专利名称：光学信息读取装置及相关的信息读取方法
技术领域：
本发明涉及一种光学信息读取装置，该装置具有用于读出条形码和其他一维码，以及QR码和其他二维码的二维成像视场。此外，本发明涉及一种光学信息读取方法。
背景技术：
通常，为了管理货物销售和商品库存，在各种系统中广泛地使用条形码和其他一维码或者QR码和其他二维码。为了光学地读取这些码，常规的光学信息读取装置一般具有区域传感器，并设置为便携型二维码读取装置(即便携式终端)，该装置使用户能够进行手工读取操作。根据这种类型的光学信息读取装置，将读取部分配备在其前端，从而使用户能够将该读取部分设置在读取物体上记录或印刷的二维码附近，该读取物体诸如目录，凭单和商品标签。在这种情况下，用户操作触发开关，以使读取装置开始对二维码等进行成像的图像拾取操作和读取(解码)码所拾取的图像的读取操作。
近年来，需要上述系统使用高度致密的码，从而使许多信息码可以记录在有限的小区域中。为了满足这些需要，有这样一种趋势，即码读取装置使用像素数量增加的区域传感器来提高分辨率。但是，如果二维码尺寸缩小，那么将会产生在同一成像视场中可能同时记录多个码的问题。这并不是理想的，因为为了读取用户不想读取的其他码而必须进行不必要的读取处理。此外，当区域传感器的像素数较大时，这种解码处理会花费很长时间。
同时，常规的读取装置提供一种分区读取模式，该模式使装置仅能够读取沿纵向方向上位于区域传感器成像视场的中间部分的码。根据这种常规装置，在读取目标上存在以多级图案(multi-stage pattern)排列的多个码的情况下(例如，参考日本专利申请公开第2002-92542)，可以只读取用户想要的码。
此外，有另一种常规读取装置，该装置将拾取图像区域分成多个块，从而有效地检测拾取图像中码的存在区域，并在检测到的存在区域中进行检测操作。根据这种常规的读取装置，可以缩短处理时间(例如，参考对应于美国专利第6,678,412的日本专利申请公开第2000-353210)。
但是，在提供如日本专利申请公开第2002-92542中描述的分区读取模式的情况下，这种模式在条形码沿纵向方向排列的情况下非常有效。但是，如果二维码沿左右方向彼此贴近，则出现的问题是，在二维空间中选择待读取的码很困难。此外，有进一步缩短处理时间的余地。根据后一种现有技术，其特征在于推测此码的存在区域，在缩短处理时间方面也有改进的余地。
发明内容
考虑到现有技术的上述问题，本发明的一个目的是提供一种光学信息读取装置，该装置能够在二维空间中存在多个码的情况下很容易地选择用户想要读取的码，还能够缩短处理时间。
为了实现上述和其他相关目的，本发明提供一种光学信息读取装置，该装置包括图像拾取装置，引导光照射装置，处理装置和检测装置。该图像拾取装置具有二维成像视场，以记录读取目标的图像，该读取目标包含有记录或印刷在其上的码。提供引导光照射装置用于将引导光照射到读取目标上，以表明读取部分。提供处理装置以根据图像拾取装置所拾取的图像进行码的读取处理。从引导光照射装置射出的引导光标出作为读取部分的二维区域，该读取部分比成像视场窄。提供检测装置以检测引导光在图像拾取装置的成像视场上的照射位置。当引导光示出的二维区域中存在多个码时，处理装置根据检测装置的检测结果主要选择完全包含在该二维区域中的码作为读取处理的目标。
根据该装置，将引导光照射装置设置为使引导光照射到读取目标上，以标出代表读取部分的二维区域。用户将读取装置设置在读取目标附近，以使该装置读取码。用户调整该装置位置的方式使得当记录图像时，在由引导光标出的二维区域中得到来自读取目标的待读出码。因此，本发明使该装置能够容易地从读取目标中选择和读取待读取的预期码。
