曝光設(shè)置，但是從低的曝光設(shè)置變化到較高的曝光設(shè)置的能力可能是受限制的。由于IC Media的硬件限制僅提供了在每一幀期間延長一定量的曝光，因而在一個方面來說，這有利于以較快幀速率延長曝光。如此，在調(diào)節(jié)幀速率時，僅需要降低曝光設(shè)置，這能夠逐幀地進(jìn)行。此外，如果意圖采用除幀速率調(diào)節(jié)之外的可用的所有選項(即，使曝光和增益設(shè)置最大化)，那么可以將采取幀速率調(diào)節(jié)作為最后選擇。出于多種原因這可能是期望的。例如，當(dāng)幀速率降低時，成像器運行較慢。作為一般的規(guī)則，越快越好。另外，隨著曝光時間變長，與運動有關(guān)的模糊可能成為一個問題。因而，在一個方面，甚至在成像器的幀速率減慢時，將設(shè)置最大允許增益。以此方式，在較低幀速率使曝光時間維持盡可能短的一持續(xù)時間。因此，在塊12220，對于最快幀速率操作調(diào)節(jié)曝光和/或增益設(shè)置。
從塊12180開始，如果控制單元140確定圖像確實需要更多的照明度以及曝光和增益設(shè)置早已處于最大，那么控制電路將調(diào)節(jié)減小幀速率以獲得較亮的圖像。在塊12190，控制電路計算將提供期望的照明度水平的新的曝光時間，而將增益留在最大設(shè)置，以便采用最短的曝光時間。在塊12200，進(jìn)行計算以確定能夠支持該新的曝光時間的最快幀速率。然后，該最快幀速率將稱為最大幀速率。一旦在塊12200確定了最大幀速率，則在塊12210計算新的曝光設(shè)置，以將該曝光時間反映在新的、最大幀速率上。然后該過程以上述的順序進(jìn)行至步驟12230。
回到在塊12130的對以小于成像器的最快幀速率能力的幀速率獲取圖像的確定，引導(dǎo)到塊12150、12160和12170，其分別與塊12190、12200和12210一致。也就是說，在塊12150，計算將給出期望的圖像照明度的曝光時間。在塊12160，計算支持這一曝光時間的最快幀速率，并然后在塊12170，計算支持該新的曝光時間的曝光設(shè)置。在塊12170之后，過程進(jìn)行至判定塊12230，并如上所述地繼續(xù)進(jìn)行。根據(jù)該實施例，在以除成像器的最快幀速率能力之外的幀速率獲取圖像時，控制電路140提供計算來確保幀速率得以優(yōu)化。
再次參考判定塊12230，實際上該判定是判斷所獲取的圖像是否“足夠好”以使其可用于系統(tǒng)的其余部分如用于解碼、輸出、簽名捕捉或其他應(yīng)用。在某些情況下，成像器控制將具有非常具體的具有較小容差的標(biāo)準(zhǔn)，以用于接收僅落入較窄的變化窗口內(nèi)的圖像。在其他情況下，成像器控制可以不具有任何標(biāo)準(zhǔn)，使得將圖像傳遞給系統(tǒng)而不管質(zhì)量。在塊12250，將該新的、計算的設(shè)置通信給設(shè)備。就這點而言，根據(jù)傳感器的類型和結(jié)構(gòu)可能需要不同的考慮。舉例來說，在ICMedia 105A照相機(jī)中，當(dāng)進(jìn)行曝光改變時，其在下一幀生效，并在隨后的幀期間捕獲的圖像中可以看出。因而，如果這些變化在幀N和N+1之間進(jìn)行，那么這些變化在幀N+1上生效，并在對幀N+2的傳送期間可以看出這些變化。然而，改變增益設(shè)置會立即影響從成像器輸出的數(shù)據(jù)。對于要應(yīng)用到單個圖像的特定曝光設(shè)置和增益設(shè)置，如果曝光設(shè)置被應(yīng)用在幀N和N+1之間，那么增益設(shè)置可能需要在幀N+1和N+2之間應(yīng)用，以提供在幀時間N+2期間輸出的曝光和增益結(jié)果的數(shù)據(jù)。至于幀速率調(diào)節(jié)，如果速率是在幀N和N+1之間變化，則從幀N起的曝光設(shè)置是無效的，因為在幀N+1期間輸出的數(shù)據(jù)不具有固定的曝光時間。因此，該幀應(yīng)當(dāng)被丟棄。
在本發(fā)明的一個示例性的方面，數(shù)字圖像讀取器采用IC Media105A 2-D數(shù)字圖像傳感器。這是一種基于CMOS的逐行掃描傳感器(progressive scan sensor)，其使用電子“卷簾快門”，參考圖8示出該快門的操作。不同于基于CCD的成像器中典型采用的“抓拍快門”(snapshot shutter)，該“抓拍快門”同時暴露陣列中的所有像素，利用卷簾快門的基于CMOS的傳感器在時間觸發(fā)的基礎(chǔ)上來操作。卷簾快門允許相對于在像素或像素要轉(zhuǎn)送出成像器時來獲得單個像素的曝光時間(或像素組的曝光時間，比如單個行或選定的行的組的曝光時間)。在IC Media 105A成像器的情況下，在如5002所示的不同的、但交疊的時間周期期間，使每一行2502n的像素曝光。在操作中，例如，如果成像器被設(shè)置為Xms的曝光時間，那么每一行都將準(zhǔn)確地在該行被產(chǎn)送出設(shè)備的時間前Xms開始其曝光周期。示例性的IC Media 105A成像器具有525行，然而僅其中的480行是采集光的有效行，其余的行或者是光屏蔽的或者是簡單地填充(padding)。給定行傳送出成像器所需的時間量(下文中，稱作“行時間”)，以及在給定行N的曝光開始時和行N+1的曝光開始時的時間之間的時間延遲量，是F/525，其中F是從一幀中給定點到下一幀中同一點的時間(也稱作“幀時間”，其等于以時間為單位的1/(幀速率))，如5004所示。因此，如果該成像器被配置為以30fps的幀速率運行，則幀時間F將是1/30fps，或33.3ms，而這一圖像的行時間將是33.3ms/525或63.5μs。如果，例如，該成像器被配置為以12fps的幀速率運行，則幀時間將是1/12fps或者83.3ms，而該圖像的行時間將是83.3ms/525或159μs。
在該示例性的實施例中，通過I2C接口將曝光設(shè)置通信給IC Media105A傳感器，并且以“行時間”為單位來配置曝光設(shè)置。在這一設(shè)備中，曝光設(shè)置可以是在1和524之間的值，表示像素的曝光時間可以為低至幀的1/525，以幀時間的1/25增量，到多至幀的524/525。這一關(guān)系確定了為何應(yīng)當(dāng)在配置新的曝光設(shè)置之前確定新的幀速率的計算。關(guān)于算法11800，在塊12180評估當(dāng)前圖像的照明度，并通過基于當(dāng)前的幀速率確定幀數(shù)率、建立行時間、并將其乘以用于當(dāng)前圖像的曝光設(shè)置，來計算實際曝光時間。利用公知的圖像照度和曝光時間的關(guān)系，確定將滿足期望的圖像照度的新的曝光時間。給定這一期望的曝光時間，通過查找最快的幀速率來確定幀速率，其中，例如，如果使用524的曝光設(shè)置，將具有大于所期望的曝光時間的曝光時間。在確定該最快幀速率后，計算用于這一幀速率的行時間，并確定能得到曝光時間最接近所期望的曝光時間的曝光設(shè)置。例如，如果確定對于適當(dāng)?shù)恼彰鞫刃枰?21ms的曝光時間，則支持所期望的121ms的曝光時間的最快幀速率將是6fps。這是取決于可用于該成像器的最大曝光時間。在采用IC Media 105A成像器的示例性實施例中，幀速率和相應(yīng)的最大曝光時間如下在30fps，33.27ms；在20fps，49.9ms在15fps，66.25ms；在12fps，83.2ms；在10fps，99.8ms；在6fps，166ms；在5fps，199ms；在4fps，250ms；在3fps，332ms；在2fps，499ms；以及在1fps，998ms。因此，在6fps，行時間為(1/6fps)/525，或317μs。因而，用于獲得盡可能接近121ms的曝光時間的期望的曝光設(shè)置是，所期望的曝光時間除以行時間，或者是121ms/317μs，即為382的曝光設(shè)置(這給出了121.3ms的實際曝光時間)。
進(jìn)一步參考圖6中的電路100的各個方面，電路100包括系統(tǒng)總線150。總線150可以經(jīng)存儲器接口如IC芯片180的EIM接口117與CPU 141通信。系統(tǒng)RAM 142和系統(tǒng)ROM 143也連接到總線150，并經(jīng)總線150與CPU 141通信。在所示的實施例中，RAM 142和ROM 143又由分立的IC芯片來提供。也可以將系統(tǒng)RAM 142和系統(tǒng)ROM 143整合在處理器芯片180中。
