具有扩展读取范围的码读取器的制作方法

具有扩展读取范围的码读取器
1.本技术是申请日为2018年3月12日、申请号为“201810199544.3”、发明名称为“具有扩展读取范围的码读取器”的发明专利申请的分案申请。
2.相关申请交叉引用
3.不适用


背景技术：

4.本技术涉及用于读取和解码符号的成像系统及方法，并且更具体地涉及用于在扩展的读取范围之内读取符号的成像系统及方法。
5.成像系统使用包括图像传感器的图像采集设备来传送关于所查看主题的信息。然后所述系统根据各种算法解释此信息以执行程序化的决策和/或识别功能。为使传感器在可见光范围及近似可见光范围内最有效地采集图像，所述主题通常被照射。
6.使用图像传感器的符号学读取(也通常叫做“条形码”扫描)需要包括光学器件(透镜)和传感器(cmos相机、ccd等)的图像采集系统瞄准在包含符号(例如“条形码”)的物体上的一个位置处并且采集此符号的图像。所述符号包含一套代表一组有序字符或形状的预定模式，附装的数据处理器(例如微计算机)可以从所述组有序字符或形状中获得关于所述物体的有用信息(如其序列号、类型、型号、价格等)。符号/条形码可具有各种形状和大小。所采用的两种最常用的用于标记和识别物体的符号类型为由一系列不同宽度的条和空格组成的所谓一维条形码以及由小点或长方形的二维阵列组成的所谓二维条形码。
7.码读取器能够准确读取和解码图像的范围通常是有限的。在尝试拓宽读取范围时存在以下需要克服的重大挑战：在长范围上获得清晰图像、远距离处的足够分辨率、近距离处的足够大视野、以及足够的照明以防止模糊。另外，存在与实现被用户认为是连续照射相关联的重大挑战。使用常规图像形成系统使得克服这些挑战变得困难。对于可用空间和电功率受限的手持式设备而言情况尤其如此。
8.需要用于采集和解码符号的改进的系统和方法，特别是需要克服关于常规图像形成系统的读取范围的短处。


技术实现要素：

9.公开了一种基于图像的码读取器。所述基于图像的码读取器包括图像传感器，并且所述图像传感器被配置成采集码的图像。所述基于图像的码读取器进一步包括：透镜，被配置成将包括所述码的图像场景投射到所述图像传感器上。所述透镜包括控制所述基于图像的码读取器的焦距的可变光学功率。所述基于图像的码读取器包括：处理器，可操作地耦接到所述图像传感器和所述透镜，并且所述处理器被配置成仅使用位于所述传感器的感兴趣区域之内的像素来采集所述码的所述图像。进一步地，所述感兴趣区域的大小是基于所述读取器的所述焦距选择的。
10.公开了一种基于图像的码读取器。所述基于图像的码读取器包括图像传感器，并且所述图像传感器被配置成采集码的图像。所述基于图像的码读取器包括：透镜，被配置成
将包括所述码的图像场景投射到所述图像传感器上。所述透镜包括控制所述基于图像的码读取器的焦距的可变光学功率。所述基于图像的码读取器另外包括：处理器，可操作地耦接到此外图像传感器和此外透镜。所述处理器被配置成以一定曝光时间和/或增益设定来利用所述图像传感器采集所述码的所述图像。所述曝光时间和/或所述增益设定是基于所述读取器的所述焦距选择的。
11.公开了一种手持式基于图像的码读取器。所述手持式基于图像的码读取器包括图像传感器，并且所述图像传感器被配置成采集码的图像。所述手持式基于图像的码读取器包括：透镜，被配置成将包括所述码的图像场景投射到所述图像传感器上。所述透镜包括控制所述基于图像的码读取器的焦距的可变光学功率。所述手持式基于图像的码读取器进一步包括：定向传感器，被配置成确定所述读取器相对于外部参照系的角度。处理器被可操作地耦接到所述图像传感器、所述透镜和所述定向传感器，并且所述处理器被配置成从所述定向传感器接收定向信号。所述定向信号代表所述角度，并且所述处理器被配置成基于所述角度控制所述透镜的所述可变光学功率。
12.公开了一种使用基于图像的码读取器来读取基于图像的码的方法。所述基于图像的码读取器包括图像传感器、透镜和处理器。所述方法包括：从多种操作模式中选择操作模式，所述多种操作模式至少包括第一模式和第二模式。所述方法进一步包括：使用所述处理器并且基于所述操作模式设置所述透镜的光学功率。另外，所述方法包括：基于所述操作模式定义所述传感器的感兴趣区域，并且仅使用所述图像传感器的位于所述感兴趣区域之内的像素来采集码的图像。
13.公开了一种使用基于图像的码读取器来读取基于图像的码的方法。所述基于图像的码读取器包括图像传感器、透镜和处理器。所述方法包括：使用所述处理器设置所述透镜的光学功率。进一步地，所述方法包括：确定所述基于图像的码读取器的焦距；以及基于所述读取器的所述焦距定义曝光时间和/或增益设定。所述方法另外包括：以所述曝光时间和/或所述增益设定来利用所述图像传感器采集码的图像。
14.公开了一种使用手持式基于图像的码读取器来读取基于图像的码的方法。所述基于图像的码读取器包括图像传感器、定向传感器、透镜和处理器。所述方法包括：使用所述定向传感器确定所述读取器相对于外部参照系的角度。所述方法另外包括：向所述处理器发送代表所述角度的定向信号；以及根据所述定向信号确定所述透镜的光学功率。所述方法包括：使用所述处理器设置所述透镜的所述光学功率。
