专利名称：用于将多个数据源耦合到打印文件上的设备的制作方法
发明的领域本发明在总体上涉及到数据采集及处理领域。具体地说，本发明涉及到用于从多个数据源采集数据并处理所采集到的数据，且将该数据合并进打印输出数据中的设备和方法。
发明的背景商业、政府机关及其它机构依靠身份证来使指定的个人去使用内部设施、经费或服务。诸如驾驶执照、军人证、学生证及信用卡之类的身份证，在使用设施或服务的普通公众受到限制的情况下，是提供某种安全性的简单且常用的方法。但是，能很容易制做高质量假身份证的复制技术的发展目前正在削弱上述身份证迄今所能提供的可靠性。随着复制技术的发展，对更难以伪造从而更可靠的身份证的需求已有所增加。
业已提出了多种策略去制造更难以伪造的身份证。例如负责颁发驾驶执照的政府机关已提出将驾驶员的指纹图象编码到驾驶执照上。此外，还有人指出诸如条码和磁条之类的新编码方案可以以更难以造假的方式对身份信息进行编码。
但是，业已证实，制做上述改进型的身份证要比制做传统的身份证更昂贵且更费时。
目前用于制做更复杂的身份证的系统相对来说比较落后。一般来说，这种系统包括一系列不相连的工作站，每个工作站均执行独立的功能。在操作过程中，人经过每一个工作站，在每个工作站处收集身份信息以便加到身份证中去。例如，在用于制做驾驶执照的第一工作站处，注册操作员拍摄驾驶员的照片。在一第二工作站处，一第二注册操作员从驾驶员那里获取诸如高度、眼睛颜色、地址等标识信息并通过键盘将这些数据录入计算机。计算机用涉及到驾驶员的标识信息来制作身份证，并且，将上述照片也固定在所述身份证的适当位置上。一第三操作员将身份证制成片状并发放给驾驶员。
先有技术的这种系统比较麻烦并且是劳动密集型的。此外，由于每个工作站均需要设备，空间和操作人员的看守，所以，上述系统操作和维护很昂贵。
此外，上述已有技术的系统所形成的各身份证之间缺乏一致性也是一件麻烦的事情。由于操作员的错误以及照像工作站的环境光线都会影响照片数据的一致性，所以，对不同工作站所拍摄的照片来说存在有多种曝光度。缺乏一致性会更难以检测出伪造，因此会降低身份证的可靠性。
所以，本发明的一个目的是提供一种改进型的集合系统，它用于从不同的数据源采集数据并处理所说的数据，从而将数据按统一的格式印出。
本发明的另一个目的是提供一种用于从多个数据源采集数据的系统，它可以降低与图像采集有关的设备成本。
本发明的又一个目的是提供一种用于从多个数据源采集图象的系统，它可以提高各身份证之间打印图象的一致性。
本发明的还一个目的是减少照像图象的收集。
本发明的再一个目的是提供这样一种系统，它能减少标识信息的键盘数据录入。本发明概要本发明包括用于从多个不同数据源充分采集数据的设备与方法。一方面，可将本发明理解为这样一种系统，它用于从多个不同数据源采集数据以便制做诸如驾驶执照、军人证、学生证及信用卡之类的身份证。还可将本发明理解为这样一种系统，它包括一数据收集装置、一信号处理器以及一打印机。
所述数据收集装置包括用于从多个在空间上相分离的数据源收集数据并用于一般将该数据作为一系列输出信号提供到一信号输出连接器上的元件。上述数据收集系统包括一图象平面，它可从多个在空间上分布的对象数据源接收图象数据。所述收集系统带有一选择元件，它能有选择且交替地将对象数据源连接于所说的图象平面。一位于所述图象平面上的光学转换部件可采集投射到该图象平面上的图象并生成代表所收集到的图象的输出信号。
上述数据收集装置包括多个图象光路，它们以光学的方式使对象数据源耦合于图象平面。所说的对象数据源可以包括照片、手写文本、人员、条码、指纹图象以及图象信息的其它数据源。上述图象平面定位于从对象数据源收集的图象数据所对的已知位置。可将上述收集装置装在一外壳内，该外壳具有至少一个图象光路，该光路以光学的方式使对象数据源耦合于图象平面。如果图象平面定位于上述外壳的外部，则所述图象光路穿过该外壳，或者，该图象光路在一个对象数据源与外壳内的图象平面之间延伸。一般地说，诸如摄像机之类的光学转换部件位于所说的外壳上以便接收来自图象平面的可视图象并生成表示投影到上述图象平面上的可视图象的输出信号。一选择元件有选择且交替地沿图象光路将来自独立对象数据源的可视图象耦合到图象平面上。上述选择元件包括光学快门以便有选择地遮挡或传送可视图象，上述选择元件还包括照明部件以便在选定的其中一图象数据源处进行一系列受控的照明。所述照明部件可以交替地照射一个或其它图象数据源以便交替地将其中一个对象数据源耦合于图象平面。此外，还可以使用机械部件来实现这些功能中的某些功能。
上述数据收集装置还包括一磁性传感器元件，可选择地以永久的方式或可拆卸的方式连接于所说的外壳，以便检测存储在一磁介质上的信息并在该收集装置所生成的输出信号序列内提供一系列表示前述磁性信息的输出信号。上述数据收集装置还可包括一条码阅读器，它可从接收自其中一个对象数据源的条码图象中收集数据。在某些实施例中，所述数据收集装置包括一调焦部件以便使其中一个对象数据源聚焦到图象平面上。上述调焦部件包括一超声波或红外聚焦装置，它用于测定数据收集装置与正在被映射的对象数据源之间的距离，上述调焦部件还包括一可调的透镜部件，可根据该调焦部件所测定的距离来调节所说的可调透镜部件。另外，上述数据收集装置可包括一聚焦部件，它具有足够的焦深以便将来自一定位置范围上的对象数据源的图象数据聚焦到图象平面上。
在本发明的另一个实施例中，提供了一种用于形成一包括来自多个数据源的信息的打印输出图象并将所述信息印制到一单独印制介质上的系统。该系统包括一总体上如前所述的数据收集和信号发生装置，此装置用于在其输出端产生一系列数据信号，这些信号代表多个在空间上独立的图象源。上述系统的数据收集装置还可包括一选择装置以便有选择且交替地沿图象光路将来自各个对象数据源的可视图象耦合到图象平面上。如上所述，前述选择元件包括一个或多个诸如光学快门之类的选择装置，该选择装置用于有选择地遮挡和传送所说的可视图像；照明部件，它们用于以受控的次序照射多个对象数据源中选定的一个数据源；或者，用于选择特定对象数据源的机械部件，它们包括用于交替且有选择地将对象数据源移进图象光路中的机械装置。一通常为计算机装置的信号处理器与数据收集装置相连并可控制该收集装置以便根据选定的顺序收集数据。上述信号处理器可响应操作员的命令、一组编程指令或者两者的组合来控制所述数据收集装置。上述系统还包括一用于形成所述打印输出图象的打印装置且通常总是包括一信号处理器，该信号处理器连在前述信号发生部件与打印装置之间，以便根据输出数据信号提供一系列用于操作前述打印装置的打印控制信号。所述打印装置通过一直接连接件或者通过一通信线路与信号处理器相连。通信线路可以是诸如调制解调器之类的远程通信线路、诸如射频发射机之类的无线通信线路或者适于将数据发送到远程位置的任何其它类型的通信线路。上述打印机包括通信线路以便接收来自所述信号处理器或共享该打印装置的多个信号处理器的数据与指令。
参考以下对本发明示例性实施例的说明，可以更完全地理解本发明的特征和目的。
附图的简要说明
图1是根据本发明构造的数据收集、信号处理和打印系统的系统框图；图2是图1所示系统的数据收集塔的简图；图3是在另一位置处带有回转镜的数据收集塔的简图；图4是一用于选择和调节投射到图象平面上的光路的机构的简图；图5是用于选择和调节图1中光路的机构的侧面透视简图；图6是根据本发明构造的数据收集塔的另一实施例的简图；图7是包括有可选择的条码装置和可选择的磁条装置的数据收集塔的又一实施例的简图；图8是包括有可选择的光学转换部件的数据收集塔的再一实施例的简图，所说的光学转换部件以可枢轴转动的方式安装在数据收集塔的外壳上；图9和图10说明了根据本发明构造的数据收集塔的又一实施例的透视图11说明了供根据本发明构造的数据收集塔所使用的、可枢轴转动的光学组件的分解简图。
