CN101196982A - 移动通讯终端屏显字符串与编码图形的识读装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种移动通讯终端屏显字符串与编码图形的识读装置，包括光学影像获取模块、图像处理模块、光学字符识别模块或/和编码图形解码模块、键盘输入模块、显示模块、嵌入式打印输出模块以及信号处理与控制模块，还可包括数据解密模块、数据库存储模块、目标探测模块、有线通讯模块、无线通讯模块与光学照明模块，所述各模块均与所述信号处理与控制模块连接，各模块被集成化安装在同一机械壳体中。光学影像获取模块获得字符串与编码图形的数字化光学影像，键盘输入或图像与信号处理后的各类信息均可输出到显示模块或嵌入式打印输出模块或有线通讯模块或无线通讯模块上。本发明所述装置具有效率高、体积小、成本低、操作简便的有益效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种字符串与编码图形的识读装置，尤其涉及一种移动通讯终端屏显字符串与编码图形的识读装置。
背景技术
随着移动电子技术的快速发展及应用，社会生活中出现了移动电子订票、移动电子消费折扣、移动电子VIP客服、移动电子物流配送提货等新型移动电子应用业务，商家只需将加密字符串短信或加密二维条码图像等信息发送至用户的移动通讯终端设备中，用户只需携带其移动通讯终端进行信息识读即可，目前市场上出现的识读移动通讯终端屏显字符串与编码图形的装置，已有方法是将识读装置外连一台计算机，该识读装置包括光学影像获取模块、信号处理与控制模块、有线通讯模块，仅负责采集移动通讯终端屏显字符串与编码图形的数字化光学影像，随后通过有线通讯模块上传给与其相连的计算机，再由该计算机来进行后续图像处理与光学字符识别或/和编码图形解码，存在成本高、体积大、不适合现场运用的缺点，且操作使用不方便。由于该方法需与计算机相连，故成本高、体积大，不适合现场运用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种成本低、集成化、操作简单、适合现场运用的移动通讯终端屏显字符串与编码图形的识读装置。
为解决上述技术问题，本发明包括信号处理与控制模块、与所述信号处理与控制模块连接的光学影像获取模块及有线通讯模块，此外还包括连接所述信号处理与控制模块的图像处理模块、光学字符识别模块和/或编码图形解码模块、可将移动通讯终端屏显字符串信息以及其他信息手工录入的键盘输入模块、输出模块，所述输出模块可为显示模块、嵌入式打印输出模块、无线通讯模块的一种或其任意组合，所述各模块的软硬件被集成化安装于同一机械壳体中。
作为本发明的改进，所述光学影像获取模块用于获取移动通讯终端屏显字符串或编码图形的数字化光学影像，包括按顺序放置的光学成像窗口玻璃、光学成像镜头、CCD或CMOS面阵影像传感器，还包括与所述CCD或CMOS面阵影像传感器连接的模数转换器和驱动电路，所述驱动电路与所述模数转换器相连接。
作为本发明的改进，所述图像处理模块通过以下步骤处理所述光学影像获取模块获取的数字化光学影像：
a、降低所述数字化光学影像的噪声；
b、校正所述数字化光学影像的几何畸变；
c、对所述数字化光学影响中的字符串或/和编码图形进行目标探测，如探测到，则进行目标区域分割；
d、对分割后的数字化光学影像进行二值化处理，得到字符串或/和编码图形目标区域的二值化图像。
作为本发明的改进，所述光学字符识别模块对所述字符串目标区域的二值化图像进行字符识别获得所述移动通讯终端屏显字符串信息，或/和由所述编码图形解码模块对所述编码图形目标区域的二值化图像进行解码获得所述移动通讯终端屏显编码图形的解码信息。
作为本发明的进一步改进，还包括数据解密模块，所述数据解密模块对所述移动通讯终端屏显字符串信息或/和所述移动通讯终端屏显编码图形的解码信息进行解密获得解密信息。
作为本发明的更一步改进，还包括数据库存储模块，根据所述解密信息可在所述数据库存储模块中通过检索比对获得相应的描述信息，所述有线通讯模块或/和无线通讯模块可通过所述信号处理与控制模块对所述数据库存储模块中的数据库数据进行设置和更新。
