CN100586153C - 对编码数据成像的方法和系统 - Google Patents

Abstract

一种采用与相机(100)关联的预览窗口(125)上的数据拍摄区域(135)对编码数据进行成像的方法和设备。该方法包括在相机(100)的图像传感器(115)接收预览图像，预览图像包括表示编码数据的数据区域。包括数据区域画面的预览图像的画面显示在预览窗口(125)。数据拍摄区域(135)也显示在预览窗口(125)且与至少一部分数据区域的画面叠加。从而拍摄与叠加了数据拍摄区域(135)的数据区域画面部分对应的至少一部分数据区域作为数据图像。

Description

对编码数据成像的方法和系统

技术领域

本发明通常涉及对编码数据进行成像，且尤其涉及采用数码相机对条形码数据成像的方法和系统。

背景技术

条形码扫描器现在普遍应用于超市、零售店以及各种涉及目录和存货清单管理的场所，例如仓库和工厂。通常，条形码粘贴在目录中的物品上，并采用可由光学扫描器读取的标签。诸如那些遵循IBM在20世纪70年代研发的统一产品代码(UPC)的常见的线性或一维条形码可以由“光点(flying spot)”激光扫描器发射的光栅帮助使用者在相对扫描器的条形码的合适位置读取。通常这些扫描器或者固定在超市结账处诸如传送带的目录管理设备，或者作为手持有线或无线设备。

二维(2D)条形码也越来越普遍。线性条形码通常限制在10到20个字符之间，因此仅仅作为数据库中记录的简单索引(例如零件号码，客户账号等)。然而，二维条形码可以用少得多的空间完成同样的功能。同样，诸如Aztec码，PDF417，Data Matrix和MaxiCode的二维条形码也可以作为数据库本身，因为它们能编码出几千个机器可读取数据的字符。因此二维条形码可以作为便携式数据库或者便携式数据文件，在整个制造和销售链中与产品绑定。此外，可以在二维条形码中嵌入错误纠正规则，从而保证在代码表面区域受到损坏的时候不丢失任何可读信息。因此条形码的广泛使用以及设计中的改进使得条形码在未来继续得以普及。

数码相机代表了另外一种广为采用的技术。最近几年数码相机的成本和尺寸迅速减小，而相机质量和画面分辨率不断提高。现在数码相机经常与多种电子设备集成，例如移动电话、个人数字助理和笔记本电脑。

现有技术包括了将数码相机技术与条形码扫描器结合的启示。这样的结合可以对条形码的数字图像，而不是条形码的激光扫描进行分析和解码。因此条形码扫描器不仅可以用于零售商和目录管理员，而且可以由扫描产品条形码搜寻该产品更多信息或者存储产品价格和其它信息备查的消费者来使用。然而，如果条形码不是立即被解码，那么条形码的数字图像存在一定的问题，因为无法确认条形码的数字图像是否具有足够的质量可以被成功解码。手持激光条形码扫描器通常在系统成功获取和解码条形码时发出熟悉的信号声。尤其在对部分剥蚀或损坏的条形码进行扫描的时候，扫描器的使用者通常需要重复操作相对于扫描器的条形码位置，直到扫描器发出信号表示成功读取条形码。另一方面，数码相机的使用者可能拍摄的是不能立即解码的条形码图像。此时，诸如模糊、焦点没有对准或者分辨率或尺寸不够的条形码的低质量图像可能无法读取，而使用者可能不再有机会接近条形码，因而不能获取一张新的、高质量的图像。

一种帮助使用者的数码相机拍摄条形码的可解码图像的可能的办法是在数码相机上附上类似于基于激光的条形码扫描器使用的光栅。与通常基于激光的扫描器的操作类似，数码相机的使用者在获取条形码图像前将光栅正确地对准条形码。从而相机使用者可以相对确定条形码的结果图像可以解码。然而，由于可视光栅需要附加硬件且消耗一定的能量，这种技术也存在不足。

