一维条码识读方法
【专利摘要】本发明的一种一维条码识读方法，包括识读一维条码的识读引擎,所述引擎包括一体式的壳体、所述一体式壳体还具有反射成像光路的光学成像区，并将图像传感器电路板设置在侧面，通过反射镜承接成像光路，减小条码识读引擎的尺寸。以避免杂散信号的影响，提高测量信噪比和稳定性。在解码电路板和图像传感器电路板上设置有焊盘，解码电路板与图像传感器电路板通过焊点固定连接，所述解码板收到识读一维条码的触发指令,图像传感器采集一维条码图像并传输至所述解码板解码并输出。
【专利说明】一维条码识读方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种光学识读方法，具体地说涉及一维条码识读方法。
【背景技术】
[0002]条形码(简称条码)可分为一维条码和二维条码，一维条码是由一组规则排列的条、空以及对应的字符组成的标记，“条”指对光线反射率较低的部分，“空”指对光线反射率较高的部分，这些条和空组成的数据表达一定的信息。二维条码是用特定的几何图形按一定规律在平面(二维方向上)分布的黑白相间的矩形方阵记录数据符号信息的新一代条码技术；二维条码可以分为堆叠式二维条码和矩阵式二维条码。堆叠式二维条码形态上是由多行短截的一维条码堆叠而成(如？0？417条码)；矩阵式二维条码以矩阵的形式组成，在矩阵相应元素位置上用“点”表示二进制“ 1 ”，用“空”表示二进制“0 ”，由“点”和“空”的排列组成代码(如职码)。在日常生活和工业应用中，条码的使用越来越广泛，诸如:零售行业、物流行业、金融行业对条码的使用需求越来越大。条码技术的发展非常迅速，条码技术的发展对相应的条码识读技术提出了更高的要求。条码识读引擎(也称为条码识读模组、条码扫描器等)作为识读条码的一个重要组成结构，其成本、尺寸和组装难度直接影响整个识读设备。
[0003]中国专利⑶2013116411公开了一种小型式条形码扫描器。该专利文献的发明目的是提供一种小型化的条码识读器。该条形码扫描器包括底盖、上盖组成的外壳、安装在条形码扫描仪中的聚光镜头和电路板，电路板上装有￠^0感应器和两个[￡0灯，在聚光镜头前的外壳端面上装有双镜头散光片。外壳采用上下盖组装的方式组合合成，增加了装配步骤，同时在一定程度上也降低了壳体结构的稳定性。由于条状冗0长度较长，在条状冗0图像传感器所在电路板上集成两个[￡0灯，势必增加了条码识读器的尺寸。
【发明内容】
[0004]为此，本发明所要解决的技术问题在于现有技术中条码识读引擎壳体装配步奏较多且结构稳定性不足，以及识读引擎尺寸仍相对较大。
[0005]为解决上述技术问题，本发明的所采用的技术方案:
[0006]一维条码识读方法，包括:
[0007]识读一维条码的识读引擎；所述识读引擎包括:
[0008]一体式壳体⑴；所述一体式壳体⑴采用不透光材料制得，进一步包括:
[0009]底面板(11)；
[0010]前面板(12)；所述前面板(12)的设置有镜头(121)；
[0011]第一侧面板(13)；所述第一侧面板沿前面板(12)沿所述底面板(11)和前面板
[12]的一侧边沿设置，所述第一侧面板(13)设置有开口(131),与位于第一侧面板外侧的图像传感器电路板(3)的图像传感器形状吻合；
[0012]背面板(15)；与所述前面板(12)相对；
[0013]光学成像区(16);所述光学成像区(16)由所述背面板(15)和包括所述镜头(121)的前面板(12)和所述第一侧面板(13)以及设置在第一侧面板(13)与第二侧面板
(14)之间的第三侧面板(132)以及沿上述面板下边沿设置的下面板(163)所围成；所述光学成像区(16)内设置有一反射镜(162)，用于将所述镜头(121)获取的条码图像经反射至所述开口(131)让贴合于所述开口(131)的所述图像传感器捕获；
