TW201411498A - 條碼讀取方法及讀取裝置 - Google Patents

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Abstract

一種條碼讀取方法及讀取裝置，首先係使一影像感測器透過一光學鏡頭擷取一條碼之數位影像，然後搭配三角測距法與理想透鏡成像法演算該數位影像，進而產生出最佳像距，再依最佳像距調整影像感測器與光學鏡頭之間的距離，即可快速且清晰地使條碼成像於影像感測器。

Description

條碼讀取方法及讀取裝置
本發明係與條碼讀取方法有關，特別是指一種具有自動調整焦距之條碼讀取方法及讀取裝置。
利用條碼紀錄商品品項、售價之類的資訊，已經是目前最常見的商品交易與管理方式。利用條碼讀取機掃瞄顯示於商品表面的條碼，再經由解碼條碼之後，就能夠讀取到商品資料，方便做各種後續處理程序與動作。
一般的條碼讀取機包含有一影像感測器，影像感測器可透過鏡頭擷取外界影像，當條碼通過鏡頭時，條碼就能夠被影像感測器擷取其影像，並且產生出相對應可用以供判讀的影像資料。
然而，在目前條碼讀取機的組成構件裡，上述影像感測器與鏡頭之間皆為固定距離，條碼必須靠近鏡頭才能完整成像於影像感測器，若是條碼與鏡頭之間的距離較遠，條碼就無法清晰成像於影像感測器，影響後續判讀的正確性與成功率。而且目前市面上也同時使用許多種不同格式的條碼，更加地提高條碼讀取的複雜性。
因此，本發明之主要目的乃在於提供一種條碼讀取方法及其裝置，其可自動調整焦距，對焦與解碼較為快速， 而且成像更為正確及清晰。
為了達成上述目的，本發明所提供之條碼讀取方法，首先係使一影像感測器透過一光學鏡頭擷取一條碼之數位影像，然後演算該數位影像，接著調整該影像感測器與該光學鏡頭之間的距離，使該條碼再成像於該影像感測器。
應用本發明之條碼讀取裝置，包含有一光學鏡頭、一影像感測器、一移動裝置，以及一微控制器；該影像感測器係設於該光學鏡頭一側，該影像感測器透過該光學鏡頭擷取一條碼之數位影像，該移動裝置用以改變該光學鏡頭與該影像感測器之間的距離，該微控制器係電性連接於該影像感測器與該移動裝置，用以接收並解碼運算該數位影像，並且控制該移動裝置。
為了能更為精確地演算成像出該條碼的像距，本發明應用微控制器搭配三角測距法與理想透鏡成像法進行演算解碼。利用上述各技術特徵，本發明即可達成快速對焦與解碼，而且成像更為正確及清晰等目的。
茲配合圖式列舉一較佳實施例詳細說明本發明之技術特徵與功效所在，其中各圖式之簡要說明如下：第一圖係為本發明一較佳實施例之示意圖。
第二圖係為本發明一較佳實施例之成像示意圖。
第三圖係為本發明一較佳實施例之系統組成圖。
第四圖係為本發明一較佳實施例之流程圖。
第五圖係為本發明一較佳實施例之說明圖。
請參閱第一圖至第四圖所示，係為本發明一較佳實施例所提供之條碼讀取方法與讀取裝置，條碼讀取方法包括有下列步驟：
一、擷取條碼影像：利用一影像感測器10透過一光學鏡頭20接收一條碼30影像，光學鏡頭20本身具有光學焦距，影像感測器10與光學鏡頭20之間相距一初始像距V1之距離。
在擷取條碼30影像的過程裡，為了使影像感測器10能正確地對準到條碼30位置，主要係利用一光源40透過一框體42朝條碼30投射出一照明框44，於本較佳實施例之光源40為發光二極體，照明框44必須位於條碼30的中間位置，光源40與條碼影像之間具有區別性，使影像感測器10藉由照明框44之輔助而確定擷取到條碼30影像，進而產生出條碼30的數位影像資料。
再者，藉由位於與影像感測器10同一側之二光源50朝向條碼30投射二位於垂直方向的標定影像52，各光源50與條碼影像之間同樣具有區別性，於本較佳實施例之光源50係為雷射二極體，二標定影像52之間相距一第一距離L1，使得影像感測器10所擷取到條碼30之數位影像資料中包含了該二標定影像52，而且於數位影像的資料內容裡，該二標定影像52相距一第二距離L2。第一距離L1除了可如上述為垂直方向距離以外，亦可改為沿水平方向之距離。
二、演算：當影像感測器10擷取條碼30的數位影像之後，數位影像資料係藉由電性連接於影像感測器10之一微控制器60搭配三角測距法與理想透鏡成像法進行演算解碼。本發明所應用的三角測距法如A式，主要利用第一距離L1除以第二距離L2之後再乘上初始像距V1即可得出一實際物距U1。
U 1=(L 1/L 2)＊ V 1 (A)
而本發明所應用的理想透鏡成像法則如B式，利用光學鏡頭20之焦距f的倒數減去實際物距U1之倒數以後即可得出一最佳像距V2之倒數。利用初始像距V1與最佳像距V2之間的差值，即為光學鏡頭20可清楚成像出條碼30影像的移動距離D。
三、調整像距：如第三圖所示，利用一移動裝置70讓光學鏡頭20移動經由上述演算步驟所得到的移動距離D，使條碼30再成像於影像感測器10，影像感測器10即可產生出清晰之數位化條碼影像。於本較佳實施例之移動裝置70係以一步進馬達72帶動設於滑軌組件74之光學鏡頭20為例，移動裝置70亦電性連接於微控制器60，使微控制器60依據移動距離D驅使移動裝置70帶動光學鏡頭20改變與影像感測器10之間的距離。本案在相同設計概念下，也可改為移動影像感測器達成同樣的發明目的。
上述方法主要是利用演算步驟解碼條碼30之數位影 像，不論條碼30與影像感測器10、光學鏡頭20之間的距離較遠或較近，都能透過演算方式調整光學鏡頭20至能清楚成像之位置。從第五圖所顯示各種格式之條碼的最佳偵測範圍示意圖可知，因應不同格式的條碼，條碼與影像感測器之間對應有著不同的最佳偵測距離與位置範圍，因此本發明利用可彈性調整光學鏡頭20與條碼30之間的距離，使各種格式的條碼都能夠清楚且正確地被影像感測器所擷取，使得本發明具備有自動對焦與應用更為廣泛的功效。
再者，利用擷取與演算條碼影像資料，再進行對焦的方式，不但能由軟體完全進行解碼與控制焦距等工作，使影像對焦較為方便與快速。而且不需由使用者以目視觀察條碼，讓對焦效果更為精確與清晰。
本發明於前揭實施例中所揭露的構成元件與步驟僅為舉例說明，並非用來限制本案之範圍，其他等效方式的替代或變化，亦應為本案之申請專利範圍所涵蓋。
10‧‧‧影像感測器
20‧‧‧光學鏡頭
30‧‧‧條碼
40‧‧‧光源
42‧‧‧框體
44‧‧‧照明框
50‧‧‧光源
52‧‧‧標定影像
60‧‧‧微控制器
70‧‧‧移動裝置
72‧‧‧步進馬達
74‧‧‧滑軌組件
L1‧‧‧第一距離
L2‧‧‧第二距離
U1‧‧‧實際物距
V1‧‧‧初始像距
V2‧‧‧最佳像距
D‧‧‧移動距離
第一圖係為本發明一較佳實施例之示意圖。
第二圖係為本發明一較佳實施例之成像示意圖。
第三圖係為本發明一較佳實施例之系統組成圖。
第四圖係為本發明一較佳實施例之流程圖。
第五圖係為本發明一較佳實施例之說明圖。
10‧‧‧影像感測器
20‧‧‧光學鏡頭
30‧‧‧條碼
40‧‧‧光源
42‧‧‧框體
44‧‧‧照明框
50‧‧‧光源
52‧‧‧標定影像
L1‧‧‧第一距離

