RU2256222C2 - Считыватель кода с поверхности тел вращения - Google Patents
Считыватель кода с поверхности тел вращения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2256222C2 RU2256222C2 RU2003120411/09A RU2003120411A RU2256222C2 RU 2256222 C2 RU2256222 C2 RU 2256222C2 RU 2003120411/09 A RU2003120411/09 A RU 2003120411/09A RU 2003120411 A RU2003120411 A RU 2003120411A RU 2256222 C2 RU2256222 C2 RU 2256222C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- code
- video signal
- optical axis
- signal processing
- processing unit
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Character Input (AREA)
- Image Input (AREA)
Abstract
Изобретение относится к оптико-электронной технике. Его применение в системах идентификации продукции, маркируемой штриховыми, алфавитно-цифровыми или графическими символами позволяет получить технический результат в виде обеспечения возможности считывания информации в процессе движения объекта. Этот результат достигается благодаря тому, что считыватель кода с поверхности тел вращения содержит блок обработки видеосигнала и соединенный с ним оптический блок, включающий расположенные последовательно на оптической оси многоэлементный матричный фотоприемник, объектив, осветитель, соединенный с выходом управления блока обработки видеосигнала, коническое зеркало со сквозным отверстием для ввода изделия с кодом и плоское зеркало, расположенное под углом к плоскости объектива, перпендикулярной его оптической оси, и имеющее отверстие для прохода изделия с кодом с центром в точке излома оптической оси считывателя. Кроме того, считыватель содержит устройство синхронизации, подключенное своим выходом к входу управления блока обработки видеосигнала. 4 ил.
Description
Изобретение относится к оптико-электронной технике и может быть использовано в системах идентификации продукции, маркируемой штриховыми, алфавитно-цифровыми или графическими символами.
Известен считыватель штриховых кодов [1], состоящий из блока обработки видеосигнала и оптического блока, содержащего расположенные вдоль оптической оси многоэлементный линейный фотоприемник, объектив, осветительные элементы и цилиндрическую линзу. Осветительные элементы размещены попарно симметрично относительно оптической оси вне конуса поля зрения объектива в плоскости, проходящей через оптическую ось объектива, перпендикулярной к поверхности многоэлементного фотоприемника. Вдоль образующей цилиндрической линзы выполнено сквозное щелевое отверстие, длина и ширина которого превышают длину и ширину изображения многоэлементного фотоприемника, спроецированного объективом на цилиндрическую линзу.
Данный считыватель обладает ограниченными функциональными возможностями, так как не может быть использован для считывания алфавитно-цифровых и графических символов по причине использования линейного многоэлементного фотоприемника и одномерного освещения поверхности с кодом. Кроме того, данное устройство не позволяет считывать алфавитно-цифровые и графические символы в процессе движения объекта, так как отсутствуют необходимые в данном случае средства синхронизации работы осветителя, фотоприемника и системы подачи объекта с нанесенными символами.
Наиболее близким к предлагаемому устройству по совокупности существенных признаков и решаемой задаче является считыватель кода с поверхности тел вращения [2], содержащий блок обработки видеосигнала и соединенный с ним оптический блок, включающий расположенные последовательно на оптической оси многоэлементный матричный фотоприемник, объектив, осветитель и коническое зеркало. Осветитель содержит осветительные элементы, размещенные равномерно по окружности симметрично относительно оптической оси в кольцевом коллиматоре вне конуса поля зрения объектива. Коническое зеркало имеет сквозное отверстие по центру для ввода изделия с кодом, а отражающая поверхность зеркала направлена в сторону объектива и располагается вокруг поверхности с кодом.
Данный считыватель обладает ограниченными функциональными возможностями, так как не может быть использован для считывания символов в процессе движения объекта с нанесенными символами.
Заявляемый считыватель кода с поверхности тел вращения обеспечивает расширение функциональных возможностей устройства, а именно возможность считывания информации в процессе движения объекта.
Поставленная цель достигается за счет изменения оптической схемы считывателя и обеспечения синхронизации работы осветителя и многоэлементного матричного фотоприемника с моментом поступления объекта в зону считывания.
Для достижения этого технического результата в считыватель кода с поверхности тел вращения, содержащий блок обработки видеосигнала и соединенный с ним оптический блок, включающий расположенные последовательно на оптической оси многоэлементный матричный фотоприемник, объектив, осветитель, коническое зеркало и дополнительно введенное плоское зеркало, введено устройство синхронизации, выход которого соединен с управляющим входом блока обработки видеосигнала, а управляющий выход блока обработки видеосигнала соединен с входом осветителя. Причем плоское зеркало, расположенное под углом к плоскости объектива, перпендикулярной его оптической оси, имеет отверстие для прохода изделия с кодом с центром в точке излома оптической оси считывателя, а коническое зеркало, отражающая поверхность которого располагается вокруг поверхности с кодом и направлена в сторону плоского зеркала, имеет сквозное отверстие для ввода изделия с кодом.
