CN102713929B - 用于监视扫描器的出射窗的方法和装置 - Google Patents

Abstract

用于使用多个成像设备来监视扫描器的出射窗的方法、系统和装置。该方法包括使用第一成像设备通过出射窗捕捉第一图像，使用第二不同的成像设备通过出射窗捕捉第二图像，并且检测第一图像和第二图像两者中的多个特征中的至少一个。该方法还包括匹配第一图像和第二图像两者中所检测的多个特征，判断至少一个所匹配的特征是否出现在出射窗的平面上，并且基于至少一个特征监视出射窗的物理状态。

Description

用于监视扫描器的出射窗的方法和装置

本公开内容的技术

本公开内容一般地涉及光学扫描器，且尤其涉及用于监视扫描器的出射窗的方法和装置。

背景

已经开发出用于读取诸如条形码等的光学标记的各种电光学系统。条形码包括一系列具有变化的宽度且具有不同的光反射特性的条纹和间隔。条形码可以是一维(1D)，即，诸如UPC条形码等的单行图形标记，或者可以是二维(2D)，即，诸如PDF 417条形码等的包括单个条形码的多行图形标记。条形码通常出现在附加到物体的标签上。

被称为条形码读取器的读取条形码的系统将图形标记电光变换成电信号，且然后将电信号解码成预期描述产品或其某种特性的字母数字。

存在不同类型的条形码读取器或扫描器。这些类型包括，例如但不限于，笔型或棒型读取器、手持式读取器和固定安装的读取器，例如水平槽读取器、垂直槽读取器和诸如双光扫描器(bi-optic scanner)等的具有水平槽和垂直槽两者的读取器。而且，存在使用读取器来读取条形码的不同方式。在笔型或棒型读取器的情况中，操作者必须使笔在标签上扫过，以便读取条形码。在手持式读取器的情况中，操作者不需要在标签上扫过读取器，但是必须至少将读取器放置为接近标签。在固定安装的读取器或扫描器的情况中，通过在扫描器的窗口(出射窗(exit window))上横向传送包含标签的物体来执行读取。然而，在其中使用诸如双光扫描器等的固定安装的扫描器的类似于超市的结账柜台的一些场所中，在结账期间，货物常常扫过出射窗。货物可能非常重或脏或湿。而且，由于出射窗通常由玻璃或类似于玻璃的其他材料制成，出射窗很可能变脏、被刮伤或损坏。这会不利地影响扫描器的性能。

因此，存在对用于监视扫描器的出射窗的方法、系统和装置的需要。

附图简述

附图中，贯穿各单独视图，各参考数字指示相同的或功能上相似的元素。附图与下面的详细描述一起被合并在说明书中并形成说明书的部分，且用于进一步阐释包括所要求保护的本发明的概念的实施例，并解释那些实施例的各种原理和优点。

图1是根据一些实施例用于监视出射窗的系统的框图。

图2是根据一些实施例的监视系统的示意图。

图3是根据一些实施例用于监视出射窗的方法的流程图。

技术人员应明白，出于简单和清晰起见，阐释各图中的元素，且这些元素并不必定按比例绘制。例如，各图中的元素中的一些的尺寸可以相对于其他元素夸大，以便帮助增进本发明的各实施例的理解。

在合适的场合，附图中已经用惯用符号表示各装置和方法组件，仅示出涉及理解本发明的各实施例的那些具体细节，以便不因为利用在此的详细描述的益处的本领域中的普通技术人员容易明显看出的细节而模糊本公开内容。

