專利名稱:用于同時讀取多個表格的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及用于同時或按順序讀取一種或多種表格、文檔或散裝物品(如成包的票或零售貨物)上的不同類型的數(shù)據(jù)的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù):
圖1示出了示例性終端2,該示例性終端2包括讀取器4和插槽6,其中,讀取器4 用于條形碼,而插槽6通向安裝在內(nèi)部的、用于不同表格上的標記的光學(xué)讀取器5。在即使終端2不是必不可少的也是重要的場所提供這些終端2,以在其他目的之外,對正被出示的表格和/或文檔上的標記或數(shù)據(jù)進行識別、查對或認證。一個這樣的示例性地點是零售店, 在零售店中代理商除了可以賣其他的通常被購買的零售物品或散裝物品之外,還可以賣即時彩票(lottery instant)、網(wǎng)絡(luò)游戲票(online game ticket);成包的票;下注單(play slip);和/或其他類型的彩票游戲(lottery game)。一般地,當即開型彩票(instant ticket)被玩家購買時,票具有顯現(xiàn)在其上的條形碼??刹僮鞯?,代理商通常通過向讀取器 4出示票來掃描票上的條形碼,條形碼信息被經(jīng)由終端發(fā)送到將票查對為中獎票的中心場所,并且將認證傳回至代理商以給玩家支付中獎數(shù)額。特定票的中獎數(shù)額常常提供在票上。本文中術(shù)語“文檔”被限定成包括但不限于任何類型的表格或文檔,例如彩票 (lottery ticket)、下注票或游戲單,而表述“散裝物品”被限定成包括但不限于任何類型的零售物品,例如成包的票、t-恤、玩具、杯子、或其他通常在零售環(huán)境中出售的物品。內(nèi)部光學(xué)讀取器5通過主動傳動機構(gòu)來處置文檔。在前述的示例中,這樣的主動傳動機構(gòu)用于讀取彩票下注單。這樣的下注單有許多表格,但通常包括由玩家為了以后的抽簽或競賽來標記下注單而選擇的一組號碼、圖符、或其他圖案(device)。一種普通類型是基諾(Keno)下注單,其中,由玩家預(yù)先選擇一組號碼并且將這組號碼饋送到終端6中。此信息經(jīng)由終端發(fā)送到將該信息登記并序列化的中心場所。序列號被發(fā)回到終端,該終端打印出具有號碼和序列號等——并且通常具有所下注的游戲和日期以及序列號的條形碼—— 的收據(jù)單。主動傳動機構(gòu)在本文中被限定為使用橡膠輪、環(huán)形帶或軌道的輸紙器或壓緊傳動機構(gòu)、或者將文檔傳送到內(nèi)部光學(xué)讀取器5的真空系統(tǒng)。因為下注單是由下注者處置的,所以標記會不同,并且票可能被彎曲、卷起或被以其他方式不當?shù)靥幹谩=K端具有通向內(nèi)部光學(xué)讀取器5的插槽6。主動傳動機構(gòu)將下注單變平、牢固地容納下注單、記錄下注單、對準下注單并攜帶下注單進入且通過讀取器,并將下注單隨同下注收據(jù)一起返回給下注者關(guān)于以上的基諾示例,基諾號碼被抽出,且如果這些被抽出的號碼符合收據(jù)上選擇的某些或所有號碼,那么該下注單是中獎的且該收據(jù)可以被出示給代理商用于支付。出示時,中獎收據(jù)上的條形碼被讀取器4掃描并從而被發(fā)送到中心場所,如果該收據(jù)被確認是中獎收據(jù),那么該收據(jù)被驗證且認證被返回到代理商以支付該用戶。主動傳動機構(gòu)提供了以下的許多優(yōu)點文檔被保持在距離光源和光學(xué)成像器固定的、已知的距離處,文檔被保持成平坦的和被對準的,且傳動機構(gòu)以均勻速度在成像器前面移動文檔。因此,這樣的機構(gòu)除去了關(guān)于讀取文檔的許多可變因素并增強了文檔讀取的可靠性。這種終端的一個限制是需要兩個分立的光學(xué)讀取器來實現(xiàn)以上論述的目的。另一個限制是每個讀取器的成本都是終端制造所引起的成本中非常大的部分,并實際上常常導(dǎo)致終端的總成本增加40% _50%。