MX2011001831A - Sistemas y disposiciones para identificacion de objetos. - Google Patents

Abstract

Un sistema de identificación de objetos incluye un dispositivo de escaneo óptico configurado para registrar una serie de imágenes lineales de partes sucesivas de una superficie de soporte a medida que la superficie de soporte es movida entre una primera y segunda posiciones; un procesador en comunicación eléctrica con el dispositivo de escaneo óptico está configurado para recopilar datos correspondientes a la serie de imágenes lineales de las partes sucesivas de la superficie de soporte para construir una imagen digital de la superficie de soporte; el procesador está configurado para comparar la imagen digital de la superficie de soporte con al menos una imagen digital almacenada de un objeto conocido para identificar un objeto cuando el objeto es dispuesto en la superficie de soporte.

Description

SISTEMAS Y DISPOSICIONES PARA IDENTIFICACIÓN DE OBJETOS REFERENCIA CRUZADA CON LA SOLICITUD RELACIONADA Esta solicitud reclama el beneficio de la solicitud de patente provisional de Estados Unidos serie No. 61/089,602, titulada SYSTEMS AND ARRANGEMENTS FOR OBJECT IDENTIFICATION y presentada el 18 de agosto de 2008, cuya descripción completa se incorpora en la presente como referencia, siempre que no esté en conflicto con la presente solicitud.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La pérdida de inventario, por ejemplo, debido al robo o colocación errónea, es un problema en muchos entornos, incluyendo, por ejemplo, establecimientos de venta al por menor o entornos de lugar de trabajo en los cuales mantener un inventario completo de las herramientas y dispositivos necesarios puede ser crítico (tal como herramientas de mantenimiento para vehículos o equipo de manufactura). En algunas aplicaciones, objetos no devueltos al inventario (por ejemplo, un gabinete de almacenamiento) puede adicionalmente causar daño (tal como herramientas de aviación dejadas accidentalmente a bordo de una aeronave). Sistemas electrónicos de rastreo de inventario han sido utilizados para proveer visibilidad de cambios en niveles de inventario totales o la presencia o lugar de artículos individuales específicos. En dicho sistema convencional, transpondedores o "etiquetas" de identificación por radiofrecuencia (RFID) se pueden fijar en artículos para recibir y transmitir señales de radio provistas por un lector, que identifica la presencia del articulo etiquetado procesando la señal devuelta por la etiqueta RFID. Dichos sistemas pueden requerir fijar etiquetas RFID a muchos artículos, lo cual puede ser costoso, y puede ser vulnerable a daño a la etiqueta o separación accidental o no autorizada de la etiqueta del artículo.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente solicitud describe disposiciones electrónicas de identificación de objetos que se pueden utilizar para identificar objetos colocados en un compartimiento (por ejemplo, un gabinete, bandeja o caja de almacenamiento), por ejemplo, para confirmar el almacenamiento apropiado de los objetos, para alertar a un usuario de objetos faltantes, o para identificar el almacenamiento de objetos incorrectos u objetos almacenados en lugares incorrectos. De acuerdo con un aspecto inventivo de la presente solicitud, uno o más escáneres ópticos se pueden utilizar para escanear un espacio de almacenamiento o superficie de soporte en la cual uno o más objetos han sido colocados. Los datos capturados correspondientes a las imágenes escaneadas pueden entonces ser comparados con datos o plantillas almacenados para identificar objetos almacenados o la ausencia de objetos almacenados en la superficie de soporte. Una interfase de usuario u otra salida se puede proveer para dar una confirmación de que los objetos han sido almacenados de manera apropiada, o una alerta de que los objetos faltan o están almacenados de manera inapropiada.

Por consiguiente, en una modalidad, un sistema de identificación de objetos incluye un compartimiento y un cajón que incluye una superficie de soporte para retener al menos un objeto, el cajón están ensamblado con el compartimiento y es movible entre una posición retraída en la cual la superficie de soporte es rodeada por el compartimiento y una posición extendida en la cual la superficie de soporte se extiende desde una abertura frontal del compartimiento y es accesible para colocación o remoción de al menos un objeto. Un dispositivo de escaneo óptico está dispuesto dentro del compartimiento cercano a una pared posterior del compartimiento, y un espejo está fijado en el compartimiento cercano a la abertura frontal y por arriba de la superficie de soporte del cajón, el espejo está orientado para redirigir la luz reflejada desde una parte de la superficie de soporte bajo el espejo hacia el dispositivo de escaneo óptico. El dispositivo de escaneo óptico está configurado para registrar una serie de imágenes lineales de partes sucesivas de la superficie de soporte bajo el espejo cuando el cajón es movido entre la posición retraída y la posición extendida. Un procesador en comunicación eléctrica con el dispositivo de escaneo óptico está configurado para recopilar datos correspondientes a la serie de imágenes lineales de las partes sucesivas de la superficie de soporte para construir una imagen digital de la superficie de soporte, el procesador está además configurado para comparar la imagen digital de la superficie de soporte con al menos una imagen digital almacenada de un objeto conocido para identificar un objeto cuando el objeto es dispuesto en la superficie de soporte.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Características y ventajas de la invención se harán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada hecha con referencia a los dibujos adjuntos, en donde: la Figura 1A es un diagrama de bloques esquemático de una disposición electrónica de identificación de objetos; la Figura 1 B es una vista esquemática lateral de un gabinete que tiene una disposición de escaneo óptico para identificación de objetos; la Figura 2A es una vista en perspectiva inferior de un gabinete de almacenamiento que tiene una disposición de escaneo óptico para identificación de objetos, mostrado con un cajón retirado para ilustrar características adicionales del gabinete; la Figura 2B es una vista en perspectiva parcial del gabinete de la Figura 2A, que ilustra una unidad de iluminación del gabinete; la Figura 2C es una vista en sección transversal lateral del gabinete de la Figura 2A, que ilustra una unidad de iluminación y elemento de espejo del gabinete; la Figura 2D es otra vista en perspectiva parcial del gabinete de la Figura 2A, que ilustra una unidad de iluminación y elemento de espejo del gabinete; la Figura 3A es una vista en perspectiva de un conjunto de escáner óptico; la Figura 3B es una vista en sección transversal lateral del conjunto de escáner óptico de la Figura 3A; la Figura 3C es una vista superior del conjunto de escáner óptico de la Figura 3A, mostrado montado a un panel de soporte; la Figura 3D es una vista lateral del conjunto de escáner óptico y panel de soporte de la Figura 3C; la Figura 3E es una vista en perspectiva del conjunto de escáner óptico y panel de soporte de la Figura 3C; la Figura 4A es una vista anterior de los paneles de soporte izquierdo y derecho ensamblados con múltiples conjuntos de escáner óptico; la Figura 4B es una vista superior parcial de los conjuntos de panel de soporte izquierdo y derecho de la Figura 4A, mostrados montados en un compartimiento de gabinete; la Figura 5A es una vista esquemática superior de un conjunto de escáner óptico y disposición de cajón, donde el cajón está configurado para facilitar el escaneo óptico; la Figura 5B es una vista ampliada de una cinta de calibración codificada para usar con el cajón de la Figura 5A; la Figura 5C es una vista esquemática superior de un conjunto de escáner óptico y disposición de cajón que usa múltiples escáneres; y la Figura 6 es una vista en perspectiva de un alojamiento y subsistema eléctrico de un gabinete de escaneo óptico con el alojamiento mostrado en transparencia para ilustrar características adicionales del gabinete.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Esta descripción detallada meramente describe modalidades de la invención y no pretende limitar el alcance de las reivindicaciones en modo alguno. En verdad, la invención como se reclama es más amplia que las modalidades preferidas y no está limitada por las mismas, y los términos usados en las reivindicaciones tienen sus significados comunes completos.

