2的一些或所有中。反射镜器件可以包括例如被设计成使某光 波长过滤或通过的表面处理的光学器件。在一些实施例中，当脉动的光和/或不同波长被 用来分离由不同视角获取的图像时，被每个反射镜组件反射的图像可以被整个像场或视见 体64捕获。一个或更多个透镜可以被设置在一个或更多个成像路径62内。反射镜130优 选地具有平面的反射表面。然而，在一些实施例中，假设采用了合适的透镜或图像处理软 件，一个或更多个曲面镜或会聚镜可以被用在一个或更多个成像路径62中。在一些实施例 中，一个或更多个反射镜130可以是双色镜/分色镜以提供在不同波长下的图像的选择性 反射。
[0148] 反射镜130可以具有四边形剖面或轮廓，但也可以具有其他形状，例如其他多边 形。在一些优选的实施例中，一个或更多个反射镜130具有梯形剖面。在一些可替换的实施 例中，一个或更多个反射镜130可以具有圆形或椭圆形剖面。反射镜130可以具有对于它们 各自的位置足够的尺寸，以传播足够大以占据成像器60的整个像场的图像。反射镜130还 可以被定位并且具有足够小的尺寸使得镜不阻挡正沿任何其他成像路径62传播的图像。
[0149] 反射镜130可以被适当地隔开以解释各成像器60的景深。成像器60可以具有不 同的景深，并且成像路径62可以具有不同长度、不同段长度和不同数量的反射镜130。在 一些实施例中，任何成像路径62中的反射镜130的数量被选择成在给定尺寸的壳中提供最 少数量的反射镜130。成像路径62还可以或者可替换地被修改以引入额外的反射镜130， 从而选择是物体的实际图像还是反转图像（镜像图像）被任何给定的成像器60接收。此 外，来自物体20的不同透视图的物体20的相同的镜像图像可以到达成像器60,或者物体 20的不同的镜像图像可以到达成像器60。可使用的示例成像器60包括752X480像素的 分辨率的宽VGA成像器。一种优选的VGA成像器是可从加利福利亚的俄勒闪州或圣何塞的 Aptina Imaging of Corvallis得到的型号MT9V022;然而，可以使用各种分辨率的任意其 他合适类型的成像器60。
[0150] 反射镜130不仅便于捕获物体20的很多不同透视图，而且还有助于减小容纳所有 成像器60所需的壳82的尺寸。例如，从成像器经由与各透视图相关的多组反射镜130到 视见体64中的成像路径62允许下壳部分84和上壳部分86中的任一个或者两个具有至少 一种壳尺寸，该壳尺寸小于用于从相同的透视图直接查看视见体的直接透视尺寸。
[0151 ] III方法和/或操作模式
[0152] A.虚拟扫描线处理
[0153] 固定的虚拟扫描线模式（图7A中的全向模式）可以被用来解码图像，例如在由俄 勒冈州尤金的数据逻辑扫描公司制造的麦哲伦-1000 i模型扫描器中使用的。在一些实施 例中，基于视觉图书馆的可替换技术可以与一个或更多个成像器60 -起使用。一般，用于 解码图像中的光学代码的任何图像处理技术都可以用于此处描述的阅读器。
[0154] B.自适应虚拟扫描线处理
[0155] 为了减少储存器的数量和解码线性的和堆栈/堆叠的条形码所需的处理量，可以 使用自适应虚拟扫描线处理方法。图7A的左侧图示出线性条形码的图像。扫描线以各种 角度和偏移横穿2-D图像或在2-D图像上。这些"虚拟扫描线"可以以概念上与飞点激光 扫描器类似的方式被处理为一组线性信号。图像可以通过一维过滤器核心（kernel)代替 完全二维的核心而被去模糊，这明显降低了处理要求。
[0156] 透镜模糊功能的旋转对称特性允许在不需要虚拟扫描线边界之外的任何像素的 情况下发生线性去模糊处理。虚拟扫描线被假定为大体垂直于条形码穿过。条形码将吸收 非扫描轴中的模糊斑点调制，在扫描轴中产生线扩展功能。无论虚拟扫描线的取向，产生的 线扩张功能是相同的。然而，因为像素间隔根据旋转（45度的虚拟扫描线具有大于水平或 垂直扫描线1. 4倍的像素间隔）而变化，去模糊均衡器的缩放比例需要根据角度而改变。
[0157] 如果堆栈的条形码符号（例如RSS或TOF-417,如图7B所示）被成像，则装置可以 以镜像虚拟扫描模式开始并且之后确定哪个扫描线与条形码对齐得最好。然后，模式可以 适于更靠近地与条形码的取向和位置对齐以能够有效解码。因此，设备可以读取高度截顶 的条形码和堆栈的条形码，并且与在每一帧中处理整个图像的阅读器相比，具有较少的处 理量。
[0158] C.拼接