再一個限制是驗證處理中兩個讀取器的使用會降低正被讀取的信息的可靠性(也不能100%可靠)。還有另一個限制是利用兩個分立的光學(xué)讀取器的終端通常是較大的設(shè)備,該較大的設(shè)備需要較大的“臺面面積(footptint) ”并因此占據(jù)零售商結(jié)賬柜臺上可利用的柜臺空間的較大部分。有利的是提供這樣一種單一光學(xué)讀取器該單一光學(xué)讀取器能夠同時或按順序讀取不同類型的文檔或表格、能夠同時或按順序讀取同一文檔或表格上的不同類型信息、且還能夠與讀取散裝物品同時地或按順序地執(zhí)行這些讀取功能。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通過提供如下具有一個或多個光敏面(成像器)的單一光學(xué)讀取器組件來解決現(xiàn)有技術(shù)中的限制該光學(xué)讀取器組件被布置成接收來自至少兩個視場的圖像,并且其中,與每個視場相關(guān)聯(lián)的環(huán)境可以是不同的,例如不同的照明、適應(yīng)不同大小的文件和大型物品的不同大小的室。視場中任何一個或全部又可以被分成一個或多個子視場。例如, 即開型彩票或散裝物品可以在一個視場中而下注單在另一個視場中。這兩種文檔可以被同時讀取或按順序讀取。示例性地,采用單一光學(xué)讀取器,其中,該單一光學(xué)讀取器的視場被劃分成由光學(xué)屏障或擋板分離的兩個或多個視場。第一視場被設(shè)計成讀取第一文檔類型上的第一編碼 (例如條形碼),而第二視場讀取第二表格類型(例如由下注者填寫的下注單),其中,該下注單由主動傳動機構(gòu)處置。在一個示例中,每個視場成像在分立的光敏面上。在此示例中, 兩個光敏面被電子器件掃描以產(chǎn)生單一視頻信號。兩個光學(xué)表面可以提供不同的分辨率, 且它們可以提供對散裝物品的深度的感知。在一個實施例中,光學(xué)視場包括具有1280X 1024分辨率的像素的方形矩陣。像素的一部分專門用來讀取第一編碼而另一部分專門用來讀取主動傳動機構(gòu)中的第二類型。示例性地,如果第一編碼是條形碼,那么讀取器從第一視場中搜索和與標準條形碼印制樣式相關(guān)聯(lián)的光學(xué)響應(yīng)對應(yīng)的視頻線;并且,如果第二編碼是下注單上的標記,那么讀取器解譯第二視場以尋找由下注者填寫的標記。示例性地,條形碼可以使用任何標準符號,如1維條形碼或2維條形碼;相機可以是電荷耦合器件CCD或互補型金屬氧化物半導(dǎo)體CMOS、二極管陣列或晶體管陣列,而光源可以是具有與相機靈敏度和被讀取的印制表面相匹配的頻率(例如630nm)或頻譜的LED 陣列??梢栽诒景l(fā)明中使用其他的光學(xué)成像器和其他的光源。因為選擇光學(xué)成像器、光源及條形碼的編碼/解碼在本產(chǎn)業(yè)中是公知的,因此以下僅附帶提及。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會理解盡管將參考示例性實施例、附圖和使用方法來進行下面的詳細描述,但是本發(fā)明不意在被這些實施方式和使用方法所限制。而是,本發(fā)明是廣泛范圍的且意在被限定成僅如所附權(quán)利要求中闡述的那樣。
本發(fā)明的以下描述涉及附圖,其中圖1是具有光學(xué)讀取器的現(xiàn)有技術(shù)終端的視圖;圖2A是根據(jù)本發(fā)明而構(gòu)造的光學(xué)讀取器的視圖;圖2B是適合在本發(fā)明中使用的光學(xué)/電子系統(tǒng)的示意框圖;圖2C是根據(jù)本發(fā)明而構(gòu)造的光學(xué)讀取器的另一視圖;圖3是適合在本發(fā)明中使用的硬件/軟件系統(tǒng)的框圖;圖4是1280X1024像素的單一相機視域的示意圖,該視域被分成兩個視域,每個視域具有產(chǎn)生在其上的不同的圖像。
