CN114663638A - 用于使用两用照明器进行成像的系统、方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明题为用于使用两用照明器进行成像的系统、方法和装置。本公开的实施方案整体涉及成像设备和标记读取设备。一种成像装置包括：图像传感器；光学窗口，该光学窗口定位在该图像传感器的前面；和光源，该光源包围该光学窗口的周边，使得该光源的照明锥与该成像装置的近视场锥的一部分重叠。该近视场锥的该部分从该光学窗口的表面延伸到距该光学窗口阈值距离处。该光源被配置为沿朝向待成像场景延伸的第一方向产生第一照明。

Description

用于使用两用照明器进行成像的系统、方法和装置

技术领域

本公开的实施方案总体涉及照明器和成像设备，并且更具体地涉及提供近场照明以及与图像捕获相关的一个或多个成功事件的指示的两用照明器。

背景技术

成像设备和系统已在比单纯的摄影更复杂和更先进的领域中得到应用。一直需要改进这些设备和系统的成像能力以适应支持新的能力。由于增加了越来越多支持新能力的部件，部件之间的干扰增加。然而，大多数旨在减少部件间干扰的解决方案会危及成像设备的性能和/或其他能力。在一些应用领域，成像设备可能因此类受损的能力而变得无效，从而降低成像设备可用的应用的多功能性。

发明内容

一般来讲，本文提供的本公开的实施方案被配置用于避免成像装置内部的照明和视场之间的干扰，并增强成像装置的成像能力。本文描述和示出的示例性实施方案提供了在近视场中提供改进的成像能力而不会导致照明溢出到成像传感器中的成像设备。本文描述的示例性实施方案还提供了一种具有环状或管道式照明源的成像装置，该环状或管道式照明源具有为近场中的成像提供照明和提供与图像捕获和/或标记读取相关的一个或多个成功事件的指示的双重目的。一些示例性实施方案针对一种简化的手持设备，该手持设备提供不会导致对视场产生干扰的照明器，从而为非常靠近手持设备的物体提供足够的照明。通过检查以下附图和详细描述，另选照明器和/或另选指示器中的一者或多者的其他具体实施对于本领域技术人员将是或将变得显而易见。本说明书内包括的所有此类附加具体实施均旨在处于本公开的范围内，并且受以下权利要求书的保护。

根据一些示例性实施方案，本文提供了一种成像装置。在示例性实施方案中，该成像装置包括：图像传感器，该图像传感器被配置为捕获场景的第一图像；和光学窗口，该光学窗口定位在图像传感器的前面。在一些示例性实施方案中，该光学窗口被配置为将入射光传输到图像传感器。该成像装置还包括光源，该光源包围光学窗口的周边，使得光源的照明锥与成像装置的近视场锥的一部分重叠。在示例性实施方案中，该近视场锥的该部分从光学窗口的表面延伸到距光学窗口阈值距离处。在一些示例性实施方案中，该光源被配置为沿朝向场景延伸的第一方向产生第一照明。

附加地或另选地，在成像装置的一些实施方案中，该成像装置进一步包括一个或多个处理器，该一个或多个处理器被配置为处理场景的第一图像以检测第一图像中的物体。该一个或多个处理器进一步确定第一图像中的物体与图案对准，并响应于确定物体与图案对准，控制光源来沿第二方向产生第二照明。

附加地或另选地，在成像装置的一些实施方案中，该光源在与成像装置的光轴成一定角度倾斜的平面内包围光学窗口的周边。

附加地或另选地，在成像装置的一些实施方案中，该第一照明照亮成像装置的近视场锥的部分的全部。

附加地或另选地，在成像装置的一些实施方案中，该第二方向与第一方向正交。

附加地或另选地，在成像装置的一些实施方案中，该第二照明与第一照明具有不同的波长。

附加地或另选地，在成像装置的一些实施方案中，该第二照明的亮度低于第一照明的亮度。

附加地或另选地，在成像装置的一些实施方案中，该物体包括可解码标记，并且该图案包括瞄准器投影。

附加地或另选地，在成像装置的一些实施方案中，该光源和该光学窗口位于成像装置的正面上。在一些示例性实施方案中，从待成像场景入射的光通过正面进入成像装置。

附加地或另选地，在成像装置的一些实施方案中，该成像装置进一步包括一个或多个处理器，该一个或多个处理器被配置为控制光源来以第一亮度水平产生第一照明。该一个或多个处理器被进一步配置为：从图像传感器获得场景的第二图像；处理第二图像以确定第二图像是否满足一个或多个成像条件；以及基于第二图像未能满足一个或多个成像条件，控制光源来以第二亮度水平产生第一照明。

附加地或另选地，在成像装置的一些实施方案中，该一个或多个处理器被进一步配置为：从图像传感器获得以第二亮度水平的第一照明照亮的场景的第三图像；以及处理第三图像以解码第三图像中的可解码标记。在示例性实施方案中，该一个或多个处理器被进一步配置为基于解码的可解码标记，控制光源来产生第二照明。

附加地或另选地，在成像装置的一些实施方案中，该光源具有管道式结构并且包括被配置为产生第一照明的一个或多个第一光元件和被配置为产生第二照明的一个或多个第二光元件。

根据一些示例性实施方案，本文提供了一种用于照明装置的成像方法。在该方法的一些示例性具体实施中，该示例性方法包括控制成像装置的光源来沿朝向场景延伸的第一方向产生第一照明。该第一照明照亮场景，使得管道式光源的照明锥与成像装置的近视场锥的一部分重叠。在示例性实施方案中，该近视场锥的该部分从成像装置的光学窗口的表面延伸到距光学窗口阈值距离处。该示例性方法进一步包括：从成像装置的图像传感器获得场景的第一图像；检测第一图像中的物体；以及确定第一图像中的物体与图案对准。该示例性方法进一步包括响应于确定物体与图案对准，控制光源来沿与第一方向不同的第二方向产生第二照明。

附加地或另选地，在该方法的一些实施方案中，该方法进一步包括：控制光源来以第一亮度水平产生第一照明；以及从图像传感器获得场景的第二图像。该方法进一步包括：处理第二图像以确定第二图像是否满足一个或多个成像条件；以及基于第二图像未能满足一个或多个成像条件，控制光源来以第二亮度水平产生第一照明。

附加地或另选地，在该方法的一些实施方案中，该方法进一步包括：从图像传感器获得以第二亮度水平的第一照明照亮的场景的第三图像。在示例性实施方案中，该方法进一步包括：处理第三图像以解码第三图像中的可解码标记；以及基于解码的可解码标记，控制光源来产生第二照明。

根据一些示例性实施方案，本文提供了一种标记读取设备。在示例性实施方案中，该标记读取设备包括成像器，该成像器被配置为捕获扫描标签的图像。在一些示例性实施方案中，该标记读取设备还包括扫描窗口，该扫描窗口定位在成像器的前面，其中该扫描窗口被配置为将入射光传输到成像器和照明器。该照明器包围扫描窗口的周边，使得照明器的照明锥与标记读取设备的近视场锥的一部分重叠。该近视场锥的该部分从扫描窗口的表面延伸到距扫描窗口阈值距离处。在一些示例性实施方案中，该标记读取设备还包括控制器，该控制器被配置为：控制照明器来产生第一照明以照亮扫描标签；以及从成像器获得扫描标签的图像。在示例性实施方案中，该控制器被进一步配置为：处理图像以解码图像中的可解码标记；以及基于解码的可解码标记，控制照明器来产生第二照明。

附加地或另选地，在标记读取设备的一些实施方案中，该环状照明器具有环状结构，该环状结构在与标记读取设备的光轴成一定角度倾斜的平面内包围扫描窗口的周边。

附加地或另选地，在标记读取设备的一些实施方案中，该第一照明照亮标记读取设备的近视场锥的部分的全部。

附加地或另选地，在标记读取设备的一些实施方案中，该照明器被配置为：沿朝向扫描标签延伸的第一方向产生第一照明；以及沿与第一方向正交的第二方向产生第二照明。

附加地或另选地，在标记读取设备的一些实施方案中，该第二照明与第一照明具有不同的波长。

附图说明

因此，已经概括地描述了本公开的实施方案，现在将参考附图，这些附图未必按比例绘制，并且其中：

图1A示出了根据本公开的示例性实施方案的示例性成像系统的框图；

图1B示出了根据本公开的示例性实施方案的示例性成像引擎的框图；

图2示出了根据本公开的示例性实施方案的示例性成像装置的框图；

图3示出了根据本公开的至少一个示例性实施方案的示例性两用照明器；

图4A示出了根据本公开的至少一个示例性实施方案的示例性标记读取设备；

图4B示出了根据本公开的至少一个示例性实施方案的具有改换意图的照明器的示例性标记读取设备；

图5A示出了根据本公开的至少一个示例性实施方案的示例性成像装置的近场中的视场和照明的可视化；

图5B示出了常规照明器的照明和标记读取设备的管道式照明器的照明；并且

图6示出了根据本公开的示例性实施方案的描绘成像方法的示例性操作的流程图。

具体实施方式

在下文中现在将参考附图更全面地描述本发明的实施方案，在附图中示出了本公开的一些但不是全部的实施方案。实际上，本公开的实施方案能够以许多不同的形式体现，并且不应该被解释为限于本文所阐述的实施方案；相反，提供了这些实施方案，使得本公开将满足适用的法律要求。在全篇内容中，类似的标号指代类似的元件。

成像装置(诸如标记读取器)用于各种场景，每个场景都要求满足一组特定的成像要求，以便可连续执行与标记读取器相关联的操作，诸如符号解码。由于成像读取器的应用领域多种多样，因此存在大量使用此类装置的成像条件。这些装置的可操作性受到它们能够成功处理所捕获的图像的成像条件类型的限制。有效的图像处理需要有效的图像捕获，而图像捕获又受若干成像因素(诸如聚焦、曝光、照明等)的控制。此外，对于此类装置，优选的是在尽可能短的持续时间内执行图像捕获和图像处理。缩短此持续时间的一种方法是通过使用高效的算法和硬件来加快图像处理任务。然而，考虑到可用于此类装置的有限形状因数、重量和电源，此类升级存在限制。因此，对于受形状因数和/或尺寸和可用电源限制的设备，期望捕获适于图像处理的图像所花费的时间尽可能短。此外，仅当物体放置在一定距离之外时才能捕获图像的能力限制了此类设备的可用性。此外，由于成像设备的小型化，不同的部件被容纳在非常紧凑的空间中。因此，通常在成像设备的光学窗口后面的区域中的图像传感器的照明和视场之间存在相互作用。这种相互作用可能会在所得图像中产生不希望的噪声。此外，照明器在图像传感器旁边的这种紧凑放置会在成像设备的前面形成阴影区域，该阴影区域保持部分或完全未照明。因此，此类成像设备和系统对于图像捕获具有有限的可操作性。

成像装置和系统利用照亮装置/系统的近视场的近场照明源。通常，由此类照明器提供的照明不能到达靠近成像装置的正面的区域，因为照明器位于具有有限照明范围的凹部或凹陷中。由于此类成像装置的广泛多种应用，有时期望物体位于保持部分照明或甚至没有照明的区域中。在此类场景中，物体未被正确照亮，这会导致图像捕获不佳，随后解码效果不佳。在一些场景中，成像装置可执行多次重拍，以尝试捕获物体的可解码图像。由于尽管多次尝试捕获图像，照明仍无法到达物体，因此成像装置在底层图像处理任务中招致延迟，从而也妨碍了其他操作。

本文描述的一些实施方案涉及用于成像设备的两用照明器。本文描述的一些实施方案涉及使用具有两用照明器的成像设备进行成像的方法。一些实施方案利用照明器和图像传感器之间的位置关系来捕获非常靠近成像设备放置的物体的图像。一些实施方案利用照明器来传递与图像捕获事件相关的反馈。照明器可具有一个或多个光元件以实现上述双重目的。在一些实施方案中，可触发一个或多个事件，指示与图像捕获相关联的关键步骤被执行的情况。基于此类事件的结果，控制照明器来产生照明。

此类实施方案使用最少的附加部件在原本保持照明不足的区域中提供有效照明。此类实施方案的操作以可能使得成功完成图像处理任务(诸如标记或符号扫描)的方式来捕获图像，同时增加在包括足以成功处理的数据的期望操作时间范围内捕获图像的可能性。通过实施本文描述的各种示例性实施方案，在解决由变化的成像条件引起的挑战的同时，维持或改进成像装置的操作效率。

在一些实施方案中，可以修改或进一步放大上述操作中的一些操作。此外，在一些实施方案中，还可包括附加的任选操作。可以任何顺序和任何组合执行对上述操作的修改、放大或添加。

[定义]

术语“照明”是指由限定视场内的照明源产生的一条或多条光线。在至少一个示例性上下文中，照明包括由对应照明源产生的一个或多个照明脉冲。在一些实施方案中，基于“限定脉冲频率”产生照明，该“限定脉冲频率”是指由照明源产生的照明脉冲的速率。附加地或另选地，在一些实施方案中，基于“限定脉冲相位”产生照明，该“限定脉冲相位”是指激活周期，照明源在该激活周期内产生对应照明。因此，照明周期可指与照明脉冲相对应的照明源保持激活的持续时间。

术语“照明源”(也称为“照明器源”或“照明器”)是指被配置为在期望视场内产生照明的一个或多个光生成硬件、设备和/或部件。照明源的非限制性示例包括一个或多个发光二极管(LED)、激光器等。一个或多个照明源可专用于或共同用于多图像传感器系统的每个图像传感器和/或投影光学器件。

术语“近场照明源”是指被配置为产生照明以照亮与近场图像传感器相关联的近视场的照明源。在至少一个示例性上下文中，近场照明源被配置为与远场照明源相比在更宽的视场中产生照明。

术语“远场照明源”是指被配置为产生照明以照亮与远场成像器相关联的远视场的照明源。在至少一个示例性上下文中，远场照明源被配置为与近场照明源相比在更窄的视场中产生照明。

术语“近场照明”是指由近场照明源产生的特定照明。在一些实施方案中，近场照明与由近场图像传感器捕获的近视场的照明相关联。

术语“远场照明”是指由远场照明源产生的特定照明。在一些实施方案中，远场照明与由远场图像传感器捕获的远视场的照明相关联。

术语“成像器”或“成像模块”是指被配置用于捕获表示特定视场的图像的一个或多个部件。在至少一个示例性上下文中，成像器包括限定特定视场的至少一个光学部件(例如，透镜和/或相关联外壳)。附加地或另选地，在至少一个示例性上下文中，成像器包括图像传感器，该图像传感器被配置为基于诸如经由光学部件与图像传感器接合的光来输出图像。

术语“图像传感器”是指被配置为基于入射在图像传感器上的光来生成由数据对象表示的图像的一个或多个部件。在一些此类示例性上下文中，图像传感器将与图像传感器交互的光波转换为表示由传感器输出的图像的信号。

术语“物体”或“目标”是指正在成像的场景中的一个或多个感兴趣区域。在一些示例实施方案中，物体可与正在成像的场景的背景在光学上区分开来。

本公开所属领域的技术人员在受益于前述描述和相关附图中呈现的教导之后，将想到本文所阐述的本公开的许多修改和其他实施方案。因此，应当理解，实施方案不限于所公开的特定实施方案，并且修改和其他实施方案旨在被包括在所附权利要求的范围内。此外，尽管上述描述和相关附图在元件和/或功能的某些示例组合的语境中描述了示例实施方案，但应当理解，在不脱离所附权利要求书的范围的情况下，可由另选的实施方案提供元件和/或功能的不同组合。就这一点而言，例如，还可设想与上文明确描述的那些不同的元件和/或功能组合，如可在所附权利要求中的一些中所示的那样。尽管本文采用了特定术语，但它们仅以一般性和描述性意义使用，而不是出于限制的目的。

图1A示出了根据本公开的示例性实施方案的示例性成像系统10的框图。成像系统10包括与控制器20通信地耦接的成像引擎100、通信接口40、激活部件60和一个或多个外围部件80。在一些示例性实施方案中，成像系统10可包括比图1A所示更少或更多的部件。成像系统10被配置用于使用一个或多个照明源在一个或多个视场中捕获目标的一个或多个图像。成像系统10处理一个或多个图像以执行一个或多个图像处理任务，诸如标记读取。因此，在本公开的一些示例性实施方案中，成像系统10可部分或全部体现为标记或符号读取器或能够读取标记和类似符号的手持设备。图2中示出成像系统10的一个示例性实施方案，其细节将在本公开的后续部分中描述。

控制器20可被配置为执行与成像系统10相关联的一个或多个控制操作。例如，控制器20可控制成像引擎100，以引起在成像引擎100的视场中对目标的图像捕获。附加地，控制器20可处理所捕获的图像以执行一个或多个图像处理任务。控制器20可体现为包括一个或多个处理器和存储器的中央处理单元(CPU)。在一些示例性实施方案中，控制器20可使用一个或多个微控制器单元(MCU)实现为各种硬件处理装置中的一者或多者，诸如协处理器、微处理器、数字信号处理器(DSP)、具有或不具有伴随的DSP的处理元件，或各种其他处理电路，包括集成电路，诸如例如ASIC(专用集成电路)、FPGA(现场可编程门阵列)、硬件加速度器、专用计算机芯片等。在一些实施方案中，控制器20的处理器可包括一个或多个处理核，该一个或多个处理核被配置为独立地操作。多核处理器可在单个物理封装件内实现多重处理。附加地或另选地，处理器可包括经由总线串接配置的一个或多个处理器，以实现对指令、流水线和/或多线程的独立执行。

存储器可为非暂态的，并且可包括例如一个或多个易失性存储器和/或非易失性存储器。例如，存储器可为电子存储设备(例如，计算机可读存储介质)，其包括被配置为存储可由机器(例如，计算设备如处理器)检索的数据(例如，比特)的门。存储器可被配置为存储用于使装置能够根据本发明的示例性实施方案执行各种功能的信息、数据、内容、应用、指令等。例如，存储器可被配置为缓冲数据以供处理器处理。附加地或另选地，存储器可被配置为存储指令以供处理器执行。

处理器(和/或协处理器或辅助该处理器或以其他方式与该处理器相关联的任何其他处理电路)可经由总线与存储器通信，以用于在成像系统10的部件之间传递信息。处理器可被配置为执行存储在存储器中或可以其他方式供该处理器访问的指令。附加地或另选地，处理器可被配置为执行硬编码功能。因此，无论通过硬件方法或软件方法配置，还是通过它们的组合配置，处理器均可表示能够根据本发明的实施方案执行操作同时进行相应配置的实体(例如，以电路形式物理地体现)。因此，例如，当处理器体现为ASIC、FPGA等时，该处理器可以为用于进行本文所述的操作的专门配置的硬件。另选地，又如，当处理器体现为软件指令的执行器时，指令可将处理器专门配置为在执行指令时执行本文所述的算法和/或操作。除了别的以外，处理器还可包括被配置为支持控制器20的操作的时钟、算术逻辑单元(ALU)和逻辑门。

通信接口40可包括用于支持向和从成像系统10的通信的输入接口和输出接口。通信接口40可为任何装置，诸如以硬件或者硬件和软件的组合体现的设备或电路，其被配置为向/从与成像系统10进行通信的通信设备接收和/或传输数据。就这一点而言，通信接口40可包括例如天线(或多个天线)并且支持用于实现与无线通信网络进行通信的硬件和/或软件。附加地或另选地，通信接口40可包括用于与天线进行交互以引起经由天线传输信号或处理经由天线所接收的信号的接收的电路。在一些环境中，通信接口40可另选地或附加地支持有线通信。因此，例如，通信接口40可包括通信调制解调器和/或用于支持经由电缆、数字用户线(DSL)、通用串行总线(USB)或其他机制进行通信的其他硬件和/或软件。

激活部件60可包括被配置为指示用户发起(和/或终止)期望功能的硬件、软件、固件和/或它们的组合。例如，激活部件60可传输激活信号以使控制器20开始成像引擎100的操作，例如开始由一个或多个照明源进行照亮，和/或由图像传感器捕获一个或多个图像。附加地或另选地，激活部件60可向控制器20传输停用信号以终止对应的功能，例如停止经由图像传感器的扫描。在一些实施方案中，激活部件60体现为一个或多个按钮、触发器和/或设置在底座的主体中或主体上的其他物理部件。例如，在至少一个示例性上下文中，激活部件60体现为一个或多个“触发器”部件，当操作者接合这些触发器部件时(例如，当操作者挤压触发器时)，触发器部件将信号传输到控制器20以发起对应的功能。在一些此类实施方案中，当操作者将部件脱离接合时(例如，当操作者释放触发器时)，激活部件可向控制器20传输停用信号以停止此类功能。另选地或附加地，在至少一些实施方案中，激活部件60体现为不具有由操作者直接接合的任何部件。例如，当成像系统10体现为成像装置时，激活部件60可体现为硬件和/或软件或它们的组合，用于检测成像装置已被升高和/或定位到预定义“扫描”位置，和/或从该位置降低以触发停用。另选地或附加地，激活部件60可体现为成像系统10的用户界面元件。在此类实施方案中，体现为用户界面元件的激活部件60可被配置为在用户界面上接收来自用户的输入，并继而向控制器20传输对应的命令。

一个或多个外围部件80包括成像系统10的其他结构和功能元件，诸如例如显示设备、用户界面、壳体、底座、电源等。外围部件80中的一个或多个外围部件可由控制器控制，并且可按照控制器20提供的指令或控制进行操作。

图1B示出了根据本公开的示例性实施方案的示例性成像引擎。具体地，如图所示，示例性成像引擎体现为成像引擎100。成像引擎100包括一个或多个图像传感器，例如，近场图像传感器和/或远场图像传感器，这些图像传感器被配置用于分别在与近场图像传感器相关联的近视场和/或与远场图像传感器相关联的远视场中捕获图像数据对象。在至少一个示例性上下文中，成像引擎100被配置用于捕获图像以用于在不同范围内进行标记读取的目的，该不同范围诸如使用近场图像传感器的近距离范围和使用远场图像传感器的远距离范围。

如图所示，成像引擎100包括图像捕获光学器件104。图像捕获光学器件104可体现为一个或多个透镜和/或其他光学部件，该一个或多个透镜和/或其他光学部件被配置为使得光能够横向透过对应的图像传感器(例如，图像传感器102)并与其交互。图像传感器可包括适于在全局快门或全帧快门模式下操作或另选地在卷帘快门模式下操作的像素阵列。图像传感器可为以CCD、CMOS、NMOS、PMOS、CID、CMD、背照式技术中的任一者实现的彩色或单色2D固态图像传感器。图像传感器可为渐进式或交错成像器。图像传感器可包含将入射光能量转换成电荷的光敏光电二极管(或像素)的阵列。示例性图像传感器可使用单色图像传感器，该单色图像传感器可包括滤色器元件，该滤色器元件限定分散在整个单色像素阵列中的色敏像素元件。示例性图像传感器可包括图像传感器处理器、模数转换器(ADC)和其他电路。

图像捕获光学器件104可限定可由图像传感器102捕获的特定视场。在一些实施方案中，图像捕获光学器件104限定与焦距范围相关联的视场，使得位于焦距范围处和/或与焦距范围的可确定偏移内的对象在由图像传感器102捕获的图像中可以清晰可见。

在一些示例性实施方案中，图像传感器102可包括全局快门以提供增强的运动容差。图像传感器102可使用大视场(FOV)，该大FOV启用诸如但不限于光学字符识别(OCR)、图像重建、机器学习等的应用。附加地或任选地，在一些实施方案中，图像传感器102可包括卷帘快门。图像传感器102使用小FOV来改进远场的采样。附加地，图像传感器102可具有相关联的聚焦机制。该聚焦机制可包括聚焦方案，该聚焦方案控制一个或多个聚焦透镜沿图像传感器102的光轴方向的移动。为此，在一些实施方案中，聚焦方案可包括一个或多个运动致动器，例如，步进电机或压电致动器。在一些示例性实施方案中，聚焦方案可内置在透镜中，例如内置在可变(例如，液体)透镜中。

聚焦方案可在视场中提供多个离散聚焦位置，并且电机可将特定图像传感器的聚焦光学器件移动到离散聚焦位置中的每个离散聚焦位置以表现出聚焦机制。例如，在一些示例性实施方案中，为了改变图像传感器102的聚焦，对应的马达可将图像传感器102的相关联的聚焦光学器件移动到远场中的三个离散聚焦位置。聚焦机制的操作可由处理部件(诸如图1A的控制器20或处理器202)控制。在一些示例性实施方案中，在透镜具有内置聚焦方案的情况下，处理部件可使用估计的距离数据来控制透镜的聚焦。

在一些实施方案中，例如如图所示，图像传感器102与用于产生照明的一个或多个部件相关联，该照明被配置用于照亮由图像传感器102限定的视场。例如，如图所示，成像引擎100附加地包括视场照明源106和对应的投影光学器件108。在一些示例性实施方案中，照明源106可为近场照明源，其被配置为在近场投影光学器件的光轴方向上产生光。该光可透过投影光学器件108折射以产生近场照明，该近场照明可基于投影光学器件108的配置和设计产生为期望的图案。就这一点而言，由离开投影光学器件108的光产生的照明可照亮特定视场，诸如可由图像传感器102捕获的近视场。

附加地，在一些实施方案中，成像引擎100进一步包括瞄准器照明源110。瞄准器照明源110被配置为在瞄准器投影光学器件112的方向上产生光。例如，瞄准器照明源包括一个或多个激光二极管和/或高强度LED，该一个或多个激光二极管和/或高强度LED被配置为产生足够强效和/或集中的光。光透过瞄准器投影光学器件112折射以产生瞄准器照明，该瞄准器照明可基于瞄准器投影光学器件112的配置和设计产生为期望的图案。在一个示例上下文中，为了例如条形码扫描的目的，瞄准器图案可作为激光线图案、激光点图案产生，作为在其间包围有限区域的两条平行线等产生。

成像引擎100进一步包括光学扫描窗口114。光学扫描窗口114可用作成像引擎100的需要暴露于外部照明的元件的保护罩。保护窗口114包括一个或多个光学部件，该一个或多个光学部件被配置为使得产生的光能够离开引擎100，并且使得能够例如透过图像捕获光学器件104接收入射光以与图像传感器102进行交互。在一些示例性实施方案中，光学扫描窗口114(以下也称为光学窗口114或扫描窗口114)可由允许至少一些预定波长的辐射通过的透明或半透明材料制成。例如，扫描窗口114可由允许照明通过的合适材料(诸如纤维、玻璃或塑料)制成。在一些示例性实施方案中，扫描窗口114可具有平面以防止光学像差。在一些示例性实施方案中，扫描窗口114可具有非线性表面，其中扫描窗口114的至少一些部分表现出诸如放大或缩小的光学特性。

应当理解，在其他实施方案中，成像引擎100可包括任何数量的图像捕获光学器件、图像传感器、照明源和/或它们的任何组合。就这一点而言，成像引擎100可被扩展以捕获任何数量的视场，每个视场可与被设计用于具体地照亮对应视场的对应照明器相关联。照明源中的一个或多个照明源可不利地影响另一个照明器的操作。在此类情况下，当一个此类照明源激活时，可在照明源的照明脉冲之间激活受不利影响的图像传感器，如本文所述。此类操作可实施于照明源和图像传感器的任何组合。

在一些实施方案中，成像引擎100包括用于控制成像引擎100的一个或多个部件的激活的一个或多个处理部件(例如，处理器和/或其他处理电路)。例如，在至少一个示例性实施方案中，成像引擎100包括处理器，该处理器被配置用于对照明源106的照明脉冲进行计时，和/或控制图像传感器102的曝光。在一些此类上下文中，处理器体现为无数处理电路具体实施中的任一个具体实施，例如FPGA、ASIC、微处理器、CPU等。在至少一些实施方案中，处理器可与具有计算机编码指令的一个或多个存储器设备通信，这些计算机编码指令在由处理器执行时实现此类功能。在一些实施方案中，应当理解，处理器可包括一个或多个子处理器、远程处理器(例如，“云”处理器)等，并且/或者可与用于执行此类功能的一个或多个附加处理器通信。例如，在至少一个实施方案中，处理器可与成像装置内的另一个处理器(例如，相对于图2所示和所述的处理器202)通信和/或结合该另一个处理器操作。

图2示出了根据本公开的示例性实施方案的示例性成像装置200的框图。如图所示，成像装置200包括用于容纳装置的各种部件的装置底座210。就这一点而言，应当理解，装置底座可体现为无数底座设计中的任一种设计、使用无数材料中的任一种材料等以适于定位多传感器成像装置200的各种部件以进行操作。在至少一个示例性上下文中，装置底座210可体现为手持式装置底座、可穿戴底座等。

成像装置200包括如上文相对于图1B所述的成像引擎100。成像装置200进一步包括处理器202。处理器202(和/或任何其他协处理器和/或辅助处理器202和/或以其他方式与处理器202相关联的处理电路)可向成像装置200提供处理功能。就这一点而言，处理器202可以如关于图1A的控制器20所讨论的无数方式中的任一种方式来体现。

在一些示例性实施方案中，处理器202被配置为提供用于操作成像装置200的一个或多个部件的功能。例如，处理器202可被配置用于激活照明源106和/或瞄准器照明源110。附加地或另选地，在一些实施方案中，处理器202被配置用于激活图像传感器102以对图像传感器进行曝光，和/或用于读出所捕获的数据以基于在曝光期间所捕获的数据来生成图像。附加地或另选地，在一些实施方案中，处理器202被配置为例如基于一个或多个图像处理任务来处理所捕获图像。在一个此类示例性上下文中，处理器202被配置为执行从所捕获的图像中检测和解码视觉标记(诸如1D和/或2D条形码)的尝试。就这一点而言，处理器202可被配置为利用视觉标记解析算法和/或视觉标记解码算法来提供此类功能。

附加地或另选地，任选地在一些实施方案中，成像装置200进一步包括激活部件206。激活部件206可以如关于图1A的激活部件60所讨论的无数方式来体现。

附加地或另选地，任选地在一些实施方案中，成像装置200进一步包括显示器208。显示器208可体现为LCD、LED和/或被配置用于由装置200的一个或多个部件提供的数据的其他屏幕设备。例如，在一些实施方案中，显示器208被配置用于渲染用户界面，该用户界面包括文本、图像、控制元素和/或由处理器202提供用于渲染的其他数据。在一些实施方案中，例如，显示器208体现为与装置底座210的表面集成并且对操作者可见的LCD和/或LED监视器，例如以提供从条形码解码的信息和/或与从条形码解码的此类信息相关联的信息。在一个或多个实施方案中，显示器208可被配置为接收用户交互，和/或可基于用户交互向处理器202传输一个或多个对应的信号以触发功能。在一些此类实施方案中，显示器208可被配置为提供体现激活部件206的用户界面功能，例如以使得操作者能够经由与用户界面的交互来发起和/或终止扫描功能。

附加地或另选地，任选地在一些实施方案中，成像装置200进一步包括存储器204。存储器204可提供存储功能，例如以存储由成像装置200处理的数据和/或用于提供本文所述的功能的指令。在一些实施方案中，处理器202可经由总线与存储器204通信，以在装置的部件之间传递信息和/或检索用于执行的指令。存储器204可以参考图1A的控制器20所讨论的无数方式来体现。存储器204可被配置为存储用于使成像装置200能够根据一些示例性实施方案执行各种功能的信息、数据、内容、应用、指令等。在一些实施方案中，存储器204包括用于由处理器202执行的计算机编码指令，例如以执行本文所述的功能和/或结合经由处理器202执行的硬编码功能。例如，当处理器202体现为软件指令的执行器时，这些指令可将处理器202专门配置为在执行这些指令时执行本文所述的算法和/或操作。

在本公开的一些示例性实施方案中，处理器202和存储器204可一起体现为成像控制装置，因此可与成像装置200固定或可拆卸地耦接，或者可部分或完全位于成像装置200之外。在一些实施方案中，成像控制装置可体现为与成像装置200操作地耦接的集成电路。

附加地或任选地，在一些示例性实施方案中，成像装置200还可包括反馈机制，用于传达与成像装置200的图像捕获有关的一个或多个成功事件的完成。就这一点而言，在一些示例性实施方案中，反馈机制可包括指示环，该指示环在与图像捕获相关联的成功事件完成时点亮。该指示环可以指示环的点亮从成像装置200的所有可能透视图可见的方式定位在成像装置200的主体上。例如，当成像装置200体现为多边形时，指示环可沿成像装置200的周边以一维或多维包裹。指示环可产生多种波长的可见光照明，其中每个波长可与一个特定的图像捕获事件相关联。例如，在一些示例性实施方案中，指示环可用红色光点亮，以指示成像装置200与待成像物体的对准不成功。附加地或任选地，指示环可用绿色光点亮，以指示与待成像物体的对准成功。在一些示例性实施方案中，指示环可以诸如连续或闪烁或特定次数的模式产生照明，以指示物体的成功图像捕获和/或解码。在本公开的范围内，指示环在这方面的若干其他可能的改变和补充是可能的。在一些示例性实施方案中，指示环可作为管道式照明器或照明源与照明源106共存，下面参考图3描述其细节。

图3示出了根据本公开的至少一个示例性实施方案的示例性两用照明器。具体地，图3中示出了两用照明器的垂直剖视图。照明器300包括具有透明或半透明外罩的管状或管道式结构。在一些示例性实施方案中，管状或管道结构可为中空圆柱形或立方形。外罩的朝向成像装置的外侧的部分(当从成像装置的角度观察时的垂直向上侧)可被视为外罩的上部部分308A。外罩的面向视场的部分(当从成像装置的角度观察时的垂直向下侧)可被视为外罩的下部部分308B。外罩的上部部分308A和下部部分308B可具有相同或不同的光学特性。由于可能期望下部部分308B照亮近视场，尤其是靠近成像装置200的正面的区域，可在底部基板306上设置一个或多个光元件304，使得一个或多个光元件304朝向靠近成像装置的正面的区域发射光。附加地，由于管状照明器300还用作响应于一个或多个图像捕获事件的成功完成而传达反馈的指示环，因此可在底部基板306上设置一个或多个光元件302，使得一个或多个光元件302在不同于来自一个或多个光元件304的发射光的方向上发射光。因此，当安装在成像装置200上时，管道式照明器300可被朝向成像装置200的正面包围在外部主体上的特制凹部中。在此类配置中，从一个或多个光元件304发射的光穿过外罩的下部部分308B，并分散在成像装置200的近视场区域中。附加地，在此类配置中，从一个或多个光元件302发射的光穿过外罩的上部部分308A，并分散在成像装置200周围的区域中，以从成像装置200的所有侧面可见。

一个或多个光元件302和304可为相同类型。在一些示例性实施方案中，一个或多个光元件302和304可为不同类型。例如，与用作指示器并因此可产生多色光或单色光的光元件302相比，用作近场照明源的光元件304可产生更亮的单色光。因此，由光元件302和304中的每个光元件产生的照明可具有相同或不同的波长。在例示性实施方案中，光元件302和304的一些非限制性示例可例示性地包括发光二极管(LED)。在各种实施方案中，可使用具有广泛多种波长和滤光器或波长或滤光器的组合中的任一者的LED。在其他实施方案中也可使用其他类型的光源。

图4A示出了根据本公开的至少一个示例性实施方案的示例性标记读取设备。在一些示例性实施方案中，成像装置200可部分或全部体现为标记读取设备400A。标记读取设备400A被配置为执行标记(诸如条形码、QR码等)的扫描和读取。在一些示例性实施方案中，标记读取设备400A可为手持的、可安装的或两者兼有。标记读取设备400A包括壳体402，该壳体包围标记读取设备400A的各种零件和部件。壳体402还向标记读取设备400A提供形状因数。标记读取设备400A在标记读取设备400A的正面上包括扫描窗口404。扫描窗口404可类似于先前参考图1B所讨论的扫描窗口114。一个或多个图像传感器406可驻留在扫描窗口404的内侧上限定的光学区域内。图像传感器406可类似于参考图1B所讨论的图像传感器102。壳体402可在标记读取设备400A的下侧具有可枢转突出部，该可枢转突出部与标记读取设备400A的基座410的另一突出部408形成铰链。该铰链提供用于使标记读取设备400A在一个或多个维度上旋转的机制。在一些示例性实施方案中，标记读取设备400A可与基座410可拆卸地连接，使得标记读取设备400A的用户可在免提模式以及手持模式下使用它。朝向标记读取设备400A的正面并穿过标记读取设备400A的外侧，参考图3所讨论的管道式照明器300可设置在壳体402上。为了允许来自管道式照明器300的下部部分308B的光到达标记读取设备400A的近视场区域，可至少沿管道式照明器300和壳体402之间的一个或多个接触区域存在切口412。附加地，管道式照明器300可以使管道式照明器300的外罩的上部部分308A在一个或多个区域暴露于标记读取设备400A的周围环境的方式来设置。以此方式，管道式照明器300可执行双重目的，即向标记读取设备400A的近视场提供唯一或额外照明，以及提供指示环以输出关于完成一个或多个成功图像捕获事件的反馈。在一些示例性实施方案中，除了标记读取设备400A的近场照明源之外，还可设置管道式照明器300。在此类实施方案中，管道式照明器可照亮近视场的至少一部分，尤其是靠近扫描窗口404的近视场部分。

在一些示例性实施方案中，管道式照明器300可重新用于安装或设置在标记读取设备400A的正面上，而不是标记读取设备400的外侧。图4B示出了标记读取设备400B的一个此类示例性实施方案。标记读取设备400B可具有与标记读取设备400A相同的结构和组成。管道式照明器300可设置在标记读取设备400B的正面上，使得管道式照明器300包围扫描窗口404的周边。在此类示例性实施方案中，管道式照明器300和扫描窗口404可共面或位于不同的平面上。在此类配置中，管道式光源300可在与成像装置200的光轴成一定角度倾斜的平面上包围扫描窗口404的周边。可确定管道式照明器300的定位，使得来自管道式照明器的照明不直接到达图像传感器406。同时，来自管道式照明器300的照明可填充位于距扫描窗口404阈值距离内的近视场的整个区域。

图5A示出了根据本公开的至少一个示例性实施方案的示例性标记读取设备的近场中的视场和照明的可视化。图5A结合图1A至图4B进行描述。示例性标记读取设备500包括壳体502，该壳体类似于图4A和图4B的壳体402。在壳体内，可构建凹部以包括扫描窗口504并容纳具有视场508的图像传感器506。扫描窗口504可类似于关于图4A和图4B所讨论的扫描窗口404。管道式照明器300可跨扫描窗口404的周边设置，使得管道式照明器在两个纵向侧上保持被覆盖并且在两个横向侧上保持暴露。也就是说，管道式照明器300在左侧和右侧被覆盖和保持的同时在顶侧和底侧保持暴露。在这种配置中，管道式照明器被配置为仅在向上方向和向下方向发射光。由于管道式照明器300的内部被底部基板306分隔，因此可根据需要控制光在特定方向上发射。在一些示例性实施方案中，管道式照明器300可作为独立的照明源设置，以沿基本上平行于扫描器的正面的方向提供照明。就这一点而言，其上可安装一个或多个光元件302、304的底部基板306的倾斜度根据期望的照明方向进行设置。附加地或另选地，一个或多个光元件302、304可倾斜地安装在底部基板306上，以在基本平行于设备正面的方向上实现照明。

扫描窗口位于标记读取设备500的正面上的凹入部分内。也就是说，标记读取设备500的正面在容纳光学组件的区域中具有凹陷，该光学组件包括扫描窗口504和图像传感器506。由于管道式照明器300位于容纳光学组件的凹陷上方，因此如图5A中的外围光线AC所指示，防止来自管道式照明器300的下部部分308B的直射光进入扫描窗口504后面的区域。此外，由于管道式照明器300暴露于视场508，因此管道式光源300的下部部分308B能够照亮视场508的区域。因此，管道式照明器300的照明锥ABC与位于距扫描窗口504近距离内的视场508的至少一部分相交。因此，管道式照明器300可向标记读取设备500的近视场中原本未被常规照明器照亮的区域提供照明。图5B以比较方式示出了常规照明器的照明和标记读取设备500A的管道式照明器300的照明。照明锥A'B'C'对应于由常规照明器照明的视场部分，而照明锥ABC对应于由管道式照明器300照明的视场部分。如图所示，照明锥A'B'C'不与位于靠近标记读取设备500的扫描面的视场部分重叠。然而，由照明器300产生的照明锥ABC清楚地照亮靠近标记读取设备500的扫描面的部分。这导致即使在标记标签510靠近标记读取设备500的扫描面放置或通过的情况下，图像传感器506也能有效地捕获标记标签510上的标记。因此，仍然不需要执行标记标签的图像的重新捕获来执行成功解码。

以此方式，可能非常靠近扫描窗口504的标记标签510也可被照亮到相当大的程度，以允许有效的图像捕获，这导致信息标记的快速和有效解码。

管道式光源300的上部部分可发射光以指示一个或多个图像捕获事件的成功完成。例如，在对标记标签510上的标记进行解码时，要求标记读取设备500与标记标签510基本上对准，以使其在焦点内。图像传感器506可动态地捕获场景的图像，以识别标记标签是否与例如瞄准器投影对准。如果是，则标记读取设备500的控制器可通过点亮与标记读取设备500的上部部分308A相对应的光元件来控制管道式照明器发射指示照明。还可并入参考图1B所讨论的其他形式的反馈。因此，图5所示的示例性标记读取设备500提供了在图像捕获和标记读取方面带来显著优势的两用照明器300。

可以设想的是，管道式照明器可用作图像传感器的唯一照明源，或者用作专门用于照亮成像装置(诸如标记读取设备500)中靠近扫描窗口的区域的附加照明器。就这一点而言，成像装置可具有多个其他变体以支持不同的成像能力。

图6示出了根据本公开的示例性实施方案的描绘成像过程600的示例性操作的流程图。过程600可由参考图1A和图2所描述的成像系统10或成像装置200来实现。应当理解，除非另有说明，否则过程600的一个或多个步骤可按顺序或同时执行。过程600包括在602处，控制成像装置的管道式光源来沿朝向场景延伸的第一方向产生第一照明。该管道式光源可类似于管道式照明器300，该管道式照明器在成像装置的近视场区域中产生照明。在一些示例性实施方案中，管道式光源可为唯一的照明器，也可为专门用于近场成像的附加照明器。因此，管道式光源可单独地照明、与主照明源共同地照明或按顺序照明。在一些示例性实施方案中，主照明源可为参考图5B所描述的常规照明器。在一些示例性实施方案中，步骤602可在图像捕获过程期间的任何时间执行，以提供成功图像捕获所需的照明。在一些示例性实施方案中，在步骤602处的管道式光源的照明也可伴随另一照明器(例如，常规照明器)的照明。诸如控制器20的合适的控制元件可与管道式光源协作执行步骤602。在一些示例性实施方案中，可响应于控制器20接收到触发信号来触发步骤602。例如，控制器20可从激活部件接收触发信号，该触发信号指示由成像装置开始图像捕获。作为响应，控制器执行步骤602以使用来自管道式光源的照明来照亮场景。在一些示例性实施方案中，步骤602可在不需要触发信号的情况下在成像设备开启时默认执行。

过程600进一步包括在604处，从成像装置的图像传感器获得场景的第一图像。接下来由图像传感器捕获照明场景，并获得场景的第一图像。过程600进一步包括在606处，检测第一图像中的物体。就这一点而言，成像装置的控制器(诸如控制器20)可对场景的所捕获的第一图像执行图像处理，以识别第一图像中的物体。为此可使用合适的图像处理技术，诸如模式匹配。

过程600进一步包括在608处，确定第一图像中的物体与图案对准。该成像装置可在捕获第一图像之前产生到场景上的图案投影。该投影图案可作为第一图像中的场景的一部分被捕获，并且控制器20在检测到第一图像中的物体之后可确定物体是否与投影图案对准。在成像装置用于标记读取设备中或用作标记读取设备的示例性实施方案中，物体可为信息标记。因此，在执行解码之前正确地对准物体和设备是重要的。如果两者正确对准，则可通过激活管道式光源以产生第二照明来提供这方面的反馈。过程600在610处包括响应于确定物体与图案对准，控制管道式光源来沿与第一方向不同的第二方向产生第二照明。如果物体和图案未对准，则可通过产生与第一照明和第二照明不同类型的照明来提供负反馈。这种负反馈也可由管道式光源提供。

在一些示例性实施方案中，方法600可包括图6中未示出的附加步骤。例如，作为自适应过程的一部分，方法600可包括根据要求控制待成像场景的亮度。为此，控制器可控制管道式光源来以第一亮度水平产生第一照明，并且使用图像传感器捕获场景的第二图像。接下来，控制器可执行图像分析以确定第二图像是否满足一个或多个成像条件。例如，可确定第一亮度对于成功的图像捕获是否过高或过低。控制器可对第二图像执行像素对像素分析，以确定图像的像素的亮度水平。

如果控制器确定第二图像未能满足一个或多个成像条件，则控制器可控制管道式光源来以第二亮度水平产生第一照明。根据像素分析的结果，第二亮度水平可高于或低于第一亮度水平。上文提及的自适应过程可重复设定次数，直到第二图像满足一个或多个成像条件的全部或大部分。就这一点而言，可根据解码过程的需要来预定义哪些条件可能是必要的，哪些条件可能是非必要的。如果自适应过程被重复预定次数并且第二图像仍然不满足一个或多个条件，则控制器可确定最后捕获的第二图像是否满足解码过程成功的至少一个基本成像条件。如果是，则控制器继续处理第二图像的该版本。如果否，则控制器终止该过程。

在设置了最佳亮度之后，控制器接下来可获得以第二亮度水平的第一照明照亮的场景的第三图像。在无法设置最佳亮度的情况下，控制器要么终止该过程，要么以如上所讨论的方式继续处理第二图像的最后一个版本。当第三图像对控制器可用时，控制器接下来处理第三图像以尝试解码第三图像中的标记。如果标记是可解码的，则控制器对其进行解码，并且响应于成功解码而由管道式光源产生第二照明。然而，如果标记不可解码，则可通过管道式光源提供负反馈。

以此方式，本文描述的示例性实施方案提供了用于在管道式光源中提供双重照明的方法和机器。管道式光源具有双重目的，即在近视场中提供照明，以及用作中继与图像捕获事件有关的反馈的指示器。具有这种管道式照明器的成像设备最终将在距成像装置较远的距离范围内捕获图像。因此，成像装置将应用于需要近距离扫描的区域，诸如零售店和收银台。其他优点(诸如减少了重新捕获尝试的次数)加快了整个图像捕获和标记解码过程。因此，本发明的示例性实施方案反映了成像装置和方法的显著优点。

应当理解，上文在图6中所示的流程图中的每个框以及流程图中的各框的组合可通过各种装置(诸如硬件、固件、处理器、电路、和/或与包括一个或多个计算机程序指令的软件的执行相关联的其他通信设备)来实现。例如，上述过程中的一者或多者可以通过计算机程序指令来体现。就这一点而言，体现上述过程的计算机程序指令可由采用本发明的实施方案的装置的存储器设备存储并且由成像装置/系统的处理器执行。应当理解，可将任何此类计算机程序指令加载到计算机或其他可编程装置(例如，硬件)上以产生机器，使得所得计算机或其他可编程装置实现流程图框中指定的功能。这些计算机程序指令还可存储在计算机可读存储器中，该计算机可读存储器可指示计算机或其他可编程装置以特定方式工作，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生一种制品，这些指令的执行实现流程图框中指定的功能。计算机程序指令还可以加载到计算机或其他可编程装置上，以使得在计算机或其他可编程装置上执行一系列操作，从而产生计算机实现的过程，使得在计算机或其他可编程装置上执行的指令提供用于实现流程图框中指定的功能的操作。

因此，流程图中的框支持用于执行指定功能的装置的组合以及用于执行指定功能/操作的操作的组合。还将理解，流程图中的一个或多个框以及流程图中的框的组合可由执行指定功能的基于硬件的专用计算机系统或者专用硬件和计算机指令的组合来实现。

尽管上文已描述了示例性处理系统，本文所述的主题和功能操作的具体实施可在其他类型的数字电子电路中或在计算机软件、固件或硬件(包括本说明书中所公开的结构及其结构等同物)中或在它们中的一者或多者的组合中实现。

本文所述的主题和操作的实施方案可在数字电子电路中，或在计算机软件、固件或硬件(包括本说明书中所公开的结构及其结构等同物)中或在它们中的一者或多者的组合中实现。本文所述主题的实施方案可被实现为在计算机存储介质上编码的一个或多个计算机程序(即，计算机程序指令的一个或多个模块)，以供信息/数据处理装置执行或控制信息/数据处理装置的操作。另选地或附加地，可在人工生成的传播信号(例如，机器生成的电信号、光信号或电磁信号)上编码程序指令，该传播信号被生成以编码用于传输到合适的接收器装置以供信息/数据处理装置执行的信息/数据。计算机存储介质可以是计算机可读存储设备、计算机可读存储基板、随机或串行访问存储器阵列或设备，或者它们中的一者或多者的组合，或者可包括在计算机可读存储设备、计算机可读存储基板、随机或串行访问存储器阵列或设备，或者它们中的一者或多者的组合中。此外，虽然计算机存储介质不是传播信号，但计算机存储介质可以是在人工生成的传播信号中编码的计算机程序指令的源或目的地。计算机存储介质也可以是一个或多个单独的物理部件或介质(例如，多个CD、磁盘或其他存储设备)，或者包括在一个或多个单独的物理部件或介质中。

本文所述的操作可被实现为由信息/数据处理装置对存储在一个或多个计算机可读存储设备上的或从其他源接收的信息/数据执行的操作。

术语“数据处理装置”涵盖用于处理数据的所有种类的装置、设备和机器，包括例如可编程处理器、计算机、片上系统、或前述的多个装置或它们的组合。该装置可包括专用逻辑电路(例如，FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路))。除了硬件之外，该装置还可包括为所考虑的计算机程序创建执行环境的代码(例如，构成处理器固件、协议栈、储存库管理系统、操作系统、跨平台运行环境、虚拟机或它们中的一者或多者的组合的代码)。该装置和执行环境可实现各种计算模型基础结构，诸如web服务、分布式计算基础结构和网格计算基础结构。

