CN107124533B - 通过图像捕捉来读取目标的模块或布置以及方法 - Google Patents

通过图像捕捉来读取目标的模块或布置以及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107124533B
CN107124533B CN201710107002.4A CN201710107002A CN107124533B CN 107124533 B CN107124533 B CN 107124533B CN 201710107002 A CN201710107002 A CN 201710107002A CN 107124533 B CN107124533 B CN 107124533B
Authority
CN
China
Prior art keywords
aiming
field
imaging
view
along
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201710107002.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107124533A (zh
Inventor
D·M·汉德肖
E·巴坎
M·德兹玛拉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Symbol Technologies LLC
Original Assignee
Symbol Technologies LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Symbol Technologies LLC filed Critical Symbol Technologies LLC
Publication of CN107124533A publication Critical patent/CN107124533A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107124533B publication Critical patent/CN107124533B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/10—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
    • G06K7/10544—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation by scanning of the records by radiation in the optical part of the electromagnetic spectrum
    • G06K7/10792—Special measures in relation to the object to be scanned
    • G06K7/10801—Multidistance reading
    • G06K7/10811—Focalisation
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/10—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
    • G06K7/10544—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation by scanning of the records by radiation in the optical part of the electromagnetic spectrum
    • G06K7/10554—Moving beam scanning
    • G06K7/10564—Light sources
    • G06K7/10574—Multiple sources
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/50—Constructional details
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/56—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof provided with illuminating means
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/18—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for optical projection, e.g. combination of mirror and condenser and objective
    • G02B27/20—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for optical projection, e.g. combination of mirror and condenser and objective for imaging minute objects, e.g. light-pointer
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/10—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
    • G06K7/10544—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation by scanning of the records by radiation in the optical part of the electromagnetic spectrum
    • G06K7/10712—Fixed beam scanning
    • G06K7/10722—Photodetector array or CCD scanning
    • G06K7/10732—Light sources
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/10—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
    • G06K7/10544—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation by scanning of the records by radiation in the optical part of the electromagnetic spectrum
    • G06K7/10712—Fixed beam scanning
    • G06K7/10722—Photodetector array or CCD scanning
    • G06K7/10752—Exposure time control
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/10—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
    • G06K7/10544—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation by scanning of the records by radiation in the optical part of the electromagnetic spectrum
    • G06K7/10792—Special measures in relation to the object to be scanned
    • G06K7/10801—Multidistance reading
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/10—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
    • G06K7/10544—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation by scanning of the records by radiation in the optical part of the electromagnetic spectrum
    • G06K7/10821—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation by scanning of the records by radiation in the optical part of the electromagnetic spectrum further details of bar or optical code scanning devices
    • G06K7/10831—Arrangement of optical elements, e.g. lenses, mirrors, prisms
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/10—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
    • G06K7/10544—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation by scanning of the records by radiation in the optical part of the electromagnetic spectrum
    • G06K7/10821—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation by scanning of the records by radiation in the optical part of the electromagnetic spectrum further details of bar or optical code scanning devices
    • G06K7/10881—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation by scanning of the records by radiation in the optical part of the electromagnetic spectrum further details of bar or optical code scanning devices constructional details of hand-held scanners
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
    • G06K7/10—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation
    • G06K7/14—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns by electromagnetic radiation, e.g. optical sensing; by corpuscular radiation using light without selection of wavelength, e.g. sensing reflected white light
    • G06K7/1404—Methods for optical code recognition
    • G06K7/1408—Methods for optical code recognition the method being specifically adapted for the type of code
    • G06K7/1417—2D bar codes
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/45—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof for generating image signals from two or more image sensors being of different type or operating in different modes, e.g. with a CMOS sensor for moving images in combination with a charge-coupled device [CCD] for still images
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/71—Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/76—Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K2207/00—Other aspects
    • G06K2207/1011—Aiming

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Image Input (AREA)
  • Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
  • Studio Devices (AREA)
  • Telephone Set Structure (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

本公开涉及通过图像捕捉来读取目标的模块或布置以及方法。成像读取器的成像传感器感测来自待通过沿视场上的成像轴线进行的图像捕捉而读取的目标的返回光，视场沿互相正交的水平轴线和竖直轴线延伸。两个瞄准光组件自传感器偏移且沿水平轴线间隔在所述传感器的相对侧，并且将两个瞄准光行引导至目标处，每一个瞄准光行具有预定亮度。瞄准行沿水平轴线是共线的并且具有内线性末端区域和外线性末端区域，在工作距离范围上，内线性末端区域在目标上重叠以形成具有大于预定亮度的亮度的、明亮的、线性的瞄准标记从而视觉地指示视场的中心区，外线性末端区域视觉地指示视场的近似末端界限。