具體實施例方式以下論述說明了本申請的示例,其中,一種類型的表格或文檔上的標記與另一類型的表格或文檔上的標記被同時讀取或被按順序讀取。例如,即開型彩票上的條形碼可以與下注單上的標記被同時讀取。然而,本發(fā)明還可以有利地處理其他的文檔。此外,雖然以下的論述說明了主動傳動機構(gòu)用于文檔的使用,但是,在其他的應(yīng)用中,可以在沒有主動傳動機構(gòu)的情況下處理兩個或多個文檔和散裝物品,而相反地,在其他的應(yīng)用中,可以提供兩個主動傳動機構(gòu)。圖2A示出了終端3,該終端3具有開口 20以及入口 22,該開口 20通到其中文檔或散裝物品(分別諸如條形編碼票或成包的票)可以被插入且被讀取的室,該入口 22通到其中另一個文檔(諸如下注單)可以被插入且被讀取的另一個室。這些讀取可以是按順序的或同時的。圖2B示出了終端3內(nèi)布置在光學(xué)成像器的過濾器29、透鏡36和光敏面38側(cè)部附近的光源組件34。這里,“光學(xué)成像器”是指光敏面38以及透鏡36和過濾器29 (如果存在的話)的組件39。在某些應(yīng)用中可以不存在透鏡36和過濾器29。不透明側(cè)面37阻止光線21直接照到過濾器29中。光線21從組件28發(fā)出,且光線23例如從票的包24’和下注單26’處反射并回到光學(xué)成像器39。散裝物品——在該情況下為標有條形碼27的成包的票24’——穿過開口 20插入到室30中。包的條形碼27'被光線21照射。下注單26可以插入到開口 22中,在該開口 22中主動傳動機構(gòu)25攜帶下注單26進入室32中(且隨后攜帶其從室32出來)。下注單 26’也被光線21照射。在兩種情況下,來自票的包的條形碼27’和下注單26’的反射光線 23回到光學(xué)成像器39。
光學(xué)成像器的光敏面38被電子器件40掃描,該電子器件40輸出作為承載圖像的像素的數(shù)據(jù)流的視頻信號42。盡管可能存在兩個或更多個不同的具有可讀編碼信息的文檔和/或散裝物品,軟件仍可以將整個光敏面解譯成一幅圖像。 可替代地,軟件可以單獨解譯每個文檔或散裝物品的圖像。每個像素由表示每個目標上特定位置處的光學(xué)強度(灰度和/或顏色)值的電信號(或信號組)來表示。圖像是目標的光學(xué)表示,且像素通常從左到右并從上到下地行進從而呈現(xiàn)被照射的目標24’和 26’的圖像。圖2B中的光源組件34照射目標24’和26’ 二者,并且來自這些目標的反射光23 回到光學(xué)過濾器29??梢詫我还庠床贾贸烧丈淙磕繕耍蛘呖梢詫⒐庠搓嚵胁贾贸烧丈淙磕繕?,或者可以將具有不同光學(xué)特性的分立的光源各自布置成照射一個目標。將腔 30和腔32內(nèi)的其他表面定向且加黑以消除可能被反射回光學(xué)過濾器的偽反射(spurious reflection)。擋板44是將室30和室32彼此分離的物理屏障。以此方式,目標24’將在光敏面38的大約一半的部分上成像,而來自目標26’的光將僅照在光敏面38的其他部分上。在其他的實施例中,取決于所采用的一個或多個擋板的布置,光敏面的不同區(qū)域?qū)⒕哂衅渌繕?未示出)的圖像。示例性地,過濾器29和透鏡36 二者調(diào)節(jié)光信號。過濾器29可以除去與目標相關(guān)聯(lián)的任意背景顏色,而透鏡36將光聚焦到光敏面38上。光敏面38可以是許多光敏感的電子光學(xué)陣列(如(XD、二極管陣列、CMOS陣列、或者任何相似的設(shè)備)中的一個。(甚至可以使用電視TV攝像管。)這些光學(xué)陣列通常被以 X/Y樣式掃描,該掃描樣式直接映射目標的區(qū)域。如本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的那樣,將存在比例因數(shù)(scale factor),而被掃描的目標區(qū)域可能不代表整個目標。圖2C示出了在終端3內(nèi)豎直安裝在兩個室30和32上方的光學(xué)讀取器組件39。 兩個表格24和26,在被插入到室30和室32中時分別位于光學(xué)讀取器39下方。雖然圖2C示出了被擋板44隔開的兩個室30和32,但是其他的應(yīng)用可以包括具有用于容納散裝物品文檔的開口的附加的室。