最小化脉冲照明的闪烁感知的同时读取反射表面上光码的系统和方法

专利名称：最小化脉冲照明的闪烁感知的同时读取反射表面上光码的系统和方法
最小化脉冲照明的闪烁感知的同时读取反射表面上光码的系统和方法背景技术
光码，如条形码和其它机器可读标记，出现在各种应用中的各种地方。存在各种这样的光码，包括:线性条形码(例如，UPC码)，包括堆叠条形码(例如，PDF-417码)的2D码和矩阵码(例如，Datamatrix 码、QR 码或 Maxicode)。
有几种类型的用于读取这些光码的数据读取器。最普通的光码读取器的类型是激光扫描仪和成像读取器。激光扫描仪通常在条形码上移动，也就是扫描激光束。成像读取器通常用于捕获区域的2D图像，该区域包括光码或其它景物，其聚焦在检测器阵列上，如电荷耦合器件(CXD)和互补金属氧化物半导体(CMOS)成像器。利用一些这样的成像读取器，提供照射光码或其它被成像景物的照明源，以提供成像装置中所需的信号响应可能是有利的。这种照明源可缩短曝光时间，从而改良成像器性能，特别是在低环境光条件和当使移动的物品成像时。
商家已开始向在可移动电子装置上显示光码的消费者发送光码，可移动电子装置比如是移动电话、个人数字助理、掌上电脑、平板或笔记本计算机，或其它具有电子显示器，如液晶显示器(LCD)的适用装置。例如，飞机乘客可在可移动电子装置上显示光码，使航空公司职员利用数据读取器进行读取，作为对乘客机票的确认。另一个应用中，商店里的顾客可在可移动电子装置上显示光码，使收银员用数据读取器进行读取，以兑现优惠券。光码也包括在具有高反射表面，或相对高反射表面的其它物品上，例如，但不限于，身份标识(ID)卡，铝罐和塑料包装内的物体。
显示在高反射表面或相对高反射表面之上或下的光码，通常用通用数据读取器难以解码。在为更好地读取LCD显示器上光码的解决办法中，读取器在读取模式间循环，第一模式，打开LED照明以照射表面，和第二模式，关闭LED照明以避免镜面反射。
在照明和非照明模式之间切换，导致LED照明循环地开和关，产生用户或旁观者感到厌烦/分心的光闪。对于大多数人来说，频率超过50Hz的光脉冲将超过所谓的“闪烁融合频率”，并感知不到闪烁效应。人视觉的闪烁融合频率通常在最低约15Hz到最高约65Hz之间的范围。为避免闪烁融合，美国专利N0.7234641公开以足够高的频率(例如，超过50Hz)发光脉冲，从而避免闪烁效应。
本发明的发明人，因此认识到对数据读取器的脉冲照明的改良方法的需求。本发明的发明人也认识对结合操作成像读取器的脉冲照明的方法的需求，特别是避免闪烁效应的电子显示屏读取的方法。发明内容
本发明公开了方法和系统，其用于电子显示屏或其它高反射表面上显示的光码的读取器的改良操作。
某些实施例中，公开使一个或更多个照明源发脉冲的系统和方法，用于实施读取电子显示屏或其他高反射表面上显示的光码的方法时，避免或最小化用户或旁观者对照明闪烁的感知。
从以下参照附图对优选实施例进行的详细描述，另外的方面和优点将是显而易见的。


图1示意性地示出读取在电子装置的电子显示屏上显示的光码的数据读取器。
图2是根据优选实施例的数据读取器的图解视图。
图3是根据另一个优选实施例的数据读取器的图解视图。
图4是时序图，其示出成像器帧曝光和具有固定脉冲速率照明的照明脉冲的相对定时。
图5是时序图，其根据优选实施例，示出成像器帧曝光和照明脉冲的相对定时。
图6 (包括图7和8)是根据优选实施例，电子显示器上显示的光码的数据读取方法的流程图。
图9是是根据另一个优选实施例，电子显示器上显示的光码的数据读取的程序算法的流程图。
具体实施方式
所描述的特征、结构、特性和方法可在一个或更多个实施例中以任何适用的方式结合。鉴于本文的公开内容，本领域技术人员将认识到，可实施各种实施例而无需一个或更多个具体细节或利用其他方法、组件、材料等。在其它情况下，众所周知的结构、材料或操作没有详细示出或描述，以避免使实施例的各方面变得模糊。为方便起见，在这里可参考条形码或其它光码对本方法和系统进行描述，然而，应当理解，这里描述的方法适用于任何主机计算机和任何类型的光学可读码，例如，但不限于上述的那些，指纹和其它适用码。
