CN102317951B - 利用彩色成像器进行高分辨率光学代码成像的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种光学代码或其他数据读取设备(100),其包括彩色图像传感器阵列(102),该传感器阵列被设置以感测由物体(114)反射的光并产生图像数据。在一种构造中,所述传感器阵列具有多组(如第一组(104)和第二组(106))传感器元件,其均易感测对应于可见光波段的光(如第一波段和第二波段),所述传感器组也易感测红外光波段范围内的光。人工照明源(108)被设置成使用由物体朝向所述传感器阵列反射的光照亮视场(116),所述照明源可操作以产生具有红外光波段内的波长的红外光,因此,一旦照亮,每个传感器组中的至少一些传感器易感测所述红外光并有助于产生图像数据。
Description
相关申请
本申请基于美国法典§119(e)第35款要求于2009年2月11日提交的标题为“High-Resolution Optical Code Imaging Using a Color Imager”的美国临时申请61/151,768的权益,其所有内容通过引用合并于此。
技术领域
本公开的领域一般涉及数据读取的系统和方法,更具体但非排外地涉及光学代码(如条形码)的读取。
背景技术
光学代码对关于物品(item)的有用的、光可读的信息进行编码,该光学代码附着在物品上或与物品相关联。或许最常见的光学代码实例就是条形码。条形码普遍存在于各种类型的物体上或与各种类型的物体相关联,例如零售、批发和库存商品的包装;零售产品展示装置(如搁板/架子);正在生产的商品;个人的或公司的财产;以及文档。通过编码信息,条形码一般用作物体的标识符,无论该标识符是一类物体(如牛奶容器)还是唯一的物品。典型的线性或一维条形码是例如UPC代码,其由交替的条形(如相对暗的区域)和隔条(如相对亮的区域)构成。交替的条形(bar)和隔条(space)的图案与这些条形和隔条的宽度代表一串二进制1和0,其中任何特定的条形或隔条的宽度是指定最小宽度(其被称为“模块”或“单元”)的整数倍。因此,为了解码信息,条形码阅读器必须能够可靠地识别条形和隔条的图案,例如通过确定穿过条形码整个长度的相邻条形和隔条彼此区别的边缘的位置。
条形码仅仅是当今使用的多种类型的光学代码中的一个示例。更高维数的光学代码例如二维矩阵码(如MaxiCode)或堆栈码(如PDF417)也用于各种用途,它们有时也被称为“条形码”。
不同方法和不同类型的光学代码读取设备可用于捕获光学代码并解码光学代码所表示的信息。例如,可以使用基于图像的阅读器/读出器,其包括诸如电荷耦合器(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)成像器的成像器,该成像器产生表示所捕获的光学代码的图像的电子图像数据。基于图像的阅读器用于读取一维的光学代码和更高维数的光学代码。因为光学代码最常包括表示二进制数据的暗图案和亮图案(如黑色和白色),基于图像的阅读器的成像器通常是单色的,从而使成像器的每个像素具有统一的敏感度。此外,典型的基于图像的阅读器包括光源,该光源用窄带可见光照亮基于图像的阅读器的视场,从而通过避免色差和多色衍射效应实现高的光学分辨率。通常用于成像的窄带光源包括带宽大约为5纳米(nm)的激光二极管和带宽大约为50nm的发光二极管(LED)。
然而,为图像捕获设备制造的普通成像器(例如照相机或摄像机)都是彩色成像器,而不是单色成像器。因为为许多图像捕获设备制造的成像器都是彩色的,所以彩色成像器一般是高容量的并且变得比单色成像器更便宜。某些基于图像的阅读器已经包括彩色成像器,但是本发明的发明者已经意识到,与具有相同数目和大小的像素的基于图像的单色阅读器相比较,这些阅读器无法有效地实现高的光学分辨率。
发明内容
本公开描述了改进的光学读取设备及相关方法。