发明内容

根据一个方面，本发明是对诸如条形码的编码数据使用与相机关联的预览窗口上的数据拍摄区域进行成像的方法和系统。本方法包括在相机的图像传感器接收预览图像，预览图像包括表示编码数据的数据区域。在预览窗口显示预览图像的画面，包括数据区域的画面。数据拍摄区域同样显示在预览窗口，而且叠加在数据区域画面的至少一部分之上。根据本发明的一个特定的实施例，数据拍摄区域是用户友好且直观的，因为其有效地模仿了手持条形码激光扫描器的类似动作，尽管是在相机预览窗口的完全不同的环境下。从而拍摄至少一部分数据区域作为数据图像，该部分对应于数据区域画面中与数据拍摄区域叠加的部分。因此通过相机相对编码数据的正确位置，本发明帮助使用者正确地且可靠地拍摄诸如条形码的编码数据的可解码图像。

根据另一方面，本发明是对编码数据成像的相机系统。该系统包括接收图像的图像传感器，其中图像包括表示编码数据的数据区域。预览窗口与图像传感器连接且适合显示包括数据区域画面的图像画面。在预览窗口显示数据拍摄区域，从而数据拍摄区域可以叠加在至少一部分数据区域画面之上。从而拍摄至少一部分数据区域作为数据图像，该部分对应于数据区域画面中与数据拍摄区域叠加的部分。

附图说明

为了更好地理解本发明并产生实际效果，参照附图对典型的实施例进行描述作为参考，当中同样的参考数字表示同样的元素，其中：

图1是图示依照本发明实施例的相机系统的前工作面的示意图；

图2是图示依照本发明实施例的相机系统的后工作面的示意图；

图3是从数码相机系统的预览窗口观察图像的画面；

图4是与图3所示的相同图像的画面，但是包括了依照本发明实施例的具有图案的数据；

图5是采用相机系统常规浏览模式通过图像传感器拍摄条形码图像的图示；

图6是如图5所示的相同条形码图像的图示，但是激活了本发明的条形码读取模式；

图7是基于图5和图6所示条形码图像的可以拍摄、存储或解码的条形码图像的图示；

图8是另一个基于图5和图6所示条形码图像的可以拍摄、存储或解码的条形码图像的图示；和

图9是图示依照本发明实施例对编码数据成像的方法步骤的流程图。

具体实施方式

参考图1，是依照本发明实施例图示相机系统100的示意图。与大多数相机类似，系统100包括集成了前工作面110的相机机架105。前工作面110包括适合于接收图像的图像传感器115。图像传感器115可以包括常规的镜头和光学器件以及诸如电荷耦合装置(CCD)传感器、CMOS传感器等的数字图像传感器。

参考图2，是相机系统100后工作面120的示意图。后工作面120包括适合显示由图像传感器115接收的图像画面的预览窗口125。与多数数码相机类似，本领域技术人员知道预览窗口125可以作为常规相机的取景器，且实时显示位于图像传感器115前方场景的任意移动图像。典型地，预览窗口125显示的实时图像仅仅短暂存在，且在使用者激活快门按钮(未图示)、定时器或其它图像拍摄触发装置的时候拍摄在系统100的存储器中。本发明的一种实施例进一步包括模式选择器开关130，用于将相机系统100设置成不同的照相模式。例如，与多数现有技术设备类似，模式选择器开关130可以用于将系统100设置成标准静止图像模式、视频模式、低光模式、高速模式等。依照本发明，模式选择器开关130也可以用于将系统100设置成条形码读取模式。当模式选择器开关130设置成条形码读取模式的时候，在预览窗口125显示条形码数据拍摄区域135。本领域技术人员知道模式选择器开关130可以是相机机架105上的物理开关或拨动开关，或者是使用例如预览窗口125激活的软开关。机架105的内部也包括与图像传感器115，预览窗口125和模式选择器开关130连接的处理器140，以帮助控制那些组件之间以及用于处理图像数据的交互。

