CN101061488A - 用于动态信号处理的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

在一个示例性实施例中以快速扫取图像扫描器提供动态信号处理的方法和装置。动态信号处理包括确定在扫描器的数据采集模块面前经过的例如条形码等数据形的移动速率。然后，根据移动速率，对该数据形应用信号处理方法。所选的用于解码该数据形形的信号处理方法的复杂度可根据检测到的该数据形的移动速率来选取。在替换实施例中同时处理两个或多个算法。

Description

用于动态信号处理的方法和装置
技术领域
本发明涉及动态信号处理，尤其涉及快速扫取图像扫描器的动态信号处理。
背景技术
标识在世界各地销售的产品有多种标准，例如，给产品分配通用产品代码(UPC)和/或欧洲商品编号(EAN)。这些数字代码允许商家标识产品和制品、维护巨大的存货清单、管理相似系统下的各种产品和许多其它功能。产品的UPC或EAN作为数据形(dataform)被打印、标记、蚀刻、或贴附到产品上。
数据形是可用于标识产品的任何标记，例如，数据形可以是条形码、二维码、产品上的记号、标签、签名、符号等。诸如条形码等数据形由一系列不同宽度的亮暗矩形区域构成。另外，数据形并不限于产品。它们也可被用于标识人、地方等。
某些数据形比其它数据形更难解码。数据形可能已在运输期间损坏，或数据形可能由于污渍而有噪。其它有难度的代码包括超级截短条形码，它是在垂直方向上非常短的条形码。截短码被用在例如铅笔等长而扁平的的对象上。另外，还有二维地编码信息的数据形。有难度的数据形还包括签名或图像。
例如条形码扫描器等能够解码数据形的扫描器扫描器已变得非常常见。一类扫描器为快速扫取扫描器。这些扫描器可将诸如以50英寸每秒的速度扫过其读取器的条形码等数据形解码。快速扫取扫描器传统上集中于激光技术，但图像扫描器也可用在快速扫取配置中。
已知的快速扫取图像扫描器可以处理以50英寸每秒经过其读取器的数据形，但是为了快速地处理代码，使用了简单的信号处理算法。简单的信号处理算法可以有效地解码清晰的一维条形码，但是它们也许不能读取诸如有噪代码、损坏的代码、截短代码、二维码、签名、图像等有难度的数据形。因此，配备快速处理算法的传统快速扫取图像扫描器不能用于读取有难度的代码。有些较为复杂的算法能够处理有难度的代码，但是它们需要较多的时间或极其强大的计算机来完成。由于数据形非常快速地移过扫取扫描器，所以没有足够的时间来使用复杂的算法。
有时数据形以较慢的速度移过扫取扫描器。在这些情形中，有足够的时间使用复杂的算法来将有难度的数据形解码。遗憾的是配备简单信号处理算法的已知的快速扫取图像扫描器不能利用这些额外的时间且不能将有难度的数据形解码。因此，需要能够通过动态地处理数据形来对较宽范围的数据形进行解码的扫取扫描器。
发明内容
从本文的教义可显而易见的是，在此说明和要求保护的本发明满足了这个及其它需求。本发明的一个实施例包括例如快速扫取图像扫描器中用于动态信号处理的方法和装置。
快速扫取图像扫描器连续地拍摄其视场内的图像。在本发明的一个示例性实施例中，当一数据形在扫描器的视场内经过时，扫描器检测到该数据形并确定数据形的移动速率，例如其速度等。然后，扫描器根据数据形的移动速率选择用以解码该数据形的信号处理算法，并使用所选的算法将该数据形解码。
在某些实施例中，如果数据形快速移动并超过了预定的移动速率，则可使用例如快速信号处理算法的第一信号处理算法将该数据形解码。或者，如果数据形移动较慢或静止，并在预定的移动速率之下，则可使用更为时间密集型的算法来将该数据形解码。
在替换实施例中，在确定数据形的移动速率之前，将第一信号处理算法应用于所捕捉的图像的至少某个部分。如果第一信号处理算法失败，则扫取扫描器确定该数据形的移动速率，并且如果数据形在0与“X”之间或包括0和“X”的预定移动范围内移动，其中“X”表示将使扫取扫描器有足够时间使用第二算法的阈值移动速率，则将第二算法应用于该数据形。
此外，本发明的一些实施例并不限于两种算法。可以有与需要不同时间量来完成的多种信号处理算法相关联的多个预定的移动范围。取决于数据形的移动速率，这些算法中的一种被用来将该数据形解码。
本发明的一个替换实施例提供一种动态信号处理方法，其中例如扫描器等数据采集设备同时应用第一和第二处理算法。第一算法被设计成在捕捉下一图像之前完成，而第二算法需要更多时间来分析给定的图像。
在另一实施例中，快速扫取图像扫描器的行为可被“反转”以起到监视设备的作用。例如，在整个晚间或当商店关门时，该图像扫描器可被安排检测移动。该扫描器不断地捕捉其视场内的图像并确定这些图像中所绘对象的移动速率。然后该扫描器根据对象的移动速率来发起动作。
动作可以是，但不限于，例如可听噪声、对当局的呼叫和/或向业主发送的警报。在一些实施例中，警报可以是电话呼叫、包括移动对象的采样图像的页面和/或电子邮件。
在一些示例性实施例中，由扫描器执行的动作的类型可根据检测到的移动速率而变化。例如，如果移动很轻微，则图像扫描器可仅保存图像以便后续检查。如果移动很大，则图像扫描器可被配置成保存图像并向当局报警。另外，可将扫描器编程为忽略可预期的移动，从而使得例如活动橱窗陈列等移动对象不会启动扫描器的动作。