示范性实施例的说明图1说明了根据本发明构造的数据收集、信号处理和打印系统10的一个实施例。系统10包括一数据收集塔12、一信号处理器14、一可选择的显示器16、一键盘18、一可选择的调制解调器20以及一打印机22。数据收集塔12通过数据电缆24和控制电缆26与主计算机14相连。在所示的实施例中，数据收集塔12通过电源电缆与电源组件28相连。在一种实施中，操作员30可通过键盘18输入控制命令和数据，而数据收集塔12则收集客户32的图象。
上述系统10包括一信号数据收集塔12，它用于收集供客户32的身份证使用的图象并用于将该图象传给主计算机14，而主计算机14则通常用作系统10的信号处理器。本发明的其它实施例可具有多个数据收集塔，它们与信号处理器14相连以便采集多个客户32的数据。尽管以上的说明涉及到了客户32，但是，应该认识到，其功能要比术语“客户”所具有的涵义广泛得多。应将客户看作是一个集合的概念，它具有与之相关的某些图象和数据源，来自这些图象和数据源的信息可合成到一单个的打印介质上。客户可以是人或诸如用零件号码数据和校验码来加以分类的加工零件之类的物体。一可选的远程通信线路通过调制解调器20将主机14与打印机22连接起来。打印机22可以是位于大规模制做身份证的中央印刷设备内的打印机或者与一单个数据收集塔或多个数据收集塔位于一处。所述系统10是一种由操作员控制的系统，它允许操作员30通过在可选择的键盘18上录入键盘命令和通过用可选择的显示器16以目视方式监视数据收集塔12所收集的图象数据来控制数据的收集。图1还说明了一信号处理器14，它带有一可选的磁盘驱动器装置40。磁盘驱动器装置40是任何能够读取被存储的数据、指令或其它通常存储在软盘或磁带之类磁介质上信息的磁盘驱动器装置。在某些实施例中，这一功能是自动的，通常在主计算机14的控制下进行。
数据收集塔12按多种不同格式从多个不同数据源收集数据并将该数据传送给主计算机14。所示的数据收集塔12带有一外壳42，它设计成能便于使数据收集塔12及其所包括的传感器定位在客户附近。在所示的实施例中，图象收集塔12包括一收集塔遥控器34，它通过控制电缆26与位于主计算机14内的收集塔主控器装置36相连。收集塔遥控器34接收主计算机14所产生的控制信号，以便操作数据收集塔22。在所示的实施例中，收集塔12所收集到的视频数据经由数据电缆24传回给主计算机。
参照图2，它显示了根据本发明构造的用于从多个数据源采集数据的数据收集塔12的一个实施例。图2所示的数据收集塔12包括一外壳、一光学转换部件44、一穿过上述转换部件44的图象平面46、光路48和49以及一选择元件50。
所说的外壳42为一矩形塔，其尺寸能罩住转换部件44和选择部件50。上述外壳42相对轴线58延伸约2英尺、相对轴线60延伸约5英寸。所述外壳沿垂直于轴线58和60所构成的平面的方向延伸约5英寸。在一个最佳实施例中，所述外壳具有牢固的结构，例如是一种带锁定箱门的铝制箱壳，以便保护其中的设备。数据收集塔12被加工成可放置到一固定台上或装在一移动的车辆内，因此，系统10可以是用于收集要包括并合成进身份证内的信息的移动设备的一部分。电源组件28具有一用钥匙控制的电源开关29以便向数据收集系统10供电，所说的数据收集系统仅可由有上述电源控制钥匙的指定操作员来加以操作。这就能防止非法使用系统10。
在外壳42的其它实施例中，该外壳可加工成包括前述信号处理器12和打印机22。此外，外壳42可以是带有座位的小屋，以便客户能根据数据收集系统10的聚焦范围定位于指定的位置。可选择的键盘18和可选择的视频监视器16可位于小屋外壳42内，因此，客户32能充当操作员30并对数据收集系统10进行操作。
所述外壳42带有一第一开口52，一第二开口54以及一搁板56。以下将详细说明的选择元件50安装在外壳42的光具座70上并位于图象光路48和49内。在外壳42中，图象平面46位于一在空间上固定的位置并设置在光学转换部件44内。光学转换部件44通过支架62安装在侧壁51上。在所示的实施例中，贯穿侧壁51的开口52相对轴线58位于转换部件44的上方。搁板56安装在光具座70上，而光具座70则固定在外壳42上。搁板56贯穿侧壁53上的开口。所说的光具座70是一支承壁，它承载着外壳42内的光学部件。作为本文所使用的术语，光具座代表一类结构，这类结构能够支承构成图象光路48和49的元件，选择部件50以及诸如搁板之类的其它各种部件。术语“光具座”不局限于任何特定类型的光具支承件，或者，也不局限于任何水平或垂直的特定轴。所述实施例的开口54在尺寸上可接收一3×5英寸的标识卡或要放置到搁板56上的其它对象。所述实施例的图象光路48和49贯穿外壳42的内部以便以光学的方式将诸如放在搁板56上的标识卡之类的在空间上分布的对象和外壳42外部的对象耦合于图象46。
在本发明的一个最佳实施例中，将外壳42的内部侧壁刷成浅黑色以减少外壳42内的光反射。光学技术的普通专业人员应该注意，可以使用其它颜色或涂层材料来消除光反射并减少外壳42内的外来光线，以便促使图象以光学的方式传输过外壳42。
参照图2，可以指出，图象平面46是一投影平面，来自对象数据源的图象数据可以聚焦且投影到该投影平面上。在所述的实施例中，图象平面46处于外壳42内并沿图象光路48和49的共有部分设置。但是，正如以下将要详细说明的那样，本发明也可以使用使图象平面定位的其它结构。
本技术的普通专业人员应该注意，也可以以机械的方式将带有单个光学转换部件44的数据收集塔12的其它实施例设置在外壳42内，以便从多个图象源中采集图象数据。
图象光路48和49可包含有多个光学部件，它们用于以光学的方式使可视图象转向并使可视图象射到图象平面46上。所说的图象光路48包括开口52，它贯穿侧壁51；转向镜64、选择元件50，它包括一回转镜组件和一机械连接组件(未示出)；以及，图象平面46。图象光路48从外壳42外部的图象源中采集图象数据。例如，图象光路48可以采集位于数据收集塔12外部某一位置处的驾驶执照申请者的图象。该申请者的图象透过开口52，反射离开转向镜64，在选择元件50将图象通路48连接于图象平面46时穿过该选择元件50、并且投影到图象平面46上。在所示的实施例中，上述图象平面46与光学转换部件44内的CCD(电荷耦合器件)部件相重合。
与此相似，图象光路49包括用于使图象源与图象平面46以光学方式相耦合的部件。所示的图象光路49包括搁板56、透镜66、固定镜68、选择部件50以及图象平面46。在图2中，选择部件50通过图象光路48和49的共有部分以光学的方式耦合于图象平面46。
另外，如图3所示，选择元件50可以定位成使图象光路49与图象平面46以光学的方式相耦合。因此，在选择元件50使图象光路49与图象平面46相耦合时，透镜66、固定镜68以及回转镜82就会将位于搁板56上的图象源的可视图像传送至图象平面46。在一个实施例中，通过使一3×5英寸的包含有诸如指纹、条码或其它书面数据之类的驾驶执照申请者特征的标识卡滑过开口54而将该标识卡放置到搁板56上。连接组件78使回转镜82适当地定位，并且，位于搁板56上的标识卡的图象可传至图象平面46。
参照图3可说明图象光路49在选择元件50将该图象光路49耦合于图象平面46时的结构。设置在图象光路49内的透镜66可以对与光路48相比有着不同长度的图象光路49进行补偿并将来自标识卡搁板56上的对象图象源的图象数据聚焦到图象平面46上。固定镜68以光学的方式耦合于透镜66并可向选择元件50传递光线。选择元件50如图3所示那样使回转镜组件82将来自固定镜68的图象数据反射到图象平面46上。
