一種條碼識讀設備的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種條碼識讀設備，包括攝像模塊，手持殼體，第一電路板，主處理器，從處理器，接口電路，顯示設備，外部通信接口。由于攝像模塊的視頻圖像信號同步傳輸?shù)街魈幚砥骱蛷奶幚砥?，且從處理器專用于解碼工作，在主處理器將視頻信號在顯示設備上顯示的同時，從處理器可以同步完成圖像解碼的工作，避免主處理器解碼時可能由于其他緊急任務而導致延遲，從而實現(xiàn)解碼速度的提升。
【專利說明】
一種條碼識讀設備
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及一種條碼識讀設備，并且尤其涉及具有單鏡頭的視頻拍攝和條碼解碼
目.0
【背景技術】
[0002]二維條碼用某種特定的幾何圖形按一定規(guī)律在平面(二維方向上)分布的黑白相間的圖形記錄數(shù)據(jù)符號信息；在代碼編制上巧妙地利用構成計算機內部邏輯基礎的“O”、“I”比特流的概念，使用若干個與二進制相對應的幾何形體來表示文字數(shù)值信息。它具有條碼技術的一些共性:每種碼制有其特定的字符集;每個字符占有一定的寬度;具有一定的校驗功能等。同時還具有對不同行的信息自動識別功能、及處理圖形旋轉變化點。
[0003]攝像頭通過光學鏡頭、圖像傳感器芯片以及AD轉換器、自動曝光量控制、補償電路等內部集成的電路將獲取到的光學信息轉換成計算機可以處理的數(shù)字圖像信號。通常情況下，攝像頭獲取圖像信息傳遞給處理器，由處理器將圖像信息進行處理后通過顯示設備顯示出來;在自動識別領域，由處理器對攝像頭獲取的圖像信息進行圖像處理，從獲取的包含條碼信息的圖片中提取出有用的條碼內容。
[0004]在大部分應用中，攝像頭獲取視頻通過顯示設備輸出和攝像頭獲取圖片提取條碼內容兩種應用是獨立的。在自動識別領域，需要同時用到上述兩種功能的設備，也通常是由一個攝像頭用于視頻拍攝并顯示，另外一個攝像頭用于解碼的工作?，F(xiàn)有技術采用一個攝像頭完成視頻拍攝和條碼解碼，由于處理器需要在系統(tǒng)中承擔多種不同的角色分時處理不同的任務，從圖像輸入設備提供圖像到處理器完成解碼過程中可能會有各種不同的任務插入進來，處理器功能的復雜性會導致解碼速度的大幅降低。
[0005]以目前常用的手持設備讀取二維碼信息為例，在二維碼讀碼軟件正常工作狀態(tài)下讀取條碼信息時通常需要幾秒鐘才能完成一次讀碼操作，在處理器有其他并行任務進行時，所需等待時間甚至會更長。在有快速讀取大量條碼信息的需求時，現(xiàn)有的單一攝像頭解決方案在讀碼速度上顯然不能滿足需求。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明的所要解決的技術問題是單一攝像頭在需要讀取大量條碼信息時，在多任務情況下不能快速滿足需求。
[0007]為解決上述技術問題，本發(fā)明采用以下技術方案:
[0008]—種條碼識讀設備，其特征在于，包括:
[0009]攝像模塊，進一步包括:
[0010]鏡頭、以及封裝設置于所述鏡頭后方的基于互補金屬氧化物半導體的圖像傳感器陣列；
[0011]瞄準光源，由兩個LED組成，位于所述鏡頭兩側；
[0012]照明光源，由四個LED組成，位于所述鏡頭四角；
[0013]—手持殼體；
[0014]第一電路板，進一步包括:
[0015]主處理器，通信地連接所述攝像模塊；
[0016]從處理器，包括條碼解碼芯片，通信地連接所述主處理器；
