CN115484435A - 具有可转向镜的机器视觉系统和方法 - Google Patents

Abstract

提供了用于使用成像设备和可控镜来获取对象的图像的系统和方法。可控镜可被控制以改变成像设备的视场，包括以便获取不同位置的、对象的不同部分的或具有不同缩放度的图像。

Description

具有可转向镜的机器视觉系统和方法

本申请是申请日为2020年12月16日的、申请号为“202011488964.7”的、发明名称为“具有可转向镜的机器视觉系统和方法”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本技术涉及成像系统，包括被配置为获取和分析对象或符号(例如，条形码)的图像的机器视觉系统。

背景技术

机器视觉系统通常被配置为用于捕获对象或符号的图像并分析图像以识别对象或对符号进行解码。因此，机器视觉系统通常包括用于图像获取和图像处理的一个或多个设备。在常规应用中，这些设备可用于获取图像，或分析所获取的图像，包括出于解码诸如条形码或文本之类的所成像符号的目的。在一些上下文中，机器视觉系统和其他成像系统可被用于获取可能大于相应成像设备的视场(FOV)的或可能正相对于成像设备移动的对象的图像。

发明内容

在一些应用中，包括在用于对条形码或其他符号进行成像和解码的系统中，获取目标的多个图像，包括具有不同视场(FOV)或不同缩放度的连续图像，可以是有用的。例如，在对象移动经过传送机上的成像设备时，获取该对象在传送机上不同位置处的图像、获取对象的不同面的图像、或获取具有不同缩放度的对象可以是有用的，诸如对于分析整个对象的相对较小部分上的符号可以是有用的。

在常规方法下，可用不同方式获取对象的多个图像。作为一个示例，在其中要获取对象的多个面的图像的隧道应用或其他上下文中，多个成像设备可被布置有用于图像获取的光轴，这些光轴相对于对象的预期位置成不同角度。例如，不同成像设备集合可被成角度为在对象进入隧道时获取对象的前部的图像，在对象离开隧道时获取对象的后部的图像，以及在对象穿过隧道行进时获取对象的顶部和面的图像。作为另一示例，第一成像设备可被布置为在沿着传送机的第一位置处获取对象的第一图像，第二成像设备可被被布置为在进一步沿着传送机的第二位置处获取对象的第二图像。或者，可以将第一成像设备布置为获取对象的第一部分的图像，并且可以将第二成像设备布置为获取对象的第二部分的图像。

尽管常规方法可以提供有用的信息(包括用于符号的识别和解码)，但是多个成像设备的安装、校准、维护和操作可能固有地相对复杂、费时、昂贵并且容易出错。所公开技术的实施例可以解决这些问题和其他问题。例如，一些实施例提供了系统和相应的方法，其中可控(可移动)镜被用于在由成像设备拍摄的初始图像和后续图像之间改变固定位置成像设备(例如，照相机)的视场。在一些实施例中，可控镜可以与一个或多个固定镜组合使用，以提供不同的视场或调整特定图像相对于另一图像的缩放。例如，对于单个成像设备，固定镜和可控镜的组合可被用于将视场调整到传送机上的不同位置或对象上(例如，对象的不同面)的不同位置，或者针对特定对象或位置提供不同的缩放度。在一些实施例中，固定镜和可控镜的组合可被用于在初始图像和后续图像之间调整视场，以便测量对象的尺寸(dimension)，由此潜在地避免了对更复杂的(例如三维(3D)的)传感器的需要。

本文公开的一些实施例被明确呈现为系统，诸如具有成像设备和相关联的反射镜的机器视觉系统。本领域技术人员将认识到，根据相关联的系统的能力，相应的实施例(和其他实施例)可作为方法来执行，诸如具有对图像获取以及图像分析(在恰当时)进行自动控制的计算机实现的方法。在这方面，除非另外指示，否则本文对所公开的系统的讨论固有地包括对使用所公开的系统来执行预期功能(例如，如由一个或多个处理器设备电子控制的)的相应方法的公开。类似地，本领域技术人员将认识到，本文中明确呈现为方法的实施例可被实现为系统，诸如具有一个或多个成像设备、一个或多个相关联的反射镜(包括可控镜)以及一个或多个处理器设备的机器视觉系统，所述处理器设备被配置为实现相关方法的一个或多个操作，包括通过对可控镜的操纵和对图像的相应获取。

与以上讨论一致，该技术的一些实施例包括用于获取第一对象的图像的成像系统(或方法)，诸如举例而言机器视觉系统。成像设备可包括成像传感器和透镜布置。第一镜可被配置为(或可以是)相对于至少一个轴倾斜。当第一对象被沿着行进方向移动时，控制设备可被配置为(或可以)：使用成像设备，获取包括在第一位置中的第一对象的第一图像，该第一图像是沿由该第一镜和第二镜限定的第一光路获取的；相对于至少一个轴倾斜第一镜以限定第二光路(例如，该第二光路不包括第二镜)；以及使用成像设备，获取包括在第二位置中的第一对象的第二图像。在一些情况下，第二图像可以是沿着第二光路获取的，使得第一对象在第二图像中以比在第一图像中更大的比例来表示。

在一些实施例中，控制设备可被配置为当第一镜相对于至少一个轴倾斜以限定第二光路时，聚焦透镜布置以用于沿着第二光路的图像获取。

在一些实施例中，控制设备可被配置为执行进一步操作。例如，在获取第二图像后，第一镜可被相对于至少一个轴倾斜以与第一光路对准。使用该成像设备，可以获取包括第二对象的第三图像。

在一些实施例中，在对象被配置为沿着传送机在行进方向上移动的情况下，第一视场可对应于第一光路并且可在沿着传送机的第一位置处跨传送机的基本整个宽度延伸。第二视场可对应于第二光路并且可在沿着传送机的第二位置处延伸比第一视场在沿着传送机的第一位置处延伸的宽度更小的传送机宽度。在一些情况下，沿着行进方向第一视场的中心可与第二视场的中心不对齐。

在一些实施例中，控制设备可被配置为相对于两个轴倾斜第一镜以限定第二光路和第二视场。相对于这两个轴倾斜第一镜可将成像设备的视场沿着对象的行进方向和横向于行进方向共同地移位。

在一些实施例中，第一光路可由至少两个镜限定，所述至少两个镜可选地或优选地包括第一可移动镜。在一些情况下，第二光路可不包括限定第一光路的镜中的至少一个。

在一些实施例中，基于对镜布置的控制，对应于第一图像的第一位置可与对应于第二图像的第二位置重合。

在一些实施例中，基于对镜布置的控制，可在第一图像中比在第二图像中表示第一对象的更大比例。

在一些实施例中，控制设备可被进一步配置为执行其他操作。例如，可在第一图像中的第一对象上识别感兴趣区域。可倾斜第一镜以限定第二光路，使得感兴趣区域被包括在第二图像中，并且在第二图像中比在第一图像中以更大比例表示。在一些情况下，感兴趣区域可以是第一对象上的符号。在一些实施例中，成像系统可包括机器视觉系统，该机器视觉系统被配置为基于第二图像来解码符号。

在一些实施例中，控制设备可被进一步配置为执行其他操作。基于第一图像，可确定第一对象的特征的第一像素尺寸。基于第二图像，可确定第一对象的该特征的第二像素尺寸。基于第一像素尺寸和第二像素尺寸，可确定第一对象的尺寸(例如，高度尺寸)。在一些实施例中，控制设备可被配置为基于所确定的第一对象的尺寸来自动聚焦透镜布置以获取图像。

在一些实施例中，第二图像可与第一图像基本上重叠。

在一些实施例中，第一光路可由至少两个镜限定，并且第二光路可不包括该至少两个镜中的至少一个。在一些情况下，光路可包括至少两个固定镜。

该技术的一些实施例包括用于分析对象上包括的符号的成像系统(或方法)，诸如举例而言机器视觉系统。成像设备可包括成像传感器和透镜布置。控制设备可被配置为(或可以)：使用成像设备，使用由第一镜和第二镜限定并且提供第一缩放度的第一视场来获取对象的第一图像，其中第一镜处于第一定向；将第一镜移动到第二定向；以及使用成像设备，使用由第一和第二镜限定并且提供与第一实际缩放不同的第二缩放度的第二视场来获取对象的第二图像，其中第一镜处于第二位置。

在一些实施例中，基于第一图像，可确定第一对象的特征的第一像素尺寸。基于第二图像，可确定第一对象的该特征的第二像素尺寸。基于第一像素尺寸和第二像素尺寸，可确定第一对象的高度尺寸。

在一些实施例中，可在不使用用于获取第一图像的固定镜的情况下获取第二图像。控制设备可被配置为在对象被安置在沿着传送机的第一位置时获取第一图像；并且在对象被安置在沿着传送机的不同于第一位置的第二位置时获取第二图像。

该技术的一些实施例包括使用成像系统来分析对象上的符号的方法(或系统)，该成像系统包括具有成像传感器和透镜布置的成像设备、第一镜和第二镜。使用成像设备，可沿着包括第一镜和第二镜的第一光路获取对象的第一图像。可移动第一镜以限定不包括第二镜的第二光路。使用成像设备，可沿着第二光路获取对象的第二图像，使得对象在第二图像的第二视场中比在第一图像的第一视场中以更大比例表示。

在一些实施例中，基于第一图像，可确定对象的特征的第一像素尺寸。基于第二图像，可确定该对象的该特征的第二像素尺寸。基于第一像素尺寸和第二像素尺寸，可确定从对象到成像设备的距离或对象的尺寸。在一些情况下，可基于所确定的从对象到成像设备的距离来自动聚焦透镜布置以获取图像。

该技术的一些实施例包括用于获取第一对象的图像的成像系统，其中第一对象被配置为沿着运输系统在行进方向上移动。成像布置可包括至少一个成像传感器和至少一个透镜布置。镜布置可包括能够可控制地移动的第一镜，以及可选地或优选地第二镜。控制设备可被配置为在第一对象被沿着行进方向移动时执行操作。所述操作可包括使用该至少一个成像传感器和该至少一个透镜布置来获取包括在第一位置中的第一对象的第一图像，该第一图像是沿着第一光路获取的，该第一光路可选地或优选地至少部分地由镜布置或第二镜限定。在一些情况下，对应于第一光路的第一视场在沿着传送机的第一位置处跨传送机的基本整个宽度延伸。

所述操作可进一步包括移动第一镜以限定第二光路，该第二光路可选地或优选地不包括第二镜。在一些情况下，对应于第二光路的第二视场可在沿着传送机的第二位置处延伸比第一视场在沿着传送机的第一位置处延伸的宽度更小的传送机宽度。

所述操作可进一步包括：使用该至少一个成像传感器和该至少一个透镜布置来获取第二图像，第二图像包括在第二位置中的第一对象，第二图像是沿着第二光路、相对于第一对象以与第一图像不同的缩放度获取的。

在一些实施例中，控制设备可被配置为选择性地控制第一镜，以限定第二光路，使得所述第二光路与镜集合相交，该镜集合包括以下之一：仅第一镜，或多个镜。

在一些实施例中，控制设备可被配置为基于对第一对象的高度的确定来选择性地移动第一镜以限定第二光路。

在一些实施例中，控制设备可被配置为执行进一步操作。例如，第一对象的多个图像可被获取，每个图像沿着不同光路，其中所述不同光路中的至少一个光路由一个或多个镜的可控移动来限定。可在所述多个图像的每个图像中确定第一对象的特征的像素尺寸。可基于所确定的特征的像素尺寸来确定第一对象的尺寸(例如，高度)。

在一些实施例中，可基于对象在第一图像中的运输系统上的位置来确定第二光路。

在一些实施例中，一种用于分析对象上包括的符号的成像系统可包括成像布置，该成像布置包括至少一个成像传感器和至少一个透镜布置。镜布置可包括能够可控制地移动的第一镜，以及可选地或优选地第二镜。控制设备可被配置为执行某些操作。例如，可使用成像布置，使用提供第一缩放度并且可选地或优选地至少部分地由第二镜限定的第一视场来获取第一图像。第一镜可被从第一定向移动到第二定向。使用成像布置，可使用第二视场获取对象的第二图像，该第二视场至少部分地处于第二定向的第一镜限定，并且提供不同于第一缩放度的第二缩放度。

在一些实施例中，基于第一图像，可确定对象的特征的第一像素尺寸。基于第二图像，可确定该对象的该特征的第二像素尺寸。基于第一像素尺寸和第二像素尺寸，可确定第一对象的尺寸(例如，高度尺寸)。

在一些实施例中，提供一种用于使用成像系统来分析对象上的符号的方法，该成像系统包括具有至少一个成像传感器和至少一个透镜布置的成像布置以及包括第一镜和可选地或优选地第二镜的镜布置。使用成像布置，可沿着第一光路获取对象的第一图像，该第一光路可选地或优选地至少包括第二镜。可移动第一镜以限定不同于第一光路的、并且可选地或优选地不包括第二镜的第二光路。使用成像布置，可沿着第二光路获取对象的第二图像。基于第一图像，可确定对象的特征的第一像素尺寸。基于第二图像，可确定该对象的该特征的第二像素尺寸。基于第一像素尺寸和第二像素尺寸，确定从对象到成像布置的距离或对象的尺寸(例如，高度尺寸)中的一者或多者。可选地或优选地，相对于对象，第二图像可提供与第一图像不同的缩放度。

一些实施例提供了一种用于扫描对象的多个面的系统。支撑结构可被配置为支撑对象。一个或多个成像设备可共同包括第一成像传感器和第二成像传感器。镜布置可包括至少一个可控镜。处理器设备可被配置为使用一个或多个成像设备和镜布置来执行操作。例如，可使用第一成像传感器和镜布置来获取对象的第一面的第一图像，包括移动该至少一个可控镜以将第一成像传感器的第一视场(FOV)引导至该第一面的第一感兴趣区域。可使用第二成像传感器和镜布置来获取对象的第二面的第二图像，包括移动该至少一个可控镜以将第二成像传感器的第二FOV引导至该第二面的第二感兴趣区域。

在一些实施例中，镜布置可包括第一可控镜和第二可控镜。获取第一图像可包括移动第一可控镜以引导第一FOV。获取第二图像可包括移动第二可控镜以引导第二FOV。

在一些实施例中，第一图像和第二图像可作为单个触发事件的一部分来获取。

在一些实施例中，可使用相应的成像传感器来获取对象的多个其他面中的每个面的相应附加图像。获取相应的附加图像中的每一附加图像可包括移动该至少一个可控镜，以将相应的附加成像传感器的相应的附加FOV引导至该多个其他面中的相应一个面的相应的附加感兴趣区域。

在一些实施例中，获取对象的面的相应图像可包括移动镜布置的相应不同可控镜以将相应FOV引导至相应附加感兴趣区域。

一些实施例中，可获取对象的底面的图像。

在一些实施例中，支撑结构可包括具有透明或开放结构的支撑平台，以从下方支撑对象。

在一些实施例中，可在对象静止时获取图像。

在一些实施例中，第一图像可不包括对象的第一面的整体。

在一些实施例中，可使用对象的第一面的第一图像和后续感兴趣区域的后续图像来生成对象的第一面的合成图像。可使用第一成像传感器来获取后续图像，包括移动至少一个可控镜以将FOV引导至该后续关注区域。

在一些实施例中，可移动至少一个可控镜以使用第一成像传感器获取一个或多个初始图像。可基于该一个或多个初始图像来识别第一感兴趣区域。

在一些实施例中，可基于预定的初始扫描区域(例如，如基于用户输入所识别的)来获取初始图像。

在一些实施例中，可基于识别一个或多个初始图像中的一个或多个符号来识别第一感兴趣区域。

在一些实施例中，一个或多个初始图像可包括多个重叠图像。

在一些实施例中，一个或多个初始图像可包括非重叠图像集合。

在一些实施例中，如果基于非重叠图像的集合识别第一感兴趣区域不成功，则可获取重叠图像集合并且可基于重叠图像来识别第一感兴趣区域。

该技术的一些实施例提供了一种用于扫描对象的六个面的系统。支撑结构可被配置为支撑对象。镜布置可包括与多个成像传感器(例如，至少六个成像传感器)相关联的多个可控镜(例如，至少六个可控镜)。处理器设备可被配置为使用该多个成像传感器和该多个可控镜来执行操作。可移动可控镜以将用于图像获取的相应视场(FOV)引导到对象的六个面中的每个面上。可使用多个成像传感器中的相应成像传感器来获取相应FOV中的每个FOV的相应图像。

在一些实施例中，一个或多个传感器可被配置为识别对象的一个或多个面的三维特征。三维特征可与与对象的该一个或多个面相关联的一个或多个图像组合(例如，覆盖在其上)以提供对象的三维表示。

