CN105303145A - 用于获取物体的多个视图的两平面光学代码阅读器 - Google Patents
用于获取物体的多个视图的两平面光学代码阅读器 Download PDFInfo
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Abstract
光学代码阅读器(80、150、180和210)形成物体(20)上的光学代码的图像。阅读器(80、150、180和210)包括大体相互垂直的第一和第二视表面。该表面限制物体(20)在其中成像的视见体(64)。阅读器(80、150、180和210)还包括一组一个或更多个成像器(60),其相对于视见体(64)被设置在第一和第二视表面的一个或更多个的相对侧上,并且被取向和被构造成从至少三个不同的视图(62)捕获物体(20)的图像。每个视图(62)通过所述第一和第二视表面中的一个。至少一个所述视图(62)通过第一视表面,并且至少一个所述视图(62)通过第二视表面。阅读器(80、150、180和210)还包括至少一个反射镜(130),该至少一个反射镜(130)反射至少一个视图(62)。
Description
本申请是于2009年12月24日提交的名称为“用于获取物体的多个视图的两平面光学代码阅读器”的中国专利申请200980157547.X的分案申请。
相关申请
本申请要求以下申请的优先权:(A)2008年12月26日提交的题为“OpticalCodeReaderHavingCompactArrangementforAcquisitionofMultipleViewsofanObject(用于获取物体的多个视图的具有紧凑布置的光学代码阅读器)”的美国临时专利申请61/140.930;(B)2009年2月12日提交的题为“SystemsandMethodsforFormingaCompositeImageofMultiplePortionsofanObjectFromMultiplePerspectives(用于根据多个视角形成物体多个部分的组合图像的系统和方法)”的美国申请12/370,497,其根据美国法典§119(e)第35款要求以下申请的优先权:(1)2008年2月12日提交的题目相同的美国临时申请61/028,164和(2)美国临时申请61/140,930;(C)2009年12月23日提交的题为“DataReaderHavingCompactArrangementForAcquisitionofMultipleViewsofanObject(用于获取物体的多个视图的具有紧凑布置的数据阅读器)”的美国专利申请12/645,984;(D)2009年12月23日提交的题为“MonolithicMirrorStructureforUseinaMulti-PerspectiveOpticalCodeReader(用于在多视角光学代码阅读器中使用的整体反射镜结构)”的美国专利申请12/646,794;以及(E)题为“Two-PlaneOpticalCodeReaderforAcquisitionofMultipleViewsofanObject(用于获取物体的多个视图的两平面光学代码阅读器)”的美国专利申请12/646,829。上述申请的公开通过参考整体合并于此。
技术领域
此公开的领域一般涉及成像,更具体地但非排外地涉及光学代码(例如,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(例如,美国专利7,201,322)。
条形码包括交替的条形(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/模式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。
条形码只是现今使用的多种类型光学代码的一个示例。条形码是一维或线性光学代码的示例,因为信息是在一个方向上——垂直于条形和隔条的方向被编码的。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”。
基于成像器的阅读器利用相机或成像器产生光学代码的电子图像数据(通常是数字形式)。然后,图像数据被处理以查找光学代码并解码。例如,虚拟扫描线技术是公知的技术,其用于通过沿多条线在整个图像上查找来数字地处理包含光学代码的图像,所述多条线通常间隔开并成各种角度,有点像基于激光的扫描器中的激光束扫描模式。
基于成像器的阅读器通常只能根据一个视角形成图像,该一个视角通常是成像器的表面外的法向量的视角。因此,此类基于成像器的阅读器仅提供单个视点,这在某些情况下可能限制阅读器识别光学代码的能力。例如,因为基于成像器的阅读器的视见体/视体积(viewingvolume)通常是圆锥形的,尝试最靠近扫描窗口读取条形码或其他图像(“在窗口”读取)可能不如用篮型激光扫描器有效。而且,当标签被取向使得照明源被直接反射到成像器中时,由于均匀的反射完全冲掉/洗净了想要的图像,成像器可能不能合适的读取,或者由于来自有纹理的反射面的反射冲掉了一个或多个元件/要素(element),成像器不能合适地读取。这个影响可能引起在特定的反射角度处发光的标签的读取是有问题的。另外,相对于成像器在极端的锐角处取向的标签是不可读的。最后,光学代码可以在包装的对侧上取向,由于包装本身而使成像器看不见。
因此,更好的性能可由从多个视角(perspective)成像产生。已知几个产生多个视角的基于成像器的阅读器。在本受让人的发明人为Olmstead等人的美国专利7,398,927中公开了这样的阅读器,该专利公开了这样的实施例,即该实施例为了减轻镜面反射而有两个相机以从不同的视角收集两个图像。2005年5月31日公布的美国专利6,899,272公开了利用指向不同正交方向的两个独立的传感器阵列来从包装的不同侧收集图像数据的一个实施例。遗憾地,采用空间分离的相机的基于成像器的多相机阅读器需要多个电路板和/或安装硬件和相关光学器件的空间,这可能增加阅读器的费用,使物理设计复杂化并增加了阅读器的尺寸。根据’272专利的另一个实施例利用单个相机,该单个相机指向可移动的反射镜镜,该可移动的反射镜可以在两个位置之间转换以选择两个不同成像方向中的一个。另外,本受让人的1998年9月29日公布的Olmstead等人的美国专利5,814,803在其附图62中描述了由两个镜像表面形成的万花筒通道,其从单个成像器上的物体产生了相同条形码的八个不同的旋转版本。
附图说明
图1是示例性六边盒形物体的图示说明,其可以通过光学代码阅读器的视见体/视体积。
图2A-2D是被定位为捕获看向视见体的直接透视图的相机的图示说明。
图3A-3D分别是根据一个实施例的能够从不同视角捕获多个视图的光学代码阅读器的侧视图、等距视图、正视图和俯视图。
图3E是多个反射镜的侧视图,该反射镜沿成像路径将视见体的上部透视图反射到图3A-3D的光学代码阅读器的成像器,该侧视图用阴影线示出成像路径和视见体。
图3F是多个反射镜的俯视图,该反射镜沿成像路径将视见体的左上部透视图反射到图3A-3D的光学代码阅读器的成像器,该俯视图用阴影线示出成像路径和视见体。
图3G是多个反射镜的俯视图,该反射镜沿成像路径将视见体的右上部透视图反射到图3A-3D的光学代码阅读器的成像器,该俯视图用阴影线示出成像路径和视见体。
图3H是多个反射镜的正视图,该反射镜沿成像路径将视见体的左下部透视图反射到图3A-3D的光学代码阅读器的成像器,该正视图用阴影线示出成像路径和视见体。
图3I是多个反射镜的正视图,该反射镜沿成像路径将视见体的右下部透视图反射到图3A-3D的光学代码阅读器的成像器,该正视图用阴影线示出成像路径和视见体。
图3J是多个反射镜的侧视图,该反射镜沿成像路径将视见体的后下部透视图反射到图3A-3D的光学代码阅读器的成像器,该侧视图用阴影线示出成像路径和视见体。
图3K是多个成像路径和各多个透视图视见体的等距视图,该多个透视图视见体形成图3A-3D的光学代码阅读器的累积视见体。
图4A-4D分别是根据另一个实施例的能够从不同视角捕获多个视图的光学代码阅读器的侧视图、等距视图、正视图和俯视图。
图4E是多个反射镜的侧视图,该反射镜沿成像路径将视见体的上部透视图反射到图4A-4D的光学代码阅读器的成像器,该侧视图用阴影线示出成像路径和视见体。
图4F是图4A-4D的光学代码阅读器中的水平成像器的像场的图表,其被分成三个区域以捕获单独的视图。
图4G是图4A-4D的光学代码阅读器中的水平成像器的另一个像场的图表,其被分成三个替代的区域以捕获单独的视图。
图4H是多个反射镜的正视图,该反射镜沿成像路径将视见体的左下部透视图反射到图4A-4D的光学代码阅读器,该正视图用阴影线示出成像路径和视见体。
图4I是多个反射镜的正视图,该反射镜沿成像路径将视见体的右下部透视图反射到图4A-4D的光学代码阅读器的成像器,该正视图用阴影线示出成像路径和视见体。
图4J是多个反射镜的侧视图,该反射镜沿成像路径将视见体的后下部透视图反射到图4A-4D的光学代码阅读器的成像器,该侧视图用阴影线示出成像路径和视见体。
图4K是与图4A-4D的光学代码阅读器中的水平成像器一起使用的复合镜结构的等距视图。
图4L是多个成像路径和各多个透视图视见体的等距视图,该各多个透视图视见体形成了图4A-4D的光学代码阅读器的累积视见体。
图5A-5D分别是根据另一个实施例的能够从不同透视图捕获多个视图的光学代码阅读器的侧视图、等距视图、正视图和俯视图。
图5E是图5A-5D的光学代码阅读器中的垂直成像器的像场的图,其被分成三个区域以捕获单独的视图。
图5F是一个反射镜的侧视图,该反射镜沿成像路径将视见体的上部透视图反射到图5A-5D的光学代码阅读器的成像器,该侧视图用阴影线示出成像路径和视见体。
