用于光学地读取图形符号中所存储的信息的装置的制作方法

文档序号:1748298阅读:197来源:国知局
专利名称:用于光学地读取图形符号中所存储的信息的装置的制作方法
技术领域
本发明涉及能够光学地读取用于附接到诸如商品的目标上的诸如条形码、QR码等的图形符号的装置。
背景技术
旨在光学地读取附于货物和文档上的例如条形码、QR码等的信息符号的光学信息读取器是众所周知的。
这样的光学信息读取器中的每个都包括在其一端部设置有读取窗口的手持式主体外壳;光电探测器,例如CCD(电荷耦合器件)面积传感器;具有成像透镜的成像单元;和光照明设备,例如LED(发光二极管)。光电探测器、成像单元和光照明设备安装在主体外壳里面。
在光学信息读取器的这种结构中,当用户想要读取附在货物上的信息符号时,用户例如定位光学信息读取器,使得读取窗口对着货品并且与之相距一个任意的距离。
在光学信息读取器被布置成处于上述状态时,光照明设备工作,以通过读取窗口朝向信息符号提供照明光以照射到其上。基于所照射的照明光而从信息符号反射的光通过读取窗口进入成像单元。
通过成像透镜进入成像单元的光被聚焦在光电探测器上以在其上成像,从而与信息符号对应的图像被光电探测器拾取。基于所拾取的图像中的亮(白)像素和暗(黑)像素的对比图案,能够对信息符号中所存储的信息进行解码。
当这种光学信息读取器被用来读取打印在压光纸(calenderedpaper)上的信息符号时,照射在该压光纸上的信息符号上的照明光会根据照明光相对于压光纸的入射角而镜面反射。照明光相对于所读取的目标的表面的入射角指的是照明光相对于该表面法线的角度。以下,该入射角还被称为读取角。
该镜面的反射(镜面反射)会使至少部分的信息符号被作为亮像素(白色像素)拾取,而与在该对应的至少部分的信息符号中存储的亮和暗信息无关。这会导致对存储在该信息符号中的信息的错误读取。
特别是,在读取以直接标记的方式直接标记在货物的金属表面上的信息符号时,很容易出现这种镜面反射,使得难于正确地读取信息符号中所存储的信息。
在光学信息读取器未正确地读取信息符号中所存储的信息的这种情况下,光学信息读取器被设计为确定所读取的目标是异常的。为此,用户周期性地尝试在目标信息符号前面重设光学信息读取器,同时改变光学信息读取器相对于目标信息符号的位置和/或光学信息读取器相对于目标信息符号的读取角;并且每次重设时执行图像读取操作。
这会降低读取信息符号中所存储的信息的效率。
为了减小镜面反射的影响,现已制出一些常规的光学信息读取器。
作为第一个例子,与日本待审专利公开No.H11-120284对应的美国专利公开No.6,394,349公开了一种光学信息读取器。
作为第一个例子的该光学信息读取器被设计为利用其相对于信息码的照射方向各不相同的多个照明光束的一种组合来照射该目标信息码;
利用基于照射在该信息码上的所述多个照明光束的此种组合而由该信息码所反射的光来读取该信息码的第一图像;确定在第一图像中是否存在镜面反射区域;当确定在第一图像中存在镜面反射区域时,利用所述多个照明光束的另一种组合照射该目标信息码;利用基于照射在该信息码上的所述多个照明光束的该另一种组合而由该信息码所反射的光来读取该信息码的第二图像;并且组合第一图像和第二图像,从而读取组合的图像。
作为第二个例子,日本待审专利公开No.S59-41088公开了一种光学信息读取器,其被设计为,当光学探测到存在镜面反射时,机械地改变照明光相对于信息码的入射角。
然而,在第二个例子的光学信息读取器中,机械改变入射角的结构会增加复杂度。
作为第三个例子,日本待审专利公开No.H02-98789公开了一种具有第一和第二图像拾取器的图像读取器。第一和第二图像拾取器被布置为与其上已经打印有字符串的目标板的压光表面相对,从而它们的光轴与目标板垂直并且彼此平行。当第一和第二图像拾取器工作,以分别拾取对应的该目标的第一和第二图像时,第一和第二图像被分别写入对应的第一和第二存储器。
之后,一个图像读取器的图像叠加电路被设计来执行图像叠加任务,以将第一存储器的所有地址和第二存储器的所有地址相关联,使得目标的同一部分的第一图像的一部分对应于其第二图像的一部分;将第一图像数据的每个像素的光强数据和第二图像数据的对应一个像素的光强数据进行比较;当根据比较结果确定第一图像数据的一些像素的光强低于第二图像数据的对应的一些像素的光强时,选择第一图像数据的一些像素的光强数据,以将其写入叠加图像存储器中;并且当根据比较结果确定第二图像数据的剩余像素的光强低于第一图像数据的对应的剩余像素的光强时,选择第二图像数据的剩余像素的光强数据,以将其写入叠加图像存储器中。
然而,在第三个例子的图像读取器中,因为图像叠加任务是针对该目标的第一和第二图像中每个图像逐像素执行的,所以其会增加复杂度。
此外,在直接标记时,信息符号被直接打印在目标部分的表面。因此,存在许多用于直接标记的信息符号,其所包含信息的单元区域(unit section)(例如QR码中的单元)的尺寸小于除直接标记之外所使用的在其它的信息符号中所包含的信息的单元区域。
为了读取由多个具有相对较小尺寸的单元区域的信息构成的信息符号,要将光学信息读取器的成像单元的视角设置得较窄。这导致分配给该信息符号的每个单元区域的信息的光电探测器的像素的数目增加。注意,在本说明书中,成像单元的视角指的是从成像透镜的中心起测得的可见视场的角度。换句话说,成像单元的视角指的是由此成像的光电探测器的视场的角度。
然而,成像透镜的视角越窄,光电探测器的视场就越窄。因此,其成像单元具有窄视角的信息读取器能够拾取由信息的多个相对较小尺寸的单元区域构成的信息符号的图像。然而,对于其成像单元具有窄视角的信息读取器来说,难以拾取由信息的多个相对较大尺寸的单元区域所构成的信息符号的图像。这是因为由信息的多个相对较大尺寸的单元区域所构成的信息符号会延伸到光电探测器的视场之外。

发明内容
从背景技术来看,本发明的至少一个方面的目的是提供光学信息读取装置,其能够简单地读取图形符号中所存储的信息,而很少受到或不受镜面反射和该图形符号所含的信息的每个单元区域的尺寸这两者中至少一个因素的影响。
根据本发明的一方面,提供了一种用于光学地读取由多个可光学识别的信息的单元区域组成的图形符号的装置。该装置包括第一图像拾取单元,其具有第一光电探测器,并且被配置成基于第一光电探测器所探测到的光来拾取该图像符号的第一光学图像。该装置包括第二图像拾取单元,其具有第二光电探测器,并且被配置成基于第二光电探测器所探测到的光来拾取该图像符号的第二光学图像。该装置包括一个校正单元,其被配置成基于第一和第二光学图像中一个的至少一个区域的光强级别来校正第一和第二光学图像中另一个的至少一个区域的光强级别。该至少一个区域对应于该图形符号的信息的单元区域中的至少一个单元区域。
根据本发明的另一方面,其提供了一种用于光学地读取由多个可光学识别的信息的单元区域组成的图形符号的装置。该装置包括第一图像拾取单元,其具有第一成像光学元件和光学地耦合到其上的第一光电探测器。第一成像光学元件和第一光电探测器具有预定的第一视场。第一图像拾取单元被配置成基于从位于第一视场内的该图形符号传输来的光来拾取该图形符号的第一光学图像。该装置包括第二图像拾取单元,其具有第二成像光学元件和光学地耦合到其上的第二光电探测器。第二成像光学元件和第二光电探测器具有预定的第二视场。第二图像拾取单元被配置成基于从位于第二视场内的该图形符号传输来的光来拾取该图形符号的第二光学图像。第一成像光学元件、第一光电探测器、第二成像光学元件和第二光电探测器被布置成使得第一视场和第二视场是彼此基本重叠的。该装置包括一个校正单元,其被配置成基于第一和第二光学图像中的一个的至少一个区域的光强级别来校正第一和第二光学图像中另一个的至少一个区域的光强级别。
根据本发明的又一方面,其提供了一种用于光学地读取由多个可光学识别的信息的单元区域组成的图形符号的装置,该单元区域中的至少一个代表一个位置探测图案,该装置包括第一图像拾取单元,其具有第一成像光学元件和光学地耦合到其上的第一光电探测器。第一成像光学元件具有预定的第一视角。第一图像拾取单元被配置成基于从该图形符号经由第一成像光学元件传输来并由第一光电探测器探测到的光来拾取该图形符号的第一光学图像。该装置包括第二图像拾取单元,其具有第二成像光学元件和光学地耦合到其上的第二光电探测器。第二成像光学元件具有与第一视角大小不同的预定的第二视角。第二图像拾取单元被配置成基于从该图形符号经由第二视角传输并由第二光电探测器探测到的光来拾取该图形符号的第二光学图像。第一成像光学元件、第一光电探测器、第二成像光学元件和第二光电探测器被布置成使得第一光电探测器的第一视场和第二光电探测器的第二视场是彼此基本重叠的。该装置包括一个解码单元,其被配置成基于第一光学图像中所含的该位置探测图案和第二光学图像中所含的该位置探测图案的差异来选择第一光学图像和第二光学图像之一,并且基于所选的第一和第二光学图像中的一个来对该图形符号的单元区域的信息进行解码。


通过下面参照附图进行的对实施例的说明,本发明的其它目的和方面变得显而易见,其中图1是用于示意性地示出根据本发明第一实施例的光学信息读取器的结构的一个例子的截面图;图2是从图1的箭头A方向看的视图;图3是用于示意性地示出图1所示的光学信息读取器的电路结构的一个例子的方框图;图4是用于示意性地示出图3所示的第一和第二光电探测器的视场的透视图;图5是用于示意性地示出根据第一实施例的QR码的结构的一个例子的视图;图6是用于示意性地示出由图1所述的光学信息读取器所执行的QR码的读取操作的流程的流程图;图7A是用于示意性地示出根据第一实施例的QR码的定位符号的方位和光电探测器的水平扫描线之间的位置关系的视图;图7B是用于示意性地示出与分别沿图7A所示的水平扫描线(a)、(b)和(c)探测到的亮和暗图案对应的信号波形的视图;
图8A是用于示意性地示出根据第一实施例的、所剪切出的第一和第二QR码图像以及分别基于第一和第二QR码图像的第一和第二图像数据的视图;图8B是用于示意性地示出根据第一实施例的、代表第一和第二图像数据的一些单元的光强级别的数字值的视图;图9是用于示意性地示出根据第一实施例的、在第一图像和第二图像的每个中所含的镜面反射区域以及消除了镜面反射区域的QR码图像的视图;图10是用于示意性地示出第一图像所含的镜面反射区域和第二图像所含的镜面反射区域之间未对准的视图;图11是用于示意性地示出根据本发明第一实施例的条形码读取器的结构的一个例子的截面图;图12是用于示意性地示出由图11所示的条形码读取器所执行的QR码的读取操作的流程的流程图;图13是用于示意性地示出作为条形码读取器的读取目标的条形码的一部分以及由图11所示的第一和第二光电探测器所分别拾取的第一和第二图像的波形的视图;图14是用于示意性地示出由根据本发明第三实施例的光学信息读取器所执行QR码的读取操作的流程的流程图;图15是用于示意性地示出根据第三实施例的、所剪切出的第一和第二QR码图像以及分别基于第一和第二QR码的第一和第二二进制数据的视图;图16是用于示意性地示出被分配给第一二进制数据中的单元的二进制数字、被分配给第二二进制数据中的同一单元的二进制数字、以及被分配给组合图像的同一单元的二进制数字的视图;图17是用于示意性地示出根据第三实施例的、在第一图像和第二图像的每个中所含的镜面反射区域以及消除了镜面反射区域的QR码图像的视图;图18是用于示意性地示出由根据第三实施例的光学信息读取器使用的逻辑组合规则的表格;
图19是用于示意性地示出由根据本发明第四实施例的光学信息读取器所执行的QR码的读取操作的流程的流程图;图20是用于示意性地示出根据第四实施例的、原始颠倒的第一和第二QR码图像以及基于该原始颠倒的第一和第二QR码图像的黑-白颠倒的第一和第二QR码图像的视图;图21是用于示意性地示出根据第四实施例的、所剪切出的第一和第二QR码图像、以及分别基于第一和第二QR码图像的第一和第二二进制数据的视图;图22是用于示意性地示出根据第四实施例的、被分配给第一二进制数据中的单元的二进制数字、被分配给第二二进制数据中的同一单元的二进制数字、以及被分配给组合图像的同一单元的二进制数字的视图;图23是用于示意性地示出根据第四实施例的光学信息读取器所用的逻辑组合规则的表格;图24是用于示意性地示出根据本发明第五实施例的读取单元的结构的一部分的一个例子的透视图;图25是用于示意性地示出由根据本发明第五实施例的光学信息读取器所执行的QR码的读取操作的流程的流程图;图26是用于示意性地示出根据第五实施例的、所剪切出的第一到第三二进制数据的视图;图27是用于示意性地示出根据第五实施例的、被分配给第一二进制数据中的单元的二进制数字、被分配给第二二进制数据中的同一单元的二进制数字、被分配给第三二进制数据中的同一单元的二进制数字、以及被分配给组合图像的同一单元的二进制数字的视图;图28是用于示意性地示出根据本发明第六实施例的光学信息读取器的电路结构的一个例子的方框图;图29是用于示意性地示出图28所示的第一和第二光电探测器的视场的透视图;图30是用于示意性地示出由第一光电探测器的视场所拾取的具有不同QR码尺寸的第一QR码图像,以及由第二光电探测器的视场所拾取的具有不同QR码尺寸的第二QR码图像的视图;图31是用于示意性地示出根据第六实施例的、光电探测器的水平扫描线和要读取的QR码之间关系的视图;图32是用于示意性地示出由根据本发明第六实施例的光学信息读取器所执行的QR码的读取操作的流程的流程图;和图33是用于示意性地示出图32所示的像素计数子程序的流程图。
具体实施例方式
以下将参照附图来描述本发明的实施例。
第一实施例参照图1至3,根据本发明第一实施例的光学信息读取器10(其被简称为“信息读取器10”)被设计成能够读取包括例如QR码、条形码的二维编码或者其它各种图形符号的图形符号。
图形符号是通过直接或者间接标记、打印或者采用其它方法附在例如货物等的目标上的。目标R包括标签,它是一片纸或者其它介质。与通常的条形码一样,目标R能够被附在货物上。例如,这种图形符号包括诸如对应目标的制造序列号、名称、唯一识别号、制造日期等等的信息。
近年来,能够将包括移动电话、PDA(个人数字助理)等在内的计算机终端的显示器(例如液晶显示器)的屏幕被用于所述目标之一。具体地,在这种情况下,在显示器的屏幕上显示图形符号。
具体地,信息读取器10配置有基本上为长方体的外壳11。外壳11由诸如ABS树脂的合成树脂制成,并且在其一个横向端形成有基本上为矩形的、与外壳11的内部中空空间相连通的读取窗口11a。例如,读取窗口11a可被设计成开口壁或者半透明表面。读取窗口11a的尺寸可被设计成允许装置10读取作为信息读取器10的目标的各种信息符号。
外壳11包括相对的一个长侧壁11S1和另一个长侧壁11S2。一个长侧壁11S1在其一个横向端侧(读取窗口侧)形成有开口或者半透明的显示窗口DW。
信息读取器10设置有操作开关12和14,它们被装配在一个长侧壁11S1上,以由用户进行操作。例如,操作开关12和14允许用户向信息读取器10输入各种指令。
信息读取器10设置有安装在外壳11中的电路单元20。电路单元20包括后面将要描述的多个电路元件20a,基本上为矩形的第一电路板15,和基本上为矩形的第二电路板16。所述电路元件中的一部分装配在第一电路板15或者第二电路板16上,以在其上/其中彼此电连接。
将第一电路板15支撑在例如另一个长侧壁11S2上,以将其布置在信息读取器10的纵向上。类似地,将第二电路板16支撑在例如所述一个长侧壁11S1上,以将其布置在信息读取器10的纵向上。