详细描述

本发明涉及用于通过使用多个成像设备来监视扫描器的出射窗的方法、系统和设备。该方法包括使用第一成像设备通过出射窗捕捉第一图像以及使用第二不同的成像设备通过出射窗捕捉第二图像，其中该多个成像设备和出射窗的平面的位置是已知的。该方法还包括检测第一图像和第二图像两者中的多个特征中的至少一个并匹配第一图像和第二图像两者中所检测的特征。进一步，该方法继续判断至少一个匹配特征是否出现在出射窗的平面上并基于至少一个特征监视出射窗的物理状态。各种实施例的优点包括：允许通过监视扫描器的出射窗的物理状态来正确解码条形码，并由此指示操作者是否必须清洁或更换出射窗。本领域中的技术人员应认识到，在此描述的上面所认识到的优点和其他优点仅仅是说明性的，且不预期是各种实施例的优点的全部的完整呈现。

现在参见各图，图1是根据一些实施例的监视系统100的框图。监视系统100包括双光扫描器(bi-optic scanner)110和多个成像设备120-1、120-2...120-n。成像设备120-1、120-2...120-n可以包括通常用于商店或超市的监视设备，例如相机、录像机、网络摄像头以及能够通过双光扫描器110的出射窗捕捉图像并由此允许监视扫描器110的出射窗的任何设备。通过扫描器110的出射窗捕捉的图像可以包括出现在扫描器110的邻近处在出射窗的图像旁边的任何物体的图像。另外，所捕捉的图像可以仅包括出射窗的图像。

回头参见图1，双光扫描器110包括平放于工作台面114或凹入到工作台面114中的水平窗口H，以及平放于工作台面114上的突起外壳部分112或凹入到突起外壳部分112中的垂直或通常垂直的窗口V。工作台面114和突起外壳部分112可以被放置为相互垂直，或者可以相互成任何角度，以使得可以在水平窗口和垂直窗口(H和V)之间传送包含条形码的物体，以允许读取条形码。双光扫描器110也包括用于捕捉出现在被放置在扫描器110上或扫过扫描器110的物体140上的条形码150的图像的成像系统(未示出)。成像系统包括用于捕捉条形码150的图像的多个相机。相机通过水平窗口和垂直窗口(H和V)捕捉图像，且因此可以用于监视水平窗口和垂直窗口(H和V)的物理状态。双光扫描器110也可以包括解码系统(未示出)，其包括用于解码条形码150的图像且因此获得由条形码150表示的数据的处理器。在一种实施例中，双光扫描器110的成像系统和解码系统也可以用来监视器扫描器的出射窗。

回头参见图1，多个成像设备120-1、120-2...120-n位于扫描器110的外部，且被放置为使得出射窗V和H在任何时刻都是处在多个成像设备中的至少两个的视场(FOV)130-1、130-2...130-n中。该定位也允许成像设备120-1、120-2...120-n通过双光扫描器的水平窗口H或通过双光扫描器的垂直窗口V捕捉图像，且由此检测出现在该窗口的平面上的任何污渍或缺陷。为了实现检测，在捕捉图像之前，成像设备120-1、120-2...120-n和扫描器110的位置是已知的。进一步，成像设备120-1、120-2...120-n可以被耦合到外部的处理器(未示出)以便处理所捕捉的图像。另外，成像设备120-1、120-2...120-n可以至少配备有处理器(未示出)和商业实施例所需要的任何附加组件。

然而，在此的教导不限于双光扫描器，而是可以应用于具有出射窗的其他类型的扫描器。另外，为便于阐释，仅示出单个双光扫描器。然而，在此的教导可以在包括由多个成像设备监视的任何数量的双光扫描器的系统内实现。

图2是根据一些实施例的监视系统100的示意图。示意图200阐释分别在成像设备220-1、220-2...220-n的视场(FOV)230-1、230-2...230-n下的扫描器的出射窗110的平面210。成像设备220-1、220-2...220-n对应于图1中所示出的成像设备120-1、120-2...120-n，且FOV 230-1、230-2...230-n对应于图1中所示出的FOV 130-1、130-2...130-n。在一种实施例中，平面210是水平窗口H的平面。在另一实施例中，平面210是垂直窗口V的平面。出现在出射窗的平面210上的感兴趣区域242和244表示由于跨越出射窗V或H扫过湿的或重的物体而发生的污渍或刮痕。在以下参照图3进一步详细解释了捕捉出射窗的图像并由此检测感兴趣区域242和244的方法。

