CN110502942A - 扫描装置及其补光灯控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种扫描装置，其特征在于，包括一扫描头，具有一摄像头和一补光灯，摄像头用以采集条码，补光灯用以对条码进行补光；一光照传感器，设于扫描头旁边，用以在扫描头采集条码之前预先采集环境光亮度信息；一控制单元，用以根据预先采集的环境光亮度信息设置补光灯在扫描头采集条码时的发光强度，使得补光灯的发光强度与环境光亮度相匹配，以提高扫码速度。

Description

扫描装置及其补光灯控制方法
技术领域
本发明涉及一种扫描装置及其补光灯控制方法，尤指一种补光灯亮度可调的扫描装置及其补光灯控制方法。
背景技术：
现有的一种手持终端(PDA)，其包括一个扫描引擎和一个主控芯片，一个显示屏和设于显示屏下的一个光线传感器，扫描引擎用来获取条码，其上设有照明灯用来照明，光线传感器用来获取环境光，以根据环境光来调整显示屏的亮度，主控芯片通过扫描引擎获取的条码图像的亮度来感知环境光的亮度，进而调整后续获取的条码时的曝光时间，以得到清晰的条码图像，这一过程通常称为扫描引擎的自动曝光收敛过程。然而通过条码图像的亮度来感知环境光的亮度功耗很高、速度也较慢，在扫码环境频繁切换时，速度慢的缺陷更为显著；而且在暗光或亮光环境下，当照明灯亮度固定时，即使将扫描引擎的曝光时间调整到最大或最小，仍然无法得到清晰的条码图像。
本发明针对以上问题，提供一种新的扫描装置，采用新的方法和技术手段以解决这些问题。
发明内容
针对背景技术所面临的问题，本发明创作的目的在于提供一种补光灯亮度可调的扫描装置及其补光灯控制方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术手段：
本发明提供一种扫描装置，其特征在于，包括：一扫描头，具有一摄像头和一补光灯，摄像头用以采集条码，补光灯用以对条码进行补光；一光照传感器，设于扫描头旁边，用以在扫描头采集条码之前预先采集环境光亮度信息；一控制单元，用以根据预先采集的环境光亮度信息设置补光灯在扫描头采集条码时的发光强度，使得补光灯的发光强度与环境光亮度相匹配。
可选地，补光灯预设有多个发光强度等级，环境光亮度预先分成多个环境光亮度等级以对应补光灯的多个发光强度等级。
可选地，补光灯的发光强度与环境光亮度负相关。
可选地，一显示屏，用以显示条码信息，光照传感器设于显示屏下，显示屏开启时光照传感器开始采集环境光亮度信息。
可选地，控制单元还用以根据环境光亮度信息调节显示屏的亮度。
可选地，控制单元用以根据环境光亮度信息调节摄像头采集第一帧条码图像时的补光灯亮度。
可选地，控制单元用以根据第一帧图像的亮度信息调节摄像头采集第二帧条码图像时的曝光参数。
可选地，当前环境光亮度下采用对应的补光灯发光强度进行补光时，摄像头可采集到当前环境光亮度下最清晰的条码图像。
可选地，摄像头和补光灯集成于一扫描头上。
本发明提供一种如权利要求1至9中任一项所述的扫描装置的补光灯控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：在扫描头采集条码之前，通过光照传感器预先采集环境光亮度信息；步骤S2:控制单元根据预先采集的环境光亮度信息设置补光灯在扫描头采集条码时的发光强度，使得补光灯的发光强度与环境光亮度相匹配；步骤S3:通过补光灯根据预设的发光强度进行补光，并通过扫描头采集条码。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
在扫描头采集条码之前，通过光照传感器预先采集环境光亮度信息，控制单元根据预先采集的环境光亮度信息设置补光灯在扫描头采集条码时的发光强度，使得补光灯的发光强度与环境光亮度相匹配。由于预先采集环境光信息，在扫描头采集条码图像时，控制单元可快速将补光灯设置为与当前环境光亮度相匹配的发光强度，提高速度；且采用光照传感器采集环境光亮度信息相较于通过扫描头采集的条码图像分析环境光亮度而言，功耗更低。且在扫码环境频繁切换的情况下，通过光照传感器预先采集环境光亮度信息，也能进一步提高扫码速度。
附图说明
图1为本发明手持终端立体图；
图2为本发明扫描头的立体图；