结合附图考虑以下详细说明，本发明的其它目的和特征将可显而易见。然而应该理解的是，设计这些附图仅是用作说明的目的，并不作为本发明界限的定义。
附图说明
附图不按比例绘制且仅作示例，并且在所有这多幅示图中，相同的标号标示相同的要素。
图1示出了根据本发明的一个实施例实现的示例性数据采集模块。
图2示出了根据本发明的一个实施例实现的示例性动态信号处理方法。
图3示出了根据本发明的一个实施例使用的示例性表。
图4示出了根据本发明的第二实施例实现的第二示例性动态信号处理方法。
图5示出了根据本发明的一个实施例实现的示例性监视方法。
图6示出了本发明的监视实施例可在其中运行的示例性系统。
图7示出了根据本发明的第二实施例实现的替换示例性动态信号处理方法。
图8示出了根据本发明的一个实施例的示出由一些信号处理算法使用的相对时间量的示例性表。
具体实施方式
将结合附图示出动态信号处理方法和装置的多个示例性实施例并对其进行说明。
根据本发明实现的一种示例性快速扫取图像扫描器根据数据形的移动速率动态地选择用于数据形解码的信号处理算法。在一个实施例中，如果数据形呈现大量的移动，则扫描器使用快速而简单的算法来解码数据形，但如果数据形呈现出少量或没有移动，则扫描器试用较为复杂的算法。移动较少或没有移动的数据形在扫描器的视场内比快速移动的数据形停留更长的时间量。扫描器使用在数据形从其视场消失之前可用的额外时间来捕捉和解码有难度的数据形。因此长时间和短时间可指在数据形从扫描器的视场消失之前可用的时间。
在另一实施例中，扫描器最初使用简单算法来尝试和解码经过的数据形，并且如果该简单算法失败，则扫描器确定数据形的移动速率以确定是否有足够的时间使用更为复杂的算法。如果数据形的移动在预定的移动范围之内，则扫描器尝试使用复杂的算法解码该数据形。在该实施例中，扫描器在简单算法失败之后或在使用简单算法的同时确定数据形的移动速率。
在本发明的另一实施例中，扫描器同时使用两个或更多算法来将数据形解码。第一算法是简单而快速的算法，而第二算法是较为复杂和时间密集型的算法。第一算法被设计为在扫描器捕捉下一图像之前完成，从而使得每个图像至少被第一算法解码，而第二算法需要较长的时间来完成和分析较少的图像。因此，扫描器可使用第一算法将快速移动的简单数据形解码，还可使用第二算法将以较慢速率移动的更具难度的数据形解码。
在一替换实施例中，扫描器可在监视模式下运行。扫描器可被设成检测移动，并且根据非预期对象的移动速率，扫描器可被编程以执行诸如保存移动对象的图像、联系物主和/或呼叫当局等特定动作。
因此，本发明的示例性快速扫取图像扫描器在不牺牲扫描器的快速扫取功能的情况下，将快速扫取图像扫描器的功能扩展到包括对有难度的代码的解码以及监视模式。
参照图1，示出了包括数据采集模块100的设备101的示例性框图。在一个示例性实施例中，设备101可以是检出计数器、手持式扫描器、移动计算机等。在一个非限定性的示例性实施例中，数据采集模块100可以是扫取扫描器模块100。扫取扫描器100可被集成在设备101中。另外，虽然数据采集模块100被示为在设备101内，但是在替换实施例中，数据采集模块100可以是通过电线或无线地耦合到设备101的单独的模块。例如，在一个实施例中，数据采集模块100可以是耦合到现金出纳机的可转换手持/固定扫描枪。
扫取扫描器100包括由总线125耦合到一起的处理单元105、扫描模块115、存储器120和通信接口110。数据采集模块100的各模块可被实现为软件、硬件、硬件仿真软件、以及可重编程硬件的任意组合。总线125是示出了本发明的不同模块的可互操作性的示例性总线。作为设计选择，可有一种以上总线，并且在一些实施例中某些模块可以不耦合到总线125而直接耦合。
在示例性实施例中，处理单元105可被实现为一个或多个中央处理单元(CPU)、现场可编程门阵列(FPGA)等。在一个实施例中，处理单元105可包括处理存储在存储器120中的软件和原始图像数据的通用CPU。在其它实施例中，处理单元105的模块可被预编程为执行诸如信号处理、接口仿真等功能。在替换实施例中，处理单元105的一个或多个模块可被实现为可从存储器120加载不同处理并执行多种功能的FPGA。处理单元105可包括上述处理器的任意组合。
在一个示例性实施例中，扫描模块115可被实现为包括光学模块130、以及传感器模块135和照明模块130的相机115。光学模块130可以是例如相机115的镜头130。在一些实施例中，光学模块130可包括一个以上镜头和/或设有一个以上焦点。另外，光学模块130并不限于镜头，适合捕捉图像的任何棱镜和/或其它光学介质都可用于实现光学模块130。
在一个示例性实施例中，传感器模块135可被实现为电荷耦合器件(CCD)。CCD 135以数字格式记录图像以便处理。在替换实施例中，捕捉图像的任何传感器都可用于实现传感器模块135，例如CMOS半导体。在一个非限定性的示例性实施例中，照明模块145可被实现为一个或多个发光二极管(LED)145。在替换实施例中可使用其它照明介质。
