对编码数据进行成像的方法

专利名称：对编码数据进行成像的方法
技术领域：
本发明主要涉及手持式电子设备，并且尤其涉及的是通过使用电 子设备的图像传感器来对编码数据进行成像。
背景技术：
现在，在超市、零售店以及诸如仓库和工厂之类的涉及库存管理 的其他各种场所中到处都可以看到条形码扫描器。条形码通常是通过 使用光学扫描器可读取的标签而附着在库存物品上的。普遍使用的线性或一维条形码，例如符合IBM于20世纪70年代开发的通用产品代 码(Uniform Product Code, UPC )的条形码，由"飞点(flying spot)，， 激光扫描器进行读取，该扫描器发出一个光条(light bar)来帮助用 户把条形码相对于扫描器正确地定位。扫描器通常被固定在库存管理 设备、例如超市的传送带结帐台上，或者是手持式有线或无线设备。二维(2D)条形码同样也正在变得日益普及。线性条形码通常被 限制在10到20个字符之间，由此通常只充当单独数据库中的记录的 简单索引(例如，零件编号、客户帐号等)。相同的功能也可以由2D 条形码执行，但其占用的空间则小了很多。然而，2D条形码、例如以 Aztec Code、 PDF417、 Data Matrix Code、 MaxiCode或QR (快速响 应)Code形式打印的代码自身同样可以充当数据库，这是因为它们能 够对多达数千个字符的机器可读数据进行编码。因此，2D条形码可以 充当一个在制造和销售链中始终附着于产品上的便携式数据库或便携 式数据文件。此外，在2D条形码中还可以构建纠错公式，并且该纠 错公式允许在不损失任何可读信息的情况下使所速码的表面区域的相 当大的部分遭到破坏。由此，条形码的广泛应用以及条形码设计方面 的改进将很有可能促使条形码在未来很好地得到继续普及。
数码相机代表了另 一种在世界上得到广泛采用的技术。近年来， 数码相机的成本和大小已经得以快速的减小，但是相机的质量和画面 的分辨率则得到了提升。现在，数码相机被频繁地整合在不同的电子 设备、例如移动电话、个人数字助理以及膝上型计算机中。现有技术包含了将数码相机技术与条形码扫描器组合在一起的 建议。这种組合使得能够对条形码的数字图像而不是条形码的激光扫 描进行分析和解码。由此，在不久的将来，条形码扫描器不仅可以供 零售商和库存管理人员使用，而且还可以供消费者使用，其中举例来 说，消费者可以对产品上的条形码进行例行扫描，以便检取有关产品 的更多信息，或是存储价格和其他信息，以便在以后加以查看。另夕卜， 条形码还可以被包含在名片或其他文档中，以便能将编码数据快速加载给电子设备。但是，由于很难了解条形码的数字图像是否具有足以允许成功解 码该条形码的质量，因此，如果条形码没有被即时解码，那么条形码 的数字图像有可能会存在问题。对手持式激光条形码扫描器来说，通 常，在系统成功获取并解码了条形码时，该扫描器会发出常见的蜂鸣 声。特别地，在扫描局部质量降低或损坏的条形码时，这种扫描器的 使用者通常需要重复地处理条形码相对于扫描器的定位，直至扫描器 发出蜂鸣声以指示已经成功读取了条形码为止。另一方面，数码相机 的使用者有可能获取的是未被即时解码的条形码的图像。在这种情况 下，条形码的低质量图像、例如模糊、散焦或是分辨率不够或尺寸不 合需要的图像，在以后可能会证明是无法解码的，而使用者却可能不 再接近条形码，由此无法获取新的高质量图像。


为了易于理解和实施本发明，现在将对参考附图所说明的示范性 实施例加以描迷，其中相同的参考数字在各个附图中表示相同或功能 相似的部件。附图连同下文中的详细描述一起被包括在说明书中并且 构成了说明书的一部分，它们用来进一步说明这些实施例并且解释依