图3为本发明手持终端采集条码的框图；
图4为本发明手持终端的补光灯控制方法的流程图。
具体实施方式的附图标号说明：
具体实施方式
为便于更好的理解本发明的目的、结构、特征以及功效等，现结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
如图1至图3所示，本发明扫描装置100用以识读条码，扫描装置100具有多个功能模块，主要包括一个扫描头1、一个显示屏6、设于显示屏6下的光照传感器7和通过电路连接各个功能模块的控制单元8，本实施例的扫描装置100中，控制单元8为主控芯片。
扫描头1包括一体集成的一个摄像头2和一个补光灯5，摄像头2包括一个镜头3和一个图像传感器4，镜头3用来成像，图像传感器4则将镜头3成的像进行光电转化，并将电信号传输至控制单元8进行进一步的处理。本实施例中，扫描头1上集成了一个补光灯5，补光灯5用以在扫描头1采集图像时进行补光；其它实施例中(未图示，下同)，补光灯5的数量可为多个，甚至补光灯5可与扫描头1分离设置，而不与扫描头1集成在一起。补光灯5预设有多个发光强度等级，如以补光灯5的初始光强(最弱光强)为基准，将发光强度等级划分为初始光强的1至10倍光强十个等级；其它实施例中也可根据实际需要来划分补光灯5的发光强度等级。不同的补光灯5发光强度等级可由一个补光灯5的不同发光功率来产生，也可由多个补光灯5中不同的数量组合来产生。
显示屏6和光照传感器7通常是配套使用的功能模块，显示屏6一般为触摸屏，用以供用户输入信息或显示信息，光照传感器7设于扫描头1旁边，本实施例中，光照传感器7为辅助扫描头1工作，故越靠近扫描头1效果越好，光照传感器7用以在扫描头1采集条码之前预先采集环境光亮度信息，控制单元8可根据当前的环境光亮度信息来调节显示屏6的亮度，即在环境光亮度较亮时提高显示屏6的亮度，在环境光亮度较暗时降低显示屏6亮度。
控制单元8可进一步根据环境光信息调节补光灯5的发光强度。由于扫描装置100通常是由扫描头1来感知环境光，即通过扫描头1采集图像，进而通过控制单元8分析图像信息而得到环境光的亮度信息，这个过程通常是扫描装置100识读条码时的一个附属步骤，用以根据前一帧图像的亮度来调整下一帧图像采集时的曝光时间，这必须要扫描头1处于工作状态，且无法得知扫描头1采集第一帧图像前的环境光亮度，即在扫描头1不工作而不采集图像的时候无法感知环境光亮度。故而本发明实施例中，通过与显示屏6配套的光照传感器7来采集环境光亮度信息，由于光照传感器7的功耗只有扫描头1的几十分之一，因而可以降低功耗，且光照传感器7可在扫描头1工作之前即预先采集环境光亮度信息，通常光照传感器7在显示屏6开启时即开始采集环境光亮度信息，控制单元8可根据预先采集的环境光亮度信息，来设置扫描头1采集第一帧图像时的参数，如设置扫描头1采集第一帧图像时的补光灯5亮度，可缩短扫描头1达到曝光收敛平衡的时间，提高解码速度。
环境光亮度预先分成多个环境光亮度等级以对应补光灯5的多个发光强度等级，如将夏季正午阳光直射环境的亮度至黑暗环境划分为1至10十个环境光亮度等级，使得补光灯5发光强度的1至10级分别与环境光亮度的1至10级一一对应。由于其它实施例中补光灯5的发光强度等级不一定为十个等级，故环境光亮度等级也可根据实际应用场景来划分，而不一定为十个等级。
在环境光亮度等级划分确定后，则扫描装置100所处的实际环境的环境光亮度均有对应的环境光亮度等级与之对应；对每一个等级的环境光亮度进行多次试验，以得到每一个环境光亮度等级对应的合适的补光灯5发光强度，使得在扫描装置100所处的环境光亮度下采用对应的补光灯5发光强度进行补光时，扫描头1可采集到当前环境光亮度下最清晰的条码图像。可以理解的是，补光灯5的发光强度与环境光的亮度是呈负相关的，即环境光亮度越亮所需的补光灯5的发光强度就越弱，反之，环境光亮度越弱则需要的补光灯5的发光强度就越强。以上面的十个等级的环境光亮度等级和十个等级的补光灯5发光强度等级为例，第1级的环境光亮度对应第1级的补光灯5发光强度，第2级的环境光亮度对应第2级的补光灯5发光强度，依此类推。
如图4所示为本发明扫描装置100的补光灯5控制方法的流程图，该方法包括：
步骤S1：在扫描头1采集条码之前，通过光照传感器7预先采集环境光亮度信息。
