用于追踪光代码的系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及一种用于追踪光代码的系统和方法。本发明专利技术提供了用于定位施加到目标的条形码的计算机化的方法和系统。方法可以接收在第一时间处被捕捉到的施加到第一目标的第一条形码片段的第一图像并且识别所述第一条形码片段的第一位置。所述方法还接收在第二时间处被捕捉到的第二条形码片段的第二图像并且识别所述第二条形码片段的第二位置。所述方法还可以基于追踪模型来预测第一条形码片段在第二时间处的可能位置的范围，在其中所述追踪模型基于第一位置来追踪第一条形码片段，并且确定出如果第二位置位于第一条形码片段在第二时间处的可能位置的范围内，则第一条形码片段和第二条形码片段对应于相同的条形码。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本专利技术涉及于2014年10月9日提交的、申请号为TBD、申请人为IvanA.Bachelder和SavithriVaidyanathan、专利技术名称为“条形码解码”的美国申请，该申请的内容以引用的方式并入本申请中。
本专利技术涉及追踪目标，更具体而言、涉及预测光代码的可能的将来位置的范围。
技术介绍
自动识别与目标的追踪、例如在使用光代码的产品中有很多应用。光代码是根据一些预定规则装配的、具有不同光反射或光发射的元素的图案。已知的光代码是用在不同消费品中的线性条形码。线性条形码包括以线性方式的条或空格。光代码还可以是二维的。线性且二维条形码总体上被称为符号。二维光代码可以包括以二维矩阵代码的打开/闭合图案。条形码或符号可以被印刷在放置在产品包装上的标记上或者直接被印刷在产品本身上。可以通过使用固定架设备或便携式手持装置中的光阅读器对在条形码或符号中编码的信息进行解码。例如，在固定架设备的情形中，传输线使标记有代码或符号的目标在固定架阅读器的范围中移动，这可以产生代码或符号的图像。基于图像的阅读器装置典型地包括能够产生视野(FOV)的二维图像的至少一个照相机。例如，一些系统当前使用二维电荷耦合装置(CCD)图像传感器，其获取随后被处理器接收的图像。所述处理器编程为检查图像数据以识别代码候选物(比如条形码候选物或符号候选物)并且对那些代码候选物进行解码。阅读器装置可以编程为在快速演替中获取视野(FOV)的图像并且尽可能快地对任意获取的代码候选物进行解码。处理器运行一个或多个解码算法以对代码候选物进行解码。在固定架设备中，光阅读器可以获取相同目标和应用代码的大量图像。目标和应用代码可以在沿穿过FOV的方向上的不同位置中。此外，图像中的一些目标和应用代码对于FOV是新的，例如，在先前图像期间被定位在FOV外部的那些，并且其他目标和应用代码在产生后续图像之前离开FOV。当获得代码的图像时，图像的质量取决于几个因素、例如阅读器相对于代码被施加的表面的角度、代码被施加的表面的材料和纹理、标记之后的代码标记质量或损坏、环境和装置照明特征、应用符号中的扭曲、传输线速度、距代码被施加的表面的距离、光学模糊、照相机分辨率、传感器噪声、运动模糊(传感器曝光期间的部分运动)等。图像质量影响了运行具体算法以对代码进行解码的处理器的能力。例如，在很多情形中，单一解码算法不能成功地对图像中的代码进行解码，除非包围图像获取的环境本质上是理想的。此外，图像也许不包括全部代码，但仅包括其片段。
技术实现思路
代码的多个图像对于重建整个代码是必需的。为了补偿代码的不完全和不完整的图像获取，追踪算法可以有助于定位在何处代码是在后续捕捉到的图像中。在相同代码的不同片段在后续图像中被识别之后，拼接算法(stitchingalgorithms)可以被用于拼接不同片段以产生整个代码。在一些方面中，提供了一种用于定位施加到目标的条形码的方法。所述方法包括由处理器接收在第一时间处由照相机捕捉到的施加到第一目标的第一条形码片段的第一图像，并且由所述处理器基于所述第一图像来识别第一条形码片段的第一位置。所述方法还包括由所述处理器接收在第二时间处由所述照相机捕捉到的第二条形码片段的第二图像，并且由所述处理器基于所述第二图像来识别第二条形码片段的第二位置。所述方法包括由所述处理器基于追踪模型来预测第一条形码片段在第二时间处的可能位置的范围，其中所述追踪模型基于所述第一位置来追踪第一条形码片段，并且由所述处理器确定出：如果所述第二位置位于第一条形码片段在所述第二时间处的可能位置的范围内，则所述第一条形码片段和第二条形码片段对应于施加到第一目标的相同条形码。在一些方面中，提供了一种用于定位施加到系统中的目标的条形码的方法，所述系统构造为扩展由具有图像传感器的照相机成像的场景的视野，所述方法包括：接收在第一时间处由所述照相机捕捉到的第一图像，所述第一图像包括第一视野和第二视野，其中所述第一图像的第一视野描绘第一条形码片段并且所述第一图像的第二视野描绘第二条形码片段；基于所述第一图像来识别在所述第一图像的第一视野内的第一条形码片段的第一位置；基于所述第一图像来识别在所述第一图像的第二视野内的第二条形码片段的第一位置。所述方法可以包括：接收在第二时间处由所述照相机捕捉到的第二图像，所述第二图像包括第一视野和第二视野，其中，所述第二图像的第一视野描绘第三条形码片段并且所述第二图像的第二视野描绘第四条形码片段；基于所述第二图像来识别在所述第二图像的第一视野内的第三条形码片段的第二位置；基于所述第二图像来识别在所述第二图像的第二视野内的第四条形码片段的第二位置。所述方法包括：基于第一追踪模型来预测第一条形码片段在第二时间处的可能位置的范围，其中所述第一追踪模型基于所述第一条形码片段的第一位置来追踪第一条形码片段；基于第二追踪模型来预测第二条形码片段在第二时间处的可能位置的范围，其中所述第二追踪模型基于第二条形码片段的第一位置来追踪第二条形码片段；确定所述第三条形码片段的第二位置是否位于所述第一条形码片段在第二时间处的可能位置的范围内；确定所述第四条形码片段的第二位置是否位于所述第二条形码片段在第二时间处的可能位置的范围内；并且如果第三条形码片段的第二位置位于第一条形码片段在第二时间处的可能位置的范围内并且第四条形码片段的第二位置位于第二条形码片段在第二时间处的可能位置的范围内，则确定出第一条形码片段、第二条形码片段、第三条形码片段以及第四条形码片段对应于相同的条形码。在一些方面中，提供了一种用于定位施加到目标的条形码的系统。所述系统包括：照相机，其构造为捕捉施加到目标的条形码的图像；以及处理器，其与所述照相机通信。所述处理器被构造为：接收在第一时间处由所述照相机捕捉到的施加到第一目标的第一条形码片段的第一图像；基于所述第一图像来识别第一条形码片段的第一位置；接收在第二时间处由所述照相机捕捉到的第二条形码片段的第二图像；基于所述第二图像来识别第二条形码片段的第二位置；基于追踪模型来预测第一条形码片段在第二时间处的可能位置的范围，其中所述追踪模型基于所述第一位置来追踪第一条形码片段；并且如果所述第二位置位于所述第一条形码片段在第二时间处的可能位置的范围内，则确定出所述第一条形码片段和第二条形码片段对应于施加到第一目标的相同条形码。在一些方面中，提供了一种用于定位施加到目标的条形码的系统。所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于定位施加到目标的条形码的方法，包括：由处理器接收在第一时间处由照相机捕捉到的施加到第一目标的第一条形码片段的第一图像；由所述处理器基于所述第一图像来识别第一条形码片段的第一位置；由所述处理器接收在第二时间处由所述照相机捕捉到的第二条形码片段的第二图像；由所述处理器基于所述第二图像来识别第二条形码片段的第二位置；由所述处理器基于追踪模型来预测第一条形码片段在第二时间处的可能位置的范围，其中所述追踪模型基于所述第一位置来追踪第一条形码片段；并且由所述处理器确定出：如果所述第二位置位于第一条形码片段在所述第二时间处的可能位置的范围内，则所述第一条形码片段和第二条形码片段对应于施加到第一目标的相同条形码。

【技术特征摘要】
2014.10.09 US 14/510,6891.一种用于定位施加到目标的条形码的方法，包括：
由处理器接收在第一时间处由照相机捕捉到的施加到第一目标的第一条形
码片段的第一图像；
由所述处理器基于所述第一图像来识别第一条形码片段的第一位置；
由所述处理器接收在第二时间处由所述照相机捕捉到的第二条形码片段的
第二图像；
由所述处理器基于所述第二图像来识别第二条形码片段的第二位置；
由所述处理器基于追踪模型来预测第一条形码片段在第二时间处的可能位
置的范围，其中所述追踪模型基于所述第一位置来追踪第一条形码片段；并且
由所述处理器确定出：如果所述第二位置位于第一条形码片段在所述第二
时间处的可能位置的范围内，则所述第一条形码片段和第二条形码片段对应于
施加到第一目标的相同条形码。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述追踪模型进一步基于以下至少
一个：固定约束、可构造约束、适应性约束以及用户约束，来追踪所述第一条
形码片段。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述追踪模型进一步基于下列至少
一个来追踪所述第一条形码片段：来自于所述第一捕捉到的图像和第二捕捉到
的图像的附加信息、源于至少一个先前图像序列的信息、所述第一时间和第二
时间之间的时间间隔、所述第一位置和第二位置之间的距离、源于当前图像序
列的信息、图像校准信息、图像比例缩放信息、图像曝光序列的时间差分、符
号体系以及照相机移动信息。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述追踪模型进一步基于在图像坐
标中的运动的估计或在三维物理空间中的运动的估计中的至少一个来追踪所述
第一条形码片段。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述追踪模型进一步基于下列至少
一个来追踪所述第一条形码片段：捕捉了第一图像和第二图像的照相机的位置、
照相机的取向、照相机校准、照相机相对所述第一目标的角度以及照相机距所
述第一目标的距离。
6.根据权利要求1所述的方法，还包括如果所述第一条形码片段与第二条
形码片段对应于相同的条形码，则结合所述第一条形码片段和第二条形码片段。
7.根据权利要求1所述的方法，还包括确定出：如果所述第一条形码片段
与第二条形码片段不对应于相同的条形码，则所述第一条形码片段和第二条形
码片段对应于不同的目标。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述追踪模型在图像坐标系中追踪
目标。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述追踪模型追踪在输送带上移动
的目标，其中，所述输送带使所述目标在第一行进方向上移动。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述追踪模型进一步基于所述输
送带的物理特性来追踪目标。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述输送带的物理特性包括下列
至少一个：所述第一行进方向、所述输送带的传输线速度、所述输送带的长度
以及所述输送带的宽度。
12.一种用于定位施加到系统中的目标的条形码的方法，所述系统构造为
扩展由具有图像传感器的照相机成像的场景的视野，所述方法包括：
接收在第一时间处由所述照相机捕捉到的第一图像，所述第一图像包括第
一视野和第二视野，其中所述第一图像的第一视野描绘第一条形码片段并且所
述第一图像的第二视野描绘第二条形码片段；
基于所述第一图像来识别在所述第一图像的第一视野内的第一条形码片段
的第一位置；
基于所述第一图像来识别在所述第一图像的第二视野内的第二条形码片段
的第一位置；
接收在第二时间处由所述照相机捕捉到的第二图像，所述第二图像包括第
一视野和第二视野，其中，所述第二图像的第一视野描绘第三条形码片段并且
所述第二图像的第二视野描绘第四条形码片段；
基于所述第二图像来识别在所述第二图像的第一视野内的第三条形码片段
的第二位置；
基于所述第二图像来识别在所述第二图像的第二视野内的第四条形码片段
的第二位置；
基于第一追踪模型来预测第一条形码片段在第二时间处的可能位置的范
围，其中所述第一追踪模型基于所述第一条形码片段的第一位置来追踪第一条
形码片段；
基于第二追踪模型来预测第二条形码片段在第二时间处的可能位置的范
围，其中所述第二追踪模型基于第二条形码片段的第一位置来追踪第二条形码
片段；
确定所述第三条形码片段的第二位置是否位于所述第一条形码片段在第二
时间处的可能位置的范围内；
确定所述第四条形码片段的第二位置是否位于所述第二条形码片段在第二
时间处的可能位置的范围内；并且
如果第三条形码片段的第二位置位于第一条形码片段在第二时间处的可能
位置的范围内并且第四条形码片段的第二位置位于第二条形码片段在第二时间
处的可能位置的范围内，则确定出第一条形码片段、第二条形码片段、第三条
形码片段以及第四条形码片段对应于相同的条形码。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述第一追踪模型和第二追踪模
型进一步基于下列至少一个：固定约...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹姆斯·A·内格罗，伊凡·巴舍尔德，
申请(专利权)人：康耐视公司，
类型：发明
国别省市：美国;US