该技术的一些实施例可提供一种扫描对象的多个面的方法。可使用第一成像传感器和包括至少一个可控镜的镜布置来获取对象的第一面的第一图像，包括移动该至少一个可控镜以将第一成像传感器的第一视场(FOV)引导至该第一面的第一感兴趣区域。可使用第二成像传感器和镜布置来获取对象的第二面的第二图像，包括移动该至少一个可控镜以将第二成像传感器的第二FOV引导至该第二面的第二感兴趣区域。

该技术的一些实施例可提供一种成像系统，该成像系统包括一个或多个成像设备和镜布置。该一个或多个成像设备可包括至少一个成像传感器和至少一个透镜布置。镜布置可包括至少一个可控镜。处理器设备被配置为针对一个或多个成像设备和镜布置来执行操作。例如，使用第一光路，可获取在第一位置处的第一对象的第一图像，第一对象具有第一高度，并且第一光路不包括镜布置的第一固定镜。可移动该至少一个可控镜以限定第二光路，该第二光路包括第一固定镜并提供用于在第二高度处大于沿第一光路的FOV在第二高度处的图像获取的视场(FOV)。可使用第二光路来获取具有第二高度的第二对象的第二图像。

在一些实施例中，由第二光路提供的FOV在第二对象的顶表面处可大于沿着第一光路在第二对象的顶表面处的FOV。

在一些实施例中，第二光路可包括多个固定镜。

在一些实施例中，第一光路可不包括固定镜。

在一些实施例中，第一光路可在(例如，第二光路的)多个固定镜的至少两个固定镜之间穿过。

在一些实施例中，第一光路和第二光路可对应于在沿着运输系统的相同位置处的对象的图像获取。

在一些实施例中，第一光路可由可控镜限定。

在一些实施例中，第一光路可由镜布置的第二固定镜限定。

在一些实施例中，在获取第一图像或第二图像之前，可沿着第三光路扫描一个或多个对象，第三光路对应于沿着传输系统在第一位置之前的第二位置处的对象的图像获取。可基于该一个或多个对象的扫描来选择第一光路或第二光路中的一个光路以用于随后的图像获取。

在一些实施例中，扫描一个或多个对象可包括确定该一个或多个对象的高度。选择第一光路或第二光路中的一个光路可基于该一个或多个对象的高度。

在一些实施例中，扫描一个或多个对象可包括使用距离传感器(例如，飞行时间(ToF)传感器或其他已知距离传感器)扫描运输系统的区域。

在一些实施例中，扫描一个或多个对象可包括使用该一个或多个成像设备获取第一对象或第二对象的一个或多个初始图像。

在一些实施例中，可使用同一成像设备来实现扫描一个或多个对象以及获取第一图像或第二图像中的至少一个图像。

在一些实施例中，可基于一个或多个初始图像来确定该第一对象或第二对象的高度。可基于所确定的高度来选择第一光路或第二光路中的一个光路。

在一些实施例中，可基于一个或多个初始图像在第一或第二对象上识别感兴趣区域。选择第一光路或第二光路中的一个光路可基于所识别的感兴趣区域。

在一些实施例中，第三光路可包括镜布置的第三固定镜。

该技术的一些实施例可提供一种成像系统，该成像系统与被配置为移动对象的运输系统一起使用。一个或多个成像设备可包括至少一个成像传感器和至少一个透镜布置。镜布置可包括至少一个可控镜和多个固定镜。处理器设备可被配置为使用一个或多个成像设备和镜布置来执行操作。可确定对象的高度。如果该高度是第一高度，则可移动该至少一个可控镜以限定第一光路，该第一光路包括该至少一个可控镜并且不包括镜布置的第一固定镜，并且可使用第一光路和该一个或多个成像设备来获取对象的图像。如果该高度是大于第一高度的第二高度：可移动该至少一个可控镜以限定第二光路，该第二光路包括该至少一个可控镜和第一固定镜，并且可使用第二光路和该一个或多个成像设备来获取对象的图像。

在一些实施例中，第一光路可不包括固定镜。

在一些实施例中，第二光路可包括至少两个固定镜。

在一些实施例中，确定对象的高度可基于在使用图像获取对象的图像之前，使用第二固定镜和距离传感器或该一个或多个成像设备中的至少一者来扫描对象。

该技术的一些实施例提供了一种获取运输系统上的对象的图像的方法。可确定运输系统上的对象的高度。基于所确定的高度，可选择用于图像获取的第一光路或用于图像获取的第二光路。第二光路可包括不被包括在第一光路中的固定镜。与第一光路相比，固定镜可有效地增加沿着第二光路的成像设备的成像传感器和运输系统之间的成像距离。可控镜可被移动以与所选的第一光路或第二光路对准。可使用成像传感器沿着所选的第一光路或第二光路获取对象的图像。

该技术的一些实施例提供一种用于获取沿着传送机在行进方向上移动的对象的图像的成像系统。该成像系统可包括至少一个成像传感器和至少一个透镜布置，包括能够可控制移动的第一镜的镜装置，以及控制设备。所述控制设备可被配置为，当第一对象沿着行进方向移动时，使用该至少一个成像传感器和该至少一个透镜布置，获取第一图像，该第一图像可包括在沿着传送机的第一位置中的第一对象。可沿着由镜布置限定的第一光路获取第一图像。对应于第一光路的第一视场可在第一位置处跨传送机的基本整个宽度延伸。控制设备可被配置为，当第一对象沿着行进方向移动时，移动第一镜以限定具有镜布置的第二光路。第二光路可不同于第一光路。对应于第二光路的第二视场可在沿着传送机的第二位置处延伸比第一视场在沿着传送机的第一位置处延伸的宽度更小的传送机宽度。所述控制设备可被配置为，当第一对象沿着行进方向移动时，使用该至少一个成像传感器和该至少一个透镜布置，获取第二图像，该第二图像可包括在第二位置中的第一对象。可沿着第二光路获取第二图像。

在一些实施例中，相对于第一对象，可以与第一图像不同的缩放度来获取第二图像。

在一些实施例中，控制设备可被进一步配置为选择性地移动第一镜以限定第二光路，使得第二光路与镜集合相交，该镜集合可包括以下之一：仅第一镜，或包括至少一个固定镜的多个镜。

在一些实施例中，与第二光路相交的镜集合不包括与第一光路相交的固定镜。

在一些实施例中，控制设备可被配置为基于对第一对象的高度的确定来移动第一镜以限定第二光路。

在一些实施例中，控制设备可被进一步配置为获取第一对象的多个图像，每个图像沿着不同的光路，其中不同的光路中的至少一个光路由一个或多个镜的受控移动限定。控制设备可被进一步配置为确定多个图像中的每个图像中的第一对象的特征的像素尺寸，并且基于所确定的特征的像素尺寸来确定第一对象的高度。

在一些实施例中，控制设备可被进一步配置为使用距离传感器和镜布置的一个或多个镜来确定第一对象的高度。

在一些实施例中，控制设备可被配置为基于在第一图像中第一对象在传送机上的位置来移动第一镜以限定第二光路。

在一些实施例中，控制设备可被进一步配置为自动调整至少一个透镜布置的聚焦以沿着第二光路获取第二图像。

在一些实施例中，控制设备可被配置为与移动第一镜同时自动调整聚焦。

在一些实施例中，控制设备可被配置为基于第一镜的受控移动来自动调整聚焦。

在一些实施例中，控制设备可被进一步配置为控制第一镜以在获取传送机上的一个或多个对象的连续图像之间获取校准目标的图像，并且基于校准目标的图像来控制至少一个透镜布置的聚焦。

该技术的一些实施例提供一种成像系统。该成像系统可包括成像设备，该成像设备可包括至少一个成像传感器和至少一个透镜布置。该成像系统可包括第一镜、第二镜；以及控制设备。控制设备可被配置为在第一镜处于第一定向的情况下，控制成像设备以使用第一视场获取对象的第一图像，第一视场可至少部分地由第二镜限定并且可提供第一缩放度。控制设备可被配置为将第一镜从第一定向移动到第二定向，并且控制成像设备使用以使用第二视场来获取对象的第二图像，第二视场可由处于第二定向的第一镜限定、可与第一视场不同，且可提供第二缩放度。控制设备可被配置为基于第一图像，确定对象的特征的第一像素尺寸，基于第二图像，确定对象的该特征的第二像素尺寸，以及基于第一像素尺寸和第二像素尺寸，确定对象的高度尺寸。

在一些实施例中，第二镜可以是固定镜。

在一些实施例中，第二镜可不被包括在用于获取第二图像的光路中。

在一些实施例中，第一像素尺寸和第二像素尺寸可以是对象的顶表面的像素尺寸。

在一些实施例中，成像系统可包括第三镜。控制设备可被进一步配置为将第一镜移动到第三定向，以经由第一镜和第三镜限定可不同于第一视场和第二视场的第三视场。控制设备还可被配置为使用第三视场来获取对象的第三图像，第三图像提供不同于第一缩放度和第二缩放度的第三缩放度。

在一些实施例中，第一图像或第二图像中的至少一个图像可包括对象的顶表面的整体。第三图像可仅包括对象的顶表面的一部分。

该技术的一些实施例提供一种使用成像系统来分析对象上的符号的方法，该成像系统可包括具有至少一个成像传感器和至少一个透镜布置的成像布置、第一镜和第二镜。该方法可包括使用成像设备沿着包括第二镜的第一光路获取对象的第一图像。该方法可包括移动第一镜以限定不包括第二镜的第二光路；以及使用成像设备，沿第二光路获取对象的第二图像。该方法可包括：基于第一图像，确定对象的特征的第一像素尺寸；基于第二图像，确定对象的该特征的第二像素尺寸；以及基于第一像素尺寸和第二像素尺寸，确定从对象到成像设备的距离或对象的高度中的一者或多者。

在一些实施例中，相对于对象，第二图像可提供与第一图像不同的缩放度。

为了实现前述目的和相关目的，本技术的实施例包括下文中充分描述的特征。以下描述和附图详细阐述了该技术的某些说明性方面。然而，这些方面仅指示了可采用本技术的原理的各种方式中的几种方式。当结合附图一起考虑时，根据以下对该技术的详细描述，该技术的其他方面、优点和新颖特征将变得显而易见。

附图说明

图1A-图1C是根据本技术的一些实施例的包括可控镜的成像系统(和方法)的示意图；

图2是根据本技术的一些实施例的具有可控镜和多个固定镜的成像系统(和方法)的等距视图；

图3是根据本技术的一些实施例的包括可控镜的另一成像系统(和方法)的各方面的示意图；

图4A-图4C是根据本技术的一些实施例的包括可控镜的又另一成像系统(和方法)的示意图；

图5A和图5B是根据本技术的一些实施例的包括可控镜的再另一成像系统(和方法)的示意图；

图6是根据本技术的一些实施例的包括可控镜的进一步成像系统(和方法)的示意图；

图7A-图7C是根据本技术的一些实施例的包括可控镜的又进一步成像系统(和方法)的示意图；

图8A和图8B是根据本技术的一些实施例的成像系统(和方法)的示意图，该成像系统(和方法)包括可控镜并且被配置为用于传送机的隧道(或与之一起使用)；

图9A是根据本技术的一些实施例的另一成像系统(和方法)的示意图，该成像系统(和方法)包括可控镜并且被配置为用于传送机的隧道(或与之一起使用)；

图9B是使用图9A的成像系统获取的图像的拼接操作的示意图；

图10是根据本技术的一些实施例的使用成像系统或方法获取的图像的示意图；

图11是根据本技术的一些实施例的附加成像系统(和方法)的示意图；以及

图12是根据本技术的一些实施例的另一成像系统(和校准方法)的示意图；

图13和图14是根据本技术的一些实施例的进一步成像系统(和方法)的示意图；以及

图15是根据本技术的一些实施例的校准和扫描方法(和系统)的示意图。

图16A是根据本技术的一些实施例的另一成像系统的示意图。

图16B是根据本技术的一些实施例的图16A的成像系统的镜的透视图。

图16C是根据本技术的一些实施例的图16A的成像系统的另一镜的另一透视图。

图17是根据本技术的一些实施例的用于对对象的多个面进行成像的另一成像系统的透视图。

图18是图17的成像系统的另一透视图。

图19是使用图17的成像系统生成的示例合成图像的示意图。

图20是用于使用一个或多个可控镜获取对象的图像的过程的流程图。

图21是用于扫描对象的多个面的过程的流程图。

图22是用于获取一个或多个对象的多个视场的过程的流程图。

尽管本技术易于受到各种修改和替代形式的影响，但其特定实施例已经通过在附图中的示例被示出并且在本文中被详细地描述。然而，应该理解，本文对特定实施例的描述并不意图将本技术限制为所公开的特定形式，而是相反，意图是覆盖落入如所附权利要求所限定的本技术的精神和范围内的所有修改、等同和替代。

具体实施方式

现在参考附图描述本技术的各个方面，其中贯穿若干视图，相似的附图标记对应于相似的元件。然而，应当理解，附图和此后与其相关的详细描述，包括附图中用于特定方法的特定操作顺序的图示，并不旨在将所要求保护的主题限制为所公开的特定形式。相反，旨在涵盖落在所要求保护的主题的精神和范围内的所有修改、等同和替代。

在一些实施例中，可使用标准编程或工程技术来将本公开的方面(包括根据本公开的方法的计算机化实现)实现为系统、方法、装置或制造品，以生产软件、固件、硬件或其任何组合从而控制处理器设备、计算机(例如，可操作地耦合到存储器的处理器设备)或另一个电子操作的控制器实现本文详述的方面。相应地，例如，本公开的实施例可被实现为在非瞬态计算机可读介质上有形地实现的指令集，由此使得处理器设备能够基于从计算机可读介质读取指令来实现指令。本公开的一些实施例可包括(或利用)控制设备，诸如自动设备，包括各种计算机硬件、软件、固件等的专用或通用计算机，与下文的讨论一致。作为具体示例，控制设备可包括处理器、微控制器、现场可编程门阵列、可编程逻辑控制器、逻辑门等，以及本领域中已知的用于实现适当功能(例如，存储器、通信系统、电源、用户界面和其他输入等)的其他典型组件。

如本文中所使用的，术语“制品”旨在包含可从任何计算机可读设备、载体(例如，非瞬态信号)或介质(例如，非瞬态介质)访问的计算机程序。例如，计算机可读介质可包括但不限于：磁存储设备(例如，硬盘、软盘、磁带等)、光盘(例如，压缩盘(CD)、数字多用盘(DVD)等)、智能卡以及闪存设备(例如，卡、棒等)。此外，将理解的是，可以采用载波来承载计算机可读电子数据，比如，用于发送和接收电子邮件或用于访问如互联网或局域网(LAN)等网络的数据。本领域技术人员将认识到，在不背离所请求保护的主题的范围和精神的情况下，可以对这些配置进行许多修改。

根据本公开的方法的某些操作或执行那些方法的系统的某些操作可在附图中示意性地表示或在本文中另行讨论。除非另有指定或限制，特定操作在附图中以特定空间次序的表示不必然要求这些操作要以与该特定空间次序相对应的特定的顺序执行。相应地，附图中所表示或本文另行公开的某些操作可按照适于本公开的特定实施例的方式、以与明确解说或描述的次序不同的次序来执行。进一步地，在一些实施例中，某些操作可被并行地执行，包括由专用并行处理设备执行，或由被配置成用于作为大系统的一部分交互操作的分离的计算设备执行。

如本文在计算机实现的上下文中使用的，除非另外指定或限制，否则术语“组件”、“系统”、“模块”及类似者旨在涵盖包括硬件、软件、硬件和软件的组合、或执行中的软件的计算机相关系统的部分或全部。例如，组件可以是但不限于是处理器设备、正由处理器设备执行(或可由处理器设备执行)的进程、对象、可执行件、执行的线程、计算机程序，或计算机。通过图示的方式，运行在计算机上的应用和控计算机两者均可以是组件。一个或多个组件(或系统、模块等)可驻留在执行的进程或线程内、可定位于一个计算机上、可分布在两个或更多个计算机或其他处理器设备之间或可被包括在另一组件(或系统、模块等)内。

一般而言，也如上所指示的，本公开的实施例可包括用于使用可控(可移动)镜获取对象的图像的系统和方法。例如，一些实施例可包括成像设备，该成像设备被配置为沿着与一个或多个镜相交的光路选择性地获取图像，所述镜可被控制以用于相对于两个自由度移动(例如，用于绕两个垂直轴旋转)。例如，尽管成像设备是固定位置成像设备，但是可适当地控制该一个或多个镜以在分开的方向上引导用于分开的图像的光路，从而可由成像设备用不同FOV获取图像。在这方面，例如，一些实施例可包括允许以不同缩放度来获取图像的配置，其中对象占据相应FOV的不同比例、对象在(例如，沿着传送机)的不同位置处被成像、对象被从不同面成像、或者对象的不同部分以其他方式被包括在不同的FOV中。类似地，一些实施例可允许所获取的对象的图像被共同地用于分析对象尺寸或其他参数。