当采集图像时，从引导光照射装置发射的引导光的光轴与图像拾取装置接收的光的光轴在物理上不一致(即相对倾斜)。因此，根据该装置和读取目标之间的距离变化，引导光的照射位置在图像拾取装置的成像视场上移动。另一方面，本发明提供检测装置，该装置用于检测引导光在图像拾取装置的成像视场上的照射位置。因此，本发明可以使读取装置确实采集到位于引导光所标出的二维区域中且作为读取处理目标的码，而不会受引导光照射装置的位置的限制。此外，当由引导光示出的二维区域中存在多个码时，其中该二维区域作为读取部分，且比成像视场窄，本发明的处理装置主要选择完全包含在二维区域中的码作为读取处理目标。因此，本发明可以限制成为处理目标的图像区域。就可以缩短处理时间。
在这种情况下，可以安排引导光照射装置，使得在沿着二维区域外围的投影中照射具有线，线段，或点形状的光，或者向二维区域的整个区域照射光，由此标出作为读取部分的二维区域。在任何情况下，用户可以很容易地识别标出为读取部分的二维区域。
此外，本发明为上述检测装置提供一种实用的装置，该检测装置用于检测引导光在图像拾取装置的成像视场上的照射位置。最好是在引导光照射到读取目标上的情况下图像拾取装置采集第一图像，并且随后在引导光没有照射到读取目标上的情况下采集第二图像。检测装置根据第一图像的数据来获得引导光在成像视场上的照射位置，并判断在第二图像上与引导光的照射位置相同的位置。根据这种装置，本发明使读取装置能够利用相对简单的方案充分地检测引导光在图像拾取装置的成像视场上的位置。
此外，可以对上述处理装置进行设置，使得由图像拾取装置采集的拾取图像的区域分成多个块，检验每个图像块中各个像素的亮暗程度以及亮暗程度的变化，并根据检验步骤的结果，通过对有关在每个图像块中包含至少一部分码的可能性做出判断来推测码的存在区域。
利用这种装置，本发明使读取装置能够粗略地推测拾取图像中包含的码的存在区域。这有可能充分地减小或限制用作读取处理目标的区域。处理时间可以进一步缩短。
此外，处理装置最好只选择由引导光所标出的二维区域中所包含的图像作为处理目标图像。利用这种装置，可以缩短处理时间。此外，当多个码完全包含在由引导光标出的二维区域中时，处理装置最好选择与二维区域中心位置距离最接近的码作为读取处理目标。利用这种装置，不仅可以缩短处理时间，而且读取装置可以确实读取用户想要读取的码。
此外，当处理装置不能读取码，并且失败的原因是源于部分码位于由引导光标出的二维区域之外时，该处理装置最好将处理目标区域从该二维区域向外扩大，然后对已扩大的处理目标区域再次执行读取处理。利用这种装置，即使用户相对于引导光对码定位不准确，也可以几乎消除码读取操作中的故障(即，误差)。此外，当处理装置再次执行读取处理时，其最好扩大处理目标区域，从而包括与存在区域相邻近的区域，其中推测该存在区域含有码。利用这种装置，可以防止处理目标区域被不必要地加宽，并因此可防止处理时间变得不必要地长。
此外，为了实现上述和其他相关目的，本发明提供一种用于光学读取信息码的方法，包括下面七个步骤。
第一步骤用于照射引导光以标出读取目标上的二维读取部分，该部分小于图像拾取装置的成像视场。第二步骤用于在引导光的照射下采集读取目标的第一图像。第三步骤用于根据采集的第一图像数据检测引导光的位置。第四步骤用于在引导光停止照射之后采集读取目标的第二图像。第五步骤用于推测第二图像中信息码的存在区域。第六步骤用于当多个码位于由引导光标出的二维读取部分中时，仅仅选择完全包含在二维读取部分中的信息码作为处理目标。第七步骤用于只对选出的信息码执行解码处理。
引导光在限定二维读取部分外围的投影中最好具有线，线段，或点的形状。或者，引导光是照射二维读取部分的整个区域的光。
本发明的光学信息读取方法最好还包括以下步骤根据第一图像的数据得到引导光在成像视场上的照射位置，并判断在第二图像上的相同位置为引导光照射位置。