图5G是多个反射镜的俯视图,该反射镜沿成像路径将视见体的左上部透视图反射到图5A-5D的光学代码阅读器的成像器,该俯视图用阴影线示出成像路径和视见体。
图5H是多个反射镜的俯视图,该反射镜沿成像路径将视见体的右上部透视图反射到图5A-5D的光学代码阅读器的成像器,该俯视图用阴影线示出成像路径和视见体。
图5I是与图5A-5D的光学代码阅读器中的垂直成像器一起使用的复合镜结构的等距视图。
图5J是图5A-5D的光学代码阅读器中的水平成像器的像场的图,其被分成三个区域以捕获单独的视图。
图5K是多个反射镜的正视角,该镜沿成像路径将视见体的左下部透视图反射到图5A-5D的光学代码阅读器的成像器,该正视图用阴影线示出成像路径和视见体。
图5L是多个反射镜的正视图,该反射镜沿成像路径将视见体的右下部透视图反射到图5A-5D的光学代码阅读器的成像器,该正视图用阴影线示出成像路径和视见体。
图5M是多个反射镜的侧视图,该反射镜沿成像路径将视见体的后下部透视图反射到图5A-5D的光学代码阅读器的成像器,该侧视图用阴影线示出成像路径和视见体。
图5N是与图5A-5D的光学代码阅读器中的水平成像器一起使用的复合镜结构的等距视图。
图5O是多个成像路径和各多个透视图视见体的等距视图,该各多个透视图视见体形成了图5A-5D的光学代码阅读器的累积视见体。
图6A-6D分别是根据另一实施例的能够从不同视角捕获多个视图的光学代码阅读器的侧视图、等距视图、正视图和俯视图。
图6E是图6A-6D的光学代码阅读器中的成像器的像场的图,其被分成三个区域以捕获单独的视图。
图6F是一个反射镜的侧视图,该反射镜沿成像路径将视见体的上部透视图反射到图6A-6D的光学代码阅读器的成像器,该侧视图用阴影线示出成像路径和视见体。
图6G是多个反射镜的正视图,该反射镜沿成像路径将视见体的左下部透视图反射到图6A-6D的光学代码阅读器的成像器,该正视图用阴影线示出成像路径和视见体。
图6H是多个反射镜的正视图,该反射镜沿成像路径将视见体的右下部透视图反射到图6A-6D的光学代码阅读器的成像器,该正视图用阴影线示出成像路径和视见体。
图6I是用于图6A-6D的光学代码阅读器中的复合镜结构的等距视图。
图6J是多个成像路径和各多个透视图视见体的等距视图,该各多个透视图视见体形成了图6A-6D的光学代码阅读器的累积视见体。
图6K是根据可替换实施例的能够从不同视角捕获视图的光学代码阅读器的等距视图。
图6L是图6K的成像器的像场的图,其被分成三个区域以捕获单独的视图。
图6M是多个反射镜的侧视图,该反射镜沿成像路径将视见体的后部透视图反射到图6K的光学代码阅读器的成像器,该侧视图用阴影线示出成像路径和视见体。
图6N是图6K的光学代码阅读器中的复合镜结构的等距视图。
图7A是一维光学代码上的全向虚拟扫描线图案/模式的图示说明。
图7B是二维光学代码上的单向虚拟扫描线模式的图示说明。
具体实施方式
参考以上列出的附图,该部分描述具体的实施例和它们的详细构建和操作。本文描述的实施例仅通过图示说明而非限制的方式提出。本领域的技术人员将根据此处的示教意识到,例如,其他实施例是可能的,可以对本文描述的实施例进行变体,并且可以有组成所描述的实施例的组件、部分或步骤的等价物。
为了清楚和简洁,某些实施例的组件或步骤的某些方面没有过分详细地陈述,根据此处的示教,这些细节对于本领域的技术人员是显而易见的,和/或此类细节将使对实施例的更多相关方面的理解模糊。
I介绍及概述
在此描述了各种基于成像器的光学代码阅读器和相关方法。这些光学代码阅读器和系统的一些实施例通过提供多个像场来捕获多个视图而改进了光学代码阅读器的性能。
在一些实施例中,成像器的像场可以被分成两个或更多个区域,每个区域均被用来捕获视见体的一个单独的视图。除了提供比成像器更多的视图之外,此类实施例可以增强超出具有单个视点的单个成像器的视见体的有效视见体。
图1是示例性物体20的图示说明,其可通过示例光学代码阅读器5的视见体。光学代码阅读器5被图示为具有基本水平的窗口6和基本垂直/竖直的窗口9的两个平面的或双目的阅读器。上部窗口9和下部窗口6优选为两平面的称重盘(weighscaleplatter)8的部分,例如可从俄勒冈州尤金(Eugene)的数据逻辑扫描公司(DatalogicScanning,Inc)得到的盘。视见体可以是光学代码阅读器5的界限(enclosure)和样式(style)以及捕获物体的图像的视图的视角的函数。视角可以包含以有利的视角或视点为特征的位置、方向、角度以及类似物(或者前述内容的任意组合),用于经由机器视觉观看、成像、可视化或者图示说明物体20或者物体20的一部分。通常从水平窗口6和垂直窗口9产生不同的视角。单个或多个视图(每个来自相同的或不同的视角)可以通过每个窗口获得,取决于阅读器5的设计。将所有视图收集到一起构成累积视图,其限定了阅读器5的视见体或扫描体(scanvolume)。不同的视图能够读取物体20的不同侧上的光学代码。
出于一般讨论目的,物体20用矩形的六面体表示,例如燕麦盒(此后被称为盒形项目或物体),其可以通过超市的检验台/结帐台。物体20可以具有三维的形式,并且检验台24是本文讨论的光学代码阅读器的示例性使用并且不应被认为是限制。
为了方便,这个盒形物体20可以根据穿过阅读器5的随机前进方向22来描述。为了描述关于光学代码阅读器读取在所示取向通过扫描体的盒形物体20的某些侧面的能力,盒形物体可以被描述为具有顶部侧26、底侧28和四个横向侧30、32、34和36。横向侧可以被称为左侧或主导侧/领先侧30、右侧或尾侧32、收银员侧/检验器侧34(因为它接近收银员38)以及顾客侧36(因为它接近顾客40)。如果光学代码阅读器5是垂直光学代码阅读器或双目光学代码阅读器,如所示的,则光学代码阅读器的壳或壳部分可以使顾客40与物体20分离。顾客侧36可以可替换地被描述为壁侧36或对侧36。在一些条件下,收银员侧34可被称为背侧。引入图1中指示的和段落中描述的术语以便于在此文件中描述的概念的讨论;在其他语境下,可以用不同的术语来描述物体20的侧。
图2A-2D是成像器60(60a、60b、60c、60d、60e和60f)的图示说明,例如相机,其被设置成捕获物体20(在图2A-2D中未示出)的所有侧面的直接透视图。透视图形成各自的视见体64a、64b、64c、64d、64e和64f,其中的一些或全部可以在靠近物体20处相交,并且其联合构成累积的视见体64。物体20的图像沿对应于透视图的相应成像路径62(62a、62b、62c、62d、62e、62f)传播并且由相应的成像器60a、60b、60c、60d、60e和60f捕获。
各透镜70(70a、70b、70c、70d、70e和70f)沿相关成像路径62将视见体64内的光引导到成像器60。每个成像器60和透镜70均形成电子相机,其为电子成像领域中的标准构造。为了易于理解,成像器60被描述为通过定位在横向平面中的至少两个视窗口捕获直接透视图,该至少两个视窗口通常为下部视窗口66和上部视窗口68。在一些优选实施例中,下部视窗口66和上部视窗口68被定位在正交平面中。在一些实施例中,下部视窗口66和上部视窗口68可以是被分离的或邻接的透明盘。
图2A示出顶部成像器60a,其沿顶部成像路径62a通过上部视窗口9捕获视见体64a的顶部透视图。顶部透视图可便于捕获物体20的顾客侧36以及顶部侧26的图像。顶部透视图还可便于捕获主导侧30或尾侧32中的任一侧的图像,取决于成像器60a的位置和其像场平面的取向。
图2B示出左侧垂直成像器60b,其沿左侧垂直成像路径62b通过上部视窗口9捕获视见体64b的左侧垂直透视图。左侧垂直透视图可以便于捕获主导侧30以及顾客侧36的图像。左侧垂直透视图还可便于捕获物体20的顶部侧26的图像,取决于成像器60b的高度和其像场的平面的取向。
图2C示出图2A的顶部成像器60a、图2B的左侧垂直成像器60b以及右侧垂直成像器60c,该右侧垂直成像器60c沿右侧垂直成像路径62c通过上部视窗口68捕获视见体64c的右侧垂直透视图。右侧垂直透视图可以便于捕获尾侧32以及顾客侧36的图像。右侧垂直透视图还可以便于捕获物体20的顶部侧26的图像,取决于成像器60c的高度和其像场的平面的取向。
图2D示出了图2C的成像器60,并且还示出了左侧水平成像器60d、右侧水平成像器60e和背部成像器60f,沿各成像路径62d、62e和62f通过下部视窗口6分别捕获相应视见体的左侧水平透视图、右侧水平透视图和背部透视图64d、64e和64f。左侧水平透视图可以便于捕获主导侧30以及底侧28的图像。左侧水平透视图还可以便于捕获收银员侧34或顾客侧36中任一侧的图像,取决于成像器60d的位置和其像场的平面的取向。右侧水平透视图可以便于捕获尾侧32以及底侧28的图像。右侧水平透视图还可以便于捕获顾客侧36或收银员侧34的图像,取决于成像器60e的位置和其像场的平面的取向。背部透视图可以便于捕获收银员侧34以及底侧28的图像。背部透视图还可以便于捕获主导侧30或尾侧32中任一侧的图像,取决于成像器62f的位置。
再次参考图2A-2D,采用多个成像器60的光学代码阅读器可以根据第一通读率(passreadrate)(FPRR)提供优异的性能,而不管物体20相对于容纳成像器60的这个光学代码阅读器的布置或取向,其中多个成像器60中的每一个成像器用于捕获视见体64的不同直接透视图。遗憾地,直接透视图成像器60离物体20和观察物体20所通过的视窗口相对较远,因此要求这个光学代码阅读器具有大的光学代码阅读器壳,这可能是不实际的。此外,直接透视图成像器60相互分散并且不便于设置在公共平面中或靠近公共平面,以便允许使用公共电路板以主持(host)多个成像器。
