專利名稱：被配置成對圖像劃分優先級的標記讀取器的制作方法
被配置成對圖像劃分優先級的標記讀取器發明背景
本發明涉及標記和用于直接在對象上讀取標記(例如符號、條形碼、包括字母數字、漢字等的文本字符)的符號讀取器的領域，尤其涉及被配置成對用于解碼的圖像劃分優先級以減少成功解碼時間的讀取器。標記或符號讀取(通常也稱為條形碼掃描)需要使包含在讀取器中的圖像獲取傳感器(例如CMOS相機、CCD等)或視覺系統(例如VS0C)瞄準包含標記的對象上的位置并獲取標記的圖像。標記是已知的，可采用多種形狀和尺寸，并被設計成包含數據，諸如表示一組有序字符或形狀的預定圖案集。包括所附數據處理器(例如微型計算機)的讀取器可以從數據導出關于所掃描對象的有用信息(例如其序列號、類型、模型、價格等)。參照
圖1，已知標記讀取器中的圖像解碼過程一般以下列方式工作。如過程框50所示，由諸如觸發信號啟動圖像解碼過程。此時，讀取器可以或者可以不指向待解碼的標記。如過程框52所示，讀取器隨后向圖像獲取系統應用ー個或多個參數組的可能選集中的第一個。參數組包括一個或多個參數設置的排列，包括例如曝光、増益、焦點選擇、照射選擇以及照射控制。在用于圖像獲取的參數被應用之后，在過程框54，讀取器上或其中的照射源被開通以照射待解碼的標記。照射(外部或周圍照射和/或來自讀取器的照射)從預期標記反射并返回讀取器、并且到達(即曝光)讀取器內的圖像獲取傳感器上以獲取標記的圖像，如過程框56所示。通常，所感測的圖像被傳遞到存儲器(例如SDRAM)以便存儲，如過程框58所示。如果如判斷框60所示，讀取器被配置成獲取ー個或多個附加的圖像，向獲取系統應用新的參數組，并且該過程在過程框52處開始重復。在ー些已知變型中，讀取器被配置成一次、不止一次或連續使用參數組來獲取圖像。一旦圖像被存儲到存儲器，數據處理器從存儲器選擇圖像并對所存儲的圖像數據執行預定算法以嘗試解碼圖像數據，如過程框62和64所示。通常，以與獲取圖像并將其存儲到存儲器中相同的序列對圖像進行操作，但是可以例如丟棄ー些圖像。可任選地，讀取器被配置成在解碼之前對圖像執行ー些圖像過濾操作，如判斷框66所示。這種圖像過濾由處理器執行，如過程框68所示，或者在將圖像存儲到存儲器中之前由硬件執行。過濾可被視為解碼處理自身的一部分，但是當被視為獨立的前處理步驟時，它可被設計成以使進一步解碼處理更容易的方式對圖像進行轉換(例如對比度增強以增強標記特征、或者圖像平滑以抑制背景紋理)。在過程框64的解碼步驟之后，如果如判斷框70所示，標記被發現并被成功地解碼，讀取器通常通過輸出經解碼的數據和/或驅動例如蜂鳴器和/或狀態燈之類的某種形式的用戶反饋來發送從標記解碼的數據，并關斷照射，如過程框72所示。該過程隨后基于下ー觸發事件的激活而重復。如果解碼步驟沒有得到經解碼的圖像，該過程通常返回過程框62以從存儲器選擇另ー圖像以供解碼。固定安置的讀取器和手持式讀取器的主要弱勢是當存在各種標記時觸發-解碼的總時間變化較大。在ー個配置中，已知系統被配置成在圖像獲取過程期間循環通過ー個或多個圖像捕捉參數組。在第二已知配置中，該系統通過對應于上次成功解碼的參數組開始圖像獲取過程。當標記屬性存在變化時，兩種方法都不理想。例如，第一種配置可以對類似標記類型提供更為恒定的解碼時間，但是取決于先前確定的參數組序列，一些標記具有比其它類型長得多的解碼。第二種配置針對上次解碼類型進行優化，但是待成像和解碼的標記的任何變化都會弓I入不一致的更長解碼時間。已經意識到，待讀取標記的某些 方面可能使其難以在有限數量的圖像內被檢測或解碼。具體而言，具有低對比度(例如印在棕色紙板箱上)的某些代碼可能要求成像系統在獲取過程期間對諸如増益或曝光之類的系統參數設置進行調節。在這種情況下，初始圖像獲取設置可能不充分，并且可能存在延遲直到調節出最終、更有效的參數設置。標記讀取器的有價值合用性度量是觸發-解碼響應時間，或驅動觸發器以啟動圖像解碼過程與讀取器返回成功解碼響應之間的時間。
發明內容