一个实施例涉及一种光学代码读取设备,其包括彩色图像传感器阵列,该传感器阵列被设置成用于感测在光学代码读取设备的视场内由物体反射的光,并且根据感测的反射光产生表示物体图像的图像数据。该彩色图像传感器阵列具有:第一组传感器元件,其易感测第一可见光波段的光;以及第二组传感器元件,其易感测第二可见光波段的光。第一组和第二组传感器元件也都易感测红外光波段范围内的光。光学代码读取设备包括人工照明源,该人工照明源被设置成使用入射到视场内的物体上并由物体朝向图像传感器阵列反射的光照亮光学代码读取设备的视场。该照明源可操作以产生具有红外光波段的波长的红外光,以便一旦照亮视场,第一组和第二组中每组的至少一些元件易感测红外光并有助于产生图像数据。
从下面参考附图对优选实施例的详细描述中可以明显看出额外的方面和优势。
附图说明
图1是根据优选实施例的成像系统的图解。
图2是根据图1中的成像系统的彩色图像传感器阵列的滤色器图案/模式的图解。
图3是作为图1的成像系统中使用的说明性彩色图像传感器的光波长的函数的蓝色、绿色和红色传感器元件的敏感度曲线图。
图4是示出了图1的成像系统的操作步骤的流程图。
图5是根据一个实施例的照明校准方法的流程图。
具体实施方式
参考以上列出的附图,该部分描述了具体的实施例及其详细的构造和操作。
图1是根据一个实施例的诸如光学代码读取设备的成像设备100的图解。成像设备100包括容纳在成像设备100的外罩103内的彩色图像传感器阵列102。彩色图像传感器阵列102包括第一组传感器元件104和第二组传感器元件106。彩色图像传感器阵列102的传感器元件可以布置成一维阵列,或优选地布置成二维阵列。彩色图像传感器阵列102可以是电荷耦合器(CCD),诸如帧传递CCD或行间转移CCD。可替换地,彩色图像传感器阵列102可以是CMOS成像器,例如全局快门式或滚动重置式CMOS成像器。可以使用合适的成像器或图像传感器阵列,例如,由美国加利福尼亚州圣何塞市的Aptina Imaging公司生产的(包括但不限于)型号MT9V022VGA彩色成像器。来自许多制造商的成像器以及各种分辨率(像素数)的成像器都是可用的。针对更高分辨率的应用,Aptina Imaging公司生产的其他成像器是合适的,包括130万像素的型号MT9M001、160万像素的型号MT9M002和500万像素的型号MT9P001。随着成像技术的发展,成像器分辨率也增加,其他成像器也是合适的。
彩色图像传感器阵列102可以包括多于两组传感器元件。例如,彩色图像传感器阵列102可以包括布置成图2所示的Bayer图案/模式的三组传感器元件104、106和202。每一组传感器元件对应于不同的颜色。例如,第一组104可能易感测具有对应于绿色(G)(波长在大约500纳米(nm)到大约600nm之间)的波长的光,第二组106可能易感测具有对应于红色(R)(波长在大约600nm到大约750nm之间)的波长的光,第三组202可能易感测具有对应于蓝色(B)(波长在大约400nm到大约500nm之间)的波长的光。而且,与不同组的每个传感器相关联的滤色器明显滤除不对应其颜色的可见光(如,与第一组104相关联的滤色器明显遮蔽红色光和蓝色光)。
图3是描述量子效率百分比与入射到型号MT9V022VGA彩色成像器的红色、绿色和蓝色传感器元件上的光的波长的对比实例的曲线图,型号MT9V022VGA彩色成像器可从Aptina Imaging公司获得并可以用作彩色图像传感器阵列102。对应于第一组传感器元件104的光谱敏感度的曲线104'在对应于绿色的波长处具有局部峰值104a’。对应于第二组传感器元件106的光谱敏感度的曲线106'在对应于红色的波长处具有局部峰值106a’。对应于第三组传感器元件202的光谱敏感度的曲线202'在对应于蓝色的波长处具有局部峰值202’。曲线104’、106’、202’在对应于非可见光(在该例子中是红外光)的公共波长附近也具有各自的局部峰值104b’、106b'和202b’。