專利名稱：非接觸條碼識讀設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種非接觸式條碼識讀設(shè)備，具體地說，涉及一種通過CMOS面陣傳感器對條碼成像、并通過軟件解碼的識讀設(shè)備。
背景技術(shù)：
典型的非接觸式條碼識讀設(shè)備，是超級市場的POS機(jī)，一般使用可見光激光光源，只能識讀一維條碼，使用時必須將光源對準(zhǔn)被識讀條碼，等待識讀成功的提示音響起。有一種二維條碼識讀設(shè)備使用與POS機(jī)相同的光源，該光源射出的線狀可見光沿著一維方向運(yùn)動從而掃描分布在一個平面上的二維條碼，同樣需要使用者將光源對準(zhǔn)被識讀條碼，才能成功識讀。
隨著條碼技術(shù)在自動識別領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，一些通過特殊印刷技術(shù)獲得的、在可見光下人眼不能分辨的“隱形條碼”因?yàn)榫哂懈叩谋Ｃ苄远妒芡瞥?，這就需要一種可以識讀“隱形條碼”的條碼識讀設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提出一種通過CMOS面陣傳感器對條碼成像、并通過軟件解碼、能夠準(zhǔn)確識讀隱形條碼的非接觸式條碼識讀設(shè)備。
本實(shí)用新型公開了一種非接觸條碼識讀設(shè)備，包括槍式外殼、電路板模組、以及面陣光學(xué)傳感器和鏡頭，還包括一個照亮被掃描面的、由多個點(diǎn)光源組成的、包括可見光和紅外光的陣列光源；既能顯示控制菜單又能顯示所述鏡頭所對準(zhǔn)的被掃描面的圖像的LCD顯示器；和在打開狀態(tài)具有預(yù)覽檔和解碼檔的掃描開關(guān)；所述光學(xué)面陣傳感器、陣列光源、LCD顯示器和掃描開關(guān)與電路板模組電連接。
本實(shí)用新型非接觸式條碼識讀設(shè)備的照明系統(tǒng)包含有如可見光源、紅外光源或紫外光源等多種光源，而且在非接觸條碼識讀設(shè)備的后端有一LCD顯示器，可以適時顯示該非接觸條碼識讀設(shè)備鏡頭和光電傳感器對準(zhǔn)的目標(biāo)畫面，且在LCD上顯示的目標(biāo)大小與實(shí)際鏡頭捕捉到的實(shí)際目標(biāo)大小是1∶1，對于使用者來說不會產(chǎn)生視覺誤差，即所見即所得，所以準(zhǔn)確找到和對準(zhǔn)人眼無法看到的隱形條碼并準(zhǔn)確解碼。由于在鏡頭前有一個用于遮擋外界光的防外界光干擾的遮光罩，所以識讀成功率很高。本實(shí)用新型具有與計(jì)算機(jī)通訊的接口，可以實(shí)現(xiàn)后臺圖像處理和解碼，速度快，并可上傳和下載數(shù)據(jù)，升級程序，本實(shí)用新型非接觸式條碼識讀設(shè)備可識讀一維條碼和二維條碼。


本實(shí)用新型包括如下附圖圖1是本實(shí)用新型非接觸式條碼識讀設(shè)備的外形圖；圖2是本實(shí)用新型非接觸式條碼識讀設(shè)備的結(jié)構(gòu)分解示意圖；圖3是本實(shí)用新型非接觸式條碼識讀設(shè)備的成像光路示意圖；圖4和圖5是本實(shí)用新型非接觸式條碼識讀設(shè)備的工作流程圖；圖6是本實(shí)用新型非接觸式條碼識讀設(shè)備的電路框圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的非接觸式條碼識讀設(shè)備是一種手持設(shè)備，如圖1所示是外形圖，圖中的底部是把手，用于手持的部件；圖中的上部主要包括有外殼1、LCD模組2、遮光罩31和電源開關(guān)41、選擇開關(guān)14和菜單按鍵131。
本實(shí)用新型的非接觸式條碼識讀設(shè)備可以分解成外殼1、LCD模組2、傳感器模組、電路板模組4、電池模組5和喇叭模組6，如圖2所示是本實(shí)用新型非接觸式條碼識讀設(shè)備的結(jié)構(gòu)分解示意圖。
本實(shí)用新型非接觸式條碼識讀設(shè)備的電路板模組4通過螺絲固定在外殼1內(nèi)部，所述電路板模組4包括若干個電連接器42、43、44、45、46、47，CPU芯片，儲存器和包括RS232接口、USB接口、電源接口等外部通訊接口。
