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1、自适应数据读取器和操作方法专利名称：自适应数据读取器和操作方法技术领域：背景技术：光学代码，例如条形码和其他机器可读标记，在多种应用中的多种位置出现。存在各种这样的光学代码，包括ID (维)或线性条形码(例如UPC码)，包括堆叠线性条形码的2D (二维)码(例如)_417码)和矩阵码(例如Datamatrix码、QR码或Maxicode)。商业已开始向消费者发送光学代码的电子版本，这些消费者在便携电子装置例如移动电话、个人数字助理、掌上电脑、平板计算机、膝上计算机，或具有电子显示器例如液晶显示器(LCD)的其他合适装置上显示这样的光学代码。例如，航空公司乘客可以在便携电子装置上为航空公司职工显
2、示光学代码，从而使用数据读取器读取为乘客机票的检验。在另一示例中，在商店中的消费者可以在便携电子装置上为出纳员显示光学代码，以使用数据读取器读取从而兑换礼券。光学代码也被包括在具有高反射的或相对高反射的表面的其他物品上，例如但不限于身份(ID)卡、铝罐和在塑料包装中的物体。发明内容公开了用于改善光学代码(或其他图案例如指纹或脸部特征)的读取的方法和系统，无论光学代码是在高反射的还是在其他的表面上存在。公开某些实施例针对具有更大处理或解码能力，以便读取在高反射的或相对高反射的表面上(或后面)出现的光学代码的数据读取器和操作方法。根据一个系统/方法实施例，系统资源根据数据读取器操作模式分配。在另一
3、实施例中，解码方法根据数据读取器操作模式改变。在一个示例方法中，捕获带有光学代码的物品的一个或多于一个图像，并且分析已捕获图像从而确定该物品是否具有高反射的或相对高反射的表面。基于这样的确定，在一些实施例中，包括解码设置的操作参数由系统自动调整从而处理并解码光学代码。操作参数可以包括以下中的一个或多于一个:专用于ID码解码的时间量和专用于2D码解码的时间量，ID码和2D码解码执行的顺序，解码操作的终止，重启图像捕获和解码操作，图像预处理，以及用于照明光学代码的照明强度。通过参考附图以及实施例的以下详细描述，额外方面和优点是清楚的。图1是示例数据读取器的等距前视图。图1A是示例数据读取器的框图。
4、图2A、2B、2C和2D是每个都带有光学代码的物品的视图。图3是根据一个实施例的操作数据读取器捕获、处理和解码光学代码的方法的流程图。图4是根据一个实施例的操作数据读取器捕获、处理和解码光学代码的方法的流程图并包括基于操作模式预处理已捕获图像。图5是由图像装置捕获的示例示图，该示图示出具有呈现光学代码的显示器的移动电话。图5A是表现与图5的示图对应的图像数据的示例直方图。图6是由图像装置捕获的另一示例示图，该示图示出具有呈现光学代码的显示器的移动电话。图6A是表现与图6的示图对应的图像数据的示例直方图。图7是根据一个实施例的操作数据读取器捕获、处理和解码光学代码的方法的流程图并包括终止解码尝试
5、。具体实施例方式描述的特征、结构、特性和方法可以在一个或多于一个实施例中以任何合适方式组合。鉴于本文的公开，本领域技术人员认识到多种实施例可以在不带有一个或多于一个具体细节的情况下，或结合方法、部件、材料等的情况下被施例。在其他实例中，众所周知的结构、材料和操作未被示出或未被详细描述，从而避免模糊本发明的其他方面。为方便，可以在此参考光学代码描述方法和系统，然而，可以理解在此描述的方法适用于任何主机计算机与任何类型的光学可读代码，例如但不限于在上面描述的代码、生物信息例如指纹、视网膜图案、血管图案或脸部特征，以及其他合适代码。因此，数据读取器可以包括采用激光扫描、成像或其他合适技术的装置。通过