[0014]第二侧面板(14);所述第一侧面板沿前面板(12)沿所述底面板(11)和前面板
(12)的另一侧边沿设置；
[0015]解码电路板(2);所述解码电路板(2)位于所述一体式壳体(I)的上方，与所述一体式壳体(I)可拆卸地连接；所述解码电路板边缘设置有焊盘，所述图像传感器电路板(3)的上方设置有焊盘，所述图像传感器电路板(3)的焊盘与所述解码电路板(2)的焊盘相对应，所述图像传感器电路板(3)与所述解码电路板(2)通过焊点连接；
[0016]所述一维条码识读方法包括以下步骤:
[0017]S1:所述解码板(2)收到识读一维条码的触发指令；
[0018]S2:所述镜头(121)获取捕获连续一维条码图像帧传输至所述图像传感器；
[0019]S3:所述图像传感器获取的连续一维条码图像帧通过所述焊点传输至所述解码电路板⑵；
[0020]S4:所述解码电路板(2)对所述一维条码图像帧逐一进行解码；若解码成功输出条码信息；若解码失败则进行下一帧条码图像帧的解码。
[0021]所述光学成像区(16)上方连接有遮光板(161)，所述遮光板(161)可拆卸。
[0022]所述前面板(12)在所述镜头(121)的上方或下方设置有照明窗口(122)，在所述镜头(121)的一侧设置有瞄准窗口(123)，所述照明窗口设置有贴合瞄准窗口形状的透明材质；
[0023]所述一体式壳体(I)还包括:
[0024]瞄准光源收纳区(17)，所述瞄准光源收纳区位于所述第二侧面(14)与所述第三侧面板(132)之间；所述瞄准光源收纳区(17)的尺寸与瞄准光源的尺寸相吻合或略大于瞄准光源；在所述瞄准光源收纳区(17)前方与所述瞄准窗口(123)之间设置有圆柱形透明聚光镜(171)；
[0025]照明区(18);所述照明区(18)位于所述光学成像区的上方或下方，为所述照明窗口(122)水平后方的镂空区域，所述照明区的宽度略大于照明光源的宽度；
[0026]所述一维条码识读引擎还包括:
[0027]光源电路板⑷；进一步包括:
[0028]瞄准光源；所述瞄准光源为一个呈规则几何形状的激光器；
[0029]照明光源；所述照明光源为红外线发光二极管，所述照明光源包括至少一枚所述红外线发光二极管。
[0030]所述光源电路板(4)上部对应所述解码电路板(2)的焊盘位置设置有焊盘，与所述解码电路板(2)的焊盘通过焊点连接。
[0031]所述镜头呈长条形孔状的透镜。
[0032]所述图像传感器为条状式CXD图像传感器。
[0033]所述底面板(11)设置有一个以上的螺丝孔。
[0034]所述一体式壳体(1)采用黑色八83塑料材料制得。
[0035]本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点。
[0036]1.本发明的一维条码识读方法，包括识读一维条码的识读引擎，所述引擎包括一体式的壳体、所述一体式壳体还具有反射成像光路的光学成像区，并将图像传感器电路板设置在侧面，通过反射镜承接成像光路，减小条码识读引擎的尺寸。以避免杂散信号的影响，提高测量信噪比和稳定性。在解码电路板和图像传感器电路板上设置有焊盘，解码电路板与图像传感器电路板通过焊点固定连接，所述解码板收到识读一维条码的触发指令，图像传感器采集一维条码图像并传输至所述解码板解码并输出。
[0037]2.本发明的一维条码识读方法的识读引擎具有与所述光学成像区匹配的遮光板以杜绝外部光线对条码成像的影响。
[0038]3.本发明的一维条码识读方法的识读引擎，将照明光源和瞄准光源集成在同一光源电路板上，同时照明区设置在所述镜头的上方或下方节省一维条码识读引擎的空间设计。所述光源电路板设置有焊盘通过焊点与解码电路板通过焊点固定连接，并实现供电与数据信号的传输。瞄准光源采用亮度高的激光光源。