换句话说,第一组104、第二组106和第三组202不但分别易感测绿色光、红色光、和蓝色光,而且易感测红外光波段内的光。第一组104、第二组106和第三组202易感测的红外光波段可能相对比较窄(如不超过大约100nm),并可以包括850nm。而且,与局部峰值104b’、106b'和202b’相关联的量子效率百分比可以基本上相同或在窄百分比范围内。换句话说,组104、106和202对红外光的敏感度可以基本上相同或在窄敏感度范围(如大约百分之五的量子效率)内,以便由第一组104感测的光的平均强度值与由第二组106感测的光的平均强度值和第三组202感测的光的平均强度值可以基本上相同。
彩色图像传感器阵列102不需要被限制为三组传感器元件或红色、绿色和蓝色,并且彩色图像传感器阵列102可以包括除了Bayer图案/模式以外的滤色器模式。例如,彩色图案传感器阵列102可以包括蓝绿色、黄色、绿色和品红色(CYGM)过滤器或红色、绿色、蓝色和翠绿色(RGBE)过滤器,其中不同颜色的传感器元件也容易感测到红外光波段内的光。可以选择滤色器阵列102上使用的滤色器模式,从而实现精确的色彩还原或改善彩色照片应用的敏感度。尽管在本实施例中这些差别不是必要的,但是成像设备100及其关联的方法灵活地补偿各种过滤器的影响。
成像设备100还可以包括一个或多个人工照明源108(图1中描述了两个照明源)。人工照明源108可以被安装在印刷电路板110上,彩色图像传感器阵列102也安装在印刷电路板110上。在第一个实施例中,人工照明源108可操作地发出红外光照明。由人工照明源108发出的红外光照明可以是窄带红外光照明(如带宽小于大约100nm的照明)。而且,当使用具有图3中所示特性的彩色图像传感器阵列时,由人工照明源108发出的光的波长带宽优选包括850nm。
成像设备100一般包括适当的光学系统112,该光学系统被设置成将光会聚在彩色图像传感器阵列102上。光学系统112可以包括传统的光学部件,诸如一个或多于一个透镜、孔径以及在某些例子中的机械快门。作为机械快门的可替代物,彩色图像传感器阵列102可以包括电子快门装置。光学系统112还可以包括一个或多于一个滤光器,从而遮蔽某些波长的光。在一个实例中,当选择红外光照明源作为人工照明源108时,光学系统112不包括可操作地遮蔽红外光的红外光滤光器/滤波器,并且可以包括一个或多于一个可操作地遮蔽波长在红外光波段以外的光的滤光器。尽管示出人工照明源108被安装在印刷电路板110上,该人工照明源108可以被设置在其他便利的位置,以便于提供物体114的照明。
现在将参考图4的流程图400描述成像设备100的优选操作。人工照明源108用红外光照明(步骤402)或用另一个非可见光频率的光照明视场116,在所述另一个非可见光频率下所有传感器元件具有可接受的响应。如果物体114(如光学代码)在成像设备的视场116内,那么红外光由物体114朝向光学系统112反射。入射到光学系统112上的红外光由光学系统112会聚到彩色图像传感器阵列102的传感器元件上(步骤404)。第一组104、第二组106和第三组202的传感器元件感测会聚的红外光(步骤406a、406b和406c)。彩色图像传感器阵列102基于由第一组104、第二组106和第三组202的传感器元件感测的入射到其上的红外光而产生图像数据(步骤408)。外壳118可以覆盖除了光学系统112所处位置以外的彩色图像传感器阵列102,以便来自除了人工照明源108以外的照明源的相当可观的光不会到达彩色图像传感器阵列102。因为组104、106和202中的每组传感器元件易感测红外光,所以组104、106、202中的每组传感器元件有助于产生图像数据,并且可以实现物体114的高分辨率红外成像。组104、106、202中的每组传感器元件对产生图像数据的贡献达到充分均等的程度,即104、106和202中没有一组传感器元件对图像数据的贡献明显多余其他两组。由图像数据表示的红外图像分辨率可以基本上等同于由具有的传感器元件数和元件尺寸与组104、106和202的传感器元件总数和元件尺寸相等的单色图像传感器阵列产生的分辨率。换句话说,当用红外光照射时,彩色图像传感器阵列102可以达到基本上等同于单色成像器的分辨率。