除具有系統(tǒng)RAM 142之外，電子電路100還可以包括一個或多個長期存儲設(shè)備，有時其也被稱作“工作”RAM。電子電路100可以包括如“閃速”存儲器設(shè)備120。對于這種閃速存儲器，數(shù)個標(biāo)準(zhǔn)化的格式都是可用的，包括“Multimedia”(MMC)、“Smart Media”、“CompactFlash”以及“Memory stick”。閃速存儲器設(shè)備以卡式結(jié)構(gòu)方便可用，其能夠通過與IC芯片180通信的適當(dāng)?shù)摹安宀邸彪姍C(jī)械接口，連接到CPU 141。閃速存儲器設(shè)備在讀取器必須將許多的圖像數(shù)據(jù)幀存檔時特別有用。電子電路100還可以包括其他類型的長期存儲，例如可以接口連接到總線150或者到處理器IC芯片180的適當(dāng)I/O接口的硬盤驅(qū)動器。
在電子電路100的進(jìn)一步方面，控制電路140被配置來控制照明塊160的LED 16、18的“關(guān)斷”和“導(dǎo)通”?？刂齐娐?40優(yōu)選以與圖像數(shù)據(jù)幀的捕獲協(xié)調(diào)的方式控制照明塊160。在至少一部分的幀捕捉周期期間，照明LED 16典型地處于導(dǎo)通。配置電路140使得LED 16、18具有“關(guān)斷”周期，極大地降低了電路100的功耗。
在電子電路100的進(jìn)一步方面，電子電路100能夠被配置使得IC芯片180的PWM輸出接口控制成像模塊的照明LED，如模塊10-1的照明LED 16或者模塊10-2的瞄準(zhǔn)/照明LED 18。
在一個實施例中，照明塊160與PWM輸出接口114通信，并被以這樣的方式配置，即，在PWM接口114輸出的PWM脈沖的上升沿(leading edge)處LED 16導(dǎo)通，而在PWM接口114輸出的PWM脈沖的下降沿處關(guān)斷。應(yīng)當(dāng)將PWM接口114配置成使得，在將與單個行的像素對應(yīng)的像素值時鐘輸出之前，圖像數(shù)據(jù)的該行像素被曝光的時間中，產(chǎn)生數(shù)個脈沖并經(jīng)通信線路153i發(fā)送。因而，在使一行像素曝光的曝光周期期間，照明LED 16將導(dǎo)通和關(guān)斷數(shù)次。此外，在單個行的像素被曝光的時間期間通過PWM輸出114而輸出的脈沖的數(shù)目應(yīng)當(dāng)基本不逐行變化。在IC芯片180的幀抓取器148接收的像素時鐘信號可以被利用來產(chǎn)生PWM輸出。因此，可以看出，具有幀抓取器塊148和PWM輸出114的多功能IC芯片180極大地簡化了開發(fā)用于控制模塊10的照明LED 16的PWM信號的任務(wù)。
在另一實施例中，配置PWM輸出114和照明塊160使得PWM輸出114控制照明的強度，而不是照明的導(dǎo)通時間/關(guān)斷時間。在這樣的實施例中的照明LED塊160可以包括電源電路，其接口連接到PWM輸出114使得在PWM輸出114處輸出的PWM信號改變提供到LED 16的電壓或電流。
在電子電路100的進(jìn)一步方面，可以通過IC芯片180的通用I/O端口116經(jīng)通信線路153a傳輸?shù)男盘杹砜刂齐娐?00的瞄準(zhǔn)LED 18?？梢詫Χ喙δ芴幚砥鱅C芯片180編程，以使得當(dāng)幀抓取器塊148完成捕捉完整的圖像數(shù)據(jù)幀的過程時使瞄準(zhǔn)LED控制信號變?yōu)椤皩?dǎo)通”狀態(tài)。可以配置幀抓取器塊148來在幀抓取器塊148完成將完整的圖像數(shù)據(jù)幀捕捉到RAM 142中時產(chǎn)生“獲取結(jié)束”或“幀結(jié)束”信號。當(dāng)CPU 141接收“獲取結(jié)束”信號時，CPU 141控制I/O端口116來改變LED控制信號168的狀態(tài)。控制電路140也可以在產(chǎn)生幀開始信號時改變LED控制信號168的狀態(tài)。控制電路140可在改變信號168的狀態(tài)之前延遲執(zhí)行?？刂齐娐?40被編程使得LED控制信號168保留在“導(dǎo)通”狀態(tài)足夠短的持續(xù)時間，以便在隨后的幀曝光周期期間不起動LED 18。以上述方式配置，在連續(xù)的幀曝光周期之間的期間，有選擇地驅(qū)動使瞄準(zhǔn)LED 18脈沖導(dǎo)通。在一個操作模式中，控制電路140在曝光周期期間有選擇地使照明LED 16導(dǎo)通，在曝光周期之間的期間使其關(guān)斷，而相反地在幀曝光周期之間的期間使LED 18導(dǎo)通，在曝光周期期間使其關(guān)斷。對于用戶，給定幀速率，襯底“s”(如圖9a中所示)表現(xiàn)為即使在實際僅出現(xiàn)如圖9b所示的瞄準(zhǔn)圖案1218和照明圖案1216的一個或另一個的時刻，其上已同時投射有圖案1216、1218。
出于節(jié)約能量和更均勻照明襯底s的目的，在幀曝光周期期間可以關(guān)斷瞄準(zhǔn)LED 18，然而發(fā)明人開發(fā)了一種操作模式，其中在幀曝光期間使瞄準(zhǔn)LED導(dǎo)通是有利的。
可以配置控制電路140來以“線性解碼”操作模式操作，其中將控制電路優(yōu)化以用于讀取1維條碼(比如UPC/EAN，Code 39，Code 128，UPC，ITF，LED 1316)。參考圖9a說明的包括時間線1400的線性解碼操作模式的一個示例，在圖9a中與曝光周期EXPN、EXPN+1、EXPN+2反向畫出了瞄準(zhǔn)LED控制信號1318和照明LED控制信號1616。在參考圖9a說明的線性解碼模式中，控制電路140在幀曝光周期EXPN、EXPN+1、EXPN+2期間使瞄準(zhǔn)LED導(dǎo)通，并在控制電路140根據(jù)該線性解碼模式在操作的全部時間中保持照明LED關(guān)斷。因此，如圖9a中所示，其中整合了模塊50的讀取器10的操作人員將觀察目標(biāo)襯底上沒有投射照明圖案1216的瞄準(zhǔn)線1218。出于多種理由，在線性解碼模式期間保持照明LED關(guān)斷是有用的。在線性解碼模式期間保持照明LED關(guān)斷能節(jié)約能量。在線性解碼模式期間保持照明LED關(guān)斷還增強了用于對瞄準(zhǔn)圖案1218的關(guān)注。使瞄準(zhǔn)LED 18導(dǎo)通增加了圖像信號的信號強度，所述圖像信號與表示在圖案1218所照區(qū)域的像素位置對應(yīng)，并幫助用戶將讀取器與要讀取的符號對準(zhǔn)。
可以將控制電路140和模塊50配置成使得在線性解碼模式中，控制電路140優(yōu)先處理與瞄準(zhǔn)圖案1218所照目標(biāo)襯底區(qū)域?qū)?yīng)的圖像數(shù)據(jù)。控制電路140能夠通過以“部分幀模式”操作來處理與瞄準(zhǔn)圖案1218對應(yīng)的區(qū)域內(nèi)的圖像數(shù)據(jù)，所述“部分幀模式”如提交于2001年1月22日、題目為“Optical Reader Having Reduced ParameterDetermination Delay”(具有降低的參數(shù)決定延遲的光學(xué)讀取器)、序列號為09/766922的美國申請，以及提交于2001年1月22日、題目為“Optical Reader Having Partial Frame Operating Mode”(具有部分幀操作模式的光學(xué)讀取器)、序列號為09/766806的美國申請中所述，在此將此二申請引入以作參考。控制電路140還能夠通過捕捉完整的圖像數(shù)據(jù)幀并然后通過讀取與預(yù)期被瞄準(zhǔn)圖案1218所照的目標(biāo)的區(qū)域?qū)?yīng)的一行像素值開始解碼嘗試，來優(yōu)先處理與瞄準(zhǔn)圖案1218所照區(qū)域?qū)?yīng)的圖像數(shù)據(jù)。在1D符號體系解碼嘗試期間讀取一行圖像數(shù)據(jù)有時也被有經(jīng)驗的人員稱作“發(fā)起掃描線”(launching a scan line)。