作为本发明的更一步改进，所述移动通讯终端屏显字符串信息或/和所述移动通讯终端屏显编码图形的解码信息或/和所述解密信息或/和所述描述信息均可通过所述输出模块输出，可以通过所述显示模块显示出来，也可通过所述嵌入式打印输出模块打印出来，还可以通过所述有线通讯模块或/和无线通讯模块传输出去。
作为本发明的再进一步改进，还包括光学照明模块，所述信号处理与控制模块对所述光学影像获取模块获取的数字化光学影像进行判断，如果需要照明，则自动启动光学照明模块，所述光学照明模块包括照明用LED、环状漫反射壁，所述照明用LED安放在光学成像窗口玻璃的四周，照明用LED直射光线先落在环状漫反射壁上，再由环状漫反射壁产生均匀漫发射光线来照明所述移动通讯终端屏显字符串与编码图形。
作为本发明的再进一步改进，还包括用于探测所述移动通讯终端屏幕是否进入所述光学影像获取模块的有效光学成像视场范围的目标探测模块，所述目标探测模块可为光电反射式接近开关或光电遮断式接近开关，也可为机械式触发接近开关。
本发明集成光学影像获取模块、图像处理模块、光学字符识别模块或/和编码图形解码模块、键盘输入模块、显示模块、嵌入式打印输出模块、有线通讯模块、无线通讯模块以及信号处理与控制模块于一体，还可进一步集成数据解密模块、数据库存储模块、目标探测模块与光学照明模块，上述各软硬件模块在信号处理与控制模块的控制下协同工作，各模块的硬件被安装固定于同一机械壳体中。所述移动通讯终端屏显字符串信息或/和所述移动通讯终端屏显编码图形的解码信息或/和所述解密信息或/和所述描述信息可通过所述显示模块显示出来；也可通过所述嵌入式打印输出模块打印出来；还可通过所述有线通讯模块或/和无线通讯模块传输出去，而通过所述键盘输入模块可实现手工键盘录入移动通讯终端屏显字符串信息以及其他输入信息的功能。与现有实现方法及装置相比，因为省却了与计算机或POS机的信息交换模块，具有效率高、体积小、成本低、操作简单、手携方便、可现场使用的特点。
附图说明
图1为本发明的结构框图；
图2为光学影像获取模块工作示意图；
图3为图像处理模块工作流程图；
图4为本发明整体工作流程图；
图5为LED直接照明方式工作示意图；
图6为LED环状漫反射照明方式工作示意图；
图7为光电反射式接近开关工作示意图；
图8为光电遮断式接近开关工作示意图；
图9为机械式触发接近开关工作示意图；
图10为LED直接照明方式产生阴影工作示意图；
图11为LED环状漫反射照明方式消除阴影工作示意图。
其中：1、机械壳体；2、光学成像镜头；3、CCD或CMOS面阵影像传感器；4、光学成像窗口玻璃；5、移动通讯终端；6、照明用LED；7、移动通讯终端屏幕玻璃；8、屏显字符串与编码图形；9、照明用LED直射光线；10、有效光学成像视场范围；11、照明用LED镜像反射耀斑；12、均匀漫反射光线；13、环状漫反射壁；14、光线发射管；15、光线接收管；16、机械式触发开关；17、液晶显示点；18、液晶显示点阴影；19、环状漫反射璧镜像反射耀斑。
具体实施方式
如图1所示，本发明包括光学影像获取模块、信号处理与控制模块、有线通讯模块，此外还包括图像处理模块、光学字符识别模块、编码图形解码模块、数据解密模块、数据库存储模块、目标探测模块、光学照明模块、键盘输入模块、显示模块、嵌入式打印输出模块和无线通讯模块，其中信号处理与控制模块负责协同控制各模块运转，各模块的软硬件都被集成化安装于同一机械壳体中。所述显示模块的显示屏可以是LCD显示屏，也可以是CRT显示屏，还可以是LED显示屏。所述有线通讯模块为RS232、RS485、RS422、RS423、PS2、USB Host、USB Slave、TCP/IP、I2C-Bus、IEEE 1394有线通讯接口或CF Card、SD Card、Memory Stick、MMC Card、硬盘存储介质接口中的一种或一种以上的组合。所述无线通讯模块为GPRS、GSM、CDMA、IR、Bluetooth、IEEE 802.11无线通讯模组中的一种或一种以上的组合。
如图2、图3、图4所示，本发明的整体工作流程如下：
