[發明專利]迅速地設置成像器的成像參數的成像模塊與讀取器及方法

有效

• 申請號: 201710192572.8
• 申請日: 2017-03-28
• 公開（公告）號: CN107241534B
• 公開（公告）日: 2020-01-07
• 發明（設計）人: C·譚;D·P·戈倫;H·E·古辰博德;C·D·威滕伯格
• 申請（專利權）人: 訊寶科技有限責任公司
• 主分類號: H04N5/225
• 分類號: H04N5/225;H04N5/235
• 代理公司: 31100 上海專利商標事務所有限公司
• 代理人: 張欣

成像讀取器具有用于對在工作距離的范圍上要被讀取的被照明的目標進行成像的近成像器與遠成像器。測距儀確定到目標的距離。默認的成像器捕捉目標的圖像的較小部分并迅速地確定它的光強度水平。基于所確定的距離和/或所確定的光強度水平來選擇成像器中的至少一個。還基于所確定的光強度水平和/或所確定的距離將所選成像器的曝光和/或增益設置成預定值并確定照明水平。已用預定值設置的所選成像器捕捉已經以所述照明水平進行照明的目標的圖像。

技術領域

本發明總體上涉及用于迅速地設置用于在工作距離的范圍上對將由圖像捕捉電光地讀取的目標進行成像的至少一個成像器的一個或多個成像參數(諸如曝光值和/或增益值)的成像模塊與成像讀取器以及方法。

背景技術

固態成像系統或成像讀取器已經以手持和/或免提兩種操作模式用于電光讀取目標，所述目標諸如一維和二維條形碼符號目標和/或諸如文檔之類的非符號目標。手持的成像讀取器包括殼體和成像模塊，殼體具有由操作者手持的手柄，成像模塊亦稱為掃描引擎、由所述殼體支承并在讀取期間由操作者瞄準目標。成像模塊包括成像組件，成像組件具有帶光電單元(photocells)或光傳感器的成像陣列的固態成像器或成像傳感器、以及成像透鏡組件，該光電單元或光傳感器的成像陣列對應于成像器的成像視場中的圖像元素或像素，該成像透鏡組件用于捕捉從正被成像的目標散射和/或反射的返回光并用于將該返回光投射到該陣列上以開始對目標的圖像的捕捉。此類成像器可包括一維或二維電荷耦合器件(CCD)或互補金屬氧化物半導體(CMOS)器件以及用于產生和處理與成像視場內的一維或二維像素數據陣列對應的電子信號的關聯電路。為了在例如昏暗的環境中增加由所述陣列捕捉的返回光的量，成像模塊通常還包括用于利用呈一定照明圖案以從目標反射和散射的照明光照亮目標的照明光組件。

在一些應用中，例如在倉庫中，對于相同的讀取器有時需要不僅讀取遠距目標(例如，在位于高過頭頂的貨架上的產品上，該產品位于在離開讀取器三十英尺到五十英尺量級的遠距工作距離范圍處)而且需要讀取近距目標(例如在位于地面水平或接近操作者的產品上，該產品位于離開讀取器少于兩英尺的量級的近距工作距離范圍處)。讀取器可通過以強烈、明亮的水平發射照明光來照明遠距目標，并通過采用具有相對窄的視場的遠距成像器從被照明的遠距目標捕捉返回光，并且可通過以更低強度、更昏暗的水平發射照明光來照明近距目標，并通過采用具有相對寬的視場的近距成像器從被照明的近距目標捕捉返回光。此可變的照明光水平實現更可靠地成像并成功地讀取每個這樣的目標。

然而，不止一個成像器的使用以及可變的照明水平對讀取器性能提出挑戰。對于最佳讀取器性能，必須由恰當的成像器來讀取每個目標；恰當的成像器應當用一個或多個最佳成像參數(諸如曝光值和/或增益值)來設置；并且照明光照明光應當被設置在最佳照明光水平或數值處。這些數值對于每個成像器是不同的并尤其有關于工作距離以及與照明光水平而變化。增加成像器的曝光值和/或增益值以及增加照明光水平將增加所捕捉的目標的圖像的圖像亮度，反之亦然。

為了用一個或多個最佳成像參數來設置成像器，已知成像器從目標捕捉整個圖像以分析整個圖像的亮度來基于對整個圖像的分析來改變成像參數，成像器從目標捕捉另一整個圖像并如其采取的重復此過程的所有步驟直至整個圖像的亮度在可接受水平內。自動曝光控制器(AEC)通常用于控制成像器的曝光，并且自動增益控制器(AGC)通常用于控制成像器的增益。典型的已知策略是使用曝光優先，其中，首先增加曝光直到達到最大曝光時間或閾值(通常大約4-8ms以便減少對于手持讀取器的手抖(hand-jitter)運動影響)。如果圖像亮度仍然太低，則增加增益。此策略最大化成像器的信噪比(SNR)，因為只在必要時增加增益。雖然就其預期目的來說一般是令人滿意的，但是此已知過程在實踐中是非常緩慢并且低效的，尤其當涉及不止一個成像器時，以及當必須對每個附加的成像器重復整個已知過程時。在一些應用中，讀取器性能可能被認為是遲緩的并且不可接受的。