信息读取器10设置有光学系统17,其被装配在第二电路板16的与第一电路板15的一个横向端相对的一个横向端(读取窗口侧端)的一个表面上。信息读取器10还设置有读取单元18,其被装配在第一电路板15的一个与第二电路板16的所述一个横向端相对的表面上。
如图2和3所示,光学系统17包括一对第一和第二照明红LED(发光二极管)21A和21B以及一对第一和第二集光透镜52A和52B。
例如,在第一实施例中,将第一和第二LED21A和21B平行于读取窗口11a的纵向(参见图2的“Y方向”)对称地布置在信息读取器10的中心轴XC的两侧。信息读取器10的中心轴XC被定义为沿着垂直于读取窗口表面的信息读取器10的纵向(参见图2的“X方向”)穿过读取窗口11a的中心。
第一和第二LED21A和21B被布置成,使得将它们的光轴导向读取窗口11a的中心区域同时互相交叉。
每个集光透镜52A和52B都由发散透镜和会聚透镜组成。每个集光透镜52A和52B与对应的第一和第二LED21A和21B共轴对准。
光学系统17的布置使得从LED21A和21B中发出的红色照明光Lf经由集光透镜52A和52B中对应的一个透镜而通过读取窗口11a朝向其外部传输(参见图3)。
此外,如图2和3所示,读取单元18包括一对第一和第二光电探测器23A和23B以及一对第一和第二成像透镜27A和27B,它们是各类成像光学元件的例子。
第一和第二光电探测器23A和23B中每一个例如由例如CMOS图像传感器、CCD(电荷耦合器件)图像传感器等的二维传感器组成。具体地,第一和第二光电探测器23A和23B中的每一个在其一个表面设有光敏像素区域23Aa和23Ba。第一和第二光电探测器23A和23B中的每一个的光敏像素区域具有基本上矩形或者正方形的形状,并且由以矩阵方式沿垂直和水平(高度和宽度)布置的光电转换器(像素)组成。第一和第二光电探测器23A和23B中每一个的光电转换器中的每一个能够感测光、将所感测的光变换为电信号(图像)并且将其输出。
第一和第二成像透镜27A和27B中的每一个是由例如一个筒体(body tube)和共轴地布置在其中的多个集光透镜组成。
例如,在第一实施例中,第一和第二成像透镜27A和27B被装配在第一电路板15的所述一个表面上,将它们平行于读取窗口11a的Y方向对称地布置在信息读取器10的中心轴XC的两侧。
第一和第二成像透镜27A和27B被布置成,使得它们的光轴Xa和Xb平行于信息读取器10的中心轴XC。
如图2所示,将第一和第二光电探测器23A和23B分别装配在第一电路板15上,使得它们的像素区域分别面对第一和第二成像透镜27A和27B;它们的另一表面位于虚拟面VP上,该虚拟面被布置成垂直于它们的像素区域的光轴(中心轴)XA和XB;以及它们的光轴XA和XB被布置成其间相距一个预定的间隔d1,使得光轴XA和XB自第一和第二成像透镜27A和27B的光轴Xa和Xb横向偏离并且平行于第一和第二成像透镜27A和27B的光轴Xa和Xb。
第一和第二光电探测器23A和23B以及第一和第二成像透镜27A和27B的布置允许第一和第二光电探测器23A和23B的预定FOV(视场)FA和FB叠加在虚拟面P1上(参见图4)。
如图2和4A所示,虚拟面P1位于外部靠近且平行于信息读取器10的读取窗口11a处,在信息读取器10的X方向上距离虚拟面P2一个恒定的距离D1。虚拟面P2包含第一和第二光电探测器23A和23B的像素区域。
具体地,在开始读取附在目标R的一个表面上的QR码Q时,定位信息读取器10,使得读取窗口11a与目标R相对并且QR码Q位于FOV FA和FB内。
接着,例如,将操作开关12调为闭合,以使LED21A和21B都朝向目标R发射红色照明光Lf。从LED21A和21B每个中发出的红色照明光经由对应的第一和第二集光透镜52A和52B以及读取窗口11a传输,以照射在目标R和QR码Q上。
基于红色照明光而从包含QR码Q的目标R反射的光通过读取窗口11a进入成像透镜27A和27B的每个中。进入成像透镜27A和27B的每个的反射光被聚焦在第一和第二光电探测器23A和23B的对应一个的像素区域上。
这时,将操作开关14调为闭合,这使得驱动第一和第二光电探测器23A和23B中每个的光电转换器,从而通过第一和第二光电探测器23A和23B中的每个拾取与含有QR码Q的目标R对应的图像。
具体地,对基于成像于构成第一图像的像素区域上的反射光的在第一光电探测器23A的像素区域的每个光电转换器中产生的电荷进行逐个水平线地扫描,以便输出与第一光电探测器23A的像素区域的每个光电转换器的光强对应的第一图像。类似地,对基于成像于构成第二图像的像素区域上的反射光的在第二光电探测器23B的像素区域的每个光电转换器中产生的电荷进行逐个水平线地扫描,以便输出与第二光电探测器23B的像素区域的每个光电转换器的光强对应的第二图像。
接下来,将参照图5描述可由信息读取器10读取的QR码Q的结构。
QR码Q具有基本上为正方形的形状,其中在它的角上具有四个顶点。QR码Q包括三个隔离的定位标记(定位图案)QP、QP、QP,它们被分别布置在QR码Q的三个角上。
QR码Q还包括位于QR码Q的剩余角上的顶点探测单元QT,以及布置在三个隔离的定位标记QP、QP、QP和顶点探测单元QT之间的数据区域QG。
QR码Q由同样数目的垂直和水平单元C例如13×13个单元组成。
每个单元C从两种可光学识别的单元中选择。例如,在第一实施例中,两种可光学识别的单元中的一个用黑(暗)色打印,而其另一个用其光反射率不同于黑(暗)色的光反射率的白(亮)色打印(参见图5)。例如,一个单元C的白色表示“0”比特,而另一个单元C的黑色表示“1”比特。
三个隔离的定位标记QP、QP、QP和顶点探测单元QT使得QR码的总面积可以被识别。
例如,QR码Q中除定位标记QP、单元QT、定时图案(timingpattern)(未示出)等之外的黑色或者白色单元C表示由以矩阵方式(行和列)布置的多个比特组成的信息。
此外,QR码Q包含Reed Solomon码,其使得能够基于该ReedSolomon码对包括在QR码Q中的误差进行校正,即使其码区域弄脏了或者受到最大例如30%的损坏,其中30%代表QR码的误差校正级别(能力)。
QR码Q的单元数目(13×13个单元)被设置成远小于第一和第二光电探测器23A和23B中每个光电探测器的像素(光电转换器)的数目,例如525×525个像素。
如图5示意性所示以及后面图7A所示,每个定位标记QP包括第一图案QPa,其具有大的正方环形的形状并且基本上由黑色(暗)单元组成。第一图案QPa具有一个单元的宽度,并且构成每个定位标记QP的外围部分。
每个定位标记QP还包括第二图案QPb,其具有中等的正方环形的形状并且基本上由白色(亮)单元组成。第二图案QPb具有一个单元的宽度,并且其尺寸比第一图案QPa的尺寸要小。第二图案QPb相对于第一图案QPa同心且相邻地布置。
每个定位标记QP还包括第三图案QPc,其基本上由形状为正方形的、3个垂直的黑色单元×3个水平的黑色单元构成。第三图案QPc相对于第二图案QPb同心且相邻地布置,从而第一到第三图案QPa到QPc的组合构成正方形标记QP。
参照图1和3,电路单元20包括,作为电路元件20a,操作开关12和14,控制电路40,电源开关41,LED(发光器件)43,呼叫器(beeper)44,液晶显示器46,通信接口48,和电池49。
控制电路40例如包括微型计算机。微型计算机由例如CPU(中央处理单元),包括ROM(只读存储器)、RAM(随机访问存储器)等的内部存储器单元,I/O(输入/输出)接口,和系统总线,CPU、内部存储单元和I/O接口都电连接到该系统总线,以在彼此之间可进行通信。
控制电路40经由电连接到控制电路40的开关49a与电池49电连接。控制电路40还通过I/O接口电连接到电源开关41。一旦用户将电源开关41闭合,则开关49a闭合,从而电力就被供应给光学器件21A、21B、23A和23B、控制电路40和电路单元20中的剩余电子元件20a,由此将它们激活。
控制电路40被配置成根据存储在例如ROM内的至少一个程序来操作,以控制整个信息读取器10并执行解码处理和其它处理。该程序能够从信号承载介质加载到存储单元。合适的信号承载介质的例子包括可记录型介质,例如软盘和CD(压缩盘)-ROM,和传输型介质,例如数字和模拟通信链路。
控制电路40经由I/O接口电连接到操作开关12和14,从而从开关12和14发送的指令被输入到控制电路40。控制电路40经由I/O接口电连接到第一和第二LED21A和21B中的每一个,并且可操作地控制第一和第二LED21A和21B,以执行QR码Q的读取处理。
控制电路40还经由I/O接口电连接到LED43、呼叫器44、和液晶显示器46,以控制它们。此外,控制电路40经由I/O接口电连接到通信接口48,以通过通信接口48与包括例如管理计算机(management computer)的主机系统在内的外部设备进行通信。
例如,液晶显示器46被装配在第二电路板16的所述一个横向端的另一表面上,使其被布置成紧对着显示窗口DW。此外,呼叫器44被装配在第一电路板15的所述一个表面的另一横向端上。
在控制电路40的控制下,LED43可操作来视觉地指示信息,以向用户发送通知。在控制电路40的控制下,呼叫器44可操作地发射一串嘟嘟声,以向用户发送通知。在控制电路40的控制下,液晶显示器46可操作来以可视的格式显示从控制电路40发出的信息。
控制电路40可操作地控制第一和第二光电探测器23A和23B中每一个的曝光时间(快门速度)。
此外,电路单元20包括,作为电路元件20a,第一和第二放大器(AMP)31A和31B,第一和第二剪切电路32A和32B,以及第一和第二模拟到数字(A/D)变换器33A和33B。
电路单元20还包括,作为电路元件20a,存储器35,第一和第二地址生成器36A和36B,以及第一和第二同步信号生成器38A和38B。电路元件31A、31B、32A、32B、33A、33B、35、36A、36B、38A和38B电连接到控制电路40,从而它们可由控制电路40控制。
第一放大器31A电连接到第一光电探测器23A,并且可操作来基于从控制电路40发送的增益控制信号,以预定的增益放大从第一光电探测器23A输出的第一图像。
第一剪切电路32A电连接到第一放大器31A和第一A/D变换器33A,并且从第一放大器31A输出的放大的第一图像中剪切出与QR码Q对应的第一QR码图像QI1。
第一A/D变换器33A电连接到第一剪切电路32A,并且可操作地将第一QR码图像QI1逐单元地变换成QR码Q的第一图像数据DQ1。
第一同步信号生成器38A电连接到第一光电探测器23A和第一地址生成器36A。第一同步信号生成器38A在控制电路40的控制下可操作来例如周期性地生成同步信号(定时信号),以周期性地将其输出到第一光电探测器23A和第一地址生成器36A。
第一地址生成器36A电连接到存储器35。第一地址生成器36A可操作来例如计数周期性输入的定时信号的数目,以便与定时信号中的对应的一个同步地生成与每一个计数值对应的唯一的地址信号,从而将该唯一的地址信号输到存储器35。
例如,根据从第一同步信号产生器38A周期性输出的定时信号中对应的一个信号,依次读出第一QR码图像QI1的每个单元的光强,作为第一图像。第一A/D变换器33A将第一QR码图像QI1的每个单元的第一图像变换成第一图像数据DQ1的每个单元的对应的数字值。
第一图像数据DQ1的每个单元的数字值被从第一A/D变换器33A中依次发送到存储器35中,以将其存储在它对应的唯一的地址内。存储器35中存储有第一图像数据DQ1的每个单元的数字值的该唯一的地址由地址信号来指示,该地址信号是由第一地址生成器36A基于计数值中对应的一个生成的。
类似地,第二放大器31B电连接到第二光电探测器23B,并且可操作来基于从控制电路40发送的增益控制信号,以预定的增益放大从第二光电探测器23B输出的第二图像。
第二剪切电路32B电连接到第二放大器31B和第二A/D变换器33B,并且可操作地从第二放大器31B输出的放大的第二图像中剪切出与QR码Q对应的第二QR码图像QI2。
第二A/D变换器33B电连接到第二剪切电路32B,并且可操作来将第二QR码图像QI2逐单元地变换成QR码Q的第二图像数据DQ2。
第二同步信号生成器38B电连接到第二光电探测器23B和第二地址生成器36B。在控制电路40的控制下,第二同步信号生成器38B可操作来例如周期性地生成同步信号(定时信号),以将其周期性地输出到第二光电探测器23B和第二地址生成器36B。
第二地址生成器36B电连接到存储器35。第二地址生成器36B可操作来例如对周期性输入的定时信号进行计数,以便与定时信号中对应的一个信号同步地生成与计数值对应的唯一的地址信号,从而将唯一的地址信号输出到存储器35。
例如,根据从第二同步信号生成器38B中周期性输出的定时信号中对应的一个信号,依次读出第二QR码图像QI2的每个单元的光强,作为第二图像。第二A/D变换器33B将第二QR码图像QI2的每个单元的第二图像变换成对应的第二图像数据DQ2的每个单元的数字值。
第二图像数据DQ2的每个单元的数字值被从第二A/D变换器33B依次发送到存储器35,以将其存储在其对应的唯一的地址内。存储器35中存储有第二图像数据DQ2的每个单元的数字值的唯一的地址由地址信号指示,该地址信号是基于计数值中对应的一个而由第二地址生成器36B生成的。
接下来,在下文中将描述信息读取器10的操作。
当用户想要读取附在目标R上的QR码Q时,用户定位信息读取器10,使得读取窗口11a与目标R相对并且QR码Q位于FOV FA和FB内(参见图4)。
在这种状态下,用户操作操作开关12,以将其闭合。指示操作开关12闭合的一个指令被发送到控制电路40。
在图6的步骤S12中,控制电路40控制第一和第二LED21A和21B中的每一个,以朝向目标R发射红色照明光Lf。这使得含有QR码Q的目标R经由第一和第二集光透镜52A和52B中对应的一个以及读取窗口11a而曝光于从LED21A和21B中每个发出的红色照明光中。
在含有QR码Q的目标R曝光于红色照明光时,基于红色照明光而从含有QR码Q的目标R反射的光通过读取窗口11a进入成像透镜27A和27B中的每一个内。进入到成像透镜27A和27B的每一个中的反射光被聚焦于第一和第二光电探测器23A和23B中对应的一个光电探测器的像素区域内。
在步骤S14中,在反射光被聚焦于第一和第二光电探测器23A和23B中的每一个的像素区域内期间,第一和第二光电探测器23A和23B中每一个光电探测器中的光电转换器被同时驱动。结果,含有QR码Q的目标R的第一和第二图像分别被第一和第二光电探测器23A和23B的光电转换器同时拾取。
在光电探测器23A和23B的每个中将对应的一个第一和第二图像逐个水平线地扫描,以将对应的一个第一和第二图像依次逐个水平线地输出。
从第一和第二光电探测器23A和23B的每个中输出的第一和第二图像信号由第一和第二放大器31A和31B中对应的一个进行放大,以将它们传输到第一和第二剪切电路32A和32B中对应的一个。
接着,在步骤S16中,控制电路40控制第一剪切电路32A以从第一放大器31A输出的放大的第一图像中剪切出与QR码Q对应的第一QR码图像QI1。同时,在步骤S16中,控制电路40控制第二剪切电路32B以从第二放大器31B输出的放大的第二图像中剪切出与QR码Q对应的第二QR码图像QI2。
