TWI623884B - 條碼指示方法及條碼讀取機 - Google Patents

Abstract

一種條碼擷取方法，包含下列步驟：以一條碼讀取機擷取一目標條碼之一目標影像；分析目標影像，以得到一影像參數；根據影像參數判斷條碼讀取機與目標條碼間之一目前距離是否為一相對中距離；以及當判斷目前距離為相對中距離時，自條碼讀取機發出一指示光線於目標條碼上。

Description

條碼指示方法及條碼讀取機

本發明關於一種條碼指示方法及條碼讀取機，尤指一種可有效提昇解碼成功率之條碼指示方法及條碼讀取機。

條碼（barcode）是將寬度不等的多個黑條和空白，按照一定的編碼規則排列，用以表達一組資訊的圖形識別元。條碼可以標出物品的生產國、製造廠家、商品名稱、生產日期、圖書分類號、郵件起止地點、類別、日期等資訊，因而在商品流通、圖書管理、郵政管理、銀行系統等許多領域都得到了廣泛的應用。

請參閱第1圖，第1圖為先前技術之條碼讀取機1讀取條碼的示意圖。如第1圖所示，條碼讀取機1包含一影像擷取單元10以及一發光單元12。在以條碼讀取機1讀取條碼時，發光單元12會發出一指示光線120於條碼上，以供使用者辨識其所欲讀取的條碼，同時由影像擷取單元10對條碼進行取像。由於影像擷取單元10與發光單元12的位置不可能重疊，因此，指示光線120之行進路徑與影像擷取單元10之取像路徑100便不可能為同一條線，而會如第1圖所示夾一角度。若將自條碼讀取機1起算之距離定義為相對近距離、相對中距離以及相對遠距離，則只有當條碼位於相對中距離的範圍內時，指示光線120所指示的條碼才會與影像擷取單元10所擷取的條碼一致。

如第1圖所示，二條碼20、22皆位於相對遠距離處且彼此靠近。若使用者欲以條碼讀取機1讀取條碼20，則使用者會將發光單元12發出之指示光線120對準條碼20。然而，由於條碼20、22皆位於相對遠距離處且彼此靠近，因此，影像擷取單元10係對條碼22進行取像，而非對條碼20進行取像。如此一來，條碼讀取機1便是對條碼22進行解碼，而非對條碼20進行解碼。因此，使用者便會把條碼22的解碼結果誤認為是條碼20的解碼結果。若使用者沒有即時發現錯誤，便有可能因此產生損失。

此外，若條碼20位於相對遠距離處且其附近無其它條碼存在，則當使用者會將發光單元12發出之指示光線120對準條碼20時，影像擷取單元10便擷取不到條碼影像，進而導致解碼失敗。此時，使用者便需反覆移動條碼讀取機1，使條碼20位於相對中距離的範圍內，才能成功解碼條碼20。上述操作方式不僅沒有效率且會影響使用者的使用觀感。

本發明的目的之一在於提供一種可有效提昇解碼成功率之條碼指示方法及條碼讀取機，以解決上述問題。

根據一實施例，本發明之條碼擷取方法包含下列步驟：以一條碼讀取機擷取一目標條碼之一目標影像；分析目標影像，以得到一影像參數；根據影像參數判斷條碼讀取機與目標條碼間之一目前距離是否為一相對中距離；以及當判斷目前距離為相對中距離時，自條碼讀取機發出一指示光線於目標條碼上。

根據另一實施例，本發明之條碼讀取機包含一影像擷取單元、一發光單元以及一處理單元，其中處理單元電性連接於影像擷取單元與發光單元。影像擷取單元擷取一目標條碼之一目標影像。處理單元分析目標影像，以得到一影像參數。處理單元根據影像參數判斷條碼讀取機與目標條碼間之一目前距離是否為一相對中距離。當處理單元判斷目前距離為相對中距離時，處理單元控制發光單元發出一指示光線於目標條碼上。