图1是根据第一实施例的数据读取器10的图解视图，其示出读取pda (个人数字助理)或蜂窝电话40 (图中示出的智能电话)的显示屏42上显示的条形码45。数据读取器10被示为可从位于美国俄勒岗洲(U.S.A, Oregon)尤金(Eugene)的Datalogic公司获得的Mayellam 3200Vsi型条形码读取器，但可采用任何适用的成像读取器。数据读取器10被示意性地描述为适用于读取光码、符号或其它物品的演示扫描仪。数据读取器10被示为，例如，具有垂直取向的窗口 14的单窗口读取器。读取器10可配置为固定单元(可安装在支撑面或自由立在水平面上)或手持单元。替代地，读取器10可配置为手持/固定结合的单元，例如，一种可安放/自支撑在水平面上，但由使用者抓握并移动，使之瞄准要读取的物品O
图2是示出根据第一实施例的数据读取器10的元件的图解。数据读取器10有带有前窗14和照射窗14前的读取区域5的一个或更多个照明源16、17 (读取器10示出上LED阵列16和下LED阵列17)的外壳12。视场5的图像由镜子20向上(或根据读取器配置向下)反射，在此其被聚焦光学器件28聚焦在成像阵列32上。成像阵列因此获得视场5的二维(2D)图像，将2D图像转换成电子信号(也就是，像素数据)。显示成像阵列32安装于设置在读取器外壳12底部的印刷电路板30上。优选地，数据读取器10可包括板上存储器36和用于控制成像器32和其它读取器组件的操作的控制器或成像器处理器34 (也安装在PCB30 上)，。
图3是示出类似于图2读取器10的另一种数据读取器100的元件的图解。数据读取器100有外壳112，其具有前窗114和照射窗114前面的读取区域5的一个或更多个照明源116。视场5的图像由第一镜子120向下反射至第二镜子122，侧向地反射至第三镜子124，并接着向下反射，在此其被聚焦光学器件128聚焦在成像阵列132上，成像阵列132获得视场5的2D图像。所示的成像阵列132安装于设置在读取器外壳112底部的印刷电路板130上。优选地，数据读取器100包括用于控制成像器132和其它读取器组件的操作的控制器或成像器处理器134 (也安装在PCB130上)。
也可采用其它读取器配置，如纳入此处作为参考的美国专利申请N0.13/188244中公开的那些配置，和任何其它适用的配置。
在安装的、免提的或手持模式的任一种中，数据读取可通过合适的过程激活，如(I)通过触发器或开关18的驱动，(2)通过处理器34检测窗14前面的扫描区域中物品的存在自动激活，或(3)只要数据读取器10处在扫描模式，总是处在捕获和解码图像模式进行激活。光码，如在电子显示屏42 (或其它表面)或其它物品上的码45，可通过使载有光码的物品出现在窗14前的读取区域中而被读取。
以下描述将参考数据读取器10做出，但应当理解，其可类似地适用于读取器100。优选地，数据读取器10包括成像器32，如互补金属氧化物半导体(CMOS)成像器。替代地，也可适用电荷耦合器件(CXD)或其它适用的成像器。成像器32，单独或和逻辑组件，如复杂可编程逻辑器件(CPLD)或现场可编程门阵列(FPGA)—起，耦合到处理器34，在其它功能中，如下面详细讨论的，其优选地经编程用于控制数据读取器10的操作参数。处理器34也优选地经编程用于读取和解码光码或其它符号或成像的物品。成像器32可包括可从位于英国Chelmsford的e2v有限公司获得的型号为eV76C560的成像器。替代地，成像器可包括具有全局快门的主动像素成像CMOS传感器,如位于美国爱达荷(Idaho)洲Boise的MicronTechnology (有限)公司出售的型号为MT9V022传感器，或可基于卷帘式操作。
处理器34可包括任何适用的数字处理器，如低功耗DSP核心和ARM核心处理器。在优选实施例中，处理器34包括由位于美国加利福尼亚洲San Jose的Atmel出售的ARM9处理器AT91SAM9G20，或由位于美国德克萨斯洲Dallas的Texas Instruments出售的OMAP处理器，或由位于美国德克萨斯洲Austin的Freescale Semiconductor (有限)公司出售的1.MXl系列处理器(如MC9328MX1处理器)。替代地，多个处理器或子处理器或其它类型的处理器电子器件，如比较器或其它特定功能电路可单独或组合使用。为这个描述的目的，术语处理器是指包括这些组合的任一种。
