CN104217188B

CN104217188B - 通过条形码读取装置检测和确定存储位置中物体的存在的方法和装置

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Publication number: CN104217188B
Application number: CN201410228269.5A
Authority: CN
Inventors: 诺伯特·莱斯曼; 史蒂芬·豪瑟
Original assignee: BDT AG
Current assignee: BDT AG
Priority date: 2013-05-29
Filing date: 2014-05-26
Publication date: 2018-04-27
Anticipated expiration: 2034-05-26
Also published as: US9183532B2; CN104217188A; JP6302745B2; EP2808834B1; US20140353376A1; EP2808834A1; JP2014231435A

Abstract

本发明提供了通过条形码读取装置检测和确定存储位置中物体的存在的方法和装置。本发明涉及一种可以通过条形码读取装置检测以下情况的方法：a)存储位置包含条形码可被读取和解码的物体。b)存储位置中存在条形码不可被读取的物体或者不具有条形码的物体。c)存储位置是空的。

Description

通过条形码读取装置检测和确定存储位置中物体的存在的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种通过条形码读取装置检测和确定存储位置(storage location，或称为仓储地点或存储单元)中物体的存在的方法和装置。

背景技术

在物体的自动库存和库存管理的情况下，条形码经常用于识别物体，因为印刷它们是划算的并且可以使用印刷的标签应用它们。用于物体的自动库存和库存管理的自动系统的主要部件是在人工干预之后和在特殊处理的情况下等，在上电后盘点存货。为了这个目的，在上述的系统中，自动接近用于盘点存货的所有存储位置，例如使用包括条形码读取装置的机器人，然后尝试读取物体的各自的条形码。首先，需要辨别在对应的存储位置是否存在物体。如果存在条形码可被识别的物体，通过其条形码将相应的物体链接至库存管理系统中的相应存储位置。库存管理系统经常是机器人的控制单元或连接至该控制单元。通常地，存储被检测的条形码的存储器区域与存储位置相连。基本上存在以下可能的情况：

a)存储位置中的物体具有可被识别的条形码，然后将这个条形码存储在库存管理系统中；

b)存储位置中存在不具有条形码的物体，或者条形码不可被检测(例如因为它是不兼容的或被损坏的等)的物体；

c)存储位置中不存在物体。

如果在相应的存储位置存在条形码不可被检测或者不具有条形码的物体，目的是检测相应的存储位置是否被未知的物体占用。

如果在相应的存储位置不存在物体，这个存储位置应被链接作为管理系统中的空闲存储位置。因为存储经常是黑暗的且物体是统一的物品，因此需要条形码读取装置的照明单元。经常设有激光源或IR或LED光源以照明物体。以相对简单的方式构造基于光敏介质的条形码读取装置(例如基于CCD或基于CMOS的摄像机或行扫描摄像机)以检测条形码。不存在常规意义上的图像识别。为了成本的原因，应使用基本上仅仅针对条形码检测的单元。因为存储位置中的非常高的组装密度，在一些应用中，空闲存储位置几乎恰好与统一的物体相匹配。此外，以相同的物理格式提供物体，尽管其颜色可不同。使用的特定领域是具有一个或多个存储器驱动器的记忆机器人或磁带机器人，其中运输存储介质，当它们已被写有数据时，磁带必须被再次运输回其存储位置。例如，在DE 10 2005 057 673、DE 10 2005054 560B3和US7,184,242B1中更详细地公开了这种类型的记忆机器人。

现有技术

US5,450,385A公开了一种提供具有机器可读标记(例如特定的条形码)的存储位置或信息存储元件的系统，机器可读标记位于存储位置中的位置，如果存储位置被物体占用，机器可读标记将被物体覆盖。

US5,814,171A也公开了一种提供用于存储的存储位置/接收装置的系统，接收装置中具有光可读的标记或印记，光学可读的标记或印记仅在接收装置是空的时可被读取，因为它们将被存储的物体覆盖。

DE 600 29 668 T2公开了一种方法和装置，通过该方法和装置，使用光学检测系统可以确定在预定位置是否存在物体。为了这个目的，将表示位置的存储位置设置在其具有参考表面的后面上，根据光反射，产生与接收装置的后壁的其余表面的对比。