[0017]接口電路，包括一個或多個存儲器，通信地連接所述攝像模塊，所述主處理器和所述從處理器；
[0018]顯示設備，包括顯示屏，通信地連接所述主處理器；
[0019]外部通信接口，通信地連接所述從處理器。
[0020]所述條碼解碼芯片為配置MIPI協(xié)議的條碼解碼芯片。
[0021]所述瞄準光源發(fā)射的瞄準圖案為綠色的十字包絡線圖案。
[0022]所述基于互補金屬氧化物半導體的圖像傳感器陣列為單色感光圖像傳感器陣列。
[0023]所述基于互補金屬氧化物半導體的圖像傳感器陣列為彩色感光圖像傳感器陣列。
[0024]所述外部通信接口為USB通信接口。
[0025]所述技術方案相比現(xiàn)有技術具有以下優(yōu)點:
[0026]采用單一攝像頭采集圖像數(shù)據(jù)，同步實現(xiàn)視頻拍攝和圖像解碼，通過特定的解碼芯片實現(xiàn)快速解碼，在設備上實現(xiàn)不同功能切換零延遲，提高解碼處理速度。
【附圖說明】
[0027]為了使本實用新型的內容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本實用新型的具體實施例并結合附圖，對本發(fā)明作進一步詳細的說明，其中，
[0028]圖1為本實用新型的一種條碼識讀設備的內部結構圖；
[0029]圖2為本實用新型的一種條碼識讀設備的立體圖；
[0030]圖3為本實用新型的一種條碼識讀設備的系統(tǒng)框圖；
[0031 ]圖中附圖標記表示為:1-攝像模塊;2-鏡頭;3-瞄準光源;4-照明光源;5手持殼體；6-主處理器;7-從處理器;8-顯示設備;9-外部通信接口，10-第一電路板，11-存儲器。
【具體實施方式】
[0032]—種條碼識讀設備，包括:攝像模塊I，手持殼體5，第一電路板10，其中:
[0033]如圖1所示，所述攝像模塊I進一步包括:鏡頭2、以及封裝設置于所述鏡頭2后方的基于互補金屬氧化物半導體的圖像傳感器陣列3，瞄準光源4，由兩個LED組成，位于所述鏡頭兩側，照明光源，由四個LED組成，位于鏡頭四角。
[0034]如圖2所示，所述手持殼體5內部安裝有所述攝像模塊I和所述第一電路板10，上部為顯示設備8的顯示屏，可顯示實時視頻，前部為透明窗口，手柄上有觸發(fā)按鈕，所述手持殼體5可由ABS塑料材料制得。
[0035]如圖1所示，所述第一電路板10進一步包括:主處理器6，通信地連接所述攝像模塊I;從處理器7，包括條碼解碼芯片，通信地連接所述主處理器6;接口電路，包括一個或多個存儲器11，通信地連接所述攝像模塊I，所述主處理器6和所述從處理器7;顯示設備8，包括顯示屏，通信地連接所述主處理器;外部通信接口 9，通信地連接所述從處理器7。
[0036]如圖3所示，所述主處理器6可對所述攝像模塊I進行參數(shù)配置包括所述鏡頭2的焦距，倍率等，還包括所述攝像模塊I的工作啟動與停止，以及所述所述瞄準光源3和照明光源4的工作狀態(tài)控制。
[0037]在系統(tǒng)操作過程中，視頻圖像數(shù)據(jù)可以從述攝像模塊I的圖像傳感器中讀出、被轉換、并被存儲到所述接口電路中的一個或多個存儲器11中，在各種實施例中，該一個或多個存儲器11可以說明性地包括RAM、比如EPR0M1082的非易失性存儲器、記憶存儲設備、以及各種任何其他類型存儲器組件。在說明性的實施例中，記憶存儲設備可以說明性地是或包括RAM、EPR0M、EEPR0M、中的任何類型，或者其他類型的ROM或者任何其他類型的易失性或非易失性或可移除或非可移除存儲器或數(shù)據(jù)存儲組件。
