TWI805931B

TWI805931B - 物件之符碼的讀取方法及其讀取設備

Info

Publication number: TWI805931B
Application number: TW109121400A
Authority: TW
Inventors: 葉俊才; 趙怡晴
Original assignee: 方碼科技有限公司
Priority date: 2020-06-23
Filing date: 2020-06-23
Publication date: 2023-06-21
Also published as: TW202201266A

Abstract

一種物件之一符碼的讀取方法，包括下列步驟：擷取一第一畫面，其中該第一畫面包含該物件之一影像；識別該第一畫面內的一關鍵部位，其中該關鍵部位包含該符碼；擷取一第二畫面，其中該第二畫面包含該關鍵部位，且該符碼在該第二畫面內之一分辨率高於該符碼在該第一畫面內之一分辨率；以及自該第二畫面讀取該符碼。

Description

物件之符碼的讀取方法及其讀取設備

本發明係關於對物件之條碼的讀取；特別關於一種物件之一符碼的讀取設備及其讀取方法。

符碼已被大量用於人類生活中。通常，使用者操作符碼讀取裝置，以讀取其偵測器之偵測範圍內物件上的符碼，符碼讀取裝置的處理器再解析該符碼的資訊，使用者或其他裝置再依據該資訊而決定該物件的處理方式。例如，操作員拿起物件將之將經過符碼讀取機前、或是用手持式符碼讀取機以進行條碼之讀取。在另一例子中，為了建立外科手術的器械使用的履歷紀錄、清點，符碼已應用在此領域內，然而若依照前述的方式，由操作員手持符碼讀取機逐個讀取手術器械上的符碼，則操作速度顯然很慢。再者，由於手術器材上的空間相當狹小，使得其上的符碼尺寸同等縮小，若以人力執行符碼的讀取則甚為不易。

取而代之的方式就是以一掃描機一次進行全體的掃描，試圖在一個包括了以上的物件的畫面內直接讀取到符碼，然而當此方式應用於手術器械的符碼讀取時會遭遇到的問題即在於手術器械上的符碼實在太小，若掃描機的分辨率過低，則雖然掃瞄速度快但無法讀取或讀取錯誤，若掃描機的分辨率高，則掃描全體畫面的時間將十分漫長。為此，申請人殫精竭慮，提出了本發明的「物件之符碼的讀取設備及其方法」，以同時達到掃描速度快且精確讀取符碼的功效。

為了達到同時達到掃描速度快且精確讀取符碼之目的，本發明提供的符碼讀取設備及其讀取方法，可以快速地讀取物件上的符碼。以手術器械為例，通常係擺放在一平台上，本發明先以一解析度、分辨率較低的方式，擷取一涵蓋平台上全部物件的畫面，並於此畫面內尋找一關鍵部位的輪廓，之後再以一解析度、分辨率較高的方式，在其中一物件的該關鍵部位內讀取其內的符碼。如此即可兼顧掃描速度與精確度，同時節省人力、增加整體效率的效果。

故為了達到上述之目的，本發明提供一種物件之一符碼的讀取設備，包括：一第一影像裝置，用以擷取一第一影像；一第二影像裝置，用以在該第一影像內擷取一器材符碼；以及一控制與處理模組，用以在該第一影像內分辨一關鍵部位，從而使該第二影像擷取裝置在該第一影像內擷取該器材符碼。

為了達到上述之目的，本發明再提供一種物件之一符碼的讀取設備，包括：一影像掃瞄裝置，具有一第一掃描狀態與一第二掃描狀態；以及一控制與處理模組，控制該影像掃描裝置以該第一掃描狀態掃描而得到一第一影像，並於該第一影像內分辨出一關鍵部位輪廓，其中該關鍵部位輪廓內具有一器材符碼，而該影像處理裝置以該第二掃描狀態掃描該器材符碼。

為了達到上述之目的，本發明又再提供一種物件之一符碼的讀取方法，包括下列步驟：擷取一第一畫面，其中該第一畫面包含該物件之一影像；識別該第一畫面內的一關鍵部位，其中該關鍵部位包含該符碼；擷取一第二畫面，其中該第二畫面包含該關鍵部位，且該符碼在該第二畫面內之一分辨率高於該符碼在該第一畫面內之一分辨率；以及自該第二畫面讀取該符碼。

為了達到上述之目的，本發明又提供一種物件之一符碼的讀取設備，包括：一第一影像裝置，用以擷取一第一影像；一第二影像裝置，用以在該第一影像內擷取一器材符碼；一可樞轉反射鏡，具二個自由度的樞轉方向；以及一控制與處理模組，用以在該第一影像內分辨一關鍵部位，並控制該可樞轉反射鏡使該第二影像裝置的視線移到該關鍵部位，從而使該第二影像擷取裝置在該第一影像內擷取該器材符碼。

