ES2271447T3 - Sistema lector de signos guiado de forma optica. - Google Patents
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Abstract
Un sistema lector de signos guiado de forma óptica, que comprende un transportador (212) para transportar un paquete (214), desde una localización corriente arriba (216) del transportador a una localización corriente abajo (216) del transportador, y un sistema lector de signos con luz móvil (210), que comprende una fuente de iluminación (224) para definir un punto (230) que se mueve a la misma velocidad que el transportador (212), al efecto de ayudar a posicionar el paquete (214) sobre el transportador (212), un escáner (236) localizado corriente abajo respecto de la fuente de iluminación (224), y posicionado para capturar una imagen del paquete (214), y una memoria de ordenador (242) para almacenar las imágenes; en el que se proporciona medios (241) para manejar la memoria de ordenador (242) y el escáner (236), al efecto de almacenar una imagen de una región (250) de un paquete (214), definida con respecto al punto (230) definido por la fuente de iluminación (224), caracterizado porque lamencionada fuente de iluminación es una fuente de iluminación (224) con luz móvil, que incluye una pluralidad de fuentes de iluminación discretas (226a-226n) que proyectan una correspondiente pluralidad de rayos de luz discretos, en forma de columna, para definir el mencionado punto.
Description
Sistema lector de signos guiado de forma
óptica.
La presente invención se refiere a procesado de
imagen, y más en concreto se refiere a sistemas de reconocimiento
óptico de caracteres (OCR) sobre cinta transportadora.
Específicamente, la invención se refiere a un sistema lector de
signos que incluye una guía óptica proyectada, para ayudar a la
colocación de los paquetes en un transporta-
dor.
dor.
Durante años se ha utilizado máquinas para
escanear paquetes, que viajan a lo largo de un transportador.
Recientemente, se ha desarrollado sistemas de reconocimiento de
caracteres ópticos (OCR) sobre la cinta, que pueden leer signos,
como son direcciones de destino escritas a mano o impresas, en
paquetes para ser enviados. Las compañías de distribución de
paquetes, como son la United Parcel Service, envían millones de
paquetes cada día. Estas compañías de distribución de paquetes,
hacen extensivo el uso de sistemas OCR para leer de las etiquetas
con la dirección de destino, en los paquetes, para facilitar la
clasificación y envío de paquetes a sus destinos apropiados.
Los componentes físicos fundamentales de un
sistema OCR, son un escáner y un sistema de reconocimiento de
caracteres, que incluye una unidad central de proceso (CPU), una
memoria de ordenador, y un módulo con un sofisticado programa de
reconocimiento de caracteres. El escáner es típicamente una cámara
óptica, tal como una matriz de dispositivo acoplado por carga
(CCD), que captura una imagen de la dirección de destino en los
paquetes según pasan por el escáner, viajando en el transportador.
Generalmente, es capturada por el escáner una imagen de vídeo
continua, del transportador que lleva los paquetes, imagen de vídeo
que es convertida a formato digital, y transmitida al sistema de
reconocimiento de caracteres. Pero solo una pequeña parte de la
imagen de vídeo, como son las partes que incluyen las direcciones de
destino de los paquetes, necesita ser procesada por el sistema de
reconocimiento de caracteres. Por lo tanto, el sistema OCR debe
tener alguna forma de identificar las partes de la imagen de vídeo
que se necesitan procesar mediante el sistema de reconocimiento de
caracteres.
Un enfoque es almacenar toda la imagen de vídeo
creada por el escáner, y después analizar las partes de la imagen
de vídeo que necesitan ser procesadas por el sistema de
reconocimiento de caracteres. Pero un escáner funcionando de forma
continua, genera una enorme cantidad de datos de vídeo. Estos datos
están formateados como un mapa de bits continúo del transportador,
según el transportador lleva los paquetes pasado el escáner. Este
mapa de bits lleva, de forma inherente, información sobre la
relación espacial de los píxeles de la imagen. Almacenar este mapa
de bits continúo, necesita una enorme cantidad de memoria de
ordenador. Por tanto, es ventajoso reducir las necesidades de
almacenamiento en memoria.
La compresión de datos, es una técnica para
reducir las necesidades de almacenamiento de memoria. Los datos de
vídeo pueden ser comprimidos para su almacenamiento, utilizando
cualquiera de entre una variedad de métodos bien conocidos de
compresión de datos, como son la codificación por longitud de
ejecución. Estas técnicas de compresión de datos, sin embargo,
alteran el formato del mapa de bits de los datos. Esto no es
deseable, debido a que es ventajoso para el módulo del programa de
reconocimiento de caracteres, trabajar sobre mapas de bits que
permitan el fácil acceso a la información relativa a los alrededores
de los píxeles individuales. Por lo tanto, los datos comprimidos
deben ser descomprimidos, típicamente en una memoria intermedia de
la imagen, para su procesamiento mediante el módulo del programa de
reconocimiento de caracteres. Comprimir los datos de vídeo para su
almacenamiento, y después descomprimir los datos de vídeo para el
procesamiento, sobrecarga la CPU y ralentiza el proceso de
reconocimiento de caracteres.