[0038]所述接口電路將所述存儲器11中存儲的視頻圖像數(shù)據(jù)同步傳輸給所述主處理器6和所述從處理器7。所述同步傳輸即將所述存儲器11中存儲的視頻圖像數(shù)據(jù)的每個信號依次交替?zhèn)鬏斀o兩個接收端，以實現(xiàn)一個完整的數(shù)據(jù)幀是同時傳輸給所述主處理器6和所述從處理器7。
[0039]有關視頻數(shù)據(jù)傳輸，在專利CN201210076566《適應性視頻捕捉解碼系統(tǒng)》中有描述，其考慮到高分辨率的視頻圖像數(shù)據(jù)的情況下，對于需要平滑地渲染圖像以及處理圖像以對圖像中的可解碼特征執(zhí)行嘗試解碼，對設備可用的處理能力造成實質的處理負擔，因為當時的條碼處理模塊對于實時處理視頻中的條碼能力不足，其通過在采集視頻的過程中，安裝一個判斷模塊，如果當前視頻幀中有條碼圖像，就將此視頻幀傳輸給條碼處理模塊，對于不含有條碼圖像的視頻幀，則傳輸給視頻顯示系統(tǒng)。這種方法是為了緩解條碼處理模塊的處理壓力，但是因為安裝了判斷模塊，造成在數(shù)據(jù)處理過程中增加了判斷流程，使得最終的處理速度變慢了，同時，在高速攝影中，也可能因為判斷模塊失誤導致沒有捕捉到帶有條碼圖像的數(shù)據(jù)幀。
[0040]而實用新型中采用專門的條碼解碼芯片，使用硬解碼相對于現(xiàn)有技術的軟解碼技術，處理能力強大，能快速對視頻圖像數(shù)據(jù)進行圖像處理，并提取條碼特征完成解碼，對于大數(shù)據(jù)流量的處理能力也非常適宜用來處理視頻中的條碼。因此本實用新型可以不需要判斷模塊，將完整的視頻圖像數(shù)據(jù)同步傳輸給所述主處理器6和所述從處理器7。
[0041]所述主處理器6接收所述接口電路輸出的視頻圖像數(shù)據(jù)，并且將視頻圖像數(shù)據(jù)傳輸給所述顯示設備8。所述顯示設備8中包含的顯示設備可以為液晶顯示屏，將視頻圖像數(shù)據(jù)由電信號轉化為可視化圖像。
[0042]所述主處理器6控制所述從處理器7進行工作，包括啟動所述從處理器7進行解碼，所述從處理器3將解碼信息傳輸給所述主處理器2或者根據(jù)所述主處理器2的控制命令通過所述外部通信接口 9傳輸?shù)酵獠吭O備。
[0043]所述從處理器7控制所述條碼解碼芯片對接收到的視頻圖像數(shù)據(jù)進行解碼。所述解碼芯片為配置MIPI協(xié)議的條碼解碼芯片。所述配置MIPI協(xié)議的解碼芯片采用可編程邏輯電路，該MIPI解碼芯片配備MIPI協(xié)議，在解碼芯片的內部集成MIPI功能不需要另外采用MIPI芯片進行信號的轉接，節(jié)約了器件并且可以使得整個設備的體積減小，滿足現(xiàn)在市場上人們對設備小型化的需求。所述解碼芯片具備MIPI功能后將移動通信設備內部的接口標準化從而減少兼容性問題并簡化了產(chǎn)品的整體設計，使該產(chǎn)品的接口既能增加帶寬、提高性能，同時又能降低成本、復雜度、功耗以及EMI，只在需要時連接至IjD-PHY或者M-PHY這兩個物理層之上，D-PHY采用I對源同步的差分時鐘和I?4對差分數(shù)據(jù)線來進行數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)傳輸采用DDR方式，即在時鐘的上下邊沿都有數(shù)據(jù)傳輸，D-PHY的物理層支持HS (highspeed)和LP(1wpower)2種工作模式，HS模式下采用低壓差分信號，功耗較大，但是可以傳輸很高的數(shù)據(jù)速率(數(shù)據(jù)速率為80M?lGbps) ;LP模式下采用單端信號，數(shù)據(jù)速率很低(<10Mbps)，但是相應的功耗也很低。