JP4586026B2 - 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

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 Download PDF

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Description

本発明は、一次元（１Ｄ）及び二次元（２Ｄ）バーコード・シンボル、並びに他の型のグラフィック的に符号化された情報を読取るための、デジタル画像処理の多様なモードを有している、ハンド・サポート可能かつ携帯可能なエリア-タイプのデジタル・バーコード読取り装置（リーダ）に関する。
自動識別産業の技術は、（ｉ）産業によって開発されかつ採用されてきたバーコード・シンボロジーの異なる分類、及び（ｉｉ）様々なユーザ環境における係るバーコード・シンボロジーを読取るために開発されかつ使用される装置の種類により理解することができる。
一般に、現在主要な３つの種類のバーコード・シンボロジーが存在する。具体的には：UPC/EAN, Code39等のような、一次元（１Ｄ）バーコード・シンボロジー；Code49, PDF417等のような、１Ｄスタック・バーコード・シンボロジー；及び二次元（２Ｄ）データ行列シンボロジー、である。
一次元光学バーコード読取り装置は、この技術分野で周知である。係る読取り装置の例は、Metrologic Instruments, Inc．によって製造されたMetrologic Voyager Series Laser Scannerの読取り装置を含む。係る読取り装置は、スーパーマーケットで広く用いられているUPC/EAN, Code39等のような、一次元（１Ｄ）線形バーコード・シンボロジーを読取ることができる処理回路を含む。係る１Ｄ線形シンボロジーは、バー及びスペースの幅で、単一の軸に沿って符号化されるデータによって特徴付けられ、そして、シンボルがその軸に沿って十分に高い解画像度で画像形成されるということを条件として、係るシンボルは、その軸に沿って単一のスキャンから読取ることができる。
単一のバーコード・シンボルで大きな量のデータの符号化を可能にするために、米国特許第４，７９４，２３９号（Allais）に記述されたような、Code49、及び米国特許第５，３４０,７８６号(Pavlidis, et al.)に記述されたような、PDF417を含む、多数の１Ｄスタック・バーコード・シンボロジーが開発されている。スタック・シンボルは、符号化されたデータを複数の行に区分化（分割）し、それぞれの行は、その全てまたはそのほとんどが走査または復号され、次いで完全なメッセージを形成するために一緒にリンクされなければならない、各１Ｄバーコード・パターンを含んでいる。スキャニングは、一次元だけで比較的高い解画像度をまだ必要とするが、複数の線形スキャンがシンボル全体を読取るために必要である。
２Ｄ行列シンボロジーとして知られた、バーコード・シンボロジーの第３の分類（クラス）は、配向自由でかつそれらの１Ｄの対応物よりも優れたデータ密度及び容量を提供する。２Ｄ行列コードでは、データは、グラフィック・ファインダ、配向及び基準構造体を伴う、正多角形行列内で暗いかまたは明るいデータ素子として符号化される。２Ｄ行列コードをスキャニングする場合には、データ素子の水平及び垂直関係は、ほぼ同じ解画像度により記録される。
これらの異なる種類のバーコード・シンボルを読取るために異なる種類の光学読取り装置を用いなければならないことを回避するために、交換可能にかつ自動的に、それらの様々な亜類型（サブタイプ）を含んでいる、これらの種類のいずれかのシンボルを読取ることができる光学読取り装置を有することが望ましい。より特定的には、人間の介入なしで、即ち、自動的に、上記３種類のバーコード・シンボルの全てを読取ることができる光学読取り装置を有することが望ましい。これは、即ち、読取り装置が、シンボル自体から読取った情報だけに基づき、バーコード・シンボル間を自動的に識別しかつ復号するための機能を有することを必要とする。この機能を有する読取り装置は、“自動識別力がある(auto-discriminating)”または“自動識別(auto-discrimination)”能力を有している、称される。
自動識別力がある読取り装置が（それらの様々な亜類型を含んでいる）１Ｄバーコード・シンボルだけを読取ることができるならば、それは、１Ｄ自動識別能力を有すると言いうるであろう。同様に、２Ｄバーコード・シンボルだけを読取ることができるならば、それは、２Ｄ自動識別能力を有すると言いうるであろう。１Ｄ及び２Ｄバーコード・シンボルを交換可能に読取ることができるならば、それは、１Ｄ/２Ｄ自動識別能力を有すると言いうるであろう。しかしながら、しばしば読取り装置は、１Ｄスタック・バーコード・シンボル間を識別しかつ復号することができないにも関わらず１Ｄ/２Ｄ自動識別能力を有すると言われる。
１Ｄ自動識別を実行可能な光学読取り装置は、この技術分野で周知である。係る読取り装置の初期の例は、Metrologic Instruments, Inc．によって製造されたMetrologic Voyager Series Laser Scannerである。
１Ｄ/２Ｄ自動識別が実行可能でありかつ非同期で移動する１Ｄ画像センサの使用に基づく光学読取り装置、特には、ハンド・ヘルド光学読取り装置は、その特許出願がここに参考文献として明示的に採り入れられる、米国特許第５，２８８，９８５号及び第５，３５４，９７７号、に記述されている。固定２Ｄ画像センサの使用に基づく、この種類のハンド・ヘルド読取り装置の他の例は、ここに参考文献として明示的に採り入れられる、米国特許第６，２５０，５５１号；第５，９３２，８６２号；第５，９３２，７４１号；第５，９４２，７４１号；第５，９２９，４１８号；第５，９１４，４７６号；第５，８３１，２５４号；第５，８２５，００６号及び第５，７８４，１０２号に記述されている。
光学読取り装置は、固定または可動の種類によらず、通常、読取り装置が所与の時間量の間中に一定回数のスキャン（走査）を終了するように設計されていることを意味する、一定のスキャニング・レート（走査速度）で動作する。このスキャニング・レートは、１Ｄ読取り装置に対して３０走査/秒と２００走査/秒との間にある値を一般に有する。係る読取り装置では、連続スキャンの結果は、それらが発生する順番で復号される。
イメージング・ベースのバーコード・シンボル読取り装置は、レーザ・スキャニング・ベース・バーコード・シンボル読取り装置に対して多くの利点を有する、具体的には：それらは、ＰＤＦ４１７シンボロジーのような、スタック２Ｄシンボロジーを読取ることがさらに可能である；Data Matrixシンボロジーのような、行列２Ｄシンボロジーを読取ることがさらに可能である；それらの配向に係わりなくバーコードを読取ることがさらに可能である；より低い製造コストを有する；そして、ＯＣＲ、セキュリティ・システム、等のような、バーコード・スキャニングに関係なく、他のアプリケーションで使用する潜在性を有する。
従来技術のイメージング・ベース・バーコード・シンボル読取り装置は、多くの更なる欠点及び短所に悩まされている。
ほとんどの従来技術のハンド・ヘルド光学読取り装置は、米国特許第５，９２９，４１８号に教示されているようにバーコード・プログラミング・メニューからバーコードを読取ることによってまたはローカル・プロセッサの使用によりプログラムを作り直すことができる。しかしながら、これらのデバイスは、エンドユーザ・アプリケーション環境への配置前に、フィールドでまたはベンチの上のいずれかで、それらが動作すべくプログラムされているモード内で動作するように一般的に抑制される。結果として、係る従来技術のイメージング・ベース・バーコード読取りシステムの固定的に構成された特性は、それらの性能を制限した。
また、組込み照明サブシステムを有する従来技術のイメージング・ベース・バーコード・シンボル読取り装置も比較的短い範囲の光学被写界深度をサポートする。これは、大きいかまたは濃密なバーコード・ラベルを読取ることから係るシステムの能力を制限する。
従来技術のイメージング・ベース・バーコード・シンボル読取り装置は、特定の目標物体上のバーコード・ラベルにカメラの視野を向けるべくユーザを援助するために可視照準光を生成する別個の装置を一般的に必要とする。
従来技術のイメージング・ベース・バーコード・シンボル読取り装置は、Welch Allyn, Inc.に付与された米国特許第５，９３２，８６２号及び第５，９４２，７４１号において要求されるような、バーコード・シンボルの画像データの複数のフレームをキャプチャすること及び係る読取り装置内で画像キャプチャ処理に復号処理を同期させる特殊な装置を一般的に必要とする。
従来技術のイメージング・ベース・バーコード・シンボル読取り装置は、その内に一つのコード・シンボルが画像キャプチャ動作中に存在しうる視野を照らすためにＬＥＤｓの大きなアレイを一般的に必要とし、携帯またはモバイル・イメージング・ベース読取り装置ではかなり重要でありうる、大量の電力をしばしば浪費する。
従来技術のイメージング・ベース・バーコード・シンボル読取り装置は、そこに表されたバーコード・シンボルを見付けかつ復号するためにキャプチャ画像の画素データ・セット全体を処理することを一般的に必要とする。他方、従来技術のあるイメージング・システムは、画素データ・セット処理を減少させかつ画像処理スピードそれゆえにイメージング・システム性能における改良を楽しむべく部分的な画像フレームだけをキャプチャするために通常のＣＭＯＳ画像センサ内の固有プログラマブル（画素）ウィンドウィング特徴を用いる。
また、多くの従来技術のイメージング・ベース・バーコード・シンボル読取り装置は、そこに表された２-Ｄバーコード・シンボロジーのコード・ワード(code words)を見付けかつ分析することによってキャプチャした画像のバーコード素子の配向を見付けるようとする復号アルゴリズムの使用も必要とする。
ある従来技術のイメージング・ベース・バーコード・シンボル読取り装置は、その画像キャプチャ及び処理サイクルを起動するために手動起動式トリガの使用を一般的に必要とする。
従来技術のイメージング・ベース・バーコード・シンボル読取り装置は、可視照準光を生成しかつバーコード読取り装置の視野を照らすために用いられる可視照明光を生成する別個の照明のソース（照明源）を一般的に必要とする。
従来技術のイメージング・ベース・バーコード・シンボル読取り装置は、単一画像キャプチャ及び処理サイクル中に、（及び）キャプチャされた画像におけるバーコード・シンボルを復号する単一の復号技法を一般的に利用する。
ある従来技術のイメージング・ベース・バーコード・シンボル読取り装置は、選択された部分の露光レベルを測定するための画像検出アレイに組み込まれた露光制御回路を必要とする。
また、多くのイメージング・ベース読取り装置は、その画像強度を検出しかつシステムの画像検出成分における反射光レベルを決定し、そしてその後で画像検出装置における所望の画像露出レベルを達成すべくＬＥＤベース照明源を制御するためにキャプチャした画像の処理部分も必要とする。
組込み照明機構を採用している従来技術のイメージング・ベース・バーコード・シンボル読取り装置は、画像形成された物体(imaged object)から反射された光に画像感知デバイスが露光する時間を制御することによって画像照度及びコントラストを制御する。この方法は、ＣＣＤベース・バーコード・スキャナに対して検証されているが、しかしながら、それは、より複雑なシャッタリング機構を必要とする、ＣＭＯＳベース画像感知デバイスに適しておらず、増大した複雑性、より少ない信頼性、そして最終的には、より高価なバーコード・スキャニング・システムへと導く。
従来技術のイメージング・ベース・バーコード・シンボル読取り装置は、どの復号アルゴリズムを、バーコード・メニューからバーコード・シンボルを読取ることによってプログラムされるべきシステム動作の特定のモード内で用いるべきかを管理するためにテーブル及びバーコード・メニューの使用を一般的に必要とする。
そして、従来技術のイメージング・ベース・バーコード・シンボル読取り装置の機械的、電気的、光学的、及びソフトウェア的なデザインにおける制限の結果として、係る従来技術の読取り装置は、一般的に、（ｉ）ユーザがレーザ・スキャニング・ベース・バーコード・シンボル読取り装置で高密度１Ｄバーコードを、そしてまたＰＤＦ４１７及びＤａｔａ Ｍａｔｒｉｘのような２Ｄシンボロジーを読取ることができるようにすることに失敗し、かつ（ｉｉ）ＯＣＲ及びＯＣＶ、セキュリティ・アプリケーション、等で使用することができない。
それゆえに、従来技術の方法及び装置の欠点及び短所を回避する画像キャプチャ及び処理技法を用いてバーコード・シンボルを読取るための改良された方法及び装置に対する大いなる必要性がこの技術分野において存在する。
従って、本発明の主な目的は、従来技術の方法及び装置の欠点及び短所を回避する、画像キャプチャ及び処理ベース・システム及びデバイスを用いて１Ｄ及び２Ｄバーコード・シンボロジーの読取りを可能にする新規な方法及び装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、最先端のイメージング技術を用いて、かつ通常のレーザ・スキャニング・バーコード・シンボル読取り装置によって達成されるスピードでかつ信頼性により、１Ｄ及び２Ｄバーコード・シンボロジーを自動的に読取ることが可能である新規なハンド・サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取り装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、ＰＤＦ４１７、並びにＤａｔａ Ｍａｔｒｉｘのようなスタック２Ｄシンボロジーを読取ることが可能である新規なハンド・サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取り装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、読取り装置に関するそれらの配向とは無関係にバーコードを読取ることが可能である新規なハンド・サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取り装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、ＯＣＲ、ＯＣＶ、セキュリティ・システム、等のような、バーコード・スキャニングに無関係に他のアプリケーションで用いることができるアーキテクチャを利用する新規なハンド・サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取り装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、“フライング-スポット”種類レーザ・スキャナが行うように簡単かつ効果的に、高密度バーコードを読取ることが可能である新規なハンド・サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取り装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、通常のレーザ・スキャニング・バーコード・シンボル読取り装置を用いる場合と同様にエンド・ユーザに便利な方法で１Ｄ及び２Ｄバーコード・シンボロジーを読取ることが可能である新規なハンド・サポータブル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取り装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、キャプチャされた画像上で実行されるリアル-タイム処理動作に応じて動的に再構成される、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有している新規なハンド・サポータブル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取り装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、目標物体に照準を定めかつシステムの狭領域画像キャプチャ・モード中に目標物体と位置合せされた１Ｄバーコード・シンボルを照明するための可視狭領域照明光を生成し、その後で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または２Ｄバーコード・シンボルを照明する、組込みＬＥＤベース・マルチ-モード照明サブシステムを有している新規なハンド・サポータブル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取り装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、目標物体に照準を定めるための可視狭領域照明光を生成し、そして目標物体と位置合せされた１Ｄバーコード・シンボルを照明し、そのＧ画像をキャプチャし、そしてその後で物体上の１Ｄまたは２Ｄバーコード・シンボルを照明しかつその画像をキャプチャしてそれに表されたバーコードを読取るために画像を処理するための広領域照明光を生成する組込みマルチ-モード照明サブシステムを採用している新規なハンド・サポータブル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取り装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、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光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新規なハンド・サポータブル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取り装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、汎用露光制御技法を用いているＣＭＯＳ型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・シンボル読取り装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、ＣＭＯＳ画像感知アレイを露光するためにマルチ-モード照明サブシステムからの狭帯域照明だけを可能にする、そのハンド-サーバポータブル筐体内に組み込まれた帯域通過(band-pass)光フィルタ・サブシステムを有するＣＭＯＳ型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・シンボル読取り装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、バーコード読取り動作中にリアルタイム画像解析に応じて動的に再構成可能であるマルチ-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・シンボル読取り装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、連続的に動作している自動露光測定及び照明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・シンボル読取り装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、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・シンボル読取り装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、１Ｄ/２Ｄ自動識別機能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・シンボル読取り装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、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・シンボル読取り装置における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を提供することにある。
本発明の別の目的は、その中に図式的に表されるバーコード・シンボルを読取る（即ち、認識する）ためにイメージング・ベース・バーコード・シンボル読取り装置内でキャプチャされた画像を処理する方法及び装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、その中心から参照された、物体のキャプチャされた２Ｄ画像にらせん状掃引特徴-抽出解析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・シンボル読取り装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、１Ｄバーコード・シンボルを有して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る方法で適用された簡単な画像処理動作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・シンボル読取り装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、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かつシステム動作の第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組込みＬＥＤベース・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・シンボル読取り装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、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して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組込みＬＥＤベース・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・シンボル読取り装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、該ＣＭＯＳ画像感知アレイの画素の行の全てが組込みの状態にある場合に目標物体を狭く同調されたＬＥＤベース照明に露光するためにＬＥＤ照明駆動装置回路を起動し、それにより該バーコード読取り装置と目標物体との間の相対運動とは係わりなく高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・シンボル読取り装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、そのＣＭＯＳ画像感知アレイへの狭帯域照明の露光時間が、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・システムによりそれへの狭帯域照明を制御する、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を提供することにある。
本発明の別の目的は、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の輝度及びコントラストを制御する機構を採用している、ハンド・サポータブル・イメージング・ベース・バーコード読取りシステムを提供することにあり、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。
本発明の別の目的は、単一のバーコード・シンボル読取りサイクル中に読取りのそのモードを自動的に切り替え、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読取りの各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・シンボル読取り装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、マルチ-モード画像処理シンボル読取りサブシステムが、適応学習技法を適用して、高速で、キャプチャし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、動作の第１のマルチ-リード（複数読取り）（例えば、Omniscan/ROI-Specific）モードを有するような、ハンド・サポータブル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取り装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、動作のOmniscan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・フラグメント（断片）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、しかしその処理が不成功であったならば、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）上述した動作のそのＲＯＩ特定モードを入力し、そして（ｉｉ）動作のOmniscanモード中に特徴ベクトル解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、動作の第１のマルチ-リード（複数読取り）（例えば、Omniscan/ROI-Specific）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を有する、係るハンド・サポータブル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取り装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、キャプチャした画像に存在するときにはいつでも、かつＰＤＦ４１７シンボロジーが検出され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OmniScan Modeを提供する動作の第１のマルチ-リード（複数読取り）（例えば、Omniscan/ROI-Specific）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を有するハンド・サポータブル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取り装置を提供することにあり、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・シンボルの存在の高い可能性がある）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動作のそのＲＯＩ-特定モードに自動的に切り替わる（作動中に）ことができる。
本発明の別の目的は、ハンド・サポータブル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取り装置を提供することにあり、そのマルチ-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、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、動作の第２のマルチ-リード（複数読取り）（例えば、NoFinder/ROI-Specific）モードを有する。
本発明の別の目的は、ハンド・サポータブル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取り装置を提供することにあり、そのマルチ-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、動作の第２のマルチ-リード（複数読取り）（例えば、NoFinder/ROI-Specific）モードを有し、かつ動作のNoFinder Mode中に、ＰＤＦ４１７バーコード・シンボルに関連付けられたコード・フラグメントがキャプチャされた高領域画像内で検出されたが、しかしその復号処理が不成功であったならば、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）上述した動作のそのROI-特定モードを入力し、そして（ｉｉ）動作のNoFinder Mode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においてキャプチャされた広領域画像の処理を直ぐに開始する。
本発明の別の目的は、係るハンド・サポータブル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取り装置を提供することにあり、そのマルチ-モード画像処理シンボル読取りサブシステムは、動作の第２のマルチ-リード（例えば、NoFinder/ROI-Specific）モードを有し、かつ動作のNoFinder Modeは、１Ｄバーコード・シンボロジーがバーコード・シンボル読取り装置に提供されたときにはいつでも、それらを迅速に読取ることができ、そして２Ｄ（例えばＰＤＦ４１７）シンボロジーに遭遇したときにはいつでもバーコード・シンボル読取り装置は、その読取りの方法をＲＯＩ-specific Modeに自動的に切り替えかつNoFinder Mode中に処理された狭（または広）領域画像から収集された特徴を用いることができ、バーコード・シンボルの存在の高い可能性があり、かつかなり的をしぼって、キャプチャされた広領域画像フレームにおける特定のＲＯＩを直ぐに処理する。
本発明の別の目的は、ハンド・サポータブル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取り装置を提供することにあり、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、適応学習技法を適用して、高速で、キャプチャした高解画像度画像を適応的に処理するために、動作の第３のマルチ-リード（例えば、NoFinder/Omniscan/ROI-Specific）モードを有する。
本発明の別の目的は、係るハンド・サポータブル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取り装置を提供することにあり、マルチ-モード画像処理シンボル読取りサブシステムは、動作の第３のマルチ-リード（例えば、NoFinder/Omniscan/ROI-Specific）モードを有し、かつ動作のNoFinder Mode中に、ＰＤＦ４１７バーコード・シンボルに関連付けられたコード・フラ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が（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が（ｉｉ）上述した動作のそのOmniscan Modeを自動的に入力し、そして（ｉｉｉ）動作のNoFinder Mode中に処理された狭領域画像で検出されたコード・セグメントの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から始めて、複数の平行に空間的に分離された（例えば、５０画素によって）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する；そして、Omniscan ModeがＲＯＩ内のバーコード・シンボルを首尾よく読取らないならば、マルチ-モード画像処理シンボル読取りサブシステムは、（ｉ）上述した動作のそのＲＯＩ-特定モードを自動的に入力し、そして（ｉｉ）動作のOmniscan Mode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するｘ、ｙ座標によって特定されたＲＯＩにおいてキャプチャされた広領域画像の処理を直ぐに開始する。
本発明の別の目的は、ハンド・サポータブル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取り装置を提供することにあり、マルチ-モード画像処理シンボル読取りサブシステムは、動作の第３のマルチ-リード（例えば、NoFinder/Omniscan/ROI-Specific）モードを有し、かつNoFinder Modeは、それらがバーコード・シンボル読取り装置に提供されるときにはいつでも１Ｄバーコード・シンボロジーを迅速に取得することができ、そして２Ｄシンボロジーに遭遇したときにはいつでも、バーコード・シンボル読取り装置は、その読取りの方法を、OmniScan Mode、処理された画像データ上の収集された特徴に、自動的に切り替えることができ、そしてこの読取り方法が成功しないならば、バーコード読取り装置は、その読取りの方法をＲＯＩ-特定モードに自動的に切り替え、かつキャプチャされた画像フレームの特定のＲＯＩを直ぐに処理するためにOmniscan Mode中に収集された特徴を用いることができ、バーコード・シンボルの存在の高い可能性があり、かつかなり的をしぼってそれを行う。
本発明の別の目的は、１３．５ミル・バーコード・シンボルに対して約０ｍｍから２００ｍｍ（８"に向いている）の被写界深度（ＤＯＦ）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・シンボル読取り装置を提供することにあり、解画像度は、物体距離の関数として変化し、それは、いずれかの５ミル・コードを復号することができ、その光学系は、いずれかの４ミル・コードを分解することができ、そしてそれは、４５°視野（ＦＯＶ）を有する。
本発明の別の目的は、一組の特徴を用いる、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を有しかつバーコードを含み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イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取り装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、興味領域（ＲＯＩｓ）を決定しかつマークを付けるために複数の適応しきい値を用いるマルチ-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を有しているイメージング・ベース・バーコード・シンボル読取り装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、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-モード画像処理バーコード・シンボル読取り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・シンボル読取り装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、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-モード画像処理バーコード・シンボル読取り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・シンボル読取り装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、透視変換及び投影変換を修正し、かつまた破損したラベルを復号するためにバー及びスペース・スティッチング(bar and space stitching)を用いるマルチ-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を有しているイメージング・ベース・バーコード・シンボル読取り装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、画像を累進的に取得すると同時に画像データの増分的処理を用いるマルチ-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を有しているイメージング・ベース・バーコード・シンボル読取り装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、キャプチャされた画像の明るい点を決定するために低層ヒストグラム分析を用いるマルチ-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を有しているイメージング・ベース・バーコード・シンボル読取り装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、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-モード画像処理バーコード・シンボル読取り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・シンボル読取り装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、全方向的にＵＰＣ/ＥＡＮ、１２０５、Ｃ１２８、Ｃ３９、Ｃ９３、ＣＢＲを復号するマルチ-モード画像処理バーコード・シンボル読取り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・シンボル読取り装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、“偽陽性(false positive)”の低い発生率を用いるマルチ-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を有しているイメージング・ベース・バーコード・シンボル読取り装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、動作のスナップ-ショット・モード中にメモリに記憶された画像と連動するマルチ-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有しているイメージング・ベース・バーコード・シンボル読取り装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、動作の増分的モード中に累進的に取得された画像と連動するマルチ-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有しているイメージング・ベース・バーコード・シンボル読取り装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、３２７６８×３２７６８画素の画像サイズを有しているキャプチャされた高解画像度画像で動作するマルチ-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有しているイメージング・ベース・バーコード・シンボル読取り装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、使用が簡単で、製造コストが安く、可能な限り少ない素子を必要とし、可能な限り小さいフォーム・ファクタを有し、移動素子を採用しておらず（即ち、ダイナミック・フォーカス及びズームなし）、かつ全球面及び普通ガラスを採用しているイメージング・ベース・バーコード・シンボル読取り装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、通常の１Ｄバーコード及びＰＤＦ４１７シンボロジーのような、二次元バーコードの全方向読取りのための低コスト、高解画像度のイメージング・ベース・バーコード・シンボル読取り装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、２Ｄバーコード読取り装置が年齢認証、等のために必要である、コンビニエンス・ストア、ガス・ステーション、クイック・マーケット及び酒店の販売場所でターゲット・アプリケーションを有しているイメージング・ベース・バーコード・シンボル読取り装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、それらの基地局、逆自動販売機、小売バーコード駆動式キオスク等、との無線インターフェイスを有しているバーコード駆動式ポータブル・データ端末（ＰＤＴ）のような、様々な種類の情報キャプチャ及び処理システムへの組込みのための改良型イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取り装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、ＣＭＯＳ画像感知アレイを用いてイメージング・ベース・バーコード・シンボル読取り装置における汎用露光制御を可能にする新規な方法及び装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、照明及びイメージング動作中に鏡面反射（正反射）によってもたらされた検出されたデジタル画像の雑音を自動的に減少させる、照明の新規な方法を採用するイメージング・ベース・バーコード・シンボル読取り装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取り装置に採用された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グラフを生成する新規な方法及び装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、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している、照明の新規な方法を採用するハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取り装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、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成可能なマルチ-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ハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取り装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、ＬＥＤベース照明サブシステムが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、マルチ-モード画像形成及び検出（ＩＦＤ）サブシステムがその中の位置合せされた１Ｄバーコード・シンボルの狭領域画像をキャプチャし、かつトリガ・スイッチによって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、ＬＥＤベース照明サブシステムが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ＩＦＤサブシステムがその上にランダムに配向された１Ｄまたは２Ｄコード・シンボルの広領域画像をキャプチャする、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・バーコード読取りシステムを提供することにある。