Description

通过图像捕捉来读取目标的模块或布置以及方法
技术领域
本公开总体上涉及远离具有彼此偏移的成像系统和瞄准系统的成像读取器在工作距离范围中在视场上通过图像捕捉来读取待光电地读取的目标(诸如条形码符号)的模块或布置以及方法，且更特别地涉及生成瞄准光图案，所述瞄准光图案在工作距离范围上视觉地指示视场的中心和/或边界区以使目标能够在最佳读取位置中被读取而不管成像系统和瞄准系统之间的偏移。
背景技术
固态成像系统或成像读取器已经长期以来以手持和免提两种操作模式被用在许多行业(诸如零售、制造、仓储、配送、邮政、运输、物流等)中，以光电地读取待解码的目标(诸如一维或二维条形码符号)。已知的成像读取器通常包括被安装在壳体中的成像模块，并且所述成像模块具有瞄准光系统，所述瞄准光系统用于沿瞄准轴线投影可见瞄准光图案以在视场内视觉地定位目标，并从而建议操作者以何种方式移动读取器以便在读取之前将瞄准光图案定位在目标上(通常在目标的中心处)；照明系统，所述照明系统用于向目标发射照明光以从目标反射和散射；以及成像系统，所述成像系统具有固态成像器和光学组件，所述固态成像器具有光电单元(photocell)或光传感器的传感器阵列，所述光学组件用于在以成像轴线为中心的视场上捕捉从正被成像的目标散射和/或反射的返回照明光以及用于将所捕捉的照明光投射到成像器上以启动目标的图像的捕捉。成像器产生电信号，所述电信号由经编程的微处理器或控制器解码和/或处理成与待读取的目标相关的信息，例如，识别所述目标的解码的数据。控制器操作来用于经由无线或有线链路将解码的数据传送给远程主机以用于进一步处理，例如，从价格数据库检索价格以获得所识别的目标的价格。
有时候使用具有卷帘快门的低成本成像器以最小化成本，但这有利地规定了瞄准系统在水平方向上物理地偏移远离成像系统。这种水平偏移或视差将瞄准光图案定位成相对于成像轴线偏离中心且向读取器的一侧偏移，并且在要读取处于靠近读取器的近距范围中的目标时尤其不希望这种水平偏移或视差，因为操作者会被错误地引导以定位读取器使得目标的一部分会通常处于视场外面，并且因此，目标往往不会被读取。
已知的是将成像读取器中的瞄准系统配置成具有激光器、聚焦透镜和图案成形光学元件(诸如衍射光学元件(DOE)或折射光学元件(ROE))以将瞄准光图案投影为例如用于放置在目标的中心处的成对的十字准星或为用于放置在目标上的连续成行或成排的光斑，从而近似地指示视场。但是，此类基于激光器的瞄准系统的激光器和光学部件制造相对较昂贵并且在安装在读取器中时被光学对准，从而使它们不适合低成本的成像读取器。还已知的是将成像读取器中的瞄准系统配置成具有一个或多个发光二极管(LED)以将瞄准光图案投影为例如用于放置在目标上的一个或多个一般圆形的斑点或为单一瞄准行。此类瞄准光图案一般近似地指示视场的中心所在位置，或近似地指示视场的外边界或末端界限所在位置，但并非同时指示二者。无论如何，此类基于激光器的瞄准系统和基于LED的瞄准系统在成像系统和瞄准系统彼此偏移时遭受相同的前述水平偏移定位错误。
因此，将希望的是在工作距离范围上精确地指示成像读取器的视场的中心和/或末端界限而不管读取器的成像系统和瞄准系统之间的水平偏移。
发明内容
根据本公开的一个特征，成像模块操作来用于远离所述模块在工作距离范围上通过图像捕捉来读取目标，例如，条形码符号。所述模块包括成像系统以及自成像系统偏移的瞄准光系统。成像系统具有成像传感器，例如，二维固态传感器，诸如电荷耦合器件(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器阵列，用于感测在视场上沿成像轴线从目标返回的光，视场沿通常与成像轴线垂直的互相正交的水平轴线和竖直轴线延伸。瞄准光系统具有成对的瞄准光组件，成对的瞄准光组件沿水平轴线间隔在成像系统的相对侧。瞄准光组件沿成对的瞄准轴线将成对的瞄准光行引导至目标处，每一个瞄准光行具有预定亮度。所述瞄准光行沿水平轴线是共线的，并且具有内线性末端区域，在工作距离范围上，内线性末端区域延伸经过成像轴线且在目标上重叠以形成具有大于预定亮度的亮度的、明亮的、线性的瞄准标记从而视觉地指示视场的中心区。接着，操作者可移动模块和/或目标使得明亮的瞄准标记大体上位于视场中的目标的中心上。