优选地，照明源16/17包括一组LED，例如，红外或可见光谱的LED，但替代地可包括其它适用灯源，如灯或激光二极管。每个LED阵列可包括一个或更多个LED。例如，上LED阵列16可包括在读取器顶部排成一条线的四个LED，并且下LED阵列17可类似地包括在读取器底部排成一条线的四个LED。照明源16/17可耦合到处理器34并由处理器34控制，或可远程安装和供电。优选地，提供电源电路用于使LED通电。读取器100，例如，可具有两个LED阵列，阵列116之一在外壳112的顶部左侧，且其它的在顶部右侧。
系统电子器件还可包括存储器36 (例如，安装在PCB30上)，如闪存，随机存取存储器，或其它合适的存储器，与处理器34进行通信。替代地，处理器36可与处理器34集成。
控制器或处理器34经编程用于分析图像景物，以确定改变数据读取器10的一个或更多个操作参数是否为有利的。这种图像分析可为成像器32捕获的每帧而发生，或替代地，可不为每帧发生，例如，图像分析可周期性发生。
在捕获并解码光码的操作模式中，优选地通过处理器34检测读取区域5中的物品，如装置40上的电子显示器42，或通过触发器18的激活，数据读取器10被激活以捕获载有光码(如光码45)的物品的第一组图像。第一组图像可包括仅仅一张图像，但优选地包括两个或更多的图像。替代地，数据读取器10可连续处于工作状态，也就是，连续地操作或扫描。
为改良描绘条形码45的显示屏42的反射表面的读取，希望读取器进入照明关闭的专用读取模式。有用于数据读取器10检测显示屏在读取区域内的各种方法，如纳入此处以供参考的美国专利申请N0.13/106,659中所公开的方法。将描述一种这样的方法，但可采用任何适用方法。
成像阵列32，如e2v生产的型号为eV76C560的成像器，需要视场的图像，并输出表示像素吸收的光强度值的信号。对于8位值成像器，强度值范围从O到225，O为无光或暗体状态(最低强度)，且225为饱和状态(最大强度)。介乎两者之间，存在像素的相对灰度值。对于10位值的成像器，像素值范围从O到1024。成像器还输出有多少像素处在特定像素值范围的柱状图。针对不输出柱状图数据的成像器，柱状图可通过利用图像的全部或部分像素计算。
当尝试读取LCD或其它显示屏显示的条形码时，由于显示屏的反射性质，倾向于有大量具有饱和或高强度像素值(Vhiot或更高)的像素，然而同时由于相同的原因有大量具有很低强度像素值(V1ot或更低)。通过采用输出的柱状图，可确定，如果图像捕获示出一定大量亮(饱和或接近饱和)像素(也就是，高强度值Vhkh或更高的像素)和相对大量的暗像素(也就是，低强度值Vlw或更低的像素)，那么可得出结论，图像是IXD屏幕且处理器切换到LCD屏读取模式。为提供几个更多例子，优选系统可通过任何数量的方法设定这些阈值，Vhigh和V1ot，这些方法包括(I)值可被预设；(2)值可为可编程的值，由用户或技术员选择，其选择对于特定的确立照明条件或被读取的LCD屏的类型的优选值；或(3)值根据自学程序/算法可选择，如系统记住当切换到手机模式时其使用的值，并然后使用这些值。以下是例子，通过该例子可做出IXD屏幕指示。
例子A——条件1:一定数量的像素，例如具有比给定/选择的高强度值(示例强度值Vhkh=200或更高)更高的100像素(0.7%);和条件2:大百分比(例如70%)的像素低于低强度值(示例强度值V1ot=50或更低)。这些值是用于具有范围为0-255的8位值成像器的。
如果以上条件I和2都满足(也就是，亮像素百分比和暗像素百分比都高于特定阈值百分比范围)，那么可假定IXD屏幕已经被读取。
描述IXD屏幕存在的这种方法的另一途径是，通过分析图像柱状图确定柱状图是否为双模态，也就是，展现两个峰，或多于两个峰。分析柱状图的一个示例性方式包括，利用或确立低阈值和高阈值。优选地，低阈值对应表示暗或相对暗像素(低至相对低的灰度)的范围的数量，且高阈值对应表示饱和或相对饱和像素(高达相对高的灰度)的范围的数量。