本発明の別の目的は、狭領域画像キャプチャ・モード中に目標物体に照準を定めかつ位置合せされた１Ｄバーコード・シンボルを照明するために狭領域照明と、広領域画像キャプチャ・モード中にランダムに配向された１Ｄまたは２Ｄバーコード・シンボルの広領域画像を照明するために広領域照明とをイネーブルするマルチ-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・シンボル読取り装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、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・シンボル読取り装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、汎用露光技法(global exposure technique)を用いているＣＭＯＳ形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・シンボル読取り装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、そのハンド-サポータブル筐体内に組み込まれた帯域通過光学フィルタ・サブシステムを有するＣＭＯＳ形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・シンボル読取り装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、リアルタイム画像分析に応じて動的に再構成可能である動作の複数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・シンボル読取り装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、照明及びイメージング動作中にマルチ-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物体が十分に照明されかつ検出された物体の高品質デジタル画像が形成されかつ検出されるような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照明及び露光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・シンボル読取り装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、３モード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・シンボル読取り装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、モジュラ画像処理アーキテクチャを有するマルチ-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・シンボル読取り装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、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半自動ハンド-サポータブル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取り装置における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を提供することにある。
本発明の別の目的は、そこに図式的に表された１Ｄ/２Ｄバーコード・シンボルを読取るように半自動ハンド-サポータブル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取り装置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及び装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、その中心から参照される物体のキャプチャされたデジタル画像に螺旋的掃引特徴抽出分析を採用している、ハンド-サポータブル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取り装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、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デジタル画像の中心から参照された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画像処理ベース・バーコード読取りサブシステムを有している、自動ハンド-サポータブル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取り装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、自動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遠視野及び近視野ＬＥＤ照明アレイを有するＬＥＤベース・マルチ-モード照明サブシステムを採用しているデジタル・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を提供することにある。
本発明の別の目的は、物体照明及び画像キャプチャ動作中に領域型画像感知アレイ及び自動物体存在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制御サブシステムによって駆動されるＬＥＤベース照明サブシステムを採用しているデジタル・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を提供することにある。
本発明の別の目的は、ＣＭＯＳ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ときにだけ自動的に検出された物体を狭帯域ＬＥＤベース照明のフィールドに露光し、それにより前記バーコード・シンボル読取り装置と物体との間の相対運動に係わりなく高品質デジタル画像をキャプチャするためにＬＥＤ照明駆動装置回路を制御する自動露光測定及び照明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・シンボル読取り装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、ＣＭＯＳ画像感知アレイがＬＥＤベース照明アレイからの狭帯域照明に露光される時間分が、システムに搭載された前記ＬＥＤベース照明アレイがＣＭＯＳ画像感知アレイ及び自動物体存在検出サブシステムによって生成された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、デジタル・イメージング・ベース・バーコード読取りシステムを提供することにある。
本発明の別の目的は、バーコード・シンボルを含んでいるキャプチャされたデジタル画像における興味領域（ｒｏｉ）の最大画素高さに比例する画素-オフセット距離の数によって離間された一組の並列仮想走査線に沿ってキャプチャされたデジタル画像を自動的に処理するサブシステム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・シンボル読取りシステムを提供することにある。
本発明の別の目的は、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切り替え、かつ各前記読取りのモード内で、異なる画像処理ベース・バーコード・シンボル読取り方法を自動的に適用する、マルチ-モード画像処理シンボル読取りサブシステム採用しているデジタル・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を提供することにある。
本発明の別の目的は、イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取り装置における復号解画像度の下限を決定する方法及びシステムを提供することにある。
本発明の別の目的は、照明及びイメージング動作中に前記物体からの光の鏡面反射形の反射によってもたらされる雑音が実質的に存在しないそのデジタル画像を生成するように物体を知的に照明する方法を採用しているハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りシステムを提供することにある。
本発明の別の目的は、多層モジュラ・ソフトウェア・プラットフォーム上で実現されるハンド-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を提供することにある。
本発明の別の目的は、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・データ端末システムを提供することにある。
本発明の別の目的は、各イメージング・サイクル中に、その中の実質的に画素の全ての行が集積（統合・組合せ）の状態でありかつ共通の集積時間を有する場合に画素データの単一のフレームがＣＭＯＳ領域形画像感知アレイによって自動的に検出され、そして画素データが前記ＣＭＯＳ領域形画像感知アレイからＦＩＦＯバッファに伝送され、そしてそれに続く画像処理のためにメモリにマップされる、ハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード読取りシステムを提供することにある。
本発明の別の目的は、視野を有する画像感知アレイを有し、かつ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・イメージャ内の自動照明制御の方法を提供することにあり、この方法は、キャプチャされた画像の空間強度を分析することを含むソフトウェア・ベース画像照明計測プログラムを採用する。
本発明の別の目的は、改善照明制御のために、自動露光測定及び照明制御サブシステムと、ソフトウェア・ベース画像照明計測プログラムとを備えている、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・シンボル読取り装置を提供することにある。
本発明の別の目的は、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・デジタル・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を提供することにある。
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。
本発明の目的を実行する方法のより完全な理解のために、以下の実施形態の詳細な説明を以下に簡単に説明する添付図面と共に読むことができるであろう。
同じ構成要素が同じ参照番号を用いて示される、添付図面の図を参照して、本発明のハンド-サポータブ・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の様々な実施形態をより詳細に説明する。
本発明の第１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・バーコード読取りデバイス
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１Ｉ、１Ｊ、及び１Ｋに最もよく示されているように、本実施形態のハンド-サポータブル筐体２は、左右筐体ハンドル半分２Ａ１及び２Ａ２；ハンドル半分２Ａ１と２Ａ２との間に取り付けられる脚状構造体２Ａ３；筐体半分に設けられた一対の離間された開口２Ｄ１及び２Ｄ２内でスナップ・フィット（スナップ式に嵌合）しかつ一対の離間された開口２Ｄ１及び２Ｄ２内で枢動するトリガ・スイッチ構造体２Ｃ；それを通って光透過窓３が形成されかつそれらが接合される場合にハンドル半分２Ａ１及び２Ａ２によって形成された凹部内で支持され、かつシステムによって供給された全てのＬＥＤ照明アレイを支持する光透過窓パネル５；電子光学構成要素を支持し、かつハンドル筐体半分内に取り付けられた直交して取り付けられたＰＣボード７に動作可能に接続される光学ベンチ６；発光ダイオード（ＬＥＤｓ）９のアレイの上に取り付けるための光パイプ・レンズ素子８及びハンド-サポータブル筐体のヘッド部分の後部内に取り付けられた光パイプ構造体１０；及び、トップ筐体部分２Ｂ１及び左右ハンドル半分２Ａ１及び２Ａ２とその間に挟まれた光透過窓パネル５とを一緒に保持すると同時に、それに対するショック保護のレベルを供給するフロント・バンパー構造体２Ｅを備えている。
図２７〜図３３に示された本発明の他の実施形態では、ハンド-サポータブル筐体のフォーム・ファクタ（構造因子）は、異なりうる。更に別のアプリケーションでは、筐体がハンド-サポータブルである必要はないが、しかし、デスクトップまたはカウンタートップ表面上の固定支持のために、または商業的または工業的な応用での使用のために設計されうる。
本発明のハンド-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用のシステム設計モデルとしての略ブロック機能図
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。
ＩＲベース物体存在及び範囲検出サブシステム１２の主な機能は、マルチ-モード画像形成及び検出サブシステム１３のＦＯＶ内でＩＲベース物体検出フィールド２０を自動的に生成し、物体検出フィールド（２０Ａ，２０Ｂ）の所定領域内で物体の存在を検出し、かつ物体がシステムの物体検出フィールド内で検出される時間及び場所を示すためにシステム制御サブシステム１９に供給される制御起動信号Ａ１を生成することである。
第１の実施形態では、マルチ-モード画像形成及び検出（即ち、カメラ）サブシステム１３は、その上に物体が画像形成される視野（ＦＯＶ）２３を生成するための画像形成（カメラ）光学系２１と、照明及び画像収集/キャプチャ動作中に物体から反射された画像形成された光（投影光)を検出するためのＣＭＯＳ領域画像感知アレイ２２とを有している。
第１の実施形態では、マルチ-モードＬＥＤベース照明サブシステム１４の主な機能は、各々が狭光学帯域幅を有しかつそれぞれイメージングの狭領域及び広領域モード中にマルチ-モード画像形成及び検出サブシステム１３のＦＯＶ内に制限された、狭領域照明フィールド２４、近視野広領域照明フィールド２５、及び遠視野広領域照明フィールド２６を生成することである。この構成は、マルチ-モード照明サブシステム１４から透過されかつ照明された物体から反射された光だけが、（１）パネル５の直前の光透過開口３に取り付けられた高域通過（即ち、赤色波長反射）フィルタ素子４Ａ、及び（２）図３Ｃに示すように画像感知アレイ２２の前またはパネル５の後のどこかに取り付けられた低域通過フィルタ素子４Ｂによって実現された狭帯域透過種類光学フィルタ・サブシステム４を通って最終的に透過されることを確実にするために設計されている。図６Ａ４は、マルチ-モード照明サブシステム１４で採用されたＬＥＤ照明アレイからの放射のスペクトル特性に対して曲線で描いた、狭帯域透過スペクトル・フィルタ・サブシステム４の結果として得られた複合透過特性を示している。
狭帯域組込み光フィルタ・サブシステム４の主な機能は、ＣＭＯＳ画像感知アレイ２２が、マルチ-モード照明サブシステム１４に関連付けられたＬＥＤ駆動装置回路３０によって駆動される３組のＬＥＤベース照明アレイ２７、２８及び２９によって透過された狭帯域可視照明だけを受信する一方で、光収集光学系によって収集された周囲光の全ての他の構成要素が画像感知アレイ２２で実質的に拒否されることを確実にすることであり、それによりそこにおいて改善されたＳＮＲを供給し、それゆえにシステムの性能を改善する。
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、２つの要素からなる：（１）その画像感知アレイ２２の回りでシステムの光学系によって収集された光エネルギー（即ち、光）のパワー密度［ジュール/センチメートル（joules/cm）］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している自動露光制御信号を生成すること；及び（２）システム制御サブシステム１９によって供給される照明アレイ選択制御信号と組み合せて、マルチ-モード照明サブシステムの選択したＬＥＤアレイ２７、２８及び/又は２９の出力パワーを自動的に駆動しかつ制御して、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画像が画像感知アレイ２２で形成されかつ検出されることである。
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１６の主な機能は、（１）システムの画像形成光学系２１によって２Ｄ画像感知アレイ２２に集束された２-Ｄ画像全体を検出すること、（２）キャプチャされた画像フレームの選択した興味領域に対してか、または検出した画像全体に対してデジタル画素データ３１のフレームを生成すること、そして（３）それがキャプチャされたときに画像データの各フレームをバッファすることである。とりわけ、実施形態において、単一の２Ｄ画像フレーム（３１）は、各画像キャプチャ及び処理サイクル中、または処理サイクルの特定のステージ中に、キャプチャされ、画像フレーム重ね書き、および画像キャプチャ及び復号処理の同期化に関連付けられた、Welch Allynに付与されかつここに参考として採用された、米国特許第５，９３２，８６２号及び５，９４２，７４１号において取り組まれたような、問題を排除する。
マルチ-モード・イメージング・バーコード・シンボル読取りサブシステム１７の主な機能は、システム動作の両方の狭領域及び広領域照明モード中に、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１６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である。係る画像処理動作は、図１４〜図２５に例示され、かつこの後に詳細が記述される、画像ベース・バーコード復号方法を含む。
入出力サブシステム１８の主な機能は、外部ホスト・システム及びデバイスとの標準及び/又は専用の通信インターフェイスをサポートし、かつ処理した画像データ、等を係るインターフェイスにより係る外部ホスト・システムまたはデバイスに出力することである。係るインターフェイスの例、及びインターフェイスを実現するための技術は、その全体が参考文献としてここに採り入れられる米国特許第６，６１９，５４９号に記載れている。
システム制御サブシステム１９の主な機能は、図示するように、制御または管理シグナリング・サービスを組み込まれた各サブシステム構成要素に供給することである。このサブシステムは、実施形態において、プログラムされたマイクロプロセッサによって実現することができると同時に、図２Ｂに示され、かつ図１１Ａ〜１３Ｌに表され、そしてこの後で詳細に記述される、コンピューティング・プラットフォーム上でサポートされる３層ソフトウェア・アーキテクチャによって実現される。
ハンド-サポータブル筐体に組み込まれた手動起動可能トリガ・スイッチ２Ｃの主な機能は、トリガ・スイッチ２Ｃを手動で押し下げることによりユーザが制御起動信号を生成することができ、かつ、ここに詳細に説明する、この制御起動信号をその複雑なシステム及びサブシステム制御動作を実行することに使用するシステム制御サブシステム１９に供給することである。
システム・モード構成パラメータ・テーブル７０の主な機能は、図２６Ａ〜２６Ｃに示され、かつその複雑な動作中に要求されるようにシステム制御サブシステム１９によって読取りかつ用いることができる、動作テーブルのプログラマブル・モードで特定されたシステム動作の利用可能なプログラマブル・モードの各々に対する一組の構成パラメータを（不揮発性/永続性メモリに）記憶することである。
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。
本発明のハンド-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用のシステム実施（開発）モデルとしての略図
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。
実施形態では、バーコード読取り装置によってサポートされる画像形成光学系２１は、ターゲット（目標）への公称焦点距離で１０３ｍｍ（ミリメートル）の視野を供給する。光学系のパラメータの予備テストを図４Ｂに示す（図４Ｂ上の距離は、エッジから概ね８０ｍｍのバーコード・シンボル読取り装置の内側に配置される、画像感知アレイ２２の位置から与えられる）。図４Ｃに示すように、画像形成光学系の被写界深度(depth of field)は、狭いモジュール毎に５ミル(mils)の解画像度を有するバーコードに対して概ね６９ｍｍから、狭いモジュール毎に１３ミル(mils)の解画像度を有するバーコードに対して１８１ｍｍまで変化する。
マルチ-モード照明サブシステム１４は、イメージング・ウィンドウから短い距離及び長い距離の両方に配置されたバーコードの高コントラスト画像を生成するために十分な照明によりバーコード・シンボル読取り装置の光学的視野（ＦＯＶ）２３に及ぶように設計されている。また、照明サブシステムは、二つの目的：（ａ）読取り装置の光学的ビューの場所をユーザに示すこと；及び（ｂ）画像のちょっと数ラインの素早いスキャンを可能にしかつバーコードが適切に位置合せされるならば超高速バーコード復号を試みること、を有している狭領域（薄い高さ）ターゲッティング・ビーム２４も供給する。バーコードが復号するために一直線上に照明された画像に対して整合されていないならば、視野全体が、広領域照明フィールド２５または２６により照明され、かつ視野全体の画像は、画像キャプチャ及びバッファリング・サブシステム１６によって収集され、かつその配向に関わりなくその中に存在するバーコード・シンボルの読取りを確実にするためにマルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステム１７によって処理される。
バーコード・シンボル読取り装置内に採用されたインターフェイス・ボード４３は、外部の世界と通信するためにバーコード・シンボル読取り装置に対するハードウェア通信インターフェイスを供給する。システムで実施されるインターフェイスは、ＲＳ２３２、キーボード・ウェッジ、及び/又はＵＳＢ、または上記の組合せ、並び手元にある特定のアプリケーションにより必要または要求されるその他のものを典型的に含む。
狭帯域照明の狭領域及び広領域フィールドによってそれぞれ支援された、イメージングのその狭領域（線形）及び広領域モード中の領域型画像形成及び検出（即ち、カメラ）サブシステムの明細書
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。
マルチ-モード照明サブシステム１４は、光透過ウィンドウ・パネル５に取り付けられ、かつ光透過ウィンドウ４Ａの回りに配列された３つの異なるＬＥＤ-ベース照明アレイ２７，２８及び２９を含む。各照明アレイは、動作の異なるモード中にバーコード読取り装置のＦＯＶの異なる部分を照明するように設計されている。マルチ-モード照明サブシステム１４の狭領域（線形）照明モード中に、２３で示されたＦＯＶの中央狭-広部分は、図３Ａに示した、狭領域照明アレイ２７によって照明される。ＦＯＶの近視野部分内で物体を検出するＩＲ物体存在及び範囲検出サブシステム１２に応じて起動される、マルチ-モード照明サブシステム１４の近視野広領域照明モード中に、ＦＯＶの近視野広領域部分は、図３Ａに示した、近視野広領域照明アレイ２８によって照明される。ＦＯＶの遠視野部分内で物体を検出するＩＲ物体存在及び範囲検出サブシステム１２に応じて起動される、マルチ-モード照明サブシステム１４の遠視野広領域照明中に、ＦＯＶの遠視野広領域部分は、図３Ａに示した、遠視野広領域照明アレイ２９によって照明される。図３Ａでは、狭帯域照明のこれらのフィールド（視野）と画像形成及び検出サブシステム１３のＦＯＶの遠及び近視野部分と間の空間関係が示されている。
図３Ｂには、マルチ-モードＬＥＤベース照明サブシステム１４が示されており、図３Ｃに示されかつハンド-サポータブル・デジタル・イメージング-ベース・バーコード・シンボル読取り装置内に組み込まれた、その狭帯域透過型光フィルタ・サブシステム４を通して可視狭帯域照明を透過している。マルチ-モード照明サブシステム１４からの狭帯域照明は、画像形成及び検出サブシステム１３の画像形成光学系のＦＯＶを有する物体を照明し、かつそれから反射されかつ散乱された光線は、高域通過及び低域通過光学フィルタ４Ａ及び４Ｂを通して透過され、そしてその上に集束された検出画像の形成のために最終的に画像感知アレイ２２上に集束されると同時に、周囲光の他の構成要素は、画像感知アレイ２２における画像検出に到達する前に実質的に拒否される。とりわけ、実施形態では、赤色波長反射高域通過光学フィルタ素子４Ａは、画像形成光学系２１の前のデバイスのイメージング・ウィンドウに配置される一方で、低域通過光学フィルタ素子４Ｂは、画像形成光学系２１の集束レンズ素子間で画像感知アレイ２２の前に配置される。これは、ＦＯＶ内の物体が、サブシステム１４から生成された照明の狭帯域内のスペクトル成分だけを用いて画像感知アレイ２２で画像形成されることを確実にするためにバーコード読取り装置内に組み込まれる狭帯域光学フィルタ・サブシステム４を形成すると同時に、この狭い領域（例えば、１５ｎｍ）の外側の周囲光の全ての他の構成要素を実質的に拒否する。
図３Ｄに示すように、ハンド-サポータブル・デジタル・イメージ-ベース・バーコード読取り装置内に採用された画像形成及び検出サブシステム１４は、それぞれが可能な限り小さく作られ（１２ｍｍの最大直径を有し）、球面を有し、かつ一般的なガラス、例えば、ＬＡＫ２（〜ＬａＫ９）、ＺＦ１０（＝ＳＦ８）、ＬＡＦ２（〜ＬａＦ３）で作られた、３つのレンズ２１Ａ，２１Ｂ及び２１Ｃを備えている。集合的に、これらのレンズは、図３Ｅに示すように、レンズ保持アセンブリ４５内に一緒に保持され、かつバーコード読取り装置のＣＭＯＳ画像感知アレイ２２の光軸に沿って配列された画像形成サブシステムを形成する。
図３Ｅに示すように、レンズ保持アセンブリ４５は、レンズ素子２１Ａ、２１Ｂ及び２１Ｃを保持するためのバレル構造体４５Ａ１、４５Ａ２；及び画像感知アレイ２２を保持するためのベース構造体４５Ｂを備え；アセンブリは、製造中に固定焦点レンズ・アセンブリの焦点を合わせるためにバレス構造体４５Ａがベース構造体４５Ｂ内で摺動するように構成されている。
図３Ｆ１及び図３Ｆ２において、レンズ保持アセンブリ４５は、イメージング・センサ・アレイ２２は、システムの中心軸に沿って定義された光学経路（光路）に沿って取り付けられる。実施形態では、画像感知アレイは、例えば、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画素解画像度（１/２"フォーマット）、６マイクロン画素サイズを有している。しかしながら、本発明の範囲または精神から逸脱することなく、ここに開示された本発明の原理を実施するために多くの他の種類のイメージング感知デバイス（例えば、ＣＣＤ）を用いることができるということが理解される。
変調伝達関数（ＭＴＦ）を用いて本発明の画像ベース・バーコード読取り装置内の画像形成（即ち、カメラ）光学系を設計する方法
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。
そのシステムにおける画像形成光学系を設計するための好適な基準は、変調伝達関数、またはＭＴＦである。ＭＴＦは、物体または画像に存在するコントラストの大きさ（程度）を与える。質的に、コントラストは、物体または画像における明るい領域と暗い領域との間の差と考えられうる。物体または画像の二つの領域の間の“輝度”における差が大きい程、以下の図に示すように、コントラストが大きく、図４０Ａに示すように、コントラストは、左から右に増大する。画像を考えて、画像センサからデータを与えると、定量的処理が可能である。一般的な８ビット・スケールでは、完全に黒である画素は、値０が割り当てられ、完全に飽和した白である画素は、値２５５が割り当てられる。従って、図４０Ｂに示すように見える画像は、また、図４０Ｃに示すように、その画素値のプロット（グラフ）によっても表されうる。これが目標物体の表示であるならば、結果として得られる画像は異なる。具体的には、上述した様々な影響により、コントラストは、厳密には保存されない。換言すると、物体特徴の間隔が近ければ、物体の画像におけるそのコントラストの再生が悪くなる。従って、物体の画像が図４０Ｄに示したような図的表現のようなものに見えうるしかつ値のグラフは、図４０Ｅに示す後に続く図的表現のようなものに見えうる。
物体または画像に存在するコントラストの大きさを定量化するために数式が必要になり、そして光学系を通して画像形成された後のその変化は、評価されうる。有用なコントラスト量は、物体における所与の領域の変調Ｍとして定義することができ、以下のように与えられる：
Figure 0004586026
物体または画像におけるコントラストが大きい程、１の最大値までＭの値が大きくなる。他方、物体または画像に何のコントラストもない（即ち、問題の物体の領域に識別可能な特徴がない）ことは、０の変調をもたらす。画像形成光学系が画像における目標物体の変調をどの程度保存するのかを決定するために、物体変調に対する画像変調の比、即ちＭＴＦを形成することだけが必要である：
Figure 0004586026
画像における物体コントラストの完全な再生（実際には不可能）は、１のＭＴＦを結果としてもたらす。画像における物体コントラストの全損失は、０のＭＴＦを与える。
ぶれ（blurring）と通常呼ばれる、画像の品質を劣化するあらゆる影響のインパクトを同時に考慮するので、ＭＴＦは、光学的設計における有用な概念である。先に説明したように、これらの影響は、回折、収差（球面、色、コマ、非点、画像面湾曲）及びその公称値からの物体距離の偏差を含む。しかしながら、ＭＴＦは、画像品質の単一の完全なまたはあらゆるものを含む量ではないということを完全性のために示しておくべきである。一つの潜在的な欠点は、ＭＴＦを検査することが同時に全ての影響の総合インパクトだけを明らかにし、かつ一つの欠陥または別の欠陥によってもたらされるぶれ（blurring）の間を識別することができないということである。どの影響がＭＴＦを劣化し、かつそれぞれに対してどの程度までかを決定することが必要であるならば、他の方法を用いなければならないし、かつ他の基準を検査しなければならない。更に、ＭＴＦによってまったく明らかにされない、例えば、収差のような、潜在的な負の画像特性が存在する。光学設計者が気を付けないならば、得られることが可能であるように良好である、回折限界に近いＭＴＦを有する画像は、あまりにも悪いので間近のアプリケーションで使用不能であるような収差を有しうることが可能である。
本発明の設計方法によれば、所与の光学設計に対するＭＴＦを計算した後に、問題のアプリケーションに対してどのＭＴＦがよいのかを特定するために追加の基準が必要である。バーコード復号アプリケーションに対して、有用な経験則は、イメージング-ベース・バーコード・シンボル読取り装置でかなり確実に稼動するようにソフトウェアを復号するために０．３ＭＴＦ以上が必要であるということである。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に採用された設計方針は、結果として得られた画像のＭＴＦが０．３まで減少する点におけるコード素子サイズ（ミリメートルで）を、物体距離の関数として、決定することである。換言すると、各物体距離で、光学設計者は、本発明のマルチ-モード画像処理バーコード読取り装置によって読取られるために十分に画像形成されうるコード素子の最小サイズ（ミリメートルで）が何であるかを決定すべきである。実施形態で採用された画像形成光学系の設計の一つのステージにおいて、物体距離に対する最小コード素子サイズのグラフは、図４１に示すように表される。係るグラフを与えて、光学設計チームは、結果としてもたらされるバーコード読取り装置性能が間近のアプリケーションの要件を満足するか否かを決定することが必要になる。この決定を行うことを助けるために、以下に記述する高度な光学設計方法及びツールを素晴らしい結果を伴って用いることができる。
本発明のイメージング・ベース・バーコード読取り装置に採用された画像形成光学系のＤＯＦを理論的に特徴付ける方法
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。
一般に、ソフトウェア対応式光学設計ツールは、（例えば、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で採用された２１のような）画像形成光学系、並びに他のイメージング・ベース光学読取り装置の複合ＤＯＦを完全に理論的に特徴付け、かつ図式的に見てかつ解釈すると同時に、全ての所望の物体距離にわたりかつ全ての所望のコード・ミル・サイズに対して、光学的性能及び画像センサ限界を同時に考慮に入れる、新規な方法及び手段を提供する。
画像形成光学系２１の設計に対するレンズ素子の構成を与えると、本発明の光学設計方法は、本発明に従って複合ＤＯＦチャートを生成するために、図４Ｉ１〜図４Ｉ３に記述されたような、ソフトウェア-ベース光学設計ツールを用いることを含む。この光学設計ツールによって要求される機能を以下に記述する。図４Ｉ１〜図４Ｉ３に記述した、実施形態のソフトウェア-ベース光学設計ツール（即ち、コンピュータ・プログラム）は、以下に詳述する本発明の原理に従ってＺＰＬ（ゼマックス・プログラミング言語:Zemax Programming Language）でプログラムされた、Ｚｅｍａｘ光学モデリング・ソフトウェアを用いて開発された。
本発明の光学設計ツールによって要求される第１の機能は、物体距離の関数としてグラフに描かれた、画像形成光学系２１からもたらされる画像の変調伝達関数（ＭＴＦ）を計算することができなければならないということである。一般的な産業の経験則は、０．３ＭＴＦがバーコード復号に対する最小許容範囲であるということである。従って、このソフトウェア-ベース光学設計ツールは、画像のＭＴＦが０．３まで減少する物体空間-周波数を、物体距離の関数として、決定することができなければならない。
本発明の光学設計ツールによって要求される第２の機能は、物体空間-周波数をコード・ミル・サイズに変換することができなければならないということであり、そしてこのデータが物体距離に対してグラフに描かれるべきである。結果としてえられたグラフを図４Ｄに示し、図４Ｄでは、点線の曲線は、所与の物体距離で、復号することができる最小ミル・サイズ・コードによって、画像形成光学系の光学性能を示す。図４Ｅは、光学性能曲線と問題のミル・サイズとの交叉点を見出すことによって、このグラフからＤＯＦを読取る方法を示す。
しかしながら、画像形成光学系の光学的性能は、所与の幅のバーコード素子を有しているバーコード・シンボルを読取るためのイメージング-ベース・バーコード・シンボル読取り装置の能力を決定する唯一の要因ではない。画像処理ベース・バーコード・シンボル復号ソフトウェアは、画像形成光学系の視野内で、各最小幅コード素子に投影されるべき一定の最小数のセンサ画素“視野”を必要とする。一般的な産業の経験則は、許容範囲の復号に対して狭い要素毎に１．６画素が必要であるということである。本発明によれば、この経験則は、狭い要素毎に１．４から１．６画素の範囲に拡張されており、かつその画像形成光学系２１の個々の性能に関わりなくバーコード・シンボル読取り装置１の最終的な性能を制限する標本理論によって課される限定と考えることができる。
従って、本発明の光学設計ツールによって要求される第３の機能は、画像形成光学系２１を通して物体空間に投影された（即ち、画像形成光学系２１の光学倍率を考慮して）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、計算することができなければならないということである。１．４及び１．６画素規則の両方に対する、これら線形的機能は、図４Ｆに示したように、光学性能曲線と同じ軸にグラフとして描かれることが好ましい。
本発明の光学設計ツールの主な機能、及びイメージング-ベース・バーコード・シンボル読取り装置に対する図４Ｆに示したような複合ＤＯＦグラフを生成する方法を説明したので、ここで図４Ｇを参照して、１．６画素の場合について、光学性能及び標本限界の両方を考慮して、実際の複合ＤＯＦ曲線を決定する方法を説明することがしかるべきである。また、レンズの焦点距離、レンズのｆナンバー、等のような、他のシステム情報も図４Ｇの複合ＤＯＦグラフに、例えば、タイトル・ブロックに、表示されうる。
図４Ｇに示すように、方法は、それが標本限界線と交叉するまで光学性能曲線をフォローする（辿る）ことを含む。そして、標本限界線は、それが光学性能曲線と再交差するまでフォローされ、その地点で光学性能曲線が再びファローされる。それゆえに、選択の標本限界線は、システムの復号分解能(decoding resolution)の下限を表わす。図４Ｈを参照すると、図４Ｇの複合グラフからＤＯＦを読取る簡単な技法が示されている。
本発明の光学設計ツールは、ユーザがプログラムに数字を容易にタイプすることができる、ポップ-アップ・ウィンドウを支持している、有用でありうる、簡単なグラフィカル・ユーザ・インターフェイス（ＧＵＩ）を備えているのが好ましい。また、光学設計ツールは、プログラム・ファイルで数字を変更しなければならないこととは対照的に、プログラムが実行されている間に、ユーザに必要な数字を特定されるために様々な方法を実施するのが好ましい。
本発明の光学設計方法を実行するやや好ましくない代替的な方法は、ＭＴＦデータを検査しかつ、例えば、Ｅｘｃｅｌで結果をグラフに描くことによって複合ＤＯＦグラフを手動で構築することである。しかしながら、この方法は、大きな労働力を要し、そして図４Ｉ１〜図４Ｉ３で説明したソフトウェア対応光学設計ツールの使用がもたらすような、精度における明らかな増加をもたらさない。
本発明のハンド-サポータブル画像ベース・バーコード読取りシステムに採用されたマルチ-モードＬＥＤベース照明サブシステムの仕様
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５Ｂ、５Ｃ３及び５Ｃ４に示すように、狭領域（線形）照明アレイ２７は、円筒形レンズ２７Ｂ１及び２７Ｂ２がそれぞれ設けられ、かつ光透過ウィンドウ・パネル５の左右部分に取り付けられた２対のＬＥＤ光源２７Ａ１及び２７Ａ２を含む。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・モード中に、狭領域（線形）照明アレイ２７は、システムのＦＯＶ内に狭い光学帯域幅の狭領域照明フィールド２４を生成する。実施形態では、狭領域フィールド２４は、遠視野で１０ｍｍよりも低い高さを有し、実施的に線形またはそれよりもプラナーな照明フィールドの外観（見掛け）を生成する。
近視野広領域照明アレイ２８は、図５Ｂに示すように、光透過ウィンドウ・パネル５の上下部分に取り付けられたレンズなしで２組の（フラットトップ）ＬＥＤ光源２８Ａ１-２８Ａ６及び２８Ａ７-２８Ａ１３を含む。画像形成及び検出サブシステム１３の近視野広領域画像キャプチャ・モード中に、近視野広領域照明アレイ２８は、システムのＦＯＶ内で狭い光学帯域幅の近視野広領域照明フィールド２５を生成する。
図５Ｂ、５Ｄ３及び５Ｄ４に示すように、遠視野広領域照明アレイ２９は、球面（即ち、平凸）レンズ２９Ｂ１-２９Ｂ６及び２９Ｂ７-２９Ｂ１３がそれぞれ設けられ、かつ光透過ウィンドウ・パネル５の上下部分に取り付けられた２組のＬＥＤ光源２９Ａ１-２９Ａ６及び２９Ａ７-２９Ａ１３を含む。画像形成及び検出サブシステム１３の遠視野広領域画像キャプチャ・モード中に、遠視野広領域照明アレイ２９は、システムのＦＯＶ内で狭い光学帯域幅の遠視野広領域照明光線を生成する。
マルチ-モード照明サブシステムに採用された狭領域（線形）照明アレイ
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。
マルチ-モードＬＥＤベース照明サブシステム１４に採用された狭領域照明アレイ２７は、図５Ａ１に特定されたように、視野の左側の境界からその右側の境界まで測定された、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）の中心の薄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、狭領域照明フィールド２４は、自動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内の物体の検出に応じてマルチ-モードＬＥＤベース照明サブシステム１４によって自動的に生成される。一般に、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形成及び検出サブシステム１３のＦＯＶは、空間的に同一の広がりを有し、かつ物体検出フィールドは、イメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダの作業距離全体に沿ってＦＯＶに空間的に重なる。物体の検出に応じて生成される狭領域照明フィールド２４は、二つの目的を供給する：それは、バーコード・シンボル・リーダの光学的視野の場所に関してオペレータに視覚表示を供給し、それゆえに、視野照準機器として機能する；及びその画像収集モード中に、狭領域照明光線は、物体が存在する内のＦＯＶの薄い領域を照明するために用いられ、かつ物体の狭い２-Ｄ画像は、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（画像感知アレイ２２の画素の少なく数の行によって）迅速にキャプチャされ、バッファされかつ処理されうる。
図５Ｃ１は、ランバーティアン発散度に対するマルチ-モード照明サブシステム１４の狭領域照明アレイ２７を実現するために用いられるＬＥＤｓの波長特性を示す。図５Ｃ２は、ランバーティアン発散度に対する同じＬＥＤｓの角座標特性を示す。図５Ｃ３は、本発明の照明サブシステムにおける狭領域（線形）照明アレイのＬＥＤｓ（６３３ｎｍ ＩｎＧａＡ１Ｐ）の前に用いる円柱レンズを示す。図示するように、円柱レンズの第１の表面は、狭領域（線形）照明パターンを生成するために垂直方向に湾曲され、かつ円柱レンズの第２の表面は、狭領域照明パターンを生成すべく線形照明パターンの高さを制御するために水平方向に湾曲されている。図５Ｃ４は、本発明の照明サブシステムの狭領域照明アレイを実現するために用いられるＬＥＤｓのペア及び二つの円柱レンズのレイアウトを示す。実施形態では、各ＬＥＤは、典型的条件下で約１１．７ｍＷの総出力電力を生成する。図５Ｃ５は、本発明のバーコード・リーダのイメージング・ウィンドウ（即ち、動作距離）から離れていくフィールドに沿って３０、４０、５０、８０、１２０、及び２２ミリメートルで取った、実施形態の狭領域照明アレイによって生成された狭領域照明フィールドに対する一組の６つの照明プロフィールを示しており、領域間照明フィールドの空間強度は、約８０ミリメートルで実質的に均等になるように開始することを示している。図示するように、狭領域照明ビームは、光透過/イメージング・ウィンドウから開始して４０ｍｍ使用可能である。
マルチ-モード照明サブシステムに採用された近視野広領域照明アレイ
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。
一般に、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形成及び検出サブシステム１３のＦＯＶは、空間的に同一の広がりをもちかつ物体検出フィールドは、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ＦＯＶと空間的に重なる。上述したイベント（事象）の一つ以上に応じて生成された、近視野広領域照明フィールド２３は、その内に物体が存在し、かついずれかの方位（配向）で、かつ事実上バーコード・シンボロジーの、その内に表されうる１Ｄまたは２Ｄバーコード・シンボルを読取るために物体の２-Ｄ画像を（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、バッファしかつ復号処理できる、図５Ａに定義するように、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。物体照明及び画像キャプチャ動作中の近視野広領域照明フィールドの強度は、近視野ワイド・アレイ照明アレイ２８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が駆動される程度は、自動露光及び制御サブシステム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の光検知器における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画像検出アレイ２２上に十分な露光を確保するために照明のより強い量がＬＥＤｓによって生成されることが必要であることを表すならば、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５Ｄ１は、ランバーティアン発散度に対する本発明の照明サブシステムにおける広領域照明アレイを実現するために用いたＬＥＤｓの波長特性を示す。図５Ｄ２は、ランバーティアン発散度に対するマルチ-モード照明サブシステム１４における近視野広領域照明アレイを実現するために用いたＬＥＤｓの極角(polar angle)特性を示す。図５Ｄ４は、マルチ-モード照明サブシステム１４の狭い広領域照明アレイを実現するために用いられるＬＥＤｓの幾何学的レイアウトであり、それから生成される照明光線は、マルチ-モード照明サブシステム１４の近視野広領域照明アレイにおけるＬＥＤｓの前のレンズをある角度に向けることによって照準を定める。図５Ｄ５は、イメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダ１のイメージング・ウィンドウ（即ち、動作距離）から離れていくフィールドに沿って１０、２０、３０、４０、６０及び１００ミリメートルで取られた、実施形態の近視野広領域アレイによって生成される近視野広領域照明フィールドに対する一組の６つのプロフィールを示す。これらのグラフは、近視野広領域照明フィールドの空間強度が約４０ミリメートル（即ち、中心：エッジ（端）＝２：１最大）で実質的に均等になり始めることを示す。
マルチ-モード照明サブシステムで採用される遠視野広領域照明アレイ
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）。
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、自動露光測定及び照明制御サブシステム（即ち、モジュール）１５は、画像キャプチャリング/収集処理中にマルチ-モード照明サブシステム１４が画像感知アレイ２２を狭帯域照明（即ち、概ね１５ｎｍ（ナノメートル）の帯域幅を有する６３３ｎｍ）に露出する時間分(time duration)を測定しかつ制御し、そして係る計算された時間分が時間切れになった場合に係る照明の生成を自動的に終了する。本発明の原理によれば、この汎用露出制御処理は、各々及び全ての収集した画像が良好なコントラストを有しかつ飽和されないという、一貫しかつ信頼性があるバーコード読取りに必須の二つの条件を確実にする。
図５Ｄ１は、ランバーティアン発散度に対するマルチ-モード照明サブシステム１４の遠視野広領域照明アレイ２９を実現するために用いるＬＥＤｓの波長特性を示す。図５Ｄ２は、ランバーティアン発散度に対するマルチ-モード照明サブシステム１４の遠視野広領域照明アレイ２９を実現するために用いるＬＥＤｓの極角特性を示す。図５Ｄ３は、マルチ-モード照明サブシステム１４の遠視野広領域照明アレイのＬＥＤｓの前に用いられる平凸レンズを示す。図５Ｄ４は、照明サブシステムの遠（視野）広領域照明アレイ２９を実現するために用いられるＬＥＤｓ及び平凸レンズのレイアウトを示し、それから生成される照明光線は、マルチ-モード照明サブシステム１４の遠視野広領域照明アレイのＬＥＤｓの前のレンズの角度を曲げることによって照準が定められる。図５Ｄ６は、イメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダ１のイメージング・ウィンドウ（即ち、作動距離）から離れていくフィールドに沿って１００、１５０及び２００ミリメートルで取られた、実施形態の遠視野広領域照明アレイによって生成された遠視野広領域照明フィールドに対する一組の照明プロフィールを示し、遠視野広領域照明フィールドの空間的強度が約１００ミリメートルで実質的に均等になり始めることを示している。図５Ｄ７は、マルチ-モード照明サブシステム１４から生成された遠視野広領域照明フィールドの中心に対する画素強度値を計算する好適な方法を示しているテーブル（表）を示しており、重要な信号強度（遠い中心（中間）フィールドにおいて８０ＤＮよりも大きい）を示している。
本発明のイメージャのハンド-サポータブル筐体内に組み込まれた狭帯域光学フィルタ・サブシステムの仕様
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。
システム動作中、スペクトル帯域通過フィルタ・サブシステム４は、画像キャプチャリング動作中にＣＭＯＳ画像感知アレイ２２の上に降り注ぐ、周囲光の影響をかなり低減する。本発明の光学フィルタにより、光学シャッター機構がシステムにおいて排除された。実際に、光学フィルタは、入射周囲光の８５％以上を拒否することができ、かつ典型的な環境において、ＬＥＤ照明の強度は、ＣＭＯＳ画像感知アレイ２２上で周囲光よりもかなり大きい。それゆえに、光学シャッターがほぼほとんどの通常のＣＭＯＳイメージング・システムで要求されると同時に、本発明のイメージング・ベース・バーコード読取りシステムは、自動露光測定及び照明制御サブシステム１５及びＣＭＯＳ画像感知アレイ２２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２７、２８及び２９の照明時間を単に制御することによってそのＣＭＯＳ画像感知アレイ２２への狭帯域照明の露出時間を効率的に管理すると同時に、上述した帯域通過光学フィルタ・サブシステム４によりそれへの照明を制御する。結果は、移動部品がなく、かつ縮減された製造コストを有している、簡単なシステム設計である。
図示した帯域通過光学フィルタ・サブシステム４が、システムの光学経路に沿って他の光学構成要素によって互いに空間的に分離された、高域フィルタ素子４Ａ及び低域フィルタ素子４Ｂを備えていると同時に、サブシステム４は、魅力的な赤色に着色された保護ウィンドウを生成すると同時に、イメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダ内でビューイングを不明瞭にするように高域ウィンドウ・フィルタ４Ａの使用なしで、またはその使用により、画像形成及び検出（ＩＦＤ）モジュール１３の前方に、またはその画像感知アレイ２２の前に設置された統合多層フィルタ構造体として実現されうる。好適には、赤色ウィンドウ・フィルタ４Ａは、イメージング動作中にそれを通って透過された光のピント合せまたはピンぼけを回避するために平面特性を実質的に有する。
本発明の自動露光測定及び照明制御サブシステムの仕様
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。
物体照明中、狭帯域ＬＥＤベース光は、（ハンド-サポータブル・バーコード・リーダが照準を定めている）目標物体から反射されかつＣＭＯＳ画像感知アレイ２２によって累積される。特に、物体照明処理は、収集した画像フレームが良好なコントラストを有しかつ飽和されないように最適継続時間に対して実行されなければならない。そのような条件は、一貫性がありかつ信頼性があるバーコード復号動作及び性能に対して要求される。自動露光測定及び照明制御サブシステム１５は、目標物体から反射された光の量を測定し、ＣＭＯＳ画像感知アレイ２２がマルチ-モード照明サブシステム１４に関連付けられた積極駆動形ＬＥＤベース照明アレイに露光されたままにされるべき最大時間を計算し、そしてそのようにするために計算された時間が終了した（即ち、期限切れになった）場合に照明アレイを自動的に解除する。
実施形態の図７Ａに示すように、自動露光測定及び照明制御サブシステム１５は、広帯域スペクトル・インターフェアレンスを除去する狭帯域光学フィルタ・サブシステム４を通して透過される、システムのＦＯＶの中心部分から反射された狭帯域ＬＥＤベース光を収集するための、ハンド-サポータブル筐体のヘッド部分内に取り付けられた放物面光収集ミラー５５；光収集ミラー５５によってそこに集束されたフィルタされた狭帯域光学信号を検出する、光収集ミラー５５の焦点に取り付けられた光感知デバイス（例えば、光ダイオード）５６；及びＣＭＯＳ画像感知アレイ２２の集平面内の検出された露光レベルの強度を示す光ダイオード５６によって生成された電気信号を処理する電子回路５７を備えている。露光測定動作中、入射狭帯域ＬＥＤベース照明は、球面光収集ミラー５５によってシステムのＦＯＶの中心から集められかつ強度検査のための光ダイオード５６に集束される前に狭帯域光学フィルタ・サブシステム４によって狭帯域フィルタされる。光ダイオード５６は、検出した光信号を、収集した光信号の強度に直接的に対応している振幅を有する電気信号に変換する。
図７Ｂに示すように、システム制御サブシステム１９は、自動露光測定及び照明制御サブシステム１５のＬＥＤアレイ駆動装置回路６４によってシステム動作の瞬間にどのＬＥＤ照明アレイ（即ち、狭領域照明アレイ２７または遠視野及び狭フィールド広領域照明アレイ２８または２９）が選択的に駆動されるのかを決定する照明アレイ選択制御信号を生成する。図示するように電子回路５７は、光検出器５６からの電気信号を処理しかつ選択されたＬＥＤ照明アレイに対する自動露出制御信号を生成する。次いで、この自動露出制御信号は、ここに開示した本発明の汎用露出制御目的を達成すると同時に、適当な強度レベルで可視照明を生成するようかつＣＭＯＳ画像感知アレイ２２が、十分なコントラスト及び輝度で、照明された物体のデジタル高解画像度画像を自動的に検出するように適格な時間分に対して一つ以上のＬＥＤ照明アレイを選択しかつ駆動する（即ち、電源投入する）ために、システム制御サブシステム１９からの照明アレイ選択制御信号と一緒に、ＬＥＤアレイ駆動装置回路６４に供給される。図７Ｂ及び７Ｃに示すように、照明アレイ選択制御信号は、（ｉ）手元のシステム動作のプログラムされたモードに対して、図２Ａ１に示した、システム・モード構成パラメータ・テーブル７０からシステム・モード構成パラメータを読取ること、及び（ｉｉ）自動ＩＲベース物体存在及び範囲検出サブシステム１２からの出力を検出すること、に応じてシステム制御サブシステム１９によって生成される。
特に、実施形態では、システム制御サブシステム１９によって起動のために選択することができる３つの可能なＬＥＤベース照明アレイ２７，２８及び２９が存在し、かつ照明アレイ２８及び２９の上部及び/又は下部ＬＥＤサブアレイは、動作の広領域画像キャプチャ・モード中の自動スペクトル反射雑音低減を含む、ここに教示される様々な目的に対して、サブアレイごとに選択的に起動または停止することができる。
これらの照明アレイの各々は、一般的に、光検出器５６で感知され、かつ信号処理回路５７によって測定される、物体距離、物体表面反射率、及び周囲光状態の関数である、電子信号処理回路５７によって生成される自動露出制御信号により異なる状態に駆動することができる。以下に信号処理回路５７の動作を詳述する。
図７Ｂに示すように、球面光収集ミラー５５によって生成される狭帯域フィルタ光学信号は、その振幅が検出された光学信号の強度に対応するアナログ電気信号を生成する光検出器Ｄ１ ５６に集束される。このアナログ電気信号は、処理の様々なステージのために信号処理回路５７に供給される。処理の第１の段階は、それを、トランジスタＱ１（５８）の半分によって実現される、定電流源バッファ回路５８を通過させることによって達成される、アナログ電気信号を電流ベース信号から電圧ベース信号へ変換することを含む。この反転された電圧信号は、次いで、トランジスタＱ１（５８）の第２の半分によってバッファ（一次保存）されかつ第１の入力として加算接合５９へ供給される。図７Ｃに示すように、ＣＭＯＳ画像感知アレイ２２は、デジタル電子ローリング・シャッター（ＥＲＳ）パスル信号６０を、出力として、生成し、このＥＲＳパスル信号６０の時間分（持続時間）は、システムで許された最大露出時間に固定されている。ＥＲＳパルス信号６０は、トランジスタＱ２ ６１を通してバッファされかつ加算接合５９の他方の側を形成する。トランジスタＱ１及びＱ２からの出力は、加算接合５９への入力を形成する。コンデンサＣ５は、加算接合５９の出力に設けられかつ信号処理回路５７における電圧オーバーシュート（行き過ぎ量）を低減するために十分な最小集積時間を供給する。コンデンサＣ５間の出力信号は、比較器（コンパレータ）Ｕ１ ６２によって更に処理される。実施形態では、比較器基準電圧信号は、１．７ボルトに設定されている。この基準伝達信号は、露光測定回路５７に対する最小しきい値レベルを設定する。比較器６２からの出力信号は、自動露出制御信号として、図７Ｃに示したＬＥＤアレイ駆動装置回路６４の入力に供給される正の論理パルス信号を供給するために変換器（インバータ）Ｕ３ ６３によって変換される。
以下に詳述するように、図７Ｃに示すＬＥＤアレイ駆動装置回路６４は、起動されたＬＥＤ照明アレイを自動的に駆動し、かつＬＥＤアレイ駆動装置回路６４の動作は、マルチ-モード照明サブシステム１４が設定される動作のモードに依存する。次いで、マルチ-モード照明サブシステム１４が設定される瞬時における動作のモードは、（ｉ）物体存在及び範囲検出サブシステム１２の動作の状態、及び（ｉｉ）図２Ａ１に示すテーブル７０から読取られたシステム・モード設定パラメータを用いてイメージング-ベース・バーコード・シンボル読取りシステムが設定される動作のプログラムされたモードに典型的に依存する。
図７Ｃに示すように、ＬＥＤアレイ駆動装置回路６４は、二つの入力信号：（ｉ）信号処理回路５７からの自動露出制御信号；及び（ｉｉ）照明アレイ選択制御信号を受信するアナログ及びデジタル回路を備えている。ＬＥＤアレイ駆動装置回路６４は、出力として、狭領域照明アレイ２７、近視野広領域照明アレイ２８に採用された上部及び/又は下部ＬＥＤサブアレイ、及び/又は遠視野広領域照明アレイ２９に採用された上部及び/又は下部ＬＥＤサブアレイのいずれかに供給されるデジタル・パルス幅変調（ＰＣＭ）駆動信号を生成する。イメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダがどのシステム動作のモードに設定されているかにより、ＬＥＤアレイ駆動装置回路６４は、物体照明及びイメージング動作中に上述したＬＥＤ照明アレイの一つ以上を駆動する。以下に詳述するように、ＣＭＯＳ画像感知アレイ２２の画素の全ての行が集積の状態にある（それゆえに共通集積時間を有する）場合、係るＬＥＤ照明アレイは、周囲環境の光強度及びイメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダに関する目標物体の相対運動に係わりなく、良好なコントラスト及び輝度を有しているデジタル画像をキャプチャするために自動露光及び照明制御サブシステム１５によって（アナログ方法で）計算された強度で及び時間分に対してＬＥＤアレイ駆動装置回路６４によって自動的に駆動される。
ＣＭＯＳ画像感知アレイを用いて実行される本発明の汎用露出制御方法
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７Ｅ１のブロックＡに示されているように、汎用露出制御方法におけるステップＡは、自動露光測定及び照明制御サブシステム、マルチ-モード照明サブシステム、及びそれに組み込まれたシステム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・シンボル読取りシステム内に設置されたＣＭＯＳイメージング感知アレイに対する動作の単一フレーム・シャッター・モードと、及びＣＭＯＳ画像感知アレイにイメージ形成される物体が存在する空間の領域への視野を供給する画像形成光学系とを選択することを含む。
図７Ｅ１のブロックＢに示されているように、汎用露出制御方法におけるステップＢは、視野の一部からの照明を連続的に収集し、収集した照明の強度を検出し、かつ処理するために、検出し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自動露光測定及び照明制御サブシステムを用いることを含む。
図７Ｅ１のブロックＣに示されているように、汎用露出制御方法におけるステップＣは、システムの画像形成光学系によってＣＭＯＳ画像感知アレイへの画像の形成に応じてフォト的（写真的）に生成された電荷を画素のその行が集積し始めるようにＣＭＯＳ画像感知アレイを（例えば、システム制御サブシステム１９によりまたは直接的にトリガ・スイッチ２Ｃにより）起動することを含む。
図７Ｅ１のブロックＤに示されているように、汎用露出制御方法におけるステップＤは、ＣＭＯＳ画像感知アレイ２２が（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・パルス信号を生成すること、及びその内の露光測定及び照明制御機能/動作を起動するようにこのＥＲＳパルス信号を自動露光測定及び照明制御サブシステム１５に供給することを含む。
図７Ｅ２のブロックＥに示すように、汎用露出制御方法におけるステップＥは、サブシステム１５内の露光測定及び照明制御機能の起動により、（ｉ）その内で連続的に生成されている電気アナログ信号を処理すること、（ｉｉ）（図７Ａに示された光収集光学系５５によって決定された）視野２３の中心部分内の露光レベルを測定すること、及び（ｉｉｉ）システム制御サブシステム１９によって生成される照明アレイ選択制御信号によって選択されるマルチ-モード照明サブシステム１４の少なくとも一つのＬＥＤベース照明アレイ（２７、２８及び/又は２９）からの照明の可視フィールドの生成を制御するための自動露出制御信号を生成すること、を含む。
そして、図７Ｅ２のブロックＦに示すように、汎用露出制御方法におけるステップＦは、図７Ｄに示したように、確実にＣＭＯＳ画像感知アレイの画素の全ての行が集積の状態にある場合に、選択したＬＥＤベース照明アレイを駆動しかつそれが設定されうる画像キャプチャ・モードが何であれＣＭＯＳ画像感知アレイ２２の視野を照明するために（ｉ）自動露光制御信号及び（ｉｉ）照明アレイ選択制御信号を使用すること、を含み、それによりＣＭＯＳ画像感知アレイの画素の全ての行が共通の集積時間を有することを確実にする。ＣＭＯＳ画像感知アレイの画素の全ての行が共通の集積時間を有することができるようにすることによって、高速“汎用露出制御”が本発明のイメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダ内で効率的（有効）に達成され、かつ、結果として、バーコード・シンボル・リーダと目標物体との間の相対運動に係わりなく高品質画像がキャプチャされる。
本発明のハンド-サポータブル・デジタル画像ベース・バーコード読取りデバイスに採用されたＩＲベース自動物体存在及び範囲検出サブシステムの仕様
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８に示すように、実施形態の物体存在及び範囲検出モジュール１２は、多数の従部品（サブコンポーネント）、具体的には：サブシステム１２を実施するために用いられる光学及び電子光学コンポーネント（構成要素）を支持するための超小型フットプリントを有している光学ベンチ７７；低電力ＩＲレーザ光線７９を生成するための、光学ベンチ７７に取り付けられた少なくとも一つのＩＲレーザ・ダイオード７８；ＩＲレーザ光線を（例えば、ペンシル・ビームのような形状に）整形し、かつそれを光学ベンチ７７上に支持されたＩＲ光収集/集束光学系８１の視野（ＦＯＶ）によって定義（規定）された物体検出フィールド２０の中心部分に指向するために光学ベンチ上に支持された、ＩＲ光線整形光学系８０；７．５ミリワットまでの光学パワーにより周波数ｆ0（例えば、７５Ｍｈｚ）でＩＲレーザ・ダイオードから生成されたＩＲレーザ光線の振幅を変調するために、光学ベンチ７７上に支持された振幅変調（ＡＭ）回路８２；物体検出フィールド内の物体から反射されたＩＲ光学信号を受信しかつ受信した光学信号８４を電気信号８５に変換するための、ＩＲ光収集/集束光学系８１の焦点に取り付けられた、光検出器（例えば、アバランシュ形ＩＲ光検出器）８３；ｆ0信号成分を分離しかつそれを増幅するための、光学ベンチ７７に取り付けられた、増幅器及びフィルタ回路８６；安定信号レベル維持するための、光学ベンチに取り付けられた、制限増幅器８７;ＡＭ回路８２からの基準信号成分ｆ0とパッケージから反射された受信した信号成分ｆ0とをミックスし、かつ基準ｆ0信号と反射されたｆ0信号との位相差の余弦（Cosine:コサイン）に比例するＤＣ電圧に等しい結果として得られる信号を生成するための、光学ベンチ７７に取り付けられた、位相検出器８８；位相差信号を増幅するための、光学ベンチ７７に取り付けられた、増幅器回路８９；更なる情報を供給するために用いることができる目標物体から反射された信号のＬＯＧ（対数）に比例する電圧を生成するための、光学ベンチ７７に取り付けられた、受信信号強度インジケータ（ＲＳＳＩ）９０；弱信号からの情報を拒否するための反射率レベルしきい値アナログ・マルチプレクサ９１；及び、各範囲データ素子Ｒn,iが（ｉ）ＩＲレーザ・ダイオード７８から（ｉｉ）物体検出フィールド２０内の物体の表面上の点まで参照された物体距離の大きさを与える、時間におけるｎＴ離散的インスタンスに沿って取った、時間ベース範囲データ素子{Ｒn,i}のシーケンスにＲＳＳＩ回路９０からのＤＣ電圧信号を変換するための、光学ベンチ７７に取り付けられた、１２ビットＡ/Ｄコンバータ９２；及び、以下に記述する範囲分析回路９３を備えている。
一般的に、範囲分析回路９３の機能は、Ａ/Ｄコンバータ９０からのデジタル範囲データを分析しかつ二つの制御起動信号、具体的には：（ｉ）マルチ-モード照明サブシステム１４が設定されうる動作のモードに係わらず、物体検出フィールドから物体が存在するか存在しないかを単に示している制御起動信号Ａ1Aの“物体存在検出”型；及び（ｉｉ）マルチ-モード画像形成及び検出サブシステム１３のＦＯＶの近視野及び遠視野フィールド部分に対応する、物体検出フィールドの予め定められた近視野または遠視野部分のいずれかに検出された物体が位置決めされることを示している制御起動信号Ａ1Bの“近視野/遠視野”範囲表示型、を生成することである。
ＩＲベース自動物体存在及び範囲検出サブシステム１２を実現するために様々な種類のアナログ及びデジタル回路を設計することができる。代替的に、このサブシステムは、その全体が参考文献としてここに採り入れられる米国特許第６，６３７，６５９号に教示されたような様々な種類の範囲検出技法を用いて実現することができる。
実施形態では、自動物体存在及び範囲検出サブシステム１２は、以下のように動作する。自動物体存在及び/又は範囲検出を必要とする動作のシステム・モードにおいて、自動物体存在及び範囲検出サブシステム１２は、システム始動で起動されかつシステム動作中いつでもオペレーショナルであり、イメージング・ベース・シンボル・リーダの物体検出フィールド２０の遠近部分の両方の内の物体の状態に関する情報をシステム制御サブシステムに典型的に連続的に供給する。一般的に、このサブシステムは、存在及び範囲の二つの基本的な状態を検出し、従って、動作の二つの基本的な状態を有する。その動作の第１の状態において、ＩＲベース自動物体存在及び範囲検出サブシステム１２は、ＦＯＶ２０の近視野領域内の物体を自動的に検出し、かつそれに応じて、この第１の事実の発生を示すためにシステム制御サブシステム１９に供給される第１の制御起動信号を生成する。その動作の第１の状態において、ＩＲベース自動物体存在及び範囲検出サブシステム１２は、ＦＯＶ２０の遠視野領域内の物体を自動的に検出し、かつそれに応じて、この第２の事実の発生を示すためにシステム制御サブシステム１９に供給される第２の制御起動信号を生成する。詳細にかつこの明細書全体を通して記述されるように、これらの制御起動信号は、（ｉ）近視野及び/又は遠視野ＬＥＤ照明アレイのどちらを起動すべきか、及び（ｉｉ）ＣＭＯＳ画像感知アレイ２２における品質画像露光を確実にするためにこれらのＬＥＤ照明アレイをどのように強く駆動すべきであるかを決定するような、システム制御処理の特定のステージ中にシステム制御サブシステム１９によって用いられる。
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のＳＤＲＡＭにイメージング・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の仕様
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１０を参照して、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バイトが、本発明のハンド-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ＳＤＲＡＭ３８のアドレス指定可能メモリ記憶場所へ自動的にマップされる（即ち、キャプチャされかつ記憶される）方法の詳細をここに説明する。
実施形態の実施において、ＣＭＯＳ画像感知アレイ２２は、その内部ＳＲＡＭを用いてＦＩＦＯを実現するＦＰＧＡ３９への並列データ接続にわたり８ビット・グレースケール・データ・バイトを送信する。ＦＩＦＯ３９は、画素データを一時的に記憶しかつマイクロプロセッサ３６は、（アドレスＯＸＯＣＯＯＯＯＯＯ、チップ選択３へマップされる）ＦＩＦＯからＳＤＲＡＭ３８へのＤＭＡ転送を開始する。一般に、最新のマイクロプロセッサは、内部ＤＭＡモジュールを有し、かつ好適なマイクロプロセッサ設計では、ＤＭＡモジュールは、３２-バイト・バッファを含む。ＣＰＵサイクルを消費せずに、ＤＭＡモジュールは、ＦＩＦＯ３９からデータを読取り、ＤＭＡのバッファに読取ったデータ・バイトを記憶し、その後でＳＤＲＡＭ３８へデータを書き込むようにプログラムすることができる。代替的に、ＤＭＡモジュールは、ＳＤＲＡＭ３８にＦＩＦＯデータを直接書き込むためにＦＰＧＡ３９に存在することができる。これは、バス要求信号をマイクロプロセッサ３６送信することによって行われて、マイクロプロセッサ３６は、次いでバスを引き継ぎかつＳＤＲＡＭ３８にデータを書き込むＦＰＧＡ３９へのバスの制御を解放する。
以下に、ＣＭＯＳ画像感知アレイ２２から出力された画素データがＳＤＲＡＭのどきに記憶されるか、そしてマイクロプロセッサ（即ち、復号アルゴリズムを実現している）３６が係る記憶された画素データ・バイトをアクセスする方法の簡単な説明を示す。図１０は、ＳＤＲＡＭ３８のメモリ空間を示す。１．４ＭＢのリザーブされたメモリ空間がＣＭＯＳ画像感知アレイの出力を記憶するために用いられる。このメモリ空間は、ＣＭＯＳ画像感知アレイ２２からの画素データの１：１マッピングである。各バイトは、画像感知アレイ２２における画素を表す。メモリ空間は、画像感知アレイ２２からの画素データのミラー・イメージ（鏡画像）である。それゆえに、復号プログラム（３６）がメモリへアクセスする場合、それは、あたかもそれが画像感知アレイ２２の未加工画素画像へアクセスしているかのようである。バーコード・リーダの動作のモードがマイクロプロセッサ３６が最新データへ常にアクセスし、かつ画素データ・セットが最新露光の真の表示であることを保障するので、データを追跡するために時間コードは不要である。データの破損、即ち、古いデータがまだ処理されている間に新しいデータが入ってくること、を防ぐために、リザーブされた空間は、一度画素データの全フレームがメモリに書き込まれたならば更なるＤＭＡアクセスを無効にすることによって保護される。ＤＭＡモジュールは、マイクロプロセッサ３６がそのメモリを通過することを終了するか又はタイムアウト（時間切れ）が発生するまで再び有効にされる。
画像収集動作中、画像画素は、画像感知アレイ２２から順次読出される。一般性の喪失なしで、あるＣＭＯＳ画像センサに対して欄に関してまたは行に関して読出すことを選択しうるけれども、データの行ごとの読出しが好ましい。画素画像データ・セットは、アドレスＯＸＡＯＥＣ００００で始まって、順次ＳＤＲＡＭ３８に配列される。ＳＤＲＡＭ３８の画素へランダム的にアクセスすることは、簡単な事項である：行ｙ１/４ 列ｘにおける画素は、アドレス（ＯＸＡＯＥＣ００００＋ｙｘ１２８０＋ｘ）に見出される。
各画像フレームが画像感知アレイ２２からフレーム開始信号を常に有するように、その信号は、アドレスＯＸＡＯＥＣ００００でＤＭＡ処理を開始するために用いることができ、かつアドレスは、フレームの残りに対して連続的に増分される。しかし、各画像フレームの読取りは、データのミスアライメントを回避するためにアドレスＯＸＡＯＥＣ００００で開始される。しかしながら、特に、マイクロプロセッサ３６がＲＯＩウィンドウを有するようにＣＭＯＳ画像感知アレイをプログラムしたならば、開始アドレスは、（ＯＸＡＯＥＣ００００＋１２８０ＸＲ1）に変更される。ここにＲ1は、ＲＯＩの上部左角の行番号である。
本発明のハンド-サポータブル・デジタル画像ベース・バーコード読取りデバイスの三層ソフトウェア・アーキテクチャの仕様
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。
イメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダのオペレーティング・システム層がリナックス（Ｌｉｎｕｘ）オペレーティング・システムに基づくと同時に、他のオペレーティング・システム（例えば、マイクロソフト・ウィンドウズ、マックＯＸＳ、ユニックス、等）を用いることができるということ、及び設計は、主アプリケーション・ソフトウェア層とオペレーティング・システム層との間で独立を与えるのが好ましく、従って、アプリケーション・ソフトウェア層を他のプラットフォームへ潜在的に移送させることが可能であるということが理解される。本発明のシステム設計原理は、共有ソフトウェア・コンポーネント（構成要素）の広範囲に渡る使用を伴う他の将来の製品へのシステムの拡張性を与え、係る製品の設計を容易にし、それらの開発時間を減少させ、かつそれらの堅牢性（ロバストネス）を確実にすべきである。
実施形態では、上記特徴は、ＳＣＯＲＥと呼ばれる、システム・コア・ソフトウェア層の最上部（トップ）で実行されるイベント駆動マルチ・タスキング、潜在的にマルチ-ユーザ、アプリケーション層の実現を通して達成される。ＳＣＯＲＥ層は、製品アプリケーション・ソフトウェアと静的にリンクされ、従って、システムのアプリケーション・レベルまたは層で実行される。ＳＣＯＲＥ層は、全てのオペレーティング・システムＡＰＩｓが、勿論、その上、アプリケーションに利用可能であるけれども、アプリケーションが基礎的なオペレーティング・システムの詳細を知る必要がないような方法でアプリケーションに一組のサービスを供給する。ＳＣＯＲＥソフトウェア層は、動作するために製品アプリケーションに対してリアルタイム・イベント駆動、ＯＳ独立フレームワークを供給する。イベント駆動アーキテクチャは、（通常、しかし必ずしも必要ではないが、ハードウェア割り込みが発生した場合に）イベントを検出しかつリアルタイムな方法で処理するためにアプリケーションにイベントをポスト（掲示）する手段を生成することによって達成される。イベント検出及びポスティングは、ＳＣＯＲＥソフトウェア層によって供給される。また、ＳＣＯＲＥ層は、製品アプリケーションにソフトウェア・タスクを開始し取消す手段も供給し、同時に実行することができ、従った、本発明のソフトウェア・システムのマルチ-タスキング特質を供給する。
本発明のイメージング・ベース・バーコード・リーダに採用されたシステム・ソフトウェア・アーキテクチャのＳＣＯＲＥ層内のソフトウェア・モジュールの仕様
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。
イベント・ディスパッチャーは、あらゆる種類の内部及び外部同期及び非同期イベントを知らせかつ配送する手段を供給する。
イベントが発生した場合、アプリケーションに対して同期または非同期で、イベント・ディスパッチャーは、その現行状態に基づきアプリケーションによって要求されたようにそれに従ってイベントを実行する、アプリケーション・イベント・マネージャにそれらをディスパッチする。例えば、特定のイベント及びアプリケーションの現行状態に基づき、アプリケーション・イベント・マネージャは、新しいタスクを開始すること、または現在実行しているタスクを停止すること、または何か別のことを行うこと、または何もしないでイベントを完全に無視することを決定できる。
入出力マネージャは、入出力デバイスのアクティビティをモニターしかつ係るアクティブティが検出された場合に適当なイベントをアプリケーションに知らせる手段を供給する。
入出力マネージャ・ソフトウェア・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モニターし、かつ係るアクティビティが検出される、アプリケーション層に適当なイベントを知らせる。入出力マネージャは、アプリケーションと並行に実行される高優先度スレッドであり、かつシリアル・ポート、ユーザ・トリガ・スイッチ２Ｃ、バーコード・リーダ、ネットワーク接続、等のような、ハードウェア・デバイスから非同期で入力してくる入出力信号に反応する。アプリケーションからのこれらの信号及び任意の入出力要求（又はその欠落）に基づき、それは、上述したようにできるだけ迅速に、イベント・ディスパッチャーを通してアプリケーション・イベント・マネージャに配送される、適格なシステム・イベントを生成する。
ユーザ・コマンド・マネージャは、ユーザ・コマンドを管理する手段を供給し、アプリケーションによって供給されるユーザ・コマンド・テーブルを利用し、かつユーザによって入力されたデータに基づき適格なユーザ・コマンド・ハンドラーを実行する。
入出力サブシステム・ソフトウェア・モジュールは、入出力接続を生成しかつ削除し、外部システム及びデバイスと通信する手段を供給する。
タイマー・サブシステムは、あらゆる種類の論理計時機構（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。
メモリ制御サブシステムは、標準ダイナミック・メモリ管理機能と完全にコンパチブルなデバイスでマルチ-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、並びに収集したデータをバッファリングする手段を供給する。メモリ制御サブシステムは、ダイナミック・メモリのスレッド-レベル管理のための手段を供給する。メモリ制御サブシステムのインターフェイスは、標準Ｃメモリ管理機能と完全にコンパチブルである。システム・ソフトウェア・アーキテクチャは、デバイスで動作するための異なるレベルの権限を有しうる、潜在的な複数ユーザへのデバイスの接続性を供給するように設計されている。
ユーザ・コマンド・マネージャは、ユーザ・コマンドを入力し、かつそれを処理する役割を果たすアプリケーション・モジュールを実行する標準的な方法を供給する。ユーザ・コマンド・テーブルに記述された各ユーザ・コマンドは、ユーザ入力毎にユーザ・コマンド・マネージャによって開始（ランチ）することができが、しかし特定のユーザの権限がコマンドのセキュリティのレベルに一致する場合に限る、タスクである。イベント・ディスパッチャー・ソフトウェア・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を停止すること、又は何かをすること又は単にイベントを無視することを含んでいる、アプリケーション・イベント・マネージャにイベントを知らせかつ配送する手段を供給する。
図１２Ｂ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で発生しかつディスパッチすることができるシステム-定義されたイベント(System-Defined Events)の例、具体的には：システム始動の完了を知らせかつパラメータを含まないSCORE_EVENT_POWER_UP；論理計時機構（論理タイマー）のタイムアウトを知らせ、かつパラメータ“pointer to timer id”（タイマーidへのポインタ）を含むSCORE_EVENT_TIMEOUT；予期せぬ入力データが利用可能であることを知らせかつパラメータ“pointer to connection id”（接続idへのポインタ）を含むSCORE_EVENT_UNEXPECTED_INPUT；ユーザがトリガを引いたことを知らせかつパラメータを含まないSCORE_EVENT_TRIG_ON；ユーザがトリガを解放したことを知らせかつパラメータを含まないSCORE_EVENT_TRIG_OFF；物体がバーコード・リーダの下に配置されることを知らせかつパラメータを含まないSCORE_EVENT_OBJECT_DETECT_ON；物体がバーコード・リーダの視野から取り除かれることを知らせかつパラメータを含まないSCORE_EVENT_OBJECT_DETECT_OFF；タスク実行の終りを知らせかつポインタUTIDを含むSCORE_EVENT_EXIT_TASK；及び実行中にタスクの中断を知らせるSCORE_EVENT_ABORT_TASKを一覧に示しているテーブル（表）を供給する。
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、バーコード・リーダで利用可能な、ＲＳ２３２のような、標準通信回線で動作することができる、コマンド・ライン・インターフェイス（ＣＬＩ）をユーザに供給する。ＣＬＩは、ほとんど診断目的で用いられるが、MetroSet及びMetroSelectプログラミング機能性に加えて、設定目的でも用いることができる。ＣＬＩを利用しているバーコード・リーダにコマンドを送信するために、ユーザは、例えばＣｔｒｌとＳのような、実際に複数及び同時のキーストロークスの組合せでありうる、特別な文字を打ち込むことによってユーザ・コマンド・マネージャをまず入力しなければならない。Windows HyperTerminalのような、標準かつ広く利用可能なソフトウェア通信ツールは、バーコード・リーダと通信するために用いることができる。バーコード・リーダは、ユーザに、“ＭＴＬＧ＞”のようなプロンプトを送り戻すことによって、コマンドを受け入れるための準備を肯定応答（承認）する。ユーザは、ここで有効なアプリケーション・コマンドを打ち込むことができる。ユーザ・コマンド・マネージャを終了しかつスキャナをその通常動作に戻すために、ユーザは、例えばＣｔｒｌとＲのような、実際に複数及び同時のキーストロークスの組合せでありうる、別の特別な文字を入力しなければならない。
有効コマンドの例は、バーコード・リーダのメモリからホストＰＣに画像をアップロードするために用いられる“Save Image”コマンドでありうる。このコマンドは、以下のようなＣＬＩフォーマットを有している：
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。
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、多くのコマンドを有することができる。全てのコマンドは、製品アプリケーション・ソフトウェア層に含まれる単一のテーブル（表）（図１１に示されたユーザ・コマンド・テーブル（表））に記述されている。各有効コマンドに対して、テーブルの適格な記録（レコード）は、コマンド名、コマンドの短い説明、コマンドの種類、及びコマンドを実現する関数（機能）のアドレスを含む。
ユーザがコマンドを入力する場合、ユーザ・コマンド・マネージャは、テーブルのコマンドを探す。見出せたならば、それは、そのアドレスが入力されたコマンドの記録（レコード）に与えられている関数（機能）を実行する。関数（機能）から戻ると、ユーザ・コマンド・マネージャは、コマンドが完了しかつユーザ・コマンド・マネージャが新しいコマンドを受け入れる準備ができていることを示しているプロンプト（指示メッセージ）をユーザに送信する。
本発明のイメージング・ベース・バーコード・リーダに採用されたシステム・ソフトウェア・アーキテクチャのアプリケーション層内のソフトウェア・モジュールの仕様
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。
無限ループにおける、コード・ゲート(CodeGate)・タスクは、以下のタスクを実行する。それは、視野（ＦＯＶ）の中心における“薄く”狭い水平領域を照明しかつその領域のデジタル画像を収集する。次いで、それは、以後に詳細に説明する本発明の画像処理バーコード・シンボル読取りサブシステム１７によって支持される画像処理ソフトウェア・ファシリティを用いて画像データのキャプチャされたフレームに表されたバーコード・シンボルを読取ることを試みる。バーコード・シンボルが成功裏に読取られたならば、サブシステム１７は、復号されたデータを特別な復号データ・バッファに保存する。さもなければ、それは、復号データ・バッファをクリアする。次いで、それはループを続ける。コード・ゲート(CodeGate)・タスク・ルーチンは、それ自身の上には決して存在しない。他のイベントに反応している場合に、それは、システムの他のモジュールによって取消すことができる。例えば、ユーザがトリガ・スイッチ２Ｃを引いた場合、イベントTRIGGER_ONがアプリケーションにポストされる。このエベントを処理する役割をするアプリケーション・ソフトウェアは、コード・ゲート(CodeGate)・タスクが実行されているかどうかをチェックし、実行されているならば、それは、それを取消しかつ主タスクを開始する。また、コード・ゲート(CodeGate)・タスクは、ユーザがバーコード・リーダを物体から離れるように移動する場合、またはユーザがバーコード・リーダから離れるように物体を移動する場合にポストされるOBJECT_DETECT_OFFイベントにより取消すことができる。コード・ゲート(CodeGate)・タスク・ルーチンは、プログラムされた動作の“半自動トリガ式”システム・モード（図２６Ａのシステム動作のモード１１〜１４番目）が本発明の照明及びイメージング・プラットフォーム上で実現される場合に（主タスクにより）有効にされる。
図１３Ｍに示した狭領域照明タスクは、プログラムされた動作の“手動トリガ式”システム・モード（図２６Ａのシステム動作のモード１〜５番目）が本発明の照明及びイメージング・プラットフォーム上で実現される場合に（主タスクにより）有効にされる簡単なルーチンである。しかしながら、このルーチンは、コード・ゲート(CodeGate)・タスクと同時には決して有効にされない。図１３Ｄのイベント・フローチャートに示すように、コード・ゲート(CodeGate)・タスクまたは狭領域照明タスクのいずれかは、ここに記述した多様な種類のシステム動作を実現するために主タスク・ルーチンで有効にされる。
イメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダが設定されるシステム・モードにより、主タスクは、典型的に異なって実行するが、図１３Ｊに記述された制限内である。例えば、以後に詳述されるイメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダは、システム動作第１２番目のプログラマブル・モード（即ち、半自動トリガ式複数試み１Ｄ/２Ｄ単一読取りモード）に設定される場合、主タスクは、復号データ・バッファがコード・ゲート(CodeGate)・タスクによって復号されたデータを含むかどうかをまずチェックする。含むならば、それは、データ出力手順を実行することによりユーザにデータを直ぐに送信して出る。さもなければ、ループにおいて、主タスクは、以下のことを行う：それは、視野の全領域を照明しかつその領域の全フレーム画像を収集する。それは、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を試みる。それがバーコード・シンボルを成功裏に読取るならば、それは、データ出力手順を実行することによりユーザにデータを直ぐに送信して出る。さもなければ、それはループを続ける。特に、成功裏の読取りによりかつデータ出力手順を実行する前に、主タスクは、“リーダ・プログラミング”コマンドまたは一連のコマンドに対して復号されたデータを分析する。必要に応じて、それは、MetroSelect機能性を実行する。主タスクは、他のイベントに反応する場合に、システム内の他のモジュールによって取消すことができる。例えば、本発明のバーコード・リーダは、MetroSelect及びMetroSetのような、標準計量(Metrologic)設定方法を用いて再設定（再構成）することができる。MetroSelect機能性は、主タスク中に実行される。
MetroSet機能性は、特別なMetroSetタスクによって実行される。Focus RS232ソフトウェア・ドライバ（駆動装置）がその通信回線で特別なNULL信号を検出した場合、それは、METROSET_ONイベントをアプリケーションにポストする。このイベントを処理する役割をするアプリケーション・ソフトウェアは、MetroSetタスクを開始する。一度MetroSetタスクが完了したならば、スキャナは、その通常動作に戻る。
（図２６Ａのシステム動作のモード６〜１０番目）は、以下のソフトウェア・システム変更を行うことによって本発明の照明及びイメージング・プラットフォーム上で容易に実現することができる：（１）自動読取りタスク・ルーチンが、システム・ルーチン・ライブラリに追加され、自動読取りタスクは、無限ループ・ルーチンでありうる第１の自動狭領域照明及び画像キャプチャ及び処理を試みるためにコード・ゲート(CodeGate)・タスク及び主タスクの主動作が一緒にシーケンスされ、自動広領域照明及び画像キャプチャ及び処理が後に続き、そして物体が特定の所定の期間内でもはや検出されなくなるまで、無限ループの広領域動作を繰返し；かつ（２）“Auto-Read Task Routine is enabled”（自動読取りタスク・ルーチンが有効にされる）かどうかを更に尋ねるために図１３Ｄに示すObject_Detect_Onイベント処理ルーチンにおける問合せブロック“Is CodeGate Task or Narrow-Area Illumination Task Enabled?”（コード・ゲート(CodeGate)・タスクまたは狭領域照明タスクは、有効にされるか？）を変更し、そして“Yes”制御経路に、“Auto-Read Task”（自動読取りタスク）を開始するブロックを供給し、そしてリターン(Return)に制御を進める。
本発明のイメージング・ベース・バーコード・リーダに採用されたシステム・ソフトウェア・アーキテクチャのアプリケーション層内のオペレーティング・システム層ソフトウェア・モジュール
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１２Ｉに示すように、デバイス駆動ソフトウェア・モジュールは、：本発明のイメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダに採用されたハードウェア・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トリガ・ドライバ；イメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダ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；及びイメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダに載せられた物体検出機能性を実現するためのＩＲドライバを含む。
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