【专利附图】
【附图说明】
[0039]为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中，
[0040]图1是本发明一维条码识读方法的识读流程图；
[0041]图2是本发明一维条码识读引擎的正视图；
[0042]图3是本发明一维条码识读引擎的左视图；
[0043]图4是本发明一维条码识读引擎解码电路板与图像传感器电路板的焊盘结构示意图；
[0044]图5是本发明一维条码识读引擎的一体式壳体的一个立体示意图；
[0045]图6是本发明一维条码识读引擎的一体式壳体的另一个立体示意图；
[0046]图7是本发明一维条码识读引擎的一体式壳体的后视图；
[0047]图8是本发明一维条码识读引擎的一体式壳体的底板的示意图；
[0048]图9是本发明一维条码识读引擎的遮光板的示意图。
[0049]图中附图标记表示为:1-一体式壳体，2-解码电路板，3-图像传感器电路板，4-光源电路板，11~底面板，12-前面板，121-镜头，13-第一侧面板，131-开口，14-第二侧面板，132-第三侧面板,141-固定内凹，15-背面板，16-光学成像区，161-遮光板，162-反射镜，163-下面板，21-焊点，22-接触插座，23-螺丝孔，122-照明窗口，123-瞄准窗口，17-瞄准光源收纳区，171-聚光透镜，18-照明区；172-瞄准光源容纳槽；173-聚光透镜容纳空间。
【具体实施方式】
[0050]如图1所示，是本发明一维条码识读方法的识读步骤流程图。如图2所示，是本发明一维条码识读方法的识读一维条码的识读引擎的优选实施例。所述一维条码识读引擎包括:一体式壳体1、解码电路板2、图像传感器电路板3。所述解码板电路板2中的条码解码芯片可以采用中国专利文献⑶1018404968所公开的一维条码解码芯片，并设计有与该芯片匹配的电路结构。所述图像传感器电路板3的图像传感器采用条状CCD图像传感器(Charge-coupled Device,电荷I禹合元件)，所述CO)图像传感器可以采用东芝(Toshiba)公司的型号为T⑶1103GFG的条状CXD图像传感器。
[0051]如图3所示，所述一种一维条码识读引擎还包括:光源电路板4。所述光源电路板4进一步包括:
[0052]瞄准光源；所述瞄准光源为一个呈规则几何形状的激光器。本发明中，采用圆柱状的红色激光器，具体为QSI公司(http://www.qsilaser.com/)型号为QL65D5SA-N的激光二极管，其输出的可见光波长为650nm。为了更好的实现瞄准效果，在所述激光二极管外包裹黑色不透光外壳，同时在前方设置一聚光透镜，形成激光二极管灯组。也可采用圆柱状的绿色激光器，根据使用需要进行选择。
[0053]照明光源；所述照明光源为红外线发光二级管，本发明中，红外线发光二极管采用亿光(EVERLIGHT)公司(www.everlight.com)型号为HIR204C的红外线发光二极管，其输出光的波长为850nm为人眼不见光，所述照明光源包括至少一枚所述红外线发光二极管，本发明优选地采用两枚位于同一水平线上间隔排列的红外线发光二极管。由于CCD图像传感器对红外光敏感，故采用发射光波长为850nm的红外线发光二级管，能更好的满足条码成像的要求。
[0054]所述光源电路板4上部对应所述解码电路板2的焊盘位置也设置有焊盘，将所述光源电路板4上的焊盘与所述解码电路板2的焊盘通过焊点连接，所述光源电路板通过所述解码电路板2供电并通过解码电路板2发送的指令信号来执行相应功能。