此外,下面实施例中的一些使用一个或更多个成像器60和数组折叠镜。折叠镜允许(多个)成像器60相互更靠近并且允许光学代码阅读器壳将它们限制为更小的壳体积或容量。在这些实施例的一些中,(多个)成像器60可以通过公共的视窗口捕获透视图并且可以被设置在邻近公共视窗口的光学代码阅读器壳的一部分中。这些实施例中的一些可以包括单个视窗口,或者可以具有至少两个横向取向视窗口。在其他实施例中,(多个)成像器60可以被设置在远离公共视窗口和/或一般与公共视窗口垂直/横向的光学代码阅读器壳的一部分中。在包括横向取向的视窗口的一些实施例中,多个成像器60可以被设置在光学代码阅读器壳的公共部分中,而不管其使用哪个视窗口来捕获透视图。在这些实施例的一些中,多个成像器可以极为靠近,可以沿公共平面被支撑,或者可以由公共电路板支撑。
在其他实施例中,多组折叠镜可以被用来将视见体的至少两个不同透视图的至少一部分传达到公共成像器的像场的不同区域。在这些实施例的一些中,数组折叠镜从公共视窗口将透视图传达到公共成像器的像场的不同区域上。在一些这种实施例中,成像器可以位于邻近公共视窗口的光学代码阅读器壳的一部分中,或者位于远离公共视窗口和/或基本与公共视窗口横向的光学代码阅读器壳的一部分中,例如,穿过“L”形双目光学代码阅读器的正交窗口。在包括横向取向视窗口的一些实施例中,公共成像器的像场的不同区域可以通过每个视窗口捕获至少以一个透视图。
根据一个实施例,例如,一种方法通过使用多个成像器读取视见体中的物体上的光学代码,该视见体通过各自的第一和第二视表面被限制(bounded)在两个基本横向的侧上。该方法从视见体引导多个视图/视角(view)到一组成像器的不同成像器部分上。多个视图中的每一个视图均通过所述第一和第二视表面中的一个。至少一个所述视图通过第一视表面,并且至少一个所述视图通过第二视表面。视图的数量至少为三个。至少一个视图被至少一个反射镜反射。视图的数量大于成像器的数量。该方法用所述数量的成像器形成至少一个图像。该方法基于所述至少一个图像处理光学代码。
根据另一个实施例,例如,一种方法通过使用多个成像器读取视见体中的物体上的光学代码,该视见体通过各自的第一和第二视表面被限制在两个基本横向的侧上。该方法从视见体引导多个视图到一组成像器的不同成像器部分上。多个视图中的每个视图均通过所述第一和第二视表面中的一个。至少一个所述视图通过第一视表面,并且至少一个所述视图通过第二视表面。视图的数量至少为三个。至少一个视图被至少一个反射镜反射。该方法用所述数量的成像器形成至少一个图形,其中所述多个成像器的至少第一个和第二个被安装在公共电路板的相对侧上。该方法基于所述至少一个图像处理光学代码。
根据另一个实施例,例如,光学代码阅读器形成物体上的光学代码的图像。该光学代码阅读器包括第一视表面、第二视表面、一组一个或多个成像器以及至少一个反射镜。第二视表面一般与第一视表面横向/垂直。第一和第二表面限制物体在其中成像的视见体。该组一个或多个成像器相对于视见体被设置在第一和第二视表面的一个或多个的相对侧上,并且被取向并被配置成当物体在视见体中时从至少三个不同的视图/视角(view)捕获物体的图像。每个视角均通过所述第一和第二视表面中的一个。至少一个所述视角通过第一视表面。至少一个所述视角通过第二视表面。视角的数量大于成像器的数量。至少一个反射镜相对于视见体被设置在第一和第二视表面的一个或多个的相对侧上。至少一个视角被所述至少一个反射镜中的一个或多个反射。
根据另一实施例,例如,光学代码阅读器形成物体上的光学代码的图像。光学代码阅读器包括第一视表面、第二视表面、一组两个或更多个成像器、公共电路板以及至少一个反射镜。第二视表面一般与第一视表面横向/垂直。第一和第二表面限制物体在其中成像的视见体。该组两个或多个成像器相对于视见体被设置在第一和第二视表面的一个或多个的相对侧上,并且被取向并被配置成当物体在视见体中时从至少三个不同的视角捕获物体的图像。每个视角均通过所述第一和第二视表面中的一个。至少一个所述视角通过第一视表面,并且至少一个所述视角通过第二视表面。公共电路板具有相对的第一和第二侧。至少一些所述成像器被安装在公共电路板的第一侧上,并且至少一些所述成像器被安装在公共电路板的第二侧上。至少一个反射镜相对于视见体被设置在第一和第二视表面的一个或多个的相对侧上,其中至少一个视角被所述至少一个镜中的一个或多个反射。
某些实施例可以实现某些优点,这些优点包括以下中的一些或全部:(1)视角多样化,包括稳健地捕获视见体中的各位置和角度取向(投角、滚角和摆角)处的代码的能力,伴随的优点在于(a)改进可使用性、(b)改进FPRR以及(c)重复使用的应用的产量,例如零售结账;(2)使用单个电路板来安装多个相机;(3)改进的空间利用,这产生更小的阅读器。当阅读本文件时,各种实施例的这些和其他优点是显而易见的。
关于具体实施例的构建和操作的额外的细节将参考附图在下面的子部分提出。
II包括多个折叠镜的多成像器双目阅读器
A.多个单视角成像器
这个子部分通过示例的方式描述了基于成像器的光学代码阅读器80的一种类型的实施例的细节。图3A-3D分别是能够从不同视角捕获物体20(未示出)的多个视图的光学代码阅读器80的侧视图、等距视图、正视图和俯视图。参考图3A-3D,光学代码阅读器80的实施例包括壳82,壳82具有与上部垂直壳部分或侧面壳部分86横向相交或毗邻的下部水平壳部分或底壳部分84。下壳部分84和上壳部分86优选为大体正交,但不是必须正交;并且壳82优选地取向为下壳部分84基本水平并且上壳部分86基本垂直,但它们不是必须这么取向。
下壳部分84和上壳部分86可以被整合为单个的壳单元或者可以采取容易附接的单独单元的形式,其中上壳部分86可以由下壳部分84支撑或者其中上壳部分86紧邻下壳部分84被支撑并且大体包括下壳部分84的横截面尺寸。壳部分84和86的横截面尺寸可以基本相同或不同。下壳部分84和上壳部分86的横截面尺寸的重叠大体限定了相交的壳体积88。
壳82的下部84在其顶部表面92中具有可固定下部透明板96或被下部透明板96覆盖的下部视窗口94,通过其可以捕获物体20(未在图3中示出)的“下部”透视图。上部86在其正面98中具有可固定上部透明板106或被上部透明板106覆盖的上部视窗口104,通过其可以捕获物体20的“上部”透视图。可选的下部覆盖盘112和上部覆盖盘114可以被设置成分别覆盖顶部表面92和正面98,该下部覆盖板112和上部覆盖板114分别具有各自的下部覆盖视窗口116和上部覆盖视窗口118,以及下部覆盖透明板122和上部覆盖透明板124。上部透明板124可以与壳82的上部86整合/集成并且可以在没有盘114的情况下使用。盘112和114中的一个或者两个可以与壳82的下部84和上部86整合。视窗口94、104、116和118或者相应的透明板96、106、122和124可以是相同或不同的尺寸,并且因此大体平行或者取向在横断/横向平面中。在一些实施例中,覆盖视窗口116和118中的一个或两个小于各自的壳视窗口94和104;在其他实施例中,覆盖视窗口116和118中的一个或者两个大于各自的壳视窗口94和104。下盘112可以包括天平(scale)或者可以与天平整合并且可以具有悬伸的平台126以容纳更大的物体20。上盘112和下盘114优选为两平面称重盘的部分,例如可从俄勒冈州尤金(Eugene)的数据逻辑扫描公司(DatalogicScanning,Inc)得到的盘或美国专利RE40,071中描述的两平面盘。
图3E是第一组反射镜130a(反射镜130a1和130a2)的侧视图,该第一组反射镜沿成像路径62a将视见体64a的上顶部透视图反射到光学代码阅读器80的成像器60a。参考图3E,视见体64a中的物体20的图像被主镜130a1沿成像路径段62a2向下反射到次级镜130a2,次级镜130a2沿成像路径段62a3将图像朝收银员侧水平地反射到成像器60a,成像器60a可被支撑在位于壳82的下壳部分84中的印刷电路板(PCB)140上,物体20的图像从上顶部透视图捕获并且大体向上传播并且沿成像路径段62a1水平地穿过上部透明板106。
图3F是第二组反射镜130b(反射镜130b1和镜130b2)的俯视图,该第二组反射镜130b沿成像路径62b将视见体64b的左上部透视图反射到光学代码阅读器80的成像器60b。参考图3F,视见体64b中的物体20(未示出)的图像被主镜130b1沿成像路径段62b2向下反射到次级镜130b2,次级镜130b2沿成像路径段62b3将图像朝收银员侧水平地反射到成像器60b,成像器60b可被支撑在PCB140上或者与PCB140集成,物体20的图像从左上部透视图捕获并且沿成像路径段62b1穿过上部透明板106传播。
图3G是第三组反射镜130c(反射镜130c1和130c2)的俯视图,该第三组反射镜130c沿成像路径62c将视见体64c的右上部透视图反射到光学代码阅读器80的成像器60c。参考图3G,视见体64c中的物体20(未示出)的图像被主镜130c1沿成像路径段62c2向左和向下反射到次级镜130c2,次级镜130c2沿成像路径段62c3将图像朝收银员侧水平地反射到成像器60c,成像器60c可被支撑在PCB140上或者与PCB140集成,物体20的图像从右上部透视图捕获并且沿成像路径段62c1穿过上部透明板106传播。
图3H是第四组反射镜130d(反射镜130d1和130d2)的正视图,该第四组反射镜130d沿成像路径62d将视见体64d的左下部透视图反射到光学代码阅读器80的成像器60d。参考图3H,视见体64d中的物体20(未示出)的图像被主镜130d1沿成像路径段62d2向侧边反射到次级镜130d2,次级镜130d2沿成像路径段62d3将图像远离收银员侧水平地反射到成像器60d,成像器60d可被支撑在PCB140上或者与PCB140集成,物体20的图像从左下部透视图捕获并且沿成像路径段62d1向下并向侧边穿过上部透明板106传播。