照本发明的不同原理和优点，其中图1是描述依照本发明某些实施例的移动电话形式的电子设备的示意图；图2是描述依照本发明某些实施例的移动电话的背面的图示； 图3是描述依照本发明某些实施例的移动电话的正面的图示； 图4是描述依照本发明某些实施例的名片图像的图示，其中该名片图像包含在依照编码数据获取模式进行操作的移动电话的显示屏上所显示的预览图像中；图5是描述依照本发明某些实施例的名片放大图像的图示，其中该名片放大图像包含在依照编码数据获取模式进行操作的移动电话的显示屏上所显示的预览图像中；以及图6是描述依照本发明某些实施例的对编码数据进行成像的方法的一般流程图。本领域技术人员将会认识到，图中的部件是出于简单和清楚的目 的而被描述的，并且它们不一定是按比例绘制的。举例来说，图中的 某些部件的尺寸可能相对于其他部件而言被放大了 ，以便有助于加深 对于本发明实施例的理解。
具体实施方式
在详细描述依照本发明的实施例之前，应该注意到的是，这些实件的組合。因此，这些设备組件和方法步骤是酌情使用附图中的常规 符号表示的，由此仅仅显示了与理解本发明实施例相关的具体细节，显然的细节相混淆。在本文中，诸如第一和第二、顶部和底部、前和后等之类的关系 术语仅仅用于将一个实体或操作与另一个实体或操作区分开来，而不 一定要求或是暗指此类实体或操作之间实际具有任何这种关系或顺 序。术语"包含"、"包括"或是其任何其他变体意在涵盖非排他性的包 含，从而使包含了一系列要素的处理、方法、制品或设备不仅包含这 些要素，而且可以包含那些未曾明确列举的其他要素，或是包含此类 处理、方法、制品或设备所固有的其他要素。在没有给出更多限制的 情况下，由"包含一个……，，限定的要素并不排除在包含该要素的处理、 方法、制品或设备中还存在另外的相同要素。参考图l，该示意图描述的是一个依照本发明某些实施例并且采用了移动电话100的形式的电子设备。移动电话100包括射频通信单 元102，该单元被耦合成与处理器103的公共数据和地址总线117进 行通信。电话100还具有被耦合成与处理器103进行通信的小键盘106 以及显示屏105，其中该显示屏诸如是触摸屏。处理器103还包括编码器/解码器111,其具有相关联的用于存储 数据的码只读存储器(ROM) 112，并且用于对移动电话100传送或 接收的语音或其他信号进行编码和解码。处理器103还包括微处理器 113，微处理器113通过公共数据和地址总线117耦合到编码器/解码 器111、字符只读存储器(ROM) 114、随机存取存储器(RAM) 104、 可编程存储器116以及用户识别模块(Subscriber Identity Module, SIM)接口 118。尤其是，可编程存储器116以及以可操作方式耦合 到SIM接口 118的SIM都可以存储一个电话号码数据库(TND),电话号码唯一关联的标识符的名称字段。射频通信单元102是一个具有公共天线107的组合式接收机和发 射机。该通信单元102具有一个经由射频放大器109与天线107相耦 合的收发信机108。该收发信机108还与耦合到编码器/解码器111的 组合式调制器/解调器110相耦合。微处理器113具有用于与小键盘106和显示屏105相耦合的端口 。 此外，微处理器113还具有用于与警报模块115、麦克风120、通信扬 声器122、以及图像传感器121相耦合的端口，其中所述警报模块115 通常包含警报扬声器、振动电动机和相关联的驱动器，所述图像传感 器121是内置照相机的一部分。字符ROM 114存储用于对下述数据
