專利名稱：用于讀取uv/ir可見標(biāo)記的光電文件閱讀器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的涉及安全設(shè)備領(lǐng)域，特別是涉及一種光電文件閱讀器，用于讀取僅在可見光譜之外即紫外(UV)或紅外(IR)光照射下才可見的物質(zhì)，該物質(zhì)是文字、圖象或文件上印制的其它標(biāo)記或嵌在文件基底上的表面可見物質(zhì)的形式。
因此，為了較高速度地處理具有僅在UV或IR光照射時(shí)才可見的結(jié)合物質(zhì)的安全文件，需要一種基于自動(dòng)基礎(chǔ)操作的文件閱讀器。另外，需要一種能以整版為基礎(chǔ)讀取這種隱秘UV墨水(或IR墨水)印制的標(biāo)記的文件閱讀器。還需要能利用頻率或頻帶位于紅外、可見和紫外光頻帶之一的范圍內(nèi)的光來照射文件的一個(gè)或多個(gè)預(yù)定表面區(qū)域的閱讀器，所述頻帶取決于該文件區(qū)域上要讀取的特定標(biāo)記，該閱讀器還能從一個(gè)上述頻率或頻帶迅速切換到另一頻率。再有，需要一種能夠自動(dòng)閱讀并解譯這種標(biāo)記的文件閱讀器。另外，需要一種由固態(tài)元件構(gòu)成的文件閱讀器，以減少或取消活動(dòng)部件。
第一光源可以是UV LED，構(gòu)造成能發(fā)出預(yù)定紫外頻率范圍的光，這樣，第一標(biāo)記包括能在用預(yù)定紫外頻率范圍的光照射時(shí)發(fā)出可見光的UV熒光物質(zhì)。優(yōu)選的是，光路可通過該光路內(nèi)的多個(gè)反射面折疊起來。
文件閱讀器還優(yōu)選構(gòu)造成能自動(dòng)閱讀機(jī)械可讀區(qū)域中的第二標(biāo)記，該第二標(biāo)記在用可見光照射時(shí)是可見的。多個(gè)第二光源(例如可見LED)與閱讀表面分隔開，在啟動(dòng)時(shí)能用可見光(例如峰值波長為650mm的光)照射機(jī)械可讀區(qū)域。第二光源一旦啟動(dòng)，文件圖象就包括由機(jī)械可讀區(qū)域發(fā)出和/或反射的光所定義的第二標(biāo)記。另外，文件閱讀器還優(yōu)選構(gòu)造成能自動(dòng)閱讀機(jī)械可讀區(qū)域內(nèi)的第三標(biāo)記，該第三標(biāo)記包括根據(jù)OCR標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范構(gòu)造的字符。多個(gè)第三光源(例如IR LED)與閱讀表面分隔開，構(gòu)造成在該第三光源啟動(dòng)時(shí)，能根據(jù)OCR標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范用預(yù)定紅外頻率的光照射機(jī)械可讀區(qū)域。第三光源一旦啟動(dòng)，文件圖象就包括由機(jī)械可讀區(qū)域發(fā)出和/或反射的光定義的第三標(biāo)記。
在本發(fā)明中，設(shè)置用于控制光源啟動(dòng)(例如以IR、可見和UV的順序?yàn)榛A(chǔ))的控制器，設(shè)置在介于透鏡與圖象傳感器之間的光路內(nèi)的光濾波器，該光濾波器用于去除第一光源的反射光，以及設(shè)置用于從捕捉的圖象識(shí)別標(biāo)記并輸出該識(shí)別標(biāo)記以進(jìn)行顯示和/或處理的文件控制器。
按照下列方式布置光源第一排包括第一光源，第二排包括第二光源，而第三排包括第三光源，將每一排光源布置成能對(duì)機(jī)械可讀區(qū)域提供均勻照射。另外，每排光源所產(chǎn)生的光照強(qiáng)度相應(yīng)于能避免圖象傳感器達(dá)到飽和的強(qiáng)度。


圖1(a)和圖1(b)分別表示基于本發(fā)明的文件閱讀器的光學(xué)工作原理及光路的示意圖；圖2是要與基于本發(fā)明的文件閱讀器一起使用的說明性文件的平面示意圖，該說明性文件包括5個(gè)不同區(qū)域(領(lǐng)域)，在這些區(qū)域上利用僅在可視光譜之外的光照條件下才可見的墨水印制了不同類型的識(shí)別標(biāo)記；圖3是表示在基于本發(fā)明的文件閱讀器的優(yōu)選實(shí)施例中所使用的IR、可見和UV LED的相對(duì)數(shù)量的示意圖；圖4是表示基于本發(fā)明的文件閱讀器的優(yōu)選實(shí)施例的組件的示意方框圖；以及圖5是表示由圖4的文件閱讀器運(yùn)行的示范性軟件所執(zhí)行的步驟流程圖。