所示的回转镜组件82可包括一镜安装板84以及一平面镜86。平面镜86可以是具有普通家用镜质量的平面镜。如图3所示，回转镜82设置在图象光路48与49之间的相交点处。平面镜86的反射表面朝向固定镜68的反射表面，而安装板84的非反射且不透光表面则朝向转向镜64的反射表面。如图3所示，回转镜组件82将来自搁板56上的对象图象源的图象数据传给图象平面46并起一遮光器的作用以便遮挡住转向镜64所传送的图象数据。
标号82所示的回转镜组件以可枢轴转动的方式安装在光具座70上。如图所示，回转镜82可以转动成不与光路48作光学接合并能使外壳42外部的对象图象源以光学的方式与图象平面46相耦合，同时，回转镜82的安装板84会遮挡住来自标识卡搁板56的图象。因此，选择元件50会使回转镜82定位成能有选择且交替地将图象光路48和49以光学的方式耦合于图象平面46。尽管所示的实施例包括作为光学部件的透镜及平面镜以便引导并使图象数据射到图象平面46上，但是，光学技术的普通专家应该看出，在不脱离本发明范围的情况下也可以使用其它包括有透射镜、棱镜和类似光学元件的光学部件。
在所示的实施例中，即在图2中，图象光路48中设置有一平面镜以及所说的转向镜64。因此，光学转换部件44可以收集对象图象源的可视镜像。在本发明的一个备选实施例中，通过以光学方式耦合于图象光路48内的第二平面镜，可使转换部件44收集到的镜像颠倒。另外，收集塔12最好包括一带有一逆向扫描装置的光学转换部件44，用于以相反的顺序采集投射在图象平面46上的图象数据。上述逆向扫描装置可生成数据信号，这些数据信号代表着投射在图象平面46上的图象的镜像。在本发明的另一实施例中，可以用主计算机14内的软件来颠倒代表着转换部件44所收集到的图象的数据，因此，可以按表示图象源的非镜像图象的次序来显示数据。所说的软件在计算机编程和图象采集技术中是周知的。在不脱离本发明范围的情况下也可以将其它用于使转换部件44所收集到的图象数据颠倒的技术应用于本发明。
固定镜68可以是普通的反射表面，它具有足以将图象从搁板56传送至选择部件50的质量。其平面度要求在每2mm表面尺寸一个波长的范围内。因此，镜68可以由切割成反射整个视域所需尺寸的具有家用平面镜质量的平面镜材料构成。但是，本技术的普通专业人员应该注意，在不脱离本发明范围的情况下也可将其它反射表面应用于本发明。
在所示的实施例中，光学转换部件44是一摄像机，它带有一拍摄用透镜80，此透镜设置在图象光路48和49的共有部分内。拍摄用透镜80具有适合CCD尺寸及特定应用所要求的视域的焦距。如果合适的话，透镜80可以是变焦透镜。在一个最佳实施例中，透镜80是COSMICAR潘太克斯(Pentax)牌透镜，焦距约为16mm。透镜66是标识卡信息收集用聚焦适配透镜。图3所示的适配透镜66的焦距等于该透镜至标识卡的距离并用作拍摄用透镜80的视准器。在一个最佳实施例中，透镜66是焦距为0.25m(4个屈光率单位)直径为73mm的VITAC牌OPTHMIC透镜。
所述光学转换部件44设置于外壳42内的在空间上为固定的位置处，并安装在外壳42的侧壁51上。在所示的实施例中，光学转换部件44是这样一种类型的摄像机，它适于接收光学图象并形成表示该光学图象的电数据信号。在一个最佳实施例中，光转换部件44是一彩色CCD摄像机，它能够产生工业标准的视频数据信号并通过电缆24将数据信号传送给信号处理器14。适用于本发明的这种摄像机可从加州Sunnyvale的PULNIX公司买到。摄像机44可以是高分辨率的全色摄像机，它具有适用于高分辨率彩色应用的宽频带特性。上述摄像机可包括一具有可选快门速度的快门。快门速度可由信号处理器14来控制。摄像机44所产生的数据信号可以是NTSC/PAL兼容的并且是Y/C(S-VHS)兼容的。摄像机44还可包括自动增益控制和自动白色平衡(white-balance)。本发明的一个优点是可以用诸如摄像机之类的单个市售光学转换部件44从空间上分布的图象源中采集图象。数据收集塔12的这种单个摄像机结构设计可以降低制造这种装置的成本，并且，使用市售摄像机可以提供耐用且可靠的图象采集系统。
参照图2和图3来说明数据收集系统10中使用的具有本发明结构的选择元件50的一个实施例。如图2和图3所示，选择元件50包括一回转镜组件82，此组件带有安装在安装板84上的反射镜86，而安装板84则通过一安装轴88以可枢轴转动的方式安装在外壳42上。如图2和图3所示，轴88可在一第一位置与一第二位置之间旋转。如图所示，轴88可使反射镜86枢转成与图象平面46作光学接合和枢转成不与图象平面46作光学接合。
图4示明了选择元件50的另一种透视图。图4显示了选择元件50的侧视图，该选择元件50包括一电磁线圈90，一机械连接臂92，一曲柄臂94以及轴88。
所示的电磁线圈90通过枢轴销106与连接臂92相连，而枢轴销106则贯穿电磁线圈90与连接臂92的安装部分。连接臂92可沿垂直于电磁线圈线性机械运动的方向自由地绕销106作枢轴转动。连接臂92的另一端通过第二枢轴销106与曲柄臂94相连。曲柄臂94可以垂直于连接臂92纵轴作运动的方式绕枢轴销106作枢轴转动。曲柄臂94还以固定的方式连接于轴88，而轴88则贯穿光具座70。在图4中，轴线58沿光具座70的纵向方向定位，而轴线60则沿光具座70横向定位。因此，电磁线圈90相对轴线58所起的机械作用会使连接臂92相对轴线58和60运动。连接臂92使曲柄臂94运动，曲柄臂94则使以可旋转方式安装成穿过光具座70的轴88旋转。所以，连接臂92、曲柄臂94以及轴88构成的组件会起作用从而将电磁线圈90的线性机械运动转化成旋转运动，以便使镜安装板84在对应于电磁线圈90的第一和第二状态的第一与第二位置之间作枢轴转动。
就图4所示的选择元件50而言，电磁线圈90可以是能响应控制信号而以线性方式启动一部件的任何类型的电磁线圈。在选择元件50的一个最佳实施例中，电磁线圈90是带有一芯件的12V、680mA的直流线性电磁线圈，它可响应电控制信号而以线性的方式机械地启动。
参照图2说明光转向镜64的结构。如图所示，转向镜64包括一反射表面110、一承载板112以及轴114，轴114贯穿光具座70。在转向镜64的一个实施例中，反射镜110粘合在承载板112上，承载板112以固定的方式安装在轴114上，轴114贯穿光具座70并以可旋转的方式安装在光具座70上。安装在光具座70上的电机组件108可驱动转向镜64以便调整图象光路48。
参照图4和图5说明所示转向镜64的机械组件。所述转向镜组件包括一链轮96、同步传动带98、一凸轮100、两个微型开关102以及电机组件108。
电机组件108包括一齿轮箱116和一电机118。如图5所示，齿轮箱116连接于贯穿光具座70的轴114。延伸进齿轮箱116的轴114以机械的方式连接于包含在齿轮箱116内的齿轮组件。电机118与齿轮箱116相连并带有延伸进齿轮箱116内的轴(未示出)，且以机械的方式与齿轮箱内的齿轮组件相接合。链轮96与延伸进齿轮箱组件116内的轴114相连并以机械的方式与齿轮箱内的齿轮组件相接合。传动轴114响应电机118施加给所述齿轮组件的旋转力而旋转并驱动所说的链轮96。电机118可沿顺时针或沿逆时针方向受驱转动以便有选择地使链轮96旋转。