可以用任何形式的编程语言(包括编译或解译语言、说明性语言或程序语言)写入计算机程序(也称为程序、软件、软件应用程序、脚本或代码)，并且可以任何形式部署该计算机程序，包括作为独立程序或作为模块、部件、子例程、对象或适用于计算环境中的其他单元。计算机程序可以但不必对应于文件系统中的文件。程序可存储在保存其他程序或信息/数据(例如，存储在标记语言文档中的一个或多个脚本)的文件的一部分中，存储在专用于所考虑的程序的单个文件中，或者存储在多个协调文件(例如，存储一个或多个模块、子程序或代码的部分的文件)中。

可由执行一个或多个计算机程序的一个或多个可编程处理器执行本文所述的过程和逻辑流，以通过对输入信息/数据进行操作并生成输出来执行动作。以举例的方式，适用于执行计算机程序的处理器包括通用微处理器和专用微处理器两者以及任何种类的数字计算机的任何一个或多个处理器。一般来讲，处理器将从只读存储器或随机存取存储器或这两者接收指令和信息/数据。计算机的基本元件是用于根据指令执行动作的处理器和用于存储指令和数据的一个或多个存储器。一般来讲，计算机还将包括用于存储数据的一个或多个大容量存储设备(例如，磁盘、磁光盘或光盘)，或与该一个或多个大容量存储设备可操作地耦接以从该一个或多个大容量存储设备接收信息/数据或将信息/数据传输到该一个或多个大容量存储设备，或以上两者兼而有之。然而，计算机不需要具有此类设备。适合于存储计算机程序指令和信息/数据的设备包括所有形式的非易失性存储器、媒体和存储器设备，包括(以举例的方式)半导体存储器设备，例如EPROM、EEPROM和闪存存储器设备；磁盘，例如内部硬盘或可移动磁盘；磁光盘；以及CD-ROM和DVD-ROM磁盘。处理器和存储器可由专用逻辑电路补充或结合到专用逻辑电路中。

为了提供与用户的交互，本文所述的主题的实施方案可以在计算机上实现，该计算机具有用于向用户显示信息/数据的显示设备(例如，CRT(阴极射线管)或LCD(液晶显示器)监测器)以及键盘和指向设备(例如，鼠标或轨迹球，用户可以通过该鼠标或轨迹球向计算机提供输入)。也可使用其他类型的设备来提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的感官反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈或触觉反馈)；并且可通过任何形式接收来自用户的输入，包括声音、语音或触觉输入。此外，计算机可通过向用户所使用的设备发送文档以及从用户所使用的设备接收文档来与用户进行交互；例如，通过响应于从用户的客户端设备上的web浏览器接收的请求而将网页发送到web浏览器。

尽管本说明书包含许多特定的具体实施细节，但这些细节不应解释为对任何公开或可要求保护内容的范围的限制，而应解释为对特定公开的特定实施方案而言是特定的特征的描述。本文在单独实施方案的上下文中描述的某些特征也可以在单个实施方案中组合实现。相反，在单个实施方案的上下文中描述的各种特征也可以分别在多个实施方案中或以任何合适的子组合来实现。此外，尽管特征可能在上面被描述为以某些组合形式起作用并且甚至最初是这样要求保护的，但在一些情况下，可以从组合中除去来自所要求保护的组合的一个或多个特征，并且所要求保护的组合可以针对子组合或子组合的变型。

类似地，尽管在附图中以特定顺序描绘了操作，但这不应理解为要求以所示的特定次序或以顺序次序执行此类操作，或者执行所有的所示操作以达到期望的结果。在某些情况下，多任务和并行处理可能是有利的。此外，上述实施方案中的各种系统部件的分离不应被理解为在所有实施方案中要求这种分离，并且应当理解，所描述的程序部件和系统通常可以在单个软件产品中集成在一起或分组成多个软件产品。

因此，已经描述了本主题的特定实施方案。其他实施方案在以下权利要求书的范围内。在一些情况下，权利要求书中所述的动作可以不同的顺序执行，并且仍然实现期望的结果。此外，附图中描绘的过程不一定需要所示的特定次序或顺序次序来实现期望的结果。在某些具体实施中，多任务和并行处理可能是有利的。

Claims (10)

1.一种成像装置，所述成像装置包括：

图像传感器，所述图像传感器被配置为捕获场景的第一图像；

光学窗口，所述光学窗口定位在所述图像传感器的前面，其中所述光学窗口被配置为将入射光传输到所述图像传感器；和

光源，所述光源包围所述光学窗口的周边，使得所述光源的照明锥与所述成像装置的近视场锥的一部分重叠，其中所述近视场锥的所述部分从所述光学窗口的表面延伸到距所述光学窗口阈值距离处，其中所述光源被配置为沿朝向所述场景延伸的第一方向产生第一照明。

2.根据权利要求1所述的成像装置，所述成像装置进一步包括一个或多个处理器，所述一个或多个处理器被配置为：

处理所述场景的所述第一图像以检测所述第一图像中的物体；

确定所述第一图像中的所述物体与图案对准；以及

响应于确定所述物体与所述图案对准，控制所述管道式光源来沿第二方向产生第二照明。

3.根据权利要求1所述的成像装置，其中所述光源在与所述成像装置的光轴成一定角度倾斜的平面内包围所述光学窗口的所述周边。

4.根据权利要求1所述的成像装置，其中所述第一照明照亮所述成像装置的所述近视场锥的所述部分的全部。

5.根据权利要求2所述的成像装置，其中所述第二方向与所述第一方向正交。

6.根据权利要求2所述的成像装置，其中所述第二照明与所述第一照明具有不同的波长。

7.根据权利要求1所述的成像装置，其中所述光源和所述光学窗口位于所述成像装置的正面上，其中从待成像场景入射的光通过所述正面进入所述成像装置。

8.根据权利要求1所述的成像装置，所述成像装置进一步包括一个或多个处理器，所述一个或多个处理器被配置为：

控制所述光源来以第一亮度水平产生所述第一照明；

从所述图像传感器获得所述场景的第二图像；

处理所述第二图像以确定所述第二图像是否满足一个或多个成像条件；以及

基于所述第二图像未能满足所述一个或多个成像条件，控制所述光源来以第二亮度水平产生所述第一照明。

9.一种用于成像装置的成像方法，所述成像方法包括：

控制所述成像装置的光源来沿朝向场景延伸的第一方向产生第一照明，其中所述第一照明照亮所述场景，使得所述管道式光源的照明锥与所述成像装置的近视场锥的一部分重叠，其中所述近视场锥的所述部分从所述成像装置的光学窗口的表面延伸到距所述光学窗口阈值距离处；

从所述成像装置的图像传感器获得所述场景的第一图像；

检测所述第一图像中的物体；

确定所述第一图像中的所述物体与图案对准；以及

响应于确定所述物体与所述图案对准，控制所述光源来沿与所述第一方向不同的第二方向产生第二照明。

10.一种标记读取设备，所述标记读取设备包括：

成像器，所述成像器被配置为捕获扫描标签的图像；

扫描窗口，所述扫描窗口定位在所述成像器的前面，其中所述扫描窗口被配置为将入射光传输到所述成像器；

照明器，所述照明器包围所述扫描窗口的周边，使得所述照明器的照明锥与所述标记读取设备的近视场锥的一部分重叠，其中所述近视场锥的所述部分从所述扫描窗口的表面延伸到距所述扫描窗口阈值距离处；和

控制器，所述控制器被配置为：

控制所述照明器来产生第一照明以照亮所述扫描标签；

从所述成像器获得所述扫描标签的所述图像；

处理所述图像以解码所述图像中的可解码标记；以及

基于解码的可解码标记，控制所述照明器来产生第二照明。

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