諸如機(jī)器可讀的旅行證件(MRTD)之類的許多安全文件包含印制信息，該印制信息必須符合以下規(guī)范管理著通過光學(xué)字符識(shí)別(OCR)規(guī)范讀取字符的國際標(biāo)準(zhǔn)組織ISO1831標(biāo)準(zhǔn)，以及由國際民航組織制訂的要求該字符可見的旅行文件規(guī)范(文件9303，第7.2.1段)。根據(jù)ISO1831的規(guī)定，文件的機(jī)械可讀區(qū)域(MRZ)內(nèi)出現(xiàn)的任何安全特征不得干擾在B900范圍內(nèi)，即接近紅外(900±50nm)的光譜部分對(duì)任何OCR字符的精確閱讀。
可選的是，IR LED排還可分別或同時(shí)用于兩個(gè)目的，一個(gè)是用于依據(jù)上面提到的OCR標(biāo)準(zhǔn)的字符閱讀，第二是用于照射隱秘的IR可見標(biāo)記以便讓該標(biāo)記可見并可讀。在該實(shí)施例中，可利用能在IR LED發(fā)出頻率的IR光照下發(fā)出熒光的材料(即墨水)將隱秘標(biāo)記印到文件上。通過這種方式，該隱秘IR可見的標(biāo)記將以與此處所述實(shí)施例的隱秘UV可見標(biāo)記方式相同的方式起作用。
透明視窗(未示出)提供了文件10的布局的閱讀表面和閱讀器的保護(hù)罩表面，視窗位于文件與圖1(a)所示的閱讀器光學(xué)部件之間。
LED發(fā)射的光波提供了對(duì)要在該光照條件下閱讀的整個(gè)文件機(jī)械可讀區(qū)域(MRZ)的均勻照射，這樣能基于一頁接一頁的方式迅速閱讀文件。由文件10發(fā)出和/或反射的光波傳輸?shù)较虏康溺R子20，然后被該鏡子反射到上部的鏡子25，并在此處被向下反射，首先通過透鏡30，對(duì)文件發(fā)射/反射的光波進(jìn)行會(huì)聚并聚焦，然后通過光濾波器32，接著投射到光電圖象傳感器40上。
正如所示出的，透鏡30與鏡子20、25的光學(xué)特性和機(jī)械方位很接近，由此可將整個(gè)MRZ(在此處所述的實(shí)施例中高達(dá)120mm×80mm)集中到光電圖象傳感器40(在此處所述的實(shí)施例中為6.91mm×4.6mm)上，同時(shí)又不會(huì)引起顯著失真，這樣可將較長的光路折疊到位于閱讀器內(nèi)部的緊湊裝置。
文件10上印制的熒光物質(zhì)受UV LED光照激發(fā)，發(fā)出比在傳感器40上產(chǎn)生清晰圖象所需的光波頻譜寬的光波頻譜，光濾波器32(截止波長為420nm)縮窄了該較寬的光譜。光濾波器32不影響可見光或接近IR光，但它能消除被反射的無用UV電磁波(CCD圖象傳感器對(duì)之很敏感，它能將圖象顯示得太亮和太模糊)和紫頻帶內(nèi)的某些可見光波，這樣這些光波就不會(huì)到達(dá)圖象傳感器40。有利的是，消除無用UV光譜的部件改善了可見頻帶和接近IR頻帶的圖象。
為用于此處所述的文件閱讀器而選擇的圖象傳感器40是CCD(電荷耦合裝置)，特別是由美國Eastman Kodak公司制造或供應(yīng)的以KAF-401E的產(chǎn)品標(biāo)識(shí)符銷售的傳感器。適合用于不同實(shí)施例中的其它傳感器包括例如由Kodak公司以KAC-1310的產(chǎn)品標(biāo)識(shí)符供應(yīng)的COMS傳感器和CIS(接觸圖象傳感器)。
為了提取諸如可移植數(shù)據(jù)文件(PDF)圖象、諸如照片的可視圖象、OCR文字、UV印制的物質(zhì)等的特定特征，圖象傳感器40捕捉面積為120mm×80mm(見圖2所示文件10的區(qū)域50)的MRZ(觀察面積)，還利用傳感器40借助RS-232端口、并行端口和Ethernet接口裝置將提取的特征以及任選的捕捉圖象傳送給主機(jī)。有利的是，對(duì)于該觀察區(qū)域，CCD40以及相結(jié)合的硬件以分辨率為768象素×512象素的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)形式捕捉圖象(如果愿意，可選擇不同的傳感器獲得更高的分辨率)。
圖1(b)示出了閱讀器的光路。光路的幾何形狀取決于放大率(在此處描述的實(shí)施例中為0.058)、視場(FOV)和透鏡30的焦距(在此處所述的實(shí)施例中為10.3mm)。利用圖1(a)和圖1(b)所示的兩面鏡子20、25來折疊光路，使它的尺寸縮到最小，以便能安裝到緊湊的閱讀器中。根據(jù)光照、聚焦深度、衍射和像差效應(yīng)選擇透鏡的焦距比數(shù)(對(duì)于所述實(shí)施例的具體設(shè)備，將其選為2.8)。