15.本发明的前述及其他方面和优势将在以下说明中显现。在说明中，所参照的附图形成了说明的一部分并且通过图解的方式示出了本发明的优选实施例。然而，此类实施例不一定代表本发明的完整范围，因此对权利要求书和本文进行了参照以解释本发明的范围。
附图说明
16.当考虑到本发明的以下详细说明时将更好地理解本发明并且除以上提出的这些之外的特性、方面和优势将变得明显。此类详细说明参照了以下图示。
17.图1a是根据本公开的基于图像的码读取器的透视图。
18.图1b是根据本公开的基于图像的码读取器的前视图。
19.图2a示出了根据本公开的示例液体透镜。
20.图2b示出了根据本公开的示例液体透镜。
21.图3a示出了根据本公开的码类型。
22.图3b示出了根据本公开的码类型。
23.图4a示出了根据本公开的定向传感器方面。
24.图4b示出了根据本公开的定向传感器方面。
25.图4c示出了根据本公开的定向传感器方面。
26.图5a示出了根据本公开的感兴趣区域大小方面。
27.图5b示出了根据本公开的感兴趣区域大小方面。
28.图5c示出了根据本公开的感兴趣区域大小方面。
29.图5d示出了根据本公开的感兴趣区域大小方面。
30.图6a示出了根据本公开的感兴趣区域放置方面。
31.图6b示出了根据本公开的感兴趣区域放置方面。
32.图7是根据本公开的针对不同码类型的曝光时间与距离之比的曲线图。
33.图8是根据本公开的流程图。
34.图9是根据本公开的流程图。
35.图10是根据本公开的流程图。
36.由于所述技术易受各种修改和替代形式的影响，其具体实施例已在图示中通过示例的方式示出并在本文进行了详细说明。然而，应当理解的是本文对于具体实施例的说明并不意在将所述技术限制在所公开的具体形式，相反地，目的是覆盖属于如所附权利要求定义的技术的精神和范围之内的所有修改、等同物和替代物。
具体实施方式
37.现在参照附图说明了主题技术的各个方面，其中，贯穿若干视图中同样的参考号对应于相似元素。然而，应当理解的是此后与其相关的图示和详细说明并不意在将所要求保护的主题限制于所公开的具体形式。相反，目的是覆盖属于所要求保护的主题的精神和范围之内的所有修改、等同物和替代物。
38.如本文所使用的，术语“组件”、“系统”、“设备”等意在指硬件、硬件和软件的组合、软件、或者执行中的软件。“示例性的”这个词本文被用来意指作为示例、实例或图解。本文被描述为“示例性的”任何方面或设计不一定被解释为比其他方面或设计优选或有利。
39.此外，所公开的主题可实现为系统、方法、装置、或制品，使用标准编程和/或工程技术和/或程序编制来生产硬件、固件、软件或其任意组合以控制基于电子的设备执行本文详细说明的方面。
40.除非另有规定或限制，术语“连接”、“耦接”及其变体被广泛使用并且包含直接的以及间接的安装、连接、支持、及耦接。进一步地，“连接”和“耦接”并不限于物理的或机械的连接或耦接。如本文所使用的，除非另外明确说明，“连接”是指一个元素/特性直接或间接连接到另一个元素/特性，并且不一定是电性地或机械地连接。同样，除非另外明确说明，“耦接”是指一个元素/特性直接或间接耦接到另一个元素/特性，并且不一定是电性地或机械地耦接。
41.如本文所使用的，术语“处理器”可包括一个或多个处理器和存储器和/或一个或多个可编程硬件元素。如本文所使用的，术语“处理器”意在包括任何类型的处理器、cpu、微控制器、数字信号处理器、或其他能够执行软件指令的设备。
42.如本文所使用的，术语“三维视野”指的是由成像设备采样的图像场景的三维部分。如本文所使用的，术语“二维视野”指的是图像场景被投射到图像传感器之上的二维部分。三维视野和二维视野彼此相关。在投射到图像传感器上的维度(即与光轴不平行的维度)上缩小三维视野将相应地缩小二维视野，反之亦然。
43.在一个非限制性示例中，所公开的这些系统和方法可以在具有0.3米至15米的特定范围的码读取器中执行。此读取范围可以利用液体透镜改进焦距控制。第一模式可由0.3米至1.5米的焦距范围来定义。第二模式则可由1.5米至15米的焦距范围来定义。这些系统和方法可扩展到任何附加范围。例如，贯穿本公开中各个范围可由其他范围替换。虽然列举了0.3米至15米的范围，还明确设想了0.3米至8米、0.3米至12米以及0.5米至10米的范围。虽然列举了0.3米至1.5米的范围，还设想了其他距离。虽然列举了1.5米至15米的范围，还设想了其他距离。虽然列举了两种模式，还可以利用三种、四种、五种、或更多种模式。
44.图1a是根据本公开的基于图像的码读取器100的透视图。基于图像的码读取器100可包括具有抓握部分110的壳体130、具有触发器120的体/桶部分170、用户输入设备185、光学器件/透镜180、定向传感器150、处理器140、图像传感器155、以及一个或多个led组160。处理器140、定向传感器150、图像传感器155、以及透镜180中的每一个都可以安装在壳体130中或以其他方式由所述壳体支撑。处理器140可以联结到定向传感器150、透镜180、图像传感器155、以及led组160中的每一个。