在第二个可选的实施例中,人工照明源108发出具有红色、绿色和蓝色光组分的可见光。例如,人工照明源108发出多色光(白光),或具有对应于红色、绿色和蓝色的波长的单色或准单色光的组合。在一个构造中,人工照明源108包括红色光、绿色光和蓝色光(如红色、绿色和蓝色发光二极管)。红色、绿色和蓝色光组分中每个的光发射强度被校准以补偿下述彩色图像传感器阵列102的行为。在包括单色成像器的传统光学代码读取设备中,表示由单色成像器捕获的图像的数据被转换为灰度,其中由单色成像器的传感器元件产生的灰度阴影取决于由其捕获的光强度等级。对于彩色图像传感器阵列102,覆盖传感器元件阵列的图案化滤色器影响光的透射率,因此影响入射到传感器元件组104、106和202上的光强度。而且,与过滤器部分相关联的光的透射率在不同的颜色之间可以不同,以便一种颜色的过滤器部分可以比其他颜色的过滤器部分透射更多(或更少)的光。此外,过滤器部分后面的传感器元件可以固有地更易或更不易感测某些波长的光(如,相比蓝色和绿色波长,传感器元件可能更易感测红色波长)。在图3的实例中可以看到依赖于颜色的透光率和像素敏感度的差异的影响,其中与局部峰值104a’、106a'和202a'相关联的量子效率彼此均不相同。
在操作之前,根据图5的流程图中所示的照明校准方法500,可以确定传感器元件组104、106和202的量子效率差,并可以校准光源108。首先,用诸如光源108或另一种光源的光源均匀照亮彩色图像传感器阵列102(步骤502)。在一个示例中,用光源直接照亮彩色图像传感器阵列102。在另一个示例中,照亮白底(例如一张白纸),并且由彩色图像传感器阵列102捕获白底的图像。组104、106和202中的每组传感器元件都产生一组表示传感器元件捕获的光强度等级的图像数据。比较各组图像数据中表示的光强度等级,从而确定传感器元件组104、106、和202中每组的相对敏感度(步骤504)。在一个示例中,根据各组图像数据计算104、106和202中每组的平均强度等级,并比较平均值,从而确定传感器元件组104、106和202之间的量子效率的相对差。
在分析图像数据之后,调整人工照明源108的红色、绿色和蓝色光组分的光发射强度等级,从而补偿传感器元件组104、106和202之间的强度差(步骤506)。例如,如果第二组传感器元件106的量子效率大于第一组传感器元件104的量子效率,则由人工照明源108发出的绿色光组分的强度等级被选择成大于红色光组分的强度等级,两者之差与第一组传感器元件104和第二组传感器元件106的量子效率之差成比例。在一个示例中,红色、绿色和蓝色光组分被选择成使得由组104、106和202捕获的光的平均强度等级基本上是相同的。通过改变供应给人工照明源108的红色光、绿色光和蓝色光的电流量,可以进行光发射强度等级的调整。可选择地,彩色图像传感器阵列可以包括用于传感器元件组104、106和202中每组的模拟增益或数字增益,调整每组传感器元件的增益而不是人工照明源108的光发射强度等级,从而提供均匀的图像输出。这个可选择的实施例可以允许人工照明源108提供更令人满意的照明颜色,诸如白色。
在操作中,校准过的红色、绿色和蓝色光组分照射物体114,传感器元件组104、106和202捕获物体114的图像并产生图像数据,并且这些图像数据被转换为灰度。类似于第一个实施例,可以实现高分辨率的成像,因为每组传感器元件104、106和202均有助于产生图像数据。