6、描述的或其他的实施例展现的特征和优点包括通过基于确定光学代码是否由反射表面带有来为数据读取器自动修订操作参数、解码参数或其他合适调整以减少处理时间、增加处理吞吐量和提高解码准确度中的一个或多于一个。本发明人已认识到在高反射的或相对高反射的表面上或下(后面)存在的光学代码通常难以使用数据读取器解码。例如，通用数据读取器普遍使用人工照明来照明带有光学代码的物体，从而创造具有足够对比度的光学代码的图像以便解码该光学代码。带有光学代码的高反射的或相对高反射的表面普遍反射大量这样的人工照明，导致饱和的或局部饱和的图像，因为该图像的全部或部分呈现浅色或白色，所以该图像没有用于将光学代码解码的足够对比度。本
7、发明人已认识到处理或解码2D码通常需要比处理或解码ID光学码长的处理时间。因此，根据一个示例，如果数据读取器确定光学代码由非反射表面带有，那么解码参数可以经配置或设置为花费比尝试解码2D码多的处理(即解码)时间尝试解码ID码。如果数据读取器确定光学代码由反射表面带有，那么解码参数可以被配置为花费比尝试解码2D码少的时间尝试解码ID码。另外，本发明人已认识到带有光学代码的某些高反射的或相对高反射的表面普遍带有2D码，而ID码更可能在非反射表面上出现。例如，非反射盒的侧面可以更可能带有ID码，而2D码更可能在反射表面例如电子显示屏幕的上或下面出现。因此，公开可以捕获由表面带有的光学代码的图像的数据
8、读取器。数据读取器可以分析图像从而确定光学代码是由反射表面还是由非反射表面带有。然后数据读取器可以基于光学代码是由反射表面还是由非反射表面带有，调整其操作或解码参数。在一个实施例中，数据读取器可以使用正常操作模式，即包括为非反射表面最优化的操作参数的模式，捕获由反射表面带有的光学代码的图像。数据读取器可以开始处理光学代码从而将其解码，并且同时分析已捕获图像从而确定光学代码是由反射表面或由非反射表面带有。基于确定光学代码由反射表面带有并且使用正常操作参数捕获该图像，数据读取器可以确定解码尝试不可能成功并且终止当前解码尝试。通过将数据读取器操作参数调整到反射模式设置并捕获新图像，数据读取器可以避免
9、在不成功的解码尝试上花费额外时间，并因此与在调整数据读取器操作参数并为捕获新图像用于解码之前完成第一解码尝试相比减少了解码光学代码需要的时间量。在一些实施例中，数据读取器可以通过确定光学代码是否由具有主动光源即具有背光的LCD带有，或由普通反射表面即没有主动光源的光亮表面带有，从而调整操作参数。例如，在数据读取器上的照明源可以暂时停用，降低强度、移位或相对表面重定向，以便检测该表面是否从背光发光。通过确定主动光源的存在，操作参数可以调整到主动光源模式(也称为蜂窝电话模式)，该模式被最优化从而获得主动光源表面，例如显示光学代码的蜂窝电话，的图像。例如，在蜂窝电话模式中，当成像器从背光接收光以便获
10、得减少源自显示器表面和照明源的镜面反射的LCD的图像时，数据读取器可以停用LED照明源。图1是根据第一实施例的数据读取器10的图示。图1A是数据读取器10的电子器件的框图。根据一个实施例，数据读取器10包括处理器15，该处理器15被编程以分析图像景象从而确定改变数据读取器10的一个或多于一个操作参数是否有利。这样的图像分析可以为由成像器20捕获的每个帧执行，或可替换地可以间歇执行，例如图像分析可以基于周期执行。存储器21，例如闪存存储器、随机存取存储器或其他合适存储器，与处理器15通信从而存储数据、软件、固件或其他数据。在一些实施例中，存储器21可以与处理器15整合，即作为缓存存储器。数据读取
11、器10图解为适合读取光学代码、符号或其他物品的扫描器。数据读取器10包括窗口部分13附装到的外壳12，它们组合以便保护可操作电子装置免受外部环境影响。数据读取器10可以作为自支撑在水平面上或固定/安装到墙壁或其他表面的演示扫描器操作。数据读取器是在外壳12上自支撑的(即独立的)或可以安装在支架(未示出)上，使其在操作的免提模式(演示型)中可用。数据读取器10也可以绕外壳12钩住并在手持或便携模式中操作。在安装、免提或手持模式中的任何一个中，数据读取可以由触发器14(在图1A中示意示出)的致动而被激活，由检测在窗口 13的前面扫描体积内的物品存在的处理器15自动激活，或在数据读取器10主动扫描时
