CN103679109A - 条形码读取方法及读取装置 - Google Patents

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陈慧卿
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Abstract

本发明涉及一种条形码读取方法及读取装置，首先使影像传感器通过光学镜头撷取条形码的数字影像，然后搭配三角测距法与理想透镜成像法演算该数字影像，进而产生出最佳像距，再依最佳像距调整影像传感器与光学镜头之间的距离，即可快速且清晰地使条形码成像于影像传感器。

Description

条形码读取方法及读取装置
技术领域
本发明与条形码读取方法有关，特别是指一种具有自动调整焦距的条形码读取方法及读取装置。
背景技术
利用条形码纪录商品品项、售价之类的信息，已经是目前最常见的商品交易与管理方式。利用条形码读取机扫描显示于商品表面的条形码，再经由解码条形码之后，就能够读取到商品数据，方便做各种后续处理程序与动作。
一般的条形码读取机包含有影像传感器，影像传感器可通过镜头撷取外界影像，当条形码通过镜头时，条形码就能够被影像传感器撷取其影像，并且产生出相对应可用以供判读的影像数据。
然而，在目前条形码读取机的组成构件里，上述影像传感器与镜头之间皆为固定距离，条形码必须靠近镜头才能完整成像于影像传感器，若是条形码与镜头之间的距离较远，条形码就无法清晰成像于影像传感器，影响后续判读的正确性与成功率。而且目前市面上也同时使用许多种不同格式的条形码，更加地提高条形码读取的复杂性。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中的条形码读取机不能自动调整焦距的缺陷，提供一种条形码读取方法及其装置，其可自动调整焦距，对焦与解码较为快速，而且成像更为正确及清晰。
本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是，提供一种条形码读取方法，首先使影像传感器通过光学镜头撷取条形码的数字影像，然后演算该数字影像，接着调整该影像传感器与该光学镜头之间的距离，使该条形码再成像于该影像传感器。
应用本发明的条形码读取装置，包含有光学镜头、影像传感器、移动装置，以及微控制器；该影像传感器设于该光学镜头一侧，该影像传感器通过该光学镜头撷取条形码的数字影像，该移动装置用以改变该光学镜头与该影像传感器之间的距离，该微控制器电性连接于该影像传感器与该移动装置，用以接收并译码运算该数字影像，并且控制该移动装置。
为了能更为精确地演算成像出该条形码的像距，本发明应用微控制器搭配三角测距法与理想透镜成像法进行演算译码。利用上述各技术特征，本发明即可达成快速对焦与解码，而且成像更为正确及清晰等目的。
附图说明
图1为本发明一较佳实施例的示意图。
图2为本发明一较佳实施例的成像示意图。
图3为本发明一较佳实施例的系统组成图。
图4为本发明一较佳实施例的流程图。
图5为本发明一较佳实施例的说明图。
具体实施方式
兹配合附图列举一较佳实施例详细说明本发明的技术特征与功效所在，其中各附图的简要说明如下：
图1为本发明一较佳实施例的示意图。
图2为本发明一较佳实施例的成像示意图。
图3为本发明一较佳实施例的系统组成图。
图4为本发明一较佳实施例的流程图。
图5为本发明一较佳实施例的说明图。
请参阅图1至图4所示，为本发明一较佳实施例所提供的条形码读取方法与读取装置，条形码读取方法包括有下列步骤：
一、撷取条形码影像：利用影像传感器10通过光学镜头20接收一条形码30影像，光学镜头20本身具有光学焦距，影像传感器10与光学镜头20之间相距初始像距V1的距离。
在撷取条形码30影像的过程里，为了使影像传感器10能正确地对准到条形码30位置，主要利用光源40通过框体42朝条形码30投射出照明框44，于本较佳实施例的光源40为发光二极管，照明框44必须位于条形码30的中间位置，光源40与条形码影像之间具有区别性，使影像传感器10藉由照明框44的辅助而确定撷取到条形码30影像，进而产生出条形码30的数字影像数据。
再者，藉由位于与影像传感器10同一侧的两个光源50朝向条形码30投射两个位于垂直方向的标定影像52，各光源50与条形码影像之间同样具有区别性，于本较佳实施例的光源50为雷射二极管，两个标定影像52之间相距第一距离L1，使得影像传感器10所撷取到条形码30的数字影像数据中包含了该两个标定影像52，而且于数字影像的数据内容里，该两个标定影像52相距第二距离L2。第一距离L1除了可如上述为垂直方向距离以外，亦可改为沿水平方向的距离。
二、演算：当影像传感器10撷取条形码30的数字影像之后，数字影像数据藉由电性连接于影像传感器10的微控制器60搭配三角测距法与理想透镜成像法进行演算译码。本发明所应用的三角测距法如A式，主要利用第一距离L1除以第二距离L2之后再乘上初始像距V1即可得出实际物距U1。