La extracción en tiempo real de las partes
deseadas de los datos de vídeo, es otra técnica para reducir los
requisitos de almacenamiento de memoria. Sin duda, una extracción de
datos en tiempo real es una técnica muy eficaz, debido a que la
mayoría de los datos de vídeo creados por el escáner funcionando
continuamente, son una inútil imagen del transportador, y de las
áreas de soporte del paquete, sin signos, moviéndose a lo largo del
transportador; solo un pequeño porcentaje de los datos incluye las
direcciones de destino de los paquetes a ser enviados. Por lo
tanto, extraer solo pequeñas partes de los datos de vídeo, como son
las áreas relativamente pequeñas que cubren las direcciones de
destino, reduce enormemente en el requisito de almacenamiento de
memoria, y acelera el proceso de reconocimiento de caracteres.
Se ha desarrollado sistemas para disparar un
sistema de cámara de vídeo, al efecto de almacenar solo imágenes de
vídeo deseadas. Por ejemplo, Tonkin, en la patente de EE.UU.
número 4 742 555, describe un conmutador por límite mecánico, sensor
óptico, o sensor magnético, que dispara un sistema de vídeo para
capturar y almacenar una imagen de un paquete, cuando el paquete
alcanza una localización predeterminada, a lo largo de un
transportador. Pero el sistema descrito por Tonkin, podría
tener una desventaja significativa si se aplica a un sistema de
envío de paquetes. Esto se debe a que el sistema descrito por
Tonkin captura una imagen del paquete entero; no es
operativo para capturar solo una parte concreta de la imagen, tal
como la dirección de destino. En un sistema de envío de paquetes,
las direcciones de destino deben ser capturadas por razones de
clasificación y envío, pero otros signos en el paquete como son la
dirección de retorno, no son necesarios para enviar el paquete a su
destino apropiado. Por lo tanto, es ventajoso identificar la
dirección de destino antes de almacenar la imagen del paquete, de
forma que pueda ser almacenada en la memoria de ordenador, solo la
parte de la imagen que contiene la dirección de destino.
Sin embargo, se ha encontrado varias
dificultades al intentar identificar las direcciones de destino en
diversos paquetes que viajan sobre un transportador. Primero, puede
variar el tamaño de las direcciones de destino, y estás pueden
estar en diferentes localizaciones en los distintos paquetes.
Segundo, los propios paquetes pueden variar en su tamaño, forma, y
en la posición sobre el transportador. Así, la posición exacta de la
dirección de destino en un paquete, no puede determinarse
simplemente mediante detectar el borde del paquete, utilizando un
conmutador de límite o un sensor, como se describe por parte de
Tonkin.
Se ha desarrollado sistemas para almacenar
imágenes de vídeo, de partes seleccionadas de paquetes que viajan
en un transportador. Por ejemplo, Kizu et al., en la patente
de EE.UU. 4 516 265, describen un sistema de dos cámaras que lee
los códigos postales (zip), en sobres que viajan sobre un sistema de
transporte de sobres. El sistema incluye un escáner previo de baja
resolución, que escanea toscamente la superficie del sobre. Se
determina la posición del bloque con la dirección de destino, a
partir del escaneado tosco, y se pasa las coordenadas del bloque de
la dirección de destino, con respecto al borde delantero del sobre,
a un segundo sistema de cámara de alta resolución. El segundo
sistema de cámara, almacena una imagen de un bloque de dirección de
destino, mediante detectar primero el borde delantero del sobre. El
segundo sistema de cámara empieza almacenar una imagen del bloque
de la dirección de destino, cuando el bloque alcanza la segunda
cámara, y deja de almacenar la imagen cuando el bloque se mueve más
allá de la segunda cámara. Subsiguientemente, un lector del código
postal procesa el escáner de alta resolución, para leer el código
postal.
Otro ejemplo se revela en la patente de EE.UU.
número 5 642 442, de Morton et al. Esta patente describe un
sistema de dos cámaras, que lee las direcciones de destino en los
paquetes que viajan sobre un transportador. Se superpone una marca
fiduciaria de tinta fluorescente, en relación a la dirección de
destino, sobre un paquete. Una primera cámara captura una imagen de
la marca fiduciaria, de la que se determina la posición y la
orientación. Después se utiliza la posición y la orientación de la
marca fiduciaria, para extraer una imagen de la dirección de
destino, a partir de una señal de datos de vídeo creada por una
segunda cámara, que está posicionada corriente abajo respecto de la
primera cámara. La imagen de la dirección de destino es almacenada
en una memoria de ordenador, para su ulterior procesamiento mediante
un sistema de reconocimiento de caracteres.
Los sistemas de dos cámaras descritos arriba,
son muy eficaces minimizando la cantidad de datos de vídeo que
deben ser almacenados en un sistema OCR. Sin embargo son sistemas
muy costosos, más adecuados para sistemas de manipulación de
paquetes a muy alta velocidad. El coste asociado con estos sistemas,
pueden no estar justificado para muchos sistemas de manipulación de
paquetes a baja velocidad. El documento de IBM, Technical Disclosure
Bulletin, Vol. 15 Nr. 4, Págs. 1170-1171, describe
un sistema de escaneado y clasificación, de posicionamiento de
paquetes con luz móvil, que captura imágenes de direcciones en los
paquetes. Pero este sistema no describe otras técnicas para obtener
imágenes nítidas de las direcciones, ni describe un sistema de
posicionamiento de paquetes sin luz móvil. Adicionalmente, el
documento de la revelación de IBM no describe un sistema de
posicionamiento de paquetes con múltiples transportadores.
Por lo tanto, existe la necesidad de de un
sistema menos costoso y más eficaz, para minimizar la cantidad de
datos de vídeo que deben ser almacenados en un sistema OCR. En
concreto, existe la necesidad de un sistema lector de signos,
barato y que siga siendo eficaz, que sea adecuado para sistemas de
manipulación de paquetes, desde baja hasta media velocidad.