以前，本領(lǐng)域技術(shù)人員認(rèn)為，由于利用多譜帶時(shí)產(chǎn)生的色像差和前述與UV光管相關(guān)的性能缺陷影響，基于本發(fā)明閱讀器的高分辨率自動(dòng)成像閱讀器無法實(shí)施。能發(fā)出擴(kuò)展到接近可見光譜或低于可見光譜的峰值頻率的可見/不可見光的LED裝置用于激光技術(shù)中是已知的。本發(fā)明已確定構(gòu)造成能發(fā)出UV光的類似固態(tài)的LED裝置陣列可成功且方便地用于文件閱讀器，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)的UV圖象閱讀。
本發(fā)明中，利用適當(dāng)UV熒光印刷材料連同適當(dāng)?shù)腢V照射，并結(jié)合使用具有足夠聚焦深度的透鏡30，能夠?qū)⒃撋癫钚?yīng)降低到可接受的水平。另外，由于文件的UV熒光材料作為UV照射條件下的光源，而不是象吸收光的可視印制字符/圖象那樣，因此為了精確閱讀UV墨水印制的物質(zhì)，必要的是讓文件基底以及覆蓋在文件上的任何保護(hù)層對(duì)UV是不活潑的(意味著它不應(yīng)含有干擾圖象準(zhǔn)確閱讀的多余UV敏感物質(zhì))，UV墨水印制區(qū)域的背景區(qū)域是吸收型(即黑的)和無干擾的。另外，必需避免讓圖象傳感器飽和。這可通過保證文件發(fā)出/反射的光照射不同LED陣列時(shí)的強(qiáng)度相匹配(即通過適當(dāng)控制LED的啟動(dòng)電平)來避免。
利用UV LED(與UV管相比)能讓UV照射的暴露時(shí)間得到嚴(yán)密控制和迅速切換。具體而言，在使用穩(wěn)定時(shí)間為50納秒的LED時(shí)，可在幾毫秒內(nèi)切換UV照射的開和關(guān)。用于照射文件的UV光的頻率選擇取決于要選擇的UV LED，而這又取決于墨水材料或用作由閱讀器讀取的隱藏式安全材料的基底的激發(fā)。對(duì)于優(yōu)選實(shí)施例，選擇由Nichia公司供應(yīng)和/或制造的產(chǎn)品標(biāo)識(shí)符為NSHU550E的UV LED用于UV光源陣列。該UV LED產(chǎn)品發(fā)出峰值波長為370nm的窄帶光照，并提供了50ns的較短穩(wěn)定時(shí)間(即從啟動(dòng)到獲得峰值波長的照射所需的時(shí)間)。還在該UV LED內(nèi)構(gòu)造了能保護(hù)不受靜電放電(ESD)影響的Zener二極管。本發(fā)明中，選擇在受到預(yù)定UV頻率(即，在優(yōu)選實(shí)施例中為370nm)的光的激發(fā)時(shí)能發(fā)出適當(dāng)頻率(即，在優(yōu)選實(shí)施例中適宜波長為423nm的藍(lán)光)的可見光的UV熒光印制墨水，使之與具有足夠聚焦深度且色像差很小的透鏡30結(jié)合使用，以便利用此處所述的軟件將色像差效應(yīng)降低到可接受的水平，結(jié)果能捕捉到有用的UV墨水印制標(biāo)記的圖象。此過程中不希望讓某些無用光頻率反射到透鏡30上。為了阻止這些無用的UV光頻率，在光路中引入光濾波器32，將其設(shè)置在傳感器40之前，光濾波器32是截止波長為420nm的高通UV濾波器(由EdmundIndustrial Optics公司供應(yīng)并制造，產(chǎn)品標(biāo)識(shí)符為GG420)。
在本領(lǐng)域，UV熒光墨水是非常公知的，本領(lǐng)域的技術(shù)人員能容易地選擇出適宜的UV熒光墨水用于將隱秘物質(zhì)印刷到給定應(yīng)用的文件上。例如，對(duì)于熱傳導(dǎo)印刷應(yīng)用而言，可選擇使用在授予日本東京的Alps Electric有限公司的美國專利6155168中描述的墨水。其它適宜的UV熒光墨水來源是美國肯塔基州的Angstrom Technologies公司。對(duì)于激光印刷應(yīng)用，可從該公司獲得適宜的UV熒光靜電墨粉。
文件閱讀器能夠檢測并處理包括用UV熒光墨水印制的各類隱藏圖象的各類隱秘物質(zhì)，它們包括諸如由本申請的受讓人基于源圖象利用重疊偏轉(zhuǎn)和加密圖象制造的那些被稱為Pixelplex圖象的機(jī)器可讀的文字字符線、二維條形碼、以及安全裝置圖象(正如在所述受讓人的2000年4月19日申請的序列號(hào)為09/553454的未決美國專利申請中以及對(duì)應(yīng)的PCT公開申請WO01/80512中所詳細(xì)描述的，在此通過參照將它們的內(nèi)容結(jié)合進(jìn)來)。