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１３Ａは、ユーザが物体上のバーコード・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システムのシステム・コア層内で実行される基本動作を示す。係る動作は、ＩＲデバイス・ドライバによる、フィールド内の物体の自動検出を有効にすること、及び入出力マネージャ・ソフトウェア・モジュールの目を覚まさせることを含む。図１３Ｂに示すように、入出力マネージャは、次いで、物体を検出することに応じてイベント・ディスパッチャー・ソフトウェア・モジュールにSCORE_OBJECT_DETECT_ONイベントをポストする。次いで、図１３Ｃに示すように、イベント・ディスパッチャー・ソフトウェア・モジュールは、アプリケーション層にSCORE_OBJECT_DETECT_ONイベントを渡す。
アプリケーション層でSCORE_OBJECT_DETECT_ONイベントを受信することにより、アプリケーション・イベント・マネージャは、狭領域（線形）照明アレイ２７を起動する（図１３Ｄに示す）イベント処理ルーチンを実行し（即ち、狭領域照明及び画像キャプチャ・モード中に）、そして提示モードが選択されたかどうか、及びシステム設定中にコード・ゲート・タスクまたは狭領域照明モードが有効にされたかどうかにより、このイベント処理ルーチンは、図１３Ｊに記述した主タスク、図１３Ｅに記述したコード・ゲート・タスク、または図１３Ｍに記述した狭領域照明タスクのいずれかを実行する。図１３Ｄのフローチャートに示すように、システム・イベント処理ルーチンは、提示モードが選択された（即ち、有効にされた）かどうかを決定することをまず含み、次いで、イベント処理ルーチンは、コード・ゲート・タスクまたは狭領域照明ルーチンが（主タスクにより）有効にされたかどうかを決定する。コード・ゲート・タスクが有効にされたならば、アプリケーション層は、コード・ゲート・タスクを開始する。狭領域照明タスクが有効にされたならば、アプリケーション層は、図示するように狭領域照明タスクを開始する。
図１３Ｅに示すように、アプリケーション層は、マルチ-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・モードをまず起動することにより（即ち、ＣＭＯＳセンサ・アレイ２２の数個の中間行の画素を有効にすることのより）コード・ゲート・タスクを実行し、そしてバーコード・リーダのＦＯＶの中心における狭画像を収集/キャプチャする。次いで、コード・ゲート・タスクは、選択されたシステム動作１２番目のプログラマブル・モードによって有効にされたファインダー無し(No-Finder)モジュールを用いてキャプチャされた狭領域画像上で画像処理動作を実行する。画像処理方法がバーコード・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、コード・ゲート・タスクは、復号されたシンボル文字データをコード・ゲート・データ・バッファに保存する；そうでなければ、タスクは、コード・ゲート・データ・バッファをクリアし、そして画像収集が再発するタスクの主ブロックに戻る。
図１３Ｆに示すように、コード・タスクを実行している間にユーザがバーコード・リーダのトリガ・スイッチ２Ｃを引くと、ＯＳ層のトリガ・スイッチ・ドライバは、システム・コア層の入出力マネージャを自動的に目覚めさせる。図１３Ｇに示すように、入出力マネージャは、トリガ・デバイス・ドライバによって目覚めさせられたことに応じて、またシステム・コア層のイベント・ディスパッチャーにSCORE_TRIGGER_ONイベントをポスト（掲示）する。図１３Ｈに示すように、イベント・ディスパッチャーは、次いで、アプリケーション層のアプリケーション・イベント・マネージャにSCORE_TRIGGER_ONイベントを渡す。図１３Ｉ１及び図１３Ｉ２に示すように、アプリケーション・イベント・マネージャは、システム・コア層のタスク・マネージャ内の処理ルーチン（トリガ・オン・イベント(Trigger On Event)）を呼出すことによってSCORE_TRIGGER_ONイベントに応答する。
図１３Ｉ１及び図１３Ｉ２のフローチャートに示すように、ルーチンは、提示モード(Presentation Mode)（即ち、システム動作１０番目のプログラムされたモード）が有効にされたかどうかを決定し、そうであれば、ルーチンが出る。ルーチンが提示モード(Presentation Mode)（即ち、システム動作１０番目のプログラムされたモード）が有効にされていないということを決定したならば、それは、コード・ゲート・タスクか実行されているどうかを決定し、それが実行されているならば、それはコード・ゲート・タスクをまず取消しそしてマルチ-モード照明サブシステム１４に関連付けられた狭領域照明アレイ２７を停止し、その後、主タスクを実行する。しかしながら、ルーチンがコード・ゲート・タスクが実行されていないということを決定したならば、それは、狭領域照明タスクが実行されているかどうかを決定し、そしてそれが実行されていないならば、主タスクが開始される。しかしながら、狭領域照明タスクが実行されているならば、ルーチンは、狭領域照明光線をフル・パワー（全出力）まで増大しかつシステムの視野の中心の狭領域画像を収集し、そしてキャプチャされた狭領域画像のバーコードを読取ることを試みる。読取りの試みが成功したならば、復号された（シンボル文字）データは、復号データ・バッファに保存され、狭領域照明タスクが取消され、狭領域照明光線が停止され、そしてルーチンは、図示するように、主タスクを開始する。読取りの試みが不成功であったならば、ルーチンは、復号データ・バッファをクリアし、狭領域照明タスクが取消され、狭領域照明光線が停止され、そしてルーチンは、図示するように、主タスクを開始する。
図１３Ｍに示すように、狭領域タスク・ルーチンは、再帰的方法で（例えば、コード・ゲート・タスクの実行中に生成されたフル・パワー狭領域照明光線と比較して典型的には半分以下のパワーで）システムの視野の中心に生成されかつ指向された狭領域照明光線を単に保持する無限ループ・ルーチンである。
図１３Ｊに示すように、アプリケーション層により主タスクで実行される第１のステップは、コード・ゲート・データが現在利用可能である（即ち、復号データ・バッファに記憶されている）かどうかを決定することであり、係るデータが利用可能であるならば、主タスクは、図１３Ｋに記述されたデータ出力点順を直接実行する。しかしながら、係るデータが現在利用可能ではないということを主タスクが決定したならば、それは、読取りタイムアウト・タイマー(Read TimeOut Timer)を始動して、読取りタイムアウト・タイマーによって許されたタイム・フレーム内で、検出された物体の広領域画像を収集する。特に、この広領域画像収集処理は、以下の動作、具体的には：（ｉ）マルチ-モード照明サブシステム１４の広領域照明モード及びＣＭＯＳ画像形成及び検出モジュールの広領域キャプチャ・モードをまず起動すること；（ｉｉ）物体が（ＩＲベース物体存在及び範囲検出サブシステム１２による物体範囲測定を通して）ＦＯＶの近視野または遠視野部分に存在するかを決定すること；及び（ｉｉｉ）自動露光測定及び制御サブシステム１５によって決定された強度及び持続時間における近視野照明アレイ２８または遠視野照明アレイ２９（または特別のプログラムされた場合において潜在的に２８及び２９の両方）のいずれかを用いてＦＯＶの近視野または遠視野部分の物体を照明するために近視野または遠視野広領域照明アレイを起動すること；同時に（ｉｖ）詳細に上述した本発明の汎用露出制御方法に従ってＣＭＯＳ画像感知アレイ２２に画像形成された光の空間強度を感知すること、を実行することを含む。次いで、（自動またはオムニスキャン（並びここの開示されていない他の適格な代替復号アルゴリズム/処理）のような、ここに教示した他の画像処理ベース読取り方法をイメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダのためにエンド・ユーザによってどのシステム動作のプログラムされたモードが選択されたされたにより用いることができるということが理解されるが）、主タスクは、動作の手動、ＲＯＩ-特定または自動モードのいずれかを用いてキャプチャされた画像で画像処理動作を実行する。特に、図１３Ｊに示した実施形態では、各画像収集/処理フレームの時間分は、そこの示した開始読取りタイムアウト・タイマー及び停止読取りタイムアウト・タイマー・ブロックによって設定され、かつシステム動作１２番目のプログラムされたモード内で、主タスクは、トリガ・スイッチ２Ｃがオペレータによって手動で押し下げられかつ単一のバーコードがまだ読取られていない限りは、単一のバーコード・シンボルを読取るために繰返された（即ち、複数の）試みを支持する。次いで、（単一の）バーコード・シンボルを成功裏に読取ることにより、主タスクは、データ出力手順を実行する。特に、バーコード・シンボルを読取ることにおける単一の試みが有効にされる、システム動作の他のプログラムされたモードにおいて、主タスクは、係るシステム挙動を支持するために適宜変更される。係る場合には、代替的に命名された主タスク（例えば、主タスク２番目）は、実行時間中に要求されたシステム挙動を有効にするために実行される。
また、主タスク中に異なる種類のシンボル読取り方法のいくつかを有効にしかつ利用し、かつコード・ゲート・タスク中に狭領域画像を処理すると同時に、及び/又は主タスクで実行されている画像収集/処理フレームまたはサイクルの一つの間中にキャプチャされた広領域画像の前処理と同時に、得られた計算結果に基づき特定の読取り方法を適用することが可能であるということもこの際指摘すべきである。ここで行われる主要な点は、Ｇ画像処理ベース・バーコード読取り方法の選択及び応用（アプリケーション）がキャプチャされた画像の構造内に表されたグラフィカル・インテリジェンスについて学習した情報に応じて、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内で利用可能な異なるモードの選択的起動を通して発生するのが好ましく、かつ係るダイナミックが高度画像処理システム、音声認識システム、等で一般的に用いられるダイナミック適応学習の原理に従って発生すべきであるということである。この一般的なアプローチは、バーコード読取りの許された方法が、リアルタイムに基づきキャプチャされた画像で発見された検出された条件に応じてではなく、エンド・ユーザによって選択される静的に定義されたモードに基づき予め選択されるような、従来技術のイメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダで用いられるアプローチとは好対照である。
図１３Ｋに示すように、主タスクでコールされる、データ出力手順によって実行される第１のステップは、主タスクによって生成されたシンボル文字データがバーコード・リーダをプログラムするためかしないためかを決定することを含む。データがバーコード・シンボル・リーダをプログラムするためではないならば、データ出力手順は、バーコード・リーダ・システム構成によりデータを送り出し、そしてオペレータへの適当な視覚及び音声指示を生成し、そして手順を出る。データがバーコード・シンボル・リーダをプログラムするためであるならば、データ出力手順は、バーコード・リーダ構成（ファイル）構造の適当な構成素子をセットし、そして不揮発性ＲＡＭ（例えば、ＮＯＶＲＡＭ）にバーコード・リーダ構成パラメータを保存する。次いで、データ出力手順は、バーコード・シンボル・リーダを再構成し、そしてオペレータに適当な視覚及び音声指示を生成し、そして手順を出る。図１３Ｌに示すように、復号されたデータは、システム・コア層の入出力モジュールからシステムのＬｉｎｕｘ（リナックス）・ＯＳ（オペレーティング・システム）層内のデバイス・ドライバに送信される。
バーコード・シンボル・リーダのＣＭＯＳ画像感知アレイで鏡面形反射を実質的に低減する方法で広領域照明により物体を照明するように主タスクシステム制御ルーチン中に用いる広領域照明制御方法
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１３Ｎ１のステップＡに示すように、照明制御方法の第１のステップは、ＣＭＯＳ画像感知アレイ２２がバーコード・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自動露光測定及び照明制御サブシステム１５を用いることを含む。
ステップＢに示すように、照明制御方法は、システムの視野（ＦＯＶ）の近視野部分または遠視野部分のいずれかにおける物体の存在及び範囲を測定するために自動ＩＲベース物体存在及び範囲検出サブシステム１２用いることを含む。
ステップＣに示すように、照明制御方法は、近視野広領域照明アレイ２８または遠視野広領域照明アレイ２９のいずれかに関連付けられた上部及び下部ＬＥＤ照明サブシステムの両方を駆動するために検出された範囲及び測定された露光レベルを用いることを含む。
ステップＤに示すように、照明制御方法は、ステップＣ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２２で広領域画像をキャプチャすることを含む。
ステップＥに示すように、照明制御方法は、鏡面反射条件を示す、キャプチャされた広領域画像における高空間強度レベルの発生を検出するためにステップＤ中にキャプチャされた広領域画像を迅速に処理することを含む。
ステップＦに示すように、照明制御方法は、鏡面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、そうであれば、近視野また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することを含む。また、鏡面反射条件が処理された広領域画像で検出されなかったならば、検出された範囲及び測定された露光レベルが近視野また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。
ステップＧに示すように、照明制御方法は、ステップＦ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２２で広領域画像をキャプチャすることを含む。
ステップＨに示すように、照明制御方法は、鏡面反射条件を示す、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ステップＧ中にキャプチャされた高領域画像を迅速に処理することを含む。
ステップＩに示すように、照明制御方法は、鏡面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、かつそうであれば、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サブアレイを駆動することを含む。鏡面反射条件が処理された広領域画像で検出されなかったならば、検出された範囲及び測定された露光レベルは、近視野広領域照明アレイ２８又は遠視野広領域照明アレイ２９のいずれかに関連付けられた（ステップＣにおけるように）同じＬＥＤ照明サブアレイを駆動するために用いられる。
ステップＪに示すように、照明制御方法は、ステップ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することを含む。
ステップＫに示すように、照明制御方法は、キャプチャされた広領域画像の高空間強度レベルの欠落を検出するためにステップＪ中にキャプチャされた高領域画像を迅速に処理し、先に検出された鏡面反射条件の削除を確認することを含む。
ステップＬに示すように、照明制御方法は、ステップＫにおいて処理された広領域画像で鏡面反射条件が検出されなかったかどうかを決定し、かつ検出されなかったならば、広領域画像は、マルチ-モード画像処理バーコード読取りサブシステム１７に対して選択されたモードを用いて処理される。処理された広領域画像で鏡面反射条件がまだ検出されるならば、制御処理は、ステップＡに戻り、上述したように、ステップＡからステップＫを繰返す。
本発明のハンド-サポータブル・デジタル画像ベース・バーコード読取り装置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によって支持されるシンボロジー及びモードの仕様
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。
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における動作の様々なモードの仕様
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。
図１６は、（ｉ）図１３Ｅに示したREAD BAR CODE(S) IN CAPTURED NARROW-AREA IMAGE（キャプチャされた狭領域画像のバーコードを読取る）と称されるブロックのコード・ゲート・タスク・ソフトウェア・モジュール、又は（ｉｉ）図１３ｊに示した“READ BAR CODE(S) IN CAPTURED WIDE-AREA IMAGE”（キャプチャされた広領域画像のバーコードを読取る）と称されるブロックの主タスク・ソフトウェア・モジュールのいずれかから一度コールされた、“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”と称されるソフトウェア・サブ-アプリケーションをセットアップしかつクリーニング・アップすることを含む。
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自動モード
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。
画像ベース処理のこのモードは、画像内に存在しうるバーコードの、位置、または配向、または数に関する予備知識が利用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。動作のこのモードでは、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、最上部左角から処理することを開始しそれが低部右角に到達するまで継続し、それがそれらに遭遇するときに潜在的なバーコードを読取る。
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手動モード
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。
画像処理のこのモードは、画像内に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なバーコードの部分が画像の中心の近くに空間位置の高い確率を有する場合にバーコード位置決め及び読取りを有効にする。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、矩形ストリップに沿って、中心から徐々に離れるように中心から画像を処理することを開始して、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。
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ＲＯＩ-特定モード
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。
画像処理のこのモードは、画像内に存在しうる最大数のバーコードが予め知られている場合及び主要バーコードの部分が画像の特定されたＲＯＩの近くに空間位置の高い確率を有する場合にバーコード位置決め及び読取りを有効にする。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、これらの最初に特定された画像座標から画像を処理することを開始し、そしてＲＯＩ特定領域から螺旋的な方法で漸次的に離れるように、そして画像全体が処理されるかまた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。
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ファインダー無しモード
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。
このモードは、画像が、その部分が画像の中心に近い空間位置の高い可能性を有しかつバーコードが水平軸に対して零度に配向されたことが知られている場合に、最大で一つの（一次元）バーコード・シンボルを含むということが、予め、知られている場合にバーコード読取りを有効にする。特に、これは、バーコード・リーダが、バーコード・シンボル・リーダが読取られるバーコード・シンボルで手動的にポイントされる、動作のハンド・ヘルド・モードに用いられる典型的な場合である。このモードでは、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、画像の中心で開始し、全てのバーコード位置合せステップをスキップし、かつ水平軸に対して零（０）度及び１８０度で画像をフィルタする：濾過作用ステップによって生成された“バー-アンド-スペース-カウント”データを用いて、それは、潜在的なバーコード・シンボルを読取る。
マルチ-モード・バーコード読取りサブシステムのＯｍｎｉ-スキャン・モード
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。
このモードは、その部分が画像の中心に近い空間位置の高い確率を有するが、しかしあらゆる方向に配向されうる、画像が最大で一つ（１次元）のバーコードを含むということが、先に、知られている場合にバーコード読取りを有効にする。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、画像の中心で開始し、全てのバーコード位置合せステップをスキップし、異なる開始画素位置におけるかつ異なるスキャン・アングルの画像をフィルタする。濾過作用ステップによって生成されたバー-アンド-スペース-カウント・データを用いて、Ｏｍｎｉモードは、可能性があるバーコード・シンボルを読取る。
その動作の自動モード中に動作された本発明のマルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステムの仕様
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。
以下に説明するように、動作の自動モードに含まれた画像処理のこれら３つ（３）のステージは、４つの主な処理ブロック（即ち、モジュール）、具体的には：図２Ａ２に示しかつ以下に詳述する、トラッカー・モジュール(Tracker Module)１００、ファイダー・モジュール(Finder Module)１０１、マーカー・モジュール(Marker Module)１０２、及びデコーダ・モジュール(Decoder Module)１０３に更に分割（再分割）することができる。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の自動モードが呼出される場合、これら４つの処理ブロック（即ち、モジュール）は、画像全体の矩形副領域が呼出し毎に処理できるように、順次かつ任意で、増分的に実行される。
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内での画像ベース処理の第１のステージ
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。
トラッカー・モジュールの詳細の仕様
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。
ファインダ・モジュールの詳細な仕様
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：
Figure 0004586026
 ここでＩ（ｘ，ｙ）＝画素位置（ｘ，ｙ）におけるグレー値であり、かつ
Ｎx＝供給された（副）画像のｘ-次元である。
Figure 0004586026
がプログラマブル“バックグラウンドしきい値”を超えるならば、画像線ｙは、フォアグラウンド線として宣言されかつファインダ・モジュールによって更に処理される。画素は、そのグレー値が一定のしきい値以下ならばバックグラウンド画素として宣言される。ファインダ・モジュールは、最も左の画素から開始しフォアグラウンド線上を右に横断し、ブロックＧでその強度（グレー値）がプログラマブル・バックグラウンドしきい値を超える第１の画素を見付け、かつ線の左-エッジ（ｘl）としてそれにマークを付ける。ブロックＨで、ファインダ・モジュールは、最も右の画素から開始して、フォアグラウンド線上を左方向へ横断し、同じ方法を用いて右-エッジ（ｘr）を決定する。フォアグラウンド線ｙに対してファインダ・モジュールは、ブロックＩで以下の計算をする：
Figure 0004586026
Figure 0004586026
がブロックＪでしきい値を超えるならば、ファインダ・モジュールは、エッジ素子またはedgelとして画素（ｘ，ｙ）にマークを付ける。edgel(x,y)に対応しているエッジ-ベクトルの方向及び大きさを見付けるために、ファインダ・モジュールは、ブロックＫで以下の計算をする：
Figure 0004586026
Figure 0004586026
Figure 0004586026
Figure 0004586026
Figure 0004586026
は、オペレータによって以下のように与えられる：
Figure 0004586026
ブロックＭで、ファインダ・モジュールは、以下のものでedgel(x,y)が属するＦｖブロックを更新する：
Figure 0004586026
 ここで、
Figure 0004586026
のエッジ強度、及び
ｎ＝Ｆｖブロックｉの内側のedgelの数
Figure 0004586026
Figure 0004586026

Figure 0004586026
Figure 0004586026
 ここで（ｘj,ｙj）は、edgelsの座標である
Figure 0004586026
 ここで
Figure 0004586026
ブロックＮで、ファインダ・モジュールは、現行画像セクションの全ての線を通過し（読み）かつ上記特徴を用いてＦｖアレイを満たす(populates)。ブロックＯ〜Ｕで、ファインダ・モジュールは、全ての線が処理されたかどうかを確かめる。
ブロックＶで、ファインダ・モジュールは、Ｆｖブロック内で並行線の存在を強力にポイントする特徴に対して各Ｆｖアレイ素子を検査する。ブロックＷで、edgelの数がしきい値を超え、edgel方向アレイ素子の少なくとも一つがしきい値を超えた場合に興味があるＦｖが興味領域（ＲＯＩ）の部分であるとして宣言され、そして
Figure 0004586026
特に、ブロックＣ、Ｅ、及びＴで、ファインダ・モジュールは、スキャニング・アプリケーションに制御を行わせるためにポーズ・チェッカー(Pause Checker)コールバック機能を呼出す。
その動作の自動モード中のマルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステム内の画像ベース処理の第２のステージ
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１８Ｅ及び図１８Ｆは、その動作の自動モード中のマルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステム１７内での処理の第２のマーキング・ステージ中の、バーコード配向を計算することを示し、各特徴ベクトル・ブロック内で、バーコードを表しているスキャン・ライン・データが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、“最小二乗誤差”に基づき互いに一致され、正しい配向は、バーコードの全てのスライスを通して最小二乗誤差感知と一致するその角度であるべく決定される。
図１８Ｇは、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内での処理の第２のマーキング・ステージ中の、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示す。処理のこのステージ中に、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、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横断され、変調の程度（大きさ）は、強度変化を用いて検出され、かつバーコードの４つのコーナーのｘ、ｙ座標（画素）は、１及び２から開始してかつバーコード配向に垂直に移動することにより検出され、高解画像度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を結果として定義する。
マーカー・モジュールの詳細な仕様
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。
Figure 0004586026
 Ｌ＝マルチ−モード・バーコード・シンボル読取りサブシステムひ提示されたバーコードの（画素での）最大長さ
Ｎy＝累積画像のｙ-次元
不等式（１２）が保持されるならば、マーカー・モジュールは、画像のｙ-次元が不等が保持しないようになるまでこのＲＯＩに対する計算を延期する。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、それは、以下を計算することによって、バーコードの部分で潜在的にありうる並行線の配向をまず決定する：
Figure 0004586026
Figure 0004586026

Figure 0004586026

Figure 0004586026
Figure 0004586026
Figure 0004586026
最小Ｅ（β）をもたらす角度θは、並行線の実際の配向角度の密接近似(close approximation)であるものと仮定される。
並行線の正しい配向を計算することにより、マーカー・モジュールは、線の配向の方向に並びにそれに対して１８０度で（例えば、１＜Ｎ＜１０であるような、Ｎ×Ｎ画素のスポット・サイズ・ウィンドウを用いて）画像をトラバースする（即ち、スキャンする）ことによってＲＯＩの近傍における並行線の最も狭い幅及び最も広い幅を計算する。全ての角度測定は、水平軸に対して時計方向であるということに注目すべきである。式（１４）は、β＝θ，θ＋１８０でトラバース式(traversal equation)を特定する。線の幅を計算するために用いられた方法の詳細は、デコーダ・モジュールのセクションで詳細に説明される。
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クワイエット・ゾーン（静穏帯）を密接に近似する画素計数（ｎ）を決定するために最も狭い素子及び最も広い素子を用いる。それは、次いで、式（１４）を用いて再び画像を横断しかつ次の式を計算する：
Figure 0004586026
 ここでｍi＝画素ｉで始まるｎ画素の組の平均
ｖi＝画素Ｉで始まるｎ画素の組の分散
Figure 0004586026
がしきい値よりも小さいならば、マーカー・モジュールは、並行線のグループが（θ＋１８０方向に対してと同様に）画素ｉで終了するものという仮定を行う。画素ｉから開始して式（１５）及び例えば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画像を横断し、かつ潜在的バーコードの四辺形の境界を近似（概算）する４つのコーナーが決定される式（１６）におけるような同様な計算を実行する。上記方法の絵的表現は、“ステップ６：ＲＯＩｓにマークを付ける：バーコードの４つのコーナーにマークを付ける”と称される図に見出すことができる。
マーカー・モジュールは、次いで、潜在的なバーコードの四辺形の境界を包囲する（取り囲む）全てのＦｖブロックに現行のＲＯＩ識別子でマークを付ける；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、他のものを完全に包囲するそのＲＯＩをピックする（選ぶ）。古いＲＯＩｓは、それらが現行のＲＯＩ内に完全に取り囲まれない場合に限り保持される。
また、マーカー・モジュールは、バーコード読取りアプリケーション（実行中）に制御を行わせるためにポーズ・チェッカー(Pause Checker)を頻繁に呼出す。
その動作の自動モード中のマルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステム内の画像ベース処理の第３のステージ
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１８Ｈは、その動作の自動モード中のマルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステム内の処理の第３のステージ中の特徴ベクトルを更新することを示す。処理のこのステージ中に、（例えば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）バーコードをトラバースする間に特徴ベクトルＦｖのヒストグラム成分が更新され、黒色-白色間遷移(black-to-white transition)の推定が計算され、かつバーコードの狭い素子及び広い素子の推定もまた計算される。
図１８Ｉは、その動作の自動モード中のマルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステム１７内の処理の第３のステージ中の零交叉に対するサーチを示す。処理のこのステージ中、高解画像度バーコード画像は、バーコード配向に垂直な方向にメジアンフィルタされ、二次導関数零交叉は、エッジ交叉を定義し、零交叉データは、エッジ遷移を検出するためだけに用いられ、かつ黒/白遷移推定は、図式的に示されるように、上部及び下部境界（バウンド）をバー及びスペース・グレー・レベルの方に向けて置くために用いられる。
図１８Ｊは、その動作の自動モード中のマルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステム１７内の処理の第３のステージ中のバー及びスペース・パターンを生成すること示す。処理のこのステージ中、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画素幅であるように仮定され、エッジ遷移位置は、副画素レベルで決定され、そしてバー及びスペース・パターン計数は、エッジ遷移データを用いて寄せ集められる。
図１８Ｋは、その動作の自動モード中のマルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステム１７内の処理の第３のステージ中の復号バー及びスペース・パターンを生成すること示す。処理のこのステージ中、バー及びスペース・データは、境界でフレームされ、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。
デコーダ・モジュールの詳細な仕様
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：
Figure 0004586026
 ここでＤ＝より長い端の長さ、そしてｎ＝スキャン・ライン毎の画素オフセットである。
特に、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、どの位遠くまでデコーダ・モジュールが（先の仮想スキャン方向に並行な）その仮想スキャン方向を上方へ移動するかを表しかつ各画像処理サイクル中に画像を処理する。キャプチャされた画像がある程度の雑音（及びバーコード・シンボルを復号できない場合に確実により大きなレベル）によって破損されるように、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離れて配置（位置決め）されるスキャン・データのライン上でその次の処理サイクルを実行することが必要であるが、しかし同時に、デコーダ・モジュールは、多くのバーコード・シンボロジーに与えられている固有の雑音排除性特徴を有効に使うべきである。そこで、本発明によれば、スキャン・ライン毎の画素オフセット変数ｎは、ほとんどの従来技術のシステムにおけるように、任意に選択されないで、それよりも、慎重に（ｉ）考慮中である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。好適な実施形態では、画像処理の後続のサイクルに対してＲＯＩを分割できるスキャン・ラインのシーケンスの数、それゆえにスキャン・ライン毎の画素オフセットを定義することは、は、式：ｆ（ｍ，ｎ）＝（２ｍ−１）/２n-1によって記述され、ここでｎ＝１、２、…、Ｎであり、かつ１＜ｍ＜２n-1である。
デコーダ・モジュールは、式（１４）を用いて潜在的なバーコードを横断しかつ一次及び二次導関数に対する概算（近似式）を計算する：
Figure 0004586026
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ここで
Figure 0004586026
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Figure 0004586026

Figure 0004586026
及び（ｘj，ｙj）は、式（１５）によって関係付けられる。
デコーダ・モジュールは、
Figure 0004586026
の零交叉を検査しかつ
Figure 0004586026
 ここで、Ｔ＝最小導関数マグニチュードしきい値である、
ならば、デコーダ・モジュールは、“スペースからバーへの遷移”が発生したという結論に達する。
もし：
Figure 0004586026
 ならば、デコーダ・モジュールは、“バーからスペースへの遷移”が発生したという結論に達する。
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（I''iを用いて見出した）バー-スペース/スペース-バー遷移の補間中間点に加算する。これは、最も狭い並行線及び最も広い並行線の幅を計算するためにマーカー・モジュールによって用いられたものと同じ方法である。
各スキャン-ラインに対する“バー-及び-スペース-計数”データを計算して、デコーダ・モジュールは、図１８Ｋに示されるように、イメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダ内に支持された、異なる（そして別々に有効にされる）シンボロジー-デコーダを呼出す。１-次元またはある２-次元シンボロジー（ＰＤＦ４１７のような）である、各シンボロジー・デコーダは、潜在的なバーコード・シンボルを復号しようとする前に正しい数のバー及びスペースそしてまた正しい開始/停止パターンの存在を検出する。
デコーダ・モジュールが現行の“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。デコーダ・モジュールがスタック・シンボロジーを検出するならば、それは、より多くのスキャン-ライン・データを集結することを継続する。復号することに失敗したならば、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）を徐々に調整しかつ処理を繰返す。また、デコーダ・モジュールは、スキャン-ライン・データを収集する処理において、破損したかまたは不完全に表されたバーコードを通して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-ラインのものと相関させる。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が呼出される。デコーダ・モジュールは、スキャニング・アプリケーションに制御を任せるために頻繁にポーズ・チェッカー・コールバック機能をコールする。
その自動モードで、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、画像全体に対して、そして任意で漸次収集した画像に対して、この処理全体を繰返す。
その動作の手動モード中に動作された本発明のマルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステムの仕様
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。
自動モードのように、これら動作の手動モードにおける画像処理の３つ（３）のステージは、４つの主な処理ブロック（即ち、モジュール）、具体的には：詳細が上述された、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、に再分割することができる。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の手動モードが呼出された場合には、これら４つの処理ブロック（即ち、モジュール）は、画像全体の矩形副領域を呼出し毎に処理できるように、順次にかつ任意で、増分的に実行される。
図１９Ｂ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１７によって実行される復号処理に含まれるステップ（段階）を示す。ブロックＡで示すように、アプリケーション層の主タスクまたはコード・ゲート・タスクは、中心特徴ベクトルが関連付けられる、キャプチャされた画像データの中心ブロックの中心座標を見付けるためにトラッカー・モジュールを呼出す。この画像データの中心ブロックは、イメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダによってキャプチャされた画像フレームの中心部分に沿って配置された画像画素に関連付けられている。このステップは、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・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ことを含む；それは、特徴ベクトル・アレイ及び興味領域（ＲＯＩ）の数をリセットする。図１９Ｂのフローチャートには示されていないが、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１７を中止することまたは中断することを容易にするかまたは作動中のパラメータを変更するために制御フロー内の様々な場所で任意のコールバック機能（ポーズ・チェッカー）を呼出す。
図１９ＢのブロックＢで示されているように、ファインダ・モジュールが呼出されかつキャプチャされた画像が、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ブロックに再分割される。Ｆｖ素子は、その画像ブロック内の並列線の存在の強力な可能性を識別する一組の数字を包含する。上述したように、ファインダ・モジュールは、低空間解画像度で画像を処理する；具体的には、それは、選択された線のそれぞれの内の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によりダウン-サンプルされた最初の画像上で計算を実行する。各選択されたラインに対してそれは計算する。ブロックＣでは、サブシステム１７は、（完全なバーコード・シンボルの境界となっている）ＲＯＩが見出したかどうかを決定し、見出したならば、マーカー・モジュールを呼出す。次いで、ブロックＥで、サブシステム１７は、ＲＯＩがマーカー・モジュールによって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、デコーダ・モジュールが呼出され、そしてＲＯＩが処理される。バーコード・シンボルがブロックＧでＲＯＩ内で読取られたならば、ブロックＨでサブシステム１７は、実際の復号サイクルの数が必要な復号サイクルの数に等しいかどうかを決定する。等しければ、サブシステム１７の動作の手動モードが停止され、かつフローがアプリケーション層に戻る。
図１９ＢのブロックＣでサブシステム１７がＲＯＩが見付からないということを決定したならば、サブシステムは、ブロックＩに進む。サブシステムが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たならば、サブシステムは、ブロックＪに進み、ブロックＪは、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る。次いで、ブロックＢで、サブシステムは、この次の特徴ベクトル上で動作するためにファインダ・モジュールを再び呼出す。
ブロックＧで、サブシステムが、デコーダ・モジュールがＲＯＩのバーコード・シンボルを成功裏に復号しないということを決定したならば、それは、ブロックＩに進みかつ全ての特徴ベクトルが検査されていないかどうかを決定する。
サブシステム１７は、単一のバーコード・シンボルがＲＯＩ内で読取られるまで図１９Ｂのフローチャートによって特定された動作のモードで動作する。ファインダ・モジュールの各インスタンスは、ブロックＢで見付けることができかつブロックＧで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を見付けるために別のブロックの（別の特徴ベクトルに対応している）画素データの分析を含む。画素データのブロックの逐次分析は、図１９ＢのブロックＡで決定された、中央開始点の回りの螺旋的パターンをフォローする。特に、動作の手動モード中に、サブシステムは、動作の自動モードに関連して上述した画像処理技法を利用する。