具体地,在步骤S16中,当从第一放大器31A输出的放大的第一图像中剪切出第一QR码图像QI1时,在步骤S16a中,控制电路40控制第一剪切电路32A以将第一图像中每个像素的光强级别与预定的阈值级别进行比较。这将第一图像中每个像素的光强级别二进制为每个像素的二进制信号。
在第一实施例中,预定的阈值级别对应于256个光强级别中的中间级别。
在步骤S16b中,控制电路40控制第一剪切电路32A以在其中存储该二进制的第一图像。
例如,当第一图像中每个像素的光强级别等于或者高于该预定的阈值级别时,将该一个像素的第一图像二进制为与二进制数字0对应的白色(亮)图案。相反,当第一图像中一个像素的光强级别低于该预定的阈值级别时,将第一图像中这个像素的光强二进制为与二进制数字1对应的黑色(暗)图案。
结果,获得含有QR码Q的目标R的二进制图像。
接着,控制电路40控制第一剪切电路32A,以基于在第一剪切电路32A中存储的该二进制图像来执行定位标记探测任务。
具体地,在步骤S16c中,在控制电路40的控制下,第一剪切电路32A在二进制图像(暗和亮图案)中搜索长度上的规定比率(specified ratio)。
具体地,图7A示出定位标记QP(QP码Q)的方位和第一光电探测器23A的水平扫描线之间的位置关系。
在图7A中,如果QR码Q(每个定位标记QP)被定向为使得它的一对相对边平行于穿过一个标记QP的中心的水平扫描线,则将该水平扫描线显示为参考字母(a)。
如果QR码Q(每个定位标记QP)被定向为使得它的一对相对边相对于穿过一个标记QP的中心的水平扫描线倾斜一个角度,例如45度,则将该水平扫描线显示为参考字母(b)。
如果QR码Q(每个单位标记QP)被定向为使得它的一对相对边相对于穿过一个标记QP的中心的水平扫描线倾斜一个角度,例如90度,则将该水平扫描线显示为参考字母(c)。
图7B示出分别与沿着水平扫描线(a)、(b)和(c)探测到的亮和暗图案对应的信号波W(a)、W(b)和W(c)。如图7B所清楚示出的,信号波W(a)、W(b)和W(c)的频率分量比彼此相等。
具体地,从穿过定位标记QP的中心的各水平扫描线(a)、(b)和(c)所获得的频率分量比表示如下暗∶亮∶暗∶亮∶暗=1∶1∶3∶1∶1也即,如图7A所清楚示出的,定位标记QP的暗和亮图案在长度方面的比率被固定不变地设为1(暗)∶1(亮)∶3(暗)∶1(亮)∶1(暗)的比率,与QR码Q相对于水平扫描线的任一方向无关。
因而,在步骤S16c中,第一剪切电路32A在二进制图像(暗和亮图案)中搜索在长度方面的规定比率1(暗)∶1(亮)∶3(暗)∶1(亮)∶1(暗)。
因为由第一光电探测器23A拾取的第一图像对应于含有QR码Q的目标R,所以在步骤S16c中,第一剪切电路32A易于在连续的暗图案和亮图案(二进制图像)中检索到与每个定位标记QP对应的、在长度方面的规定比率1(暗)∶1(亮)∶3(暗)∶1(亮)∶1(暗)。
因而,在步骤S16d中,在控制电路40的控制下,第一剪切电路32A基于三个定位标记QP的识别位置而识别出剩余的顶点探测单元QT的位置。
之后,在步骤S16e中,在控制电路40的控制下,第一剪切电路32A从第一放大器31A中所输出的放大的第一图像中剪切出一个由三个标记QP、QP、QP和一个单元QT的识别位置所包围的区域,作为由13×13个单元构成的第一QR码图像QI1。
类似地,当从第二放大器31B所输出的放大的第二图像中剪切出第二QR码图像QI2时,控制电路40和第二剪切电路32B执行步骤S16a到S16e中的任务。这使得从第二放大器31B所输出的放大的第二图像中剪切出一个由三个标记QP、QP、QP和一个单元QT的识别位置所包围的区域,作为由13×13个单元构成的第二QR码图像QI2。
图8A的(A1)和(B1)分别示意性地示出所剪切出的第一QR码图像QI1和所剪切出的第二QR码QI2。如图2和图8A的(A1)所示,所剪切出的第一QR码图像QI1发生了变形,导致它在Y方向上的一侧(Y1侧,例如右侧)比它在该方向上的另一侧(Y2侧,例如左侧)更宽。这是因为第一光电探测器23A被布置成使得它的中心轴XA沿Y方向从中心轴XC朝向Y1侧偏移。
类似地,如图8A的(B1)所示,所剪切出的第二QR码图像QI2发生了变形,导致它在Y方向上的一侧(Y2侧,例如左侧)比它在Y方向上的另一侧(Y1侧,例如右侧)更宽。这是因为第二光电探测器23B被布置成使得它的中心轴XB沿Y方向从中心轴XC朝向Y2侧偏移。
接着,在步骤S18中,控制电路40控制第一A/D变换器33A以执行映射任务,以便由此将第一QR码图像QI1逐单元地变换成QR码Q的第一图像数据DQ1。
在第一实施例中,第一图像数据DQ1的每个单元的数字值具有8比特,其对应于256个光强级别(0级到255级)。
具体地,作为第一图像数据DQ1,13×13个单元的数字值可由第一A/D变换器33A获得,其中每个数字值对应于0级到255级范围内的一个光强级别。
如第一A/D变换器33A的情形一样,控制电路40控制第二A/D变换器33B以执行映射任务,以便由此将第二QR码图像Q12逐单元地变换成QR码Q的第二图像数据DQ2。
在第一实施例中,第二图像数据DQ2的每个单元的数字值具有8比特,其对应于256个光强级别(0级到255级)。
具体地,作为第二图像数据DQ2,13×13个单元的数字值可由第二A/D变换器33B获得,其中每个数字值对应于0级到255级范围内的一个光强级别。
注意,如果QR码Q具有21×21个单元,作为第一图像数据DQ1,21×21个单元的数字值可由第一A/D变换器33A获得,其中每个数字值对应于0级到255级范围内的一个光强级别。这对第二A/D变换器33B的情形同样有效。
图8A的(A2)和(B2)分别示意性地示出按行和列排列的13×13个单元的第一图像数据DQ1以及按行和列排列的13×13个单元的第二图像数据DQ2。此外,图8B的(A3)和(B3)分别示意性地示出第一图像数据DQ1中的部分单元和第二图像数据DQ2中的部分单元。
在第一实施例中,将第一图像数据DQ1的左上角单元,其位于第一行和第一列,标为1-1,并且将第一列中其余的单元标为1-2、1-3、……1-13。
类似地,将第二列中的单元标为2-1、2-2、……2-13,将第三列中的单元标为3-1、3-2、……3-13,将第十二列中的单元标为12-1、12-2、……12-13,并且将第十三列中的单元标为13-1、13-2、……13-13。
以与第一图像数据DQ1相同的方式,对第二图像数据DQ2的单元进行标签。
在第一实施例中,例如,假设第一图像I1由第一光电探测器23A拾取,而第二图像I2由第二光电探测器23B拾取(参见图9的[a]和[b])。
具体地,如图9的[a]所示,第一图像I1包含位于其左边的镜面反射区域Ma,而第二图像I2包含位于其右边的镜面反射区域Mb,该镜面反射区域Mb自镜面反射区域Ma偏移。
下文将参照图10描述镜面反射区域Ma和镜面反射区域Mb彼此未对准的原因。
参照图10,假设其上附有QR码Q的目标R的一个表面从虚拟面Vv倾斜一个角度θ,该虚拟面Vv与目标R交叉并且与第一和第二光电探测器23A和23B的中心轴XA和XB正交。
在这个假设条件下,从例如第一LED21A发出的一部分光,从目标R的不同点Pa和Pb直接反射。基于该部分光而从目标R的Pa和Pb点直接反射的光分别经由第一和第二成像透镜27A和27B进入第一和第二光电探测器23A和23B。例如,Pa和Pb点沿目标R彼此相差一个距离d2。
在这种情形下,如果这部分光相对于目标R的入射角及其反射角彼此基本上相同,那么要进入第一和第二光电探测器23A和23B中每个的这部分光会成为镜面反射分量。
如上所述,导致从第一LED21A发出的部分光在那里发生镜面反射从而分别进入第一和第二光电探测器23A和23B的目标R的Pa和Pb点,彼此相差一个距离d2。这能够受到从第二LED21B发出的部分光的影响。
由此,如例如图9中的[a]和[b]所示的,出现于第一图像I1中的镜面反射区域Ma和出现于第二图像I2中的镜面反射区域Mb彼此位置不同。
在第一实施例中,如图8A和图8B的(A2)和(A3)所示,假设第一图像数据DQ1是基于含有镜面反射区域Ma的第一图像I1而生成的,从而在图像数据DQ1中的单元1-6、2-6、1-7和2-7对应于镜面反射区域Ma。
类似地,如图8A的(B2)所示,假设第二图像数据DQ2是基于含有镜面反射区域Mb的第二图像I2而生成的,从而在图像数据DQ2中的单元12-6、13-6、12-7和13-7对应于镜面反射区域Mb。
注意,分配给图8B的(A3)和(B3)中每个单元的参考数字示出了数字值,该数字值指示所述单元中的对应单元的光强级别。
例如,分配给(A3)所示的单元1-5的“36”示出了数字值“36”,其对应于256个光强级别中的级别36,分配给(B3)所示的单元1-6的“78”示出了数字值“78”,其对应于256个光强级别中的级别78。
如上所述,因为第一图像数据DQ1中的单元1-6、2-6、1-7和2-7对应于镜面反射区域Ma,所以分别分配给单元1-6、2-6、1-7和2-7的数字值表示256个光强级别中的“255”级(最大级别)。
类似地,因为第二图像数据DQ2中的单元12-6、13-6、12-7和13-7对应于镜面反射区域Mb,所以分别分配给单元12-6、13-6、12-7和13-7的数字值表示256个光强级别中的“255”级(最大级别)。
具体地,镜面反射区域Ma的位置不同于镜面反射区域Mb。为此,第二图像数据DQ2中的单元1-6、2-6、1-7和2-7与第一数字图像DQ1中对应于镜面反射区域Ma的单元1-6、2-6、1-7和2-7相同,其并不对应于镜面反射区域Mb。因而,将除了对应于最大光强级别的数字值之外的数字值分别分配给第二图像数据DQ2中的单元1-6、2-6、1-7和2-7。
将第一和第二图像数据DQ1和DQ2中每个的每个单元的数字值存储在存储器35中对应的唯一地址内,该唯一的地址是从地址生成器36A和36B中对应的一个供应的。
再参照图6,在完成了步骤S18的映射任务之后,在步骤S20中,控制电路40在存储器35中所存储的第一和第二图像数据DQ1和DQ2中的一个搜索,以确定存在级别为255(最大级别)的各单元。
然后,在步骤S20中,控制电路40基于搜索结果确定在第一和第二图像数据DQ1和DQ2之一中是否包含至少一个镜面反射区域。
具体地,在步骤S20中,因为在第一图像数据DQ1中含有级别为255的各单元1-6、1-7、2-6和2-7,所以控制电路40将第一图像数据DQ1中的单元1-6、1-7、2-6和2-7识别为镜面反射区域(在步骤S20中确定结果为“是”)。然后,控制电路40进行到步骤S22。
否则,当在第一图像数据DQ1中不包含级别为255的单元时,控制电路40基于该搜索结果确定在第一图像数据DQ1中不包含镜面反射区域(步骤S20中确定结果为“否”)。然后,控制电路40进行到步骤S24。
在步骤S22中,控制电路40基于与第二图像数据DQ2中的单元1-6、1-7、2-6和2-7对应的数字值“78”、“78”、“25”和“24”来校正在单元1-6、1-7、2-6和2-7处的第一图像数据DQ1。
例如,控制电路40将第一图像数据DQ1中被识别为镜面反射区域的单元1-6、1-7、2-6和2-7的数字值“255”替换为第二图像数据DQ2中对应的单元1-6、1-7、2-6和2-7中的数字值“78”、“78”、“25”和“24”(参见图8B的(A4))。
步骤S22中的校正任务使得可以从第一图像数据DQ1中消除掉镜面反射区域(参见图9的[c])。
在完成步骤S22中的校正任务后,控制电路40在步骤S24中执行对校正过的第一图像数据DQ1进行解码的任务。
具体地,在步骤S24中,控制电路40将校正过的第一图像数据DQ1中的每个单元的数字值与预定的阈值数字值进行比较,从而确定是否校正过的第一图像数据DQ1中每个单元的数字值显示黑色(暗)或者白色。
例如,控制电路40将校正过的第一图像数据DQ1中的每个单元的数字值与预定的阈值数字值“50”进行比较。
当校正过的第一图像数据DQ1中的单元中的一个单元的数字值高于该预定的阈值数字值“50”时,则控制电路40确定校正过的第一图像数据DQ1中的一个单元显示与比特“0”对应的亮色。
此外,当校正过的第一图像数据DQ1的单元中的另一个单元的数字值等于或者低于该预定的阈值数字值“50”,则控制电路40确定校正过的第一图像数据DQ1中的另一个单元显示与比特“1”对应的暗色。
因此,控制电路40能够对存储于QR码Q中并且被指示为其的亮(白)或者暗(黑)色单元C的信息进行解码。
接着,在步骤S26中,控制电路40确定在步骤S24中未识别其颜色的单元数目与第一图像数据DQ1中的单元总数目间的比率(百分比)是否超出误差校正水平。注意,当QR码Q的单元弄脏或者损坏时,信息读取器10不能识别该单元的颜色。注意,以下将在步骤S24中未识别其颜色的单元数目与第一图像数据DQ1中的单元总数目间的比率称为“误差率”。
当该误差率超出误差校正水平时,控制电路40确定第一图像数据DQ1的解码未被成功完成(步骤S26中确定结果为“否”)。然后,控制电路40返回步骤S12,重复进行步骤S12到S26中的任务,直到步骤S26中的确定结果是肯定的。
否则,当误差率等于或者低于误差校正水平时,控制电路40确定第一图像数据DQ1的解码被成功地完成(步骤S26中的确定结果为“是”)。
之后,在步骤S28中,控制电路40将存储在QR码Q中的解码后的信息发送到主机系统,作为退出信息读取器10的操作的一个例子。
如上所述,在根据第一实施例的信息读取器10中,第一和第二光电探测器23A和23B被配置成在控制电路40的控制下同时拾取QR码Q的图像。接着,第一和第二剪切电路32A和32B被配置成在控制电路40的控制下分别从所拾取的图像中剪切出第一和第二QR码图像QI1和QI2。
此外,第一和第二A/D变换器33A和33B被配置成分别将第一和第二QR码图像QI1和QI2逐单元地变换成第一和第二图像数据DQ1和DQ2。
具体地,第一A/D变换器33A被配置成获得13×13个单元的数字值,作为第一图像数据DQ1,其中每个数字值对应于从0级别到255级别范围内的一个光强级别。类似地,第二A/D变换器33B被配置成获得13×13个单元的数字值,作为第二图像数据DQ2,其中每个数字值对应于从0级别到255级别范围内的一个光强级别。
此外,控制电路40被配置成确定具有最大光强级别的至少一个镜面反射区域是否包含在例如第一图像数据DQ1中。
当它确定在第一图像数据DQ1中包含具有最大光强级别的镜面反射区域Ma时,控制电路40将第一图像数据DQ1中镜面反射区域单元的数字值替换为第二图像数据DQ2中对应相同的单元的数字值。
控制电路40的校正任务使得可以从第一图像数据DQ1中消除镜面反射区域。
也即,在第一实施例中,QR码Q的单元的数目被设置为远小于第一和第二光电探测器23A和23B的每个中的像素(光电转换器)的数目。因此,在第一实施例中,能够逐单元地实施利用第一和第二QR码图像QI1和QI2的变换任务、以及利用由变换任务获得的第一和第二图像数据DQ1和DQ2中之一的镜面反射区域校正任务。
由此,与专利公开No.H02-98789(第三个例子)所公开的、对目标的第一和第二图像的每个中的像素逐像素地执行图像叠加任务相比,本发明可以简单地消除第一图像数据DQ1中所包含的镜面反射区域,从而快速地对存储在QR码Q中的信息进行解码。