Новыми признаками являются введение плоского зеркала, расположенного под углом к плоскости объектива, перпендикулярной его оптической оси, имеющего отверстие для прохода изделия с кодом с центром в точке излома оптической оси устройства, а также устройства синхронизации, выход которого соединен с управляющим входом блока обработки видеосигнала, при этом управляющий выход блока обработки видеосигнала соединен с входом осветителя.
На фиг.1 изображен считыватель кода с поверхности тел вращения.
На фиг.2 представлено изображение кода, получаемое на двумерном матричном фотоприемнике.
На фиг.3 представлен алгоритм работы блока обработки видеосигнала.
На фиг.4 показано изображение кода, получаемое после преобразований в блоке обработки видеосигнала.
Считыватель кода с поверхности тел вращения (фиг.1) состоит из блока обработки видеосигнала 1 и соединенного с ним оптического блока 2. Оптический блок 2 содержит располагающиеся вдоль оптической оси многоэлементный матричный фотоприемник 3, объектив 4, осветитель 5, содержащий осветительные элементы 6, установленные равномерно по окружности симметрично оптической оси в кольцевом коллиматоре 7, плоское зеркало 8 и коническое зеркало 9. Плоское зеркало 8 располагается под углом к оптической оси и имеет сквозное отверстие с центром в точке излома оптической оси для выхода изделия 10. Коническое зеркало 9 имеет сквозное отверстие по центру для ввода изделия 10 с нанесенным кодом 11.
Размер отражающих поверхностей зеркал 8 и 9 должен обеспечивать получение полной проекции кода 11 на фоточувствительной площадке многоэлементного матричного фотоприемника 3. Элементы оптического блока 2 установлены в корпусе 12, имеющем отверстия со стороны конического зеркала 9 и плоского зеркала 8, предназначенные, соответственно, для ввода и вывода изделия 10. Многоэлементный матричный фотоприемник 3 соединен с входом блока обработки видеосигнала 1. Осветитель 5 соединен с управляющим выходом блока обработки видеосигнала 1, а устройство синхронизации 13 соединено с управляющим входом блока обработки видеосигнала 1.
Предлагаемое устройство работает следующим образом: изделие 10 с нанесенным кодом 11 вводится через отверстие в корпусе 12 со стороны конического зеркала 9. В процессе движения изделия 10, в момент, когда изображение кода 11 проецируется на фоточувствительную область двумерного матричного фотоприемника 3, устройство синхронизации 13 выдает в блок обработки видеосигнала 1 сигнал синхронизации поступления изделия 10 на контрольную позицию. Блок обработки видеосигнала 1 включает фотоприемник 3 в режим регистрации изображения (накопления сигнала), а также включает на короткое время осветительные элементы 6. В оптическом блоке 2 световое излучение от осветительных элементов 6, располагающихся по окружности симметрично оптической оси объектива 4, ограничивается по углу кольцевым коллиматором 7 и далее, отражаясь от плоского зеркала 8 и конического зеркала 9, освещает область поверхности изделия 10 с нанесенным кодом 11.
Время импульсной подсветки кода 11 выбирается из условия отсутствия смаза изображения на фотоприемнике 3. В качестве осветительных элементов 6 предпочтительно использовать светодиоды. Равномерность освещения поверхности изделия 10 с кодовой информацией 11 обеспечивается плотностью расположения осветительных элементов 6 и подбором элементов 6 с близкими параметрами излучения. Кольцевой коллиматор 7 вырезает лучи света, освещающие только отражающую поверхность конического зеркала 9, и блокирует прохождение лучей, падающих на поверхность с кодом 11, минуя коническое зеркало 9. Освещенный посредством плоского зеркала 8 и конического зеркала 9 код 11 с помощью этих же зеркал и объектива 4 проецируется на фоточувствительную поверхность многоэлементного матричного фотоприемника 3. Изображение поверхности изделия 10 с кодом 11 на фоточувствительной площадке многоэлементного матричного фотоприемника 3 будет иметь вид кольцевой развертки считываемой поверхности в полярных координатах. Характер полученного изображения представлен на фиг.2, где 14 - изображение кода. С выхода многоэлементного матричного фотоприемника 3 видеосигнал поступает на выход оптического блока 2 и далее в блок обработки видеосигнала 1. Алгоритм работы блока обработки видеосигнала 1 приведен на фиг.3. После регистрации изображения кода на фоточувствительной матрице фотоприемника 3 изображение считывается в ОЗУ блока обработки видеосигнала 1. Считанная картинка представляет собой круговую панораму поверхности изделия 10 в области нанесенного кода 11. Из полученного изображения выделяется кольцевая область, содержащая полезную информацию. После геометрических преобразований изображение принимает обычный вид (фиг.4) и может быть обработано по одной из известных программ распознавания. Например, в случае буквенно-цифровой информации можно использовать программу Fine Reader [3].
В качестве блока обработки видеосигнала 1 может использоваться компьютер, например, IBM - PC с встроенными стандартными устройствами: адаптером видеокамеры Pic Port Mono фирмы Leutron Vision (устройство управления камерой) и многофункциональной платой сбора данных PCI-1712 фирмы ADVANTECH (включает порт приема сигнала синхронизации и ЦАП для управления осветителем).
В качестве двумерного матричного фотоприемника 3 может быть использована серийная цифровая ПЗС камера, например, КР-M1АР фирмы Hitachy.