[0159] 光学代码（来自多个透视图）的多个部分可以通过已知拼接的处理被结合以形成 完整的光学代码。拼接的概念在此处可以仅通过UPCA标签的示例的方式描述，其是杂货 世界中最普遍的类型之一。UPCA标签在标签的左侧和右侧具有"保护码"并且在中间具有 "中间保护码"。每侧具有6个编码的数字。可能的是识别你是在解码左半还是右半。可能 的是分别解码左半和右半并且之后合并（拼接）解码的结果以产生完整的标签。还可能 的是从两片拼接标签的一侧。为了减少错误，最好这些部分扫描包括一些重叠的区域。假 设我们将端保护模式表示为G，并且将中间保护模式表示为C，并且我们在编码UPCA标签 012345678905,则我们可以将这个写成G012345C678905G。
[0160] 拼接左半和右半将需要读取G012345C和C678905G，并且将它们放在一起以得到 完整的标签。拼接有两个数字重叠的左半可能需要读取G0123和2345C以产生G012345C。 示例虚拟扫描线解码系统输出可以与保护码和4位数字一样短的多个标签段。使用拼接规 贝1J，完整的标签可以由从来自相同的相机的随后的图像解码的段或从多个相机的图像解码 的段组合。美国专利5, 493, 108和5, 446, 271中描述了拼接和虚拟线扫描方法的进一步的 细节，其全部内容通过参考合并于此。
[0161] D.渐进成像
[0162] 用于光学代码读取的以下技术中的一些可以被用在一些实施例中。在一些实施例 中，数据阅读器包括图像传感器，该图像传感器逐渐地被曝光以滚动方式（rolling basis) 捕获图像。这种类型的成像器还被称为滚动快门成像器。图像传感器被用于处理器以检测 并量化环境光强度。基于环境光强度，处理器控制CMOS成像器的数行光电二极管的积分时 间/整合时间。处理器还基于环境光的强度协调何时光源被脉动以及光电二极管行的积分 时间。
[0163] 取决于环境光和积分时间的量，光源可以每帧被脉动一次或更多次，以产生移动 目标的单格拍制图像，其中单格拍制图像适于处理以解码移动目标表示的数据。例如，在明 亮的环境光条件下，处理器可以引起行连续地与相对短的积分时间结合并且不脉动光源， 这产生了移动目标的斜体图像。例如，在中等光条件下，行可以连续地与明亮环境光的积 分时间类似的积分时间结合，并且处理器每帧脉动光源几次以产生移动目标的单格拍制图 像，并且具有图像多个部分之间的多重变换。当光脉冲可在移动目标的更模糊的倾斜图像 上时，产生图像部分。例如，在低光条件下，处理器可以引起行连续地结合相对长的积分时 间并且当所有行在相同的时间段期间结合时可以脉动光源一次。光的单次脉动产生移动目 标的单格拍制图像，其可以在移动目标的更模糊的倾斜图像上。
[0164] 在一些实施例中，数据成像器包括多个CMOS成像器并且具有多个光源。不同的 CMOS成像器"看见"不同的光源，换言之，来自不同光源的光被不同的CMOS成像器检测。当 CMOS成像器以相对近似的帧率操作时，相对同步的图像在不同步CMOS成像器的情况下可 以由多个CMOS成像器捕获。例如，一个CMOS成像器被用作主要的，使得当多行主要的CMOS 成像器结合时所有光源被脉动。在其他实施例中，有利的是使所有CMOS成像器相互同步并 且具有脉动的照明源。所有照明源可以被设置成在相同的时间脉动，为所有成像器提供照 明。可替换地，一个或更多个成像器可以从照明源子集接收脉动的照明。这可以降低镜面 反射的效果。
[0165] 另一个实施例每帧脉动光源多于一次。优选地，当一些行结合时光源被脉动，并且 结合的行的数量小于CMOS成像器中行的总数。在一些实施例中，CMOS成像器中行的总数 除以结合的行的数量的结果是整数。可替换地，在其他实施例中，CMOS成像器中行的总数 除以结合的行的数量的结果不是整数。当CMOS成像器中行的总数除以结合的行的数量的 结果是整数时，图像帧可以被分成每帧的相同部分。另一方面，当CMOS成像器中行的总数 除以结合的行的数量的结果不是整数时，连续的图像帧可以被分成不同部分。
[0166] 其他实施例可以使用机械快门代替滚动快门以捕获移动目标的单格拍制图像。机 械快门可以包括附接至阻挡光入射CMOS成像器或其他合适的图像传感器的快门的柔性元 件。快门可以被附接至线轴，在该线轴的芯部分周围绕有导电材料，其中芯部分朝向远离快 门。线轴的芯部分可以靠近一个或更多个永磁体。当电流流过绕在芯周围的导电材料时， 产生磁场并且与来自一个或更多个永磁体的磁场相互作用，从而将快门移动到允许光入射 CMOS成像器或其他合适的图像传感器的位置。
[0167] IV 结论
[0168] 以上使用的术语和描述仅通过图示说明的方式提出，并且不被认为是限制。本领 域的技术人员将意识到可以对上述实施例的细节进行很多改变，而不脱离本发明的基本原 理。例如，分割镜130和/或数组多个折叠镜130可以被用在仅从上部透视图或下部透视 图中的一个获取视图的光学代码阅读器的可替换实施例中。作为另一个示例，尽管主要根 据检测器辅助数据阅读器描述，但本文描述的阅读器和方法可以用在自动检测系统或自动 阅读器中，例如采用通过多个视窗口获取多个透视图的多个壳部分的隧道扫描器。在本文 的任何句子或段落中公开的主题可以与本文任何其他句子或段落的一个或更多个的主题 结合，只要这些结合不相互排斥或不可行。
【主权项】
1. 一种用于通过使用多个成像器（60)读取视见体（64)中的物体（20)上的光学代码 的方法，该视见体（64)通过分别的第一和第二视表面被限制在两个基本横向的侧上，所述 方法包括： 将多个视图（62)从所述视见体（64)引导到一组成像器（60)的不同成像器部分上，其 中所述多个视图(62)中的每一个通过所述第一和第二视表面中的一个，所述视图(62)中 的至少一个通过所述第一视表面，所述视图（62)中的至少一个通过所述第二视表面，其中 视图（62)的数量至少为三个，其中所述视图（62)中的至少一个被至少一个反射镜（130) 反射，并且其中视图（62)的数量大于成像器（60)的数量； 用所述数量的成像器（60)形成至少一个图像；以及 基于所述至少一个图像处理所述光学代码。2. 根据权利要求1所述的方法，其中成像器（60)的所述数量大于1。3. 根据权利要求1所述的方法，其中所述数量的成像器（60abc、60def、60def和 60ade)中的至少一个从多个视图（62)形成图像。4. 根据权利要求3所述的方法，其中成像器（60)的数量为2,其中第一成像器具有三 个不同的视图（62)，每个视图（62)通过所述第一视表面，并且其中第二成像器具有一个视 图，该一个视图通过所述第二视表面。5. 根据权利要求3所述的方法，其中成像器（60)的数量为2,其中第一成像器具有三 个不同的视场，每个视场通过所述第一视表面，并且其中第二成像器具有三个不同的视场， 每个视场通过所述第二视表面。6. 根据权利要求3所述的方法，其中所述引导步骤包括： 经由复合镜结构（130def、130bc2、130de2、130ade和130adef)上第一表面的反射，将 第一视图（64)从所述视见体（64)引导到分割视图成像器（60abc、60def、60def^P60ade) 的第一部分上；以及 经由所述复合镜结构（130def、130bc2、130de2、130ade和130adef)上第二表面的反 射，将第二视图（64)从所述视见体（64)引导到分割视图成像器（60abC、60def、60def和 60ade)的第二部分上。7. 根据权利要求6所述的方法，其中所述复合镜结构（130def、130bc2、130de2、130ade 和130adef)是单件。8. 根据权利要求1所述的方法，其中所述成像器的数量是1。9. 根据权利要求8所述的方法，其中成像器（60ade)具有三个不同的视图（62)，所述 三个不同的视图中的两个视图通过所述第一视表面，并且所述三个不同的视图中的一个通 过所述第二视表面。10. 根据权利要求8所述的方法，其中成像器（60adef)具有四个不同的视图（62)，所 述四个不同的视图中的三个视图通过所述第一视表面，并且所述四个不同的视图中的一个 通过所述第二视表面。
【专利摘要】光学代码阅读器(80、150、180和210)形成物体(20)上的光学代码的图像。阅读器(80、150、180和210)包括大体相互垂直的第一和第二视表面。该表面限制物体(20)在其中成像的视见体(64)。阅读器(80、150、180和210)还包括一组一个或更多个成像器(60)，其相对于视见体(64)被设置在第一和第二视表面的一个或更多个的相对侧上，并且被取向和被构造成从至少三个不同的视图(62)捕获物体(20)的图像。每个视图(62)通过所述第一和第二视表面中的一个。至少一个所述视图(62)通过第一视表面，并且至少一个所述视图(62)通过第二视表面。阅读器(80、150、180和210)还包括至少一个反射镜(130)，该至少一个反射镜(130)反射至少一个视图(62)。
【IPC分类】G06K9/20, G06K7/10
【公开号】CN105303145
【申请号】CN201510505891
【发明人】B·L·奥姆斯特德
【申请人】数据逻辑Adc公司
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2009年12月24日
【公告号】CN102349079A, CN102349079B, EP2377071A2, EP2377071A4, EP2377071B1, EP2960825A1, WO2010075581A2, WO2010075581A3