上述系统和方法的缺点是：

i)绝对需要反射，即使是对于空的存储位置，这意味着它们不适于例如开放货架系统，因为反射是通过存储位置的后壁上的标记或通过后壁自身提供的。

ii)系统的生产中需要更复杂的方法步骤，因为相应的空标记必须应用至系统的后壁。

US5,637,854A公开了一种用于读取试管上的条形码的装置和方法。基于评估反射光的光谱检测元件的存在。这个系统被设置用于没有后壁但基于相干光源(例如激光器)的开放系统。但是，对于自动使用，基于激光的条形码读取装置具有这样的缺点：它们不可以全方向地读取。因此，这将使得必须总是具有应用在正确方向上的条形码，或者在多个方向上跟踪条形码读取装置。进一步地，这种类型的条形码读取装置不具有解释多维条形码的选项，这对于很多应用是非常不利的。这些装置的大小也可以仅在一些情况下被小型化，因此基于激光的条形码读取装置有时不能满足必要的要求。

发明内容

本发明的目的是通过条形码读取装置提供对用于物体的自动库存和库存管理的存储位置中的物体的存在的检测和确定，条形码读取装置适于开放货架/开放支撑系统和封闭货架/封闭支撑系统，且不必依赖于相干光。还需特别注意的是制造成本，以便甚至可以在具有大量单元的系统中使用；因此，除了其他方面，目的是能够使用传统的商业条形码读取装置，例如来自绅宝(Symbol)或摩托罗拉的限于H/W/D尺寸(7.35/19.75/9.66)毫米且基于行扫描摄像机的CSE600。使用分类在EN60825-1下的LED照亮物体。

进一步地，本发明不仅仅限于一维条形码。因此，还可以关于也具有非常小尺寸(H/W/D(17/30/17.3)毫米)的基于摄像机的条形码读取装置(例如，来自摩托罗拉的SE3300)执行本方法。在这种情况下，通过分类在EN60825-1下的两个LED提供照明。

定义

条形码应被理解为尤其包括以下机器可读数据组：

-条形码，例如EAN、IAN、JAN、UPC、ITF、ISBN、ISSN等

-多维条形码，例如PDF417

-矩阵码

-数据矩阵码

-点码，例如QR码

这个列表是非排他性的。其他代码是可想到的。

相干光指的是关于时间和空间传播具有固定相位关系的电磁辐射。这意味着波长尽可能均匀的强烈光束的光。

在本文中，任何波长的电磁辐射均称作光。

上述目的通过具有独立权利要求的特征的发明实现。有利实施例可从从属权利要求中获得。

特别地，这涉及一种用于通过条形码读取装置、优选地用于评估读取结果和用于数据管理的上级控制单元检测和确定存储位置中的物体的存在的方法，条形码读取装置包括被自动引导(例如通过机器人)以便位于至少一个存储位置(用于物体的至少一个存储位置)的至少一个条形码读取装置。

在优选的实施例中，使用具有固定曝光时间的条形码读取装置。曝光时间可以在几分之一微秒至几毫秒的范围内，但是典型地，曝光时间在30微秒和20毫秒之间。

可选地，特别优选的实施例包括具有自动曝光控制的条形码读取装置。这种类型的条形码读取装置自动地调整曝光时间以适应信号质量，目的是总是将通过光敏介质的单元/元件/像素(优选地，多个这些单元)确定的平均灰度值调整至特定水平。因此，对空的存储位置曝光非常长的时间，因为仅仅反射非常少的光。相反地，存储位置中的物体反射非常多的光，导致较高的灰度值，因此需要较短的曝光时间。

本发明的优选实施例进一步包括驱动器、传动装置和引导件，或者机器人，以便能够将条形码读取装置定位在存储位置前。

应以这种方式构造存储位置：存储位置朝条形码读取装置的光敏介质反射尽可能少的光。例如，这可以通过由黑色的塑料材料制成的并且仅对面向条形码读取装置或者机器人的一侧敞开的存储位置实现，因为在这种情况下，黑体法适用，从而电磁辐射(由此包括光)主要被转换成热量并由此放射到环境中。

在特别优选的实施例中，除了黑色材料外，存储位置具有纹理(例如平均粗糙度深度R_Z为0.25毫米、最大个体粗糙度深度R_M为3.05毫米的咬花纹板(Mold-Tech)11006)或者塑料材料的粗糙表面，由于结构的密度和深度纹理或者塑料材料的粗糙表面适于将直射光转换成散射光，因此较少的光到达用于检测条形码的光敏介质。但是，还可以想到的是使用仅仅基于盘子或架子而不具有侧壁和后壁的存储位置，因此它不具有用于读取装置发射的光的反射表面。物体仅仅位于架子上。