動作の自動モードに対する動作の手動モードの主な利点は、手動モードは、ユーザが読取られるバーコード・シンボルにバーコード・リーダをポイントする（向ける）場合、手動モードのバーコード・リーダは、キャプチャされた画像データの上部最左ブロックから開始してキャプチャされた画像全体を実質的にスキャンしかつ処理する自動モードと比較して、画像を収集しかつ非常に素早い方法でバーコード・シンボルを包含しているＲＯＩ内の画素データを処理する可能性が高く、特に、ハンド-ヘルド・バーコード読取りアプリケーションにおいてより速い応答時間を確実にするということである。
その動作のファインダ無し(NoFinder)モード中に動作された本発明のマルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステムの仕様
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２０Ｂは、その動作のファインダー無し(NoFinder)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。図２０ＢのブロックＡで示されるように、サブシステム１７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）。そして、ブロックＢで、サブシステム１７は、デコーダ・モジュールを呼出しかつ計算した中心画素を用いてデコーダ・モジュールを設定する。デコーダ・モジュール内で、サブブロックＢ１〜Ｂ８は、次いで図２０Ａに示すように実行される。ブロックＢ１に示すように、デコーダ・モジュールは、計算された中心点から開始して、（例えば、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）水平方向にかつ西方向に画像をスキャンし、そしてバーコードにおける第１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する。特に、この仮想スキャニング処理は、画像バッファにおけるスポット−サイズ・ウィンドウ及び画素データの数学的コンボリューション（畳み込み）として実現される。ブロックＢ２で第１の境界が見出されたならば、計算された中心点からもう一度開始して、ブロックＢ３でデコーダ・モジュールは、（例えば、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）水平方向にかつ東方向に画像をスキャンし、そして、ブロックＢ４でバーコードにおける第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する。第２の境界がブロックＢ４で見出されたならば、デコーダ・モジュールは、ブロックＢ５でキャプチャされた画像を処理する。ブロックＢ６で、デコーダ・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、サブシステムは、デコーダ・モジュールを終了しかつ動作のファインダー無しモードを停止する。
図２０ＡのブロックＢ２でデコーダ・モジュールがバーコード・シンボルの第１の境界を見出せなかったならば、それは、ブロックＢ７に進みかつ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。デコーダ・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、停止ブロックに進みかつ動作のファインダー無しモードを終了する。デコーダ・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、ブロックＢ８に進み、ブロックＢ８ではそれが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（例えば、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）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が再開されるブロックＢ１に戻る。
ブロックＢ４で、第２のバーコード境界が見出されなかったならば、デコーダ・モジュールは、ブロックＢ７に進みかつ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１７は、デコーダ・モジュールを終了しかつその動作のファインダー無しモードを出る。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、デコーダ・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へ進む。
図２０ＡのブロックＢ６でデコーダ・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、ブロックＢ７に進み、ブロックＢ７ではそれはスキャン・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、ブロックＢ８でデコーダ・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（例えば、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）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が再開されるブロックＢ１に戻る。ブロックＢ７で、デコーダ・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したならば、デコーダ・モジュールは、停止しかつその処理を終了する。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、復号した結果を保存するためにコールバック機能が呼出される。デコーダ・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頻繁にポーズ・チェッカー・コールバック機能をコールする。
その動作のオムニスキャン(Omniscan)・モード中に動作する本発明のマルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステムの仕様
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２１Ｂは、その動作のオムニスキャン・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。図２１ＢのブロックＡで示すように、サブシステム１７は、キャプチャされた狭領域画像の開始画素及びスキャン角（走査角）をまず見出す（即ち、計算する）。次いで、ブロックＢで、サブシステム１７は、デコーダ・モジュールを呼出し、かつ計算した（ｉ）開始画素及び（ｉｉ）開始スキャン角を用いてデコーダ・モジュールを設定する。デコーダ・モジュール内で、サブ-ブロックＢ１〜Ｂ８は、図２１Ｂに示すように次いで実行される。ブロックＢ１で示すように、デコーダ・モジュールは、計算された開始点及び開始角から開始して、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開始角で北西方向に画像をスキャンし、そしてブロックＢ２でバーコード・シンボルの第１の境界が見出されたかどうかを決定するためにスキャンした画像データを処理する。特に、この仮想スキャニング処理は、画像バッファにおけるスポット−サイズ・ウィンドウ及び画素データの数学的コンボリューション（畳み込み）として実現される。ブロックＢ２で第１の境界が見出されたならば、計算された中心点及び開始角からもう一度開始して、ブロックＢ３でデコーダ・モジュールは、（例えば、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）開始角で南西方向に画像をスキャンし、そして、ブロックＢ４でバーコードにおける第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する。第２の境界がブロックＢ４で見出されたならば、デコーダ・モジュールは、ブロックＢ５で上述したデコーダ・モジュールを呼出しかつデコーダ・モジュールを復号処理する。ブロックＢ６で、デコーダ・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、サブシステムは、デコーダ・モジュールを終了しかつ動作のオムニスキャン・モードを停止する。
図２１ＡのブロックＢ２でデコーダ・モジュールがバーコード・シンボルの第１の境界を見出せなかったならば、それは、ブロックＢ７に進みかつそれがキャプチャされた狭領域画像内の開始画素及び開始角の組合せにおける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。ブロックＢ７でデコーダ・モジュールが狭領域画像を通して開始画素及び角の組合せにおける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、“停止”ブロックに進みかつデコーダ動作のオムニスキャン・モードを終了する。デコーダ・モジュールが狭領域画像を通して開始画素及び角度配向における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、ブロックＢ８に進み、ブロックＢ８ではそれが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（Ｎ×Ｎ画素（ここで、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が再開されるブロックＢ１に戻る。
ブロックＢ４で、第２のバーコード境界が見出されなかったならば、デコーダ・モジュールは、ブロックＢ７に進みかつ（キャプチャされた画像を通して）全ての可能な開始画素及び角が試みられたかどうかを決定する。試みられたならば、デコーダ・モジュールは、その処理を終了しかつ動作のオムニスキャン・モードを出る。処理のこのステージで全ての開始画素及び角の組合せが試みられていないならば、デコーダ・モジュールは、ブロックＢ８に進みかつスキャン・データ画像処理のために次の開始画素及び角へ進み、かつ上述したようにブロックＢ１に戻る。
図２１ＡのブロックＧでデコーダ・モジュールが、処理されているスキャン・データの現行の組の並行線内のバーコードを復号しないならば、それは、ブロックＩに進み、ブロックＩでは（異なる組の開始画素及び角における）並行スキャン・ラインの次の組に進み、そして（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）並行スキャン-ラインの新しい組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Ｂに戻る。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、復号した結果を保存するためにコールバック機能が呼出される。デコーダ・モジュールは、バーコード読取りアプリケーションに制御させるために頻繁にポーズ・チェッカー・コールバック機能をコールする。
その動作のＲＯＩ-特定モード中に動作された本発明のマルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステムの仕様
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２２Ａに反映されているように、この動作のＲＯＩ-特定モード中に、処理の第１のステージは、他の動作のモード（例えば、オムニスキャン・モード、自動モードまたはファインダー無しモード読取りすることの失敗が発生した後に）中に取得した興味領域（ＲＯＩ）座標{ｘ，ｙ}を受取ること、及び（オムニスキャン・モードから）キャプチャされた低解画像度画像をＮ×Ｎブロックに再区分すること、及びオムニスキャン、自動またはファインダー無し・モジュールからインポートされかつそれらの中で収集された特徴を用いてＲＯＩ-特定ブロックに対する特徴ベクトルをインスタンス生成すること（及び更なる空間派生ベース画像処理技法を場合により利用すること）を含む。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更なるＲＯＩｓにマークを付けること、及び（螺旋的な方法で）特定された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のステージに戻ること、バーコード配向を計算しかつ復号処理されるべきＲＯＩ内に含まれたバーコードの４つのコーナーにマークを付けることを含む。処理の第３のステージは、バーコードに関連付けられた画素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、及び通常の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・パターンを復号することを含む。
図２２Ｂは、その動作のＲＯＩ-特定モード中にマルチ-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画像処理方法に含まれるステップを示す。ブロックＡで示すように、オムニスキャンまたはファインダー無しモードに関連付けられたデコーダ・モジュールは、初期特徴ベクトルがインスタンス生成される（バーコード・シンボルの少なくとも一部が存在する可能性が高い）特定のＲＯＩに対する{ｘ，ｙ}座標を受取る。そして、ブロックＢで、ファインダ・モジュールが呼出され、かつブロックＣで、ファインダ・モジュールが（完全なバーコード・シンボルを包含している）ＲＯＩが見出されたか否かを決定する。ＲＯＩ包含バーコードが見出されたということをファインダ・モジュールが決定したならば、ファインダ・モジュールは、マーカー・モジュールを呼出し、それによりブロックＥで、マーカー・モジュールは、ＲＯＩ包含バーコード・シンボルがマーカー・モジュールによってマークを付けられたかどうかを決定する。マークが付けられたならば、デコーダ・モジュールが呼出され、そしてＲＯＩに関連付けられた高解画像度画素データが処理される。バーコード・シンボルがブロックＧでＲＯＩ内で読取られたならば、ブロックＨでデコーダ・モジュールは、復号の実際の数が（即ち、エンド・ユーザによってセットされた）復号サイクルの必要な数に等しいかどうかを決定する。そうであれば、動作の手動モードが停止され、かつフローは、アプリケーション層に戻る。
図２２ＢのブロックＣでファインダ・モジュールが、完全なバーコードを包含している）ＲＯＩを見出せなかったということを決定したならば、ファインダ・モジュールは、ブロックＩに進む。ファインダ・モジュールが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たならば、ファインダ・モジュールは、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、ＲＯＩ-特定された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るブロックＪに進む。そして、ブロックＢで、ファインダ・モジュールは、この次の特徴ベクトル上で動作するためにそれ自体を再呼出しする。
ブロックＧで、デコーダ・モジュールがＲＯＩのバーコード・シンボルを成功裏に読取らないならば、それは、ブロックＪに進みかつ全ての特徴ベクトルが検査されていないかどうかを決定する。そうであれば、デコーダ・モジュールは、動作のＲＯＩ-特定モードを終了する。典型的に、サブシステム１７は、例えば、単一のバーコード・シンボルが、完全なバーコード・シンボルを包含しているとしてマークが付けられたＲＯＩ内で読取られるまで、この動作のモードを継続する。ファインダ・モジュールの各インスタンスは、ブロックＣで見出すことができ、かつブロックＧで成功裏に読取ることができる、完全なバーコード・シンボルを包含しているＲＯＩを見出すように（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の分析を含む。画素データのブロックの逐次分析は、図２２ＢのブロックＡで決定された、中心開始点に関する螺旋的パターンに従う。特に、動作の手動モード中、サブシステムは、動作の自動モードに関して上述した画像処理技法を利用する。
その動作の第１のマルチ-リード（オムニスキャン/ＲＯＩ-特定）モード中に動作された本発明のマルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステムの仕様
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。
例えば、マルチ-モード画像処理シンボル復号サブシステムは、図２３に示すように、その動作の第１のマルチ-リード（オムニスキャン/ＲＯＩ-特定）モードで動作するように設定されている。この場合には、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・フラグメントがキャプチャされた（狭または広）領域画像内で検出されるが、その処理が不成功であったならば、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、自動的に（ｉ）上述した動作のＲＯＩ-特定モードを入力し、そして（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。実施形態では、サブシステム１７におけるこのモードの切り替えは、単一のバーコード・シンボル読取りサイクル内で発生し、かつその内で潜在的な数十の異なるバーコード・シンボル復号アルゴリズムが各復号サイクルで典型的に適用される画像処理ベース・バーコード読取りの少なくとも二つの異なるモード（即ち、方法）を用いてキャプチャされた画像フレームを処理することを含む。
動作のマルチ-リード（オムニスキャン/ＲＯＩ-特定）モードの一つの潜在的な利点は、動作の手動モードに対して、マルチ-リード・モードが、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・モードを供給し、かつ（そのコード・フラグメントを通して）ＰＤＦ４１７シンボロジーが検出されるときにはいつでも、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、（そこではバーコード・シンボルの存在の可能性が高い）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（作動中に）自動的に切り替えることができるということである。
その動作の第２のマルチ-リード（ファインダー無し/ＲＯＩ-特定）モード中に動作する本発明のマルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステムの仕様
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。
例えば、図２４に示すように、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は、システムによってキャプチャされた広領域画像を処理する場合にその第２のマルチ-リード（ファインダー無し/ＲＯＩ-特定）モードで動作するように設定されていると仮定する。この場合には、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・フラグメントがキャプチャされた広領域画像内で検出されたが、その処理が不成功であったならば、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し、同時にサブシステム１７は、（ｉｉ）上述した動作のオムニスキャン・モードを自動的に入力し、そして（ｉｉｉ）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。実施形態において、画像処理バーコード・シンボル読取りサブシステム１７におけるモードの切替えは、単一のバーコード・シンボル読取りサイクル内で発生し、かつ画潜在的に数十の異なるバーコード・シンボル復号アルゴリズムが各復号サイクル中に典型的に適用されるそれぞれの内で、画像処理ベース・バーコード読取り（即ち、ファインダー無しモード及びＲＯＩ-特定）の少なくとも二つの異なるモード（即ち、方法）を用いて単一のキャプチャされた画像フレームを処理することを含む。
代替的に、サブシステム１７は、システムによってキャプチャされた狭領域画像を最初にそして広領域画像を次いで処理する場合にその“マルチ-リード・モード”で動作するように設定（構成）されていると仮定する。この場合には、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・フラグメントがキャプチャされた狭領域画像内で検出されたが、その復号処理が不成功であったならば、サブシステム１７は、自動的に（ｉ）広領域画像がシステムによって自動的にキャプチャされるように、上述したその動作のＲＯＩ-特定モードを入力し、そして（ｉｉ）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。実施形態において、画像処理バーコード・シンボル読取りサブシステム１７におけるこのモードの切替えは、単一のバーコード・シンボル読取りサイクル内で発生し、かつ画潜在的に数十の異なるバーコード・シンボル復号アルゴリズムが各復号サイクル中に典型的に適用されるそれぞれの内で、画像処理ベース・バーコード読取り（即ち、ファインダー無しモード及びＲＯＩ-特定）の少なくとも二つの異なるモード（即ち、方法）を用いて二つのキャプチャされた画像フレームを処理することを含む。
実現のその方法に係わらず、動作の手動モードに対する“ファインダー無し/ＲＯＩ-特定”マルチ-モード動作の一つの潜在的な利点は、ファインダー無しモードが、それら（１Ｄバーコード・シンボロジー）がバーコード・シンボル・リーダに提供されるときにはいつでも１Ｄバーコード・シンボロジーを迅速に読取ることができ、そして２Ｄ（例えば、ＰＤＦ４１７）バーコード・シンボロジーに遭遇し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高い可能性があり、かつかなりターゲット化された方法でそのようにする、キャプチャされた広領域画像フレームの特定ＲＯＩを直ぐに処理するように、ファインダー無しモード中に処理した狭（または広）領域画像から収集した特徴を用いてその読取りの方法をＲＯＩ-特定モードに自動的に切り替えることができるということである。
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）モード中に動作する本発明のマルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステムの仕様
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。
例えば、図２５に示すように、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は、システムによってキャプチャされた広領域画像を処理する場合にその“マルチ-リード・モード”で動作するように設定されていると仮定する。この場合には、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・フラグメントがキャプチャされた狭領域画像内で検出されたが、その復号処理が不成功であったならば、画像形成及び検出サブシステムは、（ｉ）広領域画像をキ自動的にャプチャすると同時に、サブシステム１７は、（ｉｉ）上述した動作のオムニスキャン・モードを自動的に入力し、そして（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で開始して、複数の並列に空間的に離間された（例えば、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する。そして、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読取れないならば、サブシステム１７は、（ｉｉ）上述した動作のＲＯＩ-特定モードを自動的に入力し、そして（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。実施形態において、画像処理バーコード・シンボル読取りサブシステム１７におけるモードの切替えは、単一のバーコード・シンボル読取りサイクル内で発生し、かつ潜在的に数十の異なるバーコード・シンボル復号アルゴリズムが各復号サイクル中に典型的に適用されるそれぞれの内で、画像処理ベース・バーコード読取りの少なくとも三つの異なるモード（即ち、方法）（ファインダー無しモード/オムニスキャン・モード/ＲＯＩ-特定モード）を用いて二つのキャプチャされた画像フレームを処理することを含む。
動作の手動モードに対する“ファインダー無し/オムニスキャン/ＲＯＩ-特定”マルチ-リード・モード動作の一つの潜在的な利点は、その実現の方法に係わらず、それらがバーコード・シンボル・リーダに提供されるときにはいつでもファインダー無しモードが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、そして２Ｄシンボロジーに遭遇したときにはいつでも、バーコード・シンボル・リーダは、オムニスキャン・モード、処理された画像データ上の収集された特徴、にその読取りの方法を自動的に切替えることができ、そしてこの復号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・シンボル存在の高い可能性が存在し、かつかなりターゲット化された方法でそのようにする、キャプチャされた画像フレームの特定のＲＯＩを直ぐに処理するためにオムニスキャン・モード中に収集された特徴を用いてその読取りの方法をＲＯＩ-特定モードに自動的に切替えることができるということである。
本発明のハンド-サポータブル・デジタル画像ベース・バーコード読取りデバイス内のバーコード読取り動作のプログラマブル・モード
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。
好適には、システム動作のこれらのモードは、例えば、Metrologic Instruments, Inc.によって開発され、かつMetroSelect Single Line Configuration Programming Method（メトロセレクト単一ライン構成プログラミング方法）の名前で市販されているバーコード・スキャニング・プログラミング技術を記述する、米国特許第６,５６５,００５号に教示されているようなプログラミング・メニューから一連のバーコード・シンボルを読取ることによってプログラムすることができる。
これらプログラマブル・システム動作モードは、以下に詳述する。代替的に、ＰＣを用いてバーコード・シンボル・リーダの設定パラメータを見て変更するためにMetroSet Graphical User Interface（メトロセット・グラフィカル・ユーザインターフェイス）(ＧＵＩ)を用いることができる。代替的に、バーコード・シンボル・リーダの設定パラメータを見て変更するためにCommand Line Interface（コマンド・ライン・インターフェイス）（ＣＬＩ）を用いることもできる。
これらバーコード・リーダ動作のプログラマブル・モードは、本発明の原理に従ってそれを実現するために互いに設定されるシステムの他の構成要素を参照してここに詳細に説明される。
イメージング・ベース・バーコード・リーダ・スタートアップ（起動）動作の概説
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。
手動トリガ式動作モードで本発明のハンド-サポータブル画像処理バーコード・シンボル・リーダを動作すること
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。
特に、そのＩＲベース物体検出フィールド内の対処物の自動検出により、ＩＲベース物体存在及び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内で狭帯域照明の狭領域フィールドを自動的に生成する。
手動始動可能トリガを押し下げているユーザによるトリガ・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）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。
次いで、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狭領域デジタル画像に表される１Ｄバーコード・シンボルを成功裏に読取ることに失敗したことにより、以下の動作が自動的に実行される：
（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：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ファインダー無し(No-Finder)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。
システム動作のこのモード中、ユーザがトリガ・スイッチ２Ｃを引いた場合、システムは、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・シンボル読取りサブシステム１７のファインダー無しモードを起動する。次いで、バーコード・リーダは、狭領域照明を用いて目標物体を照明し、目標物体の狭領域画像をキャプチャし、かつマルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステム１７のファインダー無しモードを開始する。キャプチャされた画像は、次いでファインダー無しモードを用いて処理される。プログラムされた画像処理の単一のサイクルが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１８に送信される。プログラムされた画像処理の単一のサイクルが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、サイクルが終了され、全てのサブシステムが停止され、そしてバーコード・リーダは、その動作のスリープ・モード（節電モード）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（例えば、トリガ・スイッチ２Ｃを手動で引くこと）を待つ。
システム動作２番目のプログラムされたモード：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ファインダー無し(No-Finder)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。
システム動作のこのモード中、ユーザがトリガ・スイッチ２Ｃを引いた場合、システムは、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・シンボル読取りサブシステム１７のファインダー無しモードを起動する。次いで、バーコード・リーダは、狭領域照明を用いて目標物体を照明し、目標物体の狭領域画像をキャプチャし、かつマルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステム１７のファインダー無しモードを開始する。キャプチャされた画像は、次いでファインダー無しモードを用いて処理される。プログラムされた画像処理の単一のサイクルが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、システムは、トリガ・スイッチ２Ｃ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的サイクルを自動的に有効にし、そして、システムが目標物体のキャプチャされた画像内でバーコード・シンボルを読取るまで；その後でのみ、またはユーザがトリガ・スイッチ２Ｃを解放した場合に、バーコード・シンボル・リーダがそのスリープ・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。実施形態では、デフォルト復号タイムアウト（時間切れ）設定は、トリガ・スイッチ２Ｃがユーザによって引かれている間、それが成功するかまたはトリガ・スイッチ２Ｃが手動で解放されるまでイメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダが５００ｍｓ（最大で）毎に読取りを再度試みることを確実にする。
システム動作３番目のプログラムされたモード：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ファインダー無し(No-Finder)モード及び自動、手動又はＲＯＩ-特定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。
システム動作のこのプログラマブル・モード中、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・リーダを向け、そしてトリガ・スイッチ２Ｃを引くまで、バーコード・リーダは、アイドル（そのスリープ・モード）である。このイベントが発生した場合、システムは、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（即ち、狭領域照明アレイ２７を駆動する）、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起動する。次いで、バーコード・リーダは、狭領域照明を用いて目標物体を照明し、目標物体の狭領域画像をキャプチャし、かつマルチ-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開始する。キャプチャされた狭領域画像は、次いで、ファインダー無しモードを用いて処理される。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１８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、システムは、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停止し、そしてマルチ-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-特定及び/又は自動モードを起動する。次いで、バーコード・リーダは、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、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１７の手動、ＲＯＩ-特定又は自動モードを開始する。キャプチャされた広領域画像は、次いで、手動、ＲＯＩ-特定又は自動モードを用いて処理される。プログラムされた画像処理のこのサイクルが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入出力サブシステム１８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、サブシステム１９は、全てのサブシステムを停止し、そしてその動作のスリープ・モードに戻り、かつそれをその動作の起動モードに入力させるイベントを待つ。
システム動作４番目のプログラムされたモード：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ファインダー無し(No-Finder)モード及び自動、手動又はＲＯＩ-特定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。
システム動作のこのプログラマブル・モード中、ユーザがトリガ・スイッチ２Ｃを引いた場合、システムは、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起動する。次いで、バーコード・リーダは、狭領域照明を用いて目標物体を照明し、目標物体の狭領域画像をキャプチャし、かつマルチ-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開始する。キャプチャされた狭領域画像は、次いで、ファインダー無しモードを用いて処理される。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１８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、システムは、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停止し、そしてマルチ-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の手動及び/又は自動モードを起動する。次いで、バーコード・リーダは、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、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の手動（又は自動）モードを開始する。キャプチャされた広領域画像は、次いで、マルチ-モード・バーコード読取りサブシステムの手動モードを用いて処理される。プログラムされた画像処理のこのサイクルが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入出力サブシステム１８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単一の１Ｄ又は２Ｄバーコード・シンボルの成功裏の読取りを生成しないならば、サブシステム１９は、トリガ・スイッチ２Ｃが引かれている限り広領域照明/広領域画像キャプチャ及びプロセッシングの連続的サイクルを自動的に有効にし、そして、システムが目標物体のキャプチャされた画像内でバーコード・シンボルを読取るまで；その後でのみ、またはユーザがトリガ・スイッチ２Ｃを解放した場合に、バーコード・シンボル・リーダが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。実施形態では、デフォルト復号タイムアウト（時間切れ）が、プログラミングによって簡単に変更することができる５００ｍｓに設定される。このデフォルト復号タイムアウト設定は、トリガ・スイッチ２Ｃがユーザによって引かれている間、それが成功するかまたはトリガ・スイッチ２Ｃが手動で解放されるまでイメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダが５００ｍｓ（最大で）毎に読取りを再度試みることを確実にする。
システム動作５番目のプログラムされたモード：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ファインダー無し(No-Finder)モード及び自動、手動又はＲＯＩ-特定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。
システム動作のこのプログラマブル・モード中、ユーザがトリガ・スイッチ２Ｃを引いた場合、システムは、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のファインダー無しモードを起動する。次いで、バーコード・リーダは、狭領域照明を用いて目標物体を照明し、目標物体の狭領域画像をキャプチャし、かつマルチ-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開始する。キャプチャされた狭領域画像は、次いで、ファインダー無しモードを用いて処理される。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１８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、システムは、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停止し、そしてマルチ-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の手動及び/又は自動モードを起動する。次いで、バーコード・リーダは、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、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１７の手動（ＲＯＩ-特定及び/又は自動）モードを開始する。キャプチャされた広領域画像は、次いで、マルチ-モード・バーコード読取りサブシステムの手動モードを用いて処理される。プログラムされた画像処理のこのサイクルが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入出力サブシステム１８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一つ以上の１Ｄ又は２Ｄバーコード・シンボルの成功裏の読取りを生成しないならば、サブシステム１９は、トリガ・スイッチ２Ｃが引かれている限り広領域照明/広領域画像キャプチャ/画像プロセッシングの連続的サイクルを自動的に有効にし、そして、システムが目標物体のキャプチャされた画像内で一つ以上の１Ｄ及び/又は２Ｄバーコード・シンボルを読取るまで；その後でのみ、またはユーザがトリガ・スイッチ２Ｃを解放した場合に、バーコード・シンボル・リーダが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。実施形態では、デフォルト復号タイムアウトが、プログラミングによって簡単に変更することができる５００ｍｓに設定される。このデフォルト復号タイムアウト設定は、トリガ・スイッチ２Ｃがユーザによって引かれている間、それが成功するかまたはトリガ・スイッチ２Ｃが手動で解放されるまでイメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダが５００ｍｓ（最大で）毎に読取りを再度試みることを確実にする。
システム動作６番目のプログラムされたモード：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ファインダー無し(No-Finder)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。
システム動作のこのプログラムされたモード中、ユーザがバーコード・ラベルを有する物体の方向にリーダを向けるまで、バーコード・リーダは、アイドルである。一度物体がバーコード・リーダの視野の下にあり、かつ物体が自動的に検出されたならば、バーコード・リーダは、“目覚め”かつシステムは、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起動する。これは、システムにバーコード・リーダの視野（ＦＯＶ）の中心の目標物体の“狭い”水平領域を照明させて、バーコード・リーダによって照準が定められた領域がどこであるかをユーザに示し、それゆえに、ユーザが目標バーコード上に狭領域照明光線を配置しかつ位置合せできるようにする。次いで、システムは、狭領域画像をキャプチャ/収集し、狭領域画像は、次いで、その動作のファインダー無しモードに設定されたバーコード・シンボル読取りサブシステム１７を用いて処理される。プログラムされた復号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１８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、システムは、全てのサブシステムを停止し、バーコード・リーダをその動作のスリープ・モードにさせて、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。
システム動作７番目のプログラムされたモード：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ファインダー無し(No-Finder)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。