此外,在第一实施例中,如图2所示,将第一和第二光电探测器23A和23B分别装配在第一电路板15上,使得它们的像素区域面对第一和第二成像透镜27A和27B;它们的另一表面位于与它们的像素区域的中心轴XA和XB正交的虚拟面VP上;并且它们的中心轴XA和XB被布置成在它们之间相距一个间隔d1,以自第一和第二成像透镜27A和27B的光轴Xa和Xb横向地偏离且平行于第一和第二成像透镜27A和27B的光轴Xa和Xb。
第一和第二光电探测器23A和23B以及第一和第二成像透镜27A和27B的布置使得第一和第二光电探测器23A和23B的预定FOV FA和FB叠加在虚拟面P1上(参见图4)。虚拟面P1位于沿信息读取器10的X方向距虚拟面P2一个固定的距离D1处;虚拟面P2包含第一和第二光电探测器23A和23B的像素区域。
具体地,当信息读取器10被定位为使得QR码Q位于FOV FA和FB(参见图4)之内且反射光被聚焦于第一和第二光电探测器23A和23B中的每个的像素区域内时,就同时驱动第一光电探测器23A的光电转换器和第二光电探测器23B的光电转换器。
这使得与含有QR码Q的目标R对应的第一和第二光电探测器23A和23B的光电转换器的第一和第二图像能够分别被第一和第二光电探测器23A和23B同时拾取。
因此,通过第一光电探测器23A和第一剪切电路32A获得的第一QR码图像以及通过第二光电探测器23B和第二剪切电路32B获得的第二QR码图像在尺寸和方位上基本上彼此相同。
这使得可以容易地匹配第一QR码图像中单元的位置和第二QR码图像中单元的位置,而无需将存储器35中存储有第一图像的一个区域的地址和存储器35中存储有第二QR码图像的另一区域的地址相关联。
此外,第一和第二光电探测器23A和23B被配置成使得它们的中心轴XA和XB被布置成其间相距一个间隔d1,以使中心轴XA和XB自第一和第二成像透镜27A和27B的光轴Xa和Xb横向地偏离且与之平行。第一和第二光电探测器23A和23B的布置使得第一QR码图像中所含的镜面反射区域在位置上与第二QR码图像所含的镜面反射区域相偏离。
因而,能够将第一和第二QR码图像之一中所含的镜面反射区域的单元中的数字值替换为第一和第二QR码图像中另一个码图像所含的对应区域的相同单元中的数字值。这使得能够从第一和第二QR码图像之一中消除镜面反射的影响,从而正确地读取QR码Q,即使目标R和第一和第二光电探测器23A和23B的每个之间的位置关系导致在第一和第二QR码图像中至少一个中包含镜面反射分量。
第二实施例参照图11和12,作为根据本发明第二实施例的光学信息读取器的一个例子,一个条形码读取器110被设计来读取包括条形码的图形符号。
条形码读取器110设置有基本上为枪形的外壳(壳体)111、读取单元114、和数据处理单元116。
壳体111由上壳部分111U和下壳部分111L组成。上壳部分111U具有细长的中空箱体结构,带有一个开口表面,下壳部分111L具有与上壳部分111U对称的结构。壳体111被组装成使得上壳部分111U在其开口表面侧边缘被装配在下壳部分111L的开口表面侧边缘上。
将壳体111在其纵向的一个末端部分H弯曲,以将其对角地引导成纵向。以下将111的弯曲部分H称为“头部H”。壳体111的剩余部分构成可使用户容易将条形码读取器110抓握在手上并且操作的把手部115。
头部H的矩形顶端整个地形成有基本上为矩形的读取窗口111a,其与头部H的内部中空空间相连通,头部H的该内部中空空间也与把手部115的内部中空空间相连通。头部H和把手部115的内部中空空间提供了一个光通道。
读取窗口111a的尺寸被设计成可使条形码读取器110读取构成条形码读取器110的目标的各种类型的条形码。
条形码读取器110设置有电路板118,该电路板118构成读取单元114的一部分和数据处理单元116的大部分,并且沿把手部115的纵向布置。
电路板118由一对装配轮毂(bosses)MB从两侧支撑,使其一端位于头部H的内部中空部分的尾部,另一端位于把手部115的内部中空部分的尾部。
读取单元114的组件被主要安置在头部H的内部中空空间的尾部以及把手部115的内部中空空间内。类似地,数据处理单元116的组件被主要安置在把手部115的内部中空空间内。
条形码读取器110设置有一个基本上为板状的防尘元件150,其位于头部H的内部中空空间内一个预定位置处,使得读取单元114的构件和数据处理单元116的构件能够防止微粒,例如灰尘,通过读取窗口111a从其外部进入。换句话说,将防尘元件150配置成阻挡微粒流进壳体111的读取单元和数据处理单元侧。
防尘元件150也允许红色照明光透过;在第二实施例中,该红色照明光用来读取各种类型的条形码。
任何类型的条形码基本上由以块(block)的形式、具有交替的与数字数据对应的黑色条码和白色空白的图形符号构成。
读取单元114包括对应于第一和第二LED21A和21B的一对第一和第二照明红色LED121。读取单元114还包括发光驱动器125、照明透镜152和反射器132f。读取单元114包括对应于第一和第二成像透镜27A和27B的一对第一和第二成像透镜127A和127B、以及一对第一和第二光电探测器123A和123B。
在第二实施例中,防尘元件150由照明透镜152、作为透光元件的一个例子的透光板154以及保持器156整体形成。
构成照明光源的第一和第二LED121中的每个由保持器156支撑并且电连接到发光驱动器125。
将防尘元件150布置在头部H的内部中空空间,以便保持器所支撑的第一和第二LED121中每个被布置成靠近下壳部分111L的表面壁;使保持器156所支撑的第一和第二LED121的光轴沿着读取窗口111a的纵向导向穿过读取窗口111a的中心的一条直线;照明透镜152共轴地布置在读取窗口111a和每个LED121之间;并且防尘元件150的外围部分分别与上壳部分111U的内壁和下壳部分111L的内壁气密接触,以将在头部H形成的光通道遮住。
每个LED121和照明透镜152的对准使得形成于头部H内的光通道的下半部被分配作为照明光通道;该下半部是一个位于下壳部分一侧的光通道的一半。
此外,注意,形成于头部H内的光通道的剩余一半被分配作为反射光通道。
具体地,在准备读取作为目标的一个例子的货物上所附的条形码B时,条形码读取器110的读取窗口111a被置为与条形码B相对(例如,基本上与之接触),以使读取窗口111a的长边方向与横跨条形码B的条码的长度方向基本平行。
在准备好之后,当发光驱动器125驱动第一和第二LED121中每个发出红色照明光时,通过照明光通道的从第一和第二LED121中每个发出的红色照明光经防尘元件150的照明透镜152聚焦,经由读取窗口111a照射到条形码B上。
基于红色照明光经由读取窗口111a而从条形码B反射的光被传输通过头部H内的反射光通道,并且穿过防尘元件150的透光板154;来自条形码B的该反射光具有对应于条形码B的条码和空白图案(黑色和白色图案)的强度图案。
第一和第二光电探测器123A和123B中每个包括例如一维图像传感器,诸如CMOS图像传感器、CCD图像传感器等。具体地,第一和第二光电探测器123A和123B中每个在其一个表面设有光敏像素区域。
每个光电探测器123A和123B的光敏像素区域基本上为矩形,这允许扫描各种条形码,并且由平行于读取窗口111a的纵向而水平布置的光电转换器(像素)构成。每个光电探测器123A和123B的每个光电转换器可操作来感测光,将感测的光变换成电信号(图像),并且将其输出。
第一和第二成像透镜127A和127B的结构与第一和第二成像透镜27A和27B的结构基本上相同,因此省去对其的描述。
第一和第二成像透镜127A和127B被装配在上壳部分111U的内表面,对称地布置在条形码读取器110的中心轴的两边,平行于读取窗口111a的Y方向,如信息读取器10中的情形一样(参见图2)。
将第一和第二成像透镜127A和127B布置成使得它们的光轴Xa和Xb平行于读取器110的中心轴XC,如信息读取器10中的情形一样(参见图2)。
将第一和第二光电探测器123A和123B通过保持器137分别装配在电路板118上,该保持器137沿条形码读取器110的纵向基本上为L形,使得它们的像素区域面对第一和第二成像透镜127A和127B;它们的另一表面位于虚拟面137L,该虚拟面被布置成与它们的像素区域的光轴(中心轴)XA和XB正交;并且它们的中心轴XA和XB被布置成在它们之间相距一个间隔d1,以自第一和第二成像透镜27A和27B的光轴Xa和Xb横向地偏离并且与之平行。
具体地,与第一和第二成像透镜27A和27B相比,第一和第二成像透镜127A和127B被布置成使它们之间的间隔比第一和第二成像透镜27A和27B之间的间隔要长。透镜127A和127B之间的间隔是根据构成条形码读取器110的目标的各种条形码的长度来确定的。
类似地,与第一和第二光电探测器23A和23B相比,第一和第二光电探测器123A和123B被布置成使它们之间的间隔比第一和第二光电探测器23A和23B之间的间隔d1要长。第一和第二光电探测器123A和123B之间的间隔是根据构成条形码读取器110的目标的各种条形码的长度来确定的。
如第一实施例的情形一样,第一和第二光电探测器123A和123B以及第一和第二成像透镜127A和127B的布置使得第一和第二光电探测器123A和123B的预定FOV叠加在第一虚拟面上。第一虚拟面位于外部靠近且平行于读取器110的读取窗口111a处,沿读取器110的纵向距离第二虚拟面一个固定的距离;该第二虚拟面包含第一和第二光电探测器123A和123B的像素区域。
具体地,在开始读取目标R一个表面上所附的条形码B时,对条形码读取器110进行定位,使得读取窗口111a对着靠近目标R并使条形码B位于第一和第二光电探测器123A和123B的FOV内。
例如,当第一和第二LED121中每个被激活时,它朝向目标R发射红色照明光。从每个LED121发出的红色照明光经由照明透镜152和读取窗口111a传输,照射在目标R和条形码B上。
基于红色照明光而从含有条形码B的目标反射的光通过读取窗口111a进入成像透镜127A和127B的每个中。进入成像透镜127A和127B的每个中的反射光被聚焦在第一和第二光电探测器123A和123B中对应的一个的像素区域上。
这时,同时驱动第一和第二光电探测器123A和123B中每个的光电转换器,从而对应于含有条形码B的目标R的图像被第一和第二光电探测器123A和123B中的每个拾取。
具体地,逐个水平线地扫描基于成像于像素区域上的反射光而在第一光电探测器123A的像素区域的每个光电转换器中产生的电荷,从而拾取对应于第一光电探测器123A的像素区域的每个光电转换器的光强的第一图像。类似地,能够拾取对应于第二光电探测器123B的像素区域的每个光电转换器的光强的第二图像。
数据处理单元116主要安装在把手部115的内部中空空间内,由装配轮毂MB支撑。
数据处理单元116由多个电路元件120a构成,包括波形整形单元140、存储单元142、解码电路144、和输出电路146,每个都装配在电路板118上以根据预定的电路设计来布置。
波形整形电路140电连接到第一和第二光电探测器123A和123B中每个以及解码电路144上。通过第一和第二光电探测器123A和123B的光电转换器探测的第一和第二图像被发送到波形整形电路140。
波形整形电路140可操作来对发送的第一和第二图像实施波形整形并且将整形过的第一和第二图像供给解码电路144。
具体地,从光电探测器123A和123B输出的第一和第二图像的强度级别代表条形码B的条码和空白图案(符号体系)。
解码电路144可操作来基于第一和第二图像的强度级别将它们中至少之一进行数字化,由此解码条形码B。解码电路144可操作来将存储在条形码B上的解码数据(信息)存储在存储单元42中。微型计算机44可操作来在给定的定时将存储在存储单元42中的信息经由输出电路146发送到主机系统。
此外,呼叫器148电连接到解码电路144。一旦条形码B解码成功,解码电路144使得呼叫器148呼叫。
具体地,在开始读取目标R一个表面上所附的条形码B时,定位条形码读取器110,使得读取窗口111a对着靠近目标R并使条形码B位于第一和第二光电探测器123A和123B的FOV内。
例如,在图12的步骤S32中,当在控制电路40的控制下将第一和第二LED121中每个激活时,它朝向目标R发射红色照明光。从每个LED121发出的红色照明光经由照明透镜152和读取窗口111a传输,照射在目标R和条形码B上。
基于红色照明光而从含有条形码B的目标R反射的光通过读取窗口111a进入成像透镜127A和127B的每个中。进入成像透镜127A和127B的每个中的反射光被聚焦在第一和第二光电探测器123A和123B中对应的一个的像素区域上。
这时,控制电路40控制第一和第二光电探测器123A和123B中每个的光电转换器,以便,例如基于对应的快门速度而同时驱动其对应的光电转换器。这使得在步骤S34中,第一和第二光电探测器123A和123B能够分别同时拾取对应于含有条形码B的目标R的第一和第二光电探测器123A和123B的光电转换器的第一和第二图像。
接着,在步骤S36中,解码电路144执行基于第一和第二图像的包括镜面反射确定任务的解码任务。
具体地,在步骤S36a中,解码电路144将每个像素的第一图像的强度级别与第一预定的阈值级别L1和高于第一阈值级别L1的第二预定的阈值级别L2进行比较。
例如,如图13的(B)所示,在步骤S36b和S36c中,当某些像素的第一图像的强度级别高于第一阈值级别L1并且等于或者低于第二阈值级别L2时,解码电路144将某些像素的第一图像数字化为对应于二进制数字0的白色图像。
与此相反,在步骤S36d和S36e中,当某些像素的第一图像的强度级别等于或者低于第一阈值级别L1时,解码电路144将某些像素的第一图像数字化为对应于二进制数字1的黑色图像。
否则,如图13的(B)所示,在步骤S36f和S36g中,当对应于条形码B的条码Ba的某些像素的第一图像的强度级别高于第二阈值级别L2时,解码电路144确定第一图像在条码Ba及其附近含有镜面反射区域。
以与第一图像相同的方式对第二图像执行步骤S36(S36a到S36g)中的处理。
在镜面反射区域出现在对应于步骤S36f和S36g中的条码Ba的部分上的第一图像数据中的情形,对第二图像执行步骤S36f和S36g中的处理。这使得解码电路144能够确定第二图像在条码Ba及其附近含有镜面反射区域(参见图13的(C),与第一实施例中的理由一样,其与条码Ba未对准(参见图10))。
因而,对于在步骤S36f和S36g中,在镜面反射区域出现对应于条码Ba的部分处的第一图像数据中的情形下,解码电路144进行到步骤S36h。
在步骤S36h中,解码电路144通过将与被识别为镜面反射区域的条形码B的条码Ba对应的某些像素的第一图像替换成与该条码Ba对应的某些像素的第二图像来对第一图像进行校正(参见图13的(B)和(C))。之后,解码电路144利用第一和第二阈值级别L1和L2对替换的与条形码B的条码Ba对应的某些像素的第二图像进行解码。
如上所述,与第一实施例一样,第一和第二光电探测器123A和123B以及第一和第二成像透镜127A和127B的布置可使第一和第二光电探测器123A和123B的预定FOV叠加在第一虚拟面上。第一虚拟面位于沿条形码读取器110的纵向距离第二虚拟面一个固定的距离处;第二虚拟面包含第一和第二光电探测器123A和123B的像素区域。