图3I是第五组反射镜130e(反射镜130e1和130e2)的正视图,该第五组反射镜130e沿成像路径62e将视见体64e的右下部透视图反射到光学代码阅读器80的成像器60e。参考图3I,视见体64e中的物体20(未示出)的图像被主镜130e1沿成像路径段62e2向侧边反射到次级镜130e2,次级镜130e2沿成像路径段62e3将图像远离收银员侧水平地反射到成像器60e,成像器60e可被支撑在PCB140上或者与PCB140集成,物体20的图像从右下部透视图捕获并且沿成像路径段62e1向下并向侧边穿过下部透明板96传播。
图3J是第六组反射镜130f(反射镜130f1和130f2)的侧视图,该第六组反射镜130f沿成像路径62f将视见体64f的后下部透视图反射到光学代码阅读器80的成像器60f。参考图3J,视见体64f中的物体20(未示出)的图像被主镜130f1沿成像路径段62f2远离收银员侧水平地反射到成像器60f,成像器60f可被支撑在PCB140上或者与PCB140集成,物体20的图像从后下部透视图捕获并且沿成像路径段62f1向下并向侧边穿过下部透明板96传播。
为了更好地图示说明视见体64的形状、透视图和相对位置,在前面的图3E-3J和随后的其他实施例的附图中图示说明的视见体64被示为明确的远端平面边界。然而,视见体64通常以不同于所示的形式开始和结束,被图示说明为明确的远端平面边界实际上表示焦平面。例如,在前面的图3E-3J中,反射镜130可以适当地隔开或者被设置成提供它们的各自成像器60的期望的焦距路径长度(focalpathlength)和景深。景深从它们各自的焦平面沿它们各自的成像路径向外扩张,焦平面位于焦距路径处。焦平面被示为平面的,但实际上可以是弯曲的,取决于透镜、反射镜130和成像路径中的可能其他光学器件的特性。景深可以基本光学地集中在它们各自的焦平面周围。在一些实施例中,景深可以被用来限定各自视见体的尺寸,其中尺寸可以通过近距离平面和远距离平面近似指示。在一些实施例中,景深的大约一半位于焦平面与最接近范围的平面之间,并且景深的大约一半位于焦平面与远距离平面之间。其他近端的和远端的景深比例是可能的,并且可能取决于透镜的类型、焦距路径长度和其他光学因素。例如,可以期望在一些情况下,从下部视窗口94向上延伸的视见体的焦平面位于窗口94处或靠近窗口94,以能够读取下部视窗口94上或附近的光学代码,而在一些情况下可以期望,从上部视窗口104向外延伸的视见体的焦平面位于远离上部视窗口104处,在那里光学代码将更可能远离窗口。视见体的近端的边界和远端的边界可以不是平面的并且通常不是从可视到突然不可视的急剧转变。通常,聚焦随着距离焦表面的距离的增加而逐渐连续地恶化。一般,视见体是光学代码能够被成功读取的可能性高的空间体积。
相同阅读器中的不同成像器可以具有不同的焦距和景深,并且不同成像路径可以具有不同的长度、不同的段长度、不同数量的反射镜以及不同数量的路径段。附图中的普遍的参考数量的样式的使用不应该被解释为暗示具有类似数量的不同元件必须具有相同或相似的属性。
图3K是反射镜130a-f和成像路径62a-f的等距视图,其将累积视见体64g的所有上述透视图反射到各成像器60a-f。图3K或以下附图中的各种透视图被与图2A-2D中出现的透视图62类似地标签以促进理解;然而,本领域的技术人员将意识到不同实施例的各种透视图62不必相同。
如能从图3K和后面的其他实施例的附图看到的,组件视见体通常重叠。然而,在一些实施例中,组件视见体适于和/或设置成避免重叠。重叠的视见体区域的尺寸可被选择成具有使得可以避免或促进与光学代码的多个部分压合在一起的尺寸,为了观看给出最窄的和/或最宽的光学代码。
参考图3A-K(共同为图3),一个或更多个透镜可以设置在一个或更多个成像路径62内。反射镜130优选地具有平面的反射表面。然而,在一些实施例中,假如使用了合适的透镜或图像处理软件,一个或多个弯曲的反射镜或聚焦镜可以被用在一个或多个成像路径62中。在一些实施例中,一个或多个反射镜130可以是双色镜/分色镜以在不同的照明波长下提供可选的图像反射,如下面将更详细介绍的。
反射镜130可以具有四边形剖面,但可以具有其他多边形剖面。在一些优选实施例中,一个或更多个反射镜130具有梯形剖面。在一些可替换的实施例中,一个或更多个反射镜130可以具有圆形的或椭圆形的剖面。反射镜130可以具有足以使它们各自的位置传递足够大以占据成像器60的整个像场的图像的尺寸。反射镜130还可以被定为并且具有足够小的尺寸使得反射镜不能阻挡沿任何其他成像路径62传播的图像。
反射镜130可以被合适地间隔以解释各成像器60的景深。成像器60可以具有不同的景深,并且成像路径62可以具有不同的长度、不同的段长度和不同数量的反射镜130。在一些实施例中,任意成像路径62中的反射镜130的数量被选择成在给定尺寸的壳中提供最少数量的反射镜130。成像路径62还可以或者可替换地被修改成引入额外的反射镜130以选择任何给定的成像器60是接收物体的实际图像还是反转图像(镜像图像)。此外,根据物体20的不同透视图的物体20的相同的镜像图像可以到达成像器60,或者物体20的不同镜像图像可以到达成像器60。可用于此实施例的示例成像器60包括752×480像素的分辨率的宽VGA成像器。一种优选的VGA成像器是可从加利福利亚的俄勒冈州或圣何塞的AptinaImagingofCorvallis得到的型号MT9V022;然而,可以使用各种分辨率的任意其他合适类型的成像器60。
反射镜130不仅便于捕获物体20的很多不同透视图,而且还有助于减小容纳所有成像器60所需的壳82的尺寸。例如,成像路径62经由与各透视图相关的一组反射镜130从成像器到视见体64中,成像路径62允许下壳部分84和上壳部分86中的一个或者两个的至少一个尺寸小于直接透视图尺寸,为了从相同的透视图直接查看视见体。
在一些实施例中,成像器60可以完全由如图3所示的公共PCB140支撑或者与该公共PCB140整合。在一些实施例中,这个公共PCB140可以位于下壳部分84或上壳部分86中;或者,在下壳部分84和上壳部分86形成整体的壳单元的情况下,公共PCB140可以位于壳82的相交部分88中。
在一些实施例中,成像器60可以位于公共PCB140的对侧上。在一些实施例中,相同数量的成像器60位于PCB140的每个对侧上;然而,其他实施例可以在PCB140的对侧上采用不同数量的成像器60。在其他实施例中,成像器60可以全部位于PCB140的相同侧上。在一些实施例中,公共PCB140是柔韧的电路板,其多个部分选择性地成角度以朝向一些或所有成像器60以便于利用成像器60的像场的非共线的轴布置成像路径62。
成像器60可以被设置成极为靠近或者在相同的壳部分中,而不管它们是否由公共PCB140支撑,以便于以避免闭塞成像路径62的方式安装和接线。在一些实施例中,多个成像器60可相互在1英寸范围内。在一些实施例中,成像器60可以在1/10英寸间隔以内。在一些实施例中,成像器60可以被支撑在单独的PCB140上或者可以成组到2-6个PCB140上。2-6个PCB140可以位于相同的壳部分中或者位于任何合适的组合中的不同壳部分中。例如,上部透视图成像器60可以被支撑在位于上壳部分86中的一个PCB140上,并且下部透视图成像器60可以被支撑在位于下壳部分84中的第二PCB140上,并且在一些实施例中,这两个PCB140可以位于相对的壳部分中。
多组反射镜130可以被用来构建能够通过单个视窗口94或104查看多个透视图的单目(单窗口)光学代码阅读器。此外,光学代码阅读器80不需要具有通过视见体的物体20的六个视图或视角。可以增加另外的视图和相应的成像器60。可替换地,可以捕获较少的视图并且成像器60的数量可以被减少以减少成本。
B.分成三个视角的单个水平成像器和单独的未分割的垂直成像器
这个子部分通过示例的方式描述基于成像器的光学代码阅读器150的一种类型的实施例的细节。图4A-4D分别是能够从不同视角捕获物体20(未示出)的多个视图的光学代码阅读器150的侧视图、等距视图、正视图和俯视图。为了方便,光学代码阅读器150将最大程度的使用与用来描述图3的参考数字相同的参考数字被描述,即使壳82、视窗口和/或透明板的尺寸可以不同;反射镜130的视角、取向和/或大小可以不同;成像路径62可以具有不同的角度;并且/或者其他器件的位置、取向和/或尺寸可以不同。例如,光学代码阅读器150的上壳部分86根据俯视图可以具有矩形剖面,而图3所示的实施例根据俯视图可以具有梯形剖面。
参考图4A-4D,光学代码阅读器150包括分别捕获一个视图和三个视图的两个成像器60a和60def。图4E是第一组反射镜130a(反射镜130a1,130a2和130a3)的侧视图,该第一组反射镜130沿成像路径62a将视见体64a的上部透视图反射到光学代码阅读器150的成像器60a,该侧视图用阴影线示出成像路径62a和视见体64a。参考图4E,视见体64a中的物体20(未示出)的图像被主镜130a1沿成像路径段62a2向下反射到次级镜130a2,次级镜130a2沿成像路径段62a3将图像朝向收银员侧水平地反射到第三级镜130a3,第三级镜130a3沿成像路径段62a3将图像向下反射到成像器60a,成像器60a可被支撑在位于壳82的下壳部分84中的PCB140上,物体20的图像从上部透视图捕获并且沿成像路径段62a1水平地传播通过上部透明板106。