参照图4，所示的转向镜64包括一同步传动带98，该传动带连接在链轮96与凸轮100的心轴之间。同步传动带98随着链轮96的旋转而使凸轮100旋转。图4说明了与两个微型开关102作机械接触的凸轮100。如图所示，凸轮100包括一扁平表面122。在图4中，扁平表面122与两个限制开关102的接触臂相接触。在操作过程中，电机118通过发电机116而使链轮96旋转，而链轮96则使凸轮100旋转。凸轮100的扁平表面122朝向限制开关102的一个接触臂旋转并按下开关102的这个接触臂，从而使开关102处于一第二位置。凸轮100连接于贯穿光具座70的轴126。轴126以可旋转的方式将凸轮100连接于光具座70，因此，凸轮100可响应电机118的旋转而旋转。限制开关102与收集塔遥控器34相通连。限制开关102的状态表明转向镜64在第一与第二位置之间的相对位置。在本发明的一个实施例中，限制开关102与向电机118供电的电源电路相串联。用导线将限制开关102连成常态为关闭的开关。凸轮100可按下限制开关102的接触臂以断开电机电源电路并限制转向镜64进一步旋转。所以，图4所示的组件可以在带有止动传感器的实际上开放的回路中控制限制开关102以便调整转向镜64在两个位置之间的位置。一般地说，本发明的这一实施例与包括有可选监视器16和可选键盘18的主计算机一起实施，从而操作员30可用转向镜64来监控沿图象光路48采集到的图象数据。
操作员用键盘18键入命令以形成命令信号，这些信号使得收集塔主控器36通过电缆26向遥控器34发信号。主控器34响应上述命令信号并启动电机118从而使镜64旋转。在本发明的一个实施例中，主控器36是这样类型的数字式输入/输出插卡它适于生成数字式电子数据信号。在一个实例中，主计算机14是诸如IBM公司所生产的基于DOS的个人计算机，主控器36可以是诸如宾夕法尼亚州Real Time Devices ofState Collage出售的那种16位数字式输入/输出电路插卡。所述收集塔遥控器可以是任何适于驱动电机108的电机控制电路并且可以是任何适于驱动电磁线圈90的继电器电路，而且，该遥控器最好能响应数字数据信号。
图2示出了本发明用于图象选择的附加装置。设置在外壳42内的附加照明部件130和132有选择且交替地照射对象图象源。照明部件130和132与收集塔遥控器34相连。在本发明的这一实施例中，收集塔遥控器34包括照明控制电路，它用于对诸如部件130和132之类的照明部件进行供电和控制。一般地说，上述控制电路包括适当规格的电源以便向一闪光器或闪光灯供电，并且，上述控制电路包括一计算机控制的继电器电路以便响应经由控制电缆26接收自主控器装置的命令信号来启动照明部件130和132。用于产生闪光或一系列闪光的照明控制电路在照像和图象采集技术中是周知的，在不脱离本发明范围的情况下可将能交替且有选择地控制一个或多个照明部件的任何适当照明控制电路应用于本发明。利用这种装置，通过将回转镜82保持在一定的位置处，可沿光路49将有选择地获取到的不同对象图象源的图象耦合于所说的图象平面。
设置在外壳42上部的照明部件130照射诸如申请驾驶执照的客户之类的位于外壳42外部的对象图象源。在本发明的一个最佳实施例中，照明部件130是一闪光灯，它响应接收自主计算机14的控制信号而照亮对象图象源。主计算机14通过检测转向部件50何时使图象光路48与投影平面46相连而使闪光灯130同步于光学转换部件44对图象的采集。照明部件132在外壳42之内连在搁板56的上方并且照亮搁板56，以便从设置在搁板56上的对象图象源获取图象。在选择部件50使图象光路49以光学的方式耦合于图象投影平面46时，标识卡照明灯132可照亮对象图象源。
在本发明的上述实施例中，标识卡照明灯132是一闪光灯，它可响应主计算机14所产生的控制信号而照亮位于搁板56上的对象图象源。可以用操作员30键入的键盘命令来启动标识卡照明灯132和肖像采集灯130。在操作员30通过查看实况视频显示器16而确定正在收集适当图象(标识卡正面朝上、客户看着摄像机等)时，就可以键入所说的命令。击键使对于选定对象(肖像或标识卡)的闪光有效，而在有来自摄像机44的下一个帧同步脉冲时，会触发闪光，并且，帧抓取器38会采集到视频的下一帧。所说的击键可以是异步的，一模拟同步电路会在摄像机的帧回描消隐间隔内使闪光出现于一狭窄的同步窗口中。
照明部件的类型主要取决于数据收集系统10的应用。但是，具体地说，诸如部件130之类照亮外壳42外部的图象源的照明部件应该具有足够的光强以便超过照射该图象源的环境光。通过提供诸如部件130之类具有足以超过环境光光强的照明部件，可以进行更均匀的图象采集。例如，标准的白炽灯光或荧光灯光与日光的混合光会随位置、季节、时间而有所变化，甚至会因存在有靠近图象源且穿着鲜艳颜色衣服的人而有所变化。为了能采集到不随季节和时间变化而变化的图象数据，应提供这样的照明光源即它基本上具有大于环境光的光强。在照像技术中，这种光源的选择方法是周知的。在所示的实施例中，照明部件130是这样一种闪光灯，它以与隔行扫描摄像机44对图象的采集相同步的两次闪光的方式提供闪光照明。第一次闪光在采集隔行扫描的两个半帧中的一个的同时照亮所说的对象，而随后的与摄像机44的帧同步脉冲相同步的第二次闪光则用来收集上述隔行扫描的图象数据的第二个半帧。
在本发明的其它实施例中，照明部件130可以是一比环境光更亮的稳态灯。此外，可以连同一包封件一起使用数据收集塔12，所说的包封件包围着位于外壳42之外的图象源。上述包封件可遮住环境光并消除该包封件内的光反射，从而能提供更均匀的光照状态。更均匀的光照状态可使所采集到的肖像图象之间有更大的一致性。所采集到的肖像之间的一致性会使伪造身份证更加困难并易于查出伪造品。
参照图6说明本发明的另一个实施例。图6说明了图象收集塔140，它包括图象光路142、图象光路144、图象光路146、回转镜148、部分透光的平面镜150、反射镜152、图象聚焦适配透镜156以及聚焦适配透镜158、160和162。上述部件设置在外壳164内，外壳164包括位于侧壁168上的肖像收集口166、摄像机口170以及侧壁172。标识卡搁板174安装在侧壁168的外部并卡住标识卡176。照明部件178和180位于箱室182内。隔板184将箱室182分成了两个不同的分隔室198和200，每个分隔室均可看到标识卡176上的半个数据帧。
如图6所示，本发明的上述实施例包括三个图象光路142、144和146，这些光路以光学的方式将空间上分布的对象图象源耦合于图象平面188，而图象平面188则与光学转换部件摄像机154内的CCD部件相重合。图象光路144和146共享一共有部分144a，光路144、146和142则共享一共有部分142a。摄像机154位于外壳164的外部并安装在侧壁172上。回转镜148和照明部件178及180构成了一选择装置，它可以有选择且交替地将空间上分布的对象图象源中的一个耦合于图象平面188。采集透镜202设置在图象光路142、144和146内并使得选定的对象图象源成像于图象平面188上。
回转镜148以可枢轴转动的方式安装在外壳164上。回转镜148可在图6中分别由实线及虚线190和192所示的第一与第二位置之间作枢轴转动。回转镜148可包括一反射表面194以及一非反射表面196。在图6中，回转镜148设置在位置190处以便以光学的方式将搁板174上的诸如标识卡176之类的对象图象源耦合于图象投影平面188。如图所示，回转镜148以成角度的方式使反射表面194进入图象光路144a，从而使得图象光路144或146中的一个以光学的方式耦合于摄像机154。与此相似，非反射表面196设置在图象光路142内，从而挡住了经由开口166传送的图象数据。回转镜148以机械的方式连接于诸如前述的那种电磁线圈机械组件，该组件可以使镜148枢轴转动至第二位置192。如图6中虚线192所示，非反射表面196可枢轴转动成不与图象光路142作光学接合，并且，沿图象光路142传送的图象数据能够以光学的方式传送给图象投影平面188。与此相似，反射表面194可枢轴转动成不与图象平面188作光学接合，从而使图象光路144a以光学的方式与图象平面188相分离。