例如，捕获八位图像数据的成像器优选地包括范围从O到225的灰度，其中O对应暗像素，(也就是，没有或几乎没有接收到光的像素)，并且225对应饱和像素，(也就是,像素接收如此多的光使得像素显示图像的白色部分，即使当这种像素成像的物品对应部分不是白色)。在八位成像器的一个实施例中，低阈值可只包括灰度显示为O的像素，且高阈值可只包括灰度显示为225的像素。替代地，低阈值可包括灰度上暗端范围内的像素，如O到10、O到20、0到30、0到40、0到50、0到60或其它合适范围，且高阈值值可包括灰度上亮端范围内的像素，如200到255、210到255、220到255、230到255、240到255或其它合适范围。
处理器优选地确定像素的第一预定百分比是否在低阈值内和像素的第二预定百分比是否在高阈值内。例如，处理器优选地获得或计算第一数量像素，其中每个像素都具有低阈值内的灰度值，如O到75。处理器优选地也获得或计算第二数量像素，其中每个像素都具有高阈值内的灰度值，如235到255。然后，处理器确定像素的第一数量是否高于像素的第一预定百分比，和像素的第二数量是否高于像素的第二预定百分比。在一个实施例中，对于具有360960像素(752X480像素网格)的成像器，O到75的低阈值，像素的第一预定百分比是成像器总像素数的40%，而对于230到255的高阈值，像素的第二预定百分比是成像器总像素数的8%。其它合适的百分比也可用于同样的低和高阈值。替代地，其它合适的百分比，或同样的百分比，可用于其它合适的低和高阈值，和具有同样或不同总像素数的成像器。
图4示出成像器帧曝光和具有固定脉冲照明率的照明脉冲序列的时序图200。顶部行205表示成像器曝光时间，下面一行250表示LED照明脉冲时间。成像器曝光时间的范围可为对应大约26 μ s— 260 μ s的约I到10行。根据特定图像的整体曝光，成像器配备曝光控制，后续图像的曝光时间将相应地向上或向下调整。
观察成像器曝光的行，第一曝光202的曝光时间为5行(大约95 μ S)。根据上述方法分析图像的柱状图，以确定LCD屏幕是否在视场内。在这个实例中，图像没有构成LCD屏幕，且因此对于第二曝光204，成像器保持处于正常操作模式。根据第一曝光的结果，成像器也可修改其曝光时间使之适合第二曝光204。第二行250示出照射视场的对应照明脉冲。脉冲252、254、256等，是以给定频率(60Hz)发出的固定长度脉冲；发出脉冲使得与相应图像曝光202、204 —致。在第二图像曝光204，柱状图指示，通过上述过程，IXD屏幕在读取区域被检测到，并因此对于下一次曝光(曝光206)，读取器为具有70行的更长曝光时间(对应大约1200 μ s)的12个图像(图中示出了其中四个207、208、210和212)的循环切换至LCD读取模式。在IXD读取模式中，由于在IXD读取模式过程中照明LED是关闭的，由此IXD只由环境光或LCD背光读取/照射，所以提供这个更长的曝光时间以给予读取器额外的曝光。在LCD读取模式期间获取的12个图像结束时(如果标签在第12个图像之前被读取，或替代地是在更早时间)，在由LED脉冲256照射的图像曝光214，读取器切换回至正常读取模式，且正常读取过程再次接管。曝光214再次为LED脉冲256照射的短的曝光(1-10行)。图像214的柱状图指示获得的图像不是LCD屏幕，因此示例继续进行到曝光216，并保持在由LED脉冲258照射的标准模式，且图像曝光216再次指示未显示IXD屏幕，且读取器为下一次由LED脉冲260照射的图像曝光218保持在标准模式。
图4-5的图200、300示出曝光时间为5行，曝光的中间值，但如这里描述的，曝光时间设置在1-10行的范围内，26 μ S到260 μ S，这取决于根据先前的曝光分析的自适应曝光设置。
如图表200中照明行250所示，照明脉冲254和照明脉冲256之间有一个大间隔。根据LED开着时的标准读取模式和LED关闭时的LCD读取模式之间的循环数量，可感知的闪烁对用户或其他人是可见的，并导致厌烦或不适。