システム動作のこのプログラムされたモード中、ユーザがバーコード・ラベルを有する物体の方向にリーダを向けるまで、バーコード・リーダは、アイドルである。一度物体がバーコード・リーダの視野の下にあり、かつ物体が自動的に検出されたならば、バーコード・リーダは、“目覚め”かつシステムは、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起動する。これは、システムにバーコード・リーダの視野（ＦＯＶ）の中心の目標物体の“狭い”水平領域を照明させて、バーコード・リーダによって照準が定められた領域がどこであるかをユーザに示し、それゆえに、ユーザが目標バーコード上に狭領域照明光線を配置しかつ位置合せできるようにする。次いで、システムは、狭領域画像をキャプチャ/収集し、狭領域画像は、次いで、その動作のファインダー無しモードを用いて処理される。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１８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、システムは、トリガ・スイッチ２Ｃが引かれている限り狭領域照明/狭領域画像キャプチャ/プロセッシングの連続的サイクルを自動的に有効にし、そして、システムが目標物体のキャプチャされた画像内で単一の１Ｄバーコード・シンボルを読取るまで；その後でのみ、またはユーザがトリガ・スイッチ２Ｃを解放した場合に、バーコード・シンボル・リーダが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。実施形態では、デフォルト復号タイムアウトが、プログラミングによって簡単に変更することができる５００ｍｓに設定される。このデフォルト復号タイムアウト設定は、トリガ・スイッチ２Ｃがユーザによって引かれている間、それが成功するかまたはトリガ・スイッチ２Ｃが手動で解放されるまでイメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダが５００ｍｓ（最大で）毎に読取りを再度試みることを確実にする。
システム動作８番目のプログラムされたモード：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ファインダー無し(No-Finder)モード及び手動、ＲＯＩ-特定モード及び/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。
システム動作のこのプログラムされたモード中、ユーザがバーコード・ラベルを有する物体の方向にリーダを向けるまで、バーコード・リーダは、アイドルである。一度物体がスキャナの視野の下にあり、かつ物体が自動的に検出されたならば、バーコード・リーダは、“目覚め”かつシステムは、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起動する。これは、システムにバーコード・リーダの視野（ＦＯＶ）の中心の目標物体の“狭い”水平領域を照明させて、バーコード・リーダによって照準が定められた領域がどこであるかをユーザに示し、それゆえに、ユーザが目標バーコード上に狭領域照明光線を配置しかつ位置合せできるようにする。次いで、システムは、狭領域画像をキャプチャ/収集し、狭領域画像は、次いで、動作のファインダー無しモードを用いて処理される。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１８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、システムは、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停止し、そしてマルチ-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-特定及び/又は自動モードを起動する。次いで、バーコード・リーダは、（目標物体の検出した範囲により）近視野又は遠視野広領域照明のいずれかを用いて目標物体を照明し、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１７の手動、ＲＯＩ-特定又は自動モードを開始する。キャプチャされた広領域画像は、次いで、読取りの手動モードを用いて処理される。プログラムされた画像処理のこのサイクルが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入出力サブシステム１８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一つ以上の１Ｄ又は２Ｄバーコード・シンボルの成功裏の読取りを生成しないならば、システムは、目標物体が検出されている限り広領域照明/広領域画像キャプチャ/プロセッシングの連続的サイクルを自動的に有効にし、そして、システムが目標物体のキャプチャされた画像内で一つ以上の１Ｄ及び/又は２Ｄバーコード・シンボルを読取るまで；その後でのみ、またはユーザが物体をバーコード・リーダの視野の外に移動した場合に、バーコード・シンボル・リーダが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。実施形態では、デフォルト復号タイムアウトが、プログラミングによって簡単に変更することができる５００ｍｓに設定される。このデフォルト復号タイムアウト設定は、物体がバーコード・リーダによって検出されている間、それが成功するかまたは物体がバーコード・リーダのＦＯＶから離れるように移動されるまでバーコード・シンボル・リーダが５００ｍｓ（最大で）毎に読取りを再度試みることを確実にする。
システム動作９番目のプログラムされたモード：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ファインダー無し(No-Finder)モード及び手動、ＲＯＩ-特定モード及び/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。
システム動作のこのプログラムされたモード中、ユーザがバーコード・ラベルを有する物体の方向にリーダを向けるまで、バーコード・リーダは、アイドルである。一度物体がスキャナの視野の下にあり、かつ物体が自動的に検出されたならば、バーコード・リーダは、“目覚め”かつシステムは、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起動する。これは、システムにバーコード・リーダの視野（ＦＯＶ）の中心の目標物体の“狭い”水平領域を照明させて、バーコード・リーダによって照準が定められた領域がどこであるかをユーザに示し、それゆえに、ユーザが目標バーコード上に狭領域照明光線を配置しかつ位置合せできるようにする。次いで、システムは、狭領域画像をキャプチャ/収集し、狭領域画像は、次いで、ファインダー無しモードを用いて処理される。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１８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、システムは、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停止し、そしてマルチ-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の手動及び/又は自動モードを起動する。次いで、バーコード・リーダは、（目標物体の検出した範囲により）近視野又は遠視野広領域照明のいずれかを用いて目標物体を照明し、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１７の手動（ＲＯＩ-特定又は自動）モードを開始する。キャプチャされた広領域画像は、次いで、復号の手動方法を用いて処理される。プログラムされた画像処理のこのサイクルが単一の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入出力サブシステム１８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単一の１Ｄ又は２Ｄバーコード・シンボルの成功裏の読取りを生成しないならば、システムは、目標物体が検出されている限り広領域照明/広領域画像キャプチャ/プロセッシングの連続的サイクルを自動的に有効にし、そして、システムが目標物体のキャプチャされた画像内で一つ以上の１Ｄ及び/又は２Ｄバーコード・シンボルを読取るまで；その後でのみ、またはユーザが物体をバーコード・リーダの視野の外に移動した場合に、バーコード・シンボル・リーダが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。実施形態では、デフォルト復号タイムアウトが、プログラミングによって簡単に変更することができる５００ｍｓに設定される。このデフォルト復号タイムアウト設定は、物体がバーコード・リーダによって検出されている間、それが成功するかまたは物体がバーコード・リーダのＦＯＶから離れるように移動されるまでバーコード・シンボル・リーダが５００ｍｓ（最大で）毎に読取りを再度試みることを確実にする。
システム動作１０番目のプログラムされたモード：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手動、ＲＯＩ-特定モード、自動又はオムニスキャン・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。
システム動作のこのプログラムされたモード中、ユーザがバーコード・リーダの視野の下でバーコード・シンボルを有する物体を提示し、かつ物体が自動的に検出されるまで、バーコード・リーダは、アイドルであり、バーコード・リーダは、“目覚め”かつシステムは、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・モードのいずれかを起動する。これは、システムに、（目標物体の検出された範囲により）遠視野又は近視野広領域照明でバーコード・リーダの視野（ＦＯＶ）内の目標物体の広領域を照明させ、読取りの手動、ＲＯＩ-特定、自動又はオムニスキャン・モードのいずれかを用いて次いで処理される広領域画像をキャプチャ/収集させる。プログラムされた処理のこの単一サイクルが（手動、ＲＯＩ-特定及び自動方法を用いた場合に）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、システムは、目標物体が検出されている限り広領域照明/広領域画像キャプチャ/プロセッシングの連続的サイクルを自動的に有効にし、そして、システムが目標物体のキャプチャされた画像内で単一の１Ｄ及び/又は２Ｄバーコード・シンボルを読取るまで；その後でのみ、またはユーザが物体をバーコード・リーダのＦＯＶの外に移動した場合に、バーコード・シンボル・リーダが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。実施形態では、デフォルト復号タイムアウトが、プログラミングによって簡単に変更することができる５００ｍｓに設定される。このデフォルト復号タイムアウト設定は、物体がバーコード・リーダによって検出されている間、それが成功するかまたは物体がバーコード・リーダのＦＯＶから離れるように移動されるまでバーコード・シンボル・リーダが５００ｍｓ（最大で）毎に読取りを再度試みることを確実にする。
システム動作１１番目のプログラムされたモード：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ファインダー無しモード及び自動、ＲＯＩ-特定モード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。
システム動作のこのプログラムされたモード中、ユーザがバーコード・ラベルを有する物体の方向にリーダを向けるまで、バーコード・リーダは、アイドルである。一度物体がバーコード・リーダの視野の下にあり、かつ物体が自動的に検出されたならば、バーコード・リーダは、“目覚め”かつシステムは、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起動する。これは、システムにバーコード・リーダの視野（ＦＯＶ）の中心の目標物体の“狭い”水平領域を照明させて、バーコード・リーダによって照準が定められた領域がどこであるかをユーザに示し、それゆえに、ユーザが目標バーコード上に狭領域照明光線を配置しかつ位置合せできるようにする。次いで、システムは、狭領域画像をキャプチャ/収集し、狭領域画像は、次いで、ファインダー無しモードを用いて処理される。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１８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、システムは、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停止し、そしてマルチ-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-特定及び/又は自動モードを起動する。次いで、ユーザが狭領域照明及び画像キャプチャ中にトリガ・スイッチ２Ｃを引いてそのようにすることを継続するならば、バーコード・リーダは、広領域照明を用いて目標物体を照明し、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１７の手動、ＲＯＩ-特定又は自動モードを開始する。キャプチャされた広領域画像は、次いで、バーコード読取りの手動、ＲＯＩ-特定又は自動モード/方法を用いて処理される。プログラムされた画像処理のこのサイクルが単一の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入出力サブシステム１８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単一の１Ｄ又は２Ｄバーコード・シンボルの成功裏の読取りを生成しないならば、サブシステム１９は、全てのサブシステムを自動的に停止し、バーコード・シンボル・リーダをその動作のスリープ・モードに戻し、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たせる。
システム動作１２番目のプログラムされたモード：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ファインダー無しモード及び自動、ＲＯＩ-特定又はオムニスキャン・モードを採用している半自動トリガ式複数-試み１Ｄ/２Ｄ単一-読取りモード
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。
システム動作のこのプログラムされたモード中、ユーザがバーコード・ラベルを有する物体の方向にリーダを向けるまで、バーコード・リーダは、アイドルである。一度物体がバーコード・リーダの視野の下にあり、かつ物体が自動的に検出されたならば、バーコード・リーダは、“目覚め”かつシステムは、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起動する。これは、システムにバーコード・リーダの視野（ＦＯＶ）の中心の目標物体の“狭い”水平領域を照明させて、バーコード・リーダによって照準が定められた領域がどこであるかをユーザに示し、それゆえに、ユーザが目標バーコード上に狭領域照明光線を配置しかつ位置合せできるようにする。次いで、システムは、狭領域画像をキャプチャ/収集し、狭領域画像は、次いで、ファインダー無しモードを用いて処理される。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１８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、システムは、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停止し、そしてマルチ-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-特定及び/又は自動モードを起動する。次いで、ユーザが狭領域照明及び画像キャプチャ中にトリガ・スイッチ２Ｃを引いてそのようにすることを継続するならば、バーコード・リーダは、広領域照明を用いて目標物体を照明し、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１７の手動、ＲＯＩ-特定又は自動モードを開始する。キャプチャされた広領域画像は、次いで、読取りの手動モードを用いて処理される。プログラムされた画像処理のこのサイクルが単一の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入出力サブシステム１８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単一の１Ｄ又は２Ｄバーコード・シンボルの成功裏の読取りを生成しないならば、システムは、トリガ・スイッチ２Ｃが引かれている限り広領域照明/広領域画像キャプチャ/プロセッシングの連続的サイクルを自動的に有効にし、そして、システムが目標物体のキャプチャされた画像内で一つ以上の１Ｄ及び/又は２Ｄバーコード・シンボルを読取るまで；その後でのみ、またはユーザがトリガ・スイッチ２Ｃを解放した場合に、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。実施形態では、デフォルト復号タイムアウトが、プログラミングによって簡単に変更することができる５００ｍｓに設定される。このデフォルト復号タイムアウト設定は、トリガ・スイッチ２Ｃがユーザによって引かれている間、それが成功するかまたはトリガ・スイッチ２Ｃが手動で解放されるまでバーコード・シンボル・リーダが５００ｍｓ（最大で）毎に読取りを再度試みることを確実にする。
システム動作１２番目のプログラマブル・モードの実現
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。
ユーザがバーコード・リーダを物体から離れるように移動する（又は物体がバーコード・リーダから離れる）場合、OBJECT_DETECT_OFFイベントがアプリケーション層にポストされる。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、それを取消す。コード・ゲート・タスクは、無限ループで、次のことを実行する。それは、視野の中心の“狭い”水平領域を照明する狭領域照明アレイ２７を起動し、そして画像形成及び検出サブシステム１３は、その狭領域（即ち、ＣＭＯＳ画像感知アレイ２２の数行の画素）の画像を収集し、そして画像に表されたバーコード・シンボルを読取ることを試みる。読取りが成功したならば、それは、復号データを特別なコード・ゲート・データ・バッファに保存する。さもなければ、それは、コード・ゲート・データ・バッファをクリア（消去）する。次いで、それは、ループを継続する。コード・ゲート・タスクは、それ自体の上に決して存在しない；それは、他のイベントに反応している場合にFocus（フォーカス）ソフトウェアの他のモジュールによって取消す（キャンセルする）ことができる。
ユーザがトリガ・スイッチ２Ｃを引く場合、イベントTRIGGER_ONがアプリケーション層にポストされる。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、実行されているならば、それは、それを取消しそして主タスクを始動する。また、主タスクは、ユーザがバーコード・リーダを物体から離れるように移動するか、または物体をバーコード・リーダから離れるように移動する場合にポストされる、OBJECT_DETECT_OFFイベントにより取消すことができる。
システム動作１３番目のプログラムされたモード：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ファインダー無しモード及び自動、ＲＯＩ-特定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。
システム動作のこのプログラムされたモード中、ユーザがバーコード・ラベルを有する物体の方向にリーダを向けるまで、バーコード・リーダは、アイドルである。一度物体がバーコード・リーダの視野の下にあり、かつ物体が物体存在及び範囲検出サブシステム１２によって自動的に検出されたならば、バーコード・リーダは、“目覚め”かつシステムは、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起動する。これは、システムにバーコード・リーダの視野（ＦＯＶ）の中心の目標物体の“狭い”水平領域を照明させて、バーコード・リーダによって照準が定められた領域がどこであるかをユーザに示し、それゆえに、ユーザが目標バーコード上に狭領域照明光線を配置しかつ位置合せできるようにする。次いで、システムは、狭領域画像をキャプチャ/収集し、狭領域画像は、次いで、ファインダー無しモードを用いて処理される。プログラムされた画像処理のこのサイクルが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１８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、システムは、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停止し、そしてマルチ-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の手動及び/又は自動モードを起動する。次いで、ユーザが狭領域照明及び画像キャプチャ中にトリガ・スイッチ２Ｃを引いてそのようにすることを継続するならば、バーコード・リーダは、広領域照明を用いて目標物体を自動的に照明し、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１７の手動、ＲＯＩ-特定及び/又は自動モードを呼出す。キャプチャされた広領域画像は、次いで、読取りの手動、ＲＯＩ-特定又は自動モードを用いて処理される。プログラムされた画像処理のこの単一のサイクルが一つ以上の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入出力サブシステム１８に送信される。プログラムされた復号処理のこのサイクルが一つ以上の１Ｄ又は２Ｄバーコード・シンボルの成功裏の読取りを生成しないならば、システムは、トリガ・スイッチ２Ｃが引かれている限り広領域照明/広領域画像キャプチャ/画像プロセッシングの連続的サイクルを自動的に有効にし、そして、システムが目標物体のキャプチャされた画像内で一つ以上の１Ｄ及び/又は２Ｄバーコード・シンボルを読取るまで；その後でのみ、またはユーザがトリガ・スイッチ２Ｃを解放した場合に、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。実施形態では、デフォルト復号タイムアウトが、プログラミングによって簡単に変更することができる５００ｍｓに設定される。このデフォルト復号タイムアウト設定は、トリガ・スイッチ２Ｃがユーザによって引かれている間、それが成功するかまたはトリガ・スイッチ２Ｃが手動で解放されるまでイメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダが５００ｍｓ（最大で）毎に読取りを再度試みることを確実にする。
システム動作１４番目のプログラムされたモード：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。
システム動作のこのプログラムされたモード中、ユーザがバーコード・ラベルを有する物体の方向にリーダを向けるまで、バーコード・リーダは、アイドルである。一度物体がバーコード・リーダの視野の下にあり、かつ物体が物体存在及び範囲検出サブシステム１２によって自動的に検出されたならば、バーコード・リーダは、“目覚め”かつシステムは、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起動する。これは、狭領域照明アレイ２７にバーコード・リーダの視野（ＦＯＶ）の中心の目標物体の“狭い”水平領域を照明させて、バーコード・リーダによって照準が定められた領域がどこであるかをユーザに示し、それゆえに、ユーザが目標バーコード上に狭領域照明光線を配置しかつ位置合せできるようにする。次いで、サブシステム１３は、狭領域画像をキャプチャ/収集し、狭領域画像は、次いで、そのファインダー無しモードを用いてサブシステム１７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のサイクルが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１８に送信され、そしてシステムは、全てのサブシステムを停止しかつその動作のスリープ状態を再開する。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、それにも係わらずそれは、画像に表されるシンボロジーを表す一つ以上のコード・フラグメントを生成しうる（例えば、ＰＤＦ４１７）。この場合には、システムは、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停止し；そして、ユーザがおおよそこの時にトリガ・スイッチ２Ｃを引いているならば、システムは、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、及び多分特定の配向で画像内の２Ｄコード・フォーマット（例えば、ＰＤＦフォーマット・コード）を示しているコード・フラグメントが見出されたならば、マルチ-モード・バーコード読取りサブシステム１７のオムニスキャン・モードを起動する。次いで、バーコード・リーダは、広領域照明を用いて目標物体を自動的に照明すること、目標物体の広領域画像をキャプチャすること、及びマルチ-モード・バーコード読取りサブシステム１７のオムニスキャン・モードを呼出すことに進む。キャプチャされた広領域画像は、まずオムニスキャン・モードを用いて、第１の処理方向（例えば、０度で）を用いて処理され、そして単一のバーコード・シンボルが成功裏に読取られるまで異なる角度方向で（例えば、６つの可能な方向/配向で）読取りのオムニスキャン・モードを逐次前進する。（オムニスキャン・モードを用いて）プログラムされた復号処理のこの単一のサイクルが単一の１Ｄ又は２Ｄバーコード・シンボルの成功裏の復号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１８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単一の１Ｄ及び/又は２Ｄバーコード・シンボルの成功裏の読取りを生成しないならば、システムは、トリガ・スイッチ２Ｃが引かれている限り広領域照明/広領域画像キャプチャ/プロセッシングの連続的サイクルを自動的に有効にし、そして、システムが目標物体のキャプチャされた画像内で単一の１Ｄ及び/又は２Ｄバーコード・シンボルを読取るまで。その後でのみ、またはユーザがトリガ・スイッチ２Ｃを解放した場合に、システムは、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。実施形態では、デフォルト復号タイムアウトが、プログラミングによって簡単に変更することができる５００ｍｓに設定される。このデフォルト復号タイムアウト設定は、トリガ・スイッチ２Ｃがユーザによって引かれている間、それが成功するかまたはトリガ・スイッチ２Ｃが手動で解放されるまでイメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダが５００ｍｓ（最大で）毎に読取りを再度試みることを確実にする。
システム動作１５番目のプログラムされたモード：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自動、手動、ＲＯＩ-特定又はオムニスキャン・モードを採用している連続自動トリガ式複数-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。
システム動作のこのプログラムされたモード中、バーコード・リーダは、遠視野及び近視野広領域照明の両方でバーコード・リーダの視野（ＦＯＶ）内の目標物体の広領域を連続的かつ逐次的に照明し、その広領域画像をキャプチャし、そして動作の手動、ＲＯＩ-特定、自動又はオムニスキャン・モードのいずれかを用いて広領域画像を処理する。（手動、ＲＯＩ-特定及び自動モードが用いられる場合）プログラムされた画像処理のいずれかのサイクルが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（即ち、典型的に、テスト測定システム）による使用のために入出力サブシステム１８に送信される。プログラムされた画像処理のいずれかのサイクルが成功裏の読取りを生成しない場合ならば、システムは、広領域照明/広領域画像キャプチャ/プロセッシングの連続的サイクルを自動的に有効にする。実施形態では、デフォルト復号タイムアウトが、プログラミングによって簡単に変更することができる５００ｍｓに設定される。このデフォルト復号タイムアウト設定は、物体がバーコード・リーダによって検出されている間、それが成功するかまたは物体がバーコード・リーダのＦＯＶから離れるように移動されるまでイメージング・ベース・バーコード・シンボル・リーダが５００ｍｓ（最大で）毎に読取りを再度試みることを確実にする。
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：システム動作１６番目のプログラマブル・モード
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。
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：システム動作１７番目のプログラマブル・モード
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。
照明の４つの異なるモードが供給される、本発明のデジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取り装置の第２の実施形態
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。
図２７Ａ、２７Ｂ及び２８に示す本発明のデジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取り装置の第２の代替実施形態では、マルチ-モード照明サブシステム１４は、照明の４つの主要モードを支持するように変更される：（１）近視野狭領域照明モード；（２）遠視野狭領域照明モード；（３）近視野広領域照明モード；及び（４）遠視野広領域照明モード。一般に、これら動作の近視野及び遠視野狭領域照明モードは、マルチ-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・モード中に実行され、かつ図２８に図示され、かつ図２Ａ１に示されるように、近視野狭領域照明アレイ２７Ａ及び遠視野狭領域照明アレイ２７Ｂによって支持される。第２の実施形態では、これらの照明アレイ２７Ａ、２７Ｂの各々は、それぞれが結果として得られた狭領域（即ち、線形）照明光線をシステムの視野の近視野部分２４Ａ及び遠視野部分２４Ｂにそれぞれ集束するために適当な焦点距離の円柱レンズを有している、少なくとも一対のＬＥＤｓを用いて実現される。
ＦＯＶの近及び遠視野部分に対して（わたり）狭領域照明フィールドを生成するために一対の独立照明アレイを用いることの一つの利点は、その幅方向の寸法に沿って比較的“狭い”または“狭く先細り（テーパー）された”狭領域照明フィールドの生成をより密に制御することが可能であるということである。例えば、図２７Ｂに示すように、バーコード・メニュー読取りアプリケーション中に、近視野狭領域照明アレイ２７Ａは、その幅方向及び高さ方向の寸法の両方に沿って狭い照明フィールド２４Ａを（ＦＯＶの近視野部分にわたり）生成するために用いることができ、一つの種類または別の種類のバーコード・メニューから読取られる単一のバーコード・シンボルに照明フィールド（光線）をユーザに容易に整合（位置合せ）させることができ、それにより二つ以上のバーコード・シンボル又は単に誤ったバーコード・シンボルの不注意な読取りを回避する。同時に、近視野狭領域照明アレイ２７Ｂは、その幅方向の寸法に沿って十分に広い照明フィールド２４Ｂを（ＦＯＶの遠視野部分にわたり）生成するために用いることができ、物体をフィールドの遠い部分に向けて単に移動することにより、バーコード・リーダの視野の遠視野部分の細長いバーコード・シンボルをユーザに容易に読取らせることができる。
本発明のデジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取り装置の第３の実施形態
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）。
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
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。
本発明の無線バーコード駆動式ポータブル・データ端末（ＰＤＴ）システムの実施形態
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３１及び３２に示すように、デジタル・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は、パッケージ上のバーコード・シンボルを読取るために用いることができ、かつ読取られたバーコードを表すシンボル文字データを、ＲＦ対応２方向データ通信リンク１７０により受話器台供給基地局１５５に自動的に伝送することができる。同時に、様々な小売業、産業、教育及びその他の環境でシステム１４０を用いて実行することができる様々な情報ベース・トランザクションを支持するためにロバスト（頑強）なデータ入力及び表示機能がＰＤＴ１５０に供給される。
図３２に示すように、無線バーコード駆動式ポータブル・データ端末システム１４０は：ハンド-サポータブル筐体１５１；図３０に示し、かつ上述したように、ハンド-サポータブル筐体１５１のヘッド部分内に取り付けられたようなデジタル・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；ユーザ制御コンソール１５１Ａ；システム、及び無線ＰＤＴの仮想マシン上で実行されているエンド-ユーザ・アプリケーションによって生成されたグラフィカル・ユーザ・インターフェイス（ＧＵＩｓ）に入力されるキャプチャされた画像、データを、リアルタイムな方法で、表示するための、ユーザ制御コンソール１５１Ａの下に取り付けられかつハンド-サポータブル筐体と組み合された（統合された）高解画像度カラーＬＣＤ表示盤１５２及びドライバ（駆動装置）；及びこの実施形態の無線ＰＤＴ２Ｂのハードウェア及びソフトウェア・プラットフォームにより実現されるべきエンド-ユーザ・アプリケーションの要求によるシステム制御動作を実行するための、ＰＤＴ筐体内に包含されたＰＤＴ計算サブシステム１８０を備えている。
図３４のブロック概略図に示すように、図３１及び３２に示した無線ハンド-サポータブル・バーコード駆動式ポータブル・データ端末システム１４０に対する設計モデル、及び可能なホスト・システム１７３及び/又はネットワーク１７４とインターフェイスするその受話器台支持基地局１５５は、システム・バスに関して統合する多数のサブシステム、具体的には：電磁気ベース無線２方向データ通信リンク１７０のＰＤＴ側を実現するためのデータ伝送回路１５６；プログラム・メモリ（例えば、ＤＲＡＭ）１５８；不揮発性メモリ（例えば、ＳＲＡＭ）１５９；狭及び広領域画像を光学的にキャプチャしかつそこに認識されたバーコード・シンボルを読取るためのデジタル・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；薄膜-切り替え式キーパッド１６０のような手動データ入力デバイス；ＬＣＤパネル１５２；ＬＣＤコントローラ１６１；ＬＣＤバックライト輝度制御回路１６２；及びシステム・バス（例えば、データ、アドレス及び制御バス）に統合された（組み合された）システム・プロセッサ１６３、を備えている。また、バッテリ電源回路１６４が、ＰＤＴデバイスを実現するために用いられた技術によって決定された特定の電圧で、調整電源を、様々なサブシステムに供給するために設けられている。
図３４に示すように、基地局１５５は、また多数の集積サブシステム、具体的には：電磁気ベース無線２方向データ通信リンク１７０の基地側を実現するためのデータ受信回路１６５；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１７１；基地局１５５の動作を制御するための基地局コントローラ１７２（例えば、プログラムされたマイクロコントローラ）も備えている。図示するように、データ伝送サブシステム１７１は、この技術でよく知られた、ＵＳＢまたはＲ２３２通信インターフェイス、ＴＣＰ/ＩＰ、AppleTalk等によりホスト・システム１７３又はネットワーク１７４とインターフェイスする。一緒に使用して、データ伝送及び受信回路１５６及び１６５は、本発明の無線ＰＤＴによって採用される無線電磁気２方向デジタル・データ通信リンク１７０を実現する。
特に、図２９Ａ〜２９Ｃに示す無線ハンド-サポータブル・バーコード駆動式ポータブル・データ端末システム１４０並びにＰＯＳ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１"は、それぞれ動作の二つの主要モードを有する：（１）ＰＤＴ１５０又はＰＯＳリーダ１"がその受話器台から移動されかつバーコード駆動式トランザクション端末または単にバーコード・シンボル・リーダとして用いられるような、動作のハンド-オン・モード；及び（２）ＰＤＴ１５０又はＰＯＳリーダ"がその受話器台供給基地局１５５にそのまま残り、かつほとんどの小売店舗販売時点（ＰＯＳ）環境で要求されるような、提示式バーコード・シンボル・リーダとして用いられるるような、動作のハンド-フリー・モード。係るシステム動作のハンド-オン・モード及びハンド-フリー・モードは、２００３年１０月１１日に出願され、かつその全体がここに参考文献として採用される、同時出願係属中の米国特許出願第１０/６８４，２７３号にその詳細が記述されている。
係るハンド-オン及びハンド-フリー種類のアプリケーションにおいて、本発明のデジタル・イメージング・バーコード・シンボル読取りデバイスに採用されたトリガ・スイッチ２Ｃは、図３３に示すようにＰＤＴがその基地局１５５に配置された場合にＰＤＴ１５０及びそのエンジン１００をその提示モード(Presentation Mode)（即ち、動作１２番目のシステム・モード）又はその他の適当なシステム・モードに自動的に設定しかつ呼出すように設計された、適格なスタンド-検出(stand-detection)機構で容易に変更及び拡大することができる。次いで、図３１及び図３２に示すように、ＰＤＴ１５０がピックアップされかつその受話器台支持基地局１５５から移動された場合、トリガ・スイッチ２Ｃ及びスタンド-検出機構、装置は、ＰＤＴ１５０及びそのエンジン１００を（図２６Ａ及び２６Ｂに示された表（テーブル）から選択された）システム動作の適当なハンド-オン支持モード自動的に設定しかつ呼出すように構成することができ、動作のハンド-オン・モードを有効にする。
同様に、ＰＯＳデジタル・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"に採用されたトリガ・スイッチ２Ｃは、リーダ１"が図２９Ａ及び２９Ｂに示すように、カウンタートップ表面上に存在している場合に、ＰＯＳリーダ１"を提示モード（即ち動作１２番目のシステム・モード）又はその他の適当なシステム・モードに自動的に設定しかつ呼出すように設計された、スタンド-検出(stand-detection)機構で容易に変更及び拡大することができる。次いで、ＰＯＳリーダ"がその動作のハンド-オン・モードでの使用のために、カウンタートップ表面からピックアップされた場合、トリガ・スイッチ２Ｃ及びスタンド-検出機構、装置は、図２９Ｃに示すように、システム動作の適当なハンド-オン支持モードにリーダ１"を自動的に設定しかつ呼出す。係る実施形態では、スタンド-検出機構は、デバイスがカウンタートップ表面からピックアップされたときに次いで起動される、物理的接触スイッチ、又はＩＲ物体感知スイッチを採用することができる。係る機構は、ここに開示された教示を考慮して明らかになる。
自動露光測定及び照明制御サブシステム及びソフトウェア-ベース照明メータリング・プログラムを採用しているハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取り装置
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。
図３５〜３６では、強化された自動照明制御スキームが本発明のハンド-ヘルド画像処理バーコード・リーダ内で実施されている。この代替照明制御スキームによれば、キャプチャされた画像の照明レベルは、画像検出アレイの中心部分における実際の光照明レベルを測定することによってまず（即ち、最初に）決定され、そしてこの測定に基づき適当な照明持続時間レベルが計算される。次いで、画像がこの持続時間レベルを用いてキャプチャされた後、ソフトウェア照明メータリング・プログラムは、キャプチャされた画像の空間強度分布を分析し、かつより微調整された画像を供給するために、新しい照明持続時間が後続の画像照明及びキャプチャ動作における使用のために計算されるべきであるかどうかを決定するために用いられる。キャプチャされた画像に表わされた光/照明レベルがソフトウェア-ベース照明メータリング・プログラムによって許容可能であると決定されたならば、次いでプログラムは、自動的に（ｉ）自動露光測定及び照明制御サブシステムによる使用のための修正照明持続時間（カウント）を計算し、かつ（ｉｉ）それに修正照明持続時間を供給する。次いで、自動露光測定及び照明制御サブシステムは、システムによって支持される次の物体照明及び画像キャプチャリング動作中に視野（ＦＯＶ）に配送される照明を制御するためにこの修正照明持続時間を用いる。この強化された自動照明制御方法を用いることによって、本発明の画像処理ベース・バーコード・シンボル・リーダは、最適照明レベルを有しているリアルタイムで微調整された画像をキャプチャするその機能における更なる柔軟性が供給される。
図３５は、ソフトウェア-ベース照明メータリング・プログラムが自動露光測定及び照明制御サブシステムが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ことを支援するために用いられるような、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を概略的に示す。図３５Ａは、自動照明制御のこの強化された方法、具体的には、（自動露光測定及び照明制御サブシステムによって決定された）現行照明持続時間が、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内で実行されたソフトウェア-実現式、画像処理ベース照明メータリング・プログラムによって計算された照明持続時間で自動的に上書きされる方法をより詳細に示す。次いで、この上書きされた照明持続時間は、本発明の強化された自動照明制御スキームに従って、システムによってキャプチャされた次の画像フレーム中に生成されかつＣＭＯＳ画像検出アレイに搬送されたＬＥＤ照明の量を制御するために、自動露光測定及び照明制御サブシステムによって用いられる。
図３６は、図３５Ａに示した強化された自動照明制御スキーム/方法を実行することに含まれたステップを示しているフローチャートである。図３６のブロック図で示すように、方法の第１のステップは、自動的に（ｉ）ＣＭＯＳ画像感知アレイの視野の特定の（即ち、中心の）部分における照明レベルを測定し、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持続時間（即ち、時間計数）を決定するために、自動露光測定及び照明制御サブシステムを用いることを含む。
図３６のブロックＢで示されるように、自動露光測定及び照明制御サブシステムは、ＬＥＤ-ベース照明サブシステムを駆動しかつ画像形成及び検出サブシステムの視野内の物体のデジタル画像をキャプチャするためにこの計算された/決定された照明持続時間を用いる。
図３６のブロックＣで示されるように、画像処理バーコード読取りサブシステム（例えば、画像プロセッサ）は、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する場合に修正照明持続時間が要求されるかまたは望ましいかを決定する。
図３６のブロックＤに示されるように、自動露光測定及び照明制御サブシステム内で、（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持続時間は、上記ブロックＣで決定された修正照明持続時間（計数）により自動的に上書きされる。
図３６のブロックＥに示されるように、次いで、自動露光測定及び照明制御サブシステムは、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で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（ソフトウェア-ベース照明メータリング・プログラムによって計算された）修正照明持続時間を用いる。