45.图1b是图1a示出的基于图像的码读取器100的前视图。一方面，led组160可以提供与视野(fov)轴190基本上平行的照射，以提供明亮视场照射源。fov轴190可经由照射光束175被照射。led组160可定义至少两种照射。所述至少两种照射中的每一种被配置以不同的发射角，并且所述至少两种照射可以是依据所述读取器的焦距选择的。led组160可与多个透镜165一起使用以配置所述读取器的焦距。
46.参照图1a，在一个非限制性方面，第一组led具有的发射角可以宽到能够在近距离处照射fov 195，并且第二组led可以生成针对远距离优化的小角准直光束，其中，如本文所使用的准直指的是光线基本上平行并且因此随光的传播最小程度地传播的光。在某些情况下，第一组led可以具有至少30至50度的发射角。
47.准直光束可被定义为具有发射角小于20度的小角。可以以5毫秒的led开启时间以及恒定的高频率交替地激发两种照射，普通用户将其认为是持续开启的照射。在某些情况下，首先在指定led开启时间上激发第一组led然后在指定led开启时间上激发第二组led可能是有利的。这种特定顺序因而首先照射近距离随后照射远距离。在某些情况下，具有在40hz至60hz的范围之内的频率可能是有利的。代替利用led组，可以使用二维led阵列并与准直透镜光学地耦接，此阵列的被激发的中心区域的大小定义了准直光束的发射角。
48.透镜180将fov 195聚焦以生成包括位于fov 195之内物品的图像的数据。fov 195沿fov轴190居中。由此，当fov 195指向应用于物品430上的码420并且码读取器100被激发以生成图像时，可以获得包括码420的图像。在某些情况下，透镜180包括液体透镜。如本文所使用的，“液体透镜”指的是具有电子可控可变焦距的透镜模块。
49.仍参照图1a，fov轴190从码420延伸至位于基于图像的码读取器100之内的图像传感器。fov轴190的长度可以在0.3米与15米之间变化。第一模式可被用于0.3米至1.5米的焦距范围。第二模式可被用于1.5米至15米的焦距范围。定向传感器150可以确定在扫描码420时首先使用哪种模式。用户可以经由用户输入设备185设置基于图像的码读取器100的模式。用户输入设备185可以是开关或触摸屏。用户可以经由用户输入设备185从多种操作模式中选择操作模式。在某些情况下，在使用移动终端时经由用户输入来控制选择可能是有利的。用户输入可包括具有第一和第二选择按钮的触摸屏。可替代地，可以基于可用距离信息来控制操作模式的选择。还可以通过在操作模式之间交替地切换来控制操作模式的选择。
50.图2a和图2b描绘了根据本公开的液体透镜。液体透镜200使用两种等密度液体：作为绝缘体的油以及作为导体的水。电压的变化可导致液体
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液体界面的曲率变化，这反过来导致已安装光学透镜的焦距的变化。液体透镜外部形状可以是固定的，仅内部液体变化形状。图2a示出了具有低电压水平的非限制性示例液体透镜200。图2b示出了具有相对较高电压水平的非限制性示例液体透镜200。液体透镜的另一个非限制性示例是由瑞士公司optotune生产的。
51.在一个非限制性方面，码可以是纸基的或回射的。对于纸基码，所需曝光时间和增益值在较远距离处可以增加。对于回射码，所需曝光时间和增益值可能不如在较远距离处那么高。这是由于回射码固有的较高光反射性。在第一模式和第二模式下可以分别使用不同参数来优化对图像的亮度控制。
52.图3a和图3b示出了根据本公开的不同类型的码。第一码420可以应用于物品430上。第一码420可以是例如纸码。第二码300还可以应用于物品430上。第二码300可以是例如回射码。基于图像的码读取器100可被配置成采集第一码420的图像，并且还可被配置成采集第二码300的图像。
53.图4a至图4c展示了根据本公开的定向传感器150方面。定向传感器150可被用来在模式之间进行选择。在一个非限制性示例中，定向传感器将被用于选择用来捕获图像的初始焦距或初始模式。如果在所捕获的图像中无法找到码，那么定向传感器可以在捕获第二张图像之前选择一个不同的焦距或不同的模式。为了本公开的目的，x轴450对应于基本上水平的方向，并且y轴460对应于基本上垂直的方向。图4a描绘了相对于x轴450的水平面上的基于图像的码读取器100。用户440可以将基于图像的码读取器100瞄准可以应用于物品430上的码420。视野410可以由基于图像的码读取器100来确定。从基于图像的码读取器100到码420的距离可以是从0.3米到15米。可替代地，从基于图像的码读取器100到码420的距离可以在不同的指定范围之内。
54.图4b示出了相对于x轴450处于0度与+90度之间的角度的基于图像的码读取器100。用户440可以将基于图像的码读取器100瞄准可以应用于物品430上的码420。视野410可以由基于图像的码读取器100来确定。从基于图像的码读取器100到码420的距离可以是从0.5米到10米。基于图像的码读取器100可以利用来自定向传感器150的定向信号，所述定向信号可以代表所述角度。可以基于定向信号设置基于图像的码读取器100的模式。当基于图像的码读取器100例如相对于x轴450定向在0度与+90度之间时，基于图像的码读取器100可以在被配置用于从1.5米到10米远处读取码420的模式下。此模式可以是第二模式(此模