La invención persigue proporcionar un sistema a
bajo coste, para minimizar la cantidad de datos de vídeo que deben
ser almacenados en un sistema OCR. En concreto, la invención
persigue proporcionar un sistema lector de signos, barato, adecuado
para sistemas de manipulación de paquetes, de baja a media
velocidad.
De acuerdo con la invención se proporciona un
sistema lector de signos, guiado de forma óptica, que comprende un
transportador, para transportar un paquete desde una localización
corriente arriba del transportador, a una localización corriente
abajo del transportador, y un sistema lector de signos con luz
móvil, que comprende una fuente de iluminación para definir un
punto, que se mueve a la misma velocidad 5 que el transportador, al
efecto de ayudar a colocar el paquete en el transportador, un
escáner localizado corriente abajo respecto de la fuente de
iluminación, y posicionado para capturar una imagen del paquete, y
una memoria de ordenador para almacenar las imágenes; en el que
se proporciona medios para manejar la memoria de
ordenador y el escáner, al efecto de almacenar una imagen de una
región de un paquete, definida con respecto al punto definido por la
fuente de iluminación, que incluye una pluralidad de fuentes de
iluminación que proyectan rayos en forma de columna, para definir el
mencionado punto, y que es una luz móvil.
La invención proporciona, además, un método para
obtener una imagen de los signos del paquete, utilizando este
sistema.
En uso, un operador coloca un paquete en el
transportador, de forma que los signos que han de ser representados
en imágenes, tales como la dirección de destino en el paquete,
coinciden con un punto de luz móvil definido por una fuente de
iluminación. Un escáner localizado corriente abajo respecto de la
fuente de iluminación, captura una imagen de una región que está
definida con respecto al punto definido por la fuente de
iluminación. Por ejemplo, la guía óptica puede incluir una luz
móvil, tal como un proyector de luz de rayo estrecho, que es
proyectado sobre el transportador, y que viaja a la misma velocidad
a que el transportador. Colocar un paquete en el transportador, de
forma que el proyector de luz esté localizado en el centro de las
líneas de dirección, correspondientes a la ciudad y el estado de la
dirección de destino, permite al escáner capturar de manera
eficiente una imagen de la dirección de destino, para su
procesamiento mediante un lector de reconocimiento de
caracteres.
El sistema lector de signos con luz móvil,
incluye un transportador para transportar un paquete desde una
localización corriente arriba del transportador, a una localización
corriente abajo del transportador. Un sistema con luz móvil, que
preferentemente está posicionado sobre el transportador, incluye una
fuente de iluminación para definir un punto que se mueve a la misma
velocidad que el transportador, al efecto de ayudar en el
posicionamiento del paquete sobre el transportador. Un escáner, que
está localizado corriente abajo respecto de la fuente de
iluminación con luz móvil, y un módulo de procesamiento, son
manejados para almacenar una imagen de una región del paquete,
definida con respecto al punto definido por la fuente de iluminación
con luz móvil. Por ejemplo, la fuente de iluminación puede definir
un punto que es sustancialmente menor que la región a ser
representada por imágenes, mediante el escáner del sistema lector de
signos. Después, un operario puede colocar un paquete, de forma que
el punto definido por la fuente de iluminación con luz móvil, esté
localizado aproximadamente en el centro de las líneas de ciudad y de
estado, de la dirección del destino en el paquete.
Un sistema lector de signos con luz móvil, puede
incluir además un sensor de reflectancia, localizado corriente
arriba respecto del escáner, y posicionado para determinar datos de
reflectancia asociados con el paquete. Los datos de reflectancia
procedentes del sensor de reflectancia, se obtienen para el punto
definido por la fuente de iluminación con luz móvil, de forma que
se recoge los datos de reflectancia relativos a la región del
paquete a ser capturada y almacenada, para el subsiguiente
procesamiento mediante un sistema de reconocimiento de caracteres.
Un enlace de comunicaciones transmite estos datos de reflectancia,
desde el sensor de reflectancia al escáner, y se ajusta la ganancia
del escáner en respuesta los datos de reflectancia. Adicionalmente,
un sistema lector de signos con luz móvil, puede incluir un sensor
de altura, localizado sobre, y corriente arriba respecto de, el
escáner, y posicionado para determinar datos de altura asociados con
el paquete, en la localización de la dirección de destino. Los
datos de altura procedentes del sensor de altura, se obtienen para
el punto definido por la fuente de iluminación con luz móvil, de
forma que se recoge los datos de altura, relativos a la región del
paquete a ser capturada y almacenada, para el procesamiento ulterior
mediante el sistema de reconocimiento de caracteres. Un enlace de
comunicaciones transmite los datos de altura, desde el sensor de
altura al escáner, y el escáner es enfocado en respuesta los datos
de altura.
De acuerdo con la invención, un sistema lector
de signos de múltiples transportadores, incluye una pluralidad de
sistemas lectores de signos con luz móvil, donde cada sistema lector
de signos con luz móvil incluye una fuente de iluminación, para
definir un punto que se mueve a la misma velocidad que su respectivo
transportador, al efecto de ayudar a posicionar los paquetes en el
transportador. El módulo de procesamiento y el escáner de cada
sistema lector de signos con luz móvil, son manejados para almacenar
una imagen de una región del paquete, definida con respecto al
punto definido por la fuente de iluminación. Adicionalmente, se
maneja las fuentes de iluminación para llevar a cabo un
multiplexado por división de tiempo, del almacenamiento de las
imágenes generadas por los diversos sistemas lectores de signos con
luz móvil.