优选地，瞄准光行具有外线性末端区域，在工作距离范围上，外线性末端区域沿水平轴线向视场的近似边界区或末端界限延伸，并且视觉地指示所述近似边界区或末端界限。这也在寻找最佳读取位置方面帮助和引导操作者。因此，在工作距离范围上精确并同时地指示成像读取器的视场的中心和/或近似末端界限而不管读取器的成像系统和瞄准系统之间的水平偏移。有利地，瞄准轴线和成像轴线一般位于公共平面中并且一般彼此平行。在远离所述模块的方向上，瞄准光行在长度上增加，并且视场在面积上成比例地增加。
根据本公开的另一特征，前述成像模块被安装在具有透光窗的成像读取器的壳体中。成像传感器感测穿过所述窗从目标返回的光，并且瞄准光行穿过所述窗被引导至目标处。壳体被优选地具体化为便携的、交易点、枪形的手持式壳体，但也可具体化为手持式的盒形壳体，或包括免提构造的任何其他构造。
根据本公开的又另一特征，远离成像读取器在工作距离范围上通过图像捕捉来读取目标的方法通过以下步骤来执行：感测在视场上沿成像轴线穿过窗从目标返回的光，视场沿通常与成像轴线垂直的互相正交的水平轴线和竖直轴线延伸；沿成对的瞄准轴线将成对的瞄准光行引导至目标处，每一个瞄准光行具有预定亮度；将瞄准光行配置成沿水平轴线是共线的并且具有内线性末端区域，在工作距离范围上，内线性末端区域延伸经过成像轴线且在目标上重叠以形成具有大于预定亮度的亮度的、明亮的、线性的瞄准标记从而视觉地指示视场的中心区；以及将明亮的瞄准标记定位在目标上。该方法进一步通过以下步骤来执行：通过将瞄准光行配置成具有外线性末端区域以及通过将外线性末端区域定位在目标上来引导操作者将读取器移动到工作距离范围中的最佳读取位置，在工作距离范围上，外线性末端区域沿水平轴线向视场的近似边界区延伸并视觉地指示所述近似边界区。
附图说明
附图(其中类同的附图标记在全部单独的视图中表示相同的或功能类似的要素)连同下面的详细描述被纳入于此并形成说明书的一部分，并用来进一步阐述包括所要求保护的发明的构思的实施例，以及解释那些实施例的各种原理和优势。
图1是根据本公开的通过图像捕捉来读取目标的光电手持式读取器的示例性实施例的立体图，所述光电手持式读取器中安装有成像模块。
图2是根据本公开的图1的读取器的立体图，其顶部被移除以图示读取器的成像系统和瞄准系统的部件。
图3是图2的读取器的俯视平面图。
图4是图2的读取器的侧视图。
图5是图1的读取器的成像系统和瞄准系统的部件的图解视图。
图6是由瞄准系统产生的瞄准光图案的放大的图解视图。
本领域技术人员将理解，附图中的要素出于简化和清楚而示出，并且不一定按比例绘制。例如，附图中的一些要素的尺寸和位置可相对于其他要素被放大以帮助提高对本发明实施例的理解。
已在附图中通过常规符号在适当位置对模块、布置和方法构成进行了表示，所述表示仅示出与理解本发明的实施例有关的那些特定细节以免因得益于本文的描述对本领域技术人员显而易见的细节而混淆本公开。
具体实施方式
图1中的附图标记30总体上指示用于光电读取目标(诸如条形码符号或类似标记)的手持式成像读取器。读取器30包括壳体32，如下面联系图5所详细描述的成像或扫描引擎或模块40被安装在壳体32中。壳体32包括通常拉长的手柄或下部握柄部分28以及具有前端的桶管(barrel)或上部主体部分或顶部24，透光窗26位于所述前端处。手柄28的横截面尺寸和总体大小使得读取器30可被便利地保持在操作者的手中。主体和手柄部分24、28可由重量轻的、有回弹力的、抗冲击的自支撑材料(诸如合成塑料材料)构成。塑料壳体32可被注塑模制而成，但也可被真空成型或吹模以形成薄的空心壳，该空心壳界定内部空间，所述内部空间的体积足以容纳读取器30的各种部件。手动可致动的触发器34在读取器30的前向区域内以移动关系安装在手柄28上。操作者的食指用于通过按下触发器34来致动读取器30以启动读取。虽然壳体32被示出为便携的、交易点的、枪形的手持式壳体，但这仅仅是示例性的，因为壳体还可被具体化为手持式的盒形壳体或用包括免提构造的任何其他构造来具体化。
图2-3描绘了读取器30，其顶部24被移除并暴露其中的模块40。如图5中所最佳示出，模块40包括成像系统，成像系统具有固态成像器10和成像透镜组件12，成像透镜组件12安装在具有圆形孔径16的管状保持器14中。成像器10是具有全局快门或卷帘快门的光电单元或传感器的二维的电荷耦合器件(CCD)阵列或互补金属氧化物半导体(CMOS)阵列。优选地，为了低成本，CMOS成像器有利地和卷帘快门一起使用。成像器10和成像透镜12优选地沿中心线或光学成像轴线18对准，中心线或光学成像轴线18通常居中地位于上部主体部分24内。