Claims (8)

  1. 一種條碼讀取方法，包括有：a.使一影像感測器透過一光學鏡頭擷取一條碼之數位影像；b.演算該數位影像；以及c.調整該影像感測器與該光學鏡頭之間的距離，使該條碼再成像於該影像感測器。
  2. 依據請求項1所述之條碼讀取方法，其中該影像感測器與該光學鏡頭之間具有一初始像距，步驟a另包含有：朝該條碼投射二相距一第一距離之標定影像，使該二標定影像於該條碼被擷取的數位影像中相距一第二距離，於該步驟b中，利用該第一距離除以該第二距離之後再乘上該初始像距得出一實際物距。
  3. 依據請求項2所述之條碼讀取方法，該步驟b係利用該光學鏡頭之焦距的倒數減去該實際物距之倒數之後即可得出一最佳像距之倒數。
  4. 依據請求項1所述之條碼讀取方法，該步驟a中另以一區別於該條碼之數位影像的光源透過一框體朝該條碼投射出一照明框，該照明框位於該條碼的中間位置，使該影像感測器藉由該照明框輔助擷取該條碼之影像。
  5. 一種條碼讀取裝置，包含有：一光學鏡頭；一影像感測器，設於該光學鏡頭一側，該影像感測器透過該光學鏡頭擷取一條碼之數位影像； 一移動裝置，用以改變該光學鏡頭與該影像感測器之間的距離；以及一微控制器，係電性連接於該影像感測器與該移動裝置，用以接收並解碼運算該數位影像，並且控制該移動裝置。
  6. 如請求項5所述之條碼讀取裝置，另包含至少一區別於該條碼之數位影像的光源，該光源朝向該條碼投射二標定影像，該二標定影像相距一第一距離，且該二標定影像於該條碼被擷取的數位影像中相距一第二距離，該影像感測器與該光學鏡頭之間具有一初始像距，該微控制器係將該第一距離除以該第二距離之後再乘上該初始像距得出一實際物距。
  7. 如請求項6所述之條碼讀取裝置，其中該微控制器係用以將該光學鏡頭之焦距的倒數減去該實際物距之倒數之後即可得出一最佳像距之倒數。
  8. 如請求項5所述之條碼讀取裝置，另包括一光源透過一框體朝該條碼投射出一照明框，該照明框係位於該條碼的中間位置，使該影像感測器藉由該照明框之輔助擷取該條碼之影像。
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