在一些实施例中，可在使用一个或多个可控镜实现的光路中的一些或全部光路中使用一个或多个固定(即，不可控)镜。例如，多个固定镜可相对于用于传送机的扫描隧道被安置在不同位置处。然后可控镜可被用于经由与一个或多个固定镜的不同排列对准来限定用于图像获取的不同光路。因此，在对象进入、穿过或离开隧道时，可使用镜获得对象的不同面的图像。以这种方式，例如，被配置为结合可控镜来获取图像的单个成像设备可取代多个成像设备(例如，如在常规隧道系统中所使用的)。此外，在其他实施例中，类似的原理也可被应用在非隧道应用中，并且具有可控镜或固定镜的不同潜在组合。

在不同的实施例中，可使用不同类型的可控镜。例如，如以上大体讨论的，一些实施例可使用被配置为相对于多个轴倾斜的镜。在这方面，例如，可利用各种已知方法来控制镜的移动以进行图像获取。例如，在美国公布专利申请No.2018/0203249以及美国专利4,175,832和6,086,209中公开了一些方案，这些文献通过引用并入本文。

图1A至图1C示出了用于获取传送机24(诸如常规传送带系统)上的对象22(和其他对象)的图像的示例成像系统20。在所示实施例中，传送机24被配置为(随时间)线性地移动对象22，并且具有不变的(局部)行进方向(即，从左到右，如图所示)。在其他实施例中，其他配置是可能的，包括具有可使对象非线性地或在局部改变的行进方向上移动的传送机的配置。对应地，本领域技术人员将认识到，本文中讨论的原理通常可在不对各种类型的传送机进行过度实验的情况下进行适配。此外，本技术的一些实施例可被用于实现相对于通过其他手段移动的对象的操作。例如，本领域技术人员可容易地将关于对象沿着传送机的移动所讨论的实施例适配为以用户实现的移动来操作，诸如在“呈现”模式扫描期间的拾取和放置操作期间(其中用户通过将对象移动到目标区域中来呈现对象以供扫描)以及各种其他上下文可能产生的移动。

在所示实施例中，成像系统20包括相对于传送机24固定在固定位置处的成像设备26。一般而言，本文所讨论的成像设备(包括成像设备26)包括至少一个成像传感器(例如CCD、CMOS或其他已知传感器)、至少一个透镜布置和被配置为执行关于成像传感器的计算操作的至少一个控制设备(例如处理器设备)。在一些实施例中，透镜布置可包括定焦透镜。在一些实施例中，透镜布置可包括可调焦透镜，诸如液体透镜或已知类型的机械调节透镜。

在一些实施例中，成像设备可被配置为图像处理设备，其可被操作来处理由相关联的成像传感器和透镜布置获取的图像。例如，成像设备可被配置为用于对从相关联的成像传感器接收的图像中的符号进行解码的计算设备或其他模块布置。在一些实施例中，成像设备可被配置为将图像数据(例如，二进制像素值)传达至远程处理器设备(例如，在云计算或本地网系统内的)以供进一步处理。

除了成像设备26之外，成像系统20还包括镜30。特别地，镜30是可控镜，其被配置为相对于至少一个轴倾斜。例如，在所示实施例中，镜30可由处理器设备控制以相对于与镜30的枢轴点对准地延伸到图1A的页面中的轴倾斜(即，旋转)。在其他实施例中，其他类型的可控移动是可能的，包括多轴移动，如上所指示且在下文中进一步讨论的。在一些实施例中，镜30可由形成成像设备26的一部分的处理器设备和相关联的软件(或其他)模块控制。在一些实施例中，镜30可由其他设备(未示出)控制，所述其他设备包括也被配置为控制成像设备26的操作的其他设备。

在一些实施例中，控制设备可被配置为基于与传送机24有关的信息来操作成像设备26和镜30。例如，与传送机24相关联的实际或虚拟编码器(未示出)可被配置为向成像设备26的处理器设备提供信号。基于来自编码器的信号，处理器设备然后可控制镜30的移动和成像设备26的图像获取，包括如下文进一步详细讨论的。

如图1A至图1C共同示出的，当对象22沿着传送机24的行进方向移动时，成像设备26可获取对象的一系列图像，诸如包括针对图1A至图1C中所示的对象22沿着传送机24的每个位置的一个图像的一系列图像。特别地，控制设备(例如，成像设备26的处理器设备)可操作以使镜30在图1A至图1C中所示的角度定向之间倾斜，以使得可针对图1A至图1C中的每一者的位置获取对象22的图像，其中每个图像是沿着由镜30的相应定向限定的不同的光路32a、32b、32c获取的。

因此，不必移动成像设备26本身，就可获得对象22的多个图像，其中每个图像都展示唯一的FOV。此外，镜可被容易地返回到起始定向(例如，如图1A中所示)以获取后续对象(未示出)的图像。因此，可获得对象22的多个视图，具有用于监视和分析的相应益处。

在一些实施例中，在可控镜30的帮助下，对象22的多个视图可包括对象22的多个面的视图。例如，使用与图1A中所示的配置类似的配置获取的图像有时可包括对象22的正面和顶面，并且使用与图1C所示的配置类似的配置获取的图像有时可包括对象22的正面和背面。类似的方法也可用于各种其他实现中，包括下面明确讨论的每个其他实施例，以获取对象的多个面(在一些情况下包括左面和右面)的图像。

在一些实施例中，可使用镜的离散的预定定向。例如，在一些实现中，镜30可在两个或更多个(例如，三个)预定角度定向之间倾斜，从而可利用两个或更多个预定FOV独立地获取不同对象的类似图像。在一些实施例中，镜可被适应性地移动，其中用于获取特定图像的镜的特定定向是基于对象或其特征的位置或其他特性(例如，大小)或基于其他因素来确定的(在适当时)。

在一些实施例中，可控镜可被用于沿着特定行进路径跟踪对象，从而可容易地在多个不同位置处获取对象的多个图像。例如，成像系统20可被配置为处理来自编码器的信号以及与对象22的初始位置有关的信息(诸如经由光闸(未示出)或对初始图像的分析所指示的)，并且由此确定对象22在任何给定时间沿着传送机24的预期位置。(还可关于不是由传送机驱动的运动应用类似的原理。)然后可在适当情况下控制镜30，以便沿着传送机24的多个不同位置处(或其他方式)随时间获取对象22的多个图像。在一些实施例中，可以步进方式调整镜30，并且沿着传送机24以离散间隔获取图像。在一些实施例中，可在图像获取期间连续地调整镜30，诸如可允许随时间连续获取图像或可减轻运动模糊。

在一些实施例中，可控镜可被用于针对不是由机械传送机引起的对象的移动来调整透镜的FOV。同样如上所指示的，例如，一些系统(例如，类似于成像系统20)可被配置为基于人类操作员的移动来获取不同位置处的图像。例如，类似于成像系统20的系统可被配置为在操作员将对象朝着扫描区域搬运时移动可控镜以便捕获对象的一个或多个初始图像，然后调整可控镜以获取扫描区域内的对象的后续图像。在一些实施例中，此类系统可基于预定操作员任务或边界成像区域、先前操作员移动、或对对象或操作员的初始图像的分析来确定对象的预期运动，且然后相应地调整可控镜以用于随后的图像获取。

在一些实施例中，控制设备可被配置为取决于相关联镜的定向来调整透镜布置的聚焦。例如，成像设备26的处理器设备可被配置为取决于镜30的定向自动调整成像设备26的透镜布置的聚焦，从而可以针对多个FOV用经聚焦图像来捕获对象。在这方面，例如，成像设备26可被配置为针对在图1A-图1C中示出的镜30的每个定向(或其它定向)来自动调整用于图像获取的聚焦。通常可以各种已知方式对透镜布置进行此类调整，包括通过对液体透镜(未示出)的电子控制、对机械聚焦的透镜布置(未示出)的电子控制或其他控制，或者其他方式。

在一些实施例中，可使用运行时间前校准(例如，如以下所讨论的)预先确定适当的焦平面。在一些实施例中，可更适应性地(例如，实时地)确定适当的焦平面，包括基于来自其他传感器(例如3D传感器)的信息，或者如以下所讨论的，基于来自使用可控镜的其他图像获取的信息。

在一些实施例中，可将聚焦调整与镜的受控移动同步，从而将相关透镜布置自动移入适当聚焦，以经由镜在任何给定定向获取图像。在一些实施例中，可与镜的受控移动同时地进行聚焦调整，以在各FOV之间提供高效且快速的转换。然而，一些已知类型的透镜(例如，液体透镜)的聚焦调整的速度可能比对镜的定向的调整的速度快一个数量级(或更多)。因此，一些实现可在调整镜定向之前或之后调整透镜聚焦，而没有性能上的实质损失或对用户满意度的损害。

此外，在一些实施例中，聚焦和镜调整的相对速度可比相关传送机的移动快若干数量级。因此，对于一些实现，对象沿着传送机(或以其他方式)的相对缓慢的移动可能是比透镜或镜调整的速度更重要的时间限制因素。在这方面，如以下所讨论的，相对于对象移动，有时可足够快地进行透镜和聚焦调整，从而可用不同的透镜和镜配置对对象进行连续成像，此时该对象相对于相关成像设备是实际上静止的。

在图1A至图1C所示的示例中，镜30被安置在成像设备26的外部且远离成像设备26。在其他实施例中，其他配置是可能的。例如，一些配置可包括安装在成像设备的外壳内的可控镜，诸如针对镜30和示例成像设备26a(参见图1A)所示出的。

作为另一示例，一些配置可包括安装到成像设备、但是被安置在成像设备的外壳外的可控镜。例如，如图2中所示，另一示例成像设备40包括包围透镜布置(未示出)、成像传感器(未示出)以及各种已知(或其他)配置中的任何一种的处理器设备的外壳42。另外，外壳42支撑安装结构44，该安装结构支撑两轴可倾斜镜46和多个固定镜48。

除了其他操作之外，成像设备40的处理器设备还可被配置为控制镜46的倾斜，使得经由可控镜46和相应的一个固定镜48可在各个方向上引导用于成像设备40的图像获取的光轴。在一些实施例中，可提供不同数量或定向的固定镜，对可能的FOV具有相应的影响。然而，所示的四个镜48的布置可在复杂度和范围之间提供有用的平衡，从而允许成像设备40使用多个FOV来选择性地获取图像，所述多个FOV从成像设备40在所有四个横向方向上共同覆盖相对较大的总面积。在一些实施例中，同样如以下讨论的，固定镜可附加地或替代地被定位为远离成像设备，以选择性地与可控镜组合地使用，并在适当时与附接到相关成像设备的其他固定镜组合地使用。

在所示实施例中，成像设备40被配置为是顶部安装的、下视的成像设备，诸如可能适合于例如获取沿着传送机、穿过隧道或在各种其他上下文中移动的对象的图像。在其他实施例中，其他配置是可能的。例如，具有与成像设备40类似镜布置(或其他镜布置)的成像设备可被用作侧向或上视镜，并且具有与成像设备40不同的镜布置的成像设备可被用作下视成像设备。

在一些实施例中，可控镜可被用于相对于目标区域(包括相对于传送机或相对较大的对象)在多个方向上移动成像设备的FOV。例如，图3示出了传送机60的俯视示意图，该传送机在行进方向上(例如，从底部到顶部，如图所示)移动多个对象62、64。在一些实现中，成像系统20的镜30(参见图1A)或其他成像系统的可控镜可被相对于至少两个轴倾斜，以便以在多个方向上相对于彼此位移的分开的FOV获取图像。例如，如图3中所示，镜30(参见图1A)可被控制，以便利用第一FOV 66获取第一图像，并且利用与第一FOV 66不对准的第二FOV 68获取第二图像。特别而言，在所示示例中，FOV 68相对于FOV 66沿行进方向移位第一距离70，且横向于行进方向移位第二距离72，从而FOV 66的几何中心和边缘分别与FOV 68的几何中心和边缘不对准(或重合)。因此，例如，可使用单个成像设备26(参见图1A)获取两个对象62、64的适当图像，而不必然需要广角镜或常规的FOV扩展器。然而，在其他实现中，可控镜可被移动以相对于彼此以各种其他方式(例如，仅沿单个方向)在分开的图像之间移位FOV，包括以便两个不同FOV的一些边缘或其他区域可彼此对准或重合。

在一些实施例中，可控镜可被移动以允许具有比目标区域更窄的FOV的成像设备获取目标区域的整个宽度(或其他尺寸)的图像，而不必然需要成像设备或其镜头移动，且不必然需要使用常规FOV扩展器或其他类似的常规布置。例如，如图3中所示，FOV 66、68共同覆盖超过传送机60的整个宽度，以便沿着传送机60移动的任何对象可被容易地成像。

在一些实施例中，成像系统(例如，成像系统20)可被配置为使得可控镜允许获取覆盖传送机或其他目标区域的至少基本上整个宽度(即，包括传送机或其他目标区域的全部或几乎全部(例如95％或更多)宽度)的图像。因此，例如，由传送机携带或被安置在目标区域中的具有预期尺寸的任何对象(至少沿着与传送机或其他目标区域的宽度方向相对应的对象尺寸)被完全包括在图像中是可能的。因此，如以上所指示的，所公开技术的实施例可被用于取代常规FOV扩展器，或选择性地获取在传送机上的不同横向(即，宽度方向)位置处的对象的图像。

在一些实施例中，使用可控镜来改变用于图像获取的FOV可有效地导致不同图像之间的缩放度的改变，而不必然需要使用变焦镜或其他类似的光学布置。例如，如图4A中所示，成像系统78可包括具有可移动镜(未示出)的成像设备80，该可移动镜与另一镜(例如，固定镜)82相结合地安装以获取由传送机88携带的对象84、86的图像。在一些实现中，成像设备80可控制可移动镜，以便在沿着传送机88的第一位置92处经由可移动镜和镜82以第一FOV 90(参见图4B)获取对象84的第一图像。此外，可移动镜还可被控制以在沿着传送机88的第二位置96处以第二FOV 94(参见图4C)获取对象84的稍后图像。

在所示示例中，如图4A中所示，用于如经由镜82获取的第一图像的光路98比用于如在没有反射镜82(例如，但仍使用可控镜)的情况下获取的第二图像的光路100更长。因此，如图4B和图4C中所示，FOV 94小于FOV 90，并且对象84在FOV 94比在FOV 90中被以更大比例表示。这可能是有用的，例如，以使得对象84上的符号102占据FOV 94的相对较大的比例，这有时可支持对符号102的更有效的识别或解码或其他图像分析操作。

在一些实施例中，类似于图4A至图C中所示的方法或系统或如本文另行公开的方法和系统可被用于识别第一图像中的感兴趣区域并调整第二图像的FOV以放大第二图像中的感兴趣区域。例如，由于FOV 90的大小，可获取对象84的第一图像以在沿着传送机88的第一位置92处覆盖传送机88的基本上整个宽度。因此，可预期第一图像表示对象84的整个宽度，以及跨所成像宽度的对象84的任何特征，而对象84被安置在传送机上第一位置92处。因此，以FOV 90获取的图像可被用于识别在第一位置92处在传送机88的宽度上的任何位置的符号102的位置或对象84上另一个感兴趣区域。例如，使用各种已知符号识别算法中的任何一种，成像设备80可识别在特定时间在跨传送机88的宽度的特定位置处的符号102的位置(如在第一图像中所表示的)。

继续，一旦已经确定符号102的位置，则可选择性地倾斜成像设备的可控镜以用于稍后图像获取，从而在稍后图像获取时使更小的FOV 94与符号102的预期位置对准(例如，其中心在该预期位置)(例如，如使用编码器确定的)。此外，由于光路100的更短的长度，符号102可占据以FOV 94获取的图像的相对较大的比例，从而对符号102的解码(或其他分析)可更高效地或以更高的成功率或可靠度进行。

在一些实现中，可能需要调整成像设备的透镜布置的聚焦，以便允许即便存在相应光轴的长度改变以及相应FOV的尺寸改变，也获取适当质量的连续图像。在这方面，例如，也如以上所讨论的，可在可控镜的调整之前、同时或之后调整成像设备80的透镜布置。在一些实施例中，例如，基于先前的聚焦校准或对要成像的对象的高度(或其他尺寸)的先前确定，可在可控镜被移动之时或之后使液体透镜达到预定聚焦。在一些实施例中，可在可控镜移动之后执行自动聚焦操作，以便适当地聚焦成像设备80。