參考圖9b說明線性解碼模式的另一實施例。在圖9b所示的線性解碼模式中，在曝光周期期間，瞄準(zhǔn)LED 18與照明LED 16一起導(dǎo)通。在曝光周期期間LED 16和LED 18都導(dǎo)通的圖9b的實施例至少由于其提供了捕捉高質(zhì)量的二維圖像是有利的?？梢栽谝痪S符號體系解碼嘗試失敗的情況下處理高質(zhì)量的二維圖像(如，對于1D解碼、2D解碼、OCR)。可以理解，可以通過如高速脈沖段1516、1518所示地在曝光周期期間快速導(dǎo)通和關(guān)斷LED 16和18來表征在此所述的任何周期。
在圖9a和圖9b的示例中，在曝光周期EXPN、EXPN+1、EXPN+2之間存在延遲。參考圖9c來解釋在具有交迭的幀曝光周期的讀取器中實現(xiàn)的線性解碼模式。在使用特定類型的圖像傳感器，例如CMOS和CID圖像傳感器時，交迭的幀曝光周期是常見的。在參考圖9c的信號-時間圖1520、1530描述的實施例中，在曝光周期中瞄準(zhǔn)LED 18被脈沖“導(dǎo)通”，而對于讀取器以線性解碼模式操作的整個時間，照明LED16被保持“關(guān)斷”?？梢耘渲每刂齐娐?40和模塊50，使得在與LED18所照區(qū)域1218對應(yīng)的像素行被曝光的時間期間，有選擇地使瞄準(zhǔn)LED控制信號1318脈沖“導(dǎo)通”。圖9c的中的信號時間圖1550和1560示出了在“正常”模式中的具有交迭的幀曝光周期的讀取器的可能操作。信號時間圖1550示出在“正?！蹦Ｊ街械拿闇?zhǔn)LED 18的控制。信號-時間圖1560示出在“正?！蹦Ｊ街械恼彰鱈ED 16的控制。在具有交迭的幀曝光周期的讀取器的“正常模式”中，在其中控制電路140捕捉圖像數(shù)據(jù)幀的時間期間，照明LED 16可是導(dǎo)通的(實際上，LED16可以如圖9b脈沖1516，1516所示地“閃爍”)。然而，控制電路140在以“正?！蹦Ｊ讲僮鞯耐瑫r，有選擇地使LED 18導(dǎo)通和關(guān)斷。具體地，在以“正常”模式操作的同時，在期望圖像傳感器32的中間的行被曝光的時間期間，控制電路140可以有選擇地關(guān)斷瞄準(zhǔn)LED 18，以使得來自LED 18的光(被投射以限定瞄準(zhǔn)圖案1218)不影響圖像傳感器32的中間的行象素所產(chǎn)生的圖像信號。因為根據(jù)信號-時間圖1550，對于幀捕捉周期的主要部分，LED 18是導(dǎo)通的，因而圖案1218表現(xiàn)為總是投射給用戶?？梢岳斫猓c具有交迭的幀曝光周期和逐行幀捕捉的圖像傳感器結(jié)合的單行水平瞄準(zhǔn)圖案1218(與二維圖案相反)的選擇，簡化了控制瞄準(zhǔn)LED 18來投射可視圖案1218而不存在來自LED 18的光影響圖像傳感器32所產(chǎn)生的圖像信號的任務(wù)。
為便于比較，參考圖9d說明根據(jù)正常模式操作的控制電路140，其中控制電路140被優(yōu)化以用于對未知類型(1D或2D)的符號體系進(jìn)行解碼。在參考圖9d說明的實施例中，在曝光周期EXPN、EXPN+1、EXPN+2之間有選擇地使瞄準(zhǔn)LED 18導(dǎo)通的同時，在EXPN、EXPN+1、EXPN+2期間使照明LED 16有選擇地導(dǎo)通。如前述所暗示的，可以反復(fù)地使照明LED 16和瞄準(zhǔn)LED 18脈沖導(dǎo)通和關(guān)斷。因此，參考圖9b，如高速控制脈沖1516所示的，在幀曝光周期EXPN、EXPN+1期間，能夠快速地使照明LED 16脈沖導(dǎo)通和關(guān)斷。類似地，如圖9b的時序圖401所示的高速控制脈沖1518所示的，可以快速地使瞄準(zhǔn)LED 18脈沖導(dǎo)通和關(guān)斷。
可以通過如圖3e中所示的菜單顯示圖標(biāo)1701的選擇來配置讀取器10，使其被驅(qū)動成線性解碼模式。可以通過使用鼠標(biāo)、軌跡球、搖桿(joystick)或移動箭頭1702的其他指示器“點擊”來選擇該圖標(biāo)1701。如果顯示器13是具有關(guān)聯(lián)的觸摸屏覆蓋的觸摸屏顯示器，那么可以通過將壓力施加到圖標(biāo)1701來選擇圖標(biāo)1701。可以利用其他菜單界面來配置讀取器10使其被驅(qū)動成線性解碼模式。例如，可以將讀取器10配置成在選擇鍵盤13k的適當(dāng)按鍵時開始以線性解碼模式操作。還可以通過讀取重編程“菜單符號”將讀取器10驅(qū)動成線性解碼模式，所述“菜單符號”如發(fā)布于1999年7月27日、題目為“Optical ReaderHaving Improved Menuing Features”(具有改進(jìn)的菜單特征的光學(xué)讀取器)的美國專利5929418所述，在此將該專利引入以作參考。還可以通過輸入命令到非集成在一起的主機(jī)計算機(jī)來遠(yuǎn)程進(jìn)行該線性解碼模式的選擇(例如，如圖10中所示的，主機(jī)200、1802、1824、1834)。
在線性解碼模式的一個實施例中，線性解碼模式直到用戶手動地選擇另一操作模式才停止。在另一實施例中，在選擇線性解碼操作模式時配置讀取器10來以線性解碼模式操作，并然后在如果觸發(fā)信號變?yōu)椤皩?dǎo)通”之后解碼嘗試失敗時，則自動地切換到正常解碼操作模式。在另一實施例中，在選擇線性解碼模式時配置讀取器10來以線性解碼模式操作，并然后在如果觸發(fā)信號變?yōu)椤皩?dǎo)通”之后預(yù)定的時間沒有成功解碼符號時，則自動地切換到正常解碼操作模式。可以基于幀速率來計算該預(yù)定的時間。也就是說，如果在捕捉了Y幀并使之經(jīng)解碼嘗試，且解碼仍未成功之后，則可以認(rèn)為該預(yù)定時間已流逝。在如提交于1999年11月2日、題目為“Indicia Sensor System For OpticalReader”(光學(xué)讀取器的標(biāo)記傳感器系統(tǒng))、序列號為09/432282的美國專利申請所解釋的，還可以在感測圖像數(shù)據(jù)中的特征時使觸發(fā)信號將狀態(tài)改變?yōu)椤皩?dǎo)通”狀態(tài)，在此將該申請引入以作參考。如在提交于1999年8月30日、題目為“Optical Reader System Comprising LocalHost Processor And Optical Reader”(包括本地主機(jī)處理器和光學(xué)讀取器的光學(xué)讀取器系統(tǒng))、序列號為09/385597的美國專利申請中所解釋的，通過來自非集成在一起的處理器系統(tǒng)M的通信使觸發(fā)信號將狀態(tài)改變?yōu)椤皩?dǎo)通”狀態(tài)，在此將該申請引入以作參考。
參考圖11a和11b來說明其中控制電路140被配置成以畫面獲取模式和解碼模式操作的本發(fā)明的實施例。發(fā)明人觀察到，在用于畫面獲取的成像器控制參數(shù)與用于解碼的成像器控制參數(shù)之間作區(qū)分可能是所期望的。例如，對于畫面獲取，獲取圖像的速度通常不是重要的考慮因素。因而，可以以較少的人造光使用長的曝光時間。對于解碼，圖像捕捉的速度常常是很關(guān)鍵的。光學(xué)讀取器的用戶要求他們使用的讀取器能快捷地對可解碼的符號進(jìn)行解碼。因此，通常利用基本的人造光和更短的曝光周期來增強解碼。
參考圖11a的流程圖，在塊2202的畫面獲取模式或在塊2204的解碼模式之間的模式選擇，導(dǎo)致到塊2206和2208之間其一的分支，其中控制電路等待觸發(fā)信號改變到“導(dǎo)通”狀態(tài)(如前所述，可以手動地、手動遠(yuǎn)程地或自動地使觸發(fā)信號切換到“導(dǎo)通”狀態(tài))。在塊2210，控制電路140加載成像器控制參數(shù)。
這里所述的“加載成像器控制參數(shù)”步驟可以利用多種已知的編程方法中的任意一種來實現(xiàn)?？刂齐娐?40所執(zhí)行的程序可以具有存儲多個參數(shù)值的“參數(shù)表”，并且在程序執(zhí)行的特定點，該程序可以調(diào)用一個或多個該參數(shù)表的參數(shù)。成像器控制參數(shù)的加載步驟可以通過改變程序的參數(shù)表的一個或多個值來實現(xiàn)。還可以通過改變一個或多個程序指針的目的物，或者通過任何其他的已知的用于生成重定向程序流程的命令的編程方法，來實現(xiàn)所述成像器控制參數(shù)的加載步驟。