存储器120可被实现为易失性存储器、非易失性存储器和可重写存储器，例如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)和/或闪存。存储器120存储诸如信号处理方法150、电源管理方法155、接口方法160和监视方法170等用以运行扫取扫描器100的方法和处理。存储器120还可用于存储原始图像数据和/或已处理的图像数据。
扫描模块115连续地捕捉扫描器100的视场内的图像。这些图像由信号处理方法150分析并从其提取图像统计。扫取扫描器100使用图像统计来确定诸如目标数据形何时在所捕捉的图像中等信息。在检测到目标数据形时，本发明的示例性图像扫取扫描器100使用动态信号处理方法165将该数据形解码。以下参照图2到4对示例性动态信号处理方法的步骤进行说明。
图像扫取扫描器的操作者可以每秒钟50英寸的速度将对象扫经扫描器100。因此，图像扫取扫描器100每秒钟拍摄许多幅图片，并必须快速地分析这些图片以检测和解码所扫取的数据形。因此，快速而简单的算法受到图像扫取扫描器的青睐。遗憾的是简单算法不能将诸如损坏的代码或签名等有难度的数据形解码，从而限制了扫描器的功能。
如果扫取扫描器读取数据形失败，则自然会倾向于再次和/或以较慢的速度扫取对象，或者将对象举起对着扫描器。在这些情形中，图像扫描器具有额外的时间来解码数据形，并且可使用更为复杂的和时间密集型的算法来尝试和解码数据形。因此，可使用数据形的移动速率来动态地选取最优信号处理算法。例如，可使用较复杂的和耗时的算法来将缓慢移动的数据形解码。
在一个示例性实施例中，数据形的移动速率由动态信号处理方法165使用来自一系列相邻图像的图像统计中的差异来确定。移动速率可以是数据形的速度，其可从数据形在相邻两幅图像之间移动的距离、或相邻两幅图像之间差异的统计确定、或用于确定数据形的移动速率的任何其它方法确定。在一些实施例中，可使用外部速度检测器在扫描器100读取数据形之前确定数据形的速度。在替换实施例中，用于移动速率分析的图像可以不在时间上相邻而是在时间上接近。
如果数据形快速移动，则使用第一信号处理方法166来解码该数据形。在该实施例中，第一信号处理算法是可以快速完成的简单算法。如果数据形缓慢移动，则扫取扫描器100使用第二信号处理算法167。该算法167比第一算法166更耗时，但由于数据形缓慢移动，所以扫取扫描器100在数据形离开扫描器100的视场之前有更多时间来捕捉和解码该数据形。第二算法167能够将诸如有噪代码、截短代码、损坏的代码等更具难度的数据形解码。
在一个替换实施例中，动态信号处理方法165同时使用第一信号处理算法166和第二信号处理算法167两者来处理所捕捉到的图像。在该实施例中，第一信号处理算法166将由扫描器拍摄的每幅图片解码，并被设计成在情况较糟的情景中在捕捉到下一图像之前完成。第二信号处理算法167解码较少的图像并在每幅图像上花费较多时间。这些算法之间的处理可被划分并由单个处理单元同时处理，或者在其它实施例中，扫描器可具有两个独立的处理单元。
数据采集模块100可被实现为用于以各种语音通信的不同设备101的模块。因此数据采集模块100包括将已解码的数据形转换为与数据采集模块100对接的设备101的语言的接口方法160。不同的接口包括通用串行总线(USB)、扫描器仿真、IBM键盘楔口(wedge)、SSI接口等。
电源管理方法155管理扫取扫描器100所用的电源。在一些实施例中，扫取扫描器100可在经过给定的时间量检测不到活动的情况下切换到省电模式。省电模式可以完全关掉扫描器100，或者替换地，可降低图像捕捉速率，或启动其它省电技术。
扫取扫描器100还包括将图像扫取扫描器作为监视设备运行的监视方法170。例如，商店的扫取扫描器100可在夜间或在其关门的任何时间被切换到安全模式。在检测到移动时，扫取扫描器100被编程为执行动作。扫描器100可被编程为根据检测到的移动程度执行不同的动作。例如，如果移动很轻微，则扫描器100可被编程为保存图像以便以后复查。而如果检测到的移动在中等程度，则扫描器通过移动电话或电子邮件联系物主，并且可任选地发送检测到的移动的图片。如果移动很大，则扫描器101可被编程为呼叫当局管理者并联系物主。
图1的示例性实施例将动态信号处理方法165示为信号处理方法150的一部分，并将电源管理方法155、接口方法160和监视方法170示为分开的组件，但是这些方法并不限于这种配置。在此描述的每种方法的总体或部分可以是分开的组件或可以互操作并共用组件。另外，虽然各方法被描述为在存储器120中，但是在替换实施例中，这些方法可以永久地或可变地包括在处理单元105中。在一些实施例中，扫描模块115可以与数据采集模块100分开，并且数据采集模块可以使用通用计算机和软件来实现。
存储器120在图1中被示为单个模块，但是在一些实施例中，扫取扫描器100可包括一个以上模块。例如，上述这些方法可存储在分开的存储器模块中。