図３６に示すように、ブロックＣ〜Ｅに示されたステップは、各画像キャプチャ・サイクルで、優れた画像コントラストを有する最適化された空間強度レベルを有しているデジタル画像を最終的に生成するために、帰納的方法で多くの回数繰返すことができる。
画像クロッピング・ゾーン（ＩＣＺ）フレーミング・パターン、及び自動ポスト-画像キャプチャ・クロッピング方法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・リーダ
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。
図３７は、その内で物体照明及びイメージング中に画像形成されるようにターゲットされた（照準が定められた）物体を視覚的に取り囲むことができるＩＣＺを抽象化（概念化）するために画像クラッピング・ゾーン（ＩＣＺ）フレーミング・パターン、及び自動ポスト画像キャプチャ・クロッピング方法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・リーダを示す。図３８に示すように、このハンド-サポータブル画像処理ベース・バーコード・シンボル・リーダは、それがシステム制御サブシステムの制御下で動作される一つ以上の画像クロッピング・ゾーン（ＩＣＺ）照明フレーミング・ソースを含むということ以外には、上述したそれらの設計に類似する。好適には、これらのＩＣＺフレーミング源は、ポスト画像キャプチャ動作中にクロップされる、ＩＣＺのコーナーを示している４つの比較的明るいＬＥＤｓを用いて実現される。代替的に、ＩＣＺフレーミング源は、ＩＣＺのコーナーを示している４つのビームレット、またはキャプチャされた画像に表れる明るいラインを生成するために光回折素子（即ち、ボリューム送信ホログラム）を通って伝送される可視レーザ・ダイオードを生成するＶＬＤでありうる。係るコーナー点又は境界線（それによって生成された）によって生成されたＩＣＺフレームは、エッジ・トレーシング・アルゴリズムを用いて位置決めする（見付け出す）ことができ、そしてＲＯＩのコーナーは、トレースされた境界線から識別することができる。
図３９を参照して、本発明のＩＣＺフレ-ミング及びポスト画像キャプチャ・クロッピング処理をここで説明する。
図３９のブロックＡで示されるように、方法の第１のステップは、広領域照明及び画像キャプチャリング動作中にシステムのＦＯＶ内でＩＣＺフレーミング・パターンを投影することを含む。
図３９のブロックＢで示されるように、方法の第２のステップは、ユーザがＩＣＺフレーミング・パターン内で画像形成されるべき物体を視覚的に位置合せすることを含む（しかしながらそれは実現されうる）。
図３９のブロックＣで示されるように、方法の第３のステップは、画像形成及び検出サブシステム及び画像キャプチャ及びバッファリング・サブシステムがシステムのＦＯＶ全体の広領域画像を形成しかつキャプチャすることを含み、それは、画像形成されるべき物体の回りで位置合せされた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）。
図３９のブロックＤで示されるように、方法の第４のステップは、ブロックＢでキャプチャされた広領域画像全体に包含されたこれらの画素から、ＩＣＺによって定義された空間的境界内で画素を自動的にクロップするために、画像処理バーコード読取りサブシステム内で実現された、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ことを含む。画像歪みがＩＣＺフレーミング・パターンのキャプチャされた画像に存在しうるという事実により、クロップされた矩形画像は、ＩＣＺフレーミング・パターンそれ自体及びＩＣＺフレーミング・パターンに入らない近隣の画素を部分的に包含しうる。
図３９のブロックＥで示されるように、方法の第５のステップは、画像処理バーコード読取りサブシステムが、その中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ＩＣＺのクロップされた画像画素によって表された画像を自動的に復号処理することを含む。
図３９のブロックＦで示されるように、方法の第６のステップは、画像処理バーコード読取りサブシステムが、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）出力することを含む。
特に、従来技術のＦＯＶターゲッティング方法では、ユーザは、ユーザがキャプチャすることを意図したものといくらか一致する画像をキャプチャする。この状況は、ファインダーとカメラ・レンズの視野が互いに実質的にのみ一致するような、低価格の自動露出カメラに類似する。上述したＩＣＺフレーミング及びポスト-処理画素クロッピング方法を採用している提案したスキームでは、ユーザは、ユーザがＩＣＺフレーミング・パターンでフレームしたそのものである画素をキャプチャする。従来技術のＦＯＶ方法に対するこのシステムの利点は、自動露出カメラに対するＳＬＲカメラの利点に類似する、具体的には、精度及び信頼性。
ＩＣＺフレーミング及びポスト-処理画素クロッピング方法を用いることの別の利点は、ＩＣＺフレーミング・パターン（しかしながら実現される）が画像形成及び検出サブシステムの視野と一致することを必要としないということである。また、ＩＣＺフレーミング・パターンは、並列光学軸を有することを必要としない。この方法の唯一の基本的必要要件は、システムの作動距離に沿って、ＩＣＺフレーミング・パターンが画像形成及び検出サブシステムの視野（ＦＯＶ）内に入るということである。
しかしながら、ＩＣＺフレーミング・パターンがカメラの視野の内側に完全に入らない（即ち、ＩＣＺフレーミング・パターンが完全な収集された画像内に入らない）場合に、これは、キャプチャされかつクロップされた画像がイメージング・システムの焦点深度に入らないということをユーザに視覚的に暗示するようにシステムのＩＣＺフレーミング・パターン及び光軸角を設計しうる。それゆえに、イメージャは、より適格な距離でユーザが画像収集処理を繰返しうるようにユーザに視覚的または音声的フィードバックを供給することができる。
容易に思い浮かぶある変更
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。
ＣＭＯＳ画像感知アレイ技術が本発明の好適な実施形態で用いられるものとして説明されたが、代替的実施形態では、ＣＣＤ式画像感知アレイ技術、並びにその他の種類の画像検出技術を用いることができるということが理解される。
上記に詳細に説明したバーコード・リーダ設計は、例えば、イサーネットＴＣＰ/ＩＰのような、産業界で一般的に用いられるインターフェイスを有する、産業用または商業用定位置バーコード・リーダ/イメージャとしての使用に容易に適応することができる。システムにイサーネットＴＣＰ/ＩＰポートを備えることによって、例えば：インターネットにわたる係るバーコード読取りシステムへのマルチ-ユーザ・アクセス；単一のユーザ・アプリケーションからネットワーク上の複数のバーコード読取りシステムの制御；ライブ・ビデオ動作における係るバーコード読取りシステムの有効な使用；係るバーコード読取りシステムのウェブ-サービス、即ち、システム又はインターネット・ブラウザからのシステムのネットワークを制御すること、等のような、多くの有用な特徴が有効にされる（可能になる）。
本発明の実施形態は、１-Ｄ及び２-Ｄバーコード構造を含んでいる様々な種類のバーコード・シンボル読取りアプリケーションに関連して説明されたが、本発明は、あらゆる機会可読な印、データ型、またはバーコード・シンボル構造、英数字文字認識ストリング、手書き、及びこの技術分野で現在知られているかまたは将来開発される様々なデータ型、を含んでいるが、それらに限定されない、図式的に符号化された型の情報を読取る（即ち、認識する）ために用いることができるということが理解される。以後、用語“コード・シンボル”（コード記号）は、全ての係る情報担持構造体又は図式的に符号化された情報のその他の型を含むものとする。
また、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、様々なユーザ・アプリケーションにおいて、運転免許証、許可証、クレジットカード、デビットカード、等に印刷された写真及びマーク（印）を含んでいる様々な種類のグラフィック・イメージ（図式的画像）をキャプチャしかつ処理するために用いることもできる。
実施形態のバーコード・シンボル読取りサブシステムに採用された画像キャプチャ及び処理技術は、ここに開示された新規な教示の利益を有する当業者にとって容易に理解される様々な方法で変更されうるということが理解される。その実施形態の全ての係る変更及び変形は、ここに添付した本発明の特許請求の範囲によって定義された本発明の適用範囲及び精神内にあるとものと思われる。
本発明の第１の実施態様のハンド-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の背面斜視図である。 本発明の第１の実施態様のハンド-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の正面斜視図である。 本発明の第１の実施態様のハンド-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の立面左側面図である。 本発明の第１の実施態様のハンド-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の立面右側面図である。 本発明の第１の実施態様のハンド-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の立面背面図である。 その照明サブシステム及びその画像キャプチャリング・サブシステムに関連付けられた構成要素（コンポーネント）を示している、本発明の第１の実施態様のハンド-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の立面正面図である。 本発明の第１の実施態様のハンド-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の底面図である。 本発明の第１の実施態様のハンド-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の平面背面図である。 本発明の第１の実施態様のハンド-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の第１の斜視分解図である。 本発明の第１の実施態様のハンド-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の第２の斜視分解図である。 本発明の第１の実施態様のハンド-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の第３の斜視分解図である。 図１Ａ〜図１Ｌに示したハンド-サポータブル・デジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイスに対するシステム設計を表す概略ブロック図であり、図示したシステム設計は、図示するように、（１）画像形成される物体上に視野（ＦＯＶ）を生成するための画像形成（カメラ）光学系と、（ｉ）画像感知アレイのいくつかの中央の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ためのＣＭＯＳ等の領域型画像感知アレイと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、（２）マルチ-モード照明サブシステムから透過されかつ照明された物体から反射されかつハンド-サポータブル筐体内で実現される狭帯域透過種類光学フィルタを通って透過された光だけが（即ち、その光透過開口に配置された赤色波長高帯域通過反射ウィンドウ・フィルタ素子及び画像センサの前の低帯域通過フィルタを用いて）画像センサによって検出されかつ周囲光の全ての他のコンポーネント（構成要素）が実質的に拒否されるような、それぞれ画像キャプチャの狭領域及び広領域モード中に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及び広領域フィールドを生成するためのマルチ-モードＬＥＤベース照明サブシステム、（３）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生成するためのＩＲベース物体存在及び範囲検出サブシステム、（４）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の自動露光測定及び照明制御サブシステム、（５）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ための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、（６）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れに表された１Ｄ及び２Ｄバーコード・シンボルを読取るため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、及び（７）各前記サブシステム・コンポーネント（構成要素）が組み込まれるような、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処理した画像データ等を出力するための入出力サブシステム、（８）システム制御サブシステムを備えている。 図２Ｂに示した三層コンピューティング・プラットフォームを用いて実現された、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概略ブロック図である。 図１Ａ〜図２Ａ２に示したハンド-サポータブル・デジタル・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対するシステム実装を示す概略ブロック図であり、システム実装は、（１）マルチ-モードＬＥＤベース照明サブシステム及び自動露光測定及び照明制御サブシステムによって実行される電子機能を実現するコンポーネント（構成要素）を担持している照明ボード（基盤）３３、（２）マルチ-モード領域型画像形成及び検出サブシステムによって実行される電子機能を実現する、ランダムにアクセス可能な興味領域（ＲＯＩ）ウィンドウ機能（ケーパビリティ）を有する、２５Ｍｈｚマスタ・クロックで、７フレーム/秒で、１２８０＊１０２４解画像度で実行されている高解画像度（１２８０×１０２４ ８ビット ６マイクロン画素サイズ）ＣＭＯＳ画像センサ・アレイを担持しているＣＭＯＳカメラ・ボード（基盤）、（３）（ｉ）１６ビット １００Ｍｈｚ外部バス速度を有する２００Ｍｚｈ １．０コア電圧で実行されているIntel Sabinal ３２ビット・マイクロプロセッサPXA210、（ｉｉ）拡張可能（例えば、８＋メガバイト）Intel J3 非同期１６ビット・フラッシュ・メモリ、（ｉｉｉ）１００ＭＨｚ １６メガバイトＳＤＲＡＭ、（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（設定）された、５０Ｍｈｚクロック周波数及び６０ＭＢ/秒データ速度で実行されるXilinx Spartan II FPGA ＦＩＦＯ３９、（ｖ）システムの他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、（ｖｉ）システム・バスによって調整可能なＭＣＵ用パワー管理モジュール、及び（ｖｉｉ）一対のＵＡＲＴｓ（一つがＩＲＤＡポート用、他の一つがＪＴＡＧポート用）、を含んでいるＣＰＵボード（基盤）（即ち、コンピューティング・プラットフォーム）、（４）Ｉ/Ｏサブシステム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（基盤）、及び（５）ＩＲベース物体存在及び範囲検出サブシステムを実現するためのＩＲベース物体存在及び範囲検出回路を備えて示されている。 動作の狭領域及び広領域画像キャプチャ・モード中のマルチ-モード画像形成及び検出サブシステムのＦＯＶ内の狭帯域照明の近、遠、狭、及び広領域フィールド間の空間関係を示している概略図である。 照明の狭帯域内に包含された光の光学的構成要素だけを用いて物体の画像が形成されかつ検出されると同時に、画像感知アレイにおける画像検出の前に周囲光の全ての他の構成要素が実質的に拒否されるように、その狭帯域透過形光学フィルタ・システムを通して可視狭帯域照明を透過しかつ係る狭帯域照明で物体を照明している、ＬＥＤベース・マルチ-モード照明サブシステムを示し、かつ照明された物体から反射された光線を収集しかつ集束するために、画像感知アレイの前に低域フィルタを含んでいる、画像形成光学系も示している、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の部分断面斜視図である。 赤色波長反射高域レンズ素子が、画像形成レンズ素子の前にデバイスのイメージング・ウィンドウに配置されると同時に、低域フィルタが、画像形成素子間の画像センサの前に配置されて、照明の狭帯域内の光学構成要素だけを用いて画像感知アレイに物体の画像を写すと同時に、周囲光の全ての他の構成要素を拒む、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・バーコード読取りデバイス内で用いられる光学構成要素の幾何レイアウトを示している概略図である。 （１２ｍｍの最大直径で）全ての３つのレンズが可能な限り小さく作られ、全てが球面を有し、全てが普通ガラス、例えば、ＬＡＫ２（〜ＬａＫ９）、ＺＦ１０（＝ＳＦ８）、ＬＡＦ２（〜ＬａＦ３）から作られる、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・バーコード読取りデバイス内に採用される画像形成光学サブシステムの概略図である。 アセンブリをフォーカスするようにバレル構造がベース構造内で摺動するようにアセンブリが設定（構成）される、レンズ素子を保持する二分割バレル構造、及び画像感知アレイを保持するベース構造を示している、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・バーコード読取りデバイスの画像形成光学サブシステムに採用されるレンズ保持アセンブリの概略図である。 画像形成レンズ・アセンブリ、そこに採用される画像感知アレイ（例えば、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画素解画像度（１/２"フォーマット）、６マイクロン画素サイズ、１３．５Ｍｈｚクロック・レートを有しているMotorola MCM20027又はNational Semiconductor LM9638 CMOS２-Ｄ画像感知アレイ）に関して、マルチ-モード照明サブシステムで用いられるＬＥＤｓの物理的位置を、側面から、示している第１の概略図である。 画像形成レンズ・アセンブリ、及びそこに採用される画像感知アレイに関して、ハンド-サポータブル・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マルチ-モード照明サブシステムで用いられるＬＥＤｓの物理的レイアウトを、軸側から、示している第２の概略図である。 本発明のバーコード読取りシステムに採用される画像形成光学アセンブリの被写界深度を決定することに含まれるステップを記述しているフローチャートである。 画像形成レンズ解画像度特性が画像感知アレイの画素限度に対してプロットされている、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における画像形成光学系の設計に用いられる被写界深度チャートの概略図である。 画像形成光学系のＭＴＦチに対して物体距離（センチメートル）をプロットしている本発明のデジタル・イメージング・ベース・バーコード読取りデバイスの画像形成光学系の性能を示している図式的チャートである。 ミリメートルで測定して、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画像形成光学系の被写界深度を示し、かつその被写界深度内の特定の領域に対して測定することができる最狭バーコード素子寸法を示している概略図である。 サブシステムの光学性能だけを示している、画像形成光学系の解画像度をプロットするＤＯＦチャートを示す図である。 画像形成及び検出サブシステムの画像形成光学系の光学的性能だけを考慮して、ある一定のミル・サイズ・コードに対するＤＯＦを読取る方法を図式的に示す図である。 （それらが物体距離の関数であるように）固定された焦点距離リーダに対する光学性能曲線と同じ軸にプロットされた１．４及び１．６画素サンプリング限度を示す図である。 １．６画素の場合について、光学性能及びサンプリング限度を一緒に考慮して、画像形成及び検出サブシステムの複合ＤＯＦ曲線を決定する方法を図式的に示す図である。 １．６画素の場合について、光学性能及びサンプリング限度を一緒に考慮して、ある一定のミル・サイズ・コードに対するＤＯＦを読取る方法を図式的に示す図である。 一緒にして、ＺＰＬ(Zemax Programming Language：ゼマックス・プログラミング言語)で書かれかつ複合ＤＯＦチャートを生成することができる例示的コンピュータ・プログラムを示す図である。 一緒にして、ＺＰＬ(Zemax Programming Language：ゼマックス・プログラミング言語)で書かれかつ複合ＤＯＦチャートを生成することができる例示的コンピュータ・プログラムを示す図である。 一緒にして、ＺＰＬ(Zemax Programming Language：ゼマックス・プログラミング言語)で書かれかつ複合ＤＯＦチャートを生成することができる例示的コンピュータ・プログラムを示す図である。 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・バーコード読取りデバイスのＬＥＤベース・マルチ-モード照明サブシステムから生成された狭領域照明、近視野広領域照明、及び遠視野広領域照明の範囲を特定する概略図である。 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・バーコード読取りデバイスのＬＥＤベース・マルチ-モード照明サブシステムによって支持される各照明モードの幾何特質及び特性を特定するテーブル（表）を示す図である。 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第１の実施形態において遠視野広領域照明アレイのＬＥＤｓが球面レンズの後に配置され、狭領域照明アレイのＬＥＤｓが円筒レンズの後に配置され、かつ近視野広領域照明アレイのＬＥＤｓがレンズ無し(unlensed)である、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に採用される狭領域照明アレイ及び近視野及び遠視野広領域照明アレイに関連付けられたＬＥＤ光源の物理的構成（配列）を示す概略図である。 本発明のマルチ-モード照明サブシステムの狭領域照明アレイを実現するために用いられるＬＥＤｓの波長特性対ランバーティアン・エミッタンスを示しているグラフ図である。 本発明のマルチ-モード照明サブシステムの狭領域照明アレイを実現するために用いられるＬＥＤｓの極角特性対ランバーティアン・エミッタンスを示しているグラフ図である。 円筒レンズの第１の表面が狭領域（即ち、線形）照明パターンを生成するために垂直に曲げられ、狭領域（即ち、線形）照明フィールドを生成するために円筒レンズの第２の表面が狭領域照明パターンの高さを制御するように水平に曲げられる、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狭領域（線形）照明アレイのＬＥＤｓの前に用いられる円筒レンズの概略図である。 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に採用された狭領域（線形）照明アレイを実現するために用いられるＬＥＤｓの対の組(pairs)及び二つの円筒レンズのレイアウトを示す概略図である。 狭領域照明フィールドの空間強度が約８０ミリメートルで実質的に均等（均一）に成り始めるということを示している、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イメージング・ウィンドウ（即ち、作動距離）から離れていくフィールドに沿って３０、４０、５０、８０、１２０、及び２２０ミリメートルで取られた、実施形態のデジタル・イメージング・ベース・バーコード読取りデバイスに採用された狭領域（線形）照明アレイによって生成された狭領域（線形）照明フィールドに対する６つの照明プロフィールの一組（セット）を示す図である。 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に採用された広領域照明アレイを実現するために用いられたＬＥＤｓの波長特性対ランバーティアン・エミッタンスを示しているグラフ図である。 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に採用された遠視野及び近視野広領域照明アレイを実現するために用いられたＬＥＤｓの極角特性対ランバーティアン・エミッタンスを示しているグラフ図である。 本発明の遠視野広領域照明アレイのＬＥＤｓの前に用いられる平凸レンズの概略図である。 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に採用された遠及び狭・広領域照明アレイを実現するために用いられるＬＥＤｓ及び平凸レンズのレイアウトの概略図である。 近視野広領域照明フィールドの空間強度が約４０ミリメートルで実質的に均等（均一）に成り始めるということを示している、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イメージング・ウィンドウ（即ち、作動距離）から離れていくフィールドに沿って１０、２０、３０、４０、６０、及び１００ミリメートルで取られた、実施形態のデジタル・イメージング・ベース・バーコード読取りデバイスに採用された近視野、広領域照明アレイによって生成された近視野広領域照明フィールドに対する６つの照明プロフィールの一組（セット）を示す図である。 遠視野広領域照明フィールドの空間強度が約１００ミリメートルで実質的に均等（均一）に成り始めるということを示している、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イメージング・ウィンドウ（即ち、作動距離）から離れていくフィールドに沿って１００、１５０及び２２０ミリメートルで取られた、実施形態のデジタル・イメージング・ベース・バーコード読取りデバイスに採用された遠視野、広領域照明アレイによって生成された遠視野広領域照明フィールドに対する３つの照明プロフィールの一組（セット）を示す図である。 かなり大きい信号強度（８０ＤＮよりも大きい）を示している、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・バーコード読取りデバイスに採用されたマルチ-モード照明サブシステムから生成された遠視野広領域照明フィールドの中心に対する画素強度値を計算する好適な方法を示しているテーブル（表）を示す図である。 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に採用されたマルチ-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だけ（例えば、６２０〜７００ナノメートル）を実質的に透過し、かつしかしながら生成されるこの狭い光学帯域に入らない全てのその他の光学波長（即ち、周囲光源）を拒むための狭帯域光学フィルタ・サブシステムを形成するために、協力する、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ハンド-サポータブル筐体内に組み込まれた赤色波長反射（高域）イメージング・ウィンドウ、及びその内のそのＣＭＯＳ画像感知アレイの前に配置された低域光学フィルタを示している概略図である。 ６２０ナノメートル以下の光学波長が透過されかつ６２０ｎｍ以上の波長が実質的に阻止（ブロック）される（例えば、吸収又は反射される）ことを示している、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ハンド-サポータブル筐体内に組み込まれた赤色波長反射高域イメージング・ウィンドウの後で、しかしそのＣＭＯＳ画像感知アレイの前に配置された低域光学フィルタ素子に関連付けられた透過特性（エネルギー対波長）の概略図である。 ７００ナノメートル以上の光学波長が透過されかつ７００ｎｍ以下の波長が実質的に阻止（ブロック）される（例えば、吸収又は反射される）ことを示している、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ハンド-サポータブル筐体内に組み込まれた赤色波長反射高域イメージング・ウィンドウに関連付けられた透過特性（エネルギー対波長）の概略図である。 本発明の実施形態のマルチ-モード照明サブシステムから生成されたＬＥＤ発光のスペクトル特性に対してプロットされた、本発明のハンド-サポータブル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイス内に組み込まれた狭-ベース・スペクトル・フィルタ・サブシステムの透過特性の概略図である。 入射照明が球面光収集ミラーを用いてシステムのＦＯＶの中心の選択された部分から収集され、そして反射された照明の強度の検出のために光ダイオード上に集束されかつ自動露光測定及び照明制御サブシステムによって実質的に処理されて、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に採用されたＬＥＤベース・マルチ-モード照明サブシステムによって生成された照明を次いで制御する、自動露光測定及び照明制御サブシステムに関連付けられ、かつ実施形態のハンド-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内に配置された球面/放物形光反射/収集ミラー及び光ダイオードの幾何レイアウトを示す概略図である。 照明がシステムのＦＯＶの中心から収集され、かつＣＭＯＳ画像感知アレイが十分な輝度（明るさ）の照明された物体のデジタル画像を生成するように、マルチ-モード照明サブシステムの狭領域照明アレイ並びに遠視野及び狭フィールド広領域照明アレイを、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自動的に検出される、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に採用された自動露光測定及び照明制御サブシステムの概略図である。 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に採用された図７Ｂの自動露光測定及び照明制御サブシステムを実現するために設計されたハイブリッド・アナログ/デジタル回路の概略図である。 本発明の原理により、実施形態のデジタル・イメージング・ベース・バーコード読取りデバイスに採用され、かつたシステム制御サブシステムによって（又はトリガ・スイッチによって直接的に）一度起動され、かつ画像感知アレイの全ての行が集積動作の状態にある場合、ＣＭＯＳ画像感知アレイは、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、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、正確な方法でマルチ-モード照明サブシステムに関連付けられた適当なＬＥＤ照明アレイを自動的に駆動しかつ画素のその行の全てが集積の状態にある場合に狭くチューンされたＬＥＤベース照明でＣＭＯＳ画像検出アレイ全体を汎用的に露光し、それゆえに、共通の集積時間を有し、それにより、バーコード・リーダと物体との間の相対的な運動に係わりなく、高品質画像をキャプチャリングする、ということを示している概略図である。 一緒に取って、実施形態のデジタル・イメージング・ベース・バーコード読取りデバイス内で、本発明の汎用露出制御方法を実行することに含まれるステップを記述しているフローチャートを示す図である。 一緒に取って、実施形態のデジタル・イメージング・ベース・バーコード読取りデバイス内で、本発明の汎用露出制御方法を実行することに含まれるステップを記述しているフローチャートを示す図である。 第１の範囲表示制御信号がマルチ-モード照明サブシステムの近視野領域内での物体の検出により生成され、かつ第２の範囲表示制御信号がマルチ-モード照明サブシステムの遠視野領域内での物体の検出により生成される、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に採用されたＩＲベース自動物体存在及び範囲検出サブシステムの概略ブロック図である。 そのＣＭＯＳ画像感知アレイが、（ＦＰＧＡにより実現される）ＦＩＦＯ及びシステム・バスを通してそのマイクロプロセッサに操作可能に接続され、かつまたそのＳＤＲＡＭもシステム・バスによりマイクロプロセッサに操作可能に接続され、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示している、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の概略図である。 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・シンボル読取り装置内の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をそのＳＤＲＡＭのアドレス指定可能なメモリ記憶位置にマップする方法を示している概略図である。 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の三層ソフトウェア・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、具体的には：主タスク・モジュール、コード・ゲート・タスク・モジュール、狭領域照明タスク・モジュール、メトロセット(Metroset)・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、及びソフトウェア・アーキテクチャのアプリケーション層に存在しているコマンド・ハンドラ・モジュール；サスク・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・モジュール及びソフトウェア・アーキテクチャのシステム・コア（ＳＣＯＲＥ）層に存在しているメモリ制御サブシステム・モジュール；リナックス（Ｌｉｎｕｘ）・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、及びソフトウェア・アーキテクチャのリナックス・オペレーティング・システム（ＯＳ）層内に存在しているデバイス・ドライバ・モジュールを示している概略図である。 新しいタスクの始動、現在実行されているタスクを停止すること、何かを行うこと、又は何もしないこと及びイベントを無視することを含んでいる、アプリケーション・イベント・マネージャにイベントを（信号で）知らせかつ配送する手段を供給するイベント・ディスパッチャー・ソフトウェア・モジュールの概略図である。 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で発生しかつディスパッチすることができるシステム-定義イベントの例、具体的には：システム始動の完了を（信号で）知らせかつパラメータを含まないSCORE_EVENT_POWER_UP；論理タイマーのタイムアウト（時間切れ）を知らせかつパラメータ“pointer to timer id”（タイマーｉｄへのポインタ）を含む_SCORE_EVENT_TIMEOUT；予期しない入力データが利用可能であることを知らせかつパラメータ“pointer to connection id”（接続ｉｄへのポインタ）を含むSCORE_EVENT_UNEXPECTED_INPUT；ユーザがトリガ・スイッチを引いたことを知らせかつパラメータを含まないSCORE_EVENT_TRIG_ON；ユーザがトリガ・スイッチを解放したことを知らせかつパラメータを含まないSCORE_EVENT_TRIG_OFF；物体がバーコード・リーダの下に配置されることを知らせかつパラメータを含まないSCORE_EVENT_OBJECT_DETECT_ON；物体がバーコード・リーダの視野から移動されることを知らせかつパラメータを含まないSCORE_EVENT_OBJECT_OFF；タスク実行の終わりを知らせかつパラメータUTIDを含むSCORE_EVENT_EXIT_TASK；及び実行中のタスクの中止を知らせるSCORE_EVENT_ABORT_TASK、を一覧に示しているテーブル（表）である。 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タスク・マネージャ・ソフトウェア・モジュールの概略図である。 バックグラウンドで実行されかつ外部デバイスのアクティビティ及びユーザ接続をモニターし、かつ、係るアクティブティが検出される、アプリケーション層に適当なイベントを知らせる入出力マネージャ・ソフトウェア・モジュール（即ち、入出力サブシステム）の概略図である。 入出力接続を生成しかつ削除し、そして外部システム及びデバイスと通信する手段を供給する入出力サブシステム・ソフトウェア・モジュールの概略図を示す。 入出力接続を生成しかつ削除し、そして外部システム及びデバイスと通信する手段を供給する入出力サブシステム・ソフトウェア・モジュールの概略図を示す。 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タイマー・サブシステムの概略図を示す。 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タイマー・サブシステムの概略図を示す。 標準ダイナミック・メモリ管理機能を完全にコンパチブルな、デバイスを有するスレッド-レベル・ダイナミック・メモリを管理するための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ための手段とを供給する、メモリ制御サブシステムの概略図を示す。 標準ダイナミック・メモリ管理機能を完全にコンパチブルな、デバイスを有するスレッド-レベル・ダイナミック・メモリを管理するための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ための手段とを供給する、メモリ制御サブシステムの概略図を示す。 ユーザ・コマンドを入力し、かつユーザ・コマンド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ユーザ・コマンド・マネージャの概略図である。 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に採用されたハードウェア-ベース手動始動式トリガ・スイッチとのソフトウェア接続を設定するためのトリガ・スイッチ・ドライバ、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上で画像収集機能を実現するための画像収集ドライバ、及びイメージング・ベース・バーコード・シンボル読取り装置上で物体検出機能を実現するためのＩＲドライバを含む、デバイス・ドライバ・ソフトウェア・モジュールの概略図である。 ユーザがバーコード・リーダをバーコード・シンボルに向けてポイントする場合に、ＩＲデバイス・ドライバは、どのようにフィールド内でその物体を検出し、そしてシステム・コア層で入出力マネージャ・ソフトウェア・モジュールを目覚めさせるかを示している例示的フローチャート図である。 物体の検出により、どのように入出力マネージャがSCORE_OBJECT_DETECT_ONイベントをイベント・ディスパッチャ-・ソフトウェア・モジュールにポスト（掲示）するかを示している例示的フローチャート図である。 物体を検出することに応じて、どのようにイベント・ディスパッチャー・ソフトウェア・モジュールがSCORE_OBJECT_DETECT_ONイベントをアプリケーション層に渡すかを示している例示的フローチャート図である。 アプリケーション層でSCORE_OBJECT_DETECT_ONイベントを受取ることにより、どのようにアプリケーション・イベント・マネージャが、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し、かつ（デバイスがプログラムされるシステム・モードによって要求された場合に）図１３Ｅに示したコード・ゲート・タスクまたは（デバイスがプログラムされるシステム・モードによって要求されら場合に）図１３Ｍに記述された狭領域照明タスクのいずれかを実行する、イベント処理ルーチンを実行するかを示している例示的フローチャート図である。 コード・ゲート・タスクがアプリケーション層内で（有効にされかつ）実行される場合に、どの動作がどのように実行されるのかを示している例示的フローチャート図である。 コード・ゲート・タスクが実行されている間に、ユーザがバーコード・リーダ上のトリガ・スイッチを引く場合、トリガ・デバイス・ドライバがシステム・コア・層における入出力マネージャをどのように目覚めさせるかを示している例示的フローチャート図である。 目覚ますことに応じて、どのように入出力マネージャがイベント・ディスパッチャーにSCORE_TRIGGER_ONイベントをポストするかを示している例示的フローチャート図である。 どのようにイベント・ディスパッチャーがアプリケーション層のアプリケーション・イベント・マネージャにSCORE_TRIGGER_ONイベントを渡すかを示している例示的フローチャート図である。 一緒に取って、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し、（どのシステム・モードにデバイスがプログラムされるかにより）コード・ゲート・タスク又は狭領域照明タスクを取消し、かつ主タスクを実行する、システム・コア層におけるタスク・マネージャ内の処理ルーチンを呼出すことによってどのようにアプリケーション・イベント・マネージャがSCORE_TRIGGER_ONに応答するかを示している例示的フローチャート図である。 一緒に取って、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し、（どのシステム・モードにデバイスがプログラムされるかにより）コード・ゲート・タスク又は狭領域照明タスクを取消し、かつ主タスクを実行する、システム・コア層におけるタスク・マネージャ内の処理ルーチンを呼出すことによってどのようにアプリケーション・イベント・マネージャがSCORE_TRIGGER_ONに応答するかを示している例示的フローチャート図である。 主タスクがアプリケーション層内で（有効にされかつ）実行される場合どの動作が実行されるかを示している例示的フローチャート図である。 主タスクでコールされる、データ出力手順がアプリケーション層の入出力サブシステム・ソフトウェア・モジュール内で実行される場合、どの動作が実行されるかを示している例示的フローチャート図である。 入出力サブシステムからシステムのリナックスＯＳ層内のデバイス・ドライバに送信される復号シンボル文字データを示している例示的フローチャート図である。 狭領域照明タスクがアプリケーション層内で（有効にされかつ）実行される場合、どの動作が実行されるかを示している例示的フローチャート図である。 一緒に取って、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ＣＭＯＳ画像感知アレイにおける鏡面式反射を実質的に低減するような方法で、広領域照明フィールドで物体を照明するように主タスク・ルーチン中の使用のために、広領域照明を生成する新規な方法を記述しているフローチャートである。 一緒に取って、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ＣＭＯＳ画像感知アレイにおける鏡面式反射を実質的に低減するような方法で、広領域照明フィールドで物体を照明するように主タスク・ルーチン中の使用のために、広領域照明を生成する新規な方法を記述しているフローチャートである。 一緒に取って、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ＣＭＯＳ画像感知アレイにおける鏡面式反射を実質的に低減するような方法で、広領域照明フィールドで物体を照明するように主タスク・ルーチン中の使用のために、広領域照明を生成する新規な方法を記述しているフローチャートである。 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・モジュール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に示すテーブルである。 マルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステム・モジュールが動作するようにプログラムすることができる４つの主要モード、具体的には：マルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステムが、増分する方法でそこ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継続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を自動的に処理するように設定される自動モード；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、抽出されて画像特徴データのフレーム又はブロックを通して螺旋的方法でサーチすること及びそれら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処理することによって、その中に表される一つ以上のバーコード・シンボルをサーチする（即ち、見出す）ように、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、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る、手動モード；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、マルチ-モード画像形成及び検出システムの視野内のバーコードの場所を特定するデータを協力させることに応じて、そこ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“興味領域”（ＲＯＩ）を自動的に処理するように設定される、ＲＯＩ-特定モード；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、そこ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、自動及び手動モードで用いられる特徴抽出及びマーキング動作なしに、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、ファインダー無し（NoFinder）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が、そこ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、自動及び手動モードで用いられる特徴抽出及びマーキング動作なしに、一つ以上の所定の仮想スキャン・ライン配向（方向）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る、オムニスキャン・モード、を一覧に示すテーブルである。 （ｉ）図１３Ｅに示したREAD BAR CODE(S) IN CAPTURED NARROW-AREA IMAGE（キャプチャされた狭領域画像のバーコードを読取る）と表題が付けられたブロックにおけるコード・ゲート・タスク・ソフトウェア・モジュール、又は（ｉｉ）図１３Ｊに示した“READ BAR CODE(S) IN CAPTURED WIDE-AREA IMAGE”（キャプチャされた広領域画像におけるバーコードを読取る）と表題が付けられたブロックにおける主タスク・ソフトウェア・モジュール、のいずれかから一度コールされた、“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”と表題が付けられたソフトウェア・サブ-アプリケーションをセット・アプしかつクリーニング・アップすることに含まれるステップを示している例示的フローチャート図である。 （１）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）をサーチする（即ち、見出す）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各ブロックに対する特徴ベクトルを生成することを含む、（２）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にマークを付けること、バーコード配向（方向）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、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内に表されたあらゆるバーコード・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ような、その動作の自動モード中に本発明のマルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステムによって実行される復号処理に含まれたステップの纏めである。 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によって実行される画像処理方法に含まれるステップの例示的フローチャート図である。 その動作の自動モードに設定されたマルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステム内の処理の第１の見出しステージ中の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示すグラフ図である。 その動作の自動モードに設定されたマルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステム内の処理の第１の見出しステージ中の、パッケージ・ラベルの低解画像度画像の区分（分割）、それを用いた特徴ベクトルの計算、及び並行線に対するこれら特徴ベクトルの分析を示すグラフ図である。 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処理の第２のマーイング・ステージ中の、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、エッジ密度の大きさ、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使用を含むことができることを示すグラフ図である。 その動作の自動モード中のマルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステム内の処理の第２のマーキング・ステージ中の、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している特徴ベクトルの検査のグラフ図である。 各特徴ベクトル・ブロックで、バーコードが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、かつ適正な配向がキャプチャされた画像内に表されたバーコード・シンボルの全てのスライスを通して最小二乗誤差感知と一致するその角度であるように決定される、その自動モードで動作しているマルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステム内の処理の第２のマーキング・ステージ中のバーコード配向を計算することのグラフ図を示す。 その自動モードで動作しているマルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステム内の処理の第２のマーキング・ステージ中のバーコード配向を計算することのグラフ図を示す。 係るマーキング動作がパーセルの完全高解画像度画像上で実行され、バーコードは、ブロックの中心から始めていずれかの方向にトラバースされ、変調の程度は、強度変化を用いて検出され、かつバーコードの４つのコーナーのｘ，ｙ座標（画素）は、１及び２から始めてバーコード配向に垂直に移動して検出され、かつ高解画像度画像内のバーコード・シンボルの検出された４つのコーナーによってＲＯＩを定義する、その自動モードで動作しているマルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステム内の処理の第２のマーキング・ステージ中の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のグラフ図を示す。 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、その自動モードで動作しているマルチ-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のグラフ図を示す。 高解画像度バーコード画像がバーコード配向に垂直な方向にメジアン・フィルタされ、２次導関数零交叉がエッジ交叉を定義し、エッジ遷移を検出するためにだけ零交叉データが用いられ、かつ黒/白遷移推定は、上部及び下部境界を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イ・レベルまで押し上げるために用いられる、その自動モードで動作しているマルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステム内の処理の第３のステージ中の零交叉に対するサーチのグラフ図を示す。 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画素幅であるように仮定され、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寄せ集められる、その自動モードで動作しているマルチ-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グラフ図を示す。 バー及びスペース・データは、境界で囲まれ、かつバー及びスペース・データは、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、その自動モードで動作しているマルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステム内の処理の第３のステージ中に復号バー及びスペース・パターンのグラフ図を示す。 （１）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）をサーチする（即ち、見出す）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にマークを付けること、かつ（螺旋的方法で）中間部ブロックを取り囲んでいるそ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第１のステージに戻ること、バーコード配向（方向）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、そして（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内に表されたあらゆるバーコード・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、その動作の手動モード中に本発明のマルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステムによって実行される画像処理方法に含まれたステップの纏めである。 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画像形成方法に含まれるステップの例示的フローチャート図である。 デコーダ・モジュールがバーコード素子ファインディング（見付け）またはマーキング（印付け）技法（即ち、ファインダ・モジュール及びマーカー・モジュール）を採用せずかつ、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処理し、フィルタされた画像の零交叉を検査し、それからバー及びスペース・パターンを生成しそして、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、その動作のファインダー無しモード中に本発明のマルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステムによって実行される画像処理方法に含まれたステップの纏めである。 その動作のファインダー無しモード中のマルチ-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の例示的フローチャート図である。 デコーダ・モジュールがバーコード素子ファインディング（見付け）またはマーキング（印付け）技法（即ち、ファインダ・モジュール及びマーカー・モジュール）を採用せず、画像化されたバーコード・シンボルが１：１の縦横（アスペクト）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、かつ一組の並行な離間された（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、仮想スキャン・ラインに沿って零交叉を検査し、それからバー及びスペース・パターンを生成し、そして、先に処理された組の仮想スキャン・ラインとは異なる角度（例えば、０、３０、６０、９０、１２０又は１５０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画像を再処理することのオプションで、バー及びスペース・パターンを復号する、その動作のオムニスキャン・モード中に本発明のマルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステムによって実行される画像処理方法に含まれたステップの纏めである。 その動作のオムニスキャン・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の例示的フローチャート図である。 （１）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）動作のオムニスキャン・モード中に取得した興味領域（ＲＯＩ）座標（ｘ１、ｘ２）を受取ること、（オムニスキャン・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（再分割）すること、及び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更なるＲＯＩｓにマークを付けること、かつ（螺旋的方法で）中間部ブロックを取り囲んでいるそ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第１のステージに戻ること、バーコード配向（方向）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、そして（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内に表されたあらゆるバーコード・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、動作のオムニスキャン・モードとの組合せで用いるために設計された、その動作の“ＲＯＩ-特定”モード中の本発明のマルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステムによって実行される画像処理ベース・バーコード読取り方法に含まれるステップの纏めである。 その動作のＲＯＩ-特定モード中に本発明のマルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステムによって実行される画像処理方法に含まれるステップの例示的フローチャート図である。 その動作の第１のマルチ-リード（オムニスキャン/ＲＯＩ-特定）モード中に動作されるマルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステムの仕様を示す図である。 その動作の第２のマルチ-リード（ファインダー無し/ＲＯＩ-特定）モード中に動作されるマルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステムの仕様を示す図である。 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）モード中に動作されるマルチ-モード・バーコード・シンボル読取りサブシステムの仕様を示す図である。 一緒に取られて、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・シンボル読取り装置内のバーコード・リーダ動作の主要プログラマブル・モード、具体的には： システム動作１番目のプログラムされたモード--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２番目のプログラムされたモード--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３番目のプログラムされたモード--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４番目のプログラムされたモード--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５番目のプログラムされたモード--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６番目のプログラムされたモード--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７番目のプログラムされたモード--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８番目のプログラムされたモード--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９番目のプログラムされたモード--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１０番目のプログラムされたモード--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手動、自動又はオムニスキャン・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１１番目のプログラムされたモード--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１２番目のプログラムされたモード--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１３番目のプログラムされたモード--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１４番目のプログラムされたモード--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１５番目のプログラムされたモード--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自動、手動及び/又はオムニスキャン・モードを採用している連続自動トリガ式複数-試み１Ｄ/２Ｄ複数-読取りモード； システム動作１６番目のプログラムされたモード--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１７番目のプログラムされたモード--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、を一覧に示すテーブル（表）を提供する図である。 一緒に取られて、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・シンボル読取り装置内のバーコード・リーダ動作の主要プログラマブル・モード、具体的には： システム動作１番目のプログラムされたモード--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２番目のプログラムされたモード--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３番目のプログラムされたモード--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４番目のプログラムされたモード--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５番目のプログラムされたモード--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６番目のプログラムされたモード--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７番目のプログラムされたモード--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８番目のプログラムされたモード--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９番目のプログラムされたモード--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１０番目のプログラムされたモード--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手動、自動又はオムニスキャン・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１１番目のプログラムされたモード--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１２番目のプログラムされたモード--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１３番目のプログラムされたモード--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１４番目のプログラムされたモード--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１５番目のプログラムされたモード--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自動、手動及び/又はオムニスキャン・モードを採用している連続自動トリガ式複数-試み１Ｄ/２Ｄ複数-読取りモード； システム動作１６番目のプログラムされたモード--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１７番目のプログラムされたモード--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、を一覧に示すテーブル（表）を提供する図である。 一緒に取られて、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・シンボル読取り装置内のバーコード・リーダ動作の主要プログラマブル・モード、具体的には： システム動作１番目のプログラムされたモード--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２番目のプログラムされたモード--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３番目のプログラムされたモード--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４番目のプログラムされたモード--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５番目のプログラムされたモード--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６番目のプログラムされたモード--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７番目のプログラムされたモード--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８番目のプログラムされたモード--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９番目のプログラムされたモード--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１０番目のプログラムされたモード--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手動、自動又はオムニスキャン・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１１番目のプログラムされたモード--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１２番目のプログラムされたモード--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１３番目のプログラムされたモード--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１４番目のプログラムされたモード--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１５番目のプログラムされたモード--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自動、手動及び/又はオムニスキャン・モードを採用している連続自動トリガ式複数-試み１Ｄ/２Ｄ複数-読取りモード； システム動作１６番目のプログラムされたモード--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１７番目のプログラムされたモード--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、を一覧に示すテーブル（表）を提供する図である。 そのマルチ-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・モード中に生成される狭領域照明の近視野及び遠視野の両方を支持する、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・リーダの第２の実施形態に採用されるマルチ-モード照明サブシステムから生成される照明の４つのモードを特定している概略図である。 （ｉ）システムのＦＯＶの遠視野領域内の伸長された長さのバーコード・シンボルの簡単な読取り、そしてまた（ｉｉ）好適にはシステム動作の“半自動トリガ式”のプログラムされたモード中に、ＦＯＶの近視野領域内でかなりの程度の制御を有するバーコード・メニューの簡単な読取り、を有効にする幾何特性を有している近及び遠狭領域照明フィールドを生成するために近視野及び遠視野狭領域アレイに採用される円筒ビーム・シェ-ピング光学系を容易に調整することができる方法を特定している概略図である。 本発明の第２の実施形態によるデジタル・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に採用される近及び遠視野狭領域及び広領域照明アレイに関連付けられたＬＥＤｓ及び集光レンズの物理的構成を示している概略図である。 第１の実施形態のフォーム・ファクタとは異なるフィーム・ファクタのハンド-サポータブル筐体を有して示され、かつ主要な広領域画像キャプチャを支持している、その動作のハンド-フリー/提示モードでの使用のために設定された、本発明のポータブルＰＯＳデジタル・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の第２の実施形態の第１の斜視図である。 主要な広領域画像キャプチャを支持している、その動作のハンド-フリー/提示モードに設定されかつ動作されて示された、本発明のポータブルＰＯＳデジタル・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の第２の実施形態の第２の斜視図である。 画像キャプチャの狭領域及び広領域モードの両方を支持している、その動作のハンド-オン形モードに設定されかつ動作されて示されている、本発明のポータブルＰＯＳデジタル・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の第２の実施形態の第３の斜視図である。 無線ポータブル・データ端末（ＰＤＴｓ）、空き缶（空き瓶）回収機、小売用製品情報キオスク、等を含んでいる、様々な種類の情報収集及び処理システムに容易に組み込むことができるマルチ-モード画像キャプチャ及び処理エンジンの型で実現される、本発明のデジタル・イメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りデバイスの第３の実施形態の斜視図である。 ハンド-オン・モードに設定されかつ動作されて示された、本発明のイメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りエンジンを採用している無線バーコード駆動式ポータブル・データ端末の概略図である。 そこに具体化されたイメージング・ベース・バーコード・シンボル読取りエンジンが、パッケージのバーコード・シンボルを読取るために用いられ、かつ読取られたバーコードを表すシンボル文字データが、ＲＦ対応２方向データ通信リンクによりその受話器受台供給基地局に自動的に送信される、ハンド-オン・モードに設定されかつ動作されて示された、図３１の無線バーコード駆動式ポータブル・データ端末の概略図である。 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が、販売時点（ＰＯＳ）環境で提示式バーコード読取りに適する、動作の広領域画像キャプチャ・モードに設定される、ハンド-フリー・モードで設定されかつ動作されて示された図３１及び３２の無線バーコード駆動式ポータブル・データ端末の側面図である。 可能なホスト・システム及び/又はネットワークとインターフェイスして示された、図３１、３２及び３３の無線バーコード駆動式ポータブル・データ端末に対する設計モデルに関連付けられた様々なサブシステム・ブロックを示しているブロック概略図である。 自動露光測定及び照明制御サブシステムがＣＭＯＳ画像感知アレイの中心部分の露光を測定しかつ、許容できない空間-強度分布に対するキャプチャされたデジタル画像のリアルタイム分析を含んでいる、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内に実現されるソフトウェア-ベース照明メータリング・プログラムと協力して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ように適応されるということ以外は、システム設計が図２Ａ１に示したものに類似する、本発明の代替実施形態によるハンド-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に対するシステム設計を表す概略ブロック図である。 自動露光測定及び照明制御サブシステムによって決定された現行照明持続時間が、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内で実行されるソフトウェア-実現形、画像処理ベース照明メータリング・プログラムにより計算された照明持続時間によって自動的に無効にされ、かつ本発明の強化された自動照明制御スキームに従って、システムによってキャプチャされた次の画像フレーム中に生成される照明を制御するために用いられる方法を詳細に示している、図３５に示されたシステムの概略図である。 図３５Ａに示された強化された自動照明制御スキームを実行することに含まれるステップを示すフローチャートである。 その内で画像形成される目標物体が照明及びイメージング動作中に囲まれるＩＣＺを抽象化するために画像クラッピング・ゾーン（ＩＣＺ）ターゲッティング/マーキング・パターン、及び自動ポスト-画像キャプチャ・クロッピング方法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・リーダの斜視図である。 システム制御サブシステムの制御下で動作される画像クロッピング・ゾーン（ＩＣＺ）照明ターゲッティング/マーキング源を採用して示される、図３７に示されるハンド-サポータブル画像処理ベース・バーコード・シンボル・リーダの概略図である。 図３７及び３８に示したバーコード・シンボル・リーダ内で具体化される本発明の画像クロッピング・ゾーン・ターゲッティング/マーキング及びポスト-画像キャプチャ・クロッピング処理を実行することに含まれるステップを示すフローチャートである。 変調伝達関数（ＭＴＦ）を用いている本発明の画像ベース・バーコード・リーダ内の画像形成（即ち、カメラ）光学系を設計する方法を記述することに用いられるグラフ図である。 変調伝達関数（ＭＴＦ）を用いている本発明の画像ベース・バーコード・リーダ内の画像形成（即ち、カメラ）光学系を設計する方法を記述することに用いられるグラフ図である。 変調伝達関数（ＭＴＦ）を用いている本発明の画像ベース・バーコード・リーダ内の画像形成（即ち、カメラ）光学系を設計する方法を記述することに用いられるグラフ図である。 変調伝達関数（ＭＴＦ）を用いている本発明の画像ベース・バーコード・リーダ内の画像形成（即ち、カメラ）光学系を設計する方法を記述することに用いられるグラフ図である。 変調伝達関数（ＭＴＦ）を用いている本発明の画像ベース・バーコード・リーダ内の画像形成（即ち、カメラ）光学系を設計する方法を記述することに用いられるグラフ図である。 実施形態に採用される画像形成光学系の設計中に用いられる、物体距離に対する最小コード素子サイズのグラフ・プロットである。

Claims (34)

  1. ハンド-サポータブル・デジタル・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一又はそれ以上の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、、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て、前記ＣＭＯＳアレイ領域型画像感知アレイの画素の全ての行を同時に、前記ＬＥＤベース照明に露出し、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デジタル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。
  2. 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。
  3. 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光収集ミラー及び光ダイオードを備え、かつ
    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。
  4. 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３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。
  5. 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照明制御方法を採用し、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・サブシステムがデジタル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。
  6. 前記汎用照明制御方法は、
    （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前記電子ローリング・シャッター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５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。
  7. ハンド-サポータブル・デジタル・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
    一又はそれ以上の上述した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ＣＭＯＳ領域型画像感知アレイの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のみに、前記ＬＥＤ照明アレイは、正確な方法で駆動され、前記ＣＭＯＳ領域型画像検出アレイの画素の全ての行が、同時に狭帯域の前記ＬＥＤベース照明に露出される、
    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。
  8. 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７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。
  9. 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６２０〜７００ナノメートルの波長だけを透過し、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７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。
  10. 前記第１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以上の光学波長を阻止し、
    前記第２の光学フィルタ素子は、７００ナノメートルを超える光学波長を透過し、かつ７００ｎｍを下回る光学波長を阻止する、
    ことを特徴とする請求項９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。
  11. 前記第１の光学フィルタ素子は、ユーザに対して赤色に見えるようにする、
    ことを特徴とする請求項９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。
  12. 既定の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；
    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し、前記ＣＭＯＳ領域型画像感知アレイの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のみに、前記ＬＥＤ照明のアレイは、正確な方法で駆動され、前記ＣＭＯＳ領域型画像検出アレイにおける画素の全ての行が、同時に狭帯域の前記ＬＥＤベース照明に露出され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。
  13. 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１２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。
  14. 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１３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。
  15. 前記物体検出フィールド及び前記ＦＯＶは、前記所定の作動範囲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１２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。
  16. 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１２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。
  17. 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１６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。
  18. 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１２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。
  19. 前記筐体は、ハンド-サポータブルである、
    ことを特徴とする請求項１２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。
  20. 前記筐体は、カウンタートップ-サポータブルである、
    ことを特徴とする請求項１２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。
  21. 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の画素の全ての行が、前記狭帯域ＬＥＤベース照明に同時に露出される正確な方法で、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；
    一又はそれ以上の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。
  22. 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２１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。
  23. 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２１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。
  24. 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。
  25. 前記物体検出フィールドは、ＩＲベース物体存在検出フィールドであり、かつ前記ＩＲベース物体存在検出フィールドは、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２１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。
  26. 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の画素の全ての行が、前記狭帯域照明に同時に露出され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；
    一又はそれ以上の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。
  27. 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２６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。
  28. 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２７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。
  29. 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２６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。
  30. 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２９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。
  31. 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２９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。
  32. 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３１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。
  33. 前記筐体は、ハンド-サポータブルである、
    ことを特徴とする請求項２６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。
  34. 前記筐体は、カウンタートップ-サポータブルである、
    ことを特徴とする請求項２６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。
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