綜上所述，在以本發明之條碼讀取機讀取條碼時，本發明係在判斷條碼讀取機與目標條碼間之目前距離為相對中距離時，才控制發光單元發出指示光線於目標條碼上。此時，條碼讀取機才對目標條碼之目標影像進行解碼。由於目標條碼係位於相對中距離的範圍內，因此，影像擷取單元即是針對目標條碼進行取像。換言之，即使目標條碼附近有其它條碼存在，當使用者看到指示光線打在目標條碼上時，便可確定條碼讀取機一定是對目標條碼進行解碼。藉此，即可有效提昇目標條碼的解碼成功率。

關於本發明之優點與精神可以藉由以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的瞭解。

請參閱第2圖至第7圖，第2圖為根據本發明一實施例之條碼讀取機3與樣本條碼4的示意圖，第3圖為第2圖中的條碼讀取機3的功能方塊圖，第4圖為根據本發明一實施例之條碼指示方法建立條碼影像特徵與相對距離之對照表的流程圖，第5圖為條碼讀取機3與樣本條碼4間之預定距離為相對中距離時取得之灰階分佈的示意圖，第6圖為條碼讀取機3與樣本條碼4間之預定距離為相對遠距離時取得之灰階分佈的示意圖，第7圖為條碼讀取機3與樣本條碼4間之預定距離為相對近距離時取得之灰階分佈的示意圖。

如第3圖所示，本發明之條碼讀取機3包含一影像擷取單元30、一發光單元32、一處理單元34、一警示單元36以及一記憶單元38，其中處理單元34電性連接於影像擷取單元30、發光單元32、警示單元36與記憶單元38。於實際應用中，影像擷取單元30可為電荷耦合元件（Charge-coupled Device，CCD）感測器或互補式金屬氧化半導體（Complementary Metal-Oxide Semiconductor，CMOS）感測器；發光單元32可為發光二極體或其它發光元件；處理單元34可為具有資料處理功能之處理器或控制器；警示單元36可為光源、顯示器、揚聲器、振動馬達或其組合；記憶單元38可為記憶體或其它資料儲存裝置。一般而言，條碼讀取機3中還會設有運作時必要的軟硬體元件，如電路板、電源供應器、應用程式、通訊模組、鏡頭等，視實際應用而定。

本發明係藉由條碼讀取機3取得樣本條碼4之影像特徵，再估測條碼讀取機3與樣本條碼4之相對距離，以提供解碼時需要的相對距離資訊，進而有效提昇解碼成功率。因此，在對條碼進行解碼前，本發明之條碼指示方法可先建立條碼影像特徵與相對距離之對照表。

首先，執行步驟S10，提供一樣本條碼4。於此實施例中，樣本條碼4之編碼係符合一特定的編碼規則。如第2圖所示，樣本條碼4之編碼可符合Code 39之編碼規則，因此，在解碼樣本條碼4後，即可得到“*3A*”之編碼。由於在樣本條碼4前後都會有固定的起始與結束字元“*”，因此，本發明可利用此一特殊區間，建立條碼影像特徵與相對距離之對照表。需說明的是，樣本條碼4之編碼亦可根據實際需求而選擇其它編碼規則，不以Code 39之編碼規則為限。

接著，執行步驟S12，以條碼讀取機3於複數個預定距離下擷取樣本條碼4之複數個樣本影像，其中每一個預定距離分別屬於相對遠距離、相對中距離與相對近距離的其中之一。

接著，執行步驟S14，於每一個樣本影像上設定一樣本掃描線40。樣本掃描線40可設定為樣本條碼4之樣本影像上的一條水平線，如第2圖所示。

接著，執行步驟S16，根據編碼規則分析每一個樣本掃描線40之灰階分佈上的至少二特徵點間之相對關係，以得到對應相對遠距離之至少一第一預定特徵參數、對應相對中距離之至少一第二預定特徵參數與對應相對近距離之至少一第三預定特徵參數。