与图4E中的成像路径62a相关的透视图可以被取向为以与图3A-3K中的成像路径62a相关的透视图类似的方式向下看,或者与成像路径62a相关的透视图可以被取向为更水平地看,如图4E所述。
图4F是分割看或多个区域的成像器60def的像场156的图,其被分成三个区域以捕获单独的视图,并且图4G示出将像场156可替换地分成三个可替换的区域以捕获单独的视图,以说明左视图和右视图不需要对称。一般,不同区域的尺寸可以由设计者设置,受到例如可能的反射镜放置和阅读器150的形成因素的约束。
图4H是第二组反射镜130d(反射镜130d1,130d2和130d3)的正视角,该第二组反射镜130d沿成像路径62d将视见体64d的左下部透视图反射到光学代码阅读器150的成像器60d。参考图4H,视见体64d中的物体20的图像被主镜130d1沿成像路径段62d2向上并远离阅读器150的中心向外反射到次级镜130d2,次级镜130d2沿成像路径段62d3将图像朝阅读器150的中心向侧面反射到分割镜130def上的第三级镜130d3,第三级镜130d3沿成像路径段62d3将图像向下反射到成像器60def,成像器60def可被支撑在位于壳82的下壳部分84中的PCB140上,物体20的图像从左下部透视图捕获并且沿成像路径段62d1传播通过下部透明板96。成像路径段62d1、62d2和62d3在镜130d1和130d2之间的体积中空间重叠。与图4中的成像路径62d相关的透视图可以与和图3中的成像路径62d相关的透视图类似地或不同地取向。
反射镜130d1和130d2可以如所示被分开,或者它们可以邻接,或者他们可以整合成单个的分割镜或其他单目镜结构,在它们的交叉处附近具有或者没有非反射区。反射镜130d1和130d2位于以锐角相交的各自的平面中。
图4I是第三组反射镜130e(反射镜130e1,130e2和130e3)的正视图,该第三组反射镜130e沿成像路径62e将视见体64e的右下部透视图反射到光学代码阅读器150的成像器60def。参考图4I,视见体64e中的物体20的图像被主镜130e1沿成像路径段62e2向上并远离阅读器150的中心向外反射到次级镜130e2,次级镜130e2沿成像路径段62e3将图像朝阅读器150的中心向侧面反射到分割镜130def上的第三级镜130e3,第三级镜130e3沿成像路径段62e3将图像向下反射到成像器60def,成像器60def可被支撑在PCB140上,物体20的图像从右下部透视图捕获并且沿成像路径段62e1传播通过下部透明板96。成像路径段62e1、62e2和62e3在反射镜130e1和130e2之间的体积中空间重叠。
反射镜130e1和130e2可以如所示被分开,或者它们可以邻接,或者他们可以整合成单个的分割镜或其他单目镜结构,在它们的交叉处附近具有或者没有非反射区。
与图4中的成像路径62e相关的透视图可以与和图3中的成像路径62e相关的透视图类似地或不同地取向。另外,成像路径62e可以被设置成它与成像路径62d两侧对侧。然而,在一些实施例中,成像路径62e可以被设置成与成像路径62d不对称。
图4J是第四组反射镜130f(反射镜130f1和130f2)的侧视图,该第四组反射镜130f沿成像路径62f将视见体64f的后下部透视图反射到光学代码阅读器150的成像器60def。参考图4J,视见体64f中的物体20的图像被主镜130f1沿成像路径段62f2远离检查器侧基本水平地反射到次级镜130f2,次级镜130f2沿成像路径段62f3将图像大体向下反射到成像器60def,物体20的图像从后下部透视图捕获并且沿成像路径段62f1基本向下水平地传播通过下部透明板96。与图4中的成像路径62f相关的透视图可以与和图3中的成像路径62f相关的透视图类似地或不同地取向。
图4K是与图4A-4D的光学代码阅读器中的水平成像器一起使用的反射镜130def的不同实施例的等距视图。反射镜130def优选为整体的单目或单件分割镜或包括各成像路径62d、62e和62f的反射镜部件130d3、130e3和130f2的复合镜。分割镜130def的反射镜部件130d3、130e3和130f2可以关于水平或垂直平面(和关于彼此)被设置成不同的角度,以适应不同成像路径62d、62e和62f的取向。反射镜部件130d3、130e3和130f2可以使用被用于前述反射镜130的任何变体。反射镜130def可通过模制、弯曲和/或焊接单个整体件或基底(例如金属或塑料)并且之后施加反射涂层来形成。任何期望的非反射区域可以提前通过遮盖而覆盖或者随后通过非反射涂层覆盖。可替换地,反射镜130def可以由单独的镜像器件组装。在一些实施例中,反射镜部件130d3、130e3和130f2在它们的相交处附近具有非反射区域。在一些实施例中,可以通过不捕获从分割镜130def的反射镜部件130d3、130e3和130f2的相交处附近反射的图像来得到一些图像处理的优点。在一些可替换的实施例中,反射镜部件130d3、130e3和130f2可以被分成两个或三个单独的反射镜。在一些实施例中,反射镜部件130d3、130e3和130f2将各成像路径62引导到可被更靠近地间隔的单独成像器60中。
参考图4F或图4G,成像器60def的像场156可以被分成三个像场区域,例如左区域162、右区域164和后区域166,这三个区域适于分别从相应的左下透视图、右下透视图和后下透视图捕获图像。因此,反射镜部件130d3沿成像路径62d4将图像反射到成像器130def的像场156的左区域162上;反射镜部件130e3沿成像路径62e4将图像反射到成像器130def的像场156的右区域164上;并且反射镜部件130f2沿成像路径62f3将图像反射到成像器130def的像场156的后区域166上。可用于此实施例的示例成像器60包括用于成像器60a的具有752×480像素的分辨率的宽VGA成像器(CMOS或CCD)和用于成像器60def的具有1280×1024像素的分辨率的百万像素成像器。一种优选的百万像素成像器是可从英国埃塞克斯和法国Saint-Egrève的e2V得到的型号EV76C5601.3MPCMOS图像传感器。一种优选的VGA成像器是可从加利福利亚的俄勒冈州或圣何塞的AptinaImagingofCorvallis得到的型号MT9V022。这些成像器可适用于本文的任何实施例的数据阅读器,然而,也可以使用各种分辨率的任何其他合适类型的成像器60。
像场156不必是正方形的或矩形的,并且可以例如为圆形或者具有任何合适的几何形状的剖面。类似地,像场区域不需要是正方形的或者矩形的,并且可以例如具有一个或更多个弯曲的边缘。像场区域可以具有相同或不同的尺寸。例如,三个区域162、164和166全部都可以具有相同的面积并且甚至相同的尺寸。在一些实施例中,左区域162和右区域164具有相同的面积和尺寸,并且后区域166具有不同的尺寸(具有相同的面积或不同的面积),如图4F所示。在一些实施例中,三个区域162、164和166全部具有不同的面积和不同的尺寸,例如通过示例而非限制的方式如图4G所示。
由像场156捕获的图像可以被处理为单个图像;然而优选地,由每个像场区域捕获的图像被独立地处理。来自物体20的不同视角的图像可以到达像场区域,并且物体处于相同的取向或处于不同的取向。此外,来自物体20的不同视角的物体20的相同镜像图像可以到达不同的像场区域,或者物体20的不同镜像图像可以到达不同的像场。不同的像场区域可以具有相同的感光性或者接收不同强度或波长的光。
图4L是多个成像路径62和各自多个透视图视见体64的等距视图,该各自多个透视图视见体形成光学代码阅读器150的累积视见体64g,该等距视图用阴影线示出成像路径62和视见体64。
如之前的实施例和附图,相同的或不同的滤光器、透镜或其他光学器件可以可选地设置在一些或全部成像路径62中。在一些实施例中,当脉冲光和/或不同波长被用来分离由不同视角获得的图像时,由每个反射镜部件反射的图像可以由整个像场156捕获。取决于阅读器的输出、环境或储存/检查标准设置,环境光可足以提供充分的性能。在一些实施例中,可以增加额外的光源。例如,参考图4A-4B,光源可以包括任何合适的光源,例如安装在上壳部分86中或上的LED(发光二极管)行或阵列72和74,以及安装在下壳部分中或上的LED行/阵列76和78,其指向视见体64中并被设置成关于一个或更多个视角照明物体20。LED72-78可以被设置在壳结构上或者可以在内部被安装在窗口109、96后面。阵列72-78仅图表地示出。LED72-74被设置在窗口106后面并且靠近反射镜130a1并在反射镜130f1的相对的横侧上。LED76-78被设置在窗口96下面并且靠近反射镜130f1并且在反射镜130f1的相对横侧上。尽管两个LED阵列被示在每个壳部分中,但也可以使用更少的或更多的阵列。在一些实施例中,不同波长的光被引导以针对不同的视角照明物体的不同区域。在一些实施例中,一个或更多个光源可以以脉冲模式被操作,脉动与成像器帧频同步。在一个示例中,可以选择帧率为30Hz的成像器,并且被用来照明可读区域的一个或更多个光源在60Hz处被脉动。光源脉动的示例在美国专利7,234,641中描述,该专利的公开通过参考被合并于此。
在可替换的实施例中,上部透视图和后下部透视图可以被反射到公共的成像器,并且左部透视图和右部透视图可以被反射到公共成像器。这些公共成像器可以将被等分的像场分开。这些成像器60可以位于成像器60a和60def所位于的位置,或者它们可以设置得与如保证的(aswarranted)额外的反射镜不同。这些成像器可以位于相同的壳部分或不同的壳部分中,并且它们可以共用公共的PCB140或者可以由不同的PCB140支撑。用于将图像反射到这些成像器上的反射镜130可以被分成多个反射镜或单独的反射镜。
