CN106250792A - 条形码撷取方法及条码读取器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种条形码撷取方法和条码读取器，该条形码撷取方法包含下列步骤：以条码读取器撷取目标条形码的目标影像；判断目标影像中是否存在两个反光区域；当判断目标影像中存在两个反光区域时，计算对应两个反光区域的参考特征参数；判断参考特征参数与对应有效译码距离的预定特征参数是否相符；当判断参考特征参数与对应该有效译码距离的预定特征参数相符时，判断条码读取器与目标条形码间的目前距离为有效解码距离；以及当判断参考特征参数与对应该有效译码距离的预定特征参数不相符时，判断条码读取器与目标条形码间的目前距离为无效解码距离。

Description

条形码撷取方法及条码读取器

技术领域

本发明关于一种条形码撷取方法及条码读取器，尤指一种可有效提升解码效率的条形码撷取方法及条码读取器。

背景技术

条形码(barcode)是将宽度不等的多个黑条和空白，按照一定的编码规则排列，用以表达一组信息的图形识别元。条形码可以标出物品的生产国、制造厂家、商品名称、生产日期、图书分类号、邮件起止地点、类别、日期等信息，因而在商品流通、图书管理、邮政管理、银行系统等许多领域都得到了广泛的应用。

在以条码读取器读取条形码时，条码读取器与条形码之间的距离是否为有效解码距离以及条形码影像中是否存在反光区域，皆会对条形码的解码效率产生影响。由于使用者无法得知解码失败的原因为何，因此，使用者只能反复将条码读取器靠近或远离条形码来进行扫描，进而导致条形码的解码效率降低。若解码失败由条形码影像中存在反光区域造成，则无论使用者如何改变条码读取器与条形码之间的距离，皆无法解码成功，进而造成使用者操作上的困扰。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可有效提升解码效率的条形码撷取方法及条码读取器，以解决上述问题。

为达上述目的，本发明提供一种条形码撷取方法，包含下列步骤：

以条码读取器撷取目标条形码的目标影像；

判断该目标影像中是否存在两个反光区域；

当判断该目标影像中存在该两个反光区域时，计算对应该两个反光区域的参考特征参数；

判断该参考特征参数与对应有效解码距离的预定特征参数是否相符；

当判断该参考特征参数与对应该有效解码距离的该预定特征参数相符时，判断该条码读取器与该目标条形码间的目前距离为有效解码距离；以及

当判断该参考特征参数与对应该有效解码距离的该预定特征参数不相符时，判断该条码读取器与该目标条形码间的该目前距离为无效解码距离。

较佳的，还包含下列步骤：

当判断该目前距离为该有效解码距离时，调整该条码读取器的至少一个补光灯的亮度；以及

当该两个反光区域的面积小于预定阀值时，对该目标影像进行译码。

较佳的，还包含下列步骤：

当调整该至少一个补光灯的亮度超过预定次数后，该两个反光区域的面积仍大于或等于该预定阀值时，自该条码读取器发出警示讯息。

较佳的，还包含下列步骤：

当判断该目前距离为该无效解码距离时，自该条码读取器发出警示讯息。

较佳的，还包含下列步骤：

当判断该目前距离为该无效解码距离时，调整该条码读取器的变焦镜头的焦距，以将该目前距离调整为该有效解码距离。

较佳的，计算对应该两个反光区域的参考特征参数的步骤包含下列步骤：

于每一个该反光区域中分别选取一个特征点；以及

计算该两个反光区域的两个特征点间的相对距离，作为该参考特征参数。

较佳的，还包含下列步骤：

以该条码读取器于多个预定距离下撷取样本条形码的多个样本影像，其中该多个预定距离中的部分属于有效译码距离，该多个预定距离中的其余部分属于无效译码距离，且每一个该样本影像存在两个反光区域；以及