可選的是，光路可包括反射和透明狀態(tài)的靜電鏡(圖1(a)和圖1(b)中未示出)，用以驗(yàn)證應(yīng)用于該文件的諸如全息圖或顯象圖的光學(xué)可調(diào)裝置。
圖2表示文件樣本布局的平面圖，即護(hù)照的識(shí)別頁，借此設(shè)置了包括UV熒光材料的5個(gè)獨(dú)立安全區(qū)域。區(qū)域1和3每個(gè)都包括利用適宜的熒色物材料印制的機(jī)器可讀文字(字母數(shù)字字符)，在用對(duì)應(yīng)于所選UV LED頻帶的預(yù)定UV頻率照射時(shí)，它們能發(fā)出熒光。利用圖象傳感器40檢測UV照射的文字圖象，然后利用傳統(tǒng)的OCR-B文字運(yùn)算(本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的那些運(yùn)算，它們在市場上是容易得到的)進(jìn)行解譯。優(yōu)選的是，為了提高由這些區(qū)域提供的安全性，可利用適宜的軟件運(yùn)算(該運(yùn)算在市場上容易獲得)對(duì)文字進(jìn)行編碼和加密。在優(yōu)選實(shí)施例中，區(qū)域3的內(nèi)容是對(duì)應(yīng)于護(hù)照號(hào)的數(shù)字，這樣將該區(qū)域用作對(duì)文件上出現(xiàn)的以可見方式印制的護(hù)照號(hào)碼的交叉校驗(yàn)。
圖2中所示樣本文件的區(qū)域2包括代表文字的編碼標(biāo)記，這些文字已經(jīng)利用偏轉(zhuǎn)圖象進(jìn)行了編碼，這樣它在UV熒光材料中顯示為一系列垂直線。該標(biāo)記還可用圖象傳感器40來檢測，用閱讀器中的適宜軟件進(jìn)行解譯(即解碼)。
區(qū)域4包括可移植數(shù)據(jù)文件(PDF)417圖象的形式的二維條形碼，它們是用UV熒光材料印制的。本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的是，在所用的特定分辨率允許時(shí)，該二維條形碼圖象包括圖象與字母數(shù)字文字的任意組合。PDF圖象可通過圖象傳感器40檢測，并通過閱讀器中的適宜軟件解譯?？蛇x的是，將條形碼分解成幾個(gè)片斷，將這幾個(gè)片斷以預(yù)定方式分布到文件頁面上(閱讀器的軟件系統(tǒng)可以知曉或得到的信息)。由于在普通光線下沒有用戶可見的條形碼，因此條形碼成為斷片的情況不會(huì)影響用戶。但是，由于閱讀器讀取的特定斷片排列必須與閱讀器已知的預(yù)定排列相一致，便提供了文件的另一安全特征。如果發(fā)現(xiàn)閱讀器讀取的條形碼斷片排列與已知排列不符，閱讀器就將文件識(shí)別為未通過它所實(shí)施的驗(yàn)證評(píng)定過程。
區(qū)域5包括以UV熒光材料印制的安全裝置Pixelplex圖象。如圖2所示，由隱秘式Pixelplex圖象表示的加密源圖象優(yōu)選為護(hù)照持有人的照片，其在將護(hù)照頒給授權(quán)持有人時(shí)才出現(xiàn)在識(shí)別頁上，由此借助于對(duì)Pixelplex圖象進(jìn)行解密才能讓護(hù)照持有人的照片展現(xiàn)出來。
由文件頁面的基底材料提供了另一項(xiàng)安全特征(在圖2中未示出)，它不限于區(qū)域1-5，即，包含文件頁面的紙板內(nèi)的UV熒光紙漿纖維的隨機(jī)分布。已知在普通的安全紙制造過程中可以引入這樣的纖維，它們在完成的紙基底內(nèi)的最后分布是隨機(jī)確定的。利用這些纖維的隨機(jī)性有利于在制造或出版文件時(shí)通過識(shí)別它們在頁面上的位置并將這些特定位置與特定文件關(guān)聯(lián)起來，而提供安全措施保證。文件閱讀器檢測并讀取這些纖維，包括它們在頁面上的位置，并在制造或出版文件時(shí)將這些信息與關(guān)于纖維位置的已知信息作比較。如果兩組信息不符，閱讀器就認(rèn)為該文件不能通過驗(yàn)證評(píng)定過程。