第一步判断是否为键盘输入模式，若是则直接进入第四步；若否，则启动目标探测模块，目标探测模块探测到移动通讯终端进入所述光学影像获取模块的有效光学成像视场范围后，光学影像获取模块启动获取数字化光学影像，信号处理与控制模块根据获取的数字化光学影像的亮度判断是否需要照明，
a、如认为亮度不够，则启动光学照明模块进行LED环状漫反射照明，光学影像获取模块重新获取数字化光学影像；
b、如认为亮度足够，则直接进入下一步；
第二步如图3所示，图像处理模块对获取的数字化光学影像逐步进行降低影像噪声、校正几何畸变、探测字符串或/和编码图形目标区域并进行目标区域分割、图像二值化处理后得到探测字符串或/和编码图形目标区域的二值化图像。
第三步，光学字符识别模块对字符串目标区域的二值化图像进行字符识别获得字符串信息和/或编码图形解码模块对编码图形目标区域的二值化图像进行解码获得编码图形的解码信息。
第四步，判断是否需要对所述移动通讯终端屏显字符串信息和/或所述移动通讯终端屏显编码图形的解码信息进行解密操作，若需要，则启动数据解密模块，获得解密信息，若不需要解密则直接进入下一步；
第五步，判断所述移动通讯终端屏显字符串信息和/或所述移动通讯终端屏显编码图形的解码信息或所述解密信息是否需要进行数据库查询操作，如需要，则通过数据库存储模块查询数据库，获得相应的描述信息，若否则直接进入下一步操作；
第六步，将所述移动通讯终端屏显字符串信息和/或所述移动通讯终端屏显编码图形的解码信息和/或所述解密信息和/或所述描述信息送到到输出模块，所述输出模块根据需要可以为显示模块或嵌入式打印输出模块或有线通讯模块或无线通讯模块中的任意一个或多个。
如图5所示，照明用LED6通过光学成像窗口玻璃4与移动通讯终端屏幕玻璃7的镜面反射会产生照明用LED镜像反射耀斑11，该照明用LED镜像反射耀斑11由于落在光学影像获取模块的有效光学成像视场范围10内而进入光学成像镜头2，对所述光学影像获取模块获取的移动通讯终端屏显字符串与编码图形影像造成严重的背景干扰，极大地降低了识读移动通讯终端屏显字符串与编码图形的效率与准确率。而且如图10所示，移动通讯终端屏显字符串与编码图形对应的液晶显示点17在照明用LED直射光线9的照射下会在某方向产生液晶显示点阴影18，该液晶显示点阴影18由于落在光学影像获取模块的有效光学成像视场范围10内而进入光学成像镜头2，对所述光学影像获取模块获取的移动通讯终端屏显字符串与编码图形影像造成背景干扰，降低了识读移动通讯终端屏显字符串与编码图形的效率与准确率。
如图6所示的本发明光学照明模块的具体实施例，照明用LED6环状安放在光学成像窗口玻璃4的四周，照明用LED直射光线9先落在环状漫反射璧13上，再由环状漫反射璧13产生均匀漫反射光线12用来照明移动通讯终端屏显字符串与编码图形。照明用LED6通过光学成像窗口玻璃4与移动通讯终端屏幕玻璃7的镜面反射也会产生照明用LED镜像反射耀斑11，但该照明用LED镜像反射耀斑11落在光学影像获取模块的有效光学成像视场范围10之外而不进入光学成像镜头2，落在光学影像获取模块的有效光学成像视场范围10内进入光学成像镜头2的仅为环状漫反射璧镜像反射耀斑19，由于照明用LED6在环状漫反射璧13上产生的是均匀漫反射光线12，故环状漫反射璧镜像反射耀斑19对所述光学影像获取模块获取的移动通讯终端屏显字符串与编码图形影像的背景干扰大为减少，有效地保障了识读移动通讯终端屏显字符串与编码图形的效率与准确率。而且如图11所示，移动通讯终端屏显字符串与编码图形对应的液晶显示点17在由环状漫反射璧13产生的均匀漫反射光线12照明下不会产生某方向的阴影，从而不对所述光学影像获取模块获取的移动通讯终端屏显字符串与编码图形影像造成背景干扰，保障了识读移动通讯终端屏显字符串与编码图形的效率与准确率。
如图7、图8、图9所示，本发明目标探测模块工作原理为：如图7所示，光线发射管14发射的光线经移动通讯终端屏幕玻璃7反射后被光线接受管15接收，表明所述移动通讯终端屏幕已进入所述光学影像获取模块的有效光学成像视场范围。如图8所示中，光线发射管14发射的光线被移动通讯终端屏幕遮断使光线接受管15无法接收光线，表明所述移动通讯终端屏幕已进入所述光学影像获取模块的有效光学成像视场范围。如图9所示中，移动通讯终端屏幕触压机械式触发开关16后，表明所述移动通讯终端屏幕已进入所述光学影像获取模块的有效光学成像视场范围。