照明部件178和180可与隔板184相配合以使图象光路144或146中的一个连接于图象平面188。在所示的实施例中，隔板184会阻止来自照明部件178的光线耦合于光路146并阻止来自照明部件180的光线耦合于光路144。光路146以光学的方式将透镜160、反射镜152、部分透光的镜150、透镜162、回转镜148以及采集透镜202耦合于图象平面188。如图6所示，箱室182包括照明部件178和180，每个照明部件均安装在箱室182内以便照亮标识卡176的一部分。
如图6所示，照明部件180位于分隔室200的最下端部分。照明部件180与遥控器34作电连接并由来自遥控器34的命令信号所启动，以便照亮标识卡176的下部部分，从而以光学的方式将标识卡176的下部部分与图象平面188耦合起来。另外，可以启动也与遥控器34电连接的照明部件178以便照亮标识卡176的上部部分并以光学的方式将标识卡的上部部分耦合于图象平面188。可以有选择地启动照明部件178和180以便以光学的方式将来自标识卡176特定部分的图象数据耦合于图象平面188。
所示实施例中的标识卡176可反射来自照明部件178和180的光线以形成用于传送给图象平面188的图象数据。但是，在另一个实施例中，标识卡176可由透光材料制成，因而，照明部件可安装在搁板174内并设置在标识卡的后面，所以，标识卡176位于照明部件与箱室182之间。通过启动安装在标识卡176后面的照明部件，可经由图象光路将图象数据从标识卡176传送至图象平面188。在不脱离本发明范围的情况下，也可将用于传送来自对象图象源的图象数据的其它技术应用于本发明，这包括使用具有不同波长的照明部件以便按选定的光谱灵敏度来照射标识卡176上的数据的一部分。
一般地说，标识卡176的内容是签名、文本、条码、印刷图象、通常的墨迹指纹或者转发自诸如实时光学指纹装置之类的其它光学设备的图象。在不脱离本发明范围的情况下，也可以将其它类型的图象数据印到标识卡176上或者通过设置在搁板174内的诸如LCD显示面板之类的光学面板来传送上述数据。
在图6所示的实施例中，用于选择视域的选择元件包括照明部件178和180、隔板184以及回转镜148。用于选择视域的其它部件包括快门、转向镜、棱镜、多角镜、多角快门、电光阀、偏光滤波器、光谱过滤装置、光谱选择装置、渐弱式印刷用墨以及其它在光学技术中周知的视域选择技术。在不脱离本发明范围的情况下可将上述其它的视域选择技术应用于本发明。
如以上参照图2至图5所述，通过在图象光路142、144和146内设置一可调的透镜，可以补偿图象光路142、144和146的不同长度。在一个实施例中，摄像机154包括一可调的透镜202，它安装在摄像机上并设置于前述图象光路内。上述可调透镜是这样类型的变焦透镜，它通常用于调节所说的视域。可根据回转镜148的操作状态来以机械的方式控制可调透镜202。收集塔遥控器34可与带有诸如限定开关102之类用以检测回转镜148位置的传感器部件的电路通连以便检测回转镜148的位置，所以，对象图象源可以光学的方式耦合于图象平面188。处理器12可因此而确定并调节透镜202的的适当焦点。此外，可根据对象图象的相对位置自动地控制透镜调节装置以便选择用于图象光路的适当焦点。上述自动聚焦系统在照像技术中是周知的并且已知红外及超声测距传感器。
另外，通过为聚焦适配透镜156、158、160和162提供可调的透镜，可以独立地补偿图象光路142、144和146的焦距。其它用于调节图象光路142、144和146的焦距的系统在光学及照像技术中是周知的并且可在不脱离本发明范围的情况下应用于本发明。另外，可将其它用于使图象适当地聚焦到图象平面上的技术应用于本发明，这包括选定具有足够焦深以容纳位于一定距离范围内的图象源的透镜。
图7说明了本发明的又一个实施例。图7说明了一数据收集塔210，该塔包括一条码装置212以及一磁条装置214。所述条码装置212和磁条装置214安装在图象收集塔210的外壳216上。在其它实施例中，条码装置212和磁条装置214可以以独立于收集塔外壳164的方式设置或者以可拆卸的方式加以安装，以便能有选择地与所说的数据收集系统相连接。在所示的实施例中，条码装置212可以是用于将数据写到磁条上的装置，而所说的磁条则可包括在身份证上。所说的数据作为数字信号可由主计算机14产生并下载到磁条装置214内的存储器中。另外，磁条装置214可从磁条中读取数据并将该数据作为数字信号传输到主计算机14。可读写数据并适用于本发明的一种磁条装置是Magnicode出售的那种类型的磁条214并且包括71XHC型Magnicode。在不脱离本发明范围的情况下，可将其它磁条装置应用于本发明。
条码装置212可以是条码阅读器装置，它用于读取条码数据并生成表示该条码数据的数据信号。可以读取上述条码数据并经由数据电缆24将数据下载到主计算机14，以便由计算机14加以处理。条码阅读器装置212可以是开槽式阅读器或者是笔式阅读器并且可以是SAHO公司所生产的那种类型的阅读器，包括S-200、S-100型阅读器以及其它型号的阅读器。
也可以将其它数据采集装置安装在所说的外壳内，这包括用于采集指纹数据图象的指纹阅读器。适用于本发明的指纹阅读器包括由Identix公司生产的诸如Identix Touch View television 555(触摸检测电视)之类的指纹阅读器。上述指纹装置可以产生表示所采集到的指纹的电子数据信号并经由电缆24将该数据信号传送给主计算机14以便合成到印刷身份证上。
条码装置212、磁条装置212可以生成表示所收集到的数据的输出信号。上述装置均带有一输出连接器，它与信号处理器12相连以便将编码后的数据传送给信号处理器12。信号处理器12带有用于采集所收集到的数据的数据采集电路。这些数据采集电路在计算机工程技术中是公知的，并且，可将任何适于接收和存储上述数据收集装置所生成的数据的数据采集电路应用于本发明。
图8说明了本发明包括有一图象平面242的另一个系统240，所说的图象平面242与摄像机的CCD部件相重合，而摄像机则以可旋转的方式安装在外壳220上。在这一实施例中，当光学转换部件44在外壳220内绕在空间上固定的点旋转时，图象平面242就会运动。以可旋转方式安装在外壳220内的图象平面242可在外壳220内的第一位置与外壳220内的第二位置之间旋转。在外壳220内的上述第一位置处，图象平面242可处在一第一图象光路内以采集来自一第一对象图象源的视频图象。以可旋转方式安装的图象平面242可旋转至第二图象光路内的第二位置以采集用于一第二对象图象源的可视图象。
系统240还包括一上部标识卡搁板222、一中部标识卡搁板224、一下部标识卡搁板226、一聚焦适配透镜228、一聚焦适配透镜230、一图象光路232、一图象光路234以及将光学转换部件44安装到外壳240上的轴236。