La presente solicitud contempla un sistema de identificación de objetos en el cual una o más características visuales de un objeto u objetos dentro de un compartimiento de almacenamiento (tal como, por ejemplo, un gabinete, caja, o estante) son obtenidas (por ejemplo, por un escáner óptico o cámara) para identificar y/o rastrear estos objetos. Muchos tipos diferentes de características visuales pueden ser registrados o medidos, incluyendo, por ejemplo, forma, orientación, color, contraste, patrones marcados (incluyendo, por ejemplo, cadenas de caracteres, logotipos y códigos de barra) y reflectividad parciales o totales. En dicha modalidad, señales de datos asociadas con una o más características visuales son producidas por un escáner óptico o cámara y provistas a un procesador (el cual puede, mas no necesita, ser retenido dentro del compartimiento) para análisis. El análisis electrónico de estas características visuales puede, por ejemplo, proveer confirmación de que todos los objetos han sido devueltos al contenedor (o una alerta de que uno o más objetos faltan), identificar objetos nuevos o diferentes almacenados en el contenedor, identificar el almacenamiento de un objeto en un lugar incorrecto dentro del contenedor, o reconocer un cambio en la condición de un objeto (por ejemplo, reducción o daño). De acuerdo con un aspecto de la presente solicitud, un sistema puede ser configurado para identificar un artículo o artículos comparando una imagen obtenida de un objeto u objetos presentes con una imagen existente correspondiente a almacenamiento del objeto u objetos.

La Figura 1A ilustra esquemáticamente una disposición electrónica de identificación de objetos 1 de acuerdo con aspectos inventivos de la presente solicitud. La disposición ejemplar uno incluye módulos de escaneo 2a, 2b, 2c que utilizan componentes ópticos (por ejemplo, lentes, espejos) 3a, 3b, 3c para registrar imágenes de un espacio de almacenamiento (por ejemplo, un cajón, una bandeja u otro compartimiento) iluminado por una fuente de luz 4a, 4b, 4c). Cada módulo de escaneo puede ser conectado a LEDs de indicador de usuario u otras pantallas de interfase 5a, 5b, 5c para indicar una condición del módulo de escaneo 2a, 2b, 2c (por ejemplo, escaneo exitoso o no exitoso). Los módulos de escaneo 2a, 2b, 2c están en comunicación eléctrica con un procesador de señal digital central (DSP) 6 a través de un conmutador o concentrador de red 7, el cual dirige datos en serie entre los módulos de escaneo 2a, 2b, 2c y el DSP 6. Los datos de imagen entregados al DSP 6 desde los módulos de escaneo 2a, 2b, 2c pueden ser evaluados por el DSP y comparados con plantillas almacenadas y datos de imagen existentes, por ejemplo, para identificar objetos retenidos en el espacio de almacenamiento, para identificar objetos que faltan del espacio de almacenamiento, o para identificar objetos en el espacio de almacenamiento que han cambiado en apariencia (por ejemplo, debido a reducción o daño). De manera adicional o alternativa, datos de imagen asociados con nuevos objetos o nuevos diseños de objetos pueden ser almacenados como imágenes o plantillas nuevas, que pueden ser identificadas por entradas de usuario, para usar en futuras evaluaciones de escaneo de imagen. Esto puede permitir que la disposición 1 sea usada como un sistema independiente, sin requerir software externo para identificar herramientas o partes de plantillas a analizar. La capacidad de la disposición 1 de descubrir nuevos objetos o diseños de objetos permite una mayor adaptabilidad en la identificación de cajones intercambiados, objetos de reemplazo, objetos reacomodados y objetos colocados en diferentes posiciones y orientaciones (por ejemplo, objetos que están volteados).

Cada módulo de escaneo 2a, 2b, 2c puede ser codificado de manera única para identificación por el DSP 6. Datos o instrucciones adicionales pueden ser provistos al DSP 6 por un usuario usando un teclado u otra ¡nterfase 8, e información puede ser comunicada al usuario mediante una pantalla de texto, pantalla de video u otra pantalla 9. Un suministro de corriente del sistema 11 puede ser configurado para convertir energía de corriente alterna externa a energía de corriente directa apropiada para los módulos de escaneo 2a, 2b, 2c (por ejemplo, 24 VDC), fuentes de luz 4a, 4b, 4c (por ejemplo, 24 VDC), DSP 6 (por ejemplo, 5 VDC), y concentrador de red 7 (por ejemplo, 12 VDC).

Muchas disposiciones diferentes se pueden utilizar para obtener una imagen del contenido de un compartimiento. Como un ejemplo, una o más cámaras o escáneres se pueden proveer dentro del compartimiento para registrar una imagen estática de un área de almacenamiento en la cual uno o más objetos se van a almacenar. Como otro ejemplo, uno o más escáneres ópticos se pueden configurar para moverse a través de un área de almacenamiento (por ejemplo, movimiento deslizante, como un escáner de documentos, o movimiento pivotante, como una cámara de seguridad) para obtener una imagen bidimensional del área de almacenamiento y su contenido. Como otro ejemplo, un área de almacenamiento puede ser movida con respecto a uno o más sensores ópticos fijos para obtener una imagen bidimensional del área de almacenamiento y su contenido. En dicha modalidad, un gabinete de almacenamiento incluye uno o más escáneres ópticos o sensores configurados para escanear la superficie interna (y contenido) de un cajón a medida que el cajón es abierto o cerrado, obteniendo así una imagen bidimensional del área de almacenamiento y su contenido.

Un gabinete se puede proveer con uno o más escáneres ópticos en una variedad de posiciones y orientaciones para escanear el contenido de un cajón a medida que el cajón es abierto o cerrado. Como ejemplo, uno o más escáneres ópticos se pueden unir a una superficie externa del gabinete para escanear una parte de un cajón que sobresale del compartimiento de gabinete. Un escáner unido a (o adyacente a) un borde anterior superior del gabinete puede ser usado para escanear el contenido de múltiples cajones dentro del gabinete a medida que los cajones son abiertos o cerrados, siempre que solamente un cajón se extienda desde el gabinete en un momento dado. En otra modalidad, uno o más escáneres ópticos pueden ser fijados dentro del compartimiento de gabinete, lo cual puede evitar que los escáneres sean expuestos a daño o contaminación. Aunque los escáneres pueden ser fijados arriba de uno o más cajones para escanear las superficies internas de los cajones a medida que los cajones pasan directamente debajo de los escáneres, limitaciones de espacio pueden hacer dicha colocación difícil o costosa (ya que escáneres más largos o adicionales se pueden requerir para escanear objetos colocados tan cerca de los escáneres). En una modalidad, uno o más escáneres se pueden configurar para escanear óptimamente una parte del cajón longitudinalmente separado del escáner, utilizando un espejo para dirigir una imagen óptica de la parte del cajón longitudinalmente de vuelta al escáner. Esta técnica puede permitir que los escáneres sean colocados en el gabinete en un área donde hay más espacio disponible (por ejemplo, cercano a una pared posterior del gabinete), y puede permitir también que escáneres más pequeños o menos escáneres obtengan una imagen de una parte más ancha del cajón.

La Figura 1B ilustra una vista esquemática lateral de un gabinete de almacenamiento ejemplar 10 configurado para escaneo óptico del contenido de uno o más cajones 30 para identificar y/o rastrear el contenido de los cajones. El gabinete ejemplar 10 incluye un alojamiento o compartimiento externo 20 y un cajón 30 soportado de manera deslizable por el alojamiento 20 (por ejemplo, usando correderas de cajón convencionales) para movimiento entre las posiciones cerrada y abierta. Un conjunto de escáner óptico 40 está montado a una pared posterior 21 del alojamiento 20, y está dimensionado para proveer espacio libre con un extremo posterior del cajón correspondiente 30 cuando el cajón está en la posición cerrada. El conjunto de escáner óptico 40 puede ser de tamaño compacto (por ejemplo, aproximadamente 50 mm x 100 mm) para caber en los espacios disponibles dentro del gabinete 10.

Para obtener una imagen del cajón correspondiente 30, una unidad de iluminación 50 y un elemento de espejo 60 están fijados en el alojamiento de gabinete 20 arriba del cajón 30 que se va a escanear y hacia el frente del alojamiento 20. La unidad de iluminación 50 ilumina el interior del cajón 30, mientras que el elemento de espejo 60 está en ángulo para dirigir una imagen lineal (representado esquemáticamente por las líneas I) de la parte del cajón directamente debajo del elemento de espejo 60 hacia el conjunto de escáner óptico 40. En otra modalidad (no se muestra), un sistema de escaneo óptico puede incluir un escáner orientado hacia arriba y un segundo espejo arriba del escáner para redirigir la imagen lineal reflejada desde el primer espejo hacia abajo hacia el segundo espejo.

A medida que el cajón 30 es movido entre las posiciones abierta y cerrada, el conjunto de escáner 40 recibe y registra una serie consecutiva de imágenes lineales digitales del cajón 30. Estas señales digitales son comunicadas desde el conjunto de escáner óptico 40 (por ejemplo, vía un concentrador de red 99) a un procesador de señal digital (DSP) 70 almacenado dentro del alojamiento. El DSP 70 usa los datos recibidos para construir una imagen bidimensional de al menos una parte del cajón 30. El DSP puede entonces comparar toda o parte de esta imagen con imágenes conocidas correspondientes a uno o más objetos, para identificar la presencia, ausencia, posición, o condición de estos objetos dentro del cajón 30. Señales asociadas con los resultados de esta comparación pueden ser después enviadas a una inferíase de usuario 80 para proveer una indicación visual, audible u otra al usuario referente al contenido del cajón 30. Un suministro de corriente del sistema 90 se puede promover dentro del alojamiento 20 para convertir energía de corriente alterna externa a energía de corriente directa para operar el conjunto de escáner 40, unidad de iluminación 50, DSP 70, interfase de usuario 80, y cualquier otro equipo electrónico asociado con el gabinete. Una instalación eléctrica o cables eléctricos (no se muestran) entre el suministro de corriente 90, concentrador de red 99, conjuntos de escáner 40, unidades de iluminación 50, DSP 70, e interfase de usuario 80 se pueden disponer para no interferir con la operación de los cajones 30.

Muchas disposiciones y configuraciones diferentes se pueden utilizar para proveer un contenedor de almacenamiento con un sistema de escaneo óptico para identificación automatizada del contenido del contenedor, para almacenar de manera conveniente y montar los diversos componentes del sistema de escaneo óptico. En una modalidad, los componentes y conjuntos de un sistema de escaneo óptico para un gabinete de almacenamiento se pueden configurar para ser usados con un gabinete existente, por ejemplo, haciendo uso de características dimensionales comunes del gabinete. Con tal modalidad, un gabinete de almacenamiento existente se puede modificar o modernizar fácilmente para incluir un sistema de escaneo óptico para identificar y rastrear el contenido de uno o más cajones en el gabinete. Las Figuras 2A-6 ilustran diversas vistas de un gabinete de herramientas ejemplar 100 que tiene un sistema de escáner óptico para identificación y rastreo de herramientas almacenadas dentro del gabinete 100, el cual puede, mas no necesita, ser producido modernizando un gabinete de herramientas existente.

Una unidad de iluminación y elemento de espejo se pueden fijar en un alojamiento de gabinete usando muchas configuraciones y disposiciones diferentes para reflejar imágenes lineales del contenido de un cajón de vuelta a un escáner óptico. En una modalidad, una unidad de iluminación y elemento de espejo están fijados en un elemento de riel que se extiende a través del gabinete arriba de un cajón que se va a escanear. Las Figuras 2A-2D ilustran una modalidad ejemplar de un gabinete 100 que tiene un riel de soporte horizontal 110 que soporta una unidad de iluminación 150 (Figuras 2B, 2C) y un elemento de espejo 160 (Figuras 2C, 2D). Aunque el riel de soporte 1 10 puede ser fijado en el alojamiento 120 usando cualquier disposición adecuada, en la modalidad ilustrada, una ménsula o montura de riel de soporte 1 11 se puede proveer con una cavidad de retención 1 12 dimensionada para recibir un extremo del riel 1 10. La montura 1 1 1 puede, por ejemplo, ser fijada en las paredes laterales del alojamiento 120, en las correderas de cajón 122 (por ejemplo, usando partes de sujetador 1 13), o ambas. El riel de soporte 110 está colocado para proveer suficiente espacio libre con el cajón correspondiente, que puede requerir espacio libre adicional para tomar en consideración un ligero curvamiento o colgamiento del riel de soporte 110 en la parte central lateral del riel de soporte.

Aunque el riel 110 puede fijar el elemento de espejo 160 a una variedad de ángulos, en una modalidad ejemplar, el elemento de espejo 160 está asegurado a un ángulo de aproximadamente 45° con respecto a la superficie del cajón. El elemento de espejo 160 se puede asegurar al riel de soporte 110 usando una cinta adhesiva de alto rendimiento (por ejemplo, cinta 3M 468) o cualquier otra disposición adecuada. El elemento de espejo 160 puede incluir múltiples espejos fijados en el riel de soporte 1 10, por ejemplo, para alojar cajones más amplios sin requerir espejos más largos. El elemento de espejo 160 se puede proveer en cualquier material adecuado, incluyendo, por ejemplo, plástico revestido.

Muchos tipos diferentes de fuentes de luz se pueden utilizar para iluminar el contenido de un cajón. En la modalidad ilustrada, la unidad de iluminación 150 incluye una franja de diodos emisores de luz (LEDs) 151 montada a una tarjeta de circuito impreso (PCB) 152 para comunicación eléctrica con un suministro de corriente. Los LEDs 151 pueden proveer una vida de servicio relativamente larga con mínimo consumo de energía, por ejemplo, para facilitar la operación de baterías. Los LEDs 151 se pueden seleccionar para proveer iluminación en cualquiera de una variedad de colores, que se pueden seleccionar para coincidir con la sensibilidad máxima del sensor de imagen o para mejorar el contraste contra fuentes de luz ambiental. En una modalidad se utilizan LEDs rojo-naranja de alta intensidad. La disposición de LEDs se puede configurar de modo tal que la separación de montaje y la corriente impulsora sean independientes del ancho del cajón, a fin de proveer una iluminación razonablemente uniforme, a suficiente intensidad, en cualquier ancho de cajón. En una modalidad, cada LED tiene una separación de montaje de aproximadamente 7.5 mm (o 120 LEDs para un cajón con un ancho de 91.44 cm), una corriente impulsora de 45 mA (+/- 10 mA), y disipación de energía de aproximadamente 1 0 mW. Los LEDs se pueden disponer en cadenas (por ejemplo, cadenas de 8-10 LEDs) con la corriente impulsora ajustada usando un resistor en serie. Asimismo, para compensar reducciones en intensidad reflejada y rendimiento de la lente en lugares lateralmente distales al escáner 140, la intensidad puede ser incrementada (por ejemplo, duplicada) en estos lugares lateralmente distales, por ejemplo, incrementando la corriente impulsora a estos LEDs. La intensidad se puede incrementar gradualmente sobre la distancia lateral entre el escáner y el lugar de extremo distal. En otra modalidad, una fuente de LED se puede encender y apagar más rápidamente bajo control de software, y se podría tomar una medición diferencial, para mejorar el rechazo o exclusión de fuentes de luz ambiental.

Como se muestra en la Figura 2C, los LEDs 151 pueden ser asegurados al alojamiento de gabinete 120 montando las tarjetas de circuito impreso 152 al riel 110. Como se muestra, las tarjetas de circuito impreso 152 se pueden montar a una superficie con depresión en el riel 110, por ejemplo, para proteger los LEDs 151 de daño. La unidad de iluminación 150 se puede fijar en el riel de soporte 110 usando una cinta adhesiva de alto rendimiento (por ejemplo, cinta 3M 468) o cualquier otra disposición adecuada. En una modalidad ejemplar, una tarjeta de circuito impreso LED 152 mide aproximadamente 8 mm de ancho y 200 mm de largo, y provee espacio para dos cadenas de hasta 10 LEDs. Cadenas de LEDs que varían en número se pueden combinar para alojar cajones de diversos anchos.

Para limitar el consumo de energía, la iluminación de los LEDs 151 y escaneo por el escáner 140 se pueden limitar a un periodo de tiempo predeterminado durante el cual el gabinete 100 está en uso, tal como, por ejemplo, mientras el gabinete 100 está abierto, o durante un periodo de tiempo establecido después de que el gabinete 100 ha sido abierto. Para limitar aún más el consumo de energía de los LEDs 151 y escáner 140, una disposición de escaneo óptico se puede proveer con un modo de operación de "reserva", en el cual la unidad de iluminación 150 es periódicamente iluminada y el escáner 140 es señalizado para capturar una imagen lineal para comparación con una linea escaneada de reserva previa. Si los escaneos consecutivos no indican un cambio significativo, el sistema "se suspende temporalmente" hasta el siguiente escaneo de reserva. Si un cambio significativo en los escaneos lineales es identificado durante el siguiente escaneo de reserva (consistente con el movimiento del cajón), el sistema entra en un modo de operación de escaneo, en el cual la unidad de iluminación 150 permanece iluminada, y el escáner 140 rápidamente envía escaneos lineales al procesador de señal digital para construcción de la Imagen del cajón escaneado bidimensional. En dicha modalidad, el ciclo de trabajo de los LEDs se puede reducir en una relación de aproximadamente 30:1 durante este modo de reserva (por ejemplo, pulsado una vez cada 20 milisegundos para coincidir con una frecuencia de escaneo de reserva).

Donde un gabinete incluye múltiples cajones con disposiciones de escaneo óptico, cada cajón puede rastrear en forma autónoma su propio estado de movimiento, y cambiar en forma autónoma de modo de reserva a modo de escáneo y de vuelta otra vez. A un cajón en movimiento se le puede dar prioridad en el bus serie, y todos los demás escáneres de cajón se pueden detener temporalmente enviando actualizaciones de estado al procesador de señal digital central, mientras los otros cajones continúan monitoreando en forma independiente si se están moviendo, a fin de alertar al DSP de cualesquier movimientos de cajón en cualquier lugar en el sistema, mientras el DSP está ocupado procesando los datos del primer cajón en movimiento. Por ende, el DSP puede alertar al operador para volver a escanear cualesquier cajones que fueron movidos mientras el primer cajón en movimiento estaba siendo escaneado. Donde un solo cajón usa múltiples escáneres (como se describe en mayor detalle más adelante), los escáneres pueden estar dispuestos en configuraciones maestro/esclavo, donde el escáner "maestro" rastrea el movimiento y hace cambios entre los modos de reserva y de escaneo, y el escáner "esclavo" rastrea el movimiento miéntras sigue los cambios de estado de operación del escáner maestro. Aunque se puede usar una variedad de intervalos, en una modalidad, la unidad de iluminación 150 y el escáner 140 son activados cada 20 ms mientras están en el modo de reserva, mientras que el escáner 140 obtiene una imagen lineal cada 1.6 ms cuando está en el modo de escaneo.

Muchos tipos diferentes de cámaras y sensores se pueden utilizar en un conjunto de escáner para capturar una imagen lineal de una parte de un cajón, en una modalidad, un sensor de dispositivo de acoplamiento por carga (CCD) (por ejemplo, un sensor de linea de 2048 pixeles) se puede ensamblar con una PCB de sensor de imagen para capturar imágenes lineales. Dicho sensor de imagen es un Sony ILX551. La PCB de sensor de imagen puede incluir un CPU configurado para generar las señales de temporización necesarias para el sensor CCD, y proveer interfases serie separadas a un convertidor analógico a digital (ADC) de alta velocidad y a un controlador de Ethernet para manejar la comunicación al DSP central. Un ADC ejemplar es un Semiconductor Nacional ADC10321 , y un controlador de Ethernet ejemplar es un SMSC LAN9210. El tiempo de adquisición de imagen puede ser generalmente limitado por uno del Indice de muestra de ADC y la velocidad de conmutación del CPU o ambos. En una modalidad de ejemplo, el tiempo de adquisición de imagen es aproximadamente 700 µe por línea.

Una lente, tal como, por ejemplo, una lente de gran angular, se puede montar al sensor de CCD en un lugar configurado para foco óptimo de la imagen lineal, por ejemplo, correspondiente con la distancia entre el sensor y un elemento de espejo que refleja la imagen lineal de vuelta al sensor. La lente puede ser ajustable para alterar el foco, y puede ser inmovilizable, por ejemplo, mediante un tornillo de fijación. De manera adicional, la lente se puede configurar para ser optimizada para el tipo de luz producida por la unidad de iluminación (por ejemplo, optimizada para luz roja, para usar con LEDs rojos o rojos-naranja), y puede incluir un filtro de color para rechazo o exclusión mejorados de luz ambiental. Además, el diseño de la lente puede ser simplificado proveyendo iluminación LED monocromática, permitiendo así que algunas clases de distorsión óptica dependientes de la longitud de onda sean ignoradas para los propósitos de este diseño.

Las Figuras 3A y 3B muestran un conjunto de escáner ejemplar 140 que tiene un sensor de CCD 141 y una PCB de sensor de imagen 142 montados a una placa de soporte de sensor 143, usando, por ejemplo, tornillos y arandelas a prueba de sacudidas. Un sujetador de lente 144 que retiene una lente de gran angular 145 está montado en forma ajustable a la placa de soporte de sensor 143 (por ejemplo, usando sujetadores, no se muestran) para un foco óptimo. La lente 145 se puede proveer en cualquier tamaño adecuado (por ejemplo, 12 mm de diámetro y 12.5 mm de largo). La PCB de sensor de imagen 142 está conectada eléctricamente con una PCB de módulo de escaneo 146, que incluye circuitería electrónica para controlar el sensor de CCD 141 y una unidad de iluminación. La placa de soporte de sensor 143 está adaptada para ser montada (directa o indirectamente) a una superficie interna posterior del alojamiento de gabinete 120, de modo tal que el sensor de CCD 141 esté dirigido hacia la parte anterior del alojamiento 120.

Aunque el conjunto de escáner puede estar centrado en la pared posterior del gabinete y dirigido perpendicular a la pared del gabinete, en algunas modalidades, una posición fuera de centro para el escáner puede ser deseable o requerida. Por ejemplo, un cajón del gabinete puede ser demasiado ancho para capturar una imagen del cajón entero usando un solo conjunto de escáner (por ejemplo, un cajón con una relación de aspecto mayor que 1.6:1 , correspondiente a los limites de una lente de gran angular ejemplar). En dicha modalidad, múltiples conjuntos de escáner se pueden utilizar para escanear el ancho completo del cajón (donde el procesador de señal digital está configurado para considerar cualquier sobreposición entre las imágenes correspondientes al construir una imagen bidimensional del cajón).