這些附加的室可以包括環(huán)境,且可以被附加的擋板分離,這些附加的擋板結(jié)合有附加的光源。也可以采用附加的主動傳動機構(gòu)。在另外的其他的應(yīng)用中,具有光學(xué)讀取器的分室組件可以按照與其他終端功能 (如與中心局通訊等)分離的獨立配置來布置。圖3示出了到相機電子器件40的圖像時序和控制信號45,和到電子組件41的像素的視頻數(shù)據(jù)流42。電子組件41具有處理器系統(tǒng)46,該處理器系統(tǒng)46雖然優(yōu)選地包括 DSP(數(shù)字信號處理器)或FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列),但是也可以在某些應(yīng)用中使用微處理器。處理系統(tǒng)46包括至少用于按鈕、顯示器和通信設(shè)備的1/0(輸入/輸出)設(shè)備驅(qū)動器和緩沖器。存儲器48包括至少一個或多個圖像緩沖器和操作應(yīng)用程序。在一個實施例中,外部的、可移除的閃存49用于向處理器系統(tǒng)46上載應(yīng)用程序。從終端3移除閃存49 就從終端移除了所有軟件。網(wǎng)絡(luò)可以是互聯(lián)網(wǎng)或?qū)S镁W(wǎng)絡(luò),但是任一情況下,信息都必須被加密以防止外部干擾,例如對即開型彩票的圖示討論(illustration discussion)的干擾、對游戲業(yè)務(wù)的干擾等。根據(jù)此示例,中獎游戲票上的條形碼可以被發(fā)送到其中對票進行查對的中心控制器 52。一旦被查對,中央控制器52將向代理商返回核準以對票進行支付。
圖4表示進入電子組件41的、程式化形式的像素,在這些像素上映射有目標24, 和26’。在一個實施例中,像素以1280X1024的水平線和垂直線陣列的方形樣式分布。這里,一半(512條)的線用于條形碼圖像60而另一半(512條)線用于下注單圖像62。像素陣列可以成不同比例,并被用來利于讀取不同類型的票和下注單。由已知程序使用條形碼的樣式和下注單的印制部分來識別和讀取條形碼的信息和下注單上的信息。擋板44可以在光敏面(這里是像素陣列)上投射陰影,該陰影會去除掉像素的幾條水平線使其不參與室30和室32中的物品的圖像。
條形碼的讀取可以包括讀取相鄰的水平視頻線和關(guān)聯(lián)視頻樣式以限定條形碼并隨后將其解碼。如以上提到的,對條形碼成像的表面和對投注單(bet slip)成像的表面可以是兩個不同表面,這兩個表面可以作為產(chǎn)生單一視頻信號的一個表面被電子地讀取出。然而,用于條形碼的條形碼成像器也可以分成給視場添加對深度的感知的兩個表面。如果整個條形碼成像在兩個表面的每一個上,具有非平坦條形碼的散裝物品可以通過雙目觀察提供的觀察深度被更好地讀取。應(yīng)當理解,以上描述的實施例在本文中作為示例被提出,并且可以對這些實施例進行許多變化和替換。從而,本發(fā)明應(yīng)當被廣泛地視為僅如下文所附權(quán)利要求中闡述的那樣被限定。
權(quán)利要求
1.一種用于處理來自至少兩個不同環(huán)境的圖像的光學(xué)讀取器,其包括 第一環(huán)境,其用于容納第一文檔或散裝物品;至少第二環(huán)境,其用于容納第二文檔或散裝物品; 光源組件,其用于照射所述第一環(huán)境和所述至少第二環(huán)境;光學(xué)讀取器組件,其具有至少一個光敏面——成像器,所述光學(xué)讀取器組件被構(gòu)造成根據(jù)來自每個環(huán)境的反射光來接收圖像,來自所述第一環(huán)境的圖像在所述光敏光面的第一部分上,而來自所述至少第二環(huán)境的圖像在所述光敏面的第二部分上;以及電子器件和軟件,所述電子器件用于掃描所述光敏面,所述軟件用于解碼來自每個圖像的信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)讀取器,其還包括光學(xué)過濾器,其接收所述反射光并光學(xué)地過濾所述反射光,以及透鏡,其將所述反射光聚焦到所述光敏面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)讀取器,其還包括擋板,其設(shè)置在所述兩個環(huán)境之間,其中,所述擋板向上延伸到所述光敏面附近,且基本上將所述反射光限制在每個環(huán)境之內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)讀取器,其中,每個環(huán)境限定了視場。