Claims (9)
1.一种移动通讯终端屏显字符串或编码图形的识读装置，包括信号处理与控制模块、与所述信号处理与控制模块连接的光学影像获取模块及有线通讯模块，其特征在于：还包括连接所述信号处理与控制模块的图像处理模块、光学字符识别模块和/或编码图形解码模块、可将移动通讯终端屏显字符串信息以及其他信息手工录入的键盘输入模块、输出模块，所述输出模块可为显示模块、嵌入式打印输出模块、无线通讯模块的一种或其任意组合，所述各模块的软硬件被集成化安装于同一机械壳体中。
2.根据权利要求1所述的移动通讯终端屏显字符串或编码图形的识读装置，其特征在于：所述光学影像获取模块用于获取移动通讯终端屏显字符串或编码图形的数字化光学影像，包括按顺序放置的光学成像窗口玻璃、光学成像镜头、CCD或CMOS面阵影像传感器，还包括与所述CCD或CMOS面阵影像传感器连接的模数转换器和驱动电路，所述驱动电路与所述模数转换器相连接。
3.根据权利要求2所述的移动通讯终端屏显字符串或编码图形的识读装置，其特征在于：所述图像处理模块通过以下步骤处理所述数字化光学影像：
a、降低所述数字化光学影像的噪声；
b、校正所述数字化光学影像的几何畸变；
c、对所述数字化光学影像中的字符串或/和编码图形进行目标探测，如探测到，则进行目标区域分割；
d、对分割后的数字化光学影像进行二值化处理，得到字符串或/和编码图形目标区域的二值化图像。
4.根据权利要求3所述的移动通讯终端屏显字符串或编码图形的识读装置，其特征在于：所述光学字符识别模块对所述字符串目标区域的二值化图像进行字符识别获得所述移动通讯终端屏显字符串信息，或/和由所述编码图形解码模块对所述编码图形目标区域的二值化图像进行解码获得所述移动通讯终端屏显编码图形的解码信息。
5.根据权利要求4所述的移动通讯终端屏显字符串或编码图形的识读装置，其特征在于：还包括数据解密模块，所述数据解密模块对所述移动通讯终端屏显字符串信息或/和所述移动通讯终端屏显编码图形的解码信息进行解密获得解密信息。
6.根据权利要求5所述的移动通讯终端屏显字符串或编码图形的识读装置，其特征在于：还包括数据库存储模块，根据所述解密信息可在所述数据库存储模块中通过检索比对获得相应的描述信息，可通过所述有线通讯模块或/和所述无线通讯模块对所述数据库存储模块中的数据库数据加以设置及更新。
7.根据权利要求1～6中任何一个所述的移动通讯终端屏显字符串或编码图形的识读装置，其特征在于：所述移动通讯终端屏显字符串信息或/和所述移动通讯终端屏显编码图形的解码信息或/和所述解密信息或/和所述描述信息均可通过所述显示模块显示出来，也可通过所述嵌入式打印输出模块打印出来，还可以通过所述有线通讯模块或所述无线通讯模块传输出去。
8.根据权利要求7所述的移动通讯终端屏显字符串或编码图形的识读装置，其特征在于：还包括光学照明模块，所述信号处理与控制模块对所述数字化光学影像进行判断，如果需要照明，则启动光学照明模块，所述光学照明模块包括照明用LED、环状漫反射壁，所述照明用LED安放在所述光学成像窗口玻璃的四周，照明用LED直射光线先落在所述环状漫反射壁上，再由所述环状漫反射壁产生均匀漫发射光线来照明所述移动通讯终端屏显字符串与编码图形。
9.根据权利要求8所述的移动通讯终端屏显字符串或编码图形的识读装置，其特征在于：还包括用于探测所述移动通讯终端屏幕是否进入所述光学影像获取模块的有效光学成像视场范围的目标探测模块，所述目标探测模块可为光电反射式接近开关或光电遮断式接近开关，也可为机械式触发接近开关。
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|---|---|---|---|---|
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2006
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