本发明专利技术提供了一种用于利用和分析图像的系统和方法，其中，根据所采用的照明类型采用不同的颜色为所述图像提供照明。在示范性实施例中，采用彩色图像传感器获取感兴趣对象的图像，并且向所述表面上同时（彼此并行地）发射能够由所述传感器分立地识别的分立照明颜色的直接明场、暗场和漫射照明中的每个。例如，直接明场和暗场可以是红色的，而漫射可以是蓝色的。图像传感器中的具有相同灵敏度的像素（例如，红色和蓝色的）只接收由该颜色的照明生成的图像。本发明专利技术的读取器包括处理部件，其独立组合来自红色和蓝色像素地址的图像，从而实际上创建两幅同时存在的完美重叠（相对于彼此配准）的图像（一幅图像是采用暗场和直接明场的组合生成的，另一幅图像是采用漫射照明生成的）。采用常规图像分析工具确定最佳图像，并由所述最佳图像导出有意义的数据（例如，读取符号的代码）。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及机器视觉系统以及采用机器视觉的符号体系读取器，尤 其涉及用于该符号体系读取器的照明器.
技术介绍
机器视觉系统利用了图像获取装置，所述图像获取装置包括照相传 感器，以提供所观察对象的信息.然后该系统根据各种算法对该信息进 行解译，以执行编程决策和/或识别功能.为了通过传感器在可见光以及 近可见光范闺内最有效地获取图像，应当对对象适当照明.在利用图像传感器进行符号体系读取(通常也称为"条形码"扫描) 的范例中，非常需要适当的照明.符号体系读取需要将图像获取传感器(CMOS照相机、CCD等)瞄准包含符号("条形码")的目标位置，并 获取该符号的图像.该符号包含一组预定图案，该图案代表一组有序的 字符或形状，附属的数据处理器(例如微型计算机)可以从其导出关于 该目标的有用信息(例如，其序列号、类型、型号、价格等).可以使用 各种形状和尺寸的符号/条形码，在标识和识别对象中最常用的两种符号 类型是所谓的一维条形码和所谓的二维条形码， 一维条形码由宽度和间 距变化的竖直条线构成，二维条形码由点或矩形的二维阵列构成。作为
技术介绍
，图l示出了适于手持操作的示范性扫描系统100.提 供了一种示范性手持式扫描用具或机头102.其包括握持部分104和主体 部分106.以剖视图示出的成像系统151可以受到控制并可以将图像数据 引导到板上嵌入式处理器109.该处理器可以包括扫描软件应用程序113， 通过该应用程序113来控制光照，获取图像并将图像数据解译成可用信 息(例如从符号(例如图示的二维条形码图像195 )导出的字母数字串). 可以经由电缆lll将解码后的信息引导到具有(例如)显示器114、键盘 116和鼠标118的PC或其他数据存储装置112，在这里可以存储该信息 并使用适当的应用程序121对其进行进一步搮作.替代地，电缆111可以 直接连接到扫描用具中的接口和计算机112中的适当接口.在这种情况下，基于计算机的应用程序121根据需要执行各种图像解译/解码和光照控制功能.相对于嵌入式处理器、计算机或其他处理器，手持式扫描用具的精确布置是高度可变的，例如，可以提供其中没有电缆lll的无线互连.类似地，图示的微型计算机可以被另一种处理装置取代，包括板上处理器或诸如个人数字助理或其他小型计算装置的微型化处理单元.扫描应用程序113可以适于对来自扫描用具102的输入做出响应.例如，当操作员切换手持式扫描用具102上的触发器122时，内部相机图像传感器(在成像系统151内部)获取目标105上的关注区131的图像.示范性的关注区包括可用于识别目标105的二维符号195.身份识別及其他处理功能由扫描应用程序113基于从手持式扫描用具102传输到处理器109的图像数据来实现.可以由来自处理器109的信号来对可视指示器141进行照明，以指示对符号195进行了成功的读取和解码.在读取符号体系或其他感兴趣目标时，所采用的照明类型是关注点. 在符号体系和/或其他被观察目标是利用对比度高的墨或颜料印刷在平坦表面上的情况下，漫射型高角度"明场"照明可能会最好地突出传感器的 这些特征.利用高角度，通常表示光几乎垂直地(正交地)照射到目标， 或者以与垂直(正交)于被扫描物体表面相差不超过大约45度的角度照 射目标.这样的照明易于大量反射回传感器。例如，可以在附着于物体 或容器的印刷标签上，或者在物体或容器相对平滑区域中的印刷区域中， 提供主要需要明场照明的条型码及其他目标。相反，在符号或其他目标形成于更加不规则的表面上时，或者通过 直接在表面上蚀刻或锤击(peening)出图案而生成时，使用高反射性的 明场照明可能就不合适.祐^锤击/烛刻的表面具有二维特性，其易于书L射 明场照明，由此使得所获取的图像模糊.当所观察的目标具有这种明确 的二维表面结构时，可以用暗场照明对其进行最佳照明。这是一种利用 相对于目标表面的特征小角度(例如大约45度或更小)的照明(即，相 对于正交超过大约45度的角度).利用这种低角度暗场照明，可以更加 有效地对比二维表面结构(凹痕表现为亮点，周围表现为阴影)，以获取 更好的图像。在其他的被应用符号情况下，可以优选采用漫射型直接照明.通常 利用直接投射的照明源(例如，发光二极管(LED))来产生这种照明，其经过漫射体以产生期望的照明效果.为了充分利用相机图像传感器的多功能性，最好提供明场、暗场和 漫射照明，不过，必需靠近目标提供暗场照明以获得低入射角.相反， 在相对距离处更好产生明场照明以确保整个区域照明，共同转让的均由Laurens W. Nunnink做出的題为"HAND HELD SYMBOLOGY READER ILLUMINATION DIFFUSER"的美国专利申请 No.11/014478以及题为"LOW PROFILE ILLUMINATION FOR DIRECT PART MARK READERS"的美国专利申请No.11/019763提供了 用于改善明场(高角度)和暗场(低角度)照明的传输的技术，在此通 过引用将其教导明确并入本文.这些技术包括提供直接明场LED的特定 几何布置和/或设置于明场照明器和目标之间以更好地扩散明场光的平坦 漫射体。以上引入的"HAND HELD SYMBOLOGY READER ILLUMINATION DIFFUSER"还教导了使用特定的颜色以改进适用于特 定类型表面的照明。然而，已经观察到，对于很多类型的表面和/或读取 器指向表面的特定角度来说，选择明场、暗场、直接或漫射光对于用户 来说常常并不是直观的。换言之， 一个表面看起来可能用暗场照明是最 佳读取，但是在实践中，尤其是在特定视角，却优选用明场来拾取所需 的细节。类似地，对于手持式读取器来说，表面和表面(部分和部分) 之间的视角决不是非常一样的， 一些视角用明场较好，其他视角可能用 暗场更好.可以在读取每一部分时，可以引导读取器贯穿各种类型的照明步进， 但是循环开启和关闭每一组照明器以及整合/分析所得图像都将耗费时 间。目前，为了得到被视为有效的读取器，读取过程应当发生在200毫 秒或者更少的时间内。贯穿各种照明类型步进、存储结果、比较并得到 最佳图像可能会超过预期时限.因此，非常希望提供一种技术，其允许 针对所有类型的表面和扫描角度立即采用最佳形式的照明，并且立即采 用从这一照明获得的图像导出有意义的图像数据.
技术实现思路
本专利技术通过提供一种用于利用和分析图像的系统和方法克服了现有 技术的缺点，其中，根据所采用的照明的类型采用不同的颜色为所述图像提供照明.在示范性实施例中，采用彩色图像传多器获取感兴趣的对 象的图像，并且同时(彼此并行地)以能够由所述传感器分立地(discretely)识别的分立(discrete)照明颜色向所示表面上发射直接明 场、暗场和漫射照明中的每个.例如，直接明场和暗场可以是红色的， 而漫射可以是蓝色的，图像传感器中的具有相同灵敏度的像素(例如， 红色和蓝色的)只接收由该颜色的照明生成的图像。可以采用与具体照 明源(例如LED)对准的适当滤光器，以生成一种或多种分立颜色和/ 或减弱非漫射颜色光向漫射体部分内的非有意的迁移.本专利技术的读取器 包括处理部件，其独立组合来自红色本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于对表面进行扫描的系统，包括： 具有图像传感器像素的成像器，每一图像传感器像素获取至少第一图像颜色和第二图像颜色中的每个的图像； 照明组件，其被构造和布置为同时提供第一照明颜色的第一照明类型和第二照明颜色的第二照明类型，所述第一照明颜色被所述成像器识别为所述第一图像颜色，所述第二照明颜色被所述成像器识别为所述第二图像颜色；以及 最佳图像处理，确定用于图像识别的最佳图像是否以所述第一图像颜色或者所述第二图像颜色的其中一个被提供。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：LW纳恩尼克，
申请(专利权)人：科格内克斯科技和投资公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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