CN105095823A - 一种影像式条码扫描器的成像装置、条码读取方法和条码扫描器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种影像式条码扫描器的成像装置、条码读取方法和条码扫描器，所述成像装置包括N个感光元件组；每个感光元件组包括K个线阵感光元件，所述K个线阵感光元件的像素密度相等；其中，N≥2，K≥1；并且，当K≥2时，每个感光元件组中的K个线阵感光元件互相平行；所述N个感光元件组设置于同一平面，并且互成一定的角度排布。采用本发明可实现多向式的条码读取，提高条码识别效率，降低产品成本。

Description

一种影像式条码扫描器的成像装置、条码读取方法和条码扫描器

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种影像式条码扫描器的成像装置、条码读取方法和条码扫描器。

背景技术

条码扫描器，又称为条码阅读器、条码扫描枪、条形码扫描器、条形码扫描枪及条形码阅读器。它是用于读取条码所包含信息的阅读设备，利用光学原理，把条形码的内容解码后通过数据线或者无线的方式传输到电脑或者别的设备。广泛应用于超市、物流快递、图书馆等扫描商品、单据的条码。

条码扫描器有多种类型，主要可分为早期出现并已基本淘汰的接触式扫描光笔，以及现在仍在使用的激光条码扫描器和影像式条码扫描器。其中，激光条码扫描器需要靠条码的载体介质对激光反射率差形成信号读取条码，然而若条码通过屏幕(led或lcd等)显示，由于屏幕的反射作用，激光式条码扫描器往往无法识别，只能由影像式条码扫描器读取。

影像式条码扫描器可分为一维影像式扫描器和二维影像式扫描器，一维影像式扫描器主要指红光CCD/CMOS扫描器，通过线阵CCD/CMOS获取条码的一维图像，再对一维图像进行解码识别，因此，在使用一维影像式条码扫描器时，必须保证条码完全摄入线阵CCD/CMOS内，无法进行多角度的条码读取；二维影像式条码扫描器主要通过拍摄条码的二维影像，在视野范围能全方向扫描条码，但是由于二维图像的数据量较大，识别过程较为复杂，条码读取速度较慢，而且由于二维影像式条码扫描器采用面阵CCD/CMOS，产品成本较高。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供了一种影像式条码扫描器的成像装置、条码读取方法和条码扫描器，实现多向式的条码读取，提高条码识别效率，降低产品成本。

为了实现上述目的，本发明实施例提供了一种影像式条码扫描器的成像装置，包括N个感光元件组；每个感光元件组包括K个线阵感光元件，所述K个线阵感光元件的像素密度相等；其中，N≥2，K≥1；并且，当K≥2时，每个感光元件组中的K个线阵感光元件互相平行；

所述N个感光元件组设置于同一平面，并且互成一定的角度排布。

优选地，第n个感光元件组与第n-1个感光元件组之间的夹角大小为180°/N；其中，2≤n≤N。

优选地，所述线阵感光元件为线阵CCD或者线阵COMS。

在具体实施当中，所述成像装置还包括光学成像结构；

所述光学成像结构为透镜或透镜组。

本发明还提供了一种条码读取方法，包括：

利用如上所述的成像装置对条码进行扫描，通过线阵感光元件获得多个一维条码图像；

对所述一维条码图像进行解码，获得条码信息。

其中，所述对所述一维条码图像进行解码，获得条码信息，具体为：

对所述多个一维条码图像逐一进行解码，直至从其中一个一维条码图像中识别出条码信息。

优选地，获得所述一维条码图像后，还包括：

对所述一维条码图像进行预处理；所述预处理包括放大、滤波和二值化中的一种或多种。

本发明还提供了一种条码扫描器，包括解码单元和如上所述的成像装置；

所述成像装置，用于对条码进行扫描，通过线阵感光元件获得多个一维条码图像；

所述解码单元，用于对所述一维条码图像进行解码，获得条码信息。

优选地，所述解码单元包括第一子单元；

所述第一子单元，用于对所述多个一维条码图像逐一进行解码，直至从其中一个一维条码图像中识别出条码信息。

优选地，所述条码扫描器还包括预处理单元；

所述预处理单元，用于对所述一维条码图像进行预处理；所述预处理包括放大、滤波和二值化中的一种或多种。

本发明提供的影像式条码扫描器的成像装置、条码读取方法和条码扫描器，无需采用面阵感光元件，仅通过多个方向的排布的线阵感光元件，实现了多向式的条码读取，大大降低了成本。通过对线阵感光元件获取的多个一维条码图像进行解码，即可识别条码信息，有助于提高条码识别的效率。