在第三个可选择的实施例中,光学系统112包括色散(故意未校正的色差)透镜组件。例如,美国专利7,224,540(“’540专利”)的全部内容均通过引用合并于此,其描述了色散透镜组件。人工照明源108发出白光或包括红色光、绿色光和蓝色光的多种准单色光。如在’540专利中讨论的,由于透镜组件的色差,出现依赖波长的反射光焦移(即纵向像差)。来自彩色图像传感器阵列102的组104、106和202中的每组传感器元件的数据被处理为被称为彩色平面(例如红色、绿色和蓝色彩色平面)的单独的彩色子图像。每个彩色平面的景深是不同的且通常是交叠的。每个彩色平面的聚焦品质取决于物体114和成像设备100之间的距离。例如,如果物体114和成像设备100之间的距离提供最佳绿色聚焦,那么第一组传感器元件104的绿色彩色平面将被良好地会聚,而第二组传感器元件106和第三组传感器元件202的红色和蓝色彩色平面将变得不清晰。因此,通过比较第一组传感器元件104、第二组传感器元件106和第三组传感器元件202的彩色平面,可以通过确定哪个彩色平面处于最佳聚焦而估计物体114和成像设备100之间的距离。
可以使用若干不同方法中的一种来比较彩色平面的锐度。例如,可以使用在被动自动对焦中使用的技术。作为额外的示例,可以测量彩色平面的高空间频率内容量(例如通过计算傅里叶变换),或可以测量彩色平面的边缘锐度(即测量相邻像素之间的强度差)。通过得知哪个彩色平面处于最佳聚焦,以及通过得知与最佳聚焦彩色平面相关联的景深,可以估计物体114和成像设备100之间的距离。利用光学代码读取设备的距离估计在许多应用中都是有用的。例如,估计距离可以用于测量光学代码的维数从而确定该光学代码是否具有可接受的尺寸(例如该光学代码是否被合适地印刷)。第三个实施例也为成像设备100提供增加的总景深,因为第一组传感器元件104、第二组传感器元件106和第三组传感器元件202在不同距离形成聚焦图像,尽管来自每个彩色平面的图像分辨率低于红外照明情况中的图像分辨率,因为只有一个像素组捕获最佳聚焦图像。
本领域技术人员根据本公开将明显理解,某些实施例能够实现某些优势,包括(1)能够利用光学代码读取设备中的较低成本彩色成像器;(2)通过利用所有图像传感器像素促进生成图像而实现更高的图像分辨率;(3)避免来自照明源的可见光照明,其对观察人而言是可辨别的且有干扰的;(4)扩展光学代码阅读器的景深或利用有色差的透镜测量至物体的距离;和(5)补偿不同彩色像素的敏感度的制造偏差。阅读以上部分就可以明显看出各种实施例的其他优势。回顾以上描述之后,以上实施例的组合和这里未具体描述的其他实施例对本领域技术人员是显而易见的。
尽管本发明已经以优选实施例的形式被陈述,然而,在不偏离此处陈述的发明思想的情况下,可以对本公开的系统和方法做出修改。
Claims (21)
1.一种对光学代码读取设备的视场中的物体进行成像的方法,所述光学代码读取设备具有彩色图像传感器阵列,所述方法包含:
用入射到所述物体上的人工红外光照亮所述光学代码读取设备的视场,由此产生反射的红外光,所述反射的红外光的波长在红外光波段范围内;
通过所述彩色图像传感器阵列的第一组传感器元件感测所述反射的红外光,所述第一组传感器元件易感测所述红外光和波长在第一可见光波段内的可见光;
通过所述彩色图像传感器阵列的第二组传感器元件感测所述反射的红外光,所述第二组传感器元件易感测所述红外光和波长在第二可见光波段内的可见光,所述第二可见光波段不同于所述第一可见光波段;以及
根据所述第一组和第二组传感器元件产生图像数据,所述图像数据是从所述第一组和第二组传感器元件所感测的红外光获取的,并且所述图像数据表示所述物体的高分辨率红外图像。
2.根据权利要求1所述的方法,其进一步包含:
通过所述彩色图像传感器阵列的第三组传感器元件感测所述反射的红外光,所述第三组传感器元件易感测所述红外光和波长在第三可见光波段内的可见光,所述第三可见光波段与所述第一可见光波段和所述第二可见光波段中的每一个均不同;以及
进一步根据所述第三组传感器元件产生所述图像数据,所述图像数据是进一步从所述第三组传感器元件所感测的红外光获取的。
3.根据权利要求2所述的方法,其中由所述图像数据表示的所述红外图像的分辨率与由具有的传感器元件数与所述第一组、第二组和第三组传感器元件的传感器元件总数相等的单色图像传感器阵列产生的分辨率基本上相同。
4.根据权利要求2或3所述的方法,其中所述第一组、第二组和第三组可见光波段对应于红色、绿色和蓝色。
5.根据权利要求1-3中任一个所述的方法,其中所述红外光波段包括850nm。
6.根据权利要求1-3中任一个所述的方法,其中照亮所述视场后,所述第一组和第二组传感器元件中每组的传感器元件均易感测所述红外光至充分相等的程度,从而由所述第一组传感器元件感测的光的平均强度值基本上等于由所述第二组传感器元件感测的光的平均强度值。
7.根据权利要求1-3中任一个所述的方法,其进一步包含:
通过机械快门间歇地阻止所述反射的红外光到达所述第一组和第二组传感器元件。
8.一种光学代码读取设备,其包含:
彩色图像传感器阵列,其被设置成感测从所述光学代码读取设备的视场中的物体反射的光,并由所感测的反射光产生表示所述物体的红外图像的图像数据,所述彩色图像传感器阵列包含:
第一组传感器元件,其易感测第一可见光波段的光,和
第二组传感器元件,其易感测第二可见光波段的光,其中所述第一组和第二组传感器元件也都易感测红外光波段范围内的光;以及
人工照明源,其被设置成使用入射到所述视场内的物体上并被该物体朝向所述图像传感器阵列反射的光来照亮所述光学代码读取设备的视场,所述人工照明源可操作地产生具有红外光波段内的波长的红外光,以便照亮所述视场后,所述第一组和第二组传感器元件的每组中的至少一些传感器元件易感测红外光,并有助于产生所述图像数据。
9.根据权利要求8所述的光学代码读取设备,其中所述彩色图像传感器阵列包括第三组传感器元件,所述第三组传感器元件易感测第三可见光波段的光和所述红外光波段范围内的光。
10.根据权利要求9所述的光学代码读取设备,其中所述第一组、第二组和第三组可见光波段对应于红色、绿色和蓝色。
11.根据权利要求8-10中任一个所述的光学代码读取设备,其中所述红外光波段包括850nm。
12.根据权利要求8-10中任一个所述的光学代码读取设备,其中照亮所述视场后,所述第一组和第二组传感器元件中每组的传感器元件均易感测所述红外光至充分相等的程度,从而由从所述第一组传感器元件感测的光的平均强度值基本上等于由所述第二组传感器元件感测的光的平均强度值。
13.根据权利要求8-10中任一个所述的光学代码读取设备,其中所述彩色图像传感器阵列是滚动-重置CMOS成像器的一部分。
14.根据权利要求8-10中任一个所述的光学代码读取设备,其进一步包含:
机械快门,其被设置在所述彩色图像传感器阵列和所述视场之间。
15.一种光学代码读取设备,其包含:
彩色图像传感器阵列,其被设置成感测从所述光学代码读取设备的视场中的物体反射的光,并由所感测的反射光产生表示所述物体的图像的图像数据,所述彩色图像传感器阵列具有第一组传感器元件、第二组传感器元件和第三组传感器元件,其中:
所述第一组传感器元件的特征在于作为波长的第一函数而变化的第一光谱敏感度,所述第一函数在第一峰值敏感度波长处具有局部峰值,还在第一非可见光波长附近具有局部峰值;
所述第二组传感器元件的特征在于作为波长的第二函数而变化的第二光谱敏感度,所述第二函数在第二峰值敏感度波长处具有局部峰值,还在所述第一非可见光波长附近具有局部峰值;
所述第三组传感器元件的特征在于作为波长的第三函数而变化的第三光谱敏感度,所述第三函数在第三峰值敏感度波长处具有局部峰值,还在所述第一非可见光波长附近具有局部峰值;以及
所述第一、第二和第三峰值敏感度波长是不同的波长;以及
人工照明源,其被设置成使用入射到所述视场内的物体上并被该物体朝向所述图像传感器阵列反射的光来照亮所述光学代码读取设备的视场,所述人工照明源可操作地产生包括具有所述第一非可见光波长的光的辐射。
16.根据权利要求15所述的光学代码读取设备,其中所述第一非可见光波长是红外光波长。
17.一种校准光学代码读取设备的光发射的方法,所述光学代码读取设备包括彩色图像传感器阵列和人工照明源,所述彩色图像传感器阵列包括易感测第一可见光波段的光的第一组传感器元件和易感测第二可见光波段的光的第二组传感器元件,所述第二可见光波段的光不同于所述第一可见光波段的光,所述人工照明源可操作地发出可见光,该可见光具有对应于第一可见光波段中的波长的光的第一光组分和对应于第二可见光波段中的波长的光的第二光组分,所述方法包含:
用具有所述第一光组分和第二光组分的可见光照亮所述彩色图像传感器阵列;
通过所述第一组传感器元件感测所述第一光组分,所述第一组传感器元件以第一量子效率为特征;
通过所述第二组传感器元件感测所述第二光组分,所述第二组传感器元件以第二量子效率为特征,所述第二量子效率小于所述第一量子效率;
产生表示所述第一组传感器元件所感测的光强度的第一组图像数据和表示所述第二组传感器元件所感测的光强度的第二组图像数据;
通过比较所述第一组图像数据和所述第二组图像数据,确定所述第一量子效率和所述第二量子效率之间的差;以及
为所述人工照明源选择对应于所述第一光组分的第一光发射强度等级和对应于所述第二光组分的第二光发射强度等级,所述第二光发射强度等级不同于所述第一光发射强度等级,两者之差与所述第一组传感器的第一量子效率和所述第二组传感器的第二量子效率之差成比例。
18.根据权利要求17所述的方法,其进一步包含选择所述第一光组分的第一光发射强度等级和所述第二光组分的第二光发射强度等级,以便照亮后,由所述第一组传感器元件感测的光的平均强度基本上等于由所述第二组传感器元件感测的光的平均强度。
19.根据权利要求17或18所述的方法,其中所述照亮步骤进一步包括用人工照明源照亮所述光学代码读取设备的视场中的物体,由所述物体反射的可见光朝向所述彩色图像传感器阵列,由此照亮所述彩色图像传感器阵列。
20.一种光学代码读取设备,其包含:
彩色图像传感器阵列,其被设置成感测从所述光学代码读取设备的视场中的物体反射的光,所述彩色图像传感器阵列包含:
第一组传感器元件,其易感测第一可见光波段的光,所述第一组传感器元件以第一量子效率为特征;和
第二组传感器元件,其易感测第二可见光波段的光,所述第二组传感器元件以第二量子效率为特征,所述第一量子效率和所述第二量子效率之间具有差值,其中所述第二量子效率小于所述第一量子效率;和
人工照明源,其被设置成使用入射到所述视场内的物体上并被该物体朝向所述彩色图像传感器阵列反射的光来照亮所述光学代码读取设备的视场,所述人工照明源可操作地产生包括以下组分的光:
第一光组分,其具有第一光发射强度等级和所述第一可见光波段的光的波长,和
第二光组分,其具有第二光发射强度等级和所述第二可见光波段的光的波长,其中所述第二光发射强度等级不同于所述第一光发射强度等级,两者之差与所述第一量子效率和第二量子效率之差成比例。
21.一种对光学代码读取设备的视场中的物体进行成像的方法,所述光学代码读取设备具有彩色图像传感器阵列,所述方法包含:
用入射到所述物体上的人工红外光照亮所述光学代码读取设备的视场,由此产生反射的红外光,所述反射的红外光的波长在红外光波段范围内;
通过所述彩色图像传感器阵列的第一组传感器元件感测所述反射的红外光,所述第一组传感器元件易感测所述红外光和波长在第一可见光波段内的可见光;
通过所述彩色图像传感器阵列的第二组传感器元件感测所述反射的红外光,所述第二组传感器元件易感测所述红外光和波长在第二可见光波段内的可见光,所述第二可见光波段不同于所述第一可见光波段;
通过所述彩色图像传感器阵列的第三组传感器元件感测所述反射的红外光,所述第三组传感器元件易感测所述红外光和波长在第三可见光波段内的可见光,所述第三可见光波段与所述第一可见光波段和所述第二可见光波段中的每一个均不同;以及
根据所述第一组、第二组和第三组传感器元件产生图像数据,所述图像数据是从所述第一组、第二组和第三组传感器元件所感测的红外光获取的,并且表示物体的高分辨率红外图像。
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