U1=(L1/L2)*V1      (A)
在本发明的一个实施例中，本发明所应用的理想透镜成像法则如B1式，利用光学镜头20的焦距f的倒数减去实际物距U1的倒数以后即可得出最佳像距V2的倒数。光学镜头20保持固定，利用移动影像传感器10来清楚成像出条形码30的影像，其中移动传感器10的移动距离为D1；利用初始像距V1与最佳像距V2之间的差值，即为可清楚成像出条形码30影像的移动距离D1。
1 V 2 = 1 f - 1 U 1 - - - ( B 1 )
在本发明的另一个实施例中，本发明所应用的理想透镜成像法则如B2式，影像传感器10保持固定，利用移动光学镜头20来清楚成像出条形码30的影像，其中光学镜头20的移动距离为D2。可以利用下式得到D2：
1 f = 1 U 1 + D 2 + 1 V 1 - D 2 - - - ( B 2 )
三、调整像距：如图3所示，利用移动装置70让影像传感器10移动经由上述演算步骤所得到的移动距离D1或让光学镜头20移动经由上述演算步骤所得到的移动距离D2，使条形码30再成像于影像传感器10，影像传感器10即可产生出清晰的数字化条形码影像。于本较佳实施例的移动装置70以步进马达72带动设于滑轨组件74的光学镜头20为例，移动装置70亦电性连接于微控制器60，使微控制器60依据移动距离D2驱使移动装置70带动光学镜头20改变与影像传感器10之间的距离。本案在相同设计概念下，也可改为移动影像传感器达成同样的发明目的。
上述方法主要是利用演算步骤译码条形码30的数字影像，不论条形码30与影像传感器10、光学镜头20之间的距离较远或较近，都能通过演算方式调整光学镜头20至能清楚成像的位置。从图5所显示各种格式的条形码的最佳侦测范围示意图可知，因应不同格式的条形码，条形码与影像传感器之间对应有着不同的最佳侦测距离与位置范围，因此本发明利用可弹性调整光学镜头20与条形码30之间的距离，使各种格式的条形码都能够清楚且正确地被影像传感器所撷取，使得本发明具备有自动对焦与应用更为广泛的功效。
再者，利用撷取与演算条形码影像数据，再进行对焦的方式，不但能由软件完全进行译码与控制焦距等工作，使影像对焦较为方便与快速。而且不需由使用者以目视观察条形码，让对焦效果更为精确与清晰。
本发明于前揭实施例中所揭露的构成组件与步骤仅为举例说明，并非用来限制本案的范围，其它等效方式的替代或变化，亦应为本案的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种条形码读取方法，其特征在于，包括有：
a.使影像传感器通过光学镜头撷取条形码的数字影像；
b.演算该数字影像；以及
c.调整该影像传感器与该光学镜头之间的距离，使该条形码再成像于该影像传感器。
2.依据权利要求1所述的条形码读取方法，其特征在于，该影像传感器与该光学镜头之间具有初始像距，步骤a另包含有：朝该条形码投射两个相距第一距离的标定影像，使该两个标定影像于该条形码被撷取的数字影像中相距第二距离，于该步骤b中，利用该第一距离除以该第二距离之后再乘上该初始像距得出实际物距。
3.依据权利要求2所述的条形码读取方法，其特征在于，该步骤b利用该光学镜头的焦距的倒数减去该实际物距的倒数之后即可得出最佳像距的倒数。
4.依据权利要求1所述的条形码读取方法，其特征在于，该步骤a中另以区别于该条形码的数字影像的光源通过框体朝该条形码投射出照明框，该照明框位于该条形码的中间位置，使该影像传感器藉由该照明框辅助撷取该条形码的影像。
5.一种条形码读取装置，其特征在于，包含有：
光学镜头；
影像传感器，设于该光学镜头一侧，该影像传感器通过该光学镜头撷取条形码的数字影像；
移动装置，用以改变该光学镜头与该影像传感器之间的距离；以及
微控制器，电性连接于该影像传感器与该移动装置，用以接收并译码运算该数字影像，并且控制该移动装置。
6.如权利要求5所述的条形码读取装置，其特征在于，另包含至少一区别于该条形码的数字影像的光源，该光源朝向该条形码投射两个标定影像，该两个标定影像相距第一距离，且该两个标定影像于该条形码被撷取的数字影像中相距第二距离，该影像传感器与该光学镜头之间具有初始像距，该微控制器将该第一距离除以该第二距离之后再乘上该初始像距得出实际物距。
7.如权利要求6所述的条形码读取装置，其特征在于，该微控制器用以将该光学镜头的焦距的倒数减去该实际物距的倒数之后即可得出最佳像距的倒数。
8.如权利要求5所述的条形码读取装置，其特征在于，另包括光源通过框体朝该条形码投射出照明框，该照明框位于该条形码的中间位置，使该影像传感器藉由该照明框的辅助撷取该条形码的影像。
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