进行编码和解码的代码，其中所述数据是可以由通信单元102发送和 接收的数据，例如电子邮件消息。在本发明的某些实施例中，字符ROM 114、可编程存储器116或SIM还可以存储用于微处理器113的搡作 代码(OC)以及用于执行与移动电话100相关联的功能的代码。举例 来说，可编程存储器116可以包括编码数据成像计算机可读程序代码 组件125，该组件被配置成促使执行依照本发明某些实施例的对编码 数据进行成像的方法。本发明的实施例包含了各种对编码数据进行成像的方法。这些方 法包括对在诸如移动电话100之类的电子设备的图像传感器上接收的 预览图像进行处理，其中该预览图像包含了描绘编码数据的数据区域。 然后，将包含了该数据区域的表示的预览图像表示显示在与电子设备 相关联的显示屏、例如显示屏105上。然后，确定是否应该增大数据 区域表示的大小。举例来说，微处理器113可以执行用于执行下述功 能的代码对预览图像中表示的QR码的注册点(registration point) 间的距离进行测量，并且确定这些注册点过于接近在一起而不能产生 编码数据的可充分解码的图像。作为响应，并且为了确保可以得到编 码数据的可充分解码的图像，电子设备对所述数据区域进行自动放大， 以便使数据区域表示的大小相对于预览图像表示的大小而增大。接着， 获取该数据区域的至少一部分的数据图像。然后，可以分析所获取的 数据图像，以提取该数据区域中包舍的编码数据。参考图2,该图描述的是依照本发明某些实施例的移动电话100 的背面200。与现有技术中已知的众多具有相机功能的电话一样，移 动电话100包含背向背面200 (也就是超出页面之外)的镜头205。在 镜头205的后面是图像传感器121，该传感器可以包含常规的光学器 件，也可以包含数字图像传感器，例如电荷耦合器件(CCD)传感器、 CMOS传感器或是其它类型的传感器。参考图3，该图描述的是依照本发明某些实施例的移动电话100 的正面300。正面300包括显示屏105，该显示屏适合于显示图像传感 器121所接收的图像表示。与众多数码相机相类似地，本领域技术人
员将会了解，显示屏105可以充当常规的相机取景器，并且显示位于 图像传感器121前方的实时运动的场景图像。通常，这种显示在显示 屏105上的实时图像只是暂时的，并且只有在用户激法快门接钮(未 显示)、自拍器(timer)或其他图像获取触发机构的时候才被捕获到 移动电话100的存储器中。本发明的某些实施例在小键盘106上还包 括模式选择器开关305，它被用于将移动电话100设置成各种照相模 式。举例来说，与众多的现有技术设备一样，模式选择器开关305可 以用于将移动电话IOO设置成标准的静止图像模式、视频模式、微光 模式、高速模式等。依照本发明的某些实施例，模式选择器开关305 还可以用于将移动电话IOO设置成编码数据获取模式。在将模式选择 器开关305设置成编码数据获取模式时，在显示屏105上显示一个数 据获取区域标识符，例如十字准线(cross-hairs) 310。依照本发明的不同实施例，数据获取区域标识符可以包括各种大 小、形状、颜色和格式，并且可以显示成是半透明或不透明的。举例 来说，如下文中更详细描述的那样，数据获取区域标识符可以包括十 字准线310和一个用于限定显示屏105上所显示的数据区域表示的边 界的矩形。此外，在显示屏105还可以显示其它的形状，以此作为用 于框住(frame)数据区域表示的边界线。在使用过程中，数据获取区 域标识符被用于在图像传感器121相对于诸如2D条形码之类的编码 数据的正确定位方面引导移动电话100的使用者。由此，在使用过程 中，相对于显示屏105来说，诸如十字准线310之类的数据获取区域 的位置通常是固定的。此外，数据获取区域标识符可以被设计成模拟 常规条形码激光扫描器光条的外观，并且由此可以在显示屏105上被 描绘成位于显示屏105的中心附近的闪烁的红色矩形。此外，在移动 电话100确定所获取的数据图像的图像质量将会是可以接受的时候， 数据获取区域标识符的颜色可以发生改变。参考图4，该图描述的是依照本发明某些实施例的名片400的图 像，该名片图像包含在依照编码数据获取模式进行操作的移动电话 100的显示屏105上所显示的预览图像中。QR码的数据区域表示405