La invención proporciona, además, un método para
obtener una imagen de signos del paquete, utilizando semejantes
sistema de múltiples transportadores.
A partir de la siguiente descripción detallada
de la realización preferida, y los dibujos y reivindicaciones
anexos, será evidente que la presente invención constituye una
mejora respecto de los inconvenientes del arte previo, y consigue
los objetivos de la invención.
La figura 1, que incluye las figuras
1A-1E, ilustra un sistema lector de signos con luz
móvil.
La figura 2 ilustra un paquete, con el punto
definido por el sistema de luz móvil, localizado aproximadamente en
el centro de las líneas de dirección para la ciudad y el estado, de
la dirección de destino.
La figura 3 ilustra un sistema lector de signos,
con múltiples transportadores.
Las figuras 1A-1E ilustran una
realización de la invención, un sistema lector de signos con luz
móvil, de un solo transportador, en el que una fuente de
iluminación con luz móvil define un punto, que se mueve a la misma
velocidad que el transportador, para ayudar al posicionamiento de un
paquete en el transportador. La figura 2 ilustra un paquete en este
sistema lector de signos con luz móvil, con el punto definido por la
fuente de iluminación con luz móvil, localizado aproximadamente en
el centro de la región a ser capturada. Más en concreto, el paquete
está posicionado en el transportador, preferentemente de forma que
el centro del punto definido por la fuente de iluminación con luz
móvil, está aproximadamente en el centro de las líneas de ciudad y
de estado, de la dirección de destino. La figura 3 ilustra un
sistema lector de signos, de múltiples transportadores, en el que
las fuentes de iluminación de una pluralidad de sistemas lectores de
signos con luz móvil, son manejados para llevar a cabo un
multiplexado por división de tiempo, del almacenamiento de las
imágenes generadas por los sistemas lectores de signos, con luz
móvil. Se describe abajo estas realizaciones de la invención.
Las figuras 1A-E ilustran un
sistema lector de signos 200 con luz móvil, que incluye un
transportador 212 que lleva un paquete de 214, desde una
localización 216 corriente arriba hasta una localización 218
corriente abajo, del transportador 212. El paquete 212 incluye
signos a ser leídos por el sistema lector de signos 200 con luz
móvil, como son una dirección de destino 220. El paquete 214 puede
incluir otros signos, como son la dirección de retorno, cuya
lectura es preferentemente evitada por el sistema lector de signos
200 con luz móvil.
El sistema lector de signos 200 con luz móvil,
incluye una fuente de iluminación con luz móvil 224, que incluye
una pluralidad de fuentes de iluminación discretas 226a hasta 226n,
que pueden ser diodos emisores de luz (LEDs) que proyectan rayos de
luz en forma de columna, representados por el rayo 228. La fuente de
iluminación 224 esta posicionada a una distancia suficiente por
encima del transportador 212, de forma que el paquete 214 de puede
ser posicionado sobre el transportador 212 para pasar por debajo de
la fuente de iluminación con luz móvil 224. Por lo tanto, un
operador puede ver el punto 230, que está definido por la luz
proyectada mediante la fuente de iluminación con luz móvil 224,
directamente sobre el paquete 214, cuando el operador posiciona el
paquete 214 sobre el transportador 212. El punto 230 proporciona así
una guía óptica, para ayudar al operador a posicionar el paquete
214 sobre el transportador 212.
Un montaje de sensor 232, que incluye un sensor
de altura y un sensor de reflectancia, está localizado hacia el
extremo corriente abajo de la fuente de iluminación 224. Un enlace
de comunicaciones 234 conecta funcionalmente el montaje de sensor
232, con un escáner 236 que está localizado corriente abajo respecto
del montaje de sensor 232. El escáner 236 incluye componentes
internos 233, bien conocidos para aquellas personas cualificadas en
el arte, al efecto de enfocar automáticamente el escáner 236, en
respuesta a los datos de altura procedentes del sensor de altura, y
para ajustar automáticamente la ganancia del escáner 236, en
respuesta los datos de reflectancia procedentes del sensor de
reflectancia, de forma que el escáner 236 genera una imagen clara,
de la parte superior del paquete 214, en la región a ser capturada y
almacenada, para el ulterior procesamiento mediante un sistema de
reconocimiento de caracteres 240, cuando el paquete 244 pasa por
debajo del escáner 236. El escáner 236 está alineado con el punto
230, de forma que puede manejarse el escáner, para capturar una
imagen de la dirección de destino 220 sobre el paquete 214.
Un codificador de cinta 238 mide el
desplazamiento del transportador 212. Una conexión de comunicaciones
240 conecta funcionalmente el codificador de cinta 238 al escáner
236, y a un sistema de reconocimiento de caracteres 240, que
incluye un módulo de procesamiento 241 y una memoria de ordenador
242. Una segunda conexión de comunicaciones 244, conecta
funcionalmente el sistema de reconocimiento de caracteres 240 al
escáner 236, y una tercera conexión de comunicaciones de 246
conecta funcionalmente el sistema de reconocimiento de caracteres
240 con la fuente de iluminación con luz móvil 224. La señal
procedente del codificador de cinta 238, se utiliza para determinar
la velocidad del transportador 212, la cual se usa para sincronizar
el funcionamiento de la fuente de iluminación con luz móvil 224, el
escáner 236, y el sistema de reconocimiento de caracteres 240, de
forma que en la memoria informática 242 se almacena una imagen de
una región 250, definida con respecto al punto 230. Los datos de
altura procedentes del montaje de sensor 232, indican la presencia
de un paquete 214 en asociación con un punto 230, de forma que se
almacena solo una imagen de una región 250 en la memoria informática
242, cuando hay un paquete 214 presente en asociación con un punto
230 definido por la fuente de iluminación con luz móvil 224.
Para usar el sistema lector de signos 200 con
luz móvil, un operador coloca el paquete 214 en el transportador
212, de forma que el punto 230 definido por la fuente de iluminación
con luz móvil 224, es centrado con respecto a la dirección de
destino 220 en el paquete 214. Por ejemplo, la figura 1A ilustra el
paquete 214 posicionado de modo que el punto 230 definido por la
primera fuente de iluminación discreta 226a, está centrado con
respecto a la dirección de destino 220. Desde esta posición, el
paquete 214 viaja sobre el transportador 212, y el punto 230 viaja
a la misma velocidad que el paquete 214, de forma que el punto 230
permanece estacionario en relación con el paquete 214. Así, tal
como se ha ilustrado en la figura 1B, el paquete 214 es después
posicionado, de modo que el punto 230' definido por la tercera
fuente de iluminación discreta 226c está centrado con respecto a la
dirección de destino 220. Más tarde, como se ha ilustrado en la
figura 1C, el paquete 214 es posicionado de modo que el punto
230'', definido por la última fuente de iluminación discreta 226n,
está centrado con respecto a la dirección de destino 220.
Las figuras 1D y 1E ilustran el escaneado del
paquete 214 mediante el escáner 236, que incluye una matriz CCD que
genera repetidamente una imagen de una línea de escaneado 252, para
generar una señal de vídeo. El funcionamiento del escáner 236, y el
módulo de procesamiento 245 del sistema de reconocimiento de
caracteres 240 están sincronizados con el movimiento del punto 230,
para almacenar en la memoria informática 242 una imagen de la
región 250, que está definida con respecto al punto 230. Cuando la
región 250 alcanza la línea de escaneado 252, lo que ocurre poco
después de que el paquete 214 esté en la posición mostrada en la
figura 1D, el módulo de procesamiento 241 provoca que la memoria
informática 242 del sistema de reconocimiento de caracteres 240,
comience a almacenar los datos de vídeo generados por el escáner
236. Los datos de vídeo generados por el escáner 236, siguen siendo
almacenados hasta que la región 250 pasa de la línea del escáner
252, lo que ocurre poco antes de que el paquete 214 esté en la
posición mostrada en la figura 1E.
Se comprenderá que, cuando el paquete 214 está
posicionado como se muestra en las figuras 1D-E, el
punto 230 no es visible para un operador, debido a que el paquete
214 no se encuentra abajo la fuente de iluminación con luz móvil
224. Sin embargo, el sistema de reconocimiento de caracteres 240
utiliza la señal procedente del codificador de cinta 238, para
rastrear el punto 230 después de que el paquete 214 ha viajado más
allá de la fuente de iluminación con luz móvil 224. Así, una imagen
de la región 250 que está definida con respecto al punto 230, es
almacenada en la memoria de ordenador 242 del sistema de
reconocimiento de caracteres 240.
La figura 2 ilustra un paquete 214, con el punto
230 definido por la fuente de iluminación móvil 224. El punto 230
es típicamente un área redonda u ovalada, que es algo menor que la
región 250 a ser representada por imágenes mediante el escáner 236.
Por ejemplo, el área asociada con el punto 230 puede ser de
aproximadamente 1 pulgada (2.5 cm) de diámetro, mientras que la
región 250 puede ser de aproximadamente 4 pulgadas (10 cm) por 4
pulgadas (10 cm). Preferentemente, se posiciona el paquete 214 de
forma que el centro del punto 230 esté aproximadamente en el centro
de las líneas de dirección de ciudad y de estado, de la dirección de
destino 220. Esto permite al escáner 236 capturar una imagen de la
dirección de destino 220, mediante formar imágenes de la región
250.
Sin embargo, se apreciará que el punto 230 puede
tener virtualmente cualquier tamaño o configuración, y que puede
utilizarse múltiples puntos para identificar signos en el paquete,
como por ejemplo cuatro puntos que definen las esquinas de una
región rectangular a ser representada por imágenes. Por ejemplo, el
punto 230 puede estar definido mediante un área iluminada, o
mediante un borde iluminado, o mediante dos líneas paralelas
iluminadas separadas, etcétera. Adicionalmente, el punto 230 podría
configurarse para corresponder con la anchura de la región 250 a
ser almacenada en la memoria informática 224. Esto ayudaría a un
operador a orientar un paquete 214, de forma que la dirección de
destino 220 pueda ser escaneada eficazmente por el sistema lector
de signos 200, tal como está configurado. Alternativamente, el
operador puede determinar que el paquete 214 no puede orientarse de
forma que la dirección de destino 220 pueda ser escaneada con
eficacia mediante el sistema lector de signos 200, tal como esta
configurado. Esto puede ocurrir si la dirección de destino 220 es
mayor que la región 250 a ser almacenada en la memoria informática
242. En este caso, el operador puede sortear el paquete 214 para
clasificarlo a mano, u obtener la imagen utilizando un sistema
lector de signos configurado de modo diferente.
Para capturar la imagen de la región 250, el
sistema de reconocimiento de caracteres 240 es operativo para
disparar selectivamente el almacenamiento de una imagen en la
memoria informática 242. Disparar el almacenamiento de la imagen de
la región 250 en la memoria informática 242, puede conseguirse de
varios modos. Por ejemplo, el escáner 236 puede alternarse entre
activado y desactivado, mediante el módulo de procesamiento 241, en
respuesta a la señal procedente del codificador de cinta 238. O bien
el escáner 236 puede funcionar continuamente, y el módulo de
procesamiento 241 puede responder a la señal procedente del
codificador de cinta 238, mediante enganchar una línea de control a
una memoria intermedia de entrada, del sistema de reconocimiento de
caracteres 240. Alternativamente, la señal procedente del
codificador de cinta 238, puede utilizarse como una entrada a un
algoritmo basado en soporte lógico, que corre en el módulo de
procesamiento 241, el cual dispare el almacenamiento de datos de
vídeo procedentes del escáner 236, en la memoria de ordenador 242.
Puede utilizarse, de forma equivalente, muchos otros medios
conocidos para aquellas personas cualificadas en el arte, al efecto
de manejar el sistema de reconocimiento de caracteres 240 y el
escáner 236, para almacenar una imagen de la región 250 en la
memoria informática 242.
Se experimenta un rendimiento aceptable cuando
el sistema lector de signos 200 con luz móvil, se configura como
sigue. El codificador de cinta 238 es un codificador optomecánico,
accionado por correa, que proporciona una señal que indica el
desplazamiento lineal del transportador 212. La matriz CCD del
escáner 236, es activada en respuesta a la señal procedente del
codificador de cinta 238, para generar una serie de imágenes
analógicas de la línea de escaneado 252, que son transmitidas a un
convertidor analógico a digital, dentro del escáner 236. El
convertidor analógico a digital del escáner 236, utiliza una
formación de umbrales estándar, o un proceso similar, para
convertir la señal analógica producida por la matriz CCD del escáner
236, en una señal de vídeo digital de ocho bits que es transmitida,
por vía del enlace de comunicaciones 246, al sistema de
reconocimiento de caracteres de 240, que es operativo para almacenar
los datos de vídeo en la memoria informática 242, para su ulterior
procesamiento.
Preferentemente, el escáner 236 es una matriz
CCD monocroma, de 4096 píxels, de tipo escaneado por línea, como la
que utiliza un chip CCD Thompson TH7833A. Puesto que el campo de
visión del escáner 236 es de aproximadamente 16 pulgadas (41 cm) en
el transportador 212, la resolución de la imagen creada por el
escáner 232 es de aproximadamente 256 píxels o "puntos" por
pulgada (DPI) (101 puntos por centímetro), a través del campo de
visión del escáner 236. El codificador de cinta 238 dispara
preferentemente la matriz CCD del escáner 236, a una velocidad de
aproximadamente 256 ciclos por pulgada (2,54 cm), de forma que la
resolución de la imagen creada por el escáner 232 es de
aproximadamente 256 píxels o "puntos" por pulgada (DPI) (101
puntos por centímetro), en la dirección del recorrido del
transportador. Por lo tanto, se apreciará que una imagen digital con
una relación de aspecto (es decir, la relación de la longitud de la
imagen frente a la anchura), puede ser generada por el escáner 236
y almacenada en la memoria informática 242 del sistema de
reconocimiento de caracteres 240, mediante sincronizar la velocidad
de ciclo del escáner 236 con la velocidad lineal del transportador
212.
El transportador 212 puede tener unas 24
pulgadas (61 cm) de anchura, y viajará a velocidades lineales de
hasta 20 pulgadas por segundo, o 100 pies por minuto (51
centímetros por segundo, o 30 metros por minuto), o más. La fuente
de iluminación con luz móvil 224, preferentemente está posicionada a
unas 18 pulgadas (46 cm) sobre el transportador 212, y define un
punto 230 que es aproximadamente de 1 pulgada (2,5 cm) de anchura,
y de 1 pulgada (2,5 cm) de longitud, en el transportador 212. La
fuente de iluminación con luz móvil 224, puede manejarse de forma
que los sucesivos puntos móviles 230 tengan virtualmente cualquier
distancia de separación. Por ejemplo, se experimenta un rendimiento
aceptable cuando el sistema lector de signos 200 con luz móvil, es
activado con el transportador 212 viajando 50 pies por minuto (25 cm
por segundo, o 15 m por minuto), y con los puntos móviles 230
separados en 22 pulgadas (56 cm), lo que permite al sistema lector
de signos 200 con luz móvil, manejar aproximadamente 1636 paquetes
por hora, si el operador coloca un paquete bajo cada punto
móvil.
Preferentemente, el escáner 236 está montado
para tener un camino óptico de aproximadamente 120 pulgadas (305
cm) hasta el transportador 212, con un campo de visión de 16
pulgadas (41 cm), en el transportador 212. Para ahorrar espacio, el
escáner 236 está colocado a unas 30 pulgadas (76 cm) sobre el centro
del transportador 212, y apunta hacia un complejo de espejos (no
mostrado), que incrementa el camino óptico desde el escáner 236
hasta el transportador 212, hasta aproximadamente 120 pulgadas (305
cm). Estos parámetros pueden variarse en alguna medida, sin
afectar indebidamente al rendimiento de la realización revelada de
la presente invención.
También debe entenderse que la línea de
escaneado 234 puede ser más larga que la anchura de la región
almacenada en la memoria de ordenador 242. Por ejemplo, el escáner
232 puede ser posicionado para tener un campo de visión (es decir,
la línea de escaneado 234) igual a aproximadamente 16 pulgadas (41
cm), en el transportador 212. La región almacenada en la memoria
informática 242, sin embargo, puede ser solo de unas 4 pulgadas (10
cm) de anchura. Esto puede conseguirse mediante almacenar solo la
salida de una parte de las celdas del escáner 232 (por ejemplo los
1 024 píxels centrales de un escáner de 4 096 píxels) en la memoria
informática 242.
Se apreciará que la fuente de iluminación con
luz móvil 224, debería ser lo suficientemente larga para permitir a
un operador colocar el paquete 214 en el transportador 212, mientras
que el punto 230 viaja desde el extremo corriente arriba al extremo
corriente abajo, de la fuente de iluminación con luz móvil 224. Por
ejemplo, una fuente de iluminación con luz móvil 224 que tenga una
longitud de 36 pulgadas (91 cm) y 72 LEDs separados 1/2 de pulgada
(1,3 cm), es apropiado para el transportador 212 viajando a 10
pulgadas por segundo, o 50 pies por minuto (25 cm por segundo, o 15
m por minuto), como se ha descrito arriba. Los LEDs
226a-n de la fuente de iluminación con luz móvil
224, pueden ser cualquiera de entre una variedad de LEDs
comercialmente disponibles, como por ejemplo un modelo AND190W90P
fabricado por AND. El montaje de sensor 232 puede incluir
cualquiera, de entre una variedad de sensores de altura disponibles
comercialmente, como son un modelo NR-40 fabricado
por Innova Labs, Inc.
La figura 3 es un diagrama de un sistema 400
lector de signos, con múltiples transportadores, que incluye una
pluralidad de sistemas lectores de signos con luz móvil 210a hasta
210n, que son virtualmente idénticos a los descritos arriba con
respecto a las figuras 1A-E. Cada uno de los
sistemas lectores de signos con luz móvil 210a hasta 210n son
sincronizados mediante, y proporcionan sus datos de vídeo a, un solo
sistema de reconocimiento de caracteres de 240. El sistema de
reconocimiento de caracteres de 240 sincroniza los puntos móviles
230a hasta 230n de los sistemas lectores de signos con luz móvil
210a hasta 210n, para llevar a cabo un multiplexado por división de
tiempo, del almacenamiento de las regiones 250a hasta 250n, desde
los varios escáner 236a hasta 236n. En otras palabras, los puntos
230a hasta 230n están separados entre sí, de forma que solo una de
las regiones 250a hasta 250n capturadas por los escáner 236a hasta
236n, necesita ser almacenada en la memoria informática 242 del
sistema de reconocimiento de caracteres 240, en cualquier momento.
Esto permite al único sistema de reconocimiento de caracteres 240,
almacenar las imágenes generadas por varios sistemas lectores de
signos con luz móvil 210a hasta 210n, como se muestra en la figura
3.
A la vista de lo antedicho, se apreciará que el
sistema lector de signos con luz móvil 400, permite que los datos
de vídeo almacenados en la memoria informática 242 del sistema de
reconocimiento de caracteres 240, sean reducidos a una región de
tamaño estándar, que es justo lo suficientemente grande como para
capturar el texto de las direcciones de destino 220a- 220n, de los
diversos paquetes portados por los transportadores 212a- 212n. Así,
no hay desplazamiento entre cada punto 230a- 230n y la parte
superior de cada paquete de 214a-214n, que podría
provocar errores de alineamiento relacionados con el paralaje, para
los paquetes altos. Adicionalmente, el sistema lector de signos con
luz móvil 400, permite que el ángulo del campo de visión de los
escáner 236a-236n, sea relativamente estrecho de
modo que los escáner generan imágenes nítidas de la parte superior
de los paquetes 214a-214n.
Debe comprenderse que lo anterior se refiere
solo a realizaciones específicas de la presente invención, y que
puede realizarse numerosos cambios sobre estas, sin apartarse del
alcance de la invención, tal como se define mediante las siguientes
reivindicaciones.
Claims (10)
1. Un sistema lector de signos guiado de forma
óptica, que comprende un transportador (212) para transportar un
paquete (214), desde una localización corriente arriba (216) del
transportador a una localización corriente abajo (216) del
transportador, y un sistema lector de signos con luz móvil (210),
que comprende una fuente de iluminación (224) para definir un punto
(230) que se mueve a la misma velocidad que el transportador (212),
al efecto de ayudar a posicionar el paquete (214) sobre el
transportador (212), un escáner (236) localizado corriente abajo
respecto de la fuente de iluminación (224), y posicionado para
capturar una imagen del paquete (214), y una memoria de ordenador
(242) para almacenar las imágenes; en el que se proporciona medios
(241) para manejar la memoria de ordenador (242) y el escáner
(236), al efecto de almacenar una imagen de una región (250) de un
paquete (214), definida con respecto al punto (230) definido por la
fuente de iluminación (224), caracterizado porque la
mencionada fuente de iluminación es una fuente de iluminación (224)
con luz móvil, que incluye una pluralidad de fuentes de iluminación
discretas (226a-226n) que proyectan una
correspondiente pluralidad de rayos de luz discretos, en forma de
columna, para definir el mencionado punto.
