解码条形码的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明的实施例通常涉及对条形码进行解码。
【背景技术】
[0002]条形码通常用于编码信息以用于各种目的，例如自动化部件识别。条形码可以为二维(例如通常矩形)识别符，其包括一个或者多个空间连续的交替并行条(bar)和空格(space)的序列。条和空格中的每一个通常称为元素。一个或者多个连续元素的序列组成元素序列。条形码元素序列中的元素可以通过其相对宽度来编码信息。
[0003]通常，条形码通过在一致反射基板(例如纸或者金属)上打印(或者使用墨汁)或者标记(例如通过蚀刻)来创建。该条通常具有比基板低的反射，并且因此好像比他们之间的空格好像更暗(例如当在白纸上使用黑墨汁来打印条形码时)。但是条形码可以其它方式打印，例如当在黑色目标上白漆来打印条形码时。为了将条形码与背景更容易区分，通常与其它打印或者可视结构相对远地放置条。这些距离在第一条之前和最后条之后创建空格，通常称为静止区(quiet zone) 0可替换地，可以打印或者标记空格和静止区，并且基板隐含形成了条。
[0004]然而。阅读器通常难于解码亚分解(under-resolved)的条形码，例如亚米样的(例如由于低采样率或者低分辨率传感器而造成)条形码和/或模糊的(例如由于阅读器的不良聚焦或者移动效果)条形码。
【发明内容】
[0005]本文中描述的技术提供用于解码亚分解的条形码，例如亚采样的和/或模糊的条形码。可以通过以下假设来建模扫描样本的局部反射，即局部反射为集成了落入对应扫描样本箱的实际条形码反射轮廓下的区域的结果。也可以使用其它建模技术，例如加权求和，其中，越靠近扫描样本箱中心的轮廓值也许越导致整个反射。
[0006]在一些方面中，提供了一种用于解码条形码的计算机化方法。该方法包括:由计算装置从指示出沿着通过条形码的扫描的扫描信号的传感器接收数据。该方法包括:由计算装置确定沿着扫描的条形码内的单位宽度图案的第一字符单位网格。该方法包括:由计算装置基于第一字符单位网格来确定使单位宽度图案与扫描信号的一部分关联的至少一个采样系数集合。该方法包括:由计算装置基于至少一个采样系数集合和扫描信号的一部分来确定单位宽度图案的元素宽度图案。
[0007]在一些方面中，提供了一种用于解码条形码的条形码阅读器。该条形码阅读器包括处理器，其被配置为运行在存储器中存储的模块，所述模块被配置为导致所述处理器从指示沿着通过条形码的扫描的扫描信号的传感器接收数据。存储器中存储的模块被配置为导致处理器确定沿着扫描的条形码内的单位宽度图案的第一字符单位网格。存储器中存储的模块被配置为导致处理器基于第一字符单位网格来确定使单位宽度图案和扫描信号的一部分关联的至少一个采样系数集合。存储器中存储的模块被配置为导致处理器基于至少一个采样系数集合和扫描信号的一部分来确定单位宽度图案的元素宽度图案。
[0008]在一些方面中，提供了一种非暂时计算机可读介质。非暂时计算机可读介质具有可执行指令，其可操作地致使设备:从指示沿着通过条形码的扫描的扫描信号的传感器接收数据。可执行指令可操作地致使设备:确定条形码内的单位宽度图案沿着扫描的第一字符单位网格。可执行指令可操作地致使设备:基于第一字符单位网格来确定使单位宽度图案和扫描信号的一部分关联的至少一个采样系数集合。可执行指令可操作地致使设备:基于至少一个采样系数集合和扫描信号的一部分来确定单位宽度图案的元素宽度图案。
[0009]在回顾下面的附图、详细描述以及权利要求之后将更充分理解所公开主题的这些和其它能力。应当理解的是，本文中采用的措辞和术语是处于描述目的并且不应当理解为限制。
【附图说明】
[0010]当结合下面附图考虑时，可以参考所公开主题的下面详细描述来更全面明白所公开主题的各个目标、特征和优势，其中相同参考附图识别相同元素。
[0011]图1A示出使用两宽度符号来生成的条形码；
[0012]图1B示出两宽度符号的维度；
[0013]图2示出使用多宽度符号生成的条形码；
[0014]图3示出示例性扫描信号；
[0015]图4示出根据一些实施例的用于解码条形码的ISPM和O相位处的多宽度条形码的示例性扫描线亚采样和采样系数；
[0016]图5示出根据一些实施例的用于解码条形码的ISPM和O相位处的多宽度条形码的示例性扫描线亚采样和采样系数；
[0017]图6示出根据一些实施例的根据一些实施例的用于解码条形码的ISPM和0.5相位处的多宽度条形码的示例性扫描线亚采样和采样系数；