为避免这种令人厌烦的闪烁，定义具备在每次图像曝光循环期间LED照明进行照射的替代系统。图5是时序表300，其示出成像器曝光行305和与其对应的LED照明脉冲行350。理论上，标准模式期间，LED脉冲在图像曝光期间进行照射，而在LCD模式期间，照明脉冲被设置为跟随，或否则偏离曝光(LED脉冲为曝光)。在这个过程中，LED脉冲间的时间倾向于更小，大约为55Hz，其通常在人眼能够识别的频率之上，且因此当读取器在标准读取模式和LCD读取模式之间切换时，不被认为是使人厌烦的闪烁。
对图做更详细的描述，曝光302的柱状图指示LCD屏幕未指示/检测到，然后读取器继续为下一次曝光304保持在标准模式。LED脉冲352和354必须与每个各自的曝光302,304对齐。曝光304经分析并指示，示出的曝光为IXD屏幕，且为下一图像曝光306切换至LCD读取模式，其具有更长的70行的曝光306。优选地，LCD模式中的曝光量是设定的可编程的量。在这个例子中，选择的曝光数量为20。曝光数量在制造读取器时可为其预设或固定，可由用户编程，在被程序标准控制时是可变的，如取决于尝试的LCD模式循环，或取决于IXD屏幕是否被图像柱状图分析确定。替代地，IXD模式中的曝光量可通过定时器控制，例如，允许以设置的时间(例如，0.5秒，定时器操作用于对LCD模式捕获/读取尝试的给定时间进行测量或倒计时)曝光的定时器，该时间可在制造时设置，可由用户编程，在被程序标准控制时可变。
IXD模式曝光时间示为固定时间(70行=大约1280 μ S)，但在自动曝光控制打开的情况下可更长或更短(例如50行到100行)。LCD模式曝光时间可在制造时为读取器预设或固定，可由用户编程，或在被程序标准控制时可变，如基于源自之前曝光的反馈调整。LCD模式曝光时间(大约50-100行)比标准模式曝光时间(1-10行)更长，且因此大约为10倍或更(5χ到IOOx)长。
LED脉冲356被有意偏离并在成像器曝光306之外。类似地，LED脉冲358、360和362在其各自曝光308、310、312之外。因此在IXD读取模式期间，如果IXD显示器处在扫描区域内，则曝光仅受环境光和LCD显示器背光照射，因为LED照明脉冲是偏离的，或否则处在连续的图像曝光之间。如果在LCD读取模式期间光码被成功读取(根据需要，一次或更多次数)，读取器退出IXD读取模式(以良好的读信号确认并报告/发送码)，并返回至查找后来的条形码的标准读取模式。处理器/解码器包括适当的两标签读取防止方案。
如果在LCD读取模式中给定的循环数量(例如，20个循环)后，没有成功读取条形码，系统返回至标准读取模式，并继续进行至受LED脉冲364照射的图像曝光314。图像曝光314的柱状图被分析，且在这个示例中可确定LCD屏幕不存在，且针对后来的图像曝光316，读取器保持处于受LED脉冲336 (脉冲在曝光316期间发生或重叠曝光316)照射的标准模式。在图像曝光316，再次确定，检测到IXD屏幕，且因此针对后来的20个曝光318-320，读取器切换至IXD读取模式，如前面描述的，其中LED脉冲368-370偏离各自的图像曝光。20次循环后(或可选地，如果条形码被成功读取，可立即)，读取器在图像曝光322，324，326返回至标准读取模式，如前面描述的，所述图像曝光受各自的LED脉冲372，374，376照射。
图6 (由图7和8组成)是根据一个实施例的方法400的流程图，本方法包括以下步骤，这些步骤通常通过数据读取器的电子电路中包含的处理器执行:
步骤402——开始。
步骤404—标准模式中，在照明过程中，在标准模式曝光时间发出照明脉冲并执行曝光(捕获图像或图像组)。照明可包括LED脉冲，曝光是被定时的，使得LED脉冲在曝光内或与之重叠。第一曝光的曝光时间可被预设(例如，5行)，是可编程的，或可被设置为之前进行的最后曝光。
步骤408—处理曝光图像(多于一个)以检测并读取光码。
步骤410——确定光码是否已经被成功读取。如果是，码被成功读取，前进至步骤412报告好的读取，且如果不是，前进至步骤416。