在图4A至图4C中所示的示例中，FOV 90、94不与彼此重叠。然而，在一些实施例中，可以重叠的FOV来获取第一图像和第二图像。例如，在不同布置中，成像设备80可被配置为经由由可控镜限定并且不包括固定镜82的光路104(参见图4A)来获取对象84的图像。因此，与以FOV 90所获取的图像相比，可以更大的缩放度和更小的FOV对对象84成像，但是对象84处于或接近与FOV 90相对应的位置92。

作为另一示例，一些实施例可允许以第二光路的与针对光路104所示的不同的(例如减小的)入射角来获取重叠图像。在一些实施例中，针对各个光路具有类似入射角的重叠FOV可使用多个固定(或其他)镜加上可控镜来获取。例如，如图5A中所示，成像系统110包括具有可控镜(未示出)的成像设备112和一组远程安装的固定镜114、116、118。镜114、116、118和成像设备112相对于传送机120被布置为使得由可移动镜和固定镜114、116(但没有固定镜118)限定的第一光路122比由可移动镜和固定镜118(但没有固定镜114、116)限定的第二光路124更长。

相应地，如图5B中所示，沿着第一光路122获取的图像可呈现比沿着第二光路124获取的图像的FOV 128更大的FOV 126，并且对象130和相关联符号132可在FOV 128中比在FOV 126中占据更大的比例。因此，如以上类似地描述的，对象130和符号132可初始地经由FOV 126成像，然后经由FOV 128来重新成像，以增加相关于符号132的缩放度。

此外，通过对成像设备112的可移动镜和透镜布置的聚焦的足够快速的调整，可经由FOV 126、128两者来获得对象130的图像，其中FOV 126、128两者在传送机120上基本上与彼此重合。换句话说，可在对象130在传送机120上的基本上相同的位置处的情况下经由FOV126、128两者获取基本上重叠的图像。在一些实施例中，这种基本上重叠可由于以下而容易获得：可控镜和聚焦(例如，使用液体透镜)的潜在调整时间比对象沿着传送机显著移动的时间量小一个数量级(或更多)。如本文中所使用，如果其中一个图像的FOV被完全包含在另一图像的FOV内或与另一图像的FOV重合，或者如果一个图像的FOV的至少90％(例如95％或99％)与另一图像的FOV重叠，则认为两个图像基本重叠。类似地，如果对象在两个图像之间没有改变位置或仅移动使得对象的稍后位置与对象的稍早位置改变小于对象沿移动方向的长度的10％(例如5％或1％)，则认为该对象在用于成像的两个不同时间处于基本相同的位置。

同样如以上所指示的，有时确定对象的尺寸可能是有用的。例如，在物流操作中知晓正沿着传送机行进的特定对象的一个或多个尺寸可能是有用的。或者，例如，知道从对象到成像设备的距离对于用于图像获取的聚焦操作可能是有帮助的，该距离诸如可以是基于从成像设备到传送机的已知(或所测量的)距离和对象相对于传送机的所确定的高度来确定的。

在一些实施例中，具有可控镜的成像系统可被操作以便确定对象的尺寸，而不必然需要使用单独的尺寸测量器(dimensioner)(例如，飞行时间或三角测量设备)。例如，图6示出了成像系统140，其包括具有可控镜(未示出)的成像设备142和远程安装的固定镜144(例如，类似于图4A中所示的成像设备80和镜82)。与成像系统78相似，当对象146沿着传送机148移动时(例如，如图所示，在沿着传送机148的显著不同的位置处)，可控制成像系统140以获取对象146的不同图像。

另外，成像系统140的处理器设备被配置为分析所获取的图像，以便在所获取的图像中识别对象146的共同特征(例如，对象146的顶表面)的像素尺寸。例如，使用已知边缘定位技术，针对经由由镜144限定的更大FOV 154获取的图像和经由不是由镜144限定的更小FOV 156获取的图像两者，成像系统140均可识别对象146的顶表面的前缘和后缘以及它们之间的相应像素距离150、152。

因此，例如，然后可应用已知三角学原理(例如，三角形等价)来确定从成像设备142或镜144到对象146的距离164、170，并且相应地确定对象146远离传送机148延伸的距离172(例如，对象高度)。例如，可基于所确定的像素距离150、152以及对从成像设备142到传送机148的已知(或确定的)距离158、从镜144到传送机148的已知(或确定的)距离160、从成像设备142到镜144的已知(或确定的)距离162、以及FOV 154、156的光路的已知(或确定的)相对角度中的一个或多个的适当考虑来确定距离164、170、172中的任一者。作为特定示例，在用于FOV 154、156的光路166、168与传送机148平行和与传送机148成直角的情况下，并且在成像设备142和镜144在传送机148上方相等距离158、160(且从而在相应图像获取期间等于到对象的距离164、170)的情况下，可通过求解来计算距离172(例如，对象146的高度，如图所示)，对于ho，

(1)L1/(hi-ho)＝L2/(hi+d-h0)

其中L1和L2指示像素距离150、152的空间等效值(例如，如基于已知校准技术确定的)，hi指示成像设备142(或镜144)距传送机的距离158(或160)，而d指示从成像设备到镜144的距离162。

将认识到，其他方法也可有效地提供类似有用的信息。例如，不是(或除了)直接求解对象的高度，成像系统140可使用类似的方法来确定从成像设备142到对象146的距离164(例如，从成像设备142到用于对对象146成像的焦平面的距离)，诸如通过求解，对于f，

(2) L1/f ＝ L2/(f + d)

其中L1、L2和d如上定义。此求解特别地假设例如传送机148与成像设备142之间以及传送机148与镜144之间的距离158、160的相等值。然而，在其他方法中，这种相等(或上述其他假设)可能不成立，并且可基于已知三角学原理进行相应的调整。

实际上，尽管以上示例假设成像设备142、镜144和光路166、168的特定几何布置，然而类似的三角原理可被容易地用于确定从成像设备到对象的距离、对象的高度或其他尺寸、或其他相关尺寸，包括针对各图中所示的其他布置。例如，可实施类似的三角计算来确定图5A中所示的布置的适当距离，利用成像设备112、镜114、116、118和传送机120之间的已知距离和相对角度定向，基于以FOV 126、128两者获取的图像、已知类型的像素分析、以及已知的三角原理,允许立即确定对象130相对于传送机的高度、光路122的长度或其他相关尺寸。

在一些实施例中，出于其他原因确定距离可能是有用的，包括用于确定特定图像的FOV(或其部分)的现实世界(即，实际的、物理的)尺寸。例如，可基于所确定的成像设备和目标之间的距离(例如，光路168的距离)，连同以及相关成像设备和其他光学设备(例如透镜或镜组件)的特性，使用已知三角关系来确定在特定焦平面处包括在FOV中的现实世界面积的大小。类似原理也可被应用于确定FOV内对象的比例。

在一些实施例中，本文中公开的(例如，如上文所详述的)原理可与附加传感器组合地实现。例如，如图7A中所示，成像系统180可包括具有可控镜184的成像设备182，以及相对于传送机190的行进方向位于成像设备182的成像位置188后方的传感器186。在一些实施例中，传感器186可以是存在传感器，例如光电眼、光电眼阵列、激光幕等。基于传感器186对对象的检测以及基于对象在传送机190上的已知运动速率(例如，如经由编码器(未示出)确定的)，可以控制镜184以将针对对象192的特定图像的FOV引导至图像位置188的对象192可被成像的部分(参见图7B)。例如，可以控制镜184以选择性地重定向光路194、196、198，以获取相对于传送机190在不同横向指向角的图像。因此，例如，所公开的对镜184和成像设备182的控制可允许以相对较高的缩放度获取对象的图像，而不管对象在传送机190上的横向位置，并且不需要针对给定图像成像设备182的FOV覆盖传送机190的整个宽度。

在其他实施例中，其他配置是可能的。例如，传感器186可被配置为可确定对象相对于传送机190的高度的3D传感器，诸如飞行时间或三角测量传感器。此信息与关于对象位于传送机190上的位置的信息(其也由传感器186确定)相组合可被用于确定用于对对象的特定表面成像的适当聚焦以及例如适当的光路和FOV。

在这方面，且相对于本文公开的其他实施例，对对象“高度”的确定的引用通常仅作为示例来提供，如同对关于特定对象的“顶”表面的操作的引用一样。基于本文公开，本领域技术人员将认识到，可使用类似的原理来例如确定对象的其他相关尺寸以及获取对象的除顶表面之外的表面的图像。相应地，例如，在一些配置中，传感器(例如，传感器186)可被用于确定相关的光轴(例如，成像轴)的距离，并且然后可相应地确定用于图像获取的聚焦(例如，如也基于透镜组件、成像传感器等的已知特性)。

在一些实施例中，可提供距离传感器或其他组件，该距离传感器或其他组件也利用可控镜来引导出射或入射的光信号。在一些实施例中，这样的信号可用也用于图像获取的可控镜来引导，尽管专用镜也是可能的。例如，再次参考图7A，光学设备200可被配置为经由镜184引导(或接收)光信号，该镜184还控制成像设备182的FOV的定向，以便将信号投射到目标区域(或从目标区域接收信号)。在一些实施例中，设备200可被配置为经由镜184投射瞄准图案的瞄准器，从而操作员可在视觉上识别成像设备182的FOV的中心、外边界或其他方面。

在一些实施例中，设备200可被配置为距离传感器。例如，设备200可被配置为飞行时间传感器，该飞行时间传感器将脉冲经由镜184定向到对象上，且然后还经由镜184接收脉冲的反射，以便确定如由镜184提供的当前的用于成像的光路的距离。或可使用各种其他距离传感器。

在一些实施例中，光学设备200可被配置为提供或接收相对于成像设备182的成像轴的同轴信号(on-axis signal)。例如，如图7C中所示，光学设备200可包括信号生成器(或接收器)202，该信号生成器(或接收器)与成像设备182的光轴(例如成像轴)206不对准(例如，与其垂直)。此外，二向色镜204或其他类似布置可被安置成与光轴206对准(即，沿着光轴206)，该二向色镜204或其他类似布置允许用于成像的光穿过、同时适当重定向来自(或用于)信号生成器(或接收器)202的光。因此，二向色镜204可经由镜184将来自信号生成器(接收器)202的信号重定向至目标(未示出)，并且还可经由镜184将来自目标的信号重定向至信号生成器(或接收器)202。

在其他实施例中也可实现类似的原理。例如，本文明确讨论和示出的其他实施例可类似地配备有同轴或其他瞄准或测量设备。在一些实施例中，即使不包括成像设备，也可应用类似的原理。例如，诸如图7A的成像设备182或图1A的成像设备26等等的成像设备可用被配置成将信号引导到相关联的可控镜(例如，镜184或镜30)上并由此可控制地将信号投影到目标上的投影仪或其他类似设备来取代。此类布置例如可有用以便提供目标以指导人类操作员的拾取、放置、校准或其他操作，或者以其他方式提高某些对象或环境的方面的可见性或可操作性。

相应地，在一些实施例中，可控镜可被用于获取对象的多个面的图像，包括用于隧道应用，其中当对象穿过特定区域(例如，沿着传送机的特定长度)时，将获取对象的五个或更多面的图像。例如，在图8A和图8B中所示的成像系统210中，沿着传送机214的隧道212可包括多个成像设备216，其中至少一些(例如，每个)成像设备包括可控镜(未示出)。因此，经由对镜的适当控制，成像设备216可被用于在期望FOV的整个跨度上获取图像，而不是使用多得多的常规成像设备来进行图像获取。例如，在图8A中所示的示例中，四个成像设备216可被用于取代常规布置中的十四个(或更多个)成像设备，以对穿过隧道212的对象的所有五个暴露面进行成像。

然而，在其他实施例中，供与可控镜一起使用的不同数量的成像设备可被使用，或者可代替不同数量的常规成像设备。例如，如图8B中所示，一些布置可仅包括成像设备216中的两个，所述两个成像设备被布置为使得可操纵用于成像设备216的可控镜，以便在对象移动穿过隧道212时捕获对象的所有暴露面的图像。在图8B的示例中，成像设备216在隧道212的相对的横向和前后方向上被支撑在隧道212的支撑结构218的顶部，尽管其他配置也是可能的。例如，其中成像设备仍位于穿过隧道212的对象的最大预期高度上方的成像设备216的其他布置也可允许3D矩形对象的所有五个暴露面(包括对象的顶部)被成像。

在一些实施例中，可控镜和固定镜的组合可被用于获取对象的多个面的图像，包括在隧道应用中。例如，如图9A中所示，用于隧道222的成像系统220可包括具有可控镜的单个成像设备224，诸如类似于图2的成像设备40配置的成像设备。此外，隧道222可包括被支撑在隧道222的支撑结构228的不同面上的多个固定镜226。通过此类布置和其他类似布置(例如，具有不同数量或配置的成像设备或固定镜)，可控镜可被移动以允许在传送机232移动对象230穿过隧道222时，经由固定镜226的不同反射连续获取对象230的所有五个可见面的图像。例如，在对象230移动穿过隧道222时，可使用对象230的正面、顶面、左面、右面和背面的镜226的不同实例连续获取图像。

在一些实施例中，可将使用可控镜获取的多个图像拼接在一起以提供特定对象或环境的合成表示。例如，如图中9B所示，成像系统220可被配置为在对象230移动穿过隧道222时获取对象230的正面、右面、左面、顶面和背面的图像230A至230E。然后，使用已知的图像处理技术，可将图像230A至230E拼接在一起，以提供表示对象230的所有五个暴露面的合成图像230F。例如，可使用已知的边缘查找技术来在图像230A至230E中识别对象230的每个面的边缘，且由此在图像230A至230E中识别对象230的相关边界。然后，这些识别出的边界可被用于构建合成图像230F，诸如通过根据需要使用适当的透视图和缩放比例调整来将来自不同图像的识别出的公共边界对准。

在所示示例中，为了呈现的简化，对象230的仅一个面被表示在图像230A至230E的每一图像中。在一些实施方式中，图像230A至230E中的每一图像还可包括对象230的一个或多个其他面的一部分或全部的表示。在一些实施方式中，可忽略这些额外的面。在一些实现中，可使用它们来帮助构建合成图像，诸如通过识别各图像230A至230E之间的共同或重叠特征，并使用这些特征来帮助确定相对对准、必要的比例或视角调整，或其他参数，以有效地将图像拼接在一起。

在一些实施例中，可使用可控镜的已知定向以及其他已知参数(例如，透镜组件的参数、用于识别当前对象位置的编码器信息等)，以便自动确定合成图像的必要的视角和比例调整。例如，使用已知的三角学原理，可确定经由镜226获取的不同图像的相对比例和视角，且然后可相应地调整经由各镜226中的一个或多个镜获取的图像，从而可更容易地组合图像。

同样如图9B中所示，图像230F是提供对象230的面的“展平”表示的二维(2D)图像。在其他实施例中，可使用不同的2D表示，诸如不同的展平表示。在一些实施例中，合成图像可以是具有特定对象的3D表示的3D图像或模型，如从使用可控镜获取的多个图像中构建的。

在一些实施例中，本文公开的原理可被用于获取单个对象或对象阵列的多个图像。在一些实施例中，多个重叠图像可被获取，诸如可被用于允许检查与相关成像设备的FOV相比相对较大的对象(或阵列)。例如，如图10中所示，具有可控镜(例如，类似于以上讨论的示例)的成像设备(未示出)可被控制以便以以多个重叠的FOV 242捕获印刷电路板面板240的多个图像。因此，例如，在不使用常规的FOV扩展器或宽FOV成像设备的情况下，整个面板240仍可被容易地成像和分析。例如，在一些实施例中，可使用已知技术将所有FOV 242的图像拼接在一起，以便提供面板240的单个合成图像以供分析。

作为另一示例，一些实施例可被配置为选择性地获取对象的不同部分的不同图像。例如，图11中示出的成像系统250可被用于选择性地获取单个对象的多个分立部分的图像，诸如可被用于识别和分析对象上的特定符号(例如，直接部件标记符号)，或用于选择性地获取特定目标区域内的多个对象的图像。特别地，在所示实施例中，成像系统250包括成像设备256(例如，如上所讨论的)和可控镜258(例如，两轴镜)。在操作期间，镜258可被控制以便选择性地将用于图像获取的光路260引导到包括多个对象252A、252B、252C的目标区域254内的不同位置。因此，即使符号262可在不同焦平面处并且分散在相对较大的覆盖区上，也可获取对象252A、252B、252C上的多个符号262中的每个符号的图像。因此，例如，成像系统250可容易地在不同的聚焦平面处并且在大的总扫描区域上获取每个符号262的高质量图像，而不必然需要在常规方法下可能需要的高分辨率和大景深的成像设备。此外，成像系统250可容易地获取单个特定对象上的多个符号的图像，诸如针对对象252B上的符号262中的两个符号所示的，无论是在一个图像中还是在多个图像中。