计算且分析每一个该样本影像的该两个反光区域间的相对距离，以得到对应该有效译码距离的该预定特征参数。

为达上述目的，本发明还提供一种条码读取器，包含：

影像撷取单元，撷取目标条形码的目标影像；以及

处理单元，电性连接于该影像撷取单元，该处理单元判断该目标影像中是否存在两个反光区域，当该处理单元判断该目标影像中存在两个反光区域时，该处理单元计算对应该两个反光区域的参考特征参数，该处理单元判断该参考特征参数与对应有效译码距离的预定特征参数是否相符，当该处理单元判断该参考特征参数与对应该有效译码距离的该预定特征参数相符时，该处理单元判断该条码读取器与该目标条形码间的目前距离为有效译码距离，当该处理单元判断该参考特征参数与对应该有效译码距离的该预定特征参数不相符时，该处理单元判断该条码读取器与该目标条形码间的该目前距离为无效解码距离。

较佳的，还包含至少一个补光灯，该至少一个补光灯电性连接于该处理单元，当该处理单元判断该目前距离为该有效译码距离时，该处理单元调整该至少一个补光灯的亮度，当该两个反光区域的面积小于预定阀值时，该处理单元对该目标影像进行译码。

较佳的，还包含警示单元，该警示单元电性连接于该处理单元，当该处理单元调整该至少一个补光灯的亮度超过预定次数后，该两个反光区域的面积仍大于或等于该预定阀值时，该处理单元控制该警示单元发出警示讯息。

较佳的，还包含警示单元，该警示单元电性连接于该处理单元，当该处理单元判断该目前距离为该无效译码距离时，该处理单元控制该警示单元发出警示讯息。

较佳的，另包含变焦镜头以及驱动模块，该驱动模块电性连接于该处理单元，该驱动模块连接于该变焦镜头，当该处理单元判断该目前距离为该无效译码距离时，该处理单元控制该驱动模块驱动该变焦镜头，以调整该变焦镜头的焦距，进而将该目前距离调整为该有效解码距离。

较佳的，该处理单元于每一个该反光区域中分别选取一个特征点，且计算该两个反光区域的该两个特征点间的相对距离，作为该参考特征参数。

较佳的，还包含记忆单元，该记忆单元电性连接于该处理单元，该记忆单元储存对照表，该对照表记录对应该有效译码距离的该预定特征参数。

与现有技术相比，本发明条形码撷取方法包含下列步骤：以条码读取器撷取目标条形码的目标影像；判断目标影像中是否存在两个反光区域；当判断目标影像中存在两个反光区域时，计算对应两个反光区域的参考特征参数；判断参考特征参数与对应有效译码距离的预定特征参数是否相符；当判断参考特征参数与对应该有效译码距离的预定特征参数相符时，判断条码读取器与目标条形码间的目前距离为有效解码距离；以及当判断参考特征参数与对应该有效译码距离的预定特征参数不相符时，判断条码读取器与目标条形码间的目前距离为无效解码距离，可有效提升解码效率。

附图说明

图1A为根据本发明实施例的条码读取器1的示意图。

图1B为样本条形码的样本影像的示意图。

图2为图1A中的条码读取器的功能方块图。

图3为根据本发明实施例的条形码撷取方法建立条形码影像的两个特征点的相对距离与条码读取器1和条形码的相对距离的对照表的流程图。

图4为根据本发明实施例的条形码撷取方法的流程图。

图5为在有效译码距离撷取目标条形码的目标影像的示意图。

图6为在无效译码距离撷取目标条形码的目标影像的示意图。

图7为根据本发明另一个实施例的条码读取器的功能方块图。

具体实施方式

为使对本发明的目的、构造、特征及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。

请参阅图1A至图3，图1A为根据本发明实施例的条码读取器1的示意图，图1B为样本条形码的样本影像的示意图，图2为图1A中的条码读取器1的功能方块图，图3为根据本发明实施例的条形码撷取方法建立条形码影像特征与条码读取器1和条形码的相对距离的对照表的流程图。

如图2所示，本发明的条码读取器1包含影像撷取单元10、处理单元12、至少一个补光灯14、警示单元16以及记忆单元18，其中处理单元12电性连接于影像撷取单元10、至少一个补光灯14、警示单元16与记忆单元18。其中，至少一个补光灯14的数量可根据实际应用而决定，不以一个为限。于实际应用中，影像撷取单元10可为电荷耦合组件(Charge-coupledDevice，CCD)传感器或互补式金属氧化半导体(Complementary Metal-OxideSemiconductor，CMOS)传感器；处理单元12可为具有数据处理功能的处理器或控制器；警示单元16可为光源、显示器、扬声器、振动马达或其组合；记忆单元18可为内存或其它数据储存装置。一般而言，条码读取器1中还会设有运作时必要的软硬件组件，如电路板、电源供应器、应用程序、通讯模块、镜头等，视实际应用而定。