[0055]如图4所示，所述一维条码识读引擎的解码电路板2上设置有两个螺丝孔23，通过螺丝与所述一体式壳体I可拆卸的连接、固定。所述解码电路板还设置有接触插座22，所述接触插座采用ZIF (Zero Insert1n Force,零插拔力)12 PIN下接触插座,用柔性电缆与外设(主机)进行连接进行数据的传输。所述解码电路板2边缘设置有焊盘，所述图像传感器电路板3的上方设置有焊盘，所述图像传感器电路板3的焊盘与所述解码电路板2的焊盘相对应，所述图像传感器电路板3与所述解码电路板2通过焊点21连接，并通过焊点由所述解码电路板2向图像传感器电路板3供电和收发信号。
[0056]如图5和6所示，所述一体式壳体I采用不透光材料制得，本发明中优选地采用黑色ABS塑料制得。所述壳体在本发明中优选的采用方形构造。所述一体式壳体采用一体式注塑成型工艺制得，减少壳体各面二次连接的步骤。所述一体式壳体I进一步包括:
[0057]底面板11。
[0058]前面板12 ;所述前面板12设置有镜头121。所述镜头121在本发明中优选地采用呈长条形孔状的透镜。当近距离识读条码时，相对于现有技术中采用圆筒状镜头，长条形孔状镜头能使图像传感器能够获取到清晰的条码图像。镜头后方设置有一方形的区域用于容纳PMMA (聚甲基丙烯酸甲酯，俗称亚克力)或光学玻璃，减少灰尘等杂质对条码成像的影响。所述前面板12还设置有长条形照明窗口 122和方形瞄准窗口 123，所述照明窗口贴合其形状的PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯，俗称亚克力)或光学玻璃透明材质。所述瞄准窗口 123可设置在所述镜头的两侧，所述照明窗口可设置在镜头的上方或下方。在本实施例中照明窗口 122设置在所述镜头121及所述瞄准窗口 123的下方，所述瞄准窗口设置在所述镜头的左侧。
[0059]第一侧面板13 ；所述第一侧面板沿前面板12沿所述底面板11和前面板12的一侧边沿设置，所述第一侧面板13设置有开口 131，与图像传感器电路板2的图像传感器形状吻合，本发明采用的是长条状图像传感器(即线阵图像传感器)，所以所述开口131也为长条状。
[0060]第二侧面板14 ；与所述第一侧面板13相对。如图2所示，所述第二侧面板的右下角还设置有“I”形固定内凹用于支撑圆柱形透明聚光透镜171。
[0061]背面板15 ；与所述前面板12相对。
[0062]光学成像区16 ；所述光学成像区16内设置有一反射镜162，所述反射镜162为普通薄片型的成像镜片。所述反射镜162与所述镜头121的轴心线形成夹角八，所述夹角八的范围为40。?50。，所述反射镜162用于将所述镜头12获取的条码图像经水平地反射提供所述图像传感器捕获。如图9所示，为了防止外部光线或光学成像区16内部漏光对图像传感器成像的影响，还设置有遮光板161，所述遮光板161可通过螺丝可拆卸地与所述光学成像区连接，使光学成像区16内部形成密闭空间，外部光只能通过所述镜头进入，提高图像传感器的成像效果。
[0063]如图5、6和7所不，所述一体式壳体1还包括:
[0064]瞄准光源收纳区17，所述瞄准光源收纳区位于所述第二侧面14与所述第三侧面板132之间。所述瞄准光源收纳区17的尺寸与瞄准光源的尺寸相吻合或略大于瞄准光源；本实施例采用圆柱体状红色激光器作为瞄准光源，所以瞄准光源收纳区17也设计成圆柱形以水平地贴合瞄准光源。所述瞄准光源收纳区17的前方设置有聚光透镜容纳空间173，所述聚光镜容纳空间173呈圆形，且两边具有圆弧状夹件，防止聚光透镜移位。所述聚光透镜收纳空间173相对应瞄准窗口 123的位置进行镂空处理，在瞄准光源前方的部位也进行镂空处理。圆柱形透明聚光镜171设置在所述聚光透镜容纳空间173内同时底部由所述“[”形固定内凹支撑。所述圆柱形透明聚光镜171的作用是将瞄准光线呈长条状照射在条码上，以便用户准确地瞄准条码。所述圆柱形透明聚光镜171可采用？丽八(聚甲基丙烯酸甲酯，俗称亚克力)或光学玻璃制得。