在一些实施例中，可基于对象252的预期特性和符号262的预期位置，诸如通过运行时前手动或自动校准，来预先确定每个光路260的聚焦设置和角度定向。在一些实施例中，可根据以上呈现的其他技术来确定光路260的聚焦设置和角度定向，诸如通过与3D传感器的组合操作或者通过经由多个图像的获取而完成的距离分析，以便确定每个相关图像获取的适当光路或聚焦。

在一些实施例中，可控镜可被用于提供成像系统的运行时重新校准，诸如以针对温度引起的聚焦漂移或其他影响提供保护。例如，可控镜可被配置为偶尔将用于成像的FOV引导至校准目标，以验证或确定针对当前聚焦或其他操作设置的必要校正。

如图12中所示，例如，成像系统280包括配备有可控镜(未示出)的成像设备282，该可控镜被配置为选择性地引导成像设备282的FOV以进行图像获取。对于操作图像获取，可控镜可被操纵以允许成像设备282获取连续图像。例如，在一些应用中，镜可被连续对准以经由覆盖传送机288的整个横向宽度的FOV 284、286进行图像获取。因此，例如，可获取对象290的有用图像，而不管对象290沿着传送机288的宽度被安置在何处。

此外，可控镜还可被操纵以有时提供包括校准目标294的第三(或其他附加)FOV292。因此，例如，基于已知的三角学原理、校准目标和成像设备282的已知方面，即使在活跃运行时间操作期间，也可持续且自动地确认或校正成像设备282的聚焦(或其他方面)的校准。在一些实施例中，镜可被控制以允许针对每个成像周期对校准目标成像(即，以使得每个成像周期包括针对每个FOV 284、286、292的一个图像)。然而，在其他实施例中，其他顺序是可能的。

在一些实施例中，可控镜可被用于使用多个不同的聚焦设置来获取特定对象或区域的图像(例如，如上所讨论的)，或者可被以其他方式被用于优化聚焦操作。在一些实施例中，可控镜可被用于帮助自动聚焦操作或自动聚焦操作之后的图像获取。例如，如图13中所示，用于成像设备300的自动聚焦操作可包括在一组不同焦平面304的每个焦平面处获取对象302的不同图像。一旦确定了最佳焦平面，然后可相应地限制用于后续图像获取的聚焦设置(至少针对对对象302成像)。例如，一旦焦平面306已经被识别为被对准以清晰聚焦在对象302上的符号308上，则对象302的后续图像获取可被限制到仅焦平面306，或被限制到与焦平面的可接受或预期的偏差。

在一些实施例中，一个或多个可控镜或固定镜的集合(例如，包括可控镜310)可帮助自动聚焦操作，诸如通过适当地对准FOV或光轴以用于自动聚焦图像获取，或提供针对特定FOV的特定光路长度和聚焦设置(例如，根据以上讨论的各种方法中的一种或多种)。在一些实施例中，在初始自动聚焦操作完成之后，一个或多个可控镜或固定镜(例如，包括可控镜310)的布置可被与聚焦调整(例如，使用高速液体透镜)相结合地进行操作，以用于随后的图像获取。

在一些实施例中，在已经使用可控镜或以其他方式(例如，如以上所讨论的)确定了最佳焦平面的情况下，可部分基于对可控镜的调整来确定对透镜的聚焦的后续调整，以用于图像获取，诸如通过应用已知的三角学原理，基于可控镜的调整来确定光路长度的变化(或当前值)。例如，当镜310被调整以跟踪传送机314对对象302的移动(或其他移动)时，已知的三角学原理可被用于基于沿着光路312的镜310的当前定向和位置以及任何其他镜(未示出)或相关光学设备(例如成像设备300)的定向和位置来确定光路312的当前长度。液体透镜(未示出)或用于成像设备300的其他透镜组件的聚焦然后可相应地被调整，以将先前确定的聚焦保持在焦平面306处，或者提供与其之间的特定(例如，预定或最大)偏差。因此，例如，不是为了对对象成像而在跟踪(或其他)操作上多次执行自动聚焦操作，可仅确定最佳焦平面一次，且基于光路中的由镜驱动的变化来自动进行后续聚焦调整。

在一些实施例中，可使用一个或多个可控镜或固定镜的布置来获取多个焦平面处的对象或目标区域的图像。例如，这对于支持创建特定区域的深度图、分析多个焦平面处的符号、或出于各种其他原因可能有用。

作为一个示例，如图14中所示，成像设备400可被配置为当对象402、404驻留在目标区域中或穿过空间移动时(例如，沿着传送机406)获取对象402、404的图像。通过调整成像设备400的液体透镜或其他透镜组件(未示出)的聚焦，以及其他相关调整(例如，可控镜的调整)，可在多个焦平面408中的每个焦平面处获取对象402、404的至少一个图像。在适当时，然后可使用已知的图像处理技术来组合来自这些图像的信息，以便创建包括对象402、404的目标区域的深度图，或者以其他方式创建合成图像410，诸如可呈现如同时处于聚焦中的尺寸不同的对象402、404的多个表面和多个符号412、414。

在一些实施例中，也如以上讨论的，当前焦平面的调整可基于可控镜的调整，包括改变光路长度的镜调整。例如，镜416的控制可被用于确定在对象402、404被移动时在不同焦平面408处的图像捕获的适当聚焦调整，以及将对象402、404保持在成像设备400的FOV内。例如，如以上类似讨论的，一旦确定了参考聚焦调整(例如，对于一个或多个焦平面408)，可确定调整以保持参考聚焦，或者将当前聚焦从参考聚焦可预测地改变。例如，也如以上所讨论的，可基于对镜416的定向的调整来确定聚焦调整，其可经由应用已知的三角学原理来指示光路418的当前长度。

如与本文讨论的其他实施例，这些聚焦相关的应用也可与其他方法组合地实现。例如，基于可控镜的操纵的距离测量设备或操作(例如，如关于图6所描述的)可被用于确定对象402、404中的一者或两者的特定高度，该特定高度可被用于细化或以其他方式进一步调整成像设备400的聚焦以对对象402、404成像。

除了上面明确讨论的那些之外，本技术的一些实施例可被用于实现其他设置或运行时校准或其他调整。下面呈现在这方面的附加示例，每个示例可被单独操作，或与一个或多个其他公开的方法结合操作。一般而言，如下面各种示例中所详述，可操纵具有至少一个可控镜的镜布置，以便基于各种优化准则和其他因素来高效地实现设置或运行时搜索操作或其他类似任务。例如，这对于识别运行时操作期间要覆盖的特定扫描区域、查找特定扫描区域内的一个或多个符号或对象、或对于其他任务可能有用。

在一些实施例中，用户可诸如通过与机器视觉软件的用户界面交互来手动识别要扫描的特定区域，且然后镜可被相应地控制进行一组图像获取。例如，如图15中所示，在用户已经手动指定扫描(目标)区域440之后，可基于对向FOV位置的镜移动的较早校准来控制两轴镜442，以便使用完全覆盖扫描区域440的一组FOV 444a-444j来捕获一个或多个图像。然而，在一些实施例中，包括如以下所讨论的，可仅使用FOV 444a-444j的子集，以使得至少一个成像周期可能不一定覆盖扫描区域440的每个部分。

在一些实施例中，用户可经由用于相关成像设备(图15中未示出)或机器视觉系统的管理软件来指定扫描区域，连同其他相关信息(在合适时)。例如，除了指明的扫描区域之外，用户还可指定信息，诸如用于当前附接的透镜组件的参数、从成像设备到扫描区域的焦平面的距离、是否要使用特定的多镜(例如，固定镜)组件(例如，以提供特定光路长度)、合需FOV的现实世界尺寸、相邻FOV是否应该重叠以及应该重叠多少，等等。在这方面，例如，用户可指定扫描区域440的位置和大小、从成像设备到扫描区域440的距离、以及相邻图像的合需重叠度，且然后可镜442可被自动控制以获取整个扫描区域440的图像。

在一些实施例中，某些参数可被自动确定。例如，可控镜布置或距离测量设备可被用于确定到扫描区域的距离，并且可从中导出相关联的信息，包括扫描区域的现实世界尺寸。例如，飞行时间测量设备446(或其他设备，诸如3D传感器)可被配置为确定扫描区域440和成像设备(未示出)之间的距离，且然后镜442可被相应地控制(例如，使用已知的三角学原理)以允许针对一组相关的FOV 444a-444j获取图像。类似地，对于大的扫描区域，针对某些FOV(例如，外部FOV 444a、444e、444f、444j)调整聚焦可能是必要的。在一些情况下，此调整可被自动进行，包括基于对可控镜的移动的分析，如以上所讨论的。

作为另一示例，可在扫描区域440内提供已知类型和尺寸的符号448。可获取符号448的图像(例如，经由FOV 444c作为默认起始FOV)以及图像尺寸之间的相关性，且然后可使用已知的图像分析技术确定现实世界尺寸(例如，mm)。然后可再次基于已知的三角学原理使用此相关性来确定符号448和成像设备之间的距离，并且镜442随后可被相应地控制，以提供FOV 444a-444j中的一个或多个。

在一些实施例中，符号的其他分析可以其他方式帮助确定相关扫描区域。在一些实施例中，特定符号可指示扫描区域的关键部分，诸如共同指定扫描区域的外部轮廓的一部分或全部的顶点或其他边界。例如，如图15中所示，一组符号450已被安置在矩形扫描区域440的四个角处。当设置(或其他)操作被开始时，镜442然后可被控制以便获取扫描区域440(及其周围)的图像，诸如通过以特定(例如，预定)次序连续捕获FOV 444a-444j的图像。根据图像的分析，可识别符号450的图像位置，并根据需要可确定符号450的现实世界位置(例如，基于使用在FOV 444a、444e、444f、444j内的位置、到扫描区域440的已知或测量的距离、和在相关图像获取期间镜442的角度定向的三角学分析)。然后，无论是根据镜442的角度定向还是现实世界位置，都可指定扫描区域440的位置，以便指导随后的(例如，运行时)图像获取。

在一些实现中，可以不同优化方式进行搜索符号的特定区域，包括如可取决于相关图像获取和分析设备的特定参数。例如，在图像获取通常可花费较长时间但是图像分析可相对较快的系统中，有时可执行用于搜索符号的图像获取以最小化所获取的图像的数量。相反，在图像获取可相对较快但是图像分析可花费相对较长的时间的系统中，有时可执行用于搜索符号的图像获取以最小化查找所有符号的预期时间。可解决这些优先级之一的优化方法的示例在以下进一步讨论。

在一些情况下，初始可针对与可预期找到特定符号处的现实世界位置相对应的FOV获取图像。符号的预期位置可包括例如容易在典型用户可及范围内或邻近特定位置(或从特定位置充分移除)的位置。例如，初始图像获取可集中在有可能用户可已放置符号或对象的特定物理位置处的位置，诸如在与一高度或每个用户相对应的特定高度周围(例如，距其在阈值距离之内)、或距参考点(诸如传送机、存储区域或成像区域的边缘)的特定距离周围(例如，在阈值距离内)的位置处。在这方面，例如，在扫描区域440被认为垂直延伸且扫描区域440的顶部位于用户的胸部高度附近(例如，在地面或其他用户支撑表面上方1-2m之间)的情况下，初始图像获取可基于以下预期而以较高的FOV 444a-444e进行：用户更可能在其自己的胸部高度或附近(例如在地面上方1-2m之间)放置用于识别扫描区域(或其他方式)的符号。

类似地，如果预期符号被放置在扫描区域的角落中并且可合理地逼近扫描区域的一个或多个边界，则初始图像获取可优先包括扫描区域的一个或多个角落(或其他边界点)的预期位置。例如，在到扫描区域440的距离和扫描区域440的近似大小已知的情况下，镜442可被控制以仅仅使用角落FOV 444a、444e、444f、444j来初始地获取图像。如果可在这些图像中识别出符号450，则然后可指定扫描区域440的角落的虚拟(或现实世界)位置，以指导对镜442的稍后控制，以获取整个扫描区域440的图像，而进一步设置图像的获取(例如，使用FOV 444b、444c、444d、444f、444h、444i)可以不是必要的。相反，如果在这些图像中不能识别出符号，则可在角落FOV 444a、444e、444f、444j或其他FOV处获取进一步图像，包括基于用于扩展搜索的示例规则，如以下进一步详述的。

在任何情况下，一旦已经指定了扫描区域440的边界，与镜442的特定定向相对应的FOV位置(或范围)的地图(map)可相应地被确定，并且可在运行时期间或在进一步设置操作期间被使用，以适当地定向镜442以使用特定的FOV进行图像获取。

作为另一示例，初始图像获取可集中在先前用户输入或先前图像分析已经建议为图像的高似然区域的位置上。例如，当在扫描区域440中搜索对象时，初始图像获取可优先采用其中先前找到类似对象(或相关符号)的FOV。例如，在呈现扫描应用中，如果对先前获取的图像的分析指示一对象可能被呈现在扫描区域中的一个或多个特定位置，则初始图像获取可仅采用覆盖那些位置的FOV。例如，如果对先前图像的分析指示一群用户(或者特别地，一个用户)倾向于在扫描区域440内在与针对对象452所示的位置类似的位置呈现对象(参见图15)，则用于查找后续对象(或符号)的初始图像获取可优先采用FOV 444d、444e、444i、444j(例如，先前成功地对对象452进行了成像的FOV)。类似地，如果先前使用FOV444a、444e、444f、444j成功地识别了扫描区域的角落位置，则用于识别扫描区域440的边界的初始扫描可优先使用那些FOV中的一个或多个FOV。

在一些实施例中，可指定重叠度以便优化对符号或对象的搜索或对扫描区域的识别，包括通过指定二进制重叠度(即对重叠图像是或否)或通过指定非二进制重叠度(例如，相邻图像在一个或多个方向上的一个或多个重叠百分比)。因此，在一些情况下，为了减少在搜索区域上搜索对象或符号时获取的图像的数量，可初始地使用相对粗略的非重叠搜索来获取覆盖搜索区域的图像，即不使用重叠或使用相邻FOV之间的相对最小(例如，10％或更少)重叠。

例如，用于经由对符号450的识别来指定扫描区域440或用于定位符号448或对象452的图像的初始获取可初始以非重叠FOV 444a、444c、444e、444f、444g、444j进行，其中在获取(或分析)附加图像之前，那些FOV的图像被分析以搜索符号450。在一些情况下，尽管该方法可能不一定用初始图像获取覆盖扫描区域440的整体，但是仍然可以相对较高的效率确定适当的设置(或运行时)信息，诸如对象452、符号448或拐角符号450的位置(以及由此扫描区域440的边界)。(如本文中相对于FOV和图像所概括使用的，“非重叠”是指零重叠、在重叠部分尺寸方面小于FOV或图像的总尺寸的5％的重叠、或小于最大预期符号的最大尺寸的25％的重叠。)

如果需要进一步图像，则然后在适当时可引入使用一个或多个重叠的FOV 444b、444d、444g、444i的附加图像。在一些情况下，在非重叠的初始扫描无法提供足够的信息之后，或者由于其他原因，可基于针对初始扫描的用户输入，理所应当地针对整个扫描区域获取重叠图像。例如，在顺序获取一组非重叠图像之后并且如果需要进一步的信息(例如，如果尚未找到相关的符号或对象)，则搜索操作可继续进行以用一组重叠图像完全覆盖相关扫描区域，该组重叠图像与初始获取的非重叠图像一起提供对相关扫描区域的适当增加(例如，完整)的覆盖。在这方面，例如，初始的非重叠图像可促进快速的、初始的粗略搜索，且随后的重叠图像可促进一定程度上稍慢的、随后的精细搜索。(相对于FOV大小，也可采用类似的“粗略”和“精细”方法，如以下也讨论的。)

在一些情况下，作为精细(或其他)搜索的一部分，仅精选重叠图像可被获取，包括如基于来自初始非重叠(或其他)粗略搜索图像获取的信息。例如，对非重叠图像444c、444e、444h、444j的机器视觉分析(例如，边缘发现、符号识别等)可指示对象452在扫描区域440内的可能位置，同时还指示某些符号(诸如对象452上的符号452a)尚未被所获取图像完全捕获。因此，后续一轮图像获取可利用重叠的FOV 444d，以便补充非重叠FOV 444c、444e、444h、444j，以便对对象452上的符号进行更完整的成像和分析。另一方面，如果在初始非重叠搜索中没有识别出感兴趣的部分特征，则随后的重叠搜索可正常过程进行(例如，如上所讨论的，对于整个扫描区域或其一部分在空间中按顺序进行)。