在一些实施例中，为了提高处理图像的速度，信号处理方法150可以整体或部分地转移到FPGA。FPGA从扫描模块115获取原始图像数据并生成图像统计。图像统计随原始图像数据被存储在存储器中以便进一步处理，例如确定图像中是否存在数据形。将一些图象处理转移到FPGA使得扫取扫描器100能在大约1毫秒内确定数据形在图像内的位置。关于由硬件协助的信号处理的进一步的信息可在于2004年7月29日提交的并转让给Symbol Technologies公司的、题为“Point-of-Transaction Workstation for Electro-Optically Reading One-Dimensionaland Two-Dimensional Indicia by Image Capture(通过图像捕捉光电地读取一维和二维标记的交易点工作站)”的美国专利申请第10/901,515号中找到，其全部内容通过引用被包括于此。
图2示出了根据本发明的用于实现动态信号处理的方法200的示例性实施例。在方法200的说明中将参照扫取扫描器100。动态信号处理方法200始于开始步骤205。在一个示例性实施例中，方法200在扫取扫描器100和/或设备101上电时开始。设备101和/扫取扫描器100也可在工作之前运行诊断。
处理进入步骤210，其中扫取扫描器100连续地捕捉和分析图像。在一个示例性实施例中，原始图像数据被存储在存储器120中，并且信号处理方法150在处理单元105的控制下从原始图像数据提取图像统计。图像统计向扫取扫描器100指示图像中是否存在数据形或目标。
在一个替换实施例中，所捕捉到的图像被传送到加载有确定图像统计的例程的FPGA。原始图像和图像统计然后被存储到存储器120，并且信号处理方法150在处理单元105的控制下可从图像统计确定图像中是否存在数据形或某种其它定为目标的对象。
进入步骤215，如果在捕捉到的图像中没有检测到数据形，则处理回到步骤210，在此扫取扫描器继续拍摄图像。回到步骤215，如果检测到数据形，则处理进入步骤220。在步骤220，对检测到的数据形应用第一信号处理算法。在一个示例性实施例中，第一信号处理算法是可以快速完成的简单算法。第一算法可以处理诸如传统的条形码等数据形，但是不够复杂到足以处理诸如有噪代码、损坏的代码、截短代码、二维代码、签名或图像等更具难度的数据形。在替换实施例中，处理直接从步骤210进入220，在此对所捕捉到的图像应用第一算法。
处理进入步骤225，其中扫取扫描器100确定第一算法166是否成功。如果第一算法166成功，则处理进入步骤255，在此已解码的数据被进一步处理。例如，数据可被转换为设备101能够诠释的语言。例如，如果扫取扫描器100通过USB连接被连到现金出纳机，则已解码的数据形在步骤255被转换为串行形式，并通过通信接口110传送到该设备。步骤255之后，方法200的处理进入步骤260，在此该方法回到步骤210，并且扫取扫描器100准备好处理下一数据形。
回到步骤225，如果第一算法不成功，则处理从步骤225进入步骤230，其中扫取扫描器100确定数据形的移动速率，例如速度。如上所述，数据形的速度可从该数据形在相继的图像之间的移动确定。或者，毗连图像之间的统计变化可被用作该数据形的移动速率的度量。在确定了数据形的移动速率之后，处理从步骤230进入步骤235。在替换实施例中，移动速率确定步骤230可在执行第一算法的同时执行。在该实施例中，如果第一算法成功，则数据形的速度可以忽略或用于其它目的，但是如果第一算法失败，则数据形的速度可备步骤235所用。
在步骤235，扫取扫描器100确定数据形的速度是否落在预定的移动范围之内。更为具体地，如果数据形以0到“X”之间或包括0和“X”的速度移动，则处理进入步骤240，但是如果数据形的速度大于“X”，则处理进入步骤250。“X”可以是根据完成第二算法167所需的时间量来选取的预定值。换言之，如果数据形以快于“X”的速度移动，则扫取扫描器100没有足够的时间执行更为时间密集型的算法167。
如果数据形的速度不在0到“X”之内，则处理进入步骤250，在此扫取扫描器100解码数据形失败。在一些实施例中，扫取扫描器100不作任何操作，并在步骤260回到步骤210，但是在其它实施例中，扫取扫描器100可向通信接口110发送失败信号，或向扫取扫描器100的操作者发出可听的失败指示。设备101可被编程为通过可听的声音、或屏幕上的消息向操作者报警该失败。另外，扫描器100和/或设备101可指示操作者以较慢速度再次尝试，或将数据形举起对着扫描器100。
回到步骤235，如果数据形的速度在0到“X”之内或在0和“X”，则处理进入步骤240，在此对该数据形应用第二信息处理算法167。第二算法167更加耗时，但是其复杂到足够将有难度的代码解码。从步骤240进入步骤245，如果第二算法不成功，则处理进入失败步骤250，然后在步骤260回到步骤210。在一些实施例中，扫描器100和/或设备101可使用不同的失败音或消息。回到步骤245，如果第二算法成功，则处理从步骤245进入处理步骤255，然后在步骤260回到步骤210。