本发明藉由条码读取器1取得样本条形码3的影像特征，再估测条码读取器1与样本条形码3的相对距离，以提供解码时需要的相对距离信息，进而有效提升解码效率。因此，在对条形码进行译码前，本发明的条形码撷取方法需先建立条形码影像特征与条码读取器1和条形码的相对距离的对照表。

首先，执行步骤S10，提供样本条形码3，且于样本条形码3上形成两个反光区域。

接着，执行步骤S12，以条码读取器1于多个预定距离下撷取样本条形码3的多个样本影像SI，其中该多个预定距离中的部分属于有效译码距离，多个预定距离中的其余部分属于无效译码距离，且每一个样本影像SI存在两个反光区域30、32。

接着，执行步骤S14，计算且分析每一个样本影像SI的两个反光区域30、32间的相对距离，以得到对应有效译码距离与无效译码距离的预定特征参数。具体而言，当译码成功时，两个反光区域30、32间的相对距离为有效译码距离的该预定特征参数，当译码失败时，两个反光区域30、32间的相对距离为无效译码距离的该预定特征参数。需要特别说明的是，在建立该对照表时，只改变条码读取器1和条形码的距离(即在不同预定距离下撷取样本条形码3的多个样本影像SI)，其它参数都是固定且是设定在条码读取器1可实现成功译码的范围内，使得条形码的译码成功与否只取决于条码读取器1和条形码的距离。

于此实施例中，本发明可于反光区域30中选取一个特征点C1以及于反光区域32中选取一个特征点C2，再计算两个特征点C1、C2间的相对距离D，作为上述的预定特征参数。需说明的是，上述特征点可为反光区域的中心点、边界点或根据预定规则产生的特定点(例如，反光区域的外接圆或内切圆的圆心)，视实际应用而定。于此实施例中，可经由图像处理技术辨识出两个反光区域30、32的形状后，再于反光区域30中选取一个特征点C1以及于反光区域32中选取一个特征点C2。

在以条码读取器1于多个不同的预定距离下撷取样本条形码3的多个样本影像SI，且对每一个样本影像SI的两个反光区域30、32间的相对距离进行如上的计算与分析后，即可建立如下表1所示的条形码影像特征与条码读取器1和条形码的相对距离的对照表。需说明的是，表1中的数值基于影像大小为752x480像素而建立，本发明不以此为限。

表1

如表1所示，本发明可将相对中距离定义为有效解码距离，且将相对近距离与相对远距离皆定义为无效解码距离。表1所示的对照表储存于记忆单元18中。于此实施例中，表1所示的对照表同时记录对应有效译码距离与无效译码距离的预定特征参数。然而，于另一个实施例中，本发明的对照表亦可仅记录对应有效译码距离的该预定特征参数。当两个特征点C1、C2间的相对距离D与有效译码距离的该预定特征参数不相符时，即可判断为无效解码距离。

请参阅图4至图6，图4为根据本发明实施例的条形码撷取方法的流程图，图5为在有效译码距离撷取目标条形码5的目标影像TI1的示意图，图6为在无效译码距离撷取目标条形码5的目标影像TI2的示意图。在建立如上表1所示的条形码影像特征与条码读取器1和条形码的相对距离的对照表后，即可根据表1对目标条形码5进行撷取与译码。

首先，执行步骤S30，以条码读取器1撷取目标条形码5的目标影像，亦即，经由条码读取器1的影像撷取单元10撷取目标条形码5的目标影像。如图5所示，条码读取器1的影像撷取单元10在有效译码距离撷取目标条形码5的目标影像TI1。如图6所示，条码读取器1的影像撷取单元10在无效译码距离撷取目标条形码5的目标影像TI2。

