[發(fā)明專(zhuān)利]確定目標(biāo)距離和基于目標(biāo)距離調(diào)整成像讀取器的讀取參數(shù)的裝置和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201780031989.4
• 申請(qǐng)日: 2017-05-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109154974B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: C·譚;C·D·威滕伯格;H·E·庫(kù)臣布羅德;D·P·戈倫
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 訊寶科技有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06K7/10
• 分類(lèi)號(hào): G06K7/10
• 代理公司: 上海專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 姬利永;錢(qián)慰民

通過(guò)將瞄準(zhǔn)光斑沿著瞄準(zhǔn)軸引導(dǎo)到目標(biāo)，并通過(guò)捕獲包含瞄準(zhǔn)光斑的目標(biāo)的第一圖像，以及通過(guò)捕獲沒(méi)有瞄準(zhǔn)光斑的目標(biāo)的第二圖像來(lái)確定到在工作距離的范圍內(nèi)要通過(guò)圖像捕獲讀取的目標(biāo)的距離。每個(gè)圖像在視場(chǎng)上的幀中被捕獲，該視場(chǎng)具有從瞄準(zhǔn)軸偏移的成像軸。圖像預(yù)處理器在兩個(gè)幀的共同分?jǐn)?shù)區(qū)域上將來(lái)自第一圖像的第一圖像數(shù)據(jù)與來(lái)自第二圖像的第二圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，以獲得瞄準(zhǔn)光斑在第一圖像中的位置，并且基于瞄準(zhǔn)光斑在第一圖像中的位置確定到目標(biāo)的距離。

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求2016年5月26日提交的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)序列第15/165,117號(hào)和2016年6月1日提交的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)序列第15/170,464號(hào)的權(quán)益。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及確定目標(biāo)距離和基于目標(biāo)距離調(diào)整成像讀取器的讀取參數(shù)的裝置和方法。

背景技術(shù)

本發(fā)明大體涉及一種布置和方法，用于確定在工作距離的范圍內(nèi)到要通過(guò)圖像捕獲讀取的目標(biāo)的距離，和/或基于目標(biāo)距離迅速地調(diào)整可操作用于在工作距離的范圍內(nèi)通過(guò)圖像捕獲讀取目標(biāo)的成像讀取器的一個(gè)或多個(gè)讀取參數(shù)，尤其是在具有從成像組件偏移的瞄準(zhǔn)光組件的成像讀取器中。

固態(tài)成像系統(tǒng)或成像讀取器已經(jīng)被用于手持和/或免提操作模式來(lái)電光讀取目標(biāo)，諸如一維和二維條形碼符號(hào)目標(biāo)和/或諸如文檔之類(lèi)的非符號(hào)目標(biāo)。手持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(chēng)為掃描引擎，由所述殼體支撐并在讀取期間由操作者進(jìn)行瞄準(zhǔn)。成像模塊包括成像組件以及成像透鏡組件，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(tài)成像器或成像傳感器，該光電單元或光傳感器的成像陣列對(duì)應(yīng)于成像器的成像視場(chǎng)中的圖像元素或像素，該成像透鏡組件用于捕獲從正被成像的目標(biāo)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(kāi)始對(duì)目標(biāo)的圖像的捕獲。此類(lèi)成像器可包括一維或二維電荷耦合設(shè)備(CCD)或互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)設(shè)備以及用于產(chǎn)生和處理與成像視場(chǎng)內(nèi)的一維或二維像素?cái)?shù)據(jù)陣列對(duì)應(yīng)的電子信號(hào)的關(guān)聯(lián)電路。為了在例如昏暗的環(huán)境中增加由所述陣列捕獲的返回光的量，成像模塊通常還包括用于優(yōu)選地利用從目標(biāo)反射和散射的照明光的可變水平照射目標(biāo)的光照組件。瞄準(zhǔn)光組件也可以由成像模塊支撐，以用于在目標(biāo)上投射可見(jiàn)瞄準(zhǔn)光斑。

在一些應(yīng)用中，例如在倉(cāng)庫(kù)中，對(duì)于相同的讀取器有時(shí)需要不僅讀取遠(yuǎn)距目標(biāo)(例如，在位于高過(guò)頭頂?shù)呢浖苌系漠a(chǎn)品上，該產(chǎn)品位于在離開(kāi)讀取器三十英尺到五十英尺量級(jí)的遠(yuǎn)距工作距離范圍處)而且需要讀取近距目標(biāo)(例如在位于地面水平或接近操作者的產(chǎn)品上，該產(chǎn)品位于離開(kāi)讀取器少于兩英尺的量級(jí)的近距工作距離范圍處)?？梢栽谧x取器中提供近成像器，用于成像和聚焦在相對(duì)較寬的成像視場(chǎng)內(nèi)的近距目標(biāo)，并且還可以在同一讀取器中提供遠(yuǎn)成像器，用于成像和聚焦在相對(duì)較窄的成像視場(chǎng)內(nèi)的遠(yuǎn)距目標(biāo)。典型地，成像器中的至少一個(gè)成像器(通常是遠(yuǎn)成像器)具有可變焦距，諸如可移動(dòng)透鏡組件或變焦元件。

盡管已知的成像讀取器通常滿足其預(yù)期目的，但是對(duì)于讀取器迅速地選擇正確的成像器來(lái)讀取目標(biāo)，迅速地為所選擇的成像器選擇正確的增益和/或曝光，以及迅速地選擇正確的照明水平以照射可以位于在延伸的工作距離范圍內(nèi)的任何位置的目標(biāo)是有挑戰(zhàn)的。將正確的成像器聚焦在延伸的工作距離范圍內(nèi)也是有挑戰(zhàn)的。在智能手機(jī)上的消費(fèi)者相機(jī)中很常見(jiàn)的基于對(duì)比度的自動(dòng)聚焦是眾所周知地慢，因?yàn)樗蕾囉谠谙鄬?duì)長(zhǎng)的時(shí)間段內(nèi)在許多連續(xù)幀上捕獲和處理許多圖像以確定最佳聚焦位置。在期望快速動(dòng)作、主動(dòng)和動(dòng)態(tài)的讀取器的許多工業(yè)應(yīng)用中，這種緩慢性能是不可接受的。

因此，需要迅速地調(diào)整成像讀取器的各種讀取參數(shù)，諸如選擇正確的成像器、調(diào)整至少一個(gè)成像器的增益和/或曝光、調(diào)整照明水平、以及聚焦至少一個(gè)成像器，以用于讀取可以位于相對(duì)于成像讀取器在延伸的工作距離范圍內(nèi)的任何位置的目標(biāo)，而不會(huì)減慢或劣化讀取器性能。

發(fā)明內(nèi)容