在此描述的方法200和其它方法的步骤是示例性的，并且各步骤的顺序可根据设计选择重新排列。
方法200包括两种信号处理算法，但是本发明并不限于两种信号处理算法。图3示出了可被扫取扫描器100用于从多种可用信号处理算法中选取的表300。列305包括数据形可能落入的速度范围，而列310包括对应于这些范围的算法。一般而言，数据形移动得越慢，对应的算法就可能越复杂和越耗时。
在方法200的一个实施例中，图像扫描器确定数据形落入的速度范围，然后应用对应的算法。更为具体地，如行320所示，如果数据形的速度在0到“A”之间或在0和“A”，则扫取扫描器100使用算法2解码该数据形。如果数据形的速度高于“A”并低于或包括“B”，则扫取扫描器100使用算法3解码该数据形。如果数据形的速度高于“B”，则扫取扫描器100应用第一信号处理算法。在替换实施例中，扫描器可登记解码失败，并可要求操作者以较慢的速度再次尝试。表300可根据需要被扩展为包括许多个范围和算法。字母“A”和“B”代表定义表300中的范围的预定速度。在替换实施例中，它们可以表示用于衡量毗连图像之间的差异的统计度量。
图4示出了根据本发明实现的替换的动态信号处理方法400。方法400在步骤405开始并进入步骤410。在步骤410，扫取扫描器100捕捉并分析图像。进入步骤415，如果在图像中没有检测到数据形，则处理回到步骤410，但如果检测到数据形，则处理进入步骤420。
与动态信号处理方法200形成对比，方法400在步骤420在对检测到的数据形应用信号处理算法之前确定数据形的移动速率。在扫取扫描器100确定数据形的移动速率之后，处理进入步骤425，在此扫取扫描器100确定数据形的速度是否在预定的移动范围内，例如从0到“X”。如先前所述，在一个替换实施例中，数据形的移动速率可以在数据采集模块100扫描数据形之前由外部速度测量设备确定。可在步骤425中使用该测量以确定数据形的速度是否在预定的移动范围之内。
如果数据形不在预定的移动范围之内，则扫取扫描器100可能没有时间使用复杂的算法，所以处理进入步骤430，在此将例如快速而简单的第一信号处理算法166应用于检测到的数据形。步骤430之后，处理进入步骤440。
回到步骤425，如果数据形的速度在预定的移动范围之内，则扫取扫描器100有时间使用复杂的算法，所以处理进入步骤435，在此将例如更为复杂的第二信号处理算法167应用于检测到的数据形。步骤430之后，处理进入步骤440。
与同动态信号处理方法200一样，方法400并不限于两种信号处理算法。表300可被修改并与方法400一起使用以提供一个以上移动范围和相应的信号处理算法。
在步骤440，扫取扫描器100确定所应用的算法是否成功。如果该算法不成功，则处理进入失败步骤445，然后在步骤455回到步骤410。如果该算法成功，则处理进入处理数据步骤450，然后在步骤455回到步骤410。
图7示出了根据本发明实现的动态信号处理方法700的一个替换实施例，其中例如扫取扫描器100等数据采集模块100同时使用两种算法解码数据形。方法700在例如数据采集模块被上电时在步骤705开始。处理进入步骤710，在此扫描器100开始拍摄图像。步骤710之后，处理并行地进入步骤715和720。
有多种方法在一个设备之间多任务操作两个处理。一个示例性方法是使用协作多任务处理。在协作多任务处理中，第一任务使用例如CPU等处理单元直到其在处理中达到逻辑断点，然后将CPU移交给第二任务。第二任务使用CPU直到其在处理中达到逻辑断点并将CPU交还给第一任务。CPU在这些任务之间被传递直到两个任务都完成。
另一种多任务处理方法是其中每个任务被给予预定量的CPU时间的预占式多任务处理。当第一任务的时间用完时，即使第一任务并不在逻辑断点，CPU也被切换到第二任务。该方法导致可预测性较高的处理时间。扫描器100使用操作系统(OS)和/或一些其它调度程序来同时处理这两种信号处理算法。
回到方法800，扫描器在步骤715和720同时处理第一信号处理算法和第二信号处理算法。在一个实施例中，第一信号处理算法是快速而简单的算法，而第二算法是需要更多时间来完成但是可以将更具难度的数据形解码的更为复杂的算法。由于完成第一算法比第二算法所需的时间少，所以扫描器100在执行步骤720-740一次所需的时间里可执行步骤715-740多次。OS在每个算法的处理之间切换。
图8示出了表800，其示出了示例性处理时间线。表800包括3行。第一行845示出了扫描器100所在的帧。扫描器100例如以每秒30帧的速速率每帧拍摄一幅图片。表800示出了对8帧805到840的处理。第二行850示出了完成第一算法所用的时间。如图8所示，第一算法被设计成在每帧内完成从而使得扫描器所拍摄的每一幅图像都至少被第一算法处理。第三行855示出了完成第二算法所用的时间。第二算法比第一算法更为时间密集。因此，第二算法花费4帧的时间来完成。在该示例性实施例中，第二算法从帧一805、帧五825等起处理图像。
