专利名称：条形码识读器和条形码信息处理系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及条形码技术，特别涉及一种具有简化结构和功能的条形码识读器以及采用这种条形码识读器的条形码信息处理系统。
背景技术：
条形码是一种可供光学扫描设备识读的特殊光学符号系统，由于其可以采用预先规定的物理和逻辑格式来表示特定的信息，因此使得条形码信息的自动识读和处理成为可能。
为了识读条形码信息，市场上已经面市有多种条形码识读器，图1示出了现有条形码识读器的一种典型架构。如图1所示，该条形码识读器1包括图像输入单元11、图像转换单元12、图像存储器13、图像处理单元14和图像输出单元15。图像输入单元11一般为CCD或CMOS摄像头或接触式图像传感器(CIS)，它扫描条形码并将扫描区域的颜色深浅变化转换为相应幅度的电模拟信号。图像转换单元12将图像输入单元11输出的电模拟信号转换成数字图像信号并存放在图像存储器13中。图像处理单元14一般采用微处理机系统实现，负责对存放在图像存储器13中的数字图像信号进行图像预处理和译码处理以还原得到条形码编码表示的信息内容。译码处理得到的信息内容由图像输出单元15输出到条形码识读器1外部的主计算机3，由该计算机根据信息内容实现相应的操作，通常情况下主计算机为PC机。
图像输入单元11获取的条形码原始图像信号包含了各种噪声和干扰，因此为了获得正确的译码结果，必须先对图像进行预处理。但是由于条形码编码信息容量的增加和识读实时性的要求，必须为图像处理单元14配备较高处理能力的微处理机系统。此外，庞大的扫描图像数据量需要配备容量很大的存储器来存储原始图像信号和中间处理数据。这些都大大提高了条形码识读器的成本，一般而言，在条形码识读器中，微处理机系统和存储器将占到总成本的80％以上。
在扫描条形码图像时，为了方便操作，可显示扫描图像的场景以向操作者提示输入图像的聚焦情况、条形码是否在取景范围内以及输入图像位置等情况。为此，在一些高级条形码识读器中都集成有非常复杂的激光辅助指示系统，以间接地帮助操作者了解摄入条形码图像的聚焦和取景情况。但是这将进一步增加条形码识读器的成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种条形码识读器，其具有简化的结构和功能，因此降低了成本。
本发明的上述目的通过以下技术方案实现一种条形码识读器，包含图像输入单元，其扫描条形码以将扫描区域的颜色深浅变化转换为相应幅度的电模拟信号；图像转换单元，其将代表扫描区域每个像素灰度的电模拟信号转换为数字信号以获得扫描区域的数字图像信号；图像输出单元，其负责向外部设备输出数字图像信号；以及控制单元，其首先指令图像输入单元向图像转换单元输出电模拟信号，然后指令所述图像转换单元将电模拟信号转换为数字信号并向所述图像输出单元输出数字图像信号，最后指令图像输出单元向外部设备输出数字图像信号。
比较好的是，在上述条形码识读器中，所述图像输出单元通过USB接口或局域网接口或IEEE 1394接口中的一种与外部设备通信。
比较好的是，在上述条形码识读器中，所述图像输入单元为CCD或CMOS摄像头或接触式图像传感器。
本发明的另一目的是提供一种条形码信息处理系统，它采用上述条形码识读器，因此降低了成本。
本发明的上述目的通过以下技术方案实现一种条形码信息处理装置，包含至少一个条形码识读器，每个包含图像输入单元，其扫描条形码以将扫描区域的颜色深浅变化转换为相应幅度的电模拟信号；图像转换单元，其将代表扫描区域每个像素灰度的电模拟信号转换为数字信号以获得扫描区域的数字图像信号；图像输出单元，其负责向外部设备输出数字图像信号；以及控制单元，其首先指令图像输入单元向图像转换单元输出电模拟信号，然后指令所述图像转换单元将电模拟信号转换为数字信号并向所述图像输出单元输出数字图像信号，最后指令图像输出单元向外部设备输出数字图像信号；主计算机，其包括图像处理单元，其与每个条形码识读器的图像输出单元相连，负责对数字图像信号进行图像预处理和译码处理；与图像处理单元相连的显示单元，用于显示数字图像信号和/或条形码表示的信息内容。