式可被称作例如远模式，并且可用于尝试在较远距离处解码候选码)。可替代地，基于图像的码读取器100可以处于具有一个不同的指定读取范围的模式下。
55.图4c示出了相对于x轴450处于0度与
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90度之间的角度的基于图像的码读取器100。用户440可以将基于图像的码读取器100瞄准可以应用于物品430上的码420。视野410可以由基于图像的码读取器100来确定。从基于图像的码读取器100到码420的距离可以是例如从0.3米到15米。基于图像的码读取器100可以利用来自定向传感器的定向信号，所述定向信号可以代表所述角度。可以基于定向信号设置基于图像的码读取器100的模式。当基于图像的码读取器100例如相对于x轴450定向在0度与
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90度之间时，基于图像的码读取器100可以在被配置用于从0.3米到1.5米远处读取码420的模式下。此模式可以是第一模式(此模式可被称作例如近模式，并且可用于尝试在较近距离处解码候选码)。可替代地，基于图像的码读取器100可以处于具有一个不同的指定读取范围的模式下。
56.在某些情况下，当基于图像的码读取器100相对于x轴450定向在
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90度与
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15度之间的角度时，基于图像的码读取器100可被配置用于在从0.3到1.5米远处(或在第一模式或近模式下)读取码420，包括但不限于
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85度与
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80之间的角度、
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80度与
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75度之间的角度、
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75度与
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70度之间的角度、
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70度与
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65度之间的角度、
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65度与
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60度之间的角度、
‑
60度与
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55度之间的角度、
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55度与
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50度之间的角度、
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50度与
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45度之间的角度、
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45度与
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40度之间的角度、
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40度与
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35度之间的角度、
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35度与
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30度之间的角度、