於此實施例中，第5圖係為條碼讀取機3與樣本條碼4間之預定距離為相對中距離時取得之灰階分佈，第6圖係為條碼讀取機3與樣本條碼4間之預定距離為相對遠距離時取得之灰階分佈，且第7圖係為條碼讀取機3與樣本條碼4間之預定距離為相對近距離時取得之灰階分佈，其中三角形與正方形分別為灰階分佈的波峰點與波谷點。

本發明可取如第5圖至第7圖所示之二相鄰波峰點A與波谷點B、二相鄰波峰點C、E以及二相鄰波谷點D與波峰點E作為三組特徵點來進行分析。需說明的是，本發明可根據實際應用選擇二相鄰波峰與波谷、二相鄰波峰、二相鄰波谷或其組合作為特徵點來進行分析，不以第5圖至第7圖所示之實施例為限。

舉例而言，可將條碼讀取機3與樣本條碼4間之預定距離為7公分時定義為相對中距離，且以此相對中距離取得第5圖所示之灰階分佈，其中二相鄰波峰點A與波谷點B相距5個像素距離，二相鄰波峰點C、E相距5個像素距離，且二相鄰波谷點D與波峰點E之灰階差異值為35。此外，可將條碼讀取機3與樣本條碼4間之預定距離為13公分時定義為相對遠距離，且以此相對遠距離取得第6圖所示之灰階分佈，其中二相鄰波峰點A與波谷點B相距3個像素距離，二相鄰波峰點C、E相距1個像素距離，且二相鄰波谷點D與波峰點E之灰階差異值為7。再者，可將條碼讀取機3與樣本條碼4間之預定距離為4公分時定義為相對近距離，且以此相對近距離取得第7圖所示之灰階分佈，其中二相鄰波峰點A與波谷點B相距8個像素距離，二相鄰波峰點C、E相距7個像素距離，且二相鄰波谷點D與波峰點E之灰階差異值為14。需說明的是，可根據實際應用選擇二特徵點間之像素距離、灰階差異值或其組合作為二特徵點間之相對關係，不以上述之實施例為限。

在以條碼讀取機3於複數個不同的預定距離下擷取樣本條碼4之複數個樣本影像，且對每一個樣本影像之樣本掃描線40之灰階分佈進行如上之分析後，即可建立如下表1所示之條碼影像特徵與相對距離之對照表，其中表1所示之對照表係儲存於記憶單元38中。 表1 <TABLE border="1" borderColor="#000000" width="85%"><TBODY><tr><td> 條碼影像特徵與相對距離之對照表 </td></tr><tr><td> 預定特徵參數 </td><td> 二相鄰波峰點A與波谷點B之像素距離（Da-b） </td><td> 二相鄰波峰點C、E之像素距離（Dc-e） </td><td> 二相鄰波谷點D與波峰點E之灰階差異值（Cd-e） </td><td> 相對距離 </td></tr><tr><td> 第三預定特徵參數 </td><td> Da-b＞7 </td><td> Dc-e＞4 </td><td> 9≤Cd-e≤20 </td><td> 相對近距離 </td></tr><tr><td> 第二預定特徵參數 </td><td> 4≤Da-b≤7 </td><td> 2＜Dc-e≤4 </td><td> Cd-e＞20 </td><td> 相對中距離 </td></tr><tr><td> 第一預定特徵參數 </td><td> Da-b＜4 </td><td> Dc-e≤2 </td><td> Cd-e＜9 </td><td> 相對遠距離 </td></tr></TBODY></TABLE>

請參閱第8圖至第12圖，第8圖為根據本發明一實施例之條碼指示方法的流程圖，第9圖為目標條碼5的示意圖，第10圖為目標掃描線50之灰階分佈的示意圖。在建立如上表1所示之條碼影像特徵與相對距離之對照表後，即可根據表1對目標條碼5進行擷取與解碼。需說明的是，由於表1係根據Code 39之編碼規則而建立，因此，目標條碼5亦需符合Code 39之編碼規則。換言之，目標條碼5之編碼規則需符合用以建立表1之編碼規則。本發明可經由上述方式產生對應不同編碼規則之多個如表1所示之對照表，且將多個對照表儲存於記憶單元38中。

首先，執行步驟S30，以條碼讀取機3擷取目標條碼5之目標影像，亦即，經由條碼讀取機3之影像擷取單元30擷取目標條碼5之目標影像。

接著，執行步驟S32，處理單元34分析目標影像，以得到一影像參數。於此實施例中，處理單元34可先於目標影像上設定目標掃描線50，如第9圖所示。接著，處理單元34可根據目標條碼5之編碼規則分析目標掃描線34之灰階分佈上的至少二特徵點間之相對關係，以得到影像參數，其中影像參數包含至少一參考特徵參數。由於表1係以第5圖至第7圖所示之二相鄰波峰點A與波谷點B、二相鄰波峰點C、E以及二相鄰波谷點D與波峰點E作為三組特徵點而建立，因此，本發明可根據目標掃描線50之灰階分佈上之二相鄰波峰點A與波谷點B、二相鄰波峰點C、E以及二相鄰波谷點D與波峰點E之相對關係（如第10圖所示），得到三個參考特徵參數，亦即，二相鄰波峰點A與波谷點B之像素距離，二相鄰波峰點C、E之像素距離，與二相鄰波谷點D與波峰點E之灰階差異值。

在以上述方式得到目標條碼5之目標影像之影像參數後，接著，執行步驟S34，處理單元根據影像參數判斷條碼讀取機3與目標條碼5間之一目前距離是否為一相對中距離。於此實施例中，當根據目標條碼5得到之參考特徵參數（亦即，影像參數）與表1中的第一預定特徵參數相符時，處理單元34即可判斷條碼讀取機3與目標條碼5間之目前距離為相對遠距離；當根據目標條碼5得到之參考特徵參數（亦即，影像參數）與表1中的第二預定特徵參數相符時，處理單元34即可判斷條碼讀取機3與目標條碼5間之目前距離為相對中距離；當根據目標條碼5得到之參考特徵參數（亦即，影像參數）與表1中的第三預定特徵參數相符時，處理單元34即可判斷條碼讀取機3與目標條碼5間之目前距離為相對近距離。

當處理單元34判斷條碼讀取機3與目標條碼5間之目前距離為相對中距離時，執行步驟S36，處理單元34控制發光單元32發出一指示光線於目標條碼5上。於此實施例中，當發光單元32發出指示光線於目標條碼5上時，處理單元34可同時對目標條碼5之目標影像進行解碼。於另一實施例中，當發光單元32發出指示光線於目標條碼5上時，處理單元34可在使用者進一步觸發條碼讀取機3上的開關後才對目標條碼5之目標影像進行解碼。由於目標條碼5係位於相對中距離的範圍內，因此，影像擷取單元30即是針對目標條碼5進行取像。換言之，即使目標條碼5附近有其它條碼存在，當使用者看到指示光線打在目標條碼5上時，便可確定條碼讀取機3一定是對目標條碼5進行解碼。藉此，即可有效提昇目標條碼5的解碼成功率。

另一方面，當處理單元34判斷條碼讀取機3與目標條碼5間之目前距離不為相對中距離時（例如，相對遠距離或相對近距離），執行步驟S38，處理單元34控制警示單元36發出一警示訊息，以提示使用者將條碼讀取機3與目標條碼5間之目前距離調整為相對中距離。於此實施例中，警示訊息可為光線、影像、聲音、振動或其組合，視實際應用而定。此外，本發明亦可利用發光單元32作為警示單元，此時，上述之警示單元36即可省略。

舉例而言，當條碼讀取機3與目標條碼5間之目前距離為相對遠距離時（亦即，條碼讀取機3距離目標條碼5過遠），本發明可以快速閃光方式提示使用者需將條碼讀取機3靠近目標條碼5來取像。反之，當條碼讀取機3與目標條碼5間之目前距離為相對近距離時（亦即，條碼讀取機3距離目標條碼5過近），本發明可以慢速閃光方式提示使用者需將條碼讀取機3遠離目標條碼5來取像。當然，本發明亦可直接透過影像顯示“過遠”、“過近”或其它文字、符號或圖像來提示使用者。換言之，警示訊息之呈現方式可根據實際應用而決定，不以上述實施例為限。

此外，於另一實施例中，上述之步驟S32所得到之影像參數亦可為一影像清晰度。換言之，本發明可藉由影像處理技術分析目標條碼5之目標影像，以得到目標影像之影像清晰度，且以目標影像之影像清晰度作為上述之影像參數。當影像清晰度落在預定清晰度範圍內時，處理單元34即可判斷條碼讀取機3與目標條碼5間之目前距離為相對中距離，而當影像清晰度落在預定清晰度範圍外時，處理單元34即可判斷條碼讀取機3與目標條碼5間之目前距離不為相對中距離。需說明的是，預定清晰度範圍與相對中距離之對應關係可根據實際應用而決定。

綜上所述，在以本發明之條碼讀取機讀取條碼時，本發明係在判斷條碼讀取機與目標條碼間之目前距離為相對中距離時，才控制發光單元發出指示光線於目標條碼上。此時，條碼讀取機才對目標條碼之目標影像進行解碼。由於目標條碼係位於相對中距離的範圍內，因此，影像擷取單元即是針對目標條碼進行取像。換言之，即使目標條碼附近有其它條碼存在，當使用者看到指示光線打在目標條碼上時，便可確定條碼讀取機一定是對目標條碼進行解碼。藉此，即可有效提昇目標條碼的解碼成功率。此外，當條碼讀取機與目標條碼間之目前距離不為相對中距離時（例如，相對遠距離或相對近距離），本發明可自條碼讀取機發出警示訊息，以提示使用者將條碼讀取機與目標條碼間之目前距離調整為相對中距離。藉此，可以減少使用者反覆移動條碼讀取機次數，進而增進解碼效率。 以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

1、3 條碼讀取機 4 樣本條碼 5 目標條碼 10、30 影像擷取單元 12、32 發光單元 20、22 條碼 34 處理單元 36 警示單元 38 記憶單元 40 樣本掃描線 100 取像路徑 120 指示光線 A、C、E 波峰點 B、D 波谷點 S10-S16、S30-S38 步驟

第1圖為先前技術之條碼讀取機讀取條碼的示意圖。 第2圖為根據本發明一實施例之條碼讀取機與樣本條碼的示意圖。 第3圖為第2圖中的條碼讀取機的功能方塊圖。 第4圖為根據本發明一實施例之條碼指示方法建立條碼影像特徵與相對距離之對照表的流程圖。 第5圖為條碼讀取機與樣本條碼間之預定距離為相對中距離時取得之灰階分佈的示意圖。 第6圖為條碼讀取機與樣本條碼間之預定距離為相對遠距離時取得之灰階分佈的示意圖。 第7圖為條碼讀取機與樣本條碼間之預定距離為相對近距離時取得之灰階分佈的示意圖。 第8圖為根據本發明一實施例之條碼指示方法的流程圖。 第9圖為目標條碼的示意圖。 第10圖為目標掃描線之灰階分佈的示意圖。

Claims (10)

1. 一種條碼指示方法，包含下列步驟：以一條碼讀取機於複數個預定距離下擷取一樣本條碼之複數個樣本影像，其中每一該預定距離分別屬於一相對遠距離、一相對中距離與一相對近距離的其中之一；於每一該樣本影像上設定一樣本掃描線；根據一編碼規則分析每一該樣本掃描線之灰階分佈上的至少二特徵點間之相對關係，以得到對應該相對遠距離之至少一第一預定特徵參數、對應該相對中距離之至少一第二預定特徵參數與對應該相對近距離之至少一第三預定特徵參數；以該條碼讀取機擷取一目標條碼之一目標影像；於該目標影像上設定一目標掃描線；根據該編碼規則分析該目標掃描線之灰階分佈上的至少二特徵點間之相對關係，以得到一影像參數，該影像參數包含至少一參考特徵參數；當該至少一參考特徵參數與該至少一第一預定特徵參數相符時，判斷該條碼讀取機與該目標條碼間之一目前距離為該相對遠距離；當該至少一參考特徵參數與該至少一第二預定特徵參數相符時，判斷該目前距離為該相對中距離；當該至少一參考特徵參數與該至少一第三預定特徵參數相符時，判斷該目前距離為該相對近距離；以及當判斷該目前距離為該相對中距離時，自該條碼讀取機發出一指示光線於該目標條碼上。
2. 如請求項1所述之條碼指示方法，另包含下列步驟：當判斷該目前距離不為該相對中距離時，自該條碼讀取機發出一警示訊 息。
3. 如請求項1所述之條碼指示方法，其中該影像參數為一影像清晰度，該條碼指示方法另包含下列步驟：當該影像清晰度落在一預定清晰度範圍內時，判斷該目前距離為該相對中距離；以及當該影像清晰度落在該預定清晰度範圍外時，判斷該目前距離不為該相對中距離。
4. 如請求項1所述之條碼指示方法，其中該至少二特徵點間之相對關係為像素距離、灰階差異值或其組合。
5. 如請求項1所述之條碼指示方法，其中該至少二特徵點為二相鄰波峰點與波谷點、二相鄰波峰點、二相鄰波谷點或其組合。
6. 一種條碼讀取機，包含：一影像擷取單元，擷取一目標條碼之一目標影像；一記憶單元，儲存一對照表，該對照表記錄對應一相對遠距離之至少一第一預定特徵參數、對應一相對中距離之至少一第二預定特徵參數與對應一相對近距離之至少一第三預定特徵參數；一發光單元；以及一處理單元，電性連接於該影像擷取單元、該記憶單元與該發光單元，該處理單元於該目標影像上設定一目標掃描線，該處理單元根據一編碼規則分析該目標掃描線之灰階分佈上的至少二特徵點間之相對關係，以得到一影像參數，該影像參數包含至少一參考特徵參數，當該至少一參考特徵參數與該至少一第一預定特徵參數相符時，該處理單元判斷該條碼讀取機與該目標條碼間之一目前距離為該相對遠距離，當該至少一參考特徵參數與該至少一第二預定特徵參數相符時，該處 理單元判斷該目前距離為該相對中距離，當該至少一參考特徵參數與該至少一第三預定特徵參數相符時，該處理單元判斷該目前距離為該相對近距離，當該處理單元判斷該目前距離為該相對中距離時，該處理單元控制該發光單元發出一指示光線於該目標條碼上。
7. 如請求項6所述之條碼讀取機，另包含一警示單元，電性連接於該處理單元，當該處理單元判斷該目前距離不為該相對中距離時，該處理單元控制該警示單元發出一警示訊息。
8. 如請求項6所述之條碼讀取機，其中該影像參數為一影像清晰度，當該影像清晰度落在一預定清晰度範圍內時，該處理單元判斷該目前距離為該相對中距離，當該影像清晰度落在該預定清晰度範圍外時，該處理單元判斷該目前距離不為該相對中距離。
9. 如請求項6所述之條碼讀取機，其中該至少二特徵點間之相對關係為像素距離、灰階差異值或其組合。
10. 如請求項6所述之條碼讀取機，其中該至少二特徵點為二相鄰波峰點與波谷點、二相鄰波峰點、二相鄰波谷點或其組合。