在塊2210加載的所述至少一個成像器控制參數(shù)可以采取多種形式。所述至少一個成像器控制參數(shù)可以是，(例如，曝光周期值、增益控制值、照明水平值(控制到LED 16、18的電流)、幀速率、初始曝光周期值、初始增益值、初始照明水平值(控制到LED 16、18的電流)或者初始幀速率)。在本發(fā)明的一個具體示例中，在塊2210加載的參數(shù)是在畫面獲取模式期間建立由讀取器的瞄準(zhǔn)/照明系統(tǒng)所產(chǎn)生的零照明水平的參數(shù)(是在讀取器操作來切斷到LED 16、18的電流時的參數(shù))。在利用LED 16、18“關(guān)斷”捕捉圖像時，可能增強在特定環(huán)境下的拍攝質(zhì)量。
在塊2210加載的參數(shù)也可以是，如在提交于2001年1月22日、題目為“Optical Reader Having Reduced Parameter Determination Delay”(具有減少的參數(shù)確定延遲的光學(xué)讀取器)、序列號為09/776922的美國質(zhì)量申請所述的曝光周期推導(dǎo)(development)方法中，用來調(diào)節(jié)在多個幀時間上的幀捕捉的特性的公式的變量，在此將該申請引入以作參考。為說明可能在塊2210加載的公式變量類型的參數(shù)的示例，該變量參數(shù)可能是用來調(diào)節(jié)在多個幀時間上的幀捕捉的特性的公式的變量。在具體的示例中，可以基于目標(biāo)幀白色值(white value)(其可以利用抽樣像素白色值數(shù)據(jù)來計算)、觀測的幀白色值、先前幀(幀N-M，M1)的曝光周期和變量之間的關(guān)系來計算下一幀(幀N)的曝光周期，其中該變量的值取決于是否選擇畫面獲取模式或解碼模式。在塊2210加載的成像器控制參數(shù)還包括一系列的指令。例如，在塊2210控制電路140可以改變程序指針或建立適當(dāng)?shù)恼{(diào)用或其他合適命令，從而安裝特別用于畫面獲取模式的動態(tài)鏈接庫文件(如.dll、.ocx或等效的文件類型)。在塊2210，控制電路140可以安裝執(zhí)行用于控制(如，增益或曝光或照明)的第一算法的第一動態(tài)鏈接庫(DLL)文件。在塊2230(在解碼模式中執(zhí)行)，控制電路140可以安裝執(zhí)行用于控制(如，增益、曝光、照明)的第二算法的第二DLL，其中該第二算法包括不同于第一算法的指令集。
在塊2214，控制電路140采用在塊2210加載的至少一個成像器控制參數(shù)來捕捉圖像數(shù)據(jù)幀。例如，如果在塊2210加載的該至少一個參數(shù)是具體曝光周期的單個參數(shù)，在塊2214控制電路140采用在塊2210加載的該具體曝光周期設(shè)置將圖像數(shù)據(jù)幀捕捉到RAM 142中?？梢岳斫?，捕捉塊2214實際上可以包括捕捉一個或多個圖像數(shù)據(jù)的“參數(shù)確定”幀，捕捉所述的“參數(shù)確定”幀用于推導(dǎo)意圖用于塊2220輸出的圖像數(shù)據(jù)幀。
再次參考圖11a的流程圖，控制電路140在塊2220輸出在塊2214捕捉的圖像數(shù)據(jù)幀。在塊2220輸出圖像數(shù)據(jù)幀可以以各種有用的方式實現(xiàn)?？刂齐娐?40可以在顯示器13d上顯示捕捉的圖像，可以將該圖像發(fā)送到主機(jī)200或網(wǎng)絡(luò)1810(圖10)，或者可以將該圖像發(fā)送到打印機(jī)以打印。
如果在塊2204選擇了解碼模式，如前所述，控制電路140進(jìn)行到塊2208以等待觸發(fā)信號改變?yōu)椤皩?dǎo)通”狀態(tài)。在塊2208觸發(fā)信號改變?yōu)椤皩?dǎo)通”狀態(tài)時，控制電路140以如同針對塊2230所述的加載圖像獲取成像器控制參數(shù)的方式來加載至少一個解碼模式成像器控制參數(shù)。在塊2234，控制電路通過在塊2230加載該至少一個成像器控制參數(shù)來將圖像數(shù)據(jù)幀捕捉到RAM 142中。如參考捕捉塊2214所述的，捕捉塊2234實際上包括一系列的幀捕捉步驟，包括捕捉圖像數(shù)據(jù)的“參數(shù)確定”幀。在塊2238，控制電路140對可解碼的符號進(jìn)行解碼。如發(fā)布于1999年7月27日、題目為“Optical Reader Having ImprovedMenuing Feature”(具有改進(jìn)的菜單特征的光學(xué)讀取器)的美國專利5929418中所解釋的，應(yīng)當(dāng)理解，所述捕捉和解碼步驟2234和2238可以包括一系列的幀捕捉和失敗的解碼嘗試，直到所捕捉的圖像數(shù)據(jù)幀中表示的可解碼符號被成功解碼，在此將該專利全文引入以作參考。在塊2238開始的解碼算法可以時條碼解碼算法。用于各種符號的各方面的解碼算法是已知的，并且是公眾可以獲得的。AIM Inc.，自動識別和數(shù)據(jù)捕捉技術(shù)的協(xié)會，出版條碼符號體系標(biāo)準(zhǔn)和通知?？梢詮腁IMInc.的網(wǎng)站www.aimglobal.org獲得各種條碼標(biāo)準(zhǔn)。在塊2238解碼的符號除是條碼之外還可以是，例如，如OCR字符的可解碼的字符或指紋?？山獯a的符號解碼的進(jìn)一步的方面描述于先前引用的美國專利申請09/904647。
在塊2242，在塊2238上進(jìn)行解碼的解碼符號是條碼符號的情況下，控制電路140典型地以字符串的形式輸出解碼出的消息。該解碼出的消息的輸出可以通過在顯示器13d上顯示解碼出的消息和/或?qū)⒔獯a出的消息發(fā)送到讀取器10外部的設(shè)備(例如，主機(jī)計算機(jī)200或網(wǎng)絡(luò)1810)來實現(xiàn)。
參考圖11d的流程圖說明圖像捕捉塊2214的一個示例，其中在被捕捉以用于輸出的幀之前，捕捉至少一個圖像數(shù)據(jù)的“參數(shù)確定”幀以用于參數(shù)確定。
在塊2304，控制電路140采用目前的曝光周期值來捕捉圖像數(shù)據(jù)幀。如果在塊2304捕捉的幀是在讀取器10被驅(qū)動進(jìn)畫面獲取模式中后捕捉的第一幀，則該曝光周期值可以是在塊2210加載的并且被選擇來產(chǎn)生高可視質(zhì)量的初始曝光周期值(在塊2304還可以應(yīng)用或者替換地應(yīng)用其他畫面獲取模式程序輸入，如增益或照明水平)。在塊2306，控制電路140確定是否要輸出最后捕捉的幀。例如，可以設(shè)置讀取器10使得在處理了先前的幀以用于參數(shù)確定之后，輸出第二、第三或第N幀。在特定的成像系統(tǒng)的，通過分析捕捉的圖像數(shù)據(jù)而得到的參數(shù)直到在捕捉了多個幀之后才可用于輸入。在塊2310，控制電路140構(gòu)造概述幀的圖像數(shù)據(jù)的直方圖。捕捉的圖像數(shù)據(jù)幀典型地包括多個灰度級像素值。通常，出于生成直方圖的目的，從完整的幀中對像素值抽樣。替換地，如在提交于2001年1月22日、題目為“Optical ReaderHaving Partial Frame Operating Mode”(具有部分幀操作模式的光學(xué)讀取器)、序列號為09/766806的待決申請，以及提交于2001年1月22日、題目為“Optical Reader Having Reduced Parameter TerminationDelay”(具有減少的參數(shù)終止延遲的光學(xué)讀取器)、序列號09/766922的申請中所述的，可以捕捉部分的圖像數(shù)據(jù)幀，在此將該二申請引入以作參考。與典型的可視圖像(也就是，非典型的可解碼符號)的畫面對應(yīng)的直方圖可以采用圖11f的畫面獲取模式直方圖2502的形式。如果對應(yīng)于典型的可視顯示圖像，直方圖2502可以基本包括在可能的灰度級值的整個范圍上的每一灰度級值(在8比特灰度級中，0-255)的像素的平均數(shù)。
在塊2316，控制電路140根據(jù)畫面獲取模式直方圖評估標(biāo)準(zhǔn)來評估畫面獲取模式直方圖2502。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，如果控制圖像捕捉輸入(曝光周期、增益、照明水平)使得圖像的中值灰度級值是在大約預(yù)定的灰度級值，優(yōu)選在灰度級中間的灰度級值(例如，從大約55到大約200)的灰度級值)，則捕捉的圖像具有高的可視觀看質(zhì)量。在圖11f的具體示例中，評估直方圖2502來確定是否直方圖的中值灰度級值是在預(yù)定的中間范圍灰度級值150之上或之下。換句話說，將直方圖2502的中值灰度級值設(shè)置為一設(shè)定點。為實現(xiàn)該設(shè)定點，根據(jù)直方圖(histogram)評估塊2316的評估來控制成像輸入。如果所捕捉的圖像太暗(如果分布圖2502的中值灰度級值小于150)，在塊2320控制電路140增加曝光周期值。如果捕捉的圖像太亮(light)，在塊2322控制電路140減小曝光周期值以緩和(lighten)隨后的圖像。在塊2320、2322的曝光周期調(diào)節(jié)步驟可以由另一合適的圖像捕捉輸入(如，增益控制或照明水平控制)來代替。