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30度与
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25度之间的角度、
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25度与
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20度之间的角度、
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20度与
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15度之间的角度、
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15度与
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10度之间的角度、
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10度与
‑
5度之间的角度、以及
‑
5度与0度之间的角度，以及未明确列举的这些范围的上下界的组合。
57.在某些情况下，当基于图像的码读取器100相对于x轴450定向在90度与0度之间的角度时，基于图像的码读取器100可被配置用于在从1.5米到15米远处(或在第二模式或远模式下)读取码，包括但不限于85度与80之间的角度、80度与75度之间的角度、75度与70度之间的角度、70度与65度之间的角度、65度与60度之间的角度、60度与55度之间的角度、55度与50度之间的角度、50度与45度之间的角度、45度与40度之间的角度、40度与35度之间的角度、35度与30度之间的角度、30度与25度之间的角度、25度与20度之间的角度、20度与15度之间的角度、15度与10度之间的角度、10度与5度之间的角度、以及5度与0度之间的角度，以及未明确列举的这些范围的上下界的组合。
58.图5a至图5d示出了根据本公开的感兴趣区域大小方面。图5a示出了可以应用于物体430上的码420。基于图像的码读取器100可被用来读取码420。图5b描绘了将图像场景透射到图像传感器155上，其中，码420被投射到图像传感器155的二维视野500上，并且另外被投射到占二维视野500一定比例的感兴趣区域510内。在某些情况下，可以仅使用位于感兴趣区域510之内的像素来采集图像。当基于图像的码读取器100距码420例如0.5米到3米时，感兴趣区域至少可占图像传感器155的一预定比例。在某些情况下，当基于图像的码读取器100距码420 0.5米到3米时，感兴趣区域可以是整个图像传感器155(例如图像传感器155的所有像素可被用来采集图像)。感兴趣区域可由基于图像的码读取器100的当前模式确定。
59.图5c示出了可应用于物品430上的码420。基于图像的码读取器100可被用来读取码420。图5d描绘了在视野500之内、以及另外地在感兴趣区域510之内的码420。再者，在某些情况下，可以仅使用位于感兴趣区域510之内的像素来采集图像。当基于图像的码读取器100距码420例如3米到10米时，感兴趣区域至多可占图像传感器155的所述预定比例。感兴
趣区域可由基于图像的码读取器100的当前模式确定。
60.在某些情况下，所述预定比例可以是10％、25％、或50％。
61.在又一非限制性方面，处理器可以针对短焦距执行像素合并和/或二次采样。要实现足够的视野，可以在近距离处使用完整的图像传感器。在某些情况下，执行2x2像素合并可能是有利的。
62.图像传感器155可以具有例如1.2兆像素的分辨率。在某些情况下，图像传感器155可以具有1280x800像素、1280x1024像素、或者2592x1944像素的分辨率。
63.图6a和图6b示出了根据本公开的感兴趣区域放置方面。在某些情况下，将感兴趣区域510放置于二维视野500之内的不同区域可能是有利的。图6a示出了感兴趣区域510在二维视野500之内不居中的一个示例。可以基于码420在二维视野500之内的位置来移动感兴趣区域510。感兴趣区域510可出现在二维视野500之内的任何地方。当处于第二模式时，感兴趣区域510可包括图像传感器的中心部分。在远距离处，二维视野500可以比捕获码420所要求的大得多。通过缩小感兴趣区域510，必须处理的数据量以及照射视野500所需的功率得以降低。
64.图6b示出了感兴趣区域510在视野500之内居中的一个示例。可以基于码420在二维视野500之内的位置来移动感兴趣区域510。如图1b所示，在某些情况下，使用照射光束175来将小点投射在光轴上或附近可能是有利的。所投射的小点可协助用户对基于图像的码读取器100进行瞄准和定向。