在一些实施例中，可使用预定扫描模式，在非重叠FOV的初始获取(和分析)后进行对重叠FOV的使用。例如，在针对FOV 444a、444c、444e、444f、444h、444j按顺序获取图像之后，并且在识别出对进一步图像的需求之际，随后可通过FOV 444i、444g、444d、b进行随后一轮图像获取。(在其他实施例中，非重叠或重叠图像的其他获取顺序也是可能的。)在一些实施例中，如下文也讨论的，可通过分析来自先前成像的(例如，非重叠的)FOV来指导重叠FOV的使用。例如，在识别出符号448或感兴趣的另一潜在特征被FOV 444c部分捕获但向其左侧延伸出一定程度时，随后一轮重叠扫描可以FOV 444b或其他邻近(例如相邻)FOV开始，FOV 444b或其他邻近(例如相邻)FOV是已基于该FOV有助于更完全地捕获感兴趣的部分成像特征的高似然率选择的。

在一些实施例中，可基于用户输入或基于其他因素来确定初始(或其他)图像获取是否使用重叠FOV或FOV重叠的量。在一些实施例中，可基于符号的大小相对于FOV的大小来确定针对特定搜索(或其一部分)的重叠度。例如，如果要查找的一组符号的最小预期大小形成了FOV的相对较小的比例(例如，10％或更少)，则可预期该符号仅被任何给定FOV部分成像的可能性相对较小。因此，在FOV之间没有重叠的情况下或在FOV对应于该FOV中的符号的成比例大小(例如，10％或更小的重叠)的情况下初始地寻找符号并仅当初始搜索不成功时才进行对重叠FOV的获取或分析可能是高效的。

在一些实施例中，可经由可控镜(或其他方式)控制FOV的大小，以优化搜索。例如，如以上所讨论的，一些系统可包括可控的镜，以提供具有不同大小的FOV的相同或不同扫描区域的成像(例如，参见图4A-图5B)。在一些情况下，对符号或对象的初始搜索(诸如以查找对象452或指定扫描区域440的边界或大小)可使用第一可控镜布置(例如，包括镜442)进行，该第一可控镜布置提供相对较大的FOV 444k。一旦已定位相关的符号或对象(例如，符号450、符号448或对象452)，则可使用第二可控镜布置(例如，也包括镜442)，以便使用一个或更多个更小的FOV 444a-444j来获取图像。

在一些实施例中，特定符号的预定布置可被用于确定用于图像获取或分析的相关FOV。例如，如果由对象452上的符号452a-c示出的布置是典型的(例如，标准化的)布置，则符号452a-c之一的所识别位置可指示其他符号452a-c的可能的相对(或绝对)位置，无论是单独考虑还是与关于对象452的信息(例如，边缘位置)组合考虑。因此，在一些情况下，如果使用FOV444c的图像的初始获取允许确定符号452b的位置，则有时也可在该基础上确定符号452a，452c的可能位置。然后，可通过控制镜442以提供与所确定的符号位置有关的FOV，诸如通过提供相邻的、可能重叠的FOV(例如，FOV444d、444e或444j)、或相对于FOV 444c移位适当量的中间FOV(未示出)，来有益地进行后续图像获取。

类似地，如果已经识别出预定目标数量的符号，则可能不需要用于搜索操作的进一步图像获取。例如，如果用于指定扫描区域440的初始图像获取已经识别出四个角落符号450，则可能没有必要进行后续图像获取以进行设置，并且运行时操作可基于所指定的扫描区域440进行。类似地，如果已经识别出全部三个符号452a、452b、452c，并且不再预期进一步符号(例如，基于对象452的标准化符号布置)，则可能不需要随后的图像获取-至少就寻找对象452上的进一步符号而言如此。

在该方法和其他方法中，其他类型的分析也可提供有用的信息，以指导对用于图像获取的镜的控制。例如，在一些实施例中，可使用来自3D扫描的信息以便确定用于图像获取的最佳FOV。作为另一示例，已知类型的机器视觉分析(诸如识别对象面部或边缘的全部或部分符号等等)也可帮助指导适当FOV的识别，以及相应地对可控镜的适当调整，包括上文提到的内容。这些和类似类型的信息也可能是有用的，例如，以便帮助识别可能需要对镜进行何种类型的调整以便提供特定FOV。

尽管以上单独地呈现了特定的系统和相应的方法，但是在一些实现中，任何数量的所公开实施例的各方面可与彼此组合或互换。例如，关于图1A至图3呈现的镜控制和图像获取的原理通常可被用于实现关于图4A至图15讨论的缩放、定尺寸、聚焦、选择性成像以及其他功能。类似地，关于图6描述的三角分析和其已知变型(例如，其中图6中的某些初始未知量以其他方式来确定)可在各种上下文中被应用，包括关于上文讨论的每个其他实施例的一些变型。此外，其他方面也可被组合或互换。例如，沿着特定光路具有三个或更多镜的配置(例如，如图5A所示)可在本文中呈现为沿特定光路仅具有两个镜的任何数量的其他系统中使用或用于实现与之类似的功能。实际上，一般而言，可将附加的固定镜或可控镜添加到本文讨论的任何光路中，并得到根据以上公开的原理的结果，尽管这可能以各种方式增加复杂性。另外，在一些实现中，以上明确讨论为固定镜的镜可用可控镜(诸如可与成像设备中包括的主可控镜同步地控制的远程安装的次级可控镜)来取代。

图16A示出了与以上讨论的成像系统(包括成像系统20、78、110、140、180等)相似并且是其可能扩展或修改的另一成像系统500的示例。因此，成像系统500可在适当时包括与本文讨论的其他成像系统类似的特征或被配置用于类似的功能。在所示示例中，成像系统500包括成像设备502和一组远程安装的固定镜504、506。尽管该示例包括两个固定镜和一个可控镜503(也如以下所讨论的)，但是在其他示例中，其他配置是可能的。例如，与成像系统500(或其他系统)一起使用的镜布置可包括不同数量或配置的固定镜和可控镜。

成像设备502可包括如上文参考成像设备所描述的任何特征(或特征组合)。例如，成像设备502可包括至少一个(例如，两个或更多个)成像传感器、至少一个透镜布置(例如，与相应成像传感器相对应的两个或更多个透镜布置)以及至少一个控制设备(例如，处理器设备)，该控制设备被配置为执行与成像传感器或其他模块有关的计算操作。

如图16A中所示，成像设备502包括可控镜503(例如，单轴、双轴等可控镜)，所述可控镜可与针对本文中其他示例的可控镜所描述的类似地配置。因此，成像设备502可取决于可控镜的定向从不同FOV选择性地获取图像数据。在一些配置中，成像设备502的可控镜503可被定位在成像设备502的外壳内，而在其他配置中，可控镜503可被定位在成像设备的外壳外部，甚至远离这种外壳。当在该示例和其他示例中可控镜被定位在壳体外部时，可控镜有时可被可移除地耦接并定位在成像设备的外壳的外部，包括作为成像设备的更大附接件的一部分。

如所示，固定镜504、506被定位在传送机508(或其他运输系统)上方，该传送机沿着传送机508移动对象(包括带有符号512的对象510)。固定镜504、506被定位在传送机508上方基本相同的竖直高度514(例如，偏差小于5％)，尽管其他配置是可能的。固定镜504被定位为更靠近成像设备502，并且具有比固定镜506更小的表面积，尽管在其他配置中，固定镜504、506的表面积可与成像设备基本相同，或者可安置更远离成像设备的更小的镜。固定镜504、506也具有基本相同的定向(例如，沿着由竖直轴和水平轴限定的平面以基本相同的角度成角度)，尽管可认识到，固定镜504、506之间的相对定向不需要等同(或基本相同)才能正常发挥功能。

另外，尽管在所示实施例中镜504、506被描述为是固定的，但是在其他配置中，一个或多个类似布置的镜可被平移固定(即，被阻止平移)，但是可被配置用于对其各自的定向进行可控改变(例如，可被配置为由成像设备或另一系统控制的可移动镜)，包括如关于其他实施例所描述的。在特定示例中，类似于镜506的镜可被配置为相对于类似于镜504的镜可控地旋转，以沿着传送机或其他运输系统的不同水平位置获取相对高分辨率的图像。在一些情况下，例如，如也关于其他实施例所讨论的，该布置可允许具有不同高度的对象的更高分辨率或以其他方式改善的成像。

在图16A的所示实施例中，成像设备502被配置为沿着具有相应的FOV 520、522的两个不同的光路516、518选择性地获取成像数据。特别地，在所示示例中，具有FOV 520的光路516在镜504、506之间延伸，其根本不利用镜506、504(例如，来自FOV 520的光不从镜504、506反射)。相反，具有FOV 522的光路518由镜504、506限定，以使得来自FOV 522的光被引导至镜506并从镜506反射，然后光被引导至镜504并从镜504反射以被引导至成像设备502(例如，成像设备502的成像传感器)。在其他示例中，各种附加或替代的其他光路也是可能的，包括包括本文讨论的其他镜布置的路径。

通过调整可控镜的定向，成像系统500可选择利用光路516、518(或其他光路)中的哪一个来使用成像设备502获取成像(或其他)数据。例如，基于可控镜的第一定向，成像设备502可利用光路516来从FOV 520获取图像数据。类似地，基于可控镜的第二定向，成像设备502可利用具有FOV 522的光路518。

在一些实施例中，可使用不同的光路来有效地改变成像设备与目标之间的成像距离，并且例如，由此为不同的图像或成像位置提供大小不同的FOV。如在图16A中所示，例如，光路516比光路518更长，并且相应地，FOV 522比FOV 522更大。因此，也如以上类似地讨论的，使用光路516的图像比使用光路418的图像可覆盖更大的区域。因此，例如，使用光路516拍摄的图像可帮助初始地定位特定感兴趣区域(例如，以定位较大盒子上的条形码)，且然后使用光路518拍摄的图像可被用于获取有关感兴趣区域的高分辨率数据。

在一些实施例中，可使用不同的光路，以便有效地扩展针对特定目标位置的成像距离(或以其他方式)。例如，诸如对象524a之类的对象可表现出比诸如对象524之类的对象相对更小的高度(例如，以使得对象524a的顶表面在任何给定位置处比对象524的顶表面更远离成像设备502)。相应地，对于直接光路518a(或其他类似的光路)，对象524的顶表面有时可能太靠近以至于不能有效地聚焦成像设备502，或者在顶表面处的FOV 528可能太小(例如，可能不包括整个符号512)。在此情况下，例如，成像设备502可利用光路518(或另一类似的光路)，其有效长度被镜504、506延长，以获取FOV 522(或另一类似FOV)的图像数据。通过适当的配置，在相同高度处，FOV 522可大于光路516a的FOV 528，以使得可获取整个符号526的适当图像数据(例如，具有用于查找或解码符号526的适当的聚焦或范围)。相反，例如，在沿着传送机508的类似位置处的对象524a的图像获取期间，可使用直接光路518a，以提供具有类似有益效果的不同FOV 522a。

在一些情况下，直接光路和替代的镜引导光路可表现出类似(例如，相同)的光路长度。相应地，直接光路和替代光路的FOV的聚焦或大小可能类似。例如，利用镜504、506的特定配置，FOV 522、522a可具有相同的大小，并且相同的聚焦设置可被用于在两者处的聚焦内图像获取。在一些情况下，为了获取特定区域的图像，针对镜引导的光路的固定镜或可控镜可被布置，以便提供类似的光路作为针对一个或多个特征对象大小(例如，对于两个共同箱子高度)的直接光路。

在一些情况下，相对于在不同高度的图像采集，可使用两个镜引导的光路来提供关于不同高度处的图像获取的类似有益效果。例如，两个镜引导的光路(包括如关于图5A大体讨论的)可被用于类似于以上针对光路518、518a所述的操作类似的操作。在一些实施例中，替代光路可与本文讨论的其他方法相组合地使用，包括用于查找聚焦或获取多个深度处的图像的布置(例如，如关于图13和图14所讨论的)。

在一些实施例中，成像系统500可被用于根据本文讨论的其他示例确定对象的高度(例如，使用飞行时间传感器、多个图像和相关联的三角计算等)，或用于类似地确定其他对象尺寸。在一些实施例中，成像系统500可被配置为使用尺寸确定来确定是利用不包括镜504、506的一者或多者的光路(例如，光路516或518a)，还是利用确实包括镜504、506中的一者或多者的光路(例如，光路518)。例如，成像设备502可将所确定的对象的高度与阈值高度(例如400mm)进行比较，并且如果所确定的高度大于阈值高度，则成像设备502可利用光路518。作为另一示例，如果所确定的高度小于阈值高度，则成像设备502可利用光路518a。因此，例如，基于尺寸信息(例如，如使用可控镜布置所确定的)，成像系统可确定具有或不具有一个或多个固定镜或活动镜的特定光路，该特定光路可能更适合于获取对象上的符号的图像和解码该符号。

在一些配置中，在使用与初始光路的FOV相对应的图像数据未成功读取符号之后，成像设备可利用不同的光路(例如，切换光路)。例如，如果成像设备502利用第一光路(例如，包括一个或多个固定镜的光路，诸如光路518)来从对应的FOV获取图像数据，但是无法识别或解码该图像中的符号(例如，符号526)，则成像设备502然后可利用不同的第二光路(例如，不包括一个或多个固定镜的光路，诸如光路518a)来获取来自相应FOV的图像数据，以便随后尝试识别或解码符号。在一些情况下，可使用不包括一个或多个固定镜的第一光路和的确包括一个或多个固定镜的第二光路，或包括或不包括一个或多个固定镜或可移动镜的光路的其他组合来完成此过程。

图16B和16C示出了光路518的更详细表示。特别地，图16B示出了对象524和固定镜506的透视图，以可视地描绘FOV 522的投影图像，而图16C示出了镜504的透视图，以可视地描绘被引导至成像设备502(图16B、图16C中未示出)的FOV 522的两次投影的图像。如所示，FOV 522作为投影图像530被投影到镜506上，其不利用镜506的整个表面。然而，在替代实施例中，成像设备502可被竖直移动，以使得镜506的整个或基本上整个(例如95％)面积被利用。换句话说，在此情况下，投影图像530可跨越镜506的整个或基本整个表面(例如，镜的95％)。

投影图像530被从固定镜506反射并被引导至镜504以生成投影图像536。类似于投影图像530，投影图像536不覆盖固定镜506的整个表面，尽管在一些配置中，可减小镜504的大小(例如，表面积)，或者可扩展成像设备502与镜504之间的间隔，以使得镜504的整个或基本上整个(例如95％)面积被利用。投影图像536被镜504反射，并被引导至成像设备502的成像传感器。

尽管在图16B、图16C中未示出，成像设备502的可控镜的定向至少部分地决定FOV相对于传送机508(或其他运输系统)的表面的相对位置。例如，如所示，可控镜被定向为使得镜504上的投影图像536的右上部分与镜506上的右下投影图像530相对应，这将FOV 522提供给成像设备502的成像传感器。通过调整可控镜的定向，投影图像536在固定镜504上的位置可被调整，由此移位投影图像530在固定镜506上的位置，这最终移位FOV 522的位置。

在一些示例中，如上所指出的，可使用一个或多个其他固定镜。例如，在此参考图16A，可提供另一镜532，该另一镜532不一定被对准以与镜504、506中的一者或两者被包括共同的光轴中。在一些情况下，镜532可以是固定镜。一般而言，镜532可类似于图4A和图6的固定镜82、144(或者图1A的可控镜30，在适当时)被使用，以便在与使用镜504、506(而不是镜532)中的一者或多者获取的图像不同的位置获取传送机508上的对象的图像。在一些情况下，镜532可被用于在对象到达所指明区域之前扫描对象以进行后续成像，并基于扫描的结果来控制后续成像。在一些情况下，镜532或另一布置可被用于帮助确定对象的尺寸，以通知对可移动镜的控制以用于后续图像获取。在一些情况下，镜532或类似于图6的镜布置的镜布置可被用于在对象沿着传送机508移动接近由光路516、518、518a(等)覆盖的区域时扫描对象。基于该扫描，特定光路(例如，路径516、518或518a)可被选择以用于后续图像获取。例如，使用包括在成像设备502中或与成像设备502协作的距离传感器(例如，ToF传感器)，包括镜532的光路可被用于确定对象的高度，且光路516、518、518a之一可相应地被选择用于后续图像获取。(如以上类似讨论的，在一些实现中，可类似地使用沿着光路516的初始图像。)