En otras modalidades, una parte central de un gabinete se puede utilizar para un mecanismo de trabamiento de cajón, que puede interferir con un escáner óptico si el escáner óptico está centrado dentro del gabinete. Como tal, en una modalidad, un conjunto de escáner está asegurado a la pared de gabinete posterior en una posición desfasada de una linea central. Para compensar esta posición fuera de centro, el escáner puede ser dirigido a un ángulo de la perpendicular, de modo que una imagen lineal del ancho del cajón de gabinete completo se pueda obtener aún. En la modalidad ilustrada, como se muestra en las Figuras 3C-3E, la placa de soporte de sensor 143 está fijada en un panel de soporte de escáner 148 sujetado a la pared posterior del alojamiento de gabinete 120 (por ejemplo, usando tornillos de montaje), donde el panel de soporte 148 tiene una superficie de soporte en ángulo configurada para colocar el sensor de CCD 141 a un ángulo deseado de la perpendicular. Aunque muchos ángulos diferentes se pueden utilizar (y se pueden seleccionar para escaneo óptimo), en una modalidad, el sensor 141 está colocado a un ángulo de aproximadamente 5o de la perpendicular. De manera adicional, como se muestra, el conjunto de escáner o 140 se puede proveer con tornillos de ajuste 147, 149 (u otros mecanismos) para permitir el ajuste manual del ángulo del sensor de CCD 141 alrededor de los ejes horizontal y vertical (coplanar con la placa de soporte 143), por ejemplo, para ajusfar u optimizar la imagen del cajón obtenida por el escáner, como se muestra en las Figuras 3C y 3D. Además, la posición rotacional del sensor de imagen alrededor de un eje perpendicular a la placa de soporte 143 puede ser ajustable para alinear el campo de visión de la lente 145 para que esté paralelo al elemento de espejo 160.

En algunas modalidades, el uso de conjuntos de escáner con múltiples cajones a escanear, dependiendo del tamaño y separación de los cajones, puede requerir que las posiciones de los conjuntos de escáner sean alternadas en la pared posterior del alojamiento para proveer suficiente espacio libre para cada conjunto de escáner. La Figura 4A ilustra paneles de soporte izquierdo y derecho 148a, 148b que soportan múltiples conjuntos de escáner óptico 140 en una disposición alternada, permitiendo la sobreposición vertical de los conjuntos de escáner 140 dentro del gabinete 10, por ejemplo, para alojar cajones angostos adyacentes a escanear permitiendo una separación vertical mínima (por ejemplo, 5.08 cm) entre la lente 145. Como se muestra en la Figura 4B, las superficies de montaje en ángulo opuestas de los paneles de soporte 148a, 148b permiten que los conjuntos de escáner óptico 140 montados a cualquiera de los dos lados de la línea central del gabinete obtengan imágenes lineales de un ancho completo de un compartimiento de cajón (como se muestra mediante los campos de visión identificados en Fa y Fb).

Aunque se pueden colocar objetos en un cajón en cualquier número de lugares o disposiciones, en una modalidad, un cajón puede incluir compartimientos o depresiones separados para organizar los objetos almacenados y prevenir la sobreposición de los objetos, lo cual podría hacer difícil que un procesador identifique los objetos. En dicha modalidad, los compartimientos o depresiones en un cajón pueden ser configurados, dimensionados o de otro modo codificados (por ejemplo, codificación con colores o marcado con el nombre o número de parte de un objeto) específicamente para recibir objetos específicos. Esto puede permitir simplificación del software, algoritmos u otros procesos de un procesador de señal digital para identificar los objetos almacenados, permitiendo al procesador verificar un objeto conocido específico en un lugar predeterminado.

La Figura 5A ilustra una vista esquemática superior de un cajón ejemplar 130 configurado para recibir una pluralidad de objetos para escaneo, identificación y almacenamiento. El cajón 130 incluye un inserto 131 que define una pluralidad de depresiones 133a-133c cada una dimensionada y configurada para recibir un objeto para almacenamiento. Como se muestra, las depresiones 133a-c pueden, pero no necesitan, ser configuradas para coincidir con un perímetro externo de un objeto a almacenar y escanear, por ejemplo, para asegurar una orientación deseada del objeto almacenado de manera apropiada para facilitar el escaneo. Además, las depresiones 133a-c pueden ser dimensionadas para recibir exactamente un objeto deseado, por ejemplo, para reducir al mínimo la variación en la posición del objeto almacenado de manera apropiada (por ejemplo, dentro de 2 mm en las direcciones lateral y longitudinal horizontal) para facilitar la comparación de las imágenes escaneadas con las plantillas almacenadas. Aunque el inserto 131 se puede proveer en una variedad de materiales, en una modalidad, el inserto 131 se provee en un material de espuma, el cual puede ser fácilmente cortado para formar las depresiones 133a-133c.

Cuando el escáner 140 escanea una imagen del cajón 130, el procesador de señal digital asociado puede analizar la imagen bidimensional entera del cajón 130. De manera alternativa, el procesador puede analizar solamente regiones específicas del cajón 130, tal como, por ejemplo, las porciones con depresión 133a-133c, por ejemplo, para simplificar el software, procesos y algoritmos requeridos para realizar el análisis. Por ejemplo, el análisis de estas partes con depresión puede identificar un objeto Ta almacenado en forma apropiada en una depresión 133a, un objeto faltante de una depresión 133b, o un objeto incorrecto Tc almacenado en una depresión 133c. Como otra alternativa, el procesador se puede configurar para analizar en forma más completa regiones de mayor interés (por ejemplo, las depresiones 133a-133c), mientras solamente verifica características visuales inesperadas (por ejemplo, consistente con un objeto Tb almacenado fuera de su depresión 133b) en el resto de la superficie del cajón (con análisis posterior más detallado si es necesario o deseable). En una modalidad, las partes sin depresión de la superficie del cajón se pueden proveer en un color sólido, de modo que el reconocimiento de contraste del procesador en estas partes se pueda usar para identificar objetos extraños o fuera de su posición.

La determinación de una forma general de un objeto se puede usar para verificar la presencia de los objetos correctos en un cajón de gabinete. En otra modalidad, el procesador se puede configurar de manera adicional o alternativa para analizar marcas en un objeto para facilitar la identificación de objetos (por ejemplo, comparando la imagen de la marca con marcas correspondientes a objetos conocidos). Estas marcas pueden incluir, por ejemplo, códigos de barras, cadenas de caracteres, números de parte, o logotipos, que pueden estar marcados en uno o más lugares en el objeto. Como se muestra, una marca M puede estar colocada en un objeto T3 para ser escaneable cuando el objeto está almacenado de manera apropiada y orientado en su depresión destinada 133a.

Muchos objetos pueden ser identificados fácilmente por un escáner óptico con base en su color, forma u otras características visuales de identificación. No obstante, el escaneo óptico de objetos altamente reflejantes (tales como, por ejemplo, herramientas de cromo) puede ser difícil, ya que la luz reflejada del objeto puede producir contrastes impredecibles en la superficie del objeto. En una modalidad, una superficie de fondo sobre la cual un objeto es colocado se puede diseñar para proveer un patrón de contraste regular, predecible contra el cual se puede comparar el objeto. El procesador de señal digital se puede programar para reconocer el patrón de fondo, y para analizar la imagen escaneada para buscar espacios, roturas, o interrupciones en este patrón de fondo conocido, consistente con una posición que está siendo ocupada por un objeto almacenado. Como ejemplo, un patrón de tablero de ajedrez repetido pequeño (por ejemplo, que tiene un espaciado de aproximadamente 5 mm) se puede utilizar en la superficie de fondo del cajón. Como se muestra en la Figura 5A, las depresiones del cajón 133a-133c pueden incluir superficies de fondo con patrón 134 contra las cuales la forma de un objeto almacenado Ta, Tc puede ser reconocida más fácilmente (por ejemplo, comparando las partes de fondo de un contraste de alta resolución conocido con las partes del objeto que presentan un contraste más gradual).

Para producir una imagen bidimensional a partir de una serie de imágenes lineales consecutivas, un procesador puede determinar la posición de una imagen lineal dada con base en un índice de movimiento constante de la superficie escaneada con respecto al escáner, como se hace con un escáner de documentos convencional. En una modalidad, un cajón a escanear se puede abrir y/o cerrar a un índice de velocidad constante, por ejemplo, usando un mecanismo motorizado, facilitando así la construcción de una imagen bidimensional del cajón correspondiente. Sin embargo, donde el índice de movimiento de la superficie escaneada con respecto al escáner varía, como sería el caso con la abertura y cierre manuales de un cajón de gabinete a escanear, se pueden requerir otras disposiciones para identificar la parte del cajón a la cual cada imagen lineal corresponde, de modo tal que la imagen bidimensional del cajón se pueda construir.

En una modalidad, un codificador incremental o absoluto (por ejemplo, codificadores mecánicos, ópticos o magnetorresistivos) se pueden usar para proveer una señal al procesador que identifica la ubicación en el cajón de cada imagen lineal registrada, con base en la posición del cajón. En otra modalidad, la superficie del cajón que está siendo escaneada se puede proveer con una parte marcada configurada para facilitar la identificación por el procesador de la ubicación de una imagen lineal de una parte del cajón. Como ejemplo, una o más cintas de calibración codificadas o con patrón (fijadas con relación a la superficie de soporte, por ejemplo, dentro de 0.5 mm de una posición conocida) se pueden proveer en toda la longitud de la superficie del cajón, de modo tal que cada imagen lineal capture una parte de las cintas codificadas, que el procesador de señal digital puede usar para identificar la ubicación en el cajón al cual la imagen lineal corresponde, para construcción de una imagen bidimensional del cajón. En la modalidad ilustrada de la Figura 5A, cintas codificadas 135 se proveen en ambos lados del cajón 130 para identificación independiente de las posiciones de las partes escaneadas a ambos lados del cajón 130, para considerar cualquier inclinación del cajón con respecto al escáner 140, o para permitir un escaneo continuo en caso de que una de las cintas codificadas se dañe u obstruya.

Aunque una cinta codificada 135 puede incluir muchos tipos de marcas calibradas para identificación por un escáner óptico, en una modalidad, una cinta codificada incluye un patrón negro y blanco de múltiples escalones de código Gray repetido mediante el cual una posición absoluta inequívoca dentro del rango de múltiples escalones es identificada por el escáner por la parte del patrón de múltiples escalones incluido en la imagen lineal generada por el escáner 140. En el ejemplo ilustrado, un código de 4 bits, 14 escalones 136a, 136b del patrón 136 permite la identificación de una ubicación de la imagen lineal dentro del rango de 14 escalones. En dicha modalidad, cada escalón es de aproximadamente 1 mm, de modo tal que la imagen lineal puede ser localizada dentro de un rango de 14 mm usando solamente la parte del código en la imagen lineal. Otros tamaños y rangos de de patrones codificados se pueden utilizar.

Para determinar a qué parte 136a, 136b del patrón 136 corresponde la imagen lineal, el procesador puede utilizar un contador de software que incrementa o reduce los códigos repetidos, de manera tal que la posición de cajón exacta de la imagen lineal puede ser determinada usando una combinación de los códigos contados y la parte del código en la imagen lineal. Adicionalmente, un código de referencia separado 136r, distinguible de los códigos repetidos 136a, 136b del patrón, se puede usar para identificar una posición de referencia cerrada inicial del cajón 130, por ejemplo, cuando la energía al gabinete es ciclada (es decir, un conteo de procesador significativo de los códigos 136a, 136b no está disponible). La parte del cajón 30 que está longitudinalmente alineada con el código de referencia 136r se puede configurar intencionalmente para excluir la colocación de objetos (por ejemplo, no haciendo que las depresiones 33a-c se extiendan en esta parte) para permitir una imagen lineal de referencia consistente. El código de referencia 136r puede ser seguido inmediatamente por un código completo o parcial 136p para identificar las ubicaciones correspondientes de imágenes lineales capturadas tras el movimiento del cajón 130 hacia una posición abierta o extendida. Para alojar cajones de diversas longitudes, una cinta de código 135 que tiene el código de referencia 136r del primer extremo se puede cortar en un segundo extremo de la cinta a una longitud correspondiente a la longitud del cajón.

Para escanear el contenido de un cajón más ancho, se pueden usarse múltiples escáneres, con cada escáner capturando partes lateralmente adyacentes del cajón. La Figura 5C ilustra una vista esquemática superior de un cajón ejemplar 230 que tiene una primera y segunda regiones lateralmente adyacentes 230b, 230c configuradas para recibir una pluralidad de objetos para escaneo, identificación y almacenamiento. El cajón 230 puede incluir un inserto con depresiones que tienen superficies de soporte con patrón (no se muestran), consistentes con el cajón 130 de la Figura 5A. Los escáneres 240a, 240b están colocados lateralmente para capturar imágenes de las regiones correspondientes 230a, 230b, y los datos registrados correspondientes de cada escáner pueden ser procesados por separado (es decir, como si se escaneara el contenido de dos cajones separados, más angostos). Para identificar el lugar dentro de cada región 230a, 230b de cada imagen lineal registrada, el cajón 230 se puede proveer con tres cintas de calibración codificadas 235a, 235b, 235c (por ejemplo, las cintas codificadas descritas en mayor detalle anteriormente), con una cinta codificada en cada lado y una separando las dos regiones de cajón 230a, 230b. En dicha disposición, la cinta de código central 235c puede identificar también el límite lateral que separa las regiones de cajón 230a, 230b.

Componentes de subsistema eléctrico para accionar y controlar un sistema de escaneo óptico en un gabinete se pueden proveer en una variedad de configuraciones, y se pueden retener en una variedad de lugares dentro y fuera del compartimiento de gabinete. En una modalidad, el subsistema eléctrico se puede adaptar para inclusión en un gabinete de herramientas existente (por ejemplo, haciendo usó de espacios disponibles, paneles y dimensiones comunes), de manera tal que el gabinete existente pueda ser fácilmente modernizado para incluir uno o más sistemas de escaneo óptico. La Figura 6 ¡lustra una vista en perspectiva del alojamiento 120 y subsistema eléctrico del gabinete ejemplar 100, con el alojamiento 120 mostrado en transparencia para ilustrar mejor los componentes del subsistema eléctrico. Como se muestra, el procesador de señal digital 70 se puede montar a una parte anterior superior del compartimiento de gabinete, por ejemplo, fijando una ménsula de soporte 177 en el alojamiento 120. La ménsula de soporte 177 puede soportar también una ¡nterfase de usuario 80, que puede incluir, por ejemplo, una pantalla de visualización 182 (por ejemplo, una pantalla LCD) y teclado 184. Otros componentes de ¡nterfase de usuario se pueden proveer, tales como, por ejemplo, una bocina o sensor biométrico. Indicadores de cajón 186 se pueden proveer junto a cada cajón (o cualquier otro lugar adecuado), para proveer una indicación relacionada al uso del sistema de escaneo óptico (por ejemplo, un escaneo exitoso o no exitoso). Como se muestra, los indicadores de cajón 186 pueden incluir LEDs montados a tarjetas de circuito impreso aseguradas al alojamiento de gabinete 120 (por ejemplo, usando una ménsula u otra pieza de montaje). Un suministro de corriente 190 puede ser almacenado, por ejemplo, en la parte inferior del compartimiento de gabinete para convertir energía de corriente alterna fuente a energía de corriente directa apropiada (por ejemplo, 24 VDC) para operar los conjuntos de escáner, unidades de iluminación y otros componentes eléctricos. Como se muestra, una unidad de suministro de corriente separada 191 se puede proveer para operar el procesador de señal digital 170, por ejemplo, para entregar un voltaje diferente al DSP (por ejemplo, 5 VDC). De manera alternativa, la unidad de suministro de corriente se puede configurar para proveer diversos voltajes de CD para operar los varios componentes eléctricos. Un concentrador de conexión en red 199 (por ejemplo, un concentrador de Ethernet) se puede incluir para conectar el DSP 170 con cada conjunto de escaneo óptico, y puede incluir también puertos (por ejemplo, puertos USB) para conexión a una computadora externa u otro dispositivo, por ejemplo, para análisis de datos o depuración del sistema. De manera adicional, una tarjeta de memoria, tal como, por ejemplo, una tarjeta de memoria SD, se puede utilizar con el DSP 170 para proveer una memoria incrementada para plantillas almacenadas y operaciones de depuración.

El sistema electrónico asociado con un compartimiento de almacenamiento de escaneo óptico se puede configurar para proveer una variedad de características de seguridad y rastreo. Por ejemplo, para determinar un individuo responsable de un artículo perdido de un contenedor que tiene un sistema de escaneo óptico, el contenedor (tal como un gabinete de herramientas) se puede configurar para requerir identificación electrónica del usuario del contenedor en el momento que el contenedor es abierto y el contenido es retirado, y/o después de que el contenido es regresado al contenedor y el contenedor ha sido cerrado. Como tal, el contenedor puede incluir un seguro electrónico configurado para requerir algún tipo de entrada electrónica específica de usuario en una interfase de usuario (por ejemplo, introducir un código de acceso, insertar o pasar una tarjeta de llave electrónica, o escaneo biométrico de una característica única, tal como una huella digital) antes de abrir el contenedor, permitiendo así que el sistema de administración de inventario identifique al individuo que usa el contenedor y cualquiera de sus contenidos. Cuando los artículos son devueltos al cajón y el cajón es movido de la posición abierta a la posición cerrada, el escaneo óptico del cajón produce una imagen bidimensional para comparación con una imagen previa del cajón, o imágenes de uno o más artículos destinados a estar almacenados en el gabinete, para identificar si cualesquier artículos faltan o están almacenados de manera inapropiada, o fueron reemplazados con el artículo equivocado. El sistema electrónico se puede configurar para proveer alertas instantáneas y automáticas de tales discrepancias, por ejemplo, proveyendo una salida audible o visual en la interfase de usuario, o proveyendo una señal de alerta correspondiente a una computadora o sistema de seguridad electrónico externo. El sistema electrónico se puede configurar también para proveer una impresión de la fecha y hora con identificación de usuario y/o escaneo del contenido del cajón.

Aunque diversos aspectos, conceptos y características inventivos de las invenciones se pueden describir e ilustrar en la presente como modalizados en combinación en las modalidades ejemplares, estos diversos aspectos, conceptos y características se pueden usar en muchas modalidades alternativas, ya sea de manera individual o en varias combinaciones y subcombinaciones de las mismas. A menos que se excluya expresamente en la presente se pretende que todas esas combinaciones y subcombinaciones se encuentren dentro del alcance de las presentes invenciones. Asimismo, aunque diversas modalidades alternativas en cuanto a los varios aspectos, conceptos y características de las invenciones, tales como materiales, estructuras, configuraciones, métodos, circuitos, dispositivos y componentes, software, hardware, lógica de control alternativos, alternativas en cuanto a la forma, ajuste y función, etc., se pueden describir en la presente, no se pretende que tales descripciones sean una lista completa o exhaustiva de modalidades alternativas disponibles, aunque conocidas actualmente o desarrolladas más tarde. Los expertos en la técnica pueden adoptar fácilmente uno o más de los aspectos, conceptos o características inventivos en modalidades y usos adicionales dentro del alcance de las presentes invenciones aún si dichas modalidades no están descritas expresamente en la presente. Además, aunque algunas características, conceptos o aspectos de las invenciones se pueden describir en la presente como una disposición o método preferido, no se pretende que dicha descripción sugiera que tal característica es requerida o necesaria a menos que se mencione expresamente. Además, valores y rangos ejemplares o representativos se pueden incluir para ayudar a entender la presente descripción; sin embargo, dichos valores y rangos no se deben interpretar en un sentido limitante y se pretende que sean valores o rangos críticos solamente si se menciona expresamente. Más aún, aunque diversos aspectos, características y conceptos pueden ser identificados expresamente en la presente como inventivos o que forman parte de una invención, no se pretende que dicha identificación sea exclusiva, sino más bien puede haber aspectos, conceptos y características inventivos que se describen totalmente en la presente sin estar expresamente identificados como tales o como parte de una invención específica. Las descripciones de métodos o procedimientos ejemplares no se limitan a la inclusión de todos los pasos como se requiere en todos los casos, ni el orden en que se presentan los pasos para ser interpretados como requeridos o necesarios a menos que se mencione en forma expresa.

Claims (21)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1.- Un método para identificar un objeto que comprende: colocar un objeto en una superficie de soporte de un receptáculo, la superficie de soporte incluye un patrón de contraste repetido; escanear ópticamente la superficie de soporte para producir una imagen digital de la superficie de soporte; analizar la imagen digital para identificar partes del patrón de contraste repetido interrumpidas por el objeto; determinar una forma del objeto a partir de las partes interrumpidas del patrón de contraste repetido; y comparar la forma determinada del objeto con datos almacenados correspondientes a formas predeterminadas de objetos conocidos para identificar el objeto.

2 - El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque escanear ópticamente la superficie de soporte para producir una imagen digital de la superficie de soporte comprende mover la superficie de soporte con relación a un dispositivo de escaneo óptico para producir una serie de imágenes lineales, y recopilar las imágenes lineales para producir la imagen digital.

3.- El método de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque escanear ópticamente la superficie de soporte adicionalmente comprende escanear ópticamente un patrón de calibración cercano a la superficie de soporte, de modo tal que cada una de la serie de imágenes lineales incluya una parte del patrón de calibración suficiente para identificar un lugar correspondiente de cada una de la serie de imágenes lineales.

4. - El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque adicionalmente comprende dirigir una fuente de luz hacia la superficie de soporte, caracterizado además porque escanear ópticamente la superficie de soporte comprende registrar la luz de la fuente de luz reflejada en la superficie de soporte y el objeto.

5. - El método de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado además porque adicionalmente comprende redirigir la luz reflejada en la superficie de soporte y el objeto hacia un dispositivo de escaneo óptico usando un espejo.

6. - Un sistema de identificación de objetos que comprende: un compartimiento que incluye una pared posterior, primera y segunda paredes laterales lateralmente separadas, una pared superior, y una abertura frontal opuesta a la pared posterior; un cajón que incluye una superficie de soporte para retener al menos un objeto, donde al menos una parte de la superficie de soporte incluye un patrón de contraste repetido, el cajón está ensamblado con el compartimiento y es movible entre una posición retraída en la cual la superficie de soporte es rodeada por el compartimiento y una posición extendida en la cual la superficie de soporte se extiende desde la abertura frontal y es accesible para colocación o remoción de al menos un objeto; un dispositivo de escaneo óptico dispuesto dentro del compartimiento cercano a la pared posterior; un espejo fijado en el compartimiento cercano a la abertura frontal y arriba de la superficie de soporte del cajón, el espejo está orientado para redirigir la luz reflejada de una parte de la superficie de soporte bajo el espejo hacia el dispositivo de escaneo óptico; y un procesador en comunicación eléctrica con el dispositivo de escaneo óptico; en donde el dispositivo de escaneo óptico está configurado para registrar una serie de imágenes lineales de partes sucesivas de la superficie de soporte bajo el espejo cuando el cajón es movido entre la posición retraída y la posición extendida; además en donde el procesador está configurado para recopilar datos correspondientes a la serie de imágenes lineales de las partes sucesivas de la superficie de soporte para construir una imagen digital de la superficie de soporte, el procesador además está configurado para comparar la imagen digital de la superficie de soporte con al menos una imagen digital almacenada de un objeto conocido para identificar un objeto cuando el objeto es dispuesto en la superficie de soporte.

7. - El sistema de identificación de objetos de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado además porque adicionalmente comprende un riel de soporte que se extiende entre el primer y segundo lados del compartimiento, el espejo está soportado por el riel.

8. - El sistema de identificación de objetos de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado además porque adicionalmente comprende una fuente de luz fijada en el riel de soporte, la fuente de luz está orientada para dirigir la luz hacia una parte de la superficie de soporte directamente debajo del espejo.

9. - El sistema de identificación de objetos de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado además porque la fuente de luz comprende una pluralidad de diodos emisores de luz en comunicación eléctrica con el procesador.

10. - El sistema de identificación de objetos de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado además porque la pluralidad de diodos emisores de luz está configurada para ser pulsada a un primer ciclo de trabajo cuando el cajón está fijo y a un segundo ciclo de trabajo mayor que el primer ciclo de trabajo cuando el procesador detecta movimiento del cajón.

1. - El sistema de identificación de objetos de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado además porque la pluralidad de diodos emisores de luz está configurada para ser pulsada en sincronización con la operación del dispositivo de escaneo óptico.

12. - El sistema de identificación de objetos de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado además porque la fuente de luz está dispuesta para proveer una intensidad de iluminación mayor en posiciones lateralmente distales al dispositivo de escaneo óptico y una intensidad de iluminación menor en una posición lateralmente alineada con el dispositivo de escaneo óptico.

13. - El sistema de identificación de objetos de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado además porque el dispositivo de escaneo óptico comprende un sensor óptico y una lente asegurada a una placa de soporte, la placa de soporte está montada a una superficie interna de la pared posterior del compartimiento.

14 - El sistema de identificación de objetos de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado además porque el dispositivo de escaneo óptico adicionalmente comprende al menos un tornillo de ajuste que se puede operar para ajustar una orientación de la lente con respecto a por lo menos uno de un eje horizontal paralelo a la superficie de soporte y un eje vertical paralelo a la pared posterior.

15. - El sistema de identificación de objetos de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado además porque el dispositivo de escaneo óptico está dispuesto en una posición desfasada de una linea central lateral de la superficie de soporte, el dispositivo de escaneo óptico está orientado a un ángulo con respecto a la línea central lateral para compensar la posición desfasada.

16. - El sistema de identificación de objetos de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado además porque comprende un primer y segundo cajones y un primer y segundo dispositivos de escaneo óptico para escanear un cajón correspondiente del primer y segundo cajones.

17. - El sistema de identificación de objetos de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado además porque comprende una primera y segunda superficies de soporte en el cajón y un primer y segundo dispositivos de escaneo óptico para escanear una superficie correspondiente de la primera y segunda superficies de soporte.

18. - El sistema de identificación de objetos de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado además porque la superficie de soporte comprende una depresión en el cajón, la depresión está configurada para recibir el objeto u objetos en una orientación deseada.

19. - El sistema de identificación de objetos de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado además porque el procesador está configurado para determinar la forma del objeto u objetos colocados en la superficie de soporte analizando las partes del patrón de contraste repetido interrumpido por el objeto u objetos.

20. - Un sistema de identificación de objetos que comprende: un compartimiento que incluye una pared posterior, primera y segunda paredes laterales lateralmente separadas, una pared superior, y una abertura frontal opuesta a la pared posterior; un primer cajón ensamblado con el compartimiento y que incluye una primera superficie de soporte para retener al menos un primer objeto, donde al menos una parte de la primera superficie de soporte incluye un patrón de contraste repetido, el primer cajón es movible entre una posición retraída en la cual la primera superficie de soporte es rodeada por el compartimiento y una posición extendida en la cual la primera superficie de soporte se extiende desde la abertura frontal y es accesible para colocación o remoción del primer objeto; un segundo cajón ensamblado con el compartimiento y que incluye una segunda superficie de soporte para retener al menos un segundo objeto donde al menos una parte de la segunda superficie de soporte incluye un patrón de contraste repetido, el segundo cajón es movible entre una posición retraída en la cual la segunda superficie de soporte es rodeada por el compartimiento y una posición extendida en la cual la segunda superficie de soporte se extiende desde la abertura frontal y es accesible para colocación o remoción del segundo objeto; una primera disposición de escaneo óptico colocada dentro del compartimiento y configurada para registrar una serie de imágenes lineales de partes sucesivas de la primera superficie de soporte cuando el primer cajón es movido entre la posición retraída y la posición extendida; una segunda disposición de escaneo óptico colocada dentro del compartimiento y configurada para registrar una serie de imágenes lineales de partes sucesivas de la segunda superficie de soporte cuando el segundo cajón es movido entre la posición retraída y la posición extendida; y un procesador en comunicación eléctrica con el primer y segundo dispositivos de escaneo óptico; en donde el procesador está configurado para recopilar datos correspondientes a la serie de imágenes lineales de las partes sucesivas de la primera y segunda superficies de soporte para construir una imagen digital de la primera y segunda superficies de soporte, el procesador además está configurado para comparar las imágenes digitales de la primera y segunda superficies de soporte con al menos una imagen digital almacenada de un objeto conocido para identificar un objeto cuando el objeto es dispuesto en cualquiera de la primera y segunda superficies de soporte.

21.- Un sistema de identificación de objetos que comprende: un compartimiento que incluye una pared posterior, primera y segunda paredes laterales lateralmente separadas, una pared superior, y una abertura frontal opuesta a la pared posterior; un cajón ensamblado con el compartimiento y que incluye una primera y segunda superficies de soporte lateralmente adyacentes para retener al menos un primer y segundo objetos correspondientes, donde al menos una parte de cada una de la primera y segunda superficies de soporte incluye un patrón de contraste repetido, el cajón es movible entre una posición retraída en la cual la primera y segunda superficies de soporte están rodeadas por el compartimiento y una posición extendida en la cual la primera y segunda superficies de soporte se extienden desde la abertura frontal y son accesibles para colocación o remoción del primer y segundo objetos; un primer y segundo dispositivos de escaneo óptico dispuestos dentro del compartimiento cercano a la pared posterior; un espejo fijado en el compartimiento cercano a la abertura frontal y arriba de la primera y segunda superficies de soporte del cajón, el espejo está orientado para redirigir la luz reflejada de partes de la primera y segunda superficies de soporte bajo el espejo hacia un dispositivo de escaneo óptico correspondiente del primer y segundo dispositivos de escaneo óptico; y un procesador en comunicación eléctrica con el dispositivo de escaneo óptico; en donde cada uno del primer y segundo dispositivos de escaneo óptico está configurado para registrar una serie de imágenes lineales de partes sucesivas de la superficie de soporte correspondiente de la primera y segunda superficies de soporte bajo el espejo cuando el cajón es movido entre la posición retraída y la posición extendida; y además en donde el procesador está configurado para recopilar datos correspondientes a la serie de imágenes lineales de las partes sucesivas de la primera y segunda superficies de soporte para construir imágenes digitales de la primera y segunda superficies de soporte, el procesador además está configurado para comparar las imágenes digitales de la primera y segunda superficies de soporte con al menos una imagen digital almacenada de un objeto conocido para identificar un objeto cuando el objeto es dispuesto en la superficie de soporte.