所述非接觸式條碼識讀設(shè)備的外殼主要由左殼12和右殼11組成，所述的左殼12和右殼11通過螺絲16和17組合成外殼1，內(nèi)部形成一用于容納不同部件的空腔。所述外殼1側(cè)壁有電源開關(guān)41。所述外殼下部呈把手狀，供使用者握持。所述左殼12的后側(cè)沿開設(shè)有若干用于安裝菜單按鍵131的開口，所述菜單按鍵131通過連接線1311與電路板模組4上的電連接器46電連接；右殼11的把手部安裝有用于切換功能的二檔掃描開關(guān)15和給所述掃描開關(guān)15施加反彈力的彈簧152，所述掃描開關(guān)15通過連接線151與電路板模組4的連接器47電連接；把手部后方安裝有用于選擇光源的選擇開關(guān)14，通過扳動選擇開關(guān)14，可以切換可見光源和不可見光源的工作。所述菜單按鍵131包括上翻、下翻和確認(rèn)按鍵。
所述的非接觸式條碼識讀設(shè)備前端開設(shè)一個中空的筒狀光罩31，所述光罩31一端用于罩蓋掃描面上的條碼，另一端則作為固定端，螺絲311將所述光罩31固定在外殼前方，工作時光罩31扣在有被掃描條碼的表面上，并使光罩31的邊沿與被掃描表面緊密接觸，所述光罩31能遮擋外界光線的干擾，同時也可以作為定物距用。
用于獲取圖像的傳感模組，結(jié)合如圖3所示本實(shí)用新型非接觸式條碼識讀設(shè)備的成像光路示意圖，所述傳感模組包括成像PCB板34，安裝在所述成像PCB板34上的鏡頭334，光源32以及安裝在鏡頭334底部的。光學(xué)傳感器331可以是CMOS面陣傳感器，所述光源32是由多個點(diǎn)光源組成的陣列光源，可以是可見光源和不可見光源，不可見光源可以是紅外或者紫外光源。所述PCB板34通過螺絲341固定在光罩31之上。所述傳感器模組通過連接線35和PCB板上的連接器42電連接。
如圖2所示，喇叭模組6通過打膠固定在外殼1內(nèi)部，并通過連接線61與電路板模組4上的連接器44電連接。喇叭模組6可以輸出解碼后獲得的語音信息。
如圖2所示，外殼1的后部有一凹陷區(qū)，其用于安裝LCD模組2，可以適時顯示該非接觸條碼識讀設(shè)備鏡頭334和光電傳感器331對準(zhǔn)的目標(biāo)畫面，且在LCD模組2上顯示的目標(biāo)大小與實(shí)際鏡頭捕捉到的實(shí)際目標(biāo)大小是1∶1，對于使用者來說不會產(chǎn)生視覺誤差，即所見即所得，所述LCD模組2還能顯示解碼結(jié)果和設(shè)備信息。LCD模組2通過連接線21與電路板模組4上的連接器45電連接。
橡膠裝飾罩13安裝在所述外殼1后端，并罩蓋LCD模組2，所述橡膠裝飾罩13側(cè)沿開設(shè)有用于容納菜單按鍵131的若干開口，橡膠裝飾罩13所述橡膠裝飾罩13使設(shè)備更加美觀，并在跌落時可以起到防震的作用。
如圖2所示，外殼1內(nèi)部還開設(shè)有一用于給設(shè)備供電的電池模組5，與其配合有一電池門51，電池模組5通過連接線52與電路板模組4上的連接器43電連接。
本實(shí)用新型的工作原理是這樣的通過開關(guān)41上電啟動，使用者根據(jù)需要通過菜單按鍵131和LCD模組2作相應(yīng)功能設(shè)定。在使用本設(shè)備時，通過選擇開關(guān)14選擇可見照明光源321或者不可見照明光源322，以適應(yīng)可視條碼或者隱形條碼。當(dāng)使用者觸發(fā)掃描開關(guān)15的第一檔時，本設(shè)備進(jìn)入預(yù)覽狀態(tài)，多個點(diǎn)光源中在只有部分接通電源被點(diǎn)亮或全部接通電源但亮度被控制得較暗，光罩31緊貼掃描面336并罩蓋目標(biāo)物，(如圖3所示)，所述光罩31能遮擋外界光線的干擾，掃描面被照亮后，通過鏡頭334成像在光學(xué)傳感器331上，電路控制系統(tǒng)將光學(xué)傳感器331感測到的圖像信息顯示在LCD顯示器2上。
這時候在LCD模組2中顯示的是該非接觸條碼識讀設(shè)備鏡頭和光學(xué)傳感器331對準(zhǔn)的目標(biāo)畫面，且在LCD模組2上顯示的目標(biāo)大小與實(shí)際鏡頭捕捉到的實(shí)際目標(biāo)大小是1∶1，對于使用者來說不會產(chǎn)生視覺誤差，即所見即所得。