图像拍摄区域135的不同实施例可以包括不同的尺寸、形状和格式，而且可以是半透明或不透明的。使用中数据拍摄区域135用于引导系统100的使用者相对诸如条形码的编码数据正确放置图像传感器115。因此，使用中数据拍摄区域135的位置将相对于预览窗口125固定。根据一种实施例，数据拍摄区域135设计成模仿常规条形码激光扫描光栅的样式，从而在预览窗口125显示成位于靠近预览窗口124中心的闪烁的红色矩形。

如图2所示，在本发明一种实施例的操作中，使用者通常将数据拍摄区域135放置在线性条形码的中心，从而数据拍摄区域135的左右边缘刚好分别延伸到条形码的第一个和最后一个条码。在这个位置上，系统100设计用于拍摄对准焦点、清晰和具有足够分辨率的条形码的图像，从而可以用解码算法有效且可靠地对图像分析并解码出条形码。

因为数据拍摄区域135可以模拟常规的条形码激光扫描器的光栅，系统100的实施例的条形码读取模式的使用者通常能够非常容易并且靠直觉使用数据拍摄区域135。那是因为多数人对零售店中购物时的激光扫描器比较熟悉。因而本发明的一种典型的实施例模仿常规激光扫描器的闪烁的红色光栅，以闪烁的红色矩形显示数据拍摄区域135。

参考图3，是从数码相机系统100的预览窗口125观察的图像的画面。参考图4，是如图3所示的相同图像的画面，但是包括依照本发明实施例的具有图案的数据拍摄区域135。

参考图5，是采用相机系统100的常规浏览模式通过图像传感器115拍摄条形码图像的图示。参考图6，是如图5所示相同条形码的图示，但是激活了本发明的条形码读取模式。数据拍摄区域135穿过条形码的所有条码，且大致在条形码的中心重叠。这个正确的位置帮助确保拍摄出可正确解码的图像，其中条形码的所有可解码元素，诸如线性条形码的所有线条，在拍摄的时候都具有足够的清晰度。

参考图7，是基于图5和图6所示条形码图像的可以拍摄、存储和解码的条形码图像的图示。图7中的图像仅仅表示了图6中数据拍摄区域叠加条形码数据区域的部分。这个剪裁区域的图像对于本系统100在现有技术的数字图像的条形码读取器方面具有许多优势。首先，如图7所示的图像非常小且紧凑，从而比图5所示的条形码的全尺寸图像需要更少的存储空间；第二，图7所示的图像仅仅拍摄需要解码的条形码的相关数据部分。这意味着解码算法可以直接对图像进行处理，而不需要任何预定位、配准、定位或剪切步骤。因此解码算法可以简化，这在存储和计算资源有限的手持设备中非常有利。

参考图8，是基于图5和图6所示条形码图像的可以拍摄、存储和解码的条形码图像的另一个图示。图8中的图像表示了本发明的进一步的实施例，其中，为了增加拍摄可解码图像的可能性，拍摄后的图像比数据拍摄区域135下的区域略大。拍摄图像区域的尺寸可由特定的图像分析和解码算法进行有效解码的优化。如图7和图8所示的拍摄图像区域的尺寸因此可以由使用者调整或由制造商预设。

本领域的技术人员知道数码相机小型化的技术使得相机机架105、图像传感器115和预览窗口124可以具有几乎任意的尺寸，因此本发明的实施例可以集成在诸如移动电话、个人数字助理和笔记本电脑的多种电子设备中。此外，数据拍摄区域135可以设计用于针对各种类型的编码数据，而不仅仅是线性条形码数据。例如圆形或椭圆形数据拍摄区域135可适用于帮助读取诸如PDF417，Data Matrix和MaxiCode的多种二维代码。

参考图9，是依照本发明实施例图示方法900步骤的流程图。首先，在步骤905，相机系统100的图像传感器115接收预览图像。预览图像包括表示诸如条形码的编码数据的数据区域。如上所述，预览图像通常是用于将相机系统100对准编码数据的暂时的图像。接着，在步骤910，相机系统100关联的预览窗口125显示预览图像的画面。在步骤915，数据拍摄区域135显示在相机系统100的预览窗口125。通常在使用者选择相机系统100的编码数据读取模式后，在预览窗口125显示数据拍摄区域。接下来，在步骤920，在预览窗口125中，数据拍摄区域135叠加在至少一部分图像区域的画面上。例如如图6所示，数据拍摄区域135可以叠加在线性条形码所有线条中心位置上。然后是方法900的步骤925，将对应于数据拍摄区域与数据区域叠加部分的至少一部分数据区域拍摄作为数据图像。最后，在步骤930，对拍摄的数据图像进行分析，以提取编码数据。

方法900的步骤930可以使用存储在相机系统100内的软件执行，或者作为选择，步骤930可以在远程位置执行。例如，相机系统100可以用于只是拍摄编码数据的正确且可解码的图像，而在执行数据分析前将数据下载到另一个位置。

总而言之，本发明是对诸如条形码的编码数据进行成像的改进的方法和系统。本发明的实施例是用户友好且富于直觉的，因为它们有效地模拟了手持激光扫描器的动作，尽管是在相机系统100的预览窗口125的完全不同的环境下。因此本发明通过相机系统100相对编码数据的正确位置，帮助使用者正确且可靠地拍摄编码数据的可解码图像。此外，所拍摄的编码数据的图像可以更加简洁，且相比于使用现有技术拍摄的图像更容易由图像分析软件进行处理。

上面的详细实施方式仅仅提供了典型的实施例，而且并不是为了限制本发明的范围、适用性或结构。相反，典型的实施例的详细实施方式为本领域技术人员提供了实现本发明典型实施例的可行描述。需要意识到的是，在不违背权利要求书所说明的本发明精神和范围的基础上，可以对元素和步骤的功能和排列上进行多种修改。

Claims (11)

1.一种对编码数据进行成像的方法，包括步骤：

在相机的图像传感器接收预览图像，预览图像包括表示编码数据的数据区域，编码数据表示为线性一维条形码的多行；

在与相机关联的预览窗口显示预览图像的画面，包括数据区域的画面；

在相机的预览窗口显示数据拍摄区域；

在预览窗口将数据拍摄区域叠加在一部分数据区域的画面上；

拍摄与叠加了数据拍摄区域的数据区域画面部分对应的部分数据区域的数据图像；以及

分析数据图像以提取编码数据。

2.如权利要求1所述的方法，其中，数据拍摄区域在预览窗口显示成矩形。

3.如权利要求1所述的方法，其中，数据拍摄区域在预览窗口显示成闪烁的红色的矩形。

4.如权利要求1所述的方法，其中，相机集成在以下的一种设备中：手持数码相机、个人数字助理、笔记本电脑或移动电话。

5.如权利要求1所述的方法，其中，在使用者选择相机的编码数据读取模式后，在相机的预览窗口显示数据拍摄区域。

6.如权利要求1所述的方法，其中，所拍摄的数据图像仅包括与叠加了数据拍摄区域的数据区域画面部分对应的数据区域部分的区域。

7.一种用于对编码数据进行成像的相机系统，包括：

适合接收图像的图像传感器，图像包括表示编码数据的数据区域，编码数据表示为线性一维条形码的多行；

与图像传感器连接且适合显示图像画面的预览窗口，包括显示数据区域的画面；

显示在预览窗口的数据拍摄区域；

由此，数据拍摄区域能与一部分数据区域的画面叠加，且能够拍摄与叠加了数据拍摄区域的数据区域画面部分对应的一部分数据区域作为数据图像；以及

与图像传感器连接且适合于分析所拍摄数据图像以提取编码数据的处理器。

8.如权利要求7所述的系统，其中，数据拍摄区域在预览窗口显示成矩形。

9.如权利要求7所述的系统，其中，数据拍摄区域在预览窗口显示成闪烁的红色矩形。

10.如权利要求7所述的系统，其中，相机集成在以下的一种设备中：手持数码相机、个人数字助理、笔记本电脑或移动电话。

11.如权利要求7所述的系统，其中，在使用者选择相机的编码数据读取模式后，在相机的预览窗口显示数据拍摄区域。

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