可變景深條形碼掃描儀的制作方法
【專利說(shuō)明】
【背景技術(shù)】
[0001]條形碼是數(shù)據(jù)的機(jī)器可解碼的光學(xué)表示。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，條形碼表示與條形碼被置于其上的對(duì)象有關(guān)的數(shù)據(jù)。一維條形碼包括各種寬度和空間的平行線。特定寬度的線或空間的一部分可被看做是模塊(可表示單個(gè)數(shù)據(jù)片段的基本形狀)。二維條形碼可包括以矩陣或網(wǎng)格模式布置的基本形狀(模塊)。一些條形碼可包括僅僅以模塊(條或基本形狀)編碼的數(shù)據(jù)，而其他條形碼可包括以模塊或在模塊間的空間編碼的數(shù)據(jù)。條形碼表示的數(shù)據(jù)可通過(guò)對(duì)模塊的布置進(jìn)行解碼和利用符號(hào)學(xué)翻譯基本形狀的模式確定。符號(hào)學(xué)指定基本模式和它們與字符(例如數(shù)位)的關(guān)系的編碼。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0002]在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，一種條形碼掃描儀可包括:光電探測(cè)器；可變焦元件，其被放置使得入射到所述光電探測(cè)器上的光穿過(guò)所述可變焦元件；以及處理器，耦合到所述光電探測(cè)器，用于處理由所述光電探測(cè)器捕捉的條形碼的圖像以至少部分地解模糊化所述圖像。
[0003]在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，一種方法可包括暴露條形碼掃描儀的光傳感器一指定時(shí)間；在所述指定時(shí)間中將放置于所述光傳感器的光路中的可變焦元件的焦點(diǎn)從第一焦點(diǎn)改變到第二焦點(diǎn)；以及處理由所述光傳感器產(chǎn)生的條形碼的圖像以解模糊化所述圖像。
[0004]在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，一種非瞬時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)包括存儲(chǔ)在其上的指令，指令當(dāng)由機(jī)器執(zhí)行時(shí)，配置該機(jī)器以執(zhí)行包括以下的操作:暴露光傳感器一指定時(shí)間；在所述指定時(shí)間中將放置于所述光傳感器的光路中的可變焦元件的焦點(diǎn)從第一焦點(diǎn)改變到第二焦點(diǎn)；以及處理由光電探測(cè)器產(chǎn)生的條形碼的圖像以解模糊化所述圖像。
【附圖說(shuō)明】
[0005]在未必按比例繪制的附圖中，類似的數(shù)字可在不同的視圖中描述類似的組件。具有不同的字母后綴的類似數(shù)字可表示類似組件的不同實(shí)例。該些附圖以舉例的方式、但不是以限制的方式總地示出了本文檔討論的各種實(shí)施例。
[0006]圖1示出了根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的二維條形碼掃描系統(tǒng)的示例的框圖。
[0007]圖2示出了根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的可變形透鏡和傳感器的示例的框圖。
[0008]圖3示出了根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的一維條形碼掃描系統(tǒng)的示例的框圖。
[0009]圖4示出了根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的技術(shù)示例的流程圖。
[0010]圖5示出了根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的計(jì)算設(shè)備系統(tǒng)的示例的框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]盡管本公開的實(shí)施例可以采取很多不同的形式，但是在附圖中示出了其特定實(shí)施例，以及在本文中將詳細(xì)描述該些特定實(shí)施例，應(yīng)該理解的是本公開要被看作是本公開的原理的實(shí)施例，以及實(shí)踐這些原理的最好模式，并且并不意圖將本公開限制到示出的特定實(shí)施例。
[0012]條形碼掃描儀大體上局限于景深，在所述景深上掃描儀可適當(dāng)?shù)貟呙钘l形碼。一些該局限可歸咎于空間分辨率(即不能解析在遠(yuǎn)處的基本形狀)，而一些該局限可歸咎于光學(xué)模糊。由于機(jī)械復(fù)雜性、魯棒性、快門遲滯、或在條形碼掃描儀中包括可變焦距元件的成本帶來(lái)的問(wèn)題，至少一些條形碼掃描儀具有固定焦距的光學(xué)器件。
[0013]在標(biāo)準(zhǔn)光學(xué)布置中，固定形狀透鏡可沿著攝像機(jī)光軸移動(dòng)。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，條形碼掃描儀可并入可變焦組件，其中修改特定透鏡(在沿著光軸的固定位置中)的形狀以實(shí)現(xiàn)聚焦。對(duì)于這樣的系統(tǒng)，聚焦控制和怎樣協(xié)調(diào)在聚焦位置的改變與圖像捕捉以及解碼可能是很困難，以及可能引入在觸發(fā)圖像捕捉和實(shí)際圖像捕捉間的不可接受的快門遲滯。