在圖11e所示的流程圖中，說明了解碼模式圖像捕捉塊2334的示例，其具有包括參數(shù)確定步驟的多個圖像捕捉步驟。圖11e的解碼模式圖像捕捉塊2234的步驟2404、2406、2410、2416、2418、2420和2422與參考圖11d的流程圖所述的步驟2304、2306、2310、2316、2318、2320和2322除以下兩點不同外都相同第一，在塊2404的第一次執(zhí)行應(yīng)用的初始(E0)解碼模式曝光周期值(或其他初始成像輸入)是不同于在塊2304應(yīng)用的初始(E0)畫面獲取模式曝光周期值的值。通常，選擇使得在畫面獲取模式中的初始曝光周期比解碼模式中的初始曝光周期長。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，對于高質(zhì)量的可視顯示(其中表示的物體能夠由人眼容易地辨識的顯示)，較亮的圖像是優(yōu)選的，而對于解碼，可以采用較暗和較快地捕捉的圖像。
關(guān)于如圖11e中所示的解碼模式捕捉塊2234和如圖11d中所示的畫面獲取模式圖像捕捉塊2214的第二區(qū)別，涉及直方圖評估標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用(塊2416與塊2316作比較)。在解碼模式直方圖評估塊2416中，與在畫面獲取模式直方圖評估塊2316相比，應(yīng)用了不同的直方圖評估標(biāo)準(zhǔn)。在圖11g上示出了與在白色襯底上的黑色可解碼符號的圖像相應(yīng)的直方圖2602的表示。直方圖2602表示可以被稱作雙色調(diào)(bi-tonal)圖像的內(nèi)容。直方圖2602包括如暗峰2610所示的在暗像素范圍的大量的灰度級值，以及如亮峰2620所示的在亮像素范圍的大量灰度級值。
發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，如果控制圖像捕捉輸入(曝光時間、增益、照明水平)使得與圖像對應(yīng)的直方圖的預(yù)定近峰灰度級值在大約一預(yù)定的灰度級值，優(yōu)選在灰度級中間的灰度級值(如，從大約55到大約200的灰度級值)，那么能夠快速獲得所捕捉的圖像，并易于解碼。在圖11e和圖11f的具體示例中，評估直方圖2602以確定直方圖2602的預(yù)定的97％峰值灰度級值(3％的灰度級值在其上而97％的灰度級值在其下的灰度級值)是否在預(yù)定的中間范圍灰度級值150之上或之下。換句話說，將直方圖的預(yù)定的近峰灰度級值設(shè)置為一設(shè)定點。為實現(xiàn)該設(shè)定點，根據(jù)在直方圖評估塊2416的評估來控制成像輸入。如果所捕捉的圖像太暗(如果分布圖2602的97％的灰度級值小于150)，則在塊2420控制電路140增加曝光周期值以使圖像變亮。如果所捕捉的圖像太亮，則在塊2422控制電路140降低曝光周期值。在塊2420、2422的曝光周期調(diào)節(jié)步驟可以被另外的合適的圖像捕捉輸入代替(如，增益控制或照明水平控制)。與峰值相對比，在分布圖評估塊2416使用近峰值(如97％)，可最小化可能引起的不合理的高亮值的影響。現(xiàn)在參考圖11b的流程圖說明本發(fā)明的一可供選擇的實施例。在圖11b的實施例中，除了控制電路進(jìn)一步包括如塊2200所示的自動成像模式外，控制電路140可以如圖11a所述地操作。在如先前引述的提交于2001年7月13日、題目為“Applying A Color Imager To A Hand Held Reader ForIndicia Reading And Image Capture”(將彩色成像器應(yīng)用到手持讀取器以用于標(biāo)記讀取和圖像捕捉)、序列號為09/904647的美國專利申請中所述的自動成像模式中，在塊2254捕捉圖像，并在塊2258使之由分類電路分類。在塊2258，可以基于該圖像是否包括圖形符號，比如條碼、文本或OCR字符來對圖像分類。高能量，(如黑-白變換是出現(xiàn)諸如條碼符號的圖形符號的良好的指示器)。在圖像傳感器32是彩色圖像傳感器的情況下，黑色和白色雙色調(diào)圖像將由處于兩種可能值范圍之一的綠色像素組成。這些值的一個窄的范圍表示圖像的白色部分，而值的另一窄的范圍表示圖像的黑色部分。在圖像傳感器32是單色圖像傳感器的情況，黑色和白色雙色調(diào)圖像將由在灰度級的極端的兩個范圍之一內(nèi)的像素值組成。在先前引用的提交于2001年7月13日、題目為“Applying A Color Imager To A Hand Held Reader For IndiciaReading And Image Capture”(將彩色成像器應(yīng)用到手持讀取器以用于標(biāo)記讀取和圖像捕捉)、序列號為09/904647的美國專利申請中，極詳細(xì)地說明了圖形符號檢測的進(jìn)一步的諸方面。在確定所捕捉的圖像的幀是否包括雙色調(diào)圖形符號時，控制電路140可以評估圖像數(shù)據(jù)幀是否包括處于兩個截然不同的像素值的范圍中的像素值。
在塊2262，控制電路140以根據(jù)在塊2258的圖像的分類的方式處理在塊2254捕捉的圖像。例如，如果在塊2258，控制電路140確定所捕捉的圖像不包括圖形符號，那么控制電路140可以以參考塊2220描述的方式不嘗試對可解碼的符號進(jìn)行解碼而輸出圖像。如果在塊2258控制電路140確定圖像實際上其中包括圖像符號，則在塊2262控制電路140可以嘗試對其中可解碼的符號進(jìn)行解碼，并輸出解碼出的消息(如，在顯示器上顯示該消息或者將其發(fā)送到主機(jī)200或網(wǎng)絡(luò)1810)。
如果在塊2262，控制電路確定該圖像不包括圖形符號，控制電路140可以替換地自動跳轉(zhuǎn)到塊2210以加載至少一個“畫面獲取模式”成像器控制參數(shù)，并然后如先前所述的自動執(zhí)行塊2214和塊2220，以捕捉隨后的圖像數(shù)據(jù)幀并將在塊2214加以說明的所捕捉的幀輸出。如果在塊2262，控制電路140確定圖像實際上包括圖形符號，則控制電路140可以如先前所述的自動跳轉(zhuǎn)到塊2230以加載至少一個解碼模式成像器控制參數(shù)，并然后自動跳轉(zhuǎn)到塊2234之后到塊2242，以對可解碼的符號進(jìn)行解碼(塊2238)，然后將與該符號對應(yīng)的解碼出的消息輸出(塊2242)。
如先前參考線性解碼模式的選擇而說明的，可以通過用戶利用可用的菜單界面之一來輸入命令，將控制電路驅(qū)動成畫面獲取模式、解碼模式或自動成像模式之一?？梢?例如利用本地或遠(yuǎn)程圖形用戶界面，利用菜單符號，或者通過操縱適當(dāng)?shù)陌存I或本地或遠(yuǎn)程的鍵盤)來選擇畫面獲取、解碼和自動成像模式。參考圖3e，可以通過激活圖標(biāo)1702來選擇畫面獲取模式，可以通過激活解碼模式圖標(biāo)1701、1703選擇解碼模式，可以通過激活圖標(biāo)1704選擇自動成像模式。此外，如將要說明的，這里還將描述通過激活圖標(biāo)1705或利用另一合適的菜單界面(如，遠(yuǎn)程GUI、本地或遠(yuǎn)程鍵盤、菜單符號)來選擇的操作的“拍攝改善”模式。