[0065]照明区18，所述照明区18位于所述光学成像区的上方或下方，为所述照明窗口(122)水平后方的镂空区域。本发明的实施例中将所述照明区18设置在所述光学成像区的下方，为由下面板163和底面板12之间围成的镂空区域。所述照明区的宽度略大于照明灯管的宽度，以实现能收纳光源电路板上的照明灯管为宜。本实施例光源电路板上设置有两枚位于同一水平线上的激光器，所述照明区18呈长条状。
[0066]如图8所示，为了方便一维条码识读引擎固定在外部设备上，在所述底板11的对角上设置有一个以上的螺丝孔，本实施例在两个对角上设置有螺丝孔，通过螺丝可固定在外部设备中。
[0067]所述一维条码识读引擎还包括:
[0068]光源电路板4 ；进一步包括:
[0069]瞄准光源；所述瞄准光源为一个呈规则几何形状的激光器。本发明中，采用圆柱状的红色激光器，具体为031公司00111/)型号为(^65053八4的激光二极管，其输出的可见光波长为650=1为了更好的实现瞄准效果，在所述激光二极管外包裹黑色不透光外壳，同时在前方设置一聚光透镜，形成激光二极管灯组。也可采用圆柱状的绿色激光器，根据使用需要进行选择。
[0070]照明光源；所述照明光源为红外线发光二级管，本发明中，红外线发光二极管采用亿光(everlight)公司(www.everlight.com)型号为HIR204C的红外线发光二极管,其输出光的波长为850nm为人眼不见光，所述照明光源包括至少一枚所述红外线发光二极管，本发明优选地采用两枚位于同一水平线上间隔排列的红外线发光二极管。由于CCD图像传感器对红外光敏感，故采用发射光波长为850nm的红外线发光二级管，能更好的满足条码成像的要求。
[0071]如图1所示，所述一维条码识读方法包括以下步骤:
[0072]S1:所述解码板(2)收到识读一维条码的触发指令，通常由外部触发按键触发通过软性电路板传递触发指令至所述解码板(2)的数据采集开关，数据采集开关收到触发指令后开始工作，通知图像传感器获取图像。在通知图像传感器获取图像的同时，打开瞄准光源和照明光源。
[0073]S2:所述镜头(121)获取捕获连续一维条码图像帧传输至所述图像传感器。
[0074]S3:所述图像传感器获取的连续一维条码图像帧通过所述焊点传输至所述解码电路板⑵。
[0075]S4:所述解码电路板(2)的解码模块调用存储单元中存储的解码算法对所述一维条码图像帧逐一进行解码；若解码成功输出条码信息；若解码失败则进行下一帧条码图像帧的解码。
[0076]所述一维条码识读引擎的解码板中的预设的算法可解码的码制包括:EAN-13，EAN-8，UPC-A, UPC-E, ISSN, ISBN, Codabar,Code 128，Code 93，ITF-6, ITF-14, Interleaved 2of 5，Industrial 2 of 5，Standard 2 of 5，Matrix 2 of 5，GSl Databarj Code 39，Code11，MS1-PlesseyjPlessey0
[0077]显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
【权利要求】