具体地,当定位条形码读取器110以使条形码B位于光电探测器123A和123B的FOV内且反射光被聚焦于光电探测器123A和123B中每个的像素区域内时,同时驱动第一光电探测器123A的光电转换器和第二光电探测器123B的光电转换器。
这可使第一和第二光电探测器123A和123B能够分别同时拾取对应于含有条形码B的目标R的第一和第二光电探测器123A和123B的光电转换器的第一和第二图像。
因此,通过第一光电探测器123A获得的第一图像和通过第二光电探测器123B获得的第二图像能够在尺寸和方向上彼此基本一样。
这使得可以容易地匹配第一图像中条码(空白)的位置和第二图像中条码(空白)的位置,而无需将存储单元142中存储有第一图像的一个区域的地址和存储单元142中存储有第二图像的另一区域的地址相关联。
此外,将第一和第二光电探测器123A和123B被设置成使它们的中心轴XA和XB被布置成其间隔开一个间隔,使得中心轴XA和XB自第一和第二成像透镜127A和127B的光轴Xa和Xb横向偏离并且与之平行。第一和第二光电探测器123A和123B的布置使得第一图像中所含的镜面反射区域在位置上与第二图像所含的镜面反射区域相偏离。
因而,能够将与第一和第二图像中某一个图像中的镜面反射区域对应的条码和/或空白的强度级别替换为第一和第二图像中另一个图像中一样的条码和/或空白的强度级别。这使得可以从第一和第二图像中某一个图像中消除镜面反射的影响,从而能够正确地读取条形码B,即使目标R和每个第一和第二光电探测器123A和123B之间的位置关系导致在第一和第二图像中至少一个图像中包含镜面反射分量。
第三实施例以下将描述根据本发明第三实施例的光学信息读取器。根据第三实施例的光学信息读取器的结构与根据第一实施例的光学信息读取器10的结构基本上相同。
因而,在根据第一和第三实施例的光学信息读取器中,相同的附图标记被分配给相同的部件,因此,省去对根据第三实施例的光学信息读取器的结构的描述。
以下将参照图14到17描述根据第三实施例的光学信息读取器10的工作方式,其与根据第一实施例的读取器的工作方式不同。
在根据第三实施例的信息读取器10中,在图14的步骤S112和S114中的任务,其与图6的步骤S12和S14的任务相同,由控制电路40、第一和第二LED21A和21B的每个、以及第一和第二光电探测器23A和23B的每个来执行。
因而,含有QR码Q的目标R的第一和第二图像由第一和第二光电探测器23A和23B的光电转换器分别同时拾取。
从第一和第二光电探测器23A和23B中每个输出的第一和第二图像中对应的一个图像由第一和第二放大器31A和31B中对应的一个进行放大,将其传输到第一和第二剪切电路32A和32B中的对应的一个中。
接着,在步骤S116中,控制电路40控制第一剪切电路32A以从第一放大器31A输出的放大的第一图像中剪切出与QR码Q对应的第一QR码图像QI1。在步骤S116中执行步骤S16(S16a到S16e)中的操作。
图15的(A1)示意性地示出第一QR码图像QI1。如图2和图15的(A1)所示,所剪切出的第一QR码图像QI1发生了变形,以至它沿Y方向的一侧(Y1侧,诸如右侧)比它的另一侧(Y2侧,诸如左侧)更宽,这另一侧比图像QI1的所述一侧更靠近中心轴XC。这是因为第一光电探测器23A被设置成其中心轴XA沿Y方向从中心轴XC朝向Y1侧偏移。
随后,控制电路40控制第一A/D变换器执行映射任务,以便将第一QR码图像QI1逐单元地变换成QR码Q的第一二进制数据BQ1。
在第三实施例中,与第一实施例一样,作为第一图像数据DQ1,13×13个单元的数字值能够由第一A/D变换器33A获得,其中每个数字值对应于从0级到255级范围内的一个光强级别。
此外,在步骤S117中,控制电路40将第一图像数据DQ1中每个单元的数字值与一个预定的阈值进行比较,该预定的阈值对应于一个中间级别,例如256个光强级别中的级别50。这使得第一图像数据DQ1中每个单元的数字值都被二进制化,由此生成第一二进制数据BQ1。
具体地,当第一图像数据DQ1中一个单元的数字值等于或者高于该预定的阈值时,将第一图像数据DQ1中这个单元的数字值二进制为对应于白色(亮)图案的比特0,作为第一二进制数据BQ1中的一个单元。
与此相反,当第一图像数据DQ1中一个单元的数字值低于该预定的阈值时,将第一图像数据DQ1中这个单元的数字值二进制为对应于黑色(暗)图案的比特1,作为第一二进制数据BQ1中的一个单元。
与第一图像一样,在步骤S118中执行步骤S16(S16a到S16e)中的操作,控制电路40控制第二剪切电路32B以从第二放大器31B中输出的放大的第二图像中剪切出与QR码图像Q对应的第二QR码图像QI2。
如图15的(B1)所示,所剪切出的第二QR码图像QI2发生了变形,以至它沿Y方向的一侧(Y2侧,诸如左侧)比它的另一侧(Y1侧,诸如右侧)更宽,这另一侧比图像QI2的上述一侧更靠近中心轴XC。这是因为第二光电探测器23B被设置成其中心轴XB沿Y方向从中心轴XC朝向Y2侧偏移。
随后,控制电路40控制第二A/D变换器33B以执行映射任务,以便将第二QR码图像QI2逐单元地变换成QR码Q的第二二进制数据BQ2。
与第一图像数据DQ1一样,作为第二图像数据DQ2,13×13个单元的数字值能够由第二A/D变换器33B获得,其中每个数字值对应于从0级到255级范围内的一个光强级别。
此外,在步骤S119中,控制电路40将第二图像数据DQ2中每个单元的数字值与一个预定的阈值进行比较。这使得第二图像数据DQ2中每个单元的数字值都被二进制化,由此生成第二二进制数据BQ2。
具体地,当第二图像数据DQ2中一个单元的数字值等于或者高于该预定的阈值时,将第二图像数据DQ2中这个单元的数字值二进制为对应于白色(亮)图案的比特0,作为第二二进制数据BQ2中的一个单元。
与此相反,当第二图像数据DQ2中一个单元的数字值低于该预定的阈值时,将第二图像数据DQ2中这个单元的数字值二进制为对应于黑色(暗)图案的比特1,作为第二二进制数据BQ2中的一个单元。
将第一和第二二进制数据BQ1和BQ2中每个的每个单元的二进制数据1或者0存储在其对应的存储器35的唯一的地址中,这个唯一的地址是从地址生成器36A和36B中对应的一个中提供的。
注意,如果QR码Q具有21×21个单元,作为第一二进制数据BQ1,21×21个单元中每个单元的二进制数据0或者1可由控制电路40获得。类似地,作为第二二进制数据BQ2,21×21个单元中每个单元的二进制数据0或者1可由控制电路40获得。
图15的(A2)和(B2)分别示意性地示出按行和列排列的13×13个单元的第一二进制数据BQ1以及按行和列排列的13×13个单元的第二二进制数据BQ2。此外,图16的(A1)和(B1)分别示意性地示出第一二进制数据BQ1中的部分单元和第二二进制数据BQ2中的部分单元。
以如第一和第二图像数据DQ1和DQ2中相同的方式对第一和第二二进制数据BQ1和BQ2中每个的单元进行标签。
在图15的(A2)和(B2)以及图16的(A1)和(B1)中,将分配给第一和第二二进制数据BQ1和BQ2中每个的一些单元的比特0例示为“W”。类似地,在图15的(A2)和(B2)以及图16的(A1)和(B1)中,将分配给第一和第二二进制数据BQ1和BQ2中每个的一些单元的比特1例示为“B”。
在第三实施例中,例如,假设第一图像I1由第一光电探测器23A拾取,而第二图像I2由第二光电探测器23B拾取(参见图17的[a]和[b])。
具体地,如图17中的[a]所示,第一图像I1包含位于其左边的镜面反射区域Ma,第二图像I2包含位于其右边的镜面反射区域Mb,该镜面反射区域Mb自镜面反射区域Ma偏移。
镜面反射区域Ma和镜面反射区域Mb彼此未对准的原因以前已经参照图10描述过。
具体地,如例如图17的[a]和[b]所示,第一图像I1中出现的镜面反射区域Ma和第二图像I2中出现的镜面反射区域Mb在位置上彼此不同。
在第三实施例中,如图15的(A2)和图16的(A1)所示,假设第一二进制数据BQ1是基于含有镜面反射区域Ma的第一图像I1生成的,那么二进制数据BQ1中的单元1-6、2-6、3-6、1-7、2-7、3-7、1-8、2-8和3-8对应于镜面反射区域Ma。如图16的(A1)所示,将比特0(W)分配给二进制数据BQ1中对应于镜面反射区域Ma的单元1-6、2-6、3-6、1-7、2-7、3-7、1-8、2-8和3-8中的每一个。
类似地,如图15的(B2)和图16的(B2)所示,假设第二二进制数据BQ2是基于含有镜面反射区域Mb的第二图像I2生成的,从而二进制数据BQ2中的单元11-6、12-6、13-6、11-7、12-7、13-7、11-8、12-8和13-8对应于镜面反射区域Ma。如图16的(B2)所示,将比特0(W)分配给二进制数据BQ2中对应于镜面反射区域Mb的单元11-6、12-6、13-6、11-7、12-7、13-7、11-8、12-8和13-8中的每一个。
与此相反,如图16的(B1)所示,将第二二进制数据BQ2中对应于镜面反射区域Ma的区域Ma’的单元1-6、2-6、3-6、1-7、2-7、3-7、1-8、2-8和3-8的比特合适地二进制化。
类似地,如图16的(A2)所示,将第一二进制数据BQ1中对应于镜面反射区域Mb的区域Mb’的单元11-6、12-6、13-6、11-7、12-7、13-7、11-8、12-8和13-8的比特合适地二进制化。
因而,在步骤S120、S121和S123中,控制电路40根据表示逻辑或的逻辑组合规则T1(见图18)对第一二进制数据BQ1中每个单元的比特和第二二进制数据BQ2中对应一个单元的比特逐行和逐列地执行逻辑组合。
例如,在第一二进制数据BQ1中对应于镜面反射区域Ma的单元1-6、2-6、3-6、1-7、2-7、3-7、1-8、2-8和3-8的每个单元的比特(W)和第二二进制数据BQ2中单元1-6、2-6、3-6、1-7、2-7、3-7、1-8、2-8和3-8的对应的一个单元的比特之间执行逻辑或后得到图16的(C1)所示的、单元1-6、2-6、3-6、1-7、2-7、3-7、1-8、2-8和3-8的比特的组合数据CB。
组合数据CB中的单元1-6、2-6、3-6、1-7、2-7、3-7、1-8、2-8和3-8的这些比特等价于第二二进制数据BQ2中不包含镜面反射区域的区域Ma’中的单元1-6、2-6、3-6、1-7、2-7、3-7、1-8、2-8和3-8的比特。
类似地,在第二二进制数据BQ2中对应于镜面反射区域Mb的单元11-6、12-6、13-6、11-7、12-7、13-7、11-8、12-8和13-8的每个单元的比特(W)和第一二进制数据BQ1中单元11-6、12-6、13-6、11-7、12-7、13-7、11-8、12-8和13-8的对应的一个单元的比特之间执行逻辑或后得到图16的(C2)所示的、单元11-6、12-6、13-6、11-7、12-7、13-7、11-8、12-8和13-8的比特的组合数据CB。
组合数据CB中单元11-6、12-6、13-6、11-7、12-7、13-7、11-8、12-8和13-8的这些比特等价于第一二进制数据BQ1中不包含镜面反射区域的区域Mb’的单元11-6、12-6、13-6、11-7、12-7、13-7、11-8、12-8和13-8的比特。
具体地,在第三实施例中,第一二进制数据BQ1和第二二进制数据BQ2逐单元的组合,使得至少一个镜面反射区域被消除,而无需探测该至少一个镜面反射区域。
当按照所有的行和所有的列完成第一二进制数据BQ1中每个单元的比特和第二二进制数据BQ2中对应单元的比特之间的逻辑或后(步骤S120和S121中确定结果是肯定的),控制电路40进行到步骤S126。
在步骤S126中,控制电路40基于组合数据CB中每个单元的比特1或者0,对存储在QR码Q中且被指示为亮(白)或者暗(黑)色单元C的信息进行解码。
之后,在步骤S128中,控制电路40将存储在QR码Q中的解码信息发送到主机系统,作为退出信息读取器10的操作的一个例子。
如上所述,在根据第三实施例的信息读取器10中,第一和第二光电探测器23A和23B被配置为在控制电路40的控制下同时拾取QR码Q的图像。接着,第一和第二剪切电路32A和32B被配置为在控制电路40的控制下分别从所拾取的图像中剪切出第一和第二QR码图像QI1和QI2。
第一A/D变换器33A被配置来获得13×13个单元的数字值,作为第一图像数据DQ1,其中每个数字值对应于0级别到255级别范围内的一个光强级别。类似地,第二A/D变换器33B被配置来获得13×13个单元的数字值,作为第二图像数据DQ2,其中每个数字值对应于0级别到255级别范围内的一个光强级别。
控制电路40被配置为对与第一图像数据DQ1中每个单元的光强对应的每个单元的数字值进行二进制化,由此生成第一二进制数据BQ1;以及对与第二图像数据DQ2中每个单元的光强对应的每个单元的数字值进行二进制化,由此生成第二二进制数据BQ2。
此外,控制电路40根据表示逻辑或的逻辑结合规则T1对第一二进制数据BQ1中每个单元的比特和第二二进制数据BQ2中对应的每个单元的比特逐行逐列地执行逻辑组合运算。这使得第一和第二二进制数据BQ1和BQ2中所含的至少一个镜面反射区域被消除。
也即,在第三实施例中,QR码Q的单元的数目被设置为远小于第一和第二光电探测器23A和23B中每个的像素(光电转换器)的数目。因此,在第三实施例中,能够逐单元地执行利用第一和第二二进制数据BQ1和BQ2进行的组合任务。
由此,与专利公开No.H02-98789(第三个例子)所公开的对于目标的第一和第二图像逐像素地执行图像叠加任务相比,其可以简单地消除第一和第二图像QI1和QI2每个中所含的镜面反射区域,因而能够快速解码QR码Q中所存储的信息。
此外,第一和第二光电探测器23A和23B被配置成,使得它们的中心轴XA和XB被布置为其间相距一个间隔d1,使得中心轴XA和XB自第一和第二成像透镜27A和27B的光轴Xa和Xb横向偏离且与之平行。第一和第二光电探测器23A和23B的布置使得第一QR码图像中所含的镜面反射区域在位置上与第二QR码图像中所含的镜面反射区域相偏离。
因而,第一二进制数据BQ1中每个单元的比特和第二二进制数据BQ2中对应的一个单元的比特之间逐单元进行的逻辑或,使得能够将第一和第二二进制数据BQ1和BQ2之一中所含的镜面反射区域的单元的比特替换为第一和第二二进制数据BQ1和BQ2中另一个数据中所含的对应区域的相同单元的比特。
这使得可以从第一和第二QR码图像之一中消除镜面反射区域,从而能够合适地读取QR码Q,即使目标R和每个第一和第二光电探测器23A和23B之间的位置关系使得在第一和第二QR码图像的至少一个中含有镜面反射分量。
第四实施例以下将描述根据本发明第四实施例的光学信息读取器。根据第四实施例的光学信息读取器的结构与根据第一实施例的光学信息读取器10的结构基本上相同。
因而,在根据第一和第四实施例的光学信息读取器中,相同的附图标记表示相同的部件,因此,省略对根据第四实施例的光学信息读取器的结构的描述。
以下将参照图19至23描述根据第四实施例的信息读取器10的操作,其不同于根据第一实施例或者第三实施例的读取器的操作。