通过驱动器、传动装置和引导件，或者机器人，条形码读取装置位于存储位置前并通过上级控制单元驱动。存在三种可能的情况：

a)存储位置包含条形码可被读取和解码的物体。

b)存储位置中存在条形码不可被读取或者不具有条形码的物体。

c)存储位置是空的。

在情况a)中，上级控制单元的条形码读取装置将提供解码的条形码。控制单元将随后产生所选的存储位置和解码的条形码之间的交叉引用，以便能够随时在系统中明确地再次找到通过条形码表示的物体。

在优选的实施例中，使用具有固定曝光时间的条形码读取装置。在这种类型的装置中，对光敏介质(例如，基于CCD或基于CMOS的摄像机或行扫描摄像机)曝光固定的时间周期。曝光时间可以在几分之一微秒至几毫秒的范围内变化，但是典型地，曝光时间在30微秒和20毫秒之间。在这个时间内，灰度值随着被光敏介质接收的光量的增加而增加。因为这种类型的读取装置通常具有光敏介质的多个单元/元件/像素，因此将相应的单元/元件/像素上的平均灰度值用作预测度量。对于上述的情况b)和c)，上级控制单元的条形码读取装置提供所有像素/单元上的平均灰度值。现在再在控制单元中评估平均灰度值。空的存储位置c)的灰度值与由b)得到的灰度值明显地不同，因为在情况b)中，反射更多的光，这通过较高的灰度值表示。因此，灰度值可用于达成关于存储位置中的物体的存在的结论。

在特别优选的实施例中，使用例如在US8,141,821B2或EP2,414,988A1中公开的具有自动曝光控制的条形码读取装置。例如，通过绅宝或摩托罗拉的CSE600提供这种具有对行扫描摄像机的自动曝光控制的类型的条形码读取装置。这种类型的条形码读取装置自动地调整曝光时间以适应信号质量，目的是总是将平均灰度值调整至特定水平。因此，空的存储位置将曝光非常长的时间，因为仅有非常少的光被反射。在如上所述的情况b)中反射的光比情况c)中反射的光多，导致较高的灰度值，因此需要较短的曝光时间。而且，即使存储位置中存在不具有条形码的黑色物体，这仍适用。因此，b)将比c)实现更高的灰度值和明显更短的曝光时间。作为逻辑结论，具有自动曝光控制的条形码读取装置必须将情况b)和c)的曝光时间传递给上级控制单元。通过评估曝光时间，这个单元可以产生对于当前选择的存储位置包含不可被更详细地光学识别的物体的情况b)的交叉引用，而情况c)被提供作为空闲存储位置。条形码读取装置提供访问或查询曝光时间的可能性，或者传递曝光时间。这可通过用于传递条形码信息的相同接口发生。

对于本领域的普通技术人员明显的是，自然还可以直接在条形码读取装置中执行本方法，在这种情况下，条形码读取装置将用于空存储位置的相应信息c)或不可被更详细地识别的物体的存在b)传递至上级控制单元，而不是将灰度值或曝光时间传递至上级控制单元。

本发明可应用至用于物体的自动库存和库存管理的系统中，例如用于管理、交换和替换数据载体以及自动接收和返回数字载体上的数据的自动介质交换装置中。

应用的另一个领域是拣货机，其越来越多地用于例如药房中，在这种情况下，目的是读取、存储和发放物体以及自动地管理库存。

进一步地，还可以想到的是将本方法应用于自动的自助服务柜台，因为在这种情况下，可以免除传感器或图像处理的部分，如果它仅用于检测是否实际存在一个或多个物体。

在自动印后加工机中，也可使用条形码以便选择特定加工工艺。在这种情况下，也可免除至少一个传感器，如果条形码读取装置或上级控制单元可以辨别是否仅仅不可以识别条形码或者是否实际上不存在物体。由于需要考虑卫生保健中的低成本工艺，越来越多的自动工艺用于这个领域。一个例子是实验室工艺/系统的自动化。在这个领域中，本发明也具有较大的优点，因为在这种情况下，越来越多地使用多维条形码以便可在小区域获得更多的数据以及可以对数据加密。在这种情况下，如果不能读取条形码，确定存储位置是空闲的还是被占用的也是特别有益的。这可转移到处理制药技术、生物技术、化学技术和食品技术领域中的实验室工艺以及用于医疗领域的自动实验室工艺的其他实验室自动化系统。