图3是根据一些实施例用于监视扫描器的出射窗的方法的流程图。方法300可以在耦合到成像设备120-1、120-2...120-n中的任何处理器中或在嵌入在成像设备内的任何处理器中实现。方法300可以在系统100处于空闲状态时(即，在系统不解码条形码时)启动。然而，方法300不限于空闲状态，而是也可以在进行条形码的解码时启动。

一旦启动302监视系统100，方法300继续通过使用第一成像设备(120-1、120-2...120-n中的一个)来通过扫描器110的出射窗V或H捕捉304第一图像，然后通过使用第二成像设备(120-1、120-2...120-n中的一个)来通过扫描器110的出射窗V或H捕捉306第二图像。使用两个不同的成像设备捕捉第一图像和第二图像。方法300继续检测308出现在所捕捉的图像上的至少一个特征，诸如但不限于污渍或刮痕。方法300还包括匹配310在两个图像中所检测到的特征，并判断312所匹配的特征是否出现在出射窗V或H的平面210上。使用立体匹配技术或本领域中已知的任何其他技术来进行匹配和判断。在判断312所匹配的特征出现在出射窗的平面210上之后，方法300继续将所匹配的特征与不同的阈值水平进行比较。这些阈值水平可以由操作者定义，且可以被编程到处理器中。另一方面，如果所匹配的特征不出现在出射窗的平面210上，那么，方法300继续图像捕捉304。

返回到图3，在判断312所匹配的特征出现在出射窗V或H的平面210上之后，在一种实施例中，方法300将所匹配的特征的数量——例如出现在出射窗平面210上的刮痕的数量——与第一阈值水平进行比较314。如果出现在出射窗平面210上的特征的数量少于第一阈值水平，则方法300继续图像捕捉304。另一方面，如果出现在出射窗平面210上的特征的数量大于第一阈值水平，则方法300继续将特征的数量与第二阈值水平进行比较316。如果出现在出射窗平面210上的特征的数量大于第一阈值水平且少于第二阈值水平，则把清洁320扫描器窗口V或H的指示发送给扫描器110的操作者，且该方法在322处结束。另一方面，如果出现在出射窗平面210上的特征的数量超过第一阈值水平和第二阈值水平两者，那么，把更换318出射窗的指示发送给操作者，且该方法在322处结束。指示可以是通过扬声器或任何音频设备的音频指示、通过LED、LCD、监视器或任何显示设备的可视指示，或视听指示。在一种实施例中，第一阈值水平和第二阈值水平被选择为以使得第二阈值水平大于第一阈值水平。然而，基于系统要求和用于比较的条件，可以以任何次序定义和选择各阈值水平。

回头参见方法300，在判断312所匹配的特征出现在出射窗平面210上之后，在方法300的另一实施例中，以如上所提及的类似方式，将所匹配的特征的区域——例如污渍或刮痕所占据的区域——与不同的阈值水平进行比较。例如，将所匹配的特征占据的区域与第一阈值水平进行比较。如果所匹配的特征占据的区域少于第一阈值水平，则方法300继续图像捕捉304。另一方面，如果所占据的区域大于第一阈值水平，则方法300继续将该区域与第二阈值水平进行比较。如果所匹配的特征占据的区域大于第一阈值水平且少于第二阈值水平，则把清洁320扫描器窗口V或H的指示发送给扫描器110的操作者，且该方法在322处结束。另一方面，如果所匹配的特征占据的区域大于第一阈值水平和第二阈值水平，那么，把更换318出射窗的指示发送给操作者，且该方法在322处结束。

