扫描设备、系统及方法与流程

本发明涉及扫描技术领域，具体而言，涉及一种扫描设备、系统及方法。

背景技术：

随着条码与二维码技术的产生与运用的深入，对扫描设备的要求也越来越多样化。特别是在工业应用上，对扫描设备要更是如此。在工业应用上往往需要，在对产品对应的条码或二维码扫描获取数据传输给数据处理设备，数据处理设备对获取的数据信息进行处理后，还需要通过其他的设备反馈一些处理结果信号给生产设备，以便生产设备对该条码与二维码对应的产品进行一些对应的动作。

但是，现有的用于对条码或二维码等数据图像进行扫描的设备只有扫描功能，而无法实现通过扫描设备本身将其他数据处理设备的处理结果实时反馈到生产设备。另外，现有的条码与二维码扫描设备只有串口协议传送数据功能，因为串口协议的局限，无法实现长距离，一台数据处理设备对应多台扫描设备的传送数据。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种扫描设备、系统及方法，其能够有效的改善上述问题。

本发明的实施例是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供了一种扫描设备，其包括扫描模块和数据处理模块，所述数据处理模块内设置有以太网通讯芯片和至少一个信号输出端口，所述扫描模块和所述数据处理模块电连接，所述扫描模块用于对数据图像进行扫描并获取目标数据，所述数据处理模块用于接收所述扫描模块发送的所述目标数据并获取确定的目标数据，所述数据处理模块还用于通过所述以太网通讯芯片发送所述确定的目标数据，所述数据处理模块还用于通过所述以太网通讯芯片接收输出控制指令以控制至少一个所述信号输出端口的状态。

在本发明较佳的实施例中，所述扫描模块包括至少一个扫描单元，每个所述扫描单元用于对所述数据图像分别进行多次扫描，以分别获取多组待筛选的目标数据，所述数据处理模块用于将各个所述扫描单元发送的所有待筛选的目标数据按预设规则进行质量筛选，并获取所述确定的目标数据。

在本发明较佳的实施例中，所述扫描模块包括两个扫描单元，每个所述扫描单元用于对所述数据图像分别进行两次扫描，以分别获取两组待筛选的目标数据，所述数据处理模块用于将两个所述扫描单元发送的四组待筛选的目标数据中相同的多组数据所包含的目标数据作为所述确定的目标数据。

在本发明较佳的实施例中，所述数据处理模块上还设置有至少一个信号输入端口，用于获取参考数据，所述数据处理模块还用于将所述确定的目标数据与所述参考数据进行对比，并生成对比结果，所述数据处理模块还用于通过所述以太网通讯芯片发送所述对比结果。

在本发明较佳的实施例中，所述以太网通讯芯片通过tcp/ip协议进行数据传输。

第二方面，本发明实施例提供了一种扫描系统，其包括如上所述的扫描设备及控制设备，所述扫描设备通过设置于数据处理模块内的以太网通讯芯片与所述控制设备通信连接，所述控制设备用于根据所述数据处理模块通过所述以太网通讯芯片发送的确定的目标数据，向所述数据处理模块反馈用于控制所述数据处理模块内至少一个信号输出端口状态的输出控制指令。

在本发明较佳的实施例中，所述扫描设备通过设置于所述数据处理模块内的以太网通讯芯片与所述控制设备有线通信连接。

在本发明较佳的实施例中，所述控制设备为上位机。

第三方面，本发明实施例提供了一种扫描方法，所述方法包括：数据处理模块接收扫描模块发送的目标数据并获取确定的目标数据；所述数据处理模块通过以太网通讯芯片向控制设备发送所述确定的目标数据；所述数据处理模块通过所述以太网通讯芯片接收所述控制设备响应于所述确定的目标数据反馈的输出控制指令，以控制所述数据处理模块内至少一个信号输出端口的状态。

在本发明较佳的实施例中，所述的数据处理模块接收扫描模块发送的目标数据并获取确定的目标数据，包括：所述数据处理模块将所述扫描模块内各个扫描单元发送的所有待筛选的目标数据按预设规则进行质量筛选，并获取所述确定的目标数据。

相对于现有技术，本发明实施例提供的扫描设备、系统及方法，在扫描设备中除了用于读取图像信息的扫描模块之外，还加入了数据处理模块，通过在数据处理模块上设置至少一个信号输出端口，能够使数据处理模块根据控制设备下达的输出控制指令对信号输入端口进行状态设定，以将控制设备对确定的目标数据的处理结果实时反馈到生产设备，来实现生产设备根据确定目标数据对生产现场的产品做出相应的动作，大大减少了因需要其他设备向生产设备反馈数据处理结果带来的布线及硬件处理上的成本。另外，通过在数据处理模块内设置以太网通讯芯片以导入网络协议，能够实现扫描设备和控制设备之间的长距离信号传输，且使得一台控制设备能够同时对应多台扫描设备的数据传输，大大提高了控制设备的使用效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明第一实施例提供的扫描设备的结构示意图；

图2为本发明第一实施例提供的一种优选方案下的扫描设备的结构示意图；

图3为本发明第一实施例提供的扫描系统的结构示意图；

图4为本发明第二实施例提供的扫描方法的流程框图；

图5为本发明第二实施例提供的一种优选方案下的扫描方法的流程框图。

图标：100-扫描模块；120-扫描单元；200-数据处理模块；220-以太网通讯芯片；240-信号输出端口；260-信号输入端口；300-控制设备；500-扫描设备；1000-扫描系统。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，“输入”、“输出”、“反馈”、“形成”等术语应理解为是描述一种光学、电学变化或光学、电学处理。如“形成”仅仅是指光信号或电信号通过该元件、仪器或装置之后发生了光学上或电学上的变化，使得所述光信号或所述电信号受到处理，进而获得实施技术方案或解决技术问题所需要的信号。

在本发明的具体实施例附图中，为了更好、更清楚的描述扫描设备及系统各元件的工作原理，表现所述装置中各部分的连接关系，只是明显区分了各元件之间的相对位置关系，并不能构成对元件或结构内的光路方向、连接顺序及各部分结构大小、尺寸、形状的限定。

第一实施例

请参照图1，本实施例提供一种扫描设备500，其包括扫描模块100和数据处理模块200，所述数据处理模块200内设置有以太网通讯芯片220和至少一个信号输出端口240，所述扫描模块100和所述数据处理模块200电连接。所述扫描模块100用于对数据图像进行扫描并获取目标数据；所述数据处理模块200可以接收所述扫描模块100发送的所述目标数据并获取确定的目标数据，还可以通过所述以太网通讯芯片220向其他设备发送所述确定的目标数据，以及通过所述以太网通讯芯片220接收由其他设备反馈的输出控制指令以控制至少一个所述信号输出端口240的状态。

请参照图2，所述扫描模块100可以是一种能够对条形码或二维码等数据图像进行扫描，并读取该数据图像所记录的目标数据的图像识读设备。由于扫描模块100的主要功能是对图像进行扫描，所述扫描模块100可以由至少一个扫描单元120组成，其中每个扫描单元120直接与所述数据处理模块200电连接。所述扫描单元120可以对上述的数据图像分别进行多次扫描，以分别获取多组待筛选的目标数据；之后，所述数据处理模块200可以将各个所述扫描单元120发送的所有待筛选的目标数据按预设规则进行质量筛选，并将最后筛选出的质量最高的目标数据作为确定的目标数据进行后续的处理。

本实施例中，作为一种优选的实施方案，所述扫描模块100包括两个扫描单元120。其中，每个所述扫描单元120可以对所述数据图像分别进行两次扫描，以分别获取两组待筛选的目标数据；所述数据处理模块200将两个所述扫描单元120发送的一共四组待筛选的目标数据中，相同的多组数据所包含的目标数据筛选出来，将该目标数据作为确定的目标数据进行后续的处理。

可以理解的是，由于扫描单元120本身具有很小的概率会导致扫描出的目标数据和原图像所记载的数据相比有一定的误差，此时可通过对同一幅数据图像进行多次扫描来获取备选的样本。由于分别扫描得出的两个数据基本不可能在同样的数据位置出现同样的误差，如果进行两次扫描获得的两幅图像(两个目标数据)相同，则说明两个目标数据都是正确的，即可将这两个目标数据中的任意一个作为确定的目标数据输出。

但是，在扫描模块100只包含一个扫描单元120，且该扫描单元120只进行两次扫描的情况下，如果获得的两幅图像(两个目标数据)不相同，则无法判断两个目标数据究竟哪一个是正确的。在这种情况下，需要重新对数据图像进行扫描，直到获得两个相同的目标数据为止。因此，在具体的工业应用中，从提高生产效率，以及节省硬件成本的角度考虑，本实施例中采用的两个扫描单元120分别扫描两次，获得共四组待筛选的目标数据的方案具有一定的优势。可以理解的是，本实施例中，当获得的四组待筛选的目标数据中，有二组、三组或四组即多组目标数据相同时，相同的多组目标数据中，任意选取一组即可作为确定的目标数据。

本实施例中，特别的，当扫描模块100内包含多个扫描单元120时，每个扫描单元120还可以对同一幅数据图像的不同部分分别进行扫描。例如，当同一幅数据图像包含a、b、c这三个携带目标数据的部分时，若扫描模块100内有两个扫描单元120参与工作，其中一个扫描单元120扫描并获取a和b作为第一待筛选的目标数据，另一个扫描单元120扫描并获取b和c作为第二待筛选的目标数据，此时所述数据处理模块200可以将这两组待筛选的目标数据中重复且多余的部分剔除，并将剩余的部分整合起来，即将所述第一待筛选的目标数据和所述第二待筛选的目标数据的并集作为确定的目标数据，再进行后续的处理。可以理解的是，上述第一待筛选的目标数据和第二待筛选的目标数据在经过数据处理模块200的筛选之后，输出的确定的目标数据为a、b、c。

本实施例中的数据处理模块200上还可以设置至少一个信号输入端口260，通过该信号输入端口260来向数据处理模块200输入一个参考数据，所述参考数据可以记录有某种验证产品质量的关键信息。所述数据处理模块200可以将所述确定的目标数据与所述参考数据进行对比，并生成对比结果，所述数据处理模块200再通过所述以太网通讯芯片220发送所述对比结果到其他设备，以对所述确定的目标数据的质量(即该目标数据所对应的产品的质量)做出评价及反馈。

本实施例中，所述参考数据可以是以一组模拟量信号(电压、电流等)的形式存在，也可以是以一组数字量信号(高电平、低电平)的形式存在。

所述数据处理模块200上设置的信号输入端口260还可以用于采集所述信号输入端口260所连接设备的状态。例如，所述扫描设备500可以直接通过所述信号输入端口260与生产设备的控制系统进行电连接，以获取所述生产设备的状态信息或位于生产现场的产品的状态信息；当扫描设备500获取这些生产信息之后，可以将这些生产信息通过以太网通讯芯片220发送到其他设备例如上位机。

本实施例中，从信号输入端口260输入的信号以及从信号输出端口240输出的信号是由使用者的需求决定的，即所述信号输入端口260和信号输出端口240的状态为可编辑的。

本实施例提供的扫描模块100中的扫描单元120可以是常用的条码或二维码识读设备，例如线性ccd、线性图像式阅读器(linearimager)、带光栅的激光阅读器等设备，能够对pdf417、qr码、dm码等主流一维条码或标准二维条码进行识别。本实施例中，所采用的扫描单元120可以是型号为lv3096的条码识读引擎。

所述数据处理模块200可以是单片机，也可以是数据通信协议转换模块等以数据处理转换为目的的电子设备。本实施例中，所述数据处理模块200可以由型号为stm32f107的单片机，和型号为d983848c的以太网通讯芯片220组成，所述单片机可以和以太网通讯芯片220之间直接进行数据的传输。

由于单片机在出厂时即具有多种信号输入端口260和信号输出端口240(i/o口)，上述单片机的信号输入端口260和信号输出端口240可以直接作为所述数据处理模块200的信号输入端口260和信号输出端口240。

本实施例中，所述数据处理模块200中的信号输入端口260和信号输出端口240能够可以是数字量i/o口，可以是模拟量i/o口，也可以是一部分为进行数字量信号传输的端口，另一部分为进行模拟量信号传输的端口，其端口类型的设置可根据扫描设备500的具体应用环境来进行编辑。

本实施例中，所述以太网通讯芯片220可以通过tcp/ip协议与其他设备进行网络通信。

在其他实施方案中，所述扫描模块100也可以集成数据筛选的功能，在扫描模块100内完成确定的目标数据的筛选，再将所述确定的目标数据发送给数据处理模块200。

请参照图3，本实施例还提供一种扫描系统1000，其包括如上所述的扫描设备500及控制设备300，所述扫描设备500通过设置于数据处理模块200内的以太网通讯芯片220与所述控制设备300通信连接。

所述控制设备300可以根据所述数据处理模块200通过所述以太网通讯芯片220发送的确定的目标数据，向所述数据处理模块200反馈用于控制所述数据处理模块200内至少一个信号输出端口240或信号输入端口260状态的输出控制指令。

本实施例中，所述控制设备300可以是上位机，所述上位机可以是人为控制来进行输出控制指令的发送，也可以是计算机程序根据接收到的数据处理模块200发送的确定的目标数据及对比结果等数据，自动的进行输出控制指令的反馈。

本实施例中，所述数据处理模块200通过以太网通讯芯片220与控制设备300进行有线通信连接，其相对于无线网络通信的优势在于，由于生产现场的各种环境噪声对传输信号的干扰较大，使用无线网络通信可能会出现信号传输的错误、丢失或中断，使用有线网络通信的信号传输质量会更高且更稳定。

本实施例中，所述输出控制指令可以用于控制数据处理模块200内信号输出端口240的状态，也可以用于控制数据处理模块200内信号输入端口260的状态，例如控制部分信号输入端口260或信号输出端口240关闭，部分信号输入端口260或信号输出端口240打开等。

所述输出控制指令反映的是，用户在面对某种特定的处理结果(可以理解为对某一个产品扫描获得的确定的目标数据或者对比结果)时，对位于生产现场的生产设备所进行的控制的需求所对应的，数据处理模块200的信号输入端口260或信号输出端口240的状态。例如，用户或计算机程序将某一确定的目标数据所对应的产品评价为不良品时，用户或计算机程序可通过所述控制设备300向数据处理模块200反馈销毁不良品的输出控制指令，所述数据处理模块200通过以太网通讯芯片220获取该输出控制指令后，通过用户预先设定规则所定的某一信号输出端口240输出相应的销毁指令到位于生产现场的生产设备，该生产设备响应于所述销毁指令即刻将用户认定为不良品的产品销毁。

本实施例提供的扫描设备500及扫描系统1000，通过数据处理模块200内设置的多个i/o口，使得同一数据处理设备能够同时连接多台扫描引擎，大大提高了数据处理模块200的使用效率。扫描模块100通过多次扫描对所得数据进行筛选确认再上传到数据处理模块200的方式，大大提高了数据处理模块200所得数据的准确性。数据处理模块200能够将控制设备300对确定的目标数据的处理结果实时反馈到生产设备，来实现生产设备根据确定目标数据对生产现场的产品做出相应的动作，大大减少了因需要其他设备向生产设备反馈数据处理结果带来的布线及硬件处理上的成本。另外，通过在数据处理模块200内设置以太网通讯芯片220以导入网络协议，能够实现大范围远距离的数据传输，且使得一台控制设备300能够同时对应多台扫描设备500，大大提高了控制设备300的使用效率。

第二实施例

请参照图4，本实施例提供了一种可以应用于上述第一实施例中扫描设备及扫描系统的扫描方法，所述方法包括：

步骤s400：数据处理模块接收扫描模块发送的目标数据并获取确定的目标数据；

步骤s410：所述数据处理模块通过以太网通讯芯片向控制设备发送所述确定的目标数据；

步骤s420：所述数据处理模块通过所述以太网通讯芯片接收所述控制设备响应于所述确定的目标数据反馈的输出控制指令，以控制所述数据处理模块内至少一个信号输出端口的状态。

请参照图5，在本实施例的一种优选实施方案中，所述步骤s400可以进一步替换为：

步骤s402：所述数据处理模块将所述扫描模块内各个扫描单元发送的所有待筛选的目标数据按预设规则进行质量筛选，并获取所述确定的目标数据。

本实施例提供的扫描方法，通过将所述扫描模块内各个扫描单元发送的所有目标数据进行筛选，来对最终上传至数据处理模块的目标数据的质量进行确认，不合格的数据则不能通过筛选，大大提高了数据处理模块所得数据的准确性，降低了对产品的误判率。

综上所述，本发明实施例提供的扫描设备、系统及方法，在扫描设备中除了用于读取图像信息的扫描模块之外，还加入了数据处理模块，通过在数据处理模块上设置至少一个信号输出端口，能够使数据处理模块根据控制设备下达的输出控制指令对信号输入端口进行状态设定，以将控制设备对确定的目标数据的处理结果实时反馈到生产设备，来实现生产设备根据确定目标数据对生产现场的产品做出相应的动作，大大减少了因需要其他设备向生产设备反馈数据处理结果带来的布线及硬件处理上的成本。另外，通过在数据处理模块内设置以太网通讯芯片以导入网络协议，能够实现扫描设备和控制设备之间的长距离信号传输，且使得一台控制设备能够同时对应多台扫描设备的数据传输，大大提高了控制设备的使用效率。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。