步骤412—步骤410中确定成功读取的情况下，报告光码的良好读取并然后前进至步骤404。
步骤416—步骤410中确定没有成功读取的情况下，分析曝光的柱状图，并确定曝光是否为LCD屏幕的曝光；如果不是，前进至步骤420，且如果是，前进至步骤426。
步骤420—分析图像的强度，并调整下一次图像曝光的曝光时间。
步骤422—照射区域，并在调整的曝光时间(来自步骤420)执行下一次曝光；然后返回至步骤408。
步骤426——步骤416中确定是的情况下，重新设置IXD模式曝光尝试的数量(n=l)。
步骤430—在IXD模式曝光时间执行曝光，且在曝光外发出照明脉冲。因为曝光通过环境照明，IXD模式曝光时间更长(例如，70行)。LED照明依然被激发脉冲，但发生在曝光之后，使得照明不干扰LCD模式曝光期间的环境照明读取。
步骤434—处理曝光图像以检测并读取光码。
步骤436——确定光码是否已经被成功读取。如果是，前进至步骤438，以报告良好的读取；如果不是，前进至步骤440。
步骤438—步骤436中确定是的情况下，报告良好的读取并然后返回至步骤404。
步骤440——步骤436中确定不是的情况下，确定LCD模式中尝试读取/曝光的数量是否已经达到给定的最大值(为n>20)。如果是，返回至步骤404(以切换回至标准模式)，且如果不是，前进至步骤444。
步骤444——增加η (η=η+1);前进至步骤430执行IXD模式中后来的曝光。
步骤400可包括额外的步骤和特征，且可省略某些步骤，且可组合某些步骤。例如关于省略步骤，可省略步骤420且曝光时间可不变或由设置模式改变，而非自适应。例如关于增加步骤，一个图像中捕获的光码部分可结合来自另一个图像的另一个光码部分，且因此组合成完整的光码，该过程通常被称为拼接。例如关于组合的步骤，步骤416可省略并组合步骤404，由此步骤420直接前进至步骤404(而不是步骤408)，且曝光时间(步骤404中)可根据步骤420设置。尽管描述了方法400中给定的步骤序列，但步骤中的某些可在其它/不同的序列中进行。例如，步骤444中的增量和步骤426的重置可在任意合适的时间进行；另一个例子中，步骤420的强度分析可在步骤410之前或结合步骤408进行。
图9是是根据另一个实施例，用于电子显示器上显示的光码的数据读取的程序算法500的流程图，其包括以下步骤:
步骤502——开始。
步骤504——读取控制参数。这些用于最初的读取的控制参数可在软件/固件中预设，或可编程，但一旦系统运行，则这些参数对应先前捕获的图像设置的参数。
步骤506—确定在先前图像曝光中是否检测到LCD屏幕，如更新的控制参数(将在下面关于步骤514和534进行解释)中阐述的。如果否，则前进至步骤530 (具有照明的标准模式)，且如果是，前进至步骤508 (不具有LED照明的LCD模式)。在优选实施例中，当做出决策时，系统实际处理几个图像并分析多个图像，而不是单一图像。在一种配置中，在切换至LCD模式前，系统需要满足LCD屏幕检测条件的多帧/曝光(例如，五个连续的帧)。
步骤530——在步骤506没有检测到IXD，设定自动曝光控制/自动增益控制(AEC/AGC)为设置1，其具有I到9行的正常曝光，并在曝光过程中受LED脉冲照射。
步骤531—设置解码参数。这些参数可包括2D标签解码需要花费多长时间，ID解码需要花费多长时间，符号解码顺序(哪一个第一，哪一个最后等)的选择，和其它典型的解码参数。在步骤531设置的解码参数可为可编程的，且优选地适于标准模式(受照射)读取。
步骤532——捕获视场的图像。
步骤534—执行图象柱状图分析(以确定LCD屏幕是否被检测到)并为下一次曝光更新控制参数(例如，分析图像的强度并为下一次图像曝光调整曝光时间)。
步骤536——解码图像。
步骤538——确定光码是否已经被成功读取。如果是，码已经被成功读取，前进至步骤540以报告良好的读取，且如果否，返回至步骤504。
步骤550——步骤538和步骤520的任一步骤为是的情况下，报告光码的良好读取并然后前进至步骤504。