接着，执行步骤S32，处理单元12判断目标影像中是否存在两个反光区域。

如图5与图6所示所示，目标影像TI1中存在两个反光区域50、52，且目标影像TI2中存在两个反光区域54、56。当处理单元12判断目标影像中存在两个反光区域时，执行步骤S34，处理单元12计算对应两个反光区域的参考特征参数。针对图5所示的目标影像TI1，处理单元12于每一个反光区域50、52中分别选取两个特征点C1'、C2'，且计算两个反光区域50、52的两个特征点C1'、C2'间的相对距离D'，作为参考特征参数。针对图6所示的目标影像TI2，处理单元12于反光区域54中选取一个特征点C1”以及于反光区域56中分别选取一个特征点C2”，且计算两个反光区域54、56的两个特征点C1”、C2”间的相对距离D”，作为参考特征参数。需说明的是，特征点C1'、C2'、C1”、C2”的选取方式与上述的特征点C1、C2的选取方式相同，在此不再赘述。

接着，执行步骤S36，处理单元12判断参考特征参数与对应有效译码距离的该预定特征参数是否相符。当处理单元12判断该参考特征参数与对应有效译码距离的预定特征参数相符时，执行步骤S38，处理单元12判断条码读取器1与目标条形码5间的目前距离为有效解码距离。当处理单元12判断参考特征参数与对应有效译码距离的预定特征参数不相符时，执行步骤S40，处理单元12判断条码读取器1与目标条形码5间的目前距离为无效解码距离。

针对图5所示的目标影像TI1，假设两个反光区域50、52的两个特征点C1'、C2'间的相对距离D'为80像素，则当处理单元12根据表1判断参考特征参数(亦即，相对距离D')与对应有效译码距离的预定特征参数相符，进而判断条码读取器1与目标条形码5间的目前距离为有效解码距离。

当条码读取器1与目标条形码5间的目前距离为有效译码距离，却译码失败时，则表示译码失败有可能是由条形码影像中存在两个反光区域50、52造成。因此，当处理单元12判断条码读取器1与目标条形码5间的目前距离为有效译码距离时，执行步骤S42，处理单元12调整补光灯14的亮度。于此实施例中，补光灯的亮度调整可为循环式，每次适度调降后就再对目标条形码5撷取一张新的目标影像TI1，且计算两个反光区域50、52的面积。当两个反光区域50、52的面积小于预定阀值时，执行步骤S44，处理单元12对目标影像TI1进行译码。上述的预定阀值可根据实际应用而设定。需说明的是，对于一般条形码译码程序须注意的事项或一般影像前处理程序，本案并无例外。举例而言，一般条形码译码程序还会计算影像对比，且在影像对比大于预定值时才开始译码程序。

当处理单元12调整该补光灯14的亮度超过预定次数(例如，三次、五次等)后，两个反光区域50、52的面积仍大于或等于该预定阀值时，表示译码失败有可能是由距离与反光之外的其它因素造成(例如，条形码毁损、条码读取器故障、环境光太亮等)，因此，可执行步骤S46，由处理单元12控制警示单元16发出警示讯息，以提示用户针对条形码、条码读取器及/或环境光进行检查。于此实施例中，警示讯息可为光线、影像、声音、振动或其组合，视实际应用而定。此外，本发明亦可利用一般条码读取器上的定位指示灯作为警示单元16，此时，处理单元12可控制定位指示灯以闪光方式提示使用者。

针对图6所示的目标影像TI2，假设两个反光区域54、56的两个特征点C1”、C2”间的相对距离D”为40像素，则处理单元12根据表1判断参考特征参数(亦即，相对距离D”)与对应有效译码距离的预定特征参数不相符，进而判断条码读取器1与目标条形码5间的目前距离为无效解码距离。

当处理单元12判断条码读取器1与目标条形码5间的目前距离为无效译码距离时，执行步骤S48，处理单元12控制警示单元16发出警示讯息，以提示用户将条码读取器1与目标条形码5间的目前距离调整为有效解码距离。如上所述，警示讯息可为光线、影像、声音、振动或其组合，视实际应用而定。