C.每个具有三路分割视角的单个的水平和垂直成像器
这个子部分通过示例的方式描述基于成像器的光学代码阅读器180的一种实施例的细节。图5A-5D分别是能够从不同视角捕获物体20(图4中未示出,见图1)的多个视图的光学代码阅读器180的侧视图、等距视图、正视图和俯视图。为了方便,光学代码阅读器180将最大程度的使用与用来描述图3和图4的参考数字相同的参考数字被描述,即使壳82、视窗口和/或透明板的尺寸可以不同;反射镜130的视角、取向和/或大小可以不同;成像路径62可以具有不同的角度;并且/或者其他器件的位置、取向和/或尺寸可以不同。
光学代码阅读器180仅有两个成像器60abc和60def,这两个成像器中的每一个捕获三个视图。成像器60abc通过垂直壳部分86中的上部透明板106捕获三个视图。这三个视图分别由上部顶部透视图、左上部透视图和右上部透视图形成,如下面将更详细描述的。成像器60def通过水平壳部分84中的下部视窗口96捕获三个视图。这三个视图分别由左下部透视图、右下部透视图和后部透视图形成,如下面将更详细描述的。
图5E是分割视图或多区域成像器的像场186的图,该成像器被分成三个区域以在成像器60abc处捕获分开的视图。参考图5F-5H(下面更详细地描述),成像器60abc的像场186可以被分割成三个像场区域,例如左区域192、右区域194和顶区域196,这些区域分别适于从相应的左上部透视图、右上部透视图和顶上部透视图捕获图像。因此,反射镜部件130b2沿成像路径段62b3将图像反射到成像器60abc的像场186的左区域192上;反射镜部件130c2沿成像路径段62c3将图像反射到成像器60abc的像场186的右区域194上;并且反射镜部件130a1沿成像路径段62a2将图像反射到成像器60abc的像场186的顶区域196上。可以可选地与像场186以任何组合采用之前关于图4的像场156讨论的一个或更多个像场变体,除非这些组合相互排斥。
图5F图示说明了第一组反射镜130a(反射镜130a1),该第一组反射镜沿成像路径62a将视见体64a的顶上部透视图反射到光学代码阅读器180的成像器60abc。参考图5F,视见体64a中的物体20的图像被主镜130a1沿成像路径段62a2向下反射到成像器60abc,成像器60abc由位于壳82的下壳部分84中的PCB140(未示出)支撑,物体20的图像从顶上部透视图捕获并且沿成像路径段62a1大体向上并且水平地传播通过上部透明板106。成像路径段62a1和62a2分别具有相互以锐角相交的纵轴。
图5G是第二组反射镜130b(反射镜130b1、130b2和130b3)的俯视图,该第二组反射镜沿成像路径62b将视见体64b的左上部透视图反射到光学代码阅读器180的成像器60abc。参考图5G,视见体64b中的物体20的图像被主镜130b1沿成像路径段62b2朝向阅读器180的中心从侧面反射到反射镜结构130bc2中的次级镜130b2,次级镜130b2沿成像路径段62b3将图像反射到分割镜130bc3中的第三级镜130b3,该第三级镜130b3沿成像路径段62b4将图像向下反射到成像器60abc,物体20的图像从左上部透视图捕获并且沿成像路径段62b1传播通过上部透明板106。成像路径段62b1和62b2分别具有相互以锐角相交的纵轴。
图5H是第三组反射镜130c(反射镜130c1、130c2和130c3)的俯视图,该第三组反射镜沿成像路径62c将视见体64c的右上部透视图反射到光学代码阅读器180的成像器60abc。参考图5H,视见体64c中的物体20的图像被主镜130c1沿成像路径段62c2朝向阅读器180的中心从侧面反射到反射镜结构130bc2中的次级镜130c2,次级镜130c2沿成像路径段62c3将图像反射到分割镜130bc3中的第三级镜130c3,该第三级镜130c3沿成像路径段62c4将图像向下反射到成像器60abc,物体20的图像从右上部透视图捕获并且沿成像路径段62c1传播通过上部透明板106。成像路径段62c1和62c2分别具有相互以锐角相交的纵轴。
反射镜结构130bc2优选为包括各成像路径62b和62c的反射镜组件或表面130b2和130c2的分割或复合镜,并且反射镜130bc3优选为在各成像路径62b和62c中具有两段130b3和130c3的单个平面的反射镜表面。各分割镜130bc2和130bc3的反射镜组件130b2和130c2和130b3和130c3可以相对于水平的平面或垂直的平面(并且相对于彼此)被设置成不同的角度以适应不同成像路径62b和62c的取向。复合镜结构130bc2和其反射镜组件130b2和130c2可以采用关于在此描述的任何其他复合镜结构和部件讨论的任何变体。在一些实施例中,反射镜组件130b2和130c2可以在其交叉处附近具有非反射区域。图5I图示说明了复合镜结构130bc2的示例实施例。
图5J是分割视图或多区域成像器的像场286的图,该成像器被分成三个区域以在成像器60def处捕获单独的视图。参考图5K-5M(下面将更详细描述),成像器60def的像场286可以被分成三个像场区域,例如左区域292、右区域294和后区域296,这三个像场区域分别从相应的左下部透视图、右下部透视图和后部透视图捕获图像。因此,反射镜部件130d3沿成像路径段62d4将图像反射到成像器60def的像场286的左区域292上;反射镜部件130e2沿成像路径段62e4将图像反射到成像器60def的像场286的右区域294上;并且反射镜部件130f1沿成像路径段62f2将图像反射到成像器60def的像场286的后区域296上。可以可选地与像场286以任何组合采用之前关于图4的像场156讨论的一个或更多个像场变体,除非这些组合相互排斥。
图5K是第四组反射镜130d(反射镜130d1、130d2和130d3)的正视图,该第四组反射镜沿成像路径62d将视见体64d的左下部透视图反射到光学代码阅读器180的成像器60def。参考图5K,视见体64d中的物体20的图像被主镜130d1沿成像路径段62d2朝向阅读器180的中心从侧面反射到反射镜结构130de2中的次级镜130d2,次级镜130d2沿成像路径段62d3将图像反射到反射镜结构130de3中的第三级镜130d3,该第三级镜130d3沿成像路径段62d4将图像反射到成像器60def,成像器60def被支撑在PCB140(未示出)上,物体20的图像从左下部透视图捕获并且沿成像路径段62d1传播通过下部透明板96。成像器60def可以支撑在与可用来支撑成像器60abc的PCB不同的PCB140上。成像路径段62d1和62d2分别具有相互以锐角相交的纵轴。
图5L是第五组反射镜130e(反射镜130e1、130e2和130e3)的正视图,该第五组反射镜沿成像路径62e将视见体64e的右下部透视图反射到光学代码阅读器180的成像器60def。参考图5L,视见体64e中的物体20的图像被主镜130e1沿成像路径段62e2朝向阅读器180的中心从侧面反射到反射镜结构130de2中的次级镜130e2,次级镜130e2沿成像路径段62e3将图像反射到反射镜结构130de3中的第三级镜130e3,该第三级镜130e3沿成像路径段62e4将图像反射到成像器60def,物体20的图像从右下部透视图捕获并且沿成像路径段62e1传播通过下部透明板96。成像路径段62e1和62e2分别具有相互以锐角相交的纵轴。
图5M是第六组反射镜130f(反射镜130f1、130f2和130f3)的侧视图,该第六组反射镜沿成像路径62f将视见体64f的后下部透视图反射到光学代码阅读器180的成像器60def。参考图5M,视见体64f中的物体20的图像被主镜130f1沿成像路径段62f2远离收银员侧水平地反射到成像器60def,物体20的图像从后下部透视图捕获并且沿成像路径段62f1传播通过下部透明板96。与图5中的成像路径62f相关的透视图可以和与图3和图4中的成像路径62f相关的透视图类似地或不同地取向。在一个可替换实施例中,可以沿成像路径62f设置一个或两个额外的反射镜130f,以便于与成像器60def对齐。成像路径段62f1和62f2分别具有相互以锐角相交的纵轴。
反射镜结构130de2优选为包括各成像路径62d和62e的镜表面或组件130d2和130e2的复合或分割镜,并且反射镜130de3优选为在各成像路径62d和62e中的反射镜组件或段130d3和130e3的单个平面镜。各分割镜130de2和130de3的反射镜组件130d2和130e2和130d3和130e3可以相对于水平的平面或垂直的平面(并且相对于彼此)被设置成不同的角度以适应不同成像路径62d和62e的取向。复合镜结构130de2和其组件130d2和130e2可以采用关于在此描述的任何其他复合镜结构和部件讨论的任何变体。在一些实施例中,反射镜组件130d2和130e2可以在其交叉处附近具有非反射区域。图5N图示说明了复合镜结构130de2的示例实施例。
参考图4和图5,成像路径62d、62e和62f可以将物体20的图像反射到分割场成像器156上,例如结合图4描述的。可用于图5实施例的示例性成像器60包括用于成像器60abc和60def的分辨率为1280×1024像素的百万像素成像器。一种优选的百万像素成像器是可从英国埃塞克斯和法国Saint-Egrève的e2V得到的型号EV76C5601.3MPCMOS图像传感器。然而,也可以采用各种分辨率的任何其他合适类型的成像器60。
图5O是多个成像路径62和各自多个视见体64的等距视图,该各自多个视见体形成了光学代码阅读器180的累积视见体64g。此实施例的优点在于,两个成像器60可以从不同的视角捕获六个视图。成像路径62可以可替换地设置,使得成像器60abc和60def可以位于不同的壳部分中,或者使得它们可以由相同的PCB140支撑。如之前的实施例和附图,可以采用不相排斥的任何之前讨论的变体或其组合。