任意一帧间扫经扫描器面前的简单数据形可由第一算法解码，但如示例性的表800中所示的，在扫取有难度的数据形时，该数据形在每四帧间被解码。如果数据形以较慢的速度移动或不移动，则该数据形在扫描器100的视场内停留较长的时间，从而给扫描器100更多的时间来捕捉数据形的图像并将数据形解码。因此，扫描器100既可用在针对简单代码的快速扫取配置中，也可用来解码更具难度的数据形。如果在第二算法获取图像进行解码时的一帧期间，例如在帧五825期间，一有难度的数据形经过扫描器100，则扫描器100还可为该有难度的数据形提供有限的快速扫取解码。
由于同一数据形可以由一个或两个算法同时解码数次，所以扫描器可使用已知的方法从多次读取中识别单个数据形。
回到对方法700的说明，在第一或第二算法完成时，处理进入步骤725。如果完成的算法不成功，则处理进入失败步骤730，然后在步骤740回到步骤710。如果算法成功，则处理进入处理数据步骤735，然后在步骤740回到步骤710。方法700的处理并不限于两种信号处理算法。
在具有扫取扫描器100的商店停止营业时，扫描器100可在监视模式下工作。图5示出了根据本发明的一个实施例实现的示例性监视方法500。监视方法500在步骤505通过例如将开关从扫取扫描器模式拨到监视模式开始。扫取扫描器可增大其视场和/或使用夜视模式。
在步骤510，扫取扫描器100连续地捕捉图像。步骤510之后，处理进入步骤515，在此对捕捉到的图像作关于移动的分析。在一些实施例中，扫取扫描器100可被编程为在检测到任何移动时行动，但在其它实施例中，扫取扫描器100可被编程为忽略可预期的移动。例如，活动橱窗陈列的移动可被包括在所捕捉到的图像的分析中，并由于该移动是预期的所以可将其忽略。包括预期的移动的一种示例性方法是将移动分析限制在视场中预期没有移动的子场。移动分析省去视场中例如包括动态显示的忙区。在检测到非预期的移动时，处理从步骤515进入步骤520。在替换实施例中，对扫描器的视场的子场的分析并不限于包括预期的移动，移动检测可被限制在一个子场以提高性能、减少存储的图像的大小等。
在步骤520，扫取扫描器100确定非预期的移动是否在第一预定移动范围内。例如从0到“G”。如果移动在第一范围之内，则处理从步骤520进入步骤535，在此扫取扫描器执行第一动作。例如，变量“G”可被设为相对较低的值以使得在该范围内检测到的移动很轻微。对于轻微的移动，扫取扫描器100可被编程为保存该图像和/或视频以便以后分析。在于步骤535保存图像之后，方法500在步骤540回到步骤510以作进一步监视。
回到步骤520，如果移动不在第一移动范围之内，则处理进入步骤525，在此扫取扫描器100确定检测到的移动是否在第二移动范围内，例如大于“G”并小于或等于“H”。如果移动在第二范围之内，则处理进入步骤530，在此扫取扫描器100启动第二动作。由于该范围内的移动较大，所以扫取扫描器100可被编程为采取进一步的行动。例如扫取扫描器100可被编程为保存检测到的移动的图像，然后通过例如电子邮件将该图像发送给店主。步骤530之后，方法500在步骤540回到步骤510以作进一步监视。
回到步骤525，如果检测到的移动不在第一或第二移动范围内，即大于“G”，则移动潜在地很严重，例如是夜贼。在该情形中，处理从步骤525进入步骤537，在此扫取扫描器100可被编程为将该移动的图像用电子邮件发送给店主并发出可听警报以及联系诸如当地警察局或安全机构等当局。步骤537之后，方法500在步骤540回到步骤510以作进一步监视。
上述实施例中范围和动作的数目是示例性的。在替换实施例中，扫取扫描器100可具有对应于多种不同组合的多个动作的更多动作范围。
图6示出了其中可使用本发明的示例性系统600。系统600包括因特网云605、包括图像扫描器615的商店610、警察局630以及持有移动计算机625的店主620。如果扫取扫描器615检测到在某一范围内的移动，则它可使用因特网605和其它方式联系警察630和/或店主620。如果店主620具有诸如膝上型计算机或个人数字助理(PDA)等移动计算机625，则店主620被通知其店中的任何异常活动。店主可以查看该移动的图片并决定是忽略该警报还是呼叫当局。
虽然示出、说明并指出了对应用于本发明的优选实施例的本发明的基本新颖特征，但是应该理解的是，本领域的技术人员可在所公开的发明的形式和细节上作出各种省略、替换以及改动而不会背离本发明的精神实质。因此，本发明旨在仅被如所附权利要求的范围所指出的那样地限定。

Claims (56)

1.一种动态信号处理方法，包括以下步骤：
在数据采集装置的视场内捕捉若干图像；
确定一数据形经过所述数据采集装置的所述视场的移动速率；以及