根據(jù)圖12中以的塊形式示出的另一實施例，數(shù)字圖像讀取系統(tǒng)6000包括圖像讀取部件10，該部件包含和/或采用多個數(shù)字化器(D1…Dn)6004n；以及圖像解碼部件(未示出)。數(shù)字化器的基本目的是準(zhǔn)確地確定條和空(或其他對比于特定數(shù)據(jù)形式的標(biāo)記的符號體系或碼)，使得然后可以將該信息發(fā)送解碼模塊以用于解碼。如前面所提到的，“以不變應(yīng)萬變”類型的數(shù)字化器對于不在該數(shù)字化器的工作窗口內(nèi)的變化的讀取條件下可能具有高的失效率。例如，其被配置來在倉儲環(huán)境中優(yōu)化操縱的典型的單數(shù)字化器的讀取器可能對于相對長的讀取距離工作良好。但是，同樣的數(shù)字化器在用于相對短距離如在超市結(jié)帳的讀取器中則可能產(chǎn)生較差的表現(xiàn)。數(shù)字化器還可以對除讀取范圍以外的參數(shù)優(yōu)化配置；例如，條碼對比度、條碼色彩對比度、運動引起的模糊以及碼生長都是示例性的影響成功的圖像捕捉的參數(shù)。數(shù)字化器將在其上成功操縱的每一參數(shù)的范圍將由內(nèi)建到算法中用于具體數(shù)字化器的多種約束來確定。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，在圖12中示出的讀取器10可以，例如，采用三個單獨的數(shù)字化器D1、D2和D3，如圖13所示，其中每一個都被配置來在各自的讀取器范圍Rn上操作。在該示例中，R1表示相對長的讀取距離，R2表示相對中間的讀取距離，而R3表示相對短的讀取距離。在整合有全部這三種數(shù)字化器的讀取器系統(tǒng)中，可以成功地捕捉由RT所表示的總的讀取距離，其中RT大于讀取距離Rn的任意一個。在一個方面，數(shù)字化器6004n(D1，D2…Dn)是可由控制電路140執(zhí)行的軟件模塊。集成電路180還可以包括以可由控制電路140執(zhí)行的軟件模塊形式的解碼器C1、C2、…、Cn。
在利用多個數(shù)字化器Dn的優(yōu)點的同時，該多個數(shù)字化器到總的系統(tǒng)100的接口是有效對條碼符號進(jìn)行解碼中的主要考慮的問題。在一個方面，控制電路140可以根據(jù)掃描系統(tǒng)的速度，相互并行地驅(qū)動不同的多個數(shù)字化器。然后可以通過將一個掃描的數(shù)字化器結(jié)果加到另一掃描的數(shù)字化器結(jié)果的末尾，來組合傳遞到解碼器Cn的結(jié)果，給出單一結(jié)果。在另一方面，控制電路140可以順序啟動該多個數(shù)字化器，每一個掃描通過一個數(shù)字化器D1發(fā)送，并然后嘗試將結(jié)果解碼。如果嘗試失敗，于是可以通過另一數(shù)字化器D2發(fā)送該掃描，并進(jìn)行另一解碼嘗試，對該多個數(shù)字化器Dn皆如此這般進(jìn)行。在有關(guān)線性掃描系統(tǒng)的另一方面，其中該掃描其自身可能是系統(tǒng)最快的部分，控制電路140將每一掃描指向到通過相繼的數(shù)字化器；也就是說，該設(shè)備進(jìn)行的第一掃描將通過第一數(shù)字化器并進(jìn)行嘗試解碼該結(jié)果，在該解碼嘗試后，控制電路140將開始新的掃描，并將結(jié)果發(fā)送到第二數(shù)字化器，嘗試解碼該結(jié)果，對于多個數(shù)字化器如此這般進(jìn)行。
下面呈現(xiàn)了數(shù)種示例性的用于進(jìn)行有關(guān)使用何種數(shù)字化器方法的智能決定的技術(shù)，其能夠有助于優(yōu)化解碼速度。
示例1表決在線性條碼解碼中，使用通過在多次掃描中連續(xù)解碼同一條碼來校驗條碼讀取的過程，以消除其中條碼沒有被正確解釋的情況或者含噪信號可能隨機(jī)生成條碼讀取的情況。下文中將其稱作表決條碼。為得到用于該條碼本身的正確的數(shù)字化方法，系統(tǒng)通過在該系統(tǒng)上運行的不同數(shù)字化器循環(huán)。然而，一旦一個數(shù)字化器已產(chǎn)生似乎有效的條碼數(shù)據(jù)，于是系統(tǒng)將“鎖定”該數(shù)字化器，并在表決條碼的嘗試中將其專門地用于隨后的數(shù)幀掃描，并得到成功的讀取。例如，如果特定的數(shù)字化器Dx發(fā)現(xiàn)被認(rèn)為是條碼數(shù)據(jù)的內(nèi)容，于是控制電路140將配置系統(tǒng)來對于隨后的N個掃描(其中通常N＞1)使用同一數(shù)字化器Dx并僅使用該數(shù)字化器，以確保利用該數(shù)字化器進(jìn)行相當(dāng)次數(shù)的嘗試再次見到同樣的數(shù)據(jù)。如果在表決過程中利用同一數(shù)字化器的N次期間看到了相同的條碼數(shù)據(jù)，則控制電路140再次將系統(tǒng)要使用該數(shù)字化器的次數(shù)刷新為N次。然而，如果或當(dāng)見到了足夠的解碼認(rèn)為表決的符號是成功讀取，或者如果使用同一數(shù)字化器的次數(shù)倒計數(shù)至零，則控制電路將使系統(tǒng)重置來通過該多個數(shù)字化器循環(huán)來得到下一條碼。
在一個方面，一旦數(shù)字化器已發(fā)現(xiàn)條碼數(shù)據(jù)，通過所有的數(shù)字化器來運行同樣的掃描，以確定是否存在多個數(shù)字化器能夠從該掃描線中提取出相同的數(shù)據(jù)。然后進(jìn)行嘗試以對每一個的有效性排序。例如，如果三個數(shù)字化器得到了相同的數(shù)據(jù)(即，正確地解碼信號的條碼部分)，可能可確定這些數(shù)字化器的哪些忽略了更多的周圍區(qū)域，或者換句話說，哪個數(shù)字化器在信號中找到了最少次數(shù)的變換但仍然能夠成功解碼該條碼。一個替換的方面將涉及系統(tǒng)中每一數(shù)字化器各自的強項和弱項排序。在此情況下，其中利用一個以上的數(shù)字化器在給定的掃描線中對相同的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，可以注意到所有數(shù)字化器分別在某一特定屬性的排序中上升，而在另一排序中下降，在此情況下的意見將是選擇該組中最中庸的一個。
示例2堆疊線性(stacked linear)其中控制電路140能夠配置系統(tǒng)使得將給定的數(shù)字化器用于隨后的N個掃描的另一示例是，堆疊線性條碼的情況，比如PDF417。為成功解碼，堆疊線性條碼內(nèi)在地要求多個單掃描線。例如，在系統(tǒng)通過多個數(shù)字化器循環(huán)和查找堆疊線性數(shù)據(jù)的行的有效解碼的情況，將該系統(tǒng)配置成對于隨后的N個掃描(再次，通常N＞1)專門使用該同一數(shù)字化器。如果在利用該同一數(shù)字化器的那N次期間對來自堆疊線性碼的隨后的數(shù)據(jù)行進(jìn)行了解碼，于是刷新系統(tǒng)來對于另一N次掃描使用該數(shù)字化器。然而，如果或者當(dāng)接收到足夠的數(shù)據(jù)來生成有效解碼，或者如果使用給定的數(shù)字化器的次數(shù)N倒計數(shù)到0，而沒有見到另一堆疊數(shù)據(jù)行，則將系統(tǒng)重置通過其他數(shù)字化器循環(huán)以嘗試得到下一條碼。
在另一方面，如果得到堆疊線性條碼的有效行，過程將利用該正確的掃描通過所有的數(shù)字化器循環(huán)，來確定對于該行數(shù)據(jù)哪個數(shù)字化器產(chǎn)生了最高的碼字產(chǎn)出，并然后配置系統(tǒng)來使用該數(shù)字化器。
示例3形成統(tǒng)計判定在一預(yù)期的方面，將使用多個數(shù)字化器來實質(zhì)上優(yōu)化在給定環(huán)境中的掃描。例如，在通過這些數(shù)字化器循環(huán)來將所有的數(shù)字化器以其在查找條碼數(shù)據(jù)上的成功率的次序排序(即，在反復(fù)使用特定的數(shù)字化器來表決時不計次數(shù))期間，在系統(tǒng)內(nèi)部保持統(tǒng)計記錄。然后，對于如何貫穿這些數(shù)字化器的次序可以進(jìn)行智能判定。例如，在這一排序中的第一數(shù)字化器將是在查找條碼方面在統(tǒng)計上最成功的那個，而第二個則是第二成功的那個，如此這般。在不僅對第一掃描，而且對第三、第五掃描等調(diào)用一個數(shù)字化器的情況下，也可能一個數(shù)字化器恰巧是如每一個其他數(shù)字化器的組合成功率的兩倍般地成功。假設(shè)掃描環(huán)境保持相當(dāng)?shù)囊恢?即，印刷質(zhì)量、大小、讀取距離等)，則最終數(shù)字化器的次序?qū)⒈粌?yōu)化以在此環(huán)境下運行。