Устройство синхронизации 13 может быть выполнено на оптопаре (светодиод-фотодиод) или на емкостном сенсоре, например, на сенсоре серии 600 фирмы MICRO-EPSILON. Позиция установки устройства синхронизации 13 относительно изделия 10 выбирается таким образом, чтобы импульсная подсветка поверхности с кодом 11 осуществлялась в момент проецирования изображения кода на фоточувствительную площадку многоэлементного матричного фотоприемника 3.
Пример. В качестве блока обработки видеосигнала 1 использован компьютер IBM PC Pentium. Многоэлементный матричный фотоприемник 3 выполнен на камере КР-М1АР с ПЗС матрицей, содержащей 752×582 фоточувствительных элементов (размер фоточувствительной области 8,72×6,52 мм). Объектив "Вега" 4 с относительным отверстием 2/20. Использовано 12 осветительных элементов 5 из светодиодов АЛ336К с матированной поверхностью. Коэффициент уменьшения изображения алфавитно-цифрового кода в плоскости многоэлементного матричного фотоприемника 3 составил 6-7. Коническое зеркало 9 изготовлено из металла с напыленной алюминием зеркальной поверхностью, расположенной под углом 45° к оптической оси. Плоское зеркало 8 с отверстием изготавливалось из обычного оптического зеркала.
Литература
1. Патент Российской Федерации RU 2071102, G 02 В 27/14.
2. Патент Российской Федерации RU 2183030, G 02 В 27/00.
3. Мир ПК, №12, 1995, стр.84-90.
Claims (1)
- Считыватель кода с поверхности тел вращения, содержащий блок обработки видеосигнала и оптический блок, содержащий расположенные последовательно на оптической оси двумерный матричный фотоприемник, соединенный с входом блока обработки видеосигнала, объектив, осветитель, коническое зеркало со сквозным отверстием для ввода изделия с кодом, отличающийся тем, что в него введено устройство синхронизации, выход которого соединен с портом приема сигнала синхронизации блока обработки видеосигнала, включающего двумерный матричный фотоприемник в режим регистрации изображения и осветитель, а в оптический блок введено плоское зеркало, расположенное под углом к плоскости объектива, перпендикулярной его оптической оси, и имеющее отверстие для прохода изделия с кодом с центром в точке излома оптической оси считывателя.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003120411/09A RU2256222C2 (ru) | 2003-07-03 | 2003-07-03 | Считыватель кода с поверхности тел вращения |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003120411/09A RU2256222C2 (ru) | 2003-07-03 | 2003-07-03 | Считыватель кода с поверхности тел вращения |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003120411A RU2003120411A (ru) | 2005-02-20 |
RU2256222C2 true RU2256222C2 (ru) | 2005-07-10 |
Family
ID=35217940
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003120411/09A RU2256222C2 (ru) | 2003-07-03 | 2003-07-03 | Считыватель кода с поверхности тел вращения |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2256222C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2516376C2 (ru) * | 2012-06-14 | 2014-05-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный Ядерный Центр-Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Технической Физики имени академика Е.И. Забабахина" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИТФ им. академ. Е.И. Забабахина) | Устройство лазерной локации заданной области пространства |
-
2003
- 2003-07-03 RU RU2003120411/09A patent/RU2256222C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2516376C2 (ru) * | 2012-06-14 | 2014-05-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный Ядерный Центр-Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Технической Физики имени академика Е.И. Забабахина" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИТФ им. академ. Е.И. Забабахина) | Устройство лазерной локации заданной области пространства |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2003120411A (ru) | 2005-02-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6661521B1 (en) | Diffuse surface illumination apparatus and methods | |
JP5154574B2 (ja) | 画像取得装置 | |
US9329332B2 (en) | Light pipe illumination system and method | |
EP1281271B1 (en) | Coplanar camera scanning system | |
US5585616A (en) | Camera for capturing and decoding machine-readable matrix symbol images applied to reflective surfaces | |
JP4802247B2 (ja) | シンボロジーリーダにおいて色照明及びカラーフィルタレーションを用いるためのシステム及び方法 | |
AU761512B2 (en) | Imaging engine and method for code readers | |
EP1269157B1 (en) | Optimal symbology illumination-apparatus and method | |
CN111144148B (zh) | 集成了照明组件的手持式id读码系统 | |
CN110166702B (zh) | 捕获图像数据的相机和方法 | |
EP2215584A1 (en) | Imaging bar code reader having light emitting diode for generating a field of view | |
US9298961B2 (en) | Optical code reader | |
US20030179350A1 (en) | Presentation imaging system | |
EP0377454A3 (en) | Image reading apparatus | |
EP0813719B1 (en) | Reflection control apparatus | |
RU2256222C2 (ru) | Считыватель кода с поверхности тел вращения | |
EP3343429B1 (en) | Illuminator for dpm scanner | |
EP1943504B1 (en) | Illuminator for cylindrical curved surfaces | |
RU2183030C2 (ru) | Считыватель кода с поверхности тел вращения | |
JP2001005908A (ja) | コード読み取り装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080704 |