2. Un sistema lector de signos acorde con la
reivindicación 1, y que comprende además:
- un sensor de altura (232) localizado corriente arriba respecto del escáner (236), y posicionado para determinar datos de altura asociados con el paquete (214), en la localización del punto (230);
- un enlace de comunicación (234) para transmitir los datos de altura procedentes del sensor de altura (232), al escáner (236); y
- medios (233) para enfocar el escáner (236), en respuesta a los datos de altura.
3. Un sistema lector de signos acorde con la
reivindicación 1 o la reivindicación 2, y que comprende además:
- un sensor de reflectancia (232) localizado corriente arriba respecto del escáner (236), y posicionado para determinar datos de reflectancia asociados con el paquete (214), en la localización del punto (230);
- un enlace de comunicación (234) para transmitir los datos de reflectancia, desde el sensor de reflectancia (232) al escáner (236); y
- medios (233) para ajustar la ganancia del escáner, en respuesta a los datos de reflectancia.
4. Un sistema lector de signos acorde con
cualquiera de las reivindicaciones 1-3, y que
comprende una pluralidad de transportadores, cada uno para
transportar un paquete desde una localización corriente arriba a una
localización corriente abajo, y una respectiva pluralidad de
sistemas lectores de signos con luz móvil
(210a-210n), que tienen cada uno asociada una
fuente de iluminación (224), un escáner (236) y una memoria de
ordenador (242), en el que
se proporciona medios (241) para manejar la
fuente de iluminación (224), al efecto de llevar a cabo un
multiplexado por división de tiempo, del almacenamiento de imágenes
generadas por la pluralidad de sistemas lectores de signos con luz
móvil (210a-210n).
5. Un método para obtener una imagen de signos
sobre un paquete, en un sistema lector de signos de un
transportador, que comprende un transportador (212) para
transportar paquetes (214), desde una localización corriente arriba
(216) del transportador hasta una localización corriente abajo (216)
del transportador, y un sistema lector de signos con luz móvil
(210), que comprende una fuente de iluminación (224), para definir
un punto (230) que se mueve a la misma velocidad que el
transportador (212), al efecto de ayudar en el posicionamiento del
paquete (214) sobre el transportador (212), un escáner (236)
localizado corriente abajo respecto de la fuente de iluminación
(224), y posicionado para capturar una imagen del paquete (214), y
una memoria de ordenador (242) para almacenar las imágenes;
comprendiendo el método las etapas de
proporcionar una pluralidad de fuentes de
iluminación discretas (226a-226n), al efecto de
proyectar una correspondiente pluralidad de rayos de luz discretos,
en forma de columna, para definir el mencionado punto; y
manejar la memoria de ordenador (242) y el
escáner (236), del mencionado sistema lector de signos (210), para
almacenar una imagen de una región (250) del paquete (214), definida
con respecto al punto (230) definido mediante las fuentes de
iluminación.
6. El método de la reivindicación 5, que
comprende además las etapas de
posicionar un sensor de altura (232) corriente
arriba respecto del escáner (236), para determinar datos de altura
asociados con el paquete (214), en la localización del punto
(230);
transmitir los datos de altura, desde el sensor
de altura (232) al escáner (236); y
enfocar el escáner (236), en función de datos de
altura.
7. El método de la reivindicación 5 o la
reivindicación 6, y que comprende además las etapas de,
posicionar un sensor de reflectancia (232)
corriente arriba respecto del escáner (236), para determinar datos
de reflectancia asociados con el paquete (214), en la legalización
del punto (230);
transmitir los datos de reflectancia, desde el
sensor de reflectancia (232) al escáner (236); y
ajustar la ganancia del escáner (236), en
respuesta a los datos de reflectancia.
8. El método de la reivindicación 5, aplicado
a un sistema lector de signos (400) con múltiples transportadores,
que comprende una pluralidad de transportadores (212), cada uno para
transportar paquetes (214), desde una localización corriente arriba
de (216) del transportador hasta una localización corriente abajo
(216) del transportador, y una pluralidad de sistemas (210)
lectores de signos, con luz móvil, comprendiendo además el método
las etapas de:
- manejar la memoria de ordenador (242) y el escáner (236), de cada sistema lector de signos con luz móvil (210a-210n), para almacenar una imagen de una región (250) del paquete (214), definida con respecto al punto (230) definido por la fuente de iluminación; y
- manejar la fuente de iluminación (224a-224n) para llevar a cabo un multiplexado por división de tiempo, del almacenamiento de las imágenes generadas por la pluralidad de sistemas lectores de signos con luz móvil (210a-210n).
9. El método de la reivindicación 8 que
comprende además, para cada sistema lector de signos con luz móvil
(210a-210n), las etapas de
posicionar un sensor de altura (232) corriente
arriba respecto del escáner (236), para determinar datos de altura
asociados con el paquete de (214), en la localización del punto
(230);
transmitir los datos de altura, desde el sensor
de altura (232) al escáner (236); y
enfocar el escáner (236), en función de los
datos de altura.
10. Es método de la reivindicación 8 o la
reivindicación 9, y que comprende además, para cada sistema lector
de signos con luz móvil (210a-210n), las etapas
de:
- posicionar un sensor de reflectancia (232) corriente arriba respecto del escáner (236), para determinar datos de reflectancia asociados con el paquete (214), en la localización del punto (230);
- transmitir los datos de reflectancia, desde el sensor de reflectancia (232) al escáner (236); y
- ajustar la ganancia del escáner (236), en respuesta los datos de reflectancia.
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