[0014]—種協(xié)調(diào)可變聚焦與圖像捕捉的方式將增加深度感測(cè)元件，其確定到條形碼的距離并且調(diào)整該聚焦元件以在場(chǎng)景中產(chǎn)生具有那個(gè)深度的聚焦圖像。這可能增加成本，該成本過(guò)于高昂而沒(méi)有銷路。
[0015]另一個(gè)選項(xiàng)是不斷地改變聚焦元件以掃描整個(gè)場(chǎng)景深度范圍，并且在該過(guò)程中捕捉一系列圖像。為了避免偽影，在每一個(gè)圖像的曝光期間透鏡的改變必須最小化。這在低光情況下加劇了系統(tǒng)遲滯，因?yàn)槿魏纹毓鈺r(shí)間的增加會(huì)成倍增加捕捉圖像的數(shù)量。
[0016]在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，在焦距元件經(jīng)歷若干個(gè)聚焦?fàn)顟B(tài)(如從第一焦點(diǎn)到第二焦點(diǎn)，諸如通過(guò)從第一焦點(diǎn)到第二焦點(diǎn)單調(diào)增或單調(diào)減焦點(diǎn))期間，捕捉單個(gè)圖像。這樣的實(shí)施例可不包括深度傳感器。單個(gè)圖像的使用減少了計(jì)算負(fù)載，這是因?yàn)閮H僅有在其上試圖解碼的單個(gè)圖像。因?yàn)橥哥R在曝光期間改變聚焦位置，原始圖像將會(huì)模糊。然而，對(duì)于特定深度(其大于與任何特定聚焦位置相關(guān)聯(lián)的景深)范圍內(nèi)的條形碼，模糊點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)(PSF)可能大約是相同的。從而，可利用可被先驗(yàn)計(jì)算的逆PSF解模糊化原始圖像，并且在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中可不需要模糊估計(jì)。
[0017]現(xiàn)在將參考附圖來(lái)進(jìn)一步描述本公開的實(shí)施例的細(xì)節(jié)。
[0018]圖1示出了根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的條形碼掃描儀系統(tǒng)100的示例。該系統(tǒng)100可包括條形碼掃描儀102和處理模塊112。雖然示出了處理模塊112與條形碼掃描儀102分開，但是處理模塊112可被包括以作為條形碼掃描儀102的一部分。圖1的條形碼掃描儀102可對(duì)一維和二維條形碼進(jìn)行成像或解碼。
[0019]條形碼掃描儀102可以是二維條形碼掃描儀。條形碼掃描儀102可包括蓋104、可變焦元件106、或傳感器110。蓋104可有助于保護(hù)條形碼掃描儀102各項(xiàng)免受外部元件影響。
[0020]描繪了可變焦元件106在條形碼掃描儀102的內(nèi)部，但是可以是條形碼掃描儀102的附件，或以其他方式在其外部。在圖2中描繪了可變焦元件106的實(shí)施例?？勺兘乖?06可包括一個(gè)或多個(gè)聚焦元件(如透鏡)。除了其他機(jī)械聚焦元件之外，可變焦元件106還可包括一個(gè)或多個(gè)變焦鏡頭或變焦透鏡?？勺兘乖?06可包括可變形透鏡，其可被配置(如通過(guò)改變可變形的形狀或大小)以具有不同的焦點(diǎn)?？勺兘乖?06可包括玻璃的、塑料的、樹脂的、或在其上改變?nèi)肷涔饴窂降钠渌辽俨糠滞该鞯脑?，以諸如有助于聚焦入射光。可變焦元件106可包括在透射(如至少部分透明的)板間的光學(xué)液體。在光學(xué)液體中的泡泡的大小或形狀可被控制，并且泡泡的大小或形狀可改變可變焦元件106的焦點(diǎn)。可通過(guò)改變應(yīng)用到光學(xué)液體的電場(chǎng)量值改變泡泡的大小或形狀。光學(xué)液體和透射板可包括各種折射率。可變焦元件106可耦合到處理模塊112。處理模塊112可控制應(yīng)用到可變焦元件106的電場(chǎng)量值，以諸如控制可變焦元件106的焦點(diǎn)。在包括機(jī)械可變焦元件的實(shí)施例中，可手動(dòng)或機(jī)電地從第一焦點(diǎn)到第二焦點(diǎn)調(diào)整可變焦元件106。
[0021]當(dāng)捕捉圖像時(shí)，可電清除傳感器110的值。在特定時(shí)間結(jié)束時(shí)(如當(dāng)可變焦元件完成它的從第一焦點(diǎn)到第二焦點(diǎn)的轉(zhuǎn)移時(shí))，可讀取由傳感器110確定的值，諸如由處理模塊112來(lái)進(jìn)行。以該方式，可控制傳感器110的曝光時(shí)間。曝光時(shí)間可基于條形碼掃描儀102的景深。曝光時(shí)間可以足以將可變焦元件106的焦點(diǎn)從第一點(diǎn)改變到第二點(diǎn)(第二點(diǎn)位于第一點(diǎn)的一定距離處)，以諸如橫貫整個(gè)景深或僅僅條形碼掃描儀的景深的一部分。
[0022]傳感器110可將光線(如光子)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。傳感器110可包括電荷耦合器件(CCD)或主動(dòng)像素傳感器?？墒褂媒饘傺趸锇雽?dǎo)體(M0S)技術(shù)實(shí)現(xiàn)CCD或主動(dòng)像素傳感器，金屬氧化物半導(dǎo)體(M0S)技術(shù)諸如有互補(bǔ)MOS (CMOS)、N型MOS (NM0S)或Live MOS等等。傳感器110可以是光電探測(cè)器或光傳感器。傳感器110可被耦合到處理模塊112，使得來(lái)自傳感器110的圖像數(shù)據(jù)可傳送到處理模塊112。
[0023]處理模塊112可從傳感器110接收電信號(hào)并且在信號(hào)上