盡管已參考如附圖中所示的優(yōu)選模式對本發(fā)明進(jìn)行了具體的說明和描述，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，其中可以進(jìn)行細(xì)節(jié)上各種變化而不脫離如所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種利用圖像讀取器來獲得可接受圖像的過程，包括a)以該圖像讀取器的給定幀速率獲取初始圖像；b)確定所獲取的圖像的信號電平是否在可接受范圍內(nèi)，如果否，c)計算新的幀速率；d)以所述新的幀速率獲取圖像；以及e)解碼所述圖像。
2.如權(quán)利要求1所述的過程，進(jìn)一步包括以給定的曝光時間和信號增益的至少一個來獲取所述初始圖像；以及確定新的曝光時間和信號增益中的至少一個。
3.如權(quán)利要求1所述的過程，其中所述新的幀速率是比所述初始幀速率快的幀速率或者慢的幀速率。
4.如權(quán)利要求1所述的過程，其中所述新的幀速率是最大幀速率。
5.一種以圖像讀取器的最大幀速率來獲得可接受圖像的過程，包括a)利用所述圖像讀取器以給定的幀速率和曝光設(shè)置獲取初始圖像；b)確定所獲取的圖像的信號電平是否在可接受范圍內(nèi)，如果否，c)計算足以獲得可接受圖像的曝光時間；d)確定將支持所計算的曝光時間的最高幀速率；e)計算在所述最高幀速率下支持所述曝光時間的新的曝光設(shè)置；以及f)解碼所述可接受圖像。
6.一種由數(shù)字圖像讀取器/解碼器使用的算法，包括步驟(i)以初始幀速率參數(shù)、增益參數(shù)和曝光時間參數(shù)來獲取圖像，(ii)評估所述圖像，(iii)確定系統(tǒng)是否以最快幀速率進(jìn)行操作，如果否，(iv)計算提供期望的圖像照明度的新的曝光時間參數(shù)，(v)計算將支持所述新的曝光時間的最大幀速率參數(shù)，(vi)計算將在所述最大幀速率下支持所述新的曝光時間的新的曝光設(shè)置參數(shù)，(vii)確定所述圖像是否是可接受的，如果是，(viii)輸出并解碼所述圖像，并將(iv-vi)中的所述參數(shù)提供到成像器作為新的初始參數(shù)，以及(ix)返回到(i)。
7.一種由數(shù)字圖像讀取器/解碼器使用的算法，包括步驟(i)獲取圖像；(ii)評估所述圖像，(iii)確定系統(tǒng)是否以最快幀速率進(jìn)行操作，如果否，(iv)計算提供期望的圖像照明度的新的曝光時間參數(shù)，(v)計算將支持所述新的曝光時間的最大幀速率參數(shù)，(vi)計算將在所述最大幀速率下支持所述新的曝光時間的新的曝光設(shè)置參數(shù)，(vii)確定所述圖像是否是可接受的，如果否，(viii)將(iv-vi)中的所述參數(shù)提供到成像器作為新的初始參數(shù)，以及(ix)返回到(i)。
8.一種由數(shù)字圖像讀取器/解碼器使用的算法，包括步驟(i)獲取圖像；(ii)評估所述圖像，(iii)確定系統(tǒng)是否以最快幀速率進(jìn)行操作，如果是，(iv)確定所述圖像的照明度水平以及所述圖像是否是以最大曝光設(shè)置和最大增益設(shè)置獲取的，如果否，(v)計算新的曝光參數(shù)和新的增益參數(shù)，它們至多是用于初始幀速率的、產(chǎn)生期望的圖像照明度的各自最大值，(vi)確定所述圖像是否是可接受的，如果否，(vii)將(iv-vi)中的所述參數(shù)提供到成像器作為新的初始參數(shù)，以及(viii)返回到(i)。
9.一種由數(shù)字圖像讀取器/解碼器使用的算法，包括步驟(i)獲取圖像；(ii)評估所述圖像，(iii)確定系統(tǒng)是否以最快幀速率進(jìn)行操作，如果是，(iv)確定所述圖像的照明度水平以及所述圖像是否是以最大曝光設(shè)置和最大增益設(shè)置獲取的，如果否，(v)計算新的曝光參數(shù)和新的增益參數(shù)，它們至多是用于初始幀速率的、產(chǎn)生期望的圖像照明度的各自最大值，(vi)確定所述圖像是否是可接受的，如果是，(vii)輸出并解碼所述圖像，并將(iv-vi)中的所述參數(shù)提供到成像器作為新的初始參數(shù)，以及(ix)返回到(i)。
10.一種由數(shù)字圖像讀取器/解碼器使用的算法，包括步驟(i)獲取圖像；(i)評估所述圖像，(iii)確定系統(tǒng)是否以最快幀速率進(jìn)行操作，如果是，(iv)確定所述圖像的照明度水平以及所述圖像是否是以最大曝光設(shè)置和最大增益設(shè)置獲取的，，如果是，(v)計算將提供期望的圖像照明度的新的曝光時間參數(shù)，(vi)計算將支持所述新的曝光時間參數(shù)的最大幀速率參數(shù)，(vii)計算將在最大幀速率下支持所述新的曝光時間的新的曝光設(shè)置參數(shù)，(viii)確定所述圖像是否是可接受的，如果是，(ix)輸出并解碼所述圖像，并將(v-vii)中的所述參數(shù)提供到成像器作為新的初始參數(shù)，以及(x)返回到(i)。
11.一種由數(shù)字圖像讀取器/解碼器使用的算法，包括步驟(i)獲取圖像；(ii)評估所述圖像，(iii)確定系統(tǒng)是否以最快幀速率進(jìn)行操作，如果是，(iv)確定所述圖像的照明度水平以及所述圖像是否是以最大曝光設(shè)置和最大增益設(shè)置獲取的，如果是，(v)計算將提供期望的圖像照明度的新的曝光時間參數(shù)，(vi)計算將支持所述新的曝光時間參數(shù)的最大幀速率參數(shù)，(vii)計算將在所述最大幀速率下支持所述新的曝光時間的新的曝光設(shè)置參數(shù)，(viii)確定所述圖像是否是可接受的，如果是，(ix)輸出并解碼所述圖像，并將(v-vii)中的所述參數(shù)提供到成像器作為新的初始參數(shù)，以及(x)返回到(i)
12.一種數(shù)字圖像讀取系統(tǒng)，包括a)圖像傳感部件，適于以初始幀速率參數(shù)、增益參數(shù)和曝光時間參數(shù)來獲取圖像，以及b)計算機(jī)，連接到所述圖像傳感部件，其中，所述計算機(jī)被編程來調(diào)節(jié)幀速率使得所述圖像傳感部件能夠以最大幀速率操作來捕捉可接受圖像。
13.如權(quán)利要求12所述的數(shù)字圖像讀取器系統(tǒng)，包括一維圖像傳感器。
14.如權(quán)利要求12所述的數(shù)字圖像讀取器系統(tǒng)，包括二維圖像傳感器。
15.如權(quán)利要求12所述的數(shù)字圖像讀取器系統(tǒng)，其中所述數(shù)字圖像讀取系統(tǒng)包括手持式讀取器設(shè)備。
16.如權(quán)利要求12所述的數(shù)字圖像讀取器系統(tǒng)，其中所述圖像是1D數(shù)據(jù)形式符號體系。
17.如權(quán)利要求12所述的數(shù)字圖像讀取器系統(tǒng)，其中所述圖像是2D數(shù)據(jù)形式符號體系。
18.如權(quán)利要求12所述的數(shù)字圖像讀取器系統(tǒng)，其中利用指令將所述計算機(jī)編程以(i)獲取圖像；(ii)評估所述圖像，(iii)確定系統(tǒng)是否在以最快幀速率操作，如果否，(iv)計算提供期望的圖像照明度的新的曝光時間參數(shù)，(v)計算將支持所述新的曝光時間的最大幀速率參數(shù)，(vi)計算將在所述最大幀速率下支持所述新的曝光時間的新的曝光設(shè)置參數(shù)，(vii)確定所述圖像是否是可接受的，如果是，(viii)輸出并解碼所述圖像，并將(iv-vi)中的所述參數(shù)提供到成像器作為新的初始參數(shù)，以及(ix)返回到(i)。
19.如權(quán)利要求12所述的數(shù)字圖像讀取器系統(tǒng)，其中利用指令將所述計算機(jī)編程以(i)獲取圖像；(ii)評估所述圖像，(iii)確定系統(tǒng)是否以最快幀速率進(jìn)行操作，如果否，(iv)計算提供期望的圖像照明度的新的曝光時間參數(shù)，(v)計算將支持所述新的曝光時間的最大幀速率參數(shù)，(vi)計算將在所述最大幀速率下支持所述新的曝光時間的新的曝光設(shè)置參數(shù)，(vii)確定所述圖像是否是可接受的，如果否，(viii)將(iv-vi)中的所述參數(shù)提供到成像器作為新的初始參數(shù)，以及(ix)返回到(i)。