在前述的说明书中，已经描述了具体的实施例。然而，本领域中的普通技术人员明白，可以在不偏离下面的权利要求中所陈述的本发明的范围的前提下做出各种修改和改变。因此，应以说明性意义而非限制性意义来看待说明书和附图，且所有这样的修改预期被包括在本教导的范围内。

益处、优点、问题的解决方案以及可以引起任何益处、优点或解决方案发生或变得更显著的任何元素不应被解释成任何或全部权利要求的关键的、所要求的或必要的特征或元素。本发明由所附权利要求单独界定，所附权利要求包括在本申请的待决期间所做出的任何修改以及所提交的那些权利要求的所有等效物。

此外，在本文件中，可以使用诸如第一和第二、顶部和底部等等关系术语来将一个实体或动作与另一实体或动作区分开来，而不必定要求或暗示在这样的实体或动作之间的任何实际的这样的关系或次序。术语“包括(comprise)”、“包括(comprising)”、“具有(has)”、“具有(having)”、“含有(include)”、“含有(including)”、“包含(contain)”、“包含(containing)”或其任何其他变体，预期覆盖非独占的包括在内，以使得包括、具有、含有、包含系列元素的进程、方法、产品或装置不仅包括那些元素而是可以包括未明确列出的或这样的进程、方法、产品或装置固有的其他元素。在没有更多约束的前提下，前面带有“包括...一个”、“具有...一个”、“含有...一个”、“包含...一个”的元素不排除附加的相同元素存在于包括、具有、含有、包含该元素的进程、方法、产品或装置中。除非在此另外明确地说明，否则术语“一(a)”和“一个(an)”被定义为一个或多个。术语“充分地”、“本质上”、“大约”、“约”或其任何其他版本被定义为接近本领域中的普通技术人员所理解的，且在一个非限制性实施例中，该术语被定义为是在10％内、在另一实施例中是在5％内、在另一实施例中是在1％内且在另一实施例中是在0.5％内。在此所使用的术语“耦合”被定义为连接，尽管并不必定是直接连接且并不必定是机械连接。以某种方式“配置”的设备或结构至少一改方式配置，但是也可以以未列出的方式配置。

应明白，一些实施例可以包括一个或多个通用处理器或专用处理器(或“处理设备”)，例如微处理器、数字信号处理器、定制处理器和现场可编程门阵列(FPGA)以及控制一个或多个处理器结合某些非处理器电路实现在此描述的方法和/或装置的功能中的一些、大多数或全部的单独存储的程序指令(包括软件和固件两者)。替代地，一些或全部功能由没有存储程序指令的状态机实现，或者在一个或多个专用集成电路(ASIC)中实现，专用集成电路中，每一功能或某些功能中的一些组合被实现为定制逻辑。当然，可以使用两个种方法的组合。

此外，一种实施例可以被实现为其上存储有用于编程计算机(例如，包括处理器)以执行在此所描述和所要求保护的方法的计算机可读代码的计算机可读存储介质。这样的计算机可读存储介质示例包括但不限于硬盘、CD-ROM、光存储设备、磁存储设备、ROM(只读存储器)、PROM(可编程只读存储器)、EPROM(可擦除可编程只读存储器)、EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)和闪速存储器。进一步，预期普通技术人员，尽管需要例如由可用时间、当前技术和经济考虑推动的可能显著的努力和许多设计选择，但当由在此公开的概念和原理指导时，将能够容易地借助于最小的试验生成这样的软件指令和程序和IC。

提供摘要以便允许读者快速明白本技术公开内容的性质。在理解摘要将不用来解释或限制权利要求的范围或含义的前提下提交摘要。另外，在前述的详细描述中，可以看出，出于流线化本公开内容的目的而将各种特征分组在各种实施例中。本公开内容的这种方法不应被解释成反映所要求保护的实施例要求比每一权利要求中明确叙述的更多的特征的意图。相反，如下列权利要求所反映的，本发明主题需要少于单个所公开的实施例的所有特征。因而下列权利要求据此合并到详细描述中，且每一权利要求作为单独要求保护的主题而独立。