為了達到上述之目的，本發明更再提供一種物件之一符碼的讀取設備，包括：一第一影像裝置，用以擷取一第一影像；一第二影像裝置，用以在該第一影像內擷取一器材符碼；一第一振鏡，以第一方向樞轉，並使該第二影像裝置的視線在第一方向上移動；一第二振鏡，以第二方向樞轉，並使該第二影像裝置的視線在第二方向上移動；以及一控制與處理模組，用以在該第一影像內分辨一關鍵部位，從而使該第二影像擷取裝置在該第一影像內擷取該器材符碼。

本文用語「符碼」係指符號或編碼，或兩者的組合、混用、並存，其中，符號則包括但不限於各類型字母以及表音符號、標點符號、運算符號、數字等等，而編碼包括但不限於在單一方向(例如水平方向)表達資訊的一維條碼、在一維條碼的基礎上擴充出另一維可讀性資訊的二維條碼、以及結合一維條碼及二維條碼的複合型條碼。

本文用語「一維條碼」包括但不限於Code 39條碼、交錯式25條碼(ITF條碼)、EAN-13條碼、EAN-8條碼、ISBN書籍碼、ISSN期刊碼、Code 128條碼、Codabar條碼、UPC條碼、Code 93條碼、Code 11條碼、MSI條碼、Plessey條碼、Toshiba code條碼、Code 32條碼、RSS條碼及諸如此類。

本文用語「二維條碼」包括但不限於線性堆疊式二維條碼、矩陣式二維條碼及郵政碼二維條碼。其中，線性堆疊式二維條碼是在一維條碼符碼原理的基礎上將複數一維條碼在縱向堆疊而產生的二維條碼，其包括但不限於Code 16K條碼、Code 49條碼、PDF417條碼及諸如此類。矩陣式二維條碼是在一個矩形空間藉由黑、白圖元在矩陣中的不同分佈而進行符碼，其包括但不限於Aztec條碼、Maxicode條碼、快速回應條碼(Quick response code,QR code)、Data matrix條碼、Vericode條碼、Ultracode條碼、漢信碼、彩色條碼及諸如此類；郵政碼二維條碼是藉由不同長度的黑色直條進行符碼且主要用於郵件的符碼，其包括但不限於美國郵政局(USPS)開發的POSTNET條碼、英國郵政局開發的BPO 4-State條碼及諸如此類。

本文「物件」的範例為紙製品、塑膠製品、金屬製品或其他材料之組合所製成的製品，但具有一關鍵部位以形成一關鍵部位之輪廓的影像用以被擷取，且在關鍵部位內具有一個符碼。當然，一個物件若具有一個以上的關鍵部位時亦可以在每個關鍵部位內皆設置一個符碼。在具體實施例中，符碼所在的平面的法向量大致平行於讀取設備的影像裝置的光軸，使影像裝置能面對該符碼以便於擷取。當符碼所在的平面的法向量並非朝向讀取設備時，亦即符碼法向量與影像裝置的法向量之間的夾角較大時，亦可為攝像裝置所擷取。

1:讀取設備

10:第一畫面

100:掃描平台

10a~10h:關鍵部位

11a~11h:符碼

17:第二畫面

2:第一攝像裝置

2A:第一可視範圍

3:第二攝像裝置

3A:第二可視範圍

30:轉軸

30X:X軸方向機構

30Y:Y軸方向機構

31:可樞轉反射鏡

31X:第一振鏡

31Y:第二振鏡

32:焦距輔助裝置

32X:第一振鏡馬達

32Y:第二振鏡馬達

4:控制與處理模組

40:視覺辨識模組

41:控制器

5:資料庫

50:儲存模組

x:箱體

10x:符碼標籤

10x’:印刷符碼

本發明的上述目的及優點在參閱以下詳細說明及附隨圖式之後對那些所屬技術領域中具有通常知識者將變得更立即地顯而易見。

〔圖1〕係物件及其符碼的示意圖。

〔圖2〕係本發明分辨關鍵部位的示意圖。

〔圖3〕係二維條碼示意圖。

〔圖4〕係另一種二維條碼示意圖。

〔圖5〕係本發明之實施例示意圖。

〔圖6〕係本發明所擷取的第一影像示意圖。

〔圖7〕係本發明進行第二影像之擷取的示意圖。

〔圖8〕係本發明利用反射鏡以進行第二影像之擷取的示意圖。

〔圖9〕係本發明之具有歪斜符碼的第一影像之示意圖。

〔圖10〕係本發明之另一實施例示意圖。

〔圖11〕係本發明之又一實施例示意圖。

〔圖12〕係本發明分辨另一種關鍵部位的示意圖。

〔圖13〕係本發明之再一實施例示意圖。

〔圖14〕係本發明之又再一實施例示意圖。

請參閱圖1，係物件及其符碼的示意圖。其中以手術器械中的鉗子為例，通常在鉗子的關節處是整把鉗子面積較大、通常指寬度較大的部位，這是為了符碼本身的尺寸，亦即手術器械的某一部位的長寬要大於或等於符碼的尺寸，以圖1而言即鉗子的關節處即可符合此一需求，故而含有該符碼的部位即屬於本發明所述的關鍵部位，換言之，以影像畫面而言，關鍵部位就是物件上具有符碼部位的局部畫面。因此，利用機器學習，令本發明的讀取裝置熟悉該關鍵部位的輪廓，亦即建立該關鍵部位的輪廓資料庫，以利之後當讀取裝置於第一畫面(請參閱圖2)內分辨關鍵部位。

請參閱圖2，係本發明分辨關鍵部位的示意圖。首先說明本發明於運用時大致的狀況，在圖2中，可見數個物件，如手術器械的第一物件a、第二物件b、第三物件c，放置於一平台100上。在進行符碼識別之前，本發明已進行了大量前述的機器學習，因此即可以本發明的方法進行符碼之識別。本發明的物件之一符碼的讀取方法，包括下列步驟，擷取一第一畫面10，其中該第一畫面10包含該物件之一影像，通常即包含了圖2所示的三個物件(a、b、c)的影像，最少亦具有一個物件如第一物件a。接著，識別該第一畫面10內的一關鍵部位，如識別第一物件a上的第一關鍵部位10a，其餘的第二物件b的第二關鍵部位10b、以及第三物件c的第三關鍵部位10c亦以此類推的被識別出來。其中該關鍵部位10a包含該符碼(請參考圖1、圖3、圖4)。再擷取一第二畫面，其中該第二畫面包含該關鍵部位10a，所謂第二畫面即如同圖1所示的局部畫面，且該符碼在該第二畫面內之一分辨率高於該符碼在該第一畫面內之一分辨率。最後再自該第二畫面讀取該符碼。由圖2與圖1可知，圖2屬於一大範圍的畫面，而圖1則屬於一小範圍的畫面，因此在圖2中雖然會有符碼的影像，由於符碼在第一畫面10內所占的面積(即畫素數量)太小，因此需要另外拍攝、掃描。不過由於各物件的輪廓足夠大，故在圖2中的第一畫面10是可以分辨出各物件的輪廓，並從輪廓中找出屬於關鍵部位(10a、10b、10c)的輪廓，之後再僅擷取關鍵部位的畫面，即第二畫面，使得當中的符碼在第二畫面中占有較大的面積(即畫素數量較多)，如圖1所示，因此在第二畫面中可以輕易地識別、找出符碼並讀取之，透過本發明即可更簡單、更快速的建立外科手術的器械使用的履歷紀錄、及進行清點程序。以手術器械而言，關鍵部位通常是物件的角落、轉折、或是樞接處，此外，例如在識別出物件的輪廓後，找到長寬，並以最寬處做為關鍵部位，這是因為這裡的面積較大足以容納符碼如二維條碼，亦可說是因為在面積較大處可以設置較大的符碼，以提升辨識率，故而在這類地方出現符碼的概率最高。

請繼續參閱圖2，其中第二物件b還具有一次要關鍵部位10b’，其內亦具有一符碼，與在關件部位10b內的符碼完全相同，這是由於某些器械的外型較複雜、表面彎曲或傾斜，會導致在第二畫面內有可能會因為角度而使符碼不易被讀取。因此本發明還提出了在物件上其他適當的位置設置另一個相同的符碼，以便於讀取。

請參閱圖3，係二維條碼示意圖。本圖僅是以data matrix舉例，但不限於此。此外，為了增加尋找、辨識符碼的定位信心度，可以在符碼旁更設置一三角形(圖中未揭示)。

請參閱圖4，係另一種二維條碼示意圖，即所謂QR code。其中揭示的第二畫面17屬於是將圖2內關鍵部位10a的態樣予以簡化，亦即原本應是第一物件a的關鍵部位10a的輪廓，但予以簡化為方框。本發明接下均以條碼舉例來做為符碼的一種，但不限於此。關鍵部位10a內具有一第一條碼11a，控制與處理模組4(請配合圖5)再判斷第二畫面17中第一條碼11a所帶有的資訊。圖4僅示出對應於具有第一條碼11a之關鍵部位10a的第二影像17，所屬技術領域中具有通常知識者可擴展至控制與處理模組4逐一判斷各個第二影像中條碼的資訊，如識別第二物件b的第二關鍵部位10b內的符碼(請配合圖2)、以及第三物件c的第三關鍵部位10c內的符碼(請配合圖2)。

請一同參閱圖5，係本發明之實施例示意圖。其中揭示了本發明之符碼的讀取設備1，掃描平台100上放置具有各自條碼11a、11b、11c、11d的各物件的關鍵部位10a、10b、10c、10d，具有第一可視範圍2A的第一攝像裝置2以及具有第二可視範圍3A的第二攝像裝置3分別耦接或電連接至控制與處理模組4且攝影方向係朝向掃描平台100配置，其中第二可視範圍3A小於或遠小於第一可視範圍2A，換言之是第二攝像裝置3的視角小於或遠小於第一攝像裝置2的視角，亦即第一攝像裝置2的鏡頭屬於視角較廣者，而第二攝像裝置3的鏡頭屬於視角較窄者，至於此二攝像裝置內的感光元件如CCD或CMOS的規格則可以視情況設置，亦即第一攝像裝置2由於僅需識別物件的輪廓以利找出關鍵部位，因此可以使用分辨率、解析度較低的感光元件，而第二攝像裝置3由於需要讀取符碼，故使用分辨率、解析度較高的感光元件。當然，此二攝像裝置亦可以使用相同分辨率、解析度的感光元件。此外，更進一步而言，還可以具有微距功能。在具體實施例中，第一可視範圍可為100cm×100cm的視野，第二可視範圍可為10cm×10cm、5cm×5cm或更小的視野。第一及第二可視範圍的大小不限於此，且視野的長寬比亦不限於1：1。而待掃描的物件條碼的尺寸可為1cm×1cm、0.5cm×0.5cm或甚至更小，且條碼具有不同的符碼版本。

請繼續參閱圖5，其中固定式的第一攝像裝置2及第二攝像裝置3各自朝向且相對於掃描平台100設置。第一攝像裝置2通常設置於掃描平台100的上方中間處，以俾所有存在於掃描平台100上的條碼均能被擷取。固定式的第一攝像裝置2因為距離掃描平台的距離為固定值，故通常被設計為具有定焦鏡頭，以免除或縮短擷取第一影像10的對焦時間及作動。可動式的第二攝像裝置3可透過可樞轉的轉軸30、具有X滑軌及Y滑軌的位置調整單元(如圖10)、或者可樞轉反射鏡組 (如圖11、圖13、圖14)，而能擷取掃描平台100上的物件條碼的第二影像。第二攝像裝置3的可動方式及結構在後文進行描述。

請繼續參閱圖5，符碼讀取設備1還包括與控制與處理模組4耦接的資料庫5，資料庫5的儲存模組50用以儲存第一影像10、第二影像17、全部關鍵部位10a、10b、10c、10d的座標，至於物件資訊如物件名稱等，若已被編撰在符碼內，則資料庫5可以不預先儲存物件資訊，若物件資訊未被編撰在符碼內，則資料庫5則須儲存物件資訊，此外，物件資訊還可進一步包括物件履歷。例如，在具體使用本發明時，控制與處理模組4在手術前先以本發明將掃描平台100上的各物件予以掃描，建立術前物件清單，而在手術結束後，各物件放回掃描平台100並接受掃描後，控制與處理模組4接收複數第二影像17後判斷掃描平台100上的各物件各自符碼的資訊，並比對這些符碼資訊與術前物件清單是否相符，亦即比對手術前後器械的種類、數量是否一致，倘若發生了不一致，則可以立刻檢查如是否遺落於病人體內，以避免危險。此外，術前物件清單亦可事先以人工方式填寫並預先儲存於資料庫5內，而術前的物件掃描則可做為術前的物件清點作業以確保所有需要的手術器械均已備妥。因此，透過本發明，可得知掃描平台100上的物件及其資訊，比對各物件的資訊是否與預先儲存的物件資訊或物件組合的資訊相符，而做出判斷。控制與處理模組4包括一具有機器學習模型的視覺辨識模組40，其透過控制與處理模組4在過去每次獨立的條碼掃描事件中所擷取的複數第二影像17中的拍攝時間以及對應於各條碼的座標，以機器視覺辨識第二攝像裝置3擷取複數第二影像17的順序及路徑，經過掃描次數的增多而使路徑更優化，或是以規則式優化(Rule-Based Optimization)來達到優化的效果。