20.如權(quán)利要求12所述的數(shù)字圖像讀取器系統(tǒng)，其中利用指令將所述計算機(jī)編程以(i)獲取圖像；(ii)評估所述圖像，(iii)確定系統(tǒng)是否以最快幀速率進(jìn)行操作，如果是，(iv)確定所述圖像的照明度水平以及所述圖像是否是以最大曝光設(shè)置和最大增益設(shè)置獲取的，如果否，(v)計算新的曝光參數(shù)和新的增益參數(shù)，它們至多是用于初始幀速率的、產(chǎn)生期望的圖像照明度的各自最大值，(vi)確定所述圖像是否是可接受的，如果否，(vii)將(iv-vi)中的所述參數(shù)提供到成像器作為新的初始參數(shù)，以及(viii)返回到(i)。
21.如權(quán)利要求12所述的數(shù)字圖像讀取器系統(tǒng)，其中利用指令將所述計算機(jī)編程以(i)獲取圖像；(ii)評估所述圖像，(iii)確定系統(tǒng)是否以最快幀速率進(jìn)行操作，如果是，(iv)確定所述圖像的照明度水平以及所述圖像是否是以最大曝光設(shè)置和最大增益設(shè)置獲取的，如果否，(v)計算新的曝光參數(shù)和新的增益參數(shù)，它們至多是用于初始幀速率的、產(chǎn)生期望的圖像照明度的各自最大值，(vi)確定所述圖像是否是可接受的，如果是，(vii)輸出并解碼所述圖像，并將(iv-vi)中的所述參數(shù)提供到成像器作為新的初始參數(shù)，以及(viii)返回到(i)。
22.如權(quán)利要求12所述的數(shù)字圖像讀取器系統(tǒng)，其中利用指令將所述計算機(jī)編程以(i)獲取圖像；(ii)評估所述圖像，(iii)確定系統(tǒng)是否以最快幀速率進(jìn)行操作，如果是，(iv)確定所述圖像的照明度水平以及所述圖像是否是以最大曝光設(shè)置和最大增益設(shè)置獲取的，如果是，(v)計算將提供期望的圖像照明度的新的曝光時間參數(shù)，(vi)計算將支持所述新的曝光時間參數(shù)的最大幀速率參數(shù)，(vii)計算將在所述最大幀速率下支持所述新的曝光時間的新的曝光設(shè)置參數(shù)，(viii)確定所述圖像是否是可接受的，如果是，(ix)輸出并解碼所述圖像，并將(v-vii)中的所述參數(shù)提供到成像器作為新的初始參數(shù)，以及(x)返回到(i)。
23.如權(quán)利要求12所述的數(shù)字圖像讀取器系統(tǒng)，其中利用指令將所述計算機(jī)編程以(i)獲取圖像；(ii)評估所述圖像，(iii)確定系統(tǒng)是否以最快幀速率進(jìn)行操作，如果是，(iv)確定所述圖像的照明度水平以及所述圖像是否是以最大曝光設(shè)置和最大增益設(shè)置獲取的，如果是，(v)計算將提供期望的圖像照明度的新的曝光時間參數(shù)，(vi)計算將支持所述新的曝光時間參數(shù)的最大幀速率參數(shù)，(vii)計算將在所述最大幀速率下支持所述新的曝光時間的新的曝光設(shè)置參數(shù)，(viii)確定所述圖像是否是可接受的，如果是，(ix)輸出并解碼所述圖像，并將(v-vii)中的所述參數(shù)提供到成像器作為新的初始參數(shù)，以及(x)返回到(i)
24.如權(quán)利要求12所述的數(shù)字圖像讀取器系統(tǒng)，其中所述計算機(jī)包括微處理器。
25.如權(quán)利要求12所述的數(shù)字圖像讀取器系統(tǒng)，其中所述計算機(jī)包括可編程門陣列。
26.如權(quán)利要求12所述的數(shù)字圖像讀取器系統(tǒng)，其中所述圖像傳感部件包括CMOS檢測器。
27.如權(quán)利要求26所述的數(shù)字圖像讀取器系統(tǒng)，其中所述圖像傳感部件包括卷簾快門。
28.如權(quán)利要求12所述的數(shù)字圖像讀取器系統(tǒng)，其中所述計算機(jī)包括曝光控制部件，其在曝光寄存器中控制所述曝光。
29.如權(quán)利要求12所述的數(shù)字圖像讀取器系統(tǒng)，其中所述圖像傳感部件包括固態(tài)成像設(shè)備。
30.一種數(shù)字圖像讀取系統(tǒng)，包括a)包括數(shù)字化器的圖像讀取部件；以及b)圖像解碼部件，其中所述圖像讀取部件包括多個單獨的數(shù)字化器。
31.如權(quán)利要求30所述的數(shù)字圖像讀取系統(tǒng)，其中所述多個數(shù)字化器是基于硬件的數(shù)字化器。
32.如權(quán)利要求30所述的數(shù)字圖像讀取系統(tǒng)，其中所述多個數(shù)字化器是基于軟件的數(shù)字化器。
33.如權(quán)利要求30所述的數(shù)字圖像讀取系統(tǒng)，其中所述多個數(shù)字化器是基于硬件/軟件的混合型數(shù)字化器。
34.如權(quán)利要求30所述的數(shù)字圖像讀取系統(tǒng)，其中所述多個數(shù)字化器的每一個都被配置成在與所述多個數(shù)字化器相關(guān)的給定參數(shù)的各自參數(shù)范圍內(nèi)操作，進(jìn)一步地，其中每一參數(shù)范圍不同于任何其他參數(shù)范圍。
35.如權(quán)利要求34所述的數(shù)字圖像讀取系統(tǒng)，其中所述給定的參數(shù)是讀取距離。
36.如權(quán)利要求34所述的數(shù)字圖像讀取系統(tǒng)，其中所述給定的參數(shù)是符號體系黑/白對比度標(biāo)記。
37.如權(quán)利要求34所述的數(shù)字圖像讀取系統(tǒng)，其中所述給定的參數(shù)是符號體系色彩對比度標(biāo)記。
38.如權(quán)利要求34所述的數(shù)字圖像讀取系統(tǒng)，其中所述給定的參數(shù)是運動模糊標(biāo)記。
39.如權(quán)利要求34所述的數(shù)字圖像讀取系統(tǒng)，其中所述給定的參數(shù)是條碼生長標(biāo)記。
40.如權(quán)利要求35所述的數(shù)字圖像讀取系統(tǒng)，包括三個被配置在近距讀取范圍、中距讀取范圍和遠(yuǎn)距讀取范圍內(nèi)操作的數(shù)字化器。
41.如權(quán)利要求34所述的數(shù)字圖像讀取系統(tǒng)，其中所述參數(shù)范圍的至少兩個交迭。
42.如權(quán)利要求30所述的數(shù)字圖像讀取系統(tǒng)，其中所述多個數(shù)字化器的至少一些被配置成在單個圖像捕捉周期期間并行地運行。
43.如權(quán)利要求30所述的數(shù)字圖像讀取系統(tǒng)，其中所述多個數(shù)字化器的每一個被配置成在單個圖像捕捉周期期間順序運行。
44.如權(quán)利要求30所述的數(shù)字圖像讀取系統(tǒng)，其中所述多個數(shù)字化器的每一個被配置成在多個各圖像捕捉周期期間順序運行。
45.如權(quán)利要求30所述的數(shù)字圖像讀取系統(tǒng)，其中所述圖像讀取部件是包括固態(tài)圖像傳感器的手持式讀取器。
46.一種用于獲得可接受圖像的過程，包括提供具有集成的多個數(shù)字化器的數(shù)字圖像讀取器；利用所述多個數(shù)字化器的一個進(jìn)行圖像獲取嘗試；以及利用所述多個數(shù)字化器的不同的一個進(jìn)行隨后的圖像獲取嘗試。
47.如權(quán)利要求46所述的過程，其中配置所述多個數(shù)字化器以在與所述多個數(shù)字化器相關(guān)的給定參數(shù)的各自參數(shù)范圍內(nèi)操作，進(jìn)一步地，其中每一參數(shù)范圍不同于任何其他參數(shù)范圍。
全文摘要
一種包括圖像傳感器和計算機(jī)的數(shù)字圖像讀取系統(tǒng)，該計算機(jī)被編程來調(diào)節(jié)該圖像傳感器的幀速率以及來得到該圖像傳感器用于獲得可接受圖像的最大幀速率。一種調(diào)節(jié)幀速率的算法評估圖像參數(shù)，并計算支持該圖像傳感器的最大幀速率的新的曝光時間、增益值以及曝光設(shè)置。一種利用圖像讀取器獲取可接受圖像的過程評估圖像信號電平，如果信號電平在預(yù)定的范圍之外則調(diào)節(jié)幀速率。該過程調(diào)節(jié)圖像傳感器來以最大操作幀速率運行。一種數(shù)字圖像讀取系統(tǒng)包括在各種讀取環(huán)境和各種讀取條件下使用的多個單獨的數(shù)字化器。
文檔編號G06K7/14GK1947125SQ200580012349
公開日2007年4月11日 申請日期2005年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月10日
發(fā)明者提莫西·邁爾, 小安德魯·朗加克里, 托馬斯·霍利, 約翰·佩蒂內(nèi)利, 羅伯特·M·赫西 申請人:手持產(chǎn)品公司