在操作中，成像系统捕捉来自远离窗26的位于工作距离范围中的目标的沿成像轴线18穿过窗26的返回光，成像轴线18在成像透镜组件12的成像视场20中的中央。成像器10被有利地定位为相比壳体的前面更靠近上部主体部分24的后壁，以便在工作距离的靠近读取器30的近距范围中扩大成像视场20。成像透镜32优选地包括一个或多个定焦透镜，优选地是库克三合透镜，一个或多个定焦透镜具有成像平面，在成像平面，目标被最佳地聚焦并成像到成像器10上。视场20一般是矩形的并且沿所示的通常与成像轴线18垂直的互相正交的水平轴线(X－X)和竖直轴线(Y－Y)延伸。传感器针对目标的图像产生与像素信息的二维阵列对应的电信号。所述电信号由控制器或经编程的微处理器22处理成指示正被读取的目标的数据。控制器22连接到存储器36用以数据检索和存储。控制器22和存储器36被安装在印刷电路板38上，印刷电路板38并非必须按所示安装在模块40中，而是可以远离模块40来安装。
所述成像系统能够在各种光照条件下获取目标的全图像。还可将未示出的照明系统安装在模块40上以提供照明光来照亮目标。曝光时间由控制器22控制。阵列的分辨率可以是各种大小，但是可使用640×480像素的VGA分辨率以最小化成本。
包括成对的瞄准光组件的瞄准系统被支撑在模块40上，并且自成像系统偏移。瞄准系统操作来用于将瞄准光图案100投影在目标上(参见图6)。瞄准光组件沿水平轴线(X－X)间隔在成像传感器10的相对侧。每个瞄准光组件包括：瞄准发光二极管(LED)42，优选但不必然地，LED 42被安装在电路板38上；一般线性的瞄准孔径46，瞄准孔径46在LED 42的前面沿水平轴线(X－X)延伸；以及环面(toroidal)瞄准透镜44，瞄准透镜44远离其相应的LED42而被安装。每个LED 42、透镜44和孔径46沿相应的瞄准轴线48居中并放置。瞄准轴线48一般位于公共平面中并且一般彼此平行。如图所示，LED 42和传感器10沿公共水平轴线被安装，但并非必须如此，因为LED 42可被安装在成像器10的上方或下方。有利地，成像轴线18位于同一平面中并且一般与瞄准轴线48平行。
瞄准光组件操作来用于在瞄准场52上沿相应的瞄准轴线48引导从各个LED 42发射的瞄准光穿过相应的孔径46和相应的透镜44到目标处，瞄准场52以相应的瞄准轴线48为中心。在目标上，这些瞄准场52描绘了成对的瞄准光行50，每一个瞄准光行50具有预定亮度。如图5-6中所示，瞄准光行50沿水平轴线(X－X)是共线的。瞄准光行50具有内线性末端区域50A，在工作距离范围上，内线性末端区域50A延伸经过成像轴线18且在目标上重叠以形成因内线性末端区域50A的重合而具有大于预定亮度的亮度的、明亮的、线性的瞄准标记60从而视觉地指示视场20的中心区。因此，操作者可将瞄准标记60定位在目标上，并且目标将大体上位于成像视场20的中央而不管成像系统和瞄准系统之间的偏移。这在选择列表操作模式期间当在视场中位置靠近在一起的多个目标之间进行选择时是有帮助的。
瞄准光行50还具有外线性末端区域50B，在工作距离范围上，外线性末端区域50B沿水平轴线(X－X)向视场20的近似边界区或末端界限延伸，并且视觉地指示所述近似边界区或末端界限。由此，操作者被引导以将外线性末端区域50B定位在目标上，使得目标将被大体上完全包含在成像视场20内而不管成像系统和瞄准系统之间的偏移。有利地，从瞄准光组件发射的瞄准光可以具有与从照明系统发射的照明光不同的波长，以便使瞄准光行50和瞄准标记60在视觉上与照明光区别更大并且在视觉上与照明光形成对比。
如在图3-4中最佳可见，在远离读取器30的方向上，瞄准光行50在长度上增加，并且视场20在面积上成比例地增加。如图6中可见，视场20沿水平轴线(X－X)具有水平尺寸，并且外线性末端区域50B在工作距离范围的至少一部分上具有沿水平轴线(X－X)以比所述水平尺寸略小(例如，小10％-30％)的距离间隔开的相对的端部50C。有利地优化这种距离以在工作距离范围的所选部分尤其是在所述范围的附近部分中读取一些难以读取的目标，工作距离范围的所选部分对读取此类难以读取的目标而言是理想。作为数值示例，在一个优选实施例中，在离窗26约5英寸处，瞄准行图案100(即，外线性末端区域50B的相对的端部50C之间的距离)在长度上沿水平轴线(X－X)为约5英寸且在高度上沿竖直轴线(Y－Y)为约0.5英寸，并且明亮的瞄准标记60在长度上沿水平轴线(X－X)为约1.5英寸且在高度上沿竖直轴线(Y－Y)也为0.5英寸，并且视场20的水平尺寸略大于5英寸。因此，一旦瞄准行图案100覆盖目标，就保证该目标是在视场20内。随着读取器30和目标之间的距离减小，明亮的瞄准标记60在尺寸上减小直至其在目标靠近或触碰读取器时缩小为斑点。这有助于在近距范围中在读取时使目标居于中心而不管成像系统和瞄准系统之间的偏移。