圖3表示LED陣列35在文件閱讀器的優(yōu)選實(shí)施例中的布置。LED安裝在熱塑性材料形式的基底36上，它們具有可安裝在圖1(a)和圖1(b)所示的閱讀器內(nèi)和橫跨閱讀器安裝的兩個(gè)安裝接頭34?？紤]到以下因素將每排LED中LED的格局(排列)構(gòu)造成能為文件10提供足夠且均勻的照明(i)LED的方向性(視角)；(ii)人對(duì)圖象的非線性視覺(即，亮度的單位變化與視覺靈敏度的單位變化不對(duì)應(yīng))；(iii)圖象傳感器(CCD)避免飽和的動(dòng)態(tài)范圍；(iv)圖象傳感器(CCD)對(duì)波長變化的可變響應(yīng)在于傳感器的量子效率(QE)在紅光時(shí)較高，在藍(lán)光時(shí)較低；以及(v)安裝到基底上所需的緊密性。如圖3所示，UV LED37橫向分布在基底上，位于對(duì)著基底36的每個(gè)末端的位置上的UV LED37的數(shù)量較多。類似地，接近紅外LED38和可見LED39也橫向分布在基底36上，且在基底36的末端的密度較高。
順次將這三排(組)LED啟動(dòng)一段時(shí)間，該時(shí)間取決于印制材料(即墨水)的亮度，啟動(dòng)時(shí)間通常介于10毫秒到2秒之間。對(duì)于優(yōu)選實(shí)施例的標(biāo)準(zhǔn)操作模式而言，啟動(dòng)LED陣列的優(yōu)選序列順序是IR LED、可見LED、然后是UV LED。接近IR LED發(fā)出峰值頻率在900±50nm范圍內(nèi)的光以滿足ISO1831標(biāo)準(zhǔn)。可見LED發(fā)出頻率范圍在400nm-600nm的光，UV LED發(fā)出頻率范圍在360nm-380nm的光，它們的峰值頻率分別為650nm和370nm。但是，對(duì)于給定應(yīng)用來說，任何或所有LED都需在指定時(shí)間啟動(dòng)，以便照射用戶感興趣的特定印刷圖象。例如，在希望依照ISO1831標(biāo)準(zhǔn)利用光學(xué)字符識(shí)別處理讀取印制在文件上的文字時(shí)，可以啟動(dòng)IR LED。同樣，在利用閱讀器讀取時(shí)，可以啟動(dòng)可見LED來照射頁面上以可見方式印制的標(biāo)的物，和/或啟動(dòng)UV LED照射用UV熒光墨水印制的圖象。將被照射的圖象聚焦在圖象傳感器40上，利用主機(jī)軟件系統(tǒng)進(jìn)行解譯，為用戶產(chǎn)生結(jié)果(即讀取圖象)顯示。
圖4以方框圖形式表示優(yōu)選文件閱讀器的組件及其相互作用。圖象傳感器40在優(yōu)選實(shí)施例中是CCD，它捕捉在所加的照射條件下可見的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)形式的圖象，并將其傳送到圖象隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)45。設(shè)置閃存芯片47來存儲(chǔ)固件和構(gòu)造數(shù)據(jù)。數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)對(duì)數(shù)字化的圖象信息執(zhí)行處理功能，為優(yōu)選實(shí)施例選擇的DSP是由Texas Instruments公司提供，其產(chǎn)品標(biāo)識(shí)符為TMS320C32。如圖4所示，在優(yōu)選實(shí)施例中使用現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)邏輯芯片形式的閱讀控制器60來執(zhí)行各種控制功能，這些功能包括將數(shù)據(jù)從CCD40傳送到圖象RAM45，控制DSP110與圖象RAM45之間的數(shù)據(jù)總線，控制外圍接口(包括控制LED陣列35)以及圖象增強(qiáng)。通過串行、并行或Ethernet接口70將所得的文件圖象傳送給主機(jī)(圖中未示出)。
文件探測器80利用光探測器和IR傳感器電路的組合探測閱讀器的閱讀表面上存在的文件10。設(shè)置用戶接口LED(UILED)警告器90來顯示工作狀況。LED陣列排35的LED是固態(tài)裝置，能用文件閱讀器上運(yùn)行的軟件迅速地實(shí)現(xiàn)對(duì)它們的控制。如果文件應(yīng)用了包含數(shù)據(jù)的磁帶，就設(shè)置能讀取四道數(shù)據(jù)的磁卡閱讀器100來讀取這些數(shù)據(jù)。
圖5是表示由文件閱讀器操縱的文件控制器固件來執(zhí)行的步驟的流程圖。文件控制器軟件控制由文件閱讀器執(zhí)行的啟動(dòng)，這種情況下，它判斷哪個(gè)軟件部件在運(yùn)行，以便處理輸入并產(chǎn)生所需的輸出。同樣，文件閱讀器的功能性限于結(jié)構(gòu)落在控制器軟件范圍之內(nèi)的文件(即，限于由此得到處理的那些文件)，這樣可將文件閱讀器與預(yù)定類型的文件有效匹配起來。