本发明的光学信息读取方法最好还包括以下步骤将图像拾取装置采集的拾取图像的区域分成多个块，并检验每个图像块中各个像素的亮暗程度以及亮暗程度的变化，并根据检验步骤的结果，通过对每个图像块中包含至少部分信息码的可能性做出相关判断来推测信息码的存在区域。
本发明的光学信息读取方法最好还包括以下步骤选择在由引导光标出的二维读取部分中包含的图像作为处理目标图像。
本发明的光学信息读取方法最好还包括以下步骤当多个信息码完全包含在由引导光标出的二维读取部分中时，选择与二维读取部分中心位置距离最接近的信息码作为读取处理目标。
本发明的光学信息读取方法最好还包括以下步骤在不能读出信息码的情况下，并且当失败的原因源自于部分信息码位于由引导光标出的二维读取部分之外时，将处理目标区域从二维读取部分向外扩大，然后对于扩大的处理目标区域执行读取处理。
在这种情况下，在执行读取处理过程中，最好扩大处理目标区域，从而使其包括与存在区域相邻近的区域，其中推测该存在区域含有码。
附图简述由下面结合附图的详细描述，本发明的上述和其他目的，特征和优点将更加显而易见，其中图1为表示依照本发明一个实施例，在码读取操作中处理程序的流程图；图2A和2B分别为表示成像视场上二维码和引导光之间位置关系的例子的视图；图3为示意性地示出依照本发明优选实施例的二维码读取装置的电子布局的框图；图4为显示依照本发明优选实施例的二维码读取装置的机械布置的纵向横截面视图；图5为说明根据读取距离的变化使引导光发生位置变化的示意图；图6为说明依照本发明优选实施例用于推测二维码存在区域的处理的视图；图7为说明当二维码的图像部分地位于读取部分之外时，依照本发明优选实施例扩大的处理目标区域的视图；以及图8为与图2A和2B对应的但表示本发明另一实施例的视图。
发明详述在下文参照
本发明的各个优选实施例。
在下文，根据参照图1至7本发明的一个实施例来说明手控型(hand-operated type)(即便携型)二维码读取装置。
图4为示意性示出二维码读取装置1的机械布置的图，所述码读取装置用作根据本实施例的光学信息读取装置。二维码读取装置1包括结合在壳体2中的读取机构3和控制单元4(参考图3)。装备读取机构3以读取在目录，凭单，商品标签或者其他读取目标上记录的如QR码的二维码C(参考图2A和2B)。控制单元4主要由微型计算机来安排，用以对系统进行总体控制，并且起处理装置的作用，所述处理装置根据读取机构3(即区域传感器)拾取的图像数据对二维码C进行读取处理(和解码处理)。
壳体2在其近端(即，图中的右侧)形成握紧部分(grip portion)，并在其前端稍微变宽。壳体2的前部也稍微向下弯曲，从而以下倾角向前延伸。壳体2的前端部具有读取孔2a。由多个按键开关5a组成的按键输入部分5设置在壳体2的上表面上。该按键输入部分5使用户可以选择读取程序并指定码的类型。
此外，除了按键开关5a之外，壳体2具有用于读指令的触发开关6(只在图3中示出)，该触发开关6设置在壳体2的外表面上(例如在侧面上)。例如，该触发开关6设置为当用户将其按下时引起两步动作。尽管在后面会更详细地说明，用户的第一阶段按下动作(即开关的所谓半按下状态)使系统开始引导光的照射操作，用户的第二阶段按下动作使系统执行读取操作。
此外，显示器部分7设置在壳体2的上表面上，该显示器部分例如安排为LCD(即液晶显示器)。这些按键开关5a和显示器部分7安装在置于壳体2中的印刷电路板8上。尽管图中没有示出，控制单元4也安装在印刷电路板8上。尽管图中没有示出，用作电源的蓄电池也结合到壳体2中。
读取机构3包括区域传感器9，图像拾取透镜10，多个发光LED(即发光二极管)11和多个照明用透镜12。区域传感器9例如安排为CCD(即电荷耦合器件)图像拾取元件，以便用作本发明的图像拾取装置。图像拾取透镜10设置在区域传感器9的前面。在码读取操作中，每个发光LED 11都用作发射光的发光源。每个照明透镜12位于相应的发光LED 11之前。