图8概略地说明了以下内容即在图8中被说明为带有图象采集透镜238的摄像机的光学转换部件44靠轴236安装在外壳240上并可枢轴转动成与图象光路232或图象光路234作光学接合。在光学转换部件44旋转因此图象平面242处于光路232内时，图象光路232会以光学的方式将位于外壳220外部的对象图象源耦合于图象平面242。图8说明了旋转成与图象光路234作光学接合的光转换部件44，图象光路234经由透镜228和透镜238传送来自搁板222、224和226的图象并将该图象数据投影到图象平面242上，在本实施例中，图象平面242与摄像机44的CCD部件相重合。
搁板222、224和226安装在侧壁244上并沿侧壁244按选定的距离彼此相间隔。图8所示的搁板222可以是用螺栓拧在侧壁244上的框架并带有一开口246，图象光路234穿过该开口246。图8还说明了以下内容即贯穿侧壁244的狭槽248设置于搁板222附近并设计成能经由该狭槽248插入一诸如3×5的标识卡之类的对象图象源，从而将该对象图象源放置到标识卡搁板222的框架上，因此，该标识卡可被置于光路234内。
可以选择搁板222、224和226沿图象光路234的位置以获得放置在这些搁板上的对象图象源的预定分辨率。最靠近图象平面242的搁板222总是能为放置在搁板222、224和236上的对象图象源提供最高的分辨率。例如，搁板222总是设置在图象光路234内以便为放置在图象光路234内的搁板222上的诸如条码之类的对象图象源提供300dpi的分辨率。与此相似，搁板224总是与图象平面242相间隔以获得在信号处理器处理图象数据时需要较低分辨率的对象图象源的200dpi的分辨率。此外，标识卡搁板226总是设置于图象光路234之内以便在图象平面242上提供100dpi的分辨率，此分辨率适用于对诸如文本或指纹图象之类的信息加以成像。
图8说明了下列内容即本发明的一个实施例可以设计成带有一光学转换部件44，该部件可旋转进诸如光路232和234之类的独立图象光路内，从而，光学转换部件44可以采集来自在空间上分离的对象图象源的图象数据。图8说明了本发明的上述实施例可以减少用于选定哪个图象光路与图象平面242相耦合的光学部件的数量。图8还说明了对象图象源可沿一图象光路位于一选定位置以便按选定的分辨率将图象投影到图象平面242上。
实践中，在系统240收集数据时，可用手工的方式将对象图象源放置到搁板222、224和226上。但是，机械与电子工程技术领域的普通专业人员应该注意，可以在不同的时间且按预定的次序将诸如标识卡之类的对象图象源自动地填加到搁板222、224和226上，以便从位于搁板上的对象图象源中按与光学转换部件44对图象的采集相同步的次序收集数据。用于将对象图象源定位到搁板上的自动系统在本技术中是公知的，而且，这种系统的实际应用并不脱离本发明的范围。
参照图9，图10和图11说明具有本发明结构用于采集多图象源数据的数据收集塔12的另一个实施例。具体地说，图9说明了收集塔组件300，该组件装配在数据收集塔外壳42的内部。收集塔组件300包括一上部光学组件310、一下部光学组件312以及一光具座314，前述上部和下部光学组件均安装在光具座314上。在本实施例中，所述数据收集塔用作一可遥控的图象收集塔，它可以使用多个采集部件以便自动且以可控的方式收集来自多个图象源的图象。
上部光学组件310包括一图象采集部件340，在图9中该部件被说明为一摄像机部件，此摄像机部件与摄像机电子线路370相连；一传动电机组件322，它带有一电机324；一转轴组件326；以及，一光点测光仪372。
下部光学组件312包括一图象采集部件340、一光具座342、一平面镜344、一隔板346、一分隔部件348以及一照明部件354。
图9所示的光具座314是一电路插卡组件，它用于支承光学组件310和312并用作操作传动电机组件322的控制和电源供应电路插卡且与所述光点测光仪接合。为此，光具座314包括一电连接器部件352，它能使光具座314连接于主计算机14，从而，主计算机14可以遥控前述图象采集部件的操作。
图10提供了收集塔组件300的侧面透视图并示出了安装在光具座314上的上部和下部光学组件310和312。如图10所示，数据收集塔12的这一实施例带有两个光轴330和332以便将来自独立的图象源的图象收集到独立的图象平面328和350上。如图10所示，第一图象光路330以光学的方式耦合于图象平面328，而图象平面328则通常与光学转换部件320中的CCD部件相重合。
如图10所示，使图象源耦合到图象平面328上的光轴330可由收集塔组件300来加以调节，具体地说，该光轴可在传动电机322的作用下作枢轴转动。操作中，操作主计算机14的系统操作员可使图象采集部件320作枢轴转动，以便根据申请人的高度来使图象采集部件320倾斜，从而使该申请人的脸部或任何其它的图象源适当地位于图象采集部件320的视域内。与此相似，可以操作上部光学组件310在一第一位置与一第二位置之间作枢轴转动，以便从位于独立的位置处的图象源中获取图象。例如，操作员可以控制光学组件310以便在一个倾斜位置处获取申请人脸部图象并在一第二倾斜位置处获取位于上述申请人脸部图象下方并显示有统计数据的数据卡的图象。如前所述，图象采集部件320可包括一个可调透镜部件或一系列透镜部件，以便沿不同图象光路进行调焦。一选择元件可使前述组件在所述第一倾斜位置与第二倾斜位置之间作枢轴转动，以便从多个图象源中获取图象。因此，在另一个实施例中，光学组件310可以是诸如图8所示的系统204之类的数据收集塔内的唯一光学组件。
如图10所示，上部光学组件310带有一光点测光仪372，此测光仪位于图象采集部件320的上方并沿光路374采集光线，而光路374则靠近并平行于图象采集部件320的光路330。附加的光点测光仪372测定光强以确定以多亮或多暗的方式照射图象源。以固定方式连接于图象采集部件320从而能随该图象采集部件作枢轴转动的光点测光仪以电学的方式与光具座314相连以便向该光具座提供信号。光点测光仪372所产生的信号可用于控制图象采集部件的光圈或快门速度，以便调节图象采集部件320的某种采集特征，从而使图象采集部件320所采集到的图象具有均匀的光强。
图11更详细地说明了图9和图10中的上部光学组件，而图9和图10则显示了可应用于本发明的光学组件的一个实施例。图11显示了一个可作枢轴转动的因而能光学转向的光学组件，它包括带有电机324的传动电机组件322、转轴326、开关罩360、上部和下部限制开关362和364、凸轮部件366、连接器部件368、图象采集部件320、摄像机电子线路组件部件370以及光点测光仪372。如图11所示，光学组件310提供了一可枢轴转动的图象采集组件。具体地说，所述的光学组件310包括转轴部件326，它可响应电机部件324的运动而旋转。为了能够提供枢轴转动运动，一限制开关组件与转轴部件326相连以便限制转轴组件326在最大与最小倾斜位置之间的旋转弧度。
具体地说，如图11所示，开关罩360通过诸如螺栓之类的通常机械组件安装在传动电机组件322上并用于分别接收上部和下部限制开关362和364。凸轮部件366安装在转轴326上并由诸如螺栓之类的任何通常机械装置所固定。如图11所示，凸轮部件根据转轴部件326的位置而旋转。凸轮366的运动可以按下或释放安装在开关罩360上的上部和下部限制开关362。限制开关362和364连接在电路中，以便能将限制开关的状态即打开或关闭的状态传给操作所说的系统的主计算机14。通过这种方式，主计算机14可以检测到转轴326是否已使摄像机组件旋转到一上部极端位置或者一下部极端位置。因此，主计算机14可以检测到摄像机部件320何时倾斜到了已知的位置并使电机325停转以阻止图象采集部件320进一步作枢轴转动。