[0018]图7示出根据一些实施例的根据一些实施例的用于解码条形码的ISPM和-0.25相位处的多宽度条形码的示例性扫描线亚采样和采样系数；
[0019]图8示出根据一些实施例的根据一些实施例的用于解码条形码的1.33SPM和0.33相位处的多宽度条形码的示例性扫描线亚采样和采样系数
[0020]图9示出根据一些实施例的根据一些实施例的用于解码条形码的0.75SPM和-0.25相位处的多宽度条形码的示例性扫描线亚采样和采样系数；
[0021]图10示出根据一些实施例的用于解码条形码的0.84SPM、2.1宽度(W)和-0.16相位处的多宽度条形码的示例性扫描线亚采样和采样系数；
[0022]图11示出根据一些实施例的用于解码条形码的通用的基于图像的解码算法的示例性计算机化方法；
[0023]图12示出根据一些实施例的用于解码条形码的激光扫描器解码算法的示例性计算机化方法；
[0024]图13A至图13B示出根据一些实施例的用于解码来自扫描信号的条形码的示例性计算机化方法；
[0025]图14A至图14C示出根据一些实施例的用于定位且解码用于解码条形码的第一定界字符的示例性计算机化方法；
[0026]图15示出示出根据一些实施例的用于确定用于解码条形码的单位采样系数的示例性计算机化方法；
[0027]图16示出示出根据一些实施例的用于从用于解码条形码的扫描信号分数字符的示例性计算机化方法；
[0028]图17示出根据一些实施例的用于解码来自用于解码条形码的多宽度条形码的扫描信号的字符的示例性计算机化方法；并且
[0029]图18示出根据一些实施例的用于解码来自用于解码条形码的两宽度条形码或者多宽度条形码的扫描信号的字符的示例性计算机化方法。
【具体实施方式】
[0030]本文中描述的技术使用采样(例如包括显著亚采样)的量化效应的模型来解码亚分解的条形码。在一些实施例中，该建模可以通过沿着由扫描样本箱进行的特定扫描样本的扫描而接近于有效扫描采样区域宽度来生成。扫描样本箱可以为沿着以下扫描的位置的范围，在该扫描上，反射信息被假设为集成了那个扫描样本。在一些实施例中，扫描采样箱具有等于扫描采样间距的宽度并且以扫描样本位置为中心，使得所有扫描样本箱在没有重叠的情况下共同覆盖扫描的区域。本领域的技术人员将明白其它样本箱宽度也是可能的。
[0031]在一些实施例中，可以通过以下假设来建模扫描样本的局部反射，即局部反射为集成了落入对应扫描样本箱的实际条形码反射轮廓下的区域的结果。也可以使用其它建模技术，例如加权求和，其中，越靠近扫描样本箱中心的轮廓值也许越导致整个反射。
[0032]多个条形码设计(称为符号)中的任何一个可以用于条形码。每个符号可以指定条、空格和静止区尺寸限制以及如何准确编码信息。条形码符号的示例包括代码128、代码93、代码39、Codabar, I2of5、MS1、二五代码和UPC-ΕΑΝ。条形码可以包括传统“线性”符号(例如代码128和代码39)，在该符号中沿着一维编码所有信息。条形码也可以包括单独“堆叠的” 2D符号行(例如DataBar、PDF417、MicroPDF以及一些复合符号的2D组成)，所有这些本质上允许条形码在彼此顶部堆叠以编码更多信息。
[0033]许多条形码符号分成两个分类:两宽度符号和多宽度符号。例如，两宽度符号的示例包括代码39、交叉二五码、Codabar、MS1、二五码以及Pharmacode。两宽度符号的每个元素是窄的或者宽的。窄元素具有等于最小特征尺寸的宽度X。宽元素具有等于宽元素尺寸的宽度W。宽元素尺寸W通常为最小特征尺寸的固定实数倍。二级符号由此允许每个元素表示两个可能值中的一个，X或者W。
[0034]多宽度符号包括例如代码128、代码 93、UPC-EAN、PDF417、MicroPDF 和 DataBar。多宽度符号的每个元素为最小特征尺寸的整数倍数n(例如，η为I和元素的最大宽度之间的整数，其可以取决于符号)。术语模块通常用于指示多级条形码的最小特征尺寸，使得多级条形码符号的每个元素由整数数量的模块组成。针对多个多宽度符号(例如代码128，代码93和UPC-ΕΑΝ)而言，η在I和4之间变化，但是可以为更大(例如，如针对DataBar，其中η可以在I和4之间变化)。