根据所确定的移动速率应用一信号处理算法。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，如果所述数据形的所述移动速率高于预定的移动速率，则选择第一信号处理方法，而如果所述数据形的所述移动速率等于或低于所述预定的移动速率，则选择第二信号处理方法。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一信号处理方法比所述第二信号处理方法耗时少。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数据形是条形码。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数据采集装置是一快速扫取图像扫描器，其中所述扫描模块为包括照明模块、传感器模块和光学模块的相机。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，相继捕捉到的图像被用来确定所述数据形的移动速率。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所确定的移动速率选择一信号处理方法的步骤有多种信号处理算法可用。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述多种信号处理算法中的每一种与移动速率的一个范围相关联，并且所述信号处理算法是根据所述数据形的移动速率来选取的。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：
在所述确定数据形的移动速率的步骤之前，将第一信号处理算法应用于所述若干图像中的至少一部分。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述根据所确定的移动速率应用一信号处理算法的步骤包括，如果所述数据形的移动速率在预定的、0与“X”之间且包含0和“X”的移动范围之内则应用第二信号处理算法，其中“X”表示使所述扫取扫描器有时间使用所述第二算法的阈值移动速率。
11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：
在所述确定数据形的移动速率的步骤的同时将第一信号处理算法应用于所述若干图像中的至少一部分。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述根据所确定的移动速率应用一信号处理算法的步骤包括，如果所述数据形的移动速率在预定的、0与“X”之间且包含0和“X”的移动范围之内则应用第二信号处理算法，其中“X”表示使所述扫取扫描器有时间使用所述第二算法的阈值移动速率。
13.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：
对所述数据形解码失败；以及
指示用户以较慢的速度扫描所述数据形。
14.一种使用快速扫取图像扫描器的监视方法，包括：
在所述快速扫取图像扫描器的视场内捕捉若干图像；
确定所述若干图像中的至少一部分中所描绘的对象的移动速率；以及
根据所确定的移动速率启动一动作。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述快速扫取扫描器从多个动作中选择一动作。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述多个动作包括保存所检测到的动作的图像、将所述图像发送到预定的位置。
17.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述多个动作中的每一个与移动速率的一个范围相关联，并且所述动作是根据所述移动速率或所述对象的位置来选取的。
18.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述快速扫取扫描器被编程为预期特定对象的移动。
19.一种数据采集装置，包括：
处理单元；
扫描模块；以及
存储器，用于存储在所述数据采集装置上运行的至少一个过程，所述过程用于：
在所述数据采集装置的视场内捕捉若干图像；
确定一数据形经过所述数据采集装置的所述视场的移动速率；
根据所确定的移动速率应用一信号处理算法。
20.如权利要求19所述的数据采集装置，其特征在于，如果所述数据形的所述移动速率高于预定的移动速率，则选择第一信号处理方法；而如果所述数据形的所述移动速率等于或低于所述预定的移动速率，则选择第二信号处理方法。
21.如权利要求20所述的数据采集装置，其特征在于，所述第一信号处理方法比所述第二信号处理方法耗时少。
22.如权利要求19所述的数据采集装置，其特征在于，所述数据形是条形码。
23.如权利要求19所述的数据采集装置，其特征在于，所述数据采集装置是一快速扫取图像扫描器，其中所述扫描模块为包括照明模块、传感器模块和光学模块的相机。
24.如权利要求19所述的数据采集装置，其特征在于，相继捕捉到的图像被用来确定所述数据形的移动速率。
25.如权利要求19所述的数据采集装置，其特征在于，所述根据所确定的移动速率选择一信号处理方法的步骤有多种信号处理算法可用。
26.如权利要求25所述的数据采集装置，其特征在于，所述多种信号处理算法中的每一种与移动速率的一个范围相关联，并且所述信号处理算法是根据所述数据形的移动速率来选取的。
27.如权利要求19所述的数据采集装置，其特征在于，所述过程还包括以下步骤：
在所述确定数据形的移动速率的步骤之前，将第一信号处理算法应用于所述若干图像中的至少一部分。