兩種模式的結合保證了 MIPI總線在需要傳輸大量數(shù)據(jù)(如視頻圖像)時可以高速傳輸，而在不需要大數(shù)據(jù)量傳輸時又能夠減少功耗。MIPI解碼芯片可由單個ASIC集成電路運行，實現(xiàn)硬件解碼，區(qū)別于傳統(tǒng)的軟件解碼，傳統(tǒng)的解碼過程采用軟件解碼、糾錯、圖形處理等算法，需要三個集成電路。所述的解碼芯片可解碼的碼制包括非常大至超小的代碼128、(:0(^&&^代碼93、代碼11、代碼39、1^(:4從:、]^1等，至少一個條碼符號的類型可以為相同的或多種不同條碼的組合，具體的條碼類型可包括:PDF417，DataMatrix，QR 碼、Maxicode、Aztec 等 2D 條碼符號等。
[0044]所述瞄準光源4發(fā)射的瞄準圖案為綠色的十字包絡線圖案，在其他實施例中，可以為紅色，白色等顏色，形狀可為一字線狀，圓點狀等圖案。
[0045]所述基于互補金屬氧化物半導體的圖像傳感器陣列為單色感光圖像傳感器陣列。所述單色感光圖像傳感器陣列所拍攝的每幀數(shù)據(jù)容量更小，適用于低端設備。
[0046]所述基于互補金屬氧化物半導體的圖像傳感器陣列為彩色感光圖像傳感器陣列。所述彩色感光圖像傳感器陣列所拍攝的每幀數(shù)據(jù)容量更大，對處理器要求更高，但視頻質量更好，適用于高端設備。
[0047]所述外部通信接口9為USB通信接口，在其他實施例中，所述外部通信接口 9也可以為RS232串口通信接口。
[0048]顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護范圍之中。
【主權項】
1.一種條碼識讀設備，其特征在于，包括: 攝像模塊，進一步包括: 鏡頭、以及封裝設置于所述鏡頭后方的基于互補金屬氧化物半導體的圖像傳感器陣列； 瞄準光源，由兩個LED組成，位于所述鏡頭兩側； 照明光源，由四個LED組成，位于所述鏡頭四角； 一手持殼體； 第一電路板，進一步包括: 主處理器，通信地連接所述攝像模塊； 從處理器，包括條碼解碼芯片，通信地連接所述主處理器； 接口電路，包括一個或多個存儲器，通信地連接所述攝像模塊，所述主處理器和所述從處理器； 顯示設備，包括顯示屏，通信地連接所述主處理器； 外部通信接口，通信地連接所述從處理器。2.根據(jù)權利要求1所述的一種條碼識讀設備，其特征在于，所述條碼解碼芯片為配置MIPI協(xié)議的條碼解碼芯片。3.根據(jù)權利要求2所述的一種條碼識讀設備，其特征在于，所述瞄準光源發(fā)射的瞄準圖案為綠色的十字包絡線圖案。4.根據(jù)權利要求3所述的一種條碼識讀設備，其特征在于，所述基于互補金屬氧化物半導體的圖像傳感器陣列為單色感光圖像傳感器陣列。5.根據(jù)權利要求3所述的一種條碼識讀設備，其特征在于，所述基于互補金屬氧化物半導體的圖像傳感器陣列為彩色感光圖像傳感器陣列。6.根據(jù)權利要求3所述的一種條碼識讀設備，其特征在于，所述外部通信接口為USB通信接口。
【文檔編號】G06K7/14GK205451092SQ201620005516
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年1月4日
【發(fā)明人】雍開國, 耭艷鵬, 邱文忠, 唐曉磊, 陳宇
【申請人】福建新大陸自動識別技術有限公司