65.处理器140可包括学习给定用户的趋势并基于给定用户的使用历史调整感兴趣区域510的软件。例如，如果软件识别到在远距离处近似水平地瞄准基于图像的码读取器100时用户历史上曾将基于图像的码读取器100向右瞄准(从用户的视角)，那么可以在二维视野500之内移动感兴趣区域510以弥补这些采集条件下的这种趋势。
66.图7是针对回射码710和纸码700的曝光时间与距离之比的曲线图。距离测量结果表示从码到读取器之间的距离。对于纸码700，所需曝光时间和增益值在较远距离处可以增加。对于回射码710，所需曝光时间和增益值不如在较远距离处那么高。这是由于回射码710固有的较的高光反射性。寻找算法的时间以靠近对于纸码700或回射码710而言的最佳曲线的设置开始。在第一模式和第二模式下，可以使用不同参数来优化对图像的亮度控制。
67.参照图8，本公开提供了一种使用基于图像的码读取器来读取基于图像的码的方法800。在过程块810处，方法800可包括选择操作模式。在过程块820处，方法800可包括基于所述操作模式设置透镜的光学功率。在过程块830处，方法800可包括基于所述操作模式定义感兴趣区域。在过程块840处，方法800可包括采集码的图像。在过程块850处，方法800可包括尝试对码进行解码。
68.参照图9，本公开提供了一种使用基于图像的码读取器来读取基于图像的码的附加方法900。在过程块910处，方法900可包括设置透镜的光学功率。在过程块920处，方法900可包括确定焦距。在过程块930处，方法900可包括定义曝光时间和/或增益设定。在过程块940处，方法900可包括采集码的图像。在过程块950处，方法900可包括尝试对码进行解码。
69.参照图10，本公开提供了另一种使用基于图像的码读取器来读取基于图像的码的方法1000。在过程块1010处，所述方法可包括确定所述读取器的角度。在过程块1020处，所述方法可包括向处理器发送定向信号。在过程块1030处，所述方法可包括基于所述读取器
的角度确定透镜的光学功率。在过程块1040处，所述方法可包括设置透镜的光学功率。在过程块1050处，方法1000可包括采集图像。在过程块1060处，方法1000可包括尝试对位于图像之内的任何候选码进行解码。
70.本公开包括一种基于图像的码读取器，包括：图像传感器，所述图像传感器被配置成采集码的图像；透镜，被配置成将包括所述码的图像场景投射到所述图像传感器上，所述透镜包括控制所述基于图像的码读取器的焦距的可变光学功率；处理器，可操作地耦接到所述图像传感器和所述透镜，所述处理器被配置成仅使用位于所述传感器的感兴趣区域之内的像素来采集所述码的所述图像，其中，所述感兴趣区域的大小是基于所述读取器的所述焦距选择的。所述基于图像的码读取器可被进一步配置成以多种操作模式操作，所述处理器被配置成从所述多种操作模式中进行选择。进一步地，所述多种操作模式可至少包括第一模式和第二模式，所述第一模式具有第一感兴趣区域并且所述第二模式具有第二感兴趣区域，所述第一感兴趣区域大于所述第二感兴趣区域。进一步地，当处于所述第二模式时，所述第二感兴趣区域可包括所述图像传感器的中心部分。另外，可由用户从所述多种操作模式中选择期望的操作模式。所述基于图像的码读取器可进一步包括被配置成利用具有至少两个发射角的光来照射所述图像场景的一个或多个照射器，所述处理器被配置成基于所述读取器的所述焦距从所述至少两个发射角中进行选择。进一步地，所述一个或多个照射器可包括至少两组发光二极管。另外，所述至少两个发射角可以以固定脉冲持续时间和固定频率而被交替地启用。另外，所述图像可以是通过将所述曝光时间与具有所述至少两个发射角之一的光进行同步而捕获的。进一步地，所述曝光时间可以小于照射时间。另外，所述处理器可以针对在所述焦距小于针对指定码大小的最大读取距离的一半时执行像素合并。另外，所述处理器可以针对在所述焦距小于针对指定码大小的最大读取距离的一半时执行二次采样。进一步地，所述码可以是纸基的或回射的。所述处理器可被配置成选择所述感兴趣区域的所述大小。所述基于图像的码读取器可进一步包括二维led阵列，其中，所述led阵列的中心部位被激发以照射所述码，并且所述led阵列的大小(被激发的led的数量)基于所述读取器的所述焦距，所述led阵列的所述大小由被激发的led的数量来定义。
71.本公开包括一种基于图像的码读取器，包括：图像传感器，所述图像传感器被配置成采集码的图像；透镜，被配置成将包括所述码的图像场景投射到所述图像传感器上，所述透镜包括控制所述基于图像的码读取器的焦距的可变光学功率；以及处理器，可操作地耦接到所述图像传感器和所述透镜，所述处理器被配置成以一定曝光时间和/或增益设定来利用图像传感器采集所述码的图像，其中，所述曝光时间和/或增益设定是基于所述读取器的所述焦距选择的。所述基于图像的码读取器可被进一步配置成以多种操作模式操作，所述处理器被配置成从所述多种操作模式中进行选择。另外，所述多种操作模式可至少包括第一模式和第二模式，所述第一模式具有第一感兴趣区域，并且所述第二模式具有第二感兴趣区域，所述第一感兴趣区域大于所述第二感兴趣区域。进一步地，当处于所述第二模式时，所述第二感兴趣区域可包括所述图像传感器的中心部分。另外，可由用户从所述多种操作模式中选择期望的操作模式。所述基于图像的码读取器可进一步包括被配置成利用具有至少两个发射角的光来照射所述图像场景的一个或多个照射器，所述处理器被配置成基于所述读取器的所述焦距从所述至少两个发射角中进行选择。另外，所述一个或多个照射器可包括至少两组发光二极管。进一步地，所述至少两个发射角可以以固定脉冲持续时间和