28.如权利要求27所述的数据采集装置，其特征在于，所述根据所确定的移动速率应用一信号处理算法的步骤包括，如果所述数据形的移动速率在预定的、0与“X”之间且包含0和“X”的移动范围之内则应用第二信号处理算法，其中“X”表示使所述扫取扫描器有时间使用所述第二算法的阈值移动速度。
29.如权利要求19所述的数据采集装置，其特征在于，所述过程还包括以下步骤：
在所述确定数据形的移动速率的步骤的同时将第一信号处理算法应用于所述若干图像中的至少一部分。
30.如权利要求29所述的数据采集装置，其特征在于，所述根据所确定的移动速率应用一信号处理算法的步骤包括，如果所述数据形的移动速率在预定的、0与“X”之间且包含0和“X”的移动范围之内则应用第二信号处理算法，其中“X”表示使所述扫取扫描器有时间使用所述第二算法的阈值移动速率。
31.如权利要求19所述的数据采集装置，其特征在于，所述过程还包括以下步骤：
对所述数据形解码失败；以及
指示用户以较慢的速度扫描所述数据形。
32.一种数据采集装置，包括：
处理单元；
相机；以及
存储器，用于存储在所述数据采集装置上运行的至少一个监视过程，所述监视过程用于：
在所述数据采集装置的视场内捕捉若干图像；
确定所述若干图像中的至少一部分中所描绘的对象的移动速率；以及
根据所确定的移动速率启动一动作。
33.如权利要求32所述的数据采集装置，其特征在于，所述数据采集装置从多个动作中选择一动作。
34.如权利要求33所述的数据采集装置，其特征在于，所述多个动作包括保存所检测到的动作的图像、将所述图像发送到预定的位置。
35.如权利要求33所述的数据采集装置，其特征在于，所述多个动作中的每一个与移动速率的一个范围相关联，并且所述动作是根据所述对象的移动速率或位置来选取的。
36.如权利要求32所述的数据采集装置，其特征在于，所述数据采集装置被编程为预期特定对象的移动。
37.一种动态信号处理方法，包括以下步骤：
在数据采集装置的视场内捕捉若干图像；以及
将第一信号处理算法应用于所捕捉到的图像，并同时将第二信号处理算法应用于所捕捉到的图像。
38.如权利要求37所述的方法，其特征在于，所述数据采集装置在应用所述第一和第二信号处理算法的同时应用至少一第三信号处理算法。
39.如权利要求37所述的方法，其特征在于，所述数据形是条形码。
40.如权利要求37所述的方法，其特征在于，所述数据采集装置是快速扫取图像扫描器，其中所述扫描模块为包括照明模块、传感器模块以及光学模块的相机。
41.如权利要求37所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：
对所述数据形解码失败；以及
指示用户以较慢的速度扫描所述数据形。
42.如权利要求37所述的方法，其特征在于，所述第一和第二信号处理算法的同时应用包括预占式多任务处理。
43.如权利要求42所述的方法，其特征在于，所述第一信号处理算法比所述第二信号处理算法应用于图像序列中更多的图像。
44.如权利要求43所述的方法，其特征在于，所述第一信号处理算法基本被应用于由所述数据捕捉装置捕捉到的所有图像。
45.一种数据采集装置，包括：
相机；
存储器；以及
处理器，用于控制所述数据采集装置以至少用于：
在所述数据采集装置的视场内捕捉若干图像；以及
将第一信号处理算法应用于所捕捉到的图像，并同时将第二信号处理算
法应用于所捕捉到的图像。
46.如权利要求45所述的数据采集装置，其特征在于，所述处理器在至少两种信号处理算法之间切换。
47.如权利要求46所述的数据采集装置，其特征在于，所述处理器通过操作系统执行所述切换。
48.如权利要求47所述的数据采集装置，其特征在于，所述第一信号处理算法比所述第二信号处理算法应用于图像序列中更多的图像。
49.如权利要求47所述的数据采集装置，其特征在于，所述第一信号处理算法基本被应用于由所述数据捕捉装置捕捉到的所有图像。
50.如权利要求46所述的数据采集装置，其特征在于，所述处理器通过利用中断系统执行所述切换。
51.如权利要求50所述的数据采集装置，其特征在于，所述第一信号处理算法比所述第二信号处理算法应用于图像序列中更多的图像。
52.如权利要求50所述的数据采集装置，其特征在于，所述第一信号处理算法基本被应用于由所述数据捕捉装置捕捉到的所有图像。
53.如权利要求46所述的数据采集装置，其特征在于，所述处理器通过所述第一和第二信号处理算法之间的协作来执行所述切换。
54.如权利要求53所述的数据采集装置，其特征在于，所述第一信号处理算法比所述第二信号处理算法应用于图像序列中更多的图像。
55.如权利要求53所述的数据采集装置，其特征在于，所述第一信号处理算法基本被应用到由所述数据捕捉装置捕捉到的所有图像。
56.如权利要求53所述的数据采集装置，其特征在于，同时是指在捕捉所述捕捉到的图像的序列中的一幅图像的时间内完成所述第一和第二算法中的至少一些。
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