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)讀取器,其中,所述圖像中的信息包括條形碼和下注單上的標記。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)讀取器,其中,所述第一文檔或散裝物品是成包的票,而所述第二文檔或散裝物品是下注單。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)讀取器,其還包括主動傳動機構(gòu),所述主動傳動機構(gòu)將所述第一文檔物理地傳送到所述第一環(huán)境。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)讀取器,其中,所述光源組件包括每個環(huán)境的分立光源。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)讀取器,其中,所述第一文檔或散裝物品是即開型彩票, 而所述第二文檔或散裝物品是成包的下注票。
10.一種用于讀取來自至少兩個環(huán)境的圖像的方法,其包括以下步驟 照射第一環(huán)境;照射第二環(huán)境;將來自兩個環(huán)境的光同時反射到具有至少一個光敏面的光學(xué)成像器上;以及掃描所述光學(xué)成像器并確定來自兩個環(huán)境的反射光的圖像中的信息。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法,其還包括以下步驟 將所述反射光聚焦到所述光敏面上,以及在所述反射光入射所述光敏面之前過濾所述反射光。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法,還包括以下步驟將從所述第一環(huán)境反射的所述光與來自所述第二環(huán)境的所述反射光隔開,其中,來自所述第一環(huán)境的所述反射光僅照射所述光敏面的第一部分,而來自所述第二環(huán)境的所述反射光僅照射所述光敏面的第二部分。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法,其中,所述第一圖像的信息包括即開型彩票上的條形碼,而第二所述圖像上的信息包括下注單上的標記。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法,其還包括以下步驟將所述第一文檔傳送到所述第一環(huán)境。
全文摘要
一種具有單一光學(xué)組件的光學(xué)讀取器,該單一光學(xué)組件接收來自至少兩個不同環(huán)境的圖像。例如,一個環(huán)境可以被構(gòu)造在第一室中,可以將具有條形碼(27’)的文檔或散裝物品(24’)放入第一室。另一個環(huán)境可以被構(gòu)造在具有主動傳動機構(gòu)(25)的第二室中,該主動傳動機構(gòu)(25)將具有光學(xué)可讀標記的文檔(26’)傳送到讀取位置。這些環(huán)境可以被防止光在兩個環(huán)境之間發(fā)生泄漏的擋板(44)分離,且電子器件(40)和軟件被構(gòu)造成同時或按順序?qū)υ趤碜詢蓚€環(huán)境的圖像中發(fā)現(xiàn)的信息進行讀取和解碼。
文檔編號G06K7/14GK102203798SQ200980142692
公開日2011年9月28日 申請日期2009年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月24日
發(fā)明者亨利·J·康斯坦特, 史蒂文·A·博齊, 布魯斯·I·帕克斯 申請人:集特科公司