比较好的是，在上述条形码信息处理装置中，所述主计算机为PC机，其通过USB接口或局域网接口或IEEE 1394接口中的一种与每个条形码识读器的图像输出单元相连。
比较好的是，在上述条形码信息处理装置中，所述图像输入单元为CCD或CMOS摄像头或接触式图像传感器。
本发明的条形码识读器将图像预处理和译码处理转移到外部的主计算机实现，这一方面简化了结构和功能，有利于降低识读器的成本，另一方面，由于PC机功能的日益强大而价格不断降低，因此可充分发挥PC机的性能优势和成本优势。此外，主计算机都具有良好的人机界面，可以为操作者提供强大的显示功能，因此大大增强了条形码识读器的操作便利性。
通过以下结合附图对本发明较佳实施例的描述，可以进一步理解本发明的目的、特征和优点，其中图1示出了现有条形码识读器的一种典型架构。
图2示出了本发明条形码识读器的结构框图。
图3a和3b示出了本发明条形码信息处理系统的结构框图。
图4示出了本发明条形码信息处理系统的显示界面。
具体实施例方式
由前述描述可见，条形码识读器成本居高不下的原因在于其对微处理机系统的性能和图像存储器的容量要求较高。为此，本发明对现有技术的条形码识读器和条形码信息处理系统的架构作了改变，将图像预处理和译码处理功能转移到主计算机上完成。换句话说，与图1所示的条形码识读器相比，本发明的识读器不作图像预处理和译码处理而将数字图像信号直接输入到外部主计算机。这样，由于本发明的条形码识读器不包含图像预处理和译码处理单元，因此省去了成本较高的微处理机系统和存储器，从而大幅度地降低了条形码识读器的成本。另一方面，由于主计算机(特别是PC机)具有非常高的性价比并且足以胜任条形码识读器的图像预处理和译码处理，因此当多个条形码识读器共用一台主计算机的资源时并不会牺牲整个条形码信息处理系统的性能。此外，主计算机一般都配备有强大的显示功能，因此可以以图像方式将识读器扫描图像的聚焦和取景情况直观地反馈给操作者，大大方便了使用。
以下借助附图详细描述本发明。
如图2所示，本发明的条形码识读器2包含图像输入单元21、图像转换单元22、图像输出单元23和控制单元24。
图像输入单元21为光学扫描设备，可采用普通的CCD或CMOS摄像头，其扫描物品上的条形码，从而将扫描区域每个像素点的颜色深浅变化转换为相应幅度的电模拟信号。
图像转换单元22与图像输入单元21相连，其接收图像输入单元21输出的电模拟信号并且按照一定的量化规则将代表每个像素灰度的电模拟信号转换为数字信号，由此获得扫描区域的数字图像信号，也即条形码的数字图像信号。
图像输出单元23与图像转换单元22相连，其负责与外部的图像处理设备建立通信，并将从图像转换单元22接收的数字图像信号传输至外部的图像处理设备。图像输出单元23与外部图像处理设备之间可以通过USB接口或IEEE 1394接口连接，当多个条形码识读器共接于一个外部图像处理设备时，可以为条形码识读器配备局域网接口并将其与外部图像处理设备都接入局域网。
控制单元24与图像输入单元21、图像转换单元22和图像输出单元23相连，主要负责控制其它单元协调工作，完成图像的输入、转换和传输。具体而言，在一次条形码识读过程中，控制单元24首先指令图像输入单元21向图像转换单元22输出电模拟信号，然后指令图像转换单元22将电模拟信号转换为数字信号并向图像输出单元23输出数字图像信号，最后指令图像输出单元23向外部设备输出数字图像信号。