固定频率而被交替地启用。进一步地，所述图像可以是通过将所述曝光时间与具有所述至少两个发射角之一的光进行同步而捕获的。另外，所述曝光时间可以小于照射时间。进一步地，所述处理器可以针对在所述焦距小于针对指定码大小的最大读取距离的一半时执行像素合并。另外，所述处理器可以针对在所述焦距小于针对指定码大小的最大读取距离的一半时执行二次采样。进一步地，所述码可以是纸基的或回射的。而且，所述处理器可被配置成选择所述感兴趣区域的所述大小。所述基于图像的码读取器可进一步包括二维led阵列，其中，所述led阵列的中心部位被激发以照射所述码，并且所述led阵列的大小(被激发的led的数量)基于所述读取器的所述焦距，所述led阵列的所述大小由被激发的led的数量来定义。
72.本公开包括一种手持式基于图像的码读取器，包括：图像传感器，所述图像传感器被配置成采集码的图像；透镜，被配置成将包括所述码的图像场景投射到所述图像传感器上，所述透镜包括控制所述基于图像的码读取器的焦距的可变光学功率；定向传感器，被配置成确定所述读取器相对于外部参照系的角度；以及处理器，可操作地耦接到所述图像传感器、所述透镜以及所述定向传感器，所述处理器被配置成从所述定向传感器接收定向信号，所述定向信号代表所述角度，所述处理器被配置成基于所述角度控制所述透镜的所述可变光学功率。所述手持式基于图像的码读取器可被进一步配置成以多种操作模式操作，所述处理器被配置成从所述多种操作模式中进行选择。另外，所述多种操作模式可至少包括第一模式和第二模式，所述第一模式具有第一感兴趣区域，并且所述第二模式具有第二感兴趣区域，所述第一感兴趣区域大于所述第二感兴趣区域。进一步地，当处于所述第二模式时，所述第二感兴趣区域可包括所述图像传感器的中心部分。另外，可由用户从所述多种操作模式中选择期望的操作模式。所述手持式基于图像的码读取器可进一步包括被配置成利用具有至少两个发射角的光来照射所述图像场景的一个或多个照射器，所述处理器被配置成基于所述读取器的所述焦距从所述至少两个发射角中进行选择。进一步地，所述一个或多个照射器可包括至少两组发光二极管。另外，所述至少两个发射角可以以固定脉冲持续时间和固定频率而被交替地启用。另外，所述图像可以是通过将所述曝光时间与具有所述至少两个发射角之一的光进行同步而捕获的。进一步地，所述曝光时间可以小于照射时间。另外，所述处理器可以针对在所述焦距小于针对指定码大小的最大读取距离的一半时执行像素合并。进一步地，所述处理器可以针对在所述焦距小于针对指定码大小的最大读取距离的一半时执行二次采样。另外，所述码可以是纸基的或回射的。进一步地，所述处理器可被配置成选择所述感兴趣区域的所述大小。所述手持式基于图像的码读取器可进一步包括二维led阵列，其中，所述led阵列的中心部位被激发以照射所述码，并且led阵列的大小(被激发的led的数量)基于所述读取器的所述焦距，所述led阵列的所述大小由被激发的led的数量来定义。
73.本公开包括一种使用基于图像的码读取器来读取基于图像的码的方法，所述基于图像的码读取器包括图像传感器、透镜和处理器，所述方法包括：从多种操作模式中选择操作模式，所述多种操作模式至少包括第一模式和第二模式；使用所述处理器基于所述操作模式设置所述透镜的光学功率；基于所述操作模式定义所述传感器的感兴趣区域；仅使用所述图像传感器的位于所述感兴趣区域之内的像素来采集码的图像。另外，所述处理器可从所述多种操作模式中进行选择。所述使用基于图像的码读取器来读取基于图像的码的方
法可进一步包括：所述第一模式具有第一感兴趣区域，并且所述第二模式具有第二感兴趣区域，所述第一感兴趣区域大于所述第二感兴趣区域。所述使用基于图像的码读取器来读取基于图像的码的方法可进一步包括：当处于所述第二模式时，所述第二感兴趣区域包括所述图像传感器的中心部分。另外，所述使用基于图像的码读取器来读取基于图像的码的方法可进一步包括：用户从所述多种操作模式中选择期望的操作模式。另外，一个或多个照射器可以利用具有至少两个发射角的光来照射所述图像场景，所述处理器基于所述读取器的所述焦距从所述至少两个发射角中进行选择。另外，所述一个或多个照射器可包括至少两组发光二极管。进一步地，所述至少两个发射角可以以固定脉冲持续时间和固定频率而被交替地启用。另外，所述图像可以是通过将所述曝光时间与具有所述至少两个发射角之一的光进行同步而捕获的。进一步地，所述曝光时间可以小于照射时间。所述使用基于图像的码读取器来读取基于图像的码的方法可进一步包括：所述处理器针对在所述焦距小于针对指定码大小的最大读取距离的一半时执行像素合并。所述使用基于图像的码读取器来读取基于图像的码的方法可进一步包括：所述处理器针对在所述焦距小于针对指定码大小的最大读取距离的一半时执行二次采样。进一步地，所述码可以是纸基的或回射的。所述使用基于图像的码读取器来读取基于图像的码的方法可进一步包括：所述处理器选择所述感兴趣区域的所述大小。所述使用基于图像的码读取器来读取基于图像的码的方法可进一步包括二维led阵列，其中，所述led阵列的中心部位被激发以照射所述码，并且所述led阵列的大小(被激发的led的数量)基于所述读取器的所述焦距，所述led阵列的所述大小由被激发的led的数量来定义。
