能够产生包括连续低强度水平照明成分和一个或多个脉冲式高强度水平照明成分的照明的图像读取器件制造技术

一种图像读取器件包括照明系统和使该照明系统根据具有连续或者大体连续的照明子时段和至少一个脉冲式照明子时段的照明时段来产生照明的处理器。照明时段允许图像读取器件通过将单个帧划分为单独曝光来为被成像的标记确定适当曝光。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及图像读取器件(例如，成像器)。更具体地说，本公开涉及能够产生包括连续低强度水平照明成分以及一个或多个脉冲式高强度水平照明成分的照明的成像器以及相关方法，用于读取移动标记、黑暗环境中的标记、具有低反射率的标记及其任意组合。
技术介绍
光学图像扫描和读取设备(图像读取设备)读取诸如条形码之类的代表关于产品或者服务的数据的标记。条形码是附于物体的光学机器可读标签，其直接或者间接地代表关于物体或者与物体相关联的服务的信息。这种信息可以包括但不限于供应商标识、产品名称、价格、病人姓名以及关于物体的其他描述性信息。条形码读取设备在流通、零售和许多其他工业中被广泛用于读取条形码。经常，这种设备基于电荷耦合器件(CCD)或者CMOS技术，其中线性阵列CCD或者CMOS器件被用于恢复从条形码反射的光。在这种系统中，多个LED通常被用作对诸如条形码之类的物体进行照明的光源。反射光被CCD或者CMOS线性阵列接收到，其将光能变换为电能。变化的电信号然后可被处理以恢复代表感兴趣的信息的物体的图像。图形读取器被用于读取许多不同类型的条形码以及其他光学可读标签和标记。例如，图像读取器可被用于读取如图10A所示的电子货架标签。电子货架标签包括印刷在纸张上的条形码标签和反射式液晶。液晶通常具有比印刷标签更低的反射率。因此，如果图像读取器的具有低强度水平照明的照明时段被设置得相对短以优化对印刷标<br>签的曝光，则液晶将如图10B所示显著曝光不足。然而，如果图像读取器的照明时段被延长以优化对液晶的曝光，则印刷标签将如图10C所示显著曝光过度。图像读取器也被用于读取在液晶显示器(图10D)上显示的条形码以及在诸如电路板(图10E)和金属表面(图10F)之类的各种类型的物体和材料的表面上直接标记的条形码。类似于液晶应用，图像读取器的照明时段由于这种条形码图像的低反射率必须被延长以优化对其的曝光。在其他应用中，条码在图像读取器捕捉其图像时是移动的，如图10G所示。如果(具有低强度水平照明的)延长的照明时段在条形码跨图像读取器的视场移动时被连续施加，则条形码的图像将是模糊的，如图10H所示。因此，具有高强度水平照明的极短照明时段被用来获得移动条形码的清晰图像，如图10I所示。在其他应用中，图像读取器可在具有极低环境光照的环境下(诸如黑暗的库房)并且/或者如果条形码距图像读取器的距离远，捕捉条形码的图像。如图10J的示图所示，照明强度随着景深或者距图像读取器的距离的增大而减小。如果(具有高强度水平照明的)极短的脉冲式照明时段被施加以读取条形码，则条形码的图像将曝光不足，如图10K所示。因此，具有低强度水平照明的延长照明时段被用来获得该条形码的最佳曝光图像，如图10L所示。低强度水平照明被使用是因为照明源(例如，LED)在被大电流驱动以生成高强度水平照明时生成过量的热。因此，如果照明源在延长照明时段内被驱动以产生高强度水平照明，则照明源的寿命和可靠性可受负面影响。因此，需要一种图像读取器，其能够以最佳曝光并且在对图像读取器的照明源的寿命和可靠性没有负面影响的情况下捕捉移动标记、黑暗环境中的标记、具有低反射率的标记及其任意组合。
技术实现思路