在这种情况下，区域传感器9设为具有二维成像视场F，例如，F由横向640像素×纵向480像素组成(参照图2A，2B和5至7)。尽管没有详细示出，图像拾取透镜10置于读取孔2a的中心，多个照明用透镜12置于其周围(例如位于斜向上部分)。
利用这种装置，用户将读取孔2a置于读取物体(凭单，标签，目录等)的附近，码C记录或印刷在该读取目标上，然后进行读取操作，即接通触发开关6。响应用户的操作，系统使发光二极管LED 11照射读取目标。在这种情况下，区域传感器9采集读取目标的图像(即，进行图像拾取操作)。然后，根据拾取的图像数据，控制单元4对该二维码C执行读取(解码)处理。
如图5所示，读取机构3包括用作引导光照射装置的引导光激光二极管13和泛光灯透镜14。例如，引导光激光二极管13和泛光灯透镜14设置在区域传感器9(和图像拾取透镜10)的一侧(例如，图中为左侧)。如图2A和2B所示，它们向读取目标照射引导光G以标出读取部分。
读取部分设置为矩形二维区域，该区域小于区域传感器9的成像视场F。引导光G是表示该二维区域的外围(即框架)的线段光。更具体地，根据该实施例，引导光G由限定二维区域四个角的四个L形光部分、分别标出该二维区域左侧和右侧中心的两个T形光部分、以及标出该二维区域的中心的交叉光部分组成。
引导光照射装置(即引导光激光二极管13)的光轴P与区域传感器9所接收的光的光轴O在物理上不一致(即，相对倾斜)。因此，如图5所示，根据读取孔2a和读取目标之间距离的变化，引导光G的照射位置在区域传感器9的成像视场F上移动。更具体地，当读取孔2a和读取目标之间的距离较短(即距离L1)时，照射的引导光G朝成像视场F的左侧偏移。另一方面，当读取孔2a和读取目标之间的距离较长(即距离L2)时，照射的引导光G朝成像视场F的右侧偏移。
图3是示意性示出二维码读取装置1的电布局的电路图示，所述装置包括作为主要部件的控制单元4。控制单元4将按键输入部分5和触发开关6的操作信号输入，并控制显示部分7。控制单元4控制每个发光LED 11和引导光激光二极管13。
控制单元4将由区域传感器9采集的读取目标的拾取图像数据输入，并执行解码处理。尽管图中没有示出，控制单元4还包括放大器，用于放大区域传感器9的图像拾取信号；以及二进制电路，用于将传感器信号变为二进制编码数据。图像存储器15与控制单元4和区域传感器9相连。控制单元4与发声部分16相连，该发声部分在完成二维码C的读取操作时产生蜂鸣声。控制单元4还与数据通信部分17相连，该通信部分经由红外线与外部设备进行解码数据的数据通信。
二维码读取装置1利用控制单元4的软件装置(即执行读取程序)执行下列操作。更具体地，当用户以半按下状态操作触发开关6(即响应用户的第一阶段的按下动作)，控制单元4激活引导光激光二极管13，以便将标出读取部分(即二维区域)的引导光G照射在读取目标上。然后，对完全按下触发开关6做出响应(即响应用户的第二阶段的按下动作)，控制单元4使区域传感器9采集读取目标的图像。图像的采集分为两个阶段。在第一阶段中，在引导光G照射在读取目标上的情况下(即，在没有照射照明光束的情况下)，区域传感器9采集第一图像。然后，在第二阶段中，在引导光G没有照射在读取目标上的情况下(即，在照射照明光束的情况下)，区域传感器9采集第二图像。
在这种情况下，控制单元4根据第一图像的图像数据得到引导光G在成像视场F上的照射位置，并将在第二图像上相同的位置当作引导光G的照射位置。在第一图像中，引导光G的照射位置与其他位置相比足够亮。因此，根据图像数据的亮度很容易辨别引导光G的位置。因此，控制单元4可以起到本发明的检测装置的作用。
然后，控制单元4根据第二图像的图像数据对二维码C进行读取处理(解码处理)。在这种情况下，根据在上述成像视场F中引导光G的检测位置，控制单元4指定引导光G读取部分(即二维区域)中所包含的二维码C作为处理目标。在二维区域中存在多个码C的情况下，控制单元4主要指定完全包含在二维区域中的二维码C作为读取处理目标。此外，根据该实施例，在执行解码处理中，控制单元4首先执行用于推测在第二图像中二维码C的存在区域的处理，然后读取推测的二维码C存在区域中的亮和暗图案。
尽管没有详细解释，但是执行用于推测二维码C的存在区域的处理，如图6和7中部分所示。即，控制单元4将拾取图像(即第二图像)的采集区域分成沿纵向和横向方向排列的多个图像块B(即检验区域)。然后，控制单元4检验每个图像块B中各个像素的亮暗程度，以及亮暗程度的变化。然后，根据其结果(即亮和暗变化点的数量)，控制单元4提取较大可能含有至少部分二维码C的图像块B。例如，每个图像块B具有16像素×16像素的尺寸。有关用于推测存在区域的处理，申请人已经提出如日本专利申请公开第2002-304594号或者日本专利申请公开第2000-353210号中公开的详细处理。
此外，根据该实施例，当其进行解码处理时，控制单元4仅仅指定在引导光G标出的二维区域中所包含的图像作为处理目标图像。当其不能读取(解码)二维码C，并且失败的原因是源于部分二维码C位于由引导光G标出的二维区域之外时，控制单元4将处理目标区域从二维区域向外扩大，然后对于扩大的处理目标区域再次执行读取处理。然后，当其再次执行读取处理时，控制单元4将处理目标区域扩大，从而使其包括与该二维区域邻近的区域，其中该推测该二维区域包含二维码C(参照图7)。
接下来，参考图1说明上述装置的功能。依照根据本发明上述实施例的二维码读取装置1，在读取记录或印刷在读取目标上的二维码C的过程中，用户将壳体2的读取孔2a朝读取目标移动，在这种情况下，用户将壳体2侧面上设置的触发开关6按压到半按下状态。施加到触发开关6的这种用户第一阶段按下动作使系统将引导光G照射到读取目标上，从而如上所述标出读取部分(即二维区域)。因此，用户可以将预期的待读取的二维码C定位在由引导光G标出的二维区域中，同时在视觉上确认读取目标上所标出的读取部分。然后，用户对触发开关6做第二阶段按下动作。
控制单元4依照图1中所示流程图执行读取处理。更具体地，如步骤S1所示，在引导光G照射到读取目标上的情况下(即在没有照射照明光束的情况下)，控制单元4使区域传感器9执行第一图像的采集。接着，在步骤S2中，根据采集的第一图像数据，控制单元4执行的处理用于获得引导光G在成像视场F上的照射位置(即，限定读取部分的二维区域)。这使得系统很容易检测出引导光G的位置，即使如图5所示，根据读取孔2a和读取目标之间距离的变化使区域传感器9所采集的引导光G的位置在成像视场F上移动。
随后，在步骤S3中，控制单元4使引导光激光二极管13停用，以停止发射引导光G。取而代之的是，在照明光束照射到读取目标的情况下，控制单元4接通发光LED 11，并使区域传感器9采集第二图像。在第二图像的采集完成之后，控制单元4前进至下一步骤S4，以执行处理，所述处理用于推测在成像视场F上的读取部分中二维码C的图像的存在区域(即，由引导光G标出的二维区域)。在进行该处理时，控制单元4将第二图像的区域分成如上所述沿纵向和横向方向排列的多个图像块B(参考图6和7)，并检验每个图像块B中各个像素的亮暗程度，以及亮暗程度的变化。例如，根据图6中示出的例子，由粗线包围的区域‘A’包括亮暗程度变化的像素数据。因此，控制单元4推测区域‘A’作为二维码C的存在区域。