在上述说明书中已经描述了具体实施例。然而，本领域技术人员理解，可做出多种修正和改变而不脱离本发明如下权利要求书记载的范围。因此，说明书和附图被认为是示例性的而非限定性的意义，并且所有这些修正都旨在落在本教义的范围内。
这些益处、优势、问题解决方案以及可能使任何益处、优势或解决方案发生或变得更为突出的任何要素不被解释成任何或所有权利要求的关键、必需或必要特征或要素。本发明单独由所附权利要求书限定，包括在本申请处于未决状态期间做出的任何修改以及出版后这些权利要求的所有等效物。
此外，在该文档中，诸如第一和第二、顶部和底部等等之类的关系项可单独地用来将一个实体或动作与另一实体或动作区别开，而不一定要求或暗示这些实体或动作之间具有任何实际的这种关系或顺序。术语“构成”、“构成有”、“具有”、“具备”、“包括”、“包括有”、“包含”、“含有”或它们的任何其他变型旨在覆盖非排他性包括，以使构成为、具有、包括、包含一要素列表的过程、方法、物品或布置不仅包括那些要素还可包括对该过程、方法、物品或布置未明确列出的或固有的其他要素。以“构成有一”、“具有一”、“包括一”或“包含一”开头的要素，在没有更多约束条件的情形下，不排除在构成有、具有、包括或包含该要素的过程、方法、物品或布置中有另外的相同要素存在。术语“一”和“一个”被定义为一个或多个，除非本文中另有明确声明。术语“基本上”、“本质上”、“近似”、“大约”或这些术语的任何其他版本被定义为接近本领域普通技术人员所理解的那样，并且在一个非限定性实施例中，这些术语被定义为在10％以内，在另一实施例中在5％以内，在另一实施例中在1％以内，而在另一实施例中在0.5％以内。本文中使用的术语“耦合的”被定义为连接的，尽管不一定是直接连接的也不一定是机械方式连接的。以某种方式“配置的”设备或结构至少以该种方式进行配置，但也可以未列出的方式进行配置。
要理解，一些实施例可包括一个或多个通用或专用处理器(或“处理器件”)，例如微处理器、数字信号处理器、定制的处理器和现场可编程门阵列(FPGA)以及唯一存储的程序指令(包括软件和固件两者)，所述唯一存储的程序指令控制一个或多个处理器以连同某些非处理器电路实现本文所描述的方法和/或布置的一些、多数或全部功能。替代地，一些或全部功能可由无存储程序指令的状态机实现，或者在一种或多种应用中由专用集成电路(ASIC)实现，在这类ASIC中每种功能或某些功能的某些组合被实现为定制逻辑。当然，也可使用这两种方式的组合。
另外，一实施例可被实现为计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质具有存储在其上的计算机可读代码，用于对(例如包含处理器的)计算机编程以执行如本文描述和要求保护的方法。这种计算机可读存储介质的示例包括但不限于硬盘、CD-ROM、光存储器件、磁存储器件、ROM(只读存储器)、PROM(可编程只读存储器)、EPROM(可擦除可编程只读存储器)、EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)以及闪存。此外，预期本领域普通技术人员虽然做出由例如可用时间、当前技术和经济考虑促动的可能显著的努力以及许多设计选择，但在得到本文所公开的构思和原理指导时，将容易地能以最少的试验产生此类软件指令和程序以及IC。
提供本公开的摘要以使读者快速地确定本技术公开的性质。提交该摘要，并且理解该摘要将不用于解释或限制权利要求的范围或含义。此外，在上述详细描述中，可以看出为了使本公开整体化，各个特征在各实施例中被编组到一起。这种公开方法不应被解释为反映要求保护的实施例需要比每一项权利要求中明确陈述的特征更多的特征的意图。相反，如接下来的权利要求所反映，发明主题在于少于单个公开的实施例的全部特征。因此，下面的权利要求在此被纳入详细说明书中，其中每个权利要求独自作为单独要求保护的主题事项。