这里公开了一种图像读取器件，包括照明系统和用于控制该照明系统的处理器。该处理器可操作用于使照明系统根据包括连续或者大体连续的照明子时段和至少一个脉冲式照明子时段的照明时段来产生照明。连续或者大体连续的照明子时段使照明系统产生连续或者大体连续的照明成分并且至少一个脉冲式照明子时段使所述照明系统产生至少一个脉冲式照明成分。这里还公开了一种用于控制图像读取器件的照明系统的方法。该方法包括利用处理器执行照明时段的步骤，该照明时段包括连续或者大体连续的照明子时段和至少一个脉冲式照明子时段。响应于由处理器执行的连续或者大体连续的照明子时段，照明系统被激活以产生连续或者大体连续的照明成分。响应于由处理器执行的所述至少一个脉冲式照明子时段，照明系统被激活以产生至少一个脉冲式照明成分。这里还公开了一种用于对由图像读取器捕捉的图像进行解码的方法，该方法包括以下步骤：a)利用图像读取器的传感器采集光，该光是在曝光时段期间从被照明目标反射的，b)对表示由传感器采集的光的图像进行分析，c)如果图像被最佳曝光则对图像进行解码，d)如果图像未被最佳曝光则延长图像读取器的曝光时段并且重复步骤b直到图像被最佳曝光为止，以及e)如果图像在重复的步骤b中被最佳曝光则对图像进行解码。在其他实施例中，用于对由图像读取器捕捉的图像进行解码的方法包括以下步骤：a)将所述图像传感器的成像区域划分为多个块，b)针对多个块中的每一个设置不同的增益值，c)利用图像读取器的传感器采集光，该光是在曝光时段期间从被照明目标反射的，d)选择多个块中的一个的增益值中的一个，e)使用所选择的增益值对表示由传感器采集的光的图像进行解码，以及f)重复步骤d和e直到图像被成功解码为止。附图说明图1是根据本公开示例性实施例的图像读取器的框图。图2A是根据本公开示例性实施例的图像传感器的图。图2B是例示出图像传感器的全局快门操作的图。图3A是示出根据本公开示例性实施例的照明时段的照明输出时序图。图3B是根据本公开示例性实施例的照明电路的示意表示。图4A-图4F是例示出本公开的照明时段的各种示例性实施例的时序图。图5A是描述用于对由根据图4A-图4D的时序图进行操作的图像读取器捕捉的图像进行解码的方法的一个示例性实施例的流程图。图5B是描述用于对由根据图4E和图4F的时序图进行操作的图像读取器捕捉的图像进行解码的方法的另一示例性实施例的流程图。图6A是描述用于对由根据图4A-图4D的时序图进行操作的图像读取器捕捉的图像进行解码的方法的另一示例性实施例的流程图。图6B是描述用于对由根据图4E和图4F的时序图进行操作的图像读取器捕捉的图像进行解码的方法的另一示例性实施例的流程图。图6C是例示出根据本公开示例性实施例的被分为多个块的图像传感器的成像区域的图。图6D是例示出根据本公开示例性实施例的针对图像传感器成像区域的多个块设置的不同增益值的图。图6E是例示出确定物体的标记位于捕捉图像中的位置以及从多组增益值中选择一组适当增益值的图。图7是根据本公开示例性实施例的成像和解码(I/D本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像读取器件，包括：照明系统；以及用于控制该照明系统的处理器；其中所述处理器使所述照明系统根据包括连续或者大体连续的照明子时段和至少一个脉冲式照明子时段的照明时段来产生照明；其中所述连续或者大体连续的照明子时段使所述照明系统产生连续或者大体连续的照明成分并且所述至少一个脉冲式照明子时段产生至少一个脉冲式照明成分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种图像读取器件，包括：
照明系统；以及
用于控制该照明系统的处理器；
其中所述处理器使所述照明系统根据包括连续或者大体连续的
照明子时段和至少一个脉冲式照明子时段的照明时段来产生照明；
其中所述连续或者大体连续的照明子时段使所述照明系统产生
连续或者大体连续的照明成分并且所述至少一个脉冲式照明子时段
产生至少一个脉冲式照明成分。
2.如权利要求1所述的图像读取器，其中，所述照明系统包括
至少一个照明源。
3.如权利要求1所述的图像读取器，其中，所述照明系统还包
括用于响应于从所述处理器接收到的至少一个控制信号而激活所述
照明源的照明电路。
4.如权利要求1所述的图像读取器，其中，所述照明电路包括：
基电流设定电路，用于使所述照明系统产生连续或者大体连续的
照明成分。
5.如权利要求1所述的图像读取器，其中，所述照明电路包括：
脉冲电流设定电路，用于使所述照明系统产生至少一个脉冲式照
明成分。
6.如权利要求1所述的图像读取器，其中，所述至少一个脉冲
式照明子时段比所述连续或者大体连续的照明子时段短得多。
7.如权利要求1所述的图像读取器，其中，所述连续照明成分