操作中，图象采集部件320在光转向处理过程中是活动的，从而系统操作员可以确定一图象源在何时能以光学方式耦合于图象采集部件320的图象平面328。在图11所示的实施例中，传动电机组件322使图象采集部件320绕贯穿轴326的轴线作一个自由度的枢轴转动。电子工程技术的普通专业人员将会看到，传动电机组件322可进行多自由度运动，从而能使光轴330沿多个轴线转向。
如图11所示，连接器部件368还与转轴326相连并提供了一机械连接臂，它用于将摄像机电子元件370连接于转轴326。所示的摄像机部件320安装在摄像机电子元件370上，而光点测光仪372则安装在摄像机部件320的顶部。在一个实施例中，光点测光仪372以电通连的方式连接于摄像机电子元件箱372并为摄像机电子元件提供照明信息。在该实施例中，所述摄像机电子元件可根据光点测光仪372提供的照明信息来改变诸如光圈大小或快门速度之类的图象采集特征。
参照图10说明下部光学组件312。如图10所示，所述下部光学组件带有一以固定方式安装的图象采集部件340，它通过光轴332以光学的方式耦合于图象源。在本发明的一个实施例中，收集塔组件300装在外壳42内，外壳42包括一开槽式标识卡夹持器，此夹持器允许将标识卡或其它图象源沿光轴332放置，从而将上述标识卡或其它图象源通过镜344以光学的方式耦合于图象采集部件340。在图9和图10中被说明为小型管状灯光的照明部件354提供了充分的照明以照亮图象源，从而使得图象采集部件340能采集到图象源的图象。
在图10所示的实施例中，该实施例可装进一外壳内，此外壳带有一用于夹持图象源的后部开槽，在图10中被说明为摄像机的图象采集部件340带有一固定的透镜部件因而沿光轴332的焦距是固定的。但是，本技术的普通专业人员应该注意，图象采集部件340也可以是一可调的透镜部件以便沿光轴332提供可变的焦距，从而将图象适当地聚焦到图象平面350上。
参照图1，信号处理器14包括一个帧抓取器38。帧抓取器38可通过数据电缆24与数据收集塔12相连。数据电缆24将数据收集塔12内的光学转换部件44电连接于帧抓取器38。表示光学转换部件44所采集到的图象数据的数据信号可经由电缆24传送给帧抓取器38以便由信号处理器14加以采集。帧抓取器38可响应随视频数据传送的同步信号而获取来自转换部件44的图象数据。适用于本发明的帧抓取器插卡在图象采集领域内是周知的，在不脱离本发明范围的情况下，可以将任何一种可获得的帧抓取器用于本发明。一种上述帧抓取器插卡是由AVER公司生产的，型号为AVER2000。
信号处理器14还包括一多路调制器装置，此装置用于对数据收集塔12所采集到的图象数据的获取进行多路调制。具体地说，就图9所示的实施例而言，上述信号处理器可包括一图象多路调制器装置，它可以是在软件控制下进行操作的帧抓取器38的一部分，以便从收集塔300内的多个图象采集部件中采集独立的图象。
在图1中被说明为主计算机的信号处理器14是通常用于控制自动机床操作的那种用户可编程的处理器装置。计算机14可在编程指令序列的控制下进行操作，以使数据收集塔12工作。所述编程指令序列可以是这样类型的通常软件程序，它可用于控制包括电磁线圈，电机组件以及可调焦距透镜在内的选择部件并用于监控来自传感器部件的反馈信号，所说的传感器部件诸如有限制开关、光学编码器、应变仪、光传感器以及其它用于产生表示一机械组件状态的信号的传感器部件。所述软件程序在控制系统技术中是周知的，在不脱离本发明范围的情况下可将任何适当的程序应用于本发明。
附加的显示器装置16与主计算机14相连，以便显示帧抓取器插卡38所获取的图象。用于将表现为NTSC电子视频信号之类数据信号的图象显示出来的显示监视器在数据采集和计算机工程技术中是周知的，并且，本发明可以使用通常市售的监视装置。一种这样的监视装置是由麻州Marlborough的数字设备公司(Digital Equipement Corporation)生产的14英寸VGA监视器。
图1中所示的附加磁盘驱动器装置40可以将数据读写至/自适于同该驱动器装置40一道使用的存储介质。驱动器装置40可以存取用于合并进身份证上的诸如文本信息或图形信息之类的数据。此外，驱动器装置40可以存取诸如软件程序之类的指令，以便读取为系统10的特定应用而设计的程序序列。
根据要形成的文件结构将收集起来要打印的数据组合进指定的数据字段。这些字段包括位图映射式肖像图象、指纹图象、其它位图映射图象式数据、预定字体的文本、用于上述文件格式的图形结构或条码图样。计算机将以上内容编译进一完整的打印文件内，此后，该打印文件传送给进行实际打印的打印机。打印机打印出的取决于特定文件结构的一行象素可包括由上述列出的数据元素的任何一种所构成的象素元素，而每一象素均指定了蓝、红、黄和黑色分量的打印密度值。
此外，打印机22还可包括一磁条编码器，它用于将信息编码到固定在身份证上的磁条上。所述磁条编码器在计算机工程技术中是周知的，并且，在不脱离本发明范围的情况下，可将任何适于将信息编码到磁条上的磁条装置应用于本发明。
打印机22可通过附加的调制解调器20连接于主计算机14。调制解调器20构成了以电学方式将主计算机14连接于打印机22的远程通讯线路。在本发明的一个实施例中，打印机22位于用来大量制做身份证的中央打印设备处。单个的打印机22可通过远程通讯线路与多个主计算机14相连，而所说的主计算机则位于配备有用于收集数据的系统10的数据采集站处。另外，打印机22可具有一与主计算机14相连的直接硬连接件。硬连线的打印机22可以是用于制做身份证的专用打印机，这种打印机以硬连线方式与主计算机14相连。适用于本发明的打印机22可以是大规模生产的身份证打印机，它适用于高速地制做身份证，如Datacard公司生产的那种包括Datacard 9000在内的打印机。另外，直接以硬连线方式连接于主计算机14的专用打印机可以是任何适用于典型办公室环境的普通市售打印机。这种打印机是由Canon公司和Hewlett-Packard公司生产的并且在计算机工程技术领域是公知的。
以上参照某些说明性实施例说明了本发明。对这些说明性实施例的说明可以提供对本发明更完全的理解，但是，本发明并不局限于这些说明性的实施例或对它们的说明，应根据本文所述的权利要求来理解本发明。
权利要求
1.用于在输出端产生电子数据信号的信号发生设备，所说的电子数据信号表示多个在空间上分离的对象图象源，上述设备包括a.一外壳，它带有设置于其上的多个对象图象源；b.一图象平面，它被支承于前述外壳上的在空间上为固定的位置处；c.至少一个图象光路，它以光学的方式将上述多个对象图象源与所说的图象平面耦合起来；d.一光学转换部件，它位于所说的外壳上以便从所述图象平面中采集可视图象并产生表示上述可视图象的电子数据信号；以及e.选择元件，它用于有选择且交替地将来自上述各个对象图象源的可视图象沿所说的图象光路耦合到所述图象平面上。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所说的选择元件包括光学快门，它们用于有选择地遮挡或传送前述可视图象。
3.如权利要求1所述的设备，其特征在于，该设备还包括磁性传感器装置，它用于检测存储在磁介质上的信息并在其输出端处提供一系列表示前述信息的电信号。
5.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所说的对象图象源之一包括一条码，并且，所说的设备还包括用于将条码成像到前述图象平面上的装置。