根据表1所示，当两个反光区域54、56两个特征点C1”、C2”间的相对距离D”为40像素时，条码读取器1与目标条形码5间的目前距离为相对远距离，亦即，条码读取器1距离目标条形码5过远。本发明可以快速闪光方式提示使用者需将条码读取器1靠近目标条形码5来取像。反之，若条码读取器1距离目标条形码5过近，本发明可以慢速闪光方式提示使用者需将条码读取器1远离目标条形码5来取像。当然，本发明亦可直接透过影像显示“过远”、“过近”或其它文字、符号或图像来提示用户。换言之，警示讯息的呈现方式可根据实际应用而决定，不以上述实施例为限。

于上述的步骤S32中，当处理单元12判断目标影像中不存在两个反光区域时，可执行步骤S50，进行一般条形码译码程序。

请参阅图7，图7为根据本发明另一实施例的条码读取器1'的功能方块图。条码读取器1'与上述的条码读取器1的主要不同之处在于，条码读取器1'另包含变焦镜头20以及驱动模块22，其中驱动模块22电性连接于处理单元12，且驱动模块22连接于变焦镜头20，如图7所示。于此实施例中，驱动模块22可为马达模块。当处理单元12判断条码读取器1'与目标条形码5间的目前距离为无效译码距离时，除了发出警示讯息外，处理单元12亦可控制驱动模块22驱动变焦镜头20，以调整变焦镜头20的焦距，进而将条码读取器1'与目标条形码5间的目前距离调整为有效解码距离。换言之，对于装设有变焦镜头20的条码读取器1'而言，可自动调整变焦镜头20的焦距，进而自动将条码读取器1'与目标条形码5间额目前距离调整为有效解码距离。无须用户手动将条码读取器1'与目标条形码5间的目前距离调整为有效译码距离，使用上更为方便。需说明的是，图7中与图2中所示相同标号的组件，其作用原理大致相同，在此不再赘述。

本发明用目标影像中的两个反光区域来判断条码读取器与目标条形码间的目前距离为有效译码距离或无效译码距离。接着，本发明即可根据上述判断结果进行对应处理程序，以有效提升译码效率。

举例而言，当条码读取器与目标条形码间的目前距离为有效译码距离却译码失败时，表示译码失败有可能是由条形码影像中存在反光区域造成。此时，本发明可调整条码读取器的补光灯的亮度，直到两个反光区域的面积小于预定阀值时，再对目标影像进行译码。当调整补光灯的亮度超过预定次数后，两个反光区域的面积仍大于或等于预定阀值时，表示译码失败有可能是由距离与反光之外的其它因素造成(例如，条形码毁损、条码读取器故障、环境光太亮等)，本发明可自条码读取器发出警示讯息，以提示用户针对条形码、条码读取器及/或环境光进行检查。当条码读取器与目标条形码间的目前距离为无效解码距离时，本发明可自条码读取器发出警示讯息，以提示用户将条码读取器与目标条形码间的目前距离调整为有效解码距离。此外，若条码读取器装设有变焦镜头，当条码读取器与目标条形码间的目前距离为无效解码距离时，本发明亦可调整变焦镜头的焦距，以自动将条码读取器与目标条形码间的目前距离调整为有效解码距离。

综上，本发明提供一种条形码撷取方法和条码读取器，通过条码读取器撷取目标条形码的目标影像；判断目标影像中是否存在两个反光区域；当判断目标影像中存在两个反光区域时，计算对应两个反光区域的参考特征参数；判断参考特征参数与对应有效译码距离的预定特征参数是否相符；当判断参考特征参数与对应该有效译码距离的预定特征参数相符时，判断条码读取器与目标条形码间的目前距离为有效解码距离；以及当判断参考特征参数与对应该有效译码距离的预定特征参数不相符时，判断条码读取器与目标条形码间的目前距离为无效解码距离，可有效提升解码效率。

本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。

Claims (14)

1.一种条形码撷取方法，其特征在于，包含下列步骤：

以条码读取器撷取目标条形码的目标影像；

判断该目标影像中是否存在两个反光区域；

当判断该目标影像中存在该两个反光区域时，计算对应该两个反光区域的参考特征参数；

判断该参考特征参数与对应有效解码距离的预定特征参数是否相符；

当判断该参考特征参数与对应该有效解码距离的该预定特征参数相符时，判断该条码读取器与该目标条形码间的目前距离为有效解码距离；以及

当判断该参考特征参数与对应该有效解码距离的该预定特征参数不相符时，判断该条码读取器与该目标条形码间的该目前距离为无效解码距离。

2.如权利要求1所述的条形码撷取方法，其特征在于，还包含下列步骤：

当判断该目前距离为该有效解码距离时，调整该条码读取器的至少一个补光灯的亮度；以及

当该两个反光区域的面积小于预定阀值时，对该目标影像进行译码。

3.如权利要求2所述的条形码撷取方法，其特征在于，还包含下列步骤：

当调整该至少一个补光灯的亮度超过预定次数后，该两个反光区域的面积仍大于或等于该预定阀值时，自该条码读取器发出警示讯息。

4.如权利要求1所述的条形码撷取方法，其特征在于，还包含下列步骤：

当判断该目前距离为该无效解码距离时，自该条码读取器发出警示讯息。

5.如权利要求1所述的条形码撷取方法，其特征在于，还包含下列步骤：

当判断该目前距离为该无效解码距离时，调整该条码读取器的变焦镜头的焦距，以将该目前距离调整为该有效解码距离。

6.如权利要求1所述的条形码撷取方法，其特征在于，计算对应该两个反光区域的参考特征参数的步骤包含下列步骤：

于每一个该反光区域中分别选取一个特征点；以及

计算该两个反光区域的两个特征点间的相对距离，作为该参考特征参数。

7.如权利要求1所述的条形码撷取方法，其特征在于，还包含下列步骤：

以该条码读取器于多个预定距离下撷取样本条形码的多个样本影像，其中该多个预定距离中的部分属于有效译码距离，该多个预定距离中的其余部分属于无效译码距离，且每一个该样本影像存在两个反光区域；以及

计算且分析每一个该样本影像的该两个反光区域间的相对距离，以得到对应该有效译码距离的该预定特征参数。

8.一种条码读取器，其特征在于，包含：

影像撷取单元，撷取目标条形码的目标影像；以及

处理单元，电性连接于该影像撷取单元，该处理单元判断该目标影像中是否存在两个反光区域，当该处理单元判断该目标影像中存在两个反光区域时，该处理单元计算对应该两个反光区域的参考特征参数，该处理单元判断该参考特征参数与对应有效译码距离的预定特征参数是否相符，当该处理单元判断该参考特征参数与对应该有效译码距离的该预定特征参数相符时，该处理单元判断该条码读取器与该目标条形码间的目前距离为有效译码距离，当该处理单元判断该参考特征参数与对应该有效译码距离的该预定特征参数不相符时，该处理单元判断该条码读取器与该目标条形码间的该目前距离为无效解码距离。

9.如权利要求8所述的条码读取器，其特征在于，还包含至少一个补光灯，该至少一个补光灯电性连接于该处理单元，当该处理单元判断该目前距离为该有效译码距离时，该处理单元调整该至少一个补光灯的亮度，当该两个反光区域的面积小于预定阀值时，该处理单元对该目标影像进行译码。

10.如权利要求9所述的条码读取器，其特征在于，还包含警示单元，该警示单元电性连接于该处理单元，当该处理单元调整该至少一个补光灯的亮度超过预定次数后，该两个反光区域的面积仍大于或等于该预定阀值时，该处理单元控制该警示单元发出警示讯息。

11.如权利要求8所述的条码读取器，其特征在于，还包含警示单元，该警示单元电性连接于该处理单元，当该处理单元判断该目前距离为该无效译码距离时，该处理单元控制该警示单元发出警示讯息。

12.如权利要求8所述的条码读取器，其特征在于，另包含变焦镜头以及驱动模块，该驱动模块电性连接于该处理单元，该驱动模块连接于该变焦镜头，当该处理单元判断该目前距离为该无效译码距离时，该处理单元控制该驱动模块驱动该变焦镜头，以调整该变焦镜头的焦距，进而将该目前距离调整为该有效解码距离。

13.如权利要求8所述的条码读取器，其特征在于，该处理单元于每一个该反光区域中分别选取一个特征点，且计算该两个反光区域的该两个特征点间的相对距离，作为该参考特征参数。

14.如权利要求8所述的条码读取器，其特征在于，还包含记忆单元，该记忆单元电性连接于该处理单元，该记忆单元储存对照表，该对照表记录对应该有效译码距离的该预定特征参数。