Claims (15)

1.一种成像模块，用于远离所述模块在工作距离范围上通过图像捕捉来读取目标，所述成像模块包括：
成像系统，所述成像系统包括成像传感器，所述成像传感器用于感测在视场上沿成像轴线从所述目标返回的光，所述视场沿通常与所述成像轴线垂直的互相正交的水平轴线和竖直轴线延伸，所述视场沿所述水平轴线具有宽度并且沿所述竖直轴线具有高度；以及
瞄准光系统，所述瞄准光系统自所述成像系统偏移并包括成对的瞄准光组件，所述成对的瞄准光组件沿所述水平轴线间隔在所述成像传感器的相对侧并操作来用于沿成对的瞄准轴线将成对的瞄准光行引导至所述目标处，每一个所述瞄准光行具有预定亮度，所述瞄准光行沿所述水平轴线是共线的并具有内线性末端区域，在所述工作距离范围上，所述内线性末端区域延伸经过所述成像轴线且在所述目标上重叠以形成具有大于所述预定亮度的亮度的、明亮的、线性的瞄准标记从而视觉地指示所述视场的中心区，
每条瞄准光行的行宽度是所述视场的宽度的第一分数，并且行高度是所述视场的高度的第二分数，所述第一分数大于所述第二分数，
其中所述瞄准光行具有外线性末端区域，在所述工作距离范围上，所述外线性末端区域沿所述水平轴线向所述视场的近似边界区延伸，并且视觉地指示所述近似边界区，并且
其中所述外线性末端区域在所述工作距离范围的至少一部分上具有沿所述水平轴线以比所述视场的所述宽度略小的距离间隔开的相对的端部。
2.如权利要求1所述的模块，其中每个瞄准光组件包括瞄准发光二极管(LED)、瞄准孔径和瞄准透镜。
3.如权利要求1所述的模块，其中所述瞄准轴线和所述成像轴线一般位于公共平面中并且一般彼此平行。
4.如权利要求1所述的模块，其中在远离所述模块的方向上，所述瞄准光行在长度上增加，并且所述视场在面积上成比例地增加。
5.一种成像读取器，用于远离所述读取器在工作距离范围上通过图像捕捉来读取目标，所述成像读取器包括：
壳体，所述壳体具有透光窗；以及
成像模块，所述成像模块被安装在所述壳体中，所述模块具有成像系统，所述成像系统包括成像传感器，所述成像传感器用于感测在视场上沿成像轴线穿过所述透光窗从所述目标返回的光，所述视场沿通常与所述成像轴线垂直的互相正交的水平轴线和竖直轴线延伸，所述视场沿所述水平轴线具有宽度并且沿所述竖直轴线具有高度，以及
瞄准光系统，所述瞄准光系统自所述成像系统偏移并包括成对的瞄准光组件，所述成对的瞄准光组件沿所述水平轴线间隔在所述成像传感器的相对侧并操作来用于沿成对的瞄准轴线穿过所述透光窗将成对的瞄准光行引导至所述目标处，每一个所述瞄准光行具有预定亮度，所述瞄准光行沿所述水平轴线是共线的并具有内线性末端区域，在所述工作距离范围上，所述内线性末端区域延伸经过所述成像轴线且在所述目标上重叠以形成具有大于所述预定亮度的亮度的、明亮的、线性的瞄准标记从而视觉地指示所述视场的中心区，
每条瞄准光行的行宽度是所述视场的宽度的第一分数，并且行高度是所述视场的高度的第二分数，所述第一分数大于所述第二分数，
其中所述瞄准光行具有外线性末端区域，在所述工作距离范围上，所述外线性末端区域沿所述水平轴线向所述视场的近似边界区延伸，并且视觉地指示所述近似边界区。
6.如权利要求5所述的读取器，其中所述外线性末端区域在所述工作距离范围的至少一部分上具有沿所述水平轴线以比所述视场的所述宽度略小的距离间隔开的相对的端部。
7.如权利要求5所述的读取器，其中每个瞄准光组件包括瞄准发光二极管(LED)、瞄准孔径和瞄准透镜。
8.如权利要求5所述的读取器，其中所述瞄准轴线和所述成像轴线一般位于公共平面中并且一般彼此平行。
9.如权利要求5所述的读取器，其中在远离所述读取器的方向上，所述瞄准光行在长度上增加，并且所述视场在面积上成比例地增加。
10.如权利要求5所述的读取器，其中所述壳体具有用于手持式操作的手柄。
11.如权利要求5所述的读取器，其中所述壳体具有与所述透光窗间隔开的后壁，且其中所述成像传感器靠后安装在所述壳体中并且相比所述壳体的前面更靠近所述后壁。
12.一种远离成像读取器在工作距离范围上通过图像捕捉来读取目标的方法，所述方法包括：
感测在视场上沿成像轴线穿过窗从所述目标返回的光，所述视场沿通常与所述成像轴线垂直的互相正交的水平轴线和竖直轴线延伸，所述视场沿所述水平轴线具有宽度并且沿所述竖直轴线具有高度；
沿成对的瞄准轴线将成对的瞄准光行引导至所述目标处，每一个所述瞄准光行具有预定亮度；
将所述瞄准光行配置成沿所述水平轴线是共线的并具有内线性末端区域，在所述工作距离范围上，所述内线性末端区域延伸经过所述成像轴线且在所述目标上重叠以形成具有大于所述预定亮度的亮度的、明亮的、线性的瞄准标记从而视觉地指示所述视场的中心区；每条瞄准光行的行宽度是所述视场的宽度的第一分数，并且行高度是所述视场的高度的第二分数，所述第一分数大于所述第二分数；
将所述瞄准光行配置成具有外线性末端区域，在所述工作距离范围上，所述外线性末端区域沿所述水平轴线向所述视场的近似边界区延伸并视觉地指示所述近似边界区；以及将所述外线性末端区域定位在所述目标上；
将所述外线性末端区域配置成在所述工作距离范围的至少一部分上具有沿所述水平轴线以比所述视场的所述宽度略小的距离间隔开的相对的端部；以及
将明亮的所述瞄准标记定位在所述目标上。
13.如权利要求12所述的方法，进一步包括将所述瞄准轴线和所述成像轴线配置成一般位于公共平面中并且一般彼此平行。
14.如权利要求12所述的方法，其中在远离所述读取器的方向上，所述瞄准光行在长度上增加，并且所述视场在面积上成比例地增加。
15.如权利要求12所述的方法，进一步包括在所述读取器上提供手柄用以进行手持式操作。
CN201710107002.4A 2016-02-25 2017-02-27 通过图像捕捉来读取目标的模块或布置以及方法 Active CN107124533B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/052,988 US9747484B1 (en) 2016-02-25 2016-02-25 Module or arrangement for, and method of, reading a target by image capture with an imaging reader having offset imaging and aiming systems
US15/052,988 2016-02-25