上述应用仅仅是示例，自然存在更多使用用于物体的自动库存和库存管理的系统的应用，对于这些应用，检测和确定这些物体的存在是基本需求。

在优选实施例中，存储位置由黑色的塑料材料制成，以便向条形码读取装置的光敏介质反射尽可能少的光。进一步地，在这情况下，黑体法适用，从而将电磁辐射(由此包括光)主要转换成热量并由此放射到环境中。

在特别优选的实施例中，黑色材料至少在后壁上具有纹理，因为结构的密度和深度该纹理适于将直射光转换为散射光，从而向用于检测条形码的光敏介质反射尽可能少的光。

因此，本发明的特别有利的实施例具有平均粗糙度深度R_Z为0.25毫米、最大个体粗糙度深度R_M为3.05毫米的纹理，因为这个纹理的结构具有关于用于照明介质的LED足够好地散射光的密度和深度，从而实现充分显示以通过灰度值阈值或曝光时间阈值进行区分。

在本发明的优选实施例中，条形码读取装置包括多个光敏元件，灰度值是各个光敏元件上的平均值，因为多个元件的平均灰度值使得关于光是否以目标方式被反射以及多少光被反射的预测成为可能。关于此，可以做出关于存储位置中是否存在物体的预测。

在特别优选的实施例中，条形码读取装置是线性或多维数字图像数据系统，因为以这种方式，可以免除相干光源(例如激光器)的使用，因为用于自动使用的基于激光的条形码读取装置具有不能够全方向读取的缺点。因此，这使得总是具有应用在正确方向上的条形码或者在多个方向上跟踪条形码读取装置是必须的，这又导致具有增加的易磨损性的复杂机械构造。进一步地，这种类型的条形码读取装置不具有能够解释多维条形码的可能性，这对于很多应用是非常不利的。这些装置的大小也可以仅在一些情况下被小型化，因此基于激光的条形码读取装置有时不能满足必要的要求。因此，来自绅宝或摩托罗拉的CSE600仅仅占据H/W/D(7.35/19.75/9.66)毫米的尺寸，并且基于行扫描摄像机。在这种情况下，使用分类在EN60825-1下的LED照亮物体。

为了不仅仅限于一维条形码，本发明提出的方法还可以使用基于摄像机的条形码读取装置执行，例如来自摩托罗拉的也具有非常小的H/W/D尺寸(17/30/17.3毫米)的SE3300。在这种情况下，通过分类在EN60825-1下的两个LED提供照明。

在优选实施例中，条形码读取装置使用固定的曝光时间操作，从中可得到灰度值的信息是灰度值自身，如果灰度值落在特定阈值以下，应假定存储位置为空。在这种类型的装置中，对光敏介质(例如，基于CCD或基于CMOS的摄像机或行扫描摄像机)曝光固定的时间周期。曝光时间可在几分之一微秒至几毫秒的范围内变化，但是典型地，曝光时间在30微秒和20毫秒之间。在这个时间内，曝光时间随着被光敏介质接收的光量的增加而增加。因为这种类型的读取装置通常具有光敏介质的多个单元/元件/像素，相应单元/元件/像素上的平均灰度值用作预测度量。空存储位置的灰度值与不具有条形码的物体的灰度值明显不同。这是因为在仅仅对面向条形码读取装置或机器人的一侧敞开的存储位置中，存在将入射光转换成散射光的尝试，这意味着在这种情况下可以预料到更低的平均灰度值。在开放货架支撑系统中，该开放货架支撑系统仅仅包括至少一个盘子或架子，不具有后壁和/或侧壁，因此不具有用于读取装置发射的光的反射表面，显然地从位于架子上的物体反射更多的光，这通过较高的灰度值表示。因此，灰度值可用于达成关于存储位置中的物体的存在的结论。