本公開實施例提供用于通過基于從圖像分析計算的特征屬性對多個待解碼圖像劃分優先級來減少觸發-解碼響應時間的改進系統和方法，從而克服了現有技術的缺點。特征屬性提供成功解碼似然性的指示。讀取器可以首先嘗試解碼最高或較高優先級圖像，并且避免解碼與其它圖像相比成功解碼可能性較低的圖像。通過對至少ー些圖像劃分優先級以標識可能被解碼的至少ー個圖像，對于包括標記變化、照明/照射變化以及諸如取向和表面特征的標記外觀的變化的廣泛應用，成功解碼的平均時間減少。因此，一些實施例包括用于讀取標記的標記讀取器。讀取器包括被配置成獲取多個圖像的圖像獲取系統。分析過程分析至少ー個所獲取圖像以確定該至少一個所獲取圖像的特征屬性。評級過程隨后基于每個所獲取圖像導致成功解碼的似然性，使用至少ー個所獲取圖像的特征屬性提供至少ー個所獲取圖像的優先級。一旦被劃分優先級，解碼過程嘗試基于所獲取圖像中至少ー個的優先級，解碼多個圖像中的ー個或多個。其它實施例還包括標記讀取器。標記讀取器包括被配置成獲取至少第一圖像和第ニ圖像的圖像獲取系統。分析過程分析至少第一圖像和第二圖像以確定第一圖像和第二圖像的特征屬性。評級過程基于第一圖像導致成功解碼的似然性，使用第一圖像的特征屬性對第一圖像劃分優先級，并且該評級過程基于第二圖像導致成功解碼的似然性，使用第二圖像的特征屬性對第二圖像劃分優先級，從而該評級過程導致至少ー個優先級圖像。解碼過程隨后嘗試解碼至少ー個優先級圖像。與以上一致，一些實施例包括用于解碼標記的方法。該方法包括多個步驟，包括使用圖像獲取系統獲取多個圖像；分析至少ー個所獲取圖像以確定至少ー個所獲取圖像的特征屬性；基于對至少ー個所獲取圖像確定的特征屬性，向至少ー個所獲取圖像分配優先級，特征屬性提供至少ー個所獲取圖像導致成功解碼的似然性的指示；以及嘗試用所分配的優先級解碼多個圖像中的至少ー個。對于前述和相關的目標的成就，本發明則包括下文中完整描述的特征。以下描述和所附附圖詳細闡述了本發明的多方面。然而，這些方面只表示能運用本發明原理的多種方式中的一小部分。通過結合附圖參考對本發明的以下詳細描述，本發明的其它方面、優點和新穎特征將變得顯而易見。附圖簡述圖I是示出其中讀取器循環通過已知圖像解碼過程的方法的流程圖；圖2是根據本發明實施例構建的固定安置讀取器的立體圖；圖3是示出改進方法的流程圖，由此根據本發明實施例構建的讀取器循環通過對圖像劃分優先級的圖像解碼過程； 圖4和5是可用于本發明實施例的已劃分優先級的圖像的表示；圖6是示出可用于本發明實施例的附加可選方法的流程圖；圖7和8是可用于本發明實施例的已劃分優先級的參數組的表示；以及圖9是示出可用于本發明實施例的附加可選方法的流程圖。
具體實施例方式參照附圖，其中類似的附圖標記通篇對應于類似的元素，具體參照圖2，在示例性固定安置標記讀取器系統200的上下文中描述本公開實施例。示例性讀取器設置有相機元件202，它是安裝在固定托架203上的常規相機。相機元件包括具有傳感器205的圖像獲取系統204 (兩者以虛線示出)，并且相機元件被控制成將圖像數據引導到遠程或板載嵌入式處理器206。該處理器包括軟件應用208，通過軟件應用208控制照射、獲取圖像并將圖像數據解釋成從標記(諸如所示的兩維標記210)導出的有用信息。例如，有用信息包括字母數字串、ニ進制數據以及帶有解釋信息(諸如指示ニ進制數據是漢字字符數據的標志)的ニ進制數據。所解碼的信息經由纜線212或無線鏈路被引導到PC或具有例如顯示器216、鍵盤218和鼠標220的其它數據存儲和/或處理設備214(例如計算機、可編程邏輯控制器)，其中在一些實施例中，存儲所解碼的信息并使用適當應用222對其進一歩操控。可以通過纜線212或不同纜線上的數字信令發送諸如解碼成功或解碼失敗的其它信息。作為替代，纜線212可直接連接到相機元件202中的接ロ(例如USB端ロ)和計算機214中的合適接ロ，或者可用無線鏈路來取代纜線212。在這種情況下，基于計算機的應用222可根據需要執行多種圖像解釋/解碼和照射控制功能。固定安置系統相對于嵌入式處理器、計算機或其它處理器的精確安排是高度可變的。例如，可提供其中不存在纜線116的無線互連。同樣，在一些實施例中，所示微型計算機可用一個或多個處理設備來代替，包括板載處理器或例如個人數字助理或其它小規模計算設備之類的小型處理單元。軟件應用208適于響應于來自讀取器相機元件的輸入。例如，當發生觸發事件吋，諸如來自應用222的指令，照射源224開通并且內部圖像傳感器205 (在圖像獲取系統204內)獲取對象230上感興趣區域228的圖像。在本文的一些實施例中，照射源與諸如閃光和觸發機制之類的相機標準操作功能集成，或者經由例如軟件應用對其進行控制。也可以提供獨立的控制電路以調整照射源的特定功能。由圖2可見，相機元件202正查看沿傳送機234運動的零件或對象230。示例性感興趣區域228包括用于標識對象230的兩維標記210 (作為非限制性示例)。可以基于發送到處理器206的圖像數據，由軟件應用208執行標識和其它處理功能。可選的視覺指示器236由來自處理器206的信號點亮，以指示標記210的成功讀取和解碼。在一些實施例中，也可以激活聽覺指示器(未示出)以指示關聯事件。