6.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所说的对象图象源之一沿前述光路定位于一可变的位置，并且，所说的设备还包括一聚集装置，它用于将上述处在可变位置的对象图象源聚焦到前述图象平面上。
7.如权利要求6所述的设备，其特征在于，所说的聚焦装置具有足够的视域深度以便将上述可变位置范围内的对象图象源之一聚焦到前述图象平面上。
8.如权利要求6所述的设备，其特征在于，所说的聚焦装置包括一可调透镜。
9.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所说的对象图象源之一定位于一可变位置，该位置垂直于前述光路，并且，所说的设备还包括多个图象光路，它们以光学的方式将上述独立的对象图象源耦合到前述图象平面上；以及，一转向部件，它用于横向地调整所说的光路以便以光学的方式将上述对象图象源之一与所说的图象平面耦合起来。
10.如权利要求9所述的设备，其特征在于，所说的转向部件包括一转向镜，它设置在前述图象光路之一内并以可旋转的方式安装在所述外壳上。
11.如权利要求1所述的设备，其特征在于，该设备包括多个图象光路，它们将前述分离的对象图象源耦合到所述图象平面上，并且，所说的选择元件还包括一回转镜，它设置在上述图象光路之一内并以可枢轴转动的方式安装在前述外壳上，从而使上述图象平面枢轴转动成与一第一图象源或一第二对象图象源作光学接合。
12.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所说的图象平面以可旋转的方式安装于前述在空间上为固定的位置处以便旋转成与多个光路之一作光学接合。
13.如权利要求2所述的设备，其特征在于，所说的光学快门包括偏振滤波器部件，它们构成了一偏振光滤波器以便遮挡住前述图象光路之一。
14.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所说的选择元件还包括照明部件，它们用于以一种受控的次序为上述多个对象图象源中选定的几个提供照明。
15.如权利要求14所述的设备，其特征在于，所说的照明部件包括闪光灯。
16.如权利要求9所述的设备，其特征在于，所说的选择元件还包括用于沿上述光路之一投影可视图象的投影装置。
17.如权利要求1所述的设备，其特征在于，该设备还包括一与所述光学转换部件作电学通连的监视器部件并带有一显示器，它用于根据前述电子数据信号来显示表示前述光学转换部件所采集到的可视图象的图象。
18.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所说的外壳包括一内部壁面，它具有一非反射表面。
19.一种用于将包括有来自多个图象源的信息的打印输出图象提供到单一打印介质上的系统，该系统包括用于在输出端产生电子数据信号的信号发生设备，所说的电子数据信号表示多个在空间上分离的对象图象源，上述设备包括a.一外壳，它带有设置于其上的多个对象图象源；b.一图象平面，它被支承于前述外壳上的在空间上为固定的位置处；c.至少一个图象光路，它以光学的方式将上述多个对象图象源与所说的图象平面耦合起来；d.一光学转换部件，它位于所说的外壳上以便从所述图象平面中采集可视图象并产生表示上述可视图象的电子数据信号；e.选择元件，它用于有选择且交替地将来自上述各个对象图象源的可视图象沿所说的图象光路耦合到所述图象平面上；一打印装置；以及一信号处理器，它连在前述信号发生设备输出端与打印装置之间，以便根据所说的电子数据信号向前述打印装置提供一系列打印控制信号。
20.如权利要求19所述的系统，其特征在于，所说的选择元件包括光学快门，它们用于遮挡或传送前述可视图象。
21.如权利要求19所述的系统，其特征在于，所说的选择元件还包括照明部件，它们用于以一种受控的次序为上述多个对象图象源中选定的几个提供照明。
22.如权利要求19所述的系统，其特征在于，所说的信号处理器还包括一视频帧存储部件，它与前述光学转换装置作电通连，以便将上述电子数据信号收集成表示上述对象图象源之一的图象帧。
23.如权利要求19所述的系统，其特征在于，所说的信号处理器包括一控制器部件，它与前述信号发生设备作电通连，以便向控制上述选择装置的信号发生设备提供控制信号。
24.如权利要求19所述的系统，其特征在于，该系统还包括与前述选择装置相连的传感器部件，它们用于产生包括表示哪个对象图象源光耦合于图象平面的信号在内的表示前述选择部件操作状态的状态信号。
25.如权利要求24所述的系统，其特征在于，所说的控制器部件与前述传感器部件作电通连并根据前述状态信号产生所说的控制信号。
26.如权利要求23所述的系统，其特征在于，所说的控制器部件包括一程序存储器部件，它用于存储表示一系列控制信号的指令序列，以便收集来自预定对象图象源的图象数据。
27.如权利要求23所述的系统，其特征在于，所说的控制器部件包括一程序存储器部件，它用于存储表示一系列控制信号的指令序列，以便按预定的次序收集来自上述对象图象源的图象数据。
28.如权利要求19所述的系统，其特征在于，所说的信号处理器包括一调制解调器部件，它用于通过远程通讯信道与前述打印装置相连。
29.如权利要求19所述的系统，其特征在于，所说的信号处理器还包括一键盘部件，它用于将数据录入到所说的信号处理器内。
30.用于在输出端产生电子数据信号的信号发生设备，所说的电子数据信号表示多个在空间上分离的对象图象源，上述设备包括a.一外壳，它带有设置于其上的多个对象图象源；b.一第一图象平面，它被支承于前述外壳上的一第一位置处；c.至少一个图象光路，它以光学的方式将上述多个对象图象源中的一个与所述第一图象平面耦合起来；d.一光学转换部件，它以可枢轴转动的方式安装在所说的外壳上以便从所述图象平面中采集可视图象并产生表示上述可视图象的电子数据信号；以及e.一第二图象平面，它被支承于前述外壳上在空间上为固定的位置处；f.多路调制装置，它用于有选择且交替地将来自上述各个对象图象源的可视图象沿所说的图象光路耦合到所述第二图象平面上。
31.如权利要求30所述的设备，其特征在于，所说的光学转换部件包括一传动电机组件，它用于使上述光学转换部件在一第一与一第二位置之间作枢轴转动。
32.如权利要求30所述的设备，其特征在于，所说的光学转换部件包括一测光仪部件，它用于检测表示图象照度级的照明特征。
33.如权利要求30所述的设备，其特征在于，该设备还包括一第二图象采集部件，它位于一在空间上固定的位置处并与上述第二图象平面相重合。
34.如权利要求30所述的设备，其特征在于，该设备还包括选择元件，它用于在上述第一图象采集部件采集到的图象与上述第二图象采集部件采集到的图象之间进行选择。
全文摘要
公开了这样一种系统(10)，它用于将包括有来自一数据收集系统的信号的打印输出图像提供到一单个的打印介质上。公开了用于从多个空间上分离的图像源中收集数据并将该数据提供为一系列输出信号的数据收集系统和方法。所述数据收集系统包括一外壳(42)、一选择元件(50)、一个或多个图像光路(48、49)以及一图像平面(46)。选择元件(50)有选择且交替地将来自独立的对象图像源的可视图像沿上述光路耦合到图像平面(46)上。选择元件(50)可包括光学快门，它们用于有选择地遮挡或传送上述可视图像；以及，照明部件，它们用于在选定的对象图像源处提供一系列受控的照明。系统(10)可按适于打印成身份证的格式来组织上述打印数据。
文档编号B42D15/10GK1156427SQ95194687
公开日1997年8月6日 申请日期1995年6月19日 优先权日1995年6月19日
发明者W·C·布拉德利, M·L·梅舍 申请人:Lau技术公司