74.本公开包括一种使用基于图像的码读取器来读取基于图像的码的方法，所述基于图像的码读取器包括图像传感器、透镜和处理器，所述方法包括：使用所述处理器设置所述透镜的光学功率；确定所述基于图像的码读取器的焦距；基于所述读取器的焦距定义曝光时间和/或增益设定；以所述曝光时间和/或增益设定来利用所述图像传感器采集码的图像。所述使用基于图像的码读取器来读取基于图像的码的方法可被进一步配置成以多种操作模式操作，所述处理器从所述多种操作模式中进行选择。进一步地，所述多种操作模式可至少包括第一模式和第二模式，所述第一模式具有第一感兴趣区域并且所述第二模式具有第二感兴趣区域，所述第一感兴趣区域大于所述第二感兴趣区域。另外，当处于所述第二模式时，所述第二感兴趣区域可包括所述图像传感器的中心部分。所述使用基于图像的码读取器来读取基于图像的码的方法可进一步包括：用户从所述多种操作模式中选择期望的操作模式。进一步地，一个或多个照射器可以利用具有至少两个发射角的光来照射所述图像场景，所述处理器基于所述读取器的所述焦距从所述至少两个发射角中进行选择。另外，所述一个或多个照射器可包括至少两组发光二极管。另外，所述至少两个发射角可以以固定脉冲持续时间和固定频率而被交替地启用。进一步地，所述图像可以是通过将所述曝光时间与具有所述至少两个发射角之一的光进行同步而捕获的。另外，所述曝光时间可以小于照射时间。所述使用基于图像的码读取器来读取基于图像的码的方法可进一步包括：所述处理器针对在所述焦距小于针对指定码大小的最大读取距离的一半时执行像素合并。所述使用基于图像的码读取器来读取基于图像的码的方法可进一步包括：所述处理器针对在所述焦距小于针对指定码大小的最大读取距离的一半时执行二次采样。进一步地，所述码可以是纸基的或回射的。所述使用基于图像的码读取器来读取基于图像的码的方法可进一步
包括：所述处理器选择所述感兴趣区域的所述大小。所述使用基于图像的码读取器来读取基于图像的码的方法可进一步包括二维led阵列，其中，所述led阵列的中心部位被激发以照射所述码，并且所述led阵列的大小(被激发的led的数量)基于所述读取器的所述焦距，所述led阵列的所述大小由被激发的led的数量来定义。
75.本公开包括一种使用手持式基于图像的码读取器来读取基于图像的码的方法，所述基于图像的码读取器包括图像传感器、定向传感器、透镜和处理器，所述方法包括：使用定向传感器确定所述读取器相对于外部参照系的角度；向处理器发送代表所述角度的定向信号；根据所述定向信号确定透镜的光学功率；使用处理器设置透镜的光学功率。所述手持式基于图像的码读取器可被进一步配置成以多种操作模式操作，所述处理器从所述多种操作模式中进行选择。进一步地，所述多种操作模式可至少包括第一模式和第二模式，所述第一模式具有第一感兴趣区域并且所述第二模式具有第二感兴趣区域，所述第一感兴趣区域大于所述第二感兴趣区域。另外，当处于所述第二模式时，所述第二感兴趣区域可包括所述图像传感器的中心部分。所述使用手持式基于图像的码读取器来读取基于图像的码的方法可进一步包括：用户从所述多种操作模式中选择期望的操作模式。进一步地，一个或多个照射器可以利用具有至少两个发射角的光来照射所述图像场景，所述处理器基于所述读取器的所述焦距从所述至少两个发射角中进行选择。另外，所述一个或多个照射器可包括至少两组发光二极管。进一步地，所述至少两个发射角可以以固定脉冲持续时间和固定频率而被交替地启用。另外，所述图像可以是通过将所述曝光时间与具有所述至少两个发射角之一的光进行同步而捕获的。进一步地，所述曝光时间可以小于照射时间。所述使用手持式基于图像的码读取器来读取基于图像的码的方法可进一步包括：所述处理器针对在所述焦距小于针对指定码大小的最大读取距离的一半时执行像素合并。所述使用手持式基于图像的码读取器来读取基于图像的码的方法可进一步包括：所述处理器针对在所述焦距小于针对指定码大小的最大读取距离的一半时执行二次采样。进一步地，所述码可以是纸基的或回射的。所述使用手持式基于图像的码读取器来读取基于图像的码的方法可进一步包括：所述处理器选择所述感兴趣区域的所述大小。所述手持式基于图像的码读取器来读取基于图像的码的方法可进一步包括二维led阵列，其中，所述led阵列的中心部位被激发以照射所述码，并且所述led阵列的大小(被激发的led的数量)基于所述读取器的所述焦距，所述led阵列的所述大小由被激发的led的数量来定义。
76.为了避免疑义，针对这些系统说明的本公开的方面适用于这些方法并且针对这些方法说明的方面适用于这些系统。
77.本领域技术人员将理解的是尽管前面已经与特定实施例和示例一起对本发明进行了说明，本发明不一定是如此限制的，许多其他实施例、示例、使用、修改以及实施例、示例和使用的偏离意在由所附权利要求书包含。