转至步骤508——在步骤506为是的条件下，其中在步骤506中检测到LCD，设定自动曝光控制/自动增益控制(AEC/AGC)为设置2 (LCD屏幕模式)，其具有更长的曝光70行(例如)且曝光期间不受LED脉冲的照射，LED照明脉冲被移至曝光之外。因为曝光是通过环境照明(包括源自IXD的背光)，所以IXD模式曝光时间更长(例如，70行)。LED照明依然被激发脉冲，但发生在曝光外，使得照明不干扰LCD模式曝光期间的环境照明读取。
步骤510—设置解码参数。这些参数可包括2D标签解码要花费多长时间，ID解码要花费多长时间，符号解码顺序(哪一个第一，哪一个最后等)的选择，和其它典型的解码参数。在步骤510设置的解码参数可为可编程的，且优选地适于LCD模式(非照射的)读取。
步骤512——捕获视场的图像。
步骤514——执行图像柱状图分析(以确定IXD屏幕是否被检测到)并为下一次曝光更新控制参数(例如，分析图像的强度并为下一次图像曝光调整曝光时间)。
步骤516——解码图像。
步骤520——确定光码是否已经被成功读取。如果是，码已经被成功读取，前进至步骤540报告良好的读取，且如果否，前进至步骤541。
步骤541——确定IXD屏幕的存在是否被确认。如果是，前进至步骤522，如果否，前进至步骤523，以退出IXD模式，更新控制参数并返回至步骤504。
步骤522—步骤541为是的情况下，确定是否已经达到了给定数量的帧(图像曝光)的计数器(例如，12帧)，也就是，计数器已终止。如果是，前进至步骤523以退出IXD模式，更新控制参数，并返回至步骤504，且如果否，前进至步骤524。
步骤524—步骤522为否的情况，对剩余的LCD模式曝光尝试数量的计时器进行倒计时/减少(n=n-l)，然后为LCD屏幕模式中另一个曝光返回至步骤508。
步骤500可包括额外的步骤和特征，且可省略某些步骤，且可组合某些步骤。例如关于省略步骤，步骤530的部分可省略且曝光时间可不变或由设置的模式改变，而非自适应。在另一个例子中，步骤514可省略，且曝光和其它参数在LCD模式中不变，在步骤522为是的情况后，参数重置为标准模式。例如关于增加步骤，一个图像中捕获的光码部分可结合来自另一个图像的另一个光码部分，且因此组合成完整的光码，该过程通常被称为拼接。另一个额外步骤可为，跟随是的情况的步骤522后的可选重置步骤，由此控制参数被更新/重置为标准模式。尽管描述了方法500中给定的步骤序列，但步骤中的某些可在其它/不同的序列中进行。例如，步骤524中的减量可在任意合适的时间进行；另一个例子中，解码图像的步骤536可在步骤534前进行。
虽然示出并描述了某些优选系统和方法，但是对本领域技术人员将显而易见的是，修改、替换和变化是可能的，而不偏离这里所描述的发明原理。因此，本发明旨在包括所有这种修改、替换和变化。
权利要求
1.一种在电子显示器上显示的光码的数据读取方法，其包括以下步骤: (1)在标准读取模式中，用照明的一个或更多个脉冲照射视场； (2)通过数据读取器，捕获所述一个或更多个脉冲照射的视场的第一二维图像(或图像集)，搜索其中出现的光码； (3)处理所述第一图像(或多于一个第一图像)，尝试解码所述光码； (4)分析所述第一图像(或多于一个第一图像)，从而确定电子显示器是否在所述视场内； (5)如果确定电子显示器在所述视场内，切换至电子显示器读取模式； (6)在电子显示器读取模式中，对于高达给定量的第二图像捕获/读取尝试，在没有来自所述一个或更多个脉冲的照射的情况下，捕获所述视场的第二二维图像(或图像集)，搜索其中出现的光码； (7)在每次第二图像捕获/读取尝试之前和/或之后，用照明的一个或更多个脉冲照射所述视场； (8)处理所述第二图像(或多于一个第二图像)，尝试解码所述所述光码。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述给定量的第二图像捕获/读取尝试从以下项选择:(a)给定的多个第二图像捕获/读取尝试，(b)给定数目的第二图像读取或捕获循环，(c)第二图像捕获/读取尝试的给定时间。
3.根据权利要求1的方法进一步包括 如果确定电子显示器不在所述视场中，保持处在标准读取模式，并执行所述第一图像(或多于一个第一图像)的曝光分析，并调整后来的图像曝光的曝光时间。