在一些实施例中，相对于目标区域以阵列布置的多个成像传感器可与彼此协作并且与一个或多个可控镜协作，以便获取对象(或者更一般地，目标区域)的多个面的图像。例如，在一些实施例中，隧道系统可类似于隧道222(参见图9A)地被配置，但是可包括围绕隧道内的目标区域形成阵列的多个成像传感器。此外，一个或多个可控镜还可相对于带有成像传感器的隧道形成阵列，以使得每个成像传感器可与相关联的一个或多个可控镜协作地获取隧道内的对象的一个或多个面的部分或全部的图像。在一些实施例中，特定成像传感器可被配置为与特定镜布置或镜布置的子部分协作，以获取具有对象(或目标区域)的一个或多个面的特定集合的图像。例如，一些实施例可包括多个成像传感器，每个成像传感器被配置为使用对应的(例如，排他的)可控镜来获取目标区域中的对象的对应的一个或多个面(例如，排他的、相应的面)的图像。相应地，一些实施例可包括多组成像传感器和对应的可控镜，其中每组中的成像传感器和可控镜被配置为获取对象或目标区域的不同的相应面的图像。例如，一些布置可包括六个成像传感器，每个成像传感器具有相关联的可控镜，并且每个成像传感器被配置为获取目标区域中的对象的六个面中的相应一个面的图像：例如，顶面、底面、正面、背面、左面、和右面。或者，更一般地，一些布置可包括多个成像传感器和多个可控镜，成像传感器和可控镜的每个相关联集合被专用于获取对象或目标区域的至少一个特定的相应面的图像。

在这方面，例如，图17和图18示出与上文讨论的成像系统(包括成像系统210、220)类似并且是其可能扩展或修改的另一成像系统600的示例。因此，成像系统600可在适当时包括与本文讨论的其他成像系统类似的特征或被配置用于类似的功能。特别地，成像系统600包括成像设备602、604、606、608、610、612，每个成像设备具有至少一个成像传感器、至少一个透镜布置、以及配置为用于执行关于成像传感器的计算操作的至少一个控制设备(例如，处理器设备)。每个成像设备602、604、606、608、610、612可包括可控镜。成像设备602、604、606、608、610、612中的每一个可取决于相关联的可控镜的定向来选择性地从不同FOV获取图像数据。因此，例如，如以下进一步所述，成像系统600可被用于获取对象的每一面的图像，在一些情况下包括每一面的局部表示，以聚焦于特定特征(例如，条形码)或由多个相邻或重叠的图像创建的高分辨率合成表示。

一般而言，成像系统600可被用于获取被呈现用于图像获取的对象的图像。在图17和图18中所示的特定配置中，成像系统600还包括支撑结构614，该支撑结构614支撑成像设备602、604、606、608、610、612中的每一个；以及平台616，用于支撑带有符号620的对象618。尽管各种其他配置是可能的，然而在所示示例中，支撑结构614是笼式支撑结构，其具有两个矩形部分622、624以及腿，两个矩形部分622、624在每个矩形部分622、624的上对分点626和下对分点628处接合在一起，并且腿630从每个矩形部分622、624的每个顶点散发出去。类似地，平台616被配置为开放中心平台，如可允许获取对象618的底面的图像的开放中心平台，但是其他配置可包括透明平台、网格或栅格平台或各种其他配置。

继续地，成像设备602、604、606、608、610、612中的每一个被定向为获取平台616的特定面(例如，朝向其的面)的图像，以便当对象(诸如对象618)被放置在平台616上并由平台616支撑时每个成像设备602、604、606、608、610、612可获取对象的特定面的图像数据。例如，在所示布置中，成像设备602在接合的上等分点626处耦接至支撑结构614并且面向平台616的上表面，成像设备604在接合的下等分点628处耦接至支撑结构614并且面向平台616的下表面，成像设备606耦接至矩形部分622的第一面的中央区域并且面向平台616的第一横向面，成像设备608耦接至矩形部分622的相对的第二面的中心区域并且面向平台616的第二横向面，成像设备610耦接至矩形部分624的第一面的中心区域并且面向平台616的第三横向面，而成像设备612耦接至矩形部分624的相对的第二面的中心区域并且面向平台616的第四横向面。

在一些实施例中，成像设备的特定集合可被布置为具有与彼此平行或垂直的光轴。例如，在所示实施例中，成像设备602、604面向彼此，成像设备606、608面向彼此，并且成像设备610、612面向彼此。相应地，在此示例中，成像设备602、604的光轴(例如，如由相应的成像传感器所限定的)可基本平行，成像设备606、608的光轴可基本平行，并且成像设备610、612的光轴可基本平行。另外，成像设备602的光轴可基本垂直于其他成像设备(除了成像设备604之外)，成像设备604的光轴可基本垂直于其他成像设备(除了成像设备602之外)，成像设备606的光轴可基本垂直于其他成像设备(除了成像设备608之外)，成像设备608的光轴可基本垂直于其他成像设备(除了成像设备606之外)，成像设备610的光轴可基本垂直于其他成像设备(除了成像设备612之外)，并且成像设备612的光轴可基本垂直于其他成像设备(除了成像设备610之外)。

尽管成像设备602、604、606、608、610、612相对于彼此的所示安装位置可能是有利的，但是在一些配置中，用于对对象的不同面成像的成像设备的阵列可相对于在图17中示出的位置被重定向，且仍然保持被配置为从对象的相应面获取图像数据。类似地，尽管具有六个成像设备602、604、606、608、610、612具有优点(例如，增加的获取速度)，每个成像设备都从对象(例如，六面对象618)的相应面获取图像数据，然而一些布置可包括不同数量或配置的成像设备，或者可利用其他固定的或可移动的镜来允许特定成像设备获取对象的多个面的图像(例如，如关于图9A类似地讨论的那样)。例如，可使用固定镜(例如，镜226)来避免使用成像设备608的需要，并且可使用另一镜来避免使用成像设备612的需要。相应地，不同的成像设备(例如，成像设备602)通过重定向相关联的可移动镜，可利用固定镜从与成像设备608、612关联的一个或多个对象面获取图像数据(例如，类似于成像系统220)。

在一些实施例中，专用于获取对象的特定面的图像的成像设备(例如，如在成像系统600中)可被配置为仅获取对象的该面的图像。在一些实施例中，成像设备可被专用于获取对象的多个面的图像，包括相对于同一系统中包括的其他成像设备具有重叠的获取区域。在一些实施例中，成像设备可被配置为获取包围对象的整个面(例如，所呈现的箱子的整个面)的单个图像。在一些实施例中，成像设备可被配置为获取对象的面的较小部分的单个图像，具有经由对可移动镜的控制，获取特定感兴趣区域的一个或多个图像或者获取对象的同一面的多个相邻、重叠或其他图像的潜力。

有关于后者，例如，所示布置中的每个成像设备602、604、606、608、610、612的FOV显著小于(例如，小于其25％)对象618的相应面的表面积。例如，该布置可允许获取对象618上的特定感兴趣区域的高分辨率图像或对象618的面的合成最终图像的高分辨率图像，包括如下所述或使用以上所述的其他方法(例如，关于图10和图15)。

例如，诸如成像设备606之类的成像设备可被用于通过针对相应FOV的不同空间位置连续地获取图像数据来获取对象的面(例如，该成像设备面对的)的整个表面的图像。特别地，成像设备606可利用可移动镜(例如，移动该镜)来获取FOV 632的图像数据，然后随后成像设备606可利用可移动镜(例如，移动该镜)来平移FOV 632(在图17中被指示为FOV632')以获取不同位置处的FOV 632的图像数据。此过程可迭代地进行(例如，镜和FOV 632的移动，随后在每个位置处获取图像数据)，直到针对对象618的面的整个表面获取图像数据为止。在一些实施例中，类似的过程可以可替代地(或附加地)被用于获取整个感兴趣区域(例如，对象618的面的仅一部分)的多个图像。也如以上所指示的，在一些情况下，连续获取的图像可彼此相邻，如以FOV 632、632'所示。在一些情况下，连续获取的图像在特定对象上也可重叠或可与彼此间隔开。

在一些实施例中，可将一组图像(其每个图像在本文中也称为“子图像”)组合在一起以提供特定对象或感兴趣区域的合成表示(例如合成图像)。在一些实施例中，可将子图像拼接在一起(例如，使用适当的边缘检测或图像匹配算法)，以使得可生成对象或其他感兴趣区域的特定面的高分辨率最终图像。在一些情况下，可为阵列的每个成像设备(例如，如成像系统600中的)完成此规程，以获取图像数据并针对对象的每个面或针对另一组多个感兴趣区域生成高分辨率。

在一些情况下，成像设备可实现跨预定感兴趣区域的预定图像获取序列。换句话说，可使用上述的迭代过程来对预定义成像区域(诸如在特定成像距离处可大于成像设备的FOV的区域)成像。以此方式，例如，成像设备可自动补偿各种大小的对象(例如，具有不同高度的对象，或者各个对象的不同定位)，并且可防止成像设备首先定位对象的面的边缘的需要。也可利用其他方法来获取特定区域的多个图像，包括以上关于图10和图15所讨论的，等等。

尽管示出了FOV 632，并且其他成像设备602、604、606、608、610、612的其他FOV被描述为小于对象的相应面，但是在其他配置中，FOV可具有不同大小。例如，FOV可甚至比所示出的那些FOV小，以及可比所示出的那些FOV大，诸如与对象618的特定面相同大小或更大。在图17的所示实施例中，每个成像设备602、604、606、608、610、612包括两轴可控镜，该两轴可控镜被配置为在由对象618的相应面限定的平面内在二维上平移相应的FOV(例如，FOV 632)。然而，在替代配置中，一些成像设备602、604、606、608、610、612可被配置用于与其他镜布置一起操作。例如，成像设备602、604、606、608、610、612中的一个或多个可具有至少在一个维度上比所示的更大的FOV，并且可被配置用于与单轴可移动镜一起操作。例如，FOV可超过要成像的对象的预期最大高度或其他尺寸。以此方式，例如，单轴可控镜可在定向方面被调整以跨相关表面或其他特征在一个维度上扫描FOV，同时仍允许相关成像设备获取整个表面或其他特征的图像数据。

如上所指示的，成像设备604被定位在平台616下方，且因此平台616可被配置为允许光从对象618的下面穿过，到成像设备604的成像传感器。如此，平台616可以是透明的，或者可具有诸如洞或缝之类的孔，以便光可适当地穿过(例如，在感兴趣区域上不受平台616的阻碍)到达成像设备604。

尽管图17和图18的所示实施例描绘了静止的支撑笼614和平台616，然而在替代实施例中，类似配置(例如，具有类似于成像系统600的成像设备的阵列和可控镜)可被用于可移动平台(例如，传送机、运输系统等)。例如，通过对支撑笼614进行适当修改或通过利用不同的支撑结构(诸如隧道222)，类似于多个成像设备602、604、606、608、610、612配置的成像设备的阵列可被配置为当对象行进穿过经修改的支撑笼614时获取对象的每个面的图像数据。在一些情况下，移动平台或与其相关联的支撑部分可以是透明的，以使得位于移动平台下方的成像设备可在对象穿过成像区域时接收来自对象的下面的光。

在一些实施例中，成像系统可被配置为同时(即，在相同时间或在共同的时间间隔上)获取对象的多个面的图像，包括作为单个触发事件的一部分。例如，返回图17，成像设备602、604、606、606、608、610中的每个可被配置为在共同的时间间隔上获取一个或多个图像的相应集合。类似地，在一些情况下，成像设备602、604、606、608、610可被配置为基于单个触发事件来获取图像。例如，基于传感器(例如，接触或存在传感器或成像设备)确定对象618已被放置在平台616上，成像设备602、604、606、608、610可同时获取对象618的各个面的图像。作为另一示例，在一些情况下，触发事件可由操作员输入引起。例如，在将对象618放置在平台616上之后，操作员可走出成像设备602、604、606、608、610的视场，并且然后电子地指示图像获取应当开始。

返回到以上关于获取感兴趣区域的多个图像的讨论，图19示出了可使用成像设备602、604、606、608、610、612生成的合成(例如，拼接)图像650的示例。例如，由多个子图像654形成的图像652是对象的第一面(S1)的图像，图像656是对象的第二面(S2)的图像，图像658是对象的第三面(S3)的图像，图像660是对象的第四面(S4)的图像，图像662是对象的第五面(S5)的图像，而由多个子图像668形成的图像664是对象的第六面(S6)的图像。如上所述，子图像654可被拼接在一起或以其他方式组合以形成(即，生成)合成图像654。类似地，子图像668也可被拼接在一起或以其他方式组合以形成合成图像664。如所示，使用诸如以上所述的预定成像序列获取图像664，并且图像664包括仅在多个子图像668的子集中的对象的边缘的轮廓670。因此，预定成像序列可在不首先寻找边缘的情况下补偿各种大小的箱子。在其他实施例中，用于创建合成图像的其他方法是可能的，包括如以上关于其他实现所讨论的。

图像654、656、658、660、662、664(各自对应于对象的特定面)可被拼接或以其他方式组合在一起以生成合成图像。尽管合成图像650被示出为以相对紧凑的定向表示，其具有以列和行组织的各种子图像，但是可利用其他表示。例如，可构造箱子(例如，对象618)的二维解构，其中中心图像位于箱子的底面，并在适当时被呈现给用户以进行相对快速的分析。此外，可以可能对应于或可能不对应于对象的简单展开或其他操纵的各种方式将对象的不同面布置在合成图像内。在一些情况下，如与本文讨论的任何其他图像一样，可对对象的特定面的每个(或一个或多个)图像的整体形式的合成图像、或每个(或一个或多个)子图像进行处理以定位或分析(例如解码)符号。

在一些实施例中，成像系统可被配置为产生特定对象的三维(3D)表示。在这方面，例如，可将距离测量技术(例如，上述或本领域已知的飞行时间感测或其他测量技术)与本文所述的利用可控镜的各种成像技术相组合，且可相应地生成对象或对象上的特定感兴趣区域的3D表示。例如，相对于成像系统600，一个或多个ToF或其他类似的传感器可被配置为识别对象618的表面特征，包括针对对象618的一个或多个(例如，全部)面的表面特征。在一些情况下，表面特征然后可被叠加到如由成像设备602、604、606、608、610、612获取的对象618的面的图像上，以提供对象618的全面、全面3D表示。在一些实施例中，ToF或其他距离传感器可被包括在包括一个或多个成像传感器(例如，成像设备602、604、606、608、610、612中的任何一个或本文讨论的其他成像设备)的成像设备中。在一些实施例中，ToF或其他距离传感器可与成像设备分开，该成像设备被用于获取对象的特定面的图像或执行本文讨论的其他成像操作。

如以上概括指出的，本文中对特定视觉系统、镜布置、成像设备等的讨论旨在还公开组装、配置、校准和以其他方式使用此类系统、布置、设备等的方法。在这方面，图20示出了根据本公开的一些实施例的示例过程700，如上各种讨论的，其通常包括使用可控镜来获取图像。一般而言，过程700的各方面可单独地或彼此组合地使用以上讨论的成像系统中的一个或多个来实现，或者可使用包括一个或多个成像传感器、带有至少一个可控镜的镜布置、以及控制设备(例如，专门编程的通用计算机)的其他成像系统来实现，该控制设备被配置为控制使用一个或多个成像传感器的图像获取以及至少一个可控镜的移动。

特别地，在所示示例中，过程700包括使用第一光路(例如，以上讨论的任何光路)获取(710)图像、控制(720)可移动镜以限定第二光路(例如，以上讨论的任何其他光路)、以及使用第二光路获取(730)图像。

在一些情况下，第二光路可与第一光路不同，包括相对于总光路长度、对象或目标区域上的入射位置或角度、或在其他方面上。在一些情况下，多个光路可两者都包括一个或多个可移动镜(例如，同一可移动镜)，或者两者可都与单个成像传感器或单个成像设备相关联。在一些情况下，不同光路可包括(722)不同的镜(即，包括在第一光路或第二光路中的镜有时可不被包括在第二光路或第一光路中)。在一些情况下，所包括(722)的不同的镜可以是固定镜，包括如关于图5A和图16A所讨论的。

相应地，不同的所获取(710、730)的图像通常可包括不同的主题。例如，在一些情况下，可移动镜可被控制(720)以限定第二光路从而可获取(730)相对于先前图像在不同位置(732)的一个或多个图像，包括以跨越传送机的面积(例如，如关于图3和图7A所讨论的)、以跟踪对象的移动或沿着对象的行进路径获取(710、730)图像(例如，如关于图1A-图1C和图4A-图4C所讨论的)、或者以获取(710、730)多个对象或特定对象的多个部分的图像(例如，如关于图9A-图11、图15、图16A和图17-图19所讨论的)。作为进一步示例，可移动镜可被控制(720)以限定第二光路从而获取(710、730)具有不同缩放度(734)的图像，或者以其他方式强调特定感兴趣区域(例如，如本文中概括讨论的)。

