可变景深条形码扫描仪的制作方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]条形码是数据的机器可解码的光学表示。在一个或多个实施例中，条形码表示与条形码被置于其上的对象有关的数据。一维条形码包括各种宽度和空间的平行线。特定宽度的线或空间的一部分可被看做是模块(可表示单个数据片段的基本形状)。二维条形码可包括以矩阵或网格模式布置的基本形状(模块)。一些条形码可包括仅仅以模块(条或基本形状)编码的数据，而其他条形码可包括以模块或在模块间的空间编码的数据。条形码表示的数据可通过对模块的布置进行解码和利用符号学翻译基本形状的模式确定。符号学指定基本模式和它们与字符(例如数位)的关系的编码。
【发明内容】
[0002]在一个或多个实施例中，一种条形码扫描仪可包括:光电探测器；可变焦元件，其被放置使得入射到所述光电探测器上的光穿过所述可变焦元件；以及处理器，耦合到所述光电探测器，用于处理由所述光电探测器捕捉的条形码的图像以至少部分地解模糊化所述图像。
[0003]在一个或多个实施例中，一种方法可包括暴露条形码扫描仪的光传感器一指定时间；在所述指定时间中将放置于所述光传感器的光路中的可变焦元件的焦点从第一焦点改变到第二焦点；以及处理由所述光传感器产生的条形码的图像以解模糊化所述图像。
[0004]在一个或多个实施例中，一种非瞬时性计算机可读介质包括存储在其上的指令，指令当由机器执行时，配置该机器以执行包括以下的操作:暴露光传感器一指定时间；在所述指定时间中将放置于所述光传感器的光路中的可变焦元件的焦点从第一焦点改变到第二焦点；以及处理由光电探测器产生的条形码的图像以解模糊化所述图像。
【附图说明】
[0005]在未必按比例绘制的附图中，类似的数字可在不同的视图中描述类似的组件。具有不同的字母后缀的类似数字可表示类似组件的不同实例。该些附图以举例的方式、但不是以限制的方式总地示出了本文档讨论的各种实施例。
[0006]图1示出了根据一个或多个实施例的二维条形码扫描系统的示例的框图。
[0007]图2示出了根据一个或多个实施例的可变形透镜和传感器的示例的框图。
[0008]图3示出了根据一个或多个实施例的一维条形码扫描系统的示例的框图。
[0009]图4示出了根据一个或多个实施例的技术示例的流程图。
[0010]图5示出了根据一个或多个实施例的计算设备系统的示例的框图。
【具体实施方式】
[0011]尽管本公开的实施例可以采取很多不同的形式，但是在附图中示出了其特定实施例，以及在本文中将详细描述该些特定实施例，应该理解的是本公开要被看作是本公开的原理的实施例，以及实践这些原理的最好模式，并且并不意图将本公开限制到示出的特定实施例。
[0012]条形码扫描仪大体上局限于景深，在所述景深上扫描仪可适当地扫描条形码。一些该局限可归咎于空间分辨率(即不能解析在远处的基本形状)，而一些该局限可归咎于光学模糊。由于机械复杂性、鲁棒性、快门迟滞、或在条形码扫描仪中包括可变焦距元件的成本带来的问题，至少一些条形码扫描仪具有固定焦距的光学器件。
[0013]在标准光学布置中，固定形状透镜可沿着摄像机光轴移动。在一个或多个实施例中，条形码扫描仪可并入可变焦组件，其中修改特定透镜(在沿着光轴的固定位置中)的形状以实现聚焦。对于这样的系统，聚焦控制和怎样协调在聚焦位置的改变与图像捕捉以及解码可能是很困难，以及可能引入在触发图像捕捉和实际图像捕捉间的不可接受的快门迟滞。
[0014]—种协调可变聚焦与图像捕捉的方式将增加深度感测元件，其确定到条形码的距离并且调整该聚焦元件以在场景中产生具有那个深度的聚焦图像。这可能增加成本，该成本过于高昂而没有销路。
[0015]另一个选项是不断地改变聚焦元件以扫描整个场景深度范围，并且在该过程中捕捉一系列图像。为了避免伪影，在每一个图像的曝光期间透镜的改变必须最小化。这在低光情况下加剧了系统迟滞，因为任何曝光时间的增加会成倍增加捕捉图像的数量。
[0016]在一个或多个实施例中，在焦距元件经历若干个聚焦状态(如从第一焦点到第二焦点，诸如通过从第一焦点到第二焦点单调增或单调减焦点)期间，捕捉单个图像。这样的实施例可不包括深度传感器。单个图像的使用减少了计算负载，这是因为仅仅有在其上试图解码的单个图像。因为透镜在曝光期间改变聚焦位置，原始图像将会模糊。然而，对于特定深度(其大于与任何特定聚焦位置相关联的景深)范围内的条形码，模糊点扩散函数(PSF)可能大约是相同的。从而，可利用可被先验计算的逆PSF解模糊化原始图像，并且在一个或多个实施例中可不需要模糊估计。
[0017]现在将参考附图来进一步描述本公开的实施例的细节。
[0018]图1示出了根据一个或多个实施例的条形码扫描仪系统100的示例。该系统100可包括条形码扫描仪102和处理模块112。虽然示出了处理模块112与条形码扫描仪102分开，但是处理模块112可被包括以作为条形码扫描仪102的一部分。图1的条形码扫描仪102可对一维和二维条形码进行成像或解码。
[0019]条形码扫描仪102可以是二维条形码扫描仪。条形码扫描仪102可包括盖104、可变焦元件106、或传感器110。盖104可有助于保护条形码扫描仪102各项免受外部元件影响。
[0020]描绘了可变焦元件106在条形码扫描仪102的内部，但是可以是条形码扫描仪102的附件，或以其他方式在其外部。在图2中描绘了可变焦元件106的实施例。可变焦元件106可包括一个或多个聚焦元件(如透镜)。除了其他机械聚焦元件之外，可变焦元件106还可包括一个或多个变焦镜头或变焦透镜。可变焦元件106可包括可变形透镜，其可被配置(如通过改变可变形的形状或大小)以具有不同的焦点。可变焦元件106可包括玻璃的、塑料的、树脂的、或在其上改变入射光路径的其他至少部分透明的元件，以诸如有助于聚焦入射光。可变焦元件106可包括在透射(如至少部分透明的)板间的光学液体。在光学液体中的泡泡的大小或形状可被控制，并且泡泡的大小或形状可改变可变焦元件106的焦点。可通过改变应用到光学液体的电场量值改变泡泡的大小或形状。光学液体和透射板可包括各种折射率。可变焦元件106可耦合到处理模块112。处理模块112可控制应用到可变焦元件106的电场量值，以诸如控制可变焦元件106的焦点。在包括机械可变焦元件的实施例中，可手动或机电地从第一焦点到第二焦点调整可变焦元件106。
[0021]当捕捉图像时，可电清除传感器110的值。在特定时间结束时(如当可变焦元件完成它的从第一焦点到第二焦点的转移时)，可读取由传感器110确定的值，诸如由处理模块112来进行。以该方式，可控制传感器110的曝光时间。曝光时间可基于条形码扫描仪102的景深。曝光时间可以足以将可变焦元件106的焦点从第一点改变到第二点(第二点位于第一点的一定距离处)，以诸如横贯整个景深或仅仅条形码扫描仪的景深的一部分。
[0022]传感器110可将光线(如光子)转换成电信号。传感器110可包括电荷耦合器件(CCD)或主动像素传感器。可使用金属氧化物半导体(M0S)技术实现CCD或主动像素传感器，金属氧化物半导体(M0S)技术诸如有互补MOS (CMOS)、N型MOS (NM0S)或Live MOS等等。传感器110可以是光电探测器或光传感器。传感器110可被耦合到处理模块112，使得来自传感器110的图像数据可传送到处理模块112。
[0023]处理模块112可从传感器110接收电信号并且在信号上