图3a示出了包含一个条形码识读器和一个主计算机的处理系统框图，图中的主计算机3采用普通的PC机，条形码识读器2用于完成条形码的扫描、数字图像信号转换和输出，其结构与图2所示相同；主计算机3包括图像处理单元31和显示单元32，图像处理单元31与条形码识读器2的图像输出单元通过USB接口或IEEE 1394接口相连，负责对每个条形码识读器输出的数字图像信号进行图像预处理和译码处理，显示单元32与图像处理单元31相连，负责显示数字图像信号和条形码表示的信息内容。
图3b示出了包含多个条形码识读器和一个主计算机的处理系统框图，该系统与图3a所示系统的不同之处在于，主计算机3和条形码识读器2都通过网卡接入局域网4，因此主计算机3与条形码识读器2可以通过局域网进行通信。
图4示出了上述条形码信息处理系统显示界面的一个实例，如图所示，显示界面的左边区域为取景窗口和聚焦窗口，分别显示的是图像输入单元取景框内的数字图像和光学系统聚焦的数字图像部分，而右边区域为译码结果显示窗口，显示的是条形码编码所表示的信息内容，此外，在显示界面的下边还显示有操作指令菜单。
权利要求
1.一种条形码识读器，其特征在于，包含图像输入单元，其扫描条形码以将扫描区域的颜色深浅变化转换为相应幅度的电模拟信号；图像转换单元，其将代表扫描区域每个像素灰度的电模拟信号转换为数字信号以获得扫描区域的数字图像信号；图像输出单元，其负责向外部设备输出数字图像信号；以及控制单元，其首先指令图像输入单元向图像转换单元输出电模拟信号，然后指令所述图像转换单元将电模拟信号转换为数字信号并向所述图像输出单元输出数字图像信号，最后指令图像输出单元向外部设备输出数字图像信号。
2.如权利要求1所述的条形码识读器，其特征在于，所述图像输出单元通过USB接口或局域网接口或IEEE 1394接口中的一种与外部设备通信。
3.如权利要求1或2所述的条形码识读器，其特征在于，所述图像输入单元为CCD或CMOS摄像头或接触式图像传感器。
4.一种条形码信息处理系统，其特征在于，包含至少一个条形码识读器，每个包含图像输入单元，其扫描条形码以将扫描区域的颜色深浅变化转换为相应幅度的电模拟信号；图像转换单元，其将代表扫描区域每个像素灰度的电模拟信号转换为数字信号以获得扫描区域的数字图像信号；图像输出单元，其负责向外部设备输出数字图像信号；以及控制单元，其首先指令图像输入单元向图像转换单元输出电模拟信号，然后指令所述图像转换单元将电模拟信号转换为数字信号并向所述图像输出单元输出数字图像信号，最后指令图像输出单元向外部设备输出数字图像信号；主计算机，其包括图像处理单元，其与每个条形码识读器的图像输出单元相连，负责对数字图像信号进行图像预处理和译码处理；与图像处理单元相连的显示单元，用于显示数字图像信号和/或条形码表示的信息内容。
5.如权利要求4所述的条形码信息处理系统，其特征在于，所述主计算机为PC机，其通过USB接口或局域网接口或IEEE 1394接口中的一种接口与每个条形码识读器的图像输出单元通信。
6.如权利要求4或5所述的条形码信息处理系统，其特征在于，所述图像输入单元为CCD或CMOS摄像头或接触式图像传感器。
全文摘要
一种条形码识读器，包含图像输入单元，其扫描条形码以将扫描区域的颜色深浅变化转换为相应幅度的电模拟信号；图像转换单元，其将代表扫描区域每个像素灰度的电模拟信号转换为数字信号以获得扫描区域的数字图像信号；图像输出单元，其负责向外部设备输出数字图像信号；以及控制单元，其首先指令图像输入单元向图像转换单元输出电模拟信号，然后指令所述图像转换单元将电模拟信号转换为数字信号并向所述图像输出单元输出数字图像信号，最后指令图像输出单元向外部设备输出数字图像信号。本发明条形码识读器将图像预处理和译码处理转移到外部的主计算机实现，因此简化了结构和功能并充分发挥了PC机的性能优势和成本优势。
文档编号G06K7/00GK1564183SQ20041001722
公开日2005年1月12日 申请日期2004年3月26日 优先权日2004年3月26日
发明者边隆祥 申请人:上海龙贝信息科技有限公司