請參閱圖6，係本發明所擷取的第一影像示意圖。當第一攝像裝置2一次性地擷取第一可視範圍2A內所有物件的關鍵部位10a~10d內的條碼11a~11d的第一影像10後，控制與處理模組4對所接收到的第一畫面10確認該第一畫面10中的全部條碼11a~11d的座標，之後再由第二攝像裝置3逐一擷取第二畫面(請參閱圖7)。

請參閱圖7，係本發明進行第二影像之擷取的示意圖。其中，可動式的第二攝像裝置3垂直向下、以物距F1擷取對應於關鍵部位10b內的條碼11b的第二畫面17，第二攝像裝置3受控制與處理模組4內控制器41(請配合圖5)的指令而樞轉萬向轉動頭30，使第二攝像裝置3以角度θ轉向、改變對焦距離而以物距F2擷取對應於關鍵部位10b的條碼11b的第二影像17。第二攝像裝置3擷取掃描平台100(請配合圖5)上不同條碼的第二可視範圍3A因此受角度變化而變化，而在掃描平台100上產生不同的虛擬面積。

請一同參閱圖8，係本發明利用反射鏡以進行第二影像之擷取的示意圖。其中，第二攝像裝置3的第二可視範圍3A亦可受條碼掃描系統的可樞轉反射鏡31所調整，第二攝像裝置3的光軸朝向可樞轉反射鏡31，控制器41(請配合圖5)控制可樞轉反射鏡31的翻轉或調整角度將使第二攝像裝置3在掃描平台100上能夠擷取關鍵部位10b內的條碼11b的第二影像17。使用反射鏡31的好處在於反射鏡的質量、大小通常都比攝像裝置更輕、更小，因此被控制器41驅動時，反射鏡31可以更快的反應，且這亦表示驅動反射鏡31的驅動裝置(圖中未示)比用來驅動攝像裝置的更輕、更小、更安靜。此外，由於物件的關鍵部位的表面傾斜角度並不總是朝向第二攝像裝置3、或是關鍵部位內的符碼的朝向與攝像裝置的光軸偏離太遠，此時即藉由反射鏡31可以將偏離第二攝像裝置3過大的關鍵部位內的符碼之影像反射入第二攝像裝置3，故而必要時，圖8的可樞轉反射鏡31可以增設於圖5的實施例並配合第二攝像裝置3使用，即控制器41驅動萬用轉向頭30使第二攝像裝置3朝向可樞轉反射鏡31，控制器41再驅動可樞轉反射鏡31將符碼影像反射至第二攝像裝置。

請參閱圖9，係本發明之具有歪斜符碼的第一影像之示意圖。其中的關鍵部位10e、10f、10g、10h內的條碼11f為偏斜的。因此，在具體實施例中，控制與處理模組4為每一條碼11e~11h標示出關鍵部位10e、10f、10g、10h。控制與處理模組4仍能依據條碼11f的偏斜程度標定出第二影像17的大小及範圍。視覺辨識模組40被配置以學習各關鍵部位10e~10h的輪廓，以人工智能學習對第一影像10中標定關鍵部位10e~10h的準確度，進而提高控制與處理模組4在之後於各第二影像17內準確辨識並掃描到符碼的準確度以及辨識度。再者，當控制與處理模組4發現符碼11f是歪斜之時，為了更加準確的辨識符碼，第二攝像裝置3可以依光軸旋轉，以使其內的感光元件的邊緣平行於符碼11f的邊緣，故能使有更多感光元件的像素可以用以感測符碼11f內的色塊。

請一同參閱圖10，係本發明之另一實施例示意圖。其中揭示了第一可視範圍2A的第一攝像裝置2以及具有第二可視範圍3A的第二攝像裝置3，且兩者的攝影方向係朝向掃描平台100配置，其中第二可視範圍3A小於或遠小於第一可視範圍2A，為了讓第一攝像裝置2盡可能的涵蓋掃描平台100而設置在較高的位置，通常是固定於掃描平台100的上方。而第二攝像裝置3則設置於一XY軸設備上，即設置在一Y軸方向機構30Y，而Y軸方向機構30Y再設置於一X軸方向機構30X上，透過XY軸方向的移動逐個掃描如圖6所示的各關鍵部位10a~10d，並辨識其中的符碼11a~11d並讀取之。圖10的實施例即是把視角較窄小的攝像裝置利用龍門機構而可以在掃描平台100上移動，當然亦可以其他類型的機械手臂完成，例如史卡拉機械手臂(SCARA robot，圖中未示)，或是同時搭配振鏡將符碼11a~11d反射至第二攝像裝置3。