附图说明

图1是本发明提供的影像式条码扫描器的成像装置的结构图一；

图2是本发明提供的影像式条码扫描器的成像装置的结构图二；

图3是本发明提供的影像式条码扫描器的成像装置的结构图三；

图4是本发明提供的影像式条码扫描器的成像装置的结构图四；

图5是本发明提供的影像式条码扫描器的成像装置的结构图五；

图6是本发明提供的影像式条码扫描器的成像装置的使用示意图；

图7是本发明提供的影像式条码扫描器的成像装置获得的条码图像示意图；

图8是本发明提供的条码读取方法的一个实施例的方法流程图；

图9是通过本发明提供的影像式条码扫描器的成像装置获得的图像信号图；

图10是本发明提供的对图9所示信号进行预处理后的图像信号图；

图11是本发明提供条码扫描器的一个实施例的装置结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1～4，是本发明提供的影像式条码扫描器的成像装置的结构图。图中的每条直线代表了一个线阵感光元件。

所述影像式条码扫描器的成像装置，包括N个感光元件组。每个感光元件组包括K个线阵感光元件，所述K个线阵感光元件的像素密度相等。其中，N≥2，K≥1。并且，当K≥2时，每个感光元件组中的K个线阵感光元件互相平行。

所述N个感光元件组设置于同一平面，并且互成一定的角度排布。

其中，第n个感光元件组与第n-1个感光元件组之间的夹角大小为180°/N。其中，2≤n≤N。

在具体实施当中，所述线阵感光元件为线阵CCD或者线阵COMS。

当K＝3，N＝3时，如图1所示所述影像式条码扫描器的成像装置为9线(3*3)结构，第n个感光元件组与第n-1个感光元件组之间的夹角大小为60°。

当K＝4，N＝4时，如图2所示所述影像式条码扫描器的成像装置为16线(4*4)结构，第n个感光元件组与第n-1个感光元件组之间的夹角大小为45°。

当K＝4，N＝5时，如图3所示所述影像式条码扫描器的成像装置为20线(4*5)结构，第n个感光元件组与第n-1个感光元件组之间的夹角大小为36°。

当K＝4，N＝6时，如图4所示所述影像式条码扫描器的成像装置为24线(4*6)结构，第n个感光元件组与第n-1个感光元件组之间的夹角大小为30°。

应当说明的是，图1～4中所给出的排布方式仅为本发明优选的实施方式，本领域技术人员可以理解，只要是采用多个线型成像元件，按照一定的角度旋转叠加，无论线型成像元件交叉或者不交叉，均应当视为本发明的保护范围。

一般地，为了更好地获取条码图像，所述成像装置还包括光学成像结构，所述光学成像结构为透镜或透镜组。

进一步地，所述影像式条码扫描器的成像装置还可以推广到包括多个上述K*N结构结合的情形，参见图5，所述影像式条码扫描器的成像装置包括M个感光元件集合，每个感光元件集合包括N个感光元件组。每个感光元件组包括K个线阵感光元件。其中，M≥2，N≥2，K≥1。并且，当K≥2时，每个感光元件组中的K个线阵感光元件互相平行。

在每个感光元件集合中，所述N个感光元件组设置于同一平面，并且互成一定的角度排布。

所述M个感光元件集合设置于同一平面，并且互成一定的角度排布。

本领域技术人员可以理解，图5所示影像式条码扫描器的成像装置为K＝6，N＝3，M＝3的情形，其仅为本发明的一种具体实施方式，在实际应用当中，本领域技术人员可设置不同的K、N和M的值，以满足不同的需求。

参见图6，是本发明提供的影像式条码扫描器的成像装置的使用示意图。

条码U1通过光学成像结构Z1在接收成像器件P1上形成多条一维的条码图像T1，由于接收成像器件P1由多条相互交叉的线阵感光元件组成即使图像发生偏移或旋转，多角度分布的线阵感光元件也很容易完整切割条码，可实现条码的多角度读取。由于器件由多条单线像素感光元件组成，器件成本显然低于二维矩阵式的成像装置。本发明获取的条码图像如图7所示，图中L1为其中一个线阵感光元件获得的条码图像，可见本发明获得的图像数据量和一维影像式扫码器在同一个数量级上，后续的数据处理解码与普通的一维影像式扫码器相同，可实现高速读取，有助于提供条码读取效率。