在步骤S5中，控制单元4指定读取部分(即，二维区域)中包含的二维码C作为读取目标，并对指定的读取目标执行解码处理。仅对引导光G标出的二维区域中所包含的处理目标图像进行该解码处理。在这种情况下，第二图像可包括多个(例如两个)二维码C，它们位于如图2A中所示的成像视场F上。在这种情况下，如果一个二维码C完全包含在读取部分中(即二维区域中)，则控制单元4主要指定其作为读取处理目标。因此，控制单元4选择位于图右侧的二维码C作为读取目标。按此考虑，当采集的二维码具有相同的尺寸时，控制单元4选择在读取部分中包含最大面积的二维码C，并对选出的码执行解码处理。
同时，根据图2B中示出的例子，控制单元4选择位于图左侧的二维码C作为读取目标。
如上述显而易见的，解码处理的目标区域不等于成像视场F的整个区域，并且限制为比区域传感器9的成像视场F更窄的读取部分(即，二维区域)，并且通过上述步骤S4进一步限制为存在区域(即，图6中由粗线‘A’表示的区域)。因此，可以相应地缩短处理时间。
然后，在步骤S6中，控制单元4判断对于选定的二维码C的解码处理是否成功。当解码处理成功时(即步骤S6中的是)，则控制单元4在下一步骤S9中输出解码数据。例如，控制单元4使显示部分7显示解码数据，并且将解码数据传送到管理的计算机。然后，控制单元4结束图1中所示流程图的处理程序。另一方面，如图7所示，存在一种情况，即由于用户采集图像的定位操作失败或者其他原因，可能使二维码C的图像部分位于读取部分(即二维区域)之外。在这种情况下，二维码C部分位于处理目标图像之外，因此对其的解码处理将会不成功地结束(即步骤S6中的否)。
因此，当解码不成功时，控制单元4前进至步骤S7，以将处理目标区域从目前的读取部分(即二维区域)向外扩大。然后，在步骤S8中，控制单元4再次执行解码处理，并返回到步骤S6。在步骤S7使处理目标区域加宽的过程中，控制单元4通过有选择地添加靠近某区域的部分来扩大处理目标区域，其中推测该区域包含位于该二维区域以外(即沿其周边)的图像区域(即图像块B)中的二维码C。根据图7中所示的例子，控制单元4通过增加部分A’来扩大处理目标区域，其中该部分A’由多个块B组成，并且表示为沿读取部分(即二维区域)的上侧存在的阴影线区域。根据这种调整，控制单元4可以充分地进行解码处理。
因此，甚至在二维码C相对于引导光G的定位不精确的情况下，除非二维码C完全位于成像视场F以外，否则控制单元4不会读不出二维码C。此外，在再次执行解码处理中，控制单元4不需要广泛地扩大处理目标区域，以致包括不需要的区域。因此，可以防止处理时间变长。
如上所述，该实施例使用引导光G限定比区域传感器9的成像视场F更窄的二维区域，并且照射引导光G以标出读取目标上的读取部分。该实施例检测引导光G在成像视场F上的照射位置，并且只选择由引导光G标出的二维区域中包含的二维码C作为读取处理目标。因此，该实施例使系统能够很容易选择预期的二维码C，该码是用户在二维空间中存在的多个二维码C中想要读取的一个。此外，该实施例使系统能够限制或减小作为处理目标的图像区域。因此，该实施例能够缩短处理时间。
此外，该实施例将区域传感器9拾取的图像区域分成多个图像块B。该实施例根据对于每个图像块B中像素的亮暗程度、以及亮暗程度变化的检验结果来推测二维码C的存在区域。因此，该实施例使系统能够充分地减小作为读取处理目标的区域。可以进一步缩短处理时间。
此外，该实施例仅仅选择由引导光G标出的二维区域中所包含的图像作为处理目标图像。但是，在读取二维码C失败的情况下，该实施例将处理目标区域向外扩大以包括邻近区域，并再次执行解码处理。因此，即使在用户相对于引导光G对二维码C的定位不准确时，该实施例也可以消除该二维码C的读取误差。此外，该实施例可以防止在此情况下所需的处理时间变长。
图8是显示本发明另一个实施例的视图。根据该实施例，记录或印刷在读取目标上的多个二维码C设置为之间相隔距离相对较短。这些多个(在此例下子中是两个)二维码C完全位于成像视场F上由引导光G标出的二维区域中。在这种情况下，控制单元4指定与二维区域中心位置距离最接近的一个二维码C作为读取处理目标(即图中右边的一个)。