在根据第四实施例的信息读取器10中,图19的步骤S112到S119中的任务,其与图14的步骤S112到S119中的任务相同,由信息读取器10来执行。
注意,在第四实施例中,QR码Q5是直接标记在目标R的金属表面上。
具体地,如图20的(A1)所示,QR码Q5中的点标记部分在第一图像I1A中被着上白色(亮),非点标记部分在第一图像I1A中被着上黑色(暗)。当第一图像I1A中含有镜面反射区域Mc时,镜面反射区域Mc被着上白色(亮)。
与此相反,正常的QR码Q的点标记部分被着上黑色(暗),非点标记的部分被着上白色(亮)。也即,直接标记的QR码Q5被设计成,正常QR码Q的黑色单元变为白色单元,而正常QR码Q的白色单元变为黑色单元。QR码Q5的这种第一图像I1A被称为原始颠倒的第一图像I1A。
类似地,如图20的(B1)所示,QR码Q5中的点标记部分在第二图像I2A中被着上白色(亮),非点标记部分在第二图像I2A中被着上黑色(暗)。当第二图像I2A中含有镜面反射区域Md时,镜面反射区域Md被着上白色(亮)。
图20的(A2)示出QR码Q5的第一图像I1B,其原始黑色单元被颠倒为白色单元,而原始白色单元被颠倒为黑色单元。类似地,图20的(B2)示出QR码Q5的第二图像I2B,其原始白色单元被颠倒为黑色单元,而原始黑色单元被颠倒为白色单元。
然而,在图20的(A2)所示的黑-白颠倒的第一图像I2A中,镜面反射区域Mc的颜色从白色颠倒为黑色。类似地,在图20的(B2)所示的黑-白颠倒的第二图像I2B中,镜面反射区域Md的颜色从白色颠倒为黑色。
在黑-白颠倒的第一和第二二进制数据进行逻辑或不能消除镜面反射区域Mc,这是因为镜面反射区域Mc被着上了与比特1对应的黑色。
因而,在第四实施例中,使用逻辑与来组合黑色和白色颠倒的第一和第二二进制数据。
图21的(A1)示意性地示出由第一剪切电路32A剪切出的、黑-白颠倒的第一QR码图像QI1A。如图2以及图21的(A1)所示,所剪切出的第一QR码图像QI1A发生了变形,导致其沿Y方向的一侧(Y1侧,诸如右侧)比其另一侧(Y2侧,诸如左侧)更宽。这是因为第一光电探测器23A被布置成它的中心轴XA沿Y方向从中心轴XC朝向Y1侧偏移。
类似地,图21的(B1)示意性地示出由第二剪切电路32B剪切出的、黑-白颠倒的第二QR码图像QI2A。
如图21的(B1)所示,所剪切出的第二QR码图像QI2A发生了变形,导致其沿Y方向的一侧(Y2侧,诸如左侧)比其另一侧(Y1侧,诸如右侧)更宽,该另一侧比图像QI2A的该一侧更靠近中心轴XC。这是因为第二光电探测器23A被布置成它的中心轴XB沿Y方向从中心轴XC朝向Y2侧偏移。
图21的(A2)和(B2)分别示意性地示出基于所剪切出的第一QR码图像QI1A而获得的按行和列排列的13×13个单元的第一二进制数据BQ1A以及基于所剪切出的第二QR码图像QI2A而获得的按行和列排列的13×13个单元的第二二进制数据BQ2A。此外,图22的(A1)和(B1)分别示意性地示出第一图像数据BQ1A中的部分单元和第二图像数据BQ2A中的部分单元。
在图21的(A2)和(B2)以及图22的(A1)和(B1)中,将分配给第一和第二二进制数据BQ1A和BQ2A每个中的一些单元的比特0例示为“W”。类似地,在图21的(A2)和(B2)以及图22的(A1)和(B1)中,将分配给第一和第二二进制数据BQ1和BQ2每个中一些单元的比特1例示为“B”。
在第四实施例中,如图21的(A2)和图22的(A1)所示,假设第一二进制数据BQ1A是基于含有镜面反射区域Mc的黑-白颠倒的第一图像I1B生成的,从而二进制数据BQ1A中的单元1-1、2-1、3-1、1-2、2-2、3-2、1-3、2-3和3-3对应于镜面反射区域Mc。如图22的(A1)所示,将比特1(B)分配给二进制数据BQ1A中对应于镜面反射区域Mc的单元1-1、2-1、3-1、1-2、2-2、3-2、1-3、2-3和3-3中的每个。
类似地,如图21的(B2)和图22的(B2)所示,假设第二二进制数据BQ2A是基于含有镜面反射区域Md的黑-白颠倒的第二图像I2B生成的,从而二进制数据BQ2A中的单元1-4、2-4、3-4、1-5、2-5、3-5、1-6、2-6和3-6对应于镜面反射区域Md。如图22的(B2)所示,将比特1(B)分配给二进制数据BQ1B中对应于镜面反射区域Md的单元1-4、2-4、3-4、1-5、2-5、3-5、1-6、2-6和3-6中的每个。
与此相反,如图22的(B1)所示,将第二二进制数据BQ2A中对应于镜面反射区域Mc的区域Mc’的单元1-1、2-1、3-1、1-2、2-2、3-2、1-3、2-3和3-3的比特合适地二进制化。
类似地,如图22的(A2)所示,将第一二进制数据BQ1A中对应于镜面反射区域Md的区域Md’的单元1-4、2-4、3-4、1-5、2-5、3-5、1-6、2-6和3-6的比特合适地二进制化。
因而,控制电路40确定第一和第二二进制数据是否是基于图20的(A1)(B1)所示的、原始颠倒的第一和第二图像I1A和I2A生成的。
当第一和第二二进制数据不是基于原始颠倒的第一和第二图像I1A和I2A生成时,步骤S122中的确定结果为否定的。然后,在步骤S120、S121和S123中,控制电路40对第一二进制数据BQ1中每个单元的比特和第二二进制数据BQ2中对应单元的比特逐行逐列地执行施逻辑或运算。
否则,当第一和第二二进制数据是基于原始颠倒的第一和第二图像I1A和I2A生成时,步骤S122中的确定结果为肯定的。
然后,控制电路40颠倒第一二进制数据BQ1,以使黑色单元变成白色单元,白色单元变成黑色单元,以生成第一二进制数据BQ1A。类似地,在步骤S124中,控制电路40颠倒第二二进制数据BQ2,以使黑色单元变成白色单元,白色单元变成黑色单元,以生成第二二进制数据BQ2A(参见图20的(A2)和(B2)以及图21的(A2)和(B2))。
之后,在步骤S120、S121和S125中,控制电路40根据示为逻辑与的逻辑组合规则T2(参见图23)对第一二进制数据BQ1A中每个单元的比特和第二二进制数据BQ2A中对应单元逐行逐列地执行逻辑组合。
例如,将第一二进制数据BQ1A中对应于镜面反射区域Mc的单元1-1、2-1、3-1、1-2、2-2、3-2、1-3、2-3和3-3的每个单元的比特(B)和第二二进制数据BQ2A中单元1-1、2-1、3-1、1-2、2-2、3-2、1-3、2-3和3-3的对应的一个单元的比特进行逻辑与后得到图22的(C 1)所示的、单元1-1、2-1、3-1、1-2、2-2、3-2、1-3、2-3和3-3的比特的组合数据CB1。
组合数据CB1中单元1-1、2-1、3-1、1-2、2-2、3-2、1-3、2-3和3-3的这些比特等价于第二二进制数据BQ2A中不包含镜面反射区域的区域Mc’的单元1-1、2-1、3-1、1-2、2-2、3-2、1-3、2-3和3-3的比特。
类似地,将第二二进制数据BQ2A中对应于镜面反射区域Md的单元1-4、2-4、3-4、1-5、2-5、3-5、1-6、2-6和3-6的每个单元的比特(B)和第一二进制数据BQ1A中单元1-4、2-4、3-4、1-5、2-5、3-5、1-6、2-6和3-6的对应的一个单元的比特进行逻辑与后得到图22的(C2)所示的、单元1-4、2-4、3-4、1-5、2-5、3-5、1-6、2-6和3-6的比特的组合数据CB1。
组合数据CB1中单元1-4、2-4、3-4、1-5、2-5、3-5、1-6、2-6和3-6的这些比特等价于第一二进制数据BQ1A中不包含镜面反射区域的区域Md’的单元1-4、2-4、3-4、1-5、2-5、3-5、1-6、2-6和3-6的比特。
具体地,在第四实施例中,第一二进制数据BQ1A和第二二进制数据BQ2A逐单元的组合,使得至少一个镜面反射区域被消除,而无需探测该至少一个镜面反射区域。
当按照所有的行和所有的列完成第一二进制数据中每个单元的比特和第二二进制数据中对应单元的比特的逻辑与或者逻辑或后(步骤S120和S121中确定结果是肯定的),控制电路40进行到步骤S126。
在步骤S126中,控制电路40基于组合数据CB或者CB1中每个单元的比特1或者0,对存储在QR码Q5中且被示出为亮(白)或者暗(黑)色单元C的信息进行解码。
之后,在步骤S128中,控制电路40将存储在QR码Q中的解码信息发送到主机系统,作为退出信息读取器10的操作的一个例子。
如上所述,在根据第四实施例的信息读取器10中,控制电路40根据表示逻辑与的逻辑组合规则T2对第一二进制数据BQ1A中每个单元的比特和第二二进制数据BQ2A中对应的每个单元的比特逐行逐列地执行逻辑组合运算。这使得第一和第二二进制数据BQ1A和BQ2A中所含的至少一个镜面反射区域被消除。
也即,在第四实施例中,QR码Q5的单元的数目被设置为远小于第一和第二光电探测器23A和23B的每个中的像素(光电转换器)的数目。因此,在第四实施例中,能够逐单元地执行利用第一和第二二进制数据BQ1A和BQ2A进行的组合任务。
由此,与专利公开No.H02-98789(第三个例子)所公开的对目标的第一和第二图像逐像素地执行图像叠加任务相比,其可以简单地消除第一和第二图像QI1A和QI2A的每个中所含的镜面反射区域,因而能够快速解码QR码Q5中所存储的信息。
此外,第一和第二光电探测器23A和23B被配置成使得它们的中心轴XA和XB被布置为其间相距一个间隔d1,使得中心轴XA和XB自第一和第二成像透镜27A和27B的光轴Xa和Xb横向偏离且与之平行。第一和第二光电探测器23A和23B的布置使得第一QR码图像中所含的镜面反射区域在位置上与第二QR码图像中所含的镜面反射区域相偏离。
因而,逐单元地进行第一二进制数据BQ1中每个单元的比特和第二二进制数据BQ2中对应的一个单元的比特之间的逻辑与,使得能够将第一和第二二进制数据BQ1A和BQ2A之一中所含的镜面反射区域的单元的比特替换为第一和第二二进制数据BQ1A和BQ2A中另一个数据中所含的对应区域的相同单元的比特。
这使得可以从第一和第二QR码图像之一中消除镜面反射区域,因而能够合适地读取QR码Q5,即使目标R和第一和第二光电探测器23A和23B的每个之间的位置关系使得在第一和第二QR码图像的至少一个中含有镜面反射分量。
注意,在第四实施例中,逻辑与是在黑-白颠倒的第一二进制数据BQ1A中每个单元的比特和黑-白颠倒的第二二进制数据BQ2A中对应的一个单元的比特之间逐单元地执行的。然而,本发明不限于这种结构。
具体地,逻辑与是在通过第一图像I1A而获得的第一二进制数据BQ1中每个单元的比特和由此获得的第二二进制数据BQ2中对应的一个单元的比特之间逐单元地执行的,从而生成组合数据。之后,将黑色单元变为白色单元,以及将白色单元变成黑色单元。这使得能够将第一和第二二进制数据BQ1和BQ2之一中所含的镜面反射区域的单元的比特替换为第一和第二二进制数据BQ1和BQ2中另一个数据中所含的对应区域的相同单元的比特。
第五实施例以下将描述根据本发明第五实施例的光学信息读取器。在根据第一和第五实施例的光学信息读取器中,相同的附图标记被分配给相同的部件。
在第五实施例中,如图24所示,读取单元18A包括第一、第二和第三光电探测器23A、23B和23C以及第一、第二和第三成像透镜27A、27B和27C。
例如,在第五实施例中,与第一实施例一样,第一到第三成像透镜27A到27C被装配在第一电路板15的一个表面上,使得它们平行于读取窗口11a的Y方向、相对于信息读取器10的中心轴XC对称地布置。
第一到第三成像透镜27A到27C被布置成使得它们的光轴Xa到Xc平行于信息读取器10的中心轴XC。
第一到第三光电探测器23A到23C被分别装配在第一电路板15上,使得它们的像素区域分别面对第一到第三成像透镜27A到27C;它们的另一表面位于虚拟面VP上,该虚拟面VP被布置成正交于它们的像素区域的光轴(中心轴);并且它们的光轴被布置成其间相距一个预定的间隔,并且使之自第一到第三成像透镜27A到27C的光轴Xa到Xc横向偏离且平行于第一到第三成像透镜27A到27C的光轴Xa到Xc。
第一到第三光电探测器23A到23C以及第一到第三成像透镜27A到27C的布置使得第一到第三光电探测器23A到23C的预定的FOV FA到FC能够叠加到虚拟面P1上(参见图24)。
此外,对应第三光电探测器23C和第三成像透镜27C的设置,提供第三放大器31C、第三剪切电路32C、第三A/D变换器33C、第三地址生成器36C、和第三同步信号生成器38C。第三放大器31C、第三剪切电路32C、第三A/D变换器33C、第三地址生成器36C、和第三同步信号生成器38C的操作与第一放大器31A、第一剪切电路32A、第一A/D变换器33A、第一地址生成器36A、和第一同步信号生成器38A的操作基本上相同。
根据第五实施例的光学信息读取器的其它结构与根据第一实施例的光学信息读取器10的其它结构基本上相同。
以下将参照图25到27描述根据第五实施例的光学信息读取器10的操作,其与根据第一实施例、第三实施例或者第四实施例的读取器的操作不同。
在根据第五实施例的光学信息读取器10中,图25的步骤S112和S114中的任务,其与图14的步骤S112到S119中的任务相同,由信息读取器10来执行。
特别是,含有QR码Q的目标R的第一到第三图像是分别由第一到第三光电探测器23A到23C的光电转换器同时拾取的。
从第一到第三光电探测器23A到23C中的每个输出的第一到第三图像的对应一个图像由第一到第三放大器31A到31C中对应的一个放大器进行放大,并传输到第一到第三剪切电路32A到32C中对应的一个剪切电路中。
此外,图25的步骤S116到S119中的任务,其与图14的步骤S116到S119中的任务相同,由信息读取器10来执行。
此外,与第一图像一样,在步骤S138中,控制电路40控制第三剪切电路32C以从第三放大器31C输出的放大的第三图像中剪切出与QR码Q对应的第三QR码图像QI3,其中在步骤S138中执行步骤S16(S16a到S16e)的操作。
随后,控制电路40控制第三A/D变换器33C以执行映射任务,由此将第三QR码图像QI3逐单元地变换成QR码Q的第三二进制数据BQ3。
与第一和第二图像数据DQ1和DQ2一样,作为第三图像数据DQ3,13×13个单元的数字值能够由第三A/D变换器33C获得,其中每个数字值对应于从0级到255级范围内的一个光强级别。
此外,在步骤S139中,控制电路40将第三图像数据DQ3中每个单元的数字值与一个预定的阈值进行比较。这使得第三图像数据DQ3中每个单元的数字值都被二进制化,由此生成第三二进制数据BQ3。
具体地,当第三图像数据DQ3中一个单元的数字值等于或者高于该预定的阈值时,将第三图像数据DQ3中这个单元的数字值二进制为对应于白色(亮)图案的比特0,作为第三二进制数据BQ3中的一个单元。
与此相反,当第三图像数据DQ3中一个单元的数字值低于该预定的阈值时,将第三图像数据DQ3中这个单元的数字值二进制为对应于黑色(暗)图案的比特1,作为第三二进制数据BQ3中的一个单元。
将第一到第三二进制数据BQ1到BQ3的每个中每个单元的二进制数据1或者0存储在其对应的存储器35的唯一的地址中,这个唯一的地址是从地址生成器36A到36C中对应的一个中提供的。
图26的(A)到(C)分别示意性地示出基于所剪切出的第一QR码图像QI1而获得的按行和列排列的13×13个单元的第一二进制数据BQ1到基于所剪切出的第三QR码图像QI3而获得的按行和列排列的13×13个单元的第三二进制数据BQ3。此外,图27的(A)到(C)分别示意性地示出第一图像数据BQ1中的部分单元到第三图像数据BQ3中的部分单元。
在图26的(A)到(C)以及图27的(A)到(C)中,将分配给第一到第三二进制数据BQ1到BQ3的每个中一些单元的比特0例示为“W”。类似地,在图26的(A)到(C)以及图27的(A)到(C)中,将分配给第一到第三二进制数据BQ1到BQ3的每个中一些单元的比特1例示为“B”。
在第五实施例中,如图26的(A)和图27的(A)所示,假设第一二进制数据BQ1是基于含有镜面反射区域Me的第一图像I1生成的,从而二进制数据BQ1中的单元1-6、2-6、3-6、1-7、2-7、3-7、1-8、2-8和3-8对应于镜面反射区域Me。如图27的(A)所示,将比特0(W)分配给二进制数据BQ1中对应于镜面反射区域Me的单元1-6、2-6、3-6、1-7、2-7、3-7、1-8、2-8和3-8中的每个。
与此相对照,如图27的(B)所示,将第二二进制数据BQ2中对应于镜面反射区域Me的区域Me’的单元1-6、2-6、3-6、1-7、2-7、3-7、1-8、2-8和3-8的比特合适地二进制化。
类似地,如图27的(C)所示,将第三二进制数据BQ3中对应于镜面反射区域Me的区域Me’的单元1-6、2-6、3-6、1-7、2-7、3-7、1-8、2-8和3-8的比特合适地二进制化。
因而,在步骤S120、S121和S140中,控制电路40基于多数决定原则(majority rule)对第一二进制数据BQ1中每个单元的比特、第二二进制数据BQ2中对应一个单元的比特、和第三二进制数据BQ3中对应一个单元的比特逐行和逐列地执行逻辑组合运算。
例如,在位于第一二进制数据BQ1到第三二进制数据BQ3的单元1-6、2-6、1-7、2-7、1-8、2-8和3-8的每个单元中,基于多数决定原则判定比特(W)。与此相反,在位于第一二进制数据BQ1到第三二进制数据BQ3的剩余单元3-6和3-7的每个中,基于多数决定原则判定比特(B)。
因此,被分配比特(W)的单元1-6、2-6、1-7、2-7、1-8、2-8和3-8以及被分配比特(B)的剩余单元3-6和3-7被作为组合数据CB2生成。
具体地,在第五实施例中,逐单元地组合第一二进制数据BQ1到第三二进制数据BQ3,使得能够消除至少一个镜面反射区域,而无需探测该至少一个镜面反射区域。
当对所有的行和所有的列完成基于多数决定原则进行的对第一二进制数据BQ1中每个单元的比特、第二二进制数据BQ2中对应的一个单元的比特、以及第三二进制数据BQ3中对应的一个单元的比特的逻辑组合时(步骤S120和S121中确定结果为是),控制电路40进行到步骤S126。
在步骤S126中,控制电路40基于组合数据CB2中每个单元的比特1或者0,对存储在QR码Q中且被指示为亮(白)或者暗(黑)色单元C的信息进行解码。
之后,在步骤S128中,控制电路40将存储在QR码Q中的解码信息发送到主机系统,作为退出信息读取器10的操作的一个例子。
如上所述,在根据第五实施例的信息读取器10中,控制电路40根据多数决定原则对第一二进制数据BQ1中每个单元的比特、第二二进制数据BQ2中对应的每个单元的比特、和第三二进制数据BQ3中对应的每个单元的比特逐行逐列地执行逻辑组合运算。这使得第一到第三二进制数据BQ1到BQ3至少一个中所含的至少一个镜面反射区域被消除。
也即,在第五实施例中,QR码Q的单元的数目被设置为远小于第一到第三光电探测器23A到23C的每个中的像素(光电转换器)的数目。因此,在第五实施例中,能够逐单元地执行利用第一到第三二进制数据BQ1到BQ3进行的组合任务。
因此,与专利公开No.H02-98789(第三个例子)所公开的对目标的第一和第二图像逐像素地执行图像叠加任务相比,其可以简单地消除第一到第三图像QI1到QI3的每个图像中所含的镜面反射区域,因而能够快速解码QR码Q中所存储的信息。
在第五实施例中,基于多数决定原则对第一二进制数据BQ1中每个单元的比特、第二二进制数据BQ2中对应的每个单元的比特、以及第三二进制数据BQ3中对应的每个单元的比特逐单元进行的逻辑组合运算,使得能够将第一到第三二进制数据BQ1到BQ3之一中所含的镜面反射区域的单元的比特替换为第一到第三二进制数据BQ1到BQ3中另外的一个数据中所含的对应区域的相同单元的比特。
这使得能够从第一到第三QR码图像之一中消除镜面反射的影响,从而正确地读取QR码Q,即使目标R和第一到第二光电探测器23A到23C中每个探测器之间的位置关系导致在第一到第三QR码图像至少一个中包含镜面反射分量。
特别是,组合数据CB2的每个单元的比特1或者0的计算是根据多数决定原则、利用第一到第三二进制数据BQ1到BQ3来进行的,第一到第三二进制数据BQ1到BQ3是基于分别由第一到第三光电探测器23A到23C所拾取的第一到第三图像而生成的。这使得可以进一步可靠地读取QR码Q。
第六实施例以下将描述根据本发明第六实施例的光学信息读取器10A。除了读取单元的结构和电路单元的结构不同外,根据第六实施例的光学信息读取器10A的结构与根据第一实施例的光学信息读取器10的结构基本上相同。
因而,在根据第一和第六实施例的光学信息读取器中,相同的附图标记被分配给相同的部件,并且因此,省略对根据第六实施例的光学信息读取器的结构的描述。
如图2、28和29所示,读取单元18B包括一对第一和第二光电探测器223A和223B以及一对第一和第二成像透镜227A和227B。
第一和第二光电探测器223A和223B的每个包括例如普通的二维图像传感器,诸如CMOS图像传感器、CCD(电荷耦合器件)图像传感器。第一和第二光电探测器223A和223B的每个的结构与第一和第二光电探测器23A和23B中对应的一个的结构基本上相同,因此省去对其的说明。
第一和第二成像透镜227A和227B的每个的结构与第一和第二成像透镜27A和27B的结构基本上相同,除了它们的视角不同外。
具体地,第二成像透镜227B的视角比第一成像透镜227A的视角更宽。
第一和第二光电探测器223A和223B以及第一和第二成像透镜227A和227B的布置与第一和第二光电探测器22A和23B和第一和第二成像透镜27A和27B的布置基本上相同(参见图2)。
因而,因为第二成像透镜227B的视角比第一成像透镜227A的视角更宽,所以第二光电探测器223B经由第二成像透镜227B的预定的FOV FB1在尺寸上比第一光电探测器223A经由第一成像透镜227A的预定的FOV FA1更大。
具体地,如图29所示,第一和第二光电探测器223A和223B和第一和第二成像透镜227A和227B的布置使得,在虚拟面P1上,FOVFA1被包含在第二光电探测器223B的FOV FB1中。
图30的(A)示意性地示出由读取装置10A的第一光电探测器223A的FOV FA1和第一成像透镜227A所拾取的QR码Q1的第一QR码图像QI11A。图30的(B)示意性地示出由读取装置10A的第一光电探测器223A的第一FOV FA1和第一成像透镜227A所拾取的QR码Q2的第一QR码图像QI12A。该QR码Q2在每个单元的尺寸上比QR码Q1更大。
图30的(C)示意性地示出由读取装置10A的第二光电探测器223B的FOV FB1和第二成像透镜227B所拾取的QR码Q1的第二QR码图像I11B。图30的(D)示意性地示出由读取装置10A的第二光电探测器223B的FOV FB1和第二成像透镜227B所拾取的QR码Q2的第二QR码图像I12B。
通过比较图30的(A)和(C)可以理解,分配有第一QR码图像QI11A的每个单元的第一光电探测器223A的像素的数目多于分配有第二QR码图像QI11B的每个单元的第二光电探测器223B的像素的数目。这使得能够将整个QR码Q1成像而不出现污点。
然而,如图30的(B)所示,因为QR码图像QI12A的面积大于第一光电探测器223A的FOV FA1,所以难以正确地读取QR码Q2。
如同通过比较图30的(A)和(C)可以理解的,QR码图像QI11B在尺寸上比FOV FB1要小。因此,分配有第二QR码图像QI11B的每个单元的第二光电探测器223B的像素的数目比分配有第一QR码图像QI11A的每个单元的第一光电探测器223A的像素的数目要少。
与此相反,如图30的(D)所示,因为QR码图像QI12B的面积小于第二光电探测器223B的FOV FB1,所以能够正确快速地读取QR码Q2。
因而,当信息读取器10A读取这种QR码Q1时,控制电路40被配置成使用QR码Q1的第一图像数据DQ1来进行解码。
与此相反,当信息读取器10A读取这种QR码Q2时,控制电路40被配置成使用QR码Q2的第二图像数据DQ2来进行解码。
图31示出了可被信息读取器10A读取的QR码Q10的结构。
QR码Q10具有一个基本上为正方形的形状,在它的角上有四个顶点。QR码Q10包括三个隔离的定位标记(定位图案)QP、QP、QP,它们分别安置在QR码Q10的三个角上。
QR码Q10还包括位于QR码Q的剩余角上的顶点探测单元QT,以及设在三个隔离的定位标记QP、QP、QP和顶点探测单元QT间的数据区域QG。
QR码Q10由相同数目的垂直和水平单元C(例如21×21个单元)构成。
每个单元C从光学可识别的两种单元中选出。例如,在第六实施例中,光学可识别两种单元之一被打印成黑(暗)色,而其另一种单元被打印成白(亮)色,其光反射率与黑(暗)色的反射率不同(参见图31)。
参考符号SL表示信息读取器10A的第一和第二光电探测器223A和223B的每个的水平扫描线,诸如512根扫描线。
具体地,第一扫描线SLF对应于第一和第二光电探测器223A和223B的每个中的像素的第一行。最后的扫描线SLL对应于第一和第二光电探测器223A和223B的每个中的像素的最后一行。其余的水平扫描线分别对应于第一和第二光电探测器223A和223B的每个中的像素中的剩余行。
此外,电路单元20A包括第一和第二解码图像选择器37A和37B,它们代替了第一和第二剪切电路32A和32B。具体地,第一解码图像选择器37A电连接到第一放大器31A和第一A/D变换器33A,并且可操作来选择由第一和第二光电探测器223A和223B拾取的第一和第二图像中至少一个作为解码的目标。
接着,将描述根据第六实施例的信息读取器10A的操作。
当用户想要读取附于目标R上的QR码Q10时,用户定位信息读取器10A,使得读取窗口11A与该目标R相对,并且使QR码Q10至少位于FOV FB1内(参见图29)。
在这种状态下,用户操作操作开关12,将其闭合。指示操作开关12闭合的指令被发送到控制电路40。
在图32的步骤S212中,控制电路40控制第一和第二LED21A和21B的每个朝向目标R发出红色照明光Lf。这使得含有QR码Q10的目标R经由对应的第一和第二集光透镜52A和52B以及读取窗口11a曝光于从第一和第二LED21A和21B的每个发出的红色照明光中。
当含有QR码Q10的目标R曝光于红色照明光时,基于红色照明光而从含有QR码Q10的目标R反射的光通过读取窗口11a进入成像透镜227A和227B中的每一个内。进入到成像透镜227A和227B的每一个中的反射光被聚焦于第一和第二光电探测器223A和223B中对应的一个光电探测器的像素区域内。
在步骤S214中,在反射光被聚焦于第一和第二光电探测器23A和23B的每个的像素区域内期间,同时驱动第一和第二光电探测器223A和223B中每一个光电探测器中的光电转换器。结果,第一和第二光电探测器223A和223B的光电转换器分别同时拾取了含有QR码Q10的目标R的第一和第二图像。
在光电探测器223A和223B的每个中对第一和第二图像中对应的一个逐个水平线地进行扫描,以将第一和第二图像中对应的一个依次逐个水平线地输出。
从第一和第二光电探测器223A和223B的每个中输出的第一和第二图像信号由第一和第二放大器31A和31B中对应的一个进行放大,将它们传输到第一和第二解码图像选择器37A和37B中的对应的一个中。
接着,在步骤S300中,在控制电路40的控制下,第一和第二解码图像选择器37A和37B的每个执行像素计数子程序。
图33示意性地示出像素计数子程序。
具体地,在步骤S302中,每次其强度级别高于预定阈值级别的第一图像的像素在第一水平扫描线SLF中出现时,第一解码图像选择器37A就计数一次该像素;这个像素对应于白色(亮)像素。
此外,在步骤S303中,每次其强度级别等于或者低于该预定阈值级别的第一图像的像素在第一水平扫描线SLF中出现时,第一解码图像选择器37A就计数一次该像素;这个像素对应于黑色(暗)像素。
然后,在步骤S304中,第一解码图像选择器37A确定第一水平扫描线上第一图像的第一黑色像素的计数值、与第一黑色像素相邻的第一白色像素的计数值、与该第一白色像素相邻的第二黑色像素的计数值、与第二黑色像素相邻的第二白色像素的计数值、和与第二白色像素相邻的第三黑色像素的计数值之间的比率是否等于1∶1∶3∶1∶1的这个规定比率(参见图7A和7B)。
当在步骤S304中确定在第一水平扫描线上这个比率不等于规定比率1∶1∶3∶1∶1时(步骤S304中的确定结果为否),第一解码图像选择器37A进行到步骤S310。
否则,当在步骤S304中确定该比率等于规定比率1∶1∶3∶1∶1时(步骤S304中的确定结果为是),第一解码图像选择器37A就识别出第一水平扫描线上与该规定比率1∶1∶3∶1∶1对应的像素区域属于定位标记QP之一。然后,在步骤S305中,第一解码图像选择器37A计算第一水平扫描线上与该规定比率1∶1∶3∶1∶1对应的像素区域内的像素的总数目,并且将该计算出的像素总数目加到一个标准计数值上,再前进到步骤S310,其中该标准计数值代表出现于第一图像中的至少部分的定位标记QP的像素的数目。注意,标准计数值的初始值为0。
在步骤S310中,第一解码图像选择器37A进行到步骤S310中的下一个水平扫描线。
接着,在步骤S312中,第一解码图像选择器37A确定当确定步骤S301到S305中的任务没有在最后的水平扫描线SLL上完成(步骤S312中的确定结果为否)时,第一解码的图像选择器37A返回到步骤S301中,在下一个水平扫描线上重复步骤S301到S305中的任务。
当确定步骤S301到S305中的任务在最后的水平扫描线SLL上已经完成(步骤S312中的确定结果为是)时,第一解码图像选择器37A退出像素计数子程序。
同时,第二解码图像选择器37B对发送到其上的第二图像执行图33所示的像素计数子程序。
在第一和第二解码图像选择器的每个完成像素计数子程序之后返回到图32所示的主程序,在步骤S218中,控制电路40通过确定针对第一图像的标准计数值是否大于针对第二图像的标准计数值来确定是否选择第一图像来进行解码。
当确定针对第一图像的标准计数值大于针对第二图像的标准计数值(步骤S218中的确定结果为是)时,控制电路40进行到步骤S220。在步骤S220中,控制电路40使用通过第一光电探测器223A和第一成像透镜227A所拾取的第一图像来执行步骤S18、S24、S26和S28中所示的映射任务、解码任务、和数据输出任务。
否则,当确定针对第一图像的标准计数值不大于针对第二图像的标准计数值(步骤S218中的确定结果为否)时,控制电路40进行到步骤S222。在步骤S222中,控制电路40使用通过第二光电探测器223B和第二成像透镜227B所拾取的第二图像来执行步骤S18、S24、S26和S28中所示的映射任务、解码任务、和数据输出任务。
如上所述,根据第六实施例的光学信息读取器10A被配置成计数属于在第一和第二图像的每个中出现的至少一个定位标记QP的像素的数目。
此外,该光学信息读取器10A被配置成,当属于在第一和第二图像中的一个图像中出现的至少一个定位标记QP的像素的数目大于属于在第一和第二图像中另一个图像中出现的至少一个定位标记QP的数目时,选择第一图像和第二图像中的该一个图像。
这允许选择第一和第二光电探测器之一以及第一和第二成像透镜中对应的一个。第一和第二成像透镜中所选择出的成像透镜的视角使得QR码Q10的定位图案能够被正确地成像以及QR码Q10的总面积能够被正确地成像。
因而,可以可靠地读取其尺寸大于正常的QR码以及其尺寸小于正常的QR码的两种QR码。
特别是,根据第六实施例的光学信息读取器10A被配置成能够计数属于每个水平扫描线上至少一个定位标记QP的像素的数目;该至少一个定位标记QP出现于第一和第二图像中的每一个中。
这能够在无需剪切出至少一个定位图案的情况下识别出现于第一和第二图像中每一个内的至少一个定位图案QP的尺寸,从而可以快速地选择第一和第二光电探测器之一以及第一和第二成像透镜中对应的一个,该对应的一个成像透镜具有适合于读取各种尺寸的QR码的视角。
在第一实施例中,使用了所述一对第一和第二光电探测器23A和23B,在第二实施例中,使用了所述一对第一和第二光电探测器123A和123B,但是本发明不限于此结构。具体地,在第一和第二实施例的每个中能够使用三个或者更多个光电探测器。在第五实施例中,能够使用四个或者更多个光电探测器。
在第六实施例中,光学信息读取器10A被设计成计数属于每一条水平扫描线上至少一个定位标记QP的像素的数目;该至少一个定位标记QP出现于第一和第二图像的每一个中。然而,本发明不限于此结构。
具体地,能够将光学信息读取器10A设计成计数属于规定的水平扫描线的至少一条上的至少一个定位标记QP的像素的数目;该至少一个定位标记QP出现于第一和第二图像的每一个中。例如,能够将光学信息读取器10A设计成计数属于每三条扫描线上至少一个定位标记QP的像素的数目;该至少一个定位标记QP出现于第一和第二图像的每一个中。
在第六实施例中,能够使用三个或者更多的光电探测器。
在第六实施例中,第一和第二解码图像选择器37A和37B中每一个被配置成计数属于至少一个定位标记QP的像素的数目,该至少一个定位标记QP出现于第一和第二图像中对应的一个中,该第一和第二图像是通过第一和第二放大器31A和31B中的对应一个放大器来进行放大的。
然而,本发明不限于该结构。
具体地,控制电路40能够被编程来基于通过第一A/D变换器33A从第一图像A/D变换来并且存储在存储器35内的第一图像数据来进行第一图像选择器37A的操作;并且基于通过第二A/D变换器33B从第二图像A/D变换来的第二图像数据来进行第二图像选择器37B的操作。
尽管已经描述了本发明的这些实施例和变化例,但是应该理解,本发明可以进行尚未描述的各种修改,本发明打算在所附权利要求中覆盖落在本发明的精神和范围内的所有的修改。
权利要求
1.一种用于光学地读取由多个可光学识别的信息的单元区域组成的图形符号的装置,所述装置包括第一图像拾取单元,其具有第一光电探测器,并且被配置成基于所述第一光电探测器所探测到的光来拾取所述图像符号的第一光学图像;第二图像拾取单元,其具有第二光电探测器,并且被配置成基于所述第二光电探测器所探测到的光来拾取所述图像符号的第二光学图像;和校正单元,其被配置成基于所述第一和第二光学图像中一个的至少一个区域的光强级别来校正所述第一和第二光学图像中另一个的至少一个区域的光强级别,所述至少一个区域对应于所述图形符号的信息的单元区域中的至少一个单元区域。
2.如权利要求1所述的装置,其中,所述第一光电探测器所探测到的光对应于含有所述图形符号的目标,所述第一图像拾取单元还包括第一剪切单元,所述第一剪切单元被配置成基于所述第一光电探测器所探测的光从所述目标的第一图像中剪切出所述第一光学图像,所述第二光电探测器所探测到的光对应于含有所述图形符号的目标,所述第二图像拾取单元还包括第二剪切单元,所述第二剪切单元被配置成基于所述第二光电探测器所探测的光从所述目标的第二图像中剪切出所述第二光学图像。
3.如权利要求1所述的装置,其中,所述校正单元还包括第一变换器,其被配置成将所述第一光学图像的每一个区域的光强级别变换成代表所述光强级别的数字值,所述第一光学图像的区域中的每一个区域被分配给所述图形符号中的信息的所述单元区域中的对应一个单元区域;第二变换器,其被配置成将所述第二光学图像的每一个区域的光强级别变换成代表所述光强级别的数字值,所述第二光学图像的区域中的每一个区域被分配给所述图形符号中信息的所述单元区域中的对应一个单元区域;和替换单元,其被配置成将所述第一和第二光学图像之一的至少一个区域的所述数字值替换成所述第一和第二光学图像中另一个的至少一个区域的所述数字值。
4.如权利要求1所述的装置,还包括确定单元,其被配置成基于所述第一和第二光学图像之一的所述区域的光强级别来确定在所述第一和第二光学图像之一中是否含有镜面反射区域,所述确定单元被配置成,一旦确定在所述第一和第二光学图像之一中含有镜面反射区域,则探测所述镜面反射区域所在的所述第一和第二光学图像之一的一个或者多个区域,其中所述校正单元被配置成将所述第一和第二光学图像中一个的所述一个或者多个区域的光强级别替换为所述第一和第二光学图像中另一个的对应的一个或者多个区域的光强级别。
5.如权利要求1所述的装置,其中,所述校正单元还包括第一变换器,其被配置成将所述第一光学图像的区域中的每个区域的光强级别变换成代表白色的比特0或者代表黑色的比特1,所述第一光学图像的区域中的每个区域都被分配给所述图形符号中的信息的所述单元区域的对应一个单元区域;第二变换器,其被配置成将所述第二光学图像的区域中每个区域的光强级别变换成代表白色的比特0或者代表黑色的比特1,所述第二光学图像的区域中每个区域都被分配给所述图形符号中的信息的所述单元区域的对应一个单元区域;和组合单元,其被配置成将所述第一和第二光学图像中一个的至少一个区域的比特和所述第一和第二光学图像中另一个的对应的至少一个区域的比特组合。
6.如权利要求5所述的装置,其中,所述组合单元被配置成在所述第一和第二光学图像中一个的至少一个区域的比特和所述第一和第二光学图像中另一个的对应的至少一个区域的比特之间执行逻辑或运算。
7.如权利要求5所述的装置,其中,所述第一和第二光学图像中的每一个分别是原始颠倒的第一和第二光学图像,其中所述图形符号的点标记部分被着上白色且所述图形符号的非点标记部分被着上黑色,并且所述组合单元被配置成颠倒所述原始颠倒的第一光学图像的区域中的每个区域的比特,以使比特1的区域中的一些变成比特0的区域,以及比特0的区域中的一些变成比特1的区域;并且在所述第一和第二光学图像之一的所述颠倒的区域的至少一个区域的比特和所述第一和第二光学图像中另一个的所述颠倒的区域的对应的至少一个区域的比特之间执行逻辑与运算。
8.如权利要求1所述的装置,还包括第三图像拾取单元,其具有第三光电探测器,并且被配置成基于所述第三光电探测器所探测到的光来拾取所述图形符号的第三光学图像,并且所述校正单元还包括第一变换器,其被配置成将所述第一光学图像的区域中的每个区域的光强级别变换成代表白色的比特0或者代表黑色的比特1,所述第一光学图像的区域中的每个区域都被分配给所述图形符号中的信息的单元区域的对应一个单元区域;第二变换器,其被配置成将所述第二光学图像的区域中的每个区域的光强级别变换成代表白色的比特0或者代表黑色的比特1,所述第二光学图像的区域中的每个区域都被分配给所述图形符号中的信息的单元区域的对应一个单元区域;第三变换器,其被配置成将所述第三光学图像的区域中的每个区域的光强级别变换成代表白色的比特0或者代表黑色的比特1,所述第三光学图像的区域中的每个区域都被分配给所述图形符号中的信息的单元区域的对应一个单元区域;以及组合单元,其被配置成基于多数决定原则来组合所述第一到第三光学图像中之一的至少一个区域的比特、所述第一到第三光学图像的另一个的对应的至少一个区域的比特以及所述第一到第三光学图像的剩余一个的对应的至少一个区域的比特。
9.一种用于光学地读取由多个可光学识别的信息的单元区域组成的图形符号的装置,所述装置包括第一图像拾取单元,具有第一成像光学元件和光学地耦合到其上的第一光电探测器,所述第一成像光学元件和所述第一光电探测器具有预定的第一视场,所述第一图像拾取单元被配置成基于从位于所述第一视场内的所述图形符号传输来的光来拾取所述图形符号的第一光学图像;第二图像拾取单元,具有第二成像光学元件和光学地耦合到其上的第二光电探测器,所述第二成像光学元件和所述第二光电探测器具有预定的第二视场,所述第二图像拾取单元被配置成基于从位于所述第二视场内的所述图形符号传输来的光来拾取所述图形符号的第二光学图像;所述第一成像光学元件、所述第一光电探测器、所述第二成像光学元件和所述第二光电探测器被布置成使得所述第一视场和所述第二视场是彼此基本重叠的;和校正单元,其被配置成基于所述第一和第二光学图像中的一个的至少一个区域的光强级别来校正所述第一和第二光学图像中另一个的至少一个区域的光强级别。
10.如权利要求9所述的装置,其中,所述第一和第二成像光学元件分别具有第一光轴和第二光轴,所述第一和第二光电探测器分别具有第一和第二光敏区域,所述光敏区域分别相对于所述第一和第二轴基本对称,所述第一和第二光电探测器被配置成使得所述第一光敏区域和第二光敏区域位于一个共同的虚拟面上,该共同的虚拟面与所述第一和第二光电探测器的第一和第二轴正交,所述第一成像光学元件的第一光轴、所述第二成像光学元件的第二光轴、所述第一光电探测器的第一轴以及所述第二光电探测器的第二轴彼此未对准。
11.如权利要求10所述的装置,其中,所述第一和第二光电探测器被配置成使得它们的光敏区域分别面对所述第一成像光学元件和所述第二成像光学元件;并且使得它们的第一和第二轴被布置成在其间相距一个预定的间隔,以使它们自所述第一和第二成像光学元件的第一和第二光轴横向偏离且平行于所述第一和第二成像光学元件的第一和第二光轴。
12.如权利要求9所述的装置,其中,所述第一和第二光学图像中之一的所述至少一个区域和所述第一和第二光学图像中另一个光学图像的所述至少一个区域对应于所述图形符号的信息的单元区域的至少一个单元区域。
13.如权利要求12所述的装置,其中,所述第一光电探测器所探测到的光对应于含有所述图形符号的目标,所述第一图像拾取单元还包括第一剪切单元,所述第一剪切单元被配置成基于所述第一光电探测器所探测到的光从所述目标的第一图像中剪切出所述第一光学图像,所述第二光电探测器所探测到的光对应于含有所述图形符号的目标,所述第二图像拾取单元还包括第二剪切单元,所述第二剪切单元被配置成基于所述第二光电探测器所探测到的光从所述目标的第二图像中剪切出所述第二光学图像。
14.如权利要求12所述的装置,其中,所述校正单元还包括第一变换器,其被配置成将所述第一光学图像的区域中的每个区域的光强级别变换成代表所述光强级别的数字值,所述第一光学图像的区域中的每个区域被分配给所述图形符号中信息的单元区域中的对应一个单元区域;第二变换器,其被配置成将所述第二光学图像的区域中的每个区域的光强级别变换成代表所述光强级别的数字值,所述第二光学图像的区域中的每个区域被分配给所述图形符号中信息的单元区域中的对应一个单元区域;和替换单元,其被配置成将所述第一和第二光学图像中之一的至少一个区域的所述数字值替换成所述第一和第二光学图像中另一个的至少一个区域的所述数字值。
15.如权利要求12所述的装置,还包括确定单元,其被配置成基于所述第一和第二光学图像中之一的区域的所述光强级别来确定在所述第一和第二光学图像之一中是否含有镜面反射区域,所述确定单元被配置成,一旦确定在所述第一和第二光学图像之一中含有镜面反射区域,则探测所述镜面反射区域所在的第一和第二光学图像之一的一个或者多个区域,其中所述校正单元被配置成将所述第一和第二光学图像中之一的所述一个或者多个区域的光强级别替换为所述第一和第二光学图像中的另一个的对应的一个或者多个区域的光强级别。
16.如权利要求15所述的装置,其中,所述确定单元被配置成,当将所述第一和第二光学图像中之一的区域的所述光强被设为最大级别时,确定在所述第一和第二光学图像之一中含有镜面反射区域。
17.一种用于光学地读取由多个可光学识别的信息的单元区域组成的图形符号的装置,所述单元区域中的至少一个代表一个位置探测图案,所述装置包括第一图像拾取单元,具有第一成像光学元件和光学地耦合到其上的第一光电探测器,所述第一成像光学元件具有预定的第一视角,所述第一图像拾取单元被配置成基于经由第一成像光学元件从所述图形符号传输来并由所述第一光电探测器探测到的光来拾取所述图形符号的第一光学图像;第二图像拾取单元,具有第二成像光学元件和光学地耦合到其上的第二光电探测器,所述第二成像光学元件具有与所述第一视角大小不同的预定的第二视角,所述第二图像拾取单元被配置成基于经由所述第二视角从所述图形符号传输来并由所述第二光电探测器所探测到的光来拾取所述图形符号的第二光学图像,所述第一成像光学元件、所述第一光电探测器、所述第二成像光学元件和所述第二光电探测器被布置成使得所述第一光电探测器的第一视场和所述第二光电探测器的第二视场是彼此基本重叠的;和解码单元,其被配置成,基于所述第一光学图像中所含的所述位置探测图案和所述第二光学图像中所含的所述位置探测图案的差异来选择所述第一光学图像和第二光学图像中之一,并且基于所选的第一和第二光学图像中之一来对所述图形符号的单元区域的信息进行解码。
18.如权利要求17所述的装置,其中,所述第一和第二光电探测器中的每一个都具有按行和列布置的多个光敏像素,所述第一光学图像对应于每个像素的光强级别,所述第二光学图像对应于每个像素的光强级别,并且所述解码单元被配置成计数在所述第一光学图像的每行中的像素的数目,该像素对应于所述位置探测图案;计数在所述第二光学图像的每行中的像素的数目,该像素对应于所述位置探测图案;并且当所述第一光学图像和第二光学图像中一个的像素的数目大于所述第一光学图像和第二光学图像中另一个的像素的数目时,选择所述第一光学图像和第二光学图像中的所述一个。
全文摘要
在用于光学地读取由多个可光学识别的信息的单元区域组成的图形符号的装置中,第一图像拾取单元具有第一光电探测器,并且基于所述第一光电探测器所探测到的光来拾取所述图形符号的第一光学图像。第二图像拾取单元具有第二光电探测器,并且被配置成基于所述第二光电探测器所探测到的光来拾取所述图形符号的第二光学图像。校正单元基于所述第一和第二光学图像中的一个光学图像的至少一个区域的光强级别来校正所述第一和第二光学图像中另一个的至少一个区域的光强级别。所述至少一个区域对应于所述图形符号的信息的单元区域中的至少一个单元区域。
文档编号G06K7/10GK101093537SQ200710112049
公开日2007年12月26日 申请日期2007年6月22日 优先权日2006年6月22日
发明者田中正己, 伊藤邦彦, 宫崎学, 太田裕, 鸿巢光司 申请人:电装波动株式会社
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1