在本发明的特别优选的实施例中，条形码读取装置使用自动曝光控制进行操作，从中可得到灰度值的信息是曝光时间，如果曝光时间超过特定阈值，应假定存储位置为空。这种类型的条形码读取装置自动调整曝光时间以适应信号质量，目的是总是将平均灰度值调整至特定水平。因此，空的存储位置将被曝光非常长的时间，因为仅仅非常少的光被反射，这又导致单位时间的低灰度值，由此需要长曝光时间。

在优选实施例中，条形码读取装置通过接口将曝光时间或灰度值传递至上级控制单元，上级控制单元检查阈值。因为存在检测条形码的控制单元与承担库存管理的控制单元是同一个控制单元的可能性，在这种情况下，接口将仅仅是SW接口，就此而言，术语“上级控制单元”将指的是SW的架构，并且不指的是物理上分离的控制单元。如果存在多个物理控制单元，用于交换曝光时间或灰度值的接口可以是以下的一种或多种：共享存储器、串行接口、RS232、RS485、智能串行接口(SSI)、CAN、CANopen、以太网口、WLAN、NFC、IIC、IR等。

在特别优选的实施例中，通过相同的接口以这种方式传送关于检测的条形码的信息以及曝光时间或灰度值：仅仅需要协议扩展，而不需要额外的接口。

在一种可能的实施例中，条形码读取装置安装在运输单元上。这使得在包括多于一个存储位置的库存管理系统中以自动的方式将条形码读取装置定位在各个存储位置处以便例如盘点库存成为可能。

在一个可能的实施例中，运输单元是机器人。DE 10 2005 054 560公开了沿条形码读取装置运载的机器人的示例。

在特别优选的实施例中，方法是用于物体的自动库存和库存管理的系统的一部分。

用于物体的自动库存和库存管理的系统的可能实施尤其包括以下系统：

-自动介质交换装置，例如带存储库系统、用于光学介质的更换系统、硬盘更换系统等。

-拣货机或拣货系统；这可应用至用于将物体放置在存储中或从存储中移走以及用于物体的库存管理的自动装置，例如在药房、邮购中心等发现的。

-自助服务柜台

-印刷机或印后加工机

-实验室自动化系统，这尤其应用至医疗、制药、生物、化学和食品技术领域中的实验室工艺的自动化。

本发明的特别优选的实施例具有用于检测至少一个存储位置中的物体的条形码读取装置，至少一个存储位置不具有特定的反射表面。条形码读取装置与负责将物体分配至存储位置的控制单元相连。进一步地，条形码读取装置和控制单元可以进一步地交换数据，例如检测的平均灰度值或曝光时间。因此由条形码读取装置和控制单元组成的系统使得在不能检测到条形码的情况下确定存储位置中的物体的存在成为可能，因为位于存储位置中的物体比空存储位置反射更多的光，这通过较高的灰度值表示。具有自动曝光控制的条形码读取装置自动地调整曝光时间以适应信号质量，目的是总是将平均灰度值调整至特定水平。因此，空的存储位置将被曝光非常长的时间，因为仅仅非常少的光被反射，这又导致单位时间的低灰度值，由此导致长曝光时间。自动库存系统和库存管理系统的目的是能够正确地管理存储位置，换句话说，能够做出关于存储位置中是否存在物体的预测，不论是否可以检测条形码。因此，在本发明的有利实施例中，优选地执行以下步骤：

-尝试检测条形码，

-如果检测不成功，尝试使用从中可得到灰度值的信息检测存储位置中是否存在物体，

-将结果提供给控制单元。

本发明的另一部分提供一种适当地形成以便执行上述方法的装置。

本发明具有优点，特别地在不可应用反射表面的情况下，或者在反射表面以巨大的代价位于与条形码读取装置相对的侧面上的情况下，或者在反射表面使得制造不必要地昂贵的情况下。进一步地，本发明具有节约潜力，因为通过本发明的方法，用于确定物体的存在或用于相同目的的图像数据处理的至少一个其他的传感器变得多余。