根据此装置，用户只需要将待读取的二维码C设置或定位在接近由引导光G标出的二维区域的中心位置。因此，不仅该实施例可以减少处理时间，而且该实施例使用户能够确实仅完成对于意指的二维码C的读取处理。
根据上述实施例，在读取二维码C失败的情况下，控制单元4向外扩大处理目标区域，以包括邻近区域，并再次执行码处理。但是，在读取操作失败的情况下，也希望通知用户任何读取误差，从而让用户再次进行读取操作。更具体地，希望仅指定完全包含在由引导光G标出的二维区域中的码作为读取处理目标。此外，最好提供用于测量从壳体2(即读取孔2a)到读取目标之间距离(即读取距离)的装置。在这种情况下，例如，可以根据测得的读取距离来修正检测装置，从而间接地获得引导光G在成像视场F上的位置。
本发明并不限于上述实施例。例如，对于引导光的照射图案，也可以在投影中照射具有多条线段或多个点的形状的光用于沿二维区域外围限定的框架。也可以使用光照射整个二维区域。此外，根据本发明的光学信息读取装置并不限于用于二维码的读取操作，因此可以用于读取条形码或者其他一维码。经此考虑，可以在不脱离本发明要旨的条件下对本发明进行的充分修改并进行实施。
权利要求
1.一种光学信息读取装置，包括图像拾取装置(9)，具有二维成像视场(F)，用于采集读取目标的图像，该读取目标包含记录在其上的信息码(C)；引导光照射装置(13)，用于将引导光(G)照射到所述读取目标上，以标出读取部分；以及处理装置(4)，用于根据所述图像拾取装置(9)拾取的图像进行所述信息码(C)的读取处理，其特征在于从所述引导光照射装置(13)射出的引导光(G)标出作为读取部分的二维区域，该读取部分比所述成像视场(F)窄，检测装置(4)，用于检测所述引导光(G)在所述图像拾取装置(9)的所述成像视场(F)上的照射位置，以及当由所述引导光(G)标出的该二维区域中存在多个码(C)时，所述处理装置(4)根据所述检测装置(4)的检测结果主要选择完全包含在所述二维区域中的信息码(C)作为读取处理目标。
2.根据权利要求1所述的光学信息读取装置，其中所述引导光照射装置(13)设置为在沿所述二维区域外围的投影中照射具有线，线段，或点形状的光，或者向所述二维区域的整个区域照射光，由此标出作为所述读取部分的二维区域。
3.根据权利要求1或2所述的光学信息读取装置，其中所述图像拾取装置(9)在所述引导光(G)照射到所述读取目标上的情况下采集第一图像，随后在所述引导光(G)没有照射到所述读取目标上的情况下采集第二图像，以及所述检测装置(4)根据所述第一图像的数据来获得所述引导光(G)在所述成像视场(F)上的照射位置，并认为在所述第二图像上的相同位置为所述引导光(G)的照射位置。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的光学信息读取装置，其中将所述处理装置(4)设置为将所述图像拾取装置(9)采集的拾取图像的区域分成多个块，检验每个图像块中各个像素的亮暗程度以及所述亮暗程度的变化，并根据该检验过程的结果，通过对有关在所述每个图像块中包含至少一部分所述信息码(C)的可能性做出判断来推测所述信息码(C)的存在区域。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的光学信息读取装置，其中所述处理装置(4)只选择由所述引导光(G)标出的所述二维区域中包含的所述图像作为处理目标图像。
6.根据权利要求5所述的光学信息读取装置，其中当多个码(C)完全包含在由所述引导光(G)标出的所述二维区域中时，所述处理装置(4)选择与所述二维区域中心位置距离最接近的信息码(C)作为所述读取处理目标。