在一些情况下，可(例如，使用控制设备自动地)分析(740)所获取(710、730)的一个或多个图像。例如，可分析(740)第一图像以便跟踪(742)对象(例如，如关于图1A-图1C所讨论的)、以更新(744)校准(例如，如关于图12所讨论的)、以确定(746)确定对象的一个尺寸或另一尺寸(例如，基于对多个图像的分析，如关于图6所讨论的)、以确定(748)经更新的焦距值(例如，如关于图11、图13、图14所讨论的)、以识别(750)符号或其他感兴趣区域(例如，如本文概括讨论的)、或用于其他目的。

在一些情况下，如以上示例中更详细地讨论的，控制(720)镜以限定光路可基于对图像的分析(740)，但是在一些实现中也可与图像分析(740)分开地控制(720)镜。在一些情况下，如也在以上示例中进一步详细讨论的，对图像的分析(740)有时可在已获取多个图像之后发生，并且有时可包括对多个图像的分析(740)(例如，用于多面成像和生成合成图像，如关于图8A-图9B、图14、图15所讨论的)。在一些情况下，对图像的分析(740)可包括对使用多个成像传感器(例如，如关于图8A-图9B和图17-图19所讨论的)获取(710、730)的图像的分析。

作为更详细的示例，图21示出了用于扫描对象的多个面的过程800的流程图，其可使用一个或多个合适的计算设备(例如，前述成像设备中的任何一者的计算设备)来实现。例如，过程800的部分(或全部)可使用先前成像系统(诸如举例而言，图1A-图1C的成像系统20、图2的成像系统40、图8A和图8B的成像系统210、图9A的成像系统220、图17和图18的成像系统600等)的配置的各种合适的计算设备来实现。

在802，过程800可包括合适的成像设备获取对象的面(例如，六个面的箱子或其他结构)的第一FOV的第一图像。在一些情况下，第一FOV小于对象的面的表面积，而在其他情况下，第一FOV大于对象的面的表面积或与其大小相同。在一些情况下，过程800的框802还可包括获取第一FOV的3D数据(例如，使用ToF传感器)。在一些情况下，可在不必然获取图像的情况下获得3D信息，尽管这样的3D信息可对应于特定图像。

在804，过程800可包括合适的计算设备(例如，如本文所公开的成像设备的计算设备)控制可移动镜(例如，两轴可移动镜)以移动或改变其定向以提供特定成像设备的一个或多个成像传感器的第二FOV。在一些配置中，第一FOV可与第二FOV部分或全部重叠(例如，具有不同的中心或缩放度)。在一些配置中，第一FOV可不与第二FOV重叠。

在806处，过程800可包括合适的成像设备(例如，与框802处相同的成像设备)获取第二FOV的第二图像。在一些情况下，过程800的框806还可包括获取第二FOV的三维(“3D”)数据，或者可在不必然获取图像的情况下获得3D信息。

在一些情况下，如上所指示的，所获取的图像可包括对象的面的整体。在一些情况下，所获取的图像可仅包括对象的面的一部分。在一些情况下，在808处，过程800可包括生成对象的面的合成图像。在一些情况下，诸如以上关于图19所描述的，可针对对象的相应面的附加FOV重复(例如，迭代地)框804和806(例如，以获取包括3D信息的第三FOV的第三图像，包括3D信息的第四FOV的第四图像等)。例如，合适的计算设备可遵循(例如，从用户输入接收的)预定成像区域，其中FOV被限定在该预定成像区域内。因此，此迭代过程可继续，直到合适的计算设备已经从跨越整个预定成像区域的FOV获取图像为止。

在一些情况下，生成合成图像可包括将多个图像(例如，第一图像和第二图像以及其他图像)拼接在一起，这可通过在每个图像内定位边缘或其他特征来促成。此外，从每个FOV获取的3D信息可适当地与对应的合成图像合并。例如，如果在合成图像中已经省略了FOV的图像的对应部分，则可省略FOV的一些3D信息。在一些情况下，例如，如果第一FOV大于对象的面，则可省略804和806(和808)。

在810处，过程800可包括合适的计算设备(例如，如本文公开的成像设备的计算设备)识别第一图像、第二图像、合成图像(或用于形成合成图像的其他所获取的图像)内的第一感兴趣区域。在一些情况下，一旦识别出感兴趣区域，就可提取该感兴趣区域(例如，由该区域定义的像素)。在一些配置中，感兴趣区域是符号(例如，条形码)。

在812处，过程800可包括合适的计算设备(例如，如本文公开的成像设备的计算设备)确定是否已经识别出第一感兴趣区域(例如，要解码的条形码)。例如，如果合适的计算设备确定尚未识别出第一感兴趣区域，则过程800可返回到框804。在一些配置中，合适的计算设备可增加相应FOV之间的重叠(例如，第一FOV和第二FOV)，这可包括减小可移动镜的相应移动。在其他情况下，合适的计算设备可在适当时(诸如如果成像设备被配置为图14的成像设备400)调整缩放(例如，减小缩放)，从而调整每个FOV的空间足迹(例如，减小FOV)。例如，这可创建更高分辨率的合成图像(由各个子图像组成)，这可增加识别和定位第一感兴趣区域(以及随后在适当时解码第一感兴趣区域)的可能性(例如，在失败之后)。

在812处，如果计算设备确定已经识别出第一感兴趣区域(例如，待解码的条形码)，则过程800可进行到框814以解码第一感兴趣区域中的一个或多个特征。在这方面，例如，可使用各种已知的图像分析(例如，解码)工具。

如所示，框802-框812可定义子过程816。可针对对象(诸如六个面的对象)的多个面(例如，每个面)完成子过程816。在一些配置中，诸如对于图17和图18的成像系统600而言，每个面可与可获取相应面的(诸)图像的相应成像设备相关联。。替代地，在其他配置中，特定成像设备可与对象的多个面相关联(例如，如图9A中所示)。

在816处，过程800可包括合适的计算设备(例如，如本文公开的成像设备的计算设备)生成对象的所有(或一些)面的合成图像。例如，在已经针对对象的每个(合需)面(例如，对象的六个面)完成子过程816的多次迭代(其可包括生成对象的每个(合需)面的合成图像)之后，这些图像可被组合成包括对象的各合需面的图像的进一步合成图像。在一些配置中，可针对感兴趣区域(例如，符号)分析该进一步合成图像，并且如果识别出第一感兴趣区域，则计算设备可对感兴趣区域进行解码(如适用)。

在一些情况下，包括如在816处所示，过程800还包括生成对象的3D表示，包括如可使用任何形式的已知技术进行的。在一些情况下，计算设备可识别对象的面的每个合成图像(或单个图像)中的边缘，并且组合图像(例如，沿相邻边缘)以生成对象的3D表示。

图22示出了用于获取一个或多个对象(包括沿着诸如传送机系统之类的运输系统行进的对象)的多个FOV的另一过程900，其可使用一个或多个适当的计算设备(例如，先前描述的成像设备的任一者的计算设备)来实现。例如，过程900的部分(或全部)可使用先前成像系统(诸如举例而言，图1A-图1C的成像系统20、图2的成像系统40、图4A的成像系统78、图5A的成像系统110、图6的成像系统140、图7A和图7C的成像系统180、图11的成像系统250、图12的成像系统280、针对图13示出和描述的成像系统、针对图14示出和描述的成像系统、针对图15示出和描述的成像系统、图16A-图16C的成像系统500)的配置的各种合适的计算设备来实现。

在902，过程900可包括所公开的成像设备获取沿第一光路的对象的第一视场的第一图像。在一些情况下，第一光路可包括限定第一FOV的固定镜(例如，或锁定在特定定向的可旋转镜)。在一些配置中，第一光路进一步由可移动镜(例如，如附接到用于获取第一图像的成像设备的可移动镜)限定。在一些配置中，除了与成像设备相关联的可移动镜之外，第一光路可不由任何固定镜或其他镜限定，诸如图16A的光路516。在一些实施例中，第一光路可由多个固定镜限定，诸如图16A的光路518或图5A的光路122。

在904处，过程900可包括合适的计算设备(例如，本文公开的成像设备的计算设备)基于传感器数据确定对象的尺寸(例如，高度)。在一些情况下，传感器数据可包括来自一个或多个图像的像素尺寸，以与其他已知尺寸(例如，第一光路的长度)组合地使用，以便合适的计算设备可使用三角关系确定高度(例如，参见图6)。在其他情况下，传感器数据可包括ToF数据(例如，来自ToF传感器)、来自光幕的数据、距离传感器数据等，它们中的每一个都可使计算设备能够确定对象相对于支撑该对象的表面(诸如运输系统(例如传送机))的高度。

在一些情况下，在906处，过程900可包括合适的计算设备(例如，本文公开的成像设备的计算设备)识别第一图像内的第一感兴趣区域(例如，符号)。在适当时，计算设备可尝试对第一感兴趣区域内的符号进行解码。

在908处，过程900可包括合适的计算设备(例如，本文公开的成像设备的计算设备)控制可移动镜以将用于成像的FOV从第一FOV(即，沿着第一光路)改变为第二视场(即，沿着第二光路)。在一些配置中，可基于在904处确定的尺寸来确定用于第二FOV的参数(例如，要包括在相关联的光路中的镜)。在一些情况下，可基于将所确定的对象的尺寸与尺寸阈值进行比较来确定第二FOV。例如，如果所确定的对象的高度大于阈值高度，则计算设备有时可使得可移动镜移动，以使第二光路长于第一光路(如用于获取第一图像)，且相应地，在所确定的高度处的FOV可被适当地调整大小以获取对象的有用图像。在一些情况下，这可通过利用多个固定镜来实现，以使得第二光路由多个固定镜(例如，图16A的镜504、506或图5A的镜114、116、118)限定。替代地，例如，如果所确定的对象的高度小于阈值高度，则计算设备可使可移动镜移动，以使得第二光路不由任何固定镜限定(例如，如图16A的光路518所示)。

在一些实现中，沿着第二光路的第二FOV可包括在框902处成像的同一对象，或者可包括不同的对象(例如，具有不同的高度，诸如比框902的对象更大的高度)。在一些实现中，计算设备可基于在第一图像内所识别的感兴趣区域(例如，符号)的位置来选择第二光路。例如，如果感兴趣区域(例如符号)在第一图像中不是完整可见的，则计算设备可选择第二光路，以使第二光路的FOV包括整个感兴趣区域。类似地，如果感兴趣区域在第一图像中，但是不具有足够高的质量(例如，出于解码目的)，则计算设备可选择第二光路，以使得第二光路的FOV也包括所确定的感兴趣区域，但是第二光路的FOV小于第一FOV，这可增加解码所需的图像分辨率。

在910处，过程900可包括合适的计算设备(例如，本文公开的成像设备的计算设备)沿着第二光路获取对象(或另一对象)的第二FOV的第二图像。过程900还可包括合适的计算设备(例如，本文公开的成像设备的计算设备)对第一图像、第二图像或不同图像的符号进行解码。

一般而言，本文公开的系统和方法也可以各种方式来优化。例如，使用可控镜的扫描图案和图像获取，包括相对于附图所示的实施例所讨论的那些，可基于与以下相关的考虑来优化：最小化总的扫描、移动或所获取的图像的数量，最小化获取完整扫描区域或扫描目标的适当图像所需的装备和其他开销；以及最小化感兴趣对象的图像的透视失真(例如，由于光路的相对较大的入射角)。然而，在一些实现中，取决于可用装备、上下文、目标、要扫描的对象的类型以及其他因素，可在适当时确定这些考虑中的某些考虑(或其他考虑)的优先级。

以上公开的特定实施例仅是说明性的，因为对于可具有本文的教导的益处的本领域技术人员而言显而易见的不同但等效的方式来修改和实践本技术。此外，除了在以下所附权利要求书中描述的之外，旨在对于本文所示的构造或设计的细节没有限制。因此，显而易见的是，以上公开的特定实施例可被改变或修改，并且所有这样的变型都被认为在本技术的范围和精神内。因此，本文寻求的保护如所附的权利要求书中所阐述。

Claims (10)

1.一种用于获取第一对象的图像的成像系统，其中所述第一对象被配置为沿着传送机在行进方向上移动，所述成像系统包括：

成像设备，所述成像设备包括成像传感器和透镜布置；

第一镜，所述第一镜被配置为相对于至少一个轴倾斜；

第二镜；以及

控制设备，所述控制设备被配置为在所述第一对象沿着所述行进方向被移动时：

使用所述成像设备获取包括第一位置中的所述第一对象的第一图像，所述第一图像是沿着由所述第一镜和所述第二镜限定的第一光路获取的，其中对应于所述第一光路的第一视场在沿着所述传送机的第一位置处在与所述传送机的相交处跨所述传送机的基本上整个宽度延伸；

相对于所述至少一个轴倾斜所述第一镜以限定不包括所述第二镜的第二光路，其中与所述第一视场在沿着所述传送机的所述第一位置处延伸的宽度相比，对应于所述第二光路的第二视场在沿着所述传送机的第二位置处在所述传送机的更小的宽度上延伸；以及

使用所述成像设备获取包括第二位置中的所述第一对象的第二图像，所述第二图像是沿着所述第二光路获取的，使得所述第一对象在所述第二图像中比在所述第一图像中以更大比例表示。

2.根据权利要求1所述的成像系统，其特征在于，所述控制设备被配置为在所述第一镜相对于所述至少一个轴被倾斜以限定所述第二光路时，聚焦所述透镜布置以用于沿着所述第二光路的图像获取。

3.根据权利要求1所述的成像系统，其特征在于，所述控制设备被进一步配置为：

在获取所述第二图像之后，相对于所述至少一个轴倾斜所述第一镜以与所述第一光路对准；以及

使用所述成像设备获取包括第二对象的第三图像。

4.根据权利要求1所述的成像系统，其特征在于，所述控制设备被进一步配置为：

识别所述第一图像中的所述第一对象上的符号的位置；以及

倾斜所述第一镜以针对所述第二图像使所述第二视场与所述符号对准。

5.根据权利要求1所述的成像系统，其特征在于，所述第一视场的中心沿着所述行进方向与所述第二视场的中心不对准。

6.根据权利要求1所述的成像系统，其特征在于，所述第一光路进一步由第三镜限定；以及

其中所述第二光路不包括所述第三镜。

7.一种用于分析包括在对象上的符号的成像系统，所述成像系统包括：

成像设备，所述成像设备包括成像传感器和透镜布置；

第一镜；

第二镜；以及

控制设备，所述控制设备被配置为：

使用所述成像设备，使用由所述第一镜和所述第二镜限定并且提供第一缩放度的第一视场来获取所述对象的第一图像，其中所述第一镜处于第一定向；

将所述第一镜移动至第二定向；

使用所述成像设备，使用由所述第一镜和所述第二镜限定并且提供不同于所述第一缩放度的第二缩放度的第二视场来获取所述对象的第二图像，其中所述第一镜处于第二定向；

基于所述第一图像，确定所述对象的特征的第一像素尺寸；

基于所述第二图像，确定所述对象的所述特征的第二像素尺寸；以及

基于所述第一像素尺寸和所述第二像素尺寸，确定所述对象的高度尺寸。

8.根据权利要求7所述的成像系统，

其中所述控制设备被配置为：

当所述对象被安置在沿着所述传送机的第一位置处时获取所述第一图像；以及

当所述对象被安置在沿着所述传送机的不同于所述第一位置的第二位置处时获取所述第二图像。

9.一种使用成像系统分析对象上的符号的方法，所述成像系统包括具有成像传感器和透镜布置的成像设备、第一镜、以及第二镜，所述方法包括：

使用所述成像设备，沿着包括所述第一镜和所述第二镜的第一光路获取所述对象的第一图像；

移动所述第一镜以限定不包括所述第二镜的第二光路；以及

使用所述成像设备，沿着所述第二光路获取所述对象的第二图像；

基于所述第一图像，确定所述对象的特征的第一像素尺寸；

基于所述第二图像，确定所述对象的所述特征的第二像素尺寸；以及

基于所述第一像素尺寸和所述第二像素尺寸，确定从所述对象到所述成像设备的距离；

其中与在所述第一图像的第一视场中相比，所述对象在所述第二图像的第二视场中以更大比例表示。

10.如权利要求9所述的方法，进一步包括：

基于所确定的从所述对象到所述成像设备的距离，自动聚焦所述透镜布置以获取图像。

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