1.一维条码识读方法，其特征在于，包括: 识读一维条码的识读引擎；所述识读引擎包括: 一体式壳体(I);所述一体式壳体(I)采用不透光材料制得，进一步包括: 底面板(11)； 前面板(12);所述前面板(12)的设置有镜头(121)； 第一侧面板(13);所述第一侧面板沿前面板(12)沿所述底面板(11)和前面板(12)的一侧边沿设置，所述第一侧面板(13)设置有开口(131)，与位于第一侧面板外侧的图像传感器电路板(3)的图像传感器形状吻合； 背面板(15);与所述前面板(12)相对； 光学成像区(16);所述光学成像区(16)由所述背面板(15)和包括所述镜头(121)的前面板(12)和所述第一侧面板(13)以及设置在第一侧面板(13)与第二侧面板(14)之间的第三侧面板(132)以及沿上述面板下边沿设置的下面板(163)所围成；所述光学成像区(16)内设置有一反射镜(162)，用于将所述镜头(121)获取的条码图像经反射至所述开口(131)让贴合于所述开口(131)的所述图像传感器捕获； 第二侧面板(14);所述第一侧面板沿前面板(12)沿所述底面板(11)和前面板(12)的另一侧边沿设置； 解码电路板(2);所述解码电路板(2)位于所述一体式壳体(I)的上方，与所述一体式壳体(I)可拆卸地连接；所述解码电路板(2)边缘设置有焊盘，所述图像传感器电路板(3)的上方设置有焊盘，所述图像传感器电路板(3)的焊盘与所述解码电路板(2)的焊盘相对应，所述图像传感器电路板(3)与所述解码电路板(2)通过焊点连接； 所述一维条码识读方法包括以下步骤: 51:所述解码板(2)收到识读一维条码的触发指令； 52:所述镜头(121)获取捕获连续一维条码图像帧传输至所述图像传感器； S3:所述图像传感器获取的连续一维条码图像帧通过所述焊点传输至所述解码电路板(2)； S4:所述解码电路板(2)对所述一维条码图像帧逐一进行解码；若解码成功输出条码信息；若解码失败则进行下一帧条码图像帧的解码。
2.根据权利要求1所述的一维条码识读方法，其特征在于，所述识读引擎的光学成像区(16)上方连接有遮光板(161)，所述遮光板(161)可拆卸。
3.根据权利要求2所述的一维条码识读方法，其特征在于，所述识读引擎的一体式壳体(I)前面板(12)在所述镜头(121)的上方或下方设置有照明窗口(122)，在所述镜头(121)的一侧设置有瞄准窗口(123)，所述瞄准窗口设置有贴合瞄准窗口形状的透明材质； 所述一体式壳体(I)还包括: 瞄准光源收纳区(17)，所述瞄准光源收纳区位于所述第二侧面(14)与所述第三侧面板(132)之间；所述瞄准光源收纳区(17)的尺寸与瞄准光源的尺寸相吻合或略大于瞄准光源；在所述瞄准光源收纳区(17)前方与所述瞄准窗口(123)之间设置有圆柱形透明聚光镜(171)； 照明区(18);所述照明区(18)位于所述光学成像区的上方或下方，为所述照明窗口(122)水平后方的镂空区域，所述照明区的宽度略大于照明光源的宽度； 所述识读引擎还包括: 光源电路板(4);进一步包括: 瞄准光源；所述瞄准光源为一个呈规则几何形状的激光器； 照明光源；所述照明光源为红外线发光二级管，所述照明光源包括至少一枚所述红外线发光二极管。
4.根据权利要求3所述的一维条码识读方法，其特征在于，所述光源电路板(4)上部对应所述解码电路板(2)的焊盘位置设置有焊盘，与所述解码电路板(2)的焊盘通过焊点连接。
5.根据权利要求4所述的一维条码识读方法，其特征在于，所述镜头呈长条形孔状的透镜。
6.根据权利要求1-5任一所述的一维条码识读方法，其特征在于，所述图像传感器为条状式(XD图像传感器。
7.根据权利要求6所述的一维条码识读方法，其特征在于，所述底面板(11)设置有一个以上的螺丝孔。
8.根据权利要求1-7任一所述的一维条码识读方法，其特征在于，所述一体式壳体(1)采用黑色ABS塑料材料制得。
【文档编号】G06K7/10GK104298949SQ201410481666
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年9月19日 优先权日:2014年9月19日
【发明者】陈文传, 郑云美, 张享久 申请人:福建新大陆自动识别技术有限公司