被显示成位于显示屏105的中心。数据获取区域标识符是以十字准线 310和矩形410的形式显示的。当在编码数据获取模式中进行操作期 间，移动电话100的使用者通常会尝试将十字准线310定位在编瑪数 据的中心之上，例如定位在QR码的数据区域表示405的中心之上。 此外，矩形410可以定义一个用于框住数据区域表示的矩形边界。一 般来说，所预期的是获取编码数据的对焦良好并且清楚的图像，并且 该图像具有足以满足需要的分辨率，以使解码算法能够有效并且可靠 地分析图像，从而解码所述编码数据。但是，从图4中可以看出，对 使用者来说，他们很难了解编码数据的图像是否为充分聚焦、足够清 楚并且具有足够的分辨率以便能够解码该编码数据。这一点对于诸如 QR码之类的复杂的2D条形码而言尤其如此，其中对于此类条形码来 说，即使在理想的原始图像中，数据区域对未经训练的人眼而言也可 能显示成仅仅包含模糊和不可理解的图案。因此，依照本发明的教导，移动电话IOO可以确定是否应该增大 数据区域表示的大小，其中该区域表示诸如可以是QR码的数据区域 表示405。这种确定可以采用多种方式进行。例如，很多种条形码包 含注册点415，诸如图4所示的那些注册点。在编码数据获取模式中， 举例来说，移动电话100的使用者可以通过部分地按下快门按钮来指 示将十字准线310定位在编码数据之上。然后，移动电话100可以分 析所述表示405,测量数据区域的注册点415之间的距离，并且确定 是否可以获取数据区域的可解码图像。此外，在这里还可以考虑其它 的变量，以便确定是否可以获取可解码图像。举例来说，如果将图像 传感器121设置成获取分辨率相对较低的图像，那么移动电话100可 以确定必须获取该数据区域的较大图像以便充分地解码该数据区域； 然而，如果将图像传感器121设置成是获取分辨率相对较高的图像， 那么移动电话IOO可以确定数据区域的较小图像即可满足解码该数据 区域的需要。确定是否应该增大数据区域表示的大小的处理还可以使 用自动对焦分析技术、诸如摄影领域中已知的那些技术来执行。如果 数据区域的表示没有清楚对焦，那么移动电话IOO可以确定应该增大
数据区域表示的大小。另外，确定是否应该增大数据区域表示的大小的处理也可以通过移动电话100尝试解码数据区域的至少一部分来执 行。如果可以成功地解码该数据区域的至少 一 部分，那么移动电* 10 0 可以确定所述数据区域表示的大小是足够的；否则，移动电话100可 以确定应该增大数据区域表示的大小。参考图5，该图描述的是依照本发明某些实施例的名片400的放 大图像，该名片放大图像包含在依照编码数据获取模式进行操作的移 动电话100的显示屏105上所显示的预览图像中。如果确定应该增大 数据区域表示的大小，那么移动电话100可以对数据区域进行自动》文 大，以便使数据区域表示的大小相对于显示屏105上所显示的整个预 览图像表示的大小而增大。当对数据区域执行了放大之后，移动电话 100可以再次确定是否可以获取该数据区域的可解码图像。如果确定 可以获取可解码图像，则获取该数据区域的至少一部分的数据图像。 举例来说，根据注册点415，移动电话100可以自动调整数据获取区 域标识符的矩形410，以便精确地配合在QR码的表示405的周围。 如果在放大了数据区域之后确定仍旧无法获取该数据区域的可解码图 像，那么使用者可能需要物理地移动移动电话IOO使之更接近于名片 400,或者使名片400相对于移动电话IOO保持稳定，以便能够得到名 片400上的数据区域表示405所具有的更清楚的图像。移动电话IOO 可以为使用者提供用以表明无法获取可解码图像的各种指示，例如， 使用闪烁的红色矩形作为数据获取区域标识符，或者是从通信扬声器 122发出某种音调。依照本发明的某些实施例，移动电话IOO可以只获取编码数据中 的为解码处理所必需的相关数据部分。例如，此类相关数据部分可以 只包括图5所示的矩形410内部的区域。这意味着解码算法可以直接 处理所获取的图像，而不需要任何初步的定位、注册、定向或剪切步 骤。由此，解码算法可以得到简化，这在存储器和处理资源有限的手 持设备中往往是非常有利的。参考图6,该一般流程图描述的是依照本发明某些实施例的对编
码数据进行成像的方法600。在块605，对在电子设备的图像传感器上 接收的预览图像进行处理。该预览图像包含一个描绘编码数据的数据 区域。举例来说，在移动电话100的图像传感器121上接收到图4所 示的预览图像，并且由微处理器113对其进行处理。在块610，在与电子设备相关联的显示屏上显示包含了数据区域 表示的预览图像表示。举例来说，在图4中，在与移动电话100相关 联的显示屏105上显示QR码的数据区域的表示405。在块615,在与电子设备相关联的显示屏上显示数据获取区域标 识符。举例来说，在图4中，在移动电话100的显示屏105上显示一 个由十字准线310和矩形410定义的数据获取区域标识符。在块620，在显示屏上，将数据获取区域标识符叠加在数据区域 表示的至少一部分上。举例来说，在图4中，在显示屏105上，将十 字准线310叠加在QR码的数据区域表示405上。在块625,确定是否应该增大数据区域表示的大小。举例来说， 根据对图4所示的表示405中的注册点415之间的距离所做的分析， 移动电话IOO确定应该增大QR码的数据区域表示405的大小。在块630，对数据区域自动执行放大处理，以便相对于预览图像 表示的大小来增大数据区域表示的大小。举例来说，如图5所示，移 动电话100的镜头205被自动调整，以便对名片400的数据区域进行 放大，从而相对于显示屏105上显示的整个预览图像表示的大小来增 大数据区域表示405的大小。在块635,获取数据区域的至少一部分的数据图像。举例来说， 由图像传感器121获取图5所示的矩形410所限定的数据区域的数据 图像，并且将其保存在移动电话100的可编程存储器116中。最后，在步骤640,对所获取的数据图像进行分析，以便对编码 数据进行解码。举例来说，对移动电话IOO所获取的数据图像的分析 可以通过使用保存在移动电话IOO上的软件来执行。作为选择，这种 分析也可以在远程位置上执行。由此，移动电话可被用于只获取编码 数据的精确并且可解码的图像，然后，在对数据进行任何分析之前，
将该数据下载到另一个位置。概括的说，本发明是一种用于对诸如2D条形码之类的编码数据 进行成像的改进方法。本发明的实施例可以帮助诸如移动电话100之的定位和放大设置来精确并且可靠地获取编码数据的可解码图像。如 果移动电话IOO确定编码数据的图像是不可解码的，那么移动电话IOO 可以对编码数据进行自动放大，以便尝试获取可解码的图像。由此， 诸如手持式数码相机、个人数字助理、笔记本计算机或移动电话之类 的电子设备的使用者可以便利和安心地获取编码数据的极有可能是可 成功解码的图像。应该了解的是，这里描述的发明实施例可以包含一个或多个常规 处理器以及独特的存储的程序指令，其中所述程序指令对一个或多个 处理器进行控制，以便结合某些非处理器电路来实施这里描述的对编 码数据进行成像的功能中的某些、大部分或所有功能。所述非处理器 电路可以包括但不局限于无线电接收机、无线电发射机、信号驱动器、 时钟电路、电源电路以及用户输入i殳备。同样地，这些功能也可以4皮 解释为对编码数据进行成像的方法中的步骤。作为选择，某些或所有 功能还可以由没有存储程序指令的状态机执行，或者在一个或多个专 用集成电路(ASIC)中执行，其中在所述专用集成电路中，每一个功 能或是某些功能的某些组合式被实现为定制逻辑。当然，也可以使用 这两种方法的组合。因此，在这里已经描述了用于这些功能的方法和 装置。此外，可以预期的是，对于普通技术人员而言，当得到这里所 公开的概念和原理的指引时，尽管有可能受到诸如可用时间、当前技 术以及经济因素的驱动而要进行大量工作并做出很多设计选择，但是 很容易就能够利用最少的试验来产生此类软件指令、程序以及IC。在以上的说明书中，对本发明的具体实施例进行了描述。但是， 本领域技术人员可以了解，在不脱离所附权利要求所阐述的本发明的 范围的情况下，多种修改和改变都是可行的。因此，说明书和附图都 应当被视为是示例性而不是限制性的，并且所有这种修改都应当被包
含在本发明的范围以内。这些益处、优点、问题解决方案以及可能产 生任何益处、优点或解决方案或是使之更为显著的任何要素都不应当 被视为是任何一个权利要求或是所有权利要求中的童妻的、必需或本 质的特征或要素。本发明仅仅由附加权利要求限定，这其中包含了在
权利要求
1. 一种对编码数据进行成像的方法，该方法包括对在电子设备的图像传感器上接收的预览图像进行处理，其中该预览图像包含描绘编码数据的数据区域；在与电子设备相关联的显示屏上显示预览图像的表示，其包含数据区域的表示；确定应该增大数据区域表示的大小；对数据区域进行自动放大，以便使数据区域表示的大小相对于预览图像表示的大小而增大；以及获取该数据区域的至少一部分的数据图像。
2. 根据权利要求l的方法，还包括在与电子设备相关联的显示屏上显示数据获取区域标识符；以及 在显示屏上将数据获取区域标识符叠加在数据区域表示的至少 一部分上。
3. 根据权利要求2的方法，其中数据获取区域标识符是作为用 于框住数据区域表示的边界线显示在显示屏上的。
4. 根据权利要求2的方法，其中数据获取区域标识符是一个闪 烁的红色矩形。
5. 根据权利要求2的方法，其中数据获取区域标识符的颜色在 确定所获取的数据图像的图像质量将会是可接受的时候发生改变。
6. 根据权利要求l的方法，其中编码数据浮皮描绘为二维条形码。
7. 根据权利要求1的方法，还包括对所获取的数据图像进行 分析，以便对编码数据进行解码。
8. 根据权利要求1的方法，其中电子设备包括以下设备之一 手持式数码相机、个人数字助理、笔记本计算机或移动电话。
9. 根据权利要求2的方法，其中数据获取区域标识符是在用户 在电子设备上选择了编码数据获取模式之后显示在电子设备的显示屏 上的。
10. 根据权利要求2的方法，其中所获取的数据图像包括与其上 叠加了数据获取区域标识符的那部分数据区域表示相对应的一部分数 据区域的图像。
11. 根据权利要求l的方法，其中，对数据区域进行自动放大的步骤包括自动调整电子设备的镜头。
12. 根据权利要求l的方法，其中，确定应该增大数据区域表示 的大小的步骤包括对数据区域表示中包含的注册点之间的距离进行 测量。
13. 根据权利要求l的方法，其中，获取数据图像的步骤是在对 数据区域进行放大之后自动执行的。
14. 根据权利要求l的方法，其中数据获取区域标识符包含用于 在数据区域表示的中心进行定位的十字准线。
15. 根据权利要求l的方法，其中数据获取区域标识符包含了用 于框住数据区域表示的矩形边界。
全文摘要
一种用于对编码数据进行成像的方法，可用于获取可以被分析以便对编码数据进行解码的图像。该方法包括对在电子设备的图像传感器上接收的预览图像进行处理(块605)，其中该预览图像包含描绘编码数据的数据区域。然后，在与电子设备相关联的显示屏上显示一个包含数据区域表示的预览图像表示(块610)。然后，确定应该增大数据区域表示的大小(块625)。作为响应，电子设备对数据区域进行自动放大，以便相对于预览图像表示的大小来增大数据区域表示的大小(块630)。然后，获取该数据区域中的至少一部分的数据图像(块635)。
文档编号G06K9/20GK101211412SQ200610171298
公开日2008年7月2日 申请日期2006年12月28日 优先权日2006年12月28日
发明者刚 彭, 镇立新, 陈士杰 申请人:摩托罗拉公司