7.根据权利要求5所述的光学信息读取装置，当所述处理装置(4)不能读取所述信息码(C)，并且失败的原因是源于部分所述信息码(C)位于由所述引导光(G)标出的所述二维区域之外时，其中该处理装置(4)将处理目标区域从所述二维区域向外扩大，然后对扩大的处理目标区域再次执行所述读取处理。
8.根据权利要求7所述的光学信息读取装置，当所述处理装置(4)再次执行读取处理时，其中该处理装置扩大所述处理目标区域，从而使其包括与所述存在区域邻近的区域，其中推测该存在区域包含有所述信息码(C)。
9.一种用于光学地读取信息码的方法，包括以下步骤照射引导光(G)标出读取目标上的二维读取部分，该部分小于图像拾取装置(9)的成像视场(F)；在所述引导光(G)的照射下采集所述读取目标的第一图像；根据采集的该第一图像数据检测所述引导光(G)的位置；在所述引导光(G)停止照射之后采集所述读取目标的第二图像；推测该第二图像中信息码(C)的存在区域；当由所述引导光(G)标出的所述二维读取部分中具有多个码(C)时，仅选择完全包含在所述二维读取部分中的信息码(C)作为处理目标；以及仅对所述选出的信息码(C)执行解码处理。
10.根据权利要求9所述的光学信息读取方法，其中所述引导光(G)在限定所述二维读取部分外围的投影中具有线，线段，或点的形状，或者所述引导光(G)为照射所述二维读取部分的整个区域的光。
11.根据权利要求9至10中任一项所述的光学信息读取方法，还包括以下步骤根据所述第一图像的数据得到所述引导光(G)在所述成像视场(F)上的照射位置，认为在所述第二图像上的相同位置为所述引导光(G)该照射位置。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的光学信息读取方法，还包括以下步骤将通过所述图像拾取装置(9)采集的拾取图像的区域分成多个块，检验每个图像块中各个像素的亮暗程度以及所述亮暗程度的变化，以及根据所述检验步骤的结果，通过对有关在所述每个图像块中包含至少一部分所述信息码(C)的可能性做出判断，以推测所述信息码(C)的存在区域。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的光学信息读取方法，还包括以下步骤选择在由所述引导光(G)标出的所述二维读取部分中包含的图像作为处理目标图像。
14.根据权利要求13所述的光学信息读取方法，还包括以下步骤当在由所述引导光(G)标出的二维读取部分中完全包含多个信息码(C)时，选择与所述二维读取部分中心位置距离最接近的信息码(C)作为所述读取处理目标。
15.根据权利要求13所述的光学信息读取方法，还包括以下步骤在不能读出所述信息码(C)的情况下，并且当失败的原因源自于部分所述信息码(C)位于由所述引导光(G)标出的所述二维读取部分之外时，将处理目标区域从所述二维读取部分向外扩大，然后对扩大的处理目标区域执行读取处理。
16.根据权利要求15所述的光学信息读取方法，其中在执行读取处理时，将处理目标区域扩大，从而使其包括与所述存在区域邻近的区域，其中推测该存在区域包含所述信息码(C)。
全文摘要
将标出矩形读取部分的引导光(G)照射到读取目标上，所述矩形读取部分小于区域传感器的成像视场(F)。在引导光(G)的照射下，控制单元使区域传感器采集第一图像。接着，控制单元根据采集到的第一图像数据检测引导光(G)的位置。然后，在没有引导光(G)照射的情况下，控制单元使区域传感器采集第二图像。然后，控制单元推测第二图像中二维码的存在区域。控制单元仅选择完全包含在读取部分中的码作为处理目标，并仅对选出的码执行解码处理。当读取操作失败时，控制单元扩大处理目标区域并再次执行解码处理。
文档编号G06K7/00GK1595421SQ20041007685
公开日2005年3月16日 申请日期2004年9月8日 优先权日2003年9月8日
发明者松岛猛, 渡部元秋 申请人:电装波动株式会社