具体来说，当开启显示屏6时，光照传感器7即开始采集环境光信息，并将环境光信息实时传输至控制单元8。此时扫描头1尚未开始工作或尚未开始采集条码或尚未与控制单元8之间进行图像信息传输，以降低功耗。
步骤S2:控制单元8根据预先采集的环境光亮度信息设置补光灯5在扫描头1采集条码时的发光强度，使得补光灯5的发光强度与环境光亮度相匹配。
如前述，为精确控制补光灯5的发光强度，可预先环境光亮度分成多个环境光亮度等级，对应的设置多个补光灯5发光强度等级，预设的补光灯5发光强度等级信息和环境光亮度等级信息均可以预先进行存储，以供调用。即控制单元8根据光照传感器7采集的环境光亮度信息分析出当前的环境光亮度等级之后，即调用补光灯5发光强度等级信息中与当前环境光亮度等级相对应的补光灯5发光强度等级，对补光灯5进行设置。
步骤S3:通过补光灯5根据预设的发光强度进行补光，并通过扫描头1采集条码。
具体来说，用户触发并启动扫描头1扫描条码，扫描头1采集第一帧条码图像时，补光灯5的发光强度即为控制单元8根据当前环境光亮度信息设置的发光强度。控制单元8根据第一帧图像的亮度信息可进一步设置扫描头1采集第二帧图像时的曝光参数，曝光参数具体可包括曝光时间、补光灯5亮度等级等。
本发明的扫描装置及其补光灯控制方法具有以下有益效果：
在扫描头1采集条码之前，通过光照传感器7预先采集环境光亮度信息，控制单元8根据预先采集的环境光亮度信息设置补光灯5在扫描头1采集条码时的发光强度，使得补光灯5的发光强度与环境光亮度相匹配。由于预先采集环境光信息，在扫描头1采集条码图像时，控制单元8可快速将补光灯5设置为与当前环境光亮度相匹配的发光强度，提高速度；且采用光照传感器7采集环境光亮度信息相较于通过扫描头1采集的条码图像分析环境光亮度而言，功耗更低。且在扫码环境频繁切换的情况下，通过光照传感器7预先采集环境光亮度信息，也能进一步提高扫码速度。
以上详细说明仅为本发明之较佳实施例的说明，非因此局限本发明之专利范围，所以，凡运用本创作说明书及图示内容所为之等效技术变化，均包含于本创作之专利范围内。

Claims (10)

1.一种扫描装置，其特征在于，包括：
一扫描头，具有一摄像头和一补光灯，摄像头用以采集条码，补光灯用以对条码进行补光；
一光照传感器，设于扫描头旁边，用以在扫描头采集条码之前预先采集环境光亮度信息；
一控制单元，用以根据预先采集的环境光亮度信息设置补光灯在扫描头采集条码时的发光强度，使得补光灯的发光强度与环境光亮度相匹配。
2.如权利要求1所述的扫描装置，其特征在于：补光灯预设有多个发光强度等级，环境光亮度预先分成多个环境光亮度等级以对应补光灯的多个发光强度等级。
3.如权利要求1所述的扫描装置，其特征在于：补光灯的发光强度与环境光亮度负相关。
4.如权利要求1所述的扫描装置，其特征在于：一显示屏，用以显示条码信息，光照传感器设于显示屏下，显示屏开启时光照传感器开始采集环境光亮度信息。
5.如权利要求4所述的扫描装置，其特征在于：控制单元还用以根据环境光亮度信息调节显示屏的亮度。
6.如权利要求1所述的扫描装置，其特征在于：控制单元用以根据环境光亮度信息调节摄像头采集第一帧条码图像时的补光灯亮度。
7.如权利要求6所述的扫描装置，其特征在于：控制单元用以根据第一帧图像的亮度信息调节摄像头采集第二帧条码图像时的曝光参数。
8.如权利要求1所述的扫描装置，其特征在于：当前环境光亮度下采用对应的补光灯发光强度进行补光时，摄像头可采集到当前环境光亮度下最清晰的条码图像。
9.如权利要求1所述的扫描装置，其特征在于：摄像头和补光灯集成于一扫描头上。
10.一种如权利要求1至9中任一项所述的扫描装置的补光灯控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：在扫描头采集条码之前，通过光照传感器预先采集环境光亮度信息；
步骤S2:控制单元根据预先采集的环境光亮度信息设置补光灯在扫描头采集条码时的发光强度，使得补光灯的发光强度与环境光亮度相匹配；
步骤S3:通过补光灯根据预设的发光强度进行补光，并通过扫描头采集条码。
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