具有第一强度水平并且所述至少一个脉冲式照明成分具有比所述第
一强度水平大得多的第二强度水平。
8.如权利要求1所述的图像读取器，其中，所述至少一个脉冲
式照明子时段在所述连续照明子时段开始之后开始。
9.如权利要求8所述的图像读取器，还包括：
图像传感器，用于捕捉从利用所述照明而被照明的目标反射的
光；
其中所述处理器在曝光时段期间使所述传感器捕捉反射光；
其中所述处理器在读出时段期间读取由所述传感器捕捉的光数
据；并且
其中所述曝光时段与所述读出时段重叠。
10.如权利要求8所述的图像读取器，还包括：
图像传感器，用于捕捉从利用所述照明而被照明的目标反射的
光；
其中所述处理器在曝光时段期间使所述传感器捕捉反射光；
其中所述处理器在读出时段期间读取由所述传感器捕捉的光数
据；并且
其中所述曝光时段与所述读出时段不重叠。
11.如权利要求1所述的图像读取器，其中，所述至少一个脉冲
式照明子时段在与所述连续照明子时段开始的时刻大体相同的时刻
开始。
12.如权利要求11所述的图像读取器，还包括：
图像传感器，用于捕捉从利用所述照明而被照明的目标反射的

\t光；
其中所述处理器在曝光时段期间使所述传感器捕捉反射光；
其中所述处理器在读出时段期间读取由所述传感器捕捉的光数
据；并且
其中所述曝光时段与所述读出时段重叠。
13.如权利要求11所述的图像读取器，还包括：
图像传感器，用于捕捉从利用所述照明而被照明的目标反射的
光；
其中所述处理器在曝光时段期间使所述传感器捕捉反射光；
其中所述处理器在读出时段期间读取由所述传感器捕捉的光数
据；并且
其中所述曝光时段与所述读出时段不重叠。
14.如权利要求1所述的图像读取器，其中，所述至少一个脉冲
式照明子时段在所述大体连续的照明子时段开始之后开始。
15.如权利要求14所述的图像读取器，还包括：
图像传感器，用于捕捉从利用所述照明而被照明的目标反射的
光；
其中所述处理器在曝光时段期间使所述传感器捕捉反射光；
其中所述处理器读取由所述传感器在所述曝光时段期间捕捉的
光数据；并且
其中所述曝光时段与所述读出时段不重叠。
16.如权利要求15所述的图像读取器，其中，所述大体连续的
照明子时段在所述读出时段之后暂时结束。
17.如权利要求14所述的图像读取器，其中，所述大体连续的

\t照明子时段暂时结束至少一次。
18.如权利要求1所述的图像读取器，其中，所述至少一个脉冲
式照明子时段在与所述大体连续的照明子时段开始的时刻大体相同
的时刻开始。
19.如权利要求18所述的图像读取器，还包括：
图像传感器，用于捕捉从利用所述照明而被照明的目标反射的
光；
其中所述处理器在曝光时段期间使所述传感器捕捉反射光；
其中在读出时段期间，所述处理器读取由所述传感器在所述曝光
时段期间捕捉的数据；并且
其中所述曝光时段与所述读出时段不重叠。
20.如权利要求19所述的图像读取器，其中，所述大体连续的
照明子时段在所述读出时段之后暂时结束。
21.如权利要求18所述的图像读取器，其中，所述大体连续的
照明子时段暂时结束至少一次。
22.一种用于控制图像读取器件的照明系统的方法，该方法包括
以下步骤：
利用处理器执行照明时段，该照明时段包括连续或者大体连续的
照明子时段和至少一个脉冲式照明子时段；
响应于由所述处理器执行的所述连续或者大体连续的照明子时
段，激活所述照明系统以产生连续或者大体连续的照明成分；以及
响应于由所述处理器执行的所述至少一个脉冲式照明子时段，激
活所述照明系统以产生至少一个脉冲式照明成分。
23.如权利要求22所述的方法，其中，所述至少一个脉冲式照
明子时段比所述连续或者大体连续的照明子时段短得多。
24.如权利要求22所述的方法，其中，所述连续照明成分具有
第一强度水平并且所述至少一个脉冲式照明成分具有比所述第一强
度水平大得多的第二强度水平。
25.如权利要求22所述的方法，其中，所述至少一个脉冲式照
明子时段在...

【专利技术属性】
技术研发人员：福场贤，川岛安武，
申请(专利权)人：OPTO电子有限公司，欧光股份有限公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP