JP2007521575A - 照明及び画像キャプチャの狭域及び広域モードを支援するハンド・サポート可能なイメージング・ベース・バーコード・シンボル読取り装置 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図1A
Description
本発明のこれら及びその他の目的は、この後で及びここに添付した特許請求の範囲において、より明白に理解されるようになるであろう。
図1A〜図1Kを参照して、実施形態では、図6A2に示された光透過特性を有している高域通過(赤色波長反射)光学フィルタ素子4Aを有する光透過窓3が設けられたハンドル部分2A及びヘッド部分2Bを有しているハンド-サポータブル筐体2を備えている、本発明の第1の実施形態のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス1を詳細に示す。以後、詳細に記述されるように、高域通過光フィルタ素子4Aは、高域通過光フィルタ素子4Aと協力する、図6A1に特性が示された内側に取り付けられた低域通過光フィルタ素子4B内で協力する。これらの高域及び低域通過フィルタ素子4A及び4Bは、筐体のヘッド部分に組込みかつイメージング動作中に照明の狭帯域(例えば、633ナノメートル)だけを筐体から出し入れさせる狭帯域光フィルタ・システム4を供給するように協力する。
図2A1のシステム設計モデルに示されているように、実施形態のハンド-サポータブ・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス1は、図示するように、IRベース物体存在及び範囲検出サブシステム12;画像キャプチャの狭領域モード、画像キャプチャの近視野広領域モード、及び画像キャプチャの遠視野広領域モードを有しているマルチ-モード領域型画像形成及び検出(即ち、カメラ)サブシステム13;照明の狭領域モード、照明の近視野広領域モード、及び照明の遠視野広領域モードを有しているマルチ-モードLEDベース照明サブシステム14;自動露光測定及び照明制御サブシステム15;画像キャプチャリング及びバッファリング・サブシステム16;図2A2に示しかつ上記に詳述した画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りの5つのモードを有しているマルチ-モード画像処理バーコード・シンボル読取りサブシステム17;入出力サブシステム18;ユーザ開始制御起動信号をデバイスに送るための手動起動可能トリガ・スイッチ2C;システム・モード構成パラメータ・テーブル(表)70;及び上述したサブシステムの各々と組み込まれたシステム制御サブシステム18を備えている。
各サブシステムの詳細な構造及び機能は、上記のように詳細にここに記述されるであろう。
図2Bは、図1A〜図1Lに示したハンド-サポータブル・デジタル・イメージ・ベース・バーコード読取りデバイス1に対するシステム実施の略図を示す。このシステム実施に示すように、バーコード・シンボル読取りデバイスは、
LEDベース・マルチ-モード照明サブシステム14及び自動露光測定及び照明制御サブシステム15によって実行される電子機能を実現しているコンポーネント(構成要素)を担持している照明ボード33;ランダム的にアクセス可能な興味領域(ROI)ウィンドウ機能を有する1280*1024解画像度で7フレーム/秒で、25Mhzマスタ・クロックで実行される高解画像度(1280×1024 8ビット 6マイクロン画素サイズ)CMOS画像感知アレイ22を担持し、マルチ-モード画像形成及び検出サブシステム13によって実行される電子機能を実現しているCMOSカメラ・ボード34;(i)16ビット 100Mhz外部バス・スピードを有する200mHz 1.0コア電圧で実行されるインテル・サビナール(Intel Sabinal)32ビットマイクロプロセッサPXA210 36、(ii)拡張可能(例えば、8+メガバイト)インテルJ3非同期16ビット・フラッシュ・メモリ37、(iii)100MHzの16メガバイトSDRAM38、(iv)50Mhzクロック周波数及び60MB/秒 データ速度で実行され、カメラ・タイミングを制御しかつ画像収集処理を駆動するように構成された、ザイリンクス・スパルタン(Xilinx Spartan)II FPGA FIFO39、(v)システムの他方のサブシステムを実現するための、マルチメディア・カード・ソケット40、(vi)I2Cバスによって調整可能なMCU用パワー管理モジュール41、及び(vii)一対のUARTs42A及び42B(一つがIRDAポート用、そして一つがJTAGポート用)、を含んでいるCPUボード35(即ち、コンピューティング・プラットフォーム);I/Oサブシステム18によって実行される機能を実現するためのインターフェイス・ボード43;及びサブシステム12を実現するためのIRベース物体存在及び範囲検出回路44、を備えている多数のハードウェア・コンポーネント(構成要素)を用いて実現される。
図3B〜図3Eに示すように、マルチ-モード画像形成及び検出(IFD)サブシステム13は、動作の狭領域画像キャプチャ・モード(即ち、画像感知アレイの中心の回りの画素のいくつかの中央の行だけがイネーブルされる)及び広領域画像キャプチャ・モード(即ち、画像感知アレイの全ての画素がイネーブルされる)を有する。画像形成及び検出サブシステム13のCMOS画像感知アレイ22は、照明されかつ画像形成される物体上の視野(FOV)23を画像感知アレイに設置する画像形成光学系21を有する。図示するように、このFOVは、バーコード読取り装置内に組み込まれたマルチ-モード照明サブシステム14によって照明される。
画像形成及び検出サブシステム13の画像形成(即ち、カメラ)光学系の機能は、画像感知アレイ22上に形成される物体の画像を、可能な限り正確的に、形成しかつ投影することである。画像の品質が様々な影響によって制限されるので、実際には、情報の損失なしで物体の絶対的に完全な画像再生を得ることは不可能である。これらの影響は、(i)回折、最良のレンズでさえも常に存在する;(ii)収差、存在するならば、一般的に、最小化されるだけで、消去されない;(iii)物体までの距離の変化、特にレンズがその焦点を動的に調整できないならば;等を含む。レンズ・アアセンブリを生成するために時間及びお金を費やす前に、本発明のバーコード・シンボル読取り装置に対する所与のレンズ設計は、アプリケーションの必要事項を満たすために十分によく動作するということを決定する必要がある。そこで、(i)レンズ性能を定量化するために一つ以上の設計基準を設定すること、及び(ii)所望の性能が達成されるまでこれらの基準の周りの設計を最適化することは、非常に有用である。
図4D〜図4I3を参照して、新規なソフトウェア対応設計ツール及び方法をここで記述する。
実施態様において、LEDベース・マルチ-モード照明サブシステム14は、狭領域照明アレイ27;近視野広領域照明アレイ28;及び遠視野広領域照明アレイ29を備えている。サブシステム14の3つの照明アレイによって生成された狭帯域照明の3つのフィールドを図5A1に概略的に示す。図27及び図28を参照して、以後に記述されるように、狭領域照明アレイ27は、2つの別々に動作可能なアレイ、具体的には:動作の広領域イメージング・モード中に自動IRベース物体存在及び範囲検出サブシステム12の近視野及び遠視野内で目標物体がそれぞれ検出された場合に起動される、近視野狭領域照明アレイ及び遠視野狭領域照明アレイとして実現することができる。しかしながら、説明の目的のために、本発明の第1の実施形態は、図5A1に示すように、実質的にシステムの動作範囲全体にわたり照明するように設計された単一フィールド狭領域(線形)照明アレイだけを採用する。
図5A1に示すように、狭領域(線形)照明フィールド24は、システムの動作範囲内で約30mmから約200mmまで延伸し、かつシステムの近視野及び遠視野の両方の範囲に及ぶ。近視野広領域照明フィールド25は、システムの動作範囲内で約0mmから約100mmまで延伸する。遠視野広領域照明フィールド26は、システムの動作範囲内で約100mmから約200mmまで延伸する。図5A2に示すテーブル(表)は、本発明のマルチ-モードLEDベース照明サブシステム14によって支持される各照明モードの幾何学的特性及び特徴を特定する。
LEDベース・マルチ-モード照明サブシステム14に採用された近視野広領域照明アレイ28は、図5A1に定義されるように、イメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダの視野(FOV)の近視野部分にわたり広い領域を照明するように光学的に設計されている。以後に詳細に説明するように、近視野広領域照明フィールド28は、(1)IRベース物体存在及び範囲検出システム12によるシステムの近視野内の物体の検出;及び(2)以下の事象の一つ以上を含む、例えば、(i)狭領域照明モード中に線形バーコード・シンボルを成功裏に復号処理することの画像プロセッサの故障(障害);(ii)2-Dバーコード・シンボルに関連付けられた制御ワードのようなコード素子の検出;及び/又は(iii)物体が集束の状態でキャプチャされたことを示す画像における画素データの検出;に応じてLEDベース・マルチ-モード照明サブシステム14によって自動的に生成される。
マルチ-モードLEDベース照明サブシステム14に採用される遠視野広領域照明アレイ26は、図5A1に定義されるように、イメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダの視野(FOV)の遠視野部分にわたり広い領域を照明するように光学的に設計されている。以後に詳述するように、遠視野広領域照明フィールド26は、(1)IRベース物体存在及び範囲検出サブシステム12によるシステムの近視野内の物体の検出;及び(2)一つ以上の以下の事象、例えば、(i)狭領域照明モード中に線形バーコード・シンボルを成功裏に復号処理することの画像プロセッサの故障(障害);(ii)2Dバーコード・シンボルに関連付けられた制御ワードのようなコード素子の検出;及び/又は(iii)物体が集束の状態でキャプチャされたことを示す画像における画素データの検出を含む:に応じてLEDベース・マルチ-モード照明サブシステム14によって自動的に生成される。一般的に、IRベース物体存在及び範囲検出サブシステム12の物体検出フィールド及び画像検出及び形成サブシステム13のFOV23は、空間的に同一の広がりを持ちかつ物体検出フィールド20は、イメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダの動作距離全体に沿ってFOV23と空間的に重なる。上述した一つ以上の事象に応じて生成された、遠視野広領域照明フィールド26は、その内に物体が存在する、図5Aに定義されたような、イメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダの視野(FOV)の遠視野部分にわたり広い領域を照明し、かつ物体の2-D画像は、ある配向で、かつ実質的にバーコード・シンボロジーの、その内に表されうる1Dまたは2-Dバーコード・シンボルを読取るために(画像感知アレイ22の全ての行によって)迅速にキャプチャされ、バッファされかつ処理されうる。物体照明及び画像キャプチャ動作中の遠視野広領域照明の強度は、遠視野広領域照明アレイ29に関連付けられたLEDsがマルチ-モード照明サブシステム14によって電気的に駆動される方法によって決定される。LEDsが駆動される程度(即ち、接合電流で測定された)は、自動露光測定及び照明制御サブシステム15によって画像形成平面の近くで測定された反射光の強度によって決定される。自動露光測定及び照明制御サブシステム15の光検出器における反射光の強度が弱く、物体が低光反射率特性を示しかつ画像感知アレイ22における十分な露光を確実にするためにより強い大きさの照明がLEDsによって生成されることが必要であることを示すならば、自動露光測定及び照明制御サブシステム15は、LEDsをより強く駆動する(即ち、より高い動作電流で)。
図6A1に示すように、本発明のバーコード・リーダのハンド-サポータブル筐体は、その筐体内に組み込まれた、狭帯域マルチ-モード照明サブシステム14から生成される可視照明の波長の非常に狭い帯域(例えば、620-700ナノメートル)だけを実質的に透過し、かつどのようにしても生成された(即ち、周囲光源)この狭い光学帯域の外側の全ての他の光学波長を拒絶する狭帯域光学フィルタ・サブシステム4を有する。図示するように、狭帯域光学フィルタ・サブシステム4は、ハンド-サポータブル筐体の前面に形成されたその光透過開口3内に組み込まれた赤色波長反射(高帯域通過)イメージング・ウィンドウ・フィルタ4A;及びCMOS画像感知アレイ22の前に配置された低帯域通過光学フィルタ4Bを備えている。これらの光学フィルタ4A及び4Bは、上述した目的に対して協力して狭帯域光学フィルタ・サブシステム4を形成する。図6A2に示すように、低域通過光学フィルタ素子4Bに関連付けられた光透過特性(エネルギー対波長)は、620ナノメートル以下の光学波長がそれを通って通過される一方で、620ナノメートル以上の光学波長は、実質的にブロックされる(即ち、吸収または反射される)ことを示す。図6A3に示すように、高帯域通過イメージング・ウィンドウ・フィルタ素子4Aに関連付けられた光透過特性(エネルギー対波長)は、700ナノメートル以上の光学波長がそれを通って通過され、それによりユーザに赤色外観を生成する一方で、700ナノメートル以下の光学波長は、光学フィルタ4Aによって実質的にブロックされる(即ち、吸収または反射される)ことを示す。
自動露光測定及び照明制御サブシステム15の主な機能は、(i)CMOSイメージング感知アレイ22の画像平面における露光を測定すること及び(ii)マルチ-モード照明サブシステム14が起動されたLED照明アレイから生成された狭帯域照明で目標物体を照明する時間分を制御することによって収集した画像の輝度(明るさ)及びコントラストを制御することである。そこで、自動露光測定及び照明制御サブシステム15は、CMOSベース画像感知アレイ22に対する複雑なシャッタリング機構の必要性を除去する。この新規な機構は、本発明のイメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダが要求の多いエンド・ユーザ・アプリケーションにおいて高速かつ信頼性がある画像ベース・バーコード復号を保障すべく十分な輝度(明るさ)及びコントラストを有する非飽和(non-saturated)画像を生成することを確実にする。
実施形態では、CMOS画像感知アレイ22は、図7Dに示すように(即ち、その連続フレーム・シャッター・モードよりも)その単一フレーム・シャッター・モードで動作され、かつCMOS画像感知アレイ22の画素の全ての行が共通集積時間を有し、それにより物体が高速運動の状態にある場合でも高品質画像をキャプチャすることを確実にする新規な露出制御方法を採用する。この新たな露出制御技法は、本発明の“汎用露出制御方法”と呼ばれ、かつ図7E1及び7E2のフローチャートは、この方法が実施形態のイメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダにおいて実現される方法を明確にかつ詳細に記述する。以下に汎用露出制御方法をいま詳細に記述する。
図8Aに示すように、IR波長ベース自動物体存在及び範囲検出サブシステム12は、図1Jに示すように、光学系ベンチ6の前方部分に取り付けられたコンパクト光学系モジュール76の型で実現される。
図9に示すように、このデジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイスに採用されたCMOS画像感知アレイ22は、図2Bに示した(FPGAにより実現される)FIFO39及びシステム・バスを通してそのマイクロプロセッサ36に動作可能に接続される。図示するように、SDRAM38も、また、システム・バスにより、マイクロプロセッサ36に動作可能に接続され、それにより、マイクロプロセッサ36内の直接メモリ・アクセス(DMA)モジュールの制御下のSDRAM38へのCMOS画像感知アレイ22によりキャプチャされた画素データのマッピングを可能にする。
図11に示すように、本発明のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス1は、以下のソフトウェア・モジュールを備えている三層ソフトウェア・アーキテクチャが設けられている:(1)それぞれがソフトウェア・アーキテクチャのアプリケーション層内に存在している、主タスク・モジュール、コードゲート・タスク・モジュール、メトロセット・タスク・モジュール、アプリケーション・イベント・マネージャ・モジュール、ユーザ・コマンド・テーブル・モジュール、及びコマンド・ハンドラ・モジュール;(2)それぞれがソフトウェア・アーキテクチャのシステム・コア(SCORE)層内に存在している、タスク・マネージャ・モジュール、イベント・ディスパッチャー・モジュール、入出力マネージャ・モジュール、ユーザ・コマンド・マネージャ・モジュール、タイマー・サブシステム・モジュール、入出力サブシステム・モジュール及びメモリ制御サブシステム・モジュール;及び(3)それぞれがソフトウェア・アーキテクチャのオペレーティング・システム(OS)層内に存在している、リナックス・カーネル・モジュール、リナックス・ファイル・システム・モジュール、及びデバイス・ドライバ・モジュール。
SCORE層は、多数のサービスをアプリケーション層に供給する。
タスク・マネージャは、製品アプリケーション実行中にいつでも特定のアプリケーション・タスク(スレッド)を実行しかつ取消す手段を供給する。
save[filename[compr]]
ここで
(1)saveは、コマンド名である。
(2)filenameは、画像がその中に保存されるファイルの名前である。省略されたならば、デフォルトのfilenameは、“image.bmp”である。
(3)comprは、0から10までの圧縮数字である。省略されたならば、デフォルトの圧縮数字は、0であり、圧縮なしを意味する。圧縮数字が高い程、画像圧縮比が高く、画像伝送が速いが、画像がより歪むようになる。
このシステム内に採用された画像処理ソフトウェアは、画素データを備えているキャプチャされた画像のフレーム内のバーコードを見付け出しかつ認識することによってそのバーコード読取り機能を実行する。画像処理ソフトウェアのモジュール設計は、光学文字認識(OCR)及び光学文字検証(OCV);様々な表面上の直接マークが付けられたシンボルを読取りかつ検証すること;顔(人相)認識及び他のバイオメトリクス識別:のような、バーコード・シンボル読取りに関するかまたは関しない他の潜在的なアプリケーションに対する将来で利用することができる、豊富な組の画像処理機能を供給する。
トリガ・ドライバ(駆動装置)を含む、デバイス・ドライバ・ソフトウェア・モジュールは、イメージング・ベース・デバイスに採用されるハードウェア・ベース手動始動式トリガ・スイッチ2Cとのソフトウェア接続を設定するための手段と、イメージング・ベース・デバイスに載せられた画像収集機能性を実現するための画像収集ドライバと、及びイメージング・ベース・デバイスに載せられた物体検出機能性を実現するためのIRドライバとを供給する。
図13A〜図13Lにおいて、本発明のデジタル・イメージング・ベース・バーコード読取りデバイスの三層ソフトウェア・アーキテクチャによって支持された基本システム動作を概略的に示す。特に、これら基本動作は、ここの開示した画像収集及び処理プラットフォームを用いて、図23に一覧に示しかつ以下に詳細を説明したシステム動作の多数のプログラマブル・モードを実現するために様々な組合せに組み合せることができる、本発明のシステム・アーキテクチャを有する機能的モジュール(または構築ブロック)を示す。本発明の説明、及び不明化の回避の目的で、これら基本システム動作は、システム動作12番目のプログラマブル・モード:マルチ-モード・バーコード読取りサブシステム17のノー-ファインダー・モード及び手動又は自動モードを参照して以下に説明する。
図13N1〜図13N3を参照して、本発明による、鏡面反射なしで物体を照明する方法を、ここで詳細に説明する。この制御ルーチンは、図13Jに示す、主タスク・ルーチンの広領域画像ステップの収集中にコールすることができる。
図14は、本発明のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス内に採用されたマルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステム17によって支持される様々なバーコード・シンボロジーを一覧表に示す(リストする)。そこに示したように、これらのバーコード・シンボロジーは、Code 128; Code 39; I2 of I5; Code 93; Codabar; UPC/EAN; Telepen; UK-Plessey; Trioptic; Matrix 2 of 5; Ariline 2 of 5; Straight 2 of 5; MSI-Plessey; Code 11;及びPDF 417を含む。
図15に示すように、実施形態のマルチ-モード画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステム17は、動作の5つの主要モード、具体的には:動作の自動モード;動作の手動モード;動作のROI-特定モード;動作のファインダー無しモード;及び動作のオムニスキャン(Omniscan)・モード、を支持する。ここに詳細に説明するように、本発明の画像処理ベース・バーコード読取り処理の寿命中にこれら動作のモードの様々な組合せを用いることができる。
その動作の自動モードにおいて、マルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステム17は、増分する方法でその中に表された一つ異常のバーコードをサーチし、かつ画像全体が処理されるまでサーチすることを継続するように、その完全なバッファリングの前に、デジタル画像データのキャプチャされたフレームを処理することを自動的に開始するように設定されている。
その動作の手動モードでは、マルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステム17は、ユーザがバーコード・リーダの照準を定める画像の中心またはスウィープ・スポットから開始して、その中に表された少なくとも一つのバーコード・シンボルをサーチする(即ち、見出す)ように、デジタル画像データのキャプチャされたフレームを自動的に処理するように設定されている。自動モードとは異なり、これは、抽出された画像特徴データのフレームまたはブロックを通して螺旋的な方法でサーチし、そしてそれにマークを付けかつバーコード・シンボルが画像データのキャプチャされたフレーム内で認識される/読取られるまで対応する生デジタル画像データを画像処理することによって行われる。
その動作のROI-特定モードでは、マルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステム17は、マルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステム17内の先に動作のモード中に収集した座標によって特定された、キャプチャされた画像の興味領域(ROI)から開始して、デジタル画像データのキャプチャされたフレームを自動的に処理するように設定されている。手動モードとは異なり、これは、動作の先のファインダー無しモード、自動モード、又はOmniスキャン・モードのいずれかの間中に導き出された受信したROI-特定座標を分析することによって行われ、そして画像特徴データを処理することが直ぐに開始され、かつバーコード・シンボルが画像データのキャプチャされたフレーム内で認識される/読取られるまで対応する生デジタル画像データを画像-処理する。それゆえに、典型的には、ROI-特定モードがマルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステム17の他のモードと共に用いられる。
その動作のファインダー無しモードにおいて、マルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステム17は、その中に表された一つ以上のバーコード・シンボルを読取るように、自動、手動及びROI特定モードで用いられた特徴抽出及びマーキング動作なしで、デジタル画像データのキャプチャされた狭領域(線形)フレームを自動的に処理するように設定されている。
その動作のOmniスキャン・モードでは、マルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステム17は、処理された画像に表された単一のバーコード・シンボルを読取るように、自動、手動及びROI-特定モードで用いられる特徴抽出及びマーキング動作なしで、一つ以上の所定の仮想スキャン・ライン配向に沿ってデジタル画像データのキャプチャされたフレームを自動的に処理するように設定されている。
図17Aに示すように、その動さの自動モード中にマルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステムによって実行された画像処理方法は、以下の主要な動作のステップを具備する、具体的には:(1)処理の第1のステージは、高解画像度画像データのキャプチャされたフレームの低解画像度画像を処理することによって興味領域(ROIs)をサーチすること(即ち、見付けること)、低解画像度画像をN×Nブロックに区分すること、空間派生ベースの画像処理技法を用いて各ブロックに対する特徴ベクトル(Fv)を生成すること、高変調の領域に対して特徴ベクトルを検査することによってROIsにマークを付けること、(2)処理の第2のステージは、バーコード配向を計算し、かつROIとしてバーコードの3つのコーナーにマークを付けることを含む、そして(3)処理の第3のステージは、バーコード画像データをトラバースすることによってROI内に表されたバーコード・シンボルを読取ること、特徴ベクトルを更新すること、フィルタされた画像データの零交叉を検査すること、バー及びスペース・パターンを生成すること、及び通常の復号アルゴリズムを用いてバー及びスペース・パターンを復号することを含む。
その動作の自動モード中に、マルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステム17における処理の第1のステージは、(i)図18Aに示すように、高解画像度画像データのキャプチャされたフレームの低解画像度G画像を処理することによって興味領域(ROIs)をサーチすること(即ち、見付けること);(ii)図18Bに示すように、パッケージ・ラベルの低解画像度画像をN×Nブロックに区分すること;(iii)勾配ベクトル、エッジ密度量、並行エッジ・ベクトルの数、エドゲル(edgels)のセントロイド、強度変化、及び低解画像度からキャプチャされた強度のヒストグラムを用いて図18Cに示すように、低解画像度画像データの各ブロックに対する特徴ベクトルを生成すること、(iv)図18Dに示すように(空間派生ベース画像処理技法を用いて)高変調、高エッジ密度、多数の並行エッジ・ベクトル及び大きな強度変化の検出によって並行線に対する領域に対する特徴ベクトルを検査すること;及び(v)ROIsにマークを付けること、を具備する。一般に、この処理のステージは、全デジタル画像データ・フレームの全てのラインがメモリにバッファされる前に開始され、かつ読取り処理を始めることができる前にメモリにバッファされるべき所与の(第1の)特徴ブロックにおける行の数だけを典型的に必要とする。
図17BのブロックA、B、C、C1及びXXに示すように、トラッカー・モジュール100の第1の呼出しは、ファインダ・モジュール101、マーケット・モジュール102、及びデコーダ・モジュール103サブコンポーネントをそれらの初期状態にリセットする(ブロックAのように);それは、特徴ベクトル・アレイFv(ブロックDで)及び興味領域(ROI)の数をリセットする。全ての後続の呼出しは、3つのブロックのそれぞれの最大処理ライン数を画像の現行y次元(current y-dimension)にセットする。トラッカー・モジュールは、マルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステムを中止することまたは休止することを容易にするために又は作動中にパラメータを変更するために任意のコールバック機能(ポーズ・チェッカー)を呼出す。
図17BのブロックD〜Yに示すように、ファインダ・モジュール101(処理ブロック)は、画像を、それぞれがそれに関連付けられた特徴ベクトル・アレイ(Fv)素子を有する、N×Nブロックに分割する。Fv素子は、その画像ブロック内の並行線の存在の高い可能性を識別する一組の数字を包含する。ブロックD〜Yに示すように、ファインダ・モジュール101は、より低い空間解画像度で画像を処理する;それは、選択された線のそれぞれの内のn番目毎の線及びn番目毎の画素を処理し、それによりnでダウン-サンプルされた(down-sampled-by-n)最初の画像で計算を実行する。各選択された線に対してそれは、以下の計算をする:
動作の自動モード中、マルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステム17における処理の第2のステージは、(i)並行線に対する特徴ベクトルを分析することによってバーコード配向を計算すること、及び(ii)x、y座標により、ROIとしてバーコードの4つのコーナーにマークを付けることを含む。
図2A2に示すマルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステム17内で、図17BのブロックZ〜ブロックKKで示されたマーカー・モジュールは、ファインダ・モジュールに取って代わり、かつROIの完全な大きさ(程度)を決定すべく各ROIを検査する。次いで、ファインダ・モジュールは、ROIのセントロイドの位置をチェックしかつそれをメモリの累積された画像のライン番号と比較する。
処理の第3のステージは、バーコードを横断しかつ特徴ベクトルを更新することによってROI内に表されたバーコード・シンボルを読取ること、フィルタされた画像の零交叉を検査すること、バー及びスペース・パターンを生成すること、及びバー及びスペース・パターンを復号することを含む。
図17BのブロックLL〜AAAに示されるように、デコーダ・モジュールは、マーカー・モジュールに取って代わりかつマーカー・モジュールによって先に定義された各ROIを検査する。各ROIに対して、デコーダ・モジュールは、(可能なクワイエット・ゾーンの方向に向けて)潜在的なバーコードのより長い端(より高い先端)を計算するために四角形境界座標{x,y}を用いる。次いで、デコーダ・モジュールは、以下のように可能なスキャン・ラインの最大数を計算する:
図19Aは、その動作の手動モード中にマルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステムによって実行される処理に含まれるステップ(段階)を示す。この動作の手動モード中に、処理の第1のステージは、高解画像度画像データのキャプチャされたフレームの低解画像度画像を処理することによって興味領域(ROIs)をサーチしかつ見付けること、低解画像度画像をN×Nブロックに区分すること、及び空間派生ベース画像処理技法を用いて中間部ロックに対する特徴ベクトルを生成することを含む。そして、処理の第2のステージは、高変調の領域に対する特徴ベクトルを検査することによってROIsにマークを付けかつ(螺旋的な方法で)中間ブロックを取り囲んでいる他のブロックに対する特徴ベクトルを生成するために第1のステージに戻り、バーコード配向(方位)を計算しかつROIとしてバーコードの4つのコーナーに結果としてマークを付けることを含み、そして(3)処理の第3のステージは、バーコードをトラバースすることによってROI内に表されたバーコード・シンボルを読取ること、特徴ベクトルを更新すること、フィルタされた画像の零交叉を検査すること、バー及びスペース・パターンを生成すること、及びバー及びスペース・パターンを復号することを含む。
図20Aは、その動作のファインダ無し(NoFinder)モード中のマルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステムによって実行される画像処理が、動作の自動、手動及びROI-特定モードとは異なり、画像処理の単一のステージを実質的に含むことを示す。このファインダ無し(NoFinder)モード中、サブシステム17は、トラッカー・モジュール、ファインダ・モジュール又はマーカー・モジュールを採用せず、(i)その中間から開始して、一度にスキャン・データの一つのラインだけ、バーコード・リーダによってキャプチャされた狭領域高解画像度画像を直接処理し、(ii)フィルタされた画像の零交叉を検査し、(iii)それからバー及びスペース・パターンを生成し、そして(iv)通常の復号アルゴリズムを用いてバー及びスペース・パターンを復号するためにデコーダ・モジュールだけを代わりに呼出す。読取り処理が成功しなかったならば、サブシステム17は、キャプチャされた狭領域画像の画素高さと見なされるROIの一定の最大高さを仮定して計算される画素オフセットnから開始して、キャプチャされた狭領域画像内のスキャン・データの別のラインをトラバースする。
図21Aは、その動作のオムニスキャン(Omniscan)・モード中のマルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステムによって実行される画像処理方法が、動作の自動、手動及びROI-特定モードとは異なり、画像処理の単一のステージを実質的に含むことを示す。このオムニスキャン・モード中、デコーダ・モジュールは、トラッカー・モジュール、ファインダ・モジュールまたはマーカー・モジュールを採用せず、代わりに、サブシステム17によってキャプチャされた画像データの2Dフレーム全体を通して横断している複数の離間された(例えば、50画素)仮想スキャニング・ラインに沿って、バーコード・リーダによってキャプチャされた狭領域高解画像度画像を直接処理する。動作のオムニスキャン・モード中、デコーダ・モジュールは、画像形成されたバーコード・シンボルが、1:1アスペクト比を有する(例えば、1"高さ×1"幅)キャプチャされた広領域高解画像度画像の中心に存在すると仮定する。これらの仮定に基づき、サブシステム17は、第1の所定の角度配向(例えば、0、30、60、90、120または150度)で開始し、そして:(i)(N×N画素(ここで、1<N<10)のスポット-サイズ・ウィンドウを用いて)一組の並行に離間された(例えば、50画素)仮想スキャン・ラインに沿って高解画像度画像を直接処理し;(ii)これらの仮想スキャン・ラインに沿って零交叉を検査し;(iii)それからバー及びスペース・パターンを生成し;そして(iv)バー及びスペース・パターンを復号処理する。選択した角度配向に沿って画像処理がバーコード・シンボルを読取ることに失敗したならば、サブシステム17は、先に処理した一組の仮想スキャン・ライン(例えば、0、30、60、90、120または150度)とは異なる角度で配向された異なる組の並行に離間された仮想スキャン・ラインに沿って高解画像度を自動的に再処理する。この処理サイクルは、単一のバーコード・シンボルが処理された画像内で読取られるまで継続する。
図22Aは、その動作のROI-特定モード中のマルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステムによって実行される画像処理方法に含まれるステップを示す。特に、動作のROI-特定モードは、それが、動作の異なるモード、例えば、動作のファインダー無しモードまたはオムニスキャン・モード中にキャプチャされた画像・フレームの処理中に先に識別された特定の“興味領域”(ROI)を自動的に処理するために用いられるということを除いて、動作の手動モードに類似する。
図23は、それがその動作の第1のマルチ-リード(例えば、オムニスキャン/ROI-特定)モードに駆動される場合のマルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステム17の動作を記述する。この動作の第1のマルチ-リード・モードでは、サブシステム17は、ここの教示される、適応学習技法を適用して、高速でキャプチャされた高解画像度画像を適応的に処理しかつ読取る。
図24は、適応学習技法を適用して、高速で、キャプチャされた高解画像度画像を適応的に処理しかつ読取るようにそれがその動作の第2のマルチ-リード(例えば、ファインダー無し/ROI-特定)モードに駆動される場合のマルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステム17を示す。
図25は、適応学習技法を適用して、高速で、キャプチャされた高解画像度画像を適応的に処理しかつ読取るようにそれがその動作の第3のマルチ-リード(ファインダー無し/オムニスキャン/ROI-特定)モードに駆動される場合のマルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステム17を示す。
図26に示すように、本発明のイメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダは、少なくとも17の(17)動作のプログラマブル・システム・モード、具体的には:システム動作のプログラムされたモード第1番目--マルチ-モード・バーコード読取りサブシステムのファインダー無しモードを採用している手動トリガ式単一-試み1D単一-読取りモード;システム動作のプログラムされたモード第2番目--マルチ-モード・バーコード読取りサブシステムのファインダー無しモードを採用している手動トリガ式複数-試み1D単一-読取りモード;システム動作のプログラムされたモード第3番目--マルチ-モード・バーコード読取りサブシステムのファインダー無しモード及び自動又は手動モードを採用している手動トリガ式単一-試み1D/2D単一-読取りモード;システム動作のプログラムされたモード第4番目--マルチ-モード・バーコード読取りサブシステムのファインダー無しモード及び自動又は手動モードを採用している手動トリガ式複数-試み1D/2D単一-読取りモード;システム動作のプログラムされたモード第5番目--マルチ-モード・バーコード読取りサブシステムのファインダー無しモード及び自動又は手動モードを採用している手動トリガ式複数-試み1D/2D複数-読取りモード;システム動作のプログラムされたモード第6番目--マルチ-モード・バーコード読取りサブシステムのファインダー無しモードを採用している自動トリガ式単一-試み1D単一-読取りモード;システム動作のプログラムされたモード第7番目--マルチ-モード・バーコード読取りサブシステムのファインダー無しモードを採用している自動トリガ式複数-試み1D単一-読取りモード;システム動作のプログラムされたモード第8番目--マルチ-モード・バーコード読取りサブシステムのファインダー無しモード及び手動及び/又は自動モードを採用している自動トリガ式複数-試み1D/2D単一-読取りモード;システム動作のプログラムされたモード第9番目--マルチ-モード・バーコード読取りサブシステムのファインダー無しモード及び手動及び/又は自動モードを採用している自動トリガ式複数-試み1D/2D複数-読取りモード;システム動作のプログラムされたモード第10番目--マルチ-モード・バーコード読取りサブシステムの手動、自動またはオムニスキャン・モードを採用している自動トリガ式複数-試み1D/2D単一-読取りモード;システム動作のプログラムされたモード第11番目--マルチ-モード・バーコード読取りサブシステムのファインダー無しモード及び自動又は手動モードを採用している半自動トリガ式単一-試み1D/2D単一-読取りモード;システム動作のプログラムされたモード第12番目--マルチ-モード・バーコード読取りサブシステムのファインダー無しモード及び自動又は手動モードを採用している半自動トリガ式複数-試み1D/2D単一-読取りモード;システム動作のプログラムされたモード第13番目--マルチ-モード・バーコード読取りサブシステムのファインダー無しモード及び自動又は手動モードを採用している半自動トリガ式複数-試み1D/2D複数-読取りモード;システム動作のプログラムされたモード第14番目--マルチ-モード・バーコード読取りサブシステムのファインダー無しモード及びオムニスキャン・モードを採用している半自動トリガ式複数-試み1D/2D複数-読取りモード;システム動作のプログラムされたモード第15番目--マルチ-モード・バーコード読取りサブシステムの自動、手動またはオムニスキャン・モードを採用している連続的自動トリガ式複数-試み1D/2D複数-読取りモード;システム動作のプログラムされたモード第16番目イメージング・ベース・バーコード・リーダ動作の診断モード;及びシステム動作のプログラムされたモード第17番目イメージング・ベース・バーコード・リーダ動作のライブ・ビデオ・モード、を有している。
このバーコード・リーダが起動した場合、そのFPGAは、12.5/50/25MHzクロック・ファームウェアで自動的にプログラムされかつ全ての必要なデバイス・ドライバもまた自動的に設置される。また、オペレーティング・システムへのログインもユーザ“ルート(root)”に対して自動的に行われ、そしてユーザは、the/root/directoryに自動的に指向される。自動物体検出を採用しているほとんど全てのプログラマブル・システム動作モードに対して、IR物体検出ソフトウェア・ドライバが自動的に設置される。また、狭領域照明モードを採用している全てのプログラマブル・システム動作モードに対して、狭領域照明ソフトウェア・ドライバが自動的に設置されて、パルス幅変調(PWM)が狭領域LEDベース照明アレイ27を駆動するために用いられる。バーコード・リーダ動作を開始するために、オペレーティング・システムは、まずthe/tmp/directory(“cd/tmp”)をコールし、そしてthe/root/directoryがフラッシュROMに配置され、かつキャプチャされた画像を保存するために、RAMに配置される、the directory/tmp/がホストへの遷移で画像が記憶される現行のディレクトリであるべきであるから、/root/directoryに配置されたfocusapp プログラムが実行される。
本発明のハンド-サポータブル画像処理バーコード・シンボル・リーダは、図26Aの1番目〜5番目で示される、多数の異なる“手動トリガ式”システム動作モードのいずれか一つで動作するようにプログラムすることができる。しかしながら、これら手動トリガ式動作モードのそれぞれの間中、画像処理バーコード・シンボル・リーダは、手動トリガ式動作の汎用方法に従ってそのサブシステム構成要素を制御しかつ調整する。
(i)画像キャプチャリング及びバッファリング・サブシステムは、前記マルチ-モード画像形成及び検出サブシステムの狭領域画像キャプチャ・モード中に、FOV内で狭帯域照明の狭領域フィールドを用いて物体の狭領域デジタル画像を自動的にキャプチャしかつバッファし;そして
(ii)画像処理バーコード・シンボル読取りサブシステムは、その中に表された1Dバーコード・シンボルを読取るために狭領域デジタル画像を処理することを試みる前記1Dデジタル画像を自動的に処理し、かつその中の1Dバーコード・シンボルを成功裏に復号することにより、その表現であるシンボル文字データを自動的に生成する。
(i)マルチ-モードLEDベース照明サブシステムは、マルチ-モード画像形成及び検出サブシステムのFOV内で狭帯域照明の広領域フィールドを自動的に請求項製し、
(ii)画像キャプチャリング及びバッファリング・サブシステムは、画像キャプチャリング及びバッファリングの広領域画像キャプチャ・モード中に、広領域デジタル画像をキャプチャしかつバッファし、そして
(iii)画像処理バーコード・シンボル読取りサブシステムは、その中に表される1D又は2Dバーコード・シンボルを読取るために広領域デジタル画像を処理し、かつその中の1D又は2Dバーコード・シンボルを成功裏に復号することにより、その表現であるシンボル文字データを自動的に生成する。
システム動作1番目のプログラムされたモードは、以下のようなシステムの設定を含む:IRベース物体存在及び範囲検出サブシステム12を無効にすること;そして手動トリガ起動の使用、マルチ-モード照明サブシステム14内の狭領域照明モード、画像形成及び検出サブシステム13の狭領域画像キャプチャ・モード、及びマルチ-モード・バーコード読取りサブシステム17のファインダー無しモードを有効にすること。
システム動作2番目のプログラムされたモードは、以下のシステムの設定を含む:IRベース物体存在及び範囲検出サブシステム12を無効にすること;そして手動トリガ起動の使用、マルチ-モード照明サブシステム14内の狭領域照明モード、画像形成及び検出サブシステム13の狭領域画像キャプチャ・モード、及びマルチ-モード・バーコード読取りサブシステム17のファインダー無しモードを有効にすること。
システム動作3番目のプログラムされたモードは、以下のシステムの設定を含む:IRベース物体存在及び範囲検出サブシステム12を無効にすること;そして手動トリガ起動の使用、マルチ-モード照明サブシステム14内の狭領域及び広領域照明モード、画像形成及び検出サブシステム13の狭領域及び広領域画像キャプチャ・モード、及びマルチ-モード・バーコード読取りサブシステム17のファインダー無しモード及び手動、ROI-特定及び/又は自動モードを有効にすること。
システム動作4番目のプログラムされたモードは、以下のシステムの設定を含む:IRベース物体存在及び範囲検出サブシステム12を無効にすること;そして手動トリガ起動の使用、マルチ-モード照明サブシステム14内の狭領域及び広領域照明モード、画像形成及び検出サブシステム13の狭領域及び広領域画像キャプチャ・モード、及びマルチ-モード・バーコード読取りサブシステム17のファインダー無しモード及び手動、ROI-特定及び/又は自動モードを有効にすること。
システム動作5番目のプログラムされたモードは、以下のシステムの設定を含む:IRベース物体存在及び範囲検出サブシステム12を無効にすること;そして手動トリガ起動の使用、マルチ-モード照明サブシステム14内の狭領域及び広領域照明モード、画像形成及び検出サブシステム13の狭領域及び広領域画像キャプチャ・モード、及びマルチ-モード・バーコード読取りサブシステム17のファインダー無しモード及び手動、ROI-特定及び/又は自動モードを有効にすること。
システム動作6番目のプログラムされたモードは、以下のシステムの設定を含む:手動トリガ起動の使用を無効にすること;そしてIRベース物体存在及び範囲検出サブシステム12、マルチ-モード照明サブシステム14内の狭領域照明モードのみ、画像形成及び検出サブシステム13の狭領域画像キャプチャ・モードのみ、及びマルチ-モード・バーコード読取りサブシステム17のファインダー無しモードを有効にすること。
システム動作7番目のプログラムされたモードは、以下のシステムの設定を含む:手動トリガ起動の使用を無効にすること;そしてIRベース物体存在及び範囲検出サブシステム12、マルチ-モード照明サブシステム14内の狭領域照明モード、画像形成及び検出サブシステム13の狭領域画像キャプチャ・モード、及びマルチ-モード・バーコード読取りサブシステム17のファインダー無しモードを有効にすること。
システム動作8番目のプログラムされたモードは、以下のシステムの設定を含む:システム動作の全てのフェーズ中の手動トリガ起動の使用を無効にすること;そしてIRベース物体存在及び範囲検出サブシステム12、マルチ-モード照明サブシステム14内の狭領域照明モード、画像形成及び検出サブシステム13の狭領域画像キャプチャ・モード、及びマルチ-モード・バーコード読取りサブシステム17のファインダー無しモード及び手動、ROI-特定及び/又は自動モードを有効にすること。
システム動作9番目のプログラムされたモードは、以下のシステムの設定を含む:システム動作の全てのフェーズ中の手動トリガ起動の使用を無効にすること;そしてIRベース物体存在及び範囲検出サブシステム12、マルチ-モード照明サブシステム14内の狭領域照明モード、画像形成及び検出サブシステム13の狭領域画像キャプチャ・モード、及びマルチ-モード・バーコード読取りサブシステム17のファインダー無しモード及び手動又は自動モードを有効にすること。
システム動作10番目のプログラムされたモードは、以下のシステムの設定を含む:システム動作の全てのフェーズ中の手動トリガ起動の使用を無効にすること;そしてIRベース物体存在及び範囲検出サブシステム12、マルチ-モード照明サブシステム14内の狭領域照明モード、画像形成及び検出サブシステム13の狭領域画像キャプチャ・モード、及びマルチ-モード・バーコード読取りサブシステム17の手動、ROI-特定、自動又はオムニスキャン・モードを有効にすること。
システム動作11番目のプログラムされたモードは、以下のシステムの設定を含む:システム動作のフェーズ中の手動トリガ起動の使用を無効にすること;そしてIRベース物体存在及び範囲検出サブシステム12、マルチ-モード照明サブシステム14内の狭領域及び広領域照明モード、画像形成及び検出サブシステム13の狭領域及び広領域画像キャプチャ・モード、及びマルチ-モード・バーコード読取りサブシステム17のファインダー無しモード及び手動、ROI-特定、及び/又は自動モードを有効にすること。
システム動作12番目のプログラムされたモードは、以下のシステムの設定を含む:システム動作のフェーズ中の手動トリガ起動の使用を無効にすること;そしてIRベース物体存在及び範囲検出サブシステム12、マルチ-モード照明サブシステム14内の狭領域及び広領域照明モード、画像形成及び検出サブシステム13の狭領域及び広領域画像キャプチャ・モード、及びマルチ-モード・バーコード読取りサブシステム17のファインダー無しモード及び手動、ROI-特定、及び/又は自動モードを有効にすること。
フォーカスIRモジュールが物体検出フィールド20の前方で物体を検出する場合、それは、アプリケーション層にOBJECT_DETECT_ONイベントをポスト(掲示)する。このイベントを処理する役目があるアプリケーション層ソフトウェアは、コード・ゲート・タスクを始動する。ユーザがトリガ・スイッチ2Cを引いた場合、TRIGGER_ONイベントがアプリケーションにポストされる。このイベントを処理する役目があるアプリケーション層ソフトウェアは、コード・ゲート・タスクが実行されているかどうかをチェックし、そして実行されているならば、それは、それを取消して主タスクを始動する。ユーザがトリガ・スイッチ2Cを解放した場合、TRIGGER_OFFイベントがアプリケーションにポストされる。このイベントを処理する役目があるアプリケーション層ソフトウェアは、主タスクが実行されているかどうかをチェックし、そして実行されているならば、それは、それを取消す。物体が物体検出フィールド20内にまだあるならば、アプリケーション層は、再びコード・ゲート・タスクを始動する。
システム動作13番目のプログラムされたモードは、以下のシステムの設定を含む:動作のシステム起動フェーズ中の手動トリガ起動の使用を無効にすること;そしてIRベース物体存在及び範囲検出サブシステム12、マルチ-モード照明サブシステム14内の狭領域及び広領域照明モード、画像形成及び検出サブシステム13の狭領域及び広領域画像キャプチャ・モード、及びマルチ-モード・バーコード読取りサブシステム17のファインダー無しモード及び手動、ROI-特定、及び/又は自動モードを有効にすること。
システム動作14番目のプログラムされたモードは、以下のシステムの設定を含む:動作のシステム起動フェーズ中の手動トリガ起動の使用を無効にすること;そしてIRベース物体存在及び範囲検出サブシステム12、マルチ-モード照明サブシステム14内の狭領域及び広領域照明モード、画像形成及び検出サブシステム13の狭領域及び広領域画像キャプチャ・モード、及びマルチ-モード・バーコード読取りサブシステム17のファインダー無しモード及びオムニスキャン・モードを有効にすること。
システム動作15番目のプログラムされたモードは、以下のシステムの設定を含む:システム動作の全フェーズ中の手動トリガ起動の使用を無効にすること;そしてIRベース物体存在及び範囲検出サブシステム12、マルチ-モード照明サブシステム14内の広領域照明モード、画像形成及び検出サブシステム13の広領域画像キャプチャ・モード、及びマルチ-モード・バーコード読取りサブシステム17の手動、ROI-特定、自動又はオムニスキャン・モードを有効にすること。
システム動作16番目のプログラムされたモードは、診断モードである。認定されたユーザは、バーコード・リーダでコマンド・ライン・インターフェイス(CLI)を開始するためにバーコード・リーダに特別のコマンドを送信することができる。バーコード・リーダがユーザから係る要求を受信する場合、それは、スキャナがユーザ・コマンドを受け入れる準備が整っているというハンドシェーキング表示としてプロンプト“MTLG>”をユーザに送り戻す。次いで、ユーザは、いずれかの有効コマンドをバーコード・リーダに入力しかつその実行の結果を見る(ビューする)ことができる。RS232のように通信回路にわたり診断モードのリーダと通信するために、ユーザは、例えば、Windows HyperTerminal(ウィンドウズ・ハイパーターミナル)のような、あらゆる標準通信プログラムを用いることができる。この動作のモードは、新たに導入された特徴をテスト/デバッグか又はバーコード・リーダ設定パラメータを見る(ビューする)/変更するために用いることができる。それは、また、リーダ・メモリからホスト・コンピュータに画像及び/又は先に復号されたバーコード・データのバックログをダウンロードするために用いることができる。
システム動作17番目のプログラム・モードは、他の支持イメージング・モードとの組合せで用いることができる。このモードでは、バーコード・リーダによって収集された画像は、サブシステム17による画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りの結果(係る結果が利用可能であるならば)と一緒にリアルタイムでホスト・コンピュータに送信される。
上述した第1の実施形態では、マルチ-モード照明サブシステム14は、照明の3つの主要モードを有していた:(1)狭領域照明モード;(2)近視野広領域照明モード;及び(3)遠視野広領域照明モード。
代替的に、本発明のイメージング・ベース・バーコード・シンボル読取り装置は、様々なアプリケーション環境でバーコード・シンボルの読取りを支持するあらゆる種類のフォーム・ファクタ(形状因子)を実質的に有することができる。本発明のバーコード・シンボル読取りデバイスに対する一つの代替的フォーム・ファクタを図29A〜29Cに示し、そこでは、本発明のポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス1が様々な斜視図から示され、同時に存在モードに配置されている(即ち、プログラムされたシステム・モード12番目に設定された)。
図30に示すように、本発明のデジタル・イメージング・ベース・バーコード読取り装置1´、1"は、様々な種類の情報収集及び処理システムに容易に組み合せる(統合する)ことができるデジタル・イメージング・ベース・バーコード読取りエンジン100の型でも実現することができる。特に、図30に示すトリガ・スイッチ2Cは、エンジン設計の筐体に象徴的に表され、かつこのトリガ・スイッチ2C又は機能的に同等なデバイスは、ユーザがエンジンと対話(相互作用)できかつそれを起動することができるようにエンジンが組み込まれる、結果として得られたシステムの筐体と典型的に組み合される(統合される)ということが理解される。本発明による係るエンジンは、様々な形状及び大きさで実現することができかつここの教示した様々な画像キャプチャ及び処理機能を必要とする(要求する)様々な種類のシステム及びデバイス内に組み込むことができる。
図31、32及び33は、ここに記述した本発明のデジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りエンジン100を採用しているバーコード駆動式PDT150;及び受話器台供給基地局155を備えている:本発明による無線バーコード駆動式ポータブル・データ端末(PDT)システム140を示す。
図1〜図34に示したシステムでは、自動照明制御は、露出中のLED照明の存続時間を正確に制御することによって供給され、それにより、よく照明された画像をキャプチャする。しかしながら、ある状況では、より大きな程度の照明制御が必要になり図35〜36に示した方法が有用でありうる。
上述したハンド-ヘルド画像処理バーコード・シンボル・リーダは、システムの狭領域視野の近傍でユーザへ可視表示を供給する狭領域照明光線を採用する。しかしながら、動作のその広領域画像キャプチャ・モード中にシステムを動作すると同時に、特定のアプリケーションにおいて、システムの広領域視野の可視表示を供給することが望ましいであろう。係るターゲティング/マーキング機能を供給するための様々な技法がこの技術分野で知られているが、図37〜39を参照して新規な方法を以下に説明する。
本発明の代替的実施形態では、マルチ-モード照明サブシステム14内で採用された照明アレイ27、28及び29は、例えば、Metrologic Instruments, Inc.を出願人としてかつここの完全に示されるかのように、その全てが参照文献としてここに採用された、2002年5月30日に発行された、WIPO公報No.WO02/43195A2に詳細が教示される、可視レーザ・ダイオード(VLDs)のような、LED以外のソリッドステートの光源を用いて実現されうる。しかしながら、本発明のイメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダにVLDベース照明技法を用いる場合、物体照明及びイメージング動作中にコヒーレント照明源を用いる場合に画像検出アレイ22で生成されるスペックル・ノイズを除去するかさもなければ実質的に低減するために大いなる注意が払われなければならない。上記WIPO公報No.WO02/43195A2は、VLD-ベース照明アレイを用いる場合に画像形成及び検出中にスペックル・ノイズを除去するか又は実質的に低減するための様々な方法及び装置を提供する。
Claims (423)
- 照明及び画像キャプチャの狭領域及び広領域モードをサポートするハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイスであって、
光透過開口を有しているハンド-サポータブル筐体と;
物体が画像形成される視野(FOV)を生成する画像形成光学系、及び(i)画像感知アレイのいくつかの中央行の画素がイネーブルされる狭領域画像キャプチャ・モード、または(ii)画像感知アレイの多くのまたは実質的に全ての行がイネーブルされる広領域画像キャプチャ・モードのいずれかにおいて照明動作中に物体から反射された画像形成した光を検出する領域型画像感知アレイを有しているマルチ-モード領域型画像形成及び検出サブシステムと;
画像キャプチャの狭領域及び広領域モード中に前記画像形成及び検出サブシステムの前記FOV内でLED照明の狭領域及び広領域フィールドをそれぞれ生成するマルチ-モードLEDベース照明サブシステムと;
前記画像形成及び検出サブシステムによって検出された2-D画像をキャプチャリングしかつバッファリングする画像キャプチャリング及びバッファリング・サブシステムと;
前記画像キャプチャリング及びバッファリング・サブシステムによってキャプチャされかつバッファされた画像を処理しかつ表された1-D及び2-Dバーコード・シンボルを読取るマルチモード画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムと;
外部ホスト・システムまたは他の情報受信または応答デバイスへ処理した画像データを出力する入出力サブシステムと;及び
複数の前記サブシステムを制御しかつ協調させるシステム制御サブシステムと
を備えていることを特徴とするハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記画像形成及び検出サブシステムの前記FOV内のIRベース物体検出フィールドを生成するIRベース物体存在及び範囲検出サブシステム;及び
前記FOVの中央部分に入射する露光量を測定し、かつ前記LEDベース・マルチ-モード照明サブシステムの動作を自動的に制御する自動露光測定及び照明制御サブシステムを更に備えていることを特徴とする請求項1に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記マルチ-モードLEDベース照明サブシステム及び前記自動露光測定及び照明制御サブシステムは、前記サブシステムによってサポートされた電子機能を実現している構成要素を担持している照明ボード上で実現されることを特徴とする請求項2に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。
- 前記マルチ-モード領域型画像形成及び検出サブシステムは、ランダム的にアクセス可能な関心領域(ROI)ウィンドウ機能を有する高解画像度CMOS種類画像感知アレイを担持しているカメラ・ボード上で実現されることを特徴とする請求項1に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。
- 前記マルチ-モード画像処理バーコード読取りサブシステムは、(i)マイクロプロセッサ、(ii)拡張可能メモリ、(iii)SDRAM、及び(iv)カメラ・タイミングを制御しかつ画像収集処理を駆動するように構成されたFPGA FIFOを含んでいるコンピューティング・プラットフォーム上で実現されることを特徴とする請求項1に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。
- 前記I/Oサブシステムは、インターフェイス・ボード上で実現されることを特徴とする請求項1に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。
- 前記IRベース物体存在及び範囲検出サブシステムは、IRベース物体存在及び範囲検出回路を用いて実現されることを特徴とする請求項2に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。
- 前記マルチ-モードLEDベース照明サブシステムは、狭領域照明フィールドを生成するための第1のLEDベース照明アレイ、近視野広領域照明フィールドを生成するための第2のLEDベース照明アレイ、及び遠視野広領域照明フィールドを生成するための第3のLEDベース照明アレイを生成し、それぞれは、狭い光学帯域幅を有しかつイメージングの狭領域及び広領域モード中にそれぞれ前記マルチ-モード画像形成及び検出サブシステムの前記FOV内に限定(制限)され、それによりマルチ-モード照明サブシステムから伝送されかつ照明された物体から反射された光だけが、(1)前記光伝送開口に取付けられた高域(即ち、赤色波長反射)フィルタ素子、及び(2)前記画像感知アレイの前または前記光伝送開口の後のどこかに取り付けられた低域フィルタ素子によって実現される狭帯域伝送型の光学フィルタ・サブシステムを通って最終的に伝送されることを確実にすることを特徴とする請求項1に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。
- 狭帯域組込み光学フィルタ・サブシステムは、前記画像感知アレイが前記マルチ-モード照明サブシステムに関連付けられたLED駆動回路によって駆動された前記LEDベース照明アレイによって伝送された狭帯域可視照明だけを受け入れることを確実にする一方で、光収集光学系によって収集された周辺光の全ての他の構成要素は、画像感知アレイで実質的に拒否され、それによりそこにおける改善されたSNRを供給し、それゆえにシステムの性能を改善することを特徴とする請求項8に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。
- 前記自動露光測定及び照明制御サブシステムは、二つの要素(側面):(1)前記画像感知アレイの回りでシステムの光学系によって収集されたフォトニック・エネルギー(即ち、光)のパワー密度をリアル-タイムで測定し、かつ良好な画像形成及び検出に必要な露光量を示す自動露光制御信号を生成するため;及び(2)システム制御サブシステムによって供給される照明アレイ選択制御信号と組合せて、システムのFOV内の物体がLEDベース照明に最適に露光されかつ最適な画像が画像感知アレイで形成されかつ検出されるように選択したLEDベース照明アレイの出力パワーを自動的に駆動及び制御するため、を有することを特徴とする請求項8に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。
- 前記画像キャプチャリング及びバッファリング・サブシステムは、(1)前記画像形成光学系によって前記領域型画像感知アレイに集束された2D画像全体を検出し、(2)キャプチャした画像フレームの興味ある選択した領域、または検出した画像全体のいずれかに対するデジタル画素データのフレームを生成し、そして(3)それがキャプチャされたように画像データの各フレームをバッファすることを特徴とする請求項1に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。
- 前記マルチ-モード・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムは、システム動作の狭領域及び広領域照明モードの両方の間中に、画像キャプチャリング及びバッファリング・サブシステムによってキャプチャされかつバッファされた画像を処理することを特徴とする請求項1に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。
- 照明及び画像キャプチャの狭領域及び広領域モードをサポートするハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイスであって、
ハンド-サポータブル筐体と;
物体が画像形成される視野(FOV)を生成する画像形成光学系、及び(i)画像感知アレイのいくつかの中央行の画素がイネーブルされる狭領域画像キャプチャ・モード、または(ii)画像感知アレイの多くのまたは実質的に全ての行がイネーブルされる広領域画像キャプチャ・モードのいずれかにおいて照明動作中に物体から反射された画像形成した光を検出する領域型画像感知アレイを有しているマルチ-モード領域型画像形成及び検出サブシステムと;
画像キャプチャの狭領域及び広領域モード中に前記画像形成及び検出サブシステムの前記FOV内で狭帯域照明の狭領域及び広領域フィールドをそれぞれ生成するマルチ-モードLEDベース照明サブシステムと;
前記画像形成及び検出サブシステムによって検出された2-D画像をキャプチャリングしかつバッファリングする画像キャプチャリング及びバッファリング・サブシステムと;
前記画像キャプチャリング及びバッファリング・サブシステムによってキャプチャされかつバッファされた画像を自動的に処理しかつそこに表された1D及び2Dバーコード・シンボルを読取るマルチモード画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムと;
外部ホスト・システムまたは他の情報受信または応答デバイスへ処理した画像データを出力する入出力サブシステムと;及び
制御されたサブシステム動作の方法に従って上述した各前記サブシステム構成要素を制御しかつ協調させるシステム制御サブシステムと、
を備え、
前記方法は、
(i)前記マルチ-モードLEDベース照明サブシステムが前記画像形成及び検出サブシステムの前記FOV内で狭帯域照明の狭領域フィールドを生成する段階、
(ii)前記画像キャプチャリング及びバッファリング・サブシステムが当該画像キャプチャリング及びバッファリング・サブシステムの狭画像キャプチャ・モード中に1Dデジタル画像を自動的にキャプチャリンスしかつバッファリングする段階、
(iii)前記マルチ-モード画像処理バーコード・シンボル読取りサブシステムがその中に表された前記1Dバーコード・シンボルを首尾よく読取ることに失敗したならば、前記マルチ-モード画像処理バーコード・シンボル読取りサブシステムがその中に表された1Dバーコード・シンボルを読取るために前記狭領域デジタル画像を処理する段階、
(iv)前記マルチ-モードLEDベース照明サブシステムが前記画像形成及び検出サブシステムの前記FOV内で狭帯域照明の広領域フィールドを自動的に生成する段階、
(v)前記画像キャプチャリング及びバッファリング・サブシステムが当該画像キャプチャリング及びバッファリング・サブシステムの広画像キャプチャ・モード中に広領域デジタル画像をキャプチャリングしかつバッファリングする段階、及び
(vi)前記マルチ-モード画像処理バーコード・シンボル読取りサブシステムがその中に表された1D又は2Dバーコード・シンボルを読取るために記広領域デジタル画像を処理するようにリアルタイムで動的に再構成される段階、
を含んでいることを特徴とするハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記画像形成及び検出サブシステムの前記FOV内のIRベース物体検出フィールドを生成するIRベース物体存在及び範囲検出サブシステム;及び
前記FOVの中央部分に入射する露光量を測定し、かつ前記LEDベース・マルチ-モード照明サブシステムの動作を制御する自動露光測定及び照明制御サブシステムを更に備えていることを特徴とする請求項13に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記マルチ-モード画像処理バーコード・シンボル読取りサブシステムは、
前記マルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステムが、増分する方法でその中に表された一つ以上のバーコードをサーチし、かつ画像全体が処理されるまでサーチすることを続けるようにデジタル画像データのキャプチャされたフレームを自動的に処理すべく構成される、第1のモード;
前記マルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステムが、ユーザがバーコード読取り装置を向けた画像の中央または掃引地点から開始して、バーコード・シンボルが画像データのキャプチャされたフレーム内で認識される/読取られるまで抽出された画像特徴データのフレームまたはブロックを通して螺旋的な方法でサーチしかつそれらにマークを付けかつ対応する生デジタル画像データを処理することによって、その中に表された一つ以上のバーコード・シンボルをサーチする(即ち、見付ける)ように、デジタル画像データのキャプチャされたフレームを自動的に処理すべく構成される、第2のモード;
前記マルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステムが、前記マルチ-モード画像形成及び検出システムの視野内でバーコードの位置を特定する座標データに応じて、その中に表された一つ以上のバーコードをサーチするように、デジタル画像データのキャプチャされたフレームにおける特定された“関心領域”(ROI)を自動的に処理すべく構成される、第3のモード;
前記マルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステムが、その中に表された一つ以上のバーコード・シンボルを読取るように、第1及び第2のモードで用いられた特徴抽出及びマーキング動作なしで、デジタル画像データのキャプチャされた狭領域(線形)フレームを自動的に処理すべく構成される、第4のモード;及び
前記マルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステムが、その中に表された一つ以上のバーコード・シンボルを読取るように、第1及び第2のモードで用いられた特徴抽出及びマーキング動作なしで、いずれかの一つ以上の所定の仮想走査線配向に沿ってデジタル画像データのキャプチャされたフレームを自動的に処理すべく構成される、第5のモード、
で構成されたグループから選択された動作のモードの二つ以上のグループで動作するようにプログラムすることができることを特徴とする請求項13に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 動作の前記第1のモード中にマルチ-モード画像処理バーコード・シンボル読取りサブシステムによって実行される復号処理に含まれる段階であり、
(1)処理の第1のステージは、高解画像度画像データのキャプチャされたフレームの低解画像度画像を処理することによって関心領域(ROIs)をサーチすること(見付けること)、低解画像度画像をN×Nブロックに区分すること、そして空間派生ベース画像処理技法を用いて各ブロックに対する特徴ベクトルを生成することを含み、
(2)処理の第2のステージは、高変調の領域に対して特徴ベクトルを調べることによってROIsにマークを付けること、バーコード配向を計算すること及びROIとしてバーコードの4つのコーナーにマークを付けることを含み、かつ
(3)処理の第3のステージは、バーコードを横断することによってROI内に表されたバーコード・シンボルを読取ること、及び特徴ベクトルを更新すること、フィルタされた画像の零交叉を調べること、バー及び空間パターンを生成すること、及び通常の復号アルゴリズムを用いてバー及び空間パターンを復号することを含む、ことを特徴とする請求項15に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記第1の動作のモードで構成された前記マルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステム内の前記処理の第1の見付けるステージは、そのオリジナル高解画像度画像からのパッケージ・ラベルの低解画像度画像の生成を含む、ことを特徴とする請求項16に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。
- 前記処理の第1のステージは、前記パッケージ・ラベルの前記低解画像度画像を区分すること、前記低解画像度画像を用いて特徴ベクトルを計算すること、そして平行線に対してこれらの特徴ベクトルを調べることを更に含む、ことを特徴とする請求項17に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。
- 前記処理の第2のステージ中に、低解画像度画像データの各ブロック内の特徴ベクトルの計算は、勾配ベクトル、エッジ密度測定、平行エッジ・ベクトルの数、エッジのセントロイド、強度変化、及び前記低解画像度画像からキャプチャされた強度のヒストグラムを用いること、を特徴とする請求項18に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。
- 前記処理の第2のステージ中に、高エッジ密度測定、多数の平行エッジ・ベクトル、及び大きな強度変動を探している特徴ベクトルの調査を特徴とする請求項17に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。
- 前記処理の第2のステージ中にバーコード配向を計算している間に、各特徴ベクトル・ブロックでは、バーコードが異なる角度でトラバースされ(スライスされ)、スライスは、“平均最小2乗誤差”に基づき互いに適合され、かつ正しい配向は、キャプチャされた画像内で表されるバーコード・シンボルの全てのスライスを通して平均2乗誤差感知に適合する角度であるように決定される、ことを特徴とする請求項17に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。
- 前記処理の第2のステージ中に、検出したバーコード・シンボルの4つのコーナーのマーキングは、パーセルの全高解画像度画像で以下の動作、具体的には、
(i)ブロックの中心から始まるいずれかの方向にバーコード・シンボルをトラバースすること、
(ii)強度変動を用いて変調の程度を検出すること、及び
(iii)バーコードの4つのコーナーのx、y座標(画素)を検出すること、及び前記高解画像度画像内のバーコード・シンボルの検出した4つのコーナーによってROIを定義すること、
を実行することを含む、ことを特徴とする請求項17に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記処理の第3のステージ中に前記特徴ベクトルを更新すると同時に、バーコード・シンボルを横断している間に特徴ベクトルFvのヒストグラム・コンポーネントが更新され、黒色-白色間遷移の推定が計算され、かつバーコード・シンボルの狭い及び広い素子の推定が計算されることを特徴とする請求項17に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。
- 前記処理の第3のステージ中に零交叉をサーチすると同時に、高解画像度バーコード画像は、バーコード配位に垂直な方向にメジアン・フィルタされ、二次微分零交叉は、エッジ交叉を定義するために用いられ、零交差データは、エッジ遷移を検出することだけに用いられ、そして黒色/白色遷移推定は、キャプチャされた画像内に表されたバーコード・シンボルのバー及びスペースのグレー・レベルに上限及び下限を持ってくるために用いられる、ことを特徴とする請求項23に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。
- 前記処理の第3のステージ中にバー及びスペース・パターンを生成すると同時に、エッジ遷移は、ランプ関数としてモデル化され、エッジ遷移は、1画素幅であると想定され、エッジ遷移位置は、副画素レベルで決定され、かつバー及びスペース計数は、エッジ遷移データを用いて集結される、ことを特徴とする請求項24に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。
- 前記処理の第3のステージ中にバー及びスペース・パターンを復号すると同時に、バー及びスペース・データは、縁でフレームされ、かつバー及びスペース・データは、既存のレーザ・スキャニング・バーコード復号アルゴリズムを用いて復号される、ことを特徴とする請求項25に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。
- 前記動作の第2のモード中にマルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステムによって実行された画像処理方法は、
(1)処理の第1のステージ中に、高解画像度画像データのキャプチャされたフレームの低解画像度画像を処理することによって興味領域(ROIs)をサーチし(見付け)、低解画像度画像をN×Nブロックに区分し、かつ空間派生ベース画像処理技法を用いて中間ブロックに対する特徴ベクトルを生成する段階と;
(2)処理の第2のステージ中に、高変調の領域に対する特徴ベクトルを検査することによってROIsにマークを付けかつ(螺旋的に)中間部ロックを取り囲んでいる他のブロックに対する特徴ベクトルを生成するために第1のステージに戻り、バーコード配向を計算しかつROIとしてバーコードの4つのコーナーにマークを付けることを含む段階と;及び
(3)処理の第3のステージがバーコードをトラバースすることによってROI内に表されたいずれかのバーコード・シンボルを読取りかつ特徴ベクトルを更新し、フィルタされた画像の零交叉を検査し、バー及びスペース・パターンを生成し、かつ通常の復号アルゴリズムを用いてバー及びスペース・パターンを復号することを含む段階とのシーケンスを具備する、ことを特徴とする請求項26に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記動作の第4のモード中にマルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステムによって実行された画像処理方法は、
(i)その中間から始めて、キャプチャされた高解画像度画像の狭領域部分を直接的に処理する段階と、
(ii)前記フィルタされた画像の前記零交叉を検査する段階と、
(iii)それからバー及びスペース・パターンを生成する段階と、及び
(iv)通常の復号アルゴリズムを用いてバー及びスペース・パターンを復号する段階とのシーケンスを具備する、ことを特徴とする請求項26に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記動作の第5のモード中にマルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステムによって実行された画像処理方法は、
(i)画像形成されたバーコード・シンボルが約1:1の縦横比でキャプチャされた広領域高解画像度画像の中心に存在すると仮定して、一組の平行に離間された仮想スキャン・ラインに沿って高解画像度画像を直接的に処理する段階と、
(ii)前記仮想スキャン・ランに沿って前記零交叉を検査する段階と、
(iii)それからバー及びスペース・パターンを生成する段階と、及び
(iv)前記バー及びスペース・パターンを復号する段階と、
(v)任意で、先に処理された一組の仮想スキャン・ラインとは異なる角度に配向された異なる組の平行に離間された仮想スキャン・ラインに沿って高解画像度画像を再処理する段階と、のシーケンスを具備する、ことを特徴とする請求項26に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記異なる角度は、0、30、60、90、120または150度(°)で構成されているグループから選択されることを特徴とする請求項29に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。
- 前記一組の平行に離間された仮想スキャン・ラインにおける各ラインは、約50画素によって分離されることを特徴とする請求項29に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。
- (前記動作の第5のモードとの組合せで用いるように設計された)前記動作の第3のモード中に前記マルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステムによって実行された前記画像処理ベース・バーコード読取り方法は、
(i)前記処理の第1のステージが、(復号することの失敗の発生後に)前記動作の第5のモード中に獲得した興味領域(ROI)座標(x1、x2)を受取り、(前記第5のモード)からキャプチャした低解画像度画像をN×Nブロックに区分し、かつ空間派生ベース画像処理技法を用いてROI-特定ブロックに対する特徴ベクトルを生成することを含む段階と;
(ii)前記処理の第2のステージが、高変調の領域に対する特徴ベクトルを検査することによって追加のROIsにマークを付けかつ(螺旋的に)中間部ロックを取り囲んでいる他のブロックに対する特徴ベクトルを生成するために第1のステージに戻り、バーコード配向を計算しかつROIとしてバーコードの4つのコーナーにマークを付けることを含む段階と;及び
(iii)前記処理の第3のステージが、バーコード・シンボルをトラバースすることによってROI内に表されたいずれかのバーコード・シンボルを読取りかつ特徴ベクトルを更新し、フィルタされた画像の零交叉を検査し、バー及びスペース・パターンを生成し、かつ通常の復号アルゴリズムを用いてバー及びスペース・パターンを復号することを含む段階とのシーケンスを具備する、ことを特徴とする請求項26に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 照明及び画像キャプチャの狭領域及び広領域モードを支持するハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイスであって、
ハンド-サポータブル筐体;
物体が画像形成される視野(FOV)を生成する画像形成光学系、及び(i)画像感知アレイのいくつかの中央行の画素がイネーブルされる狭領域画像キャプチャ・モード、または(ii)画像感知アレイの実質的に全ての行がイネーブルされる広領域画像キャプチャ・モードのいずれかにおいて照明動作中に物体から反射された画像形成した光を検出する領域型画像感知アレイを有しているマルチ-モード領域型画像形成及び検出サブシステムと;
画像キャプチャの狭領域及び広領域モード中に前記画像形成及び検出サブシステムの前記FOV内で狭帯域照明の狭領域及び広領域フィールドをそれぞれ生成するマルチ-モードLEDベース照明サブシステムと;
前記画像形成及び検出サブシステムの前記FOV内に空間的に取り囲まれた物体検出フィールドを生成し、かつ前記FOV内の前記目標の存在を自動的に検出する自動物体存在検出サブシステムと;
前記画像形成及び検出サブシステムの前記領域型画像感知アレイによって検出された2-D画像をキャプチャリングしかつバッファリングする画像キャプチャリング及びバッファリング・サブシステムと;
前記画像キャプチャリング及びバッファリング・サブシステムによってキャプチャされかつバッファされた画像を処理しかつそこに表された1D及び2Dバーコード・シンボルを読取るマルチモード画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムと;
前記形成及び検出サブシステムから処理した画像データを出力する入出力サブシステムと;
上述したサブシステム・コンポーネントを制御するシステム制御サブシステムと;及び
特定のサブシステムをサブシステム動作の一定の状態に起動する場合に前記システム制御サブシステムにより使用する第1の制御起動信号を生成する、前記ハンド-サポータブル筐体に組み込まれた手動起動式トリガ・スイッチと、
を備えており、
(i)前記自動物体存在検出サブシステムが前記FOV内で前記目標の存在を自動的に検出した場合に、前記LEDベース照明サブシステムは、照明の狭領域フィールドの目標物体を自動的に照明すると同時に、前記マルチ-モード画像形成及び検出サブシステムは、その上の位置合せされた1Dバーコード・シンボルの狭領域画像をキャプチャし、かつ
(ii)手動起動式トリガ・スイッチの手動起動により広領域照明及び画像キャプチャ・モードに手動で切り替えられた場合に、前記LEDベース照明サブシステムは、照明の広領域フィールドの目標物体を照明すると同時に、マルチ-モード画像形成及び検出サブシステムは、その上のランダムに配向された1D又は2Dコード・シンボルの広領域画像をキャプチャする、
ことを特徴とするハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記FOVの中央部分に入射する露光量を測定し、かつ前記FOV内の狭ベース照明の狭領域及び広領域フィールドの強度及び持続時間を制御するように前記測定された入射露光量に応じて前記LEDベース・マルチ-モード照明サブシステムの動作を自動的に制御する自動露光測定及び照明制御サブシステムを更に備えていることを特徴とする請求項33に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。
- 前記マルチ-モード画像処理ベース・バーコード読取りサブシステムは、動作の第1のモードを備え、かつ前記ハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイスは、前記マルチ-モード・バーコード読取りサブシステムの前記第1のモードを採用している手動トリガ式単一試み1D単一読取りモードを更に備えている、ことを特徴とする請求項33に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。
- 前記第1のモード中に、前記マルチ-モード画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムは、特徴抽出及びマーキング動作なしで、デジタル画像データのキャプチャされた狭領域(線形)フレームを自動的に処理するように構成されて、デジタル画像データの前記フレームに表された一つ以上のバーコード・シンボルを読取る、ことを特徴とする請求項35に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。
- 前記第1のモード中に、前記マルチ-モード画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムは、バー-アンド-スペース計数データを生成するために画像の中心で開始し、かつ水平軸に対してゼロ(0)度及び180度でデジタル画像データの前記狭領域フレームをフィルタし、次いで前記濾過段階によって生成した前記バー-アンド-スペース計数データを用いて、前記マルチ-モード画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムは、可能性があるバーコード・シンボルを読取ることを特徴とする請求項36に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。
- 前記第1のモード中の前記マルチ-モード画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムは、復号モジュールが(i)その中間から始めて、一度に走査データの一ライン、バーコード・リーダによってキャプチャされた狭領域高解画像度画像を直接的に処理し、(ii)フィルタされた画像の零交叉を検査し、(iii)それからバー及びスペース・パターンを生成し、そして(iv)通常の復号アルゴリズムを用いて前記バー及びスペース・パターンを復号するために、呼出される、画像処理の単一のステージを本質的に含む、ことを特徴とする請求項37に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。
- 前記第1のモード中に、バーコード読取り処理が成功しなかったならば、前記マルチ-モード画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムは、デジタル画像データの前記狭領域フレームの画素高さであると見なされる、興味領域(ROI)が前記ROIに沿って一定の最大高さを有するものと仮定することによって計算される画素オフセットから始めて、デジタル画像データの前記狭領域フレーム内の走査データの別のラインをトラバースする、ことを特徴とする請求項37に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。
- 前記第1のモード中に、前記マルチ-モード画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムは、キャプチャされた狭領域画像の中心画素を最初に見出し(即ち、計算し);
次いで前記マルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステムは、前記復号モジュールを呼出しかつ計算された中心画素を用いて該復号モジュールを設定し;
次いで、前記計算された中心画素から始めて、前記復号モジュールは、(例えばN×N画素のスポット-サイズ・ウィンドウを用いて(ここに1<N<10))水平にかつ西方向に画像をスキャンし、そしてスポット-サイズ・ウィンドウ及び画像バッファの画素データを数学的に畳み込むことによってスキャンした画像データを処理して、バーコード・シンボルの第1の境界が見出されたかどうかを決定し;
第1の境界が見出されたならば、もう一度計算された中心点から始めて、復号モジュールは、(例えばN×N画素のスポット-サイズ・ウィンドウを用いて(ここに1<N<10))水平にかつ東方向に画像をスキャンし、そして第2の境界が見出されたかどうかを決定するためにスキャンした画像データを処理し;
第2の境界が見出されたならば、復号モジュールは、キャプチャされた画像を処理し;
前記復号モジュールが画像データのスキャンされたライン内のバーコード・シンボルを成功裏に読取ったならば、前記マルチ-モード画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムは、復号モジュールを終了しかつ前記動作の第1のモードを停止し;
前記復号モジュールがバーコード・シンボルの第1の境界を見出さなかったならば、キャプチャされた狭領域画像内の全ての可能なスキャン・ラインを試みたかどうかを決定し;
前記復号モジュールが狭領域画像を通して全ての可能なスキャン・ラインを処理することを試みたならば、動作の第1のモードを終了し;
前記復号モジュールが狭領域画像を通して全ての可能なスキャン・ラインを処理することを試みていないならば、キャプチャされた狭領域画像におけるスキャン・データの次のラインに進み(即ち、オフセット画素量nだけ)、そして(N×N画素のスポット-サイズ・ウィンドウを用いて(例えば、1<N<10))新たらしいスキャン・ラインに沿ってスキャニング及びプロセッシングを再開し;
第2の境界が見出されなかったならば、復号モジュールは、キャプチャされた狭領域画像を通して全てのスキャン・ラインを試みたかどうかを決定し;
そうであれば、前記マルチ-モード画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムは、復号モジュールを終了しかつその動作の第1のモードから抜け出し;
処理のこのステージで全てのスキャン・ラインが試みられていないならば、復号モジュールは、上述したように、処理のためにスキャン・データの次のラインに進み;
復号モジュールが処理されているスキャン・データの現行ライン内でバーコードを読取らなかったならば、スキャン・データの全てのラインが試みられたかどうかを決定し;
スキャン・データの全てのラインが試みられていないならば、復号モジュールは、キャプチャされた狭領域画像におけるスキャン・データの次のラインに進み(即ち、オフセット画素量nだけ)、そして(N×N画素のスポット-サイズ・ウィンドウを用いて(例えば、1<N<10))新たらしいスキャン・ラインに沿ってスキャニング及びプロセッシングに戻り;
前記復号モジュールがスキャン・データの全てのラインを試みたということを決定したならば、復号モジュールは、停止しかつその処理を終了し;
復号モジュールによって復号された全てのバーコードに対して、復号された結果を保存するためにコールバック機能が呼出されかつ前記復号モジュールは、バーコード・シンボル読取りアプリケーションに制御させるために前記コールバック機能を頻繁にコールする、ことを特徴とする請求項38に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記手動トリガ式単一試み1D単一読取りモードは、以下のようなシステムの構成を含む:
前記自動物体存在及び範囲検出サブシステムを無効にし;かつ
前記手動起動形トリガ・スイッチの使用、前記マルチ-モード照明サブシステム内の狭領域照明モード、前記画像形成及び検出サブシステムの前記狭領域画像キャプチャ・モード、及び前記マルチ-モード・バーコード読取りサブシステムの前記第1のモードを有効にすることを特徴とする請求項33に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記手動トリガ式単一試み1D単一読取りモード中に、ユーザが前記トリガ・スイッチを手動で始動させる場合、前記システム制御サブシステムは、マルチ-モード照明サブシステム内の狭領域照明モード、画像形成及び検出サブシステムの狭領域画像キャプチャ・モード、及びマルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステムの第1のモードを起動し;
次いで、前記マルチ-モードLEDベース照明サブシステムは、狭領域照明を用いて目標物体を照明し、前記マルチ-モード領域型画像形成及び検出サブシステムは、目標物体の狭領域画像をキャプチャし、かつ前記マルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステムは、その第1のモードで動作し;
キャプチャされた画像は、次いで、前記第1のモードで動作している前記マルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステムによって実行されるプログラムされた画像処理のサイクルによって処理され;
プログラムされた画像処理の単一サイクルが1Dバーコード・シンボルの成功裏の読取りを結果としてもたらすならば、結果として得られたシンボル文字データは、ホスト・システムによる使用のために前記入出力サブシステムに送信され;かつ
プログラムされた画像処理の単一サイクルが1Dバーコード・シンボルの成功裏の読取りを結果としてもたらさないならば、サイクルは終了され、かつ全てのサブシステムが停止され、かつバーコード・リーダは、その動作のスリープ・モードに戻り、かつシステムを起動動作にトリガする次のイベントを待つ、ことを特徴とする請求項35に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記次のイベントは、前記トリガ・スイッチの手動始動であることを特徴とする請求項42に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。
- 前記マルチ-モード・バーコード読取りサブシステムは、第1のモードを備え、前記ハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイスは、前記マルチ-モード・バーコード読取りサブシステムの前記第1のモードを採用している手動トリガ式複数試み1D単一読取りモードを更に備えていることを特徴とする請求項34に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。
- 前記手動トリガ式複数試み1D単一読取りモードは、以下のようなシステムの設定(構成)を含む:
IRベース物体存在及び範囲検出サブシステムを無効にすること;及び
前記手動始動式トリガ・スイッチの使用、前記マルチ-モード照明サブシステム内の狭領域照明モード、前記画像形成及び検出サブシステムの狭領域画像キャプチャ・モード、及び前記マルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステムの第1のモードを有効にする、
ことを特徴とする請求項44に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記動作の第1のモード中、マルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステムは、デジタル画像データの前記フレームに表された一つ以上のバーコード・シンボルを読取るように、特徴抽出及びマーキング処理なしで、デジタル画像データのキャプチャされた狭領域(線形)フレームを自動的に処理するように設定(構成)される、
ことを特徴とする請求項45に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記第1のモード中、前記マルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステムは、画像の中心で開始し、かつバー-アンド-スペース計数データを生成するために水平軸に対して零(0)度及び180度でデジタル画像データの前記狭領域フレームをフィルタし、そして前記濾波ステップによって生成した前記バー-アンド-スペース計数データを用いて、前記マルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステムが潜在的なバーコード・シンボルを読取る、
ことを特徴とする請求項46に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記動作の第1のモード中の前記マルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステムは、(i)その中間から開始して、一度にスキャン・データの一ライン、バーコード・リーダによってキャプチャされた狭領域高解画像度画像を直接処理するために、(ii)フィルタされた画像の零交叉を検査するために、(iii)それからバー及びスペース・パターンを生成するために、そして(iv)通常の復号アルゴリズムを用いて前記バー及びスペース・パターンを復号するために、復号モジュールが呼出されるような、画像処理の単一のステージを実質的に呼出す、
ことを特徴とする請求項47に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記第1のモード中、バーコード読取り処理が成功しなかったならば、前記マルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステムは、デジタル画像データの前記狭領域フレームの画素高さと見なされる、興味領域(ROI)が前記ROIに沿って一定の最大高さを有すると仮定することによって計算された画素オフセットから開始して、デジタル画像データの前記狭領域フレーム内のスキャン・データの別の線を横断する、
ことを特徴とする請求項48に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記動作の第1のモード中に、前記サブシステムは、キャプチャされた狭領域画像の中心画素をまず見出す(即ち、計算する);
次いで、サブシステムは、前記復号モジュールを呼出しかつ計算された中心画素を用いて当該復号モジュールを設定する;
次いで、計算された中心点から開始して、前記復号モジュールは、(N×N(例えば、1<N<10)画素のスポット-サイズ・ウィンドウを用いて)水平方向にかつ西向きに画像をスキャンし、そして、スポット-サイズ・ウィンドウ及び画像バッファの画素データを数学的に畳み込むことによってスキャンされた画像データを処理して、バーコード・シンボルの第1の境界が見出されるかどうかを決定する;
第1の境界が見出されたならば、もう一度計算された中心点から開始して、復号モジュールは、(N×N(例えば、1<N<10)画素のスポット-サイズ・ウィンドウを用いて)水平方向にかつ東向きに画像をスキャンし、そして、バーコード・シンボルの第2の境界が見出されるかどうかを決定するためにスキャンされた画像データを処理する;
第2の境界が見出されたならば、復号モジュールは、キャプチャされた画像を処理する;
前記復号モジュールが、画像データのスキャンされたライン内のバーコード・シンボルを成功裏に読取るならば、サブシステムは、復号モジュールを終了しかつ動作の第1のモードを停止する;
前記復号モジュールがバーコード・シンボルの第1の境界を見出さないならば、それは、それがキャプチャされた狭領域画像内の全ての可能なスキャン・ラインを試みたかどうかを決定する;
復号モジュールが狭領域画像を通して全ての可能なスキャン・ラインを処理することを試みたならば、それは、動作の第1のモードを終了する;
復号モジュールが狭領域画像を通して全ての可能なスキャン・ラインを処理することを試みていないならば、それは、キャプチャされた狭領域画像のスジャン・データの次のラインに進み(即ち、オフセット画素量nだけ)、そして(N×N(例えば、1<N<10)画素のスポット-サイズ・ウィンドウを用いて)新しいスキャン-ラインに沿ってスキャニング及びプロセッシングを再開する;
第2のバーコード境界が見出せなかったならば、復号モジュールは、キャプチャされた画像を通して全てのスキャン・ラインが試みられたかどうかを決定する;
試みられたならば、サブシステムは、復号モジュールを終了しかつその動作の第1のモードを出る;
全てのスキャン・ラインが処理のこのステージで試みられていないならば、復号モジュールは、上述したように、ブロックB8に進みかつ処理のためにスキャン・データの次のラインに進む;
復号モジュールが処理されているスキャン・データの現行ライン内のバーコードを読取らないならば、それは、スキャン・データの全てのラインが試みられたかどうかを決定する;
スキャン・データの全てのラインが試みられていないならば、復号モジュールは、キャプチャされた狭領域画像のスキャン・データの次のラインに進み(即ち、オフセット画素量nだけ)、そしてスキャニング及びプロセッシングが((N×N(例えば、1<N<10)画素のスポット-サイズ・ウィンドウを用いて)新しいスキャン-ラインに沿って再開されるブロックB1に戻る;
復号モジュールがスキャン・データの全てのラインが試みられたということを決定するならば、復号モジュールは、停止しかつその処理を終了する;
復号モジュールによって復号される全てのバーコードに対して、復号された結果を保存するためにコールバック関数(機能)が呼出され、かつ前記復号モジュールは、バーコード・シンボル読取りアプリケーションに制御を行わせるために頻繁にポーズ・チェッカー・コールバック関数(機能)をコールする、
ことを特徴とする請求項49に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記手動トリガ式複数-試み1D単数-読取りモード中に、ユーザが前記トリガ・スイッチを手動で開始させる場合、前記システム制御サブシステムは、前記マルチ-モード照明サブシステム内の狭領域照明モード、前記マルチ−モード画像形成及び検出サブシステムの狭領域画像キャプチャ・モード、及び前記マルチ-モード・バーコード読取りサブシステムの第1のモードを起動し;
そして、前記マルチ-モードLEDベース照明サブシステムは、狭領域照明を用いて目標物体を照明し、前記マルチ-モード領域型画像形成及び検出サブシステムは、目標物体の狭領域画像をキャプチャし、かつ前記マルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステムは、その第1のモードで動作し;
次いで、前記キャプチャされた狭領域画像は、その第1のモードを用いて前記マルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステムによって処理され;
プログラムされた画像処理の単一サイクルが1Dバーコード・シンボルの成功裏の読取りを結果としてもたらすならば、結果として得られたシンボル文字データは、ホスト・システムによる使用のために前記入出力サブシステムに送信され;
プログラムされた画像処理のサイクルが成功裏の読取りを生成しないならば、前記システム制御サブシステムは、前記トリガ・スイッチが引かれている限り照明/キャプチャ/プロセッシングの連続サイクルを自動的に有効にし、そして前記マルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステムが目標物体のキャプチャされた画像内のバーコード・シンボルを読取るまで;そして
その後にのみ、またはユーザが前記トリガ・スイッチを解放した場合に、前記バーコード・シンボル・リーダは、その動作のスリープ・モードに戻り、かつシステムを起動動作にトリガする次のイベントを待つ、
ことを特徴とする請求項44に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記マルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステムに対するデフォルト・タイムアウト設定は、前記トリガ・スイッチがユーザによって引かれている間に、前記マルチ-モード・イメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダが、前記マルチ-モード・イメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダが前記キャプチャされた画像のバーコード・シンボルを読取ることに成功するか、又は前記トリガ・スイッチが手動で解放されるまでキャプチャされた画像(即ち、最大で500ms毎)でバーコード・シンボルを読取ることを再び試みるということを確実にする、
ことを特徴とする請求項51に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記マルチ-モード・バーコード読取りサブシステムは、動作の第1のモードを備え、かつ前記ハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイスは、システム動作の手動トリガ式単一-試み1D/2D単一-読取りモードを備えている、
ことを特徴とする請求項33に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - システム動作の前記手動トリガ式単一-試み1D/2D単一-読取りモード・プログラム・モードは、以下のシステムの設定を含む:
前記IRベース物体存在検出サブシステムを無効にすること;及び前記手動始動式トリガ・スイッチの使用、前記マルチ-モード照明サブシステム内の狭領域及び広領域照明モード、前記画像形成及び検出サブシステムの狭領域及び広領域画像キャプチャ・モード、及び、前記マルチ-モード・バーコード読取りサブシステムの第1のモード及び手動、ROI-特定及び/又は自動モードを有効にすること、
を特徴とする請求項53に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記動作の第1のモード中に、マルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステムは、前記デジタル画像データのフレームに表される一つ以上のバーコード・シンボルを読取るように、特徴抽出及びマーキング動作なしで、デジタル画像データのキャプチャされた狭領域(線形)フレームを自動的に処理するように設定される、
ことを特徴とする請求項53に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記第1のモード中に、前記マルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステムは、画像の中央で開始し、かつバー及びスペース計数データを生成するために水平軸に対して零(0)度及び180度でデジタル画像データの前記狭領域フレームをフィルタし、そして前記濾過ステップによって生成された前記バー及びスペース計数データを用いて、前記マルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステムは、潜在的なバーコード・シンボルを読取る、
ことを特徴とする請求項55に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記動作の第1のモード中の前記マルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステムは、(i)その中間から開始して、一度にスキャン・データの一つのライン、バーコード・リーダによってキャプチャされた狭領域高解画像度画像を直接処理し、(ii)フィルタされた画像の零交叉を検査し、(iii)それからバー及びスペース・パターンを生成し、そして(iv)通常の復号アルゴリズムを用いて前記バー及びスペース・パターンを復号するために、復号モジュールが呼出される、画像処理の単一のステージを実質的に含む、
ことを特徴とする請求項56に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記第1のモード中に、バーコード読取り処理が成功しなかったならば、前記マルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステムは、デジタル画像データの前記狭領域フレームの画素高さであると見なされる、興味領域(ROI)が前記ROIに沿って一定の最大高さを有するものと仮定することによって計算される画素オフセットから開始して、デジタル画像データの前記狭領域フレーム内のスキャン・データの別のラインをトラバースする、
ことを特徴とする請求項57に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記動作の第1のモード中に、前記マルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステムは、キャプチャされた狭領域画素の中心画素をまず見出し(即ち、計算し);
次いで、前記サブシステムは、前記復号モジュールを呼び出しかつ計算された中心画素を用いて該復号モジュールを設定し;
次いで、前記計算された中心画素から始めて、前記復号モジュールは、(例えばN×N画素のスポット-サイズ・ウィンドウを用いて(ここに1<N<10))水平にかつ西方向に画像をスキャンし、そしてスポット-サイズ・ウィンドウ及び画像バッファの画素データを数学的に畳み込むことによってスキャンした画像データを処理して、バーコード・シンボルの第1の境界が見出されたかどうかを決定し;
第1の境界が見出されたならば、もう一度計算された中心点から始めて、復号モジュールは、(例えばN×N画素のスポット-サイズ・ウィンドウを用いて(ここに1<N<10))水平にかつ東方向に画像をスキャンし、そしてバーコード・シンボルの第2の境界が見出されたかどうかを決定するためにスキャンした画像データを処理し;
第2の境界が見出されたならば、復号モジュールは、キャプチャされた画像を処理し;
前記復号モジュールが画像データのスキャンされたライン内のバーコード・シンボルを成功裏に読取ったならば、前記サブシステムは、復号モジュールを終了しかつ前記動作の第1のモードを停止し;
前記復号モジュールがバーコード・シンボルの第1の境界を見出さなかったならば、キャプチャされた狭領域画像内の全ての可能なスキャン・ラインを試みたかどうかを決定し;
前記復号モジュールが狭領域画像を通して全ての可能なスキャン・ラインを処理することを試みたならば、動作の第1のモードを終了し;
前記復号モジュールが狭領域画像を通して全ての可能なスキャン・ラインを処理することを試みていないならば、キャプチャされた狭領域画像におけるスキャン・データの次のラインに進み(即ち、オフセット画素量nだけ)、そして(N×N画素のスポット-サイズ・ウィンドウを用いて(例えば、1<N<10))新たらしいスキャン・ラインに沿って走査(スキャニング)及び処理(プロセッシング)を再開し;
第2のバーコード・境界が見出されなかったならば、復号モジュールは、キャプチャされた画像を通して全てのスキャン・ラインを試みたかどうかを決定し;
そうであれば、前記サブシステムは、復号モジュールを終了しかつその動作の第1のモードから抜け出し;
処理のこのステージで全てのスキャン・ラインが試みられていないならば、復号モジュールは、ブロックB8に進み、かつ上述したように、処理のためにスキャン・データの次のラインに進み;
復号モジュールが処理されているスキャン・データの現行ライン内でバーコードを読取らなかったならば、スキャン・データの全てのラインが試みられたかどうかを決定し;
スキャン・データの全てのラインが試みられていないならば、復号モジュールは、キャプチャされた狭領域画像におけるスキャン・データの次のラインに進み(即ち、オフセット画素量nだけ)、そして(N×N画素のスポット-サイズ・ウィンドウを用いて(例えば、1<N<10))新たらしいスキャン・ラインに沿ってスキャニング及びプロセッシングが再開されるブロックB1に戻り;
前記復号モジュールがスキャン・データの全てのラインを試みたということを決定したならば、復号モジュールは、停止しかつその処理を終了し;
復号モジュールによって復号された全てのバーコードに対して、復号された結果を保存するためにコールバック機能が呼出されかつ前記復号モジュールは、バーコード・シンボル読取りアプリケーションに制御させるために前記ポース・チェッカー・コールバック機能を頻繁にコールする、
ことを特徴とする請求項58に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記自動トリガ式複数-試み1D単一-読取りモード中に、ユーザがバーコード・ラベルを有する物体の方向にバーコード・リーダをポイントし、そして前記トリガ・スイッチを引くまで前記バーコード・リーダは、アイドルにある(そのスリープ・モード);
このイベントが発生する場合、前記システム制御サブシステムは、マルチ-モード照明サブシステム内の狭領域照明モード(即ち、狭領域照明アレイを駆動する)、前記画像形成及び検出サブシステムの狭領域画像キャプチャ・モード、及び前記マルチ-モード・バーコード読取りサブシステムの第1のモードを起動する;
そして、前記マルチ-モード照明サブシステムは、狭領域照明を用いて目標物体を照明し、前記マルチ-モード領域型画像形成及び検出サブシステムは、目標物体の狭領域画像をキャプチャし、そしてマルチ-モード・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムは、その動作の第1のモードを実行する;
次いで、前記キャプチャされた狭領域画像は、第1のモードを用いて前記マルチ-モード・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムによって処理される;
プログラムされた画像処理のこの単一サイクルが1Dバーコード・シンボルの成功裏の読取りを結果としてもたらすならば、結果として得られたシンボル文字データは、ホスト・システムによる使用のために入出力サブシステムに送信される;
プログラムされた画像処理のこのサイクルが成功裏の読取りを生成しないならば、システム制御サブシステムは、前記マルチ-モード照明サブシステム内の狭領域照明モード、前記画像形成及び検出サブシステムの狭領域画像キャプチャ・モード、及び前記マルチ-モード・バーコード読取りサブシステムの第1のモードを停止し、そして前記マルチ-モード照明サブシステム内の広領域照明モード、前記画像形成及び検出サブシステムの広領域画像キャプチャ・モード、及び前記マルチ-モード・バーコード読取りサブシステムの手動、ROI-特定及び/又は自動モードを起動する;
次いで、前記マルチ-モード照明サブシステムは、近視野及び遠視野広領域照明の両方を用いて、目標物体を照明し、前記マルチ-モード画像形成及び検出サブシステムは、目標物体の広領域画像をキャプチャし、そしてマルチ-モード・バーコード読取りサブシステムは、動作の手動、ROI-特定又は自動モードを実行する;
次いで、キャプチャされた広領域画像は、動作の手動、ROI-特定又は自動モードを用いて前記マルチ-モード・バーコード読取りサブシステムによって処理される;
プログラムされた画像処理のこの単一サイクルが1D又は2Dバーコード・シンボルの成功裏の読取りを結果としてもたらすならば、結果として得られたシンボル文字データは、ホスト・システムによる使用のために前記入出力サブシステムに送信される;そして
プログラムされた画像処理のこのサイクルが成功裏の読取りを生成いないならば、システム制御サブシステムは、全てのサブシステムを停止し、そしてそのスリープ・モードに戻り、かつそれをその動作の起動モードに再入力させるイベントを待つ、
ことを特徴とする請求項56に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 照明及び画像キャプチャの狭領域及び広領域モードをサポートするハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイスであって、
ハンド-サポータブル筐体と;
前記ハンド-サポータブル筐体内に配置され、かつ物体が画像形成される視野(FOV)を生成する画像形成光学系、及び(i)画像感知アレイのいくつかの中央行の画素が有効にされる狭領域画像キャプチャ・モード、または(ii)画像感知アレイの実質的に全ての行が有効にされる広領域画像キャプチャ・モードのいずれかにおいて照明動作中に物体から反射された画像形成された光を検出する領域型画像感知アレイ、を有しているマルチ-モード領域型画像形成及び検出サブシステムと;
前記ハンド-サポータブル筐体内に配置され、画像キャプチャの狭領域及び広領域モード中に前記画像形成及び検出サブシステムの前記FOV内でLED照明の狭領域及び広領域フィールドをそれぞれ生成するマルチ-モードLEDベース照明サブシステムと;
前記ハンド-サポータブル筐体内に配置され、前記マルチ-モード画像形成及び検出サブシステムのFOV内でIRベース物体検出フィールドを生成する、IRベース物体存在検出サブシステムと;
前記画像形成及び検出サブシステムによって検出された2-D画像をキャプチャリングしかつバッファリングする画像キャプチャリング及びバッファリング・サブシステムと;
前記ハンド-サポータブル筐体内に配置され、前記画像キャプチャリング及びバッファリング・サブシステムによってキャプチャされかつバッファされた画像を処理しかつ表された1-D及び2-Dバーコード・シンボルを読取るマルチモード画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムと;
前記ハンド-サポータブル筐体内に配置され、処理した画像データを外部ホスト・システムまたは他の情報受信または応答デバイスに出力する入出力サブシステムと;及び
前記ハンド-サポータブル筐体内に配置され、上述した各前記サブシステム構成要素を制御しかつ協調させるシステム制御サブシステムと
を備え、
(i)前記IRベース物体存在検出サブシステムは、前記FOV内の目標物体の存在を自動的に検出し、前記システム制御サブシステムは、照明の狭領域フィールドの前記目標物体を自動的に照明するために前記LEDベース照明サブシステムを自動的に有効にすると同時に前記マルチ-モード画像形成及び検出サブシステムは、その上の位置合せされた1Dバーコード・シンボルの狭領域画像をキャプチャし、そして
(ii)前記マルチ-モード画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムが所定の期間内に前記検出された目標物体の1Dバーコード・シンボルを読取ることに失敗したならば、前記システム制御サブシステムは、照明の広領域フィールドの目標物体を照明するために前記LEDベース・マルチ-モード照明サブシステムを自動的に有効にすると同時に、マルチ-モード画像形成及び検出サブシステムは、その上のランダムに配向された1D又は2Dコード・シンボルの広領域画像をキャプチャし、かつ前記マルチ-モード画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムは、そこに表された一つ以上のランダムに配向された1D又は2Dコード・シンボルを読取るために前記広領域画像を処理する、
ことを特徴とするハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記FOVの中央部分に入射する露光を測定しかつ前記LEDベース・マルチ-モード照明サブシステムの動作を自動的に制御する自動露光測定及び照明制御サブシステムを更に備えていることを特徴とする請求項61に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。
- 前記マルチ-モードLEDベース照明サブシステム及び前記自動露光測定及び照明制御サブシステムは、電気及び電子光学構成要素を担持している照明・ボードで実現される、
ことを特徴とする請求項61に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記マルチ-モード領域型画像形成及び検出サブシステムは、ランダムにアクセス可能な興味領域(ROI)ウィンドウ機能を有するCMOS画像感知アレイを担持しているCMOSカメラ・ボードで実現される、
ことを特徴とする請求項61に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記画像キャプチャリング及びバッファリング・サブシステムは、(i)マイクロプロセッサ、(ii)拡張可能フラッシュ・メモリ、(iii)SDRAM及び(iv)カメラ・タイミングを制御しかつ画像収集処理を駆動するように設定されたFPGA FIFOを含んでいるCPU・ボード(即ち、コンピューティング・プラットフォーム)で実現される、
ことを特徴とする請求項64に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記入出力サブシステムは、前記I/Oサブシステムによって実行される機能を実現するインターフェイス・ボードを備えている、
ことを特徴とする請求項61に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記IRベース物体存在検出サブシステムは、IRベース物体存在検出回路を備えている、
ことを特徴とする請求項61に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記CMOS画像感知アレイは、FIFO(前記FPGAにより実現される)及びシステム・バスを通してマイクロプロセッサに動作可能に接続され、またそのSDRAMは、システム・バスによりマイクロプロセッサに動作可能に接続されて、マイクロプロセッサ内の直接メモリアクセス(DMA)モジュールの制御下でSDRAMへのイメージング・アレイによってキャプチャされた画素データのマッピングを有効にする、
ことを特徴とする請求項65に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記ハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス内のCMOSイメージング・アレイによってキャプチャされた画素データのバイトは、デバイス内で実行される各画像キャプチャ・サイクル中にそのSDRAMのアドレス指定可能なメモリ記憶場所にマップされる、
ことを特徴とする請求項65に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 照明及び画像キャプチャの狭領域及び広領域モードをサポートするハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイスであって、
ハンド-サポータブル筐体と;
物体が画像形成される視野(FOV)を生成する画像形成光学系、及び(i)画像感知アレイのいくつかの中央行の画素が有効にされる狭領域画像キャプチャ・モード、または(ii)画像感知アレイの実質的に全ての行が有効にされる広領域画像キャプチャ・モードのいずれかにおいて照明動作中に物体から反射された画像形成された光を検出するCMOS領域型画像感知アレイ、を有しているマルチ-モード領域型画像形成及び検出サブシステムと;
画像形成及び検出サブシステムのFOV内の物体検出フィールドを自動的に生成し、かつ前記FOVの近い部分又は遠い部分内の目標物体の存在を検出する自動物体存在及び範囲検出サブシステムと;
(i)前記画像形成及び検出サブシステムのFOV内の照明の狭領域フィールド、(ii)前記画像形成及び検出サブシステムのFOV内の照明の広領域近視野、及び(iii)前記画像形成及び検出サブシステムのFOV内の照明の広領域遠視野を制御可能に生成することができるように構成されたマルチ-モードLEDベース照明サブシステムと;
前記画像形成及び検出サブシステムによって検出された2-D画像をキャプチャリングしかつバッファリングする画像キャプチャリング及びバッファリング・サブシステムと;
前記画像キャプチャリング及びバッファリング・サブシステムによってキャプチャされかつバッファされた画像を処理しかつ表された1-D及び2-Dバーコード・シンボルを読取るマルチモード画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムと;
処理した画像データを外部ホスト・システムまたは他の情報受信または応答デバイスに出力する入出力サブシステムと;及び
上述した各前記サブシステム構成要素を制御しかつ協調させるシステム制御サブシステムと
を備え、
(1)前記自動物体存在及び範囲検出サブシステムは、前記FOV内の目標物体の存在を自動的に検出し、前記マルチ-モード領域型画像形成及び検出サブシステムは、前記狭領域画像キャプチャ・モードで動作し、前記システム制御サブシステムは、照明の狭領域フィールドの前記目標物体を自動的に照明するために前記LEDベース照明サブシステムを自動的に有効にすると同時に前記マルチ-モード画像形成及び検出サブシステムは、その上の位置合せ(整合)された1Dバーコード・シンボルの狭領域画像をキャプチャし、
(2)前記マルチ-モード画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムが所定の期間内に前記検出された目標物体の1Dバーコード・シンボルを読取ることに失敗し、かつ前記自動物体存在及び範囲検出サブシステムが前記FOVの近い部分内で目標物体の存在を自動的に検出したならば、前記システム制御サブシステムは、(i)前記広領域画像形成キャプチャ・モードで動作するために前記マルチ-モード領域型画像形成及び検出サブシステムを、かつ(ii)前記照明の広領域近フィールドの前記目標物体を自動的に照明するために前記LEDベース照明サブシステムを、自動的に有効にすると同時に、前記マルチ-モード画像形成及び検出サブシステムがその上のランダムに配向された1D又は2Dコード・シンボルの広領域画像をキャプチャし、かつ前記マルチ-モード画像処理バーコード・シンボル読取りサブシステムがその中に表された一つ以上のランダムに配向された1D又は2Dコード・シンボルを読取るために前記広領域画像を処理し、かつ
(3)前記マルチ-モード画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムが所定の期間内に前記検出された目標物体の1Dバーコード・シンボルを読取ることに失敗し、かつ前記自動物体存在及び範囲検出サブシステムが前記FOV内の遠い部分内で目標物体の存在を自動的に検出したならば、前記システム制御サブシステムは、(i)前記広領域画像キャプチャ・モードで動作するために前記マルチ-モード領域型画像形成及び検出サブシステムを、及び(ii)照明の前記広領域遠フィールドの前記目標物体を自動的に照明するために前記LEDベース照明サブシステムを自動的に有効にすると同時に、前記マルチ-モード画像形成及び検出サブシステムが、そのランダムに配向された1D又は2Dコード・シンボルの広領域画像をキャプチャし、かつ前記マルチ-モード画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムがその中に表された一つ以上のランダムに配向された1D又は2Dコード・シンボルを読取るために前記広領域画像を処理する、
ことを特徴とするハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記自動物体存在及び範囲検出サブシステムは、画像形成及び検出サブシステムのFOV内のIRベース物体検出フィールドを自動的に生成し、かつ前記FOVの近い部分又は遠い部分内の目標物体の存在を検出する、
ことを特徴とする請求項70に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記ハンド-サポータブル筐体は、前記FOV及びLEDベース照明が物体照明及びイメージング動作中にそれを通して投影される光透過ウィンドウを有し、かつ前記遠視野は、おおよそ前記光透過ウィンドウからおおよそ5インチまで延伸する、
ことを特徴とする請求項71に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記FOVの中心部分に入射する露光を測定し、かつ前記LEDベース・マルチ・モード照明サブシステムを自動的に制御する自動露光測定及び照明制御サブシステムを更に備えている、
ことを特徴とする請求項70に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - ハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイスであって、
物体が画像形成される視野(FOV)を生成する画像形成光学系、及び画像感知アレイの画素が有効にされる画像キャプチャ・モードの照明動作中に物体から反射された画像形成された光を検出するCMOS領域型画像感知アレイを有している画像形成及び検出サブシステムと;
LEDベース照明アレイを有しており、その画像キャプチャ・モード中に画像形成及び検出サブシステムのFOV内の狭領域照明のフィールドを生成するマルチ-モードLEDベース照明サブシステムと;
前記画像形成及び検出サブシステムのFOV内の物体検出フィールドを生成する自動物体存在決定サブシステムと;
前記FOVの中心部分に入射する露光を自動的に測定し、かつ前記LEDベース・マルチ-モード照明サブシステムの動作を制御する自動露光測定及び照明制御サブシステムと;
前記画像形成及び検出サブシステムによって検出された2-D画像をキャプチャリングしかつバッファリングする画像キャプチャリング及びバッファリング・サブシステムと;
前記画像キャプチャリング及びバッファリング・サブシステムによってキャプチャされかつバッファされた画像を処理しかつ表された1-D及び2-Dバーコード・シンボルを読取るマルチモード画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムと;
外部ホスト・システムまたは他の情報受信または応答デバイスへ処理した画像データを出力する入出力サブシステムと;及び
上述した前記サブシステム構成要素を起動しかつ制御するシステム制御サブシステムと、を備え、
一度前記CMOS領域型画像感知アレイが前記システム制御サブシステムによって起動され、かつ前記CMOS領域型画像感知アレイの実質的に全ての行が集積の状態にある場合、前記システム制御サブシステムは、前記自動露光測定及び照明制御サブシステムを自動的に起動し、当該自動露光測定及び照明制御サブシステムは、それに応じて、前記CMOS領域型画像感知アレイの実質的に全ての行が集積の状態にありかつ共通の集積時間を有する場合、前記LEDベース照明で前記CMOSアレイ型画像感知アレイを汎用的に露出させるために、正確な方法で前記LEDベース照明サブシステムに関連付けられたLEDベース照明アレイを自動的に駆動し、それによりに、前記ハンド−サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイスと物体との間の相対運動に係わりなく高品質画像をキャプチャするために前記画像キャプチャリング及びバッファリング・サブシステムを有効にする、ことを特徴とするハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記ハンド-サポータブル筐体は、イメージング・ウィンドウを有し、かつ前記LEDベース照明サブシステムは、前記イメージング・ウィンドウに配置された赤色波長反射高域レンズ素子を備え、低域フィルタは、前記CMOS領域型画像感知アレイの前に配置され、前記ハンド-サポータブル筐体に組み込まれた狭帯域透過型光学フィルタ・システムを形成して、前記照明の狭領域内に包含された光の光学構成要素だけを透過すると同時に、周囲光の全ての他の構成要素は、前記CMOS領域型画像検知アレイでの画像検出の前に実質的に拒まれる、
ことを特徴とする請求項74に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記自動露光測定及び照明制御サブシステムは、前記ハンド-サポータブル筐体内に配列された球面/放物線光反射/収集ミラー及び光ダイオードを備え、かつ
入射照明は、球面光収集ミラーを用いて前記FOVの中心の選択された部分から収集され、そして前記LEDベース照明サブシステムによって生成された照明を制御するために反射された照明の強度の検出及び前記自動露光測定及び照明制御サブシステムによる後続の処理のために光ダイオードに集束される、
ことを特徴とする請求項75に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 照明は、CMOS領域型画像感知アレイが十分な輝度の照明された物体のデジタル画像を生成するように、前記LEDベース照明アレイを、適当な強度で、駆動するための制御信号を生成するように前記FOVの中心から収集されかつ自動的に検出される、
ことを特徴とする請求項76に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記CMOS領域型画像感知アレイは、その単一フレーム・シャッター・モードで動作され、かつ前記CMOS領域型画像感知アレイの画素の全ての行が共通集積時間を有するということを確実にする露出制御方法を採用し、それにより物体が移動の状態にある場合でも高品質画像をキャプチャするために前記画像キャプチャリング及びバッファリング・サブシステムを有効にする(物体が移動の状態にある場合でも前記画像キャプチャリング及びバッファリング・サブシステムが高品質画像をキャプチャできるようにする)、
ことを特徴とする請求項74に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記汎用露出制御方法は、
(a)CMOS領域型イメージング感知アレイに対して動作の単一フレーム・シャッター・モードを選択し;
(b)後続処理のために、FOVの部分からの照明を連続的に収集し、収集された照明の強度を検出し、かつ検出された強度に対応している電気アナログ信号を生成するために前記自動露光測定及び照明制御サブシステムを使用し;
(c)その画素の行が前記画像形成光学系により前記CMOS領域型画像感知アレイに光学画像の形成に応じて光的に生成された電荷を集積することを開始するように前記CMOS領域型画像感知アレイを起動し;
(d)自動的に(i)画像感知アレイの画素の全ての行が集積の状態で動作される場合に電子ローリング・シャッター(ERS)デジタル・パルス信号を生成し、かつ(ii)その中の露光測定及び照明制御機能/動作を起動するように前記自動露光測定及び照明制御サブシステムにこのERSパルス信号を供給するために、前記CMOS画像感知アレイを使用し;
(e)サブシステム内の露光測定及び照明制御機能の起動により、(i)その中で連続的に生成されている電気アナログ信号を処理し、(ii)(光収集光学系によって決定された)FOVの中心部分内の露光レベルを測定し、そして(iii)前記LEDベース照明アレイからの可視照明の生成を制御するために自動露出制御信号を生成し;
(f)前記CMOS領域型画像感知アレイの画素の実質的に全ての行が集積の状態にあるまさにその場合に、前記LEDベース照明アレイを駆動しかつそれが設定されうるあらゆる画像キャプチャ・モードにおける前記CMOS画像感知アレイの視野を照明するために自動露出制御振動を使用し、それにより前記CMOS領域型画像感知アレイの画素の実質的に全ての行が共通集積時間を有することを確実にする、
ことを具備する、ことを特徴とする請求項78に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - ハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイスであって、
ハンド-サポータブル筐体と;
物体が画像形成される視野(FOV)を生成する画像形成光学系、及び画像感知アレイの画素の行が有効にされる画像キャプチャ・モードの照明動作中に物体から反射された画像形成された光を検出するCMOS領域型画像感知アレイ、を有している領域型画像形成及び検出サブシステムと;
(i)前記LEDベース照明サブシステムから伝送され、(ii)前記照明された物体から散乱され、かつ(iii)前記ハンド-サポータブル筐体内に組み込まれた狭帯域伝送型光学フィルタ・サブシステムを通して伝送された、可視LEDベース照明だけが、前記CMOS領域型画像感知アレイによって検出されると同時に、周囲光の全ての他の構成要素が実施的に拒まれるように、画像キャプチャ・モード中に前記FOV内の狭帯域照明の狭領域及び広領域フィールドを生成するLEDベース照明サブシステムと;
前記画像形成及び検出サブシステムによって検出された2-D画像をキャプチャリングしかつバッファリングする画像キャプチャリング及びバッファリング・サブシステムと;
前記画像キャプチャリング及びバッファリング・サブシステムによってキャプチャされかつバッファされた画像を処理しかつ表された1-D及び2-Dバーコード・シンボルを読取る画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムと;
処理した画像データを外部ホスト・システムまたは他の情報受信または応答デバイスに出力する入出力サブシステムと;及び
上述した各前記サブシステムを制御するシステム制御サブシステムと
を備えている、
ことを特徴とするハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記FOV内の物体検出フィールドを生成する物体存在及び範囲検出サブシステムと;
前記FOVの中心部分に入射する露光を自動的に測定し、かつ前記LEDベース照明サブシステムの動作を制御する自動露光測定及び照明制御サブシステムと、
を更に備えている、
ことを特徴とする請求項80に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記自動露光測定及び照明制御サブシステムは、前記狭帯域照明サブシステムから生成されかつ前記狭帯域透過型光学フィルタ・サブシステムを通して透過されたLEDベース照明の照明時間を制御することによって前記CMOS領域型画像感知アレイへの狭帯域照明の露出時間を有効的に管理する、
ことを特徴とする請求項81に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記ハンド-サポータブル筐体は、前面及び当該前面に形成された光透過開口を有し;かつ
前記狭帯域透過型光学フィルタ・サブシステムは、前記狭帯域マルチ-モード照明サブシステムから生成された可視照明の波長の非常に狭い帯域(例えば、620〜700ナノメートル)だけを実質的に透過し、かつしかしながら生成されたこの狭い光学帯域以外の全ての他の光学波長(即ち、周囲光源)を拒み;
前記狭帯域透過型光学フィルタ・サブシステムは、波長の第1の帯域を透過する前記光透過開口内に組み込まれた第1の光学フィルタと、波長の第2の帯域する、前記CMOS画像感知アレイの前に配置された、第2の光学フィルタとを含み;かつ
前記第1及び第2の光学フィルタは、波長の前記狭帯域を透過する前記狭帯域透過型光学フィルタ・サブシステムを形成すべく協調する、
ことを特徴とする請求項80に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記第2の光学フィルタ素子は、620ナノメートル以下の光学波長を透過し、かつ620nm以上の光学波長を実質的に阻止(例えば、吸収及び反射)する、
ことを特徴とする請求項83に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記第1の光学フィルタ素子は、700ナノメートル以上の光学波長を透過し、それによりユーザに対して赤色に見え、かつ700nm以下の光学波長を実質的に阻止(例えば、吸収及び反射)する、
ことを特徴とする請求項83に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記自動露光測定及び照明制御サブシステムは、前記狭帯域マルチ-モード照明サブシステムから生成されかつ前記狭帯域透過型光学フィルタ・サブシステムを通して透過されたLEDベース照明の照明時間を制御することによって前記CMOS領域型画像感知アレイへの狭帯域照明の露出時間を有効的に管理する、
ことを特徴とする請求項81に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - ハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイスであって、
ハンド-サポータブル筐体と;
物体が画像形成される視野(FOV)を生成する画像形成光学系、及び(i)画像感知アレイのいくつかの中央行の画素が有効にされる狭領域画像キャプチャ・モード、または(ii)画像感知アレイの多くのまたは実質的に全ての行が有効にされる広領域画像キャプチャ・モードのいずれかにおいて照明動作中に物体から反射された画像形成された光を検出するCMOS領域型画像感知アレイを有しているマルチ-モード領域型画像形成及び検出サブシステムと;
狭領域及び広領域画像キャプチャ・モード中に前記FOV内で狭帯域照明の狭領域及び広領域フィールドをそれぞれ生成するマルチ-モードLEDベース照明サブシステムと;
前記画像形成及び検出サブシステムのFOV内で物体検出フィールドを生成する自動物体存在及び範囲検出サブシステムと;
前記FOVの中心部分に入射する露光を自動的に測定し、かつ前記LEDベース・マルチ-モード照明サブシステムの動作を制御する自動露光測定及び照明制御サブシステムと;
前記画像形成及び検出サブシステムによって検出された2-D画像をキャプチャリングしかつバッファリングする画像キャプチャリング及びバッファリング・サブシステムと;
リアルタイム画像分析に応じて動的に再設定することができる動作の複数のモードを有し、前記画像キャプチャリング及びバッファリング・サブシステムによってキャプチャされかつバッファされた画像を自動的に処理しかつそこに表された1D及び2Dバーコード・シンボルを読取るマルチモード画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムと;
外部ホスト・システムまたは他の情報受信または応答デバイスへ処理した画像データを出力する入出力サブシステムと;及び
上述した各前記サブシステムを制御するシステム制御サブシステムと、
を備え、
前記マルチ-モード画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムの同期の前記複数のモードは、
前記マルチ-モード画像処理バーコード・シンボル読取りサブシステムが、増分する方法でその中に表された一つ以上のバーコードをサーチし、かつ画像全体が処理されるまでサーチすることを続けるようにデジタル画像データのキャプチャされたフレームを自動的に処理すべく設定される、動作の第1のモード;
前記マルチ-モード画像処理バーコード・シンボル読取りサブシステムが、ユーザがバーコード読取り装置を向けた画像の中央または掃引地点から開始して、バーコード・シンボルが画像データのキャプチャされたフレーム内で認識される/読取られるまで抽出された画像特徴データのフレームまたはブロックを通して螺旋的方法でサーチしかつそれらにマークを付けかつ対応する生デジタル画像データを処理することによって、その中に表された一つ以上のバーコード・シンボルをサーチする(即ち、見付ける)ように、デジタル画像データのキャプチャされたフレームを自動的に処理すべく設定される、動作の第2のモード;
前記マルチ-モード画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムが、前記マルチ-モード画像形成及び検出システムの視野内でバーコードの位置を特定する座標データに応じて、その中に表された一つ以上のバーコードをサーチするように、デジタル画像データのキャプチャされたフレームにおける特定された“関心領域”(ROI)を自動的に処理すべく設定される、動作の第3のモード;
前記マルチ-モード画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムが、その中に表された一つ以上のバーコード・シンボルを読取るように、第1及び第2のモードで用いられた特徴抽出及びマーキング動作なしで、デジタル画像データのキャプチャされた狭領域フレームを自動的に処理すべく構成される、動作の第4のモード;及び
前記マルチ-モード画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムが、その中に表された一つ以上のバーコード・シンボルを読取るように、第1及び第2のモードで用いられた特徴抽出及びマーキング動作なしで、いずれかの一つ以上の所定の仮想走査線配向に沿ってデジタル画像データのキャプチャされたフレームを自動的に処理すべく設定される、動作の第5のモード、
で構成されている、
ことを特徴とするハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記動作の第1のモード中に、前記マルチ-モード画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムは、画像処理の3つのステージを実行し、
(1)前記処理の第1のステージが、高解画像度デジタル画像データのキャプチャされたフレームの低解画像度画像を処理することによって興味領域(ROIs)をサーチし(即ち、見出し)、前記低解画像度画像をN×Nブロックに区分し、かつ空間派生ベース画像処理技法を用いて各ブロックに対する特徴ベクトルを生成することを含み;
(2)前記処理の第2のステージが、高変調の領域に対する特徴ベクトルを検査することによってROIsにマークを付け、バーコード配向(方位)を計算し、かつROIとしてバーコードの4つのコーナーにマークを付けることを含み;及び
(3)前記処理の第3のステージが、バーコード素子をトラバースすることによってROI内に表されたいずれかのバーコード・シンボルを読取りかつ特徴ベクトルを更新し、フィルタされた画像の零交叉を検査し、バー及びスペース・パターンを生成し、かつ復号アルゴリズムを用いてバー及びスペース・パターンを復号することを含む、
ことを特徴とする請求項87に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記マルチ-モード画像処理バーコード・シンボル読取りサブシステムは、前記動作の第1のモードで動作され、かつ前記画像処理の第1のステージは、
(1)そのオリジナル高解画像度画像からパッケージ・ラベルの低解画像度画像を生成すること、
を特徴とする請求項87に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記マルチ-モード画像処理バーコード・シンボル読取りサブシステムは、前記動作の第1のモードで動作され、かつ前記画像処理の第2のステージは、
(2)パッケージ・ラベルの低解画像度画像を区分(分割)し;
(3)前記区分された低解画像度画像を用いて特徴ベクトルを計算し;かつ
(4)バーコード・シンボル構造内のバーを表す並行線の存在を検出するためにこれら特徴ベクトルを分析する、
ことを具備する、
ことを特徴とする請求項89に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記マルチ−モード画像処理バーコード・シンボル読取りサブシステムが前記動作の第1のモードで動作される場合、特徴ベクトルを計算している画像処理の第1のステージ中に、低解画像度デジタル画像データの各ブロック内で、一つ以上の以下のメトリックス:勾配ベクトル、エッジ密度量、並行なエッジ・ベクトルの数、エッジェルズ(edgels)のセントロイド、強度変化、及び低解画像度デジタル画像からキャプチャされた強度のヒストグラム、を用いることを具備する、
ことを特徴とする請求項90に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 特徴ベクトルを分析することは、高エッジ密度、多数の並行なエッジ・ベクトル及び大きな強度変化を探すことを具備する、
ことを特徴とする請求項91に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記マルチ-モード画像処理バーコード・シンボル読取りサブシステムは、前記動作の第1のモードで動作される場合、つ前記画像処理の第2のステージは、
(5)バーコード素子配向(方位)を計算すること、
を更に具備し、
各特徴ベクトル・ブロックに対して、バーコード構造は、異なる角度でトラバース(即ち、スライス)され、スライスは、“最小二乗誤差”に基づき互いに一致され、かつ訂正配向は、キャプチャされた画像内に表されるバーコード・シンボルの全てのスライスを通して最小二乗誤差感知に一致するその角度であるべく決定される、
ことを特徴とする請求項90に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記マルチ-モード画像処理バーコード・シンボル読取りサブシステムは、前記動作の第1のモードで動作される場合、前記画像処理の第2のステージは、
(6)検出されたバーコード・シンボルの4つのコーナーのマーキングを更に具備し、(a)係るマーキング動作は、パーセルの完全高解画像度画像で実行され、(b)バーコードは、ブロックの中心から開始して、いずれかの方向にトラバースされ、(c)変調の程度が強度変化を用いて検出され、かつ(d)バーコードの4つのコーナーのx、y座標(画素)が検出されかつ高解画像度デジタル画像内のバーコード・シンボルの検出された4つのコーナーによりROIを定義すること、
を更に具備し、
ことを特徴とする請求項92に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記マルチ-モード画像処理バーコード・シンボル読取りサブシステムは、前記動作の第1のモードで動作される場合、前記処理の第3のステージ中に特徴ベクトルを更新することは、
バーコード・シンボルをトラバースしている間に特徴ベクトルFvのヒストグラム構成要素を更新すること;
黒-から-白への遷移の推定を計算すること;及び
バーコード・シンボルの狭及び広素子の推定を計算することを具備する、
ことを特徴とする請求項88に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記マルチ-モード画像処理バーコード・シンボル読取りサブシステムは、前記動作の第1のモードで動作される場合、前記処理の第3のステージ中に零交叉をサーチすることは、
バーコード配向に垂直な方向に高解画像度バーコード画像をメジアン・フィルタすること;
2次導関数零交叉だけを用いて黒/白エッジ遷移を推定すること;及び
前記推定された黒/白遷移を用いて、キャプチャされた画像内に表されるバーコード・シンボルのバー及びスペースのグレー・レベルの上限及び下限を決定すること、
を具備する、
ことを特徴とする請求項95に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記マルチ-モード画像処理バーコード・シンボル読取りサブシステムは、前記動作の第1のモードで動作される場合、前記処理の第3のステージ中にバー及びスペース・パターンを生成することは、
ランプ関数としてエッジ遷移をモデル化し;
エッジ遷移を1画素幅であると仮定し;
副画素レベルにおけるエッジ遷移位置を決定し;かつ
エッジ遷移データを用いてバー及びスペース計数を集めること
を具備する、
ことを特徴とする請求項96に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記マルチ-モード画像処理バーコード・シンボル読取りサブシステムは、前記動作の第1のモードで動作される場合、前記処理の第3のステージは、
境界でバー及びスペース・データをフレーム作成し;かつ
一つ以上のレーザ・スキャニング・バーコード復号アルゴリズムを用いてバー及びスペース・データを復号することを更に具備する、
ことを特徴とする請求項97に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記動作の第2のモード中に、前記マルチ-モード画像処理バーコード・シンボル読取りサブシステムは、画像処理の3つのステージを具備し、
(1)前記処理の第1のステージが、高解画像度画像データのキャプチャされたフレームの低解画像度画像を処理することによって興味領域(ROIs)をサーチし(即ち、見出し)、前記低解画像度画像をN×Nブロックに区分し、かつ空間派生ベース画像処理技法を用いて中間ブロックに対する特徴ベクトルを生成することを含み;
(2)前記処理の第2のステージが、高変調の領域に対する特徴ベクトルを検査することによってROIsにマークを付け、かつ(螺旋的方法で)中間ブロックを取り囲んでいる他のブロックに対する特徴ベクトルを生成するために第1のステージに戻り、バーコード配向(方位)を計算し、かつROIとしてバーコードの4つのコーナーにマークを付けることを含み;及び
(3)前記処理の第3のステージが、バーコードをトラバースすることによってROI内に表されたいずれかのバーコード・シンボルを読取りかつ特徴ベクトルを更新し、フィルタされた画像の零交叉を検査し、バー及びスペース・パターンを生成し、かつ通常の復号アルゴリズムを用いてバー及びスペース・パターンを復号することを含む、
ことを特徴とする請求項87に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記動作の第3のモード中に、前記マルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステムは、画像処理の3つのステージを具備し、
(1)前記処理の第1のステージが、(復号することの失敗の発生後に)動作の第5のモード中に取得した興味領域(ROIs)座標(x1,x2)を受信し、第5のモードから)キャプチャされた低解画像度画像をN×Nブロックに再区分し、かつ空間派生ベース画像処理技法を用いてROI-特定ブロックに対する特徴ベクトルを生成することを含み;
(2)前記処理の第2のステージが、高変調の領域に対する特徴ベクトルを検査することによって追加のROIsにマークを付け、かつ(螺旋的方法で)中間ブロックを取り囲んでいる他のブロックに対する特徴ベクトルを生成するために第1のステージに戻り、バーコード配向(方位)を計算し、かつROIとしてバーコードの4つのコーナーにマークを付けることを含み;及び
(3)前記処理の第3のステージが、バーコードをトラバースすることによってROI内に表されたいずれかのバーコード・シンボルを読取りかつ特徴ベクトルを更新し、フィルタされた画像の零交叉を検査し、バー及びスペース・パターンを生成し、かつ通常の復号アルゴリズムを用いてバー及びスペース・パターンを復号することを含む、
ことを特徴とする請求項87に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記動作の第4のモード中に、前記マルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステムは、画像処理の1つのステージを具備し、
キャプチャされた高解画像度画像の狭領域部分は、その中間から開始して直接処理され;
フィルタされた画像の零交叉は、検査されかつ検出され;
バー及びスペース・パターンは、検査されかつ検出されたから生成され;そして
バー及びスペース・パターンは、通常の復号アルゴリズムを用いて復号される、
ことを特徴とする請求項87に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記動作の第5のモード中に、前記マルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステムは、画像形成されたバーコード・シンボルが約1:1のアスペクト比を有するキャプチャされた広領域高解画像度画像の中心に存在すると仮定して、
(1)一組の並行に離間された(例えば、50画素)仮想スキャン・ラインに沿って高解画像度画像を直接処理し、かつ該仮想スキャン・ラインに沿って零交叉を検査し、
(2)それからバー及びスペース・パターンを生成し、
(3)バー及びスペース・パターンを復号し、かつ
(4)任意で、先に処理された組の並行に離間された仮想スキャン・ラインとは異なる角度に配向された異なる組の並行に離間された仮想スキャン・ラインに沿って高解画像度画像を再処理する、
ことを特徴とする請求項87に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記組の並行に離間された仮想スキャン・ラインは、約50画素により離間される、
ことを特徴とする請求項102に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記異なる角度は、0、30、60、90、120又は150度で構成されるグループから選択される、
ことを特徴とする請求項102に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - ハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイスであって、
ハンド-サポータブル筐体と;
物体が画像形成される視野(FOV)を生成する画像形成光学系、及び(i)画像感知アレイのいくつかの中央行の画素が有効にされる狭領域画像キャプチャ・モード、または(ii)画像感知アレイの多くのまたは実質的に全ての行が有効にされる広領域画像キャプチャ・モードのいずれかにおいて照明動作中に物体から反射された画像形成された光を検出する領域型画像感知アレイを有しているマルチ-モード領域型画像形成及び検出サブシステムと;
狭領域及び広領域画像キャプチャ・モード中に前記FOV内で狭帯域照明の狭領域及び広領域フィールドをそれぞれ生成するマルチ-モードLEDベース照明サブシステムと;
前記FOV内で物体検出フィールドを生成しかつそこに存在する物体を検出する自動物体存在検出サブシステムと;
前記FOVの中心部分に入射する露光を自動的に測定し、かつ前記LEDベース・マルチ-モード照明サブシステムの動作を制御する自動露光測定及び照明制御サブシステムと;
前記画像形成及び検出サブシステムによって検出された2-D画像をキャプチャリングしかつバッファリングする画像キャプチャリング及びバッファリング・サブシステムと;
リアルタイム画像分析に応じて動的に再設定することができる動作の複数のモードを有し、前記画像キャプチャリング及びバッファリング・サブシステムによってキャプチャされかつバッファされた画像を処理しかつ表された1D及び2Dバーコード・シンボルを読取る画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムと;
外部ホスト・システムまたは他の情報受信または応答デバイスへ処理した画像データを出力する入出力サブシステムと;及び
各前記サブシステムの動作を自動的に起動するシステム制御サブシステムと、
を備え、
前記自動露光測定及び照明制御サブシステムは、前記ハンド-サポータブル筐体内に配置された光収集ミラー及び光ダイオードを有し、入射照明は、前記光収集ミラーを用いて前記FOVの中心の選択された部分から収集され、そして前記自動露光測定及び照明制御サブシステムによる入射照明の強度の検出及び後続の処理のために前記光ダイオードに集束され、かつ
前記自動物体存在検出サブシステムは、前記物体検出フィールド内の物体の存在を自動的に検出し、それに応じて、前記システム制御サブシステムは、前記自動露光測定及び照明制御サブシステムが、検出された物体が十分に照明されかつ前記マルチ-モード画像形成及び検出サブシステムが照明された物体の良質なデジタル画像を形成しかつ検するように前記FOVの中心の前記選択された部分内の露光を連続的に測定しかつ前記LEDベース・マルチ−モード照明サブシステムを自動的に制御することができるようにする、
ことを特徴とするハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記LEDベース・マルチ-モード照明サブシステムは、狭帯域照明の前記狭領域フィールドを生成する第1のLEDアレイと、狭帯域照明の前記広領域フィールドを生成する第2のLEDアレイとを備える、
ことを特徴とする請求項105に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 照明は、前記領域型画像感知アレイが照明された物体の良好な品質デジタル画像を生成するように、前記第1のLEDアレイ並びに前記第2のLEDアレイを、適当な強度で、駆動する制御信号を生成するために、前記FOVの中心の選択された部分から収集されかつ自動的に検出される、
ことを特徴とする請求項105に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記自動露光測定及び照明制御サブシステムは、二つの主要な機能、具体的に:
(1)前記領域型画像感知アレイによって収集される光エネルギー(即ち、光)のパワー密度[ジュール/cm]を、リアルタイムで、測定し、かつ良好な品質の画像形成及び検出に必要な露光量を示す自動露光制御信号生成し;かつ
(2)前記システム制御サブシステムによって供給される照明アレイ選択制御信号との組合せで、前記FOV内の物体がLEDベース照明に最適に露出されかつ良好な画像が前記領域型画像感知アレイで形成されかつ検出されるように、選択されたLEDアレイの出力パワーを自動的に駆動しかつ制御すること、を有する、
ことを特徴とする請求項105に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記自動物体存在検出サブシステムは、そこに存在する物体を検出するために前記FOV内でIRベース物体検出フィールドを生成する、
ことを特徴とする請求項105に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - ハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイスであって、
ハンド-サポータブル筐体と;
物体が画像形成される視野(FOV)を生成する画像形成光学系、及び(i)画像感知アレイのいくつかの中央行の画素が有効にされる狭領域画像キャプチャ・モード、または(ii)画像感知アレイの多くのまたは実質的に全ての行が有効にされる広領域画像キャプチャ・モードのいずれかにおいて照明動作中に物体から反射された画像形成された光を検出する領域型画像感知アレイを有しているマルチ-モード画像形成及び検出サブシステムと;
前記FOVを空間的に取り囲んでいる物体検出フィールドを生成し、前記FOVの近視野部分内で画像形成される物体の検出により第1の制御信号を生成し、かつ前記FOVの遠視野部分内で画像形成される物体の検出により第2の制御信号を生成する自動物体存在及び範囲検出サブシステムと、
LEDベース照明アレイから狭帯域照明のフィールドを生成するマルチ-モードLEDベース照明サブシステムと;
ここで、前記マルチ-モードLEDベース照明サブシステムは、前記マルチ-モード画像形成及び検出サブシステムが前記狭領域画像キャプチャ・モードで動作し、かつ前記自動物体存在及び範囲検出サブシステムが前記FOV内で物体を検出する場合に、前記FOV内で狭領域狭帯域照明のフィールドを生成し;
ここで、前記マルチ-モードLEDベース照明サブシステムは、前記マルチ-モード画像形成及び検出サブシステムが前記広領域画像キャプチャ・モードで動作し、かつ前記自動物体存在及び範囲検出サブシステムが前記FOVの前記近視野内で物体を検出する場合に、前記FOVの近視野内で広領域狭帯域照明のフィールドを生成し;
ここで、前記マルチ-モードLEDベース照明サブシステムは、前記マルチ-モード画像形成及び検出サブシステムが前記広領域画像キャプチャ・モードで動作し、かつ前記自動物体存在及び範囲検出サブシステムが前記FOVの前記遠視野内で物体を検出する場合に、前記FOVの遠視野部分内で広領域狭帯域照明のフィールドを生成し;
前記FOVの中心部分に入射する露光を自動的に測定し、かつ前記LEDベース・マルチ-モード照明サブシステムの動作を制御する自動露光測定及び照明制御サブシステムと;
前記画像形成及び検出サブシステムによって検出された2-D画像をキャプチャリングしかつバッファリングする画像キャプチャリング及びバッファリング・サブシステムと;
前記画像キャプチャリング及びバッファリング・サブシステムによってキャプチャされかつバッファされたデジタル画像を処理しかつ表された1D及び2Dバーコード・シンボルを読取る画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムと;
外部ホスト・システムまたは他の情報受信または応答デバイスへ処理した画像データを出力する入出力サブシステムと;及び
前記システム動作中に前記サブシステムの動作を制御するシステム制御サブシステムと、
を備えている、
ことを特徴とするハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記ハンド-サポータブル筐体は、光透過ウィンドウを有しているフロント・パネルを供え、かつ前記LEDベース・マルチ-モード照明サブシステムは、
前記FOV内の狭領域狭帯域照明の前記フィールドを生成する第1のLEDアレイと; 前記FOVの前記近視野部分内の広領域狭帯域照明の前記フィールドを生成する第2のLEDアレイと;及び
前記FOVの前記遠視野部分内の広領域狭帯域照明の前記フィールドを生成する第3のLEDアレイと;
を備える、
ことを特徴とする請求項110に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記第1のLEDアレイは、円筒レンズが設けら、かつ前記光透過ウィンドウの左右部分に取り付けられた二対のLED光源を備えている、
ことを特徴とする請求項111に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記狭領域画像キャプチャ・モード中に、前記第1のLEDアレイは、前記FOV内で狭領域狭帯域照明の前記フィールドを生成する、
ことを特徴とする請求項112に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 狭領域狭帯域照明の前記フィールドは、遠視野で10mmよりも低い高さを有し、実質的に線形の厳密に言えば平面の照明フィールドの外観を生成する、
ことを特徴とする請求項113に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記第2のLEDアレイは、前記光透過ウィンドウ・パネルの上下部分に取り付けられたレンズなしの二組の(フラットトップ)LED光源を含む、
ことを特徴とする請求項111に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記広領域画像キャプチャ・モード中に、前記第2のLEDアレイは、前記FOVの近視野部分内で広領域狭帯域照明の前記フィールドを生成する、
ことを特徴とする請求項115に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記第3のLEDアレイは、前記光透過ウィンドウ・パネルの上下部分に取り付けられた、球面(即ち、平凸)レンズが設けられた二組のLED光源を含む、
ことを特徴とする請求項116に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記広領域画像キャプチャ・モード中に、前記第3のLEDアレイは、前記FOVの遠視野部分内で広領域狭帯域照明の前記フィールドを生成する、
ことを特徴とする請求項117に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 狭領域狭帯域照明の前記フィールドは、システムの作動範囲内の約30mmから約200mmまで拡張し、かつ前記FOVの前記近及び遠部分の両方に及ぶ、
ことを特徴とする請求項120に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記FOVの近視野部分内の広領域狭帯域照明の前記フィールドは、デバイスの作動範囲内の約0mmから約100mmまで拡張する、
ことを特徴とする請求項116に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記FOVの遠視野部分内の広領域狭帯域照明の前記フィールドは、デバイスの作動範囲内の約100mmから約200mmまで拡張する、
ことを特徴とする請求項116に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記第1のLEDアレイは、前記FOVの左側の境界からその右側の境界まで測定された、前記FOVの中心の薄い領域を照明するように設計される、
ことを特徴とする請求項111に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 物体検出フィールドは、IRベース物体検出フィールドであり、かつ前記FOV及び前記IRベース物体検出フィールドは、空間的に同一の広がりをもつものでありかつ前記IRベース物体検出フィールドは、前記デバイスの作動距離全体に沿って前記FOVに空間的に重なり合う、
ことを特徴とする請求項110に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 物体の検出に応じて生成された、狭領域狭帯域照明の前記フィールドは、二つの目的を果たす:
(1)それは、前記デバイスの前記FOVの位置に関してオペレータに可視指示を供給し、それゆえに、視野照準機器としての役割をし;かつ
(2)狭領域画像キャプチャ・モード中に、狭帯域照明の狭領域フィールドは、その内に物体が存在する前記FOVの薄い領域を照明するために用いられ、かつ物体の狭2-D画像を、(前記画像感知アレイの画素の少数の行によって)迅速にキャプチャし、バッファしかつその内に表されうる線形バーコード・シンボルを読取るために処理することができる、
ことを特徴とする請求項111に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記FOVの前記近視野部分を有する広領域狭帯域照明の近視野は、
(1)前記自動物体存在及び範囲検出サブシステムによる前記FOVの前記近視野部分内の物体の検出;及び
(2)一つ以上のイベント、例えば、以下のものを含む:
(i)前記狭領域照明モード中に1Dバーコード・シンボルを成功裏に復号処理することの前記画像処理ベース・バーコード・シンボル・リーダの失敗;
(ii)2-Dバーコード・シンボルに関連付けられた制御語のようなコード素子の検出;及び/又は
(iii)物体がフォーカスの状態でキャプチャされることを示す画像における画素データの検出、
に応じて前記第2のLEDアレイによって自動的に生成される、
ことを特徴とする請求項124に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記一つ以上のイベントに応じて生成される、前記FOVの前記近視野部分内の広領域狭帯域照明の前記近視野は、その内に物体が存在する、前記FOVの近視野部分にわたる広領域を照明し、かつ物体の2-D画像を、(前記画像感知アレイの実質的に全ての行によって)迅速にキャプチャし、バッファしかつ、あらゆる配向(方位)で、かつ実質的にあらゆるバーコード・シンボロジーの、その内に表されうる1D又は2-Dバーコード・シンボルを読取るために復号処理することができる、
ことを特徴とする請求項125に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記FOVの近視野部分内の広領域狭帯域照明の前記フィールドの強度は、前記第2のLEDアレイに関連付けられたLEDsが前記LEDベース・マルチ-モード照明サブシステムによって電気的に駆動される方法によって決定される、
ことを特徴とする請求項126に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - LEDsが駆動される程度(度合い)は、前記自動露光測定及び制御サブシステムによる画像形成平面の近くで測定された反射光の強度によって決定される、
ことを特徴とする請求項127に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記自動露光測定及び制御サブシステムによって測定された反射光の強度が弱く、物体が低い光反射率特性を示しかつ前記画像感知アレイでの十分な露光を確実にするためにより強い大きさの照明がLEDsによって生成されることが必要であるということを表すならば、前記自動露光測定及び照明制御サブシステムは、より強くLEDsを駆動する(例えば、より高い動作電流で)、
ことを特徴とする請求項128に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記FOVの前記遠視野部分内の広領域狭帯域照明の前記フィールドは、
(1)前記自動物体存在及び範囲検出サブシステムによる前記FOVの前記近視野部分内の物体の検出;及び
(2)一つ以上のイベント、例えば、以下のものを含む:
(i)前記狭領域照明モード中に線形バーコード・シンボルを成功裏に復号処理することの前記画像プロセッサの失敗;
(ii)2-Dバーコード・シンボルに関連付けられた制御語のようなコード素子の検出;及び/又は
(iii)物体がフォーカスの状態でキャプチャされることを示す画像における画素データの検出、
に応じて前記第3のLEDアレイによって自動的に生成される、
ことを特徴とする請求項125に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記一つ以上のイベントに応じて生成される、前記FOVの前記遠視野部分内の広領域狭帯域照明の前記フィールドは、その内に物体が存在する、前記FOVの遠視野部分にわたる広領域を照明し、かつ物体の2-D画像を、(前記画像感知アレイの全ての行によって)迅速にキャプチャし、バッファしかつ、あらゆる配向で、かつ実質的にあらゆるバーコード・シンボロジーの、その内に表されうる1D又は2-Dバーコード・シンボルを読取るために復号処理することができる、
ことを特徴とする請求項130に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記FOVの遠視野部分内の広領域狭帯域照明の前記フィールドの強度は、前記第3のLEDアレイに関連付けられたLEDsが前記LEDベース・マルチ-モード照明サブシステムによって電気的に駆動される方法によって決定される、
ことを特徴とする請求項131に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - LEDsが駆動される(即ち、接合電流により測定される)程度は、前記自動露光測定及び照明制御サブシステムによる画像形成平面の近くで測定された反射光の強度によって決定される、
ことを特徴とする請求項127に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記自動露光測定及び照明制御サブシステムによって測定された反射光の強度が弱く、物体が低い光反射率特性を示しかつ前記画像感知アレイでの十分な露光を確実にするためにより強い大きさの照明がLEDsによって生成されることが必要であるということを表すならば、前記自動露光測定及び照明制御サブシステムは、より強くLEDsを駆動する(例えば、より高い動作電流で)、
ことを特徴とする請求項133に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 動作の近視野及び遠視野広領域照明モードの両方の間中、前記自動露光測定及び照明制御サブシステムは、前記LEDベース・マルチ-モード照明サブシステムが画像キャプチャリング/収集処理中に前記画像感知アレイを狭帯域照明(例えば,概ね15nm帯域幅を有する、633ナノメートル)に露出する時間分を測定しかつ制御し、かつ係る計算された時間分が時間切れになる場合に係る照明の生成を自動的に終了する、
ことを特徴とする請求項111に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記FOVの前記遠視野部分内の広領域狭帯域照明の前記フィールドは、前記第3のLEDアレイの前記LEDsの前の平凸レンズをある角度に曲げることによって照準が定められる、
ことを特徴とする請求項111に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - ハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイスであって、
ハンド-サポータブル筐体と;
物体が画像形成される視野(FOV)を生成する画像形成光学系、及び(i)画像感知アレイのいくつかの中央行の画素が有効にされる狭領域画像キャプチャ・モード、または(ii)画像感知アレイの多くのまたは実質的に全ての行が有効にされる広領域画像キャプチャ・モードのいずれかにおいて照明動作中に物体から反射された画像形成された光を検出する領域型画像感知アレイを有しているマルチ-モード画像形成及び検出サブシステムと;
狭領域及び広領域画像キャプチャ・モード中にそれぞれ前記FOV内の狭帯域照明の狭領域及び広領域フィールドを生成するマルチ-モード照明サブシステムと;
前記マルチ-モード画像形成及び検出サブシステムによって検出された2-D画像をキャプチャリングしかつバッファリングする画像キャプチャリング及びバッファリング・サブシステムと;
前記画像キャプチャリング及びバッファリング・サブシステムによってキャプチャされかつバッファされた2-Dデジタル画像を処理しかつ表された1D及び2Dバーコード・シンボルを自動的に読取るマルチ-モード画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムと;
外部ホスト・システムまたは他の情報受信または応答デバイスへ処理した画像データを出力する入出力サブシステムと;及び
前記デバイスに採用された各前記サブシステムの動作を制御又は管理するシステム制御サブシステムと、
を備え、
前記マルチ-モード画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムは、以下のものから構成されているグループから選択される動作の少なくとも二つのモードを有する:
前記マルチ-モード画像処理バーコード・シンボル読取りサブシステムが、増分する方法でその中に表された一つ以上のバーコードをサーチし、かつデジタル画像データの広領域フレーム全体が処理されるまでサーチすることを続けるようにデジタル画像データのキャプチャされた広領域フレームを自動的に処理すべく設定される、動作の第1のモード;
前記マルチ-モード画像処理バーコード・シンボル読取りサブシステムが、ユーザが前記バーコード読取り装置を向けた物体のデジタル画像の中央または掃引地点から開始して、デジタル画像データのキャプチャされた広領域フレームを自動的に処理するように設定され、バーコード・シンボルがデジタル画像データのキャプチャされたフレーム内で認識される/読取られるまで抽出された画像特徴データのフレームまたはブロックを通して螺旋的方法でサーチしかつそれらにマークを付けかつ対応するデジタル画像データを処理することによって、その中に表された一つ以上のバーコード・シンボルをサーチする(即ち、見付ける)ように、デジタル画像データのキャプチャされたフレームを自動的に処理すべく設定される、動作の第2のモード;
前記マルチ-モード画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムが、前記FOV内でバーコード・シンボルの位置を特定する座標データに応じて、その中に表された一つ以上のバーコードをサーチするように、デジタル画像データのキャプチャされた広領域フレームにおける特定された“関心領域”(ROI)を自動的に処理すべく設定される、動作の第3のモード;
前記マルチ-モード画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムが、その中に表された一つ以上のバーコード・シンボルを読取るように、第1、第2及び第3のモードで用いられた特徴抽出及びマーキング動作なしで、デジタル画像データのキャプチャされた狭領域フレームを自動的に処理するように設定される、動作の第4のモード;
前記マルチ-モード画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムが、その中に表された一つ以上のバーコード・シンボルを読取るように、第1、第2及び第3のモードで用いられた特徴抽出及びマーキング動作なしで、いずれかの一つ以上の所定の仮想走査線配向に沿ってデジタル画像データのキャプチャされた広領域フレームを自動的に処理するように設定される、動作の第5のモード、
で構成され、
前記マルチ-モード画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムが、当該マルチ-モード画素処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムの動作のモードを実行することに用いる、4つの処理モジュール、具体的にはトラッカー・モジュール、ファインダ・モジュール、マーカー・モジュール、及びデコーダ・モジュールを有する、
ことを特徴とするハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記動作の第1のモードが呼出される場合、前記4つの処理モジュールは、デジタル画像データのキャプチャされた広領域フレーム全体の矩形副領域を呼出し毎に処理することができるように順番に、逐次に、かつ任意で増分的に、実行される、
ことを特徴とする請求項137に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記トラッカー・モジュールは、前記マルチ-モード画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムを中止すること又は一時停止することを容易にするために又は進行中にパラメータを変更するために任意のコールバック機能(ポーズ・チェッカー)を呼出す、
ことを特徴とする請求項138に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記ファインダ・モジュールは、それぞれが前記ブロック画像に関連付けられた特徴ベクトル・アレイ(Fv)素子を有する、N×Nブロックにデジタル画像データの広領域フレームを再分割する、
ことを特徴とする請求項139に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - Fv素子は、その画像ブロック内の(バーコード素子を表す)並行線の存在の強い可能性を識別する一組の数字を含む、
ことを特徴とする請求項140に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記ファインダ・モジュールは、より低い空間解画像度においてキャプチャされたデジタル画像データを処理する;具体的に、前記ファインダ・モジュールは、選択されたラインのそれぞれの内のn番目毎のライン及びn番目毎の画素を処理し、それにより、nによってダウン-サンプルされたオリジナルデジタル画像で計算を実行する、
ことを特徴とする請求項141に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記ファインダ・モジュールは、最左画素から開始し、前景ラインの右をトラバースし、その強度(グレー値)がプログラマブル背景しきい値を超える第1の画素を見出しかつラインの左-エッジ(xl)としてそれにマークを付け;次いで、ファインダ・モジュールは、最右画素から開始し、背景ラインを左方向にトラバースして同じ方法を用いて右-エッジ(xr)を決定する、
ことを特徴とする請求項143に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記ファインダ・モジュールは、edgel(x,y)に対応するエッジ-ベクトルの方向及び大きさを計算する、
ことを特徴とする請求項145に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記ファインダ・モジュールは、edgel(x,y)が属するFvブロックを更新する、
ことを特徴とする請求項146に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記ファインダ・モジュールは、現行画像セクションの全てのラインを詳しく調べかつFvアレイを満たす、
ことを特徴とする請求項147に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記ファインダ・モジュールは、現行画像セクションの全てのラインが処理されたかどうかを確認する、
ことを特徴とする請求項148に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記ファインダ・モジュールは、次いで、Fvブロック内の並行線の存在に対して強力にポイントする特徴に対する各Fvアレイ素子を検査する、
ことを特徴とする請求項149に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - edgelの数がしきい値を超え、かつedgel方向アレイ素子の少なくとも一つがしきい値を越える場合に関心があるFvは、興味領域(ROI)の一部であると宣言される、
ことを特徴とする請求項150に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記ファインダ・モジュールは、バーコード・リーダ・アプリケーションに制御を任せるためにポーズ・チェッカー・バックコール機能を呼出す、
ことを特徴とする請求項151に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記マーカー・モジュールは、前記ファインダ・モジュールから引き継ぎ、かつROIの完全な範囲を決定するために各ROIを検査する、
ことを特徴とする請求項152に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記ファインダ・モジュールは、次いでROIのセントロイドの位置をチェックしかつそれをメモリの累積された画像のライン番号と比較する、
ことを特徴とする請求項153に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記マーカー・モジュールがROIを処理することを継続する場合には、それは、潜在的にバーコード・シンボルの一部でありうる並列線の配向をまず決定する、
ことを特徴とする請求項154に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 並行線の正しい配向を計算した後に、マーカー・モジュールは、(例えば、(N×N(例えば、1<N<10)画素のスポット-サイズ・ウィンドウを用いて)ラインの配向の方向に、並びにそれに対して180度で画像をトラバース(即ち、スキャニング)することによってROIの近隣の並行線の最狭及び最広幅を計算する、
ことを特徴とする請求項155に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記マーカー・モジュールは、バーコード・シンボロジーに対して許容可能な最小静穏帯(クワイェット・ゾーン)を厳密に近似する画素計数を決定するために最狭及び最広素子の幅を用いる、
ことを特徴とする請求項156に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記マーカー・モジュールは、画像をトラバースし、かつ潜在的なバーコード・シンボルの四辺形境界を近似する4つのコーナーを再び決定する、
ことを特徴とする請求項157に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記マーカー・モジュールは、次いで、現行ROI識別子で、潜在的なバーコードの四辺形境界を取り囲む全てのFvブロックにマークを付け;異なる識別子を有する一つ以上のROIsが既に存在するならば、マーカー・モジュールは、他のものを完全に取り囲むそのROIをピックし;古いROIsは、それらが現行のROI内に完全に閉じ込まれていない場合にかぎり維持される、
ことを特徴とする請求項158に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記マーカー・モジュールは、また、(実行されている)バーコード読取りアプリケーションに制御を任せるためにポーズ・チェッカーを頻繁に呼出す、
ことを特徴とする請求項159に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記デコーダ・モジュールは、マーカー・モジュールから引き継ぎかつマーカー・モジュールによって先に定義された各ROIを検査する、
ことを特徴とする請求項160に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 各ROIに対して、前記デコーダ・モジュールは、(可能な静穏帯の方向に向けて)潜在的なバーコードのより長い(高い)先端を計算するために四辺形境界座標{x,y}を用いる、
ことを特徴とする請求項161に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記パラメータn(即ち、スキャン・ライン毎の画素オフセット)は、デコーダ・モジュールがどのくらいまでその仮想スキャン方向を上昇し、かつ各画像処理サイクル中に画像を処理するかを表す、
ことを特徴とする請求項163に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記デコーダ・モジュールは、成功裏の復号を結果としてもたらさなかったスキャン・データの先のラインから可能な限り遠くに配置されるスキャン・データのラインでその次の処理サイクルを実行する、
ことを特徴とする請求項164に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - スキャン・ライン毎の画素オフセット変数nは、注意して(i)考慮するROIの最大画素高さ(長さ)を決定し、かつ(ii)ROIのこの最大画素高さを、ROIの最大画素高さに比例する多数の画素オフセット距離に分割することによって決定される、
ことを特徴とする請求項165に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - ROIが画像処理の連続サイクルに対して分割される、それゆえに、スキャン・ライン毎の画素オフセットを定義している、スキャン・ラインの数又はシーケンスは、
式:f(m,n)=(2m−1)/2n-1、ここでn=1,2,…,Nであり、かつ1<m<2n-1、によって記述される、
ことを特徴とする請求項166に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記デコーダ・モジュールは、潜在的なバーコードをトラバースしかつ一次及び二次導関数に対する近似を計算する、
ことを特徴とする請求項167に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記デコーダ・モジュールは、“スペースからバーへの遷移”が発生したと決定された、二次導関数の零交叉を検査する、
ことを特徴とする請求項168に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記デコーダ・モジュールは、隣接するバー/スペース遷移の画素位置における差を取り、かつ潜在的なバーコードの各素子の幅を決定するためにそれをバー-スペース/スペース-バー遷移の補間中間点に加える、
ことを特徴とする請求項169に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 各スキャン・ラインに対する“バー及びスペース計数”を計算して、デコーダ・モジュールは、イメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダ内に支持される、異なる(かつ個別に有効にされる)シンボロジー-デコーダを呼出す、
ことを特徴とする請求項170に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 1次元又は特定の2次元シンボロジー(PDF417のような)の、各シンボロジー・デコーダは、正しい数のバー及びスペースの存在、そしてまた潜在的なバーコード・シンボルを復号することを試みる前の正しい開始/停止パターンを決定する、
ことを特徴とする請求項171に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - デコーダ・モジュールが現行スキャン・ライン・データを用いて復号するならば、それは、全ての他のスキャン・ラインをスキップする、
ことを特徴とする請求項172に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - デコーダ・モジュールがスタックされたシンボロジーを検出したならば、それは、より多くのスキャン・ライン・データを集め続ける、
ことを特徴とする請求項173に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 復号が失敗したならば、デコーダ・モジュールは、スキャン・ライン角度(バーコード配向角度)を漸次調整しかつ処理を繰返す、
ことを特徴とする請求項174に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - また、デコーダ・モジュールは、キャン・ライン・データを収集する処理において、損傷された又は不完全に表されたバーコードを読取るために、一つのスキャン・ラインからのバー及びスペース・データを、隣接するスキャン・ラインのバー及びスペース・データと相関する、
ことを特徴とする請求項175に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - デコーダ・モジュールによって復号される全てのバーコードに対して、復号された結果を保存するためにコールバック機能(関数)が呼出される、
ことを特徴とする請求項176に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記FOV内で物体検出フィールドを生成する自動物体存在及び範囲検出サブシステムと;及び
前記FOVの中心部分に入射する露光を測定し、かつ前記マルチ−モード照明サブシステムの動作を自動的に制御する自動露光測定及び照明制御サブシステムと、
を更に備えている、
ことを特徴とする請求項137に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 動作の狭領域及び広領域画像キャプチャ・モードを有しているハンド-サポータブル半自動イメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダにおいて1D/2Dバーコード・シンボロジーの自動識別を実行する方法であって、
(a)
ハンド-サポータブル筐体と;
物体が画像形成される視野(FOV)を生成する画像形成光学系、及び(i)画像感知アレイのいくつかの中央行の画素が有効にされる狭領域画像キャプチャ・モード、または(ii)画像感知アレイの多くのまたは実質的に全ての行が有効にされる広領域画像キャプチャ・モードのいずれかにおいて照明動作中に物体から反射された画像形成された光を検出する領域型画像感知アレイを有しているマルチ-モード画像形成及び検出サブシステムと;
狭領域及び広領域画像キャプチャ・モード中にそれぞれ前記FOV内の狭領域及び広領域狭帯域照明のフィールドを生成するマルチ-モードLEDベース照明サブシステムと;
前記FOV内で物体検出フィールドを生成し、かつそこに存在する物体を検出する自動物体存在検出サブシステムと;
前記FOVの中心部分に入射する露光を測定し、かつ前記LEDベース・マルチ-モード照明サブシステムの動作を制御する自動露光測定及び照明制御サブシステムと;
前記マルチ-モード画像形成及び検出サブシステムによって検出された2Dデジタル画像をキャプチャリングしかつバッファリングする画像キャプチャリング及びバッファリング・サブシステムと;
前記画像キャプチャリング及びバッファリング・サブシステムによってキャプチャされかつバッファされた2Dデジタル画像を処理しかつそこに表された1D及び2Dバーコード・シンボルを読取るマルチ-モード画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムと;
外部ホスト・システムまたは他の情報受信または応答デバイスへ処理した画像データを出力する入出力サブシステムと;
第1の起動信号を生成する、前記ハンド-サポータブル筐体に組み込まれた手動始動可能なトリガ・スイッチと;及び
各前記サブシステムの動作を制御するシステム制御サブシステムと、
を含んでいるハンド-サポータブル半自動デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイスを供給する段階と;
(b)前記物体検出フィールド内でバーコード構造を担持している物体を提示する段階と;
(c)前記自動物体存在及び範囲検出サブシステムの前記物体検出フィールド内に存在する前記物体を自動的に検出し、かつそれに応じて、第1の制御起動信号を自動的に生成しかつ前記システム制御サブシステムに供給する段階と;
(d)以下のイベントを前記システム制御サブシステム下で制御する段階と:
(1)画像感知アレイの画素の数個の中心行が有効にされる前記狭領域画像キャプチャ・モードで前記マルチ-モード画像形成及び検出サブシステムを動作し、
(2)前記狭領域画像キャプチャ・モード中に前記FOV内で狭領域狭帯域照明の狭領域フィールドを生成するために前記マルチ-モードLEDベース照明サブシステムを動作し、
(3)前記FOVの中心部分に入射する露光を自動的に測定し、かつ前記LEDベース・マルチ-モード照明サブシステムの動作を自動的に制御するために前記自動露光及び照明制御サブシステムを動作し、
(4)前記画像形成及び検出サブシステムによって検出された2D狭領域デジタル画像をキャプチャしかつバッファするために前記画像キャプチャリング及びバッファリング・サブシステムを動作し、かつ
(5)前記画像キャプチャリング及びバッファリング・サブシステムによってキャプチャされかつバッファされた前記2D狭領域デジタル画像を処理するために前記マルチ-モード画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムを動作すること;及び
(e)前記マルチ-モード画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムが第1の所定期間内に1Dバーコード・シンボル構造を読取ることができるならば、前記入出力サブシステムは、外部ホスト・システム又は他の情報受信又は応答デバイスに処理された画像データを出力する段階、
を具備することを特徴とする方法。 - (f)前記マルチ-モード画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムが第1の所定期間内に1Dバーコード・シンボル構造を読取ることができずかつ前記ユーザが前記第1の所定期間内で前記手動始動可能トリガ・スイッチを手動で始動するならば、以下のイベントを前記システム制御サブシステム下で制御する段階:
(1)画像感知アレイの画素の実質的に全ての行が有効にされる前記広領域画像キャプチャ・モードで前記マルチ-モード領域型画像形成及び検出サブシステムを動作し、
(2)前記広領域画像キャプチャ・モード中に前記FOV内で広領域狭帯域照明のフィールドを生成するために前記マルチ-モードLEDベース照明サブシステムを動作し、
(3)前記FOVの中心部分に入射する露光を自動的に測定し、かつ前記自動物体存在及び検出サブシステムによって供給される入力に応じて、前記LEDベース・マルチ-モード照明サブシステムの動作を制御するために、前記自動露光測定及び照明制御サブシステムを動作し、
(4)前記画像形成及び検出サブシステムによって検出された2D広領域デジタル画像をキャプチャしかつバッファするために前記画像キャプチャリング及びバッファリング・サブシステムを動作し、そして
(5)前記画像キャプチャリング及びバッファリング・サブシステムによってキャプチャされたかつバッファされた前記2D広領域デジタル画像を処理するために前記マルチ-モード画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムを動作すること、
を更に具備することを特徴とする請求項179に記載の方法。 - (g)前記マルチ-モード画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムが第2の所定期間内で1D又は2Dバーコード・シンボル構造を読取ることができるならば、前記入出力サブシステムは、外部ホスト・システム又は他の情報受信又は応答デバイスに処理された画像データを出力すること、
を更に具備することを特徴とする請求項180に記載の方法。 - (h)前記マルチ-モード画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムが第1の所定期間内に1D又は2Dバーコード・シンボル構造を読取ることができず、かつ前記ユーザが前記手動始動可能トリガ・スイッチを手動で始動し続けるならば、前記システム制御サブシステムは、前記デバイスが前記キャプチャされた広領域デジタル画像内の1D及び/又は2Dバーコード・シンボル構造のいずれかを読取ることができるようにすべく、前記マルチ-モード画像形成及び検出サブシステム、前記マルチ-モードLEDベース照明サブシステム、前記自動露光測定及び照明制御サブシステム、前記画像キャプチャリング及びバッファリング・サブシステム、及び前記マルチ-モード画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムを制御し続けること、
を更に具備することを特徴とする請求項181に記載の方法。 - 前記デバイスは、前記マルチ-モード画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムが動作できる少なくとも二つの主要モード、具体的には:
前記マルチ-モード画像処理バーコード・シンボル読取りサブシステムが、その中に表された一つ以上の1Dバーコード・シンボルを読取るように特徴抽出及びマーキング動作なしで、前記キャプチャされた2D狭領域デジタル画像データを自動的に処理すべく設定される、動作の第1のモードと;
抽出された画像特徴データのフレームまたはブロックを通して螺旋的方法でサーチしかつ前記抽出された画像特徴にマークを付け、かつ1D又は2Dバーコード・シンボルが前記キャプチャされた広領域デジタル画像内で認識される/読取られるまで対応する生デジタル画像データを処理することによって、その中に表された一つ以上のバーコード・シンボルをサーチする(即ち、見付ける)ように、前記マルチ-モード画像処理バーコード・シンボル読取りサブシステムが、ユーザが前記バーコード読取り装置を向けた物体の広領域デジタル画像の中央または掃引地点から開始して、前記キャプチャされた2D広領域デジタル画像を自動的に処理するように設定される、動作の第2のモードと、
を有する、
ことを特徴とする請求項182に記載の方法。 - 前記デバイスは、前記マルチ-モード画像処理バーコード・シンボル読取りサブシステムが動作できる、3つの更なる主要モード、具体的には:
前記マルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステムが、前記FOV内でバーコード・シンボルの位置を特定する座標データに応じて、その中に表された一つ以上のバーコードをサーチするように、デジタル画像データのキャプチャされた2D広領域デジタル画像の特定された“関心領域”(ROI)を自動的に処理すべく設定される、動作の第3のモードと;
前記マルチ-モード画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムが、増分される方法でその中に表された一つ以上のバーコード・シンボルをサーチし、かつデジタル画像全体が処理されるまでサーチすることを継続するために、前記キャプチャされた2D広領域デジタル画像を自動的に処理するように設定される、動作の第4のモードと;
前記マルチ-モード画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムが、その中に表された一つ以上のバーコード・シンボルを読取るように、前記第2のモード及び前記第4のモードで用いられた特徴抽出及びマーキング動作なしで、いずれかの一つ以上の所定の仮想走査線配向に沿ってデジタル画像データの前記キャプチャされた2D広領域デジタル画像を自動的に処理するように設定される、動作の第5のモード、
を有する、
ことを特徴とする請求項183に記載の方法。 - その中に図式的に表されたバーコード・シンボルを復号するためにハンド-サポータブル半自動イメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダ内の物体のキャプチャされた画像を処理する方法であって、
(a)
(1)手動始動可能トリガ・スイッチ、
(2)視野(FOV)、及び前記領域型画像感知アレイの画素の数個の中心行が有効にされる狭領域画像キャプチャ・モード、及び前記領域型画像感知アレイの実質的に全ての行が有効にされる広領域画像キャプチャ・モード、を有する領域型画像感知アレイを有しているマルチ-モード画像形成及び検出サブシステム、
(3)前記FOV内で物体を自動的に検出する自動物体検出サブシステム、
(4)前記FOV内で狭領域狭帯域照明のフィールド及び前記FOV内で広領域狭帯域照明のフィールドを選択的に生成するLEDベース・マルチ-モード照明サブシステム、
(5)画像キャプチャ及びバッファリング・サブシステム、及び
(6)画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステム、
を含んでいるハンド-サポータブル半自動イメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダを供給する段階と;
(b)前記自動物体検出サブシステムを用いて前記FOV内で物体の存在を自動的に検知する段階と、
(c)段階(c)内で物体検出に応じて、前記LEDベース・マルチ-モード照明サブシステムを用いて狭領域狭帯域照明の前記フィールド内で前記物体を自動的に照明する段階と、
(d)前記狭領域画像キャプチャ・モードで動作する前記マルチ-モード画像形成及び検出サブシステムを用いて段階(c)中に照明された物体の狭領域デジタル画像を形成しかつ検出する段階と、
(e)前記画像キャプチャ及びバッファリング・サブシステムを用いて段階(d)で形成及び検出された前記狭領域デジタル画像をキャプチャリングしかつバッファリングする段階と、
(f)そこに表された少なくとも一つの1Dバーコード・シンボルを自動的に読取ることを試みるように前記画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムを用いて段階(e)中にキャプチャされたかつバッファされた前記狭領域デジタル画像を直接的に処理する段階であり、前記画像処理動作が特徴抽出又はマーキング動作なしで前記キャプチャされた狭領域デジタル画像を自動的に処理することを具備する、該段階と、
(g)少なくとも一つの1Dバーコード・シンボルが段階(f)中に読取られず、かつ前記手動始動可能トリガ・スイッチが手動で始動されるならば、前記LEDベース・マルチ-モード照明サブシステムを用いて広領域狭帯域照明の前記フィールド内で画像形成されるべき前記物体を自動的に照明する段階と、
(h)前記広領域画像キャプチャ・モードで動作する前記マルチ-モード画像形成及び検出サブシステムを用いて段階(g)中に照明された物体の広領域デジタル画像を形成しかつ検出する段階と、
(i)前記画像キャプチャ及びバッファリング・サブシステムを用いて段階(h)で形成されかつ検出された前記広領域デジタル画像をキャプチャリングしかつバッファリングする段階と、
(j)抽出された画像特徴データのブロックを通して螺旋的方法でサーチしかつ抽出された画像特徴データの前記ブロックにマークを付けかつ1D又は2Dバーコード・シンボルが前記キャプチャされた広領域デジタル画像内で認識される/読取られるまで対応するデジタル画像データを処理することによって、そこの表された一つ以上のバーコード・シンボルを見出すように、ユーザが前記ハンド-サポータブル半自動イメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダを向けた物体ユーザの前記広領域デジタル画像の中心又は中間領域から開始して、前記画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムを用いて、段階(i)中にキャプチャされかつバッファされた前記広領域デジタル画像を自動的に処理する段階と、
(k)少なくとも一つの1D又は2Dバーコード・シンボルが段階(i)中に読取られず、かつ前記手動始動可能トリガ・スイッチがまだ手動で始動されているならば、広領域狭帯域照明の前記フィールドで画像形成されるべき前記物体をもう一度自動的に照明し、かつ少なくとも一つの1D又は2Dバーコード・シンボルが読取られるか又は前記手動始動可能トリガ・スイッチがもはや手動で始動されなくなるまで前記段階(g)、(h)、(i)及び(j)を繰返す段階と、
を具備することを特徴とする方法。 - 前記段階(f)は、
処理されたデジタル画像を生成するために、その中間から開始して、前記キャプチャされた狭領域デジタル画像を直接的に処理すること;
前記処理されたデジタルの零交叉を検出しかつ検査すること;
前記処理されたデジタル画像の検出された零交叉からバー及びスペース・パターンを生成すること;及び
復号アルゴリズムを用いてバー及びスペース・パターンを復号することを具備する、
ことを特徴とする請求項185に記載の方法。 - 前記段階(j)は、増分する方法でその中に表された一つ以上のバーコードをサーチし、かつデジタル画像全体が処理されるまでサーチすることを継続するように、前記キャプチャされた広領域デジタル画像を自動的に処理することを具備する、
ことを特徴とする請求項185に記載の方法。 - 前記段階(j)は、画像処理の3つのステージを具備し、
(1)処理の第1のステージは、前記キャプチャされた広領域デジタル画像の低解画像度画像を処理することによって興味領域(ROIs)をサーチすること(即ち、見出すこと)、N×Nブロックに低解画像度画像を区分すること、そして空間派生ベース画像処理技法を用いて各ブロックに対する特徴ベクトルを生成することを含み、
(2)処理の第2のステージは、高変調の領域に対する特徴ベクトルを検査することによってROIsにマークを付けること、バーコード配向を計算すること、及びROIとしてバーコードの4つのコーナーにマークを付けることを含み、かつ
(3)処理の第3のステージは、バーコードをトラバースすることによって前記ROI内に表されたバーコード・シンボルを読取ること及び特徴ベクトルを更新すること、フィルタされた画像の零交叉を検査すること、バー及びスペース・パターンを生成すること、及び復号アルゴリズムを用いてバー及びスペース・パターンを復号することを含む、
ことを特徴とする請求項187に記載の方法。 - 前記画像処理の第1のステージは、
(1)そのオリジナル高解画像度画像からパッケージ・ラベルの低解画像度画像を生成することを具備する、
ことを特徴とする請求項188に記載の方法。 - 前記画像処理の第2のステージは、
(2)前記パッケージ・ラベルの低解画像度画像を区分すること;
(3)前記低解画像度画像を用いて特徴ベクトルを計算すること;及び
(4)コード構造内でバーを表す並行線の存在を検出するためにこれらの特徴ベクトルを分析すること、
を更に具備する、
ことを特徴とする請求項188に記載の方法。 - 前記画像処理の第2のステージ中に、低解画像度画像データの各ブロック内の特徴ベクトルを計算することは、以下のメトリックス:勾配ベクトル、エッジ密度量、並行エッジ・ベクトルの数、edgelsのセントロイド、強度変化、及び低解画像度画像からキャプチャされた強度のヒストグラム、の一つ以上を用いて実行される、
ことを特徴とする請求項190に記載の方法。 - 特徴ベクトルを分析することは、高エッジ密度、多数の並行エッジ・ベクトル及び大きな強度変化を探すことを具備する、
ことを特徴とする請求項190に記載の方法。 - 前記画像処理の第2のステージは、
(5)バーコード素子配向を計算することを更に具備し、
各特徴ベクトル・ブロックに対して、バーコード構造は、異なる角度でトラバースされ(即ち、スライスされ)、スライスは、“平均最小二乗誤差”に基づき互いに整合され、かつ正しい配向は、キャプチャされた画像内に表されるバーコード・シンボルの全てのスライスを通して平均二乗誤差感知と整合するその角度であるべく決定される、
ことを特徴とする請求項190に記載の方法。 - 前記画像処理の第2のステージは、
(6)検出されたバーコード・シンボルの4つのコーナーのマーキングを更に具備し、かつ(i)係るマーキング動作は、前記完全高解画像度デジタル画像で実行され、(ii)バーコードは、ブロックの中心から開始していずれかの方向にトラバースされ、(iii)変調の程度は、強度変化を用いて検出され、かつ(iv)バーコードの4つのコーナーのx、y座標(画素)が検出され、かつ高解画像度デジタル画像内でバーコード・シンボルの検出された4つのコーナーによってROIを定義する、
ことを特徴とする請求項193に記載の方法。 - 前記処理の第3のステージ中に前記特徴ベクトルを更新することは、
バーコード・シンボルをトラバースする間に特徴ベクトルFvのヒストグラム構成要素を更新すること、
黒-から-白への遷移の推定を計算すること;及び
バーコード・シンボルの狭及び広素子の推定を計算すること、
を具備する、
ことを特徴とする請求項188に記載の方法。 - 前記処理の第3のステージ中に零交叉をサーチすることは、
バーコード配向に垂直な方向い高解画像度バーコード画像をメジア・フィルタリングすること;
二次微分(二次導関数)零交叉だけを用いて黒/白遷移を推定すること;及び
推定された黒/白エッジ遷移を用いてキャプチャされた画像内に表されるバーコード・シンボルのバー及びスペースのグレー・レベルの上限及び下限を決定すること、
を具備する、
ことを特徴とする請求項188に記載の方法。 - 前記処理の第3のステージ中にバー及びスペース・パターンを生成することは、
ランプ関数として前記黒/白エッジ遷移をモデル化すること;
各エッジ遷移が1画素幅であると仮定すること;
副画素レベルの各エッジ遷移位置を決定すること;及び
前記黒/白エッジ遷移データを用いてバー及びスペース計数を集めること、
を具備する、
ことを特徴とする請求項196に記載の方法。 - 前記処理の第3のステージは、
バー及びスペース計数を境界でフレーミングすること;及び
一つ以上のレーザ・スキャニング・バーコード復号アルゴリズムを用いてバー及びスペース・データを復号すること、
を更に具備する、
ことを特徴とする請求項197に記載の方法。 - その中に図式的に表されたバーコード・シンボルを復号するためにハンド-サポータブル半自動イメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダ内で物体のキャプチャされたデジタル画像を処理する方法であって、
(a)
(1)手動始動可能トリガ・スイッチ、
(2)視野(FOV)、及び前記領域型画像感知アレイの画素の数個の中心行が有効にされる狭領域画像キャプチャ・モード、及び前記領域型画像感知アレイの実質的に全ての行が有効にされる広領域画像キャプチャ・モード、を有する領域型画像感知アレイを有しているマルチ-モード画像形成及び検出サブシステム、
(3)前記FOV内で物体を自動的に検出する自動物体検出サブシステム、
(4)前記FOV内で狭領域狭帯域照明のフィールド及び前記FOV内で広領域狭帯域照明のフィールドを選択的に生成するLEDベース・マルチ-モード照明サブシステム、
(5)画像キャプチャ及びバッファリング・サブシステム、及び
(6)画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステム、
を含んでいるハンド-サポータブル半自動イメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダを供給する段階と;
(b)前記自動物体検出サブシステムを用いて前記FOV内で物体の存在を自動的に検知する段階と、
(c)段階(b)内で物体検出に応じて、前記LEDベース・マルチ-モード照明サブシステムを用いて狭領域狭帯域照明の前記フィールド内で前記物体を自動的に照明する段階と、
(d)前記狭領域画像キャプチャ・モードで動作する前記マルチ-モード画像形成及び検出サブシステムを用いて段階(c)中に照明された物体の狭領域デジタル画像を形成しかつ検出する段階と、
(e)前記画像キャプチャ及びバッファリング・サブシステムを用いて段階(d)で形成及び検出された前記狭領域デジタル画像をキャプチャリングしかつバッファリングする段階と、
(f)そこに表された少なくとも一つの1Dバーコード・シンボルを自動的に読取ることを試みるように前記画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムを用いて段階(e)中にキャプチャされたかつバッファされた前記狭領域デジタル画像を直接的に処理する段階であり、前記画像処理動作が特徴抽出又はマーキング動作なしで前記キャプチャされた狭領域デジタル画像を自動的に処理することを具備する、該段階と、
(g)少なくとも一つの1Dバーコード・シンボルが段階(f)中に読取られず、かつ前記手動始動可能トリガ・スイッチが手動で始動されるならば、前記LEDベース・マルチ-モード照明サブシステムを用いて広領域狭帯域照明の前記フィールド内で画像形成されるべき前記物体を自動的に照明する段階と、
(h)前記広領域画像キャプチャ・モードで動作する前記マルチ-モード画像形成及び検出サブシステムを用いて段階(g)中に照明された物体の広領域デジタル画像を形成しかつ検出する段階と、
(i)前記画像キャプチャ及びバッファリング・サブシステムを用いて段階(h)で形成されかつ検出された前記広領域デジタル画像をキャプチャリングしかつバッファリングする段階と、
(j)前記画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムを用いてかつ前記広領域デジタル画像の上部左コーナーから開始してその下部右コーナーに達するまで継続し、少なくとも一つの1D又は2Dバーコード・シンボルが認識される/読取られるまで、段階(i)中にキャプチャされかつバッファされた前記広領域デジタル画像を自動的に処理する段階と、
(k)少なくとも一つの1D又は2Dバーコード・シンボルが段階(i)中に読取られず、かつ前記手動始動可能トリガ・スイッチがまだ手動で始動されているならば、狭帯域照明の前記広領域フィールドで画像形成されるべき前記物体をもう一度自動的に照明し、かつ少なくとも一つの1D又は2Dバーコード・シンボルが読取られるか又は前記手動始動可能トリガ・スイッチがもはや手動で始動されなくなるまで前記段階、(h)、(i)及び(j)を繰返す段階と、
を具備することを特徴とする方法。 - 前記段階(d)は、
その中間から開始して、前記キャプチャされた狭領域デジタル画像の狭領域部分を直接的に処理すること;
前記処理されたデジタル画像の零交叉を検出しかつ検査すること;
検出された零交叉からバー及びスペース・パターンを生成すること;及び
通常の復号アルゴリズムを用いてバー及びスペース・パターンを復号すること、
を具備することを特徴とする請求項199に記載の方法。 - 前記段階(j)は、増分する方法でその中に表された一つ以上の1D又は2Dバーコードをサーチし、かつ広領域デジタル画像全体が処理されるまでサーチすることを継続するように、その完全なバッファリングの前に、前記キャプチャされた広領域デジタル画像を自動的に開始処理することを具備し、それにより画像内に存在しうるバーコードの位置、又は、その配向、又は、その数に関する予備的知識が利用(入手)可能でない場合にバーコード位置決め及び読取りを有効にする、
ことを特徴とする請求項199に記載の方法。 - 前記段階(j)は、画像処理の3つのステージ、具体的には:
(1)(a)段階(i)でキャプチャされた(高解画像度)広領域デジタル画像のフレームから導出された低解画像度画像を処理すること、(b)前記低解画像度画像をN×Nブロックに区分すること、(c)空間派生ベース画像処理技法を用いて各ブロックに対する特徴ベクトル(Fv)を生成すること、及び(d)高変調の領域に対する特徴ベクトルを検査することによってROIsにマークを付けることによって興味領域(ROIs)をサーチすること(即ち、見出すこと)を含む処理の第1のステージ;
(2)バーコード配向を計算すること、及びROIとしてバーコードの4つのコーナーにマークを付けることを含む処理の第2のステージ;及び
(3)バーコード画像データをトラバースすることによって前記ROI内に表されたバーコード・シンボルを読取ること、特徴ベクトルを更新すること、フィルタされたデジタル画像データの零交叉を検査すること、バー及びスペース・パターンを生成すること、及び復号アルゴリズムを用いてバー及びスペース・パターンを復号することを含む処理の第3のステージを具備する、
ことを特徴とする請求項201に記載の方法。 - 処理の第1のステージは、
(i)前記低解画像度デジタル画像を処理することによって興味領域(ROIs)をサーチする(即ち、見出す)こと;
(ii)前記低解画像度デジタル画像をN×Nブロックに区分すること;
(iii)勾配ベクトル、エッジ密度量、並行エッジ・ベクトルの数、edgelsのセントロイド、強度変化、及び低解画像度デジタル画像からキャプチャされた強度のヒストグラムからなるグループから選択された一つ以上の量を用いて低解画像度デジタル画像データの各ブロックに対する特徴ベクトルを生成すること;
(iv)(空間派生ベース画像処理技法を用いて)高変調、高エッジ密度量、多数の並行エッジ・ベクトル、及び多きな強度変化からなるグループから選択された一つ以上の属性の検出によって並行線を有している領域に対する特徴ベクトルを検査すること;及び
(v)ROIsにマークを付けること、
を具備する、
ことを特徴とする請求項202に記載の方法。 - その中に図式的に表されたバーコード・シンボルを復号するためにハンド-サポータブル半自動イメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダ内でキャプチャされた画像を処理する方法であって、
(a)
(1)手動始動可能トリガ・スイッチ、
(2)視野(FOV)、及び前記領域型画像感知アレイの画素の数個の中心行が有効にされる狭領域画像キャプチャ・モード、及び前記領域型画像感知アレイの実質的に全ての行が有効にされる広領域画像キャプチャ・モード、を有する領域型画像感知アレイを有しているマルチ-モード画像形成及び検出サブシステム、
(3)前記FOV内で物体を自動的に検出する自動物体検出サブシステム、
(4)前記FOV内で狭領域狭帯域照明のフィールド及び前記FOV内で広領域狭帯域照明のフィールドを選択的に生成するLEDベース・マルチ-モード照明サブシステム、
(5)画像キャプチャ及びバッファリング・サブシステム、及び
(6)画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステム、
を含んでいるハンド-サポータブル半自動イメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダを供給する段階と;
(b)前記自動物体検出サブシステムを用いて前記FOV内で物体の存在を自動的に検知する段階と、
(c)段階(b)内で物体検出に応じて、前記LEDベース・マルチ-モード照明サブシステムを用いて狭領域狭帯域照明の前記フィールド内で前記物体を自動的に照明する段階と、
(d)前記狭領域画像キャプチャ・モードで動作する前記マルチ-モード画像形成及び検出サブシステムを用いて段階(c)中に照明された物体の狭領域デジタル画像を形成しかつ検出する段階と、
(e)前記画像キャプチャ及びバッファリング・サブシステムを用いて段階(d)で形成及び検出された前記狭領域デジタル画像をキャプチャリングしかつバッファリングする段階と、
(f)そこに表された少なくとも一つの1Dバーコード・シンボルを自動的に読取ることを試みるように前記画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムを用いて段階(e)中にキャプチャされたかつバッファされた前記狭領域デジタル画像を直接的に処理する段階であり、前記画像処理動作が特徴抽出又はマーキング動作なしで前記キャプチャされた狭領域デジタル画像を自動的に処理することを具備する、該段階と、
(g)少なくとも一つの1Dバーコード・シンボルが段階(f)中に読取られず、かつ前記手動始動可能トリガ・スイッチが手動で始動されるならば、前記LEDベース・マルチ-モード照明サブシステムを用いて広領域狭帯域照明の前記フィールド内で画像形成されるべき前記物体を自動的に照明する段階と、
(h)前記広領域画像キャプチャ・モードで動作する前記マルチ-モード画像形成及び検出サブシステムを用いて段階(g)中に照明された物体の広領域デジタル画像を形成しかつ検出する段階と、
(i)前記画像キャプチャ及びバッファリング・サブシステムを用いて段階(h)で形成されかつ検出された前記広領域デジタル画像をキャプチャリングしかつバッファリングする段階と、
(j)前記キャプチャされた広領域デジタル画像内で表された一つ以上の1D又は2Dバーコード・シンボルを読取るために、特徴抽出及びマーキング動作なしで、一つ以上の所定の仮想スキャン・ライン配向に沿って、前記画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムを用いて段階(i)中にキャプチャされかつバッファされた前記広領域デジタル画像を自動的に処理する段階と、
(k)少なくとも一つの1D又は2Dバーコード・シンボルが段階(j)中に読取られず、かつ前記手動始動可能トリガ・スイッチがまだ手動で始動されているならば、狭帯域照明の前記フィールドで画像形成されるべき前記物体をもう一度自動的に照明し、かつ少なくとも一つの1D又は2Dバーコード・シンボルが読取られるか又は前記手動始動可能トリガ・スイッチがもはや手動で始動されなくなるまで前記段階、(g)、(h)、(i)及び(j)を繰返す段階と、
を具備することを特徴とする方法。 - 前記段階(d)は、
その中間から開始して、前記キャプチャされた狭領域デジタル画像の数個の行を直接的に処理すること;
処理されたデジタル画像の零交叉を検出しかつ検査すること;
検出された零交叉からバー及びスペース・パターンを生成すること;及び
通常の復号アルゴリズムを用いてバー及びスペース・パターンを復号すること
を具備する、
ことを特徴とする請求項204に記載の方法。 - 前記段階(j)は、
(1)一組の並行に離間された(例えば、50画素)仮想スキャン・ラインに沿って前記キャプチャされた高領域デジタル画像を直接的に処理すること;
(2)前記仮想スキャン・ラインに沿って零交叉を検出しかつ検査すること;
(3)検出された零交叉からバー及びスペース・パターンを生成すること;
(4)通常の復号アルゴリズムを用いてバー及びスペース・パターンを復号すること;及び
(5)任意で、仮想スキャン・ラインの先に処理された組みとは異なる角度で配向された並行に離間された仮想スキャン・ラインの異なる組に沿って高解画像度デジタル画像を再処理すること、を具備する、
ことを特徴とする請求項204に記載の方法。 - 前記並行に離間された仮想スキャン・ラインの組は、約50画素の大きさの量で離間される、
ことを特徴とする請求項206に記載の方法。 - それに沿って前記並行に離間された仮想スキャン・ラインの組が配向される、前記異なる角度は、0、30、60、90、120及び150度で構成されているグループから選択される値である、
ことを特徴とする請求項207に記載の方法。 - その中に図式的に表されたバーコード・シンボルを復号するためにハンド-サポータブル半自動イメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダ内で物体のキャプチャされたデジタル画像を処理する方法であって、
(a)
(1)手動始動可能トリガ・スイッチ、
(2)視野(FOV)、及び前記領域型画像感知アレイの画素の数個の中心行が有効にされる狭領域画像キャプチャ・モード、及び前記領域型画像感知アレイの実質的に全ての行が有効にされる広領域画像キャプチャ・モード、を有する領域型画像感知アレイを有しているマルチ-モード画像形成及び検出サブシステム、
(3)前記FOV内で物体を自動的に検出する自動物体検出サブシステム、
(4)前記FOV内で狭領域狭帯域照明のフィールド及び前記FOV内で広領域狭帯域照明のフィールドを選択的に生成するLEDベース・マルチ-モード照明サブシステム、
(5)画像キャプチャ及びバッファリング・サブシステム、及び
(6)画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステム、
を含んでいるハンド-サポータブル半自動イメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダを供給する段階と;
(b)前記自動物体検出サブシステムを用いて前記FOV内で物体の存在を自動的に検知する段階と、
(c)段階(b)内で物体検出に応じて、前記LEDベース・マルチ-モード照明サブシステムを用いて狭領域狭帯域照明の前記フィールド内で前記物体を自動的に照明する段階と、
(d)前記狭領域画像キャプチャ・モードで動作する前記マルチ-モード画像形成及び検出サブシステムを用いて段階(c)中に照明された物体の狭領域デジタル画像を形成しかつ検出する段階と、
(e)前記画像キャプチャ及びバッファリング・サブシステムを用いて段階(d)で形成及び検出された前記狭領域デジタル画像をキャプチャリングしかつバッファリングする段階と、
(f)そこに表された少なくとも一つの1Dバーコード・シンボルを自動的に読取ることを試みるように前記画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムを用いて段階(e)中にキャプチャされたかつバッファされた前記狭領域デジタル画像を直接的に処理するか、又は前記狭領域デジタル画像内でバーコード素子を検出しかつ前記バー素子の座標を特定する段階と、
(g)少なくとも一つの1Dバーコード・シンボルが段階(f)中に読取られず、かつ前記手動始動可能トリガ・スイッチが手動で始動されるならば、前記LEDベース・マルチ-モード照明サブシステムを用いて広領域狭帯域照明の前記フィールド内で画像形成されるべき前記物体を自動的に照明する段階と、
(h)前記広領域画像キャプチャ・モードで動作する前記マルチ-モード画像形成及び検出サブシステムを用いて段階(g)中に照明された物体の広領域デジタル画像を形成しかつ検出する段階と、
(i)前記画像キャプチャ及びバッファリング・サブシステムを用いて段階(h)で形成されかつ検出された前記広領域2Dデジタル画像をキャプチャリングしかつバッファリングする段階と、
(j)前記キャプチャされた広領域デジタル画像内で表された一つ以上の1D又は2Dバーコード・シンボルを読取るために、特徴抽出及びマーキング動作なしで、一つ以上の所定の仮想スキャン・ライン配向に沿って、前記画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムを用いて段階(i)中にキャプチャされかつバッファされた前記広領域デジタル画像を自動的に処理する段階と、
(k)少なくとも一つの1D又は2Dバーコード・シンボルが段階(j)中に読取られず、かつ前記手動始動可能トリガ・スイッチがまだ手動で始動されているならば、広領域狭帯域照明の前記フィールドの前記物体をもう一度自動的に照明し、かつ少なくとも一つの1D又は2Dバーコード・シンボルが読取られるか又は前記手動始動可能トリガ・スイッチがもはや手動で始動されなくなるまで、前記ROIに表された一つ以上のバーコードをサーチしかつ読取ることを開始するように、段階(f)の前記座標によって特定された特定の興味領域(ROIs)における前記キャプチャされたデジタル画像を自動的に処理する、
を具備することを特徴とする方法。 - 前記段階(f)は、その中間から開始して、前記キャプチャされた狭領域デジタル画像の数個の行を直接的に処理し、前記処理されたデジタル画像の零交叉を検出しかつ検査し、検出された零交叉からバー及びスペース・パターンを生成し、かつ通常の復号アルゴリズムを用いてバー及びスペース・パターンを復号することを具備する、
ことを特徴とする請求項209に記載の方法。 - 前記段階(i)は、画像処理の3つのステージ、具体的には:
(1)処理の第1のステージは、(復号することの失敗の発生の後で)段階(i)中に取得した興味領域(ROI)座標(x1,x2)を受信すること、N×Nブロックにキャプチャされた低解画像度デジタル画像を再区分し、かつ空間派生ベース画像処理技法を用いてROI-特定ブロックに対する特徴ベクトルを生成することを含み;
(2)処理の第2のステージは、高変調の領域に対する特徴ベクトルを検査することによって追加のROIsにマークを付けかつ(即ち、螺旋的方法で)中間ブロックを取り囲んでいる他のブロックに対する特徴ベクトルを生成するために第1のステージに戻り、バーコード配向を計算し、かつROIとしてバーコード・シンボルの4つのコーナーにマークを付けることを含み;そして
(3)処理の第3のステージは、バーコード・シンボルをトラバースすることによってROI内に表されたバーコード・シンボルを読取ること及び特徴ベクトルを更新すること、フィルタされたデジタル画像の零交叉を検査すること、バー及びスペース・パターンを生成すること、及び通常の復号アルゴリズムを用いてバー及びスペース・パターンを復号することを含む、
を具備する、
ことを特徴とする請求項209に記載の方法。 - その中に図式的に表されたバーコード・シンボルを復号するためにハンド-サポータブル半自動イメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダ内で物体のキャプチャされたデジタル画像を処理する装置であって、
(1)手動始動可能トリガ・スイッチ、
(2)視野(FOV)、及び前記領域型画像感知アレイの画素の数個の中心行が有効にされる狭領域画像キャプチャ・モード、及び前記領域型画像感知アレイの実質的に全ての行が有効にされる広領域画像キャプチャ・モード、を有する領域型画像感知アレイを有しているマルチ-モード画像形成及び検出サブシステム、
(3)前記FOV内で物体を自動的に検出する自動物体検出サブシステム、
(4)前記FOV内で狭領域狭帯域照明のフィールド及び前記FOV内で広領域狭帯域照明のフィールドを選択的に生成するLEDベース・マルチ-モード照明サブシステム、
(5)画像キャプチャ及びバッファリング・サブシステム、及び
(6)画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステム、
を含んでいるハンド-サポータブル半自動イメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダを備え、
(a)前記自動物体検出サブシステムは、前記FOV内で物体の存在を自動的に検出し;
(b)段階(b)内で物体検出に応じて、前記LEDベース・マルチ-モード照明サブシステムは、狭領域狭帯域照明の前記フィールド内で前記物体を自動的に照明し;
(c)前記狭領域画像キャプチャ・モードで動作する前記マルチ-モード画像形成及び検出サブシステムは、照明された物体の狭領域デジタル画像を形成しかつ検出し;
(d)前記画像キャプチャ及びバッファリング・サブシステムは、前記物体の前記形成されかつ検出された狭領域デジタル画像をキャプチャしかつバッファし;
(e)前記画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムは、そこに表された少なくとも一つの1Dバーコード・シンボルを自動的に読取ることを試みるように、前記キャプチャされかつバッファされた狭領域デジタル画像を直接的に処理し、前記画像処理動作は、特徴抽出又はマーキング動作を実行することなく前記キャプチャされた狭領域デジタル画像を自動的に処理することを具備し;
(f)少なくとも一つの1Dバーコード・シンボルが段階(e)中に読取られず、かつ前記手動始動可能トリガ・スイッチが手動で始動されるならば、前記LEDベース・マルチ-モード照明サブシステムは、広領域狭帯域照明の前記フィールド内で画像形成されるべき前記物体を自動的に照明し;
(h)前記広領域画像キャプチャ・モードで動作する前記マルチ-モード画像形成及び検出サブシステムは、照明された物体の広領域デジタル画像を形成しかつ検出し;
(i)前記画像キャプチャ及びバッファリング・サブシステムは、前記形成されかつ検出された広領域デジタル画像をキャプチャしかつバッファし;
(j)前記画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムは抽出された画像特徴データのブロックを通して螺旋的方法でサーチしかつ抽出した画像特徴データの前記ブロックにマークを付け、かつ1D又は2Dバーコード・シンボルが前記キャプチャされた広領域デジタル画像内で認識される/読取られるまで対応しているデジタル画像データを処理することによって、そこに表された一つ以上のバーコード・シンボルを見出すように、ユーザが前記ハンド-サポータブル半自動イメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダを向けた物体の前記広領域デジタル画像の中心又は中間点から開始して、前記キャプチャされかつバッファされた広領域デジタル画像を自動的に処理し;
(k)少なくとも一つの1D又は2Dバーコード・シンボルが段階(i)中に読取られず、かつ前記手動始動可能トリガ・スイッチがまだ手動で始動されているならば、もう一度前記LEDベース・マルチ-モード照明サブシステムは、広領域狭帯域照明の前記フィールドの前記物体を自動的に照明し、かつ少なくとも一つの1D又は2Dバーコード・シンボルが読取られるか又は前記手動始動可能トリガ・スイッチがもはや手動で始動されなくなるまで、それぞれのサブシステムで前記段階(g)、(h)、(i)及び(j)を繰返す、
ことを特徴とする装置。 - 前記段階(e)中に、前記画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムは、以下の動作を実行する:
処理されたデジタル画像を生成するために、その中間から開始して、前記キャプチャされた狭領域デジタル画像を直接的に処理し;
前記処理されたデジタル画像の零交叉を検出しかつ検査し;
前記処理されたデジタル画像の検出された零交叉からバー及びスペース・パターンを生成し;及び
復号アルゴリズムを用いてバー及びスペース・パターンを復号する、
ことを特徴とする請求項212に記載の装置。 - 前記画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムは、増分した方法でその中に表される一つ以上のバーコードをサーチし、かつ全てのデジタル画像が処理されるまでサーチすることを継続するように、前記キャプチャされた広領域デジタル画像を自動的に処理する、
ことを特徴とする、請求項212に記載の装置。 - 前記段階(j)は、画像処理の3つのステージ、具体的には:
(1)処理の第1のステージは、前記キャプチャされた広領域デジタル画像の低解画像度画像を処理することによって興味領域(ROI)をサーチすること(即ち、見出すこと)、N×Nブロックに低解画像度画像を区分し、かつ空間派生ベース画像処理技法を用いて各ブロックに対する特徴ベクトルを生成することを含み;
(2)処理の第2のステージは、高変調の領域に対する特徴ベクトルを検査することによって追加のROIsにマークを付け、バーコード配向を計算しかつROIとしてバーコード・シンボルの4つのコーナーにマークを付けることを含み;そして
(3)処理の第3のステージは、バーコード・シンボルをトラバースすることによって前記ROI内に表されたバーコード・シンボルを読取ること及び特徴ベクトルを更新すること、フィルタされたデジタル画像の零交叉を検査すること、バー及びスペース・パターンを生成すること、及び復号アルゴリズムを用いてバー及びスペース・パターンを復号することを含む、
ことを特徴とする請求項212に記載の装置。 - 前記画像処理の第1のステージは、
(1)前記段階(i)でキャプチャされた前記高解画像度狭領域デジタル画像から低解画像度画像を生成することを具備する、
ことを特徴とする請求項215に記載の装置。 - 前記画像処理の第2のステージは、
(2)パッケージ・ラベルの低解画像度画像を区分すること;
(3)低解画像度画像を用いて特徴ベクトルを計算すること;及び
(4)コード構造内でバーを表す並行線の存在を検出するためにこれら特徴ベクトルを分析することを更に具備する、
ことを特徴とする請求項216に記載の装置。 - 前記画像処理の第2のステージ中に、低解画像度画像データの各ブロック内で特徴ベクトルを計算することは、一つ以上の以下のメトリックス:勾配ベクトル、エッジ密度量、並行エッジ・ベクトルの数、edgelsのセントロイド、強度変化、及び低解画像度画像からキャプチャされた強度のヒストグラム、の一つ以上を用いて実行される、
ことを特徴とする請求項217に記載の装置。 - 特徴ベクトルを分析することは、高エッジ密度、多数の並行エッジ・ベクトル及び大きな強度変化を探すことを具備する、
ことを特徴とする請求項217に記載の装置。 - 前記画像処理の第2のステージは、
(5)バーコード素子配向を計算することを更に具備し、
各特徴ベクトル・ブロックに対して、バーコード構造は、異なる角度でトラバースされ(即ち、スライスされ)、スライスは、“平均最小二乗誤差”に基づき互いに整合され、かつ正しい配向は、キャプチャされた画像内に表されるバーコード・シンボルの全てのスライスを通して平均二乗誤差感知と整合するその角度であるべく決定される、
ことを特徴とする請求項217に記載の装置。 - 前記画像処理の第2のステージは、
(6)検出されたバーコード・シンボルの4つのコーナーのマーキングを更に具備し、かつ(i)係るマーキング動作は、前記完全高解画像度デジタル画像で実行され、(ii)バーコードは、ブロックの中心から開始していずれかの方向にトラバースされ、(iii)変調の程度は、強度変化を用いて検出され、かつ(iv)バーコードの4つのコーナーのx、y座標(画素)が検出され、かつ高解画像度デジタル画像内でバーコード・シンボルの検出された4つのコーナーによってROIを定義する、
ことを特徴とする請求項220に記載の装置。 - 前記処理の第3のステージ中に特徴ベクトルを更新することは、
バーコード・シンボルをトラバースしている間に特徴ベクトルFvのヒストグラム構成要素を更新すること;
黒-から-白への遷移の推定を計算すること;及び
バーコード・シンボルの狭及び広素子の推定を計算すること、
を具備する、
ことを特徴とする請求項215に記載の装置。 - 前記処理の第3のステージ中に零交叉をサーチすることは、
バーコード配向に垂直な方向に高解画像度バーコード画像をメジアン・フィルタすること;
二次導関数零交叉だけを用いて黒/白エッジ遷移を推定すること;及び
前記推定された黒/白エッジ遷移を用いて、キャプチャされた画像内で表されるバーコード・シンボルのバー及びスペースのグレー・レベルの上限及び下限を決定すること、
を具備する、
ことを特徴とする請求項215に記載の装置。 - 前記処理の第3のステージ中にバー及びスペース・パターンを生成することは、
ランプ関数として黒/白エッジ遷移をモデル化すること;
各前記エッジ遷移を1画素幅であると仮定すること;
黒/白エッジ遷移データを用いてバー及びスペース計数を集めること
を具備する、
ことを特徴とする請求項215に記載の装置。 - 前記処理の第3のステージは、
境界線でバー及びスペース計数ケータをフレームすること;及び
一つ以上のレーザ・スキャニング・バーコード復号アルゴリズムを用いてバー及びスペース・データを復号すること、
を更に具備する、
ことを特徴とする請求項224に記載の装置。 - その中に図式的に表されたバーコード・シンボルを復号するためにハンド-サポータブル半自動イメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダ内で物体のキャプチャされたデジタル画像を処理する装置であって、
(1)手動始動可能トリガ・スイッチ、
(2)視野(FOV)、及び前記領域型画像感知アレイの画素の数個の中心行が有効にされる狭領域画像キャプチャ・モード、及び前記領域型画像感知アレイの実質的に全ての行が有効にされる広領域画像キャプチャ・モード、を有する領域型画像感知アレイを有しているマルチ-モード画像形成及び検出サブシステム、
(3)前記FOV内で物体を自動的に検出する自動物体検出サブシステム、
(4)前記FOV内で狭領域狭帯域照明のフィールド及び前記FOV内で広領域狭帯域照明のフィールドを選択的に生成するLEDベース・マルチ-モード照明サブシステム、
(5)画像キャプチャ及びバッファリング・サブシステム、及び
(6)画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステム、
を含んでいるハンド-サポータブル半自動イメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダと;
(a)前記自動物体検出サブシステムは、前記FOV内で物体の存在を自動的に検出し;
(b)段階(a)内での物体検出に応じて、前記LEDベース・マルチ-モード照明サブシステムは、狭領域狭帯域照明の前記フィールド内で前記物体を自動的に照明し;
(c)前記狭領域画像キャプチャ・モードで動作する前記マルチ-モード画像形成及び検出サブシステムは、照明された物体の狭領域デジタル画像を形成しかつ検出し;
(d)前記画像キャプチャ及びバッファリング・サブシステムは、前記物体の前記形成されかつ検出された狭領域デジタル画像をキャプチャしかつバッファし;
(e)前記画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムは、そこに表された少なくとも一つの1Dバーコード・シンボルを自動的に読取ることを試みるように、前記キャプチャされかつバッファされた狭領域デジタル画像を直接的に処理し、前記画像処理動作は、特徴抽出又はマーキング動作を実行することなく、前記キャプチャされた狭領域デジタル画像を自動的に処理することを具備し;
(f)少なくとも一つの1Dバーコード・シンボルが段階(e)中に読取られず、かつ前記手動始動可能トリガ・スイッチが手動で始動されるならば、前記LEDベース・マルチ-モード照明サブシステムは、広領域狭帯域照明の前記フィールド内で画像形成されるべき前記物体を自動的に照明し;
(h)前記広領域画像キャプチャ・モードで動作する前記マルチ-モード画像形成及び検出サブシステムは、照明された物体の広領域デジタル画像を形成しかつ検出し;
(i)前記画像キャプチャ及びバッファリング・サブシステムは、前記形成されかつ検出された広領域デジタル画像をキャプチャしかつバッファし;
(j)前記画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムは、前記広領域デジタル画像の上部左コーナーから開始してその下部右コーナーに達するまで継続して、少なくとも1D又は2Dバーコード・シンボルが前記キャプチャされた広領域デジタル画像内で認識される/読取られるまで、ステップ(i)中にキャプチャされたかつバッファされた前記広領域デジタル画像を自動的に処理し;
(k)少なくとも一つの1D又は2Dバーコード・シンボルが段階(j)中に読取られず、かつ前記手動始動可能トリガ・スイッチがまだ手動で始動されているならば、もう一度前記画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムは、広領域狭帯域照明の前記フィールドの前記物体を自動的に照明し、かつ少なくとも一つの1D又は2Dバーコード・シンボルが読取られるか又は前記手動始動可能トリガ・スイッチがもはや手動で始動されなくなるまで、各サブシステムによって前記段階(h)、(i)及び(j)を繰返す、
ことを特徴とする装置。 - 前記段階(d)は:
その中間から開始して、前記キャプチャされた狭領域2Dデジタル画像の狭領域部分を直接的に処理し;
前記処理されたデジタル画像の零交叉を検出しかつ検査し;
前記検出された零交叉からバー及びスペース・パターンを生成し;及び
通常の復号アルゴリズムを用いてバー及びスペース・パターンを復号する、
ことを具備する、
ことを特徴とする請求項226に記載の装置。 - 前記段階(j)は、増分する方法でその中に表された一つ以上の1D又は2Dバーコードをサーチし、かつ広領域デジタル画像全体が処理されるまでサーチすることを継続するように、その完全なバッファリングの前に、前記キャプチャされた広領域デジタル画像を自動的に開始処理することを具備し、それにより画像内に存在しうるバーコードの位置、又は、その配向、又は、その数に関する予備的知識が利用(入手)可能でない場合にバーコード位置決め及び読取りを有効にする、
ことを特徴とする請求項226に記載の装置。 - 前記段階(j)は、画像処理の3つのステージ、具体的には:
(1)(a)段階(i)でキャプチャされた(高解画像度)広領域デジタル画像のフレームから導出された低解画像度画像を処理すること、(b)前記低解画像度画像をN×Nブロックに区分すること、(c)空間派生ベース画像処理技法を用いて各ブロックに対する特徴ベクトル(Fv)を生成すること、及び(d)高変調の領域に対する特徴ベクトルを検査することによってROIsにマークを付けることによって興味領域(ROIs)をサーチすること(即ち、見出すこと)を含む処理の第1のステージ;
(2)バーコード配向を計算すること、及びROIとしてバーコードの4つのコーナーにマークを付けることを含む処理の第2のステージ;及び
(3)バーコード画像データをトラバースすることによって前記ROI内に表されたバーコード・シンボルを読取ること、特徴ベクトルを更新すること、フィルタされたデジタル画像データの零交叉を検査すること、バー及びスペース・パターンを生成すること、及び通常の復号アルゴリズムを用いてバー及びスペース・パターンを復号することを含む処理の第3のステージを具備する、
ことを特徴とする請求項226に記載の装置。 - 処理の第1のステージは、
(i)前記低解画像度デジタル画像を処理することによって興味領域(ROIs)をサーチする(即ち、見出す)こと;
(ii)前記低解画像度デジタル画像をN×Nブロックに区分すること;
(iii)勾配ベクトル、エッジ密度量、並行エッジ・ベクトルの数、edgelsのセントロイド、強度変化、及び低解画像度デジタル画像からキャプチャされた強度のヒストグラムからなるグループから選択された一つ以上の量を用いて低解画像度デジタル画像データの各ブロックに対する特徴ベクトルを生成すること;
(iv)(空間派生ベース画像処理技法を用いて)高変調、高エッジ密度量、多数の並行エッジ・ベクトル、及び多きな強度変化からなるグループから選択された一つ以上の属性の検出によって並行線を有している領域に対する特徴ベクトルを検査すること;及び
(v)ROIsにマークを付けること、
を具備する、
ことを特徴とする請求項229に記載の装置。 - その中に図式的に表されたバーコード・シンボルを復号するためにハンド-サポータブル半自動イメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダ内でキャプチャされた画像を処理する装置であって、
(1)手動始動可能トリガ・スイッチ、
(2)視野(FOV)、及び前記領域型画像感知アレイの画素の数個の中心行が有効にされる狭領域画像キャプチャ・モード、及び前記領域型画像感知アレイの実質的に全ての行が有効にされる広領域画像キャプチャ・モード、を有する領域型画像感知アレイを有しているマルチ-モード画像形成及び検出サブシステム、
(3)前記FOV内で物体を自動的に検出する自動物体検出サブシステム、
(4)前記FOV内で狭領域狭帯域照明のフィールド及び前記FOV内で広領域狭帯域照明のフィールドを選択的に生成するLEDベース・マルチ-モード照明サブシステム、
(5)画像キャプチャ及びバッファリング・サブシステム、及び
(6)画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステム、
を含んでいるハンド-サポータブル半自動イメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダを備え;
(a)前記自動物体検出サブシステムは、前記FOV内で物体の存在を自動的に検出し;
(b)段階(a)内での物体検出に応じて、前記LEDベース・マルチ-モード照明サブシステムは、狭領域狭帯域照明の前記フィールド内で前記物体を自動的に照明し;
(c)前記狭領域画像キャプチャ・モードで動作する前記マルチ-モード画像形成及び検出サブシステムは、照明された物体の狭領域デジタル画像を形成しかつ検出し;
(d)前記画像キャプチャ及びバッファリング・サブシステムは、前記物体の前記形成されかつ検出された狭領域デジタル画像をキャプチャしかつバッファし;
(e)前記画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムは、そこに表された少なくとも一つの1Dバーコード・シンボルを自動的に読取ることを試みるように、前記キャプチャされかつバッファされた狭領域デジタル画像を直接的に処理し、前記画像処理動作は、特徴抽出又はマーキング動作を実行することなく、前記キャプチャされた狭領域デジタル画像を自動的に処理することを具備し;
(f)少なくとも一つの1Dバーコード・シンボルが段階(e)中に読取られず、かつ前記手動始動可能トリガ・スイッチが手動で始動されるならば、前記LEDベース・マルチ-モード照明サブシステムは、広領域狭帯域照明の前記フィールド内で画像形成されるべき前記物体を自動的に照明し;
(h)前記広領域画像キャプチャ・モードで動作する前記マルチ-モード画像形成及び検出サブシステムは、照明された物体の広領域デジタル画像を形成しかつ検出し;
(i)前記画像キャプチャ及びバッファリング・サブシステムは、前記形成されかつ検出された広領域デジタル画像をキャプチャしかつバッファし;
(j)前記画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムは、前記キャプチャされた広領域デジタル画像内で表される一つ以上の1D又は2Dバーコード・シンボルを読取るように、特徴抽出及びマーキング動作なしで、一つ以上の所定の仮想スキャン・ライン配向に沿って、ステップ(i)中にキャプチャされたかつバッファされた前記広領域デジタル画像を自動的に処理し;
(k)少なくとも一つの1D又は2Dバーコード・シンボルが段階(j)中に読取られず、かつ前記手動始動可能トリガ・スイッチがまだ手動で始動されているならば、もう一度前記画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムは、広領域狭帯域照明の前記フィールドの前記物体を自動的に照明し、かつ少なくとも一つの1D又は2Dバーコード・シンボルが読取られるか又は前記手動始動可能トリガ・スイッチがもはや手動で始動されなくなるまで、各サブシステムによって前記段階(g)、(h)、(i)及び(j)を繰返す、
ことを特徴とする装置。 - 前記段階(d)は、その中間から開始して、前記キャプチャされた狭領域デジタル画像の数個の行を直接的に処理し、前記処理されたデジタル画像の零交叉を検出しかつ検査し、検出された零交叉からバー及びスペース・パターンを生成し、かつ通常の復号アルゴリズムを用いてバー及びスペース・パターンを復号することを具備する、
ことを特徴とする請求項231に記載の装置。 - 前記段階(j)は、
(1)一組の並行に離間された仮想スキャン・ラインに沿って前記キャプチャされた高領域デジタル画像を直接的に処理すること;
(2)前記仮想スキャン・ラインに沿って零交叉を検出しかつ検査すること;
(3)検出された零交叉からバー及びスペース・パターンを生成すること;
(4)通常の復号アルゴリズムを用いてバー及びスペース・パターンを復号すること;及び
(5)任意で、仮想スキャン・ラインの先に処理された組みとは異なる角度で配向された並行に離間された仮想スキャン・ラインの異なる組に沿って高解画像度デジタル画像を再処理すること、を具備する、
ことを特徴とする請求項204に記載の方法。 - 前記並行に離間された仮想スキャン・ラインの組は、約50画素の大きさの量で離間される、
ことを特徴とする請求項233に記載の装置。 - それに沿って前記並行に離間された仮想スキャン・ラインの組が配向される、前記異なる角度は、0、30、60、90、120及び150度で構成されているグループから選択される値である、
ことを特徴とする請求項233に記載の装置。 - その中に図式的に表されたバーコード・シンボルを復号するためにハンド-サポータブル半自動イメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダ内で物体のキャプチャされたデジタル画像を処理する装置であって、
(1)手動始動可能トリガ・スイッチ、
(2)視野(FOV)、及び前記領域型画像感知アレイの画素の数個の中心行が有効にされる狭領域画像キャプチャ・モード、及び前記領域型画像感知アレイの実質的に全ての行が有効にされる広領域画像キャプチャ・モード、を有する領域型画像感知アレイを有しているマルチ-モード画像形成及び検出サブシステム、
(3)前記FOV内で物体を自動的に検出する自動物体検出サブシステム、
(4)前記FOV内で狭領域狭帯域照明のフィールド及び前記FOV内で広領域狭帯域照明のフィールドを選択的に生成するLEDベース・マルチ-モード照明サブシステム、
(5)画像キャプチャ及びバッファリング・サブシステム、及び
(6)画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステム、
を含んでいるハンド-サポータブル半自動イメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダを備え;
(a)前記自動物体検出サブシステムは、前記FOV内で物体の存在を自動的に検出し;
(b)段階(a)内での物体検出に応じて、前記LEDベース・マルチ-モード照明サブシステムは、狭領域狭帯域照明の前記フィールド内で前記物体を自動的に照明し;
(c)前記狭領域画像キャプチャ・モードで動作する前記マルチ-モード画像形成及び検出サブシステムは、照明された物体の狭領域デジタル画像を形成しかつ検出し;
(d)前記画像キャプチャ及びバッファリング・サブシステムは、前記物体の前記形成されかつ検出された狭領域デジタル画像をキャプチャしかつバッファし;
(e)前記画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムは、そこに表された少なくとも一つの1Dバーコード・シンボルを自動的に読取ることを試みるか又は前記狭領域デジタル画像内でバーコード素子を検出しかつ前記バー素子の座標を特定するように、前記キャプチャされかつバッファされた狭領域デジタル画像を直接的に処理し;
(f)少なくとも一つの1Dバーコード・シンボルが段階(e)中に読取られず、かつ前記手動始動可能トリガ・スイッチが手動で始動されるならば、前記LEDベース・マルチ-モード照明サブシステムは、広領域狭帯域照明の前記フィールド内で画像形成されるべき前記物体を自動的に照明し;
(h)前記広領域画像キャプチャ・モードで動作する前記マルチ-モード画像形成及び検出サブシステムは、照明された物体の広領域デジタル画像を形成しかつ検出し;
(i)前記画像キャプチャ及びバッファリング・サブシステムは、前記形成されかつ検出された広領域デジタル画像をキャプチャしかつバッファし;
(j)前記画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムは、前記キャプチャされた広領域デジタル画像内で表される一つ以上の1D又は2Dバーコード・シンボルを読取るように、特徴抽出及びマーキング動作なしで、一つ以上の所定の仮想スキャン・ライン配向に沿って、ステップ(i)中にキャプチャされたかつバッファされた前記広領域デジタル画像を自動的に処理し;
(k)少なくとも一つの1D又は2Dバーコード・シンボルが段階(j)中に読取られず、かつ前記手動始動可能トリガ・スイッチがまだ手動で始動されているならば、もう一度前記画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムは、広領域狭帯域照明の前記フィールドの前記物体を自動的に照明し、かつ少なくとも一つの1D又は2Dバーコード・シンボルが読取られるか又は前記手動始動可能トリガ・スイッチがもはや手動で始動されなくなるまで、前記ROIに表された一つ以上のバーコードをサーチすること及び読取ることを開始するように、ステップ(f)で前記座標によって特定された興味領域(ROI)の前記キャプチャされたデジタル画像を自動的に処理する、
ことを特徴とする装置。 - 前記段階(f)は、その中間から開始して、前記キャプチャされた狭領域デジタル画像の数個の行を直接的に処理し、前記処理されたデジタル画像の零交叉を検出しかつ検査し、検出された零交叉からバー及びスペース・パターンを生成し、かつ通常の復号アルゴリズムを用いてバー及びスペース・パターンを復号することを具備する、
ことを特徴とする請求項236に記載の装置。 - 前記段階(i)は、画像処理の3つのステージ、具体的には:
(1)処理の第1のステージは、(復号することの失敗の発生の後で)段階(i)中に取得した興味領域(ROI)座標(x1,x2)を受信すること、N×Nブロックにキャプチャされた低解画像度デジタル画像を再区分し、かつ空間派生ベース画像処理技法を用いてROI-特定ブロックに対する特徴ベクトルを生成することを含み;
(2)処理の第2のステージは、高変調の領域に対する特徴ベクトルを検査することによって追加のROIsにマークを付けかつ(即ち、螺旋的方法で)中間ブロックを取り囲んでいる他のブロックに対する特徴ベクトルを生成するために第1のステージに戻り、バーコード配向を計算し、かつROIとしてバーコード・シンボルの4つのコーナーにマークを付けることを含み;そして
(3)処理の第3のステージは、バーコード・シンボルをトラバースすることによってROI内に表されたバーコード・シンボルを読取ること及び特徴ベクトルを更新すること、フィルタされたデジタル画像の零交叉を検査すること、バー及びスペース・パターンを生成すること、及び通常の復号アルゴリズムを用いてバー及びスペース・パターンを復号することを含む、
を具備する、
ことを特徴とする請求項236に記載の装置。 - ハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイスであって、
ハンド-サポータブル筐体と;
物体が画像形成される視野(FOV)を生成する画像形成光学系、及び画像感知アレイの実質的に全ての行が有効にされる画像キャプチャ・モードにおいて照明動作中に物体から反射された画像形成された光を検出する領域型画像感知アレイを有している画像形成及び検出サブシステムと;
画像キャプチャ・モードにおいて前記画像形成及び検出サブシステムの動作中に前記FOV内で広領域狭帯域照明のフィールドを生成するLEDベース照明サブシステムと;
前記画像形成及び検出サブシステムによって検出されたデジタル画像をキャプチャリングしかつバッファリングする画像キャプチャリング及びバッファリング・サブシステムと;
前記画像キャプチャリング及びバッファリング・サブシステムによってキャプチャされかつバッファされた前記デジタル画像を自動的に処理する画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムと;
前記処理は、ユーザが前記デバイスを向けたと仮定する、物体の前記デジタル画像の中心又は中間点から開始して、前記画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムがその中に表された少なくとも一つのバーコード・シンボルを迅速にサーチし、見出しかつ読取ることができるように前記デジタル画像の前記中心点の回りに螺旋的方法で進行する、処理の3つのステージを具備し、
処理の第1のステージは、前記デジタル画像に、バーコード素子を可能的に包含している、興味領域(ROIs)をサーチしかつ見出すことを含み、低解画像度デジタル画像は、サンプリング技術を用いて前記キャプチャされたデジタル画像からまず導き出され、次いで前記低解画像度デジタル画像をN×Nブロックに区分すること、そして空間派生ベース画像処理技法を用いて中間ブロックに対する特徴ベクトルを生成することを含み、
処理の第2のステージは、高変調の領域に対する特徴ベクトルを検査することによってROIsにマークを付けること、そして螺旋的方法で、中間部ロックを取り囲んでいる画像データの他のブロックに対する特徴ベクトルを生成するために前記処理の第1のステージに戻り、バーコード素子の配向を計算すること、及びROIとしてバーコード・シンボルの4つのコーナーにマークを結果として付けることを含み、かつ
処理の第3のステージは、バーコードをトラバースすることによって前記ROI内に表されたバーコード・シンボルを読取ること及び特徴ベクトルを更新すること、フィルタされたデジタル画像の零交叉を検査すること、バー及びスペース・パターンを生成すること、及び一つ以上のバーコード・シンボルを読取るためにバー及びスペース・パターンを復号することを含み、
外部ホスト・システムまたは他の情報受信または応答デバイスへ処理した画像データを出力する入出力サブシステムと;及び
前記デバイスの前記サブシステムを制御しかつ協調させるシステム制御サブシステムと、
を備えていることを特徴とするハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 少なくとも一つのバーコード・シンボルを見出すことは、抽出された画像特徴データのブロックを通して螺旋的方法でサーチし、次いでそれにマークを付けかつ少なくとも一つのバーコード・シンボルがその中で認識される/読取られるまで前記キャプチャされたデジタル画像に関連付けられた対応する生デジタル画像データを画像処理することによって行われる、
ことを特徴とする請求項239に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記キャプチャされたデジタル画像内で存在することができる最大数のバーコードが予め知られている場合でかつ主要なバーコードの部分が前記広領域デジタル画像の中心に近い空間位置の高い確率を有する場合に、前記画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムは、バーコード・シンボルを読取るために用いられる、
ことを特徴とする請求項240に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムは、中心から漸次離れて矩形ストリップに沿って、中心からデジタル画像を処理することを開始し、かつ画像全体が処理されるか又はプログラムされた最大数のバーコードが読取られるまで継続する、
ことを特徴とする請求項239に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記処理の第1のステージ中に、前記画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムは、以下のステップを実行する:
(1)中心特徴ベクトルが関連付けられる、前記キャプチャされたデジタル画像の中心ブロックの中心座標を見出し;
(2)前記画像データの中心ブロックを前記キャプチャされたデジタル画像の中心部分に沿って配置された画像画素に関連付け;
(3)それぞれがそれに関連付けられた特徴ベクトル(Fv)アレイ素子を有する、N×Nブロックに前記キャプチャされたデジタル画像を再分割し、Fv素子がその画像ブロック内で並行線の存在の強い可能性を識別する一組の数字を包含し;
(4)より低い空間解画像度で前記キャプチャされたデジタル画像を処理し、即ち、選択されたラインのそれぞれの内でn番目毎のライン及びn番目毎の画素を処理し、それにより、nによりダウン・サンプルされたオリジナル画像で計算を実行し;
(5)各選択されたラインに対して、(完全なバーコード・シンボルの境界を示している)ROIが見出されたかどうかを決定し、見出されたならば、ROIがマークを付けられたかどうかを決定し、マークを付けられたならば、処理されたROIを再処理し;
(6)バーコード・シンボルがROI内で読取れるならば、実際の復号サイクルの数が要求される復号サイクルの数に等しいかどうかを決定し、等しいならば、処理することを停止し;
(7)ROIがステップ(5)で見出されないならば、全ての特徴ベクトルがまだ検査されていないということを決定し、かつ画像画素データ・セットを通る螺旋的経路の軌跡に沿って、中心特徴ベクトルに最も近い次の特徴ベクトルに分析を進め;
(8)この次の特徴ベクトルで動作し、かつROIのバーコード・シンボルを復号することを試み、かつ全ての特徴ベクトルが検査されたかどうかを決定し;
(9)単一のバーコード・シンボルがROI内で読取られるまで、見出すことができかつ成功裏に復号することができるバーコード・シンボルを包含しているROIを見出すために(別の特徴ベクトルに対応している)画素データの別のブロックを分析し;かつ
(10)中心開始点に関して螺旋的パターンで画素データのブロックの系列分析に従う、
ことを特徴とする請求項239に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - ユーザが前記デバイスを読取られるべきバーコード・シンボルにポイントした場合、前記デバイスは、そのデジタル画像を収集する可能性がかなり高く、かつ非常に迅速な方法でバーコード・シンボルを包含しているROI内で画素データを自動的に処理する、
ことを特徴とする請求項239に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 自動ハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイスであって、
ハンド-サポータブル筐体と;
物体が画像形成される視野(FOV)を生成する画像形成光学系、及び画像感知アレイの数個の中心行が有効にされる狭領域画像キャプチャ・モードにおいて照明動作中に物体から反射された画像形成された光を検出する領域型画像感知アレイを有している領域型画像形成及び検出サブシステムと;
狭領域画像キャプチャ・モード中に前記FOV内で狭領域狭帯域照明のフィールドを生成するLEDベース照明サブシステムと;
前記FOV内で物体検出フィールドを自動的に生成し、その上に1Dバーコード・シンボルを有している物体を検出する、自動物体存在検出サブシステムと;
前記検出された物体の狭領域デジタル画像をキャプチャリングしかつバッファリングする画像キャプチャリング及びバッファリング・サブシステムと;
前記物体の狭領域デジタル画像内で図式的に表された1Dバーコード・シンボルを読取ることを試みるように、前記キャプチャされた狭領域デジタル画像の中心から参照された、前記狭領域デジタル画像で外方向に指向された方法で適用された復号画像処理ベース動作を用いて、かつ特徴抽出及びマーキング動作を採用しないで、前記狭領域デジタル画像を自動的にかつ直接的に処理する画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムと;
処理した画像データを前記画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムから、外部ホスト・システムまたは他の情報受信または応答デバイスへ出力する入出力サブシステムと;及び
各前記サブシステムを制御しかつ協調させるシステム制御サブシステムと、
を備えていることを特徴とする自動ハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記キャプチャされた狭領域デジタル画像に図式的に表された1Dバーコード・シンボルは、前記狭領域デジタル画像の中心に近い空間位置のかなり高い可能性を有する部分を包含し、かつ前記バーコード・シンボルは、前記狭領域デジタル画像を通過する水平軸に対して約ゼロ度で配向される、
ことを特徴とする請求項245に記載された自動ハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムは、
(i)その中間から開始して、一度にスキャン・データの一ライン、前記狭領域デジタル画像を直接的に処理し、
(ii)前記処理された狭領域デジタル画像の零交叉を検査し、
(iii)それからバー及びスペース・カウント・データを生成するために、水平軸に対してゼロ(0)度及び180度で前記デジタル画像をフィルタし、かつ
(iv)前記キャプチャされた狭領域デジタル画像に表される前記1Dバーコード・シンボルを読取るために通常の復号アルゴリズムを用いて前記バー及びスペース・パターンを復号する、
ことを特徴とする請求項246に記載された自動ハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - バーコード・シンボルが段階(iv)で復号されないならば、前記イメージング・ベース・バーコード読取りサブシステムは、興味領域(ROI)が前記キャプチャされた狭領域デジタル画像の画素高さに等しい一定の最大高さを有するものと仮定して計算される、画素オフセットnから開始して、段階(i)で前記キャプチャされた狭領域デジタル画像内でスキャン・データの別のラインを自動的に処理する、
ことを特徴とする請求項246に記載された自動ハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記イメージング・ベース・バーコード読取りサブシステムは、以下のステップを具備する方法:
(a)前記キャプチャされた狭領域デジタル画像の中心画素を計算し;
(b)前記計算された中心点から開始して、N×N画素(例えば、1<N<10)のスポット-サイズ・ウィンドウを用いて水平方向にかつ西向きに前記狭領域デジタル画像を実質的にスキャンし、次いでバーコード・シンボルの第1の境界(境界)が見出されるかどうかを決定するために前記狭領域デジタル画像を処理し、かつ見出されたならば、画像バッファに画素データを記憶し;
(c)第1の境界が段階(b)中に見出されたならば、前記計算された中心点からもう一度開始して、N×N画素(例えば、1<N<10)のスポット-サイズ・ウィンドウを用いて水平方向にかつ東向きに前記デジタル画像をスキャンし、次いでバーコード・シンボルの第2の境界(境界)が見出されるかどうかを決定するために前記狭領域デジタル画像を処理し、かつ見出されたならば、画像バッファに画素データをバッファリングし;
(d)第1の境界及び第2の境界が段階(c)中に見出されたならば、前記キャプチャされた狭領域デジタル画像に関連付けられた画像データのスキャンされたライン内でバーコード・シンボルを読取るように前記キャプチャされたデジタル画像を処理し、かつ前記バーコード・シンボルが読取られた後で、画像処理を終了し;
(e)バーコード・シンボルの第1の境界が段階(d)中に見出されなかったならば、前記キャプチャされた狭領域デジタル画像内で全ての可能なスキャン・ラインが処理されたかどうかを決定し;
(f)全ての可能なスキャン・ラインが前記狭領域デジタル画像を通して処理されたならば、処理を終了し;
(g)前記狭領域デジタル画像を通して全ての可能なスキャン・ラインが段階(f)で処理されていないならば、前記キャプチャされた狭領域デジタル画像のスキャン・データの次のラインに進み(例えば、オフセット画素量nで)、次いでn×n画素(例えば、1<n<10)のスポット-サイズ・ウィンドウを用いて新しいスキャン・ラインに沿って画素データをスキャンしかつ処理し;
(h)バーコード・シンボルの第2の境界が段階(d)で見出されなかったならば、前記キャプチャされた狭領域デジタル画像を通して全てのスキャン・ラインが処理されたかどうかを決定し;
(i)前記キャプチャされた狭領域デジタル画像を通して全てのスキャン・ラインが処理されたならば、処理を終了し;
(j)この処理のステージで全てのスキャン・ラインが処理されていないならば、処理のために、前記キャプチャされた狭領域デジタル画像内でスキャン・データの次のラインに進み;
(k)バーコード・シンボルが処理されているスキャン・データの現行ライン内で読取られていないならば、スキャン・データの全てのラインが処理されたかどうかを決定し;
(l)スキャン・データの全てのラインが処理されていないならば、前記キャプチャされた狭領域デジタル画像のスキャン・データの次のラインに進み(即ち、オフセット画素量nで)、次いでn×n画素(例えば、1<n<10)のスポット-サイズ・ウィンドウを用いて新しいスキャン・ラインに沿ってスキャニング及びプロセッシングを再開し;
(m)スキャン・データの全てのラインが処理されたならば、処理を終了し;かつ
(n)復号される全てのバーコード・シンボルに対して、シンボル文字データを生成しかつそれを保存する、
を用いて前記狭領域デジタル画像を処理することによって前記キャプチャされた狭領域デジタル画像に表される少なくとも一つの1Dバーコード・シンボルを読取る、
ことを特徴とする請求項245に記載された自動ハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記FOVの中心部分に入射する露光を測定する露光測定回路と、前記LED照明サブシステムの動作を自動的に制御するLED照明ドライバ回路と有している自動露光測定及び照明制御サブシステムを更に備えている、
ことを特徴とする請求項245に記載された自動ハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 作動範囲を有しているデジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りシステムであって、
物体が画像形成される視野(FOV)を生成する画像形成光学系、及び画像感知アレイの実質的に全ての行が有効にされる画像キャプチャ・モードにおいて照明動作中に物体から反射された画像形成された光を検出する領域型画像感知アレイを有している画像形成及び検出サブシステムと;
(i)前記画像キャプチャ・モード中に第1の制御起動信号の生成に応じて第1のLED照明アレイから前記FOVの近部分内で狭帯域照明を、及び(ii)前記画像キャプチャ・モード中に第2の制御起動信号の生成に応じて第2のLED照明アレイから前記FOVの遠部分内で狭帯域照明を、自動的に生成するマルチ-モードLEDベース照明サブシステムと;
前記作動範囲の相当な部分に沿って前記FOVと空間的に重なり合う物体検出フィールドを自動的に生成し、かつ前記FOVの近部分内で物体の存在を自動的に検出しかつそれに応じて前記第1の制御起動信号を生成し、そして前記FOVの遠部分内で前記物体の存在を自動的に検出しかつそれに応じて前記第2の制御起動信号を生成する自動物体存在及び範囲検出サブシステムと;
前記FOVの中心部分に入射する露光を自動的に測定し、かつ物体照明及びイメージング動作中に前記領域型感知アレイに配送される狭帯域照明の量を制御するように、前記第1及び第2のLED照明アレイの動作を制御する、自動露光測定及び照明制御サブシステムと;
前記画像形成及び検出サブシステムによって検出されたデジタル画像をキャプチャリングしかつバッファリングする画像キャプチャリング及びバッファリング・サブシステムと;
前記画像キャプチャリング及びバッファリング・サブシステムによってキャプチャされかつバッファされた前記デジタル画像を処理し、かつその中に図式的に表された1D及び2Dバーコード・シンボルを読取る画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムと;
処理された画像データを外部ホスト・システムまたは他の情報受信または応答デバイスへ出力する入出力サブシステムと;
前記サブシステムの動作を制御しかつ協調させるシステム制御サブシステムと;及び
前記サブシステムを収容し、そしてそれを通して前記FOVが拡張し、前記狭帯域照明が投影され、かつ前記物体から反射されかつ散乱された狭帯域照明が前記領域型画像感知アレイに再透過されるイメージング・ウィンドウを有する光透過パネルを有している筐体とを備えている、
ことを特徴とするデジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りシステム。 - 前記第1のLED照明アレイは、前記光透過パネルの上下部分に取り付けられた、レンズなしの二組の(フラットトップ)LED光源を含む、
ことを特徴とする請求項251に記載のデジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りシステム。 - 前記第2のLED照明アレイは、前記光透過パネルの上下部分に取り付けられた、球面(即ち、平凸)レンズが設けられた二組のLED光源を含む、
ことを特徴とする請求項251に記載のデジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りシステム。 - 前記広領域近視野照明フィールドは、前記システムの作動範囲内の約0mmから約100mmまで拡張する、
ことを特徴とする請求項251に記載のデジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りシステム。 - 前記広領域遠視野照明フィールドは、前記システムの作動範囲内の約100mmから約200mmまで拡張する、
ことを特徴とする請求項251に記載のデジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りシステム。 - 前記物体検出フィールドは、IRベース物体検出フィールドであり、かつ前記IRベース物体検出フィールドは、前記システムの作動距離の相当な部分に沿って前記FOVに空間的に重なり合う、
ことを特徴とする請求項251に記載のデジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りシステム。 - 前記筐体は、ハンド-サポータブル・バーコード・シンボル読取りアプリケーションで前記システムを用いるためのハンド-サポータブル・フォーム・ファクタを有する、
ことを特徴とする請求項251に記載のデジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りシステム。 - 前記筐体は、提示型バーコード・シンボル読取りアプリケーションで前記システムを用いるためのカウンタートップ-サポータブル・フォーム・ファクタを有する、
ことを特徴とする請求項251に記載のデジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りシステム。 - 作動範囲を有しているデジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイスであって、
物体が画像形成される視野(FOV)を生成する画像形成光学系、及び画像感知アレイの実質的に全ての行が有効にされる画像キャプチャ・モードにおいて照明動作中に物体から反射された画像形成された光を検出し、かつ前記領域型画像感知アレイの画素の実質的に全ての行が集積動作の状態にある場合に、第1の制御起動信号を自動的に生成する領域型画像感知アレイを有している画像形成及び検出サブシステムと;
前記LED照明アレイから前記FOV内でLEDベース照明を自動的に生成するLEDベース照明サブシステムと;
前記デバイスの作動範囲内で前記FOVの相当な部分を空間的に取り囲む物体検出フィールドを自動的に生成し、かつ前記FOV内で物体の存在を検出しかつそれに応じて前記第2の制御起動信号を生成する自動物体存在検出サブシステムと;
前記LED照明アレイからLEDベース照明を生成しかつ物体照明及び帯画像キャプチャ動作中にそれにより前記検出された物体を照明するように、前記第1及び第2の制御起動信号の両方の生成に応じて、前記LED照明アレイの動作を制御する自動露光測定及び照明制御サブシステムと;
前記照明された物体のデジタル画像をキャプチャリングしかつバッファリングする画像キャプチャリング及びバッファリング・サブシステムと;
前記画像キャプチャリング及びバッファリング・サブシステムによってキャプチャされかつバッファされた前記デジタル画像を処理し、かつその中に図式的に表された1D及び2Dバーコード・シンボルを読取る画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムと;
処理された画像データを外部ホスト・システムまたは他の情報受信または応答デバイスへ出力する入出力サブシステムと;
前記サブシステムの動作を制御しかつ協調させるシステム制御サブシステムと;及び
前記サブシステムを収容し、そしてそれを通して前記FOVが拡張し、前記LEDベース照明が投影され、かつ前記物体から反射されかつ散乱された光が透過されるイメージング・ウィンドウを有する光透過パネルを有している筐体とを備えている、
ことを特徴とするデジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記第1のLED照明アレイは、前記光透過パネルの上下部分に取り付けられた、レンズなしの二組の(フラットトップ)LED光源を含む、
ことを特徴とする請求項259に記載のデジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記第2のLED照明アレイは、前記光透過パネルの上下部分に取り付けられた、球面(即ち、平凸)レンズが設けられた二組のLED光源を更に含む、
ことを特徴とする請求項260に記載のデジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記物体検出フィールド及び前記FOVは、前記所定の作動距離の相当な部分に沿って空間的に重なり合う、
ことを特徴とする請求項259に記載のデジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記自動物体存在検出サブシステムは、前記物体検出フィールドが近視野部分及び遠視野部分を有しているIRベース物体検出フィールドである、IRベース自動物体存在及び範囲検出サブシステムである、
ことを特徴とする請求項259に記載のデジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記自動物体存在検出サブシステムは、物体に対して前記物体検出フィールドを連続的に監視するためにシステム開始で起動されかつ前記システム制御サブシステムに前記物体検出フィールドの遠及び近部分の両方内で物体の状態に関する情報を供給する、
ことを特徴とする請求項263に記載のデジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記領域型画像感知アレイは、CMOS領域感知アレイを備えている、
ことを特徴とする請求項259に記載のデジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記筐体は、前記デバイス・ハンド-サポータブル・バーコード・シンボル読取りアプリケーションを読取るイメージング・ベース・バーコード・シンボルを用いるためのハンド-サポータブル・フォーム・ファクターを有する、
ことを特徴とする請求項259に記載のデジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記筐体は、前記デバイス提示型バーコード・シンボル読取りアプリケーションを読取るイメージング・ベース・バーコード・シンボルを用いるためのカウンタートップ-サポータブル・フォーム・ファクターを有する、
ことを特徴とする請求項259に記載のデジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 作動範囲を有しているハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイスであって、
イメージング・ウィンドウを有する光透過パネルを有しているハンド-サポータブル筐体と;
(i)前記イメージング・ウィンドウを通りかつ物体が画像形成される視野(FOV)を生成する画像形成光学系、及び(ii)画像感知アレイの実質的に全ての行が有効にされる画像キャプチャ・モードにおいて照明動作中に物体から反射された画像形成された光を検出し、かつ前記CMOS領域型画像感知アレイの画素の実質的に全ての行が集積動作の状態にある場合に、第1の制御起動信号を自動的に生成するCMOS領域型画像感知アレイを有している画像形成及び検出サブシステムと;
前記LED照明アレイから、前記イメージング・ウィンドウを通って前記FOVに投影される狭帯域LEDベース照明のフィールドを自動的に生成するLEDベース照明サブシステムと;
前記作動範囲の相当な部分にわたり前記FOVと空間的に重なり合う物体検出フィールドを自動的に生成し、かつ前記物体検出フィールド内で物体の存在を自動的に検出しかつそれに応じて前記第2の制御起動信号を生成する自動物体存在検出サブシステムと;
(i)前記FOVの中心部分に入射する露光を自動的に測定する露光測定回路と、及び(ii)前記CMOS領域型画像検出アレイの画素の実質的に全ての行が集積の状態にありかつ共通の集積時間を有する場合にだけ前記CMOS領域型画像検出アレイを前記狭帯域LEDベース照明により汎用的に露出する正確な方法で、前記LED照明アレイが駆動されるように、前記第1及び第2の制御起動信号の両方の生成に応じて前記LED照明アレイの動作を制御するLED照明ドライバ回路とを有している、自動露光測定及び照明制御サブシステムと;
前記バーコード・シンボル読取りデバイスと前記照明された物体との間の相対運動に係わりなく前記照明された物体のデジタル画像をキャプチャリングしかつバッファリングする画像キャプチャリング及びバッファリング・サブシステムと;
前記画像キャプチャリング及びバッファリング・サブシステムによってキャプチャされかつバッファされた前記デジタル画像を処理し、かつその中に図式的に表された1D及び2Dバーコード・シンボルを読取る画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムと;
前記サブシステムの動作を制御しかつ協調させるシステム制御サブシステムとを備えている、
ことを特徴とするハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 処理された画像データを外部ホスト・システムまたは他の情報受信または応答デバイスへ出力する入出力サブシステムを更に備えている、
ことを特徴とする請求項268に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記第1のLED照明アレイは、前記光透過パネルの上下部分に取り付けられた、レンズなしの二組の(フラットトップ)LED光源を含む、
ことを特徴とする請求項268に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記第2のLED照明アレイは、前記光透過パネルの上下部分に取り付けられた、球面(即ち、平凸)レンズが設けられた二組のLED光源を更に含む、
ことを特徴とする請求項270に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記物体検出フィールドは、IRベース物体検出フィールドであり、かつ前記IRベース物体検出フィールドは、前記作動範囲の相当な部分にわたり前記FOVと空間的に重なり合う、
ことを特徴とする請求項268に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 作動範囲を有しているデジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りシステムであって、
イメージング・ウィンドウを有する光透過パネルを有しているハンド-サポータブル筐体と;
その上に物体が画像形成される視野(FOV)を生成する画像形成光学系、及び画像感知アレイの実質的に全ての行が有効にされる画像キャプチャ・モードにおいて照明動作中に物体から反射された画像形成された光を検出し、かつ前記CMOS領域型画像感知アレイの画素の実質的に全ての行が集積動作の状態にある場合に、第1の制御起動信号を自動的に生成するCMOS領域型画像感知アレイを有している画像形成及び検出サブシステムと;
(i)前記LEDベース照明サブシステムから伝送された、(ii)前記照明された物体から反射/散乱された、及び(iii)前記CMOS領域型画像感知アレイの前に配置された狭帯域伝送型光学フィルタ・サブシステムを通って伝送された、狭帯域照明だけが前記CMOS領域型画像感知アレイによって検出されると同時に、周囲光の全ての他の構成要素が実質的に拒まれるように、前記画像キャプチャ・モード中にLED照明アレイから前記FOV内で狭帯域照明のフィールドを自動的に生成するLEDベース照明サブシステムと;
前記作動範囲の相当な部分に沿って前記FOVを空間的に取り囲む物体検出フィールドを自動的に生成し、かつ前記物体検出フィールド内で物体の存在を自動的に検出しかつそれに応じて前記第2の制御起動信号を生成する自動物体存在検出サブシステムと;
前記FOVの中心部分に入射する露光を自動的に測定し、かつ前記CMOS領域型画像検出アレイの画素の実質的に全ての行が集積の状態にありかつ共通の集積時間を有する場合にだけ前記CMOS領域型画像検出アレイを前記狭帯域照明により汎用的に露出する正確な方法で前記LED照明アレイが駆動されるように、物体照明及びイメージング動作中に前記LED照明アレイの動作を制御する自動露光測定及び照明制御サブシステムと;
前記CMOS領域型画像検出アレイが前記狭帯域照明に露出する時間分は、前記LED照明アレイが前記第1及び第2の制御起動信号の生成に応じて狭帯域照明の前記フィールドを生成する時間を制御している前記自動露光測定及び照明制御サブシステムによって管理され;
前記システムと前記照明された物体との間の相対運動に係わりなく前記照明された物体のデジタル画像をキャプチャリングしかつバッファリングする画像キャプチャリング及びバッファリング・サブシステムと;
前記画像キャプチャリング及びバッファリング・サブシステムによってキャプチャされかつバッファされた前記デジタル画像を処理し、かつその中に図式的に表された1D及び2Dバーコード・シンボルを読取る画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムと;
前記サブシステムの動作を制御しかつ協調させるシステム制御サブシステムと;
前記サブシステムを収容し、そしてそれを通して前記FOVが拡張し、前記狭帯域照明が投影され、かつ前記物体から反射されかつ散乱された狭帯域照明が前記CMOS領域型画像感知アレイの方向に再透過されるイメージング・ウィンドウを有する光透過パネルを有している筐体と、
を備えている、
ことを特徴とするデジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りシステム。 - 前記LED照明アレイは、前記光透過パネルの上下部分に取り付けられた、レンズなしの二組の(フラットトップ)LED光源を含む、
ことを特徴とする請求項273に記載のデジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りシステム。 - 前記LED照明アレイは、前記光透過パネルの上下部分に取り付けられた、球面(即ち、平凸)レンズが設けられた二組のLED光源を更に含む、
ことを特徴とする請求項274に記載のデジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りシステム。 - 処理された画像データを外部ホスト・システムまたは他の情報受信または応答デバイスへ出力する入出力サブシステムを更に備えている、
ことを特徴とする請求項273に記載のデジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りシステム。 - 前記物体検出フィールドは、IRベース物体検出フィールドであり、かつ前記IRベース物体検出フィールド及び前記FOVは、前記システムの作動範囲の相当な部分に沿って前記FOVと空間的に重なり合うフィールドである、
ことを特徴とする請求項276に記載のデジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りシステム。 - 前記自動物体存在検出サブシステムは、前記物体検出フィールドの近部分又は遠部分内で検出された物体の範囲を検出する手段を更に備え、かつ前記第2の制御起動信号は、(i)検出された物体が前記物体検出フィールドの前記近部分内で検出されることを示す第1の型の第2の制御起動信号と、及び(ii)検出された物体が前記物体検出フィールドの前記遠部分内で検出されることを示す第2の型の第2の制御起動信号とを備えている、
ことを特徴とする請求項276に記載のデジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りシステム。 - 前記LED照明アレイは、前記物体検出フィールドの前記近部分にわたり狭帯域照明のフィールドを生成する第1のLED照明アレイと、前記物体検出フィールドの前記遠部分にわたり狭帯域照明のフィールドを生成する第2のLED照明アレイとを備え;かつ
前記自動露光測定及び照明制御サブシステムは、CMOS領域型画像感知アレイが前記第1又は第2のLEDベース照明アレイからの狭帯域照明に露出される時間分は、LEDベース照明アレイが前記第1及び第2の制御起動信号に応じて狭帯域照明を生成する時間を制御することによって管理されるように、前記第1又は第2のLED照明アレイのいずれかを自動的に駆動するために前記第1の制御起動信号及び第2の第1及び第2の型の第2の制御起動信号に応答する、
ことを特徴とする請求項278に記載のデジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りシステム。 - 前記筐体は、前記ハンド-サポート型バーコード読取りアプリケーションを用いるためのハンド-サポータブル・フォーム・ファクターを有する、
ことを特徴とする請求項273に記載のデジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りシステム。 - 前記筐体は、提示型バーコード・シンボル読取りアプリケーションでシステムを用いるためのカウンタートップ-サポータブル・フォーム・ファクターを有する、
ことを特徴とする請求項273に記載のデジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りシステム。 - ハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りシステムであって、
ハンド-サポータブル筐体と;
その上に物体が画像形成される視野(FOV)を生成する画像形成光学系、及び画像感知アレイの実質的に全ての行が有効にされる画像キャプチャ・モードにおいて照明動作中に物体から反射された画像形成された光を検出する領域型画像感知アレイを有している画像形成及び検出サブシステムと;
前記画像キャプチャ・モード中に前記FOV内で狭帯域照明のフィールドを生成するLED照明アレイを有しているLEDベース照明サブシステムと;
前記画像形成及び検出サブシステムによって検出された物体のデジタル画像をキャプチャリングしかつバッファリングする画像キャプチャリング及びバッファリング・サブシステムと;
前記キャプチャされたデジタル画像に図式的に表された1D又は2Dバーコード・シンボルを読取るように方法によって前記デジタル画像を処理する画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムと、
前記方法は、
(1)画素オフセット距離の数によって離間された一組の並行な仮想スキャン・ラインに沿って前記キャプチャされたデジタル画像を処理する段階であり、該処理は、
(i)バーコード・シンボルを包含している前記デジタル画像の興味領域(ROI)を決定すること;
(ii)前記ROIの最大画素高さを決定すること;及び
(iii)前記ROIの最大画素高さに比例する画素オフセット距離の数を計算することを含み;
(2)前記仮想スキャン・ラインに沿って零交叉を検出しかつ検査する段階と;
(3)検出された零交叉からバー及びスペース・パターンを生成する段階と;及び
(4)一つ以上の復号アルゴリズムを用いてバー及びスペース・パターンを復号する段階とを具備し;かつ
前記サブシステムの動作を制御しかつ協調させるシステム制御サブシステムと、
を備えている、
ことを特徴とするハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りシステム。 - 前記画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムによって採用された前記方法は:
仮想スキャン・ラインの先に処理された組とは異なる角度で配向された異なる組の並行な離間された仮想スキャン・ラインに沿って前記デジタル画像を再処理し、かつ前記キャプチャされたデジタル画像に図式的に表される1D又は2Dバーコード・シンボルを読取るために、異なる角度を用いて、必要に応じてこの段階を繰返すことを段階(4)の後に更に具備する、
ことを特徴とする請求項282に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りシステム。 - 前記画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムによって採用された前記方法で用いられる異なる角度は、前記並行な仮想スキャン・ラインの組の初期配向から測定された30、60、90、120及び150度から構成されているグループから選択される、
ことを特徴とする請求項283に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りシステム。 - 処理された画像データを外部ホスト・システムまたは他の情報受信または応答デバイスへ出力する入出力サブシステムを更に備えている、
ことを特徴とする請求項282に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りシステム。 - 前記バーコード・シンボル読取りシステムの作動距離の相当な部分に沿って前記FOVと空間的に重なり合う物体検出フィールドを生成する自動物体存在検出サブシステムと;及び
前記LEDベース照明サブシステムに採用されたLED照明アレイを駆動する自動露光測定及び照明制御サブシステムと、
を更に備えている、
ことを特徴とする請求項282に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りシステム。 - キャプチャされたデジタル画像に図式的に表されたバーコード・シンボルを復号するためにハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダ内でキャプチャされたデジタル画像を処理する方法であって、
(a)視野(FOV)を有する領域型画像感知アレイを有しているハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダを供給する段階と;
(b)前記ハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダのFOV内で画像形成されるべき物体を位置決めする段階と;
(c)前記ハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダからLEDベース照明のフィールドを生成し、かつ前記FOV内で前記物体を照明する段階と;
(d)前記ハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダ内で、前記段階(c)中に照明された物体のデジタル画像を形成しかつ検出する段階と;
(e)前記ハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダ内で、前記段階(d)で形成されかつ検出された前記デジタル画像をキャプチャリングしかつバッファリングする段階と;
(f)前記ハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダ内で、画素オフセット距離の数によって離間された一組の並行な仮想スキャン・ラインに沿って前記キャプチャされたデジタル画像を処理する段階であり、当該処理が
(1)バーコード・シンボルを包含している前記デジタル画像の興味領域を決定する段階と、
(2)前記ROIの最大画素高さを決定する段階と、及び
(3)前記ROIの最大画素高さに比例する画素オフセット距離の数を計算する段階とを具備する、該段階と;
(g)前記並行な仮想スキャン・ラインの組に沿って零交叉を検出しかつ検査する段階と;
(h)前記検出された零交叉からバー及びスペース・パターンを生成する段階と;及び
(i)通常の復号アルゴリズムを用いてバー及びスペース・パターンを復号する段階と
を具備することを特徴とする方法。 - (j)仮想スキャン・ラインの先に処理した組とは異なる角度で配向された異なる組の並行な仮想スキャン・ラインに沿って前記デジタル画像を再処理する段階を前記段階(i)の後に更に具備する、
ことを特徴とする請求項287に記載の方法。 - 前記異なる角度は、前記並行な仮想スキャン・ラインの組の初期配向から測定された30、60、90、120及び150度から構成されているグループから選択される、
ことを特徴とする請求項288に記載の方法。 - デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りシステムであって、
その上に物体が画像形成される視野(FOV)を生成する画像形成光学系、及び画像感知アレイの実質的に全ての行が有効にされる画像キャプチャ・モードにおいて照明動作中に物体から反射された画像形成された光を検出する領域型画像感知アレイを有している画像形成及び検出サブシステムと;
前記画像キャプチャ・モード中に前記FOV内で狭帯域照明のフィールドを生成するLED照明アレイを有しているLEDベース照明サブシステムと;
前記画像形成及び検出サブシステムによって検出されたデジタル画像をキャプチャリングしかつバッファリングする画像キャプチャリング及びバッファリング・サブシステムと;
前記デジタル画像を処理する第1のモード及び第2のモードを有しているマルチ-モード画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムであり、各バーコード・シンボル読取りサイクル中に、
(1)前記第1のモードを自動的に入力し、かつ前記キャプチャされたデジタル画像に図式的に表された少なくとも一つのバーコード・シンボルを読取ることの試みにおいて第1の画像処理ベース・バーコード読取り方法により前記キャプチャされたデジタル画像を処理し;かつ
(2)前記第1のモード中に前記デジタル画像に図式的に表された少なくとも一つのバーコード・シンボルを読取ることに失敗することにより、前記第2のモードに自動的に切替え、かつ前記キャプチャされたデジタル画像に図式的に表された少なくとも一つのバーコード・シンボルを読取ることの試みにおいて第2の画像処理ベース・バーコード読取り方法により前記デジタル画像を処理することを継続する、該マルチ-モード画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムと;
前記サブシステムを制御しかつ協調させるシステム制御サブシステムと;
前記サブシステムを収容し、そしてそれを通して前記FOVが拡張し、前記狭帯域照明が投影され、かつ前記物体から反射されかつ散乱された狭帯域照明が前記領域型画像感知アレイの方向に再透過されるイメージング・ウィンドウを有する光透過パネルを有している筐体と、
を備えている、
ことを特徴とするデジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りシステム。 - 前記第1のモード中に、前記処理は、少なくとも一つのバーコード・シンボルを包含している興味領域(ROI)を識別することを含み;かつ前記第2のモード中に、かつ前記処理は、前記少なくとも一つのバーコード・シンボルを読取るために前記興味領域(ROI)を処理することを含む、
ことを特徴とする請求項290に記載のデジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りシステム。 - 処理された画像データを外部ホスト・システムまたは他の情報受信または応答デバイスへ出力する入出力サブシステムを更に備えている、
ことを特徴とする請求項290に記載のデジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りシステム。 - 前記作動距離の相当な部分に沿って前記FOVと空間的に重なり合う物体検出フィールドを生成する自動物体存在検出サブシステムと;及び
前記LED照明アレイを駆動する自動露光測定及び照明制御サブシステムと、
を更に備えている、
ことを特徴とする請求項290に記載のデジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りシステム。 - 前記筐体は、前記ハンド-サポート型バーコード読取りアプリケーションで用いるためのハンド-サポータブル・フォーム・ファクターを有する、
ことを特徴とする請求項290に記載のデジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りシステム。 - 前記筐体は、提示型バーコード・シンボル読取りアプリケーションで用いるためのカウンタートップ-サポータブル・フォーム・ファクターを有する、
ことを特徴とする請求項290に記載のデジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りシステム。 - デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダの復号解画像度の下限を決定する方法であって、
(a)デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダに採用される画像形成光学系の複合DOFチャートを生成するためにソフトウェア-ベース光学設計プログラムを用いる段階と;
(b)その画像の変調伝達関数(MTF)が0.3に降下するような物体の空間-周波数を、物体距離の関数として、決定する段階と;
(c)物体の空間-周波数をコード・ミリメートル・サイズに変換し、次いで物体距離に対してこの変換されたデータをプロットする段階であり、結果として得られたプロットは、所与の物体距離で、復号することができる最も小さいミリメートル・サイズ・コードにより前記画像形成光学系の性能を示している光学性能部分を含む、該段階と;
(d)ミリメートル・サイズと光学性能曲線との交差点を見出すことによって、段階(c)で生成された前記プロットからDOFを読取る段階と;
(e)前記画像形成光学系の光学的倍率を考慮しながら、前記画像形成光学系を通してかつ物体空間へ投射された場合に単一センサ画素の視野の大きさを、物体距離の関数として、計算する段階と;
(f)1.4及び1.6サンプリング・リミット画素規則の両方に対して、光学性能曲線と同じ軸上に段階(e)で計算した値をプロットする段階と;
(g)それがサンプリング・リミット・ラインと交差するまで光学性能曲線をフォローする段階と;
(h)それが前記光学性能曲線と再び交差するまで前記サンプリング・リミット・ラインをフォローする段階と;及び
(i)交差の前記点で、光学性能曲線をフォローし、それにより選択のサンプリング・リミット・ラインが、前記デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダの復号解画像度の下限を表す段階と、
を具備することを特徴とする方法。 - イメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダに採用される画像形成光学系の被写界深度(DOF)を理論的に特徴付ける方法であって、
(a)デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダに採用される画像形成光学系の複合DOFチャートを生成するためにソフトウェア-ベース光学設計プログラムを用いる段階と;
(b)その画像の変調伝達関数(MTF)が0.3に降下するような物体の空間-周波数を、物体距離の関数として、決定する段階と;
(c)物体の空間-周波数をコード・ミリメートル・サイズに変換し、次いで物体距離に対してこの変換されたデータをプロットする段階であり、結果として得られたプロットは、所与の物体距離で復号することができる最も小さいミル・サイズ・コードにより前記画像形成光学系の性能を示している光学性能部分を含む、該段階と;
(d)ミリメートル・サイズと光学性能曲線との交差点を見出すことによって、前記プロットからDOFを読取る段階と;
(e)前記画像形成光学系の光学的倍率を考慮しながら、前記画像形成光学系を通してかつ物体空間へ投射された場合に単一センサ画素の視野の大きさを、物体距離の関数として、計算する段階と;及び
(f)1.4及び1.6サンプリング・リミット画素規則の両方に対して、光学性能曲線と同じ軸上に段階(e)で計算した値をプロットする段階と
を具備することを特徴とする方法。 - (g)それがサンプリング・リミット・ラインと交差するまで光学性能曲線をフォローする段階と;
(h)それが前記光学性能曲線と再び交差するまで前記サンプリング・リミット・ラインをフォローする段階と;及び
(i)交差の前記点で、光学性能曲線をフォローし、それにより選択のサンプリング・リミット・ラインが、前記デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダの復号解画像度の下限を表す段階と、
を更に具備することを特徴とする請求項297に記載の方法。 - 前記段階(a)は、
ユーザが前記ソフトウェア-ベース光学設計プログラムに数字を容易にタイプすることができるようにポップ-アップ・ウィンドウスを支持するグラフィカル・ユーザ・インターフェイス(GUI)を開始することを具備する
ことを特徴とする請求項298に記載の方法。 - アプリケーション要件を有しているデジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダでの使用される画像形成光学系を設計する方法であって、
(a)アプリケーション要件(例えば、復号解画像度)を有しているイメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダ設計で用いられる画像形成光学系によって形成される物体の画像の変調伝達関数(MTF)を計算する段階と;
(b)結果として得られた画像の変調伝達関数(MTF)が0.3に降下するようなバーコード・シンボルのコード素子サイズ(ミリメートル)を、物体距離の関数として、決定する段階と;
(c)物体距離に対する最小コード素子サイズのプロットを生成する段階と;及び
(d)前記イメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダの結果として得られた性能が前記アプリケーション要件を満たすか否かを決定するために、前記プロットを用いる段階と
を具備することを特徴とする方法。 - ハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りシステムであって、
その中に形成された光透過ウィンドウを有する前方筐体パネルを有しているハンド-サポータブル筐体と;
(i)前記光透過ウィンドウを通りかつ物体が画像形成される視野(FOV)を生成する画像形成光学系、及び(ii)画像感知アレイの実質的に全ての行が有効にされる画像キャプチャ・モードにおいて照明動作中に物体から反射された画像形成された光を検出する画像感知アレイを有している画像形成及び検出サブシステムと;
(i)前記前方筐体パネルの第1の空間位置に配置された第1のLED照明サブアレイ、又は(ii)前記前方筐体パネルの第2の空間位置に配置された第2のLED照明サブアレイから前記FOV内に狭帯域照明を自動的に生成するLEDベース照明サブシステムと;
前記FOVの中心部分に入射する露光を自動的に測定し、かつ前記第1及び第2のLED照明サブアレイの動作を制御する自動露光測定及び照明制御サブシステムと;
前記画像キャプチャ・モード中に照明された物体のデジタル画像をキャプチャリングしかつバッファリングする画像キャプチャリング及びバッファリング・サブシステムと;
前記キャプチャされたデジタル画像に包含される画素データの空間-強度を迅速に決定するために、前記画像キャプチャリング及びバッファリング・サブシステムによってキャプチャされかつバッファされたデジタル画像を処理し、かつその中に図式的に表された少なくとも一つの1D又は2Dバーコード・シンボルを読取る画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムと;及び
以下のように前記サブシステムの動作を制御しかつ協調させるシステム制御サブシステムとを備え、
(a)制御起動信号の要求により、前記LEDベース照明サブシステムは、前記第1のLED照明サブアレイから前記FOV内で狭帯域照明の第1のフィールドを生成し、前記画像形成及び検出サブシステムは、物体の第1のデジタル画像を形成しかつ検出し、前記画像キャプチャリング及びバッファリング・サブシステムは、前記第1のデジタル画像をキャプチャリングし、かつ前記画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムは、前記キャプチャされた第1のデジタル画像の画素データを分析し、かつ鏡面型反射条件が前記キャプチャされた第1のデジタル画像で検出されるかどうかを決定し;
(b)前記画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムが、鏡面型反射条件が前記キャプチャされた第1のデジタル画像で検出されないということを決定したならば、前記画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムは、前記キャプチャされた第1のデジタル画像に図式的に表される少なくとも一つのバーコード・シンボルを読取るように前記第1のデジタル画像を自動的に処理し;
(c)前記画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムが、鏡面型反射条件が前記キャプチャされた第1のデジタル画像で検出されるということを決定したならば、前記自動露光測定及び照明制御サブシステムは、前記第1のLED照明サブアレイだけを駆動し、前記画像形成及び検出サブシステムは、第2のデジタル画像を形成しかつ検出し、前記画像キャプチャリング及びバッファリング・サブシステムは、前記第2のデジタル画像をキャプチャし、かつ前記画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムは、前記記キャプチャされた第2のデジタル画像の画素データを分析しかつ鏡面型反射条件が前記キャプチャされた第2のデジタル画像で検出されるかどうかを決定し;
(d)前記画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムが、鏡面型反射条件が前記キャプチャされた第2のデジタル画像で検出されないということを決定しならば、前記画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムは、その中に表された少なくとも一つのバーコード・シンボルを読取るように前記第2のデジタル画像を自動的に処理し;かつ
(e)前記画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムが、鏡面型反射条件が前記キャプチャされた第2のデジタル画像で検出されるということを決定したならば、前記システム制御サブシステムは、少なくとももう一つの動作のサイクルに対して段階(a)、(b)、(c)及び(d)を通して前記サブシステムを制御しかつ協調させる、
ことを特徴とするハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記第1のLED照明サブアレイは、前記光透過ウィンドウの上に配置されかつ前記第2のLED照明サブアレイは、前記光透過ウィンドウの下に配置される、
ことを特徴とする請求項301に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記第1のLED照明サブアレイは、複数のLED光源を含み、各前記LED光源は、球面レンズが設けられている、
ことを特徴とする請求項302に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記第2のLED照明サブアレイは、複数のLED光源を含み、各前記LED光源は、球面レンズが設けられている、
ことを特徴とする請求項303に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 鏡面型反射なしで物体を照明する方法であって、
(a)領域型画像感知アレイがイメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りシステム内で各照明及びイメージング・サイクルを開始する前に露光される周囲光レベルを測定するために前記自動露光測定及び照明制御サブシステムを用いる段階と;
(b)前記システムの視野(FOV)の近又は遠フィールド部分のいずれかの物体の存在及び範囲を測定するために前記自動IRベース物体存在及び範囲決定サブシステムを用いる段階と;
(c)近視野広領域照明アレイ又は遠視野広領域照明アレイのいずれかに関連付けられた上部及び下部LED照明サブアレイの両方を駆動するために前記検出された範囲及び前記測定された露光レベルを用いる段階と;
(d)段階(c)中に生成された照明フィールドを用いて前記領域型画像感知アレイで広領域画像をキャプチャリングする段階と;
(e)鏡面型反射条件を示す、前記キャプチャされた広領域画像の高空間-強度レベルの発生を検出するために段階(d)中に前記キャプチャされた広領域画像を迅速に処理する段階と;
(f)鏡面型反射条件が処理された広領域画像で検出されるかどうかを決定し、検出されたならば、近視野又は遠視野広領域照明アレイのいずれかに関連付けられた上部LED照明サブアレイだけを駆動し、そして鏡面型反射条件が処理された広領域画像で検出されないならば、検出された範囲及び測定された露光レベルが、近視野又は遠視野広領域照明アレイのいずれかに関連付けられた上部及び下部LEDサブアレイの両方を駆動するために用いられる段階と;
(g)段階(f)中に生成された照明フィールドを用いて前記領域型画像感知アレイで広領域画像をキャプチャリングする段階と;
(h)鏡面型反射条件を示す、前記キャプチャされた広領域画像の高空間-強度レベルの発生を検出するために段階(g)中に前記キャプチャされた広領域画像を迅速に処理する段階と;
(i)鏡面型反射条件が処理された広領域画像でまだ検出されるかどうかを決定し、検出されたならば、近視野又は遠視野広領域照明アレイのいずれかに関連付けられた他のLED照明サブアレイを駆動し、そして鏡面型反射条件が処理された広領域画像で検出されないならば、検出された範囲及び測定された露光レベルが、近視野広領域照明アレイ又は遠視野広領域照明アレイのいずれかに関連付けられた段階(c)におけるものと同じLEDサブアレイを駆動するために用いられる段階と;
(j)照明制御方法は、段階(i)中に生成された照明フィールドを用いてCMOS画像感知アレイで広領域画像をキャプチャリングすることを含み;
(k)キャプチャされた広領域画像の高空間-強度レベルの欠如を検出するために段階(j)中に前記キャプチャされた広領域画像を迅速に処理し、先に検出された鏡面型反射条件の削除を確認する段階と;及び
(l)段階(k)で鏡面型反射条件が処理された広領域画像で検出されないかどうかを決定し、検出されないならば、広領域画像は、前記マルチ-モード画像処理バーコード読取りサブシステムに対して選択されたモードを用いて処理され、そして鏡面型反射条件が処理された広領域画像でまだ検出されるならば、制御処理は、段階(a)に戻りかつ段階(a)〜(k)を繰返す段階と、
を具備することを特徴とする方法。 - 作動範囲を有しているハンド-サポータブル半自動デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りシステムであって、
手動始動可能トリガ・スイッチが手動で始動される場合に制御起動信号を生成する該手動始動可能トリガ・スイッチを支持しているハンド-サポータブル筐体と;
(A)前記筐体内に配置されかつ以下に識別される一つ以上のサブシステムの実現を支持している第1のボードと;
(1)その上に物体が画像形成される視野(FOV)を生成する画像形成光学系、及び(i)領域型画像感知アレイの画素の数個の中心行が有効にされる狭領域画像キャプチャ・モード、又は(ii)前記領域型画像感知アレイの実質的に全ての行が有効にされる広領域画像キャプチャ・モードのいずれかにおいて照明動作中に物体から反射される画像形成された光を検出する領域型画像感知アレイを有しているマルチ-モード画像形成及び検出サブシステムと;
(2)狭領域及び広領域画像キャプチャ・モード中に前記FOV内で狭領域及び広領域狭帯域照明のフィールドをそれぞれ生成するマルチ-モードLEDベース照明サブシステムと;
(3)前記画像形成及び検出サブシステムによって検出されたデジタル画像をキャプチャリングしかつバッファリングする画像キャプチャリング及びバッファリング・サブシステムと;
(B)前記筐体内に配置されかつ以下に識別される一つ以上のサブシステムの実現を支持している第2のボードと;
(4)前記画像キャプチャリング及びバッファリング・サブシステムによってキャプチャされかつバッファされた前記デジタル画像を処理し、かつ前記キャプチャされたデジタル画像に図式的に表された1D及び2Dバーコード・シンボルを読取るマルチ-モード画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムと;
(5)処理された画像データを外部ホスト・システムまたは他の情報受信または応答デバイスへ出力する入出力サブシステムと;及び
(C)前記第1のボード又は第2のボード上で、又はボードに係わりなく実現され、前記サブシステムの動作を制御しかつ協調させ、かつ前記制御起動信号に応答するシステム制御サブシステムと;
を備え、
前記マルチ-モード画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムは、その画像処理ベース・バーコード・シンボル読取り動作を実行するための3層ソフトウェア・アーキテクチャを採用し;かつ
前記3層ソフトウェア・アーキテクチャは、アプリケーション層、システム・コア層、及びオペレーティング・システム(OS)層を備えている、
ことを特徴とするハンド-サポータブル半自動デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りシステム。 - 前記第1のボードは、
前記作動範囲の相当な部分に沿って前記FOVと空間的に重なり合う物体検出フィールドを生成し、かつ前記FOVの遠又は近部分内で物体の存在を検出する自動物体存在及び範囲検出サブシステム;及び
前記LEDベース・マルチ-モード照明サブシステムの動作を制御する自動露光測定及び照明制御サブシステム、
の実装を更に支持する、
ことを特徴とする請求項306に記載のハンド-サポータブル半自動デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りシステム。 - 前記3層ソフトウェア・アーキテクチャに関連付けられたソフトウェア・モジュールは、
(1)前記アプリケーション層に存在している、主タスク・モジュール、二次(コードゲート)タスク・モジュール、アプリケーション・イベント・マネージャ・モジュール、ユーザ・コマンド・テーブル・モジュール、及びコマンド・ハンドラ・モジュール;
(2)前記システム・コア層に存在している、タスク・マネージャ・モジュール、イベント・ディスパッチャー・モジュール、入出力マネージャ・モジュール、ユーザ・コマンド・マネージャ・モジュール、タイマー・サブシステム・モジュール、入出力サブシステム・モジュール、及びメモリ制御サブシステム・モジュール;及び
(3)前記OS層内に存在しているリナックス・カーネル・モジュール、リナックス・ファイル・システム・モジュール、及びデバイス・ドライバ・モジュール、
を備えている、
ことを特徴とする請求項306に記載のハンド-サポータブル半自動デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りシステム。 - 前記イベント・ディスパッチャー・モジュールは、新しいタスクの開始、現在実行されているタスクの停止、何かを行うこと、又は何も行わずかつイベントを無視することを含んでいる、イベントを前記アプリケーション・イベント・マネージャに知らせかつ配送する手段を供給する、
ことを特徴とする請求項307に記載のハンド-サポータブル半自動デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りシステム。 - 前記イベント・ディスパッチャー・モジュールは:
システム開始の完了を知らせる第1のシステム定義イベント;
論理タイマーの時間切れを知らせる第2のシステム定義イベント;
予想外の入力データが利用可能であることを知らせる第3のシステム定義イベント;
ユーザが前記手動起動可能トリガ・スイッチを引いたことを知らせる第4のシステム定義イベント;
ユーザが前記トリガ・スイッチを解放したことを知らせる第5のシステム定義イベント;
物体がバーコード・リーダの下に位置決めされたことを知らせる第6のシステム定義イベント;
物体がバーコード・リーダの視野から移動されたことを知らせる第7のシステム定義イベント;
タスク実行の終わりを知らせる第8のシステム定義イベント;及び
実行中のタスクの中止を知らせる第10のシステム定義イベント、
で構成されているグループから選択されたシステム定義イベントをディスパッチする、
ことを特徴とする請求項309に記載のハンド-サポータブル半自動デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りシステム。 - 前記タスク・マネージャ・モジュールは、アプリケーション特定タスク(即ち、スレッド)を実行しかつ停止する手段を供給する、
ことを特徴とする請求項308に記載のハンド-サポータブル半自動デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りシステム。 - 前記入出力マネージャ・モジュールは、バックグラウンドで実行されかつ外部デバイス及びユーザ接続のアクティビティを監視し、かつアプリケーション層に適当なイベントを知らせる、
ことを特徴とする請求項308に記載のハンド-サポータブル半自動デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りシステム。 - 前記入出力マネージャ・モジュールは、入出力接続を生成しかつ削除し、かつ外部システム及びデバイスと通信する手段を供給する、
ことを特徴とする請求項308に記載のハンド-サポータブル半自動デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りシステム。 - 前記タイマー・サブシステムは、論理タイマーを生成し、削除し、かつ利用する手段を供給する、
ことを特徴とする請求項308に記載のハンド-サポータブル半自動デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りシステム。 - 前記メモリ制御サブシステムは、照準ダイナミック・メモリ管理機能に完全にコンパチブルな、デバイスでスレッド-レベル・ダイナミック・メモリを管理するインターフェイスと、並びに収集したデータをバッファリングする手段とを供給する、
ことを特徴とする請求項308に記載のハンド-サポータブル半自動デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りシステム。 - 前記ユーザ・コマンド・マネージャは、ユーザ・コマンドを入力し、それを処理する役割をするアプリケーション・モジュールを実行する標準的方法を供給する、
ことを特徴とする請求項308に記載のハンド-サポータブル半自動デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りシステム。 - 前記デバイス・ドライバ・モジュールは、
前記手動始動式トリガ・スイッチとの接続を設定するトリガ・スイッチ・ドライバと、
前記デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイスに搭載された画像収集機能性を実現する画像収集ドバイバと、及び
前記デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイスに搭載された物体検出機能性を実現するIRドライバと、
を備えている、
ことを特徴とする請求項308に記載のハンド-サポータブル半自動デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りシステム。 - ユーザがバーコード・シンボルに向けてバーコード・リーダをポイントする場合に、IRデバイス・ドライバは、フィールド内でその物体を検出し、次いでシステム・コア層で入出力モジュールを目覚めさせる、
ことを特徴とする請求項308に記載のハンド-サポータブル半自動デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りシステム。 - 物体を検出することにより、前記入出力マネージャは、前記イベント・ディスパチャー・モジュールに検出された物体イベントをポストする、
ことを特徴とする請求項308に記載のハンド-サポータブル半自動デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りシステム。 - 物体を検出することに応じて、前記イベント・ディスパッチャー・モジュールは、前記検出物体イベントを前記アプリケーション層に渡す、
ことを特徴とする請求項319に記載のハンド-サポータブル半自動デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りシステム。 - 前記アプリケーション層で前記検出物体イベントを受信することにより、前記アプリケーション・イベント・マネージャは、前記マルチ-モード照明サブシステムに関連付けられた狭領域照明アレイを起動するイベント・ハンドリング・ルーチンを実行し、かつ前記二次(コードゲート)タスクを実行する、
ことを特徴とする請求項320に記載のハンド-サポータブル半自動デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りシステム。 - 前記二次タスクが実行されている間にユーザが前記手動始動可能トリガ・スイッチを引く場合に、前記トリガ・デバイス・ドライバは、前記システム・コア層で前記入出力マネージャを目覚めさせる、
ことを特徴とする請求項321に記載のハンド-サポータブル半自動デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りシステム。 - 目覚めさせることに応じて、前記入出力マネージャは、前記イベント・ディスパッチャーにトリガ-起動イベントをポストする、
ことを特徴とする請求項322に記載のハンド-サポータブル半自動デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りシステム。 - 前記イベント・ディスパッチャーは、前記アプリケーション層の前記アプリケーション・イベント・マネージャに前記トリガ-起動イベントを渡す、
ことを特徴とする請求項323に記載のハンド-サポータブル半自動デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りシステム。 - 前記アプリケーション・イベント・マネージャは、前記マルチ-モード照明サブシステムに関連付けられた狭領域照明アレイを停止する前記システム・コア層の前記タスク・マネージャ内のハンドリング・ルーチンを呼出すことによって前記トリガ-起動イベントに応答し、前記二次(コールゲート)タスクを取消し、かつ前記主タスクを実行する、
ことを特徴とする請求項323に記載のハンド-サポータブル半自動デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りシステム。 - 動作は、前記主タスクが前記アプリケーション層内で実行される場合に実行される、
ことを特徴とする請求項325に記載のハンド-サポータブル半自動デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りシステム。 - 動作は、前記主タスクでコールされた、前記データ出力手順が、前記アプリケーション層の前記入出力サブシステム・モジュール内で実行される場合に、実行される、
ことを特徴とする請求項326に記載のハンド-サポータブル半自動デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りシステム。 - 復号シンボル文字データは、前記入出力サブシステムからシステムの前記OS層内のデバイス・ドライバに送信される、
ことを特徴とする請求項326に記載のハンド-サポータブル半自動デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りシステム。 - 前記主タスク・ルーチン中に、前記画像感知アレイで狭帯域照明の鏡面型反射を実質的に低減する方法で広領域狭帯域照明のフィールドで検出された物体を照明する照明制御の方法が用いられる、
ことを特徴とする請求項308に記載のハンド-サポータブル半自動デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りシステム。 - デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル駆動式ポータブル・データ端末(PDT)システムであって、
基地局のクレードル部分における支持のためのハンド-サポータブル筐体と;
制御起動信号を生成する、前記ハンド-サポータブル筐体と一体化した手動始動可能トリガ・スイッチと;
その上に物体が画像形成される視野(FOV)を生成する画像形成光学系、及び(i)領域型画像感知アレイの画素の数個の中心行が有効にされる狭領域画像キャプチャ・モード、又は(ii)前記領域型画像感知アレイの実質的に全ての行が有効にされる広領域画像キャプチャ・モードのいずれかにおいて照明動作中に物体から反射される画像形成された光を検出する領域型画像感知アレイを有しているマルチ-モード画像形成及び検出サブシステムと;
狭領域及び広領域画像キャプチャ・モード中に前記FOV内で狭領域及び広領域狭帯域照明のフィールドをそれぞれ生成するマルチ-モードLEDベース照明サブシステムと;
前記作動距離の相当な部分に沿って前記FOVに空間的に重なり合う物体検出フィールドを生成する自動物体存在検出サブシステムと;
前記FOVの制御部分に入射する露光を自動的に測定し、かつ物体照明及びイメージング動作中に前記マルチ-モードLEDベース照明サブシステムの動作を制御する自動露光測定及び照明制御サブシステムと;
前記画像形成及び検出サブシステムによって検出されたデジタル画像をキャプチャリングしかつバッファリングする画像キャプチャリング及びバッファリング・サブシステムと;
前記画像キャプチャリング及びバッファリング・サブシステムによってキャプチャされかつバッファされた前記デジタル画像を処理し、かつその中に図式的に表された少なくとも一つの1D及び2Dバーコード・シンボルを読取る画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムと;
処理された画像データを外部ホスト・システムまたは他の情報受信または応答デバイスへ出力する入出力サブシステムと;
前記ハンド-サポータブル筐体と一体化したユーザ制御コンソールと;
前記画像キャプチャリング及びバッファリング・サブシステムによってキャプチャされたデジタル画像、及び前記デバイスで実行されるエンド-ユーザ・アプリケーションによって生成されるグラフィカル・ユーザ・インターフェイス(GUIs)を表示する、前記ユーザ制御コンソールに関連付けられたディスプレイ・パネルと;
前記PDTシステムにデータを手動で入力する、前記ユーザ制御パネルに関連付けられた手動データ入力デバイスと;及び
前記サブシステムを制御するか又は協調させるシステム制御サブシステムと、
を備えている、
ことを特徴とするデジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル駆動式ポータブル・データ端末(PDT)システム。 - クレードル-供給基地局を更に備えている、
ことを特徴とする請求項330に記載のデジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル駆動式PDTシステム。 - 読取られたバーコード・シンボルを表すシンボル文字データは、RF対応2方向データ通信リンクにより前記入出力サブシステムから前記基地局へ自動的に伝送される、
ことを特徴とする請求項331に記載のデジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル駆動式PDTシステム。 - LCDバックライト輝度制御回路と;及び
プログラムを実行しかつシステム制御動作を実行する、前記ハンド-サポータブル筐体内に包含されたコンピューティング・サブシステムと、
を更に備えている、
ことを特徴とする請求項331に記載のデジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル駆動式PDTシステム。 - 前記基地局は、ホスト・システム及び/又はネットワークとインターフェイスされ、かつシステム・バスに関して一体化された多数のサブシステム、具体的には:
前記電磁気ベース無線2方向データ通信リンクの基地側を実現するデータ受信機回路;
通信制御モジュールを含んでいるデータ伝送サブシステム;
前記基地局の動作を制御する基地局コントローラ(例えば、プログラムされたマイクロコントローラ);
プログラム・メモリ(例えば、DRAM);及び
不揮発性メモリ(例えば、SRAM)、
を備えている、
ことを特徴とする請求項331に記載のデジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル駆動式PDTシステム。 - 前記デバイスが前記基地局に配置される場合に、提示モード又は他の適切なシステム・モードを自動的に構成しかつ呼出すために設計された、標準検出機構とを更に備え、
前記ハンド-サポータブル筐体がピックアップされかつ前記クレードル部分から移動される場合に、前記トリガ・スイッチ及び前記標準検出機構、装置(構成)は、前記PDTシステムを、動作のハンド-オン・モードを有効にするためにPDTシステム動作の適切なハンド-オン支持モードに自動的に構成しかつ呼出すように構成することができる、
ことを特徴とする請求項331に記載のデジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル駆動式PDTシステム。 - ハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りシステムであって、
ハンド-サポータブル筐体と;
物体が画像形成される視野(FOV)を生成する画像形成光学系、及び画像感知アレイの画素の実質的に全ての行が有効にされかつ前記CMOS領域型画像検出アレイの画素の実質的に全ての行が集積の状態にありかつ共通の集積時間を有する場合に画像キャプチャ・モードの照明動作中に物体から反射された画像形成された光を検出するCMOS領域型画像感知アレイ、を有している画像形成及び検出サブシステムと;
起動制御信号の生成に応じて、前記画像キャプチャ・モード中に前記FOV内で狭帯域照明のフィールドを自動的に生成するLED照明アレイを有しているLEDベース照明サブシステムと;
前記FOVの中央部分に入射する露光を自動的に測定し、かつ物体照明及びイメージング動作中に前記LEDベース照明サブシステムの動作を制御する自動露光測定及び照明制御サブシステムと;
前記画像形成及び検出サブシステムによって検出されたデジタル画像の画素データを自動的にキャプチャリングしかつバッファリングする画像キャプチャリング及びバッファリング・サブシステムと;
前記画像キャプチャリング及びバッファリング・サブシステムは、マイクロプロセッサ、FGAにより実現される先入れ先出し(FIFO)バッファ、前記デジタル画像に関連付けられた画素データの単一フレームをバッファリングするアドレス指定可能メモリ記憶位置を有しているSDRAM、及び前記マイクロプロセッサと前記SDRAMを動作可能に結合するシステム・バスを含み、
前記CMOS領域型画像感知アレイは、前記FIFOバッファを通して前記マイクロプロセッサに動作可能に接続され、かつ
各デジタル画像キャプチャ・サイクル中に、画素データの前記単一フレームのバイトは、前記SDRAMのアドレス指定可能メモリ記憶位置に自動的にマップされ、
前記画像キャプチャリング及びバッファリング・サブシステムによってキャプチャされかつバッファされた前記デジタル画像を自動的に処理し、かつ表された1D及び2Dバーコード・シンボルを読取る画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムと;
処理された画像データを外部ホスト・システムまたは他の情報受信または応答デバイスへ出力する入出力サブシステムと;及び
前記サブシステムを制御するか又は協調させるシステム制御サブシステムと、
を備えている、
ことを特徴とするハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りシステム。 - 前記CMOS領域型画像感知アレイは、前記画素データの8ビット・グレー・スケール・データ・バイトを並列データ接続で前記FIFOに送信する、
ことを特徴とする請求項336に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りシステム。 - 前記FIFOは、一時的に前記画素データを記憶し、かつ前記マイクロプロセッサ内のDMAモジュールは、前記FIFOから前記SDRAMへの前記画素データのDMA転送を開始する、
ことを特徴とする請求項337に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りシステム。 - 前記DMAモジュールは、前記FIFOからデータを読取り、前記DMAモジュール内のバッファ・メモリに読取ったデータ・バイトを記憶し、かつデータを前記SDRAMに続いて書き込む、ようにプログラムされる、
ことを特徴とする請求項336に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りシステム。 - 前記FPGA内のDMAモジュールは、前記マイクロプロセッサが前記FPGAへの前記システム・バスの制御を解放し、それにより前記FPGAが前記システム・バスを引き継ぎかつ前記SDRAMに画素データを書き込むように、バス要求信号を前記マイクロプロセッサに送信することによって、前記FIFOから前記SDRAMへ画素データを直接的に書き込む、
ことを特徴とする請求項338に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りシステム。 - 前記CMOS画像感知アレイから出力された前記画素データは、前記SDRAMに記憶され、かつ前記マイクロプロセッサは、SDRAMから前記記憶された画素データのバイトにアクセスしかつそれに対して復号アルゴリズムを実行する、
ことを特徴とする請求項336に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りシステム。 - リザーブされたメモリ空間は、前記CMOS画像感知アレイの出力を記憶するために用いられ、画素データの1:1マッピングは、前記CMOS画像感知アレイから前記リザーブされたメモリ空間に発生し、かつ画素データの各バイトは、前記CMOS領域型画像感知アレイの画素を表す、
ことを特徴とする請求項336に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りシステム。 - 前記リザーブされたメモリ空間は、前記CMOS領域型画像感知アレイから受信した前記画素データのミラー・イメージである、
ことを特徴とする請求項342に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りシステム。 - ハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りシステムであって、
ハンド-サポータブル筐体と;
物体が画像形成される視野(FOV)を生成する画像形成光学系、及び領域型画像感知アレイの実質的に全ての行が有効にされる画像キャプチャ・モード中に物体から反射された画像形成された狭帯域照明を自動的に検出するCMOS領域型画像感知アレイ、を有している画像形成及び検出サブシステムと;
起動制御信号の生成に応じて、前記画像キャプチャ・モード中に前記FOV内で狭帯域照明のフィールドを自動的に生成するLED照明アレイを有しているLEDベース照明サブシステムと;
前記FOVの中央部分に入射する露光を自動的に測定し、かつ物体照明及びイメージング動作中に前記LEDベース照明サブシステムの動作を制御する自動露光測定及び照明制御サブシステムと;
前記画像形成及び検出サブシステムによって検出されたデジタル画像の画素データを自動的にキャプチャリングしかつバッファリングする画像キャプチャリング及びバッファリング・サブシステムと;
前記画像キャプチャリング及びバッファリング・サブシステムは、マイクロプロセッサ、FGAにより実現される先入れ先出し(FIFO)バッファ、前記デジタル画像に関連付けられた画素データの単一フレームをバッファリングするアドレス指定可能メモリ記憶位置を有しているSDRAM、及び前記マイクロプロセッサと前記SDRAMを動作可能に結合するシステム・バスを含み、
前記CMOS領域型画像感知アレイは、前記FIFOバッファを通して前記マイクロプロセッサに動作可能に接続され、かつ
各デジタル画像キャプチャ・サイクル中に、画素データの前記単一フレームのバイトは、前記SDRAMのアドレス指定可能メモリ記憶位置に自動的にマップされ、
前記画像キャプチャリング及びバッファリング・サブシステムによってキャプチャされかつバッファされた前記デジタル画像を自動的に処理し、かつ表された1D及び2Dバーコード・シンボルを読取る画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムと;
処理された画像データを外部ホスト・システムまたは他の情報受信または応答デバイスへ出力する入出力サブシステムと;及び
前記サブシステムを制御するか又は協調させるシステム制御サブシステムと、
を備えている、
ことを特徴とするハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りシステム。 - 前記CMOS領域型画像感知アレイは、前記画素データの8ビット・グレー・スケール・データ・バイトを並列データ接続で前記FIFOに送信する、
ことを特徴とする請求項344に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りシステム。 - 前記FIFOは、一時的に前記画素データを記憶し、かつ前記マイクロプロセッサ内のDMAモジュールは、前記FIFOから前記SDRAMへの前記画素データのDMA転送を開始する、
ことを特徴とする請求項344に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りシステム。 - 前記DMAモジュールは、前記FIFOからデータを読取り、前記DMAモジュール内のバッファ・メモリに読取ったデータ・バイトを記憶し、かつデータを前記SDRAMに続いて書き込む、ようにプログラムされる、
ことを特徴とする請求項336に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りシステム。 - 前記FPGA内のDMAモジュールは、前記マイクロプロセッサが前記FPGAへの前記システム・バスの制御を解放し、それにより前記FPGAが前記システム・バスを引き継ぎかつ前記SDRAMに画素データを書き込むように、バス要求信号を前記マイクロプロセッサに送信することによって、前記FIFOから前記SDRAMへ画素データを直接的に書き込む、
ことを特徴とする請求項346に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りシステム。 - 前記CMOS画像感知アレイから出力された前記画素データは、前記SDRAMに記憶され、かつ前記マイクロプロセッサは、SDRAMから前記記憶された画素データのバイトにアクセスしかつそれに対して復号アルゴリズムを実行する、
ことを特徴とする請求項344に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りシステム。 - リザーブされたメモリ空間は、前記CMOS画像感知アレイの出力を記憶するために用いられ、画素データの1:1マッピングは、前記CMOS画像感知アレイから前記リザーブされたメモリ空間に発生し、かつ画素データの各バイトは、前記CMOS領域型画像感知アレイの画素を表す、
ことを特徴とする請求項344に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りシステム。 - 前記リザーブされたメモリ空間は、前記CMOS領域型画像感知アレイから受信した前記画素データのミラー・イメージ(鏡画像)である、
ことを特徴とする請求項350に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りシステム。 - 照明及び画像キャプチャの狭領域及び広領域モードを支持するハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイスであって、
光透過開口を有しているハンド-サポータブル筐体と;
その上に物体が画像形成される視野(FOV)を生成する画像形成光学系、及び(i)領域型画像感知アレイの画素の数個の中心行が有効にされる狭領域画像キャプチャ・モード、又は(ii)前記領域型画像感知アレイの実質的に全ての行が有効にされる広領域画像キャプチャ・モードのいずれかにおいて照明動作中に物体から反射される画像形成された光を検出する領域型画像感知アレイを有しているマルチ-モード画像形成及び検出サブシステムと;
画像キャプチャの狭領域及び広領域モード中に前記画像形成及び検出サブシステムのFOV内でLED照明の狭領域及び広領域フィールドをそれぞれ生成するマルチ-モードLEDベース照明サブシステムと;
前記画像形成及び検出サブシステムによって検出された2D画像をキャプチャリングしかつバッファリングする画像キャプチャリング及びバッファリング・サブシステムと;
前記画像キャプチャリング及びバッファリング・サブシステムによってキャプチャされかつバッファされた画像を処理し、かつ表された1-D及び2-Dバーコード・シンボルを読取る画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムと;
処理された画像データを外部ホスト・システムまたは他の情報受信または応答デバイスへ出力する入出力サブシステムと;及び
複数の前記サブシステムを制御しかつ協調させるシステム制御サブシステムと、
を備えている、
ことを特徴とするハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記画像形成及び検出サブシステムの前記FOV内のIRベース物体検出フィールドを生成するIRベース物体存在及び範囲検出サブシステム;及び
前記FOVの中央部分に入射する露光量を測定し、かつ前記LEDベース・マルチ-モード照明サブシステムの動作を自動的に制御する自動露光測定及び照明制御サブシステムを更に備えている、
ことを特徴とする請求項352に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記マルチ-モードLEDベース照明サブシステム及び前記自動露光測定及び照明制御サブシステムは、前記サブシステムによってサポートされた電子機能を実現している構成要素を担持している照明ボード上で実現されることを特徴とする請求項353に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。
- 前記マルチ-モード領域型画像形成及び検出サブシステムは、ランダム的にアクセス可能な関心領域(ROI)ウィンドウ機能を有する高解画像度CMOS種類画像感知アレイを担持しているカメラ・ボード上で実現されることを特徴とする請求項352に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。
- 前記マルチ-モード画像処理バーコード読取りサブシステムは、(i)マイクロプロセッサ、(ii)拡張可能メモリ、(iii)SDRAM、及び(iv)カメラ・タイミングを制御しかつ画像収集処理を駆動するように構成されたFPGA FIFOを含んでいるコンピューティング・プラットフォーム上で実現されることを特徴とする請求項352に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。
- 前記I/Oサブシステムは、インターフェイス・ボード上で実現されることを特徴とする請求項353に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。
- 前記IRベース物体存在及び範囲検出サブシステムは、IRベース物体存在及び範囲検出回路を用いて実現されることを特徴とする請求項353に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。
- 前記イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムは、システム動作の狭領域及び広領域照明モードの両方の間中に、画像キャプチャリング及びバッファリング・サブシステムによってキャプチャされかつバッファされた画像を処理することを特徴とする請求項352に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。
- 照明及び画像キャプチャの狭領域及び広領域モードを支持するハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイスであって、
ハンド-サポータブル筐体と;
その上に物体が画像形成される視野(FOV)を生成する画像形成光学系、及び(i)領域型画像感知アレイの画素の数個の中心行が有効にされる狭領域画像キャプチャ・モード、又は(ii)前記領域型画像感知アレイの実質的に全ての行が有効にされる広領域画像キャプチャ・モードのいずれかにおいて照明動作中に物体から反射される画像形成された光を検出する領域型画像感知アレイを有しているマルチ-モード画像形成及び検出サブシステムと;
画像キャプチャの狭領域及び広領域モード中に前記画像形成及び検出サブシステムのFOV内で狭帯域照明の狭領域及び広領域フィールドをそれぞれ生成するマルチ-モードLEDベース照明サブシステムと;
前記画像形成及び検出サブシステムによって検出された2-D画像をキャプチャリングしかつバッファリングする画像キャプチャリング及びバッファリング・サブシステムと;
前記画像キャプチャリング及びバッファリング・サブシステムによってキャプチャされかつバッファされた画像を処理し、かつそこに表された1-D及び2-Dバーコード・シンボルを読取る画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムと;
前記画像形成及び検出サブシステムの前記FOV内でIRベース物体検出フィールドを生成するIRベース物体存在検出サブシステムと;及び
前記システム内でトリガ・イベントを生成する手動始動可能トリガと;
制御されたサブシステム動作の方法に従って上述した各前記サブシステム構成要素を制御しかつ協調させるシステム制御サブシステムと、
を備え、
前記IRベース物体検出フィールド内の物体の自動検出により、前記IRベース物体存在検出サブシステムは、物体検出イベントを自動的に生成しかつそれに応じて、前記マルチ-モードLEDベース照明サブシステムは、前記画像形成及び検出サブシステムのFOV内で狭帯域照明の狭領域フィールドを自動的に生成し;かつ
(A)前記手動始動可能トリガを押し下げているユーザによる前記トリガ・イベントの生成により、以下の動作が自動的に実行される:
(i)前記画像キャプチャリング及びバッファリング・サブシステムは、前記マルチ-モード画像形成及び検出サブシステムの前記狭領域画像キャプチャ・モード中に、FOV内の狭帯域照明の前記狭領域フィールドを用いて物体の狭領域デジタル画像を自動的にキャプチャしかつバッファし、かつ
(ii)前記画像処理バーコード・シンボル読取りサブシステムは、前記1Dデジタル画像を自動的に処理し、その中に表される1Dバーコード・シンボルを読取るように前記狭領域デジタル画像を処理することを試み、そしてその中の1Dバーコード・シンボルを成功裏に復号することにより、それを表すシンボル文字データを自動的に処理し;
(B)前記マルチ-モード画像処理バーコード・シンボル読取りサブシステムが前記狭領域デジタル画像に表される前記1Dバーコード・シンボルを成功裏に読取ることに失敗することにより、以下の動作が自動的に実行される:
(i)前記マルチ-モードLEDベース照明サブシステムは、前記マルチ-モード画像形成及び検出サブシステムのFOV内で狭帯域照明の広領域フィールドを自動的に生成し、
(ii)前記画像キャプチャリング及びバッファリング・サブシステムは、前記画像キャプチャリング及びバッファリング・サブシステムの前記広領域画像キャプチャ・モード中に広領域デジタル画像をキャプチャしかつバッファし、そして
(iii)前記画像処理バーコード・シンボル読取りサブシステムは、その中に表された1D又は2Dバーコード・シンボルを読取るように前記広領域デジタル画像を処理し、かつその中の1D又は2Dバーコード・シンボルを成功裏に復号することにより、それの表すシンボル文字データを自動的に生成する、
ことを特徴とするハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - 前記FOVの中心部分に入射する露光を測定し、かつ前記LEDベース・マルチ-モード照明サブシステムの動作を制御する自動露光測定及び照明制御サブシステムを更に備えている、
ことを特徴とする請求項360に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - シンボル文字データを外部ホスト・システムまたは他の情報受信または応答デバイスへ出力する入出力サブシステムを更に備えている、
ことを特徴とする請求項361に記載のハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - ハンド-サポータブル画像処理バーコード・シンボル・リーダの動作を制御する方法であって、
(a)そのIRベース物体検出フィールド内の物体の自動検出により、IRベース物体存在検出サブシステムは、物体検出イベントを自動的に生成し、かつそれに応じて、マルチ-モードLEDベース照明サブシステムは、前記画像形成及び検出サブシステムのFOV内の狭帯域照明の狭領域フィールドを自動的に生成し;
(b)前記手動始動可能トリガを押し下げているユーザによる前記トリガ・イベントの生成により、以下の動作が自動的に実行される:
(i)前記画像キャプチャリング及びバッファリング・サブシステムは、前記マルチ-モード画像形成及び検出サブシステムの前記狭領域画像キャプチャ・モード中に、FOV内の狭帯域照明の前記狭領域フィールドを用いて物体の狭領域デジタル画像を自動的にキャプチャしかつバッファし、かつ
(ii)前記画像処理バーコード・シンボル読取りサブシステムは、前記1Dデジタル画像を自動的に処理し、その中に表される1Dバーコード・シンボルを読取るように前記狭領域デジタル画像を処理することを試み、そしてその中の1Dバーコード・シンボルを成功裏に復号することにより、それを表すシンボル文字データを自動的に処理し;
(c)前記マルチ-モード画像処理バーコード・シンボル読取りサブシステムが前記狭領域デジタル画像に表される前記1Dバーコード・シンボルを成功裏に読取ることに失敗することにより、以下の動作が自動的に実行される:
(i)前記マルチ-モードLEDベース照明サブシステムは、前記マルチ-モード画像形成及び検出サブシステムのFOV内で狭帯域照明の広領域フィールドを自動的に生成し、
(ii)前記画像キャプチャリング及びバッファリング・サブシステムは、前記画像キャプチャリング及びバッファリング・サブシステムの前記広領域画像キャプチャ・モード中に広領域デジタル画像をキャプチャしかつバッファし、そして
(iii)前記画像処理バーコード・シンボル読取りサブシステムは、その中に表された1D又は2Dバーコード・シンボルを読取るように前記広領域デジタル画像を処理し、かつその中の1D又は2Dバーコード・シンボルを成功裏に復号することにより、それの表すシンボル文字データを自動的に生成する、
ことを特徴とする方法。 - 視野を有する画像感知アレイと、LEDベース照明サブシステムとを有している、ハンド-サポータブル・イメージャ内の自動照明制御の方法であって、
(a)前記画像感知アレイの視野の特定(例えば、中心)部分における照明レベルを自動的に測定しかつ(ii)キャプチャされた画像において所望の空間強度を達成するために必要な照明継続時間(即ち、時間計数)を決定する段階と;
(b)LEDベース照明サブシステムを駆動しかつ前記視野内の物体のデジタル画像をキャプチャするために前記計算された/決定された照明継続時間を用いる段階と;
(c)前記キャプチャされた画像の空間強度分布をリアルタイムで分析しかつ測定しかつ現行又は後続の画像キャプチャ・サイクル中に、画像データの次の又は後続のフレームをキャプチャリングする場合に修正照明継続時間が要求されるか又は望ましいか否かを決定する段階と;
(d)段階(c)で決定された修正照明継続時間(計数)で(分析した画像をキャプチャするために用いられた)先に決定された照明継続時間を上書きする段階と;
(e)前記LEDベース照明サブシステムを駆動しかつシステムの視野内の照明された物体の後続のデジタル画像をキャプチャするために修正照明継続時間を用いる段階と、
を具備することを特徴とする方法。 - (f)優れた画像コントラストを有する最適化空間強度レベルを有しているデジタル画像を生成するように、帰納的方法で、各画像キャプチャ・サイクルで、数回、段階C〜Eを繰返す段階を更に具備する、
ことを特徴とする請求項364に記載の方法。 - ハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイスであって、
自動露光測定及び照明制御サブシステムと;及び
ソフトウェア-ベース照明メータリング・プログラムと
を備えていることを特徴とするハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス。 - (a)広領域照明及び画像キャプチャリング動作中に前記システムのFOV内に画像クロッピング・ゾーン(ICZ)フレーミング・パターンを投射する段階と;
(b)前記ICZフレーミング・パターン内で画像形成される物体を視覚的に位置合せする段階と;
(c)画像形成される物体に関して位置合せされた前記ICZフレーミング・パターンを包囲する(即ち、空間的に取り囲む)、システムのFOV全体の広領域画像を形成しかつキャプチャリングする段階と;
(d)段階(c)中にキャプチャされた広領域画像フレーム全体に包含されるそれらの画素から、前記ICZフレーミング・パターンによって定義された空間境界内で画素を自動的にクロップするために自動ソフトウェア-ベース画像クロッピング・アルゴリズムを用いる段階と;
(e)その中に図式的に表される1D又は2Dバーコード・シンボルを読取るために前記ICZフレーミング・パターンでクロップされた画像画素によって表される画像を自動的に復号処理する段階と;及び
(f)復号されたバーコード・シンボルを表すシンボル文字データを、ホスト・システムに出力する段階と、
を具備する画像クロッピング・ゾーン(ICZ)フレーミング及びポスト-画像キャプチャ・クロッピング処理を採用しているハンド-サポータブル画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りシステム。 - キャプチャされた画像で実行されるリアルタイム復号処理動作に応じて動的に再構成(再設定)されるマルチ-モード・バーコード復号プロセッサを有しているハンド-サポータブル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダ。
- システムの狭領域画像キャプチャ・モード中に目標物体に向けられかつそれに位置合せされた1Dバーコード・シンボルを照明し、そしてその後にシステムの広領域画像キャプチャ・モード中に目標物体上のランダムに配向された1D又は2Dバーコード・シンボルを照明する可視狭領域照明光線を生成する集積LEDベース照明サブシステムを有しているハンド-サポータブル・イメージング・ベース・バーコード読取りシステム。
- システムの狭領域画像キャプチャ・モード中に目標物体に向けられかつそれに位置合せされた1Dバーコード・シンボルを照明する可視狭領域照明光線を生成し、そしてその後に物体の上の1D又は2Dバーコード・シンボルを照明しかつ復号処理のためにその画像をキャプチャリングする広領域照明光線を生成する集積マルチ-モード照明サブシステムを採用しているハンド-サポータブル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダ。
- バーコード・シンボル・イメージング動作中に近視野及び遠視野広領域照明の生成を制御するために自動物体存在及び範囲検出を採用しているハンド-サポータブル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダ。
- 汎用露出制御技法を用いているCMOS型画像センサを採用しているハンド-サポータブル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダ。
- そのハンド-サポータブル筐体内に一体化された帯域通過光学フィルタを有するCMOS型画像センサを採用しているハンド-サポータブル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダ。
- バーコード読取り動作中にリアルタイム画像分析に応じて動的に再構成(再設定)可能なマルチ-モード・コード・シンボル読取りサブシステムを採用しているハンド-サポータブル・イメージング・ベース自動識別1D/2Dバーコード・シンボル・リーダ。
- 連続的に動作する自動照明及び露出制御サブシステムを採用しているハンド-サポータブル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダ。
- マルチ-モードLEDベース照明サブシステムを採用しているイメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダ。
- 動作の狭領域及び広領域画像キャプチャ・モードの両方を用いて1D/2Dバーコード・シンボロジーの自動識別を実行するハンド-サポータブル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダ。
- 動作の狭領域及び広領域画像キャプチャ・モードの両方を有しているイメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダにおいて1D/2Dバーコード・シンボロジーの自動識別を実行する方法。
- その中心から参照される、物体のキャプチャされた2D画像に螺旋的に掃引する特徴抽出分析を採用しているハンド-サポータブル画像ベース・バーコード・シンボル・リーダ。
- 1Dバーコード・シンボルを担持している物体のキャプチャされた狭領域画像に外方向に指向された方法で適用される簡単な復号画像処理動作を採用しているハンド-サポータブル画像ベース・バーコード・シンボル・リーダ。
- システム動作の第1のモード中にIRベース物体存在及び範囲検出サブシステム及びシステム動作の第2のモード中にシステム制御サブシステムによって生成された制御信号に応答する遠視野及び近視野照明アレイを有する集積LEDベース照明サブシステムを採用しているハンド-サポータブル画像ベース・バーコード・シンボル・リーダ。
- 物体照明及び画像キャプチャリング動作中にCMOS画像感知アレイ及びIRベース物体存在及び範囲検出サブシステムによって生成される制御起動信号に応答する自動露光測定及び照明制御サブシステムによって駆動される集積LEDベース照明サブシステムを採用しているハンド-サポータブル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りシステム。
- 前記CMOS画像感知アレイの画素の行の全てが集積の状態にある場合に狭く調整されたLEDベース照明に目標物体を露出するためにLED照明ドライバ回路を起動し、それにより前記バーコード・リーダと前記物体との間の相対運動に係わりなく高品質画像をキャプチャリングする、CMOS画像感知アレイを採用しているハンド-サポータブル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りシステム。
- そのCMOS画像感知アレイへの狭帯域照明の露出時間は、自動露光測定及び照明制御サブシステム及びCMOS画像感知サブシステムによって生成される制御信号を用いてそのLEDベース照明アレイの照明時間を制御すると同時に、帯域通過光学フィルタ・サブシステムによりそれへの狭帯域照明を制御することによって管理される、ハンド-サポータブル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りシステム。
- 照明サブシステムが目標物体を照明する時間を制御することによって画像輝度及びコントラストを制御する機構を採用し、それゆえにその中に採用されるCMOSベース画像感知アレイに対する複雑なシャッタリング機構の必要性を回避する、ハンド-サポータブル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りシステム。
- 単一のバーコード・シンボル読取りサイクル中にその読取りのモードを自動的に切替え、かつ複数の異なるバーコード・シンボロジー復号アルゴリズムが各読取りのモード内に適用される、マルチ-モード画像処理バーコード・シンボル読取りサブシステムを採用しているハンド-サポータブル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダ。
- マルチ-モード画像処理シンボル読取りサブシステムは、適応学習技法を適用して、高速でキャプチャされた高解画像度画像を適応的に処理しかつ復号する、動作のマルチ-リード(例えば、オムニスキャン/ROI-特定)モードを有している、ハンド-サポータブル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダ。
- 動作のオムニスキャン・モード中に、PDF417バーコード・シンボルに関連付けられたコード・セグメントがキャプチャされた(狭又は広)領域画像のROI内で検出されるが、その復号処理が不成功であるならば、マルチ-モード画像処理シンボル読取りサブシステムは、自動的に(i)上述したその動作のROI-特定モードを入力し、次いで(ii)動作のオムニスキャン・モード中に特徴ベクトル分析によって収集されたROI座標によって特定されたROIでキャプチャされた画像の処理を直ぐに開始する、動作のマルチ-リード(例えば、オムニスキャン/ROI-特定)モードを有するマルチ-モード画像処理シンボル読取りサブシステムを有している、ハンド-サポータブル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダ。
- キャプチャされた画像に存在するときにはいつでも、1Dバーコード・シンボロジー、及び様々な種類の2Dバーコード・シンボロジーを最初にかつ迅速に読取るために動作のオムニスキャン・モードを提供し、かつPDF417シンボロジーが(そのコード・フラグメントを通して)検出されるときにはいつでも、本発明のマルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステムは、(バーコード・シンボルが存在する可能性が高い)特定のROIで高解画像度画像データを直ぐに処理するためにその動作のROI-特定モードに(オン-ザ-フライ)で)自動的に切替えることができる、動作のマルチ-リード(例えば、オムニスキャン/ROI-特定)モードを有するマルチ-モード画像処理シンボル読取りサブシステムを有している、ハンド-サポータブル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダ。
- 適応学習技法を適用して、高速でキャプチャされた高解画像度画像を適応的に処理するために、動作のマルチ-リード(例えば、ファインダー無し/ROI-特定)モードを有するマルチ-モード画像処理シンボル読取りサブシステムを有している、ハンド-サポータブル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダ。
- 動作のファインダー無しモード中に、PDF417バーコード・シンボルに関連付けられたコード・セグメントがキャプチャされた広領域画像内で検出されるが、その復号処理が不成功であるならば、マルチ-モード画像処理シンボル読取りサブシステムは、自動的に(i)上述したその動作のROI-特定モードを入力し、次いで(ii)動作のファインダー無しモード中に処理された広領域画像に対応しているy座標によって特定されたROIでキャプチャされた広領域画像の処理を直ぐに開始する、動作のマルチ-リード(例えば、ファインダー無し/ROI-特定)モードを有するマルチ-モード画像処理シンボル読取りサブシステムを有している、ハンド-サポータブル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダ。
- それらがバーコード・シンボル・リーダに提示されるときにはいつでも、ファインダー無しモードは、1Dバーコード・シンボロジーを迅速に読取ることができ、次いで、2D(例えば、PDF417)シンボロジーに出会ったときにはいつでも、バーコード・シンボル・リーダは、バーコード・シンボルが存在する可能性が高い、キャプチャされた広領域画像フレームの特定のROIを直ぐに処理するために、その読取りの方法をROI-特定モードに自動的に切替えかつファインダー無しモード中に処理された狭(又は広)領域画像から収集された特徴を用いることができる、動作のマルチ-リード(例えば、ファインダー無し/ROI-特定)モードを有するマルチ-モード画像処理シンボル読取りサブシステムを有している、ハンド-サポータブル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダ。
- 適応学習技法を適用して、高速でキャプチャされた高解画像度画像を適応的に処理しかつ復号するために、動作のマルチ-リード(例えば、ファインダー無し/オムニスキャン・モード/ROI-特定)モードを有するマルチ-モード画像処理シンボル読取りサブシステムを有している、ハンド-サポータブル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダ。
- 動作のファインダー無しモード中に、PDF417バーコード・シンボルに関連付けられたコード・セグメントがキャプチャされた狭領域画像内で検出されるが、その復号処理が不成功であるならば、画像形成及び検出サブシステムは、(i)広領域画像を自動的にキャプチャすると同時に、マルチ-モード画像処理シンボル読取りサブシステムは、(ii)上述したその動作のオムニスキャン・モードを自動的に入力し、次いで(iii)動作のファインダー無しモード中に処理された狭領域画像で検出されたコード・フラグメントのx及び/又はy座標によって特定された開始画素及び開始角度で始めて、複数の並行な空間的に離間された(例えば、約50画素で)仮想スキャン・ラインでキャプチャされた広領域画像の処理を直ぐに開始し、オムニスキャン・モードがROI内のバーコード・シンボルを成功裏に復号しないならば、マルチ-モード画像処理シンボル読取りサブシステムは、(ii)上述したその動作のROI-特定モードを自動的に入力し、次いで(iii)動作のオムニスキャン・モード中に処理された広領域画像で検出されたコード・フラグメントに対応しているx、y座標によって特定されたROIでキャプチャされた広領域画像の処理を直ぐに開始する、動作のマルチ-リード(例えば、ファインダー無し/オムニスキャン/ROI-特定)モードを有するマルチ-モード画像処理シンボル読取りサブシステムを有している、ハンド-サポータブル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダ。
- それらがバーコード・シンボル・リーダに提示されるときにはいつでも、ファインダー無しモードは、1Dバーコード・シンボロジーを迅速に収集することができ、次いで、2Dシンボロジーに出会ったときにはいつでも、バーコード・シンボル・リーダは、その読取りの方法をオムニスキャン・モード、処理された画像データの収集された特徴、に自動的に切替えることができ、この読取り方法が成功しないならば、バーコード・リーダは、バーコード・シンボルが存在する可能性が高い、キャプチャされた画像フレームにおいて特定のROIを直ぐに処理するためにその読取りの方法をROI-特定モード自動的に切替えかつオムニスキャン・モード中に収集された特徴を用いることができ、かつかなりターゲット化された方法でそのようにする、動作のマルチ-リード(例えば、ファインダー無し/オムニスキャン/ROI-特定)モードを有するマルチ-モード画像処理シンボル読取りサブシステムを有している、ハンド-サポータブル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダ。
- 解画像度が物体距離の関数として変化し;それがどこかで5ミル・コードを復号することができ;その光学系がどこかで4ミル・コードを分解することができ;それが45°視野(FOV)を有する、13.5ミル・バーコード・シンボルに対して約0mmから200mm(8"の方向を向いて)の被写界深度(DOF)を有しているハンド-サポータブル画像ベース・バーコード・シンボル・リーダ。
- イメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダに採用される画像形成光学系の被写界深度(DOF)を完全に理論的に特徴付ける複合DOFプロットを生成するシステム。
- 照明及びイメージング動作中に鏡面反射によってもたらされる検出されたデジタル画像における雑音を自動的に低減する照明の新規な方法を採用するハンド-サポータブル・イメージング・ベース・バーコード読取りシステム。
- キャプチャされた画像で実行されるリアルタイム画像処理動作に応じて動的に再構築(再設定)可能なマルチ-モード・バーコード・シンボル画像プロセッサを有しているイメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダ。
- 前記システムの狭領域画像キャプチャ・モードで目標物体に照準光を生成しかつその上に位置合せされた1Dバーコード・シンボルを照明し、そして該システムの広領域画像キャプチャ・モードで前記目標物体上のランダムに配向された1D又は2Dバーコード・シンボルを照明する集積LEDベース照明サブシステムを有しているイメージング・ベース・バーコード読取りシステム。
- 目標物体に照準を合わせかつ1Dバーコード・シンボルが位置合せされた画像をキャプチャするために狭領域照明、1D及び2Dバーコード・シンボルの画像をキャプチャするために広領域照明を有効にする集積マルチ-モード照明サブシステムを採用しているイメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダ。
- バーコード・シンボル・イメージング動作中に近フィールド及び遠フィールド広領域照明の生成を制御するために自動物体存在及び範囲検出を採用しているイメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダ。
- リアルタイム画像分析に応じて動的に再設定可能なマルチ-モード・コード・シンボル・デコーダを採用しているイメージング・ベース自動識別1D/2Dバーコード・シンボル・リーダ。
- 連続動作自動照明及び露出制御サブシステムを採用しているイメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダ。
- 3モードLEDベース照明サブシステムを採用しているイメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダ。
- その中心から参照された物体のキャプチャされた2D画像に螺旋的に掃引する特徴抽出分析を採用しているイメージング・ベース・バーコード・シンボル読取り方法。
- 1Dバーコード・シンボルを担持しているキャプチャされた狭領域画像で外方向に配向された方法で適用される簡単な復号画像処理動作を採用しているイメージング・ベース・バーコード・シンボル読取り方法。
- システム動作の第1のモード中にIRベース物体存在及び範囲検出サブシステムによって及びシステム動作の第2のモード中にシステム・コントローラによって生成された制御信号に応答する遠フィールド及び近フィールド照明アレイを有する集積LEDベース照明サブシステムを採用しているイメージング・ベース・バーコード・シンボル読取り方法。
- 物体照明及び画像キャプチャリング動作中にCMOS画像感知アレイとIRベース物体存在及び範囲検出サブシステムとによって生成される制御起動信号に応答して自動露光測定及び制御サブシステムによって駆動される集積LEDベース照明サブシステムを採用しているイメージング・ベース・バーコード・シンボル読取り方法。
- CMOS画像感知アレイの画素の行の全てが集積の状態にある場合に狭く調整されたLEDベース照明に目標物体を露出するためにLED照明ドライバ回路を起動し、それによりバーコード・リーダと物体との間の相対運度に係わりなく高品質画像をキャプチャリングする、CMOS画像感知アレイを採用しているイメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りの方法。
- そのCMOS画像感知アレイへの狭帯域照明の露出時間が自動露光測定及び制御サブシステム及びCMOS画像感知アレイによって生成された制御信号を用いてそのLEDベース照明アレイの照明時間を制御することによって管理されると同時に、帯域通過光学フィルタ・サブシステムによりそれへの狭帯域照明を制御する、イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りの方法。
- バーコード・シンボルを包含している画像の興味領域(ROI)最大画素高さに比例する多数の画素オフセット距離によって分離されかつメモリに記憶されたスキャン・データの複数のラインに沿って画像を処理する方法。
- 単一のバーコード・シンボル読取りサイクル中にその読取りのモードを自動的に切替え、かつ各前記読取りのモード内で、複数の異なるバーコード・シンボロジー復号アルゴリズムが適用されるマルチ-モード画像処理シンボル読取りサブシステムを採用しているイメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りの方法。
- 照明及びイメージング動作中に鏡面反射によってもたらされる検出されたデジタル画像の雑音を自動的に低減するようにハンド-サポータブル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダを用いて物体を照明する方法。
- 一組の特徴を用いかつバーコードを包含しうる興味領域を決定するために特徴-ベクトルを構築するマルチ-モード画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムを有しているバーコード・シンボル・リーダ。
- 興味領域(ROIs)を決定しかつそれにマークを付けるために複数の、適応的しきい値を用いるマルチ-モード画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムを有しているバーコード・シンボル・リーダ。
- 階層的スキームでバーコード配向を決定するためにいくつかの画像処理方法を用いるマルチ-モード画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムを有しているバーコード・シンボル・リーダ。
- バー-スペース計数を生成するためにいくつかの異なるスキャン・データ・フィルタリング技法を用いるマルチ-モード画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムを有しているバーコード・シンボル・リーダ。
- 透視変換及び投影変換を修正するためにかつまた損傷ラベルを復号するためにバー及びスペース・ステッチングを用いるマルチ-モード画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムを有しているバーコード・シンボル・リーダ。
- 画像が漸次的に収集されている間に画像の増分処理を用いるマルチ-モード画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムを有しているバーコード・シンボル・リーダ。
- キャプチャされた画像におけるブライト・スポットを決定するために低上昇調ヒストグラム分析を用いるマルチ-モード画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムを有しているバーコード・シンボル・リーダ。
- 全方向的に全ての1Dシンボロジー及びPDF417を検出するマルチ-モード画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムを有しているバーコード・シンボル・リーダ。
- 全方向的にUPC/EAN、1205、C128、C39、C93、CBRを復号するマルチ-モード画像処理ベース・バーコード・シンボル読取りサブシステムを有しているバーコード・シンボル・リーダ。
Applications Claiming Priority (27)
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US10/712,787 US7128266B2 (en) | 2003-11-13 | 2003-11-13 | Hand-supportable digital imaging-based bar code symbol reader supporting narrow-area and wide-area modes of illumination and image capture |
US10/893,798 US7185817B2 (en) | 2003-11-13 | 2004-07-16 | Hand-supportable digital imaging-based bar codes symbol reader employing multi-mode subsystems |
US10/893,797 US7188770B2 (en) | 2003-11-13 | 2004-07-16 | Hand-supportable semi-automatic imaging-based bar code reading system wherein an led-based illumination subsystem automatically illuminates a detected target object in a narrow-area field of illumination, and illuminates the detected target object in a wide-area field of illumination upon manual activation of a trigger switch |
US10/894,476 US7178733B2 (en) | 2003-11-13 | 2004-07-16 | Hand-supportable imaging-based bar code symbol reader employing automatic object presence and range detection to control the generation of near-field and far-field wide-area illumination during bar code symbol imaging operations |
US10/893,800 US7273180B2 (en) | 2003-11-13 | 2004-07-16 | Hand-supportable imaging-based bar code symbol reader having a multi-mode bar code symbol image processor dynamically reconfigurable in response to real-time image processing operations carried out on captured images |
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