12、根据连续捕获和解码模式激活，或由其他合适处理激活。数据读取器10包括在该实施例中由在窗口 13后面的线路中排列的发光二极管(LED)构成的照明源22。根据一些实施例，照明源22照明向数据读取器10呈现的物品上的光学代码。在物品，例如电子显示屏幕30、饮料罐36、谷物盒39、ID卡40 (分别是图2A、2B、2C和2D)或其他合适物品上的光学代码，例如光学代码31、37、38或41，可以通过将带有该光学代码的物品呈现在窗口 13前面的数据读取体积内而被读取。在一些实施例中，照明源22包含一个或多于一个LED的阵列，例如红外或可见光谱LED，但可以可替换地包含另一合适光源，例如灯泡或激光二极管。照
13、明源22可以联接到处理器15或成像器20或由该处理器15或成像器20控制，或可以远距安装和供电。提供电源电路29以便向LED供能。成像器20包含互补型金属氧化物半导体(CMOS)成像器。CMOS成像器具有包括目标物品在其内存在以便成像的读取体积的视场。CMOS成像器可以包含具有全局快门的有源像素成像成传感器，例如由法国Saint-EgrSve Cedex的e2v销售的EV76C560BB型CMOS传感器，或可以在滚动基础上操作。在一些实施例中，电荷耦合器件(CCD)或其他合适成像器可以使用。透镜或其他镜片(未示出)可以用来将源自光学代码的光聚焦到像素传感器的成像器20阵列上。成像器20单独或与
14、逻辑部件例如复杂可编程逻辑器件(CPLD)或现场可编程门阵列(FPGA)起联接到处理器15，该处理器15除其他功能之外经编程控制数据读取器10的图像处理参数、解码参数或该两者，如在下文详细讨论。处理器15可以包含任何合适的数字处理器，例如低功率DSP核心或ARM核心处理器。在一些实施例中，处理器15包含由美国加利福尼亚州圣何塞的Atmel销售的ARM9处理器AT91SAM9G20，或由美国德克萨斯州达拉斯的德州仪器销售的OMAP处理器，或由美国德克萨斯州奥斯丁的飞思卡尔半导体公司销售的1.MXl系列处理器(例如MC9328MX1处理器)。可替换地，多个处理器或子处理器，或其他类型的处理器电子器
15、件例如比较器或其他具体功能电路可以单独或组合使用。为了本描述，术语处理器意味着包括这些组合中的任何。处理器15也经编程调整操作参数从而将数据读取器10设置到希望的操作模式，例如正常模式或反射模式。例如，当数据读取器10检测到高反射的或相对高反射的表面时其设置到反射模式，并且否则设置到正常模式。在示例实施例中，数据读取器10检测高反射的或相对高反射的表面，并且使用在美国专利申请N0.13/204,627中描述的系统/方法中的一个或多于一个来为数据读取器10调整操作参数，该申请的全部内容包括在此作为参考，并且相关方面在下文描述的。其他合适系统和方法可以用于例如使用光电传感器或使用成像器作为光电传感
16、器，检测高反射的或相对高反射的表面并调整操作参数。如在美国专利申请N0.13/204,627中描述的，像素传感器(例如在上面提到的e2v成像器中)的阵列通过输出表示在单独像素传感器吸收的光强度值的信号，产生视场的图像。对于8位值传感器，强度值范围是从O到255，其中O代表没有光或黑体状况(最小强度)，并且255代表饱和状况(最大强度)。在这些状况之间是灰度值的色度。例如，成像器捕获包括范围从O到255的灰度的8位图像数据，其中O对应于黑暗像素(即没有接收光或几乎没有接收光的像素)，并且255对应于饱和像素(即，接收如此多的光以使像素记录图像的白色部分的像素，即使在由这样的像素成像的物品对应部分可以实际上不是白色而是高反射时)。对于10位值成像器，像素值范围从O到1024。成像器也输出多少像素具有特别像素值范围的直方图。在其他实施例中，可以通过使用图像的像素的全部或部分为不输出直方图数据的成像器计算直方图。当尝试读取由反射表面、LED或其他显示屏幕显示的条形码时，由于表面的反射性质，因此趋向于存在具有饱和值或高强度值的大量像素，而同时因为相