當(dāng)閱讀器的文件探測器80探測到有文件存在時(shí)，通過激發(fā)IR、可見和UV LED陣列來掃描文件，以便分別利用可見、IR和UV照射中的一種或多種來照射MRZ。如上所述，這些照射頻率不同的LED排一般是按順序激發(fā)，但也可以根據(jù)需要直接(單獨(dú))激發(fā)。對(duì)于由于施加光照而在文件MRZ中出現(xiàn)的每個(gè)掃描(即可見的)圖象而言，由閱讀器的圖象傳感器(即圖4中的CCD40)捕捉圖象，將其發(fā)送給主機(jī)，以便(根據(jù)需要)利用主機(jī)中運(yùn)行的一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用軟件對(duì)它進(jìn)行處理。文件控制器軟件的特征定位器部件定位并識(shí)別文件圖象的各個(gè)特征(標(biāo)記)。具體而言，參照圖2，它定位并識(shí)別文件的機(jī)械可讀區(qū)域的以下標(biāo)記可視照片51；條形碼52；OCR文字53；以及UV可見區(qū)域1-4。
利用構(gòu)造成適合采用想要的處理步驟的各軟件部件以不同方式處理不同類型的特征。OCR處理器120根據(jù)傳統(tǒng)的處理步驟處理OCR特征53、54，借此識(shí)別并解譯這些特征的OCR-B字符線。本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的是，OCR軟件部件優(yōu)選包括語境處理步驟和確定所識(shí)別的字符中可能出現(xiàn)的誤差的格式檢查處理步驟。OCR處理器120輸出由它確定的解譯字符組，將該輸出傳送給主機(jī)，以便在顯示器上顯示，和/或根據(jù)需要作進(jìn)一步處理?？蛇x的是，輸出字符可改為直接傳送到電子顯示器上(例如，如果不希望利用其它軟件應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)處理)。
條形碼處理器130隔離、分析PDF417條形碼特征52，并為其解碼。UV區(qū)域1-5處理140確定UV區(qū)域1-5的圖象，并在適當(dāng)時(shí)利用前述OCR和PDF軟件部件處理這些圖象。另外優(yōu)選的是設(shè)置磁卡閱讀器軟件部件來處理由閱讀器的磁卡閱讀器100讀取的數(shù)據(jù)。至于OCR部件的輸出，將這些軟件部件中每一個(gè)的輸出傳送給主機(jī)作進(jìn)一步處理，和/或在監(jiān)視器上顯示。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠很好地理解前述實(shí)施例中所用的各光電系統(tǒng)和軟件處理操作。光電子和圖象處理領(lǐng)域的技術(shù)人員要理解的是，可設(shè)計(jì)各種其它實(shí)現(xiàn)方式作為替換，應(yīng)該料到這些技術(shù)人員能夠?qū)⒈景l(fā)明用于實(shí)現(xiàn)它的各種應(yīng)用。
因此，要理解的是，在此通過舉例說明方式描述的特定實(shí)施例并不試圖限制發(fā)明人所要求的保護(hù)范圍，而本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍以權(quán)利要求書所要求保護(hù)的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.用于自動(dòng)讀取文件機(jī)械可讀區(qū)域中的第一標(biāo)記的光電文件閱讀器，所述第一標(biāo)記在利用可見光照射時(shí)是不可見的，而在利用預(yù)定頻率范圍的不可見光照射時(shí)是可見的，所述閱讀器包括(a)用于文件布局的閱讀表面，其包括要由所述閱讀器讀取的所述機(jī)械可讀區(qū)域；(b)多個(gè)第一光源，它們與所述閱讀表面分隔開，并構(gòu)造成在啟動(dòng)所述第一光源時(shí)能利用所述預(yù)定頻率范圍的不可見光照射所述閱讀表面上的文件的所述機(jī)械可讀區(qū)域，以便讓所述第一標(biāo)記變?yōu)榭梢姡?c)圖象傳感器，它構(gòu)造成用于捕捉在該圖象傳感器上聚焦的光定義的圖象，并產(chǎn)生代表所述捕捉的圖象的電子數(shù)據(jù)；(d)在所述閱讀表面與所述圖象傳感器之間延伸的光路，它包括構(gòu)造成將定義圖象用的光聚焦到所述傳感器上的透鏡；以及(e)文件控制器，它構(gòu)造成用于從所述被捕捉的圖象識(shí)別所述標(biāo)記，并輸出所述得到識(shí)別的標(biāo)記以進(jìn)行顯示和/或處理；其中文件圖象包括在啟動(dòng)了所述第一光源時(shí)，由所述閱讀表面上所述文件的所述機(jī)械可讀區(qū)域發(fā)出和/或反射的光定義的所述第一標(biāo)記，借助所述光路將所述文件圖象傳輸給所述傳感器，由所述傳感器捕捉該文件圖象。