在本文所述的ー些實施例中，圖像傳感器是可購得的芯片上視覺系統(VSOC)。VSOC是集成在芯片上的強大、完全可編程、自主視覺系統，并且能夠以很高的幀率獲取和處理圖像以及基于來自這種圖像處理的結果支持決策。然而，還可以特意構想其它傳感器類型。例如在一些實施例中，圖像傳感器是可購得的CMOS或C⑶圖像傳感器。可以特意構想分辨率范圍和其它傳感器類型。根據本文所述實施例的ー個方面，示例性讀取器系統200被配置成通過基于成功解碼的似然性對待解碼圖像劃分優先級來減少觸發-解碼時間，從而降低成功解碼的時間。本文描述的系統和方法在嘗試圖像解碼的平均時間大于獲取、存儲和分析圖像以提取特征屬性的平均時間的情況下尤其有益。參照圖3，示出與系統200 —起操作的圖像解碼過程的示例性方法，其中系統和方 法被配置成減少觸發-解碼時間。在最初開通讀取器系統200之后，諸如通過觸發信號來啟動圖像解碼過程，如過程框300所示。作為非限制性示例，觸發信號是數字輸入線上的狀態變化或者通過諸如RS-232或以太網鏈路之類的通信鏈路發送到讀取器的通信信號。此時，讀取器可以或可以不指向待解碼的標記。如過程框302所示，讀取器隨后向圖像獲取系統204應用ー個或多個參數組的選集中的第一個。參數組包括一個或多個參數的排列，作為非限制性示例，包括曝光、増益、焦點、照射選擇、照射控制、以及過濾(包括不過濾)。在參數被應用后，在過程框304，讀取器上或其中的照射源224被開通以照射待解碼的標記。照射(外部或周圍照射和/或來自讀取器的照射)從預期標記反射并回到讀取器、并到達(即曝光)讀取器內圖像獲取系統204中的傳感器205上，以獲取標記圖像，如過程框306所示。使用雙處理器體系結構很適合該方法。例如，除了以上所述的處理器(即處理器206)之外，對圖像獲取系統204使用如上所述的VSOC可以提供改進的觸發-解碼性能。在一些實施方式中，處理器206是數字信號處理器(DSP)。VSOC體系結構允許例如在約9. 2ms內將全部1024X 752像素傳遞到DSP 206，其中已知解碼方法在例如50_500ms之間。此外，VSOC體系結構允許某些圖像處理與圖像數據傳遞和DSP處理(例如圖像解碼)并行進行，從而特征屬性分析時間影響最小。VSOC還能夠將除了一個或多個前過濾圖像之外或者作為其替代的一個或多個后過濾圖像傳遞到存儲器207。在一個實施例中，當VSOC用于圖像獲取系統時，VSOC 204允許對圖像執行預定算法以分析圖像來確定圖像特征屬性，如過程框308所示。由于VSOC的處理能力，在ー些實施例中，該分析在圖像(和特征屬性)被存儲到存儲器之前進行，如過程框310所示。圖像的特征屬性提供圖像導致成功解碼的似然性的指示。作為非限制性示例，特征屬性包括對比度、銳度、邊緣清晰度、尺寸、形狀和取向。基于圖像的特征屬性對圖像劃分優先級，并且將已劃分優先級的圖像安排到已劃分優先級圖像列表152(參照圖4)中，如過程框312所
/Jn ο還可以構想其它劃分優先級方案，包括不對全部所獲取圖像劃分優先級。在ー些實施例中，由于諸如超時、第一圖像解碼或優化之類的ー些其它事件，所獲取圖像未被劃分優先級。在其它實施例中，與已劃分優先級列表相比較，將圖像劃分優先級到ー個或多個組中。例如，在如圖5所示的一個實施例中，將所獲取圖像劃分優先級到優先級組250和非優先級組252中，并且可以在從非優先級組選擇一個或多個圖像之前，從優先級組選擇ー個或多個圖像。此外，來自非優先級組的圖像可能一直不被選擇。除最高優先級圖像之外或來自優先級組的圖像也可被選擇，這取決于應用。在替換實施例中，當使用CMOS或CXD圖像傳感器205吋，處理器206或附加處理器240執行對所獲取圖像的分析以確定圖像特征屬性。