附图说明

下面结合如下的附图详细说明本发明：

图1是条形码读取装置；

图2是包括条形码读取装置的夹持系统；

图3是用于数据载体的自动库存和库存管理的装置的细节，该装置包括具有条形码读取装置的夹持系统；

图4是具有开放货架/开放支撑系统的用于自动库存和库存管理的装置的示意图，该装置包括具有条形码读取装置的夹持系统；

图5是自动印后加工系统的供纸器；

图6是当使用具有自动曝光控制的条形码读取装置时的流程图；

图7是当使用具有固定曝光时间的条形码读取装置时的流程图；

图8是从黄色数据载体反射的光量的示意图，通过光敏介质的元件/单元/像素记录灰度值；

图9是从黑色数据载体反射的光量的示意图，通过光敏介质的元件/单元/像素记录灰度值；

图10是从仅在朝向条形码读取器的一侧上敞开的空存储位置反射的光量的示意图，通过光敏介质的元件/单元/像素记录灰度值；

图11是示出图8至图10的各个物体在固定的2毫秒的曝光时间的平均灰度值的表格；

图12是示出图8至图10的各个物体对于具有自动曝光控制的条形码读取装置的曝光时间、平均灰度值、平均灰度值除以曝光时间的表格。

附图标记列表

10 条形码读取装置

11 用于检测条形码的接收单元

12 照明单元

20 夹持系统

21 夹钳

30 存储位置

31 没有条形码的物体

32 具有条形码的物体

40 由许多存储场所组成的具有后壁的仓库

41 由许多存储场所组成的开放货架/开放支撑系统

50 无反射的光叶

具体实施方式

在附图中，类似的附图标记表示类似的或功能等同的部件，并且为了清楚起见，在附图中没有标明所有的附图标记。

图1示出包括用于检测条形码的接收单元11和优选地包括单独的照明单元12的条形码读取装置10。在优选实施例中，用于检测条形码的接收单元11由数字图像数据系统表示，照明单元12由LED表示。通常，这种类型的条形码读取装置10已经包含用于评估接收到的信号的单元和用于传递评估后的信号的通信接口，这通过微控制器实现。因此，还完全可以在这个微控制器中实施提出的方法，以及定义明确表示上述情况b)和c)的直接信号，而不是灰度值或曝光时间。另一个可能性是使用数字图像数据系统而不是解码单元来直接在上级控制器上执行解码。与更大的基于激光的扫描系统相比，这种类型的解决方案可以在具有例如H/W/D(8/38/12)毫米的尺寸的数字图像数据系统上实施。

如在图2中提出的具有条形码读取装置10的夹持系统20经常用于将物体放置在仓库里或者将物体从仓库里移走的库存和库存管理系统中。为了这个目的，通过夹钳1将物体从移交位置拉到夹持系统20上，直至物体被传递到适当的目标前，以便随后再通过夹钳21从夹持系统移交到目标(例如存储位置)。

图3是用于数据载体的自动库存和库存管理的装置的细节图，由此示出图2的夹持系统20的使用的一个可能的示例。用于数据载体的自动库存和库存管理的装置通常用于备份拷贝以及用于归档数据清单。目的是存储多个有利介质(例如磁带)上很少需要的数据或者存储备份拷贝，以便能够适当地处理紧急情况。为了这个目的，在用于数据载体的自动库存和库存管理的装置内管理多个数据载体，如果需要访问它们，通过夹持系统20将它们从仓库40的存储位置传递到驱动器中，由此随后可以从数据载体读取数据或者将数据写入数据载体。当完成读取或写入操作时，数据载体可以被传递回仓库40中的空存储位置30中并保持安全。为了提供关于每个数据载体存储的位置的明确分配，以便能够复制数据，数据载体经常设有条形码。由此，例如在服务器中，可以产生对特定数据组的条形码的分配。因此，在上电后，在人工干预后以及在特殊处理的情况下等，需要盘点库存。为了这个目的，使用夹持系统20接近盘点库存所需的所有存储位置，然后尝试使用条形码读取装置10读取数据载体的各自的条形码。如图3所示，由于在仓库40中存在空的存储位置30，通过条形码区分包括不具有条形码的物体31的存储位置30和包括物体32的存储位置30，初始的目标是辨别在相应的存储位置30是否实际存在物体。因此，在第一步骤中，照明各个存储位置30，然后使用反射光产生图像或图像细节。在此基础上，条形码读取装置10随后尝试检测条形码。

在优选实施例中，存储位置30由黑色的塑料材料制成，且仅仅对朝向夹持系统20的一侧敞开，因为在这种情况下，黑体法适用，从而至少部分地将电磁辐射(由此包括光)转换成热量并由此放射到环境中。

在特别优选的实施例中，除了黑色材料之外，存储位置具有纹理(例如，平均粗糙度深度R_Z为0.25毫米、最大个体粗糙度深度R_M为3.05毫米的咬花纹板(Mold-Tech)11006)或者塑料材料的粗糙表面，由于结构的密度和深度该纹理或塑料材料的粗糙表面适于将直射光转换成散射光，因此反射较少的光。

图4是使用开放货架/开放支撑系统41的用于自动库存和库存管理的装置的示意图，在这种情况下，存储位置30可以由货架的简单的架子表示，并且明确地不具有后壁。如果夹持系统20现在位于空的存储位置30前且条形码读取装置尝试读取条形码，那么照明目标，然后可以使用适当的算法基于反射光确定条形码。在空的存储位置的情况下，因为缺少后壁，这导致无反射的光叶50，这又对灰度值或条形码读取装置的曝光时间有直接影响。

在印后加工中，可以至少为每个印刷的物体提供条形码。由此通过条形码，可以将每个物体32分配给不同的后期制作。图5示出用于印后加工的供纸器的示例。为了这个目的，当物体32被分离出时，可以读取各自的条形码，由此可以将物体32供给至适当的后期制作步骤。如果在存储位置中的与条形码读取装置相对的点处存在空隙、黑的纹理表面或阻止光被条形码读取装置的接收部分反射的表面，可以通过本发明提出的方法，在无需其他传感器的情况下，基于无反射的光叶50、基于散射光或者基于反射光，确定存储位置30中是否不存在可获得的其他物体，或者是否已经插入没有条形码的物体31，这影响随后的过程的顺序或者在错误的情况下的用户指令。

通过图6的流程图更详细地描述用于具有自动曝光控制的条形码读取装置10的方法。在这种情况下，条形码读取装置10位于存储位置30前。随后，条形码读取装置通过照明单元12照明目标，以便尝试通过反射光解码可能的条形码。具有自动曝光时间的系统调整曝光时间以便优化对比。如果没有检测到条形码，本方法提供评估曝光时间的可能性，以便随后通过阈值决定是否可以识别存储位置中的没有条形码的物体，或者决定所述位置是否为空。这个检测对于自动装置是具有决定性的重要性的。

如果使用具有固定曝光时间的条形码读取装置10，图7中的流程图示出如果没有解码条形码可以如何进行以便确定在存储位置30中是否存在没有条形码的物体31或者存储位置30是否为空。为了这个目的，将评估目标物体的检测灰度值，随后通过阈值决定是否可以识别存储位置中的没有条形码的物体或者所述存储位置是否为空。如前所述，这个检测对于自动装置是具有决定性的重要性的。

图8是示出通过从存储位置中的黄色LTO磁带反射的光量确定的包括1500个元件/像素/单元的光敏介质的各个元件/像素/单元的灰度值的示意图。

图9是示出通过从存储位置中的黑色LTO磁带反射的光量确定的包括1500个元件/像素/单元的光敏介质的各个元件/像素/单元的灰度值的示意图。

图10是示出通过从空的存储位置反射的光量确定的包括1500个元件/像素/单元的光敏介质的各个元件/像素/单元的灰度值的示意图。在这种情况下，明显的是，接近图的右侧边缘区域的元件/单元/像素的灰度值与偏左侧的元件/单元/像素的灰度值非常不同。由此，可以得到这样的结论：在这种情况下，相邻存储位置的侧壁反射光，但是这不妨碍对空的存储位置的检测，因为对所有的元件/单元/像素进行平均处理。

图11是示出图8至图10的各个物体在固定的2毫秒的曝光时间的平均灰度值的表格。明显的是，例如从光敏介质的相应元件/单元/像素的各个灰度值的算数均值确定的位于图3所示的仓库40中且构成没有条形码的物体31的黄色LTO磁带的平均灰度值与也位于图3所示的仓库40中且也构成没有条形码的物体31的黑色LTO磁带的平均灰度值明显不同，同时，黑色LTO磁带的平均灰度值也与空的存储位置30的平均灰度值非常不同。

图12是示出图8至图10的各个物体对于具有自动曝光控制的条形码读取装置10的曝光时间、平均灰度值、平均灰度值除以曝光时间的表格。这一方面清楚地表明，具有自动曝光控制的条形码读取装置10具有通过条形码读取装置10对存储位置中的物体的存在进行检测和确定的优点，因为对空的存储位置30的曝光时间与对包括没有条形码的物体31的存储位置的曝光时间不同，甚至与可从灰度值自身得到的不同。因此，平均灰度值除以曝光时间的值也具有这些明显的不同。