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電文件閱讀器，其中，所述第一光源是UVLED，它構(gòu)造成用于發(fā)出預(yù)定紫外頻率范圍的光，所述第一標(biāo)記包括UV熒光物質(zhì)，該物質(zhì)構(gòu)造成在用所述預(yù)定紫外頻率范圍的所述光照射時(shí)能發(fā)出可見光。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光電文件閱讀器，其進(jìn)一步包括，位于所述透鏡和圖象傳感器之間的光路之中的光濾波器，所述光濾波器構(gòu)造成用于除去所述第一光源的反射光。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光電文件閱讀器，其中，所述光路通過所述光路中的多個(gè)反射表面折疊起來。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光電文件閱讀器，其進(jìn)一步構(gòu)造成用于自動(dòng)讀取所述機(jī)械可讀區(qū)域內(nèi)的第二標(biāo)記，所述第二標(biāo)記在用可見光照射時(shí)是可見的，所述閱讀器進(jìn)一步包括多個(gè)與所述閱讀表面分隔的第二光源，這些光源構(gòu)造成在啟動(dòng)所述第二光源時(shí)用可見光照射所述機(jī)械可讀區(qū)域，其中所述第二光源一旦啟動(dòng)，所述文件圖象就包括由所述機(jī)械可讀區(qū)域發(fā)出和/或反射的光所定義的所述第二標(biāo)記。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光電文件閱讀器，其進(jìn)一步構(gòu)造成用于自動(dòng)讀取所述機(jī)械可讀區(qū)域中的第三標(biāo)記，所述第三標(biāo)記包括依照OCR標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范構(gòu)造的字符，所述閱讀器進(jìn)一步包括多個(gè)與所述閱讀表面分隔開的第三光源，這些光源構(gòu)造成在啟動(dòng)所述第三光源時(shí)，依照所述OCR標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范利用預(yù)定紅外頻率范圍的光照射所述機(jī)械可讀區(qū)域，其中所述第三光源一旦啟動(dòng)，所述文件圖象就包括由所述機(jī)械可讀區(qū)域發(fā)出和/或反射的光所定義的所述第三標(biāo)記。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光電文件閱讀器，其中，所述第二光源是可見LED。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光電文件閱讀器，其中，所述第三光源是IRLED。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光電文件閱讀器，其進(jìn)一步包括構(gòu)造成用于控制所述光源的啟動(dòng)的控制器。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的光電文件閱讀器，其中，所述控制器構(gòu)造成用于按照順序方式啟動(dòng)所述第一、第二和第三光源。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光電文件閱讀器，其中，所述光源是按照所述第三光源、所述第二光源和所述第一光源的順序啟動(dòng)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的光電文件閱讀器，其中，所述光源按照第一排包括所述第一光源、第二排包括所述第二光源、第三排包括所述第三光源的方式進(jìn)行排列，每排所述光源排列成能提供所述機(jī)械可讀區(qū)域的均勻照射。