4.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括，在所述电子显示器读取模式期间，设置曝光时间为比所述标准模式曝光时间长的时间。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述给定量的第二图像捕捉/读取尝试是给定的多个第二图像捕捉/读取尝试，其中，所述给定的多个第二图像捕捉/读取尝试包括大约20次尝试。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，分析所述第一图像(或多于一个第一图像)从而确定电子显示器是否在所述视场内的步骤，包括 分析所述第一图像(或多于一个第一图像)的柱状图，以确定所述柱状图是否为双模态； 基于柱状图是否为双模态，自动调整所述数据读取器的操作参数； 利用所调整的操作参数，通过所述数据读取器捕获载有所述光码的物品的第二图像(或多于一个第二图像)；以及 处理所述第二组图像，以解码出现在所述物品的第二图像(或多于一个第二图像)中的所述光码。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，分析所述柱状图以确定其是否为双模态，包括: 比较第一像素数和预 定的灰度低阈值百分比；以及 比较第二像素数和预定的灰度高阈值百分比。
8.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括 确定所述电子显示器是否为背部照亮的；以及基于所述显示屏是否确定为背部照亮的，调整所述数据读取器的成像器的操作参数。
9.一种数据读取系统，其包括: 捕获载有光码的物品的图像的成像器； 照射所述物品的照明源；以及 用于操作所述成像器和所述照明源的控制器，其中所述控制器经编程用于， 操作所述成像器，以捕获受所述照明源照射的物品的第一二维图像(或图像组); 分析所述第一图像(或多于一个第一图像)，以确定所述物品是否可能包括电子显示屏； 如果确定所述物品可能包括电子显示屏，对于高达图像捕获/读取尝试的给定量，(a)操作所述成像器以在没有来自照明源的照射的情况下捕获所述物品的第二二维图像(或多于一个第二二维图像)，和(b)在捕获尝试之前和/或之后，用照明脉冲照射所述视场。
10.根据权利要求9所述的数据读取系统，其中，所述给定量的第二图像捕获/读取尝试从以下项选择:(I)给定的多个第二图像捕获/读取尝试，(2)给定数目的第二图像捕获/读取循环，(3)第二图像捕获/读取尝试的给定时间。
11.根据权利要求9所述的数据读取系统，其进一步包括定时器，其中所述给定量的第二图像捕获/读取尝试是第二图像捕获/读取尝试的给定时间，其中所述定时器操作用于对所述第二图像捕获/读取尝试的给定时间进行测量或倒定时。
12.根据权利要求9所述的数据读取系统，其中，如果确定所述物品可能包括电子显示屏，对于高达给定量的图像捕获/读取尝试，所述控制器进一步经编程用于(c)操作所述成像器以在没有来自照明源的照射的情况下，使用替代操作参数捕获所述物品的第二二维图像(或多于一个第二二维图像)。
13.根据权利要求12所述的数据读取系统，其中，在所述第二图像的捕获/读取尝试中的所述替代操作参数包括图像捕获的曝光时间。
14.根据权利要求12所述的数据读取系统，其中，所述控制器进一步经编程用于，基于所述显示器是否为背部照亮的，调整所述成像器的操作参数。
全文摘要
本发明公开了用于电子显示屏(42)或其它高反射表面上显示的光码(45)的读取器(10)的改良操作的方法和系统。某些配置包括控制图像曝光和照明脉冲定时，从而在实施读取电子显示屏或其他高反射表面上显示的光码的方法时，避免或最小化用户或旁观者对脉冲照明的闪烁的感知。
文档编号G06K9/18GK103154969SQ201180044793
公开日2013年6月12日 申请日期2011年8月29日 优先权日2010年9月16日
发明者W·高, C·D·彻丽 申请人:数据逻辑Adc公司