应注意的是，本发明的方法和装置不仅限于上述的示例。更确切地说，基本方法可以应用于使用条形码读取装置确定存储位置中物体的存在的系统。

Claims

1.一种用于通过条形码读取装置检测和确定至少一个存储位置中物体的存在的方法，所述至少一个存储位置没有反射表面，所述条形码读取装置位于运输单元上，与负责将所述物体分配到所述存储位置的控制单元相连，所述方法包括以下步骤：

通过所述运输单元将所述条形码读取装置自动定位在所述存储位置处；

尝试检测条形码；

如果所述检测没有成功，使用从中可得到灰度值的信息，尝试检测所述存储位置中是否存在物体；

将结果提供给所述控制单元，

其中所述条形码读取装置包括多个光敏元件，所述灰度值为各个光敏元件上的平均值，以及其中所述条形码读取装置为线性或多维数字图像数据系统。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述条形码读取装置使用自动曝光控制进行操作，从中可得到灰度值的信息是曝光时间，并且如果所述曝光时间超过特定阈值，假定所述存储位置为空。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述条形码读取装置使用固定的曝光时间进行操作，从中可得到灰度值的信息是所述灰度值自身，并且如果所述灰度值落在特定阈值以下，假定所述存储位置为空。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其中所述条形码读取装置通过接口将所述曝光时间或所述灰度值传递至上级控制单元，所述上级控制单元检查所述阈值，其中所述条形码读取装置通过所述接口传递关于所述检测的条形码的信息和所述曝光时间或灰度值。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述存储位置由黑色的塑料材料制成，所述黑色的材料至少在后壁上具有纹理，由于所述纹理的结构的密度和深度所述纹理适于将直射光转换为散射光，所述纹理具有0.25毫米的平均粗糙度深度R_Z以及3.05毫米的最大个体粗糙度深度R_M。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述条形码读取装置安装在运输单元上，所述运输单元为机器人。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法是用于物体的自动库存和库存管理的系统的一部分，所述系统为以下系统中的一种：

-自动介质交换装置

-拣货机或拣货系统

-自助服务柜台

-印刷机或印后加工机

-实验室自动化系统。

8.一种用于检测和确定至少一个存储位置中物体的存在的装置，所述至少一个存储位置没有反射表面，

包括条形码读取装置，所述条形码读取装置与负责将物体分配至所述存储位置的控制单元相连，且所述条形码读取装置位于运输单元上，其中所述运输单元用于将所述条形码读取装置自动定位在所述存储位置处；

包括检测系统，所述检测系统形成为检测条形码，并且如果所述检测不成功，所述检测系统使用从中可得到灰度值的信息检测在所述存储位置中是否存在物体，以便随后将结果提供给所述控制单元，

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述条形码读取装置使用自动曝光控制进行操作，从中可得到灰度值的信息是曝光时间，并且如果所述曝光时间超过特定阈值，假定所述存储位置为空。

10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述条形码读取装置使用固定曝光时间进行操作，从中可得到灰度值的信息为所述灰度值自身，并且如果所述灰度值落在特定阈值以下，假定所述存储位置为空。

11.根据权利要求9或10所述的装置，其中所述条形码读取装置通过接口将所述曝光时间或所述灰度值传递至上级控制单元，所述上级控制单元检查所述阈值，以及其中所述条形码读取装置通过所述接口传递关于所述检测的条形码的信息和所述曝光时间或灰度值。

12.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述存储位置由黑色的塑料材料制成，所述黑色的材料至少在后壁上具有纹理，由于所述纹理的结构的密度和深度所述纹理适于将直射光转换为散射光，所述纹理具有0.25毫米的平均粗糙度深度R_Z以及3.05毫米的最大个体粗糙度深度R_M。

13.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述条形码读取装置安装在运输单元上，所述运输单元为机器人。

14.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置是用于物体的自动库存和库存管理的系统的一部分，所述用于物体的自动库存和库存管理的系统为以下系统中的一种：

-自动介质交换装置

-拣货机或拣货系统

-自助服务柜台

-印刷机或印后加工机

-实验室自动化系统。