Claims (11)

1.一种用于使用位于扫描器内的多个成像设备来监视所述扫描器的出射窗的方法，其中所述多个成像设备和所述出射窗的平面的位置是已知的，所述方法包括：

使用第一成像设备来捕捉所述出射窗的第一图像；

使用第二不同的成像设备来捕捉所述出射窗的第二图像；

检测所述第一图像和第二图像两者中负面影响所述扫描器的性能的多个特征中的至少一个；

基于所述至少一个所检测的特征，来监视所述出射窗的物理状态；

匹配所述第一图像和所述第二图像两者中所检测到的所述特征；

判断至少一个匹配特征是否出现在所述出射窗的所述平面上；以及

基于所述判断发送指示。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：

将出现在所述出射窗平面上的特征的数量与第一预先确定的阈值水平和第二预先确定的阈值水平进行比较；

当所述数量超过第一预先确定的阈值水平且低于所述第二预先确定的阈值水平时，发送清洁所述出射窗的指示；以及

当所述数量超过所述第一预先确定的阈值水平和第二预先确定的阈值水平两者时，发送更换所述出射窗的指示。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：

将出现在所述出射窗平面上的所述多个特征中的至少一个占据的区域与第一预先确定的阈值水平和第二预先确定的阈值水平进行比较；

当所占据的区域超过第一预先确定的阈值水平且低于所述第二预先确定的阈值水平时，发送清洁所述出射窗的指示；以及

当所占据的区域超过所述第一预先确定的阈值水平和第二预先确定的阈值水平两者时，发送更换所述出射窗的指示。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：

当所述扫描器处于空闲状态时，捕捉所述出射窗的所述图像。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述出射窗位于所述多个成像设备中的至少两个的视场(FOV)中。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述扫描器是双光扫描器，其中所述出射窗是所述双光扫描器的水平出射窗和垂直出射窗中的至少一个。

7.一种用于使用位于扫描器内的多个成像设备来监视所述扫描器的出射窗的系统，其中所述多个成像设备和所述出射窗的平面的位置是已知的，所述系统包括：

扫描器；

多个成像设备，其中第一成像设备捕捉所述出射窗的第一图像，且第二不同的成像设备捕捉所述出射窗的第二图像；

被耦合到所述多个成像设备的处理器，其中所述处理器被配置为，

检测在所述第一图像和第二图像两者中负面影响所述扫描器的性能的多个特征中的至少一个，以及基于所述至少一个所检测的特征监视所述出射窗的物理状态；以及

匹配所述第一图像和所述第二图像两者中所检测到的特征；以及

判断至少一个匹配特征是否出现在所述出射窗的所述平面上；以及

基于所述判断发送指示。

8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述处理器还被配置为：

将所述出射窗平面上的特征的数量与第一预先确定的阈值水平和第二预先确定的阈值水平进行比较；

当所述数量超过第一预先确定的阈值水平且低于所述第二预先确定的阈值水平时，发送清洁所述出射窗的指示；以及

当所述数量超过所述第一预先确定的阈值水平和第二预先确定的阈值水平两者时，发送更换所述出射窗的指示。

9.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述处理器还被配置为：

将所述出射窗平面上的特征所占据的区域与第一预先确定的阈值水平和第二预先确定的阈值水平进行比较；

当所占据的区域超过第一预先确定的阈值水平且低于所述第二预先确定的阈值水平时，发送清洁所述出射窗的指示；以及

当所占据的区域超过所述第一预先确定的阈值水平和第二预先确定的阈值水平两者时，发送更换所述出射窗的指示。

10.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述出射窗位于所述多个成像设备中的至少两个的视场(FOV)中。

11.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述扫描器是双光扫描器，其中所述出射窗是所述双光扫描器的水平出射窗和垂直出射窗中的至少一个。