用于處理器206的軟件應用無需與對處理器24 0運行的應用相同。在本實施例中，一旦圖像被獲取，如過程框306所示，對圖像進行分析以確定特征屬性，如過程框308所示。所計算的特征屬性隨后用于對圖像劃分優先級，如過程框312所示。如果讀取器被配置成獲取ー個或多個附加圖像，新的參數組被應用到獲取系統，并且該過程在過程框302處重復以獲取、分析、存儲附加圖像以及對附加圖像劃分優先級以用于已劃分優先級圖像列表152。在一些變型中，讀取器可被配置成一次、不止一次或連續地使用參數組來獲取圖像。ー個或多個圖像特征屬性用于產生提供對相對成功解碼似然性的指示的度量。圖像被評級，使得較高優先級圖像或最高優先級圖像首先被選擇用于解碼。例如，具有最高相對成功解碼似然性的圖像是列表上的最高評級圖像154，并且具有次高相對似然性的圖像是列表上評級次高156，以此類推，如結合圖像158和160所示，直到具有最低相對成功解碼似然性的圖像被確定為最低評級圖像158。一旦第一所獲取圖像(以及可能的特征屬性)被存儲到存儲器，第二處理器206選擇該第一所獲取圖像、或者在不選第一圖像的情況下從存儲器中已劃分優先級圖像列表選擇較高優先級圖像或最高優先級圖像，并且對所存儲的圖像數據執行預定算法以嘗試解碼圖像數據，如過程框316和318所示。如上所述，本文所述方法的特征允許在VSOC正在獲取、分析、儲存圖像以及對圖像劃分優先級以供第二處理器用于嘗試解碼時，第二處理器206嘗試與VSOC 204并行地解碼第一圖像或較高優先級圖像。例如，從已劃分優先級圖像列表152選擇圖像154用于解碼，如過程框316所示。該第一圖像154是從已劃分優先級圖像列表的頂部選取的，即該圖像具有最高的相對成功解碼似然性并且是列表152上最高評級圖像。如果圖像數據是可接受的，則針對標記的出現對該最高評級圖像154進行解碼或分析，如過程框318所示。接下來，如判斷框320所示，如果解碼步驟318并未得到經解碼的圖像，則該過程返回過程框316并且從已劃分優先級圖像列表選擇另一較高優先級圖像用于解碼，諸如次高評級圖像156，即該過程從列表選擇第二圖像156，該圖像與最高評級圖像154相比具有第二高的相對成功解碼似然性。例如，該過程對已劃分優先級圖像列表152上的所有圖像重復、或者重復解碼圖像所需的次數、或者不斷重復直到用戶釋放觸發、或者直到超時條件發生。如上所述，在一個實施例中，當處理器206正從存儲器選擇已劃分優先級的圖像并嘗試解碼吋，VSOC可以并行地獲取、分析、存儲附加圖像并在已劃分優先級圖像列表154中對附加圖像劃分優先級以供第二處理器用于嘗試解碼。應該明白，“并行”可定義如果硬件支持則真正并行的過程，例如通過多個處理器或多核處理器，或者并行可定義與另ー過程交織的過程，例如在只有ー個處理器執行兩個過程的情況下。當標記被找到并被成功解碼時，讀取器通常通過輸出經解碼的數據、和/或驅動諸如蜂鳴器和/或狀態燈和/或數字信令之類的某種形式的用戶反饋，發送/指示從標記解碼的數據，如過程框322所示。此時，讀取器200被配置成返回過程框300以等待下一觸發事件。根據實施例的另一方面，不僅對特征屬性劃分優先級，如圖3所示，而且還將特征屬性與用于每個所獲取圖像的參數組相關聯，如圖6所示。與圖3的系統和方法類似，在系統200最初開通之后，圖像解碼過程由觸發信號啟動，如過程框300所示。此時，讀取器可以或可以不指向待解碼的標記。讀取器隨后向圖像獲取系統204應用ー個或多個參數組的選集中的第一個，如過程框302 所示。在參數被應用之后，在過程框304，讀取器上或其中的照射源224被開通以照射待解碼的標記。照射(外部或周圍照射和/或來自讀取器的照射)從預期標記反射并回到讀取器、并且到達(即曝光)作為圖像獲取系統204的VS0C，以獲取標記圖像，如過程框306所示。一旦如過程框306所示圖像被獲取，VSOC 204就允許對圖像執行算法以分析圖像來確定圖像特征屬性，如過程框308所示。如上所述，VSOC的處理能力允許將分析放在圖像(和特征屬性)被存儲到存儲器之前，如過程框310所示。圖像的特征屬性提供對圖像導致成功解碼的似然性的指示。在說明性實施例中，將ー些或全部圖像的特征屬性與用于圖像的一部分或全部參數組相關聯，如過程框330所示。基于該關聯，還在參數組列表170中對參數組劃分優先級(參照圖7)，如過程框332所示。用于圖像并基于所確定特征屬性產生最高的相對成功解碼似然性的參數組是列表上的最高評級參數組172，并且用于具有次高相對成功解碼似然性的圖像的參數組被評級為列表上的次高參數組174，以此類推，如參數組176和178所示，直到用于具有最低的相對成功解碼似然性的圖像的參數組被評級為最低參數組180。已劃分優先級參數組列表170中的參數組用于確定用于后續圖像獲取的參數組。可以選擇除最高參數組之外的參數組，這取決于應用。在其它實施例中，與已劃分優先級參數組列表相比較,將參數組劃分優先級到一個或多個組中。例如，在如圖8所示的一個實施例中,將參數組劃分優先級到優先級參數群260和非優先級參數群262中，并且可以在從非優先級參數群選擇ー個或多個參數組之前，從優先級參數群選擇ー個或多個參數組。此外，來自非優先級參數群的參數組可能一直不被選擇。除最高優先級參數組之外或來自優先級參數群的參數組也可被選擇，這取決于應用。如果讀取器被配置成獲取ー個或多個附加圖像，則新的參數組被應用到獲取系統，并且該過程在過程框302重復以獲取、分析和存儲附加圖像。在一個實施例中，該過程移動到過程框302以使用來自已劃分優先級參數組列表170的參數組獲取下ー圖像。參數組是從已劃分優先級參數組列表獲得的，例如產生最高相對成功解碼似然性的參數設置(即最高評級參數設置172)被置于列表頂部并用于獲取下一圖像或多個圖像。應該明白，在一些實施例中，通過使用來自參數組列表的參數組在逐巾貞的基礎上改變參數組，或者例如將參數組用于在圖像序列中獲取的每個圖像。在一些變型中，讀取器被配置成一次、不止一次或連續使用地參數組來獲取圖像。一旦第一可用圖像(以及可能的特征屬性)被存儲到存儲器，則第二處理器206選擇第一可用圖像、或者在不選第一可用圖像的情況下例如從存儲器選擇另一可用圖像，并且對所存儲的圖像數據執行預定算法以嘗試解碼圖像數據，如過程框316和318所示。如上所述，本文所述方法的特征允許在VSOC正在獲取、分析、并儲存圖像以供第二處理器用于嘗試解碼時，第二處理器206嘗試與VSOC 204并行地解碼第一圖像或者在不是第一圖像的情況下解碼下ー或另一可用圖像。接下來，如判斷框320所示，如果解碼步驟并未得到經解碼的圖像，該過程返回過程框316并且從存儲器207選擇下一可用或另一可用圖像用于解碼。例如，該過程可以對存儲器中的全部圖像重復、或者重復解碼圖像所需的次數、或者不斷重復直到用戶釋放觸發、或者直到超時條件發生。當標記被找到并被成功解碼時，讀取器通常通過輸出經解碼的數據、和/或驅動諸如蜂鳴器和/或狀態燈之類的某種形式的用戶反饋，發送/指示從標記解碼的數據，如過程框322所示。此時，讀取器200被配置成返回過程框300以等待下ー觸發事件。根據實施例的另一方面，將圖3所述系統和方法的特征與圖6所述系統和方法的 特征部分或全部地組合。以此方式，不僅基于可以導致成功解碼似然性的特征屬性對圖像劃分優先級，而且進ー步將在ー個或多個圖像中標識的特征屬性與用于圖像的參數組相關聯以對參數組劃分優先級用于未來圖像獲取，如圖9所示。與圖3和圖6的系統和方法類似，在系統200最初開通之后，圖像解碼過程由觸發信號啟動，如過程框300所示。此時，讀取器可以或可以不指向待解碼的標記。讀取器隨后向圖像獲取系統204應用ー個或多個參數組的選集中的第一個，如過程框302所示。在參數被應用之后，在過程框304，讀取器上或其中的照射源224被開通以照射待解碼的標記。照射(外部或周圍照射和/或來自讀取器的照射)從預期標記反射并回到讀取器、并且到達(即曝光)作為圖像獲取系統204的VS0C,以獲取標記圖像，如過程框306所示。一旦如過程框306所示圖像被獲取，VSOC 204對圖像數據執行預定算法以分析該圖像來確定圖像特征屬性，如過程框308所示。如上所述，VSOC的處理能力允許將該分析放在圖像(和特征屬性)被存儲到存儲器之前，如過程框310所示。圖像的特征屬性提供對圖像導致成功解碼的似然性的指示。作為非限制性示例，特征屬性包括對比度、銳度、邊緣清晰度、尺寸、形狀和取向。如過程框312所示，隨后基于圖像的特征屬性對圖像劃分優先級，并且將已劃分優先級的圖像安排到已劃分優先級圖像列表152(參照圖4)中。在替換實施例中，當使用CMOS或CXD圖像傳感器205吋，除處理器206之外的處理器被納入以執行對所獲取圖像的分析以確定圖像特征屬性。在本實施例中，一旦圖像被獲取，如過程框306所示，在分析圖像以確定特征屬性之前首先將圖像存儲在存儲器中。一旦被存儲，附加處理器分析圖像以確定特征屬性，然后將與圖像相關的所計算的特征屬性存儲到存儲器。將圖像特征屬性組合到提供對相對成功解碼似然性的指示的度量中。還可以構想，只有一個特征屬性影響該度量。圖像被評級，使得較高優先級圖像或最高優先級圖像首先被選擇用于解碼。例如，具有最高相對成功解碼似然性的圖像是列表上的最高評級圖像154，并且具有次高相對似然性的圖像是列表上評級次高156，以此類推，如結合圖像158和160所示，直到具有最低相對成功解碼似然性的圖像被確定為最低評級圖像158。隨后將每個單獨圖像的特征屬性與用于該圖像的參數組相關聯，如過程框330所示。基于該關聯，還在參數組列表170中對參數組劃分優先級(參照圖7)，如過程框332所示。用于圖像并基于所確定特征屬性產生最高相對成功解碼似然性的參數組是列表上的最高評級參數組172，并且用于具有次高相對成功解碼似然性的圖像的參數組被評級為列表上的次高參數組174，以此類推，如結合參數組176和178所示，直到用于具有最低相對成功解碼似然性的圖像的參數組被評級為最低參數組180。已劃分優先級參數組列表170中的參數組用于確定用于后續圖像獲取的參數組。如果讀取器被配置成獲取ー個或多個附加圖像，新的參數組被應用到獲取系統，并且該過程在過程框302重復以獲取、分析和存儲附加圖像。在一個實施例中，該過程移動到過程框302以使用來自已劃分優先級參數組列表170的參數組獲取下ー圖像。已劃分優先級參數組是從已劃分優先級參數組列表獲得的，例如使用較高優先級參數組或者最高優先級參數組。應該明白，在一些實施例中，通過使用來自參數組列表的參數組在逐巾貞的基礎上改變參數組，或者例如參數組用于在圖像序列中獲取的每個圖像。在一些變型中，讀取器被配置成一次、不止一次或連續地使用參數組來獲取圖像。 —旦第一圖像(以及可能的特征屬性)被存儲到存儲器，則第二處理器206選擇該第一所獲取圖像、或者在不選第一圖像的情況下從存儲器中已劃分優先級圖像列表選擇較高優先級圖像或最高優先級圖像，并且對所存儲圖像數據執行預定算法以嘗試解碼圖像數據，如過程框316和318所示。如上所述，本文所述方法的特征允許在VSOC正在獲取、分析、儲存圖像以及對圖像劃分優先級以供第二處理器用于嘗試解碼時，第二處理器206嘗試與VSOC 204并行地解碼第一圖像或者在不是第一圖像的情況下解碼較高優先級圖像或最高優先級圖像。例如，從已劃分優先級圖像列表152選擇圖像154用于解碼，如過程框316所示。該第一圖像154是從已劃分優先級圖像列表的頂部獲得的，即該圖像具有最高的相對成功解碼似然性并且是列表152上的最高評級圖像。如果圖像數據是可接受的，則針對標記的出現對該最高評級圖像154解碼或分析，如過程框318所示。接下來，如判斷框320所示，如果解碼步驟318并未得到經解碼的圖像，該過程返回過程框316并且從已劃分優先級圖像列表選擇另一較高優先級圖像用于解碼，諸如次高評級圖像156，即該過程從列表選擇第二圖像156，該圖像與最高評級圖像154相比具有第ニ高的相對成功解碼似然性。例如，該過程對已劃分優先級圖像列表152上的所有圖像重復、或者重復解碼圖像所需的次數、或者不斷重復直到用戶釋放觸發、或者直到超時條件發生。如上所述，當處理器206正從存儲器選擇已劃分優先級的圖像并嘗試解碼時，VSOC可以并行地獲取、分析、存儲附加圖像并在已劃分優先級圖像列表154中對附加圖像劃分優先級以供第二處理器用于嘗試解碼。當標記被找到并被成功解碼時，讀取器通常通過輸出經解碼的數據、和/或驅動諸如蜂鳴器和/或狀態燈之類的某種形式的用戶反饋，發送/指示從標記解碼的數據，如過程框322所示。此時，讀取器200被配置成返回過程框300以等待下ー觸發事件。在本文所述的多種實施例中，在過程框302應用的參數組設置之一是諸如光路中的透鏡或反射鏡之類的可調組件的焦點設置。在一個或多個實施例中，使用可變透鏡元件，被稱為液態透鏡。液態透鏡是可以基于對由可改變透鏡形狀的柔性聚合物限制的液體或凝膠施加的電壓而改變焦點位置的光學器件。透鏡響應時間一般為20-50ms。當與標準透鏡組合時，液態透鏡可在器件接觸至無限遠的范圍上聚焦。也可構想其它焦點配置。例如，可以并入一個或多個透鏡，其中一個或多個透鏡的移動可通過使用小型電動機和/或音圈和/或壓電系統來完成。在一些實施例中，例如通過改變透明材料的折射率，也可使用其它可變透鏡元件。在本文所述的多個實施例中，應當理解，可由圖像傳感器132讀取和捕捉的數據類型不限于條形碼或其它這類符號。在本文所述的多種實施例中，除非另外指出，可由圖像獲取系統204捕捉任何類型的符號、字符、或圖片(例如驅動器許可照片)或其它數據。此夕卜，在一些實施例中，圖像獲取系統204包括能夠向諸如處理器206之類的輔助處理器提供原始或經過濾的數據以及圖像特征數據的智能傳感器，諸如芯片上視覺系統(VSOC)。在這種數據可被解碼的情況下，讀取器200的處理器206對其進行解碼，或者該數據被傳遞以供檢查系統、光學字符識別系統、主機系統處理或者被本地或遠程存儲以備隨后讀取。在其它多種實施例中，例如圖6中過程框334所示，讀取器200被配置成在解碼之前對圖像執行圖像過濾操作。該圖像過濾由處理器206執行，或者在將圖像存儲到存儲器之前由硬件(例如VSOC 204)執行。圖像被視為前過濾(包括未過濾)或者后過濾。從ー 個或多個圖像計算的特征屬性可被用于對前過濾圖像、后過濾圖像或兩者的合集劃分優先級。在一個實施例中，基于來自一個或多個前過濾圖像的特征屬性，對后過濾圖像劃分優先級用于解碼，從而無需創建后過濾圖像。該配置避免在過濾圖像上花費的處理時間。應該明白，在一些實施例中，過濾可被視為解碼處理自身的一部分，但是當被視為獨立的前處理步驟時，過濾可被設計成以使進一步解碼處理更容易的方式對圖像進行轉換(例如對比度增強以增強標記特征、或者圖像平滑以抑制背景紋理)。過濾的選擇通常是預先確定的，但是在一些實施例中，它是所選參數組的一部分。如上所述，在一些實施例中，VSOC能夠執行ー些圖像處理操作并且可以除前過濾圖像之外或者作為其替代向存儲器傳遞ー個或多個后過濾圖像。應該注意，本文所述的多個實施例，包括基于特征屬性評級圖像、對圖像劃分優先級、將特征屬性與參數組相關聯、對參數組劃分優先級、圖像過濾等，可以彼此獨立或采用多種組合使用，并且可以是用戶可選或不可選的特征。此外，在一些實施例中，對圖像和/或參數組劃分優先級是基于最近解碼嘗試而進行的，或者劃分優先級是基于對并非僅僅最后解碼的組合確定而進行的，使得例如將ー個以上的解碼嘗試結果用于劃分優先級。還可以構想，通過ー個參數組解碼圖像并且還使用已劃分優先級參數組來獲取附加圖像并解碼。當由相機觀測的場景并沒有顯著變化時，這可能導致相同標記的不止一次解碼嘗試。前面已描述了本發明的ー個或多個特定實施例。應該明白，在任何這種實際實現的研發中，如同在任何工程或設計項目中，必須作出多個實現特定的判斷以達到研發者的具體目的，例如遵循與系統相關和商業相關的約束，這些約束隨實現不同而變化。此外應該明白，這些研發努力可能是復雜和費時的，但仍然是本領域技術人員利用本公開承擔設計、制造和生產的例程。最后，明確地期望本文描述的任何過程或步驟可被組合、省去或重新排序。在其它實施例中，指令可留駐在計算機可讀介質上，其中這些指令由處理器執行以實現本文描述的一個或多個過程或步驟。如此，明顯期望本文描述的任何過程或步驟可實現為硬件、包括在計算機上執行的程序指令的軟件以及軟件和硬件的結合。因此，本說明書只是以示例方式給出，并且不對本發明的范圍構成限制。因此，本發明旨在涵蓋如所附權利要求書所定義的落入本發明的精神和范圍內的所有修改、 等同和替代。
權利要求
1.一種標記讀取器，包括 圖像獲取系統，所述圖像獲取系統被配置成獲取多個圖像； 分析過程，分析至少ー個所獲取圖像以確定所述至少一個所獲取圖像的特征屬性； 評級過程，基于所述至少ー個所獲取圖像導致成功解碼的似然性，使用所述至少ー個所獲取圖像的特征屬性對所述至少ー個所獲取圖像提供優先級；以及 解碼過程，嘗試基于所獲取圖像中至少ー個的優先級，解碼所述多個圖像中的ー個或多個。
2.如權利要求I所述的讀取器，其特征在于，第一處理器被配置成執行所述分析過程和所述評級過程中的至少ー個，并且第二處理器被配置成執行所述解碼過程。
3.如權利要求I所述的讀取器，其特征在于，還包括能夠存儲圖像的存儲器；以及 其中在所述分析過程之前所述至少一個所獲取圖像被存儲在所述存儲器中。
4.如權利要求I所述的讀取器，其特征在于，還包括能夠存儲圖像的存儲器；以及 其中在所述分析過程之后且在所述解碼過程之前，所述至少一個所獲取圖像被存儲在所述存儲器中。
5.如權利要求I所述的讀取器，其特征在于，在獲取所述多個圖像之前，參數組被應用到所述圖像獲取系統。
6.如權利要求I所述的讀取器，其特征在于，在獲取所述多個圖像中至少ー個之前，參數組被應用到所述圖像獲取系統。
7.如權利要求6所述的讀取器，其特征在干，將所述至少ー個所獲取圖像的特征屬性與用于所述至少ー個所獲取圖像的參數組相關聯。
8.如權利要求7所述的讀取器，其特征在于，基于用于所述至少一個所獲取圖像的至少ー個參數組與所述至少一個所獲取圖像的特征屬性的關聯，對所述至少一個參數組劃分優先級。
9.如權利要求8所述的讀取器，其特征在于，后續圖像是使用已劃分優先級的參數組來獲取的。
10.一種用于讀取標記的標記讀取器，所述讀取器包括 圖像獲取系統，所述圖像獲取系統被配置成獲取至少第一圖像和第二圖像； 分析過程，分析至少所述第一圖像和所述第二圖像以確定所述第一圖像和所述第二圖像的特征屬性； 評級過程，基于所述第一圖像導致成功解碼的似然性，使用所述第一圖像的特征屬性對所述第一圖像劃分優先級，并且所述評級過程基于所述第二圖像導致成功解碼的似然性，使用所述第二圖像的特征屬性對所述第二圖像劃分優先級，所述評級過程導致至少ー個優先級圖像；以及 解碼過程，嘗試解碼所述至少ー個優先級圖像。
11.如權利要求10所述的讀取器，其特征在于，還包括能夠存儲已劃分優先級圖像列表的存儲器；以及 其中所述解碼過程從所述已劃分優先級圖像列表選擇所述至少ー個優先級圖像。
12.如權利要求10所述的讀取器，其特征在于，嘗試所述解碼過程的平均時間大于獲取和分析所述第一圖像和所述第二圖像中至少ー個的平均時間。
13.一種用于解碼標記的方法，所述方法包括 使用圖像獲取系統獲取多個圖像； 分析至少ー個所獲取圖像以確定所述至少一個所獲取圖像的特征屬性； 基于對所述至少ー個所獲取圖像確定的特征屬性向所述至少一個所獲取圖像分配優先級，所述特征屬性提供對所述至少ー個所獲取圖像導致成功解碼的似然性的指示；以及 嘗試利用所分配的優先級解碼所述多個圖像中的至少ー個。
14.如權利要求13所述的方法，其特征在于，嘗試利用所分配的優先級解碼所述多個圖像中的至少ー個是與分析所述多個圖像中的另ー個并行發生的。
15.如權利要求13所述的方法，其特征在于，還包括在獲取所述多個圖像之前向所述圖像獲取系統應用參數組；以及 將所述多個圖像中至少ー個的特征屬性與用于所述多個圖像中所述至少一個的參數組相關聯。
16.如權利要求15所述的方法，其特征在于，所述參數組包括液態透鏡的焦點設置。
17.如權利要求15所述的方法，其特征在于，基于所述關聯，基于所述關聯將用于所述多個圖像中至少ー個的參數組劃分優先級到已劃分優先級參數組列表中。
18.如權利要求17所述的方法，其特征在于，至少一個后續圖像是使用來自所述已劃分優先級參數組列表的已劃分優先級參數組而獲取的。
19.如權利要求13所述的方法，其特征在于，還包括在嘗試解碼之前過濾所述多個圖像中的至少ー個。
20.如權利要求13所述的方法，其特征在于，第一處理器被配置成執行所述分析和所述分配中的至少ー個，并且第二處理器被配置成執行所述嘗試解碼。
全文摘要
公開一種被配置成對圖像劃分優先級的標記讀取器。提供通過基于成功解碼似然性對待解碼圖像劃分優先級來減少觸發-解碼響應時間的用于標記讀取器的系統和方法。讀取器嘗試首先解碼優先級圖像以避免嘗試解碼與其它圖像相比不太可能被成功解碼的圖像。基于特征屬性對圖像評級，并且隨后對其劃分優先級以便解碼。將圖像特征屬性與參數組相關聯，并且對參數組劃分優先級用于后續圖像獲取。
文檔編號G06K7/10GK102693404SQ201110462910
公開日2012年9月26日 申請日期2011年12月30日 優先權日2010年12月30日
發明者J·A·內格羅, J·F·基廷 申請人:考戈奈克斯股份有限公司