采用上述成像装置进行条码读取的方法如图8所示，本发明提供的一种条码读取方法，包括步骤S1～S2：

S1，利用上述成像装置对条码进行扫描，通过线阵感光元件获得多个一维条码图像。通过成像装置对条码进行扫描后，每个线阵感光元件获得一个一维条码图像。

S2，对所述一维条码图像进行解码，获得条码信息。

解码的过程与一维影像式条码扫描器基本相同，本发明中由于获取了多个一维条码图像，只是需要分时处理每一条。解码的本质就是一种尝试，获取到的多个一维影像只需要逐个解码。如果在任意一个一维影像中解出了条码，就立即放弃其他一维影像，直接输出解出的数据。在具体实施当中，可对所述多个一维条码图像逐一进行解码，直至从其中一个一维条码图像中识别出条码信息。

在具体实施当中，通过成像装置直接获得的一维条码图像信号为模拟信号如图9所示，该图像信号还不能用来解码，需要先对所述一维条码图像进行预处理。所述预处理包括放大、滤波和二值化中的一种或多种。通过对图像信号进行放大以满足解码的信号强度要求，通过滤波去除噪声干扰，通过二值化实现图像的黑白化便于条码识别。

预处理后的图像信号如图10所示，通过解码单元对预处理后的图像信号进行解码即可读取条码信息。

参见图11，是本发明提供的条码扫描器的装置结构图，所述条码扫描器包括解码单元103和如上所述的成像装置101。

所述成像装置101，用于对条码进行扫描，通过线阵感光元件获得多个一维条码图像。

所述解码单元103，用于对所述一维条码图像进行解码，获得条码信息。

在具体实施当中，所述解码单元103包括第一子单元。

所述第一子单元，用于对所述多个一维条码图像逐一进行解码，直至从其中一个一维条码图像中识别出条码信息。

一般地，所述条码扫描器还包括预处理单元102。

所述预处理单元102，用于对所述一维条码图像进行预处理。所述预处理包括放大、滤波和二值化中的一种或多种。

综上所述，本发明提供的影像式条码扫描器的成像装置、条码读取方法和条码扫描器，无需采用面阵感光元件，仅通过多个方向的排布的线阵感光元件，实现了多向式的条码读取，大大降低了成本。没有激光条码扫描器的复杂光路结构和机械结构，产品抗震性和稳定性较高，可实现手机屏幕等主动光源显示的条码的识别，通过对线阵感光元件获取的多个一维条码图像进行解码，即可识别条码信息，条码识别的效率较高。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种影像式条码扫描器的成像装置，其特征在于，包括N个感光元件组；每个感光元件组包括K个线阵感光元件，所述K个线阵感光元件的像素密度相等；其中，N≥2，K≥1；并且，当K≥2时，每个感光元件组中的K个线阵感光元件互相平行；

所述N个感光元件组设置于同一平面，并且互成一定的角度排布。

2.如权利要求1所述的影像式条码扫描器的成像装置，其特征在于，第n个感光元件组与第n-1个感光元件组之间的夹角大小为180°/N；其中，2≤n≤N。

3.如权利要求2所述的影像式条码扫描器的成像装置，其特征在于，所述线阵感光元件为线阵CCD或者线阵COMS。

4.如权利要求1～3任一项所述的影像式条码扫描器的成像装置，其特征在于，所述成像装置还包括光学成像结构；

所述光学成像结构为透镜或透镜组。

5.一种条码读取方法，其特征在于，包括：

利用如权利要求1～4任一项所述的成像装置对条码进行扫描，通过线阵感光元件获得多个一维条码图像；

对所述一维条码图像进行解码，获得条码信息。

6.如权利要求5所述的条码读取方法，其特征在于，所述对所述一维条码图像进行解码，获得条码信息，具体为：

对所述多个一维条码图像逐一进行解码，直至从其中一个一维条码图像中识别出条码信息。

7.如权利要求6所述的条码读取方法，其特征在于，获得所述一维条码图像后，还包括：

对所述一维条码图像进行预处理；所述预处理包括放大、滤波和二值化中的一种或多种。

8.一种条码扫描器，其特征在于，包括解码单元和如权利要求1～4任一项所述的成像装置；

所述成像装置，用于对条码进行扫描，通过线阵感光元件获得多个一维条码图像；

所述解码单元，用于对所述一维条码图像进行解码，获得条码信息。

9.如权利要求8所述的条码扫描器，其特征在于，所述解码单元包括第一子单元；

所述第一子单元，用于对所述多个一维条码图像逐一进行解码，直至从其中一个一维条码图像中识别出条码信息。

10.如权利要求9所述的条码扫描器，其特征在于，所述条码扫描器还包括预处理单元；

所述预处理单元，用于对所述一维条码图像进行预处理；所述预处理包括放大、滤波和二值化中的一种或多种。