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的光電文件閱讀器，其中，由所述光源排產(chǎn)生的所述照射強(qiáng)度為能避免所述傳感器飽和的相當(dāng)強(qiáng)度。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的光電文件閱讀器，其中，第一光源的所述照射的峰值波長為370nm。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的光電文件閱讀器，其中，所述第二光源的所述照射的峰值波長為650nm。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的光電文件閱讀器，其中，所述第三光源的所述照射的峰值波長為850nm。
17.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光電文件閱讀器，其中，所述第一標(biāo)記包括編碼信息。
18.一種用于自動(dòng)讀取文件的機(jī)械可讀區(qū)域中的第一標(biāo)記的方法，所述第一標(biāo)記在用可見光照射時(shí)是不可見的，在用預(yù)定頻率范圍的不可見光照射時(shí)是可見的，所述方法包括(a)提供用于文件布局的閱讀表面，所述表面包括所述機(jī)械可讀區(qū)域；(b)提供多個(gè)與所述閱讀表面分隔開的第一光源，這些光源構(gòu)造成在所述第一光源啟動(dòng)時(shí)，能利用所述預(yù)定頻率范圍的不可見光照射所述閱讀表面上的文件的所述機(jī)械可讀區(qū)域，從而讓所述第一標(biāo)記變得可見；(c)提供圖象傳感器，它構(gòu)造成用于捕捉由聚焦在該圖象傳感器上的光定義的圖象，并產(chǎn)生代表所述捕捉的圖象的電子數(shù)據(jù)；(d)提供在所述閱讀表面與所述圖象傳感器之間延伸的光路，該光路包括構(gòu)造成用于將定義圖象的光聚焦到所述傳感器上的透鏡；以及(e)提供文件控制器，它構(gòu)造成用于從所述捕捉的圖象識(shí)別所述標(biāo)記，并輸出所述被識(shí)別的標(biāo)記以進(jìn)行顯示和/或處理；由此，文件圖象包括在所述第一光源啟動(dòng)時(shí)，由所述閱讀表面上的所述文件的所述機(jī)械可讀區(qū)域發(fā)出和/或反射的光所定義的所述第一標(biāo)記，借助所述光路將該文件圖象傳送給所述傳感器，利用所述傳感器捕捉該圖象。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，由此所述第一光源是UV LED，它構(gòu)造成用于發(fā)出預(yù)定紫外頻率范圍的光，所述第一標(biāo)記包括UV熒光物質(zhì)，該熒光物質(zhì)構(gòu)造成在用所述預(yù)定紫外頻率范圍的所述光照射時(shí)能發(fā)出可見光。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其進(jìn)一步提供位于所述透鏡與所述圖象傳感器間的光路中的光濾波器，所述光濾波器構(gòu)造成用于除去所述第一光源的反射光。
全文摘要
用于讀取UV/IR可見標(biāo)記的光電文件閱讀器，閱讀器的UV(或IR)光源能被迅速切換到穩(wěn)定的峰值UV(或IR)照射頻率或頻率范圍，以便照射該隱秘的UV(或IR)可見標(biāo)記并使之可見。光電圖象傳感器捕捉包括由UV光源照射而可見的標(biāo)記的文件圖象，由捕捉的圖象識(shí)別隱秘標(biāo)記。光路可通過折疊兩面鏡子，為閱讀器提供緊湊的幾何形狀，該光路在置放文件的閱讀表面與圖象傳感器間延伸。光路中設(shè)置透鏡，用于在傳感器上聚焦光線以定義圖象。除了UV和IRLED陣列外，閱讀器還包括可見光源排(陣列)以照射可見標(biāo)記，還可用任一種IR光源依ISO1831照射可見的OCR字符。設(shè)置控制器順序啟動(dòng)各不同的光源排。
文檔編號(hào)H04N1/04GK1458618SQ03106900
公開日2003年11月26日 申請日期2003年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月7日
發(fā)明者西瓦薩米·普雷姆揚(yáng)斯, 邁克爾·羅伯特·巴爾德森 申請人:加拿大銀行票據(jù)有限公司