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107124533A CN107124533A (zh) 2017-09-01
CN107124533B true CN107124533B (zh) 2020-10-09

Family

ID=58462296

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710107002.4A Active CN107124533B (zh) 2016-02-25 2017-02-27 通过图像捕捉来读取目标的模块或布置以及方法

Country Status (6)

Country Link
US (2) US9747484B1 (zh)
CN (1) CN107124533B (zh)
AU (1) AU2017200282B2 (zh)
DE (1) DE102017103892A1 (zh)
FR (1) FR3048322B1 (zh)
GB (1) GB2553387B (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USD791137S1 (en) * 2015-07-22 2017-07-04 Hand Held Products, Inc. Scanner
USD804482S1 (en) * 2016-03-15 2017-12-05 Symbol Technologies, Llc Data capture device
US10067355B1 (en) * 2017-09-28 2018-09-04 Symbol Technologies, Llc Imaging devices having aimer systems
US10354110B2 (en) * 2017-11-01 2019-07-16 Symbol Technologies, Llc Barcode readers having multiple image sensors and methods associated therewith
US11301655B2 (en) * 2017-12-15 2022-04-12 Cognex Corporation Vision imaging system having a camera and dual aimer assemblies
RU2739059C1 (ru) * 2020-06-30 2020-12-21 Анатолий Сергеевич Гавердовский Способ проверки подлинности маркировки
EP4357967A1 (de) * 2022-10-21 2024-04-24 Sick Ag Optoelektronischer sensor zur erfassung von objekten in einem erfassungsbereich und verfahren zum hervorheben der lage eines erfassungsbereichs

