[發(fā)明專利]具有多核處理器的符號讀取器以及其運(yùn)行系統(tǒng)和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310465330.3
• 申請日: 2013-10-08
• 公開（公告）號: CN103714307B
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: L·努恩寧克;R·羅伊特;F·溫岑;M·茹森;J·凱斯滕;J·A·內(nèi)格羅
• 申請（專利權(quán)）人: 康耐視公司
• 主分類號: G06K7/10
• 分類號: G06K7/10
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司44205
• 代理人: 馮劍明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)器視覺系統(tǒng)，更特別地涉及能夠?qū)Ψ枺ɡ鐥l型碼）進(jìn)行獲取、處理和解碼的視覺系統(tǒng)。

背景技術(shù)

用于測量、檢測、校正對象和/或符號解碼（例如一維和二維條形碼，也被稱為“ID”）的視覺系統(tǒng)在應(yīng)用和工業(yè)中被廣泛地使用。這種系統(tǒng)基于使用一種圖像傳感器（也稱為“成像器”），其獲得物體或目標(biāo)的圖像（典型地灰度或彩色圖像，及一維、二維或三維圖像），以及使用板載的或互聯(lián)的視覺系統(tǒng)處理器處理這些獲得的圖像。處理器通常既包括處理硬件又包括非臨時性計算機(jī)可讀程序指令，它們基于對圖像處理的信息執(zhí)行一個或多個視覺系統(tǒng)進(jìn)程，以產(chǎn)生期望的輸出。該圖像信息通常被提供在圖像像素的陣列中，每一個圖像像素都具有不同顏色和/或強(qiáng)度。在符號閱讀器（在本文中也稱為“照相機(jī)”）的示例中，用戶或自動處理進(jìn)程獲得被認(rèn)為包含一個或多個條形碼、二維碼或其它符號類型的目標(biāo)的圖像。對此圖像進(jìn)行處理以識別條形碼的特征，然后通過解碼程序和/或處理器進(jìn)行解碼以獲取所述條形碼所代表的內(nèi)在的字母數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。

ID閱讀器的一個常見應(yīng)用是對沿著生產(chǎn)和物流作業(yè)中的路線（比如輸送帶）移動的目標(biāo)進(jìn)行追蹤并分類。可將所述ID閱讀器定位在整個路線上，在每一對象在其視野下移動時以合適的視角獲取需要的所有對象各自的ID。根據(jù)閱讀器相對于移動的路線的放置位置和對象的大小（例如高度），閱讀器相對于對象的焦距是可以改變的。亦即，較大的對象可能導(dǎo)致在其上的ID與閱讀器較為接近，而較小/較平的對象包含的ID可能會離閱讀器較遠(yuǎn)。在每一種情況下，ID應(yīng)該在足夠的分辨率下出現(xiàn)，這樣才能被正確的成像和解碼。不利地，市場上最容易買到的視覺系統(tǒng)照相機(jī)所依賴的成像傳感器，其限定在尺寸上接近正方形（例如，接近1：1的高寬比，而更一般的比值為4：3、5：4或16：9）的象素陣列。該寬/高比與讀取應(yīng)用的要求并沒有良好地配合，在該讀取應(yīng)用中，對象在相對照相機(jī)的視野（FOV）較寬的輸送器流水線上通過。更一般地，視野的高度應(yīng)該稍微比ID（或其他的有用區(qū)域）更大，而視野的寬度應(yīng)該近似相等于或稍微大于輸送器流水線的寬度。在一些實(shí)例中，可以采用流水線-掃描照相機(jī)以應(yīng)付對象移動和寬的視野。然而，這樣的方案并不適用于某些幾何形狀的對象和流水線機(jī)構(gòu)。同樣地，行掃描（即一維的）成像傳感器傾向于比常規(guī)的矩形格式傳感器更高成本。

在對象和/或流水線相對較寬的情況下，單個ID讀取器的鏡頭或者成像器可能會在橫向的方向上不具有足夠的視野，以在保持對ID進(jìn)行精確成像和解碼所需要的分辨率的同時覆蓋路線的整個寬度。無法對全寬度進(jìn)行成像會導(dǎo)致閱讀器錯過其視野之外的、或太快通過視野的ID。一種高成本的提供所需寬度的方法是，采用跨越流水線寬度的多個照相機(jī)，典型地其聯(lián)網(wǎng)至一起以均分圖像數(shù)據(jù)和進(jìn)程。可選地，通過使用視野擴(kuò)展器光學(xué)擴(kuò)展傳感器的原生視野，可取得一個或多個照相機(jī)的更寬的視野縱橫比，其中視野擴(kuò)展器將視野分割為跨越輸送器流水線的寬度延伸的多個較窄的條帶。提供這樣的機(jī)構(gòu)的挑戰(zhàn)是，移動的流水線的上游至下游方向中的較窄區(qū)段可能要求更高的幀率，以確保在ID從該區(qū)段移出之前完全地對其捕獲。這樣可以向系統(tǒng)索要處理速度，而在一較寬區(qū)域上進(jìn)行獲取的基于當(dāng)前成像器的解碼系統(tǒng)基本上缺乏所需的在高對象通過速度時進(jìn)行可靠的解碼的幀率。

在操作基于視覺系統(tǒng)的ID讀取器中的進(jìn)一步的挑戰(zhàn)是，對焦和照明應(yīng)該設(shè)置為相對的最佳值，以為解碼應(yīng)用提供可讀的ID圖像。這需要焦距和照明條件的快速分析方法，以便這些參數(shù)可以自動地計算和/或自動地調(diào)整。在視野為較寬和/或?qū)ο笸ㄟ^量相對于成像場景較高的情況下，使用常規(guī)的基于視覺系統(tǒng)的讀取器可能無法達(dá)到執(zhí)行這樣的功能所需的處理速度。

通常，為提供這樣的高速功能，成像器/傳感器可以在相對高的幀率下獲取圖像。一般地期望能提供的是，可以更有效率地以各種方式采用圖像幀的圖像處理機(jī)構(gòu)/流程，其能提高系統(tǒng)能力以在高速率下調(diào)整參數(shù)和讀取圖像數(shù)據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容