由于采用不同的光源，即使是隱形條碼，也能正確完整的捕捉下來并轉(zhuǎn)換成人眼可視的圖，并在所述LCD模組2中顯示出來。
10、當(dāng)使用者根據(jù)LCD模組2中顯示出來的圖像的提示移動本非接觸條碼識讀設(shè)備并找到目標(biāo)圖像后，也就是說光學(xué)傳感器331對準(zhǔn)了目標(biāo)并且可以將目標(biāo)圖像完整的抓取時，按下掃描按鍵15的第二檔，點(diǎn)光源全部接通電源被點(diǎn)亮或亮度被控制得較亮，此時光學(xué)傳感器331將最后掃描到的目標(biāo)圖像傳到電路板模組4的CPU中解碼，并將解碼結(jié)果在LCD模組2中顯示出來。如果目標(biāo)條碼中存在聲音信息，在解碼后獲得的聲音則在喇叭模組6中輸出。本非接觸條碼識讀設(shè)備包括有RS232、USB等一種或多種常用通訊接口，可以將解碼后獲得的信息，如文字、圖像和聲音等信息通過其他外部設(shè)備顯示、播放或數(shù)據(jù)傳輸。
如圖4和圖5所示是本實(shí)用新型非接觸式條碼識讀設(shè)備的工作流程圖，工作流程說明如下觸動電源開關(guān)41，設(shè)備開始工作，進(jìn)入主程序入口，LCD模組2顯示初始界面，此時設(shè)備判斷是否有按鈕被觸發(fā)，如果有按鈕被觸發(fā)則刷新LCD模組2的界面；如果是菜單按鍵131被觸發(fā)，則進(jìn)入功能設(shè)置界面，并根據(jù)使用者的操作進(jìn)行相應(yīng)的功能操作，之后返回初始界面；判斷是否扳機(jī)預(yù)覽鍵，即觸動掃描開關(guān)15的第一檔，如果是，則判斷目標(biāo)條碼是可視條碼還是隱形條碼，并根據(jù)需要調(diào)節(jié)選擇開關(guān)14選擇相應(yīng)的光源工作，并進(jìn)入到程序A。
系統(tǒng)根據(jù)使用者選擇的可視或隱形條碼掃描功能設(shè)置照明光源，并啟動CMOS拍照事件，開始讀取一幀圖像數(shù)據(jù)，在LCD模組2中顯示當(dāng)前幀圖像；如果沒有觸動掃描開關(guān)15第二檔，則按系統(tǒng)設(shè)置的時間間隔循環(huán)讀取一幀圖像數(shù)據(jù)，在LCD模組2中顯示當(dāng)前幀圖像，此時使用者可以移動本非接觸條碼識讀設(shè)備尋找目標(biāo)圖像。找到目標(biāo)圖像后，可以扳機(jī)解碼鍵，即觸動掃描開關(guān)15第二檔；系統(tǒng)判斷是否扳機(jī)解碼鍵，如果是，則停止連續(xù)抓拍圖像，并將最后的一幀圖像解碼；系統(tǒng)判斷解碼成功與否，如果成功，則在LCD模組2上顯示解碼成功信息，如果否，則顯示解碼失敗信息；解碼后系統(tǒng)返回初始界面，準(zhǔn)備進(jìn)入下一輪工作，即返回程序B。
當(dāng)觸動掃描開關(guān)15的第一檔預(yù)覽條碼時，選擇開關(guān)14選擇的相應(yīng)光源還可以選用一種低照度工作方式，例如只點(diǎn)亮光源陣列中的一部分，或提供較低的電量使光源提供較低的亮度以節(jié)約能源；當(dāng)觸動掃描開關(guān)15第二檔時，再點(diǎn)亮光源陣列中的全部或提供較高的電量使光源提供較高的亮度，重新抓取一幀圖像用于解碼。
如圖6所示是本實(shí)用新型非接觸式條碼識讀設(shè)備的電路框圖，可見部分安裝在電路板模組4上的控制電路，包括CPU、語音電路、FLASH存儲器、SDRAM存儲器、CPLD(復(fù)雜可編程邏輯器件)器件、CMOS傳感器接口、對外通訊接口、USB接口、電源管理模塊和LCD顯示屏。
電源管理模塊可以以電池或者外界電源的模式向CPU提供工作所需的電源；功能鍵131連接CPU，使用者通過操作功能鍵由CPU實(shí)現(xiàn)設(shè)備各種功能的運(yùn)作；光學(xué)傳感器331與CMOS接口連接，由CPLD完成CPU到CMOS的時序轉(zhuǎn)換，將數(shù)據(jù)通過DMA方式傳輸?shù)紺PU；LCD屏和語音電路分別與CPU連接，CPU獲得的圖像數(shù)據(jù)在預(yù)覽模式下將顯示在LCD屏上，以便捕捉到條碼的位置，在按下掃描開關(guān)15的第二檔時，將對圖像進(jìn)行解碼，并將相關(guān)信息顯示在LCD屏上，同時通過語音電路中提示相應(yīng)語音信息；FLASH、USB接口以及串口分別和CPU連接，解碼后獲得的圖碼信息和解碼結(jié)果可以存貯在FLASH中，也可通過串口或者USB接口將數(shù)據(jù)傳送到外部設(shè)備中去。