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2630943Y (zh) * 2003-06-23 2004-08-04 神镭光电股份有限公司 条码扫描器的改良构造
CN1527240A (zh) * 2003-03-03 2004-09-08 ����װ����ʽ���� 光学信息读取装置
CN1759405A (zh) * 2003-01-12 2006-04-12 计量仪器股份有限公司 无线自动激活激光扫描条形码符号阅读系统
CN101730896A (zh) * 2007-07-10 2010-06-09 得利捷自动化有限公司 视觉系统、安装视觉系统的方法和制造视觉系统的方法
US8061617B2 (en) * 2006-07-28 2011-11-22 Intermec Ip Corp. Enhanced resolution automatic data collection apparatus and method using an afocal optical element
CN102629312A (zh) * 2012-01-10 2012-08-08 广州优库电子有限公司 一种全向多线激光条码识读装置及方法
CN104239841A (zh) * 2014-08-12 2014-12-24 北京慧眼智行科技有限公司 具有取景单元的二维码识读器、识读系统及方法
CN104680113A (zh) * 2010-03-11 2015-06-03 得利捷Ip科技有限公司 图像捕捉装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5591955A (en) * 1993-05-11 1997-01-07 Laser; Vadim Portable data file readers
US7568628B2 (en) * 2005-03-11 2009-08-04 Hand Held Products, Inc. Bar code reading device with global electronic shutter control
US20090084852A1 (en) * 2007-09-28 2009-04-02 Igor Vinogradov Aiming pattern indicative of optimum working distance in imaging reader and method
US8087587B2 (en) * 2008-12-24 2012-01-03 Symbol Technologies, Inc. Dual laser aiming patterns for an imaging-based bar code reader
US8876006B2 (en) * 2012-10-25 2014-11-04 Symbol Technologies, Inc. Compact imaging module with adjustable aiming pattern and arrangement for and method of spatially adjusting the aiming pattern
TWI486882B (zh) * 2013-08-23 2015-06-01 Wistron Corp 條碼讀取裝置
TWI595424B (zh) * 2013-10-09 2017-08-11 Ｏｐｔｏ電子有限公司 光學訊息讀取裝置及照明方法
CN105095823A (zh) * 2015-09-14 2015-11-25 广东旭龙物联科技股份有限公司 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

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1759405A (zh) * 2003-01-12 2006-04-12 计量仪器股份有限公司 无线自动激活激光扫描条形码符号阅读系统
CN1527240A (zh) * 2003-03-03 2004-09-08 ����װ����ʽ���� 光学信息读取装置
CN2630943Y (zh) * 2003-06-23 2004-08-04 神镭光电股份有限公司 条码扫描器的改良构造
US8061617B2 (en) * 2006-07-28 2011-11-22 Intermec Ip Corp. Enhanced resolution automatic data collection apparatus and method using an afocal optical element
CN101730896A (zh) * 2007-07-10 2010-06-09 得利捷自动化有限公司 视觉系统、安装视觉系统的方法和制造视觉系统的方法
CN104680113A (zh) * 2010-03-11 2015-06-03 得利捷Ip科技有限公司 图像捕捉装置
CN102629312A (zh) * 2012-01-10 2012-08-08 广州优库电子有限公司 一种全向多线激光条码识读装置及方法
CN104239841A (zh) * 2014-08-12 2014-12-24 北京慧眼智行科技有限公司 具有取景单元的二维码识读器、识读系统及方法

Also Published As

Publication number Publication date
US9946908B2 (en) 2018-04-17
DE102017103892A1 (de) 2017-08-31
AU2017200282B2 (en) 2018-03-15
CN107124533A (zh) 2017-09-01
GB2553387A (en) 2018-03-07
GB2553387B (en) 2020-04-22
AU2017200282A1 (en) 2017-09-14
GB201702056D0 (en) 2017-03-22
US20170316238A1 (en) 2017-11-02
US20170249490A1 (en) 2017-08-31
FR3048322A1 (fr) 2017-09-01
US9747484B1 (en) 2017-08-29
FR3048322B1 (fr) 2019-08-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109074470B (zh) 利用视觉增强的瞄准光图案的成像模块和读取器及方法
CN107124533B (zh) 通过图像捕捉来读取目标的模块或布置以及方法
CN107783275B (zh) 用于读取目标的成像模块与读取器以及方法
US7201321B2 (en) Electro-optically reading direct part markings on workpieces by image capture
CN106415590B (zh) 作为用于条形码扫描仪的距离传感器的瞄准图案形状
CN108885679B (zh) 穿过与光学系统集成的密封窗口通过图像捕获来读取目标的成像读取器及其方法
US8864036B2 (en) Apparatus and method for finding target distance from barode imaging scanner
US10929623B2 (en) Imaging module and reader for, and method of, reading targets by image capture over a range of working distances with multi-functional aiming light pattern
CN108885680B (zh) 穿过与模块直接密封接触的窗口通过图像捕获来读取目标的成像模块和读取器及方法
US20150371070A1 (en) Efficient optical illumination system and method for an imaging reader
US10055624B2 (en) Module and system for, and method of, directing an aiming pattern on, and illuminating, a target to be electro-optically read by image capture
CN107871097B (zh) 用于读取目标的成像模块与读取器以及方法
CN106462723B (zh) 使用智能线性选择列表解码条形码
US9004363B2 (en) Diffuser engine for barcode imaging scanner

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant