[發明專利]具有邊緣檢測增強的條碼讀取器

有效

• 申請號: 201110461310.X
• 申請日: 2011-11-17
• 公開（公告）號: CN102622569A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: G·格麥恩;T·冼;C·馮;Y·王;X·朱;S·科拉維托;R·布萊克
• 申請（專利權）人: 計量儀器公司;手持產品公司
• 主分類號: G06K7/10
• 分類號: G06K7/10
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 徐紅燕;盧江

對相關申請的交叉引用

本申請要求申請號為12/948,394、提交于2011年11月17日、名稱為“Barcode?Reader?with?Edge?Detection?Enhancement(具有邊緣檢測增強的條碼讀取器)”的美國專利申請的優先權。要求上述申請的優先權，并其全部內容在此引入以供參考。

技術領域

本公開通常涉及處理從條碼符號讀取系統中生成的模擬掃描數據信號，并且更具體地，涉及增強的條碼邊緣檢測的電路和方法。

背景技術

各種各樣的光學掃描裝置例如激光條碼掃描儀被廣泛地應用于以目標識別、數據輸入等等為目的的各種環境中。掃描裝置已經發展到用來讀取和解碼被附著、印刷或其他方法固定在要被識別的目標的光學標記，例如條碼符號。在這類裝置的操作期間，聚焦光束由例如可見激光二極管(VLD)的光源產生，并且反復地掃描跨過所述碼符號的元素。在條碼掃描應用的情況中，所述碼符號的元素由一系列變化寬度的條和空白元素組成。為了辨別的目的，所述條和空白具有不同的光反射率(例如，所述空白是高的光反射性，而所述條是高的光吸收性)。當激光束掃描跨過條碼元素時，所述條元素吸收相當大部分的激光束功率，而所述空白元素反射相當大部分的激光束功率。作為這個掃描過程的結果，根據在被掃描的條碼符號內編碼的信息結構調制激光束的強度。

當激光束掃描跨過條碼符號時，反射光束的一部分被掃描器內的光學器件收集。被收集的光信號隨后被聚焦到掃描器內的光電檢測器上，在一個例子中，掃描器產生可被分解為許多信號分量的模擬電輸出信號，即：數字掃描數據信號，具有與被掃描的碼符號內的條和空白對應的第一和第二信號電平；由于該系統的光收集光學器件收集的環境光的結果產生的環境光噪聲；由于信號檢測和處理電路內的熱活動性的結果產生的熱噪聲；“紙”或基底噪聲，其可能由于基底的微觀結構與聚焦激光掃描光束的橫斷面尺寸相關的結果而產生的，或者與條碼的打印質量(例如，條碼邊緣粗糙，不需要的污點，無效的缺陷，和/或印刷差異)有關的噪聲。

模擬掃描數據信號具有正向轉變和負向轉變，其表示被掃描的條碼符號中的條與空白間的轉變。然而，這樣的噪聲分量或在聚焦區域的操作極限附近操作掃描器的結果，從第一信號電平到第二信號電平的轉變以及反之亦然不是完全鮮明，或者瞬時。因此，有時難以確定每個二進制信號電平轉換在被檢測的模擬掃描數據信號中發生的確切瞬間。

掃描器準確地掃描編碼的符號字符和準確地產生代表在嘈雜環境中被掃描的條碼符號的數字掃描數據信號的能力依賴激光掃描光束的調制深度。激光掃描光束的調制深度又依賴幾個重要的因素。這些因素中(i)掃描平面上的激光束橫斷面尺寸與在正被掃描的條碼符號的最小條碼元素的寬度的比；(ii)掃描數據信號處理器在其中二進制級(1-比特)模擬到數字(A/D)信號轉換發生的階段上的信噪比(SNR)；(iii)目標距離；和(iv)視野(FOV)角。

實際來看，在多數情況中不可能產生具有精確定義信號電平轉變的模擬掃描數據信號。因此，模擬掃描數據信號必須被進一步處理，以精確地確定信號電平轉變發生的點。一些電路已經被開發用來實現這種掃描數據信號處理操作。通常，能夠執行這樣的操作的信號處理電路包含濾波器，用于消除不需要的噪聲分量，和信號門限設備，用于拒絕沒有超過預定信號電平的信號分量。這些方法的一個缺陷是給予模擬掃描數據輸入信號的熱以及“紙”(或基底)噪聲傾向在一階導數信號中產生“假的”正向和負向轉變，并且還可能在二階導數信號產生零交叉。因此，電路邏輯允許“假的”一階導數峰值信號和二階導數零交叉信號通過，從而在信號處理器輸出級上產生錯誤的二進制信號電平。接下來，滿是錯誤(error-ridden)的數字數據掃描數據信號被傳送到條碼掃描器的數字掃描數據信號處理器，用于轉換為代表數字掃描數據信號中的二進制信號電平的長度的數字字。這能夠導致在條碼符號解碼操作期間的顯著錯誤，導致目標被不正確識別和/或錯誤的數據被輸入到主機系統中。

發明內容

在此公開的一個方面中，一種用于解碼符號體系(symbology)的編碼的符號字符的光讀取器包括激光源，用于沿光學路徑生成激光束；透鏡組件，用于在聚焦平面上將激光束聚焦到編碼的符號字符上。用于在預定頻率上振蕩激光束的掃描機構根據預先描述的掃描模式掃過編碼的符號字符。該光讀取器進一步包括光電檢測器，具有與從掃描的編碼符號字符散射的激光束相應的檢測的光強度作為輸入。光讀取器輸出表示編碼的符號字符的掃描數據信號編碼信息。