權(quán)利要求1.一種非接觸條碼識讀設(shè)備，包括槍式外殼(1)、電路板模組(4)、以及面陣光學(xué)傳感器(331)和鏡頭(334)，其特征在于，還包括一個照亮被掃描面的、由多個點(diǎn)光源組成的、包括可見光和紅外光的陣列光源；既能顯示控制菜單又能顯示所述鏡頭(334)所對準(zhǔn)的被掃描面的圖像的LCD顯示器(2)；和在打開狀態(tài)具有預(yù)覽檔和解碼檔的掃描開關(guān)(15)；所述光學(xué)面陣傳感器(331)、陣列光源、LCD顯示器(2)和掃描開關(guān)(15)與電路板模組(4)電連接。
2.如權(quán)利要求1所述的非接觸條碼識讀設(shè)備，其特征在于，所述電路板模組(4)包括調(diào)節(jié)所述陣列光源的亮度的光源控制模組。
3.如權(quán)利要求2所述的非接觸條碼識讀設(shè)備，其特征在于，所述光源控制模組在掃描開關(guān)(15)處于預(yù)覽檔時只點(diǎn)亮所述陣列光源中的部分點(diǎn)光源；在掃描開關(guān)(15)處于解碼檔時，點(diǎn)亮所述陣列光源中的全部點(diǎn)光源。
4.如權(quán)利要求2或3所述的非接觸條碼識讀設(shè)備，其特征在于，所述槍式外殼(1)上還連接用于在工作時扣在被掃描面上、邊沿與被掃描表面緊密接觸的遮光罩(31)。
5.如權(quán)利要求4所述的非接觸條碼識讀設(shè)備，其特征在于，所述外殼(1)上還包括用于切換點(diǎn)亮可見光源或者點(diǎn)亮不可見光源的選擇開關(guān)(14)。
6.如權(quán)利要求5所述的非接觸條碼識讀設(shè)備，其特征在于，所述外殼(1)上還包括用于接通或者切斷電源的電源開關(guān)(41)。
7.如權(quán)利要求6所述的非接觸條碼識讀設(shè)備，其特征在于，所述外殼(1)上還包括用于操作顯示在LCD顯示器(2)上的菜單的菜單按鍵(131)。
8.如權(quán)利要求7所述的非接觸條碼識讀設(shè)備，其特征在于，還包括固定在外殼(1)內(nèi)部、并通過連接線(61)連接電路板模組(4)、能根據(jù)解碼結(jié)果發(fā)聲的喇叭模組(6)。
9.如權(quán)利要求8所述的非接觸條碼識讀設(shè)備，其特征在于，還包括用于給設(shè)備供電的電池模組(5)。
10.如權(quán)利要求9所述的非接觸條碼識讀設(shè)備，其特征在于，還包括用于與計(jì)算機(jī)通訊的接口。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種非接觸條碼識讀設(shè)備，包括槍式外殼、電路板模組、以及光學(xué)傳感器和鏡頭，還包括一個照亮被掃描面的、由多個點(diǎn)光源組成的陣列光源；既能顯示控制菜單又能顯示所述鏡頭所對準(zhǔn)的被掃描面的圖像的LCD顯示器；和在打開狀態(tài)具有預(yù)覽檔和解碼檔的掃描開關(guān)；所述光學(xué)傳感器、陣列光源、LCD顯示器和掃描開關(guān)與電路板模組電連接；當(dāng)所述掃描開關(guān)在預(yù)覽檔狀態(tài)或者在解碼檔狀態(tài)時，所述陣列光源照亮被掃描面并通過鏡頭成像在光學(xué)傳感器上，同時顯示在LCD顯示器上或者對被掃描面上的條碼進(jìn)行解碼。本實(shí)用新型能夠準(zhǔn)確識讀一維條碼和二維條碼，同時能夠準(zhǔn)確識讀隱形條碼，速度快。
文檔編號G06K9/20GK2690981SQ20042003335
公開日2005年4月6日 申請日期2004年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月17日
發(fā)明者張斧, 顧成武, 常治國, 呂迎豐, 丁曉云, 饒雄偉, 劉紅俊, 彭大為 申請人:深圳矽感科技有限公司