[0035]两宽度条形码和多宽度条形码中的任何元素序列的数据由对应的量化元素宽度的序列来编码。元素序列的元素宽度的序列通常称为元素序列的元素宽度图案。用于两宽度元素序列的元素宽度图案为由窄(“X”)和宽(“W”)元素组成的二进制图案。例如，用于条(W)、空格⑴、条(X)、空格⑴、条(X)、空格(W)、条(X)、空格⑴和条(W)的元素宽度图案被表示为WXXXXWXXW，其中，X为最小特征尺寸并且W为宽元素宽度。用于多宽度元素序列的元素宽度图案为指示出序列中的每个对应元素的模块的宽度的整数倍图案。例如，用于条(η = I)、空格(η = I)、条(η = I)、空格(η = 3)、条(η = 2)、空格(η = 3)的元素宽度图案表示为111323。
[0036]条形码元素通常分组成连续字符(例如字母和数字)，其可以从它们相应元素中解码成字母-数字值。在一些实施例中，该数据从整个元素宽度序列(例如Pharmacode条形码)直接确定。可以针对任何特定符号的可能字符称为其字符集合。取决于该符号，在字符集合中存在多个不同类型的字符，包括定界字符和数据字符。通常，仅存在几种不同的可能定界字符图案但是存在大量可能的数据字符元素宽度图案。它是从条形码的一端到另一端表示的数据字符值的串，其极大地限定用于整个条形码的编码串。
[0037]定界字符(有时称为守卫图案)通常出现在条形码的开始处和结束处。定界字符可以用于允许阅读器例如检测符号，确定哪里开始和停止阅读并且/或者确定符号类型。在条形码的开始处和结束处放置的定界字符通常分别称为开始字符和停止字符。一些符号(例如UPC-A以及DataBar)也具有描绘数据字符的区部的在符号内的定界字符。最后，一些符号(例如代码128)具有确定出如何解释数据字符的不同开始定界符。
[0038]数据字符为编码条形码中的实际信息的字符。数据字符的元素宽度图案与字母-数字值相关联。通常也指定被称为校验码字符的特定数据字符。该字符的数值本质上为所有其它数据字符的数值的总和，以允许阅读器检测误读的字符串。用于所有数据字符的字母数字值的序列形成了原始字符串，其然后有时使用具体格式化规则来转换成用于该条形码的实际编码的元素集合。
[0039]不管类型如何，字符集合的每个字符值与唯一元素宽度图案相关联。例如，代码39字符集合中的用于“A”和“B”的元素宽度图案分别为WXXXXWXXW和XXWXXWXXW。如上面解释的，因此，用于“A”的元素宽度图案WXXXXWXXW为条(W)、空格⑴、条(X)、空格⑴、条(X)、空格(W)、条(X)、空格(X)和条(W)，其中，X为最小特征尺寸并且W为宽元素宽度。代码128字符集合中的用于“A”和“B”的元素宽度图案分别为111323和131123。
[0040]针对大部分符号而言重要注意的是:特定类型的所有字符在条形码中具有相同物理宽度。例如，两宽度符号的字符通常用于恒定数量的窄条、窄空格、宽条以及宽空格，并且通常开始于条元素。用于特定两宽度符号(例如代码39)的字符也结束于条，并且使用特定空格(被称为字符间的间隙，具有一致而随意宽度)来分离个别字符。在字符之间具有字符间的间隙的这种符号通常称为离散符号，而不具有这种间隙的符号称为连续符号。相反，多宽度符号字符通常具有固定数量的总模块，其每一个恰好为一个模块宽度，该总模块具有固定数量的条和空格，并且通常开始于条且结束于空格(并且因此不具有字符间的间隙)。
[0041]图1A示出使用两宽度符号代码39生成的条形码100。条形码100包含元素序列102A、102B、102C到102N的集合(本文共同称为元素序列102)。元素序列的集合编码字符串PATENT 104。使用数据字符(例如编码数据字符P的元素序列102B和编码数据字符A的元素序列102C)来编码字符串PATENT 104中的每个字母。元素序列102A和102N编码用*指出的定界字符。因此，元素序列102A和102N标示条形码100的开始和结束。如图1A，每个元素序列102在条形码100中具有相同物理宽度。
[0042]图1B是元素序列102A的放大视图。元素序列102A包括元素154，其为具有最小特征尺寸X的空格。元素序列102A包括元素152，其为具有宽元素尺寸W的空格。元素序列102A包括元素156，其为具有最小特征尺寸X的条。元素序列102A包括元素158，其为具有宽元素尺寸W的条。
[0043]图2示出使用多宽度符号代码128生成的条形码200。条形码200包含元素序列202A、202B、202C、202D到202E的集合(本文共同称为字符序列202)。元素序列的集合编码该字符串PATENT