D.分割用于一个垂直和多个水平视图的单个成像器
这个子部分通过示例的方式描述基于成像器的光学代码阅读器210的一种类型的实施例的细节。图6A-6D分别是能够从不同的视角捕获物体20(未示出)的多个视图的光学代码阅读器210的侧视图、等距视图、正视图和俯视图。为了方便,光学代码阅读器210将最大程度的使用与用来描述图3-5的参考数字相同的参考数字被描述,即使壳82、视窗口和/或透明板的尺寸可以不同;反射镜130的视角、取向和/或大小可以不同;成像路径62可以具有不同的角度;和/或其他器件的位置、取向和/或尺寸可以不同。
参考图6A-6D,光学代码阅读器210仅具有捕获三个视图的一个成像器60ade,三个视图包括至少来自上部透视图的一个视图和来自下部透视图的一个视图。
图6E是分割视图或多区域成像器60ade的像场226的图,该成像器60ade被分成三个像场区,例如左区域232、右区域234和垂直区域236,这三个像场区可适于分别从相应的左下部透视图、右下部透视图和垂直透视图捕获图像。因此,参考以下附图6F-6I(在随后的段落中将更详细描述),反射镜130d3沿成像路径段62d4将图像反射到左区域232上;反射镜130e3沿成像路径段62e4将图像反射到右区域234上;并且反射镜130a3沿成像路径段62a4将图像反射到垂直区域236上。可以可选地与像场226以任何组合采用之前关于像场156或186讨论的一个或更多个像场变体,除非这些组合相互排斥。
图6F是第一组反射镜130a(反射镜130a1、130a2和130a3)的侧视角,该第一组反射镜130a沿成像路径62a将视见体64a的上部透视图反射到光学代码阅读器210的成像器60ade。参考图6F,视见体64a中的物体20(在图6中未示出)的图像被主镜130a1沿成像路径段62a2向下反射到次级镜130a2,次级镜130a2沿成像路径段62a3将图像朝向收银员侧水平地反射到第三级镜130a3,第三级镜130a3沿成像路径段62a4将图像向下反射通过透镜70ade到成像器60ade,成像器60ade可支撑在位于壳82的下壳部分84中的PCB140上,物体20的图像从上部透视图基本水平地捕获并且沿成像路径段62a1传播通过上部透明板106。
图6G是第二组反射镜130d(反射镜130d1、130d2和130d3)的正视图,该第二组反射镜130d沿成像路径62d将视见体64d的左下部透视图反射到光学代码阅读器210的成像器60ade。参考图6G,视见体64d中的物体20(在图6中未示出)的图像被主镜130d1沿成像路径段62d2反射到次级镜130d2,次级镜130d2沿成像路径段62d3将图像反射到第三级镜130d3,第三级镜130d3沿成像路径段62d4将图像反射通过透镜70ade到成像器60ade,物体20的图像从左下部透视图捕获并且沿成像路径段62d1传播通过下部透明板96。
图6H是第三组反射镜130e(镜130e1、130e2和130e3)的正视图,该第三组反射镜130e沿成像路径62e将视见体64e的右下部透视图反射到光学代码阅读器210的成像器60ade。参考图6H,视见体64e中的物体20的图像被主镜130e1沿成像路径段62e2反射到次级镜130e2,次级镜130e2沿成像路径段62e3将图像反射到第三级镜130e3,第三级镜130e3沿成像路径段62e4将图像反射通过透镜70ade到成像器60ade,物体20的图像从右下部透视图捕获并且沿成像路径段62e1传播通过下部透明板96。
图6I是在图6A-6D的光学代码阅读器中使用的复合镜结构130ade的等距视图。复合镜结构130ade包括三个反射表面130a3、130d3和130e3,其大体在左边示出的三个表面的底侧上。复合镜结构130ade可以是右边示出的实心的或空心的模制件,其中反射镜被附连到期望表面或者反射涂层被施加到期望表面。其他表面可以是非反射的,例如,通过刷或涂用来构建中心件的材料或者由于该材料本身的特点。复合镜结构130ade可以通过其他合适的工艺制造。在一些实施例中,反射镜组件可以在它们的交叉处附近具有非反射区域。
图6J是多个成像路径62和各自多个透视图视见体64的等距视图,该各自多个视见体64形成了光学代码阅读器210的累积视见体64g。这些实施例的优点在于,一个成像器60可以捕获三个或四个视图,其中至少一个视图来自上部透视图并且至少一个视图来自下部透视图。如之前的实施例和附图,可以采用之前讨论的任何各种变体或不相互排斥的其组合。
前述图6A-6J描述了光学代码阅读器210的实施例,该光学代码阅读器不便于从物体20的后侧捕获图像。然而,光学代码阅读器210的一些实施例可以适于捕获后侧图像,其中成像器60ade被分成四个像场区域并且由此被标签为成像器60adef,如图6K所示,图6K是光学代码阅读器210的可替换实施例的一个示例的等距视图,其被修改成经由反射镜130f在成像器60adef上捕获后侧图像,在此示例实施例中,反射镜130f包括单独的反射镜130f1和130f2。
图6L是分割视图或多区域成像器60adef的像场246的图,该成像器60adef被分成四个像场区域以捕获单独的视图。像场246在很多方面与像场226类似;然而,像场246的像场区域238的一部分可以被用来捕获后下部透视图。因此,反射镜130f2沿成像路径62f3将图像反射到成像器60adef的像场546的后区域238上。可以可选地与像场246以任何组合采用之前关于像场156、186或286讨论的一个或更多个像场变体,除非这些组合相互排斥。可用于这些实施例的示例成像器60包括用于成像器60ade或成像器60adef的分辨率为1280×1024像素的百万像素成像器。一种优选的百万像素成像器为可从英国埃塞克斯和法国Saint-Egrève的e2V得到的型号EV76C5601.3MPCMOS图像传感器。然而,也可以采用各种分辨率的任何其他合适类型的成像器60。
图6M是可选的第四组反射镜130f(反射镜130f1和130f2)的侧视图,该第四组反射镜130f沿成像路径62f将视见体64f的后下部透视图反射到光学代码阅读器210的成像器60adef。视见体64f中的物体20的图像被主镜130f1沿成像路径段62f2远离收银员侧基本水平地反射到次级镜130f2,次级镜130f2沿成像路径段62f3将图像基本向下反射通过透镜(未示出)到成像器60adef。与图6中的成像路径62f相关的透视图可以与和图3-5中的成像路径62f相关的透视图类似地或不同地取向。
图6N是图6K的光学代码阅读器中的复合镜结构130adef的等距视图。复合镜结构130adef包括四个反射表面130a3、130d3、130e3和130f2。复合镜结构130adef可以是如右边所示的实心的或空心的模制件,其中反射镜被附连到期望表面或者反射涂层被施加到期望表面。其他表面可以是非反射的,例如通过刷或涂用来构件中心件的材料或者由于该材料的特性。在一些实施例中,反射镜组件可以在它们的交叉处附近具有非反射区域。复合镜结构130adef可以通过任何其他合适的工艺制造。
上述光学设置可以包括额外的光学器件,例如滤光器、透镜,或者其他光学器件可以可选地设置在成像路径62的一些或所有中。反射镜器件可以包括例如被设计成使某光波长过滤或通过的表面处理的光学器件。在一些实施例中,当脉动的光和/或不同波长被用来分离由不同视角获取的图像时,被每个反射镜组件反射的图像可以被整个像场或视见体64捕获。一个或更多个透镜可以被设置在一个或更多个成像路径62内。反射镜130优选地具有平面的反射表面。然而,在一些实施例中,假设采用了合适的透镜或图像处理软件,一个或更多个曲面镜或会聚镜可以被用在一个或更多个成像路径62中。在一些实施例中,一个或更多个反射镜130可以是双色镜/分色镜以提供在不同波长下的图像的选择性反射。
反射镜130可以具有四边形剖面或轮廓,但也可以具有其他形状,例如其他多边形。在一些优选的实施例中,一个或更多个反射镜130具有梯形剖面。在一些可替换的实施例中,一个或更多个反射镜130可以具有圆形或椭圆形剖面。反射镜130可以具有对于它们各自的位置足够的尺寸,以传播足够大以占据成像器60的整个像场的图像。反射镜130还可以被定位并且具有足够小的尺寸使得镜不阻挡正沿任何其他成像路径62传播的图像。
反射镜130可以被适当地隔开以解释各成像器60的景深。成像器60可以具有不同的景深,并且成像路径62可以具有不同长度、不同段长度和不同数量的反射镜130。在一些实施例中,任何成像路径62中的反射镜130的数量被选择成在给定尺寸的壳中提供最少数量的反射镜130。成像路径62还可以或者可替换地被修改以引入额外的反射镜130,从而选择是物体的实际图像还是反转图像(镜像图像)被任何给定的成像器60接收。此外,来自物体20的不同透视图的物体20的相同的镜像图像可以到达成像器60,或者物体20的不同的镜像图像可以到达成像器60。可使用的示例成像器60包括752×480像素的分辨率的宽VGA成像器。一种优选的VGA成像器是可从加利福利亚的俄勒冈州或圣何塞的AptinaImagingofCorvallis得到的型号MT9V022;然而,可以使用各种分辨率的任意其他合适类型的成像器60。
反射镜130不仅便于捕获物体20的很多不同透视图,而且还有助于减小容纳所有成像器60所需的壳82的尺寸。例如,从成像器经由与各透视图相关的多组反射镜130到视见体64中的成像路径62允许下壳部分84和上壳部分86中的任一个或者两个具有至少一种壳尺寸,该壳尺寸小于用于从相同的透视图直接查看视见体的直接透视尺寸。