以上是利用了兩個攝像、掃描設備以執行本發明的，然而實質上是利用了兩種不同分辨率、解析度的掃描狀態，亦即先利用分辨率低的掃描狀態尋找到各物件的關鍵部位，之後再利用高分辨率的掃描狀態去各關鍵部位內辨識、讀取符碼，因此本發明還提供另一種物件之一符碼的讀取設備的實施例，該讀取設備包括一影像掃瞄裝置，具有一第一掃描狀態與一第二掃描狀態，若以圖5、圖10而言，就是攝像裝置僅有一個如第一攝像裝置2，但其攝像、讀取解析度、分辨率是可變的。該讀取設備尚包括一影像處理裝置(圖5的控制與處理模組4)，控制該影像掃描裝置以該第一掃描狀態掃描而得到一第一影像10，並於該第一影像10內分辨出一關鍵部位輪廓11a~11d，其中該關鍵部位輪廓內具有一器材符碼10a~10d，而該影像處理裝置4再以該第二掃描狀態掃描該器材符碼10a~10d。更進一步而言，所述第一掃描狀態是一全畫面同步拍攝，亦即如照像機一次將第一畫面10予以拍攝，並通常會使用解像力、分辨率較低的模式，以加快影像處理的速度。接著當影像處理裝置4將各關鍵部位找出來之後，以第二掃描狀態至各關鍵部位對其內的符碼進行掃描，通常以機器視覺或人工智能(AI)的方式對關鍵部位掃描，雖然速度較慢，但由於關鍵部位的區域小，所以仍比習用技術對全體第一畫面掃描要快上許多，簡而言之，就是第一掃描狀態係以低解析度的掃描看大範圍畫面，找到關鍵部位，之後再以第二掃描狀態以高解析度的掃描看小範圍畫面，亦即讀取符碼。此外，又若以圖5、圖10的第二攝像裝置3而言亦可執行兩種掃描狀態，即具有視角可變機構，如變焦鏡頭，因此當進行第一掃描狀態時，使用廣角拍攝、掃描整個掃描平台100以找到關鍵部位，之後再以窄視角(即望遠視角)對個別關鍵部位進行拍攝、掃描，當然，在進行關鍵部位的識別時可透過如圖10的龍門機構讓第二攝像裝置3移動、或是如圖5的轉軸30。話說回來，以圖5、圖10而言仍可以維持第一掃描狀態由第一攝像裝置2執行，而第二掃描狀態則以第二攝像裝置3執行，具體執行細節請參閱上述各圖及其說明，於此不再贅述。

請參閱圖11，係本發明之又一實施例示意圖。本圖亦經簡化為平台100上具有一第一關鍵部位10a，而第一關鍵部位10a內具有一第一符碼11a。與之前的實施例不同之處在於本實施例更包括一半反射鏡61與一光源6，半反射鏡61設置於可樞轉反射鏡31與第二攝像裝置3之間的光軸通過之處，使得光源6的光軸與第二攝像裝置3的光軸屬於平行甚至同軸的狀態。而光源6的光線射向該半反射鏡61，被反射到可樞轉反射鏡31後再被反射到第一關鍵部位10a處，以期能照明第一符碼11a。如此一來不論可樞轉反射鏡31如何地調整角度，光源6與第二攝像裝置3均維持著平行或同軸。而來自第一符碼11a的影像在被可樞轉反射鏡31反射後可穿透半反射鏡61，故符碼11a的影像可維持被反射後的行徑方向直抵第二攝像裝置3。

請參閱圖12，係本發明分辨另一種關鍵部位的示意圖。其中揭示一箱體x，其上具有兩種關鍵部位，一個是符碼標籤10x，另一是印刷符碼10x’。本發明係透過機器視覺來尋找關鍵部位，對符碼標籤10x而言具有多種識別的方式，其中之一是在大部分的情況下，符碼標籤10x通常是印刷的標籤貼紙，故而多是底色為白色的貼紙，而箱體則大多呈現黃褐色、卡其色，或是其它的顏色，因此在箱體與標籤之間之間的兩種顏色即造成了色調或明暗的反差，如此一來本發明即可透過此一反差現象進而找到關鍵部位即符碼標籤10x，由於符碼標籤10x與箱體顏色反差明顯，因此可透過本發明的第一掃描狀態來尋找，意即僅需低解析度、低分辨率、攝影範圍較大的方式來掃描、攝影即可，待找到符碼標籤10x的位置後再由第二掃描狀態來讀取其上的符碼11x，意即通過較高的解析度、高分辨率、攝影範圍較窄的方式來掃描符碼11x。此外，符碼標籤10x上通常還會印有公司名稱或公司縮寫，除了其本身與標籤底色之間具有高反差外，其在攝像裝置內的感光元件上亦呈現一坨較深色畫素的存在，因此亦容易識別，通過機器視覺，第一掃描狀態可以很快地找到這些公司名稱或公司縮寫，進而認定其旁邊具有符碼11x，再以第二掃描狀態擷取一第二畫面(類似於圖4的第二畫面17)，用以讀取該符碼11x。另外，對於印刷符碼10x’而言，通常會有一界定邊界的框，而此框亦與周圍的箱體顏色有反差，一如上述，通過機器視覺可以很快地找到印刷符碼10x’，並在變更成為第二掃描狀態以讀取其內的符碼11x’。

請參閱圖13，係本發明之再一實施例示意圖，並請同時配合圖5、圖8、以及圖11。其中揭示了掃描平台100上設置了具有較大可視範圍的第一攝像裝置2、具有較窄可視範圍的第二攝像裝置3、以及可樞轉反射鏡31均分別耦接或電連接至控制與處理模組4。第一攝像裝置2與第二攝像裝置3的其餘參數與圖5所述者大致相同，於此不再贅述。此外，圖13的實施例與圖5或圖8的實施例不同之處在於第二攝像裝置3的視線直接透過可樞轉反射鏡31到達掃描平台100上，而不再直接朝向掃描平台100拍攝，亦不需要轉軸30(請參考圖8)來調整第二攝像裝置3的視線方向。由於可樞轉反射鏡31比起攝像裝置本身要輕便許多，因此可以使用較小的驅動馬達(圖中未示)即可令其高速轉動至特定角度，故圖13的實施例首先由第一攝像裝置2獲知第一關鍵部位10a於掃描平台100上的位置，之後透過可樞轉反射鏡31使得第二攝像裝置3的視線可以更加快速的移至第一關鍵部位10a處，並掃描、拍攝、讀取第一符碼11a，同理，圖11的可樞轉反射鏡31搭配第二攝像裝置3亦具有相同的功效。此外，由於掃描平台100中心與邊緣到可樞轉反射鏡31的距離不同，致使掃描平台100的邊緣有可能已經脫離了第二攝像裝置3的對焦範圍，故本發明更設置一焦距輔助裝置32位於第二攝像裝置3的鏡頭前，使得第二攝像裝置3可以快速調適焦距如變焦、對焦，以調節第二攝像裝置3的對焦範圍可以涵蓋到掃描平台100上所有的地方，或是適當的縮小視角以令第一符碼11a在畫面中佔據足夠大(通常是1/2以上)的面積。

圖14，係本發明之又再一實施例示意圖。其中揭示了第二攝像裝置3用了兩個振鏡，即第一振鏡31X與第二振鏡31Y來將第二攝像裝置3的視線導引至掃描平台100的每一處，且第一攝像裝置2、第二攝像裝置3、第一振鏡31X、以及第二振鏡31Y均分別耦接或電連接至控制與處理模組4。與圖13的實施例不同之處在於，圖13的可樞轉反射鏡31同時有兩個旋轉自由度，故而其樞轉機構(圖中未示)較為複雜。而圖14依直角坐標系的概念，將第二攝像裝置3的視線在第一方向(通常是X方向)的移動與在第二方向(通常是Y方向)的移動分別由第一振鏡31X與第二振鏡31Y來執行，而為了達到移動第二攝像裝置3視線的目的，第一振鏡31X的轉動由第一振鏡馬達32X執行，而第二振鏡31Y的轉動由第二振鏡馬達32Y執行。故而當第一攝像裝置2找到了第一關鍵部位10a後，控制與處理模組4即刻控制第一振鏡馬達32X以轉動第一振鏡31X、以及第二振鏡馬達32Y轉動第二振鏡31Y，使得第二攝像裝置3的視線移到在X方向上與在Y方向上的適當位置，即第一關鍵部位10a的XY座標，此時第二攝像裝置3即可掃描、讀取第一關鍵部位10a內的第一符碼11a。當然，圖13所示的焦距輔助裝置32亦可設置於圖14的第二攝像裝置3的鏡頭前，相關應用不再贅述。

綜上所述，本發明利用兩個掃描狀態，即低分辨率、解析度與高分辨率、高解析度，來達到快速掃描、讀取物件符碼的功效，此二種不同的掃描狀態可透過二個攝像裝置達成，實現在相對較大待掃描區域的相對較小條碼的掃描程序，從而解決在相對較大待掃描區域中未知物件位置的條碼掃描問題，尤其是小型或微型條碼(例如0.5cm×0.5cm)。而且二個攝像裝置彼此協作可降低處理器辨識條碼的程序，提高運算效能。透過視覺辨識模組的人工智能運算，可提高處理器辨識第一影像的關鍵部位的位置、標示之能力。簡而言之，本發明先依據關鍵部位的輪廓而概略的找到符碼可能的位置，之後再以第二掃描狀態或較窄小視角的攝像裝置在關鍵部位內掃描、識別、讀取符碼。此外，相較於先前技術中相對於待掃描區域配置多個高階攝像裝置，本發明的可動式的第二攝像裝置與固定式的攝像裝置協作可降低攝像裝置的建置成本，或是為第二攝像裝置提供如圖13的可樞轉反射鏡31或如圖14的第一振鏡31X與第二振鏡31Y以達到將第二攝像裝置的視線快速轉移到某一關鍵部位上以讀取符碼的功效，提高物件符碼的辨識速度，因此對於相關產業而言，本發明具有莫大的貢獻。

【實施例】

1：一種物件之一符碼的讀取設備，包括：一第一影像裝置，用以擷取一第一影像；一第二影像裝置，用以在該第一影像內擷取一器材符碼；以及一控制與處理模組，用以在該第一影像內分辨一關鍵部位，從而使該第二影像擷取裝置在該第一影像內擷取該器材符碼。

2：如實施例1所述之讀取設備，其中該第一影像裝置具有一大視角拍攝範圍。

3：如實施例1所述之讀取設備，其中該第二影像裝置具有一窄視角拍攝範圍。

4：如實施例1所述之讀取設備，其中該控制與處理模組具有一視覺辨識模型。

5：一種物件之一符碼的讀取設備，包括：一影像掃瞄裝置，具有一第一掃描狀態與一第二掃描狀態；以及一控制與處理模組，控制該影像掃描裝置以該第一掃描狀態掃描而得到一第一影像，並於該第一影像內分辨出一關鍵部位輪廓，其中該關鍵部位輪廓內具有一器材符碼，而該控制與處理模組控制該影像掃描裝置以該第二掃描狀態掃描該器材符碼。

6：如實施例5所述之讀取設備，其中該第一掃描狀態是選自廣視角或低分辨率的影像擷取。

7：如實施例5所述之讀取設備，其中該第二掃描狀態是選自窄視角或高分辨率的影像擷取。

8：一種物件之一符碼的讀取方法，包括下列步驟：擷取一第一畫面，其中該第一畫面包含該物件之一影像；識別該第一畫面內的一關鍵部位，其中該關鍵部位包含該符碼；擷取一第二畫面，其中該第二畫面包含該關鍵部位，且該符碼在該第二畫面內之一分辨率高於該符碼在該第一畫面內之一分辨率；以及自該第二畫面讀取該符碼。

9：如實施例8所述的方法，其中該第一畫面係經由一大視角攝影裝置來截取。

10：如實施例8所述的方法，其中該符碼係經由一小視角攝影裝置來讀取。

11：如實施例8所述的方法，其中該關鍵部位係經由一視覺辨識模式來識別。

12：如實施例8所述的方法，其中該符碼的鄰近區域具有一定位符號。

13：一種物件之一符碼的讀取設備，包括：一第一影像裝置，用以擷取一第一影像；一第二影像裝置，用以在該第一影像內擷取一器材符碼；一可樞轉反射鏡，具二個自由度的樞轉方向；以及一控制與處理模組，用以在該第一影像內分辨一關鍵部位，並控制該可樞轉反射鏡使該第二影像裝置的視線移到該關鍵部位，從而使該第二影像擷取裝置在該第一影像內擷取該器材符碼。

14：一種物件之一符碼的讀取設備，包括：一第一影像裝置，用以擷取一第一影像；一第二影像裝置，用以在該第一影像內擷取一器材符碼；一第一振鏡，以第一方向樞轉，並使該第二影像裝置的視線在第一方向上移動；一第二振鏡，以第二方向樞轉，並使該第二影像裝置的視線在第二方向上移動；以及一控制與處理模組，用以在該第一影像內分辨一關鍵部位，從而使該第二影像擷取裝置在該第一影像內擷取該器材符碼。