III方法和/或操作模式
A.虚拟扫描线处理
固定的虚拟扫描线模式(图7A中的全向模式)可以被用来解码图像,例如在由俄勒冈州尤金的数据逻辑扫描公司制造的麦哲伦-1000i模型扫描器中使用的。在一些实施例中,基于视觉图书馆的可替换技术可以与一个或更多个成像器60一起使用。一般,用于解码图像中的光学代码的任何图像处理技术都可以用于此处描述的阅读器。
B.自适应虚拟扫描线处理
为了减少储存器的数量和解码线性的和堆栈/堆叠的条形码所需的处理量,可以使用自适应虚拟扫描线处理方法。图7A的左侧图示出线性条形码的图像。扫描线以各种角度和偏移横穿2-D图像或在2-D图像上。这些“虚拟扫描线”可以以概念上与飞点激光扫描器类似的方式被处理为一组线性信号。图像可以通过一维过滤器核心(kernel)代替完全二维的核心而被去模糊,这明显降低了处理要求。
透镜模糊功能的旋转对称特性允许在不需要虚拟扫描线边界之外的任何像素的情况下发生线性去模糊处理。虚拟扫描线被假定为大体垂直于条形码穿过。条形码将吸收非扫描轴中的模糊斑点调制,在扫描轴中产生线扩展功能。无论虚拟扫描线的取向,产生的线扩张功能是相同的。然而,因为像素间隔根据旋转(45度的虚拟扫描线具有大于水平或垂直扫描线1.4倍的像素间隔)而变化,去模糊均衡器的缩放比例需要根据角度而改变。
如果堆栈的条形码符号(例如RSS或PDF-417,如图7B所示)被成像,则装置可以以镜像虚拟扫描模式开始并且之后确定哪个扫描线与条形码对齐得最好。然后,模式可以适于更靠近地与条形码的取向和位置对齐以能够有效解码。因此,设备可以读取高度截顶的条形码和堆栈的条形码,并且与在每一帧中处理整个图像的阅读器相比,具有较少的处理量。
C.拼接
光学代码(来自多个透视图)的多个部分可以通过已知拼接的处理被结合以形成完整的光学代码。拼接的概念在此处可以仅通过UPCA标签的示例的方式描述,其是杂货世界中最普遍的类型之一。UPCA标签在标签的左侧和右侧具有“保护码”并且在中间具有“中间保护码”。每侧具有6个编码的数字。可能的是识别你是在解码左半还是右半。可能的是分别解码左半和右半并且之后合并(拼接)解码的结果以产生完整的标签。还可能的是从两片拼接标签的一侧。为了减少错误,最好这些部分扫描包括一些重叠的区域。假设我们将端保护模式表示为G,并且将中间保护模式表示为C,并且我们在编码UPCA标签012345678905,则我们可以将这个写成G012345C678905G。
拼接左半和右半将需要读取G012345C和C678905G,并且将它们放在一起以得到完整的标签。拼接有两个数字重叠的左半可能需要读取G0123和2345C以产生G012345C。示例虚拟扫描线解码系统输出可以与保护码和4位数字一样短的多个标签段。使用拼接规则,完整的标签可以由从来自相同的相机的随后的图像解码的段或从多个相机的图像解码的段组合。美国专利5,493,108和5,446,271中描述了拼接和虚拟线扫描方法的进一步的细节,其全部内容通过参考合并于此。
D.渐进成像
用于光学代码读取的以下技术中的一些可以被用在一些实施例中。在一些实施例中,数据阅读器包括图像传感器,该图像传感器逐渐地被曝光以滚动方式(rollingbasis)捕获图像。这种类型的成像器还被称为滚动快门成像器。图像传感器被用于处理器以检测并量化环境光强度。基于环境光强度,处理器控制CMOS成像器的数行光电二极管的积分时间/整合时间。处理器还基于环境光的强度协调何时光源被脉动以及光电二极管行的积分时间。
取决于环境光和积分时间的量,光源可以每帧被脉动一次或更多次,以产生移动目标的单格拍制图像,其中单格拍制图像适于处理以解码移动目标表示的数据。例如,在明亮的环境光条件下,处理器可以引起行连续地与相对短的积分时间结合并且不脉动光源,这产生了移动目标的斜体图像。例如,在中等光条件下,行可以连续地与明亮环境光的积分时间类似的积分时间结合,并且处理器每帧脉动光源几次以产生移动目标的单格拍制图像,并且具有图像多个部分之间的多重变换。当光脉冲可在移动目标的更模糊的倾斜图像上时,产生图像部分。例如,在低光条件下,处理器可以引起行连续地结合相对长的积分时间并且当所有行在相同的时间段期间结合时可以脉动光源一次。光的单次脉动产生移动目标的单格拍制图像,其可以在移动目标的更模糊的倾斜图像上。
在一些实施例中,数据成像器包括多个CMOS成像器并且具有多个光源。不同的CMOS成像器“看见”不同的光源,换言之,来自不同光源的光被不同的CMOS成像器检测。当CMOS成像器以相对近似的帧率操作时,相对同步的图像在不同步CMOS成像器的情况下可以由多个CMOS成像器捕获。例如,一个CMOS成像器被用作主要的,使得当多行主要的CMOS成像器结合时所有光源被脉动。在其他实施例中,有利的是使所有CMOS成像器相互同步并且具有脉动的照明源。所有照明源可以被设置成在相同的时间脉动,为所有成像器提供照明。可替换地,一个或更多个成像器可以从照明源子集接收脉动的照明。这可以降低镜面反射的效果。
另一个实施例每帧脉动光源多于一次。优选地,当一些行结合时光源被脉动,并且结合的行的数量小于CMOS成像器中行的总数。在一些实施例中,CMOS成像器中行的总数除以结合的行的数量的结果是整数。可替换地,在其他实施例中,CMOS成像器中行的总数除以结合的行的数量的结果不是整数。当CMOS成像器中行的总数除以结合的行的数量的结果是整数时,图像帧可以被分成每帧的相同部分。另一方面,当CMOS成像器中行的总数除以结合的行的数量的结果不是整数时,连续的图像帧可以被分成不同部分。
其他实施例可以使用机械快门代替滚动快门以捕获移动目标的单格拍制图像。机械快门可以包括附接至阻挡光入射CMOS成像器或其他合适的图像传感器的快门的柔性元件。快门可以被附接至线轴,在该线轴的芯部分周围绕有导电材料,其中芯部分朝向远离快门。线轴的芯部分可以靠近一个或更多个永磁体。当电流流过绕在芯周围的导电材料时,产生磁场并且与来自一个或更多个永磁体的磁场相互作用,从而将快门移动到允许光入射CMOS成像器或其他合适的图像传感器的位置。
IV结论
以上使用的术语和描述仅通过图示说明的方式提出,并且不被认为是限制。本领域的技术人员将意识到可以对上述实施例的细节进行很多改变,而不脱离本发明的基本原理。例如,分割镜130和/或数组多个折叠镜130可以被用在仅从上部透视图或下部透视图中的一个获取视图的光学代码阅读器的可替换实施例中。作为另一个示例,尽管主要根据检测器辅助数据阅读器描述,但本文描述的阅读器和方法可以用在自动检测系统或自动阅读器中,例如采用通过多个视窗口获取多个透视图的多个壳部分的隧道扫描器。在本文的任何句子或段落中公开的主题可以与本文任何其他句子或段落的一个或更多个的主题结合,只要这些结合不相互排斥或不可行。
Claims (10)
1.一种用于通过使用多个成像器(60)读取视见体(64)中的物体(20)上的光学代码的方法,该视见体(64)通过分别的第一和第二视表面被限制在两个基本横向的侧上,所述方法包括:
将多个视图(62)从所述视见体(64)引导到一组成像器(60)的不同成像器部分上,其中所述多个视图(62)中的每一个通过所述第一和第二视表面中的一个,所述视图(62)中的至少一个通过所述第一视表面,所述视图(62)中的至少一个通过所述第二视表面,其中视图(62)的数量至少为三个,其中所述视图(62)中的至少一个被至少一个反射镜(130)反射,并且其中视图(62)的数量大于成像器(60)的数量;
用所述数量的成像器(60)形成至少一个图像;以及
基于所述至少一个图像处理所述光学代码。
2.根据权利要求1所述的方法,其中成像器(60)的所述数量大于1。
3.根据权利要求1所述的方法,其中所述数量的成像器(60abc、60def、60def和60ade)中的至少一个从多个视图(62)形成图像。
4.根据权利要求3所述的方法,其中成像器(60)的数量为2,其中第一成像器具有三个不同的视图(62),每个视图(62)通过所述第一视表面,并且其中第二成像器具有一个视图,该一个视图通过所述第二视表面。
5.根据权利要求3所述的方法,其中成像器(60)的数量为2,其中第一成像器具有三个不同的视场,每个视场通过所述第一视表面,并且其中第二成像器具有三个不同的视场,每个视场通过所述第二视表面。
6.根据权利要求3所述的方法,其中所述引导步骤包括:
经由复合镜结构(130def、130bc2、130de2、130ade和130adef)上第一表面的反射,将第一视图(64)从所述视见体(64)引导到分割视图成像器(60abc、60def、60def和60ade)的第一部分上;以及
经由所述复合镜结构(130def、130bc2、130de2、130ade和130adef)上第二表面的反射,将第二视图(64)从所述视见体(64)引导到分割视图成像器(60abc、60def、60def和60ade)的第二部分上。
7.根据权利要求6所述的方法,其中所述复合镜结构(130def、130bc2、130de2、130ade和130adef)是单件。
8.根据权利要求1所述的方法,其中所述成像器的数量是1。
9.根据权利要求8所述的方法,其中成像器(60ade)具有三个不同的视图(62),所述三个不同的视图中的两个视图通过所述第一视表面,并且所述三个不同的视图中的一个通过所述第二视表面。
10.根据权利要求8所述的方法,其中成像器(60adef)具有四个不同的视图(62),所述四个不同的视图中的三个视图通过所述第一视表面,并且所述四个不同的视图中的一个通过所述第二视表面。
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